徐東雨
【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟水平的快速發(fā)展,城市化進程在不斷加快,而城市范圍不斷擴張,導致城市人口越來越多,為了緩解城市用地壓力,建筑的數(shù)量也越來越多。為了保證建筑結構的安全性以及穩(wěn)固性,必須重視對混凝土結構設計相關問題的研究和分析,遵循建筑結構設計原則與要求,保證結構設計方案的合理性以及科學性,才能夠促進我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。
【關鍵詞】混凝土結構;設計;房屋建筑
1、房屋建筑混凝土框架結構設計
1.1地基設計優(yōu)化措施
在一般情況下,影響地基最終沉降量的因素很多,地基的最終沉降量難以通過公式精確的計算得到,應結合工程經(jīng)驗綜合考慮。為了減少地基的變形在結構體系上可以選擇剛度較大的體系,比如框架-剪力墻鋼筋混凝土結構及鋼筋混凝土剪力墻結構,并在平面布置時與建筑專業(yè)協(xié)商盡量做到平面簡單、對稱、規(guī)則的結構布置,此時上部結構剛度的存在,與基礎共同作用起到了起拱的作用,可以有效的減小基礎的內(nèi)力和變形。此外,通過減少上部荷載,如采用輕質(zhì)高強材料可以有效的提高剛度并減少荷載,也可以有效的減少地基沉降。也可通過加強基礎的整體性和剛度,如采用雙向條形基礎、筏板基礎可有效的減少地基沉降量。如不能采用整體形基礎時,在可以采用圓形或方形基礎,因這種基礎形式的沉降相對較小,盡量避免采用長寬比較大的基礎,一般應將基礎的長寬比控制在3以內(nèi),這樣能在滿足設計要求的前提下并能獲得比較滿意的經(jīng)濟效果。
1.2建筑結構豎向布置
建筑物豎向設計過程當中,要保障建筑整體的規(guī)則、均勻,沒有特殊的要求,像內(nèi)大的收縮與外挑的設計這種情況盡可能不出現(xiàn)。在布置建筑的豎向結構時要依照下大上小的規(guī)則,且均勻、緩慢的進行側向變化,這是因為建筑物結構的穩(wěn)定與重心問題。然而,不規(guī)則結構指的是建筑整體不是豎直、呈現(xiàn)的是上大下小和頭重腳輕、表面有特殊的突出。所以要著重考慮的是結構的設計,這樣可以避免影響到穩(wěn)定性;次要,假使建筑物的豎向結構是內(nèi)收的,要有足夠的建筑抗震性能,須調(diào)和側向剛度值,能夠保障剛度值不低于所在樓剛度值的80%,高于側向剛度值的70%;并且當建筑物的結構位處于樓層上半部分時,建筑物整體高度和樓層的縮進位置到室外地面的高度的比例超過了0.2,就要保障樓層上半部分縮進后長度是在下半部分的75%以上。
1.3框架—剪力墻結構
框架剪力墻結構能夠充分發(fā)揮框架結構以及剪力墻結構的充各自特點,在應用過程中框架以及剪力墻能夠共同承受水平和豎向荷載。因為對框架結構的充分應用,可以體現(xiàn)出其布置比較靈活,延性相對較強的優(yōu)點,同時能夠彌補框架結構側向剛度較小的問題,能夠充分發(fā)揮剪力墻結構承載力相對較大的優(yōu)點,是一種較為優(yōu)良的抗側力體系,適用于130米以下的高層建筑中。
1.4筒體結構
筒體結構主要包括框筒結構、筒中筒結構以及框架—核心筒結構。其中框筒結構是在建筑物的周圍進行布置,利用小柱距、高截面梁的密柱深梁可以組成框架,一般情況下框筒結構為四榀框架,能夠形成具有較強抗側力、抗扭剛度以及承載力的外筒。這樣能夠充分發(fā)揮建筑材料的應用性能。筒中筒結構在應用過程中將框筒作為外筒,然后將建筑內(nèi)的電梯間、管道豎井等服務設施集中布置在建筑的中心部位能夠形成內(nèi)筒。這樣可以構成筒中筒結構。筒中筒結構具有雙重抗側向力體系,內(nèi)外筒可以協(xié)同工作。外筒可以有效抵抗水平作用力產(chǎn)生的傾覆力度以及扭矩。內(nèi)筒能具有能夠抵抗比較大的水平剪力。筒中筒結構適用在高度為180米以下的高層建筑中??蚣堋诵耐步Y構主要包括外圍的框架以及中心筒體,外筒以及內(nèi)筒之間的距離為10米-12米,且相對靈活。在寫字樓以及多功能綜合樓中的應用比較廣泛,一般的應用高度為150米。
