淺析影響房建結(jié)構(gòu)體系選型的因素及其設(shè)計要點

張秋明 中國中建設(shè)計集團有限公司廣西分公司

一、房建結(jié)構(gòu)的主要體系分析

1.框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)又稱構(gòu)架式結(jié)構(gòu)，主要是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成，構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。房建結(jié)構(gòu)體系中的單片剪力墻承受了近乎所有的水平力和豎直方向上的力，這種剛性結(jié)構(gòu)體系具有一定程度的結(jié)構(gòu)延展性，從而使得受到的作用力能夠有效的進行傳導(dǎo)。

3.框架-剪力墻體系?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)在受到水平力的情況下仍能夠和梁柱形成連接并且剛度不低。而存在樓板的作用力時，梁柱和樓板則會形成一個完整的結(jié)構(gòu)體系。在這個體系中，房建豎直方向的荷載主要由框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)，剪力墻則承擔(dān)水平作用力。

4.筒體體系。通過筒狀結(jié)構(gòu)來抵御側(cè)力的結(jié)構(gòu)體系。一般分為兩種方式，其一為實腹筒，其二為空腹筒。相比于其他的結(jié)構(gòu)體系，筒體體系有較強的強度與剛度，而且不同構(gòu)件之間的受力更為合理使得其具有了較強的抗震能力。較常用于跨度大、空間大的超高層建筑中。

二、影響房建結(jié)構(gòu)體系選型的主要因素

1.水平荷載因素。房建相比于其他建筑對水平荷載的要求更高，要考慮的因素也有很多。因為水平荷載影響的不僅僅是抗震能力，同樣它也是選型的重要參考對象。據(jù)相關(guān)理論研究發(fā)現(xiàn)建筑所形成的高度和建筑自身重力、軸力設(shè)計等一些參數(shù)成正比，但是風(fēng)荷載與地震的參數(shù)會發(fā)生變化。

2.比較大，這就容易造成房建的梁柱位置發(fā)生軸向變形，最后使得連續(xù)梁彎矩數(shù)值也發(fā)生變化進而導(dǎo)致最后建筑梁部位的負彎矩下降。此外，豎直荷載較大的情況下同樣會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件下料長度發(fā)生變化。

3.側(cè)向位移因素。通常高層建筑在水平荷載的影響下會發(fā)生不同程度的側(cè)向位移，嚴重的甚至?xí)?dǎo)致建筑倒塌，所以設(shè)計人員一定要注意將建筑的側(cè)向位移參數(shù)控制在一定的區(qū)域中。

4.延展性因素。高層建筑相比較于低層建筑而言，高層建筑對結(jié)構(gòu)柔性的要求更高一些，因為結(jié)構(gòu)柔性參數(shù)會影響地震作用在房建上的作用力。所以為了使建筑在受到較大作用力時還能夠有較避免發(fā)生倒塌事件的發(fā)生，設(shè)計人員要做出一定的相關(guān)措施去穩(wěn)固房建的結(jié)構(gòu)延展性從而確保建筑一定的安全性。

三、房建結(jié)構(gòu)設(shè)計要點的分析

（一）某房建工程概況

某房間工程為一種住宅類建筑物，在整個地面中沒有任何地質(zhì)問題的存在，整個建筑設(shè)計使用時間長達五十年左右，耐火等級為二級。抗震防烈度達到7度，建筑物為剪力墻結(jié)構(gòu)。此外，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級屬于乙級，為筏板基礎(chǔ)性建筑，整個建筑主體結(jié)構(gòu)是地上12層連帶有一層的地下室，右側(cè)有一個連帶的1層地下室，前面裙房設(shè)置的是一層地上的空間區(qū)域。

