【摘 要】本文以高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)為基礎(chǔ),著重分析了當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的常見問題,以實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)施工方法進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】高層;建筑結(jié)構(gòu);特點(diǎn)和施工
一、前言
隨著技術(shù)水平的不斷提高,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)高層建筑的要求也越來越高。現(xiàn)如今,高層建筑結(jié)構(gòu)施工中還存在很多問題,急需解決,因此,我們要加強(qiáng)先進(jìn)施工理論與先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,不斷進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)施工型式的探討,使高層建筑結(jié)構(gòu)施工型式更加適用、安全與經(jīng)濟(jì)。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)平面圖
在繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖時(shí),是否要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模呢?當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)時(shí),根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,是可以不用進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算的,但必須符合有關(guān)的抗震措施要求。因此對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來說可以不用在軟件中建模,直接設(shè)計(jì)即可,但設(shè)計(jì)中需要注意受壓和局部受壓的問題。當(dāng)然,如果時(shí)間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個(gè)便利就是可以利用軟件來進(jìn)行荷載導(dǎo)算何樂而不為呢?需要注意的是,當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為7度及以上時(shí)是必須要輸入軟件建模計(jì)算的。
2、屋頂(面)結(jié)構(gòu)圖
當(dāng)建筑是坡屋面時(shí),結(jié)構(gòu)的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復(fù)雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件。板配筋時(shí)應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構(gòu)造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應(yīng)有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)人員真正的心知肚明,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設(shè)計(jì)的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會(huì)造成閣
3、大樣詳圖
在建筑詳圖的準(zhǔn)確無誤的基礎(chǔ)上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎(chǔ)上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎(chǔ)上來局部改進(jìn)繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便。在標(biāo)高和外形尺寸上一定要和建筑專業(yè)協(xié)調(diào)一致。
4、樓梯
樓梯梯板要注意撓度的控制,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統(tǒng)一。局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內(nèi)折角處要斷開分別錨固防止局部的應(yīng)力集中。注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎(chǔ)應(yīng)注意基礎(chǔ)的沉降問題,必要時(shí)應(yīng)設(shè)梯梁。
5、基礎(chǔ)
基礎(chǔ)要注意混凝土的標(biāo)號(hào)選擇應(yīng)符合結(jié)構(gòu)耐久性的要求。(通常情況下可采用C25)基礎(chǔ)的配筋應(yīng)滿足最小配筋率的要求(施工圖審查中心重點(diǎn)審查部位)。條基交接部位的鋼筋設(shè)置應(yīng)有詳圖或選用標(biāo)準(zhǔn)圖。條基交叉處的基底面積不可重復(fù)利用,應(yīng)注意調(diào)整基礎(chǔ)寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時(shí)也要調(diào)整基礎(chǔ)的寬度?;A(chǔ)圖中的構(gòu)造柱,當(dāng)定位不明確時(shí)應(yīng)給予準(zhǔn)確定位。
三、當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的常見問題
1、樁間距過樁間距過
不滿足規(guī)范對(duì)樁的最中心距的規(guī)定。特別是試樁、錨樁之間的間距,往往被施工人員忽視,這直接影響了試樁結(jié)果的正確性。
2、樁身鋼筋籠長(zhǎng)度不足
對(duì)擠土灌注樁,樁身鋼筋籠長(zhǎng)度沒有穿越軟弱土層的層底深度,不能滿足樁基規(guī)范 “對(duì)于沉管灌注樁,配筋長(zhǎng)度不應(yīng)于軟弱土層層底深度”的規(guī)定,這也是程施工中常見的問題。
3、高層高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值
現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了高層的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑高層高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值,甚至個(gè)別建筑高度和高寬比均超出規(guī)定限值。
4、結(jié)構(gòu)布置不合理、不規(guī)則
結(jié)構(gòu)盡可能規(guī)則,結(jié)構(gòu)的布置才能更趨于合理,這是結(jié)構(gòu)施工中十分重要的環(huán)節(jié),這里的“規(guī)則”包含了對(duì)建筑的平立面外形尺寸,抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多,特別是對(duì)于復(fù)雜的建筑體型,很難一一用若干簡(jiǎn)化的定量指標(biāo)來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的施工規(guī)定,加之對(duì)結(jié)構(gòu)抗震概念施工缺乏應(yīng)有的了解,有些施工人員往往對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握不準(zhǔn)確,導(dǎo)致工程中出現(xiàn)了規(guī)則性較差、對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利的建筑。
