導(dǎo)語：如何才能寫好一篇管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞 高層建筑，人防設(shè)計特點，給排水設(shè)計，通風(fēng)設(shè)計，消防設(shè)計

Abstract: Due to the high-level basement of the building of civil air defense construction projects with its specificity, the increasing application of the basement of civil air defense construction projects. This article aims to correct implementation of high-rise building basement of civil air defense construction process should be performed such as water supply drainage systems, ventilation systems and fire protection design, carried out a detailed statement; at the same time, combined with some experience of the relevant case presented some of the common solution to the problem.

Keywords: high-rise buildings, civil air defense design features, drainage design, ventilation design, fire design.

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

前言

目前，大多高層建筑物根基掩埋深度較大，考慮到合理充分利用地下建筑空間的影響，地下室的人防工程建設(shè)必然成為行之有效的解決方案。隨著城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求逐漸提高，許多民用的地下車庫也被設(shè)計成平戰(zhàn)結(jié)合的人防地下建筑，換言之，高層建筑的地下室人防建設(shè)已經(jīng)逐漸成為建筑物結(jié)構(gòu)空間設(shè)計的關(guān)鍵組成環(huán)節(jié)，這要求建筑工程師人員要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵環(huán)節(jié)靈活掌握。

由于地下室人防建設(shè)的特殊性和復(fù)雜性，設(shè)計者往往會忽略某些關(guān)鍵部分，從而對人防建設(shè)的概念和設(shè)計方案存在較多誤讀和不清晰。本文通過總結(jié)多年來地下室人防建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，就高層建筑地下室人防建設(shè)的給水、 排水、 通風(fēng)、消防系統(tǒng)設(shè)計三個方面闡述下本人心得體會。

1地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

高層建筑的地下室人防建設(shè)不同于地面上高層建筑，因此在地下人防建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分兼顧地上民用建筑管道等的設(shè)計，例如，《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》 的第3.1.6條[1]規(guī)定：與地下人防建設(shè)無關(guān)的任何管道，都不應(yīng)該透過人防地下室的圍欄結(jié)構(gòu)，因特殊情況必須穿過地下室頂部結(jié)構(gòu)時，只能讓給排水、空調(diào)等管道（公稱外徑小于75厘米）通過。而且，任何穿過防空地下室的管道設(shè)施都必須進(jìn)行防護(hù)密閉處理。以上規(guī)范均是地下室人防建設(shè)工程的強(qiáng)制文件，在設(shè)計施工過程中必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范條例執(zhí)行。

下面就地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點總結(jié)如下：

（1）同時考慮平戰(zhàn)結(jié)合，滿足突然的戰(zhàn)爭時期不同的荷載影響，如考慮核武器和較常規(guī)的戰(zhàn)爭武器的荷載效應(yīng)。地下室人防結(jié)構(gòu)設(shè)計主要重點在三個部分：第一，主要結(jié)構(gòu)建設(shè)，包含底基、承重墻、頂部構(gòu)件的設(shè)計；第二，間隔墻壁，包含地下室人防和普通墻壁隔板設(shè)計；第三，管口封閉設(shè)計，包含給排水管道出入口、消防系統(tǒng)管道口和通風(fēng)出入口風(fēng)井等。

（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件機(jī)械強(qiáng)度能升高。比如混凝土強(qiáng)度提高145倍，砌體強(qiáng)度提高123倍，鋼材強(qiáng)度提高140倍，即構(gòu)件綜合強(qiáng)度系數(shù)[2]。

2通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

地下室的人防通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計是為了確保人防工程內(nèi)部的空氣流通而建立的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，它可以解決除塵問題和過濾毒氣的問題，這樣就防止了外界的大氣滲透和超壓，同時工作人員進(jìn)出地下室時不會把外界的含毒氣體帶入人防地下室內(nèi)部。

2.1進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)

當(dāng)戰(zhàn)爭時期敵人使用生化武器或爆炸毒氣時，進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)此時可以對毒氣中的灰塵和有害成分等進(jìn)行清除，確保來自室外空氣的新鮮。

一般來說，進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)和風(fēng)管布置采用兩種方法：（1）濾毒清潔式通風(fēng)系統(tǒng)配進(jìn)風(fēng)機(jī)。（2）濾毒清潔式進(jìn)風(fēng)共用同種型號的兩用風(fēng)機(jī)。

2.2排風(fēng)系統(tǒng)

排風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)基本一致，分為隔絕、濾毒式和清潔三種方式。排風(fēng)系統(tǒng)目的在排除人防結(jié)構(gòu)內(nèi)的毒氣，配和進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)以防止內(nèi)部超壓。

在地下室人防建設(shè)通風(fēng)設(shè)計中，除上述內(nèi)容之外，還需要對以下設(shè)備計算，如密閉閥門、防爆波活門等；設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、消聲器等配件。

3 地下室人防給排水系統(tǒng)設(shè)計[3]

3.1給水設(shè)計

給水系統(tǒng)設(shè)計一般根據(jù)戰(zhàn)時需水狀況設(shè)計，滿足掩蔽人員的用水需求和清洗地下室用水，地下室內(nèi)部都設(shè)有儲存水設(shè)施。地下室人防日常用水根據(jù)《地下室設(shè)計規(guī)范》(GB500382005)需達(dá)到表1所示要求。

表1 戰(zhàn)時人員掩蔽用水量

掩蔽人數(shù) 每人用水量（L/d） 貯水時間/d 貯水量/m3 消防用水/m3 口部沖水用水量/m3 總貯水量/m3

1200 8 23 110 0.8 5 116.2

250 15 23 40 2.8 5 48.3

3.2排水設(shè)計

排水設(shè)備與給水設(shè)備配套的，通常地下室人防建筑的排水設(shè)備是不和地面上的高層建筑物的民用生活用水設(shè)備連接的，設(shè)有獨立的排水設(shè)備。它主要用來排放民用日常污水和沖洗地下室用水。

通常，地下室的排水管道該裝設(shè)閥門避免民用污水的溢流問題?？紤]到戰(zhàn)爭人防建設(shè)的特殊性，排水系統(tǒng)應(yīng)選用防震效果好的排水管道系統(tǒng)，平戰(zhàn)時期的排水管道可以通用，在特殊時期，只要更換排水系統(tǒng)的污水泵，即可改變污水流量和揚程。

4消防系統(tǒng)設(shè)計

《人防工程設(shè)計防火規(guī)范》(2001年版)要求：地下室人防建筑物的面積大于300m2時，要設(shè)室內(nèi)消火栓；面積大于1000m2應(yīng)設(shè)自動噴水滅火裝置。目前，我國高層建筑地下室人防建筑大多在上述范圍內(nèi)，并且復(fù)合規(guī)范要求。因此，消防管道在平戰(zhàn)時期可以通用。

高層建筑的地下建筑不作為人防用時，消火栓管道結(jié)構(gòu)設(shè)計連接地上與地下建筑物的。

高層建筑地下室作為人防使用時，消防管道應(yīng)采取密閉措施，所以盡量縮減穿越人防建筑的管道數(shù)目。可以將地下室和地面建筑的消火栓分別設(shè)立為環(huán)狀管，降低防護(hù)閥的使用，從而確保人防結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密閉性。

就自動噴水滅火系統(tǒng)而言，其管道布置在人防結(jié)構(gòu)以外的管道，噴淋管側(cè)壁穿過人防結(jié)構(gòu)時，只在人防結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)安裝防護(hù)閥門。

5結(jié)論

在高層建筑地下室人防工程建設(shè)中，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)范，在給水排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和消防設(shè)計等等各個方面正確貫徹執(zhí)行，同時結(jié)合具體案例和經(jīng)驗體會，采取合理的應(yīng)對措施。

參考文獻(xiàn)

中國建筑設(shè)計研究院GB50038-2005人民防空地下室設(shè)計規(guī)范[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005

中國建筑科學(xué)研究院GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002

篇2

中圖分類號：U417.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

關(guān)鍵詞：設(shè)計文件、伸縮縫、抗震、防腐措施

排水工程中的結(jié)構(gòu)屬于特種結(jié)構(gòu)，荷載作用主要由水土壓力和溫度、濕度影響，在設(shè)計上設(shè)計要求及荷載計算工況不同于民用建筑。

隨著一系列排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷完善，本文結(jié)合工程實際，總結(jié)了在排水結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的一些問題。

一、設(shè)計文件

1.設(shè)計文件必須注明設(shè)計使用年限、結(jié)構(gòu)安全等級、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、地震基本烈度、抗震設(shè)防烈度、場地類別、工程所處環(huán)境類別等。

“設(shè)計使用年限”是指從工程竣工驗收合格之日起，工程的地基基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)能夠保證在正常情況下安全使用的年限。在設(shè)計使用年限期間內(nèi)因設(shè)計原因而產(chǎn)生的質(zhì)量問題由設(shè)計人員負(fù)相應(yīng)的責(zé)任。

另外設(shè)計者還應(yīng)將結(jié)構(gòu)安全等級、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、地震基本烈度、抗震設(shè)防烈度、場地類別、工程所處環(huán)境類別等有關(guān)要求在設(shè)計文件中標(biāo)明，做為設(shè)計依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和工程條件。

2.設(shè)計文件中必須注明混凝土的耐久性要求。

在不同的環(huán)境下，對混凝土的耐久性要求不同，如果未按工程環(huán)境類別給出耐久性要求會造成混凝土的破壞。例如在干濕交替環(huán)境下，如果堿摻入混凝土，則含活性骨料的混凝土?xí)铀匐娀瘜W(xué)腐蝕，生成膨脹，不可避免的會破壞混凝土。在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》中明確給出了對混凝土最大水膠比、最小水泥用量、最低混凝土強(qiáng)度等級、最大氯離子含量和最大堿含量做出了詳細(xì)規(guī)定。

二、伸縮縫的設(shè)置于混凝土外加劑的應(yīng)用

給排水構(gòu)筑物因其體型較大，經(jīng)常會在混凝土澆筑過程中，由于水灰比過大，水泥用量過多，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，或澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生大量水化熱，使混凝土硬化過程中產(chǎn)生伸縮裂縫，因此，《給排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第6.2.1條規(guī)定的伸縮縫最大間距，其補(bǔ)充了當(dāng)有經(jīng)驗時，混凝土中施加可靠的外加劑或澆筑混凝土?xí)r設(shè)置后澆帶，減少其收縮變形。此時構(gòu)筑物的伸縮縫間距可根據(jù)經(jīng)驗確定，不受表列數(shù)值限制。

應(yīng)該明確，規(guī)范首先強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)構(gòu)筑物長度寬度超出伸縮縫最大間距時，應(yīng)首先考慮設(shè)置伸縮縫，只是在結(jié)構(gòu)處理上比較困難時，才考慮摻入外加劑或設(shè)置后澆帶的方法擴(kuò)大伸縮縫的間距。所以設(shè)計時贏充分考慮給水排水構(gòu)筑物所處的工程環(huán)境條件，對不同構(gòu)筑物區(qū)分對待。但對于超大型構(gòu)筑物，設(shè)置伸縮縫是減少水池開裂的主要措施之一，對于敞口水池永久暴露于大氣中，宜考慮設(shè)置永久伸縮縫。

