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错层结构三难点,解决办法在这里

2019
04/24
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建筑界
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【摘要】在工作中,屡次碰到结构专家、业主单位的结构工程师提到结构错层的不利性,建议在超限报告中对结构错层进行分析。但在超限报告中,却很少看

在工作中,屡次碰到结构专家、业主单位的结构工程师提到结构错层的不利性”,建议在超限报告中对结构错层进行分析。但在超限报告中,却很少看到结构错层的专项分析,至少深圳地区是这样。这种阳奉阴违”的事情,我觉得挺好奇。偶尔想起来,阳奉阴违”的原因无非两点,一线的结构工程师不知道怎么分析,或者认为没必要分析。

这次,我们自己做一个复杂项目的超限报告。结构错层比较严重,终于有机会,仔细思考结构错层”究竟该怎么分析。

错层给结构带来的不利性,个人认为主要有三点:

1)错层削弱楼盖整体性,降低结构受力的协同性,并使传力路径出现薄弱环节,引起应力集中现象;

2)在楼板错层位置,会形成短柱,短柱延性较差,对抗震不利;

3)错层位置楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震或风载作用下会产生较大的扭转效应,对错层位置的梁,也会产生不利影响。

针对第1点,首先要补充楼板应力分析,尤其要搞清楚错层附近的楼板应力。如果水平推力较大,为了保证水平力的传递,可以梁侧水平加腋。加腋之后,梁的刚度变大,在梁柱节点位置,梁会将更多的弯矩传递给柱,此时就要复核柱的承载力是否足够。有些单位,加腋作为一项构造措施,并未在计算模型中反映,也未手算复核,在梁柱节点位置,可能违背了强柱弱梁”的设计原则。这点应引起注意。

针对第2点,结构错层,短柱是客观存在的。在计算中,短柱的问题是容易抗剪超。我们的办法是,确保短柱在小震及中震作用下,均保持抗剪弹性。其中,抗剪截面验算,要预留足够的富裕度。抗剪计算中,有一个重要参数,剪跨比,需要谨慎确定。根据《高规》10.4节,抗震设计时,错层处框架柱箍筋应全柱段加密配置,抗震等级应提高一级。

针对第3点,楼板采用弹性板计算,评估水平力对梁的影响。根据影响程度,可采用配置一定量抗扭纵筋和箍筋的方式提高梁的抗扭能力。

另外,如果结构错层非常严重(大范围错层),还应在整体概念上进行把控。主要可采用以下思路:1)结构水平位移、扭转位移应该从严控制。原因在于,错层处的楼板水平位移差与结构整体水平位移基本呈正比,控制结构整体水平位移,相当于间接控制了楼板水平位移差;相比常规结构,结构扭转对错层结构影响更加不利,容易出现楼板翘曲及应力集中,因此,结构扭转位移需要偏严控制。2)设法降低短柱的轴力,提高短柱延性;降低短柱剪力,提高短柱抗剪承载力富裕度,具体办法可在结构布置上着手。

在全国的超限审查技术要点中,错层只是一个很小的超限项,隶属楼板不连续”。但它明显比普通的楼板不连续要更复杂,值得大家关注。这篇文章,可为大家提供一些思路。下次,如果再有专家、业主提出对结构错层”的分析要求,我们可以照此做点工作,积极相应专家号召,积极听取业主意见

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