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關鍵詞:建筑結構設計;抗震設計;建筑設計
抗震結構設計已經成為目前建筑結構設計中較為重要的組成部分,并關系到建筑工程的質量及人員的安全。尤其在一些地震多發地區內,更要提升抗震結構的設計水平,保障建筑的安全性。下文將重點對抗震結構設計展開分析探討,對其遵循原則及設計理念予以詳細說明。
1實施抗震結構設計的目的
建筑結構設計中,抗震結構設計主要是為了實現以下三個目標:一是保證建筑在小強度地震災害影響下不會存在任何破損或裂縫等病害問題,維持建筑正常使用;二是要求建筑在中強度地震災害中,存在輕微破損問題,且經過修復后不會對建筑結構帶來任何影響;三是要求在強度較大的地震災害中,建筑處于穩固不倒的狀態下,保證周邊環境及人員安全。所以在建筑設計中,要做好抗震結構的科學處理,根據現有資料數據,對區域地震災害等級加以分析,確定建筑抗震性能,合理規劃結構布局,改善抗震效果,維護建筑結構穩固性和安全性。
2建筑抗震結構設計中需要嚴格遵守的設計原則
任何工程設計工作的開展都需要滿足既定原則要求,這不僅是為更好地進行工程管理和控制,同時也是為保證工程建設的規范性、安全性,提高后期利用價值。建筑結構設計中,抗震結構設計作為較為重要的一環,在工作落實中也應該加大對原則要求的重視力度,明確現有的規范指標,并嚴格按照指標內容開展設計活動,完善設計內容,以此更好的推動后續工作的開展,提高建筑結構抗震等級,防止建筑受到外界不良因素的影響,確保建筑結構的穩固性和安全性。具體而言,建筑結構設計中抗震結構設計應遵循的既定原則如圖1。
2.1整體性原則
在抗震結構設計中,設計人員應從整體性角度實行綜合分析與考量,綜合思考建筑要求,合理規劃建筑結構布局,以此來完善設計內容,優化建筑結構抗震性能,減少問題的產生。同時要注重前期試驗,確定不同等級結構在地震災害中產生的變化特征,合理選擇材料種類,增強結構抗震性。此外,在設計過程中,需考慮到力傳導性特點,避免應力集中在某一點致使局部破損,影響建筑結構質量,威脅建筑安全性。抗震結構設計中涉及的子結構種類較多,若想增強抗震效果,需要開展構件及細節的優化與處理,提高建筑安全等級。
2.2清晰性原則
抗震結構設計中,主要是通過傳力路徑的科學規劃,對地震力予以分散和消耗,保障建筑結構的穩固性。實際設計中,應堅持清晰性原則,根據建筑結構特征對傳力路徑加以科學規劃。構建三維立體模型,對整個建筑結構實行分析和探討,了解結構受力特征及外力施加中可能出現的位移情況,再結合模型進行計算,承載負荷,以此對傳力路徑加以科學規劃,降低地震災害發生時對建筑結構帶來的影響。2.3結構規則原則結構規則原則要求在在設計過程中增大建筑結構剛度,利用剛度加強建筑結構的穩定性,降低建筑在地震作用下的風險系數。在建筑結構設計中,大部分設計人員都忽略了建筑結構剛度的重要性,這使得建筑在外界壓力增加或地震波作用下,出現位移、破損等問題,破壞了結構的穩定性。為此,設計中就需做好結構剛度的科學把控,尤其要合理計算抗側移剛度,并利用專業軟件加強計算的準確性,增大結構承載力,繼而達到規范標準的要求。
2.4剛度與抗震能力相適應原則
剛度與抗震能力的協調處理可以保證建筑在地震災害下,通過兩個力的相互抵消減輕地震波帶來的干擾和破壞,保證建筑結構的穩定性。在設計中,設計人員要充分考慮到建筑結構剛度和抗震能力間的關系,注重力學參數的準確計算,利用兩者的相互作用力,對地震波加以分散,降低地震波對建筑結構帶來的影響。現階段,隨著高層建筑數量的增多,高度的增加,對抗震結構設計要求有所提高,在抗震結構設計中,需要綜合考慮建筑高度、結構特征,注重承力分析和研究,確定承載能力,科學選擇連接構件,從而優化結構剛度和抗震性能。
3建筑結構設計中抗震結構設計的重要意義
地震地質災害對人們的生命財產安全有著較大影響,雖然隨著技術手段的提高,人們可以對地震地質災害予以提前預估,做到科學防控,但其對固定物體的影響還是不可避免的,尤其是對建筑物的影響。所以在設計中,要優化建筑的抗震性能,對地基基礎結構、材料、建筑結構加以科學規劃和處理,增強建筑抗震能力,減少地震災害發生時帶來的危險和破壞。建筑結構設計作為建筑工程施工中較為重要的一環,目的是對建筑結構、材料、施工技術實行科學規劃,以保障其安全性與可靠性,并給出專業的施工方案,推動作業的順利進行。建筑結構設計中,抗震結構設計是非常重要的環節,能夠保證建筑在地震災害影響下的安全性,避免倒塌、損壞等嚴重問題的產生,增加人們居住的安全系數,減少不必要損失的形成。
4建筑抗震結構設計理念
在開展建筑結構設計中抗震結構設計時,為加強設計的合理性,保障建筑結構的安全性,提高工程的價值,需要對抗震結構設計理念進行深度了解和分析,根據現今發展實況及具體要求,開展適當的創新活動,從而更好的指導設計人員工作,轉變傳統設計思想,加強設計的有效性,達成最終的工程建設目標。隨著現代化城市的發展,人們對建筑質量的要求不斷提高,抗震結構設計作為保證建筑結構穩定性的重要內容,應該加大關注力度,不斷嘗試設計理念的優化和調整,以此規范建筑的抗震結構設計,明確指標要求,做到科學選址和規劃,確定抗震等級及紅線范圍,最終優化建筑抗震性能。
4.1更新設計理念,加大抗震結構設計重視力度