在設(shè)計中，若增加伸縮縫間距，施工圖中不但要注明混凝土摻入膨脹劑，強(qiáng)度等級，抗?jié)B等級，還要在圖紙中注明水中養(yǎng)護(hù)14d的混凝土限制膨脹率（底板0.02～0.03%、側(cè)墻0.03～0.035%、后澆帶0.035～0.045%），用以補(bǔ)償混凝土的收縮，替代設(shè)置伸縮縫，同時還宜從構(gòu)造上適當(dāng)加強(qiáng)水平鋼筋，提高鋼筋混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。

三、抗震設(shè)防烈度及抗震構(gòu)造措施

抗震設(shè)防烈度采用現(xiàn)行的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度或按經(jīng)批準(zhǔn)的抗震設(shè)防區(qū)劃確認(rèn)的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)計。

在給排水構(gòu)筑物設(shè)計中，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度采取抗震措施計?！妒彝饨o排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》第1.0.7條規(guī)定下列構(gòu)筑物宜提高一度采取抗震措施：1、給排水工程中的取水構(gòu)筑物和輸水管道，水質(zhì)凈化處理廠內(nèi)的主要水處理構(gòu)筑物和變電站、配水井、送水泵房、氯庫等。2.排水工程中的道路立交處的雨水泵站，污水處理廠內(nèi)的主要水處理構(gòu)筑物和變電站、進(jìn)水泵房、沼氣發(fā)電站等。因此，在以上構(gòu)筑物進(jìn)行抗震設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)規(guī)模和具體情況宜按工程所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度提高一度采取抗震措施。

設(shè)防烈度為8、9度時，采用鋼筋混凝土的矩形水池，在池壁拐角處，里外層水平向鋼筋的配筋率均不宜小于0.3%，伸入兩側(cè)池壁內(nèi)的長度不得小于1/2池壁高度。

四、腐蝕性等級及預(yù)防措施

給排水構(gòu)筑物因多為地下混凝土結(jié)構(gòu)，所處環(huán)境多為地下水位干濕交替或者長期浸泡環(huán)境下，為保證受腐蝕性介質(zhì)作用的構(gòu)筑物在設(shè)計使用年限內(nèi)正常使用，設(shè)計中必須明確腐蝕性等級。在《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》中，微腐蝕可不做防護(hù)；弱腐蝕：墊層為C20，基礎(chǔ)可以不做防護(hù)；中等腐蝕：墊層采用耐腐蝕材料，基礎(chǔ)表面需涂聚合物水泥砂漿，厚度≥5mm。強(qiáng)腐蝕：墊層采用耐腐蝕材料，基礎(chǔ)表面涂環(huán)氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，厚度≥500μm。

五、結(jié)束語

本文是作者近幾年在結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計中總結(jié)出來的一些常見問題的匯總，根據(jù)給排水結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和設(shè)計中總結(jié)的經(jīng)驗，提出了一些意見和建議，供同行參考，使給排水結(jié)構(gòu)設(shè)計更加完善，提高設(shè)計質(zhì)量。

篇3

[關(guān)鍵詞] 吸收塔基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)力分析

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

結(jié)構(gòu)計算原則應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求，分別對結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計算，吸收塔基礎(chǔ)的設(shè)計包含：地基的承載力極限狀態(tài)驗算、地基的正常使用極限狀態(tài)也即地基變形是否滿足設(shè)備要求的計算；基礎(chǔ)的承載力極限狀態(tài)計算。

柱腳按結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，可大體分為鉸接連接柱腳和剛性連接柱腳兩大類。但在實際工程應(yīng)用中，介于兩者之間的半剛性固定柱腳的情況也會出現(xiàn)；即使作為鉸接柱腳和剛接柱腳的處理，在實際中也不是理想的鉸接和完全的剛接。但從簡化工程計算考慮，在鉸接柱腳的設(shè)計中，認(rèn)為只傳遞垂直力和水平力；在剛接柱腳的設(shè)計中，不僅認(rèn)為能夠傳遞垂直力和水平力，還能夠傳遞彎矩。

基本規(guī)定

1.1 設(shè)計基本參數(shù)的確定：

環(huán)境條件所涉及的參數(shù)一般根據(jù)初步設(shè)計和施工圖設(shè)計階段的《巖土工程勘測報告》和《水文氣象報告書》確定。對于地震作用，如果有工程所處廠址的地震安評報告，應(yīng)遵照執(zhí)行。根據(jù)以上報告應(yīng)確定以下內(nèi)容：

1.1.1基本風(fēng)壓：基本風(fēng)壓：根據(jù)《水文氣象報告》取值，即按照50年一遇、離地10m高、10min平均年最大風(fēng)速，按照（kN/m2）計算。

1.1.2 基本雪壓：按照《水文氣象報告》取值，即50年一遇的最大雪壓。

1.1.3地面粗糙度：分為A、B、C、D四類（根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012。

1.1.4 最大凍土深度：按照《巖土工程勘測報告》取值。

1.1.5設(shè)計地震參數(shù)：一般按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行，當(dāng)工程有《地震安全性評價報告》時，按審查后的結(jié)論執(zhí)行。

場地50年超越概率10%的地震動峰值加速度及地震基本烈度，

場地50年超越概率63%的地震動反應(yīng)譜特征周期，

場地50年超越概率63%的水平地震影響系數(shù)最大值。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的確定

1.2.1結(jié)構(gòu)安全等級：二級，設(shè)計使用年限為50年（按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068—2001）。

1.2.2抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：同廠址區(qū)的地震設(shè)防烈度，相等于丙類建筑。

1.2.3地基變形控制，按GB50007-2011的5.3.4，按多層和高層建筑的整體傾斜，當(dāng)高度大于24米、小于等于60米時（吸收塔高度大多在此范圍內(nèi)），滿足變形允許值0.003，傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值。

1.2.4基礎(chǔ)耐久性：按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T50476-2008的規(guī)定，根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用年限、結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別及作用等級進(jìn)行設(shè)計。

設(shè)計原則、依據(jù)及荷載

2.1 設(shè)計原則：

結(jié)構(gòu)計算原則應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求，分別對結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計算，吸收塔基礎(chǔ)的設(shè)計包含：地基的承載力極限狀態(tài)驗算、地基的正常使用極限狀態(tài)也即地基變形是否滿足設(shè)備要求的計算；基礎(chǔ)的承載力極限狀態(tài)計算。

2.2 設(shè)計依據(jù)：

上部建筑物傳至基礎(chǔ)頂部的荷載，可通過上部結(jié)構(gòu)計算得到各種組合，吸收塔基礎(chǔ)、事故漿液箱及工藝水箱底部荷載，由脫硫廠家或工藝專業(yè)提供在各種工況下的的荷載內(nèi)力值，即垂直荷載、水平荷載及彎矩的設(shè)計值和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行組合。

2.3 荷載

2.3.1荷載分類

2.3.1.1 吸收塔基礎(chǔ)、事故漿液箱及工藝水箱結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)荷載：可分為以下三類：

a）永久荷載（恒荷載）：結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備自重；

b）可變荷載（活荷載）：正常運行時設(shè)備、管道及容器中的充填物重；

c）偶然荷載：非正常運行時設(shè)備（含管道）荷載，如設(shè)備管道的事故積粉、積灰荷載、水壓試驗、排氣產(chǎn)生的荷載。

2.3.2荷載效應(yīng)組合

2.3.2.1 基本原則：

用于基礎(chǔ)設(shè)計的荷載效應(yīng)組合按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009—2012分為基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合、地震效應(yīng)組合。其中用于地基承載力驗算時，采用標(biāo)準(zhǔn)組合和地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合；用于基礎(chǔ)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，采用基本組合及地震作用效應(yīng)基本組合；用于基礎(chǔ)變形驗算時采用準(zhǔn)永久組合。

2.3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)組合：

正常運行工況下的承載能力：S= SGK+ SQ1+φ2SQ2

其中：S……………荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值

SGK………… 吸收塔上部結(jié)構(gòu)自重恒載、設(shè)備自重、基礎(chǔ)及其上部土重；

S Q1…………設(shè)備荷載活載，設(shè)備正常運行時可能存在的雪荷載或風(fēng)荷載；

S Q2…………設(shè)備荷載活載，設(shè)備正常運行時可能存在的風(fēng)荷載或雪荷載；

φ2…………二個以上活荷載組合時的組合系數(shù)。其中風(fēng)荷載的組合值系數(shù)取0.6。

2.3.2.3 基本組合：

正常運行工況下的承載能力：S=γGSGK+γQ1SQ1+γQ2φ2SQ2

其中： S……………荷載基本組合值；

γG…………吸收塔上部結(jié)構(gòu)自重恒載，取1.2；

γQ1…………設(shè)備荷載活載分項系數(shù)，取1.4；

γQ2…………設(shè)備荷載活載分項系數(shù)，取1.4；

φ2…………二個以上活荷載組合時的組合系數(shù)。風(fēng)荷載取0.6，雪荷載時取0.7。

2.3.2.4 準(zhǔn)永久組合

正常運行工況下的承載能力：S=SGK+φQ1SQ1

其中：S……………荷載準(zhǔn)永久組合值

φQ1…………荷載組合時的準(zhǔn)永久值系數(shù)。

2.3.2.5 地震作用及效應(yīng)組合

按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011—2012 規(guī)范，地震作用及效應(yīng)組合按下列組合公式計算：

a）標(biāo)準(zhǔn)組合：S= SGE+ SEhk

其中：SGE…………重力荷載代表值，SGE =SGK+φQ1SQ1

SEhk…………水平地震作用荷載；

φQ1…………各可變荷載的組合值系數(shù)。

b）基本組合：S=γGSGE+γEhSEhk

其中：γG…………重力荷載組合系數(shù)，取1.2；

γEh…………水平地震作用組合系數(shù)，取1.3。

基礎(chǔ)計算：

脫硫吸收塔基礎(chǔ)一般可采用圓板（或環(huán)板）基礎(chǔ)，即筏板基礎(chǔ)的平板式類型。筏板基礎(chǔ)可以有效地提高基礎(chǔ)承載力，增強(qiáng)基礎(chǔ)剛度，調(diào)整地基不均勻沉降。

3.1 確定基礎(chǔ)底面尺寸及底板的內(nèi)力計算：

3.1.1 基礎(chǔ)底面尺寸：

應(yīng)根據(jù)地基土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置（脫硫公司提出的要求）及荷載分布等因素，按上一章的規(guī)定確定。

3.1.2基礎(chǔ)底板的內(nèi)力計算:按《煙囪設(shè)計規(guī)范》GB50051-2002的11.4.2條，基礎(chǔ)底板的壓力可按均布荷載采用，并取底板邊緣處的最大壓力。

3.2 基礎(chǔ)配筋設(shè)計：

3.3.1 配筋計算

按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010—2010受彎構(gòu)件設(shè)計。

3.3 基礎(chǔ)設(shè)計的計算方法：

3.3.1 PKPM程序計算。

3.3.2 Mathcad軟件編制的計算程序。

3.3.3 Excel軟件編制的計算程序。

3.3.4 世紀(jì)奇云軟件特殊結(jié)構(gòu)中的圓形環(huán)形基礎(chǔ)。

3.4 基礎(chǔ)構(gòu)造措施

3.4.1 基礎(chǔ)底板配筋：受拉鋼筋的最小配筋百分率不應(yīng)小于取0.15%（按GB 50010—2010的8.5.2），鋼筋配置為板頂、底雙向配置。

