多层建筑结构设计范文

时间:2023-07-25 09:25:17

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多层建筑结构设计

篇1

Abstract: with the rapid development of economy of our country, our country's construction industry is also ushered in the was never opportunity of development and space, every year there are a lot of construction engineering plan into construction process. People in quality for building may request with the improvement of living conditions and improve, multistory buildings structure design of and the overall quality of the quality of construction has a direct effect. Here is to analyze the download the structural design of the multi-storey building in what common problem.

Keywords: multi-storey building; Choose; Structure design

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

1、关于国家对设计规范的强制性问题

为了保证建筑结构的设计质量要符合标准,国家对这一方面颁布了相应强制性的标准和规范,这就要求了广大设计人员在设计过程中要遵守相应的规范和法则,这样在很大的程度上可以保证建筑结构的设计质量问题。这种现象从本质上对设计人员在建筑设计上的积极性和创新性产生了限制因素。在很多的发达国家中就不是如此,和我们国家的体制完全不同,他们只是用这些所谓的设计规范当做一定的参考和指导,如果设计人员参考正确是正常的现象,如果不幸运的粗错了,有问题出现了,所发生的责任也是需要个人所承担的。在我们国家在规范编制工作上也有着更高水平的要求,这样就会遇到很多的困难问题需要解决,例如平常的时候最小的配筋率为例子。外国的规范是在0.8%到1%之间,这个国外所规定的数值在设计建筑中是比较适宜的。设计人员也可以据其具体的情况选用更低一些的配筋率。在我国因为国家并无明文条款规定很明确的安全性的渡量标准。可以按照最低的标准线设计,也可以高出设计标准的很多。在这样的制度下,就能让有些心存不良的人钻了制度的空子。特别是在社会主义的初期阶段。在我国的市场经济有关的规范还不是很完善的时候,更是让很多不良心态的人有机可乘。

2、可靠的设计理论应用于设计规范中

将真实可靠的设计理论在设计规范中有效的应用时,无论在工程界或者是学术上一直以来都是有一定的分歧的,大多数的设计人员都是倾向于安全系数高的极限的状态设计方法。这样安全度的表现易于理解而且还比较灵活,是因为在各项安全系数的确定时不排斥用可靠度的理解方式进行分析和对比。再接着综合的考虑其他的因素对其加以改正。正是因为现在根据的建筑结构设计的贵干已经采取了可靠度的设计理论,在其规范的计算表达方式与多安全的系数法很相似,在实际应用中将其理解成多安全系数方法也是可以的。可靠的理论度在不同种类型的建筑结构的适用上会有很大的差别,应用混凝土的建筑结构到现在还没有不能解决的问题。所以说这个就不适合再变化了。到现在为止可靠度的理论至今还在发展,这个理论上的问题还应该继续的发展下去。

3、设计结构规范减少浪费资源

节约资源作为进行人类的可持续发展的战略是一种传统观的美德,更是结构设计人员应该遵守的重要准则,我们在这里进行讨论的也只是在激活经济的年代盛行过一段时间的片面节约理论。虽然是这种节约理论在过去的短缺经济也是必要合理的,问题在于把他用在现在说的社会经济体制时,有的时候就不太适用了。作为一名多层建筑结构的设计师,其应尽力做到的责任是可以恰到好处的选择材料。就是尽力可以以最少的材料去完成在建筑中的各种需求。如果是让其材料用量增加,横截面积任意的加大,这个工作建筑师都可以做。在当代的多层建筑结构的设计存在问题中,其中有一个方面是不可以忽视的,就是结构设计中的浪费问题。在我们的国家有很多的混凝土钢筋的多层建筑的所用钢筋量都已经超出了再国外一样高度的建筑钢结构的所用钢筋量,其不合理的地方由此可见。对与多层建筑结构设计的安全度讨论,也是正常,但是这样会不会使设计人员误导,使他们误以为按照我们国家的规范设计可能会造成不安全的因素,以至于极为盲目的加大结构的面积,增多用钢筋的数量,造成浪费的不必要,这种是不可以不防止的。

