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2城市花园住宅小区B座建筑结构设计(单元式小高层)

2城市花园住宅小区B座建筑结构设计(单元式小高层)
2城市花园住宅小区B座建筑结构设计(单元式小高层)

毕业设计任务书

毕业设计题目----城市花园住宅小区B座建筑结构设计(单元式小高层)

建筑部分:

一目的要求:

通过建筑构造部分的设计,让学生进一步了解一般民用建筑设计原理和方法,掌握建筑施工图设计的技能,培养学生综合运用设计原理去分析问题、解决问题的综合能力

1.本设计为烟台城市花园住宅小区B座建筑结构设计,为点式小高层住宅(7~9层)。2.面积指标:城市示范小区住宅设计建议标准

一类建筑面积55-65 m2 使用面积42-48 m2

二类建筑面积70-80 m2 使用面积53-60 m2

三类建筑面积85-90 m2 使用面积64-71 m2

四类建筑面积100-120 m2 使用面积75-90 m2

3.套型及套型比可以自行选定。(一梯两户)

4.层数:七~九层;耐火等级:Ⅱ级;屋面防水等级:Ⅱ~皿级。

5.结构类型:框架或剪力墙结构

6.房间组成及要求:功能空间低限面积标准如下:

起居室18~25 m2(含衣柜面积)

主卧室12~16 m2

双人次卧室12~14 m2

单人卧室8~10 m2

餐厅≥ 8 m2

厨房≥ 6 m2,包括灶台、调理台、洗地台、搁置台、上柜、下柜、抽油烟机等。

卫生间4~8m2(双卫可适当增加),包括浴盆、淋浴器、洗脸盆、坐便器、镜箱、洗衣机位、排风道、机械排气等。

门厅:2~3 m2

贮藏室;2~4 m 2(吊柜不计人) 工作室6~8 m 2 7地形及环境(见图) 8、建筑技术条件

1)该建筑属丙类建筑,重要性等级为二级,设计使用年限50年;

2)该建筑位于地震区,设防烈度为7度;第一组,设计基本地震加速度值为0.1g 3)该地区基本风压0.55kN/m 2, 基本雪压0.50kN/m 2

4)该建筑场地为Ⅱ类,地上部分为一类环境,地下部分为二a 类环境,地下水位很低,设计时不考虑地下水的影响; 5)建筑地点冰冻深度:0.5 m ; 6)工程地质条件

该场地地形平坦,地貌类型属浑河冲积阶地。根据对建筑基地的勘察结果,地质情况见表1

表1 建筑地层一览表(标准值)

注:1)表中给定土层深度由自然地坪算起。

二 设计要求:

(一)建筑设计部分

在“安全、适用、经济、美观”的原则下,完成本工程的建筑平面组合及建筑物的立面及剖面设计。基本要求如下: 1.总建筑面积:3500m 2左右。 2.建筑层数:7~9层。 3.每套要求:

套型一 建筑面积:140~150m 2 :起居室(1间)、卧室(3间)、餐厅(1间)、厨

房(1间)、卫生间(2间)、阳台(1~2个)、储藏室。

套型二建筑面积:110~130m2:起居室(1间)、卧室(2间)、餐厅(1间)、厨房(1间)、卫生间(2间)、阳台(1~2个)、储藏室。

4.注意其使用特点,合理安排每套独立空间和共用空间。

5.根据平面设计和使用功能所需的层高尺度进行剖面设计。

6.运用建筑造型和立面构图的规律,结合平面、剖面的空间组合,进行建筑立面设计。7.注意与结构设计相协调。

8、本次设计在学生自己设计构思的方案基础上按施工图深度要求进行,但因无结构、水、电等工种相配合,故只能局部做到建筑施工图的深度。设计内容如下;

1)总平面图:比例1:500。

2)建筑平面图:包括底层平面、标准层平面图和顶层平面图,比例1:100,屋顶平面图,比例1:100

3)建筑立面图:包括正立面、背立面及侧立面图,比例1:100。

4)建筑剖面图;2个,比例1:100。

5)建筑详图:①表示局部构造的详图,如楼梯详图、外墙身详图、门窗详阁等;②表示房屋设备的详图,如厨房、厕所、浴室以及壁柜、挂衣柜、鞋柜、碗柜、灶台、洗涤盆、污水池、垃圾道、信报箱、阳台晒衣架等详图。比例自定。

6)设计简要说明、图纸目录、门窗表、装修表及技术经济指标等。

平均每套建筑面积=总建筑面积(m2)/总套数(套)