3.4.2 當(dāng)筏板的厚度大于2000mm時，宜在板厚中間部位設(shè)置直徑不小于12mm、間距不大于300mm的雙向鋼筋網(wǎng)。

3.4.3 基礎(chǔ)施工完后應(yīng)按場地條件對其表面進(jìn)行防腐，防腐措施根據(jù)場地土及地下水對混凝土腐蝕性按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》及《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》確定。

參考文獻(xiàn)

【1】〈建筑抗震設(shè)計規(guī)范〉GB 50011-2010 中國建筑工業(yè)出版社

【2】〈火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定〉DL 5022 水利電力出版社

篇4

關(guān)鍵詞：高層建筑；地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、前言

地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合性很強(qiáng)問題，涉及到的內(nèi)容繁多而復(fù)雜，有些問題至今尚未得到很好的解決，如：地基與基礎(chǔ)的相互作用問題.上部結(jié)構(gòu)剛度對地基基礎(chǔ)的影響等等?，F(xiàn)代高層建筑由于地下工程龐大， 建設(shè)工程在地下的投資已經(jīng)接近甚至超過了地上， 因此無論是從技術(shù)還是從經(jīng)濟(jì)的角度講都需要我們更深入地研究地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)問題， 提高地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平， 真正做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)同步.安全與適用協(xié)調(diào)。

2、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點要求

地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容包含幾個方向：

⑴是主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括頂板、外側(cè)墻、底板等其它構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；

⑵是孔口防護(hù)設(shè)計，包括出入口的防護(hù)和消波系統(tǒng)（防護(hù)設(shè)備）其中出人口的防護(hù)包含防護(hù)密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計算，出人口通道（包括風(fēng)井）的計算等幾個方面，而消波系統(tǒng)則包含防爆破活門的選用和擴(kuò)散室（箱）的設(shè)計。

⑶是地下室是否與上部結(jié)構(gòu)一起計算對于計算結(jié)果影響較大，其底板經(jīng)常同時作為結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，需要考慮地基的反作用力，頂板作為工程的重要部位，需要組合核爆炸力的等效靜荷載，外墻則需考慮側(cè)向的土、水的水平作用組合。

總之，地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計可按整體設(shè)計和構(gòu)件的單獨設(shè)計分別進(jìn)行。結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性可以降低，一般建筑結(jié)構(gòu)（延性破壞）失效概率為6.8%，而地下室結(jié)構(gòu)（延性破壞）失效概率為6.1%，需考慮結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可考慮進(jìn)人塑性工作狀態(tài)，材料設(shè)計強(qiáng)度可以提高。在快速加載的情況下，材料力學(xué)性能發(fā)生比較明顯的變化。主要表現(xiàn)為強(qiáng)度提高，但變形性能包括塑性性能等基本不變，這對結(jié)構(gòu)工作起到有利作用。

3、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

3.1地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計

地下室工程涉及的專業(yè)極為復(fù)雜，在高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專業(yè)的配合。例如地下室的長度超過設(shè)計規(guī)定的長度時，需要與結(jié)構(gòu)專業(yè)配合，確定是否設(shè)置變形縫，通常應(yīng)盡可能少設(shè)或不設(shè)變形縫，因為設(shè)置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得復(fù)雜。設(shè)計人員可以通過設(shè)置后澆帶和合理使用混凝土外加劑或地上設(shè)縫、地下不設(shè)縫等方式，達(dá)到不設(shè)縫的目的。若地下室過長，依靠設(shè)置后澆帶的方法難以解決，設(shè)計人員應(yīng)合理地調(diào)整平面，將地下室分割成幾個小地下室，中間用較窄的通道相連，以滿足使用及管道相連的要求，而將變形縫設(shè)置在通道處，這樣可以使接縫較少且處于受力較小處，便于補(bǔ)救。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)合理地設(shè)置采光通風(fēng)井，若高層建筑采光通風(fēng)井位置設(shè)計不當(dāng)，例如在側(cè)壁外作附加通長采光井，而采光井外壁又不能與地下室頂板整體連接，會造成地下室保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定功能的喪失，不能有效地將上部的地震及風(fēng)力作用傳至側(cè)壁及地面，不能滿足高層建筑的埋深要求。

3.2地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

地下室的外墻是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點，應(yīng)按水、土壓力驗算外墻抗裂。在設(shè)計時應(yīng)注意以下要求：

⑴是荷載，地下室外墻所承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載。豎向荷載包括上部及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重和自重，水平荷載包括室外地面活載、側(cè)向土壓力、地下水側(cè)向壓力和人防等效靜荷載。在實際工程設(shè)計中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計算彎曲的配筋。

⑵是地下室外墻截面設(shè)計時，土壓力引起的效應(yīng)為永久荷載效應(yīng)。地下室外墻承受的土壓力宜取靜止土壓力，靜止土壓力宜由試驗確定。當(dāng)不具備試驗條件時，砂土可取0.34～0.45，黏性土可取0.5～0.7。水位穩(wěn)定的水壓力按永久荷載考慮，分項系數(shù)可取 1.2；水位急劇變化的水壓力按可變荷載考慮，分項系數(shù)宜取 1.3。有人防要求的地下室外墻的永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時取 1.2，有利時取 1.0；抗爆等效靜荷載分項系數(shù)取1.0。

⑶是地下室外墻的配筋計算。實際設(shè)計時，配筋的計算，對于帶扶壁柱的外墻，不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小進(jìn)行計算，而是均按雙向板計算配筋；扶壁柱則按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算分析結(jié)果進(jìn)行配筋，不按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。

4、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

4.1抗震設(shè)計

一般來講地下室抗震設(shè)計中較為常見的問題為：多層建筑中半地下室埋深不夠，房屋層數(shù)包括半地下室層已達(dá)8層，層數(shù)和總高度超過要求，違反GB50011- 2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》條例。地下室頂板為上部結(jié)構(gòu)嵌固端，地下室一層抗震等級定為三級，而上部結(jié)構(gòu)為二級，按GB50011- 2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》條例地下室也應(yīng)為二級。

若地下室設(shè)計不當(dāng)，對其整體的抗震性能會產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)施工圖審查要點，般來講，對于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度，才能不計算其層數(shù)，總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處，當(dāng)標(biāo)高變化超過梁高范圍時則形成錯層，應(yīng)采取一定的措施進(jìn)行處理，否則不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位。相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定，作為上部結(jié)構(gòu)部位的地下室樓層的頂樓，蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)，地下室頂板為無梁樓蓋時不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位。結(jié)構(gòu)計算應(yīng)向下

計算至滿足要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上計算，并應(yīng)包括地下層。

4.2地下室抗浮、抗?jié)B設(shè)計

一般來講，此類設(shè)計常見問題為：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其變幅，違反了 GB50007- -2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》條例；斜坡道未進(jìn)行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求，不符合GB50009- 2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條例等。

實際在地下室抗浮設(shè)計時僅考慮正常使用的極限狀態(tài)，而對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成地下室施工過程中因抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞。另外，在同一整體大面積地下室的上部常建有多棟高層和低層建筑，由于地下室的面積較大、形狀又不規(guī)則，且地下室上方的局部沒有建筑，此類抗浮問題相對難以處理，須作細(xì)致分析后再進(jìn)行處理。地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)滿足受力要求外，抗?jié)B也是其中一個重點。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常帶裂縫工作，要達(dá)到抗?jié)B目的，一般可采取以下措施：

⑴補(bǔ)償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑，以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當(dāng)其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時，即可控制裂縫；

⑵膨脹帶?；炷林信蛎泟┑呐蛎涀冃尾粫耆a(bǔ)償混凝土的早期收縮變形，而設(shè)置補(bǔ)償收縮混凝土帶可以實現(xiàn)混凝士連續(xù)澆注無縫施工；

⑶后澆帶。后澆帶作為混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術(shù)措施，較長久性變形縫已有很大的改進(jìn)并廣泛應(yīng)用；

5、結(jié)束語

高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計顯然是一個復(fù)雜的過程，但是，只要把握設(shè)計要點，抓住設(shè)計重點，以合理的設(shè)計為前提，進(jìn)行全面考慮，使建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計工作發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)作用和社會效益、戰(zhàn)略效益。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；結(jié)構(gòu)設(shè)計；受力體系；建模分析

Abstract: This dissertation studies and discusses some problems in main building structure design of large-sized fossil fired power plants, including some experiences and methods in practice design.

Key words: Fossil Fired Power Plant; Structure Design; Stress System; Model Analysis

中圖分類號：TM62文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

近年來，隨著燃料資源的緊缺和環(huán)保要求的日益提高，我國的火力發(fā)電廠建設(shè)逐步趨向于高參數(shù)、大容量、高效率的機(jī)組類型，相比較以往的火電廠，新型火力發(fā)電廠規(guī)模更大、系統(tǒng)更復(fù)雜、對設(shè)計施工的要求更高。大型火力發(fā)電廠的廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個電廠設(shè)計的一個重要組成部分，本文將就此進(jìn)行研究和探討。

結(jié)構(gòu)受力體系的選擇

大型火力發(fā)電廠廠房的布置很大程度上取決于工藝的要求，總體來講一般由汽機(jī)房、除氧間、煤倉間三大部分構(gòu)成。長期以來，我國火力發(fā)電廠廠房一直采用內(nèi)煤倉布置（汽機(jī)房一除氧間一煤倉間順列布置）；而近年來一批電廠采用了側(cè)煤倉布置（汽機(jī)房一除氧間順列布置，爐側(cè)布置煤倉間）的方案。

大型火力發(fā)電廠廠房是由縱向和橫向框架、支撐以及各層樓（屋）面聯(lián)合組成的空間受力結(jié)構(gòu)體系。目前，主要采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架體系和鋼框架—支撐體系兩種受力體系。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架受力體系過去廣泛應(yīng)用于單機(jī)容量在300MW以下級的火電廠中,近年來隨著鋼筋強(qiáng)度的提高和高強(qiáng)混凝土的廣泛應(yīng)用,使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力大幅增加,從而使該種體系逐漸應(yīng)用于單機(jī)容量600MW乃至1000MW級的機(jī)組中。該體系橫向采用框排架形式，即除氧煤倉間框架通過汽機(jī)房屋面與汽機(jī)房外側(cè)柱鉸接；縱向則采用全剛接框架形式。此種受力體系的優(yōu)點是擁有良好的整體性和剛度，利于工藝布置，耐久性好，造價低；缺點是承載能力有限，結(jié)構(gòu)自重過大對地基基礎(chǔ)的處理提出了更高的要求，同時施工較為復(fù)雜。

鋼框架—支撐受力體系一直以來都是大型火力發(fā)電廠廠房采用的主要結(jié)構(gòu)形式，其主要又分為：橫向剛性連接，縱向鉸接加垂直支撐；橫向剛性連接，縱向根據(jù)計算要求設(shè)置若干跨剛性跨；縱橫向均采用鉸接加垂直支撐；橫向剛鉸混合連接，縱向鉸接加垂直支撐等幾種形式。對于鋼框架—支撐受力體系，根據(jù)其節(jié)點構(gòu)造及支撐布置方式的不同，可總結(jié)歸納見表1和表二。