4、多层建筑结构设计的安全度选用

对于规范较低的安全度看法,最早是在源自于从事在高强度混凝土的结构推广和科研应用的工作中所感知的。用当代所规范的C50到C60级别的高强混凝土的结构,它的安全储备系数比普通的强度混凝土还低,这样在推广的时候照成很多阻力和困难。更何况一项新的技术开始应用可能会存在经验的不足等等的问题。这就需要有可以宽松些的安全度的选用环境。低的安全度很难见到效果,这样对于新的技术推广是没好处的。要更大的提高结构设计的安全度,无非得是基于对当时的安全度进行一个初步分析比较和客观的形式变化后的一种较为宏观定性的估价。到底是需要提高的多少,则是需要通过课题另外立项研究才可以确定的。在我们国家安全度的幅度较为广阔,每个地区的经济发展不是很平衡,像沪、京、穗这些的国际大都市的多层建筑结构设计的安全度应该是高一些,在经济不算发达的地区可以将安全度适当的放低一些。提高建筑结构上的安全性是需要能从结构构造、结构布置、材料选择、结构选型等很多方面实施努力的,用以加强多层建筑结构的耐久性、延性和整体性,提高它能防止倒塌和抵御不测的灾害、特别是在连续倒塌上的抵抗能力。

5、独立基础多层建筑结构设计的荷载取值的问题

在我们国家对于多层建筑抗震的设计有较为高的要求。依照国家规定的有关规范,如地基主要的受力层土质的情况稍微好,对于多层建筑的高度不是非常的的情况下是不需要针对地基抗震的基础进行计算的。在我们国家对于那些在抗震度8度地区,应用混凝土的框架结构房屋大多数的情况是不需要对承载能力进行计算的,单在多层建筑结构的设计过程中应对建筑的自身载荷和受力情况来进行一个综合的分析。

6、多层建筑结构抗震的等级

在我国许多的多层建筑结构设计中,大多数的房屋建筑按照其抗震的防设分类是属于丙类型的建筑,例如民用的住宅和办公楼以及一般的工业建筑,它的抗震等级是可以根据结构类型、烈度和房屋高度来按照《建筑抗震设计规范》的表格确定的。而交通、医疗、电讯、消防、能源等类型的建筑及大型的零售商场和体育馆等公用建筑,开始应该是依照《建筑抗震防设分标准》来确定哪些是属于乙型的建筑。丙、乙类型的建筑,均是按照本地区的抗震设防的烈度进行计算地震作用的。对与那些乙型建筑,大多数的情况下,如果抗震的防设烈度在60到80之间时,抗震的措施要符合该地区抗震设的防烈度高出一度要求。

7、结构周期的折减系数

多层建筑框架的结构以及框架震墙结构,因为填充墙存在的原因,使计算的刚度小于结构实际的刚度。实际的周期小于计算周期。所以,计算出的地震剪力要比实际偏小一些,使建筑的结构稍微的不安全。因此,对多层建筑结构的计算周期折减是非常必要的但是对于建筑框架的结构计算周期折减的系数取的过于大些或计算的周期不折减这些都是极为不妥当的。在对多层建筑的框架结构彻底填充墙的时候。周期的折减系数应采取0.6到0.7,采用轻质的砌块或者砌体填充的墙很少时,可以取用0.7到0.8,完全的用轻质的墙体板材的时候,可以取0.9.只有在没有墙的纯框架时,计算的周期才可不折减。

结语:随着我国城市住宅的人口数逐渐的增加,城市用地的面积也在不断扩大。国家土地的资源变得紧张起来,为了能更好的在最大的限度上合理的利用这些有限的资源,建筑的方面也逐步的朝多层建筑方向发展了。这使现在的房屋建筑结构变得越发的复杂。对于多层建筑结构的设计要求也在不断的提高。多层建筑结构的设计也相对较为有难度,只要在设计的过程中注意以上的问题,想必一定会对我们国家的多层建筑结构设计有所帮助的,从而保证了多层建筑结构设计科学合理的同时还具有非常高的经济性。

参考文献:

[1] 李向东,刘小民,多层建筑结构设计问题探讨[J],福建建材,2009

篇2

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

1、建筑设计作用

1.1 建筑设计应首要解决功能问题

功能是什么?功能就是空间使用者对空间环境的各种要求,包括生理要求和心理要求。人类大量的活动要在建筑中进行,所有与人生理有关的问题都应得到解决,如呼吸、行走、坐、卧、进食、排泄、取暖、避寒等等。这是建筑设计要解决的第一步,也是人为自己创造空间的基本要求。其次,作为高等动物的人有比其它动物更高的需求。如:羞耻感(隐秘性)、光线、适宜的高度、声音,最后应满足人们社会性需求和精神文化需求。所以,功能所体现的就是人(设计者)在充分考虑自身多种需求的条件下为人(使用者)所创造的空间环境。然后,人(使用者)在这样的环境下长期生活,这样的空间的优缺点又在生理及心理或是文化习惯上影响着人。