使用面积系数=〔总套内使用面积(m2)/总建筑面积(m2)〕X 100%

(二)结构设计部分

1.内容要求

1)确定结构方案:上部承重结构方案与布置;楼(屋)盖结构方案与布置;基础方案布置;结构措施及其特殊部位的处理等。

2)结构设计计算

荷载汇集;地震作用计算;风荷载计算;荷载组合及内力分析;一榀框架计算;现浇板计算;楼梯计算;悬挑构件计算;基础及基础梁计算;其它必要的构件计算。

3)结构施工图绘制:结构设计总说明;基础剖平面布置图及基础详图;标准层结构平面布置图及现浇楼盖配筋图;一榀框架梁柱配筋图;楼梯平面布置及配筋图;其他构件详图

2.成果形式

1)结构设计说明书

2)结构设计计算书

3)绘制图纸:结构设计说明;基础剖平面布置图及基础详图(比例1:100和1:30~1:50);结构布置图及配筋图(比例1:100,或1:60,标准层);一榀框架配筋图(比例1:30~1:50);楼梯配筋图(比例1:30~1:50);其它必要的构件配筋图(如:雨蓬或挑梁,比例1:30~1:50)。

三设计阶段:

1.方案设计(1.5周)

(1)各层平面图1:200

(2)主要立面图1:200

(3)楼梯剖面图1:200

2.施工图阶段(1.5周)

(1)各层平面图及屋面图1:100

(2)主要立面图1:100

(3)剖面图1:100

(4)大样图1:100

(5)首页图:设计说明,门窗表,图纸目录,装饰表,总平面图。

设计说明应包括;概括建筑名称、地点、设计依据、总图位置、自然地质条件、设计意图和贯彻设计原则的具体体现、建筑构造方案及其它特殊事项说明。

四参考书目参考资料:

1.现行建筑设计规范

2.住宅设计原理

3.民用建筑设计原理

4.民用建筑配件图集

5.房屋建筑学

6新版《建筑设计资料集》第3本。

7房屋建筑学课程设计任务书及指导书。

8建筑制图教材的施工图部分。

9地方有关民用建筑构、配件标准图集。

10房屋建筑统一制图标准(GBJ—86)。

11住宅设计规范(GB50096—1999)。

12《建筑结构制图标准》(GB/T50105—2001)

13《建筑结构荷载规范》(GB50009—2006)

14《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)

15《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)

16《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)

17《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)

18全国民用建筑工程设计技术措施(结构)2003

19《钢筋混凝土结构设计原理》

20《砌体结构》

21《地基基础》

22《建筑抗震》

五时间进度安排:

2011年1月5日----2011年3月6日开题报告、外文翻译2011年3月7日----2011年4月24日建筑设计

2011年4月24日----2011年6月10日结构设计

高层建筑结构设计原则及意义分析

高层建筑结构设计原则及意义分析 发表时间:2018-11-29T18:12:15.133Z 来源:《防护工程》2018年第22期作者:周德泓 [导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。 中国联合工程有限公司 310000 摘要:随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容,因此,研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征,分析了高层建筑结构设计的原则,阐述了高层建筑结构体系的选型问题,并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 关键词:高层建筑结构;设计;对策 0 引言 随着科技和社会的不断发展和进步,自从19 世纪以来出现了现代高层建筑,高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统,高层建筑的结构设计,一方面要满足包括抗震,抗风等在内的安全性能的要求,另一方面,也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。 1 高层建筑结构的特征 高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载,同时也承受着在垂直方向的荷载,并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下,建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱,然而在高层建筑中,外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加,高层建筑的位移增加较快,但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度,同时使得建筑物的使用受到影响,并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此,在设计高层建筑结构时,首先控制侧移在规定的范围之内,所以,高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。 2 高层建筑结构设计的原则 2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算,如果选择不合理的计算简图,那么就比较容易造成由于结构安发生的事故,基于此,高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时,计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中,其结构节点不单是钢节点或者饺节点,保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。 2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况,考虑施工条件,相邻的建筑物的影响等各个因素,在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥,必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告,如果缺失,那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下,相同结构单元应该采用相同的类型。 2.3 选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求,并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确,传力简单。在相同的结构单元当中,应该选择相同结构体系,如果高层建筑处于地震区,那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件,工程设计需求,施工条件,材料等的综合分析的基础上,并和建筑包括水,暖,电等各个专业的相协调的情况下,选择合理的结构,从而确定结构的方案。 2.4 对计算结果进行准确的分析随着科技的不断进步,计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件,采用不同的软件得到的结果可能不同,所以,建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下,选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符,所以进行计算机辅助设计的时候,出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题,基于此,结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后,应该进行校核,进行合理判断,得出准确结果。 2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变,强压力弱拉力,强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则,加强薄弱部位,对钢筋的执行段锚固长度给予重视,并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。 3 高层建筑结构体系的选型 建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙,柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础,利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。 根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系,钢结构体系,钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中,具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征,造价低廉,耐久耐火,成本低,整体性能优良,但存在着自重大,延性差,施工慢等缺点;钢结构体系的强度高,抗震性能比较好,施工方便,跨度大,用途多,但是存在着费用高,防火性能差,施工复杂等不足;钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处,不但增加了钢构件的材料强度,同时具有较高的抗震性能,成本低廉,然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足;钢-混凝土组合结构具有承载能力高,抗震性能强,比钢结构具有更优良的耐火性,施工速度快,但是存在着节点的构造比较复杂的缺点,一般被用于小屁偏心受压构件。 根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系,剪力墙结构体系,框架-剪力墙结构体系。利用柱,梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构,并且承受水平荷载,这种结构侧向位移大,框架结构内力大,适于50m 高度以下的建筑;通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系,就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大,整体性能好,不易受水平力作用发生变形,适应于高层建筑,但是由于剪力墙的间距小,使得平面的布置不灵活,因此,在公共建筑中不宜使用;利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系,这种结构形式不但具有实用性强,布局灵活的优点,同时承受水平负载的能力更高,在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中,需要注意考虑剪力墙的位置,设计合理的剪力墙的数量,以及满足框架的设计要求。