表1.鋼框架—支撐體系橫向受力形式

表2.鋼框架—支撐體系縱向受力形式

從空間三維角度考慮，廠房受力體系可按以上兩表分類情況組合確定。除去不合理的結(jié)構(gòu)體系，可組合出A1、A2，B1、C1、C2、D1、D2等七種類型。

鋼框架—支撐受力體系具有自重輕、承載能力強(qiáng)、延性好、施工方便以及可重復(fù)利用等優(yōu)點。但同時其造價高、耐候性能差，支撐的設(shè)置也給工藝管道和設(shè)備的布置帶來了很多困難。

大型火力發(fā)電廠廠房結(jié)構(gòu)受力體系的選擇要綜合考慮承載能力、工藝布置、場地情況、施工要求以及工程造價等多方面因素，進(jìn)行多方案比選從而確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)形式。

建模計算分析

2.1 結(jié)構(gòu)計算分析軟件

目前常用的結(jié)構(gòu)計算分析軟件有以下幾種:

(1)PKPM系列軟件:PKPM(又稱PKPMCAD)是一套集建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)計于一體的集成化CAD系統(tǒng)軟件。本系統(tǒng)采用人機(jī)交互輸入方式，裝有先進(jìn)的結(jié)構(gòu)分析軟件包，容納了多種計算方法，如平面桿系、矩形和異形樓板、三維殼體單元及薄壁桿系、樓梯、基礎(chǔ)、構(gòu)件、磚混底框、鋼結(jié)構(gòu)以及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分析等等。

（2)STAAD/CHINA軟件: 包括STAAD.Pro與SSDD兩部分。該軟件具有強(qiáng)大的三維圖形建模系統(tǒng)及豐富的結(jié)構(gòu)模板，用戶可方便快捷地直接建立各種復(fù)雜的三維模型，亦可通過導(dǎo)入其他軟件(例如AuT0cAD)生成的標(biāo)準(zhǔn)DXF文件在STAAD中生成模型。該軟件最大的特點是具有超強(qiáng)的有限元分析能力，可對鋼、木、鋁、硅等各種材料構(gòu)成的框架、塔架、格架、網(wǎng)架(殼)、懸索等各類結(jié)構(gòu)進(jìn)行線性和非線性的靜力分析、反應(yīng)譜分析及時程分析，并進(jìn)行可視化前后處理。

（3)SAP2000軟件:該軟件以空間桿單元模擬梁、柱、支撐，以殼元模擬剪力墻.可以進(jìn)行逐步大的變形分析、多重P一Delta效應(yīng)分析、索分析、單拉和單壓分析、屈曲分析、爆炸分析、基礎(chǔ)隔震和支承塑性的快速非線性分析、用能量方法進(jìn)行側(cè)移控制和分段施工分析等。

另外，MIDAS/GEN、ANSYS、MTS、3D3S等軟件也因其各有的特點廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的分析計算中。作為合格的結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點，選擇合適的結(jié)構(gòu)計算分析軟件，并應(yīng)了解軟件的基本假定、邊界條件和適用范圍等，同時應(yīng)對計算模型采取必要的技術(shù)處理，使其更接近實際結(jié)構(gòu)以滿足工程設(shè)計的精度要求。

2.2建模基本假設(shè)

大型火力發(fā)電廠廠房結(jié)構(gòu)包含許多復(fù)雜的系統(tǒng)，如何把結(jié)構(gòu)的情況更加合理地反應(yīng)到計算模型中，是建模分析的關(guān)鍵。為此，需要結(jié)合工程實踐和有關(guān)規(guī)范要求，在結(jié)構(gòu)建模過程中做一些條件假設(shè)。不同的計算軟件和計算模型所做的假設(shè)可以不完全相同，但最基本的假設(shè)有以下幾點：

所有材料均視為線彈性和各向同性。

廠房的柱、梁和支撐等構(gòu)件可以按空間桿系模型進(jìn)行模擬。

支撐構(gòu)件視為兩端鉸接桿件，只承受軸力作用。

對于連續(xù)現(xiàn)澆混凝土樓板可假定其在平面內(nèi)無限剛度，對于大開洞和削弱樓板應(yīng)考慮其彈性變形。假定鋼次梁均為鉸接，不承擔(dān)地震力。現(xiàn)澆樓板和固定的鋼格柵板可視為鋼梁翼緣的橫向支撐。

不考慮鍋爐爐架對廠房剛度的影響。

對于附屬結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（如煤斗、吊車梁等）只考慮其傳遞的荷載，不參與廠房結(jié)構(gòu)的整體受力分析。

廠房基礎(chǔ)分析時應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)的等代剛度。

2.3 荷載和作用

大型火力發(fā)電廠廠房的荷載情況十分復(fù)雜，大致可以分為三類：

恒荷載:結(jié)構(gòu)自重

活荷載:樓(地)面活荷載、屋面活荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、積灰荷載、設(shè)備和管道荷載（包括設(shè)備管道中的液汽和煤斗中的煤等填充物）等。

偶然荷載:設(shè)備的爆炸力、撞擊力等。

具體的荷載工況和荷載組合可以參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》進(jìn)行選取，這里就需要注意的內(nèi)容予以特別說明:

用于結(jié)構(gòu)整體計算和具體構(gòu)件計算的工況和組合應(yīng)加以區(qū)分,從而避免整體計算中重復(fù)考慮荷載或構(gòu)件計算中未滿足最不利荷載的情況出現(xiàn)。如整體計算時不考慮施工安裝的大件運輸、起吊等臨時荷載以及設(shè)備非正常運行的活荷載，而在構(gòu)件計算時二者均要考慮。

（2）對于設(shè)備動荷載一般可以按乘動力系數(shù)的方法等效為靜荷載考慮，必要時也可以采用彈簧隔震的方法加以處理（如振動設(shè)備的荷載）。

（3）吊車荷載宜作為移動荷載考慮。

(4) 對于超長結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行整體溫度應(yīng)力分析。

結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

3.1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

框架柱設(shè)計要點:

框架柱設(shè)計最關(guān)鍵之處在于有效控制其軸壓比從而確保結(jié)構(gòu)的延性。由于工藝布置的原因，有時框架柱的尺寸是被限定的，此時可以采用高強(qiáng)度混凝土以及相關(guān)的構(gòu)造措施來保證軸壓比滿足要求。

框架柱應(yīng)根據(jù)荷載情況和工藝要求，采用由下而上分段遞減的截面且盡量減少偏心，各榀框架柱的截面應(yīng)盡量一致，避免出現(xiàn)剛度不均勻。

框架柱縱向受力鋼筋直徑選擇應(yīng)合理，以使鋼筋均勻分布于柱兩邊為宜，不可過稀或過密。柱箍筋設(shè)計應(yīng)注意肢數(shù)和肢距的要求，從而保證其抗剪和包裹混凝土的能力很好地發(fā)揮。

在抗震設(shè)計中應(yīng)時刻把握“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”的原則，對框架柱的各項設(shè)計內(nèi)力加以調(diào)整后再進(jìn)行柱配筋設(shè)計。同時，要特別注意在設(shè)計中貫徹規(guī)范的各項抗震構(gòu)造措施。

框架梁設(shè)計要點:

宜采用橫向框架梁承重體系，橫梁縱向應(yīng)與框架柱強(qiáng)軸一致且橫梁寬應(yīng)小于柱寬至少100mm，以保證鋼筋的錨固要求。

橫向框架梁配筋設(shè)計時應(yīng)考慮框架節(jié)點剛域的影響、樓面活載的折減以及適當(dāng)?shù)乃苄哉{(diào)幅，以避免梁端配筋過大的情況出現(xiàn)。橫梁上有次梁處應(yīng)設(shè)置擱置牛腿（挑耳）并附加箍筋或吊筋承擔(dān)集中剪力。煤斗支承梁應(yīng)按深受彎構(gòu)件設(shè)計。

縱向框架梁應(yīng)采用雙梁設(shè)計，這樣既可以滿足工藝管道的布置需要又可以防止框架柱沿弱軸扭轉(zhuǎn)，同時盡量避免兩根縱梁的剛度差異?？蚣芸v梁的計算配筋一般不大，但要適當(dāng)增加一些通長的縱向腰筋以抵抗溫度應(yīng)力。

不可隨意增加梁端受拉鋼筋的數(shù)量，以免塑性鉸向柱端轉(zhuǎn)移。

鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)框架梁、柱在地震作用下，容易產(chǎn)生整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)的現(xiàn)象，繼而出現(xiàn)強(qiáng)度和剛度的退化，因此鋼結(jié)構(gòu)框架梁、柱設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：

框架梁、柱板件的寬厚比不應(yīng)超過抗震設(shè)計的上限以防止局部失穩(wěn)。

框架梁在可能出現(xiàn)塑性鉸的部位應(yīng)合理布置側(cè)向支撐，由于地震作用的雙向性，塑性鉸彎矩方向也在變化，故梁的上下翼緣均應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐。

特別注意控制框架柱的軸壓比以保證結(jié)構(gòu)有足夠的延性，同時也要兼顧框架柱的長細(xì)比指標(biāo)來確保其剛度。采取有效措施控制結(jié)構(gòu)的層間位移。

鋼框架設(shè)計應(yīng)形成“強(qiáng)柱弱梁”體系，塑性鉸要求出現(xiàn)在梁上，而柱子除柱腳外均保持為彈性體系，以使框架具有較大的吸能能力。為保證塑性鉸出現(xiàn)在梁端，框架柱端的截面塑性抵抗矩應(yīng)大于梁端的截面塑性抵抗矩。

鋼框架節(jié)點連接的設(shè)計強(qiáng)度不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的強(qiáng)度，宜采用螺栓連接的形式以減少現(xiàn)場的焊接。

鋼結(jié)構(gòu)支撐的設(shè)計既要滿足結(jié)構(gòu)的受力要求，同時也不能影響工藝管道和設(shè)備的布置，而二者又常常出現(xiàn)矛盾，這就需要工程師充分地發(fā)揮自己的智慧來解決問題，以下是一些經(jīng)驗：

鋼支撐應(yīng)選擇布置在設(shè)備和管道較少的區(qū)域，如橫向框架支撐宜布置在煤倉間內(nèi)。當(dāng)支撐與工藝的設(shè)備和管道相碰時，應(yīng)與工藝專業(yè)配合，靈活改變支撐的形式（如采用K型、人型、Y型以及單斜桿支撐等）以合理地避讓。

（2）支撐縱向布置應(yīng)對稱，避免引起結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)，可考慮在結(jié)構(gòu)單元的兩端和中間對稱處均勻布置，如無條件可適當(dāng)平移處理；支撐在豎向宜連續(xù)布置并延伸至基礎(chǔ)以便更好地傳力，如無條件可以錯列布置但應(yīng)注意偏移距離不應(yīng)超過支撐本身寬度，并應(yīng)上下重合一層高度，相應(yīng)的梁柱構(gòu)件宜考慮適當(dāng)加強(qiáng)。

（3）支撐的傾斜角應(yīng)控制在30～55度之間以保證其傳力效果。垂直支撐的計算分析要注意平面外計算長度系數(shù)及地震工況下相關(guān)的反應(yīng)放大系數(shù)。

