钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨 杨开孟

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:杨开孟
[导读] 摘要:近年来,我国的现代化进程稳步发展,人们的生活水平逐渐提高,开始追求高质量、高要求的生活标准,我国房地产业也逐渐上升为重要的经济产业。
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        摘要:近年来,我国的现代化进程稳步发展,人们的生活水平逐渐提高,开始追求高质量、高要求的生活标准,我国房地产业也逐渐上升为重要的经济产业。然而由于人口众多,土地资源变得尤为宝贵,土地资源的高效利用成为了重要的一点,钢筋混凝土高层建筑运用独有的设计特点,能够初步达到节约资源、安全适合的要求,本文着重就钢筋混凝土高层建筑设计中的一些问题展开思考。
        关键词:高层建筑;设计;探讨
        一、钢筋混凝土高层建筑中的结构设计原则
        1.1设计要求保证质量,安全适用
        在钢筋混凝土高层建筑中,保持质量分布均匀,达到规则的平面、适当的长宽比等基本建筑设计原则,将刚度中心和质量中心高度重合,使得钢筋混凝土结构的抗震能力得以增强。钢筋的焊接在建造过程中是必不可少的,对于钢筋进行焊接的过程需要严格遵守相关规定,应当使用合格材料,保证上岗工人的技术达标,必须对工人进行持证岗前培训。
        1.2对于有防震要求的建筑采用特殊的设计原则
        在地震带区域的建筑,从外观和内部结构上要做到简单、有规则的布局。在高层建筑中应设立地下室并且使得每一区的地下埋深保持一致。此类的高层建筑应当具备一定的承载能力、刚度和变形能力;及时有效的控制可能出现的薄弱部位,加以防固;采用多道抗震防线;合理分布广度和承载力,降低因突变而形成薄弱部位的可能性。对于高层住宅,钢筋混凝土结构较为适用,这类结构拥有较强的整体性,抗震性能高,防火性和耐久性都比其他结构更加优出,在室内布局中显示出灵活的优异性。
        1.3保持整体可靠性和牢固性
        在构件和结构之间的确定做到利落决断,不能出现要分不分或者要接不接的情况。当高层建筑结构受到外力冲击,而造成了因部分结构构件产生局部损坏时,必须要保证整体的承载力保留,确保整体结构稳定。
        二、钢筋混凝土高层建筑中的结构选择类型
        2.1水平荷载在钢筋混凝土结构中的重要控制力
        不论是高层建筑还是低层建筑,水平和竖向的荷载都在钢筋混凝土的结构设计上发挥了重要的作用,但是对于高层建筑,水平荷载将成为主要的因素,从水平荷载的风荷载和防震作用来看,它的数值与动力特性变化有着很大联系。
        2.2不能小看的轴向变形
        在钢筋混凝土高层建筑中,由于框架中柱轴压应力大于边柱的轴压应力,导致边柱的轴向压缩变形小于中柱的轴向压缩变形,这样的差异轴向变形随着建筑高度的增加而上升到一个很大的数值,产生的后果相当于增大了跨中正弯矩值和端支座负弯矩值。
        2.3选择合理的结构体系
        采用合理的刚度和承载能力,是在设计高层结构中的首先考虑因素。在结构体系中的选择是,应当防止产生软弱层和薄弱层的情况,加强结构的抗倾覆能力,并且通过工程的实际情况来调整适合该建筑的结构体系,增强构件的延性,设立多道防线,保证其抗震能力达到要求。
        2.4结构的承载能力和变形能力
        承载能力和变形能力是对于高层建筑结构体系来说均需满足的条件。高层结构的测移大小关系着高层建筑的使用功能和安全,隔墙、维护墙等出现损坏都是由于过大的侧向变形而导致的。当剪力墙结构小于框剪结构而有较大的富裕量并且小于规范要求时,才能够满足刚度要求,这时能够保证承载能力的稳定性。
        2.5结构的刚度影响
        建筑物的柔软性决定了高层建筑的抗震能力。在高层建筑中一般采用较厚的墙体,对于相对测移值需要控制在三千分之一到五千分之一之间。建筑过程中可以在土质偏好的地方,在采用桩基时将偏侧刚度向柔软性发展,而偏侧刚度的减小会使得抗震性能增强。
        2.6钢筋混凝土结构施工的现状
        钢筋混凝土在高层建筑中的结构要求更加复杂,在钢筋混凝土梁柱节点的施工上尤为重要,由于不同强度等级的混凝土施工,首先在施工顺序上必须要遵循先高后低的规律。在实际梁柱节点的施工中,为了避免上下层柱外伸钢筋的错位,造成无法连接的现象,应当控制施工扰动等情况。在施工过程中必须严格掌握现场情况,随时关注,在梁柱节点施工的质量上得到一定保证,保证整体结构的安全,确保施工的有效进行。
