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關(guān)鍵字:民用建筑裂縫修補(bǔ)
裂縫修補(bǔ)主要以恢復(fù)結(jié)構(gòu)材料的防水性及耐久性為目的,也有從維護(hù)人身安全及注重美觀的角度而進(jìn)行修補(bǔ)的。在滿足修補(bǔ)的前提下,必須考慮經(jīng)濟(jì)性來決定修補(bǔ)的范圍及修補(bǔ)的規(guī)模等。
一、修補(bǔ)設(shè)計(jì)
修補(bǔ)設(shè)計(jì)原則上應(yīng)根據(jù)第四章是否需要修補(bǔ)及補(bǔ)強(qiáng)加固的判定結(jié)果,進(jìn)行恢復(fù)己開裂結(jié)構(gòu)件的機(jī)能及耐久性的設(shè)計(jì),更重要的是要選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)材料、修補(bǔ)工法以及在選擇修補(bǔ)時(shí)間的基礎(chǔ)上進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)。
進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮如下事項(xiàng):
(1)根據(jù)是否需要修補(bǔ)的判斷結(jié)果,設(shè)定修補(bǔ)范圍及規(guī)模,還應(yīng)
按需要再度調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)。
(2)掌握開裂原因、開裂狀況(裂縫寬度、深度及型式等),建筑物的重要性及環(huán)境條件(一般環(huán)境、工廠地區(qū)、鹽類環(huán)境、溫泉地帶、寒冷地帶及特殊用途)。
(3)為了明確規(guī)定修補(bǔ)目的及恢復(fù)目標(biāo),考慮(2)中的環(huán)境條件,選定最適于修補(bǔ)的修補(bǔ)材料、修補(bǔ)工法及修補(bǔ)時(shí)間。選擇修補(bǔ)工法,可按開裂現(xiàn)場(chǎng)及開裂原因參照表6.1所示內(nèi)容決定。另外,當(dāng)構(gòu)筑物處于鹽類等苛刻環(huán)境時(shí),應(yīng)選擇比普通環(huán)境條件高一個(gè)等級(jí)的材料及工法。如有可能,裂縫最好在穩(wěn)定后再作修補(bǔ);對(duì)隨環(huán)境條件變化的溫度裂縫,則宜在裂縫最寬時(shí)處理。
混凝土建筑物及構(gòu)件的修補(bǔ)恢復(fù)目標(biāo)將視竣工時(shí)的初期性能、建筑物的耐用年限、開裂原因、劣化程度及劣化范圍等而異,另外,保修年限也不盡相同。
通常,可將修補(bǔ)恢復(fù)目標(biāo)分成如下三個(gè)階段:
①恢復(fù)到與健全構(gòu)件同等性能。因水泥的水化熱、碳化、千縮而產(chǎn)生的裂縫等,是作為搞清開裂原因而進(jìn)行修補(bǔ)的對(duì)象。希望保修年限定為10-15年。
②恢復(fù)到不妨礙使用的程度。當(dāng)由鋼筋腐蝕、堿性骨料而導(dǎo)致的裂縫及由此產(chǎn)生的劣化度比較明顯時(shí),或者開裂原因是多方面的,又不能將所有原因都搞清楚時(shí),年限定為5-10年。
③恢復(fù)到能夠確保人身安全的程度。一般針對(duì)以確保人身安全而進(jìn)行的應(yīng)急修補(bǔ)工程。
(4)必須充分研究修補(bǔ)作業(yè)所必要的機(jī)械材料、腳手架及工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)周圍人群的安全保障。
二、修補(bǔ)工法及特點(diǎn)
2.1表面修補(bǔ)法
常用的方法為涂覆法,增加整體面層,壓抹環(huán)氧膠泥,環(huán)氧漿液粘玻璃絲布,表面縫合等。
(1)涂覆法:混凝土表面出現(xiàn)數(shù)量較多的表面裂縫時(shí),采用手工或機(jī)械噴涂方法,將修補(bǔ)材料涂覆于混凝土表面,起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之間,厚度大者適應(yīng)裂縫變化能力強(qiáng)。選用修補(bǔ)材料時(shí)應(yīng)考慮使用條件(室內(nèi)、室外、環(huán)境溫濕度變化,介質(zhì)腐蝕情況)以及裂縫活動(dòng)情況等,例如,要求耐磨的地坪可選用環(huán)氧瀝青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料,不穩(wěn)定的裂縫修補(bǔ)可選用聚氨酷彈性體,橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。
(2)增加整體面層:混凝土表面裂縫數(shù)量較多,分布面較廣時(shí),常采用增加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土整體面層的方法處理。多數(shù)情況下,整體面層內(nèi)應(yīng)配置雙向鋼絲網(wǎng)。有條件時(shí),宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。