（二）基礎(chǔ)設(shè)計要點

該工程上部12層帶1層地下室，對目前現(xiàn)有的勘察數(shù)僅限具體分析：取厚度達到1000毫米的筏板，通過對筏板的相關(guān)計算促使其能夠達到最佳的經(jīng)濟效益。在筏板厚度的取值方面，若此建筑物屬于小高層建筑，平均每一層都要加厚50毫米。像12層的建筑物可通過對厚度的計算可以了解到，在嘗試之后挑選最為恰當(dāng)?shù)暮穸?。一般情況下會通過澆筑解決底板超長所造成的收縮或者溫度裂縫的問題，這是非常重要的。可是，這也給工程施工帶來了許多的問題，嚴重的還誘使?jié)矌┧蛄芽p問題的發(fā)生。有一部分高層建筑，其長寬度大體上能超出一百米的范圍，中間進行澆帶的合理性設(shè)置。在水化熱的影響下，一般會使用添加劑的方式對混凝土的膨脹或收縮情況進行相應(yīng)的補償，或采用纖維混凝土等方法在一定范圍內(nèi)可不設(shè)或少設(shè)后澆帶，同時積極的做好澆帶的日常護理和系統(tǒng)性保護。此工程長度達到近60米左右，比既定要求相比超出45米，為此，可選用筏板基礎(chǔ)采后澆的方式處理建筑結(jié)構(gòu)過長所引發(fā)的一系列問題。

（三）剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

1.合理布置剪力墻。剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合，且x，y兩向的剛重比接近。對此工程進行剪力墻設(shè)置的基礎(chǔ)上，質(zhì)心x與剛心在相同的方位，y向相差0.5m，這在一定程度上促使扭轉(zhuǎn)效應(yīng)得到明顯地縮減；在剪力墻中進行主梁的合理性設(shè)置，同時，在相關(guān)的位置上進行暗柱的系統(tǒng)性設(shè)置，對剪力墻平面之外的彎矩進行合理有效地掌控。

2.剪力墻配筋及構(gòu)造。第一，剪力墻配筋。本工程的剪力墻墻體厚度達到250mm，剩下的墻體厚度統(tǒng)一為200mm，在墻體外側(cè)進行水平鋼筋的放置、墻體內(nèi)部進行豎向鋼筋的設(shè)置。在剪力墻外側(cè)進行水平鋼筋的合理性設(shè)置，內(nèi)側(cè)進行豎向鋼筋的設(shè)置。對于低于六層的樓層，可在剪力墻的外側(cè)進行水平鋼筋的設(shè)置、剪力墻內(nèi)側(cè)進行豎向鋼筋的設(shè)置。針對低于六層的建筑物，水平筋Φ10@200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用Φ6@400拉筋；高于六層以的建筑物Φ8@200雙層雙向，雙排鋼筋之間采用Φ6@600拉筋。在建筑物地面以下的墻體配筋通常是由水壓力與土壓力共同作用下進行相關(guān)掌控的，在進行具體的計算基礎(chǔ)上對豎向鋼筋進行合理性的掌控。為能夠促使墻體的計算精準度得到進一步的提升，通常可把地下部分墻體的水平鋼筋設(shè)置在墻體的內(nèi)部，墻體外部進行豎向鋼筋的設(shè)置；第二，在剪力墻邊緣構(gòu)件的設(shè)置上，在設(shè)置了鋼筋混凝土邊緣構(gòu)件的情況與那些未進行邊緣構(gòu)件設(shè)置的剪力墻對比來看，墻體的整體承載性能得到了顯著性的提升，同時，墻體的穩(wěn)定性能大大增加。

四、結(jié)束語

綜上所述，房建結(jié)構(gòu)體系對于建筑業(yè)健康發(fā)展具有重要作用，因此為了保障房建工程質(zhì)量，需要結(jié)合實際合理選擇結(jié)構(gòu)體系，使房建工程建設(shè)更加合理、舒適。同時為了保障房建工程的安全使用，需要對其進行合理設(shè)計。

[1]張翀.房屋建筑結(jié)構(gòu)體系選型及抗震設(shè)計[J].四川建材,2016.

[2]符勇.探討房建結(jié)構(gòu)體系選型及抗震設(shè)計[J].中華民居,2014.

[3]謝曉君.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2017.