多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(已改無錯字)
2023-02-07 05:09:29 本頁面
【正文】 (5) 盡可能設(shè)置抵抗地震的多道防線。超靜定結(jié)構(gòu)允許部分構(gòu)件屈服或 甚至損壞，是抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。合理預(yù)見并控制超靜定結(jié)構(gòu)的 塑性鉸出現(xiàn)部位，就可能形成抗震的多道防線。例如，框架 剪力 墻結(jié)構(gòu)的剪力墻一般都先屈服，應(yīng)將框架作為第二道防線；聯(lián)肢剪 力墻中的連梁應(yīng)先屈服，有些時候連梁可能剪壞，那么可使獨立懸 臂墻成為第二道防線。 設(shè)置防震縫 當(dāng)房屋平面復(fù)雜，不對稱或各部分剛度、高度和重量相差 懸殊時，地震下薄弱部位會產(chǎn)生震害。 可采用兩種相反的措施： (1)加強各部分連接，整體結(jié)構(gòu)整體性很強。 (2)設(shè)置防震縫，將房屋分成簡單規(guī)則的形狀。 縫的寬度要足以防止縫兩邊的各個獨立單元互相碰撞。 防震縫的最小寬度： 框架結(jié)構(gòu)高度不超過 15m可取 70mm。超過15m的部分， 6度、 7度、 8 度、 9度相應(yīng)每增加高度 5m、 4m、3m和 2m,宜加寬 20mm?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)可按框架結(jié)構(gòu)規(guī)定取值的 70%和 50%采用。但均不宜小于 70mm。 縫的寬度較大，會給高層建筑設(shè)計與構(gòu)造處理帶來困難，目前工程中大都傾向于不設(shè)縫，而建筑平面和豎向布置簡單，規(guī)則、對稱，剛度均勻是避免設(shè)縫的根本途徑。如體形復(fù)雜，則要預(yù)先估計結(jié)構(gòu)薄弱部位，采取措施予以加強。 設(shè)置伸縮縫與沉降縫 房屋長度較長，溫度收縮易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，特別是底層與頂層應(yīng)力問題嚴重，易于出現(xiàn)裂縫，因此當(dāng)超過規(guī)定長度，應(yīng)設(shè)伸縮縫 (基礎(chǔ)以上結(jié)構(gòu)全斷開 )。 伸縮縫的最大間距 地震區(qū)設(shè)伸縮逢，縫寬也要符合防震縫寬度的要求。 伸縮縫也會給建筑設(shè)計和構(gòu)造處理帶來許多問題，如用 料多，施工復(fù)雜。 結(jié)構(gòu)體系 施工方法 最大間距 框架結(jié)構(gòu) 現(xiàn)澆 55 剪力墻結(jié)構(gòu) 現(xiàn)澆 45 當(dāng)房屋長度超過 《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 (JGJ32022)》 上述規(guī)定長度后，可采用以下措施而避免設(shè)置伸縮縫： (1)設(shè)后澆帶混凝土早期收縮占總收縮絕大部分。施工時把結(jié)構(gòu)分 為 30~40米長區(qū)段，各段間留出 700~1000m寬的帶，暫不澆混 凝土，待大部分 后澆帶要選擇在受力較小的部位上，保留時間不小于一個月，且在氣溫較低時澆混凝土?？p內(nèi)的鋼筋要采用搭接方式，使縫兩邊混凝土自由收縮，必要時可在澆混凝土前加以焊接。 (2)在屋頂采用有效保溫隔熱措施，減小溫度變化對屋面結(jié)構(gòu)影響。 (3)局部做伸縮縫 可在結(jié)構(gòu)頂部和底部幾層設(shè)伸縮縫。 (4)在溫度應(yīng)力較大的地方，或?qū)囟葢?yīng)力敏感的部位多加鋼筋。 收縮完成后再澆這部分混凝土，把結(jié)構(gòu)連成整體，這是后澆帶。 沉降縫： 高層建筑主體周圍設(shè)置多層或低層裙房，它們與主體 結(jié)構(gòu)及重量相差懸殊，可設(shè)置沉降縫。兩部分房屋從 上部到基礎(chǔ)全部斷開，使各部分自由沉降，避免由沉 降差造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力引起的裂縫或破壞。 在地震區(qū)，應(yīng)符合防震縫寬度要求。 一般來說，抗震縫，伸縮縫，沉降縫可做在一起。但沉降縫使基礎(chǔ)構(gòu)造復(fù)雜，特別是地下室，防水處理困難。 不設(shè)沉降縫措施： (1)土質(zhì)很好，可利用天然地基，放在一剛度很大的整體 基礎(chǔ)上，不產(chǎn)生沉降差。 (2) 控制建筑物的絕對沉降值。采用樁基使主樓與裙房沉 降量很小從而沉降差更小。 (3)后澆帶 沉降主要在初期，沉降完成大部分后，再澆 連接混凝土，設(shè)計時就考慮兩個階段基礎(chǔ)受力不同， 分別驗算。 (4)裙房面積不大時，可從主體結(jié)構(gòu)箱基挑出基礎(chǔ)梁，承 受裙房重量。 第四節(jié) 高層建筑基礎(chǔ)形式及選型原則 一、高層建筑基礎(chǔ)選型 基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體，基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。 