概念設計包括的范圍極廣,因此不僅僅要分析總體方案確定的原則,還要顧及非材料的正確使用和關鍵部位的細部構造。但是首先和最重要的還是結構總體概念設計、材料選型和細部構造等問題,這些設計原則和結構概念中,較為重要的是結構總體設計。KTV設計要使空間效果圖美觀、絢麗、具有藝術氣息,但是最為重要的基礎還是結構總體設計。
一、延性耗能
在建筑結構的整體設計上要注意加強薄弱環(huán)節(jié),盡量做到等強度。同時,應使建筑結構在一個恰當?shù)牟课荒芟拇罅康哪芰?,在具體設計中即為各式各樣的梁,如框架梁、聯(lián)肢墻的連肢梁等。結構延性一般用延性系數(shù)表示,它表示的是結構極限變形(位移、轉(zhuǎn)角、曲率)與屈服變形的比值,也可以分別用位移延性系數(shù),轉(zhuǎn)角延性系數(shù)等來表示,該比值越大,結構的延性越好。在設計上為提高鋼筋混凝土梁的延性,一般采取以下措施,KTV設計公司哲東駐場設計師與大家分享。
(1)首先應選取合適的梁截面尺寸,以獲得合適的配筋率,避免梁受拉筋過多或出現(xiàn)超筋。因此,對地震區(qū)梁的配筋率要大大低于一般梁的最高配筋率。
(2)梁上部(跨中)和下部(端部)配置適量的受壓筋。
(3)提高梁混凝土強度等級,采用中低級鋼筋對延性有利。
(4)T形梁比矩形梁延性好。
(5)注意加密箍筋。地震區(qū)鋼筋混凝土梁的位移延性系數(shù)一般要求不得低于4。
二、多道防線設計
現(xiàn)在有一種新的抗震概念:當建筑結構受到強烈地震動主脈沖卓越周期的作用時,一方面利用結構中增設的贅余桿件的屈服和變形,來耗散地震輸入能量;另一方面利用贅余桿件的破壞和退出工作,使整個結構從一種穩(wěn)定體系過渡到另一種穩(wěn)定體系,實現(xiàn)結構周期的變化,以避開地震動卓越周期長時間持續(xù)作用所引起的共振效應。這種通過對結構動力特性的適當控制,來減輕建筑物的破壞程度,是對付高烈度地震的一種經(jīng)濟有效的方法。
三、妥善處理非結構部件
非結構部件一般是指在通常結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側(cè)力荷載的部件,如內(nèi)隔墻,框架填充墻,建筑處圍墻板,樓梯等。實際上,在地震作用下,高層建筑中的這些部件或多或少地參與工作,從而改變了整個結構或局部構件的剛度,承載力和傳力路線。造成未曾估計到的局部震害。在鋼筋混凝土框架體系的高層建筑中,這些影響最為普遍。任何一個KTV設計案例都要注意這些問題。
(1)砌體填充墻的抗震作用:①使結構剛度增大,自振周期縮短,水平地震力增大30%~50%。②改變了結構的地震剪力分布狀況。③砌體填充墻具有較大的抗推剛度,限制了框架的變形,從而減小了整個結構的地震側(cè)移幅值。
(2)柱端震害,在地震中,角柱上端被嵌砌于框架間的磚墻頂斷。這是典型的柱端震害。在框架體系設計中必須考慮,并采取恰當?shù)念A防措施。
(3)形成短柱破壞。采用鋼筋混凝土框架的高層建筑,就框架柱的受力狀況和破壞形態(tài)而言,一般情況下屬于長柱。由于窗裙墻對框架柱的剛性約束,減短了柱的有效長度,使它變成了短柱,承擔的地震力大增,發(fā)生剪切破壞。因此,采用貼砌圍護方案或墻、柱柔性連接方案都是防止短柱破壞的有效手段。否則沿柱的全高,柱身箍筋的配置均應符合短柱的規(guī)定。這一點,在施工圖中,應當說明清楚。