浅谈高层建筑结构设计的优化

浅谈高层建筑结构设计的优化 摘要:在社会经济快速发展的背景下,城市建筑用地资源日益紧张,高层乃至 超高层建筑项目不断兴起,在城市建筑领域中占据着相当重要的地位,并带动着 建筑行业的蓬勃发展。高层建筑项目建设中,结构设计的质量水平会对高层建筑 物的整体性能产生影响,如何对高层建筑结构进行优化设计是业内人士必须关注 的一项课题。本文即探讨在高层建筑结构优化设计中存在的不足之处,并提出了 高层建筑结构优化设计的解决措施与方法,望能够促进建筑结构设计方案的进一 步优化与发展。 关键词:高层建筑;结构;设计;优化 引言:高层建筑凭借着自身众多优势而成为当前城市建设中最重要的类型。 而结构设计的科学合理性对高层建筑的安全稳定性、适用性、耐久性及经济性等 有重大影响,因此优化高层建筑结构设计意义重大。高层建筑结构优化的主要目 的是在满足人们基本居住要求的前体下,实现对有限空间及资源的更合理分配, 以提升房屋的安全、舒适及美观性。建筑工程包含的内容众多,因此结构设计优 化的内容也是多方面的,在结构优化设计中,只有从多角度进行全面的优化设计,才能从整体上促进高层建筑结构优化设计水平的提高。 1、高层建筑历史与现状发展 在很早以前就有了结构化优化的思维,是在很多建筑设计者的实践中提炼出 来的,林同炎设计大师就是首次在国内提出结构化优化的方法。之后在我国高层 建筑迅速发展,目前发展已经十分惊人,各种优化方法也层出不穷。 在早前,手工画图时代,结构设计师都是依靠先把空间问题转换成平面问题。此时通过计算力学效应,逐步分析计算和考核,强度、整体受力情况都需要一一 验算核准,强调安全性,也要满足设计的基本要求。然后凭经验初取截面,再进 行强度验算校核、整体受力验算等步骤。由于受到当时条件制约,整体上要既要 实现经济,又要完全达到优化设计是很难达到的。随着计算机的普及,在建筑设 计上的应用,利用计算机来优化建筑设计结构,研究成果虽然取得了突破性的进展,但是应用上并不如人意。那是因为科研的结果与现实的运用在很大程度上有 一定的距离,现实中会考虑更多的约束条件,工程的复杂性在现实中得到体现。 不是科研中的简单函数关系就能处理完成,需要考虑实际情况。工程的复杂和不 可复制性,就决定了结构化优化的难度。 各种计算机语言和软件的出现,为建筑结构化设计提供了精准的计算,让设 计更有迅速。即便如此,科学研究的最优解和建筑实际的最优化还是有很大的区别,理论和实践区别在于实践的变化性。这就需要以实践为基础,更深入的去研究,从结构优化,到安全、美学、功能等方面进行优化。 2、设计高层建筑结构合理性所遵守的原则 2.1 高层建筑结构基础设计方案要合理 高层建筑场地的地址因素是决定高层建筑结构基础方案如何选择的参考依据。合理、有效的高层建筑结构基础方案的设计,必须结合相应的地址勘探条件,必 须切实、全面的考虑周边原有建筑群体、施工限制条件、地基荷载分布情况与高 层建筑结构类型等相互间的关联因素。 2.2 保证高层建筑结构设计方案的合理性