1.2 建筑设计与城市的关系

讨论建筑设计的作用首先应该讨论建筑设计与城市的关系。人类营造城市所投入的巨大劳动和智慧让一个个文明灿烂登场又黯然谢幕。今天即使古代文明灰飞烟灭了,但当我们看到遗迹的时候依然会为那壮美与精致而震惊。众所周知,人类在河流的渡口和道路的节点聚居形成了村镇,随着经济活动的开展,有了市场的出现,城市的功能骤然形成了。所以建筑设计直接关系到城市的风格与文明程度,从而得出“人创造了空间,空间反过来又影响了人”的结论。

1.3 建筑为人服务人创造了建筑,建筑反过来又影响了人。

2、现代建筑结构设计存在的问题

明确建筑设计的作用后,再来看看建筑师对建筑物最初设计方案时的考虑:建筑师更多的是考虑空间组成特点及安全问题,而不是详细地确定它的具体结构。对于低层、多层和高层建筑,竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的,但是,随着高度的不断增加,竖向结构体系成为设计的控制因素,其原因有两个:

(1)较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;

(2)侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比,侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑高度的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。在现代高层建筑中,问题不仅仅是抗剪,而更重要的是整体抗弯和抵抗变形,.信宜市景泰豪庭小区,6度区,带一层地下室,有8栋塔楼,13-16层不等,塔楼均为纯剪力墙结构,约5.6万平方米;可见,现代建筑的高层结构受力性能与低层建筑有很大的差异,存在扭转、共振、水平侧向位移及剪重比等问题。

2.1 现代建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能使建筑物做到三心合一。

2.2 现代建筑结构设计中的共振问题

当建筑场地发生地震时,如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近,建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期,通过调整结构的层数,选择合适的结构类别和结构体系,扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别,避免共振的发生。例如:东莞市南国雅苑K区怡景居,6度区,局部一层地下室,16层,有3栋塔楼,框剪结构,约2万平方米;设计的就比较好.

2.3 水平侧向位移问题

水平侧向位移即使是满足建筑结构规程的要求,并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时,地震力的大小与结构刚度直接相关,当结构刚度小,结构并不合理时,由于地震力小则结构位移也小,位移在规范允许范围内,此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全;其次,位移曲线应连续变化,除沿竖向发生刚度突变外,不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型;框架结构的位移曲线应为剪切型;框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。

2.4 剪重比及单位面积重度问题

篇3

中图分类号:TU318 文献标识码: A 文章编号:

随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛的应用于现代建筑中。虽然,其结构形式看上去比较简单,但是设计时若考虑不周全、不仔细就会出现这样或者那样的错误,给建筑工程的建设造成不良的影响,有些错误甚至会给建筑结构的安全造成影响,

一、多层建筑结构设计中的框架结构问题及处理措施

1、独立基础设计荷载取值问题

多层框架房屋多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时。不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房。可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。另一种情况是。在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值。或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少。影响基础本身和上部结构的安全。

2、框架计算简图不合理

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋.其独立基础埋置较深,在一0.05m左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层1输入,以某学生宿舍楼为例。该项目为三层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ 类;层高3.3m,基础埋深4.0m,基础高度0.8m,室内外高差0.45m,根据《抗震规范》第6.1.2条,在7度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.35m。即假定框架房屋嵌固在一0.05m处的基础拉梁顶面;基础拉梁的断面和配筋按构造设计:基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。因为,第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二《, 混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条规定,框架结构底层柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明,这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算,即将基础拉梁层按层一输入,拉粱上如作用有荷载,应将荷载一并输入。

3、基础拉粱设计问题

多层框架房屋基础埋深值大时,为了减小底层柱的计算长度和底层的位移。可在±0.000以下适当,位置设置基础拉梁。但不宜按构造要求设置。宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。一般说来,当独立基础埋置不深,或者埋置虽深但采用了短柱基础时。由于地基不良或柱子荷载差别较大.或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20~l/30,高度可取柱中心距的l/12~1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10% 作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ 14,配筋不得小于Ⅰ 8~ 200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。

