為保證屋面女兒墻與主體結(jié)構(gòu)的可靠連接,屋面女兒墻所在的框架梁或墻必須具有足夠的抗彎、抗扭剛度,即對(duì)框架梁要根據(jù)女兒墻的底部計(jì)算彎矩配置受扭鋼筋。
對(duì)女兒墻的計(jì)算,主要應(yīng)該驗(yàn)算在正常使用情況下由風(fēng)荷載引起的內(nèi)力并進(jìn)行截面配筋。有人認(rèn)為應(yīng)進(jìn)行地震作用計(jì)算,并將其地震作用乘以放大系數(shù)3來(lái)進(jìn)行內(nèi)力、配筋計(jì)算,認(rèn)為一般情況此法沒(méi)有必要;因?yàn)榕畠簤υ诮Y(jié)構(gòu)中畢竟是次要構(gòu)件,只要通過(guò)合理的構(gòu)造措施,來(lái)保證發(fā)生強(qiáng)烈地震時(shí),女兒墻不致于倒塌掉下來(lái)傷人即可。
5地下室外墻的設(shè)計(jì)方法
在一般情況下,地下室外墻所承受的主要荷載為結(jié)構(gòu)自重、地面活載、側(cè)向土壓力等。在我國(guó)已建成的高層建筑中,地下室外墻的墻厚和配筋相差很大,墻厚在200mm~700mm之間,配筋在565mm2~4909mm2之間,可見(jiàn)在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一個(gè)合理的平衡,始終是一個(gè)值得探討的課題。地下室外墻的受力狀況與上部結(jié)構(gòu)類(lèi)型及平面布置有很大關(guān)系。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)時(shí),上部填充砌體及±0.00樓板對(duì)地下室外墻頂端的約束程度很小,此時(shí)可假定墻體頂端為鉸接。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),剪力墻及±0.00樓板對(duì)地下室外墻頂部的約束程度很大,此時(shí)可假定墻壁頂端為固接。基礎(chǔ)的剛度一般遠(yuǎn)大于墻體剛度,所以墻的下端一般視為固定端。在實(shí)際情況中,考慮到邊界條件不十分明確,為安全起見(jiàn),可對(duì)同一邊界采用兩種不同的假設(shè),如按端部固定計(jì)算墻端彎矩,按端部鉸接計(jì)算墻跨中彎矩。一般來(lái)講,當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架時(shí),地下室外墻的墻厚和配筋要大些;當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為剪力墻時(shí),由于正壓應(yīng)力的存在,墻體厚度和配筋相對(duì)要小些。計(jì)算表明,外墻壁配筋滿足裂縫寬度要求后,一般能同時(shí)滿足承載力計(jì)算和構(gòu)造要求;而當(dāng)外墻配筋滿足承載力計(jì)算時(shí),卻不一定滿足最大裂縫寬度允許值要求。有人認(rèn)為外墻內(nèi)外側(cè)配筋應(yīng)根據(jù)內(nèi)力值計(jì)算大小分別配置,其實(shí)沒(méi)有必要,最好等量對(duì)稱(chēng)配筋。另外,外墻厚度還要考慮防水要求,不應(yīng)小于250mm,混凝土的抗?jié)B等級(jí)不應(yīng)小于S6(0.6MPa)。
6關(guān)于現(xiàn)澆混凝土樓板的配筋
對(duì)于高層建筑中的現(xiàn)澆混凝土樓板,計(jì)算時(shí)分為單向板和雙向板兩種,四邊都是固定的,按彈性理論利用微機(jī)或圖表進(jìn)行計(jì)算,但是圖表有好多種,計(jì)算結(jié)果不盡一致,再者梁對(duì)板的約束難以達(dá)到絕對(duì)固定的效果,特別是邊梁對(duì)板的約束、活荷載的不均勻分布、梁的轉(zhuǎn)動(dòng)卸荷以及塑性變形等因素都將引起內(nèi)力重分布,結(jié)果使板跨中內(nèi)力增大、安全度降低;另外還有一個(gè)施工因素,支座上的上層鋼筋,在施工過(guò)程中由于澆筑混凝土的傾壓、操作人員的踐踏等原因造成不同程度的下沉,使內(nèi)力臂減小,從而降低板的支座內(nèi)力,而抵抗正彎矩的下層鋼筋容易保證,結(jié)果使板支座部分安全度提高,相對(duì)而言跨中安全度降低,所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中,板跨中彎矩應(yīng)乘以一個(gè)調(diào)整系數(shù),支座彎矩不調(diào)整。對(duì)于邊區(qū)板跨中彎矩放大系數(shù)為1.2~1.4,中區(qū)板跨中彎矩放大系數(shù)為1.1~1.3。