在建筑結構設計及抗震結構設計中,最為關鍵的影響因素就是設計人員,如果設計人員不具備專業能力,不具備明確的抗震理念,在設計中很難將抗震與建筑結構融合起來,這樣在地震災害發生時,就會因為抵抗能力不足而出現各種問題,威脅建筑及人們的安全。為此,設計人員需不斷提高自身的專業能力和職業素養,根據建筑行業發展趨勢做好理念的更新和優化,加大對建筑抗震功能的重視力度,采取科學有效措施完成抗震設計,確保建筑結構安全。建筑工程具有規模大、工期長、設計精準度高等特點,故而設計人員在處理時應做到全面分析和考量,制定針對性的設計方案,更好的指導施工作業的開展。抗震結構設計作為其中較為重要的一環,設計人員應加大對其重視力度,轉變傳統設計思想,注重數據資料的收集和處理,完善設計內容,增加結構強度,進而減少地震災害帶來的破壞,保障工程的整體效果。再者,還應該充分利用網絡資源對抗震結構設計進行深入分析和探討,了解地震帶分布特點,掌握板塊運動規律,不斷完善抗震結構設計內容,符合建筑結構設計的相關要求,提高建筑整體水平,延長建筑使用壽命。設計完成后,還需開展專項評估和檢測,確??拐鹪O計符合工程的建設要求??拐鸾Y構的不同其產生的作用也存在較大差異,設計人員應重視這一點,并選擇合適的結構種類,確保最終設計的合理性與科 學性。
4.2科學選址
地震的產生是由于地下板塊劇烈運動強烈碰撞形成的,破壞性強、危險性高?;谶@一實際情況,在開展建筑設計工作時,就應選擇合適的施工場地,減少地震災害造成的破壞。由于建筑物的震害是由一些地質運動造成的,可以考慮選擇一些地質較強的位置來建造建筑物。在選擇抗震地理位置時,應基于以下兩個方面:一方面可選擇地質偏硬的地理空間建造建筑。該類型地質結構的承載力較大,不容易出現地震或山體崩塌等問題。在建筑建設中,可有效提升結構剛度和承載力,削弱地震的破壞力;另一方面選擇地勢平坦寬闊的區域,該區域穩定性強,地殼運動激烈性不高,地震等級也會相對較低,可以降低抗震結構設計難度,改善建筑結構抗震性能,增大建筑安全系數。
4.3明確設計指標
在抗震結構設計中,設計人員需開展現場勘察,收集齊全的數據資料,明確設計指標要求,并以此為基礎更好的規劃設計方案,提高建筑結構抗震等級。在設計過程中,指標參數的確定要做到科學合理,要考慮到可能發生的問題及帶來的影響,切實增大建筑結構承載力、強度和剛度。另外,在設計指標確定中,還應考慮到國家現有規范標準,全面分析地震作用力對建筑的傷害等級,以此為依據,完善抗震結構設計方案。此外,在設計過程中,設計人員還要樹立全面管控意識,從多方面展開考量,注重設計的合理性、可靠性。
4.4提升抗震等級
在抗震結構設計中,如果抗震等級要求未達到標準要求,在日后使用中仍會受到地震波的影響,并導致建筑結構出現破損、裂縫、位移等問題,降低建筑質量。為此,在設計中,設計人員就需要對建筑抗震等級要求予以掌握,增強抗震性能合理性,減少建筑結構病害的產生。如在高層建筑結構設計中,設計人員可利用計算機軟件對結構性能特征加以分析,重點了解結構物理剛性,掌握其位移及扭轉力參數。在分析過程中,可按照建筑形狀的常規設計要求,遵循國家相關技術規范,合理測量和判斷高層建筑的物理剛度,使高層建筑的扭轉力和位移剛度在1.1-1.2之間。在剪力墻與簡化連梁的設計中,需使相關參數符合如下要求:連梁跨度高度比要控制在2以內,設置暗柱作為支撐結構,保障結構穩定性;設計過程中如發現連梁跨度高度比在1以內,需要設置交叉暗柱作為支撐結構。地震運動多是受到地殼垂直運動導致的,所以在抗震結構設計中,設計人員還需對地質地理結構特征及運動軌跡予以詳細了解,并根據以往數據資料開展分析工作,對建筑所在區域及周邊環境加以科學把控,預測和判斷地震發生頻率、地震等級變化,為抗震結構設計提供依據和參考(如圖2)。同時,設計人員還要分析該地區的地震運動趨勢,使區域建筑工程地質結構總體布局和該區域地震運動趨勢大致處于相對垂直的狀態,以降低特大地震對區域建筑工程前期設計的不利影響。
4.5抗震防線設計
抗震防線的科學設置可以在保證建筑結構整體性的前提下,優化建筑結構抗震性能,確保建筑的穩定性和安全性(如圖3)??拐鸱谰€規劃設計原理為:在無大震的特殊條件下,注重側向抗震性的有效延伸,以此保護建筑結構,優化抗震功能。通常情況下,抗震防線會設置三條,一條主兩條次,以主線為主,開展防控處理。因為在地震災害中,主要抗震線被破壞后,其他兩條抗震防線才會出現問題,所以設計中要開展科學分析與考量,以確保放線質量。4.6結構選型抗震結構設計中,結構選型合理性對于抗震效果提升有著重要意義,在設計過程中應加大重視力度,增強整體設計有效性。在建筑工程結構抗震類型的設計和應用中,必須特別注意建筑結構抗震類型的正確設計和選擇。根據建筑的具體功能要求及主體結構的特點,做到精心設計和分析,通常體現在兩個方面,即立面的主體結構和建筑平面的主體結構,具體如圖4所示。在抗震結構設計中,還應該遵循既有原則和要求,保障結構的安全性和穩定性,從而優化建筑抗震性能,有效提高建筑質量,延長建筑的使用壽命。為此,在建筑結構選型中,設計人員需要分別從整體性、安全性、協調性等多方面進行分析和考量,增強結構抗震效果,提高建筑穩定性和安全性。另外,在抗震結構設計中,分析結構受力特征,并根據結構性能要求,對抗震性加以科學分析,以削弱地震破壞力,保證建筑的質量和安全。
結語
【關鍵詞】建筑設計;抗震結構;設計分析
引言
有關建筑工程的抗震設計已經引起了世界各地的高度認識,它對人們的生產生活有著重要的影響。在建筑設計的過程中,設計人員要重視抗震方面的問題并采取有效的措施來降低地震對建筑工程的破壞,進而保障人們的切身利益。
1.抗震設計的基本原則
為了使建筑物達到抗震的效果,在對建筑工程進行設計的過程中首先要考慮建筑物的整體結構,然后注意某一結構在地震情況下的整體反應,隨后對其進行分析,通過分析計算、材料的選擇和方案的規劃來進一步的提高建筑工程的抗震效果。在地震發生的過程中,盡量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破壞。在建筑設計的國政中要遵循以下幾點原則。
1.1 對建筑結構進行整體的規劃
設計人員在進行建筑設計的過程中要綜合規劃抗側力的結構,進而保證建筑設計的均勻、對稱和規整。在進行實際設計的過程中,設計人員要將規則的圖形或者是對稱的圖形作為構造形式并在此基礎上調整調整建筑結構的整體性,進一步的實現慣性力的聚集和傳遞,將地震過程中的破壞力分開,以此來保證建筑物在地震過程中的安全。