高層建筑的 基礎(chǔ) 工程由于工程量大、施工難度大、工期長、消耗的材料多，在高層建筑的 概預(yù)算中占了很大的比重（一般 10~18高層住宅基礎(chǔ)所需工期和造價占 1/3左右）?；A(chǔ)選型不當(dāng)，將影響結(jié)構(gòu)的正常使用、上部結(jié)構(gòu) 開裂、傾斜、沉降過大 、構(gòu)件破壞、整體倒塌。 高層建筑基礎(chǔ)選型的基本原則： 地基的長期承載能力。無論哪種基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的概念都 是把集中荷載分散到地基上，分散程度與地基的承載 能力成反比。 2. 綜合考慮地質(zhì)、結(jié)構(gòu)類型、建筑用途、施工技術(shù)、施 工條件、對相鄰建筑影響，滿足施工、使用階段的正 常要求。特別注意： 1） 場地地質(zhì) （土層分布、強度、壓縮模量）、 地下 水位 。 2） 不同類型 的 上部結(jié)構(gòu) 對地基不均勻沉降 敏感程不 同 。如框 — 剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)剛度不夠會引起剪力墻沉 降過大，剪力墻將部分卸載給框架，使框架處于不 利。所以，框 — 剪結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)在同一剛性基礎(chǔ)上。 3）高層基礎(chǔ)應(yīng)滿足建筑 使用要求 。如人防、地下車 庫、地下酒吧、地下商場、地下餐廳、與城市已 有地下設(shè)施（地鐵）連通等要求。 4）可選基礎(chǔ)方案很多。應(yīng)根據(jù)不同情況和地區(qū)習(xí)慣 做法，選擇 經(jīng)濟合理 的方案。也須考慮擬建建筑對 已建 建筑基礎(chǔ)和其他地下設(shè)施的 影響 。 3. 高層高度大、重量大、基礎(chǔ)深，對基礎(chǔ)的 穩(wěn)定性、地 基承載力、地基變形、整體傾斜 有嚴格要求。施工對 環(huán)境影響也較大。需地基 勘查 探明地質(zhì)、地下水、地 基土性狀。先勘探后設(shè)計。 整體性好，滿足地基承載力、變形要求， 并能調(diào)節(jié)不均勻沉降 。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、使用荷載、 結(jié)構(gòu)高度、地質(zhì)情況，選用獨立柱基、條形基礎(chǔ)、筏 形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁筏、樁箱基礎(chǔ)。 二、高層建筑基礎(chǔ)類型 高層基礎(chǔ)形式有：獨立柱基、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形 基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。 ? 當(dāng)條形基礎(chǔ)、柱下獨立基礎(chǔ)、和交叉梁基礎(chǔ)底面積 ≥3/4 時，采用 筏板式基礎(chǔ) 更為經(jīng)濟。也稱為 板式基礎(chǔ) ，多用 在上部結(jié)構(gòu)荷載較大，地基承載力較低的情況。 ?筏板基礎(chǔ)兩種：倒肋形樓蓋式和倒無梁樓蓋式。 倒肋形 樓蓋的筏基，板的折算厚度較小，用料較省，剛度較好，但施工麻煩，模板較費。板底架梁方案地下室空間好用，但地基 開槽 麻煩，且破壞地基連續(xù)性，擾動地基土，降低地基承載力； 倒無梁樓蓋 式的筏基， 板厚大 ， 剛度差 ，但施工方便，地下空間好用。應(yīng)在柱下板底或板面 加墩 ，板底加墩地下空間好用，板面加墩施工方便。 ?上部結(jié)構(gòu)計算時，先要確定 嵌固部位 ，嵌固部位直接影響基礎(chǔ)彎矩，對結(jié)構(gòu)分析和基礎(chǔ)設(shè)計非常重要。 《 箱筏規(guī)范 》 規(guī)定了嵌固部位確定原則。其前提是 地下室四周的回填土分層夯實 。實際很多對夯實質(zhì)量沒認真控制。回填質(zhì)量較好時，利于 吸收地震能量 ，減輕上部地震反應(yīng)，增強建筑整體穩(wěn)定性，地震反應(yīng)減小達 20～ 30％。 施工圖 應(yīng)對回填質(zhì)量提出嚴格要求。 ?嵌固要求：常有主體結(jié)構(gòu)連大地下室，需將地下室頂板設(shè)為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位：采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，樓板厚度不小于 180mm，混凝土強度等級不小于 C30，每層每方向配筋率不小于 %的雙層雙向配筋；地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的 2倍（其目的旨在迫使 塑性鉸出現(xiàn)在上部結(jié)構(gòu)剛度軟弱的部
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