【摘要】高層建筑結(jié)構(gòu)日常使用過(guò)程中,不僅要承受外部載荷,還要承擔(dān)自身質(zhì)量及其他豎向載荷。而且,高層建筑會(huì)受到地震、風(fēng)等因素的影響,在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮各種因素,結(jié)合建筑用途、結(jié)構(gòu)類型、抗震條件等要素開(kāi)展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。
【關(guān)鍵詞】高層建筑工程;混凝土結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計(jì)
高層建筑、超高層建筑是現(xiàn)代建筑體系的主要發(fā)展方向,建筑功能趨于多樣化,建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,明顯提升了混凝土施工難度。相較于多層建筑,高層建筑對(duì)安全性、穩(wěn)定性的要求更加嚴(yán)格,混凝土施工過(guò)程中,除正確選擇施工工藝和方法,強(qiáng)化施工過(guò)程控制也是關(guān)鍵。高層建筑混凝土工程施工工藝和環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜,有必要對(duì)其工藝實(shí)施情況做總結(jié)性分析。
1、建筑工程施工中混凝土設(shè)計(jì)前提
在對(duì)高層建筑進(jìn)行混凝土設(shè)計(jì)前,需要進(jìn)行如下設(shè)計(jì)前提的改善,包括充分了解建筑混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造類型、了解混凝土設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
構(gòu)造類型:高層建筑的混凝土構(gòu)造類型,包括四種,分別包括混合結(jié)構(gòu)、墻體結(jié)構(gòu)、承重結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)。上述四種結(jié)構(gòu),組成了完整的建筑,這四種結(jié)構(gòu)的連接效果,也直接影響了高層建筑的使用質(zhì)量、使用體驗(yàn)。尤其高層建筑之間差距較大,兩種建筑結(jié)構(gòu)的差異性也需要在設(shè)計(jì)階段即有較高的了解。
注意事項(xiàng):高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu),存在一定的差異,因此在設(shè)計(jì)期間,需要注意不同的注意事項(xiàng)。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差異性差,在設(shè)計(jì)時(shí),需要進(jìn)行有效的區(qū)分。此外,還需要保障混凝土的結(jié)構(gòu)中,高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu),對(duì)空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。還要保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)合理性,并與實(shí)際施工環(huán)境相結(jié)合,促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范與合理性。
2、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
2.1合理布置建筑平面結(jié)構(gòu)
高層建筑平面布局結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)建筑抗震性能產(chǎn)生較大影響,而抗震性能是所有建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須重點(diǎn)關(guān)注的基礎(chǔ)性工作。具體設(shè)計(jì)工作中,要按照高層建筑抗震設(shè)計(jì)原則、要求、標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行設(shè)計(jì),關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)材料對(duì)建筑抗震性能的影響,根據(jù)建筑樓層高度選擇合理的抗震等級(jí)。一般情況下,簡(jiǎn)單、對(duì)稱、規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)能夠提升建筑整體的抗震能力,并且消耗地震釋放的部分能量,能夠很好地弱化地震的延伸作用,降低地震對(duì)高層建筑的破壞。而對(duì)于多塔結(jié)構(gòu)、頂部塔樓結(jié)構(gòu)等要掌握其振型數(shù),合理控制其大小,做好設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)核算,嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)要求,遵循抗震設(shè)計(jì)理念開(kāi)展工作,在滿足建筑建設(shè)要求的基礎(chǔ)上,盡量選擇規(guī)則性較強(qiáng)的平面結(jié)構(gòu),進(jìn)而提升高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2.2 關(guān)注薄弱層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作
高層建筑薄弱層的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。這主要是由于薄弱層會(huì)在外部強(qiáng)烈的地震作用下,出現(xiàn)屈服形變問(wèn)題,給混凝土結(jié)構(gòu)帶來(lái)較為嚴(yán)重的安全影響。因此,在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間需要對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱層進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注,選擇有效的設(shè)計(jì)方法提升整體結(jié)構(gòu)安全性。若高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)豎向結(jié)構(gòu)剛度不連續(xù),而樓層剛度比低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,就出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)薄弱層。此時(shí),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要借助放大調(diào)整系數(shù)調(diào)整結(jié)構(gòu)薄弱層的構(gòu)件設(shè)計(jì),確保薄弱層安全標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范要求,提升整個(gè)高層建筑抗震能力。
