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結(jié)構(gòu)設計:高層建筑的溫度作用有哪些?

2015-10-23 08:34  來源于網(wǎng)絡  【  【打印】【我要糾錯】

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高層建筑結(jié)構(gòu)是高次超靜定結(jié)構(gòu)。超靜定結(jié)構(gòu)受到溫度變化的影響時會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力與變形。

最初,人們?yōu)闇p小或避免溫度變化的作用,往往采用保溫隔熱措施,把結(jié)構(gòu)隱蔽在立面墻體之內(nèi),使結(jié)構(gòu)置于恒溫環(huán)境之中,不受外界溫度變化的影響。但對鋼筋混凝土高層建筑,一般較多地采用結(jié)構(gòu)外露的設計方案。在這種情況下,結(jié)構(gòu)的內(nèi)力必將受到外界溫度變化的影響。

引起高層建筑結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力的溫度變化主要有三種,即:室內(nèi)外溫差、日照溫差和季節(jié)溫差。

一般說來。由干濕度變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)約束力與結(jié)構(gòu)內(nèi)樓面的數(shù)量減正比。溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形一般有以下幾種:

1.柱彎曲

由于室內(nèi)外的溫差作用,引起外柱的一側(cè)膨脹或另一側(cè)收縮,柱截面內(nèi)應變不均而引起彎曲。

2.內(nèi)外柱之間的伸縮差

外柱柱列受室外溫度影響,內(nèi)柱柱列受室內(nèi)空調(diào)溫度控制,兩者的軸向伸縮不一致,便引起樓蓋結(jié)構(gòu)的平面外剪切變形。

3.屋面結(jié)構(gòu)與下部樓面結(jié)構(gòu)的伸縮差

暴露的屋面結(jié)構(gòu)隨季節(jié)日照的影響,熱脹冷縮變化較大,而下部樓面結(jié)構(gòu)的溫度變化較小,由于上下層水平構(gòu)件的伸縮不等,就會引起墻體的剪切變形和剪切裂縫。

一般來說,對于10層以下的建筑物,且當建筑平面長度在60m以下時,溫度變化的作用可以忽略不計。對10層至30層的建筑物,溫差引起的變形逐漸加大。溫度作用的大小主要取決于結(jié)構(gòu)外露的程度、樓蓋結(jié)構(gòu)的剛度及結(jié)構(gòu)高度。只要在建筑隔熱構(gòu)造和結(jié)構(gòu)配筋構(gòu)造上作適當?shù)奶幚,在?nèi)力計算中仍可不考慮溫度的作用。對于30層以上或10Om以上的超高層建筑,則在設計中必須注意溫度作用,以防止建筑物的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)的破壞。

目前在我國,對高層建筑結(jié)構(gòu)設計中如何考慮溫度作用尚無具體規(guī)定。精確而實用的內(nèi)力計算方法和具體而有效的構(gòu)造措施都有待于進一步研究。

責任編輯:ivor
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