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    鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀探析

    2013-08-15 00:45:05
    中國建筑金屬結(jié)構(gòu) 2013年16期
    關(guān)鍵詞:抗震荷載鋼筋

    周 斌

    (內(nèi)蒙古森工集團(tuán)(內(nèi)蒙古大興安嶺林管局)呼和浩特市辦事處,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)

    近些年來,因?yàn)槲覈纳鐣?huì)以及經(jīng)濟(jì)得到了雙重發(fā)展,而且發(fā)展速度很快,使得我國的高層建筑也得到了迅速發(fā)展,這些導(dǎo)致人們生活水平得到了進(jìn)一步提升,人們對(duì)于住宅建筑的要求也更加嚴(yán)格,其建筑住宅的設(shè)計(jì)思路也得到了不斷更新和變化。如果高層建筑高度都控制在五十米之內(nèi),人們就可以結(jié)合當(dāng)時(shí)施工的實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)條件,能夠從多種施工體系中選擇多種。但是,如果高層建筑超過了五十米,通常情況下人們都會(huì)采取簡體結(jié)構(gòu)體系或者剪力墻結(jié)構(gòu)體系。這些體系都已經(jīng)被人們廣泛使用以及廣泛推廣,人們可以根據(jù)自身的需求和實(shí)際情況來進(jìn)行選擇,但是,人們必須要熟悉其規(guī)范以及要求,并且具有很好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念,只有這樣,才能夠保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠在高層建筑中很好應(yīng)用。下面,筆者就探討鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀。

    1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用的特征

    1.1 高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的抗震性能

    因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)不僅僅采用了鋼結(jié)構(gòu),還采用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這兩種,所以,人們可以通過將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)這二者的不同特征進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)而達(dá)到取長補(bǔ)短這一個(gè)重要的目標(biāo)。從抗震性能這個(gè)角度出發(fā),鋼筋混凝土的外框架和內(nèi)筒形成了很多抗震防線,進(jìn)而達(dá)到了延性結(jié)構(gòu)這一個(gè)重要的要求,這樣能夠從本質(zhì)上提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗震性能。

    1.2 高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)剛度

    由于鋼筋混凝土自身的內(nèi)筒具有充足剛度,能夠?qū)⑺阶饔盟a(chǎn)生側(cè)移有效減少,對(duì)其具有決定性作用,對(duì)于高層建筑抗風(fēng)十分有利。

    1.3 高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的耐久性

    和純鋼結(jié)構(gòu)相比較,鋼筋混凝土的耐久性能夠使得高層建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能以及耐火性能有所提升,進(jìn)而有效減少防腐、防銹以及防火等等方面施工的費(fèi)用,從本質(zhì)上將造價(jià)降低。

    2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

    2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)要考慮水平荷載因素

    在低層建筑住宅之中,人們常常會(huì)將重力作為具有代表性的因素,采用豎向荷載來對(duì)鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。然而,在高層建筑之中,豎向荷載可能會(huì)對(duì)鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響,但是,在控制因素中,豎向荷載并不是最主要的因素,水平荷載卻成為了最為重要的控制因素。根據(jù)某些建筑的情況來看,基本上豎向荷載已經(jīng)成為了定植,有的時(shí)候,在地震的作用之下,水平荷載會(huì)受到影響,水平荷載還會(huì)受到風(fēng)荷載的影響,豎向荷載的數(shù)值也就會(huì)伴隨著動(dòng)力特性不同,而產(chǎn)生不同的變化,其變化的幅度也就不相同。

    2.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)要重視軸向變形

    在高層建筑中,如果使用框架剪力墻體系或者框架體系,這種體系的框架中線軸壓的應(yīng)力要比邊柱大,而且會(huì)大很多,這個(gè)時(shí)候,高層建筑中柱軸向壓縮變形也會(huì)比邊柱的壓縮變形大很多。如果采用的建筑高度比較高,高層建筑差異軸向的變形數(shù)值也就會(huì)變得很大,長此以往所產(chǎn)生的后果會(huì)很嚴(yán)重。這一個(gè)后果的嚴(yán)重性相當(dāng)于高層建筑連續(xù)梁的中間支座產(chǎn)生一定的沉陷,所以,在連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值就會(huì)減小,端支座的負(fù)彎矩值以及跨中正彎矩值也就會(huì)變得很大。

    2.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)要注重側(cè)移

    眾所周知,和低層建筑的結(jié)構(gòu)相比較,高層建筑的結(jié)構(gòu)存在很大不同,在高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),必須要對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì),采用設(shè)計(jì)最為重要的因素就是結(jié)構(gòu)側(cè)移,近些年來,因?yàn)槲覈纳鐣?huì)得到了快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)也得到了高速發(fā)展,人們對(duì)于房屋需求也越來越多,為了將土地資源很好地節(jié)約下來,人們就會(huì)增加房屋的高度。高度增加了,建筑的水平荷載結(jié)構(gòu)側(cè)移變形也就會(huì)越來越大。通常情況下,高層建筑自身的住宅高度四次方程和頂點(diǎn)側(cè)移呈現(xiàn)出正比關(guān)系。如果高層建筑的高度比較低,建筑物結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不需要很大,但是,所具有的抗側(cè)移剛度比較強(qiáng),如果側(cè)移很大,人住在高層建筑中會(huì)感覺十分不舒服,從而對(duì)房屋使用產(chǎn)生了影響。側(cè)移量比較大還可能會(huì)使得結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力比較大,如果這個(gè)時(shí)候的附加內(nèi)力以及側(cè)移量都比較大,長此以往,高層建筑就會(huì)產(chǎn)生坍塌。如果發(fā)生側(cè)移比較大,就會(huì)導(dǎo)致高檔裝飾材料以及圍護(hù)墻發(fā)生破損和裂縫情況,更有甚者會(huì)使得電梯軌發(fā)生變形。

    3 結(jié)語

    本文中,筆者首先從高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的抗震性能、高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)剛度以及高層建筑中應(yīng)用鋼筋混凝土的耐久性這三個(gè)方面對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用的特征進(jìn)行了闡述,接著又從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)要考慮水平荷載因素、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)要重視軸向變形以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)要注重側(cè)移這三個(gè)方面探討了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

    [1] 劉素梅,彭少民,徐禮華.關(guān)于“先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中溫差損失”的探討[A].第十一屆全國混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C],2001年.

    [2] 賈福杰,趙順增,王濤,譚風(fēng)國,韓團(tuán)結(jié),杭玉勇,武旭南,譚濤.有限元預(yù)測(cè)溫度場(chǎng)技術(shù)在博興交通家園住宅工程的應(yīng)用[A].2011年混凝土與水泥制品學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C],2011年.

    [3] 孫家瑛,眭少峰.上海長江隧橋斜拉橋承臺(tái)大體積混凝土溫度及應(yīng)力監(jiān)測(cè)分析[A].中國硅酸鹽學(xué)會(huì)混凝土與水泥制品分會(huì)七屆二次理事會(huì)議暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C],2007年.

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