1.2 保證建筑物的結構剛度
在對建筑物進行設計的過程中,要考慮地震作用力的雙向性,進而保證建筑物能夠從各個方向對作用力進行抵抗。設計者還要將主軸方向上的剛度控制在合理的范圍。另外,結構剛度方面的設計還要能夠防止建筑物的過度變形,柔性結構對外力進行分擔,進而避免地震作用力下的整體結構變形,導致人員傷亡和財務損失。
1.3 抗震防線的設置
建筑工程的結構體系包括很多的結構分體,這些結構分體進行協調合作,進而降低地震對建筑物的影響。有些地震在發生之后還伴隨著很多次的余震,并且余震的級別不一,所以設計人員要設計多道抗震的防線,以此來保證建筑物盡量不受余震的影響??拐鸬姆谰€要通過有效的方式安置在結構在內外部,設計人員還要盡最大努力來處理結構剛和柔的關系,進而提高建筑物抵抗地震的能力。
2.建筑抗震設計中的問題
2.1 結構體系與材料方面的缺陷
建筑物所用的材料和結構體系是人們逐漸開始重視的問題,它們的正確選擇對于地震多發區有著重要的意義。目前,我國的建筑結構主要以鋼筋混凝土為主,所以在變形控制的過程中要充分考慮鋼筋混凝土的位移限制。但剛框架系統工作也很難改善較大的變形側移度。這種情況不僅不利于提高抗震效果,而且也會加大鋼結構的荷載力。從整個結構體系來考慮,結構轉換層的設置非常的重要,對加強層和轉換層強度的剛度強化,在一定程度上會造成剛度的突出,從而增加相鄰柱構件間的剪力,所以我們要謹慎的選擇結構模式,避免負面作用的產生。
2.2 高層建筑的不斷增多
隨著社會的不斷發展,高層建筑在我國逐漸的增多,但是一些高層建筑的高度已經超出了國家規定的范圍,我們要高度重視這種高層建筑。首先設計人員要進行實際的調查,并在實際案例的基礎上進行合理的論證。其次還要多次進行模型試驗。由于高層建筑的高度已經超過了國家的規定,所以在實際的地震過程中,地震作用力的破壞力就會大大的增強。隨著建筑物高度的增加,很多技術指標都超出了合理的范圍,所以地震對它的破壞程度會遠遠的增加。
2.3 短柱和軸壓比在設置過程中所存在的問題
在很多高層建筑在施工的過程中,為了保證控制柱的軸壓比例,促使柱的斷面增大,這種情況即使采用高強度的混凝土也不能進行有效的緩解。限制柱軸壓比在作用是為了使柱子在偏壓狀況下,避免產生屈服的狀況,進而造成混凝土被壓碎,導致結構的延性變差,進而影響建筑物的抗震能力。
3.提高建筑物抗震能力的策略
3.1 對整體構造進行有效的優化
設計人員在對建筑物進行設計的過程中,首先要考慮結構體系對于地震作用力的抵制效果,并且還要重視對不同的結構體系所財務的抗震措施以及不同體系對經濟和安全帶來的影響。設計人員要結合工程的實際情況,做好整個結構體系的優化工作。在對結構體系進行設計的過程中,要保留一定的余度,以此來保證某部分結構在遭到破壞之后,其余的架構可以對作用力進行均衡,這樣就可以保證部分構件的破壞不會影響到整體的抗震性能。在對建筑進行設計的過程中,設計人員需要把震害的傳遞路徑清晰的標注于結構圖當中,以此來保證他們在設計的過程中能夠全面的顧及抗震設計的要求,使各個部件都能保證應力傳遞過程的連續性。
3.2 對抗震位置進行合理的選擇
設計人員在進行抗震的時候要選擇比較有優勢的抗震場所,而且不可以在震害影響較大的地區進行工程建設,借助地理條件來盡可能的減輕地震的危害。在工程中不能將地質不均勻地區和軟弱地質區域設置為抗震場地。如果不可避免的在這種區域中進行抗震設計,首先要對地基進行處理設計,以此來保證地基結構達到規定的強度,在達到規定的基礎上才可以展開進一步的抗震設計。另外,設計人員要根據地基場地的實際情況來財務核實的措施。
3.3 對結構荷載進行恰當的處理
為了保證建筑物有效的抵抗地震災害,設計人員在結構設計的過程中要遵循強弱協調的設計原則,對剪、節點、柱等的位置強度進行合理的提升,并對梁、彎、拉力中心等部位的強度進行削弱。為了避免節點過早的被破壞,設計人員需要使柱端的承載力大于梁端的承載力。與此同時,設計人員要根據具體的規范要求對各個構建的荷載進行合理范圍內的調整。
3.4 在建筑設計的過程中,設計人員要根據不同的建筑結構類型,選擇適合建筑物的抗震構造,以此來保證整個建筑結構與抗震結構一起來抵抗地震,在最大程度上較少地震所帶來的危害。利用磚混結構進行建造的建筑,它的抗震設計應該使用水平圈梁加內外連續墻的構造,其中水平圈梁能夠施加一定的約束力來抵抗強大的外力。內外結構墻用來加強塑性變化和位移程度的,以此來保證工程具有很好的整體性與延展性,進而加強建筑的防震能力。
3.5 對結構的自重進行弱化
在地基條件相同的情況下,設計人員對建筑進行抗震結構的設計。如果在設計的過程中能夠低結構的自重,那么便可以合理的增加建筑的層數,進一步的控制成本,這種作用在軟土地基的情況下會更加的明顯。另外建筑的質量會直接影響地震的效應,如果建筑物的層數過多,那么在地震的作用下,就會增加坍塌的危險。為了盡可能的緩解這一現象,可以用輕質材料來減輕控制結構本身的重量。我國現代的建筑行業對建筑的抗震性能提出了更高的要求,我們要根據預期的地震作用來控制變形能力。在進行設計的過程中,要關注構建的承載力,并通過參數關系來確定構建的最終值。
4.小結
隨著經濟的發展,我國建筑行業也有了很大發展,而且高層建筑也逐漸的融入我們的生活,這種情況對抗震設計工作也提出了更高的要求??拐鹪O計是最有效最直接的抗震措施,世界各國也在抗震結構設計方面做出了很大努力,并有取得了很好的成果,但是地震的發生存在很多的不確定性,抗震設計方面還存在一些問題需要我們去分析和改進。我們要在現有成就的基礎上,結合實際生活對建筑物的要求,樹立先進的理念,使用科學的研究方法,使抗震結構設計獲得更快速的發展。
參考文獻:
[1]劉東輝.試析建筑結構設計中抗震理念的運用[J].中國建筑金屬結構,2013(2):75.
