浅谈建筑混凝土结构设计.pdf

浅谈建筑混凝土结构设计浅谈建筑混凝土结构设计导言导言现在，随着我国人民的生活水平逐渐提高，在日常生活当中人们对居住房屋的振动影响舒适度提出了问题。但现代房屋的居民对住房要求比较高，经常抱怨因为振动等引起舒适度问题。所以这就要求设计者们通过优化动力结构的设计来达到控制房屋共振，以减少震动对人们在日常生活的影响，加强人们对建筑结构设计的稳定性和信任度。在高层建筑中的混凝土构造的设计优化的原则在高层建筑中的混凝土构造的设计优化的原则高层的建筑结构在进行使用维护、施工和设计下主要有下面三个方面需求：1.1.安全性安全性在设计的合理的使用年限以内的高层建筑的结构时应该可以承担各种可能发生的突发情况。2.2.耐久性耐久性在设计的可以使用的年限以内，高层建筑的结构应该具有移动的耐久性。3.3.适用性适用性在它能够合理使用的年限以内，高层建筑结构的设计应该可以满足使用的要求，具有较好的抗振、抗裂缝或者抗变形的性能。在高层建筑中具体优化的设计方案在高层建筑中具体优化的设计方案1.1.关于房屋构造周期性折减系数设计关于房屋构造周期性折减系数设计在框架结构与顶盖结构设计中，填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度，所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期，因此，计算出的结构剪力比较小时，这就会使房屋建筑的结构不安全，所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减，只有这样建筑的效果才能有所改善，然而对于框架结构，在计算周期时最好不要进行折减或者取小的折减系数。在框架结构中，当采用砌体来填充墙体时，折减系数在计算周期时取0.60.7；当采用轻质的砌块或者墙体少时，折减系数在计算周期时取0.70.8；当采用轻质的墙板时，折减系数在计算周期时取 0.9。除了没有墙的框架结构，其余都要进行适量的折减。2.2.关于合理地使用高强混凝土和高强钢筋设计关于合理地使用高强混凝土和高强钢筋设计高层建筑的总造价一般包含框架结构的基础物料、施工及材料费用等，其中影响房屋造价比较大的是构筑件截面积和用钢量，所以，为了有效的降低建筑的用钢量可以在建筑设计的时候合理的使用高强度钢筋和高强混凝土，这样可以大幅度的节约建筑的成本。若高层的建筑设计是在厚软的地基上面的话，因为矗立在地基上面的荷载比较大，所以应该高效合理的使用高强混凝土及高强钢筋来优化构件的截面积，用来减少结构的重量，这样可以明显的降低基本设施的实施难度和工程的造价，用来取得较好的经济效果。在我国，震区的高层楼房的建设过程中，地震作用力的大小与建筑物自身的重量是成正相关的，所以要有目的的减少建筑物的自重，进而减少建筑物的结构在地震过程中的负荷，这样可以很大程度的提高建筑物的安全性。3.3.关于房屋耐久功能的优化设计关于房屋耐久功能的优化设计原来在混凝土结构设计方案中，混凝土结构设计的耐久性往往没有得到设计人员充分的考虑，其实就是在规定的使用年限内对于用户的各种正常使用要求均能够满足。在实际情况中，许多方案设计都没有达到这些要求，出现这种情况的主要原因是设计时没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响，从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层进行混凝土进行设计时，主要都集中在造价、材料上，所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计，如今人们的生活水平不断的提高，对工程的质量要求也相应的得到提高，所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时，就要果断的放弃经济这个指标。因此，在高层混凝土的结构设计中若以优化结构设计为主要目的，则要根据设计规范来处理主要问题，认清主次，通过多种目标与单一目标的优化使设计的效果令人满意。4.4.关于房屋结构抗震功能的设计关于房屋结构抗震功能的设计（1）房屋结构抗震的等级设计在进行工程图纸设计时，房屋的结构按照其抗震的设防进行分类，其中房屋抗震的等级可以依据房屋结构类型、烈度和高度来按照国家的抗震规范附表来确定。（2）地震的震力振型的组合数据地震的震力振型的组合数据在进行高层建筑的计算过程中不考虑耦联扭转；如果房屋的振型数大于 3 以后，在计算时应该用 3 的整数倍，但是这个数据不能大于建筑物的总层数；当房屋的层数小于等于 2 时，振型数则可以取房屋层数。对于那些不规则房屋的结构，应当考虑扭耦联转，对于高层的房屋建筑来说，振型数应当取大于等于 9 的数；房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于 12 的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的 3 倍，除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚性的分析时，它的振型数才可以取的更大些。5.5.柱箍筋、框架梁的间距柱箍筋、框架梁的间距房屋框架梁、柱箍筋等的加密区中的最小箍筋和最大箍筋的直径之间的距离要符合国家的规定。依据这些规定，房屋工程上习惯取柱箍筋和梁的加密区的最大间距 100mm 左右，而非加密区的箍筋的最大间距约为 200mm 左右。计算程序的总信息通常也在柱箍筋、内定梁加密区间距 100mm 左右，以此为计算的依据算出加密区的箍筋面积，设计人员要依据规范最终确定肢数和箍筋的直径。但在程序内定条件下，当房屋框架梁跨中部有较大其他荷载或者有次梁存在而又仅有两肢箍筋的情况下，其非加密区的箍筋间距应该采取 200mm 左右，以使房屋梁非加密区配箍充足，所以建议内定的梁箍筋改为梁的非加密区取 200mm。这样不但可以加固梁箍筋加密区（其中箍筋的间距为 100mm）的抗剪切的能力，而且又适当的加强了梁在非加密区的抗剪承载的能力，更充分的把梁的强抗剪性能表现出来。6.6.地下室层数设计地下室层数设计含有多层的房屋框架结构，一般来说房屋都会设置地下室的结构。因为隔墙比较少，所以通常采用板筏为基础。设计计算时应将上部结构和地下室层数结合在一起考虑，并于图纸中按实际地下室层数计算。这样，计算的基础底板和地基的纵向荷载可以一次设计完成。同时，通过对侧层移刚度性系数的比较分析，可以正确地调整和判断房屋的相应嵌固位置，并适当采取加固构造措施，以保证楼板的最小配筋率和必要厚度；但是如果房屋的结构纵方向不规则的时候，要重点验算最薄弱的层。结束语结束语总而言之，在实际的工作中设计建筑结构混凝土，一定要在设计建筑结构混凝土时将理论与实践相互结合，同时总结在实践中积累的经验，不断地改进理论知识，只有这样做，才可以更好的将建筑结构混凝土的设计技术更加完善。