(3)壓抹環(huán)氧膠泥:對(duì)于數(shù)量不多,又不集中,縫寬>0.lmm的裂縫可采用此法處理。
(4)環(huán)氧漿液粘貼玻璃絲布:一般采用環(huán)氧樹脂膠料或環(huán)氧焦油膠料,粘貼1~2層玻璃絲布。
(5)表面縫合:在裂縫兩邊鉆孔或鑿槽,將u形鋼筋或金屬板放入孔或槽中,用環(huán)氧樹脂砂漿等無收縮型砂漿灌入孔或槽中錨固,以達(dá)到縫合裂縫的目的。
2.2局部修復(fù)法
常用的方法有充填法,部分鑿除重新澆筑混凝土、預(yù)應(yīng)力法等。
(1)充填法
用鋼釬、風(fēng)鎬或高速轉(zhuǎn)動(dòng)的切割圓盤將裂縫擴(kuò)大,最終鑿成V形或梯形槽,分層壓抹環(huán)氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或?yàn)r青油膏等材料封閉裂縫。其中V形槽適用于一般裂縫修補(bǔ);梯形槽用于滲水裂縫修補(bǔ);環(huán)氧砂漿適用于有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的修補(bǔ);聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補(bǔ)。
(2)預(yù)應(yīng)力法
用鉆機(jī)在構(gòu)件上鉆孔,注意避開鋼筋,然后穿入螺栓(預(yù)應(yīng)力鋼筋),施加預(yù)應(yīng)力擰緊螺帽,使裂縫減小或閉合。如條件許可時(shí),成孔的方向應(yīng)與裂縫方向垂直,見圖2.2(a)鉆孔方向不與裂縫垂直時(shí),宜采用雙向施加預(yù)應(yīng)力,見圖2.2(b)。
(3)部分鑿除重新澆筑混凝土
對(duì)于鋼筋混凝土預(yù)制梁等構(gòu)件,由于運(yùn)輸、堆放、吊裝不當(dāng)而造成裂縫的事故時(shí)有發(fā)生。這類裂縫有時(shí)可采用鑿除裂縫附近的混凝土,清洗、充分濕潤(rùn)后,澆筑強(qiáng)度高一等級(jí)的混凝土,養(yǎng)護(hù)到規(guī)定強(qiáng)度的修補(bǔ)方法。修補(bǔ)后的構(gòu)件仍可使用在工程上。用這種方法修補(bǔ)己斷裂的構(gòu)件應(yīng)特別慎重。此外,修補(bǔ)前應(yīng)檢查鋼筋的實(shí)際應(yīng)力和變形狀況。修補(bǔ)混凝土宜用微膨脹型。修復(fù)工作必須十分仔細(xì)認(rèn)真,否則新老混凝土結(jié)合不良將導(dǎo)致失敗。
2.3灌漿法
將水泥或化學(xué)漿液灌入混凝土縫內(nèi),使其擴(kuò)散,固化。固化后的漿液具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度,與混凝土能較好地粘結(jié),從而增強(qiáng)了構(gòu)件的整體性,使構(gòu)件恢復(fù)使用功能,提高耐久性,達(dá)到堵漏防銹補(bǔ)強(qiáng)的目的。
用于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的化學(xué)漿液主要有兩類:一類是環(huán)氧樹脂漿;另一類是甲基丙烯酸甲酷液(簡(jiǎn)稱甲凝液)。用于防滲堵漏的化學(xué)漿液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙,使之不透水并增加強(qiáng)度。
雖然民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)工法多種多樣,但我們不能只知其一、只用其一,而應(yīng)牢牢掌握每一種方法,以一變應(yīng)萬變,做到根據(jù)不同情況采取不同方法,盡量實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)最優(yōu)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高層民用建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;措施
中圖分類號(hào):TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
0引言