高层建筑结构设计资料

名词解释: 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用, 技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高 层结构,错层结构,多塔楼结构。 4.8度、9度抗震烈度 设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙 结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱 —剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠 合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。 6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近,以减少扭转效应。 7.《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。 3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。 4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m,且基础顶面应低于 设计地面100mm以上,以免基础外露。 5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏 形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或 桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙 房一侧设置后浇带,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时,应进行地基变形验算。 9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位 面积上所需施加压力值。 10.偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过 大。 11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布 较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反 力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。 12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调 条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用 地下空间,也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。 1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。 2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN /m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。 3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大,可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放 大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采 用时程分析法进行补充计算。, 6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计, 这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言, 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答: 1.我国对高层建筑结构是如何定义的? 答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑结构有何受力特点? 答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力 近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯 矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外, 高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求 较高。

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房屋建筑学课程设计任务书 题目: 单元式多层住宅施工图设计 一、目的要求 通过初步设计和局部施工图设计,了解施工图的内容、表示方法及工作步骤,培养学生识图能力以及综合运用所学民用建筑设计原理及建筑构造知识来分析问题和解决问题的能力。 二、设计条件 根据给定的住宅方案设计图,进行部分施工图设计。 三、设计内容及深度 由于设计时间有限,并缺乏结构及水电工种的配合,要完成全套施工图设计有困难,因此只部分达到施工图深度。要求设计以尺规绘制,2#图2张(白色绘图纸),图标见附图。 1、单元标准层平面图比例 1:50~1:100(一个单元,即一梯两户) a、标注纵横轴线及轴线编号。 b、标注三道尺寸。 第一道:总尺寸-建筑外包尺寸。 第二道:轴线尺寸-轴线间距及轴线至外墙边缘尺寸。 第三道:墙段及门窗洞口尺寸。 c、标注房间名称及面积。 d、绘出厨房、卫生间的固定设备。(洗涤池、灶台、洗脸盆、浴缸、抽水马桶) e、标注门窗编号。如M0920,C1815 f、楼梯间绘出踏步、平台、栏杆扶手及上下行线。引出绘制楼梯间底层平面图。 h、剖切线及剖面图编号。(要求纵向剖到楼梯间) 2、单元屋顶平面图比例 1:100~1:150(一个单元,即一梯两户) a、标注纵横轴线及轴线编号。 b、标注二道尺寸。 第一道:总尺寸-建筑外包尺寸。 第二道:轴线尺寸-轴线间距及轴线至外墙边缘尺寸。 c、绘制屋面排水组织设计:屋面排水坡度、女儿墙纵坡、雨水口、落水管等的组织设计。 d、引注屋面构造详图编号。 3、门窗统计表 按一个单元的门窗数量统计制表。 门窗表 4、剖面图(一个)比例 1:100 a、标注被剖到的墙轴线及编号。 b、标注三道尺寸。 第一道:总高尺寸-室外地坪至女儿墙顶。 第二道:层间尺寸-室外地坪至底层地面,底层地面至楼面,楼面至楼面,楼面至屋面,屋面至女儿墙顶。 第三道:墙段及门窗洞口尺寸,阳台尺寸。 c、标高。室外地坪、底层地面、各层楼面、女儿墙顶等处标高。 5、主立面图(一个)比例1:100 a、两端轴线编号。 b、窗表示出窗扇划分及开启方式(每种窗表示一樘) c、标注外墙面材料及色彩(墙面、窗台、勒脚等)。 6、屋顶构造详图(2~3个)比例1:5~1:10 四、参考资料: 《房屋建筑学》教材 《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001—2001 《房屋建筑学课程设计任务书及设计基础知识》自编