（4）若局部由于工藝的要求實在無法設(shè)置支撐，可以考慮加大梁柱的尺寸并采用剛接的無支撐框架來代替支撐。

樓（屋）面結(jié)構(gòu)設(shè)計

大型火力發(fā)電廠廠房樓（屋）面一般采用鋼次梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土板組成的組合結(jié)構(gòu)，通過抗剪連接件將鋼梁和混凝土翼板連成整體而共同工作，具有平面剛度大、耐腐蝕和耐火等優(yōu)點。樓面鋼次梁可按鋼一混凝土的組梁計算，并利用混凝土的受壓作用減小鋼梁尺寸。鋼梁頂抗剪連接件可采用栓釘、槽鋼和彎筋等，連接件靠其橫截面的抗剪作用來傳遞剪力，使混凝土樓板和鋼梁共同作用，而且連接件的施工一般配有專門機(jī)具，施工速度快、質(zhì)量好、受力可靠。

大型火力發(fā)電廠廠房除氧煤倉間屋面跨度較小，一般采用與樓面相同的組合樓蓋，僅在板的構(gòu)造和配筋上采用保溫隔熱的構(gòu)造措施。汽機(jī)房屋架由于跨度較大（一般超過40m），一般采用鋼桁架或鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。鋼桁架結(jié)構(gòu)一般采用梯形桁架，考慮到屋面結(jié)構(gòu)的空間受力性能，應(yīng)設(shè)置完整的支撐體系。一般在每個溫度伸縮區(qū)間內(nèi)均設(shè)置三道上、下弦橫向水平支撐，并在兩端區(qū)間設(shè)置縱向通長的下弦水平支撐組成封閉的區(qū)格；在屋架兩端、中間及1/4跨度處各設(shè)一道垂直支撐，并通長設(shè)置；上下弦未設(shè)置垂直支撐處均應(yīng)設(shè)置通長的水平系桿以傳遞縱向水平力，其中上弦系桿允許由檁條（次梁）兼做。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)、外剛度均較好但施工要求較高，一般用于跨度45m以上的屋面結(jié)構(gòu)。屋架與廠房柱的連接可以采用剛接和鉸接兩種方式。

對于鋼結(jié)構(gòu)受力體系，為了保證樓（屋）面結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性，應(yīng)在鋼次梁下翼緣平面設(shè)置水平支撐，以避免結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)幾何形變。

設(shè)計圖紙

經(jīng)過前面的結(jié)構(gòu)受力體系選擇、建模計算分析以及結(jié)構(gòu)設(shè)計等環(huán)節(jié)，最后要將設(shè)計結(jié)果以圖紙的形式輸出，設(shè)計圖紙主要分為施工圖和竣工圖。

施工圖顧名思義為現(xiàn)場施工的依據(jù)，是設(shè)計圖紙的核心部分，大型火力發(fā)電廠廠房的結(jié)構(gòu)施工圖要注意以下幾點：

結(jié)構(gòu)設(shè)計的有關(guān)條件和注意事項應(yīng)全面加以說明。主要包括設(shè)計使用年限、安全等級、場地類別、地震加速度、地震分組、抗震等級、環(huán)境類別、地基情況及承載力、基本風(fēng)壓、材料等級及要求、施工中的注意事項、通用圖集的選用等等。

結(jié)構(gòu)布置圖應(yīng)準(zhǔn)確詳細(xì)地表達(dá)結(jié)構(gòu)的有關(guān)布置信息，如坐標(biāo)、高程、軸線尺寸、構(gòu)件規(guī)格及布置形式、基礎(chǔ)和地下設(shè)施情況等等。

結(jié)構(gòu)詳圖的設(shè)計深度應(yīng)滿足現(xiàn)場施工需要，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)明確現(xiàn)場鋼筋放樣原則，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點如需二次設(shè)計時也應(yīng)給出相應(yīng)的設(shè)計原則。

各圖中未盡部分應(yīng)給出附注說明。

竣工圖的編制關(guān)鍵應(yīng)如實地反映結(jié)構(gòu)最后的竣工狀態(tài)，為日后的改造和擴(kuò)建提供有效的依據(jù)。

5. 結(jié)束語

隨著工藝和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化大型火力發(fā)電廠廠房的數(shù)字化設(shè)計、模塊化設(shè)計已成為當(dāng)下最熱門的技術(shù)，可以大大提高設(shè)計效率，值得深入研究和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳少番.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理［M］.北京:科學(xué)出版社，1997

[2]陳靜.火電廠主廠房鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)分析.北京:清華大學(xué)，2005

[3]葛增茂.火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)形式和體系評述.電力建設(shè)，1998

[4]江雨聲.大型火電廠鋼框架主廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計研究.廣州:華南理工大學(xué)，2006

[5]李飛舟.火電廠主廠房結(jié)構(gòu)三維抗震計算方法和結(jié)構(gòu)選型.新疆電力，2005

[6]火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定(DL5022一93).北京:中國水利電力出版社，1993.

[7]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009一2001).北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006

[8]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 (GB50017一2003).北京:中國計劃出版社，2003.

[9]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010一2010).北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010

篇6

【關(guān)鍵詞】:混凝土裂縫,控制 , 材料, 設(shè)計,結(jié)構(gòu)

【 abstract 】 : reinforced concrete because its material characteristics of reason, and not in the construction, the design is not perfect, the reasons of the crack is also very common, especially in recent years, along with the continuous development of buildings, concrete crack also often cause owner complaints, this paper analyzes the design of concrete crack reasons, and for its control puts forward relevant opinions, so that in use process to reduce the creation of cracks.

【 key words 】 : concrete crack, control, material, design, structure

中圖分類號： TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1·1溫度應(yīng)力

混凝土在外界溫度變化的作用下會產(chǎn)生熱脹冷縮,其線膨脹系數(shù)為αc=1×10-5/℃,即每10℃溫差引起應(yīng)變ε=1×10-4,以常用的C30混凝土為例,則可引起σ=ε·E=3·0 N/mm2的溫度應(yīng)力,而C30的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值僅為2·01 N/mm2,因此溫差越大就會導(dǎo)致裂縫的增大。隨著混凝土強(qiáng)度的增大,水泥用量的增多,在高熱情況下凝固的混凝土,必然在冷卻收縮后,在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生約束應(yīng)變,引起約束拉應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土裂縫。

1·2結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮不全或疏忽

1·2·1基礎(chǔ)不均勻沉降

由于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)某些部位出現(xiàn)拉裂縫,特別在某些采用兩種或多種基礎(chǔ)形式的結(jié)構(gòu)中更易出現(xiàn)此種情況。

1·2·2不當(dāng)或過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式

過于追求立面效果,平面布局凹凸較多,結(jié)構(gòu)體型突變,剛度突變等,容易造成轉(zhuǎn)角突出的地方由于應(yīng)力的集中形成薄弱部位,再加上混凝土自有特性,更易出現(xiàn)拉裂縫。

1·2·3鋪設(shè)管道產(chǎn)生的裂縫

一般結(jié)構(gòu)的樓面及屋面板厚為100 mm左右,但是由于電氣,水暖等專業(yè)將照明、通訊網(wǎng)絡(luò)等所需線管直接敷設(shè)于現(xiàn)澆板中,并且有時在一處集中交叉甚至多層交叉,削弱了現(xiàn)澆板實際厚度,導(dǎo)致了板上裂縫的產(chǎn)生。

1·2·4荷載設(shè)計中考慮不全

由于在計算荷載的時候未考慮周全,漏算荷載,導(dǎo)致實際施工和使用時荷載大于荷載設(shè)計值,從而產(chǎn)生裂縫。

1·2·5鋼筋代換時僅考慮強(qiáng)度代換

由于客觀條件所限,有時業(yè)主要求用高強(qiáng)度鋼筋對已設(shè)計完成的工程所使用的鋼筋進(jìn)行代換,此時,設(shè)計人員有可能僅進(jìn)行強(qiáng)度代換,而疏忽了實際面積的代換。

1·3施工不當(dāng)

混凝土水灰比過大;澆搗不密實或過振;支模不嚴(yán)格,導(dǎo)致截面過小,漏漿;混凝土養(yǎng)護(hù)不夠;施工措施不當(dāng)導(dǎo)致施工荷載過大,趕工期,不待混凝土達(dá)到強(qiáng)度就進(jìn)行下步施工等等,都可造成混凝土裂縫的產(chǎn)生,甚至出現(xiàn)垮塌事件。

2設(shè)計中對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制

由于裂縫的產(chǎn)生,不但會影響外觀效果,更有可能導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部鋼筋的銹蝕,影響使用耐久性和安全性。而結(jié)構(gòu)設(shè)計作為工程的重要環(huán)節(jié),在設(shè)計的過程中就應(yīng)該注意對裂縫的控制

2·1一般裂縫控制

2·1·1裂縫驗算

混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)該按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB5001-2002)的規(guī)定,根據(jù)荷載效應(yīng)來進(jìn)行裂縫寬度的驗算,對于不符合的應(yīng)該及時調(diào)整。在設(shè)計時就應(yīng)重視裂縫問題,構(gòu)件設(shè)計時,不能僅考慮強(qiáng)度問題,在沒有確切把握的情況下,對所有的梁板均應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗算,尤其是當(dāng)梁配筋率小于1%的時候,更應(yīng)該引起重視。

2·1·2分割措施

對于較長的建筑結(jié)構(gòu),在設(shè)計時可以考慮采取分割措施將建筑物分成若干的結(jié)構(gòu)單元。這樣就能減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部各種作用(例如溫差,混凝土收縮,基礎(chǔ)不均勻沉降等)產(chǎn)生的拉應(yīng)力。并且對于處于不利條件下(抗震不利地段,軟弱地基上)的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)范要求合

理布局結(jié)構(gòu)單元

2·1·3設(shè)計時考慮周全

設(shè)計時充分考慮偶然作用和非設(shè)計工況所引起的效應(yīng),并在相關(guān)部分采取合理的控制裂縫的構(gòu)造措施。例如:按簡支設(shè)計的時候,實際上端部仍然受到一定的嵌固約束;按自由端考慮,但在荷載較大使構(gòu)件發(fā)生位移,變形加大后,可能起到約束作用的部分;平面凹凸、立面剛度變化

突變的部位,容易引起應(yīng)力集中的部位;房屋兩端的陽角處以及山墻處的樓板,屋面板;現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中與周圍梁柱整體澆筑的樓板;大體積混凝土等等。

2·1·4配筋時對鋼筋的選擇

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、(GB50010-2002)8·1·2Wmax=αcrσskEs(1·9c+0·08deqρte)可以看出,鋼筋面積與裂縫寬度的關(guān)系,因此在其他條件不變的情況下,酌情選用細(xì)直徑鋼筋對于裂縫控制是有利的,也是控制裂縫寬度的很實用的方法之一。

