建筑钢筋混凝土结构设计探析

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1、建筑钢筋混凝土结构设计探析　　摘要：本文作者就高层建筑结构设计中应注意的问题做了简要探讨，供同行参考。关键词：建筑；钢筋混凝土；结构设计；探讨中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：钢筋混凝土作为结构材料在工业文明的潮流下广泛得到应用，因为其本身的材料特性优于其他结构材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的应用和发展，而后相继在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面也大显身手。目前，随着我国经济的飞速发展,城市面貌日新月异,一栋栋高楼大厦拔地而起。混凝土也已经成为我国工程建设中最主要的结构材料之一。随着我国建筑业的迅猛发展，随之建筑功能的不

2、断丰富,新颖的造型,致使工程设计越来越复杂,但目前的设计周期普遍偏短,也使设计文件中普遍存在某些质量问题,因而在混凝土结构设计过程中，一些影响混凝土质量的问题必须引起工程设计人员的重视。在钢筋混凝土结构中，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，坚固，耐久，防火性能好，节省钢材，成本较低。近年来，随着我国钢材量的不断提高，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。结构设计者要在遵循各种规范的前提下，大胆灵活的优化结构设计方案。1概念设计7概念设计是结构设计的一个新理念，是设计人员通过长期的理论研究和实践，逐渐积累起来的经验总结，它不以力学分析和条文规范为依据，

3、是设计人员的一种设计思路，根据建筑周围的环境、建筑功能等因素选取合适的建筑结构，站在宏观的角度整体构思，将各部分有机的联合起来，形成结构的总体系。在设计时主要考虑建筑的整体性、抗震性、抗风性等性能，以承载力、刚度、延性为主要控制目标，特别是对理论无法明确的部分，有一个定性认识。概念设计不仅是设计人员先进设计思想的一种体现，它之所以重要，还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，为了弥补这些缺陷，就需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的，更加客观、准确的理解结构的工作性能。2结构选型2.1结构体系的选择根据抗侧力构件的不同

4、，钢筋混凝土结构体系主要有框架、剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒这几种形式，应根据工程的实际情况来选择合适的结构体系。2.1.1框架结构主要适用于层数不多的住宅、办公楼、学校及厂房等对位移要求不是很严格的建筑物。2.1.27剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒结构适用于高层，这里需要注意的是框架-剪力墙结构。在基本振型地震作用下，如果框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总底部地震倾覆力矩的50％，则框架部分的抗震等级应按框架确定。框架承担的地震剪力应大于结构底部总剪力的20％，以确保第二道防线的安全。墙不宜过多，满足位移限值即可。短肢剪力墙结构应避免

5、全部为短肢墙，筒体或一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％。短肢剪力墙的抗震等级应使用比实际更高一级的等级，有的设计者没有注意这个问题，导致抗震等级的错误确定，从而造成设计工作中不必要的大量修改。无论采用哪种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，保证结构的稳定和抗倾覆能力，避免产生软弱层或薄弱层，使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。2.2结构的规则性问题《高层建筑混凝土结构技术规程》（2010）中规定：高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，并应符合下列要求：①应具有必要的承载能力

6、、刚度和变形能力；②应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力；③对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，因此设计人员在设计过程中要特别注意新规的规定，以确保后期施工图设计阶段工作的顺利进行。72.3结构的超高问题在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制。尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑其或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有

7、较大的变化。在实际工程设计中曾出现过由于结构类型的变更而导致的结构超高问题，致使施工图未能审查通过，进行修改或从新设计，对工程进度等整体工程规划造成不良的影响。2.4控制柱的轴压比问题在钢筋混凝土高层建筑结构中，轴压比越大，柱的延性就越差，限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。2.5嵌固端的设置问题7由于高层建筑一般

8、都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此．在这个问题上设计人员