高层建筑竖向承重结构的特点
一般来说,在低层建筑和高层建筑中的竖向荷载和水平荷载所起的作用是各不相同的。在低层建筑中,竖向承重结构主要是抵抗竖向荷载,因为水平荷载对竖向承重结构所产生的内力和变形都较小。所以,在低层建筑中,一般是由竖向荷载控制决定竖向承重结构截面尺寸的大小和配筋多少的。而对于高层建筑而言,情况就不一样了。因为当房屋高度不断增加后,期水平荷载产生的内力和位移也会迅速增大。假如我们把建筑物看成是一根竖向悬臂杆件,那根据力学的知识可以知道,杆件的轴力只与高度的一次方成正比,水平荷载产生的弯矩与高度的二次方成正比,水平荷载产生的弯矩与高度的四次方成正比。
如前所述,由于高层建筑的竖向承重结构所受的荷载较大,所以也就要求采用强度较高的材料制作。从制作材料的角度上看,一般可以分为高层混凝土竖向承重结构、高层型钢混凝土竖向承重结构、高层钢―混凝土竖向承重结构、高层钢竖向承重结构等几种主要的竖向承重结构。
总体而言,高层钢结构有自重轻,抗震性能好,延性好的优点,但同时也有用钢量较大,容易锈蚀、造价较高的不足。高层型钢混凝土结构是指用钢筋混凝土包裹型钢骨架的结构,起优点众多,如其可有效的防止型钢骨架锈蚀,还具有抗震性能好、承载力大等优点。高层钢一混凝土竖向承重结构,则是由高层钢结构与高层混凝土结构两种竖向承重结构所组成。一般来说,为了抵抗水平作用,高层混凝土结构通常会做成高层剪力墙或简体形式。设计人员在设计时,可以根据工程的需要和它们的特点进行选择。
针对《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中10.3.4条款提出的单层钢结构主体结构的整体垂直度和整体平面弯曲检测,混凝土强度是混凝土质量控制的核心内容,是结构设计和施工的重要依据,是混凝土*重要的性能之一。由于施工控制不严,或施工过程中某些意外情况均可能影响混凝土的质量,或者在预留试块的取样、制作、养护、抗压试验等过程中发现有不符合相关技术规程或规范条文的情况,怀疑该批试块不能代表结构混凝土实际强度时,都可采用无损检测技术来检测和推定混凝土强度,作为结构混凝土合格与否的评定及验收依据。 规范中没有明确检测细则,以下几个问题还请各位多多指教:
1、钢结构主体结构的整体垂直度:规范要求对每个检查的立面,除两列角柱外,上应选取一列中间柱;
(1)假如检测的立面共测了5个柱,每个柱有两个方向的垂直偏差,那主体结构的整体垂直度如何定义?取5个柱垂直偏差的zui大值么?
(2)5个柱子可能偏移的方向不一致,如何定义整体垂直度?
2、钢结构主体结构的整体平面弯曲:
(1)钢结构
主体结构的平面弯曲是否可以认为是检测立面梁的整体平面弯曲?按照规范所画示意图,需找到立面的中点,用全站仪打坐标,中点的位置有疑义,误差较大;
(2)整体平面弯曲是否仅检测钢结构长边方向? 图片一所示:钢结构安全检测案例图片
二、钢结构性能实荷检验与动测
4.1对于大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性实荷检验,直接检验结构性能。结构性能的实荷检验可按本标准附录H的规定进行。加荷系数和判定原则可按附录H.2 的规定确定,也可根据具体情况进行适当调整。
4.2 对结构或构件的承载力有疑义时,可进行原型或足尺模型荷载试验。试验应委托具有足够设备能力的专门机构进行。试验前应制定详细的试验方案,包括试验目的、试件的选取或制作、加载装置、测点布置和测试仪器、加载步骤以及试验结果的评定方法等。试验方案可按附录H制定,并应在试验前经过有关各方的同意。
4.3 对于大型重要和新型钢结构体系,宜进行实际结构动力测试,确定结构自振周期等动力参数。结构动力测试宜符合本标准附录E的规定。
4.4 钢结构杆件的应力,可根据实际条件选用电阻应变仪或其他有效的方法进行检测。
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