建筑工程質(zhì)量的好壞和群眾生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān),而其中建筑設(shè)計(jì)又是一項(xiàng)繁重、責(zé)任大的工作,對(duì)建筑物的整體安全、經(jīng)濟(jì)合理性以及適用都會(huì)造成嚴(yán)重的影響。 實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念與方法上總是存在著一定的差錯(cuò),之所以存在差錯(cuò),主要有以下幾方面的原因:第一,由于設(shè)計(jì)人員對(duì)于高層建筑設(shè)計(jì)沒有過多的重視,只盲目的按照或者一味的照搬其他設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行;第二,設(shè)計(jì)人員對(duì)于相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及方法缺乏一定的了解;第三,設(shè)計(jì)人員沒有清晰的力學(xué)概念,難以構(gòu)建起科學(xué)合理的計(jì)算模式,在判斷結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果時(shí),經(jīng)驗(yàn)不足。
1.高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題
1.1天然地基承載力與基礎(chǔ)埋深的確定問題
首先是地基承載力的確定存在誤差 ;在對(duì)地基承載力進(jìn)行確定時(shí),不僅要對(duì)其性質(zhì)加以充分的考慮,而且,還要充分的考慮基礎(chǔ)的埋置深度以及寬度,地基承載力會(huì)隨著基礎(chǔ)埋置深度的加深以及基礎(chǔ)寬度的加大而逐漸的提高。但是,如果屬于軟弱基地,那么,將會(huì)使得地耐力取值進(jìn)一步提高,存在安全隱患。其次,基礎(chǔ)埋深,通常從室外地面標(biāo)高開始算起;填方區(qū)域應(yīng)在填土后才可進(jìn)行挖槽,可從填土面開始算起,填土主要是在上部結(jié)構(gòu)而完成的,從天然地面標(biāo)高開始算起。如果地下室采用的是箱形基礎(chǔ),那么,基礎(chǔ)埋深應(yīng)從室外地面標(biāo)高開始算起;比如,分離式的基礎(chǔ)的地下室,也就是說內(nèi)墻與內(nèi)柱基礎(chǔ),具體埋置深度應(yīng)從室內(nèi)地面開始算起;而地下室外墻基礎(chǔ)應(yīng)采取室內(nèi)與室外計(jì)算埋置深度的平均值。不過,實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,通常沒有考慮天然地面室外設(shè)計(jì)地面標(biāo)高間存在的不同和填土的規(guī)范施工順序,只一味的按照設(shè)計(jì)室內(nèi)地面標(biāo)高算起。這樣一來,就會(huì)使得基礎(chǔ)計(jì)算埋深值進(jìn)一步增大,最終導(dǎo)致按照深度調(diào)整后的地基承載力也較大,安全系數(shù)低。
1.2結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問題
建筑物結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問題是荷載取值不夠合理、驗(yàn)算底框砌體結(jié)構(gòu)方面的問題以及結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的確定。如,高層民用框架的建筑一般在采取獨(dú)立的基礎(chǔ)上以及其地基受力部位不具備軟弱粘性土層的情況下,那么,就非常有必要對(duì)地基的抗震承載力加以驗(yàn)算,在對(duì)其基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分的考慮風(fēng)荷載的作用。因此,必須將風(fēng)荷載輸入到高層民用建筑中。只有具有均勻的剛度時(shí)方可采用底部剪力法,假如其結(jié)構(gòu)中存在薄弱層,應(yīng)充分考慮其因塑性變形集中所帶來的影響;此外,由于框架結(jié)構(gòu)等都有填充墻,因此,它的實(shí)際剛度要高于計(jì)算時(shí)的剛度,但其實(shí)際周期比計(jì)算周期小,因此,最終所計(jì)算出的地震剪力通常較小,使得結(jié)構(gòu)潛在了安全隱患,唯一的解決辦法就是折減計(jì)算周期。
2.加強(qiáng)高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施
2.1對(duì)地基承載力寬度與深度修正
在對(duì)地基承載力寬度與深度進(jìn)行修正時(shí),應(yīng)結(jié)合工程具體情況,根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定、基本原理以及理論,明確基礎(chǔ)埋置深度的取值,特別對(duì)于部分特殊情況,應(yīng)充分的分析,合理的進(jìn)行取舍。在施工中要求基礎(chǔ)完成時(shí)還要在上部結(jié)構(gòu)施工前回填完成,回填土應(yīng)進(jìn)行分層夯實(shí)。實(shí)際上,地基承載力就是地基同時(shí)滿足強(qiáng)度以及變形這兩個(gè)條件時(shí),單位面積所能承受的最大荷載。