浅谈高层结构设计中相关问题

摘要：目前，伴随着高层建筑在我国的飞速发展需求，建筑高度的日益增加，建筑类型以及功能也日新月异，难度相对而言逐渐变大。结构体系各式各样，高层建筑结构设计现在主要成为结构相关工程设计人员在设计工作重点和难点。
关键词：基础埋深；底部嵌固层；高宽比；不规则性；偏心距；开洞；梁高度

一、根底埋深问题
　　根底应该要有必然的埋深，埋置深度可以从室外埠坪不断算到根底底面，关于自力的高层修建而言，根底埋深比拟轻易确定，但当今大都高层修建与地下车库都是互相衔接的，本地下车库根底采用筏板根底或设有防水底板的自力根底(防水底板不宜太薄)时，高层修建的根底埋深可从室外埠坪算起，此时高层修建地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计，地下车库应有足够的侧向刚度作为高层修建的侧限。假设不知足以上前提的时分，高层修建的根底埋深应该要从地下车库地上算起。高层修建凡间设地下室来知足埋深要求，首要有以下几点优势：
　　1．进步地基承载力。当高层修建采用自然地基时，地基承载力可进行批改.跟着根底埋深的添加，批改后的地基承载力随之增大，然后可知足高层修建对地基承载力的要求。
　　2．有利于高层修建上部构造的全体不变。高层修建地下室外墙普通采用钢筋硷墙，地下室顶板厚不宜小于160mm，地下室具有较大的层间刚度，还地下室外墙周边土也供应了很大的侧向刚度和约束。因而设地下室有利于上部构造的全体不变，有利于协调构造全体变形，调整地基不均与沉降。
　　二、地下室顶板作为构造底部嵌固层的前提
　　本地下室顶板作为构造底部嵌固层的时分，应该要能约束构造底部的平动和转变，故必需要知足下列前提：
　　1．地下室顶板与室外高差不宜过大，宜小于1/3层高。
　　2．地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部构造楼层剪切刚度的2倍。这里需指出的是，高规4.8.5条规则，抗震设计的高层修建本地下室顶板作为上部构造的嵌固层时，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应契合核算要求外，不该少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。标准规则此条的目标是包管柱端塑性铰呈现在地下室顶部柱端。因为地下构造的地动、效果效应较小，即便在地下室柱与地上一层柱配筋一样时，柱端塑性铰凡间也呈现在地下室顶部。按标准规则增大地下室柱配筋时，往往使得柱钢筋较密，不方便施工。
　　三、房子高宽比
　　房子高度指室外埠面至主楼首要屋面的高度。房子宽度按所思索偏向的最小投影宽度作为修建物的核算宽度。
对带裙房的高层修建，当裙房面积与其上塔楼面积比大于2.5或裙房抗侧刚度与其上塔楼抗侧刚度比大于2.0时，可取裙房以上局部的房子高度和宽度核算高宽比。
　　四、修建构造不规矩性界定
　　修建构造不规矩性除应按高规4.3与4.4节的相关规则界定外，还需留意以下问题：
　　1．核算构造构件的最大位移比时应按刚性楼板假定。
　　2．当构造的位移比和周期比超标准规则时，阐明构造的抗扭刚度相对构造的抗侧刚度偏小，构造的改变效应较大。在构造抗侧刚度较大，构造的层间位移知足要求的状况下，可减小构造的抗侧刚度，对楼层中部构造做减法，可作废、减短、减薄剪力墙，减小连梁高度等。当构造的抗侧刚度较小，侧移较大时，可对楼层周边构造做加法，可增大周边构件的刚度。对带裙房高层修建，带裙房局部楼层的位移比和周期比往往超标准规则。因为裙房高度不高，裙房楼层的绝对侧移值很小，因而可不按高层修建的侧移节制前提来要求裙房，即位移比可恰当放宽。

3．对某些修建，因功用需求，下部几层为大空间，上部为办公或客房，隔墙较多，上基层刚度差异较大，此时刚度转变处的下一层宜指定为单薄层，进行内力扩大调整。
　　五、框架构造梁柱偏疼距较大应接纳的办法
　　框架构造梁柱偏疼较大时，将招致节点中心区受剪面积减小，且梁端弯矩效果在节点上时呈现扭矩。因而当梁柱偏疼距大于柱截面在该偏向宽度的1/4时，应接纳办法。凡间可加大梁宽或设置梁程度腋。当设置梁程度腋时，在梁柱节点处构成了较强的刚域，梁塑性铰将外移。因而梁端箍筋加密区长度应与通俗框架梁有所区别，程度加腋梁的梁端箍筋加密区长度应取通俗框架梁箍筋加密区长度与加腋程度长度之和。
　　六、较长剪力墙的开洞问题
　　高规7.1.5条规则：“较长的剪力墙宜开设洞口，将其分红长度较为平均的若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁衔接，每个自力墙段的总高度与其截面高度之比不该小于2，墙肢截面高度不宜大于8m。”此条规则首要基于以下思索：
　　1．进步剪力墙的延性，防止脆性毁坏。墙段高宽比大于2时普通为弯曲毁坏，墙段高宽比小于2时普通为剪切毁坏。
　　2．防止单片剪力墙承当过大的程度剪力而起首毁坏，使得整个构造抗侧力构件顺次毁坏。在某些工程设计中，设计人员往往将较长的剪力墙开构造洞，洞口较小，形不成弱连梁，此时的剪力墙为小启齿剪力墙，仍具有很大的侧向刚度，承当的程度力很大，形成剪切脆性毁坏。因而开构造洞时必然要开大洞，构成弱连梁，连梁跨高比宜大于6使得较长剪力墙开洞后构成两个较自力的墙肢。
　　七、悬挑梁的梁高度选用问题
　　目前，根本上修建构造设计师会常常疏忽对梁挠度的核算。梁高选用比拟小，形成梁截面的受压区的应力过高，在正常的运用形态之下，梁截面的受压区发生非线性徐变。随同着工夫的推移，梁挠度垂垂加大。挑梁的变形招致了梁板裂痕，因为挑梁变形的不时扩展，裂痕的宽度也随之加宽，如许就直接影响了修建物的正常运用状况。即挑梁变形进一步开展，梁支座截面上部受拉区常常会呈现跨比拟大的竖向裂痕。受支座邻近的剪弯效果影响，竖向的裂痕不时向下延长成为斜裂痕，这个时分梁曾经接近破坏。裂痕在梁支的座地位斜向延长，缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对修建构造的抗震结果影响很大。悬挑构造对非程度地动的效果极为敏感。当梁高相对而言较小时，梁截面临应的受压区高度也是比拟大的，但梁的延性是比拟小的，在竖向地动效果力之下轻易发生断裂，然后落空了原有的承载力。
　　结语
　　在往后的任务中,修建构造设计人员需求从新看法本人任务的主要性,明白本人的责任,进步对构造设计质量平安问题的区分才能,积聚构造设计的任务经历,使修建构造设计任务行业逐渐步入正轨,使修建物的设计更平安、更合理。

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