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房屋建筑工程结构设计分析

房屋建筑工程结构设计分析
房屋建筑工程结构设计分析

房屋建筑工程结构设计的分析研究摘要:随着我国经济的快速发展,建筑也取得了飞速的进步,并且取得了很大的成就。房屋也逐渐的由单层、多层向高层发展,并且房屋的结构也逐渐变得复杂和多种多样。针对当前的主要建筑结构设计还存在一些需要解决的问题。所以,加强对于房屋建筑结构设计诸多问题的分析具有很大的现实意义。文章主要对于建筑结构设计常见的问题进行了分析,并分析了错误的原因及其后果,并且给出了一些实质性的建议。

关键词:房屋建筑;结构设计;研究

1前言

伴随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也逐渐的提高了,对于建筑设计的要求也快来越高。我们只有大力发展先进的设计理念,应用先进的技术,并加强对于轻质、环保的建材的研究,才能够使建筑结构设计更加的合理、安全、可靠,从而充分的符合我国建筑结构设计的发展方向。

2房屋建筑设计的基本方法

2.1屋面结构图

如果建筑是坡屋面时,对于结构的处理方式主要梁板式和折板式。一般来说梁板式主要用于建筑平面不够规整,板跨度大,屋脊线复杂的坡屋面,折板式一般适用相反的情况。板配筋的时候应该有大部分或者全部的板负筋拉通,从而来抵抗拉力。对于坡屋面板的画法,一般是使用剖面示意图和大样详图来进行表示,这样就可