        三、钢筋混凝土高层建筑中的注意事项
        3.1地基基础设计在长期的重力荷载下,为了减小地基变形应当适当的降低对地基承载特征值的取用,从而增强结构的安全度。在不同的效应组合中选用不同的地基承载特征值来设计地基基础设计,针对建筑物边柱中柱的轴力,控制重力荷载效应下地基承载力特征值的取值,使得地基基础达到相对稳定的结构,从而有效提高结构安全度。
        3.2结构重要部位的延性有待增强
        着重提高底层构建的延性,针对于结构竖向的建筑,按照其体型简单、刚度在高度上均匀分布的特点,来改善不同结构对于延性的要求;而针对高层建筑中的不规则立面特点,应该提高的是在楼层构建在体型突变处的延性;还应在对框支结构中增强底部几层框架的延性。重点关注在平面突变处、复杂平面各翼相接处和房屋周边的转角地带等构件的延性。若房屋周边有刚度较弱的构建,也应当加强其延性。
        3.3钢筋混凝土在工程中的问题
        在钢筋混凝土高层建造的过程中,钢筋混凝土出现裂缝的现象客观存在的,如果裂缝存在较大,会使得混凝土里面的钢筋生锈从而倒找钢筋强度变弱,这对一个工程建筑是会造成影响的。由此我们应当从三个方面入手,降低钢筋混凝土出现较大裂缝的现象,首先合理规划施工范围,按要求使用钢筋混凝土保护层;其次,按照正确的设计图纸进行钢筋绑扎。在钢筋绑扎环节,严格控制质量,在绑扎任务完成以后,为了避免出现少筋和超筋等问题,需要对钢筋材料进行全面检验;最后,注意在混凝土施工中的养护到位,合理调整混凝土水胶比例减少混凝度的塌落度。在结束钢筋混凝土浇筑的施工后,必须及时对混凝土进行养护施工,并且保证养护的时间在一周以上。
        3.4公司对工程技术管理方面的重视
        公司对于技术管理方面的重视程度会对我国施工技术管理方面产生一定的影响。加强施工人员的安全管理施工学习,提高安全方面意识,对于技术人员在自身以及他人的安全问题上都有着重要的帮助。技术管理和施工的进度以及质量是紧密相联的,公司应当从多方面管理入手,加强员工的管控,有效降低安全事故。
        四、工程实例
        为了改变传统户型在面宽大、朝向单一、户型遮挡严重的特点,提出“中国结”创新户型的实例。
       
        4.1建筑形态
        “中国结”的长度是25米左右,宽度是34米左右,用于小地块小面宽的地方;户型主要以60-70平米两房和80平米三房为主,条件舒适,经济合理,市场竞争价值高。
        4.2建筑布局
        流线清晰、公摊较小,具有经济的核心筒布置,有效增强了实用率,布局合理紧凑,严格按照规范要求。
        4.3建筑朝向
        主要房间均南向,每个户型以独立朝向为主,减少了相互间的遮挡,使空间宽敞明亮,让人保持舒适愉悦的心情。运用技术手段,在开窗方面运用T6户型体块间的组合,真正意义上实现每套户型南北通透的特点。
        4.4建筑户型
        选择开阔视野的形式,在打开门时,能够看到餐厅、客厅、阳台等,与传统玄关式的设计大不相同,保证了视觉上的开阔性。布局紧凑合理,将餐厅、客厅和阳台一线相连,提高了空间的视觉延伸感,保持了空间的光线,使人心情愉悦。在卫生间的布局上,选择用“一卫两分离”将浴室和洗手间分离、洗手间与洗漱间分离,简单方便,节省面积。
        结语:在高层建筑中钢筋混凝土作为相当重要的因素,需要增强管理控制方面,保证施工质量、提高施工效率。按照相关建筑要求和标准,避免钢筋混凝土高层建筑中的不合理因素,加强对施工过程中相关人员的管理,增强团结的精神,积极配合。并且通过本文探究,了解到钢筋混凝土高层建筑在建造中的合理运用和注意事项,从几点方面入手,一定能够取得良好的效果。
        参考文献:
        [1]杜贺龙.钢筋混凝土高层结构设计中存在的若干问题探析[J].科技创新与应用,2015(36):266.
        [2]余南.钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨[J].黑龙江科技信息,2015(34):217.
        [3]简洪平.钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题分析[J].有色冶金设计与研究,2004(03):60-62+65.
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