關鍵詞:建筑結構;人防結構設計;抗震結構設計;比較分析
抗震結構設計就是通過結構的設計安排,能夠預防一定地震級別對建筑物的摧殘,而人防結構設計的目的主要是為了保護常規武器或者核武器進攻之下的震動對群眾帶來的人身安全。從根本上說二者的建筑施工都是以減少震動危害為目的的,因此具有一定程度的相同點,同時由于二者所承受的震動性質不一致,因此實際的施工設計手段也存在差異。下面對其進行簡單的介紹:
1 建筑工程人防結構設計與抗震結構設計的內容
1.1 建設工程人防結構設計
人防建筑結構在建筑施工之前需要進行系統的結構設計,結構設計必須進行科學的數據分析和實地勘探考察,設計質量與施工質量二者有明顯的關系。科學的結構設計能夠產生相應的人防效果,在戰爭時期和和平時期都能夠對群眾的生命財產起到保護作用。從目前的施工建設經驗分析,主要存在的人防結構設計手段有掘開式人防工程和暗挖式人防工程兩種,其中掘開式人防工程又包括單建式人防工程和附建式人防工程,而暗挖式人防工程則包括坑道式和地道式兩種。
1.2 建設工程抗震結構設計
雖然我國的地震發生概率比較小,地震帶來的危害較之地震頻發國家來說相對較小,但是為了保證建筑物使用質量,確保用戶的人身財產安全,減少地震發生時的重大人身傷亡,進行必要的抗震結構設計也是必不可少的,尤其是對于地震發生概率比較高的省份來說,更應該成為建設施工的重點?,F有的建設施工安全文件規定安全性指標是指建筑工程結構在正常地設計、施工和使用條件之下,能夠承受在施工與使用情況下出現的各種荷載或變形,特殊情況下發生的偶然荷載或突發事件要保證在發生事件前后結構的穩定性能不變。而適應性指標主要是指在建筑結構正常使用的情況下能夠在規定使用期限內其結構不產生變形、裂縫和振動等。
2 建筑工程人防結構設計與抗震結構設計的對比分析
2.1 設計原則的對比
從理論上分析,無論是人防結構還是抗震結構都是以提高抗震動帶來的危害為基礎,他們的施工特點都是提高建筑物的抗震動能力,保證在遭受到重大震動時建筑物能夠最大程度的保持完好,從這一方面來說,二者都遵循“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等基本設計原則。此外,二者的結構設計理念都尊重整體建筑的協調性和合作性。以往的建設施工實踐表明,即使整體的建構設計都符合基本的承受系數標準,但是只要存在一個環節甚至是一個小結構的弱承受能力,在地震等災害發生時,該小的薄弱環節就成為災難發生的源泉,這一點與工程力學上所講的應力集中現象類似。按照物力學力的基本原理,我們發現建筑結構的內部各個組成部分具有一定的收縮系數標準,換句話說,施工人員可以通過提高建筑內部的動能運動和吸收能力,來減少外部受到的動能威脅,從而降低外部震動帶來的建筑物嚴重破壞,或者降低危害系數?;谶@一理論,建筑施工人員可以從動能力量俄轉換角度出發,進行設計施工。例如可以充分地利用結構受彎構件或大偏心受壓構件的變形吸收動荷載的能量,通過緩沖作用減輕各個構件支座截面的抗剪負擔和受力柱的抗壓負擔,以確保建筑結構在完全曲屈服前不再出現另外的剪切力破壞,在屈服后還具有足夠的延性以保證構件形成最終的塑性破壞,從而達到提高建筑結構整體承載力的目的。
2.2 設計方法的對比
從物理學角度分析,人防結構設計主要是提高力的承受能力,因此,它的設計方法也是從物理學應用實際出發,現行主要的設計方法是采取等效靜荷載的辦法展開設計分析工作。由于建筑抗震結構設計是基于擬建工程結構在施工或使用的條件下的設計過程,建筑結構構件在各種動荷載的綜合作用下,結構構件振型與相應靜荷載作用下撓曲線非常相似,而且在動荷載的作用下建筑結構構件的破壞規律與相應的靜荷載作用下的破壞規律也相似,因此在動力分析過程中,可以通過將建筑結構構件進一步簡化為一種單自由度體系,查表可得相應的動力系數,以動力系數與動荷載峰值相乘得到等效靜荷載。這樣一來,建筑結構構件相當于在等效靜荷載的作用下,而其各項內力就是在各種動荷載作用下的內力最大值。此外,提高人防結構的質量,不僅要選用科學的設計方案,還需要選用具有一定承受力和荷載力的高效建筑結構材料,現在施工單位為了提高原有建筑材料的使用效果,通常在建筑材料內加入材料強度綜合調整系數予以調整修正,最后通過建筑結構構件在綜合動荷載作用下的變形極限允許延性比加以控制,按照允許延性比進行彈塑性能的驗算得到最終的設計結果。
由于地震災害的破壞力大,而且地震災害具有不可預測的性質,因此對于地震災害的預防工作,在建筑施工過程中難度系數非常高?,F有的抗震結構設計理念基本可以概括為,抗震建筑物能夠在較低級別的地震災害中確保質量安全,不發生破壞,而在相對高的地震災害發生時,出現細微的破壞性,但是可以通過后期的修補和維護繼續居住,在較高級別的地震災害發生時,建筑物能夠保證不坍塌,內部居住居民可以安全撤離,減少地震發生時的破壞力,但是建筑物無法進行二次使用,需要在災后進行重建。這種設計理念與人防結構設計之間存在差異性,人防結構設計的方法一般先取小震地震動參數計算結構彈性下的地震作用效應進行相關的結構構件截面承載力的驗算,然后是對大震下的結構彈塑性變形力驗算完成“二階段”設計要求,最后通過應用工程結構概念設計和抗震構成措施來完成“大震不倒”的第三水準設計要求。
2.3 荷載作用方式的對比
人防結構設計與抗震結構設計二者在荷載作用方式方面的相同點在于都為偶然動荷載,設計時均可以以具有一次作用效果考慮,而主要的不同點在于防震結構的荷載作用方式是由于地震事件造成地面運動而引起的動態慣性作用力,是間接的。人防結構所承受的動荷載主要是外部動能量直接作用于人防結構的附屬構件,而人防結構內部構件只是間接的承受附屬構件以及建筑上部結構的荷載作用。人防結構所承受荷載是在短時間內迅速爆發出來的,由于時間短,能量大,所以表現的破壞力也就相對較大,而且會隨著時間的不斷延長而逐漸消耗。在人防動荷載的作用下,材料的力學性能與在靜荷載作用下相比,材料的力學性質發生了比較明顯的變化,主要的表現是材料在快速加載作用過程中各種材料強度的提高和結構構件承載能力可靠性指標的變化。
總之,從目前的建筑施工現狀調查數據分析,我國的建筑設計越來越重視人防結構和抗震結構的設計質量,尤其是在遭受到兩次重大地震和如今國際局勢的影響之下,用戶對二者施工的質量要求也相對提高。筆者依據多年的建筑施工經驗和理論知識認為,人防結構設計與抗震結構設計在某些方面存在共同點,同時也存在差異,設計人員可以取長補短,通過優勢互補,提高建筑物的使用質量和使用年限,推動我國建筑行業快速發展。
參考文獻
[1]李航.關于人防結構設計與抗震結構設計的比較[J].中國房地產業?下半月,2012(10).
