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      高層建筑剪力墻中關(guān)于連梁問題的研究

      2015-10-21 19:02:38彭靜華
      關(guān)鍵詞:連梁剪力墻高層建筑

      彭靜華

      【摘要】高層建筑是現(xiàn)代人類生活需求和社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展中的重要產(chǎn)物,是工業(yè)化發(fā)展、城市化發(fā)展、現(xiàn)代化發(fā)展以及商業(yè)化發(fā)展的結(jié)果。每一個(gè)高層建筑都體現(xiàn)了不同的城市中的發(fā)展水平,同時(shí)也體現(xiàn)出了整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展水平。本文主要簡單介紹了連梁在剪力墻中所具有的作用,分析其所存在的主要問題,并就這些問題提出了一些設(shè)計(jì)所需要注意的事項(xiàng)。

      【關(guān)鍵詞】高層建筑;連梁;剪力墻;問題

      1.前言

      我國現(xiàn)代建筑模式越具多樣化,超高層的建筑層出不窮,盡管這些超高層的建筑占據(jù)了較為明顯的優(yōu)勢(shì),但它的存在對(duì)于施工過程的提出了更加高的要求,對(duì)建筑的設(shè)計(jì)要求也更加嚴(yán)格謹(jǐn)慎。高層建筑中的剪力墻有著非常重要的作用,而連梁更是必不可缺的一個(gè)重要部分,高層建筑中,剪力墻內(nèi)的連梁的作用非常顯著,連梁在建筑中連接著剪力墻,保持平穩(wěn)及安全性。然而,目前的高層建筑中剪力墻與連梁設(shè)計(jì)成為了當(dāng)前高層建筑中的主要問題,兩者關(guān)系著高層建筑的工程質(zhì)量及安全性,因此,我們要加強(qiáng)對(duì)剪力墻中的連梁重視度。

      2.高層建筑墻中連梁的地位及意義

      隨著國內(nèi)城市化的發(fā)展速度不斷加快,城市人口日益增加,低層建筑很難滿足人口增多的現(xiàn)狀,這就增加了超高層建筑的開發(fā)及建筑力度,為了追求更多的空間來滿足社會(huì)人類的需求,建筑行業(yè)需要作出相關(guān)的設(shè)計(jì)方案,然而目前空間建造主要從兩個(gè)方向開始著手,第一:地下發(fā)展;目前我國有很多地下商場及地下室等建筑的建設(shè),其中地下商場是最為典型的代表。第二:超高層建設(shè);目前高層的居民樓以及寫字樓越來越多,建筑的高度使得我們不得不對(duì)工程的質(zhì)量給予更多的重視度,建設(shè)的要求會(huì)隨著高度的增加而升高,為建筑行業(yè)帶來了相當(dāng)大的壓力。連梁自身有著跨度小且截面大等的特點(diǎn),它在任何高層建筑的水平力及荷載等作用下會(huì)產(chǎn)生出非常大的內(nèi)力[1]。然而,高層建筑中的剪力墻連梁兩端的墻肢一旦受到某些外力的影響而產(chǎn)生不均勻的壓縮現(xiàn)象,就會(huì)使得其位置發(fā)生偏移,讓建筑的安全性及質(zhì)量受到影響。因此,對(duì)高層建筑剪力墻中的連梁設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究有著非常重要的意義。

      3.重視高層建筑墻中連梁問題的必要性

      剪力墻在高層建筑的結(jié)構(gòu)中屬于較為關(guān)鍵的部分,其主要作用是能夠承載住建筑所產(chǎn)生的載荷壓力,因此,需要相關(guān)建筑工作人員注意剪力墻的合理設(shè)計(jì)及施工。而連梁是剪力墻中不可或缺的一部分,一般來說,連梁的跨高較小,與一般的民用建筑相比之下,連梁的結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行更深入的設(shè)計(jì),特別是連梁在剪力墻及整個(gè)建筑中所能承受的最大壓力計(jì)算及設(shè)計(jì),必要要經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算和慎重的考慮。通常情況下,大部分的連梁都需要經(jīng)過嚴(yán)峻的壓力來考驗(yàn),確保是否影響整個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu),保障工程及建筑的安全性。因此,重視高層建筑墻中連梁問題具有非常重要的必要性。

