混凝土框架頂層加建鋼結構設計探析

鈔鑫

摘要：隨著社會經濟和科技的發展，使得我國各個行業的發展都取得了極大的進步，城市化的進程也在不斷的提升。在城市的發展中建筑工程作為城市發展的基礎工程對城市經濟的發展和人們的生活都有著極為重要的作用。在我國現階段的發展中，大部分建筑都是采用混凝土材料來進行的施工，混凝土材料的有效使用可以增強建筑的穩定性和安全性。在建筑行業的發展中，建筑的框架結構一般都是采用鋼筋混凝土來進行施工，而在高層建筑的發展中，對于建筑的頂層也是采用鋼結構來加建，這樣可以進一步的對建筑的穩定性進行提升，進而有效的確保了居民居住的財產和生命安全。本篇文章，主要就是對混凝土框架頂層加建鋼結構設計進行的分析和研究。

關鍵詞：混凝土框架;頂層加建;鋼結構設計;分析研究

1 在混凝土框架頂層加建鋼結構設計的原因

在社會的不斷發展中，雖然城市化的發展得到了提升，但是人們居住環境的壓力也得到了提升，為了保障居民的居住，在城市的發展中就要不斷的對建筑的功能和面積進行增大。人口的增加和居住環境壓力的增大，也使得一些居民要對自己的居住條件進行改善，而為了保障建筑改善的合理發展，居住者必須按照規定而流程進行房屋加建的申請，在設計單位對所要加建的單位進行設計之后得到可以加建的批準之后，居住者才能對住房進行加建。在對房屋進行加建時通常都是采用混凝土框架來進行，而混凝土框架又可以分為混凝土加建和鋼結構加建兩種，這兩種加建方式有著一定的不同，效果也是不同的，鋼結構相比混凝土結構來說密度較大，但是整體性和耐腐蝕性以及耐火性都是較低的，但是由于鋼結構的重量較輕且利用率高，所以在我國實際的混凝土框架的加建上都是采用鋼結構的加建方式。

2 混凝土框架頂層加建鋼結構設計組成部分

混凝土框架頂層鋼筋結構說的是一種空間結構，主要的組成部分包括梁、樓板和柱子以及四種基礎載重量的構件。由于混凝土框架頂層鋼筋結構能夠有效的對土地資源進行利用，且重量較強，在進行加建時對原結構造成的荷載小，且還具有較高的防震能力，所以被廣泛的應用與高層建筑的加建結構設計中。通過對混凝土框架頂層加建鋼筋結構設計分析研究發現，混凝土框架頂層加建鋼筋結構設計的組成主要包括以下內容。

2.1 樓板設計

樓板的設計種類是多種多樣的，在對樓板進行設計時采用最為廣泛的為混凝土的現澆技術，這種技術可以有效的提升樓板結構的穩定性和安全性。在對樓板進行設計時為了保障樓板設計的合理性，需要在對其設計的過程當中注意以下問題：要加強對混凝在外部壓力下產生的結構問題，為了減輕樓板的重量，可以才輕型樓板來進行施工，在有經濟和物質條件的支撐下還可以使用組合型樓板，組合型樓板就是現澆混凝土和壓型鋼板的結合，這種樓板可以在較多的情況下使用，還能夠有效的提升樓板施工的安全性，

2.2 梁設計

梁設計是混凝土框架頂層加建鋼筋結構設計中的重點內容，為了保障梁設計的重點必須按照實際的建設需求和設計理論來綜合性的進行的分析。在對梁進行設計時對于安全性的要求較高，所以在進行設計的過程中必須根據建筑的安全需求來對梁進行設計，也可以通過合理的添加鋼筋材料來提升梁設計的質量，對于所添加的鋼筋材料必須有著嚴格的質量、剛度和延伸度以及規格要求，其次還要根據相關的設計規范來進行設計和施工。對于主梁進行時設計時，我國主要是采用鋼截面為H性以及口型的鋼材進行施工，對于次梁的選擇，需要選擇軋制鋼形制的鋼材。

2.3 柱設計

對于鋼結構加建層的柱設計一般要對連接的方式進行嚴格要求。在對柱腳進行連接時，我國現階段常用的方式為U型箍鏈接法以及鉆孔連接法。這兩種方式在進行連接時有著較大的不同，鉆孔連接的方式主要是通過將過渡板插入原來的混凝土樁頭鉆孔中后再通過錨固鋼筋對其進行焊接的一種方式，這種方法的優點是可以減小施工的復雜性，缺點為會降低柱設計的耐用性和可靠性。U型箍連接法主要是利用鋼柱下部分的U型箍阿來將地板和鋼柱進行連接，這種方式有著一定的局限性，所以一般只在加建范圍小的情況下使用。

3 混凝土框架頂層加建鋼結構的設計中需要注意的問題

3.1 建筑物的抗震設計

建筑物的抗震設計是極為重要的，抗震等級設置與所處的地域有著直接的關系，在對頂層加建鋼結構進行時抗震設計時也要根據實際的情況來對抗震的等級進行合理的設計。對于地震多發區等的建筑物的抗震等級的設定一般較高，這樣可以有效的對居住者的財產和生命安全進行保障。而對于地震少發的地區，就應該對抗震的等級進行合理的降低。

3.2 控制好混凝土框架頂層設計的溫度

在對混凝土框架頂層加建鋼筋結構設計中對其進行抗震設計和溫度控制都是極為重要的，但是在實際的混凝土框架頂層設計時，多數的設計人員只注重對于抗震的設計而忽略的對于溫度的控制，而缺少對溫度的合理控制在就會使得鋼結構遭到破壞，進而使得頂層發生裂縫的情況，也極大的減小了室內保溫的效果，在嚴重情況下還有可能導致建筑物的坍塌，對居住者造成極大的安全隱患。

3.3 頂層平面圖設計計算要有一定的科學性

在對頂層的平面對進行設計時要根據實際的情況來合理的進行，在混凝土框架頂層加建鋼筋結構設計中許多部分的構件位置有著重要的作用，所以對于每個構件之間的連接都需要經過精準的計算，如果對于計算存在較大的誤差不但降低會建筑物的質量，還會給建筑物留下較大的安全隱患。

4 結語

社會的進步在提升城市發展的同時也提升了人們的生活水平，所以使得人們對與生活的質量的要求也變得越來越高。在建筑的設計中對于的建筑物的頂層加建中使用鋼結構可以更好的提升建筑物的抗震性，這種結構也具有空間布置靈活的特點，所以在現階段的建筑行業發展中被廣泛的應用。在建筑的施工中使用混凝土材料進行施工時在一些問題的影響下必須要在頂層加建鋼結構，以此來提升建筑結構的穩定性和安全性。建筑行業的發展中，為了使得建筑行業得到長期的發展，也必須提升對于建筑混凝土施工中的施工技術和工藝的使用，只有這種才能保障建筑的整體質量，從而為建筑企業的長期發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

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