4、结构计算中几个重要参数的选取问题

《抗震规范》第3.6.6.4条指出,所有的计算机计算结果,都应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期,楼层地震剪力系数,楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移。楼层的侧向刚度比,振型参与质量系数,墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋,底层墙和柱底部截面的内力设计值。框架——抗震墙结构中抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。为了分析判断计算机计算结果是否合理,进行结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。

(1)结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等。其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度,按《抗震规范》表6.1.2确定,而对于电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当

根据《建筑工程抗震设防分类标准》fGB50223-2004)确定其中哪些建筑属于乙类建筑。对于乙、丙类建筑,其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时.抗震措施应符合按本地区抗震设防烈度提高一度的要求。所谓抗震措施,在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度,由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级,当7度地区的乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时,还应采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如:某7度地震区城市的一个大型零售商场和一个三级医院的门诊楼本属乙类建筑,但设计人员错当成丙类建筑来设计,使建设物的抗震能力大为降低,不得不对设计计算作重大修改。

(2)地震力的振型组合数

对于多层建筑.当不考虑扭转耦联计算时,地震力的振型组合数至少应取3;当振型数多于三时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤ 2时,振型数可取层数,对于不规则的高层建筑结构,当考虑扭转耦联时,振型数应≥9:结构层数较多或结构刚度突变较大时,振型数应多取,如结构有转换层,顶部有小塔楼、属多塔结构等,振型数应≥12或更多。但不能多于房屋层数的3倍,只有当定义弹性楼板,采用总刚分析,且必要时,振型数才可以取得更多。《抗震规范》中指出.合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是应当改进的,此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算得来的数值。仅当结构存在明显扭转时才采用耦联计算,但在必要时应补充非耦联计算。

(3)结构周期折减系数

框架结构及框架一抗震墙等结构中。由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度。计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,结构显得不安全,所以对结构的计算周期进行折减是必要的;但若折减系数取得过大也是不妥当的。对于框架结构来说,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6~ 0.7;砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0.7~ 0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9.只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

二、多层建筑框架结构设计中应注意的问题

1、计算模型问题

目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的。对部分梁而言,尽管相交梁截面尺寸不同,相互之间却不存在主、次梁关系,设计人员在绘制施工图时,应注意配筋形式与受力分析相匹配。框架结构经空间分析程序电算,所有按主梁输入模型的梁是整体工作的,部分梁将产生扭转问题。一些三维空间分析软件,虽已调整梁的抗扭刚度,但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大,因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩计算值那么大),实际受力与计算模型不符,可把次梁支座改为铰支座,并配以构造处理。

2、结构的超高问题

在抗震规范与高层建筑设计规范中,对高层建筑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,结构工程师必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B 级高度建筑甚或超过了B 级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要召开专家会议进行论证等工作的情况,这种现象应该引起结构工程师的高度重视。

3、嵌固端的设置问题

由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防。因此,嵌固端既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。但是在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置所带来的一系列需要注意的问题。如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题。而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

4、短肢剪力墙的设置问题

在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8 的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。因此,在高层建筑结构设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

篇4

Abstract: The multi-story building in the use of function is divided into civil construction, commercial buildings, and industrial plants, the construction of each function has a different structure, civil construction multi-frame structure, commercial buildings, multi-frame-wall structureand industrial plants to use more the structure of concrete and steel structure combined with each other, but no matter what the structure of multi-story buildings, and its constituent components are wall studs, beams, plates, so the design concept is the same, only in the structuredistribution in form is different, so the design of multi-storey buildings with a lot of the same things in common.

