高层建筑混凝土结构设计的相关问题探讨.pdf

与 建 材装 饰2015 年 3 月 上应该标明定位和尺寸。 （6） 解决各种抄表难的问题 要首先考虑到居民的隐私和安全。 水电气表一般都是本着安 装在室外的原则。 远传式水表和卡式水表使用时相对方便。 水表 出户安装有多种方式。 淤分户集中式。 可采取把单户水表集中安 装在一个地方， 或者安装在底层空间内， 再将每个单元设一个水 表井。于分户水管。这种方式是水表在居民屋内， 这种方案方便 抄表， 可以有效减轻抄表人员的劳动强度， 还能杜绝偷水。但是 这种方案管材耗量较大， 管道水头的损失也较大， 占用管道井较 大的空间， 但是设置在外墙则影响建筑的外观， 分户支管不好检 修。盂设置在平台处。如果采取把水表设置在楼梯休息的平台 处， 给水立管设置在平台处， 一户一个水表箱， 将水表箱嵌入休 息平台两侧的墙体中， 这个方案可以节约管材， 对管道水头的损 失也小， 但是， 水表分散设置， 会增加抄表人员的劳动强度。一般 情况下室内消防栓箱也是明设在休息平台处的，因此本来空间 不大的休息平台显得更狭小， 这样住户通行也不方便。榆一层一 集中。就是把每层的水表都集中设在水表间内， 然后再分户整齐 靠于墙面的设计。这种方案的不足之处是分户管道必须沿着公 共走廊楼板下引入到室内， 所以走廊内必须设置吊顶。虞新型智 能式。 新型智能卡的出现将彻底改变各种设计方案中的不足。 远 传水表不但计算准确， 而且不用抄表， 只需用户预存一定数额的 水费， 将 IC 卡插入读码器中即可。 （7） 空调冷凝水的排放问题 目前， 空调已是平常人家的常用家电， 任意排放空调产生的 冷凝水， 极易引起居民纠纷。目前已经成为影响居民生活的重要 问题之一。建筑设计师在设计给排水时要充分考虑到住户的不 同习惯， 预留出空调板， 把空调冷凝水排水管问题解决好。笔者 认为应该在预留的空调外机旁设置一个冷凝水排水管，此管道 要设专用道， 要让其散流到附近雨水口， 但不能直接入雨水井。 排水立管要选用 U-PVC-排水管 De40，在每层空调机高度处要 预留排水三通， 方便排水软管直接接入。 参考文献 1 住宅设计规范 （GB50368原2005） . 2 小康住宅厨房卫生间设计要点 （试行） . 3 建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003） . 4 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 （GB50242-2002） . 收稿日期： 2015-3-8 高层建筑混凝土结构设计的相关问题探讨 任 俊 （贵阳市建筑设计院有限公司贵州 贵阳550000） 摘要： 在经济发展的带动下， 我国的建筑行业得到了飞速发展和进步， 高层建筑的不断涌现， 对于建筑的稳定性和安 全性也提出了更高的要求。本文重点就高层建筑混凝土结构设计的相关问题进行了研究。 关键词： 高层建筑； 混凝土； 结构设计 中图分类号： TU973+.12文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 12-0013-02 引 言 高层建筑作为建筑行业主要的发展形式， 为环境城市土地紧 张和住房需求起到了很好的缓解作用，高层的混凝土结构设计 作为高层建筑施工质量的重要影响因素，一定要进行不断的完 善， 设计人员通过理论联系实践经验， 不断的提升设计水平， 与 时俱进， 促进建筑行业的不断发展。 1 高层建筑结构设计特点 淤侧向力成为影响结构内力、 结构变形及建筑物土建造价的 主要因素。高层建筑和低层建筑一样， 承受自重、 活载、 雪载等垂 直荷载和风、 地震等水平力。在低层结构中， 水平荷载产生的内 力和位移很小， 可以忽略不计； 在多层结构中， 水平荷载的效应 （内力和位移） 逐渐增大； 在高层建筑中， 水平荷载和地震力将成 为主要的控制因素。于结构应具有适宜刚度。随着高度的增加， 高层建筑的侧向位移迅速增大。因此设计高层建筑时不经要求 结构有足够的强度， 而且要求结构有适宜的刚度， 使结构有合理 的自振频率等动力特性，并使水平力作用下的层位移控制在一 定范围之内。盂结构应具有良好的延性。相对于较低楼房而言， 高楼结构更柔一些， 在地震作用下的变形更大一些。建筑结构的 耐震主要取决于结构的承载力和变形能力两个因素。为了使结 构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免高层建 筑在大震下倒塌， 必须在满足必要强度的前提下， 通过优良的概 念设计和合理的构造措施， 来提高整个结构、 特别是薄弱层 （部 位） 的变形能力， 来保证结构具有足够的延性。因此， 在结构设计 中应综合考虑这些因素， 合理设计， 使结构具有足够的强度、 适 宜的刚度、 良好的延性。 2 高层建筑结构设计问题 2.1 结构设计容易忽视纵向框架 抗震性能是高层建筑结构设计必须考虑的问题。 当前国内通 用的建筑设计规范，要求必须以水平地震作用于两个主轴方向 上分别计算抗震结构，各个方面地震和有该方向上抗侧力构件 作支撑。设计高层建筑框架结构时， 应该多关注横、 纵向的框架 设计。如果不对建筑结构的抗震设计作严格要求， 则可按一般连 规划与设计 13 与 建 材装 饰2015 年 3 月 续梁的标准设计纵向框架， 但是梁柱节点以及框架中箍筋、 纵筋 的配置往往达不到设计要求。