5、異形柱結(jié)構(gòu)施工中存在的問題
近年來,在我國(guó)的住宅建設(shè)中,特別是高層或高層住宅,有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。目前在異形柱結(jié)構(gòu)施工中存在的問題很多,也比較突出,主要表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)高層的高度超高、
體型不規(guī)則、結(jié)構(gòu)布置不合理、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)确矫?。?yīng)當(dāng)說,目前國(guó)內(nèi)對(duì)異形柱的受剪承載力、節(jié)點(diǎn)承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗(yàn)研究還不多,對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認(rèn)識(shí)還不夠充分。在這種情況下,施工異形柱結(jié)構(gòu)時(shí),對(duì)高層高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴(yán)掌握。
6、結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理,縫寬度不足
對(duì)于超長(zhǎng)建筑物,為減少溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響,合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些施工人員用后澆帶代替伸縮縫,其實(shí)這種做法存在一定的問題。因?yàn)楹鬂矌H能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。
四、高層建筑結(jié)構(gòu)施工方法
1、框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)也就是梁柱結(jié)構(gòu),在框架結(jié)構(gòu)的受力體系中,荷載由樓板傳遞到橫梁(荷載先由次梁專遞至主梁),再由橫梁傳遞至柱體,最后由柱體傳遞至地基。梁柱結(jié)構(gòu)中的橫梁和柱體同時(shí)承載垂直和水平兩個(gè)方向的荷載。在建筑結(jié)構(gòu)施工中,隨著層數(shù)越高,水平荷載對(duì)梁柱截面尺寸和配筋數(shù)量的影響也就越大。在框架結(jié)構(gòu)中,橫梁在外力作用下主要產(chǎn)生剪力和彎矩,柱體主要是彎矩和軸力。由于墻體是非承重結(jié)構(gòu),因此框架結(jié)構(gòu)的高層住宅戶內(nèi)的部分墻體可以進(jìn)行拆除,可以形成較大的室內(nèi)空間,平面布局靈活、人性化。
2、剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)屬于墻體也承受荷載的結(jié)構(gòu)形式,剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,不能移動(dòng)和拆除。剪力墻是現(xiàn)澆的鋼筋砼實(shí)體墻,能承擔(dān)水平和垂直荷載。由于剪力墻是連片布置的墻體,
同時(shí)在側(cè)面還有剛性樓蓋來固定,其有很強(qiáng)的抗側(cè)移剛度,屬于剛性建筑結(jié)構(gòu)體系。在水平方向外力的作用下,剪力墻結(jié)構(gòu)就成為一個(gè)基部穩(wěn)固、頂部自由的“豎向懸臂梁”體系。在剪力墻結(jié)構(gòu)的住宅建筑中,由于剪力墻是受力體系的重要部件,具有不能移動(dòng)性,因此其室內(nèi)空間的布局沒有框架結(jié)構(gòu)的建筑靈活,布局形式有一定限制。
3、框架剪力墻結(jié)構(gòu)
框架剪力墻結(jié)構(gòu)也就是我們常稱的“框剪”結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)體系糅合了框架結(jié)構(gòu)布局靈活以及剪力墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的優(yōu)點(diǎn)?!翱蚣簟苯Y(jié)構(gòu)戶內(nèi)空間布局較為靈活,能滿足現(xiàn)代生活多功能的使用要求,同時(shí)戶內(nèi)又布置有一定數(shù)量的剪力墻,具有較大的剛度和抗水平荷載能力。在通常的情況下,考慮到經(jīng)濟(jì)性,高層住宅優(yōu)先采用框架“梁柱”結(jié)構(gòu),若在抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高的地區(qū)仍采用框架結(jié)構(gòu),就會(huì)導(dǎo)致梁、柱截面尺寸以及配筋量的增加,一方面影響了建筑的外觀,同時(shí)也增加了建設(shè)成本,經(jīng)濟(jì)性不佳。在這種情況下,采用“框剪”結(jié)構(gòu)就可以克服以上缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)造型和經(jīng)濟(jì)型共贏。
4、異型柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)
在結(jié)構(gòu)類型界定中,異型柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)屬于“框剪”結(jié)構(gòu)一種衍生形式,該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是通過在樓梯間和電梯間設(shè)置鋼筋混凝土的核心筒結(jié)構(gòu)來承載大部分的橫向荷載,在垂直荷載的承載方面則采用“異型柱”來實(shí)現(xiàn)。在一般框架結(jié)構(gòu)住宅中,柱體是突出墻面的,影響了戶內(nèi)使用功能的發(fā)揮和美觀,異型柱的寬度由于與墻體一樣,因此能很好地解決了以上問題。
5、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)
短肢剪力墻是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊的剪力墻結(jié)構(gòu),主要形式有:“-”型、“+”型“┓”型“Z”型、“Y”型等。由于其具有肢短的特點(diǎn),在進(jìn)行建筑布置時(shí),能有效減低墻體結(jié)構(gòu)的自身重量,同時(shí)結(jié)構(gòu)布置極為靈活,應(yīng)用比較廣泛,但其抗震性能較差,地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多,可用于整截面墻或整體開口墻及聯(lián)肢墻的墻肢中,考慮到高層建筑的安全,其數(shù)量不宜過多,規(guī)范對(duì)其有嚴(yán)格的限制。
五、結(jié)束語
通過對(duì)新時(shí)期下,高層建筑結(jié)構(gòu)施工的分析,進(jìn)一步明確了高層建筑結(jié)構(gòu)的施工方向,為高層建筑結(jié)構(gòu)施工型式的優(yōu)化完善奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),有助于電高層建筑結(jié)構(gòu)施工水平的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]紀(jì)榮洋,王文可.潘可明 建筑結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)探討[J].低溫建筑技術(shù).2011
[2]于桂萍 關(guān)于多層建筑結(jié)構(gòu)施工中的主要問題分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2011
[3]鄧曉明.住宅建筑異形柱框架結(jié)構(gòu)施工探討[j].科學(xué)之友,2011年
[4]溫炳棠.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)施工的探討[j].城市建設(shè)理論研究,2012