2·1·5改善混凝土性能

在條件允許的情況下,改善混凝土的自身性能。在混凝土中滲入UEA、HEA等微膨脹劑,鋼纖維等抗裂劑,可以有效地防止混凝土構(gòu)件的開裂。

2·2具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫控制

2·2·1基礎(chǔ)裂縫控制

基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級宜按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》采用;第3·4·1條規(guī)定了一般基礎(chǔ)的環(huán)境類別為二a或者二b類,第3·4·2條規(guī)定了最低混凝土強(qiáng)度等級:二a類為C25,二b類為C30。保證基礎(chǔ)的最小配筋率,根據(jù)基礎(chǔ)形式的不同,按照相應(yīng)的規(guī)范要求。地下室外墻迎水面的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第9·2·1條規(guī)定最小厚度為20 mm,而不應(yīng)該人為的加厚保護(hù)層。若堅持要加大保護(hù)層厚度,大于50 mm的時候,應(yīng)按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第9·2·4條的規(guī)定,對保護(hù)層應(yīng)采取有效的防裂構(gòu)造措施。通常是在混凝土保護(hù)層中離構(gòu)件表面一定距離處全面增配由細(xì)鋼筋制成的鋼筋網(wǎng)片。

2·2·2梁、柱的裂縫控制

控制保護(hù)層厚度,當(dāng)梁柱的保護(hù)層厚度超過50 mm時,按照《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》9·2·4,應(yīng)對保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施,或者按擴(kuò)大的柱截面配置縱向鋼筋和箍筋。當(dāng)梁高≥450 mm時,因為梁截面的增大,有可能在梁側(cè)產(chǎn)生垂直于梁軸線的收縮裂縫,因此應(yīng)在梁側(cè)根據(jù)最小配筋率配置縱向鋼筋,按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》10·2·16條,在梁的兩個側(cè)面沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋,每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于梁腹板截面面積的0·1%,且間距不宜大于200 mm。當(dāng)梁需要進(jìn)行疲勞驗算的時候,為防止由于反復(fù)的水平力致使梁下部腹板產(chǎn)生裂縫,也應(yīng)當(dāng)按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》10·2·17條之規(guī)定在梁下部1/2梁高范圍的腹板內(nèi),沿兩側(cè)縱向設(shè)置構(gòu)造鋼筋間距100 mm~150 mm。在主次梁交接處或者有集中荷載的部分應(yīng)設(shè)置附加鋼筋,因為當(dāng)集中荷載在梁高范圍內(nèi)或者梁下部傳入時,集中荷載影響區(qū)下部混凝土有可能出現(xiàn)拉脫,且由于間接的加載導(dǎo)致梁的斜截面受剪承載力降低。附加橫向鋼筋宜優(yōu)先選用箍筋,對于防止梁側(cè)斜裂縫效果較好。

2·2·3板的裂縫控制

由于樓(屋)面板的邊界約束條件較復(fù)雜,且混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力較精確的理論計算至今未完全解決,而在實際的施工過程中,由于各種原因,無法使板處于設(shè)計時的理想狀態(tài),因此在工程設(shè)計實踐中,只能從設(shè)計概念和構(gòu)造措施上對其進(jìn)行控制,實踐表明,采取適當(dāng)?shù)拇胧┖?現(xiàn)澆樓板的裂縫是可以得到一定的控制的。由于混凝土收縮和溫度變化是引起裂縫的主要原因,因此設(shè)置溫度收縮鋼筋有利于減少這類裂縫。因為板中已配的受力鋼筋和分布鋼筋也可以抵抗溫度和收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力,所以溫度鋼筋應(yīng)主要在未配置鋼筋的部位和配筋數(shù)量不足的部位沿溫度、收縮應(yīng)力的主要受力方向布置溫度收縮鋼筋。但是由于無法精確的對這兩種作用產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行計算。因此應(yīng)按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第10·1·9條規(guī)定的原則和最低數(shù)量進(jìn)行配置。樓板有凹口時,在此處由于應(yīng)力的集中,極易出現(xiàn)裂縫,應(yīng)當(dāng)與其他專業(yè)溝通調(diào)整;當(dāng)建筑平面有不可避免的凹口時,凹口內(nèi)側(cè)的樓板應(yīng)適當(dāng)?shù)募雍癫⒓訌?qiáng)配筋,使其能抵抗住在此集中的溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力。而由于異形樓板的受力不十分明確,因此,建議加設(shè)小梁分割成較規(guī)則的形狀,以便于計算分析以及對裂縫的控制。

3結(jié)束語

針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的非結(jié)構(gòu)性裂縫,雖然混凝土內(nèi)應(yīng)力的理論計算并未完全解決,但是多從設(shè)計理念入手,有針對性地設(shè)置構(gòu)造措施,是有明顯的效果的。要徹底清除鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫現(xiàn)象,還需要進(jìn)一步的積極探索,設(shè)計人員更要不斷的提高自身素質(zhì),采用更為科學(xué)的防治措施,控制裂縫。

參考文獻(xiàn)

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南》,中國建筑工業(yè)出版社.

[2] 胡允棒,《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分析及控制》.

[3]《鋼筋混凝土裂縫控制指南》,化學(xué)工業(yè)出版社.

[4]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,中國建筑工業(yè)出版社.

[5]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》,中國建筑工業(yè)出版社.

篇7

關(guān)鍵詞;混凝土;裂縫;水泥

中圖分類號： TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、問題原因分析

1.1溫度問題

由于混凝土材料是由水泥砂漿與粗細(xì)骨料混合而成的混合物，其混合物具有水化凝結(jié)硬化過程，特有的水化性質(zhì)使得混凝土結(jié)構(gòu)在施工中產(chǎn)生溫度變化。由于水泥砂漿與骨料的熱膨脹系數(shù)不同，在水化升溫過程中，溫度荷載作用下水泥砂漿與骨料所形成的界面首先產(chǎn)生損傷，并隨著溫度增加而發(fā)展，形成界面裂紋，當(dāng)繼續(xù)增加的溫差達(dá)到某一數(shù)值后，界面裂紋便向水泥砂漿內(nèi)部延伸，在以后的溫度變化過程中界面裂紋與水泥砂漿中的微裂紋繼續(xù)發(fā)展，以致發(fā)展成宏觀裂縫。

1.2塑性收縮變形

試驗研究表明，在塑性階段，混凝土只有極低甚至沒有抗拉強(qiáng)度，即使較低的收縮變形受到約束時，所產(chǎn)生的拉應(yīng)力都足以使混凝土開裂或形成大量的微裂縫。混凝土塑性收縮裂縫產(chǎn)生于表層，所受約束主要是內(nèi)約束，這與混凝土表面快速失水有關(guān)。按照規(guī)定，炎熱氣候環(huán)境下，當(dāng)混凝土表面水分蒸發(fā)速率達(dá)到1kg/(m2·h)時，就必須采取措施，以防止塑性裂縫的產(chǎn)生。

1.3干燥收縮變形

干燥收縮是水分在硬化后較長時間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。混凝土的干燥收縮由于集料的干燥收縮很小，因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細(xì)管張力學(xué)說、表面吸附學(xué)說和夾層水學(xué)說等，不論哪種學(xué)說，都是水分蒸發(fā)引起的?；炷恋乃终舭l(fā)干燥過程是由外向內(nèi)逐步進(jìn)行的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢，產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個月以上，有的甚至?xí)跀?shù)月或1年～2年以后產(chǎn)生。

1.4地基不均勻沉降

當(dāng)建筑物建造在不同的地基上，當(dāng)同一建筑物相鄰部分的基礎(chǔ)形式、寬度和埋深相差較大時，當(dāng)同一建筑物相鄰部分的高度相差較大、荷載相差懸殊、結(jié)構(gòu)形式變化較大時，當(dāng)平面形狀比較復(fù)雜、各部分的連接部位又比較薄弱時，地基將會產(chǎn)生不均勻沉降，使結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生由彎曲和剪切引起的附加應(yīng)力，當(dāng)結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生的這種附加應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。

1.5結(jié)構(gòu)設(shè)計

1)基礎(chǔ)設(shè)計時，有對于某些平面較復(fù)雜的建筑，未充分考慮到建筑物的重心與形心應(yīng)盡量重合，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生差異量沉降引發(fā)樓板開裂。

2)大體積鋼筋混凝土地面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，如沒有充分考慮到溫度應(yīng)力及收縮變形與結(jié)構(gòu)長度的關(guān)系，將導(dǎo)致地面開裂。

3)設(shè)計時配置的構(gòu)造鋼筋不足或鋼筋間距偏大，特別是樓板、墻板等薄壁構(gòu)件;埋設(shè)的水電管直徑過大甚至重疊、交叉，造成局部混凝土截面受到較多削弱，從而引起應(yīng)力集中，出現(xiàn)裂縫。

1.6混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、模板安裝、鋼筋連接及安裝過程中，若施工工藝沒有嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，施工質(zhì)量不能滿足要求，將會產(chǎn)生裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位和走向，裂縫寬度因產(chǎn)生原因而異。

二、裂縫產(chǎn)生以后采取的處理辦法

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫的控制措施

1)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》關(guān)于結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的規(guī)定，在未采取切實可靠的技術(shù)措施作保障時，伸縮縫間距不得超越伸縮縫最大間距的規(guī)定。

2)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求;跨度較大的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的確定，應(yīng)考慮到構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙鹊挠嬎阒敌璺弦?guī)范要求。

3)合理布置樓板構(gòu)造鋼筋，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，滿足構(gòu)造鋼筋的最小、最大間距限制要求，并保證構(gòu)造鋼筋有必要的配筋面積。

4)對其結(jié)構(gòu)斷面突變的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)避免過多的縱向鋼筋突變性截斷，在樓板設(shè)計中采用分離式切斷鋼筋，應(yīng)先考慮配置貫通的溫度收縮鋼筋，再配置分離式負(fù)筋。

5)樓板角部鋼筋設(shè)計時應(yīng)布置放射筋，預(yù)留洞口等薄弱部位應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。

2.2溫度裂縫的控制措施

1)選擇合適水泥，嚴(yán)格控制水泥用量?？蛇x用低熱水泥，減少水化熱，降低混凝土的溫升值。2)改善骨料級配，采用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施，以減少混凝土中的水泥用量。3)降低水灰比。4)改善混凝土攪拌工藝，拌和混凝土?xí)r加水或用水將骨料冷卻，以降低混凝土澆筑溫度。5)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)應(yīng)采取保溫措施。6)高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，適當(dāng)減小澆筑厚度，控制混凝土澆筑溫度。7)大體積混凝土合理安排施工工序，分層分塊澆筑，利于及時散熱，減小約束，或在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，減小內(nèi)外溫差，加強(qiáng)溫度監(jiān)控，及時采取措施。8)設(shè)置溫度縫。

2.3塑性收縮裂縫的控制措施

1)選用干縮性小、早期強(qiáng)度高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。2)嚴(yán)格控制水灰比，添加高效減水劑，減少水泥用量和用水量。3)澆筑混凝土前澆水濕潤基層和模板。4)澆筑混凝土后要及時覆蓋養(yǎng)護(hù)。5)在工程中，除進(jìn)行施工質(zhì)量控制外，適當(dāng)優(yōu)化混凝土配合比可控制混凝土的塑性收縮，從而控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2.4干燥收縮裂縫的控制措施

1)選用收縮量較小的水泥，如采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。2)控制水灰比，摻適量減水劑。3)施工過程中控制混凝土配合比，用水量不得超過配合比中的用水量。4)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。5)設(shè)置合理的伸縮縫。6)摻加膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土引入的自應(yīng)力，能夠抵消混凝土干燥收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，可以提高混凝土的抗裂能力。

