試討論混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

王珅 包靜

摘 要：對于建筑行業(yè)，在混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)可以有效增強建筑的抗震性。這在我國的建筑行業(yè)中已成為一項非常重要的做法。本文根據(jù)混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，簡單分析了加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾個方面，希望對建筑行業(yè)該方法的采用可以起到參考作用。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計；混凝土框架；加建

目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用較多，這種結(jié)構(gòu)體系的抗震性很好，因此在建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。近年來人性化特點隨著建筑功能的增多也逐漸被體現(xiàn)出來，這對現(xiàn)在的混凝土結(jié)構(gòu)提出了很高的要求，因此在現(xiàn)在的混凝土結(jié)構(gòu)中加建輕型鋼結(jié)構(gòu)的做法被應(yīng)用起來，這也彌補了之前混凝土結(jié)構(gòu)的缺點。新建結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)室內(nèi)靈活分割的目的，對現(xiàn)代建筑的設(shè)計標準可以更好的滿足，且在空間的利用及安全性方面的需求也得到了極大的滿足。

1混凝土框架與鋼結(jié)構(gòu)對比

混凝土框架的良好特點是剛度大、自重大、良好的封閉性和整體性。而鋼結(jié)構(gòu)具有自重性相對較小、較差的耐火性且容易受到外界的腐蝕等缺點。兩種結(jié)構(gòu)都是根據(jù)數(shù)學(xué)公式和傳統(tǒng)力學(xué)的計算得出的。在計算抗震性時，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的牢固性及整體性要對建筑同時設(shè)計多道抗震防御體系。在對鋼結(jié)構(gòu)和混凝土框架結(jié)構(gòu)的管理中，要求管理人員要具備非常專業(yè)的專業(yè)素質(zhì)及知識，因為在管理中需要管理人員對施工中更可能出現(xiàn)的風(fēng)險及隱患等問題進行及時的處理，保證工程的順利開展和完成。下面介紹幾點兩種建筑結(jié)構(gòu)的區(qū)別：

①兩種結(jié)構(gòu)采用的材質(zhì)不同。鋼筋和混凝土是混凝土框架的組成部分，因此該結(jié)構(gòu)的自重比較大；而鋼結(jié)構(gòu)主要是由鋼構(gòu)件連接而成，相對于前者其比重較小。②抗震性能上看，根據(jù)相關(guān)研究，混凝土框架在地震災(zāi)害中很少出現(xiàn)整棟樓倒塌的現(xiàn)象，主要是出現(xiàn)裂縫和局部的坍塌；而鋼結(jié)構(gòu)就會經(jīng)常出現(xiàn)變形和失穩(wěn)等現(xiàn)象，且因為其整體性也較差，因此整體性在其這幾過程中是主要需要被考慮的；③在施工管理方面，基于同面積的工程來說，鋼結(jié)構(gòu)因為

結(jié)構(gòu)簡單，因此工程速度相對較快；而混凝土框架結(jié)構(gòu)在工程施工時要在現(xiàn)場支模澆筑，且

該結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件工廠加工情況不多，鋼結(jié)構(gòu)加工后的預(yù)制構(gòu)件需要輸送到施工現(xiàn)場，在施工現(xiàn)場進行安裝、焊接?；诠こ淘靸r，混凝土框架結(jié)構(gòu)明顯高于鋼結(jié)構(gòu)，而在實際的施工中，要綜合考慮市場等多因素進行合理的選擇。

2混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的組成部分

2.1樓板設(shè)計

板樓設(shè)計中目前大多是選用的灌膠技術(shù)和鋼結(jié)構(gòu)施工，這樣不僅可以有效提高建筑本身的牢固性、穩(wěn)定性和安全性，還可以根據(jù)施工中出現(xiàn)的問題進行靈活的處理，確保工程的順利進行，并對工程質(zhì)量進行保證。另外，板樓設(shè)計中進行加建多層時通常采用花紋鋼板或輕型樓板，以達到減小新增荷載對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。屋面大部分采用的是輕鋼屋蓋，以減小自重。同時在條件許可的情況下也可以考慮采用組合樓蓋，就是壓型鋼板加混凝土現(xiàn)澆，從而提高整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與安全性。

2.2梁設(shè)計

要與國際設(shè)計標準相結(jié)合設(shè)計粱環(huán)節(jié)，同時兼顧實際設(shè)計的情況，對鋼構(gòu)設(shè)計進行合理和科學(xué)的設(shè)計。在設(shè)計時應(yīng)注意幾點：第一，確保梁的截面寬度要大于200毫米，寬度與高度比不能大于4。第二，選擇合理的鋼筋材料設(shè)計梁，確保梁結(jié)構(gòu)具有較強的硬度計抗震性能。最后，設(shè)計扁梁時，要進行嚴格的計算和設(shè)計，確保扁梁結(jié)構(gòu)具有合理性和科學(xué)性，采用雙向布置結(jié)構(gòu)，保證梁中線和柱中線二者之間要重合，增強建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.3柱設(shè)計

該環(huán)節(jié)的設(shè)計要求柱的截面必須嚴格符合設(shè)計的標準，只有這樣才能確保柱的設(shè)計具備合理性和科學(xué)性，增加鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，要嚴格遵循以下幾點：一般情況下，柱截面的寬度與高度不能小于300毫米，直徑必須大于350毫米，截面的短邊與長度比要小于3，柱縱向鋼筋配比要大于0.2%等。另外，可通過化學(xué)螺栓將后加建的鋼柱腳植到混凝土中，并設(shè)計抗剪鍵。具體項目中也可存在埋入式柱腳，柱腳可以喝混凝土一起澆筑。

2.4基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計

確保與建筑負荷能力、結(jié)構(gòu)形式和施工狀況等結(jié)合設(shè)計基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件，從而保證設(shè)計的質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)不合理及不符合要求的地方，要根據(jù)實際情況進行及時的修改，確保建筑工程整體的施工質(zhì)量。

3結(jié)語

高層建筑工程過程中人們最為關(guān)注的話題即安全問題?，F(xiàn)代建筑中廣泛應(yīng)用到了加建鋼結(jié)構(gòu)，這推動了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。加建鋼結(jié)構(gòu)增強了建筑整體的抗震性能、靈活性及整體性，給人們的生活與工作提供了安全的空間環(huán)境，在保障居民的財產(chǎn)與生命安全方面也做出了巨大的貢獻。為了保證工程的安全，在建筑設(shè)計過程中不但要遵循框架設(shè)計的原則，也要對施工材料進行嚴格的選取，施工要選用經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的施工隊伍，另外施工中還要進行嚴格的監(jiān)督監(jiān)管，確保良好的工程建設(shè)質(zhì)量，這樣才能對用戶的安全起到保障作用，促進建筑行業(yè)健康、嚴格的、可持續(xù)發(fā)展。

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