關鍵詞:工業;廠房;結構;設計;
文章編號:1674-3520(2015)-06-00-01
在我國加快社會主義現代化建設的過程中,工業成為國家的重點關注行業,工業的規模逐漸擴大,經濟效益也隨之增加,這都為國家建設提供了巨大的資金數額。工業要獲得發展,離不開基礎的施工操作基地,也就是工業廠房的建設,因而工業廠房的設計建設與工業發展息息相關。在實際設計中,雖然廠房的設計理念大致相同,但由于設計人員對自身掌握的理論與實際建設的結合程度不同,對廠房的設計有著各自的觀點看法,使得廠房的設計存在差異性,并且相關設計人員在參與設計的過程中積累的經驗不同,使得工業廠房設計也呈現出不同的結構形式。對此,本文將針對相關問題進行分析討論。
一、工業廠房結構設計進行優化的方法解析
當前階段,工業廠房結構設計中主要存在兩種優化方法。第一,主觀判斷優化。主觀判斷優化利用的就是設計者自身的主觀能動意識,設計者是建筑方案的直接制定者,在廠房正式開始施工建設之前,設計者會根據建筑地的實際情況,結合自己在廠房建設中的設計經驗加以分析,規劃出廠房結構的大致情況,并將設計理念和相關設計知識融入其中,設計出最佳廠房結構,盡管設計行業中的人員普遍認為主觀設計是兩種方式中較好的一種,但其仍舊因為過于依賴主觀意識在造成了實際建設缺乏科學性和可靠度,這就具有一定的設計建設風險。第二,理論知識優化。理論知識設計更多的是依靠科學知識來進行設計,但在實際建設中會出現一些不能夠用固定的設計理論知識解決的設計問題,因而在實踐應用中這種方法的可行性不大,其發展仍處于初級階段,適用范圍有所限制,不能得到大眾的認可。
工業廠房結構設計是一項理論綜合性的工程建設,主觀判斷優化和理論知識優化這兩種方法都各自存在優缺點,因而在實際建設時不能單純的依靠一種優化方法來進行設計,可以將兩種方法結合起來綜合應用,互補缺陷,使廠房結構設計更加合理完善。
二、工業廠房結構建設中的設計技術講解
為提高工業廠房結構設計的水平,就要對其中的設計技術進行具體的分析,以下將以鋼結構廠房的設計建設為例,進行設計技術的講解。
(一)結構設計中的基本原則
工業廠房的建設不同于一般的民用住宅建設,因而其結構的設計原則也存在不同,在工業廠房結構設計中的基本原則主要有以下四點。第一,工業廠房的設計以簡約化為主。工業廠房建設完成并投入使用后,首先是要用于放置各類加工設備,大量大型的機械設備需要有充足的空間來容納,因而廠房不僅占地面積要廣闊,內部的設計也要盡量朝著簡約化方向發展,結構層次設計簡單可以給工廠工作人員的工作帶來便利。第二,廠房的隔音效果和安全性要好。一般的工業廠房中都會使用大機器進行生產,這些大機器在工作時通常會產生噪音,如果廠房的隔音效果不好就會給周邊住戶帶來噪音上的污染,同時眾多機器設備共同運作帶來的震動是對廠房結構穩定性的一種考驗,因而在設計廠房結構時應當將廠房的隔音效果和安全性考慮在內。
(二)提高抗震性能的具體措施
廠房設計的抗震性能主要是應對地震等自然災害對廠房造成的影響,保證廠房具有強大的穩定性,將損失降到最低,提高廠房抗震性能的措施主要有三種。第一,保證結構重量分布均勻。廠房在遭受巨大動蕩時,重量較大的部分在地心引力的影響下,墜落倒塌趨勢更為明顯,因此在進行結構的整體布局設計時,要盡量使各部分結構的重量分布均勻,提高整個廠房結構的穩定性。第二,廠房結構設計中要設置必要的支撐系統。廠房的穩定性除了材料本身的質量以外,還受到支撐結構的影響,支撐系統包括縱向、橫向等多個支撐角度,支撐系統完善的廠房比缺乏支撐系統的廠房能夠承受更大的力度。第三,確保廠房支撐用材能夠提前進行塑性。廠房在投入使用后有一定的使用期限,過了這個使用期限,廠房就會進入危險期,為確保廠房的安全,就要在建筑用材進入屈服階段前實行塑性工作,使廠房的抗震性能得到保障。
(三)提高耐熱性能的具體措施
鋼結構建設使用鋼材為建設原料,鋼材屬于金屬類別,因而具有較強的導熱性能。在鋼結構廠房中,這種導熱性能卻具有危害性,耐熱性能不高使得整個廠房的防火功效令人擔憂。據科學研究表明,以250度溫度為界:在250度以下,隨著溫度的提高,鋼材的抗拉強度會減小,而塑性有所提高;在250度以上,隨著溫度的提高,剛才的抗拉強度會增大,而塑性有所降低,同時鋼材的強度變??;當溫度達到500度時,鋼材的強度就會降到最低。當鋼結構應用到廠房建設中時,溫度過高就會給廠房帶來倒塌的危險,為此需要在提高廠房耐熱性能方面做出改善,可以在鋼結構上涂抹隔熱物質,盡量減少熱量對鋼結構的影響,同時為避免意外情況的發生,廠房內部中還應當安裝溫控系統,當溫度達到危險數字范圍,就會發出警報,使相關工作人員能夠提前做好防備工作,減少高溫對廠房安全的威脅。
工業廠房結構的設計應當建立在滿足工業生產要求的基礎上,著眼于廠房建設的實際應用,充分考慮廠房結構設計的抗震性能和耐熱性能等,確保廠房使用的安全性。在目前設計水平還有待提高的情況下,相關設計人員要不斷豐富專業知識,充分發揮主觀意識,提高廠房設計水平,為工業發展提高良好的生產基地。
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關鍵詞:土建結構;設計;規范;研究
中圖分類號:TU23 文獻標識碼:A
正因為建筑結構設計的重要性,所以需要專門的人員根據建筑結構設計規范進行設計,但是在一些單位中大部分的人員都對結構設計法規的內容不是很了解,所以經常在設計過程中出現問題,不僅影響到了建筑施工的質量也增加了建筑公司不必要的一些成本。所以我們必須認真的理解建筑結構設計規范的內容,保證建筑結構設計的質量,進而提高工程的整體質量。
1 結構材料選擇
1.1 混凝土結構設計規范
