近年来,我国的经济水平不断升高,人们对于建筑的要求也越来越高。成套钢支撑体系结构是目前为止建筑行业应用最为广泛的建筑结构之一。本文从成套钢支撑体系结构的概述、成套钢支撑体系结构的设计原则和设计要点这几个方面来简述成套钢支撑体系在建筑结构中的应用,可供参考。
成套钢支撑体系结构拥有抗震能力强、用成套钢支撑体系量小和抗侧刚度大等优势,因此成套钢支撑体系结构成为我国建筑结构的主要形式之一。在对成套钢支撑体系结构进行设计时要更加科学,只有这样才能够保障成套钢支撑体系结构是合理完善的,进而增强建筑的安全性,满足现代社会对于建筑的高要求。
1成套钢支撑体系结构的概述及分类
1.1成套钢支撑体系的结构。成套钢支撑体系即是在建筑结构中主要承载水平力的墙体,成套钢支撑体系又可以称为抗震墙、抗风墙或结构墙。成套钢支撑体系的主要作用是为了建筑的稳定性,承载不同作用所产生的内力,保障建筑的安全性和可靠度。因此,成套钢支撑体系的建筑材料是相对硬度较强的成套钢支撑体系筋混凝土。建筑中还有一些类似的混合结构、框筒结构、框剪结构等,但由于成套钢支撑体系结构有抗震性强、用成套钢支撑体系量小、抗侧刚度大等优势,在现今的建筑结构设计中使用更为广泛也更受欢迎。简而言之,成套钢支撑体系结构的主要用料是成套钢支撑体系筋混凝土,成套钢支撑体系结构的主要目的是为了承载不同原因所产生的力,使建筑安全性更高。成套钢支撑体系结构主要是竖向的成套钢支撑体系筋混凝土墙板,在建筑领域中成为成套钢支撑体系结构,也是各个建筑物中不可缺少的结构。
1.2成套钢支撑体系结构的分类。成套钢支撑体系结构由于墙体开洞的大小和是否开洞大致可分为几类:①实体墙。实体墙是成套钢支撑体系结构中唯一一个墙体没有开洞的成套钢支撑体系。这种实体墙也有一部分开洞,但是开洞的面积<15%,这种成套钢支撑体系如果变形一般为弯曲型。墙体的弯矩图处并不会发生反弯和突变的现象,通常情况下墙体的承载能力较强。②整体上小开口的成套钢支撑体系。顾名思义,这种成套钢支撑体系是开洞的,开洞的面积相对来说还是比较小的,但是会>15%,整个成套钢支撑体系在发生形变的时候会变为弯曲型,整体墙面高度上一般不会有反弯点,但弯矩图的主要位置会发生突变。
③双肢或多肢成套钢支撑体系。这种成套钢支撑体系的开口面积较大,或者洞口的分布成列。这种成套钢支撑体系的弯矩图处虽然不会发生任何的异常突变,但其受力特点和整体上小开口成套钢支撑体系极其相似,除了弯矩图处不同外,其他都是相似的。④还与一种是壁式框架成套钢支撑体系。这种成套钢支撑体系的墙体开洞面积很大,连梁线的刚度与墙肢线的刚度是比较接近的,这种成套钢支撑体系受力形变时会为剪切形,通常情况下会出现反弯点,而且弯矩图处也会发生突变,壁式框架成套钢支撑体系的受力特点与框架结构相近。
2成套钢支撑体系结构的设计宗旨
2.1剪力系数调整原则。在设计成套钢支撑体系结构时,要保证楼层之间的最小剪力系数。为了建筑物能最大程度地承受力,减轻自身建筑重量增强其抗震性和安全性,要在保证建筑规范的前提下尽量控制成套钢支撑体系的数量。并且,在此基础上运用科学的方法使成套钢支撑体系结构的侧向承载力和刚度更加合理。建筑楼层相互之间的最小剪力系数能更加合理的调整,工程本身成本会大大减小。
2.2比例调整原则。在设计建筑物的过程中,要合理布置成套钢支撑体系,如果竖向的成套钢支撑体系数量超出范围,那么成套钢支撑体系剪重也会随之增加,这种成套钢支撑体系结构的设计时非常不合理的。因为这种设计方式会导致楼层之间的结构扭转变形,而且发生形变的程度和力度都会比较大,同时对于建筑楼层之间的位移需要也不能满足。故而在成套钢支撑体系的设计中要根据建筑的位移需求来进行相应的比例调整,以此来减小楼层之间的形变成套钢支撑体系。