2.5地基沉降裂縫的控制措施

1)設(shè)置沉降縫。讓各部分自由沉降，互不影響，避免出現(xiàn)由于不均勻沉降時產(chǎn)生的內(nèi)力。2)采用端承樁或利用剛度很大的基礎(chǔ)。前者由堅硬的基巖或砂卵石層來盡可能避免顯著的沉降差;后者則用基礎(chǔ)本身的剛度來抵抗沉降差。3)在設(shè)計與施工中采取措施，調(diào)整各部分沉降，減少其差異，降低由沉降差產(chǎn)生的內(nèi)力。4)在施工過程中留出后澆帶作為臨時沉降縫，等到各部分結(jié)構(gòu)沉降基本穩(wěn)定后再連為整體。

2.6提高施工質(zhì)量，按規(guī)范科學(xué)施工

篇8

【關(guān)鍵詞】 管道鋼支架

1 管道鋼支架概述

架空管道鋼支架一般分為：固定支架、滑動支架、搖擺支架等。

（1）固定支架：固定在基礎(chǔ)上的支撐，為上部管道在縱向及橫向的不移動支撐。支架必須具有足夠的剛度，在上部管道系統(tǒng)水平力作用下其頂端的位移達(dá)到最小限度。

（2）滑動支架：滑動支架又可分為剛性支架與柔性支架。

剛性支架：固定在基礎(chǔ)上的支撐，為上部管道的滑動或滾動管托的支撐；支架具有足夠的剛度，在上部管道系統(tǒng)的水平力作用下其頂端位移很小。

柔性支架：固定在基礎(chǔ)上的支撐，為上部管道的滑動或滾動管托的支撐。支架的剛度較小，其頂部位移能適應(yīng)上部管道系統(tǒng)縱向變形要求。

剛性支架與柔性支架的判別，應(yīng)按照下列規(guī)定確定

Fm>Ft時為柔性支架；

Fm≤Ft時為剛性支架；

式中：

Fm：作用在支架上的摩擦力（N），F(xiàn)m=μG；

Ft：支架位移反彈力（N），F(xiàn)t=3[（EIxy）2+（EIyx）2]0.5/H3；

μ：摩擦系數(shù)，可按表1取值

G：作用在管道鋼支架結(jié)構(gòu)上的管道自重標(biāo)準(zhǔn)值；

EIx、EIy分別為支架柱對于 x、y兩主軸的截面剛度（N.mm2），對鋼筋混凝土柱分別取0.85EcIx、0.85EcIy，E為支架柱材料的彈性模量（N/mm2），Ec為混凝土的彈性模量；

H：支架高度（熱力管道管托底面至支架基礎(chǔ)頂面）（mm）；

x、y分別為管道在支架處沿支架柱截面 x、y兩主軸方向的位移值（mm），應(yīng)根據(jù)管網(wǎng)的布置及運行條件確定。

2 管道鋼支架荷載

2.1 永久荷載作用

管道及設(shè)備自重標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)為管材、保溫層、管內(nèi)介質(zhì)及管道附件自重標(biāo)準(zhǔn)值之和。在計算管道荷載的時候應(yīng)該考慮恒荷載的不均勻布置，作用在管道鋼支架結(jié)構(gòu)上的管道自重標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)計入管道失跨的影響，作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算：

G=λqL

式中

G：支架結(jié)構(gòu)上的管道自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；

λ：管道失跨系數(shù)，一般取1.5，當(dāng)有可靠工程經(jīng)驗時，可適當(dāng)減小。

Q：單位長度管道自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

L：管道跨距（m），若支架兩側(cè)的跨距不等時，可取平均值。

2.2 活荷載

固定支架的水平推力，其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)管網(wǎng)的布置及運行條件確定；

滑動支架中水平力為：剛性支架水平力為Fm，柔性支架水平力為Ft。有時為了減小管道對支架的摩擦力，可采取在支架與管托之間增加聚四氟乙烯板等措施；

2.3 風(fēng)荷載、地震荷載

管道所受的風(fēng)荷載、地震力作用在管道中心；并以集中力、彎矩的方式傳遞給管道鋼支架。

在進(jìn)行管道鋼支架設(shè)計時風(fēng)荷載與地震荷載一般不同時考慮；當(dāng)風(fēng)荷載、地震荷載與支架水平力組合時需要分析二者之間關(guān)系，部分情況下有可能只考慮支架活荷載。

3 管道鋼支架設(shè)計

3.1 支架基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)在組合作用下的抗傾覆、抗滑移及抗浮驗算，均應(yīng)采用含設(shè)計穩(wěn)定性抗力系數(shù)Ks的設(shè)計表達(dá)式。Ks值不應(yīng)小于表2的規(guī)定。驗算時，抗力只計入永久作用，抗力和滑動力、傾覆力矩、浮托力均應(yīng)采用作用的標(biāo)準(zhǔn)值。

結(jié)構(gòu)的抗滑移穩(wěn)定驗算應(yīng)符合下列規(guī)定：

架空管道鋼支架結(jié)構(gòu)承受水平作用時的抗滑移穩(wěn)定可按下式驗算：

Ks（Fxk2+Fyk2）0.5≤（Nk+Gk）μ

式中：Fxk——沿支架結(jié)構(gòu) 軸傳至基礎(chǔ)頂面的水平作用標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；

Fyk——沿支架結(jié)構(gòu) 軸傳至基礎(chǔ)頂面的水平作用標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；

Nk——支架結(jié)構(gòu)自重與管道及設(shè)備自重標(biāo)準(zhǔn)值之和

Gk——基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重標(biāo)準(zhǔn)值（kN），位于地下水位以下部分應(yīng)扣除浮托力；

μ——土對基礎(chǔ)底面的摩擦系數(shù) 。

結(jié)構(gòu)在管道試壓及運行階段承受水平作用時的抗傾覆穩(wěn)定驗算，抗力應(yīng)計入管道及設(shè)備自重、結(jié)構(gòu)自重及結(jié)構(gòu)上的豎向土壓力，并應(yīng)對地下水位以下部分扣除水的浮托力

3.2 支架設(shè)計

鋼支架具體的選型需要根據(jù)現(xiàn)場情況、施工情況、支架本體要求等各方面綜合考慮。合理的選型能夠降低工程造價、支架布置美觀大方、施工方便。

柔性支架及剛性支架結(jié)構(gòu)的計算簡圖可按下列規(guī)定確定：

單柱式支架結(jié)構(gòu)，應(yīng)按上端自由、下端固定進(jìn)行計算。

沿管道縱向為單柱式、沿橫向為框（排）架式的支架結(jié)構(gòu)，沿管道縱向，應(yīng)按上端自由、下端固定進(jìn)行計算；沿管道橫向，可按框（排）架進(jìn)行計算。

篇9

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；強(qiáng)柱弱梁；剛?cè)岵⒅?/p>

1.引言

從目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計來看，較多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計并不太多合理，或者存在某種程度上的不合理，結(jié)合筆者從事結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐經(jīng)驗，總結(jié)筆者對結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的心得，提出在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)掌握的“剛?cè)岵⒅兀嗟婪谰€，強(qiáng)柱弱梁，靜定結(jié)構(gòu)”的設(shè)計思想。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

2.1 剛?cè)岵⒅氐慕Y(jié)構(gòu)體系。正確合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)是剛?cè)岵⒅?，工程實踐表明，結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差，強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。顯然對于結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來說，結(jié)構(gòu)怎樣選取以達(dá)到剛?cè)岵⒅剡@是設(shè)計核心之一。較柔的結(jié)構(gòu)體系易于找到共同受力的構(gòu)件以協(xié)同消化和抵抗外力，但結(jié)構(gòu)過柔將產(chǎn)生變形以適應(yīng)外力，太柔的結(jié)果必然是太大的變形，甚至?xí)?dǎo)致立足不穩(wěn)而失去根本。必然結(jié)構(gòu)體系最適宜就是做到剛?cè)岵⒅?。必要剛度可有效地控制建筑變形在允許范圍內(nèi)，而必要的柔將有效地提高建筑消化轉(zhuǎn)換外力的能力。

2.2 多道防線設(shè)計。安全的建筑結(jié)構(gòu)體系必須做到層層設(shè)防的，當(dāng)遇到突如其來的荷載時，建筑中所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在通力合作，而不應(yīng)當(dāng)把荷載全部寄托在某個單一的構(gòu)件上。如工程實踐表明，多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設(shè)計思路。即使在設(shè)計中結(jié)構(gòu)的計算是正確的，但要絕對安全的防備構(gòu)件是不存在的，所以多道防線設(shè)計是應(yīng)當(dāng)考慮的。

2.3 強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計思想。就是地震力作用下，讓梁先屈服，而且是梁的支座位置屈服并且形成塑性鉸，從使之變成類似阻尼器的耗能構(gòu)件，消耗掉地震力，用棄卒保帥的方法保護(hù)整體結(jié)構(gòu)的安全。而不理想的受力，就是塑性鉸出現(xiàn)在柱子上，那么整個結(jié)構(gòu)就變成了幾何可變體。結(jié)構(gòu)將在瞬間就會倒塌。所以很明顯，就是把柱子做的盡量強(qiáng)，配筋考慮加大（不要過于加大截面，因為截面越大剛度越大，剛度越大則分到的地震力也就越大）。梁的配筋則相對考慮減小一些，尤其是支座位置的配筋不要過于超過計算值。具體的量是靠經(jīng)驗的，如果經(jīng)驗不足，有個比較簡單的方法：在設(shè)計柱子的時候，把“中梁剛度放大系數(shù)”減小一些，而設(shè)計其他構(gòu)件和計算書的時候則填寫正常數(shù)值。這樣做的原理，就是設(shè)計柱子的時候考慮柱子分擔(dān)的地震力多一些，并且以這個標(biāo)準(zhǔn)布置配筋。

2.4 相對靜定結(jié)構(gòu)體系。在建筑結(jié)構(gòu)體系中，不同類型的構(gòu)件相接處或者同一構(gòu)件截面改變之處即為節(jié)點?？紤]結(jié)構(gòu)的受力特點，應(yīng)主要從結(jié)構(gòu)的軸力和彎矩進(jìn)行分析，在無彎矩的情況下，軸力在截面上時均勻分布，能夠充分利用材料的強(qiáng)度；而彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力在截面上為三角形分布，沒有充分利用材料的強(qiáng)度，因此，在結(jié)構(gòu)的受力特點分析中主要考慮結(jié)構(gòu)中的彎矩的分布及最大值。在相同跨度和相同荷載下，簡支粱的彎矩最大，伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結(jié)構(gòu)的彎矩次之，而桁架結(jié)構(gòu)的彎矩為零。

在工程中簡支粱多用于小跨度結(jié)構(gòu)；伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結(jié)構(gòu)可用于較大跨度的結(jié)構(gòu)；而大跨度結(jié)構(gòu)通常采用桁架結(jié)構(gòu)或者拱結(jié)構(gòu)。在實際工程中，除考慮受力特點之外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的施工、幾何特點、構(gòu)造本身。如：簡支粱結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，桁架結(jié)構(gòu)便于進(jìn)行安裝，但桿件較多，結(jié)點構(gòu)造比較復(fù)雜。