建筑工程中少不了混凝土的設計,而在建筑結構設計規范中則對于混凝土強度等級設計中存在一定的爭議,具體表現在兩個方面:
1.1.1 規范4.1.2條規定:鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級不應低于C15。與此條相呼應在4.1.3條和4.1.4條中不再列入了C10混凝土的強度標準值、設計值。這里存在一個對上述規范條文的正確理解與應用的問題,這就是作為基礎墊層的素混凝土是否可以采用C10混凝土,是否也必須采用C15混凝土。對這一問題存在很廣泛的爭議。在某些工程中對基礎墊層的混凝土采用C10后,不僅有的監理公司的監理人員對此置疑,甚至有的圖紙審查人員也表示反對,都認為這違反了規范的要求,要求改正為C15?;炷翂|層采用C10等級的混凝土,如改為C15級混凝土沒有必要而且增加造價造成經濟上的浪費。分歧的原因是置疑的人員沒有正確理解規范的條文,因為規范的4.1.2條是指鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級不應低于C15,而作為墊層的混凝土是素混凝土不屬于鋼筋混凝土,墊層混凝土的作用是保護地基土在施工中不擾動,同時為基礎的施工創造有利的工作條件,C10混凝土完全可以達到。
1.1.2 有關于混凝土結構不同強度等級的軸心抗壓強度設計值在建筑結構設計規范中都有明確的規定,但是值得注意的在規定當中包含著一個小字的注釋,這也是建筑結構設計人員容易忽略的地方,主要內容是當軸心受壓的截面長邊小于300mm時,就需要把表中的混凝土強度設計值乘以0.8。設計人員一旦忽視了這方面,當構件的截面尺寸很小的時候,就會使導致混凝土結構設計的強度大大的降低了。
1.2 砌體結構設計規范(GB 50003-2001)
在建筑結構設計規范中有關于砌體結構設計的規定,這規定當中最容易被設計人員忽視的地方就是結構才來哦的選擇,特別是對于地面以下及防潮層以下的砌體所需要的材料規定了最低的強度等級,這樣就是為了保證建筑結構的耐久性。例如,有關于地基中的砌體,其磚的強度的標準不得少于MU15,但是根據調查顯示,大部分的建筑設計人員往往采用MU10磚作為砌體的使用材料。這不僅是違反國家的建筑法規,也導致建筑結構質量難以保證。這一規范不僅是針對于地基材料的選擇,也包括了建筑中潮濕房間材料的選擇。
2 結構構造要求
2.1 砌體結構伸縮縫的最大間距
通常情況下,在進行建筑結構設計時,設計人員應該考慮到房屋在正常使用的前提下,因為外界的溫差影響或者是由于砌體干縮導致墻體出現豎向的裂縫,所以需要設計砌體結構伸縮縫的最大間距,在新的建筑結構設計規范中對這一問題進行明確的規定,不同的建筑結構的伸縮縫的設定也是不同的,對于房屋長度為四十米至五十米的房屋,建筑人員就沒有設置伸縮縫,這就導致有些房屋出現了溫度裂縫。分析其主要原因為建筑結構的設計人員沒有對規定進行透徹的理解。對于燒結的普通磚可以直接采用規范中的設定范圍,但是當前情況下大多數采用的都是混凝土的墻體結構,這就要考慮混凝土自身的伸縮性,所以應該用規范中設定的值乘以系數0.8的環境;對于伸縮縫的影響也應該被考慮,特別是在晝夜溫差比較大的地區,伸縮縫的設置應該稍微小一些,其最大間距的設置頁應該適當的減??;使用燒結普通磚的房屋,伸縮縫的最大間距值應該為45m;使用混凝土墻面的房屋,伸縮縫的最大間距值為35m。在保證房屋的伸縮縫的最大間距值符合標準之后再相應的采取一些輔助措施,這樣就有效減少了溫度裂縫的產生。
2.2 混凝土結構中鋼筋的混凝土保護層厚度
在國家新頒布的建筑結構設計中關于混凝土結構設計更加的重視混凝土的耐久性,一般來說,要想增加混凝土結構的耐久程度就必須增加混凝土保護層的厚度,這也是為什么在新規定中增加了混凝土結構保護層厚度的原因了。在新規范中混凝土保護層的厚度為30mm。但是根據工程的具體需要,保護層的厚度也是不同的,例如工程的基礎施工,由于混凝土會和水接觸的比較,密切,這就有可能減小混凝土結構的耐久性,所以規范中就增加了這部分的混凝土保護層的厚度。但是有些設計人員卻沒有考慮到這一點,不同部位的厚度都一樣,這就使建筑結構的耐久性減弱,導致混凝土整體結構的質量下降。
3 結構荷載取值
3.1 屋面可變荷載的取值和分布
在進行屋面設計時應該考慮屋面可變荷載的取值問題。不僅要考慮屋面全跨布置可變荷載所產生的內力,也要考慮半跨布置可變荷載對于結構的影響。在進行計算時應該考慮半跨布置可變荷載,根據工程的情況考慮最不利的情況,并按照這一情況進行設計。針對于屋架的屋面可變荷載的取值應該更加的小心,因為這方面的布局對于結構內力的要求是十分苛刻的。通過對于建筑結構整體荷載有影響的各個部位的荷載取值的考慮,來保證屋面結構的整體安全性。
3.2 基礎設計時的荷載取值
在建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2002)中第3.0.4條明確做出了以下規定:計算地基變形時,傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的永久值組合,不應計入風荷載和地震作用。計算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩定及滑坡推力時,荷載效應應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合,分項系數均為1.0。按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數時,傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的標準組合。在設計實踐中上述的各方面經常有設計人員沒有正確執行。