在建筑设计中， 地震纵向作用常常 得不到重视， 设计出的框架结构极易产生支座负筋、 纵筋和箍筋 配置不合理的问题。 2.2 连续梁根据单梁设计 在高层建筑结构阳台变量设计上，连续梁常采用单梁设计。 荷重较小的阳台边梁通常都会成为建筑设计的 “死角” ， 得不到 重视。因此设计出的边梁支座上部负筋设置较少引起梁支座上 部配筋受拉区域产生竖向开裂现象， 如果阳台边梁长过设计值， 就会造成严重的后果。为了节省室内空间， 设计者很少将阳台边 梁布置在室内。曝露在室外的边梁受风吹日晒， 外部环境温度如 果过高或过低， 就会严重影响边梁的伸缩性， 或者导致挑梁应力 减小， 使得梁内产生收缩应力， 最终导致支座附近开裂并向四周 扩展。梁体开裂是严重的质量缺陷， 其承载能力会大大折扣， 使 用性能就难以达到业主要求。 2.3 底层框架-剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构系一类高层建筑。 它的上部是多层 砌体结构， 底层为钢混框架剪力墙结构。在城市建筑中， 分布在 市区主干道上的大型商场、写字楼和住宅小区多采用高层建筑 设计， 以提高土地资源利用率， 降低空间成本。但设计人员追求 建筑使用面积， 使二层往上的部分横墙采用了悬挑梁设计， 使得 底层框架一剪力墙砌体结构梁开裂。 3 改善高层混凝土建筑抗震结构设计的有效对策 3.1 选定建设位置分析 不同的地震灾害案例造成的损失可得出， 建筑物选址的地质 条件不同， 所受的地震灾害的程度有很大不同， 主要原因就是所 选择的地理地质条件有区别。以此对建设项目位置确定提出了 以下两点要求：淤工程项目建设位置的在选取时应选择地质环 境具备一定的缓解地震能力的地方；于避免与重大威胁场地相 邻， 例如变电站、 大型石油储存设施等， 降低除地震外其他因素 带来的安全隐患问题。 3.2 改进结构设计方案 结构工程师提交的方案要求设计出的建筑能够在现行国家 规定建筑抗震能力标准下达标，其设计主题要能满足其规定范 围内的调整变形空间， 并可以在结构上强化其延性作用， 自动恢 复至原状态下，这样就大幅削减主体变形对整个建筑结构带来 的影响， 保证建筑结构保持在持久稳定的平衡状态下。对不同等 级的地震产生的影响进行计算、推演，要对其布局进行合理设 计，最大程度的使高层混凝土建筑结构各种设施之间的保持平 衡分布， 并使其得到相应的提高， 要考虑侧重点房子结构、 纵向 重力作用方面， 使其受力平和均匀， 还需达到设计刚度的要求， 同步做到设计结构有条理、 不紊乱、 有层次、 不交错， 根据现场地 质要素在设计中选用最为合适的防震措施，必须对核心关键部 位要做到严谨处理及重视，使整体结构达到上到下受力均衡的 目的， 保证建筑的整体对称， 这种重力变化可以很大程度的削减 地震带来的水平与竖向不规则的作用力产生的影响。 3.3 研究高层混凝土建筑各层结构参数设置 在对高层混凝土结构设计进行预处理阶段， 必须充分了解项 目的选址、 地质条件、 材料选择、 施工专业技术、 质量检测等多方 面相结合， 着眼于其中重点， 建造建筑设计的基本框架， 运用先 进合理的设计理念与专业技能相结合设计出切实有效的设计方 案， 其关键部位要做出详尽准确的注明， 使得建筑抗震结构得以 更好地完成， 同时建立系统完善、 内容详尽的建筑结构设计信息 数据库， 方便结构工程师对相关案例的提取， 以此总结经验， 采 用先进的设计方式来开展工作。 3.4 抗震支座设计 抗震支座多用于地震影响比较大的部分或者伸缩梁较大， 需 要通过滑动释放内应力的部分。通常来讲， 要想保证对地震作用 的有效隔离， 抗震支座必须具备几个方面的性能： 淤应该能够承 担上部建筑的荷载， 同时变形较小， 具备良好的竖向刚度和竖向 承载力； 于在水平方向上必须具备较小的水平刚度， 以延长结构 的自振周期，减少上部结构的加速度反应及下部结构的层间剪 力； 盂必须有适当的阻尼， 以限制结构位移； 榆抗震支架的使用 寿命不能少于建筑结构的使用年限。对于建筑设计人员而言， 不 仅需要熟悉抗震支座的各项性能，而且还应该熟练掌握其实验 方法， 以保证抗震支座的耐久性和相关力学性能。 在对抗震支座进行设计和选择时， 通常需要注意以下几个方 面的内容： 淤地震波设计： 指通过人工地震波的方式， 对抗震支 座的性能进行检验。假定地震震级为 8 级， 震中距 50km， 则在弹 性分析时，输入速度为 25cm/s，在弹塑性分析时，输入速度为 50cm/s。于抗震装置计算： 在输入地震波对抗震装置的相关参数 进行计算时， 去大震时固有周期目标值为 3s， 等效粘性阻尼比的 目标值为 10%。盂上部结构截面计算： 采用基于长期应力和一次 设计用剪力的地震应力，对上部结构的构件进步性容许应力设 计。此时， 以一次设计用建立超过输入 25cm/s 的地震反应建立； 当输入波为 50cm/s 时，以上部结构基本上不屈服为目标进行设 计。榆设计准则： 对应地震动为 25cm/s 和 50cm/s 的地震反应分 析， 对于抗震支座最大位移量的确定方法为： 取叠合橡胶垫的容 许水平位移 37.5mm 的 1/1.5 为输入波水平达 50cm/s 时的最大 位移， 再取此值的 1/1.5 为输入水平达 25cm/s 时的最大值。 4 结束语 总而言之， 在混凝土结构建