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土木工程建筑的問題與初探論文
一、地基承載力深度修正的問題
(1)當(dāng)高層主樓采用筏板或箱型基礎(chǔ)時(shí)，在主樓縱、橫兩個(gè)方向上，若B1、B2均大于2B0，才能考慮裙樓荷載對地基土產(chǎn)生的超載作用，將超載折算成土體厚度d2，(兩側(cè)超載不同時(shí)，取小值)，此時(shí)d=d0+d2，若b1、b2中有一值大于2B0，而另一值小于2B0時(shí)，或均小于2B0時(shí)，裙樓荷載作為超載折算為土體厚度d2，當(dāng)d=d0+d2≥d1時(shí)，取d=d1，當(dāng)d=d0+d2<d1時(shí)，取d=d0+d2。
(2)當(dāng)主樓采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的形式時(shí)，則靠近地下室一側(cè)的基礎(chǔ)可考慮土的超載作用，d的取值同1，但主樓內(nèi)的其他基礎(chǔ)的埋深d=d0。合理確定用于深度修正的基礎(chǔ)埋深值d，從而確定主體結(jié)構(gòu)的地基承載力值fa，這樣才能使結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)達(dá)到合理、經(jīng)濟(jì)，最優(yōu)化。
二、主次梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問題
我們在工程設(shè)計(jì)的計(jì)算過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)主次梁相交的情況，時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)框架主梁扭矩很大，抗扭承載力不足，有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設(shè)為鉸接，釋放扭矩，但這樣處理是否合理，與實(shí)際的受力情況是否一致呢?個(gè)人以為:作為梁端鉸接，就是要保證梁端有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;固接，就是要限制梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;而實(shí)際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接，梁端鉸接不能隨意地人為設(shè)置。設(shè)置鉸接梁，是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產(chǎn)生裂縫，但是不會(huì)破壞，就是說形成朔性鉸之后，此梁由超靜定變成靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都是超靜定結(jié)構(gòu)。這樣一個(gè)破壞不會(huì)對整個(gè)結(jié)構(gòu)體系影響很大，才能滿足結(jié)構(gòu)安全的冗余。如果主次梁截面相差較大，支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設(shè)定為鉸接，即使為鉸接，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》10.2.6條對此做出了規(guī)定，要求上部配置構(gòu)造鋼筋，且構(gòu)造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的1/4，;如果主次梁截面相差不大，次梁高度只比主梁少50mm，這時(shí)候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了，這種情況是最容易出現(xiàn)框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理，首先我們應(yīng)該考慮加高框架梁解決配筋超筋，加寬框架梁解決受扭不滿足，如果條件所限不能加寬，那才可以看能不能鉸接次梁了，但這里的鉸是指的假想鉸，而是要保證支座負(fù)筋首先屈服，造成內(nèi)力的卸載和重分布，分布后達(dá)到和鉸接類似的受力情況，此時(shí)的鉸接就得要從構(gòu)造措施上進(jìn)行保證，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(11G101-1)第86頁針對非框架梁(即次梁)的配筋構(gòu)造做出了明確的示意。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的原則是:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模要立足于結(jié)構(gòu)自身，主要力學(xué)模型要與實(shí)際構(gòu)件接近，以保證計(jì)算結(jié)果能夠真實(shí)反映結(jié)構(gòu)狀況，這樣才能保證結(jié)構(gòu)的安全。
三、地下室嵌固端的選擇問題
在有地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，地下室的頂板是否作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固是很重要的。這不僅僅是關(guān)系到計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力的大小，而且在某些工程中會(huì)整體結(jié)構(gòu)成為一個(gè)超限建筑，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成難點(diǎn)。嵌固的概念，這里所說的嵌固應(yīng)該是強(qiáng)度嵌固而非力學(xué)嵌固;力學(xué)嵌固——完全剛性的固定，嵌固點(diǎn)以下剛度無窮大，嵌固點(diǎn)無平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了完全的約束。而強(qiáng)度嵌固——柱的塑性鉸出現(xiàn)在地上一層的下端，而不是出現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的梁上，即強(qiáng)梁弱柱.實(shí)現(xiàn)的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2)增大地下室柱頂?shù)目箯澞芰?(3)滿足規(guī)范的各項(xiàng)要求。嵌固端所在層樓板要求連續(xù)，這樣才能保證水平地震力的傳遞。實(shí)際工程中常遇到地下室頂板開洞，甚至是大面積的開洞，此時(shí)必須要與建筑專業(yè)配合，避免將洞口設(shè)在主樓周邊，開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的30%，同時(shí)將洞口周邊樓板加厚，以滿足剛性樓板的要求。工程中還會(huì)碰到當(dāng)?shù)叵率翼敯宓臉?biāo)高不一致的情況，以下沉式廣場為代表，如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的1/3，則只要地上一層的側(cè)向剛度能滿足規(guī)范要求，則地下室頂板可作為嵌固端，即使高差稍稍超過1/3層高，也可將主樓周邊一跨的樓板適當(dāng)抬高以滿足高差，不過需進(jìn)行加強(qiáng)處理:有錯(cuò)層部位加大梁的剛度，在錯(cuò)層處樓板加腋，以保證水平剪力的傳遞路徑。
四、結(jié)語
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程的開端，其需要設(shè)計(jì)師具有扎實(shí)理論功底和創(chuàng)新思維，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工作態(tài)度。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，設(shè)計(jì)師要積極采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和建筑工程質(zhì)量，推動(dòng)建筑行業(yè)的不斷向前發(fā)展。
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