高层建筑结构设计简答题及答案

.1 框架—支撑结构 在框架中设置支撑斜杆,即为支撑框架,一般用于钢结构,由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构,称为框架—支撑结构。 2.(框筒结构的)剪力滞后现象 翼缘框架中各柱轴力分布并不均匀,角柱的轴力大于平均值,中部柱的轴力小于平均值,腹板框架各柱的轴力也不是线性分布,这种现象称为剪力滞后现象 3. 框架的剪切刚度 C框架产生单位层间剪切变形所要施加的层间剪力。 f 三.. 简述房屋建筑平面不规则与竖向不规则的类型,在设计中应如何避免上述不规则结构?平面不规则包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。 竖向不规则包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。 在设计中可以通过限制建筑物的长宽比,立面的外挑和内收以及限制沿向刚度的变化来避免不规则结构。 四. 剪力墙抗震设计的原则有哪些?为什么要设置剪力墙的加强部位?试说明剪力墙加强部位的范围。(10分) 强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施。 因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大; 总高1/8和底部2层高度中的较大值,且不大于15m.。 五.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? (10分) 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。 七. 简述框架-剪力墙结构的主要特点 (10分) 框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙组成的结构体系,具有两种结构的优点,既能形成较大的使用空间,又具有较好的抵抗水平荷载的能力。 八.简述高层建筑结构结构设计的基本原则。(11分) 注重概念设计,注重结构选型与平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风好且经济的体系,加强构造措施,在抗震设计中,应保证结构的整体性能,使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列基本要求:1)具有必要的承载力、刚度和变形能力;2)避免因局部破坏而导致整个结构破坏;3)对可能的薄弱部位采取加强措施;4)避免局部突变和扭转效应形成的薄弱部位;5)宜具有多道抗震防线。 1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别? 框架是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。 框筒是空间结构,沿四周布置的框架参与抵抗水平力,层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒结构的四榀框架位于建筑物周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒,使建筑材料得到充分的利用。因此,框筒结构的适用高度比框架结构高得多。 2.计算水平地震作用有哪些方法? 计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。 3.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。 9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 地震系数:地面运动最大加速度与g的比值。 动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。 地震影响系数:地震系数与动力系数的积。 4.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?

高层建筑结构设计复习总结

2元 高层建筑结构设计复习总结 一、1.高层建筑:将10层及10层以上或高度超过28m的混 凝土结构为高层民用建筑;高层建筑结构是高层建筑中的主要承重骨架。2.高层建筑优点:占地面积小,节约建筑用地; 缩短城市道路和各种管线,节约基础设施费用;改造城市面貌。3.高层建筑结构功能:安全性、实用、耐久、稳定4.高层建筑结构中:轴力和结构高度成线性关系;弯矩和结构高度成二次方关系;位移和结构高度成四次方关系。4.高层建筑结构形式:a按材料分:砌体结构、钢筋砼、钢结构、钢和钢筋砼材料混合结构b.按结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构(框筒结构、筒中筒、多筒、成束筒)、悬挂结构及巨型框架结构5.(1)砌体结构:造价低; 强度低,特别是抗拉、抗剪强度低、延性差;抗震性不好(2). 钢筋砼结构:优(强度高,能组成多种结构体系,抗震性能较好,跟钢结构相比刚度大,造价低,材料来源丰富,耐火性好)缺(自重大,结构截面尺寸大,建筑面积小,造价增加施工周期较长)(3)钢结构:优(较理想材料,强度高,自重轻,延性好,抗震性能好,施工速度快,易于加工,施工方便)缺(造价高,耐火性差,维护费用高)6.(1)框架结构体系:优(建筑平面布置灵活,可形成大空间,立面也可变化;延性好;造价低。)缺(侧向刚度小;水平位移大,一般不超过60米;在高烈度地区,高度严格控制;非结构

构件破坏严重,维护费用高;缺少二道防线)设计要点:a 根据使用要求,建筑要求来布置框架层高;b梁柱节点必须刚接;c梁的跨度受梁、断面尺寸限制d柱断面尺寸根据轴力大小确定,在震区有轴压比限制(2)剪力墙结构体系:利用钢筋砼墙体组成的承受全部竖向和水平作用的。优(整体性好;侧移刚度大;变形小;非结构构件损坏小;结构次生内力P-Δ效应不显著;弹塑性稳定问题不突出;承载力易满足要求;抗震性能好;具有多道防线)缺(剪力墙间距较小;平面布置不灵活;大房间受到限制;自重大;刚度大,周期短)(3)框架-剪力墙结构体系:在框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水瓶座用的高层建筑结构。优(侧向位移小;减轻节点负担;增加了超静定次梁;保证了塑性的发展;屈间侧移屈干均匀;框架部分各层剪力趋于均匀;具有多道防线)缺(水平方向刚度不均匀)(4)筒体结构体系:由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。7.高层建筑结构发展原因:经济的发展;建筑用地减少;城市人口增多;地价上涨;建筑科技进步;钢筋及水泥的应用8.高层建筑发展:建筑功能和用途越来越好,建筑城市化;向亚洲发展,高度将有新突破;在结构设计方法方面着重技术深化;采用新结构形式。二1.在高层建筑结构设计中,水平荷载与作用占据主导和控制作用2.高层建筑中活荷载的不利布置一般怎样考虑:高层

