摘要:隨著小高層建築數量的不斷增加,在住宅設計中如何體現出更加經濟合理的結構方案是設計師們面臨的重要問題。本文從結構選型、基礎設計和剪力牆設計幾個方面簡單談談小高屋住宅結構設計的幾個問題。
關鍵詞:小高屋住宅結構設計剪力牆中圖分類號:tu973 文獻標識碼:
a文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0075-01近年來,隨著國民經濟的增長和人民生活水平的提高,我國的建築工程得到了迅速發展。居民居住面積和舒適度不斷提高的同時,不斷增加了小高層建築的數量。
面對雨後春筍班湧現的小高層建築,如何在住宅設計中體現出更加經濟合理的結構方案是結構設計中的關鍵問題。本文結合實際經驗,談談小高層住宅結構設計的幾個問題。1 結構選型1.
1 結構的簡單性和規則性。《建築設計抗震規定》和《建築結構高層規定》對於結構的簡單性和規則性提出了很多限制條件。結構的簡單性指在**作用下應具有明確直接的傳遞途徑,規則性質建築應採用規則的平面布置。
簡單的結構能對結構的計算模型、位移和內力進行分析,能夠可靠地估計結構的抗震效能。平面布置的規則、均勻可以使建築物以直接和較短的途徑傳遞分布質量產生的**慣性力,分布協調質量分布與結構剛度,限制質量與剛度之間的偏心;有利於防止較為薄弱的子結構過早出現坍塌和破壞現象。整個結構設計中結構的簡單性和規則性問題非常重要。
1.2 短肢剪力牆的設定受高層住在內部空間限制以及對美觀、建築造價經濟合理的要求,對結構體系的要求較高。剪力牆結構即為適應這些建築要求形成的,短肢剪力牆是一種剪力牆肢較短的結構,它的布置十分靈活,在非**區和**烈度較低的地方使用比較經濟實用。
1.3 上部結構嵌固端設定一般來說,小高層住宅都帶有一層以上的人防或者地下室,有可能在地下室或人防頂板等位置設定嵌固端。在設計時,需要充分重視並考慮對嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層抗震等級的一致性和剛度比的限制等問題。
2 基礎設計高層住宅建築的基礎設計的質量直接影響後期設計工作的執行,也決定著工程的造價,因此受到工程設計師的重視。基礎型別的選擇受多種因素的影響,應綜合地基性質、荷載特點、施工特點、結構型別等因素進行考慮。目前由於考慮到深埋深度的要求,短肢剪力牆體系的小高層一般都設定地下室,多採用樁、筏等基礎形式。
在進行基礎選型時應做好具體的方案比較分析,選定經濟合理的基礎選型。如應考慮角樁沖切、樁沖切、牆衝切及板配筋等多方面的因素確定筏板厚度的取值,樁的選型對整個地下室的經濟性產生不容忽視的影響。因此,設計人員在進行基礎設計時,應綜合比較分析確定經濟合理的最佳基礎形式。
3 剪力牆的設計3.1 剪力牆的布置在進行剪力牆的結構布置時應做到均勻合理,使整個建築物的質心和剛心趨於重合,且保證x、y兩個方向的剛重比接近。避免布置一字型剪力牆結構,若出現一字型則應布置成h/w>8的長牆;避免露面主梁平面外擱置在剪力牆上,若出現則應在剪力牆的相應部位設定暗柱,當梁高超過牆厚的2.
5倍時,應計算暗柱的配筋,轉角處應力容易集中,因此轉角處的強肢應盡可能長。3.2 剪力牆配筋及構造小高層住宅的剪力牆面大量廣,應合理控制剪力牆配筋使結構處於安全狀態,並保證工程的經濟性。
以200厚牆體為例,剪力牆一般要求外側放水平鋼筋,內側放豎向鋼筋。配筋應滿足計算機規範建議的最小比率,地下部分的牆體不在此範圍內,應當別論。地下部分牆體配筋受控於水壓力和土壓力產生的側壓力,簡化計算經常由豎向筋控制,在這種情形下,可在地下牆體的內側放水平筋、外側放豎向筋以增大計算牆體的有效高度。
按《地下工程防水技術規範》規定地下部分牆體的鋼筋保護層應大於50mm,且在設計時應在保護層內增設雙向鋼筋網片。3.3 剪力牆的邊緣構件設定按照規範,剪力牆應設定邊緣構件。
一、二級抗震設計的剪力牆應在剪力牆底部加強部位及其上一層的牆肢端部設定約束邊緣構件,其餘的按《建築結構高層規定》設定構造邊緣構件。在進行邊緣構造的配筋時應區分剪力牆的類別,普通剪力牆的暗柱配筋應滿足最小配筋率的規範要求,短肢剪力牆按《高規》規定並適當加強1.0%～1.
2%。3.4 剪力牆樓層處的暗梁設定規範中沒有對剪力牆結構樓層處的暗梁設定要求,但是樓層牆板交接處設定暗梁有助於加強結構的整體性,設計時不必使用設定太大的斷面和配筋。
4 結語在進行小高層住宅的結構設計時,應在滿足安全性、實用性、舒適性及耐久性等要求的前提下,根據房屋的層數、構造特點和平立面體形等設計出合理的結構體系。設計人員需要嚴格按照規範執行構造要求進行構件的設計,保證結構的安全並降低造價。參考文獻[1] 高益軍.
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