周斌
摘 要:因為我國的社會以及經(jīng)濟都得到了快速發(fā)展,進而使得我國的高層建筑也得到了十分迅速的發(fā)展。再加上高層建筑的設計思路得到了不斷更新和變化,高層建筑的結(jié)構(gòu)和體系正在向著多樣化好實用化來發(fā)展,在我國的高層建筑中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了最為常用的高層建筑結(jié)構(gòu),尤其是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的框架剪力墻結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)的應用最廣泛,原因就在于這一個結(jié)構(gòu)體系在對功能空間進行靈活布置的同時,具有的側(cè)向剛度很大。人們已經(jīng)將這一個結(jié)構(gòu)進行廣泛使用以及推廣,本文中,筆者就對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應用現(xiàn)狀進行分析。
關鍵詞:鋼筋混凝土;高層建筑;應用;對策;現(xiàn)狀
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號: 1671-3362(2013)08-141-01
近些年來,因為我國的社會以及經(jīng)濟得到了雙重發(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,這些導致人們生活水平得到了進一步提升,人們對于住宅建筑的要求也更加嚴格,其建筑住宅的設計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)合當時施工的實際情況和現(xiàn)場條件,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)自身的需求和實際情況來進行選擇,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)設計的理念,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)在高層建筑中的應用現(xiàn)狀。
1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應用的特征
1.1高層建筑中應用鋼筋混凝土的抗震性能
因為鋼筋混凝土結(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行結(jié)合,進而達到取長補短這一個重要的目標。從抗震性能這個角度出發(fā),鋼筋混凝土的外框架和內(nèi)筒形成了很多抗震防線,進而達到了延性結(jié)構(gòu)這一個重要的要求,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,對其具有決定性作用,對于高層建筑抗風十分有利。
1.3高層建筑中應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,進而有效減少防腐、防銹以及防火等等方面施工的費用,從本質(zhì)上將造價降低。
2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計的要點
2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計要考慮水平荷載因素
在低層建筑住宅之中,人們常常會將重力作為具有代表性的因素,采用豎向荷載來對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)進行控制。然而,在高層建筑之中,豎向荷載可能會對鋼筋混凝土的結(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,有的時候,在地震的作用之下,水平荷載會受到影響,水平荷載還會受到風荷載的影響,豎向荷載的數(shù)值也就會伴隨著動力特性不同,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)在高層建筑中設計要重視軸向變形
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力要比邊柱大,而且會大很多,這個時候,高層建筑中柱軸向壓縮變形也會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)值也就會變得很大,長此以往所產(chǎn)生的后果會很嚴重。這一個后果的嚴重性相當于高層建筑連續(xù)梁的中間支座產(chǎn)生一定的沉陷,所以,在連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值就會減小,端支座的負彎矩值以及跨中正彎矩值也就會變得很大。
2.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計要注重側(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,在高層建筑中應用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),必須要對其進行設計,采用設計最為重要的因素就是結(jié)構(gòu)側(cè)移,近些年來,因為我國的社會得到了快速發(fā)展,經(jīng)濟也得到了高速發(fā)展,人們對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側(cè)移呈現(xiàn)出正比關系。如果高層建筑的高度比較低,建筑物結(jié)構(gòu)的強度并不需要很大,但是,所具有的抗側(cè)移剛度比較強,如果側(cè)移很大,人住在高層建筑中會感覺十分不舒服,從而對房屋使用產(chǎn)生了影響。側(cè)移量比較大還可能會使得結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力比較大,如果這個時候的附加內(nèi)力以及側(cè)移量都比較大,長此以往,高層建筑就會產(chǎn)生坍塌。如果發(fā)生側(cè)移比較大,就會導致高檔裝飾材料以及圍護墻發(fā)生破損和裂縫情況,更有甚者會使得電梯軌發(fā)生變形。
3結(jié)語
本文中,筆者首先從高層建筑中應用鋼筋混凝土的抗震性能、高層建筑中應用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)剛度以及高層建筑中應用鋼筋混凝土的耐久性這三個方面對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應用的特征進行了闡述,接著又從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計要考慮水平荷載因素、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計要重視軸向變形以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計要注重側(cè)移這三個方面探討了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中設計的要點。
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