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1、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題及對策分析建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題及對策分析摘要:本文對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)的闡述,并提出了一些解決的措施,僅供工程師參考。關(guān)鍵詞:建筑混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計;存在問題;對策;分析隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,不管是高層建筑還是民用建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有絕對最佳的標(biāo)準(zhǔn)模式,只有通過不斷地探索、比較,去尋求相對的最優(yōu)。因此,我們每一個行業(yè)工作這都應(yīng)不斷地追求盡善盡美的設(shè)計思想,不只盲目照搬規(guī)范和依賴計算機程序作設(shè)計,用自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計概念、經(jīng)驗、判斷力和創(chuàng)造力為業(yè)主和社會設(shè)計出更好的建筑。1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點1.1側(cè)向力(風(fēng)或水平地震作用)成為
2、影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、結(jié)構(gòu)變形及建筑物土建造價的主要因素。高層建筑和低層建筑一樣,承受自重、活載、雪載等垂直荷載和風(fēng)、地震等水平力。在低層結(jié)構(gòu)中,水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和位移很小,可以忽略不計;在多層結(jié)構(gòu)中,水平荷載的效應(yīng)(內(nèi)力和位移)逐漸增大;在高層建筑中,水平荷載和地震力將成為主要的控制因素。1.2結(jié)構(gòu)應(yīng)具有適宜剛度。隨著高度的增加,高層建筑的側(cè)向位移迅速增大。因此設(shè)計高層建筑時,不僅要求結(jié)構(gòu)有足夠的強度,而旦要求結(jié)構(gòu)有適宜的剛度,使結(jié)構(gòu)有合理的自振頻率等動力特性,并使水平力作用下的層位移控制在一定范圍之內(nèi)。1.3結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的延性。相對于較低樓房而言,高樓結(jié)構(gòu)更柔一些,在地震作用下的變形更
3、大一些。建筑結(jié)構(gòu)的耐震主要取決于結(jié)構(gòu)的承載力和變形能力兩個因素。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免高層建筑在大震下倒塌,必須在滿足必要強度的前提下,通過優(yōu)良的概念設(shè)計和合理的構(gòu)造措施,來提高整個結(jié)構(gòu)、特別是薄弱層(部位)的變形能力,來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)綜合考慮這些因素,合理設(shè)計,使結(jié)構(gòu)具有足夠的強度、適宜的剛度、良好的延性。2混凝土地基設(shè)計中存在的主要問題以及解決方法2.1地下室設(shè)計地下室能夠提高建筑地基的承載力和建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,減少地震帶來的破壞程度,也能夠擴大建筑的使用空間面積,所以近年來的許多建筑都設(shè)置建筑的地下室結(jié)構(gòu)。但是在建筑
4、結(jié)構(gòu)設(shè)計地下室的過程中,忽略了落體下沉的因素,從而使底板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。建筑結(jié)構(gòu)在完成之后,整個樓體會隨著時間的延長而發(fā)生下沉的現(xiàn)象,某些建筑的地下室的部分柱下獨立基礎(chǔ)帶梁板式或者是使用天然地基的地下室都會受到影響。主要是在設(shè)計中沒有考慮到部分附加應(yīng)力產(chǎn)生的影響,所以地下室底板由于承受巨大的壓力,從而發(fā)生開裂現(xiàn)象。解決措施:為了解決地下室底板在建筑下沉中出現(xiàn)裂縫的問題,在設(shè)計中要對地下室底板的鋼筋混凝土進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,將把一層褥墊加設(shè)在地下室底板以及受力層之間,從而減少或者消除了建筑物下沉所產(chǎn)生的附加應(yīng)力。2.2地下水位產(chǎn)生的影響許多工程師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,忽略了地下水位對建筑體的影響。地
5、下水位對建筑施工過程以及完工后的實體建筑都產(chǎn)生一定的影響。解決措施:在建筑施工中總是會遇到地下水位的上漲,要消除和減少地下水位上漲的影響,必須做好建筑基礎(chǔ)的排水與防水工作。例如,在地下建筑施工中通過采用反承臺法,提高建筑的防水功能,并且地下室內(nèi)部還可以做覆土,用來平衡地下室底板上產(chǎn)生的水浮力。2.3地下室底板與外墻的鋼筋混凝土由于設(shè)計的不科學(xué)和設(shè)計理念的落后,國內(nèi)建筑體的地下室底板與外墻在鋼筋和混凝土的配置上不合理,例如,對扶壁柱外墻鋼筋和混凝土的配置計算中,對扶壁柱體積大小的設(shè)計忽略不計,地下室扶壁柱的設(shè)計是用雙向板對鋼筋混凝土配置比例計算的,而不是根據(jù)雙向板的荷載傳遞進(jìn)行驗算的。解
6、決措施:建筑體的地下室底板與外墻鋼筋混凝土的配置中必須仔細(xì)考慮建筑體的變形為題,例如考慮到外墻的鋼筋混凝土與外墻板塊以及扶壁柱的大小和間距,按照單向板配筋計算,而不是全部按照雙向板與鋼筋混凝土配置計算。2.4天然地基的獨立基礎(chǔ)設(shè)計目前,許多地基的基礎(chǔ)設(shè)計不夠科學(xué)合理,基礎(chǔ)的設(shè)計還是使用錐體的形式,錐體形式的坡度較大,但是錐體中某些混凝土的振搗密實相對較難,很難滿足設(shè)計強度的要求。部分柱下獨立基礎(chǔ)的拉梁,尤其是上覆土的承重梁仍是按照簡單的拉梁進(jìn)行設(shè)計,忽略了上覆土重所產(chǎn)生的影響,存在著嚴(yán)重的隱患。解決措施:對于地基的獨立基礎(chǔ)可以使用梯形設(shè)計形式,這樣對建筑施工設(shè)計所要求的強度,在拉梁的設(shè)
7、計中,必須考慮覆土重對建筑產(chǎn)生的影響,適當(dāng)?shù)募哟箐摻钆c混凝土的配置強度,提高了建筑實體的結(jié)實程度。3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題以及解決措施3.1剪力墻和連梁的設(shè)計國內(nèi)大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)普遍采用框架剪力墻的結(jié)構(gòu),尤其是某些高層建筑,然而大多數(shù)的建筑結(jié)構(gòu)布置都不合理。例如剪力墻布置得不均勻,通常會產(chǎn)生單肢剛度過大的現(xiàn)象,并且部分連梁的剛性設(shè)計較大,或者是連梁上搭接框架梁,提高了地震對其破壞的概率。解決措施:鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)須嚴(yán)格按“強柱弱梁,強剪弱彎以及強