3.2.1 計算地基變形時將荷載取值錯誤地取為荷載設計值而不是荷載的準永久組合值。由于荷載的設計值大約為荷載準永久組合值的1.4~1.6倍,因此這一錯誤取值造成的影響更多,常常使原本地基變形不超過限值,錯誤的判斷為地基的變形不滿足設計要求。錯誤地將基礎加深或將基礎的底面積擴大,造成很大的浪費。
3.2.2 在確定基礎底面積或確定樁數時,荷載取值錯誤地取為荷載的設計值而不是荷載的標準值,由于荷載的設計值大約為荷載標準值的1.25倍左右。因此這一錯誤將導致約20%的浪費,對整棟建筑而言,這一浪費是相當大的。
結語
綜上所述,建筑結構設計是建筑結構工程中比較重要的環節,在設計的過程中必須遵守國家關于建筑結構設計的相關法規,提高設計人員的專業素質,并引進國外的先進技術,增加建筑結構設計投入,提高建筑結構設計的質量。
參考文獻
由于鋼結構金屬網架下面閑置空間較大,可布設消防管道、給水管道、通風管道、壓縮空氣管道等多種管道,因此,應用鋼結構的廠房,可充分利用其上部閑置空間,節省多余的管道安裝費用,有效節約建筑成本。鋼結構是一種利用率較高的建筑材料,可實現多次回收利用,且安裝過程中不會產生粉塵和噪聲污染,拆卸也比較容易,拆除的金屬構件可直接回收,因此,具有較高的循環利用價值。
二、廠房鋼結構設計準備工作
(一)鋼結構選擇
考慮是否可以采用鋼結構作為廠房主結構之前,設計人員應當首先按照現場實際測量數據,判斷該廠房是否適合鋼結構施工,以及采用鋼結構是否存在安全隱患等,只有其適用性和安全性確定無誤后才可考慮鋼結構廠房。
(二)鋼結構評估
設計師需要根據實際測量數據建立相應的力學模型,分析鋼結構構件受力情況,預估廠房梁柱支撐斷面參數,最后確定采用軋鋼、H型鋼、槽鋼中的一種或多種。
(三)鋼結構設計綜合分析
確定設計方案后,應當評估廠房鋼結構是否符合施工標準,并反復比對重要設計參數,判斷施工周期是否符合施工要求,分析鋼結構總剪力、結構受力變形情況。
三、廠房鋼結構設計要點
(一)防火設計
鋼結構廠房的防火能力要弱于鋼筋混凝土廠房,鋼結構抗拉強度會隨溫度升高而逐漸降低,甚至出現塑性增大的情況,當環境溫度升高到250℃以上時,鋼結構金屬構件就會產生徐變現象,當溫度達到500℃時,鋼材強度會降到最低值,導致整個廠房坍塌。因此,在進行廠房鋼結構設計時,有必要嚴格按照防火規范,確定廠房發生火災的危險等級,選擇耐火極限符合要求標準的建筑鋼材。廠房鋼結構實踐中,應用最廣泛也是最有效的一種防火方式就是在鋼結構表面涂抹一層防火涂料,以此提高鋼材的耐火極限,當火災發生時,防火涂料可以起到隔熱作用。
(二)協調好鋼結構設計與廠房工藝設計
鋼結構廠房是企業生產中的一個重要區域,如果鋼結構廠房與整個生產模塊的工藝設計不協調,就會影響正常的生產作業。鋼結構廠房與工藝設計的不協調主要表現在:鋼結構廠房墻體厚度和高度不符合工藝設計指標、鋼支架分布情況不合理等。鋼結構的鋼支架分布形式一般有網架、平面桁架、空間桁架、塔桅、索膜、框架等幾種,設計人員需要按照企業的實際建廠條件和建筑要求,選擇合理的鋼支架形式。除了鋼支架形式外,鋼材也是影響其建筑性能的重要因素。不同的鋼材其結構性能不同,例如,無縫鋼管中含有中空截面,可作為液體輸送管道,圓鋼為實心鋼材,可起到穩定鋼結構的作用。因此,在具體選擇何種鋼材時,需要考慮其與廠房的工藝設計要求是否相符。
(三)重視鋼結構計算過程
鋼結構計算一般采用的是結構設計中的計算程序,計算結果評估是鋼結構設計中的重要組成部分,對不同軟件的計算結果進行對比分析,最終選擇最合適的截面有利于成本的節省。荷載取值時,對于降雪量較大的地區,設計人員應當根據本地區的實際降雪情況,考慮適當增加鋼結構荷載,檢驗荷載最大值是否可以承受最大量的降雪。構件設計時,應充分重視凈截面、長細比這些概念的重要性。連接設計時,應根據施工條件等選擇合適的連接方式,若采用承壓型連接,則考慮到承壓力和剪切力兩方面的要求,螺栓不得安裝在剪切面上,此時須討論其連接位置是否合理,是否施工方便。
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【摘要】隨著高層建筑在我國的迅速發展,建筑高度的不斷增加,建筑類型與功能的愈來愈復雜,結構體系的更加多樣化,建筑類型和功能的復雜化也使現代建筑結構設計變得更加復雜。本文通過對混凝土結構設計中應注意的一些問題進行概速,并提出相應的解決措施,以利于提高設計的質量。保證結構的安全。
關鍵詞 高層建筑;結構設計;混凝土
1.引言?
混凝土是工程中用量最多的建筑材料,也是最主要的結構材料,鋼筋混凝土結構已成為世界上應用最為廣泛的結構形式。我國每年耗費在混凝土結構設計的費用為2300億元以上。在人們的傳統觀念中總是認為鋼筋混凝土結構是由最為耐久的混凝土材料澆筑而成的,雖然鋼筋易腐蝕,但有混凝土保護層的保護,鋼筋也不會發生銹蝕,因此,對鋼筋混凝土結構的使用壽命期望值也是很高的,從而忽視了鋼筋混凝土結構的耐久性和抗震性的問題,從而混凝土結構在設計時應注意的問題的研究也相對滯后,為此付出了巨大的代價。結構設計總說明著重審查設計依據條件是否正確,結構材料選用、統一構造做法、標準圖選用是否正確,對涉及使用、施工等方面需作說明的問題是否已作交待。審查內容一般包括建筑結構類型及概況,建筑結構安全等級和設計使用年限,建筑抗震設防分類、抗震設防烈度(設計基本地震加速度及設計地震分組)、場地類別和鋼筋混凝土結構抗震等級,地基基礎設計等級,砌體結構施工質量控制等級,基本雪壓和基本風壓,地面粗糙度,人防工程抗力等級等7條。
2.混凝土結構設計中的裂紋問題及其控制?