新农村中单元式多层住宅施工图设计

新农村中单元式多层住宅施工图设计 一、目的要求 通过理论学习、参观和设计实践,初步了解一般民用建筑的设计原理、初步掌握建筑设计的基本方法与步骤,设计一些功能齐全、使用方便,环保、节能、节约土地、节省材料、品质优良的单元式多层住宅。 二、设计条件 1.本设计为城市型住宅,位于城市居住小区或棚户区改造住宅区内,具体地点市郊。 2.面积指标:平均每套建筑面积70~120m2。耐火等级二级;抗震设防烈度为8度;日照间距按1:1.5;建筑的水、暖、电均由城市集中供给。 3.套型及套型比由设计者自定。 4.层数:5或6层,两单元。 5.层高:2800mm。(3000mm) 6.结构类型:砖混结构或框架结构。 7.房间组成及要求 (1)居室:包括卧室和起居室。各居室间分区独立,不相互串通。其面积不宜小于下列规定:主卧室12m2,单人卧室9m2,起居室20m2。 (2)厨房:每户独用,房内设案台、灶台、洗池等(燃料:

天然气入户)。 (3)卫生间:每户独用,设蹲位、淋浴(或盆浴)及洗脸盆。 (4)阳台:每户设生活阳台和服务阳台各一个。 (5)贮藏设施:根据具体情况设搁板、吊柜、壁龛、壁柜等。 三、设计内容及深度要求 本设计按施工图设计深度要求进行,手工绘制草图,(墨线正图),电脑出2#图纸。 1.单元底层平面图 1:50(布置家具设备、计算使用面积); 2.标准层平面图 1:100; 3.立面图:主要立面及侧立面 1:100; 4.剖面图1个 1:100(需剖到楼梯) 5.墙身节点详图3个1:10(墙脚即散水、窗台、过梁) 6.屋面排水图1:100 7.技术经济指标 平均套型建筑面积=总建筑面积(m2)/总套数 标准层使用面积系数=标准层使用面积(m2)/标准层总建筑面积(m2)×100% 四、设计方法与步骤 1.分析研究设计任务书,明确目的、要求及条件。 2.广泛查阅相关设计资料,参观已建成的住宅建筑,扩大眼界,广开思路。 3.在学习参观的基础上,根据住宅各房间的功能要求及各

高层建筑结构抗震与设计考试重点复习题(含答案)

1.从结构的体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:_框架结构,剪力墙结构,_框架-剪力墙_结构,_筒体_结构,悬挂结构和巨型框架结构。 2.一般高层建筑的基本风压取_50_年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,采用_100_年一遇的风压值;在没有_100_年一遇的风压资料时,可近视用取_50_年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3.震级――地震的级别,说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度――指某一地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度设防烈度――一般按基本烈度采用,对重要建筑物,报批后,提高一度采用 4.《建筑抗震设计规范》中规定,设防烈度为_6_度及_6_度以上的地区,建筑物必须进行抗震设计。 5.详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏:小震作用下应维持在弹性状态,一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修:中震作用下,局部进入塑性状态,可能有一定损坏,修复后可继续使用大震不倒:强震作用下,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6.设防烈度相当于_B_ A、小震 B 、中震C、中震 7.用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法,一般计算的是这些结构在__下的内力和位移。 A 小震 B 中震C大震 8.在建筑结构抗震设计过程中,根据建筑物使用功能的重要性不同,采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别? 甲:高于本地区设防烈度,属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙:按本地区设防烈度,属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙:除甲乙丁外的一般建筑 丁:属抗震次要建筑,一般仍按本地区的设防烈度 9.下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。(D) A 8°抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9°抗震设计

高层建筑结构设计特点.

浅论高层建筑结构特点及其体系 [摘要]文章分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。 [关键词]高层建筑;结构特点;结构体系 我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有: (一水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

浅谈高层建筑结构设计_0

浅谈高层建筑结构设计 上世纪末以来,城市化进程加速,城市人口激增,社会经济蓬勃发展,高层建筑在城市中越来越多。如今,城市中的高层建筑已经成为当地经济繁荣的重要标志。 标签结构设计;高层建筑;控制参数;载荷;抗震 1 高层建筑的特点 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层及10层以上和高度超过28 m 的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。相比多层建筑而言,高层是向空中发展,容积率一定的情况下,建造高层建筑可以节省规划用地面积,提高城市绿化率,还可以缓解城市用地紧张的局面。 高层建筑基础需要计算确定深度,独立的高层建筑单体而言,基础埋深比较容易确定,但现今住宅多为数十栋高层建筑群,地下车库相互连接,这时,既要充分考虑地下车库应的侧向刚度作为高层建筑的侧限。 高层建筑比多层建筑多出较多的设备用房,如电梯、管道井等,这样就会增加建筑物的造价,增加公共面积;从建筑防火的角度看,高层筑的防火要求要高于中低层建筑,也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。 2 高层结构设计体系特点 地震作用和风荷载的影响下高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。高层建筑的抗震性能、抗侧刚度、承载能力、造价高低,与所采用的结构系统密切相连。不同的层数、高度应采用不同的结构体系。 2.1 筒体结构 单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒;框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足。但剪力墙结构体系平面布置不灵活,结构自重往

