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淺談鋼筋混凝土建筑結構設計中應注意的問題

  一、結構體系的選擇

  采用的結構體系依各地不同情況而各不相同。隨著經濟的發展和對各種結構體系的實踐總結,現在一般都采用大開間現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。這是因為大開間剪力墻結構體系,可以做到房間不露梁柱,有效使用空間大、隔音效果好,當采用鋼制模板時,墻面和樓板表面平整不需要濕作業抹灰。而且該結構體系不但用鋼量少、施工周期短、造價低,還具有整體性強、側向剛度大等優點,有利于抗風抗震。為了進一步降低建筑造價,目前越來越多地采用短肢剪力墻與筒體或一般剪力墻組成的結構體系。該結構體系其實也屬于剪力墻結構的一種,同一般剪力墻結構相比,這種結構的建筑平面布置更具靈活性,同時又節省了鋼筋和混凝土用量,減輕了建筑總重量,從而降低地基基礎造價。但該結構的抗震性能無疑比一般剪力墻結構要差,因此,在結構設計中要注意以下問題:

  1.短肢剪力墻較多時,應布置筒體或一般剪力墻,形成短肢剪力墻與筒體或一般剪力墻共同抵抗水平力的剪力墻結構,而且短肢剪力墻的厚度不應小于 200mm,其最大適用高度也應比一般剪力墻結構的規定值適當降低。

  2.抗震設計時,筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結構總底部地震傾覆力矩的50%,同時,短肢剪力墻的抗震等級還應比一般剪力墻的抗震等級

  提高一級。

  3.短肢剪力墻宜設置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側相交的樓面梁;若設置,梁端只能按簡支考慮。 以上是對目前我國建筑常用結構體系的一些看法,但究竟采用何種結構體系應因地制宜,根據當地的具體情況具體分析,從而確定出安全、合理、經濟的結構體系。

  二、結構剛度

  建筑層數多高度大,為保證建筑結構具有必要的剛度,應對其層間位移加以控制。這個控制實際上是對構件截面大小、剛度大小的一個相對指標。建筑的抗側剛度對結構的抗震性有很大的影響,應設計的剛些,還是柔些,不同的設計人員有不同的看法。目前大多數建筑都設計的比較剛特別是高層住宅,由于房間布置的要求,開間較小,這樣剪力墻布置較多,而且墻厚較厚,比較浪費。在結構結算時,計算的最大彈性層間位移角只有1/2000-1/3000,甚至更小。 一般認為,對于某些地區,由于土質較好,基巖埋深也普遍較淺,且建筑多采用樁基礎,或者有1至 2層的地下室,持力層座落在中,微風化巖層或者中硬場地土層,地基的特征周期值較小。所以在此條件下,建筑的抗側高度一般可以設計的柔些,以結構的極限變形能力作為控制值。在滿足變形的限值的前提下,結構剛度可盡可能設計的小些,這樣既降低了地震作用,也使場地與建筑物發生共振的可能性減小,而且也達到了經濟目的。大多數工程實踐證明,建在較硬場地上的建筑可以按變形控制,以柔克剛,既安全又經濟。

  三、地基與基礎設計

  地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面,在這一階段,所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。 在建筑的基礎設計中,應綜合考慮建筑場地的地質狀況及水位、上部結構類型、使用功能、施工條件以及相鄰建筑的相互影響,以保證建筑物不致發生過量沉降或傾斜,并能滿足正常使用要求。還應注意了解相鄰地下構筑物及各類地下實施的位置和標高,以保證基礎的安全和確保施工中不發生問題。

  四、梁側縱向鋼筋的配置

  (1).由于目前電算程序在結構構件分析時尚不能考慮現澆樓板對梁扭轉的影響,而是由程序給出一個梁扭距折減系數,合理選用梁扭距折減系數對控制梁的扭距是很重要的,一般情況可取0.4-0.6。 (2).對跨度較大的次梁支承于主梁上時,次梁的支承端會對主梁產生較大的扭距,這時可在電算程序中指定該次梁的端支座為絞接。這種方法對解決梁在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。 (3).有時雖然做了以上調整,但梁的抗扭縱筋面積仍然較大。此時應將抗扭縱筋面積分攤一部分到梁的四根角筋,其余部分面積按梁側腰筋設置,梁腰筋直徑仍以Φ12~Φ16為宜。

  五、鋼筋混凝土結構的裂縫控制及施工后澆帶

  鋼筋混凝土結構的裂縫產生的直接原因是由于混凝土的收縮及水化熱增加、養護方法不當、結構約束應力不斷增大、外加劑的負效應等。對鋼筋混凝土結構裂縫控制的主要方法是通過合理選擇結構形式,降低結構約束程度,對于水平構件梁、板、墻等采用中低強度級混凝土,加強構造配筋。

  六、混凝土施工方面出現的問題

  為滿足結構承載的要求,節約工程造價,通常在結構設計中對上、下柱或柱與粱扳的混凝土選擇不同強度等級,然而未對結構的點區域的混凝土強度作出明確說明。按施工規范要求,當梁柱的混凝土強度等級不同時,節點處應按強柱弱梁的原則,節點區域的混凝土強度等級應與柱相同。采用強度較高的混凝土,在梁柱交匯處側面設垂直施工縫是不符合規范要求的,混凝土澆筑時,應按圖在梁柱接頭周邊用鋼網或小板定位,并先澆筑梁柱接頭的混凝土,隨后澆筑梁板混凝土,這樣既不便于施工,其質量也得不到保證。因此,在結構設計時應作綜合考慮,根據實際情況將柱與梁


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