2.3轉(zhuǎn)換層施工
高層建筑轉(zhuǎn)換層的混凝土澆筑體量較大,對(duì)強(qiáng)度要求嚴(yán)格,該施工過(guò)程的重點(diǎn)在于混凝土溫度裂縫的防控。(1)轉(zhuǎn)換梁、柱的交接處鋼筋排布密度大,給混凝土振搗作業(yè)帶來(lái)較大影響,在交接位置混凝土振搗時(shí),需對(duì)振搗點(diǎn)及振搗范圍做合理調(diào)整,確�;炷羶�(nèi)部振搗均勻,又要避免振搗棒與鋼筋發(fā)生碰撞。(2)轉(zhuǎn)換層混凝土施工采取分層下料、分層振搗的方式,要求嚴(yán)格把控澆筑層厚、振搗方式及速度,保證上下層混凝土緊密結(jié)合,避免因結(jié)合不良出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。(3)轉(zhuǎn)換層的混凝土結(jié)構(gòu)體積大、強(qiáng)度高,工程投入使用后易出現(xiàn)表面開(kāi)裂問(wèn)題,該問(wèn)題可通過(guò)混凝土拌制過(guò)程中添加適量膨脹劑的方式解決。
2.4高層建筑防水隔熱施工要點(diǎn)
施工人員在進(jìn)行澆筑泡沫混凝土工作,混凝土澆筑前,應(yīng)做好濕水基層處理工作,確�;炷梁臀菝婊鶎羽そY(jié)質(zhì)量。在完成澆筑混凝土工作以后,專業(yè)施工人員應(yīng)針對(duì)混凝土整體結(jié)構(gòu)坡度,做好處理找平工作,保證混凝土一次成型,避免對(duì)建筑屋面整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量造成影響。
在進(jìn)行高層建筑細(xì)石澆筑混凝土工作時(shí),需要工作人員在進(jìn)行混凝土澆筑之前,將水泥砂漿涂刷在泡沫混凝土結(jié)構(gòu)上,并且應(yīng)做好建筑屋面結(jié)構(gòu)預(yù)留部位,進(jìn)行安裝排水管理工作。在完成上述施工作業(yè)以后,工作人員應(yīng)進(jìn)行收光以及壓實(shí)工作,并且針對(duì)試塊采取、取樣工作,可以明確混凝土澆筑配比。在進(jìn)行高層建筑防水隔熱施工項(xiàng)目時(shí),需要做好養(yǎng)護(hù)以及密封膠漿施工工作內(nèi)容。在進(jìn)行建筑工程防水屋面工程施工過(guò)程中,應(yīng)選擇LWJ密封膠漿為主的膠漿施工材料,完成注漿施工項(xiàng)目以后,可以逐漸完善收光工作以及密封膠漿工作內(nèi)容。
同時(shí),需要充分注重濕水養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容,在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作時(shí),應(yīng)持續(xù)做好養(yǎng)護(hù)工作在七天以上。工作人員在開(kāi)展LWJ油膏填充嵌縫工作時(shí),工作人員應(yīng)注重施工清潔工作,做好這一個(gè)步驟,可以有效地提升工作質(zhì)量[6]。工作人員在進(jìn)行保護(hù)層纖維砂漿工作時(shí),在開(kāi)展制作纖維砂漿保護(hù)層工作時(shí),應(yīng)做好配置工作內(nèi)容,保持在5~10mm厚度。在結(jié)束施工項(xiàng)目以后,施工人員應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)濕水工作,工作人員應(yīng)嚴(yán)格的處理細(xì)節(jié)部位工作,有利于順利開(kāi)展接下來(lái)的施工項(xiàng)目工作。
2.5高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
在高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往需要首先關(guān)注結(jié)構(gòu)體系的恰當(dāng)選擇,不同結(jié)構(gòu)體系表現(xiàn)出了不同的抗震性能機(jī)制,在后續(xù)具體抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程也需要針對(duì)性地處理�?偟膩�(lái)看,為了較好地確保高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)抗震性能,需要確保建筑結(jié)構(gòu)平面布置相對(duì)規(guī)則,體現(xiàn)較強(qiáng)對(duì)稱性特點(diǎn),豎向受力構(gòu)件能夠在整體結(jié)構(gòu)應(yīng)用上具備較為理想的傳力效果,避免存在較為嚴(yán)重的傳力間斷問(wèn)題,如此也就可以較好提升其整體結(jié)構(gòu)抗震性能。
在高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中選擇結(jié)構(gòu)體系還需要考慮到抗側(cè)力構(gòu)件的有效連續(xù)布置。抗側(cè)力構(gòu)件往往在高層建筑結(jié)構(gòu)體系中發(fā)揮著重要抗震性能,應(yīng)該結(jié)合不同結(jié)構(gòu)區(qū)域的抗震需求,予以合理布置和運(yùn)用。比如在框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用中,剪力墻構(gòu)件是主要的抗側(cè)力構(gòu)件,屬于第一道抗震防線,應(yīng)該從高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)不同組成部分入手進(jìn)行深入分析,確保樓梯間、主體結(jié)構(gòu)、電梯間等都能夠得到有效兼顧,且剪力墻之間的間距應(yīng)該適宜合理,避免間距過(guò)大帶來(lái)嚴(yán)重威脅。此外,在剪力墻結(jié)構(gòu)的具體布置中,往往需要優(yōu)先設(shè)置為 L 型、T 型或者是 [ 型,進(jìn)而促使其具備更強(qiáng)的整體作用效果,抗震性能得到提高。針對(duì)不同結(jié)構(gòu)體系中的樓蓋也需要滿足構(gòu)造要求,確保樓蓋結(jié)構(gòu)整體性與豎向構(gòu)件協(xié)調(diào)有序,能夠作為水平隔板傳遞水平力,更好地提升高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震效果。
結(jié)語(yǔ):
高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)體系較為復(fù)雜,其設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)都有了較大發(fā)展。在此背景下,開(kāi)展高層建筑混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要注重其布局,采取有效措施優(yōu)化其結(jié)構(gòu)平面狀況,選擇安全、合理的結(jié)構(gòu)類型,滿足高層建筑建設(shè)整體需求。
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