房屋建筑结构体系选型及抗震设计探讨 马世鹏

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:马世鹏
[导读] 摘要:随着社会和经济的发展,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展。
        中国中元国际工程有限公司  北京海淀区  100089
        摘要:随着社会和经济的发展,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展。社会对建筑工程提出了更高的要求,多功能、高楼层的建筑得到广泛应用,作为城市规划建设的一部分,建筑工程施工也受到了关注,与人们的利益息息相关。但受到自然灾害的影响,尤其是近年来地震发生频率高,造成了房屋建筑结构的损坏,威胁到住户的生命财产安全。为了降低地震造成的损失,必须对房屋建筑建构体系进行优化和改进,提高结构的抗震性能,使得在遭受外力时,房屋建筑能够借助强大的稳固性保持原状。本文主要讨论了房屋建筑结构体系选型,立足于建筑结构的抗震功能,提出优化结构设计的方案,希望能给同行提供借鉴。
        关键词:房屋建筑;结构体系;选型;抗震设计
        引言
        随着国家的高速发展,超高层建筑的数量越来越多、高度也逐渐在增大,同时它的安全问题一直都是最令人担心的问题。改革开放后,我国修建了一些超高层建筑,这些超高层建筑作为“新生儿”并没有经受过强烈的地震和风的考验,虽然没有经过这些考验,但是人们一直在关注着超高层建筑物的抗风抗震问题。
        1房屋建筑结构设计优化的重要性
        现阶段,在当代房屋建筑项目结构设计过程中,都会对整个建筑进行结构优化设计,并运用当代计算机网络技术,进行相应的数据分析,对建筑物中的影响因素进行识别。同时基于用户实际需求,可以将建筑物作为较强概念性较强的产品。在优化设计时,需要强化建筑基础工程质量,并通过合理的施工设计,降低各环节资源的消耗,节约施工成本,因此,对于建筑项目开发商来说,建筑项目结构设计重要性包含以下几个方面:第一,建筑物结构优化设计能够提升其安全性。在房屋建筑工程设计过程中,施工设计图纸还不够挖山,因此我们需要结合工程实际要求,对建筑工程进行优化设计,并重视建筑整体设计过程中存在的问题,运用概念设计,可通过架构和对比,实现建筑项目结构设计施工方案的完善与优化。可让将优化设计理念应用到实践中,设计师需要重视建筑工程总体性,把握设计工程的总体框架,只有这样,才可以缓减设计压力,节省人力和物力方面的资源。另外,应用优化设计,还可以提升结构设计工程方案的科学和有效性,提高房屋建筑应用性能,并提升房屋建筑结构建设工程质量。第二,优化房建结构设计能够满足部分消费者的基本需求,并利于商家获取更高的经济利益,在一定程度上还能满足房屋工程稳定和安全性,保证其具有更好的观赏性,从而吸引人们进行购买。同时房屋进过相应优化设计,其功能也会不断加强,我们只要将功能进行分区合计,其整个空间结构设计也会更好。第三,房屋建筑工程结构设计不断有阿虎,还可以利于开发商合理控制成本,经过建筑工程实际施工数据分析,运用优化设计能够减少建筑材料的应用,节约人工和材料成本,在一定程度上能更好的控制成本,确保其经济利益的提升。
        2有关于高层建筑中常用的结构体系及其特点的概述
        2.1剪力墙结构概述
        剪力墙结构所指的是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。也就是说剪力墙结构体系的抗侧力构件都是由剪力墙组成。剪力墙结构具有如下特点,第一,其墙身平面内的抗侧移刚度很大,而其墙身平面外刚度却很小,因此比框架结构有更好的抗侧力能力。第二剪力墙结构有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,在房间内隐藏了梁、柱棱角等,便于室内布置发,方便使用。第三,剪力墙结构属于刚性体系,结构也具有一定的延性,具备较好的抗震性能。