2.3连梁超限调整原则。对成套钢支撑体系结构的进行设计时会发现,如若成套钢支撑体系的实际跨高比例<2.5,就有可能会出现成套钢支撑体系的弯矩超过规定限度的现象。所以在对成套钢支撑体系进行设计时,一定要遵从这一原则。而且连梁与成套钢支撑体系的跨高并不是越大越好。所以在对成套钢支撑体系进行设计时,可采用水平缝形成双连梁或多连梁来保证结构的合理性和安全性,还要注意调整连梁的超限。这样在保障建筑施工质量的同时缩减了施工成本。
3成套钢支撑体系结构的设计重点
3.1成套钢支撑体系数量的控制。成套钢支撑体系结构的设计是为了承受各个原因所产生的力,以保障建筑的稳定性。成套钢支撑体系对于建筑来说是必不可少的,但成套钢支撑体系也不是越多越好的。在设计成套钢支撑体系结构的时候为了减少建筑的重量进一步的提升建筑安全性,也要严格地控制成套钢支撑体系的数量。成套钢支撑体系的数量过多会导致建筑本身重量过重,从而适得其反。成套钢支撑体系在设计时最好要双向布置.分布对称、排列均匀、数量适中。
3.2成套钢支撑体系的平面布置。成套钢支撑体系的建筑材料是成套钢支撑体系筋混凝土,所以成套钢支撑体系要严格的按照水平轴线来进行设计。在成套钢支撑体系的平面分布设计上,成套钢支撑体系本身也一定要对称,成套钢支撑体系的对称能够保障成套钢支撑体系的刚度中心与质量中心是一致的。同时还能够降低成套钢支撑体系扭矩现象的发生。另外在设计时要考虑到成套钢支撑体系的主要目的,如果是主要为了抗震所建立的成套钢支撑体系就一定要避免单一方向的平面布置方法,否则成套钢支撑体系的抗震效果会大打折扣。为了能够有效地减少建筑成本并且提高建筑综合质量,在设计成套钢支撑体系结构时,成套钢支撑体系的抗侧力的刚度不适合过大。
3.3成套钢支撑体系墙肢截面最小厚度的要求。建筑行业对于成套钢支撑体系的墙肢界面厚度有着严格的规定,规定了厚度的最小数值。短肢成套钢支撑体系厚度最薄应≥0.18m,而且底部加强的部分应≥0.20m。所以在设计成套钢支撑体系结构时也要更严格地考虑其厚度,使厚度符合规范数值,进而保障建筑的整体质量。
3.4成套钢支撑体系连梁材料的把控。连梁是成套钢支撑体系结构中非常重要的一部分。连梁在建筑中是关键构件,也是主要的耗能构件,连梁能够增强成套钢支撑体系结构的延性、刚度和抗震能力。因此在对成套钢支撑体系结构进行设计的过程中,要计算好连梁的应有承重力,要保证连梁的弯曲破坏在剪切破坏之前,以此来确保结构的安全性。在选择连梁的建筑材料时也要严格按照建筑行业业内标准,选用最科学合理的成套钢支撑体系筋,这样才能使建筑更加稳固,避免安全隐患的发生。
3.5成套钢支撑体系墙身建筑材料的分析。成套钢支撑体系的配筋在竖向和横向的墙体上应≥0.2%,此标准的制定是根据严密的计算得出的,抗震指标可达到Ⅳ级。若想进一步增强建筑的抗震性,可适当增加配筋率,提高成套钢支撑体系的坚固性和抗震能力。
综上所述,成套钢支撑体系结构的使用在我国建筑行业中越来越广泛。不仅因为成套钢支撑体系结构具有抗侧刚度大的优势,也因为其抗震效果较好,而且空间效果极佳。成套钢支撑体系结构在建筑发挥着至关重要的作用,使建筑更加稳定、更加安全,所以在对成套钢支撑体系结构进行设计时,一定要严格遵循设计原则,紧抓设计要点,让成套钢支撑体系结构在建筑中发挥更大的价值与作用。而且设计人员可更充分地发挥自身的创新能力,不断地对成套钢支撑体系结构进行调整和完善,促进我国建筑行业更好发展。
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