3.結(jié)構(gòu)方案選取

（1）橫向框架承重方案。橫向框架承重方案是在橫向布置框架梁，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置連系梁。橫向框架往往跨數(shù)少，主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度。而縱向框架則往往僅按構(gòu)造要求布置較小的聯(lián)系梁。這也有利于房屋內(nèi)的采光與通風(fēng)。

（2）縱向框架承重方案。縱向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁，在橫向布置聯(lián)系梁。因為樓面荷載由縱向梁傳至柱子，所以橫向梁的跨度較小，有利于設(shè)備管道的穿行；當(dāng)在房屋開間方向需要較大空間時，可獲得較高的室內(nèi)凈高；另外，當(dāng)?shù)鼗恋奈锢砹W(xué)性能在房屋縱向有明顯差異時，可利用縱向框架的剛度來調(diào)整房屋的不均勻沉降?？v向框架承重方案的缺點是房屋的橫向抗側(cè)剛度較差，進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長度的限制。

4.結(jié)構(gòu)布置

4.1 樓梯方案

樓梯結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中通常都會遇到，整體式樓梯按照結(jié)構(gòu)形式和受力特點不同，可分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式樓梯和圓形樓梯、螺旋樓梯等。其中，應(yīng)用較為經(jīng)濟(jì)的、廣泛的是板式樓梯和梁式樓梯，剪刀式樓梯、圓形樓梯和螺旋式樓梯屬于空間受力體系，外觀美觀，但結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，設(shè)計與施工較困難，用鋼量大，造價高，在實際中應(yīng)用較少。

板式樓梯由梯段板、平臺板和平臺梁組成。梯段板為帶有踏步的斜板，其下表面平整，外觀輕巧，施工支模方便，但斜板較厚，結(jié)構(gòu)材料用量較多，不經(jīng)濟(jì)。故當(dāng)梯段水平方向跨度小于或等于3.5m時，才宜用板式樓梯。梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺板和平臺梁組成。踏步板支承在兩端的斜梁上，斜梁可設(shè)在踏步下面，也可設(shè)在踏步上面。根據(jù)梯段寬度大小，梁式樓梯的梯段可采用雙梁式，也可采用單梁式。一般當(dāng)樓梯水平投影跨度大于3.5m時，用梁式樓梯。結(jié)構(gòu)中的樓梯采用板式樓梯。若采用梁式樓梯，支模困難，施工難度較大。采用梁式樓梯所帶來的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢主要是鋼筋用量較省，采用的樓梯板較薄，混凝土用量也較少，會被人工費抵消。

4.2 樁基礎(chǔ)設(shè)計

樁基礎(chǔ)設(shè)計也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常會遇到的一個環(huán)節(jié)，合理的樁基礎(chǔ)設(shè)計是確保結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)受力以及節(jié)省樁工程造價的一個重要方面。

所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計算包含的以下幾個方面：1）根據(jù)樁基的使用功能和受力特點進(jìn)行樁基的豎向（抗壓或抗拔）承載力和水平承載力計算，某些條件下尚應(yīng)考慮樁、土、承臺相互作用產(chǎn)生的承載力群樁效應(yīng)。2）對樁身及承臺承載力進(jìn)行計算，對于樁身露出地面或樁側(cè)為液化土、軟土中細(xì)長樁尚應(yīng)進(jìn)行樁身壓曲驗算，混凝土預(yù)制樁尚應(yīng)按施工階段吊運、運輸和錘擊作用進(jìn)行強(qiáng)度驗算。3）樁端平面以下存在軟弱下臥層時，應(yīng)驗算軟弱下臥層的承載力。4）位于坡地、岸地的樁基應(yīng)驗算整體穩(wěn)定性。5）對樁基抗震承載力驗算。另外有些情況還需要驗算的建筑樁基的變形。如樁端持力層為軟弱土的一、二級建筑物以及樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層得一級建筑樁基應(yīng)驗算沉降，并宜考慮上部結(jié)構(gòu)與樁基的相互作用。承受較大水平荷載或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級建筑樁基應(yīng)驗算水平變位。

5.結(jié)論

建筑設(shè)計人員為了有效地設(shè)計出經(jīng)濟(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)，還在掌握設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，充分結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)而進(jìn)行設(shè)計；同時應(yīng)當(dāng)考慮到所設(shè)計的建筑所采用的材料造價問題，以使得結(jié)構(gòu)更加結(jié)合實際情況而且受力合理。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：地下室；荷載；結(jié)構(gòu)設(shè)計； 城市建設(shè)；措施

地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合性很強(qiáng)問題，涉及到的內(nèi)容繁多而復(fù)雜，有些問題至今尚未得到很好的解決，如：地基與基礎(chǔ)的相互作用問題、上部結(jié)構(gòu)剛度對地基基礎(chǔ)的影響等等?，F(xiàn)代高層建筑由于地下工程龐大， 建設(shè)工程在地下的投資已經(jīng)接近甚至超過了地上， 因此無論是從技術(shù)還是從經(jīng)濟(jì)的角度講都需要我們更深入地研究地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)問題， 提高地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平， 真正做到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)同步、安全與適用協(xié)調(diào)。

一、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題分析

1、地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計。地下室工程涉及的專業(yè)極為復(fù)雜，高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專業(yè)的配合。例如地下室的長度超過設(shè)計規(guī)定的長度時，需要與結(jié)構(gòu)專業(yè)配合，確定是否設(shè)置變形縫，通常應(yīng)盡可能少設(shè)或不設(shè)變形縫，因為設(shè)置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得復(fù)雜。設(shè)計人員可以通過設(shè)置后澆帶和合理使用混凝土外加劑或地上設(shè)縫、地下不設(shè)縫等方式，達(dá)到不設(shè)縫的目的。若地下室過長，依靠設(shè)置后澆帶的方法難以解決，設(shè)計時可合理地調(diào)整平面，通過分割地下室，用較窄的通道相連，以滿足使用及管道相連的要求，而將變形縫設(shè)置在通道處，這樣可以使接縫較少且處于受力較小處，便于補(bǔ)救。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)合理地設(shè)置采光通風(fēng)井，若采光井位置設(shè)計不當(dāng)，也會影響地下室的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定功能。

2、地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計。

地下室的外墻是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點，應(yīng)按水、土壓力驗算外墻抗裂。在設(shè)計時應(yīng)注意以下要求：一是荷載。地下室外墻所承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載。豎向荷載包括上部及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重和自重，水平荷載包括室外地面活載、側(cè)向土壓力、地下水側(cè)向壓力和人防等效靜荷載。在實際工程設(shè)計中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計算彎曲的配筋。二是地下室外墻截面設(shè)計時，土壓力引起的效應(yīng)為永久荷載效應(yīng)。地下室外墻承受的土壓力宜取靜止土壓力，靜止土壓力宜由試驗確定。當(dāng)不具備試驗條件時，砂土可取0.34～0.45，黏性土可取0.5～0.7。水位穩(wěn)定的水壓力按永久荷載考慮，分項系數(shù)可取 1.2；水位急劇變化的水壓力按可變荷載考慮，分項系數(shù)宜取 1.3。有人防要求的地下室外墻的永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時取 1.2，有利時取 1.0；抗爆等效靜荷載分項系數(shù)取1.0。三是地下室外墻的配筋計算。實際設(shè)計時，配筋的計算，對于帶扶壁柱的外墻，不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小進(jìn)行計算，而是均按雙向板計算配筋；扶壁柱則按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算分析結(jié)果進(jìn)行配筋，不按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。根據(jù)外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理，這種設(shè)計將使得外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋則有富余量。四是地下室底板標(biāo)高的設(shè)計。地下室底板標(biāo)高變化處僅設(shè) 1根梁，梁寬甚至小于底板的厚度，梁內(nèi)僅靠兩側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置（如樓梯問）外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構(gòu)造均應(yīng)與實際相符

2建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計對策

2.1設(shè)計建筑圖紙應(yīng)做到完善、詳細(xì)

在建筑設(shè)計當(dāng)中，圖紙是重要的體現(xiàn)；在施工當(dāng)中，圖紙是重要的依據(jù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師進(jìn)行圖紙的設(shè)計當(dāng)中，需要嚴(yán)格的按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來完成，不能為了自己的輕松，而不標(biāo)注或者是進(jìn)行簡單的標(biāo)注。另外，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的細(xì)微以及復(fù)雜之處，需要詳細(xì)的進(jìn)行重點的標(biāo)注；當(dāng)然，也不能夠忽略的結(jié)構(gòu)相對簡單的地方。在整個設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計師需要樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，當(dāng)圖紙設(shè)計完工后，需要再一次的進(jìn)行自我審核，查找其中可能存在的問題，避免不必要損失的出現(xiàn)，從而讓圖紙設(shè)計更加的科學(xué)、合理、詳細(xì)。

2.2建筑基礎(chǔ)選型需要具備科學(xué)性

建筑結(jié)構(gòu)的選型受到了當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況以及建筑外形設(shè)計的影響。因此，當(dāng)提資圖紙拿到之后，不能夠盲目地開始進(jìn)行建模計算，而需要考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H地質(zhì)以及建筑的外形。建模計算的盲目設(shè)計只存在工作量的增加以及建筑完工后出現(xiàn)問題這兩個局面。而我們都不愿意看到這兩種結(jié)果的出現(xiàn)，因此，就需要與其他相關(guān)專業(yè)的人員進(jìn)行合理的商定，從而制定出具備可行性的建筑施工方案。而設(shè)計方案的科學(xué)、合理、正確，也能夠取得良好的效果，從而將工作量降低。

2.3澆砼樓板質(zhì)量的提高

改善混凝土的水灰比，能夠解決澆砼樓板的裂縫問題。由于混凝土供應(yīng)商為了便于運送混凝土以及讓其保持可泵性，因此水灰比都相對較大。但是在實際使用當(dāng)中，所需要的水灰比偏小，我們就可以加入一定量的石灰來提高水灰比。溫差也可能導(dǎo)致澆砼樓板的裂縫出現(xiàn)。所以就需要在季節(jié)性溫差較大的情況下做好保溫措施，當(dāng)裂縫出現(xiàn)之后需要立刻的進(jìn)行補(bǔ)救。

2.4地下室外墻合理地設(shè)計

作為建筑物的根基所在，地下室外墻支撐了很重的質(zhì)量。因此，不合理的地下室外墻設(shè)計就可能導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。在地下室外墻的設(shè)計當(dāng)中，首先就需要注重建筑物整體的質(zhì)量，并且還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡叵滤缓彤?dāng)?shù)氐刭|(zhì)。一般來說，較高的建筑物，其地下室外墻厚度不得小于250mm，并且所使用的混凝土的強(qiáng)度不能夠過高，過高會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2.5設(shè)計規(guī)范需要嚴(yán)格的遵守

在如今建筑行業(yè)發(fā)展的形勢之下，建筑商不能一味的追求最大化的經(jīng)濟(jì)效益，而需要按照規(guī)定，嚴(yán)格的遵守法律法規(guī)。作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師，不僅需要認(rèn)真的學(xué)習(xí)有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)章制度，還需要遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范條文，將每一個設(shè)計細(xì)節(jié)進(jìn)一步完善，從而將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計逐漸的朝著法制化、規(guī)范化的方向快速的發(fā)展，并避免在建筑中發(fā)生安全隱患。