高层建筑结构设计分析王方成

高层建筑结构设计分析王方成 发表时间:2016-07-28T15:02:06.787Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:王方成 [导读] 本文结合工程实际,对高层建筑结构设计分析。 深圳市建筑设计研究总院有限公司 摘要:随着我国科学技术的不断进步和经济的快速发展,城市中高楼耸立,高层建筑物已成为人们共同的追求。本文结合工程实际,对高层建筑结构设计分析。 关键词:高层建筑;结构设计 1 工程概况 该建筑总长46.10m,总宽35.90m,总高 111.563m,大屋面层高96.90m。地上共23层,地下 2 层。地下室层高 4.7m 与 3.75m。1~22 层层高 4.2m,23 层层高4.5m。上部均为办公室,地下部分为车库和设备用房。总建筑面积53065.79 m2,其中地上37307.59 m2,地下 15758.20 m2,建筑占地面积 10636m2。 2 自然地质情况 本工程场地地震基本烈度 7 度,设计地震分组第三组,设计基本地震加速度 0.1g,属于抗震不利地段,建筑场地类别Ⅱ类,设计特征周期取 0.45s。50 年遇基本风压 0.80kN/m2,场地地基土自上而下可划分为 7 层,从上至下依次为①层填石,层厚 2.7~19m;②层中砂,层厚 0.90~22.9m;②-A 层淤泥,层厚 1.70~1.90m;③层(含砾砂)粉质粘土,层厚 1.3~3.2m;④层残积砂质粘性土,层厚 2.6~8.0m;⑤层全风化花岗岩,层厚1.1~7.3m;⑥层强风化花岗岩:灰白、灰黄、灰褐色,饱和。⑥-1层砂土状强风化花岗岩,层厚 1.1~11.1m;⑥-2 层碎块状强风化花岗岩,层厚 0.8~11.5m;⑦层中风化花岗岩:灰、灰黄、灰白色,岩芯多呈短柱状和长柱状,局部呈块状,中粗粒花岗结构,块状构造,岩芯裂隙较发育,多呈闭合,岩芯采取率 67%~87%,RQD=38~71,岩石饱和单轴抗压试验为 64.60~70.10MPa,标准值为 66.03MPa,岩石坚硬程度为坚硬岩,岩体完整程度为破碎~较完整,岩体基本质量等级为Ⅱ~Ⅳ级。本次勘察所有钻孔均有揭示至该层,均未揭穿,揭露厚度为2.20~10.76m。 3 基础形式 由于办公楼及其周边纯地下室在基坑开挖后存在一定厚度的①层填石(厚度为 3.46~11.54m),采用预应力管桩时难以穿越填石层,另可供预应力管桩选择的桩端持力层④层残积砂质粘性土、⑤层全风化花岗岩和⑥-1 层砂土状强风化花岗岩分布不均匀,考虑到⑥-2层碎块状强风化花岗岩和⑦层中风化花岗岩分布较均匀,根据拟建场地岩土层特性、拟建物结构特点及荷载情况,采用冲(钻)孔灌注桩基础。 4 主体结构设计 4.1 结构选型 本建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类)。由于建筑功能布局多为开敞办公区、大会议室等大空间,中间部分以及建筑外形要求美观、大方等方面因素,故本建筑主体部分采用钢筋混凝土框架———核心筒结构形式。框架———核心筒结构的周边框架与核心筒之间形成的可用空间较大,能使房屋空间布局灵活,又能使高层建筑结构满足较大刚度的要求,因此广泛用于写字楼、多功能建筑。具体做法是在建筑中部的电梯井筒及楼梯间四周布置抗震墙框筒,加大外框筒的柱距,减小梁的高度,周边形成稀柱框架。参照规范抗震设防烈度为7 度,确定抗震等级框架为二级,核心筒为二级。 4.2 主要荷载取值 高压配电房、电梯机房、通风机房活荷载为 7.0 kN/ m2,储藏间活荷载为 5.0 kN/m2,备餐间、车库活荷载为 4.0 kN/m2,商场、消防疏散楼梯活荷载为3.5 kN/ m2,办公室、卫生间、走廊、门厅、屋面花园、多功能厅大会议室活荷载为 3.0 kN/ m2,食堂活荷载为 2.5 kN/m2,上人屋面活荷载为 2.0 kN/m2,不上人屋面活荷载为 0.5 kN/m2。大型设备按实际情况考虑。 4.3 主要受力构件尺寸取值 地下室~1 层墙厚度为 400mm,2~23 层墙厚度为300mm。框架柱截面尺寸:地下室为 1200mm×1200mm,1~3层为1100mm×1100mm,4~6 层为 1000mm×1100mm,7~9 层为 1000mm×1000mm,10~12 层为 900mm×1000mm,13~15层为 800mm×900mm,16~18 层为 800mm×800mm,19~21 为700mm×700mm,22~23 层为 600mm×600mm。地下室负一层顶板的厚度为 200mm,地下室顶板除核心筒内板厚 180mm之外,其余部位板厚为 300mm,屋面层的板厚为 120mm,其它各楼层的板厚为 100mm。 4.4 主要结构材料选取 梁板混凝土强度等级为 C30,柱墙混凝土强度等级:-2~4层为C50,5~9层为C45,10~14 层为 C40,15~19 层为C35,20构架层为 C30。此外,圈梁、构造柱、挑檐、雨篷及楼梯均采用 C30 混凝土。主要用于基础梁、板,墙和柱以及楼面梁的纵筋选用 HRB400级钢筋。 4.5 计算软件及计算依据 本工程计算使用程序为中国建筑科学研究院开发的建筑结构三维设计与分析软件 SATWE。计算依据为建筑条件图以及《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010等国家相关规范。 4.6 计算结果分析 (1)位移比。基于刚性楼板假定,考虑偶然偏心的条件下,X 方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.19 (第26层第1塔),Y 方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.28(第 26 层第 1 塔),属于平面不规则中的扭转不规则。位移比超过 1.2,需要考虑双向地震作用。 (2)层间位移。计算时不扣除整体弯曲变形,不考虑偶然偏心的影响,X 方向地震力作用下的楼层最大位移:1/1055<1/800;Y 方

房屋建筑混凝土结构设计作业

房屋建筑混凝土结构设计作业3 一、选择题 1.框架柱的平面位置由房屋的使用要求形成的平面柱网尺寸来确定,民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在(C)米之间。 ~6 ~6 ~9 ~12 2.采用(D),其优点是有利于抵抗来自纵横两个方向的风荷载和地震作用,框架结构具有较好的整体作工作性能。 A.横向框架承重体系 B.纵向框架承重体系 C.斜向框架承重体系 D.混合承重体系 3.设置伸缩缝的主要目的是为了减少结构中的温度应力,温度应力的大小与(D)有关。 A.结构承受荷载的大小 B.结构的高度 C.结构的几何形状 D.结构的长度(或宽度)4.(B )是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。 A、现浇式框架 B.预制装配式框架 C.现浇预制框架结构 D.钢框架结构 5.框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用(A)。 A.分层法 B.反弯点法值法 D.底部剪力法 6、在框架结构内力和位移计算中,考虑到(D),计算框架梁截面惯性矩I时应考虑其影响。

