文档介绍：小议高层建筑钢筋混凝土结构设计
【摘 要】高层建筑在城市建筑中的比重越来越大,建筑造型也越来越复杂,设计时需要考虑的问题也越来越多,如何应用现行规范设计出即安全可靠又经济合理的建筑是每个设计者都应考虑的问题。本文就高层建筑结构设计全部为短肢墙,筒体或一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。短肢剪力墙的抗震等级应使用比实际更高一级的等级,有的设计者没有注意这个问题,导致抗震等级的错误确定,从而造成设计工作中不必要的大量修改。
无论采用哪种结构体系,都应使结构具有合理的刚度和承载能力,保证结构的稳定和抗倾覆能力,避免产生软弱层或薄弱层,使结构具有多道防线,提高结构和构件的延性,增强其抗震能力。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(2010)中规定:高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,并应符合下列要求:①应具有必要的承载能力、刚度和变形能力;②应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;③对可能出现的薄弱部位,应采取有效的加强措施。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,因此设计人员在设计过程中要特别注意新规的规定,以确保后期施工图设计阶段工作的顺利进行。
在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制。尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑其或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中曾出现过由于结构类型的变更而导致的结构超高问题,致使施工图未能审查通过,进行修改或从新设计,对工程进度等整体工程规划造成不良的影响。
在钢筋混凝土高层建筑结构中,轴压比越大,柱的延性就越差,限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态,防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小,则结构延性就差,当遭遇地震时,耗散和吸收地震能量少,结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计,且梁具有良好延性,则柱子进入屈服的可能性就大大减少,此时可放松轴压比限值。
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致安全隐患或后期设计工作的大量修改。
短肢剪力墙是指截面厚度不大于 300mm、各肢截面高度与厚度之比均大于 4 但不大于 8 的剪力墙。在新规范规定抗震设计时,高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验对高层建筑中短肢剪力墙的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中设计人员应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
地基与基础设计是整个工程造价的决定性因素,对后期设计工作能否顺利进行也有很大的影响,所以这方