一般情況下,上部結(jié)構(gòu)體型較為簡(jiǎn)單,整體剛度較大,如果,地基不均勻沉降有著極強(qiáng)的適應(yīng)性,那么,地基承載力就可取高值;如果基礎(chǔ)寬度大,埋置深度深,那么,地基承載力就會(huì)有所提高;高層建筑為了使得地基具有較好的穩(wěn)定性,避免建筑物滑動(dòng)與傾覆,通常都會(huì)要求基礎(chǔ)整體剛度要大,埋置深度深,可采用箱形基礎(chǔ)。另外,基礎(chǔ)埋深對(duì)于地基土體及上部結(jié)構(gòu)所組成的相互作用體系的動(dòng)力特性與動(dòng)力反應(yīng)有著一定的影響;各個(gè)學(xué)者在對(duì)這一問題進(jìn)行研究后,所得出的結(jié)論存在著一定的差異,主要是因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)剛度條件具有差異性。應(yīng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)各種剛度條件加以全面的考慮,并進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算,從而獲取到基礎(chǔ)埋深對(duì)土體與結(jié)構(gòu)共同作用體系的動(dòng)力特性與反應(yīng)影響的規(guī)律。
2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選擇
具體有以下三方面:首先,選擇合理的地震力振型組合數(shù);其對(duì)于高層建筑,在沒有采取扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算方式時(shí),應(yīng)取3,如果振型系數(shù)已經(jīng)超出了3,那么,應(yīng)取3的倍數(shù),不過決不能比房屋層數(shù)高,在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中有明確的規(guī)定,一個(gè)合理的振型個(gè)數(shù)通常能夠取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的百分之九十所需的振型數(shù)。目前,中國(guó)建筑科學(xué)研究院已經(jīng)具備了這一功能,能夠及時(shí)的將這種參與質(zhì)量的比值全面的輸出。同時(shí),通過耦合計(jì)算的地震剪力要比非耦合計(jì)算小,只有其結(jié)構(gòu)發(fā)生極為明顯的扭轉(zhuǎn)時(shí),才可以采用耦合計(jì)算的方式進(jìn)行,必要時(shí)應(yīng)采用非耦合計(jì)算加以補(bǔ)充。其次,框架結(jié)構(gòu)或荷載最不利布置與組合;如果活荷載較大,那么,是否對(duì)活荷載進(jìn)行最不利布置、組合,會(huì)嚴(yán)重的影響到計(jì)算全面的反映出來,很有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不安全。并且在PKPM中難以將荷載規(guī)范表4.1.1中的第1(1)與第1(2)~12項(xiàng)進(jìn)行明確的區(qū)分,無法滿足荷載規(guī)范區(qū)分不同荷載類型采用各種樓面荷載折減系數(shù)的具體要求。所以,在對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算過程中,應(yīng)對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行區(qū)分,然后進(jìn)行分布計(jì)算,并且當(dāng)荷載輸入時(shí),應(yīng)進(jìn)一步折減樓面活荷載。
3.結(jié)論
綜上所述可知,本文論述了高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題,并針對(duì)問題制定了有效的措施,以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較高的準(zhǔn)確度、安全性以及較好的經(jīng)濟(jì)合理性。由于筆者能力有限,本文的論述不是很全面,以期相關(guān)人員提出寶貴的意見。
參考文獻(xiàn):
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Abstract: The quality of civil quality factors in addition to effect and site construction, another important factor is the structural design. This paper discusses some key problems in the design of civil building structure, and the study and analysis of the key points for simple.