房建课程设计单元式多层住宅楼

房屋建筑学课程设计任务书孙凤明、王首一、侯万钧 2012年9月 题目:单元式多层住宅建筑设计 (一)目的要求: 配合理论教学内容,进行初步设计实践。通过课程设计阶段,培养学生综合运用建筑设计原理和已学知识,培养学生在设计中发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生基本掌握建筑设计的基本方法和步骤。 (二)设计条件: l、建设地点:北方某多层小区内住宅楼基地 2、面积指标及户型:一梯两户,每户三室两厅或两室两厅、一卫、一厨。每户建筑面积90平方米,可又下调5%的浮动。 3、辅助房间: 厨房——设洗池、案台、炉灶、橱柜,必须在图上体现出洗、切、炒过程所需设备。 卫生间——1套,其面积自定。在卫生间内需图示出设置坐便器、淋浴或盆浴、盥洗等设施。 4、其它设施: 双阳台(生活阳台和辅助阳台均按l00%计算建筑面积),不必设置垃圾道及储物间。 5、层数及层高: 六层、层高2.80米(顶层由于有设备管线可稍高些,但最多不超过3米)。 6、结构: 框架或砖混结构任选。若使用砖混结构外墙为240mm,但山墙部分应做到370mm,并做外墙保温。 7、设计要求:, 套型恰当、使用方便、经济合理。

(三)设计时间安排: 本题目分两步完成: 第一步完成草图设计:一草时间为两天左右,二草l天。 第二步完成设计:时间为2~3天。具体次序自行安排,但周四必须完成一半以上,教师检查。 周二下午3:30交正图。建筑馆101室。 (四)设计内容及深度: 本题目分两步完成:第一步完成方案草图设计(可徒手单线绘制),第二步完成设计(方案草图设计,最好经教师改图后,再行上板设计,至少同学之间应相互检查)。 1.首层平面图(设计为两个单元)、标准层单元平面图,楼顶层平面各一,比例l:l 00。 (1)确定各房间的形状、尺寸及位置,表示固定设备及主要家具布置,标注房间面积。 (2)确定门窗大小、位置(按比例绘制,不标注尺寸),表示门的开启方式和方向。 (3)画出楼梯、阳台等。 (4)标注两道外部尺寸(总尺寸和轴线尺寸)和必要的内部尺寸。 (5)标注剖切符号,注写图名和比例。 2.剖面图:沿建筑长轴、短轴各一,比例l:100。 (1)确定各主要部分的高度和分层情况,以及主要构件的相互关系。 (2)表示出楼梯的踏步、平台以及固定设备。 (3)标注室内外地面标高、各层楼面标高、屋面标高,标注两道外部尺寸(即建筑总高度及各层层高)。 (4)注写图名和比例。 3.立面图(2个单元总立面):建筑入口立面,比例1:l 00。 (1)表示出门窗、阳台、雨蓬等构配件的形式和位置。 (2)注写图名和比例。 4.各节点详图:比例1:5~l:10

结构工程师必知的100个设计要点

方案阶段 1.建设场地不能选在危险地段。 由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方,因此,在结构方案及初步设计阶段, 应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段,应根据不利程度采取相应的技术措施。 2.山地建筑尤其需要注意总平布置。 山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的 距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。当需要在 条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙 类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能 产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。 此条为强条; 台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡 支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。3.是否有地下室。 高层建筑宜设地下室;对无地下室的高层建筑,应满足规范对埋置深度的要求。 4.高度问题 室内外高差是多少,房屋高度是多少,房屋高度有没有超限。 5.结构高宽比问题 设计规定,6、7度抗震设防烈度时,框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。高 宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性(主要影响结构 设计的经济性,对超高层建筑,当高宽比大于7时,结构设计难度大,费用高)的宏观控制。6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置。 采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。当必须设 置时,应符合现行规范有关缝的要求,并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地 基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。 各缝宜合并布置,并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽,防止地震时发生 碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架 结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。 7.结构平面布置不规则问题