        2.2筒体结构体系
        1)框架-筒体结构:这种结构形式在超高层建筑很常见,经常使用,这种结构形式比较实用,更符合需要,我们会发现它的竖向荷载是由框架和筒体一起分担的,而它的水平荷载由筒体本身来承受,主要适用于建筑层数在50~100层的超高层建筑。2)筒中筒结构:这种结构包括两部分组成:中央剪力墙内筒和外框筒,或者是框架筒的外筒和制造钢架筒的内筒。

当建筑物遭受到水平荷载时,建筑物的内外筒共同来承担水平力,在建筑物的内筒人们可设置一些服务设施,会让人们生活更方面,它的外筒可安装一些好看的玻璃幕墙。3)束筒结构:另外一种说法是组合筒结构,这种结构类型是由很多个筒组合而成形成一个整体,它们一起来承担竖向和水平荷载。我们认识的所有束筒结构也可以组成每一个建筑物的外部形状,而且它还能满足高度有些有差别的建筑物体形组合的要求。
        2.3框架-剪力墙结构概述
        框架-剪力墙结构简称框剪结构,竖向受力构件由框架柱和剪力墙组合而成。框架柱和剪力墙协同承受竖向及水平荷载。它具有框架结构平面的布置灵活,有较大空间的优点,可以满足建筑对于各种不同功能的要求,又具有侧向刚度较大的优点,建筑所受的水平力主要由剪力墙承受,而在竖向荷载主要由框架结构承受。框架剪力墙结构体系是符合多道抗震防线要求的结构体系,在该结构中抗震墙由于其侧向刚度大,成为第一道防线,框架则是抗震的第二道防线。
        3建筑结构的抗震设计
        3.1材料选择
        从抗震设计的角度来看,材料的结构应轻巧,高强度且表面均匀。结构构件之间的连接应具有良好的环境完整性,一致性和延展性,并能充分发挥材料的强度。增加局部塑性区的强度不会在相反方向上产生对角裂纹,从而不会破坏水泥混凝土。预应力混凝土的结构和混凝土结构可以在稳定状态下承受较大的变形而不会产生裂纹。因此,当力大时,结构破坏小,强度不高。因此,弹性挤压变形的储能要比水泥钢筋高,但是预应力钢筋混凝土整体结构的滞后s曲线比水泥钢筋要窄,磁滞能量消耗很小,因此预应力构件通常在局部压缩区域的钢筋较少。混凝土板可能会被压缩,其承载强度会迅速上升并继续下降。因为在高强度的南部地区,有必要采取各种措施来降低疲劳强度,并采用预应力构件水泥混凝土的整体结构。
        3.2建筑结构布置
        结构布置需要遵循相关原则,以实现结构布置的清晰明了为根本目标,以防止各种结构问题的出现,例如结构偏心、受力构件之间有间隔等。结构布置出现问题,将会影响到结构整体的受力均匀。通过设置科学的抗震墙间距离,以及把控结构上下的协调性等,能够达到提高结构布置合理性的目的。
        3.3其他抗震设计策略
        提高底部加强部位剪力墙结构的竖向钢筋的配筋率;增大转换层板体厚度,根据罕遇地震的板平均弹性拉应力,双层双向贯通配置板钢筋,优化边梁构造形式,提升边梁配筋率;增大塔楼楼梯间与周边楼板厚度,在适当位置配置拉梁与拉板,且双层双向贯通配置板钢筋,以优化边梁构造形式,增大边梁配筋率;提高框支柱配筋率,并在轴压较大的部位设置芯柱;在剪力墙底部加强部位核心筒周边设置边框架,改善框架剪力墙结构延性条件。
        结语
        综上所述我们可以获知,随着建筑行业的蓬勃发展,建筑抗震设计水平也在不断提高。而严格遵照标准规范进行抗震设计,优化建筑结构抗震性能,能够加强整体建筑结构安全稳固性,这对于维护公众生命财产安全具有重要意义。
        参考文献:
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