Keywords: Chinese civil building structure; problem; analysis of the key points
中圖分類號(hào):TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: 文章編號(hào):
一、高層民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
1.結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐久。除按荷載大小及結(jié)構(gòu)要求確定構(gòu)件的基本斷而尺寸外,對(duì)陽臺(tái)、樓梯欄桿、頂棚、門窗與墻體的連結(jié)等構(gòu)造設(shè)計(jì),都必須保證建筑物構(gòu)、配件在使用時(shí)的安全。 2.應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。在進(jìn)行建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)、應(yīng)大力改進(jìn)傳統(tǒng)的建筑方式,從材料、結(jié)構(gòu)、施工等方面引入先進(jìn)技術(shù)、并注意因地制宜。
3.合理降低造價(jià)。各種構(gòu)造設(shè)計(jì),均要注重整體建筑物的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的三個(gè)效益,即綜合效益。在經(jīng)濟(jì)上注意節(jié)約建筑造價(jià),降低材料的能源消耗,又要有利于降低經(jīng)常運(yùn)行、維修和管理的費(fèi)用。還須保證工程質(zhì)量,不能單純追求效益而偷工減料,降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)做到合理降低造價(jià)。 4.注意美觀大方。建筑物的形象除了取決于建筑設(shè)計(jì)中的體型組合和立面處理外,一些建筑細(xì)部的構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)整體美觀也有很大影響。例如欄桿的型式、陽臺(tái)的凸凹、室內(nèi)外的細(xì)部裝修,各種轉(zhuǎn)角、收頭、交接處的接頭設(shè)計(jì).都應(yīng)合理處理.并相互協(xié)調(diào),注意美觀大方。
二、影響高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素
1.外力作用的影響 作用在建筑物上的各種外力統(tǒng)稱為荷載。荷載可分為恒荷載(如結(jié)構(gòu)自重)和活荷載(如人群、家具、風(fēng)雪及地震荷載)兩類。荷載的大小是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。也是結(jié)構(gòu)選型及構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ),起著決定構(gòu)件尺度、用料多少的重要作用。風(fēng)載是高層建筑水平荷載的主要因素,風(fēng)力隨著地面的不同高度而變化,在沿江沿海地區(qū),風(fēng)力影響更大,設(shè)計(jì)時(shí)必須遵照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。 地震荷載也是主要荷載。地基土的縱波使建筑物產(chǎn)生上下顫動(dòng);橫波使建筑物產(chǎn)生前后或左右的水平方向的晃動(dòng)。但這三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)并不同時(shí)產(chǎn)生,其中橫波的振動(dòng)往往超過風(fēng)力的作用,所以地震力產(chǎn)生的橫波是建筑物的主要側(cè)向荷載。地震的大小用震級(jí)表示,震級(jí)的高低是根據(jù)地震時(shí)釋放能量的多少來劃分的,釋放能量愈多,地震越大,震級(jí)也愈高。故震級(jí)是地震的大小指標(biāo)。在進(jìn)行建筑物抗震設(shè)計(jì)時(shí),是以該地區(qū)所定地震烈度為依據(jù),地震烈度是指在地震過程中,地表及建筑物受到影響和破壞的程度。