7超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的溫度變形和混凝土干縮變形
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定,在室內(nèi)條件下現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距為55m,現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距為45m;在露天條件下,結(jié)構(gòu)伸縮縫的間距還要小,這樣規(guī)定的目的就是解決兩個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)現(xiàn)澆混凝土在凝固硬化時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力,以致在結(jié)構(gòu)中形成干縮裂縫,結(jié)構(gòu)越長(zhǎng),干縮的影響越大。
(2)結(jié)構(gòu)在使用其間必然要經(jīng)過(guò)春夏秋冬季節(jié)的變化,大氣溫度的變化會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱脹冷縮,從而在結(jié)構(gòu)中造成溫度裂縫,同樣,結(jié)構(gòu)越長(zhǎng),溫度的影響越大。但是,在實(shí)際工程中超長(zhǎng)建筑物常常出現(xiàn)。如果按規(guī)定去設(shè)伸縮縫,就會(huì)出現(xiàn)雙墻、雙柱、雙梁,給建筑物的立面處理、防水構(gòu)造帶來(lái)很大的困難。
為了解決超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土干縮裂縫的問(wèn)題,目前常常采用的一種辦法是設(shè)置混凝土后澆帶,即將較大的樓板面積劃分成小的區(qū)格,首先用混凝土澆筑小的區(qū)格,當(dāng)小區(qū)格混凝土干縮變形大部分完成后,再澆筑區(qū)格之間的預(yù)留帶。這樣在很大程度上減少了結(jié)構(gòu)的干縮裂縫。
但是,后澆帶不能代替結(jié)構(gòu)的溫度伸縮縫。因?yàn)楹鬂矌Щ炷劣不?樓板連接成一個(gè)較長(zhǎng)的整體,后澆帶的作用不再存在。
有資料表明,在溫差作用下,結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化規(guī)律如下:1)屋面或屋面下1層~2層應(yīng)力較大,以下各層迅速遞減;2)同一層樓板處中間應(yīng)力大,兩邊應(yīng)力小;3)對(duì)剪力墻來(lái)講則是兩端應(yīng)力大,中間應(yīng)力小;4)對(duì)于山墻來(lái)講頂部幾層的拉應(yīng)力大;5)結(jié)構(gòu)剛度突變的一層應(yīng)力大,比如結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上面的那一層。
根據(jù)以上溫度應(yīng)力變化規(guī)律,對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)就可以采取以下措施:
(1)加強(qiáng)屋面、外墻面的保溫隔熱措施,減少陽(yáng)光對(duì)結(jié)構(gòu)的直接輻射;
(2)對(duì)溫度應(yīng)力較大的部位加強(qiáng)配筋,溫度鋼筋要設(shè)置的細(xì)而密;
(3)對(duì)屋頂外露挑檐板、女兒墻等構(gòu)件,每隔15m左右設(shè)置一道縫,縫寬20mm,縫內(nèi)縱向鋼筋可以不斷開(kāi)。
8結(jié)束語(yǔ)
隨著目前我國(guó)高層建筑的發(fā)展迅速,導(dǎo)致機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到各種問(wèn)題,因而需要我們?cè)O(shè)計(jì)人員能夠積累經(jīng)驗(yàn),利用正確的概念進(jìn)行設(shè)計(jì),供大家參考。
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