      3.1現(xiàn)階段連梁水平內(nèi)壓超出正常范圍

      高層建筑的實(shí)際連梁設(shè)計(jì)中,其跨度往往因?yàn)檫B接的墻肢跨度小及跨高比小等,使得連梁的水平內(nèi)力超出了正常的范圍,一旦出現(xiàn)這個(gè)問題在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就難以得到有效的解決。很多設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的不考慮抗震及考慮抗震的取值范圍并不明確,同時(shí),荷載的情況也沒有進(jìn)行詳細(xì)說明。我國目前有一個(gè)可以有效解決該問題的措施:減少連梁的剛度大小,同時(shí)降低因剛度而帶來的水平內(nèi)壓,達(dá)到解決目的。但是,隨之而來的問題同樣要重視,例如:當(dāng)連梁的剛度降低時(shí),很大程度上會(huì)使得混凝土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,為此,我們還要注意連梁的塑性以及延性。然而,尤其要特別注意的是連梁的剛度之所以要折減是因?yàn)樵趥?cè)向荷載作用之下,其會(huì)因?yàn)榛炷亮验_后逐漸降低,同時(shí),外力下其裂縫的塑性變形和開展之間的比風(fēng)荷載的作用要大得多,其剛度就會(huì)下降更多。

      3.2水平計(jì)算以及豎直荷載計(jì)算不夠科學(xué)

      許多高層建筑中的剪力墻內(nèi)連梁的設(shè)計(jì)在于水平荷載的計(jì)算以及剪力墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)的豎向調(diào)整,精確的計(jì)算出結(jié)果才能夠保證剪力墻在建筑中發(fā)揮出最佳的作用,如果計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)問題,則會(huì)使得剪力墻的結(jié)構(gòu)發(fā)生缺陷從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的失敗,因此,我們必須要在計(jì)算水平荷載及剪力墻結(jié)構(gòu)豎向的結(jié)果時(shí)務(wù)必要以嚴(yán)格和仔細(xì)的態(tài)度進(jìn)行,尤其注意對(duì)折減系數(shù)的考慮。例如:某工程針對(duì)其豎直荷載及水平計(jì)算做出了相關(guān)方案。首先,在豎向荷載的作用之下,要適當(dāng)?shù)亟档婉詈狭旱膭偠却笮?,然后利用支座彎矩調(diào)幅來合理降低梁的支座彎矩。而在水平荷載的作用之下,建筑中的連梁剛度會(huì)有所減小,且在風(fēng)荷載的情況之下,其不低于0.8的折減系數(shù)。

      3.3風(fēng)荷載欠缺合理性

      風(fēng)荷載一般是控制高層建筑的主要荷載,其連梁的正截面剛度有所減小的話,且依舊存在耦合梁斜截面受剪承載力不彎曲的現(xiàn)象,就不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)整工作?,F(xiàn)代的高層建筑的高度是最為顯著的特點(diǎn),超高層建筑中的剪力墻與連梁的設(shè)計(jì)需要就風(fēng)荷載的問題來進(jìn)行充分的考慮,主要是為了能夠避免風(fēng)荷載對(duì)建筑的影響,我們可以通過有效的方式來進(jìn)行,如增加剪力墻厚度等,對(duì)連梁進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì),降低風(fēng)荷載對(duì)整個(gè)建筑產(chǎn)生的不良影響[2]。

      4.高層建筑墻中連梁問題的解決對(duì)策

      高層建筑剪力墻中的連梁所具有的重要性必須要從其問題的出發(fā)點(diǎn)來進(jìn)行探討,未來高層建筑的發(fā)展中,對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及連梁的設(shè)計(jì)都有著需要注意的事項(xiàng),每一項(xiàng)工程都具有一定的危險(xiǎn)性,我們必須要在最大的程度上去避免事故的發(fā)生,提高各項(xiàng)工作的監(jiān)督力度及執(zhí)行力度,才能夠保障建筑施工的順利進(jìn)行及整個(gè)建筑的質(zhì)量,以下幾點(diǎn)內(nèi)容是高層建筑剪力墻中連梁設(shè)計(jì)的有效對(duì)策及注意事項(xiàng)。