1.5建筑混凝土結構豎向布置
一般而言,高層建筑物混凝土的結構中,豎向結構對建筑物整體質(zhì)量的影響是至關重要的,所以設計師在設計結構時要注意并重視豎向結構。高層建筑物豎向設計過程當中,要保障建筑整體的規(guī)則、均勻,沒有特殊的要求,像內(nèi)大的收縮與外挑的設計這種情況盡可能不出現(xiàn)。在布置建筑的豎向結構時要依照下大上小的規(guī)則,且均勻、緩慢的進行側向變化,這是因為建筑物結構的穩(wěn)定與重心問題。然而,不規(guī)則結構指的是建筑整體不是豎直、呈現(xiàn)的是上大下小和頭重腳輕、表面有特殊的突出。所以要著重考慮的是結構的設計,這樣可以避免影響到穩(wěn)定性;次要,假使建筑物的豎向結構是內(nèi)收的,要有足夠的高層建筑抗震性能,須調(diào)和側向剛度值,能夠保障剛度值不低于所在樓剛度值的80%,高于側向剛度值的70%;并且當高層建筑物的結構位處于樓層上半部分時,建筑物整體高度和樓層的縮進位置到室外地面的高度的比例超過了0.2,就要保障樓層上半部分縮進后長度是在下半部分的75%以上。
2、房屋建筑混凝土結構設計措施
2.1選用高強度施工材料
選用施工材料,理論上強度越高越好,可是材料強度是有分類的,例如抗剪、抗壓、抗拉、抗彎等強度類型。其次,材料直接關系到建筑物的成本和質(zhì)量,其質(zhì)量是能直接影響到建筑工程的質(zhì)量和成本,所以在選用材料或使用材料時要考慮材料的可加工性、耐溫性和腐蝕性。還有要合理化使用材料,從而節(jié)約成本,保護環(huán)境,可合理化使用的材料有鋼筋、木材、混凝土等,例如鋼筋、混凝土、木材等。次第,高強度混凝土與鋼筋材料等材料需要使用在地震高發(fā)區(qū)的建筑上,因為這樣可以提升建筑的抗震性。
2.2做好產(chǎn)生裂縫的溫差防控
在設計建筑物的高度時,盡量將屋面控制在相同的高度。如果在建筑的結構中出現(xiàn)錯層的房屋,在錯層的位置要設置墻構造柱,最好設置在縱墻以及橫墻交匯的位置。設置梁圈可以對混凝土結構的溫度裂縫產(chǎn)生較好的控制作用。墻構造柱以及項圈構成的網(wǎng)格,可以對墻體產(chǎn)生一定的約束作用,對砌體的抗裂性也有一定的改善作用,可以顯著提高砌體的受力性。利用微膨脹混凝土也能對溫度裂縫起到一定的抵抗作用,但是需要準確地把控膨脹混凝土的配合比以及做好后期的養(yǎng)護工作,以達到減輕屋面板裂縫的目的。對于超長建筑,在使用微膨脹劑時要謹慎,因為微膨脹劑會導致混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生極大的離散性,對于微膨脹劑的用量與伸縮縫的間距都很難把控,會給設計人員帶來一定的困難。在實際施工中,使用微膨脹劑需要根據(jù)相關的措施來計算使用量,只有在超出規(guī)定值的情況下才能增加伸縮縫的距離。
結語:
總而言之,在混凝土結構設計過程中,要根據(jù)混凝土結構設計的原則以及混凝土結構設計的特點,開展建筑結構設計工作,確保建筑結構設計方案的可靠性以及合理性。同時要對建筑混凝土結構設計過程中存在的問題進行分析和研究,并及時解決這些問題,確保結構設計方案能夠?qū)ㄖ┕みM行有效指導,提高建筑的穩(wěn)定性以及安全性,保證建筑的使用壽命。
參考文獻:
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