探究坡地建築結構設計論文

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摘要:由於受到地形的影響,在一些高地和丘陵比較多的區域對地形建造建築物,存在很多的限制和影響,其中的穩定性和安全性至關重要。因此,本文針對坡地建築結構設計做出了進一步探究,對坡地建築結構設計需要遵循的原則、坡地建築結構設計、坡地建築結構設計應用例項給出了詳細的分析。

探究坡地建築結構設計論文

關鍵詞:坡地建築;結構設計;研究

坡地建築,簡單來說便是在地勢比較高,表面有很大起伏的地勢當中建造建築物,這樣的地形對建造設計的各項工作都會帶來限制和影響,但也提供了更多的想象和創意空間。與地形和地貌進行結合的建築,不但可以對建築當中的各項功能需求進行滿足,還能與外部環境進行結合,非常符合生態建築和綠色環保建築的特徵。從結構的角度進行分析,在坡地當中建造建築物,會存在一定的安全隱患,需要支付的資金會更多一些。因此,本文針對坡地建築結構設計做出瞭如下分析。

1坡地建築結構設計需要遵循的原則

1.1遵循當地的地形特徵

在對坡地建築物基礎結構進行設計的過程中,要先明確地形對建築物可能會產生的不利影響,分析出之後可能會帶來的威脅,以便能夠設計出來的建築物能夠更加合理,為之後的各項施工工作打好基礎。

1.2充分考慮容積率

在對坡地建築物進行設計的前期階段,要對容積率進行處理,以便將建築的可靠性以及舒適程度進行提升,這也是保障建築質量的前提基礎。在對方案進行設計的過程中,一定要與坡度結構進行結合,保障結構設計的合理性。以便強調在之後的坡度建築當中,能夠為設計人員提供更好的服務。但是,如果容積率沒有控制好,會將之後的建築物時效性進行降低。

1.3遵循安全性的原則

任何建築施工都要將安全性作為首要原則,而在坡地當中建築工程更要遵守安全性原則。對坡地安全性原則造成影響的關鍵原因便是基礎結構的穩定性較差。所以在實際設計的過程中,針對地形地貌條件要實際勘察,細緻分析,運用好基礎機構當中的穩定理念,將建築物的抗震效能進行強調,以便將建築物的穩定進行提升。

2坡地建築結構設計

2.1擋土牆設計

在坡地建築工程當中,對於擋土牆的設計,一定要應用經濟、合理以及安全的原則,將地形的實際情況作為設計的出發點,使建築能夠與地形進行充分的融合,因地制宜對建築進行構建,以便將建築物的社會效益進行提升。一般情況下,對於擋土牆的設計,可應用的方式包括:①分離主體和擋土牆,之後結合主體結構,對擋土牆景實施佈置,並使擋土牆滿足其中的剛度需求,這樣在壓力的作用下,牆體不會產生任何的傾斜和滑移現象;②將擋土牆和主體一同進行設計,結合1m的板頻寬度的單向板,對擋土牆進行設計。

2.2上部分的結構設計

在對坡建築進行設計的`過程中,會出現架空層比較高的情況,這樣會對柔軟底層進行破壞。如果使用長短柱將坡地架空,短柱會出現剪下破壞的情況。因此,結合《建築抗震設計規範》當中一系列規定。在對坡地建築工程進行設計時,為了進一步提升工程的穩定性,要注意在將擋土牆和主體進行整體設計的過程中,相關的計算過程一定要對側向土壓力產生的影響進行充分的考慮。

2.3基礎設計

在對坡地建築進行基礎設計的過程中,如果有持力層比較淺,地質分佈比較勻均,基礎承載的負荷比較小的地形,可應用價效比高,施工便利的淺基礎。針對較深的持力層,分佈不規範並且承載負荷比較大的地形,可使用樁基礎的形式,應用鑽孔樁以及挖孔樁的形式,以便將基礎承載的能力進行提高。如果有埋藏比較深的基岩,基礎承擔的荷載比較大的情況,人工實施挖掘的難度會非常大。一般情況下,使用衝孔灌注樁的形式便可對基礎承載力的要求進行滿足。

3坡地建築結構設計應用例項分析

3.1工程概況

某坡地建築工程,其安全等級為二級,抗震防烈度為Ⅶ度。此外,設計的基本加速度值是0.05g。處於對建築的安全性以及重要性考慮,抗震性類別為重點設防類。擬建的地勢高低起伏比較大,標高高差為22m。

3.2基礎方案設計

由於工程的位置在坡地上,在施工的過程中會產生很多的限制。所以,在正式施工的過程中,有些機械裝置是不能使用的。該建築工程為一層和二層建築,儘管樓層只差一層,但是之間的跨度比較大,所以柱網為25m。在實施天然基礎的過程中,開挖土方以及填方量會比較大,在全面並且綜合考慮安全性、變形情況以及穩定控制之後,在對天然基礎進行選擇時,要將基礎面積進行增加,並將開挖的深度加深,把土方挖填量進行擴大。但是,在施工的過程中,一定要注意,開挖天然基礎的過程中,會使之前的狀土遭到破壞,產生一些不良地質災害,特別是穩定性問題。在洪水季節,地下水極易進入到基礎下,產生軟弱帶。在對施工技術以及現場的實際情況進行充分的考慮之後,使用了人工挖孔樁的技術。人工挖孔樁基礎,可使用底部強風化砂岩層當作持力層,需要距離場地地坪大約8m左右,樁端端主力特徵值為1700kPa,其厚度大約為4.2m,屬於比較理想的樁持力層。人工挖孔樁可在底部實施擴孔,在對相應的承載力要求進行滿足時,可在原場地當中直接進行施工,不需要對場地實施大開挖,有益於提升建築的穩定性。但是,人工挖孔樁與天然基礎進行比較,造價會更高一些,並且其中施工的施工工藝會比較複雜。

3.3結構方案

在正式施工的過程中,使用了鋼框架-中心支撐結構體系。鋼框架主要應用的為焊接箱型鋼柱,其截面是500×500,架樑為焊接的H型鋼樑,截面為300×800,支撐使用的為焊接H型鋼,其截面為300×300。鋼結構柱腳應用的為埋入式剛接柱腳,地面以下使用的為外包鋼筋混凝土,將其埋入到基礎承臺當中,鋼框架樑和鋼框架柱會使用剛接、鋼框架樑以及鋼次樑之間進行鉸接的形式、並使用MIDAS-GEN複合計算,明確鋼結構的壁厚。

4結束語

總之,我國的國土面積當中,很大一部分都是山地,並且我國的很多城鎮周邊都是山,在坡地之上建造建築物已經非常普遍。儘管坡地當中的建築非常多,但內部的設計結構與常規的建築設計有著很大的區別,在對結構進行設計的過程中,要先明確地形對建築物可能會產生的不利影響,分析出之後可能會帶來的威脅,以便能夠設計出來的建築物能夠更加合理,並充分結合地貌以及施工條件等,在保障穩定性以及安全性的基礎上,實現各項建築功能。

參考文獻

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