浅谈高层建筑结构设计中混凝土的应用4200字

1、浅谈高层建筑构造设计中混凝土的应用4200字 摘要：为防止高层建筑受到地震影响出现倒塌，不仅需要到达使用需要的强度， 还应该对整个建筑施行更好的完善方案，从整体上改良建筑的构造性能，从而增加高层建筑的使用寿命，这就需要在构造设计阶段将以上不同的因素积极考虑在内，保证构造具备良好的强度、刚度。文章从高层建筑的整体稳定性、剪力墙设计、屋面高大女儿墙的设计、混凝土干缩变形和超长构造的温度变形4个方面进展了分析，以确保混凝土高层建筑构造的耐久性和稳定性。 关键词：高层建筑构造设计混凝土应用中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：Abstract: In order to prevent th

2、e high-rise building collapsed in quake-hit appear, it not only needs to use the strength of the need, but also to the whole building should implement better the perfect project, overall improve the building of the structure performance, so as to increase the service life of the high-rise building,

3、this needs the structure design of the above factors of different phase will actively taken into consideration, guarantee structure have good strength, stiffness. This article from the overall stability of high-rise buildings, shear wall design, talks about the design of the parapet tall roof, concr

4、ete shrinkage deformation and temperature deformation 4 super-length structure analysis, to ensure the durability of the concrete high-rise building structure and stability.Key Words: designing, high-rise, concrete, application城市现代化建立使得我国高层建筑不断出现，并且由于人们的要求其建筑施工的需要使得建筑技术的难度也随之增加。而高层建筑的侧向位移迅速加快使得高层建筑在

5、设计过程中除了需要保证良好的强度外，还必须具备足够的刚度，这样才能让混凝土的构造不断完善，将程度力作用下的层位移限制在最小范围内。并且为防止高层建筑受到地震影响出现倒塌，不仅需要到达使用需要的强度， 还应该对整个建筑施行更好的完善方案，来从整体上改良建筑的构造性能，从而增加高层建筑的使用寿命，这就需要在构造设计阶段将以上不同的因素积极考虑在内，保证构造具备良好的强度、刚度。一、高层建筑的整体稳定性对高层建筑来说,在抗震设计中,房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题。近年来出现了许多板式高层住宅, 其立面高度很大而房屋进深尺寸有限,即高宽比超过了标准限值。建筑物的高宽比愈大,也就是说建筑愈瘦高,在地

6、震作用下的侧移就愈大,地震引起的倾覆作用就愈严重,宏大的倾覆力矩在柱中和根底中引起的拉力和压力比拟难处理。1、对整个建筑进展抗倾覆稳定性验算,使地震作用下的倾覆力矩与相应的重力荷载在根底与地基交界面上的合力作用点,不应超出力矩作用方向抗倾覆构件根底边长的1/4。2、使根底有足够的埋置深度 在局部设计图纸上, 发现裙楼和高层主楼从地上到地下用变形缝彻底分开, 导致主楼根底埋深不够或者根本没有埋深,地震时会使建筑物发生滑移、 整体倾斜甚至倾覆。3、对于高宽比很大的高层建筑, 建议尽可能采用深根底,即采用配有钢筋的桩根底,桩根底钢筋在承台内的锚固长度要足够大 因为桩是埋在土中的细长构件,由于桩土摩擦

7、力的存在,桩的抗拔性能较好, 从而能很好地抵抗上部构造的倾覆。 尽可能防止采用天然地基或复合地基上的浅根底。4、加大建筑物下部几层的宽度, 使其满足标准高宽比的限值, 但尽可能防止形成大底盘建筑 必要时通过设置类似扶壁的钢筋混凝土构件,来增加根底底板的悬挑宽度, 到达扩大根底底面积的效果,从而保证上部构造的稳定。二、混凝土在高层建筑剪力墙设计中应用1、混凝土抗震墙的延性和破坏形态与墙体的高宽比和超静定次数亲密相关1为了进步抗震墙的变形才能,防止发生剪切破坏,对于一道截面较长的抗震墙,应该利用洞口设置弱连梁,使墙体分为小开口墙。 多肢墙或单肢墙,并使每个墙段的高宽比不小。 所谓弱连梁,是指在地震

8、作用下各层连梁的总约束弯矩不大于该墙段总地震弯矩的 20%； 连梁不能太强以免程度地震作用下某个墙肢出现全截面受拉这是比拟危险的。但是,考虑到耗能,连梁又不能太弱,连梁弱到成为一般小梁时,墙肢就变成单肢墙,而单肢墙的延性很差,仅为多肢墙的一半,且单肢墙仅具有一道抗震防线,超静定次数少,在地震作用下是很不利的 目前,有许多设计人员将构造中门洞连梁。窗洞连梁都改为截面高度极小的二力杆件,这对构造抗震是很不好的。2在实际设计中,对连梁的刚度都要进展折减,这是因为剪力墙的刚度一般都很大,在程度力作用下,剪力墙中的连梁会因为很大的内力而超过截面允许值,可靠的方法是让这些连梁先屈从,要使连梁能形成塑性铰而

