底框結構設計中需要注意的問題

2022-05-03 14:42:03 字數 2345 閱讀 7887

2 常見問題1)抗震設防不當

商住多層建築近年來在中、小城市中很常見,即將一層作商場,然後在其上建造住宅或寫字樓等建築。此種結構形式實際計算屬下柔上剛,對抗震極為不利,如果不加抗震牆,做成底層純框架而上部磚混的結構,在**區將存在一些問題。

除底層不設抗震牆外,此類建築還有超高和超層問題。如某農貿市場設層高3.2m的「半地下室」1層(南面開敞,在地面以上,北面埋入土內),市場部分層高為6.

5m,並在周邊設定夾層(實際應算作兩層,而其中間部分為1層,結構上按複式框架考慮),其上為6層2.8m高的住宅,因此總高度達26.5m,總層數為8~9層,超過《建築抗震設計規範(gb50011- 2001)》(以下簡稱《抗規》)中此類建築在七度**區總高度≤22m和總層數≤7層的規定。

而且由於商場在使用上的要求,框架梁的跨度及荷載都較大,使得梁的截面尺寸較大,而中間柱高度相對較高,從而使得梁的剛度較大,而按《抗規》要求,抗震結構體系中的混凝土構件,應避免剪下先於彎曲破壞,混凝土的壓潰先於鋼筋屈服,鋼筋錨固粘結先於構件破壞,因此違背了「強剪弱彎、強柱弱梁和強節點」的設計準則。綜觀某縣級市的多個農貿市場及其它大底盤的商住建築,包括正在建設中的大底盤商住建築,或多或少均存在上述問題,其設計思路仍然沿用非**區的設計思路,如遇**災害,則上述大底盤建築因結構上未設防或設防不當,其後果將變得非常嚴重。

2)建築布置不合理

《抗規》第3.4.2條明確規定「建築及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱,並應具有良好的整體性;建築的立面和豎向剖面宜規則,結構的側向剛度宜均勻變化,豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減少,避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變」。

但在實際工作中,建築布置的合理性往往被忽視。目前的一些建築設計,由於仍沿襲不設防時的設計思路,將抗震基本要求擱置一邊,為片面追求建築效果,將底層框架房屋平面上多處凹進凸出,導致各部分質量極不均勻,建築物外縱牆多處被人為割斷,嚴重影響抗震剛度。此外,在立面上又設定了許多不利於抗震的裝飾物,如某公寓女兒牆竟高達3m以上。

,如果上述問題解決得不好,抗震設防問題就會越積越多,一旦發生大**,代價將會十分慘重。

3)人為因素

抗震設防問題設計人一定要重視,應當嚴格遵守《抗規》的相關要求進行設計。在日常設計中注意下面的情況:

a)仔細理解規範的要求,搞清楚底框結構在**時的破壞情況。上面幾層

砌體結構,由於開間小、橫牆多,不僅重量大,側移剛度也大,而底層框架側移剛度比上層小得多。剛度的急劇變化使得在結構剛柔交接處,應力高度集中,在柱端產生塑性鉸,並使房屋的變形集中發生在相對薄弱的底層。這種比較薄弱的底層或中間層,可稱之為「軟層」,對於這種「軟層」在抗震設計中應引起足夠重視。

b)底層框架一般為大空間的公共建築,由於使用功能上的需要,在客觀上給縱橫抗震牆的布置帶來了不少困難。

c)設計人有時未作詳細計算,僅憑習慣上的概念,錯誤地認為底層框架的側向剛度一定比磚房好,縱向框架側向剛度一定比橫向好,而實際上並非如此。

3 防治措施對於底層框架抗震牆的磚房,底層框架抗震牆和上部磚房部分均具有一定的抗震能力,但這兩部分不同承重和抗側力體系之間的抗震效能是有差異的,而且其過渡樓層的受力也比較複雜。為了使這類房屋的抗震設計滿足「小震不壞」,「中震可修」和「大震不倒」的抗震設防目標,其防治措施可從以下幾個方面進行考慮:

1)底層框架磚房的底層,不應採用純框架結構。結構設計人員要及早介入建築方案與初步設計,並和建築工種與建設單位反覆協商,在不影響或少影響功能的前提下,使縱橫外牆、室內分隔牆等盡量對稱,並均勻地在縱橫兩個方向設定一定數量的抗震牆,使上層與底層的縱橫向側移剛度比,能夠滿足規範要求。根據《砌體結構設計規範(gb50003- 2001)》條文說明,底層設定一定數量抗震牆的框支牆樑房屋模型振動台試驗表明,其抗震效能不僅不比同樣層數的多層房屋低,甚至還要好些。

所以,在底框結構中合理設定一些抗震牆是非常重要的。

2)底部剪力法僅適用於剛度比較均勻的多層結構,對於具有薄弱底層的底層框架磚房,應考慮塑性變形集中的影響。另外,經分析知道提高軟層的屈服強度可以減少軟層塑性變形的集中。因此,底部剪力法對底層**剪力要乘以乙個1.

2~l.5的增大係數。

3)底層框架磚房的剪力分配不能按照框架抗震牆的方法進行,因為底層框架磚房只有底層是框架抗震牆,且底層還有塑性變形,所以要採取雙保險的辦法。對抗震牆要使其承擔全部剪力,對框架要按剛度比分配,不過要注意,在剛度計算時框架是按彈性計算的,而抗震牆開裂後剛度會退化。據有關試驗資料得知,其剛度將下降到彈性剛度的20~30%。

4)底房框架柱應考慮**的傾復力矩引起的附加軸力。

5)在底層框架磚房的上層,構造上仍應設定構造柱,並應每層設定圈樑,底層的頂板應為現澆或裝配整體

體式樓蓋。軟層中的柱,特別是結構剛柔相接的地方,要避免出現塑性鉸。

6)設計人員要轉變設計思路,提高設計部門及設計人員的業務素質,盡快走出「不設防」的誤區。要在嚴格執行《抗規》的前提下,在合理的平面布置上多做文章,同時設計單位可安排專人嚴把抗震設計關。

高層結構設計中需要注意的幾點問題

作者 段媛媛 城市建設理論研究 2012年第34期摘要 目前,伴隨著高層建築在我國的飛速發展需求,建築高度的日益增加,建築型別以及功能也日新月異,難度相對而言逐漸變大。結構體系各式各樣,高層建築結構設計現在主要成為結構相關工程設計人員在設計工作重點和難點。下文主要針對高層建築結構設計中經常會出現的一...

建築結構設計中需要注意的問題

2 結構設計的基本要求 為保證建築結構的可靠度符合設計的要求,所以在設計中,必須遵循以下幾個方面的要求 第一,計算的內容。建築結構的所有構件都應進行承載能力極限狀態的計算和正常使用狀態的計算,直接承受動力荷載的構件還要進行疲勞強度的計算 第二,結構的分析。如果結構上多種作用效應同時發生,應通過結構分...

建築結構設計中需要注意的問題分析

摘要 建築結構設計是一項系統而又全面的工程,隨著國家國民經濟的迅速發展,我國建築業也在不停的快速發展,取得了巨大成就。建築結構設計中存在各種各樣的問題,這需要設計人員有堅實的理論基礎,靈活創新的思維與嚴謹的工作態度。建築工程的質量與人民生命和財產有著直接的聯絡,建築的質量主要是由設計質量與施工質量兩...