(1)混凝土結構設計中的裂紋問題分析,裂紋是固體材料中的某種不連續現象。多年來,有關混凝士的現代試驗完全證實了在尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結構中存在微裂紋,主要有骨料與水泥石的粘結面上的牯結裂紋、水泥漿中的裂紋以及骨料裂紋。而根據斷裂損傷力學的觀點,所謂斷裂損傷是在廣義的外載作用下,使材料的細觀結構發生變化,引起微缺陷成胚、孕育、擴展和匯通,導致結構宏觀性能的劣化,最終形成結構宏觀開裂和破壞。因而混凝土結構的破壞過程實際上是微裂紋的擴展、貫通而形成的。?
(2)混凝土結構設計中的裂紋控制方法,預應力混凝十結構的裂紋控制方法主要是基于。"抗"的思想,下面分別應用傳統力學和斷裂力學來分析傳統裂紋控制方法,從傳統學觀點來看,由于預先給混凝土梁施加了預壓應力,使混凝七梁在外部荷載作用下梁體下緣產生的拉應力全部被抵消(或部分被抵消),因而可避免混凝土出現裂紋(或推遲出現裂紋),混凝土梁可以全截面參加工作(或增加參加工作的混凝土截面),這就相當于改善廠梁中混凝士的抗拉性能,而且可以達到充分利用高強材料的目的。從斷裂力學觀點來看,混凝土材料內。?
(3)部存在許多微缺陷和微裂紋,這些微缺陷和微裂紋在外部荷載作用下會不斷演化、發展,最終形成宏觀裂紋。預先在混凝七梁兩端施加一對軸向壓力,相當于在梁內微裂紋面上作用了一對非均布壓應力,這時可以認為裂紋端部的應力強度因子為負值。當外載在裂紋端部產生的應力強度因子與非均布壓應力產生的應力強度因子大小相等時,裂紋端部的應力強度凼子為零。這時裂紋并不會失穩擴展,只有隨著外載的增加,使裂紋端部的應力強度因子達到混凝土材料的斷裂韌性時,裂紋才會失穩擴展。因此,從斷裂力學角度來說,由于預先對混凝土粱施加預壓應力,從而減小了外載作用F裂紋端部的應力強度因子,避免或是推遲了混凝土出現裂紋。
3.梁支座的結構形式分析及其設計可靠性的實現策略?
結構計算是結構設計的基礎,計算結果是結構設計的依據,設計中選擇合適的計算假定、計算簡圖是得到正確計算結果的關鍵。當前結構設計程序中往往把與剪力墻相交的框架粱支座看作固定支座,這種假定不是在任何情況下都是正確的。當框架梁與剪力墻正面垂直相交,且剪力墻對梁的約束能力較弱時,很難實現固定支座的假定,此時宜將梁支鷹形式人為調成鉸接支座,否則計算結果將與實際不符。在結構設計中,對與剪力墻相交的框架梁,其支座形式要慎重對待,具體工程應視框架梁與剪力墻的相對剛度及相交位置、方向,正確判斷剪力墻對粱的約束能力,近而較為準確地確定框架梁支座形式。對于提高混凝土結構的設計可靠度,在材料強度等級不變的情況下會增加材料用量,增加造價,用高強材料替代低強材料,可有效地降低成本。混疑七結構中,水平受力構件如粱、板,主要以鋼筋的抗力為主,提高鋼筋級別效益較好,設計中應優先采嗣新規范提倡的主導鋼筋HRB400(III)級鋼筋;豎向受力構件如墻、柱,主要以混凝土的抗力為主,提高混凝上等級效益較好。
4.混凝土結構設計存在的其他問題分析?
(1)混凝土結構設計中的抗震問題分析地震力在兩類構件之間分配,應考慮不同時段兩類構件抗推剛度相對比值的變化。鋼一混凝士混合結構中現在采用的主要結構體系為鋼框架一混凝七剪力墻(內筒)體系,其中鋼筋混凝十內筒為主要抗側力結構。鋼框架主要承擔重力荷載,承擔較小的水平剪力。在水平地震作用下,有工程經驗表明,由于鋼框架的抗推剛度遠小于混凝上內筒,鋼框架承擔的水平剪力除頂部幾層可為樓層剪力的15%~20%,中部及下部約為相應樓層剪力的10%~l5%,有的工程甚至僅有5%左右。在往復地震動的持續作用下,結構進入彈塑性階段時,墻體產生裂縫后,內簡的抗推剛度大幅度降低,剮度退化將加大鋼框架的剪力。鋼框架由于彈性極限變形角為1/400以上,遠大于約為l/3000的鋼筋混凝土墻體彈性極限變形角。雖然此時的水平地震作用要小于塑性階段,但鋼框架仍有可能要承擔比彈性階段大得多的水平地震剪力和傾覆力矩。因此,為符合結構裂而不倒的要求,需要調整鋼框架部分的承擔的水平剪力,規程抗震要求鋼框架一混凝土結構各層框架柱所承擔的地震剪力不應小于結構底部總剪力的25%和框架郵分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值,以提高鋼框架的承載力,并采取措施提高混凝土內筒的延性。?
(2)結構設計過程要確定適宜的層問位移限值,我國有關混合結構的規程正在修編,高層建筑鋼結構規程沒有列出對鋼一混凝土結構的設計規定.但對以鋼筋混凝土結構為主要抗側力構件的結構,高層建筑混凝十規程,則提出其側移限值的要求,規定為等同于相當高度的鋼筋混凝土高層建筑結構體系的要求。確定適宜的層間側移和頂點側移限值是該結構體系規程的重要內容之一。"高鋼規程"沒有列出對鋼一混凝土結構的設計規定,但對有混凝士剪力墻的鋼結構,規定應符合《鋼筋混凝土高層建筑設計與施上規程》JGJ3-9l的要求?,F行的"混凝土高規"規定的層間位移限值,對于鋼一混凝土結構常不易符合要求。修編中的"混凝土高規"(第二稿),將包含對鋼一混凝土結構設計規定的內容,關于鋼一混凝士結構的層間位移限值,將規定為等同于相當的鋼筋混凝土高層建筑結構體系的要求。?
(3)此外,修編中的"混凝土高規",關于層間位移限值將對現行?;炷扛咭?JGJ3-9l有所放松,并以此確定適宜的限值。
5.結束語?
混凝土結構設計是一個長期,復雜甚至循環行復的過程.任何在這過程中的遺漏或錯誤都有可能使整個設計過程變得更加復雜或使設計結果存在不安全隱患。因此.我們設計上作者應按規范相應的構造造求嚴格執行,才真正確保設計質量的安全。
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