      4.1充分了解相關(guān)國家規(guī)范

      任何一項(xiàng)工程都有需要遵循的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部的連梁設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場的施工策劃必須要按照國家的相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行,每一項(xiàng)規(guī)定的具體指標(biāo)不容小覷,特別是《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的所提出的規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn),其主要是針對(duì)于高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁剛度等問題所提出,我們必須要嚴(yán)格按照該規(guī)定來執(zhí)行到每一項(xiàng)工作中去。塑性鉸也要做出相應(yīng)的關(guān)注工作,只要發(fā)現(xiàn)建筑施工過程中沒有塑性鉸,就必須要立即采用有效措施,加強(qiáng)連梁的彈性,確保連梁能夠在建筑中具有強(qiáng)剪弱彎的優(yōu)勢(shì)。

      4.2科學(xué)設(shè)計(jì)連梁高度以及跨度

      根據(jù)眾多建筑行業(yè)所總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)來看,連梁設(shè)計(jì)中的跨度及高度的大小在一定程度上會(huì)對(duì)其本身在建筑中作用發(fā)揮產(chǎn)生影響,因此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)連梁的過程中必須要適當(dāng)?shù)亟档瓦B梁的高度,同時(shí),以提高連梁跨度的方法在設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理探究,確保連梁的跨度及高度的參數(shù)調(diào)整能夠在剪力墻結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮其最為重要的作用。然而,連梁設(shè)計(jì)過程中需要注意的是,對(duì)其所作出的調(diào)整范圍不能超過20%的數(shù)據(jù)調(diào)整,要對(duì)剪力墻起到保護(hù)的作用,避免破壞剪力墻的內(nèi)部結(jié)構(gòu),同樣的,連梁的調(diào)整必須要在其結(jié)構(gòu)中具有強(qiáng)剪弱彎的特點(diǎn)。

      4.3注重混凝土施工工作

      高層建筑的施工離不開混凝土,因此,在設(shè)計(jì)連梁的過程中必須還要保障高層建筑剪力墻中的混凝土質(zhì)量,確保其質(zhì)量不影響整個(gè)施工的過程,特別是對(duì)于混凝土配置的等級(jí)方面,只有使用高效的混凝土才能夠在整個(gè)建筑中起到有效作用,因此,如果混凝土出現(xiàn)問題,就很容易使得建筑施工受阻且導(dǎo)致連梁結(jié)構(gòu)損壞等。

      4.4其他措施

      針對(duì)于抗震區(qū)域的高層建筑,剪力墻中的連梁設(shè)計(jì)經(jīng)過調(diào)整后,如果還存在有承載力不足的現(xiàn)象就要立即采取相應(yīng)措施來確定剪力,然后再根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的特點(diǎn)來對(duì)其進(jìn)行縱橫向鋼筋的配置。連梁的設(shè)計(jì)需要注意的事項(xiàng)還有很多方面,例如:通過提高剪力墻的厚度來增加連梁在建筑中的作用,也可以通過對(duì)其性能進(jìn)行延展,以此來保證連梁在建筑中具有較高穩(wěn)定性等。

      5.結(jié)語

      綜上所述,我國國內(nèi)的高層建筑建設(shè)必須要將建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工計(jì)劃作為重點(diǎn)的關(guān)注內(nèi)容,剪力墻是建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分,而連梁是剪力墻的重要部分,合理的設(shè)計(jì)才能夠保障兩者在建筑中的作用能夠充分發(fā)揮。但就我國高層建筑剪力墻的連梁設(shè)計(jì)而言,還存在著較多問題,因此,我們必須要加強(qiáng)對(duì)連梁的監(jiān)督和設(shè)計(jì)的合理性,確保建筑的安全性。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]范小平.高層建筑剪力墻連梁設(shè)計(jì)的探討[J].低溫建筑技術(shù).2012,(11):50-51.

      [2]邵軍.高層剪力墻中連梁設(shè)計(jì)的討論[J].黑龍江科技信息.2013,(23):60-62.

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