9、不发生脆性破坏,连梁首先就必须满足强剪弱弯的要求, 对连梁的刚度进展折减实际上就是降低其抗弯才能。2、标准规定,剪力墙在端部应设置暗柱、端柱等边缘构件。 这些边缘构件的作用相当于砖混构造的约束柱,当构造的刚度较小,地震作用下层间位移和顶点位移较大时,边缘构件所起的作用也就越大此时暗柱的截面和配筋就应加大。 假如剪力墙的总截面面积与楼层面积之比值较大时,且房屋高度较小、 楼座面积较大时,墙端部的暗柱面积和配筋量就不需按标准要求设置那么多 1985 年智利大地震时,有 300 多栋钢筋混凝土剪力墙构造的破坏较轻,但它们的墙端并无较好的约束。这就是最好的证明。3、在钢筋混凝土全墙构造中,采用大开间剪

10、力墙构造好,还是采用小开间剪力墙构造好,这一直是一个争论的焦点问题。大开间剪力墙构造的优点较多:1相对小开间剪力墙构造,其抗推刚度小,自振周期长,程度地震作用小。2墙体数量少,相应的混凝土用量少,墙体的约束构件少,构造自重轻。3.墙体的配筋率适当,构造的延性增加,地震时能充分发挥墙体约束构件的作用;4使用空间大,建筑布置灵敏。 缺点是：1楼板跨度大,钢筋用量大.2要求设置高效轻质的隔墙,造价高。三、屋面高大女儿墙的设计屋顶女儿墙对于高层建筑的作用也不可无视， 其能影响到整体建筑效果。女儿墙设计时难以直接参与主体构造的研究，这就需要计算时仅分析女儿墙的自重， 假设女儿墙较低那么能到达精度要求的，

11、不对建筑构造的平安没有影响。而在女儿墙高度上升时，其地震荷载和风荷载效应会更大，给整个建筑构造带来的影响变大。 女儿墙较高时需科学计算出女儿墙所受程度荷载状态，女儿墙通常选择钢筋混凝土材料，配筋计算需借鉴支承于屋顶的悬臂板且运用双层钢筋。考虑到维持屋面女儿墙与主体构造的关联， 屋面女儿墙所在的框架梁或墙要到达足够的强度。计算女儿墙时需验算在正常使用情况下由风荷载造成的内力并进展截面配筋。局部专家提出计算地震作用， 再将其乘以放大系数3来对内力、 配筋进展计算， 该方式运用效果不理想， 这是由于女儿墙是建筑构造的次要构件， 假设施工方法正确根本上不会发生严重问题。 四、混凝土干缩变形和超长构造的

12、温度变形混凝土构造标准规定,在室内条件下现浇框架构造伸缩缝的最大间距为 55m, 现浇剪力墙构造伸缩缝的最大间距为 45m;在露天条件下,构造伸缩缝的间距还要小,这样规定的目的就是解决两个方面的问题:1、 现浇混凝土在凝固硬化时会产生收缩应力,以致在构造中形成干缩裂缝,构造越长,干缩的影响越大。2、 构造在使用其间必然要经过春夏秋冬季节的变化,大气温度的变化会使构造产生热胀冷缩,从而在构造中造成温度裂缝,同样,构造越长,温度的影响越大。但是,在实际工程中超长建筑物常常出现。假如按规定去设伸缩缝, 就会出现双墙、双柱、双梁,给建筑物的立面处理。防水构造带来很大的困难。为理解决超长构造混凝土干缩裂缝的问题,目前常常采用的一种方法是设置混凝土后浇带,即将较大的楼板面积划分成小的区格,首先用混凝土浇筑小的区格,当小区格混凝土干缩变形大局部完成后,再浇筑区格之间的预留带。 这样在很大程度上减少了构造的干缩裂缝。 但是,后浇带不能代替构造的温度伸缩缝。因为后浇带混凝土硬化后,楼板连接成一个较长的整体,后浇带的作用不再存在。总之 随着高层建筑进一步的开展， 满足高层建筑的形式材料、力学分析模型都将日趋复杂且多元化。为了革新高层建筑，表达其魅力，追求新的构造形式和更加合理的力学模型将是土木工程师们的目的和方向。参考文献：1 刘小音. 高层建筑设计之我见J. 科技信息, 2022