Keywords: building structure; multi-story building; framework structure

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:

1、设计规范的理解与执行

为了确保建筑结构设计的质量,国家对此颁布了相应的规范和标准,在设计的过程当中应该遵守这些规范和标准,特别是其中的强制性条文,这在很大程度上保证了建筑结构设计的安全质量。规范和标准中的很多条文,包括一些强制性条文,其内容往往是一些很细节构造措施、注意事项等,比如锚固长度、配筋率、箍筋直径间距、加密区长度等。这些细节上的东西往往在设计工作中容易被忽略。但应当认识到,这些细节的东西被写成规范条文,有些甚至是强制性条文,是有理由有根据的,它们对整个结构的安全性有重大影响,很多是从以前的地震、灾害事故中总结出来的。因此,在设计工作中,不但要重视结构体系构件承载力等方面的规范条文,也要注意其他构造措施方面的条文,执行规范要求是保证结构安全的最低要求。

2、构件设计

在构件设计中钢筋设计最为复杂,梁板柱每个构件都有其不同的钢筋分布形式。如何能让这些构件有效的结合为一个整体,就需要我们在配筋时既要满足承载力计算要求也要符合构造要求。还有一点值得我们注意的就是钢筋配置要遵循梁柱设计的基本原则,要合理体现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的概念,保证各构件通过钢筋有效连接形成强度合理分布的有机整体。

2.1构件设计的基本原则

《混凝土结构设计规范GB50010—2010》中对各种情况下的梁柱构件的配筋率大小都有具体规定,一般其配筋率控制在0.5—1.4%这个范围内比较经济合理。梁的纵向受拉钢筋一般控制在2%以内,当梁端受拉钢筋配筋率大于2%时其箍筋直径相应增大一级,以提高梁端混凝土的受压受剪承载能力,防止出现超筋破坏。同时梁端纵向受拉钢筋的最小配筋率要大于0.2%,是为了防止出现少筋破坏。由钢筋混凝土构件的破坏形式可知,超筋破坏和少筋破坏表现为脆性破坏,结构延性差,会降低结构安全性能,应避免。同理,柱也相应有最小配筋率和最大配筋率的要求,设计中应遵循这些规定,以提高结构延性,确保安全性能。

一般的同一结构中梁柱的抗震等级是相同的,不同的抗震等级相应采取不同的抗震措施。构件的抗震等级直接决定着建筑主体的抗震性能。抗震等级对应的抗震措施包括两个方面,其一是在构件地震内力计算时取用相应的调整系数,其二是在构件设计时采取相关的构造措施。内力调整一般在结构计算时通过软件的相关参数干预自动完成,构造措施则需要设计者在设计绘图时把握执行。具体到结构构件设计的一般原则,强柱弱梁、强剪弱弯除了选择合适的构件截面,最重要就是在内力计算时通过调整系数,增大柱、受剪构件的承载能力要求;而强节点弱构件、强锚固等则需采用规范要求的构造措施。

2.2多层建筑结构柱的设计

一般多层建筑结构由于质量和高度不大,其所受地震作用和风荷载等水平力不大,故柱构件的弯矩内力不大,计算配筋一般较小。但在地震作用或双向框架承载时,某些部位柱承受的弯矩以及扭转剪力是比较大的,比如角柱很容易出现双向弯矩叠加作用的情况,再加上角柱一般离刚度中心距离较大,容易出现过大位移或位移比超标的情况。在结构计算阶段,要根据结构布置特点确定柱是按单偏压还是双偏压计算,一般双向框架承重体系和角柱须按双偏压计算,其他情况可考虑按单偏压计算并按实际配筋进行双偏压复核。

柱配筋设计时纵向受力钢筋一般比较受重视,根据以往的经验和历次地震震害情况来看,也很少出现由于柱纵向受力钢筋配置不足而引起事故的情况,反而是未按规范要求配置、制作箍筋在地震中导致柱子破坏。箍筋在柱子中的作用有两方面,一是抵抗柱中的水平剪切力,二是通过围箍作用提高柱混凝土的受压承载能力,合理配置、制作箍筋非常重要。箍筋配置的不合理体现在设计时箍筋直径的选用、加密区长度的设定,以及施工时箍筋间距过大、箍筋制作弯钩角度和水平段长度不合格。箍筋弯钩角度和水平段长度不合格会导致箍筋的锚固破坏先于钢筋屈服,起不到应有的作用。

2.3多层建筑结构梁的设计:

(1)在计算中要合理、准确运用弯矩的调幅

规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加,这一点现在基本由计算软件自动完成。需要注意的是,多层建筑活载同时出现的几率相对大于高层建筑,在选择了梁端弯矩调幅后不宜同时选择活载折减。

(2)注意控制变形和裂缝

多层建筑结构一般梁的跨度、受荷范围都比较大,在构件设计时除了要计算承载能力,还应进行挠度变形和裂缝宽度验算,以保证结构的正常使用和耐久性能。

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