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土木工程建筑的問(wèn)題與初探論文
一、地基承載力深度修正的問(wèn)題
(1)當高層主樓采用筏板或箱型基礎時(shí),在主樓縱、橫兩個(gè)方向上,若B1、B2均大于2B0,才能考慮裙樓荷載對地基土產(chǎn)生的超載作用,將超載折算成土體厚度d2,(兩側超載不同時(shí),取小值),此時(shí)d=d0+d2,若b1、b2中有一值大于2B0,而另一值小于2B0時(shí),或均小于2B0時(shí),裙樓荷載作為超載折算為土體厚度d2,當d=d0+d2≥d1時(shí),取d=d1,當d=d0+d2<d1時(shí),取d=d0+d2。
(2)當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時(shí),則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用,d的取值同1,但主樓內的其他基礎的埋深d=d0。合理確定用于深度修正的基礎埋深值d,從而確定主體結構的地基承載力值fa,這樣才能使結構的基礎設計達到合理、經(jīng)濟,最優(yōu)化。
二、主次梁節點(diǎn)設計問(wèn)題
我們在工程設計的計算過(guò)程中不可避免地會(huì )出現主次梁相交的情況,時(shí)常會(huì )發(fā)現框架主梁扭矩很大,抗扭承載力不足,有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接,釋放扭矩,但這樣處理是否合理,與實(shí)際的受力情況是否一致呢?個(gè)人以為:作為梁端鉸接,就是要保證梁端有一定的轉動(dòng)能力;固接,就是要限制梁端的轉動(dòng)能力;而實(shí)際上沒(méi)有完全的鉸接也沒(méi)有完全的固接,梁端鉸接不能隨意地人為設置。設置鉸接梁,是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產(chǎn)生裂縫,但是不會(huì )破壞,就是說(shuō)形成朔性鉸之后,此梁由超靜定變成靜定結構,結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個(gè)破壞不會(huì )對整個(gè)結構體系影響很大,才能滿(mǎn)足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大,支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接,即使為鉸接,《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定,要求上部配置構造鋼筋,且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,這時(shí)候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了,這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理,首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋,加寬框架梁解決受扭不滿(mǎn)足,如果條件所限不能加寬,那才可以看能不能鉸接次梁了,但這里的鉸是指的假想鉸,而是要保證支座負筋首先屈服,造成內力的卸載和重分布,分布后達到和鉸接類(lèi)似的受力情況,此時(shí)的鉸接就得要從構造措施上進(jìn)行保證,現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(11G101-1)第86頁(yè)針對非框架梁(即次梁)的配筋構造做出了明確的示意。結構設計最重要的原則是:結構設計建模要立足于結構自身,主要力學(xué)模型要與實(shí)際構件接近,以保證計算結果能夠真實(shí)反映結構狀況,這樣才能保證結構的安全。
三、地下室嵌固端的選擇問(wèn)題
在有地下室的結構設計時(shí),地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關(guān)系到計算結構的內力的大小,而且在某些工程中會(huì )整體結構成為一個(gè)超限建筑,對結構設計造成難點(diǎn)。嵌固的概念,這里所說(shuō)的嵌固應該是強度嵌固而非力學(xué)嵌固;力學(xué)嵌固——完全剛性的固定,嵌固點(diǎn)以下剛度無(wú)窮大,嵌固點(diǎn)無(wú)平動(dòng)、轉動(dòng),實(shí)現了完全的約束。而強度嵌固——柱的塑性鉸出現在地上一層的下端,而不是出現在梁柱節點(diǎn)兩側的梁上,即強梁弱柱.實(shí)現的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2)增大地下室柱頂的抗彎能力;(3)滿(mǎn)足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續,這樣才能保證水平地震力的傳遞。實(shí)際工程中常遇到地下室頂板開(kāi)洞,甚至是大面積的開(kāi)洞,此時(shí)必須要與建筑專(zhuān)業(yè)配合,避免將洞口設在主樓周邊,開(kāi)洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的30%,同時(shí)將洞口周邊樓板加厚,以滿(mǎn)足剛性樓板的要求。工程中還會(huì )碰到當地下室頂板的標高不一致的情況,以下沉式廣場(chǎng)為代表,如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的1/3,則只要地上一層的側向剛度能滿(mǎn)足規范要求,則地下室頂板可作為嵌固端,即使高差稍稍超過(guò)1/3層高,也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿(mǎn)足高差,不過(guò)需進(jìn)行加強處理:有錯層部位加大梁的剛度,在錯層處樓板加腋,以保證水平剪力的傳遞路徑。
四、結語(yǔ)
建筑結構設計是建筑工程的開(kāi)端,其需要設計師具有扎實(shí)理論功底和創(chuàng )新思維,以及嚴謹的設計工作態(tài)度。對于結構設計中出現的問(wèn)題,設計師要積極采取相應的措施進(jìn)行解決,保證建筑結構設計的合理性和科學(xué)性,以此來(lái)保證建筑結構的穩定性和建筑工程質(zhì)量,推動(dòng)建筑行業(yè)的不斷向前發(fā)展。
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