A.框架梁的抗扭刚度影响 B.框架柱的稳定性影响 C.框架节点的塑性铰影响 D.现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘的作用 7.计算框架梁截面惯性矩时应考虑现浇楼板对它的影响,为方便设计,对现浇楼盖,边框架梁的截面惯性矩取为(C)。(I0为矩形截面梁的截面惯性矩) I0I0 . 5I0 I0 8.地震作用或风荷载对框架结构的水平作用,一般都可简化为作用于(D)上的水平力。 A.框架梁 B.框架柱 C.框架板 D.框架节点 9.框架结构在节点水平集中力作用下,(B) A.柱的弯矩图呈直线形,梁的弯矩图呈曲线形 B.梁的弯矩图呈直线形,柱的弯矩图呈曲线形 C.梁和柱的弯矩图都呈直线形 D. 梁和柱的弯矩图都呈曲线形 10.一般认为,当框架结构梁的线刚度与柱的线刚度之比(D)时,采用反弯点法计算所引起的误差能够满足工程设计的精度要求。 A,等于1 B.低于1 C.低于3 D.超过3

浅析高层建筑结构设计的难点

浅析高层建筑结构设计的难点 我国建筑行业发展至今,不管是其规模还是建筑技术在国际领域都是名列前茅。在建筑工程中,结构设计环节,是高层建筑未来施工的主要参考依据。它具有基础性、关联性、创新性等特征,在当代城市规划中,发挥着越来越重要的作用。基于此,结合国内高层结构设计的相关理论,着重对其设计难点进行分析,以达到降低高层建筑建设成本,保障结构设计质量的目的。 标签:高层建筑;结构设计;难点分析 一、高层建筑结构的特征 与普通建筑相比,高层建筑需承载垂直和水平两个方向的荷载,因此,其对结构的荷载承受能力要求更高,其中垂直荷载主要是由建筑物高度引起的,而水平荷载则是由外界风力产生的,外界风力和地震都是影响高层建筑结构稳定性的重要因素,另外,建筑层数的增高也会加快建筑物的位移速度,而过快得位移速度则会对建筑物的功能性和建筑物内住户的舒适度产生直接的影响,并且过大的侧移位还会对建筑的结构和非结构构件造成损害,因此,相关人员在进行高层建筑结构设计时,需合理控制建筑物的侧移范围,才能保证其结构功能性良好。 二、高层建筑结构的设计原则 (一)基础方案的合理性 高层建筑结构基础施工方案,是保证高层建筑施工整体性和良好性的基础保障,在实际的建筑结构方案设计当中,相关设计单位需要依照具体施工地质条件,依照具体的建筑施工要求来对结构实施设计。一方面,在建筑结构基础方案的配置上,需要和地质调查报告进行对接,保证其中各项调查数据充分符合工程施工标准。另一方面,在进行高层建筑施工过程中,还需要对建筑实施综合性进行分析,特别是对建筑整体结构的稳定程度、每一个环节的负载加以考虑,通过这种施工设计方式,充分保证工程施工的稳定性。 (二)结构措施完善 在高层建筑施工当中,除了需要对基础施工方案和施工图纸进行设计之外,其中还有一个比较重要的施工原则是相关施工单位经常忽略的问题,那就是需要保证建筑结构实施措施完善化。相关设计单位在对高层建筑结构进行设计的过程当中,需要充分地注意各部分组件相互之间的衔接程度。比如建筑体当中的钢筋锚固长度等,同时,设计单位还需要充分注意建筑体存在的一些薄弱环节,建筑体本身的温度对建筑体组件产生的影响等,对这几个方面的问题,在实际的设计工作当中,需要充分遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的基本结构设计原则,保证高层建筑结构设计的稳定性。