2.氣候條件的影響 我國(guó)各地區(qū)地理位置及環(huán)境不同,從炎熱的南方到寒冷的北方,氣候條件有許多差異。太陽的輻射熱、自然界的風(fēng)、雨、雷、霜、地下水等構(gòu)成了影響建筑物的多種因素。有的構(gòu)、配件因熱脹冷縮而開裂;有的部位出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象;有的因室內(nèi)過冷或過熱而妨礙工作等等.放在進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該針對(duì)建筑物所受影響的性質(zhì)與程度,對(duì)各有關(guān)構(gòu)、配件及部位采取必要的防范措施.如防潮、防水、保溫、隔熱、設(shè)伸縮縫、設(shè)隔蒸汽層等等。以防患于未然。
3.各種人為因素的影響 人們?cè)谏a(chǎn)和生活活動(dòng)中,往往遇到火災(zāi)、爆炸、機(jī)械振動(dòng)、化學(xué)腐蝕、噪聲等人為因素的影響。故在進(jìn)行建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),必須針對(duì)這些影響因素,采取相應(yīng)的防火、防爆、防振、防腐、隔聲等構(gòu)造措施,以防止建筑物遭受不應(yīng)有的損失。
三、高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題
1.天然地基承載力與基礎(chǔ)埋深的確定問題 首先是地基承載力的確定存在誤差 ;在對(duì)地基承載力進(jìn)行確定時(shí)不僅要對(duì)其性質(zhì)加以充分的考慮,而且還要充分的考慮基礎(chǔ)的埋置深度以及寬度,地基承載力會(huì)隨著基礎(chǔ)埋置深度的加深以及基礎(chǔ)寬度的加大而逐漸的提高。但是如果屬于軟弱基地,那么將會(huì)使得地耐力取值進(jìn)一步提高存在安全隱患。其次基礎(chǔ)埋深通常從室外地面標(biāo)高開始算起;填方區(qū)域應(yīng)在填土后才可進(jìn)行挖槽,可從填土面開始算起,填土主要是在上部結(jié)構(gòu)而完成的,從天然地面標(biāo)高開始算起。如果地下室采用的是箱形基礎(chǔ),那么基礎(chǔ)埋深應(yīng)從室外地面標(biāo)高開始算起;比如分離式的基礎(chǔ)的地下室也就是說內(nèi)墻與內(nèi)柱基礎(chǔ),具體埋置深度應(yīng)從室內(nèi)地面開始算起;而地下室外墻基礎(chǔ)應(yīng)采取室內(nèi)與室外計(jì)算埋置深度的平均值。不過實(shí)際設(shè)計(jì)過程中通常沒有考慮天然地面室外設(shè)計(jì)地面標(biāo)高間存在的不同和填土的規(guī)范施工順序,只一味的按照設(shè)計(jì)室內(nèi)地面標(biāo)高算起。這樣一來就會(huì)使得基礎(chǔ)計(jì)算埋深值進(jìn)一步增大,最終導(dǎo)致按照深度調(diào)整后的地基承載力也較大,安全系數(shù)低。
2.結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問題 建筑物結(jié)構(gòu)計(jì)算存在的問題是荷載取值不夠合理、驗(yàn)算底框砌體結(jié)構(gòu)方面的問題以及結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的確定。如高層民用框架的建筑一般在采取獨(dú)立的基礎(chǔ)上以及其地基受力部位不具備軟弱粘性土層的情況下,那么就非常有必要對(duì)地基的抗震承載力加以驗(yàn)算,在對(duì)其基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分的考慮風(fēng)荷載的作用。因此必須將風(fēng)荷載輸入到高層民用建筑中。只有具有均勻的剛度時(shí)方可采用底部剪力法,假如其結(jié)構(gòu)中存在薄弱層應(yīng)充分考慮其因塑性變形集中所帶來的影響;此外由于框架結(jié)構(gòu)等都有填充墻,因此它的實(shí)際剛度要高于計(jì)算時(shí)的剛度,但其實(shí)際周期比計(jì)算周期小,因此最終所計(jì)算出的地震剪力通常較小,使得結(jié)構(gòu)潛在了安全隱患,唯一的解決辦法就是折減計(jì)算周期。
四、加強(qiáng)高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施
