高层建筑结构的审计要点

  随着经济和技术的发展,高层、超高层建筑已成为了城市建筑相当重要的组成部分。高层建筑中,要使用更多结构材料来抵抗外荷载,特别是水平荷载。因此抗侧力结构是高层建筑结构设计的主要问题,尤其是在地震区。这些就是高层建筑跟踪审计的要点。

  高层建筑结构的特点

  高层建筑与多层建筑的界定。从名词上看,多层和高层结构的差别主要是层数和高度,一般情况下,将10层以下,高度不超过28米的建筑看做多层建筑。但从设计角度来讲,高层建筑与多层建筑没有本质区别,都要抵抗竖向及水平荷载作用,原理是基本相同的。

  高层建筑的特点。高层建筑中,随着高度的增加,弯矩和位移都呈指数曲线上升关系。水平荷载是控制结构设计的主要因素。特别实在地震区,地震作用对高层建筑的危害也比对多层建筑大,高层建筑的抗震设计应更为复杂。高层建筑结构设计及施工要考虑的因素及技术要求比多层更为复杂。

  高层建筑的主要抗侧力结构。设计抗侧力结构是高层建筑结构设计的关键工作。高层建筑的主要抗侧力结构有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。在县级城市,主要是造型较为简单的小高层建筑,因此框架结构和框架-剪力墙结构是比较常用的结构形式。框架结构平面布置灵活,延性好,但框架结构侧向刚度小,不适用于高度很大的房屋建筑。框剪结构很好地解决了这个问题,它既有框架结构延性好的特点,又有剪力墙承载力大、刚度大的特点,是一种很好的抗侧力结构。

  高层建筑结构的审计要点

  关注最大适用高度,限制高宽比。每一种结构体系,都有其最佳的适用高度范围。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010规定,A级高度钢筋混凝土高层建筑,抗震设防烈度为7度时(潍坊地区),框架结构最大适用高度为50米,高宽比限值为4;框剪结构最大适用高度为120米,高宽比限值为6。在对高层建筑工程进行审计时,要重点审查工程图纸是否按规定设计,是否通过图审,是否严格按照图纸进行施工。

  对变形缝的设置给出合理化建议。为消除结构不规则、不均匀沉降对结构的有害影响,可以用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。但实际施工中,设缝会影响建筑立面,构造复杂,防水处理困难等。因此设计时通常需要根据具体情况决定是否需要设缝。

  具体审计时,可以从以下几方面来考虑,给出合理建议。(1)目前工程设计中,一般不设置防震缝,采取局部加强的措施。(2)对于伸缩缝,可以采取一些措施来避免设置:设800-1000mm宽的施工后浇带(建筑物太长时不宜使用);在温度变化较大的部位提高配筋率;采取保温隔热措施,减小温度应力等。(3)在地基条件比较差的时候,最好设置沉降缝,在地基条件许可的时候,可以采取措施减小沉降差,可以不设置沉降缝,比如把主体结构和裙房放在一个刚度很大的整体基础上。

  重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。从设计到施工要力求合理安全。对建筑抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。在抗震设防烈度为7度时,长宽比L/B≤6.0。对抗震有利的建筑立面应规则、均匀,从上到下外形变化不大。然后根据建筑平面、立面形状来进行结构总体布置,要尽量使刚心和质心重合减小扭转效应,侧向刚度和承载力上下相同,避免鞭梢效应使结构顶部变形过大。这些都是审计的要点。

  随着高层建筑越来越普遍,做为投资审计人员,应该把握高层建筑的技术特点来进行有针对性的跟踪审计,避免技术问题导致事故而使国家建设资金遭受损失。

  韩芳云

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