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

浅析建筑结构设计中基础设计 王宇雷

浅析建筑结构设计中基础设计王宇雷 发表时间:2018-08-14T11:14:06.167Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第8期作者:王宇雷1 田冉2 [导读] 不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础,也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。 1山东滨北建筑设计院有限公司;2山东省滨州市建筑设计研究院 摘要:基础设计作为房屋建筑结构设计的主要内容,加强房屋建筑结构设计中基础设计的探讨,不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础,也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。 关键词:建筑结构;基础设计;分析 房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展,将先进的技术不断的应用于实际,在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料,应用于房屋建筑的结构设计中去,提高屋建筑的安全性、适用性,使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。 一、房屋建筑结构设计的重要性 从笼统意义上说,房屋建筑结构主要指两个方面的内容,一方面指的是房屋的建筑结构,一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。 二、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则 设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要有提前量,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。 三、高层建筑基础的设计分析 1、上部结构的刚度对基础受力状况的影响 假设上部结构为绝对刚性,当地基变形时,各竖向构件只能均匀下沉;如忽略竖向构件端部的抗转动能力,则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座,亦即基础梁犹如倒置的连续梁,不产生整体弯曲,却以基底分布反力为外荷载,产生局部弯曲。反之,假设上部结构为绝对柔性,对基础的变形毫无约束作用,于是基础梁在产生局部弯曲的同时,还经受很大的整体弯曲。于是,两种情况下基础梁的内力分布形式与大小产生很大的差别。实际结构物常介于上述两种情况,其整体刚度的考虑非常困难,只能依靠计算软件分析。在地基、基础和荷载条件不变的情况下,增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力,但同时导致上部结构自身内力增加,即上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。还应注意的是上部结构的刚度贡献也是有限的。 2、基础刚度对基底反力分布的影响 绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时,对荷载传递无扩散作用,如同荷载直接作用在地基上,反力分布p(x,y)则与荷载q (x,y)大小相等、方向相反。当荷载均匀时,基础呈盆形沉降;如欲使基础沉降均匀,则需使荷载从中部向两端逐渐增大,呈不均匀状。绝对刚性基础对荷载传递起着“架越作用”。由于基础为绝对刚性,迫使地基均匀沉降。由于土中塑性区的开展,反力将发生重分布。塑性区最先在边缘处出现,反力将减小,并向中部转移,形成马鞍形分布。理论分析与试验研究表明,基底反力的分布除与基础刚度密切相关外,还涉及到土的类别与变形特性、荷载大小与分布、土的固结与蠕变特性,以及基础的埋深和形状等多种因素。 3、地基条件对基础受力状况的影响 基础受力状况还取决于地基土的压缩性及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时,基础结构不仅不产生整体弯曲,局部弯曲亦很小;上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性,且分布不均,这样,基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限,形成的摩擦力也有限,不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化,可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外,外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此,应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。 4、上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法 上部结构与地基和基础三者是彼此不可分离的整体,每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。共同作用分析,就是把上部结构、基础和地基看成是一个彼此协调工作的整体,在连接点和接触点上满足变形协调的条件下求解整个系统的变形与内力。在共同作用分析中,上部结构和基础通常是由梁、板组成,因此可以采用有限单元法、有限条法、有限差分法或解析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵,并利用变形协调条件与地基的刚度矩阵耦合起来。地基首先需确定采用何种地基模型:线弹性地基模型,非线弹性地基模型还是弹塑地基模型。然后建立地基的刚度矩阵。在共同作用分析中,可以根据实测结果把基础和上部结构的实际刚度进行共同作用分析,并考虑施工过程的影响,把结构荷载和刚度形成情况分别四、建筑基础设计中应注意的问题 1、保证荷载的可靠传递 基础结构应具有必要的强度和刚度,以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩,可靠地传给地基土或桩顶。 2、参与变形协调,减少不均匀沉降 基础结构介于上部结构与地基土之间,其刚度大小及其在平面上的分布,对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。例如:多、高层建筑中,当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求,或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时,可采用筏型基础。筏型基础的平面尺寸,在地基土比较均匀的条件下,基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重

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?

房屋建筑工程结构实体检测方案精选

万盛经开区科技孵化基地工程 结 构 实 体 检 测 方 案 编制单位:重庆业典园林工程有限公司编制人:_邹易___ 审批人:__敖剑锋____ 编制日期:2015年7月8日

结构实体方案审批表

实体检测方案报审表 工程名称:万盛经开区科技孵化基地工程 年7月8日 2015年7

目录 1. 工程概况 (1) 1.1. 各部位混凝土设计标号 (1) 1.2. 楼板设计厚度 (1) 1.3. 钢筋保护层厚度 (2) 2. 编制说明及依据 (2) 2.1. 编制说明 (2) 2.2. 编制依据 (2) 3. 结构实体检测 (3) 3.1. 混凝土同条件试块: (3) 3.2. 结构实体钢筋保护层厚度检验 (4) 3.3. 板厚 (5) 3.4. 回弹 (6) 3.5. 外观实测实量 (10) 4. 其他 (12) 5. 检测部位表 (13)