1.對(duì)地基承載力寬度與深度修正 在對(duì)地基承載力寬度與深度進(jìn)行修正時(shí),應(yīng)結(jié)合工程具體情況,根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定、基本原理以及理論,明確基礎(chǔ)埋置深度的取值,特別對(duì)于部分特殊情況,應(yīng)充分的分析,合理的進(jìn)行取舍。在施工中要求基礎(chǔ)完成時(shí)還要在上部結(jié)構(gòu)施工前回填完成,回填土應(yīng)進(jìn)行分層夯實(shí)。實(shí)際上地基承載力就是地基同時(shí)滿足強(qiáng)度以及變形這兩個(gè)條件時(shí),單位面積所能承受的最大荷載。一般情況下上部結(jié)構(gòu)體型較為簡(jiǎn)單,整體剛度較大,如果地基不均勻沉降有著極強(qiáng)的適應(yīng)性,那么地基承載力就可取高值;如果基礎(chǔ)寬度大,埋置深度深,那么地基承載力就會(huì)有所提高;高層建筑為了使得地基具有較好的穩(wěn)定性,避免建筑物滑動(dòng)與傾覆,通常都會(huì)要求基礎(chǔ)整體剛度要大,埋置深度深,可采用箱形基礎(chǔ)。另外基礎(chǔ)埋深對(duì)于地基土體及上部結(jié)構(gòu)所組成的相互作用體系的動(dòng)力特性與動(dòng)力反應(yīng)有著一定的影響;各個(gè)學(xué)者在對(duì)這一問題進(jìn)行研究后,所得出的結(jié)論存在著一定的差異,主要是因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)剛度條件具有差異性。應(yīng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)各種剛度條件加以全面的考慮,并進(jìn)行大量的數(shù)值計(jì)算,從而獲取到基礎(chǔ)埋深對(duì)土體與結(jié)構(gòu)共同作用體系的動(dòng)力特性與反應(yīng)影響的規(guī)律。
2.結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選擇 具體有以下三方面:首先選擇合理的地震力振型組合數(shù);其對(duì)于高層建筑,在沒有采取扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算方式時(shí),應(yīng)取3,如果振型系數(shù)已經(jīng)超出了3,那么應(yīng)取3的倍數(shù),不過決不能比房屋層數(shù)高,在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中有明確的規(guī)定,一個(gè)合理的振型個(gè)數(shù)通常能夠取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的百分之九十所需的振型數(shù)。目前中國(guó)建筑科學(xué)研究院已經(jīng)具備了這一功能,能夠及時(shí)的將這種參與質(zhì)量的比值全面的輸出。同時(shí)通過耦合計(jì)算的地震剪力要比非耦合計(jì)算小,只有其結(jié)構(gòu)發(fā)生極為明顯的扭轉(zhuǎn)時(shí),才可以采用耦合計(jì)算的方式進(jìn)行,必要時(shí)應(yīng)采用非耦合計(jì)算加以補(bǔ)充。其次框架結(jié)構(gòu)或荷載最不利布置與組合;如果活荷載較大,那么是否對(duì)活荷載進(jìn)行最不利布置、組合,會(huì)嚴(yán)重的影響到計(jì)算全面的反映出來,很有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不安全。在對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算過程中,應(yīng)對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行區(qū)分,然后進(jìn)行分布計(jì)算,并且當(dāng)荷載輸入時(shí),應(yīng)進(jìn)一步折減樓面活荷載。
五、結(jié)束語
民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),其中存在的問題涉及到方方面面,要解決好這些問題就需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的理論知識(shí),在此前提下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師通過綜合考慮各方面設(shè)計(jì)因子,并與各種規(guī)范進(jìn)行多重整合,運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)理念,做到建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的緊密結(jié)合,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系,這樣才能設(shè)計(jì)出真正滿意的建筑。
參考文獻(xiàn):