高层建筑结构设计特点及体系分析

高层建筑结构设计特点及体系分析 发表时间:2016-07-08T16:27:19.500Z 来源:《基层建设》2016年6期作者:李晓瑞 [导读] 近年来,我国高层建筑设计及施工又有很大的发展,各种结构型式得到充分应用。 广西南都建筑设计有限公司 530021 摘要:近年来,我国高层建筑设计及施工又有很大的发展,各种结构型式得到充分应用,高层建筑的体型和功能更加多样化,结构复杂程度增加。基于此本文着重对高层建筑结构设计特点及体系进行了分析,旨在为提高高层建设工程质量提供参考。 关键词:高层建筑;结构设计;体系 前言 高层建筑结构的最主要特点是水平荷载为设计的主要因素,侧移限值为确定各抗侧力构件数量和截面尺寸的控制指标。有些构件除必须考虑弯曲变形外,尚需考虑轴向变形和剪切变形的影响,地震区的高层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。目前国内高层建筑类型不断增多,发展较快,由此需要结合钢结构和混凝土结构的优点,承载力高、延性好、变形能力强等理论基础,对建筑结构设计进行研究。 1高层建筑结构设计特点分析 1.1重视侧向荷载对结构的影响 随着建筑高度的增大,侧向荷载对结构影响的增长速率大于竖向荷载的增长速率,到某一高度时,侧向荷载对结构的影响将超过竖向荷载。从这开始,侧向荷载将成为确定高层建筑结构方案和影响土建造价的决定性因素。为此,对侧向荷载的作用,该倍加关注。 1.2结构设计除需满足承载力以外,还需满足侧移要求 (1)侧移的限值 结构受侧向荷载后,结构将发生水平变位——侧移。按侧移对结构的影响,可分为绝对侧移和层间侧移这两项。这里,绝对侧移是指建筑结构相对于地面原点的水平变位大小;而层间侧移则是指两相邻楼层绝对侧移值之差(见图1)。绝对侧移量过大,将会使结构产生P-效应,增大结构内力;有时甚至还会引起电梯运行困难,增加结构倾覆和失稳的危险性;同样,层间侧移过大,将会导致装修和非承重墙体的损伤[1]。 图1绝对侧移和层间侧移 (2)减少侧移的途径 一是减少风荷载或地震作用。对不考虑地震作用的高层建筑,风荷载是侧向荷载中的主要荷载。减少风荷载,就可减少侧移量。圆形平面时的风荷载最小,约只为矩形平面时的60%;即使将房屋的已定平面形状略加修饰,使之更近于流线形时,则同样也可起到减少风压的效果。 二是选用合适的结构方案。根据房屋的高度、高宽比、平面形状和它的体型,在选择结构方案时,将一并考虑控制侧移的这一因素。因一旦选定了结构方案,实际上,这时结构的侧移也就确定了。 三是设置刚性层。如我国某高层建筑 (地上37层、地下2层、高140m),钢筋混凝土框架一核芯筒结构,平面呈单轴对称的六边形,高宽比达5.2。但由于在第20层和第35层处各设了一道刚性层,使结构的顶点侧移量、由原先的284mm降至250mm,减少了10%。 1.3注意减轻楼面自重,减少楼面的结构高度 楼面(包括楼板及楼面梁)自重将占结构竖向荷载的大部分,由于高层建筑的层数多,虽每层的竖向荷载减少有限,但积累后的值对下层的柱、墙和基础都会产生不小的影响。 在确保楼层净高不变的条件下,减少楼面的结构高度,就可减少每层的层高。积累后,有时使房屋总高不变而增加楼层层数达1层或2层;或也可在楼层层数不变的条件下,减少房屋的总高。这些都将产生十分可观的经济效益。 2高层建筑结构设计体系分析 2.1框架结构体系 对于水平荷载作用,常用的方法有以下几种: 1)反弯点法。反弯点法的基本假设是把框架巾的横粱简化为刚性梁,因而框架节点不发生转角,只有侧移,同层各柱剪力与柱的移

高层建筑结构设计考试试题(含答案)

高层建筑结构设计考试试题一、填空题( 2× 15=30) 1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担,竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型,即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比,有结构整体性好,刚度大,结构高度可 以更大。等优点。 框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担,而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型,即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大,到中间某一位置,层间位移随 层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值 4、 法。当结构的质量 中心下会发生扭转。 中心和刚度中心中心不重合时,结构在水平力作用 二、多项选择题(4×5= 20) 1、抗震设防结构布置原则(ABC) A 、合理设置沉降缝C、 足够的变形能力B D 、合理选择结构体系 、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有(AC) A、端区 -M max, +M max, V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N, V 、跨中 M max及对应 N, V E、端区N max及对应M, V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用( A )分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为(ABCD )等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑(ACD)。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题(7×5= 35) 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定:忽略连梁的轴向变形,假定两墙肢的水平位移完全相同;各墙肢截面 的转角和曲率都相等,因此连梁两端转角相等,反弯点在中点;各墙肢截面,各连梁截面及层高等几何尺寸 沿全高相同。

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