1.工程概况 1.1.各部位混凝土设计标号 1.2.楼板设计厚度

1.3.钢筋保护层厚度 混凝土构件保护层厚度 2.编制说明及依据 2.1.编制说明 “百年大计,质量第一”,为确保工程质量,须在施工过程中做好结构实体检测工作,特编写此此方案。 2.2.编制依据 编制依据主要有但不限于以下合同、规范及标准等: 本工程承包合同、及施工用图纸等; 【建筑工程施工质量验收统一标准】(GB5020300-2001) 【混凝土结构工程质量验收规范】(GB50204-2002) 【工程测量规范】(GB50026-93) 【混凝土强度检验评分标准】(GBJ107) 【回弹法检测混凝土抗压强度技术规程】(JGJ/T23-2001)

高层建筑结构设计分析论文

关于高层建筑结构设计分析 摘要:随着社会经济的迅速发展,人民物质生活水平的不断提高,居住条件的不断改善,高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。 关键词:建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号: tu3文献标识码:a 文章编号: 一、高层建筑各专业设计的协调 高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程,涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节,参与高层建筑设计的工程师都深深体会到,对于每个专业单独而言是最完美的设计,但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工,建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分,高层建筑设计既是各个专业自我完善的过

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

浅析房屋建筑结构设计中基础设计

浅析房屋建筑结构设计中基础设计 发表时间:2018-10-29T15:12:01.030Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第18期作者:李俊宇1 丁星峰 2 [导读] 随着经济和社会的飞速发展,房屋建筑的功能越来越丰富,同时其结构也越来越复杂。 摘要:改革开放以来,我国经济快速发展,人们的生活水平不断提高,对住房的要求也越来越高。对于房屋建筑来说,基础设计是否科学合理将直接影响整个房屋建筑的质量和施工成本,做好基础设计历来是房屋建筑结构设计中的重中之重。本文介绍了影响房屋建筑基础设计的因素,分析了基础设计选型的原则,探讨了基础设计方法及技术要点,为房屋建筑基础设计工作提供理论参考。 关键词:房屋建筑结构设计基础质量 前言 随着经济和社会的飞速发展,房屋建筑的功能越来越丰富,同时其结构也越来越复杂,尤其是在城市建筑高层化趋势日益明显的情况下,对房屋建筑结构设计的要求也越来越高。基础作为房屋建筑的地下部分,具有承载上部结构、传递荷载等作用,其设计是否科学和合理对于房屋建筑整体的安全性、适用性和耐久性都有着较为深远的影响,如果基础没做好,就可能导致房屋建筑的不均匀沉降,导致墙体开裂等,同时设计方案也决定着基础选型以及后续施工的合理性和经济性,可见做好基础设计是房屋建筑结构设计中的重中之重。 1 影响房屋建筑基础设计的因素 1.1 上部结构 房屋建筑的上部结构采用何种形式、地上建筑高度、墙体厚度等在很大程度上决定了基础的类型、埋深和截面积等,因此是基础设计过程中需要考虑的重要因素。这主要是因为,上部结构的类型、高度和墙体厚度不同均会导致房屋建筑荷载在基础上分布的特点不同,继而对基础沉降、稳定性和抗变形能力的要求也不同,因此在对基础设计时需要充分考虑。 1.2 地质条件 地质条件在很大程度上决定了基础的设计承载能力,地质条件的范畴很大,因素很复杂,其中有两个条件对基础设计影响最大:其一是地基持力层的特点,地基持力层是与基础相接的土层,该土层是承受房屋建筑负荷的主要部分,因此持力层土质特点(黏土、砂质土、砂粘土等形式)、压缩模量、持力层承载能力等参数应是房屋建筑基础设计中必须考虑的因素;二是桩基穿越土层的情况,包括土层中地下水的分布特点和桩基穿越能力等,基础选型过程中必须将这些因素考虑进去。 1.3 施工环境 施工环境包括自然环境和人工环境。 自然环境因素包括环境温度、抗震等级等,由于构成基础的材料是钢筋混凝土,如果环境温度过低就可能导致基础出现开裂情况,因此基础设计时应考虑低温施工,以便采取应对措施,而抗震等级将影响基础设计时是否需要设置抗震缝以及抗震缝设置的数量和位置等。人工环境对基础设计的影响包括以下几个方面:第一,建筑施工过程中避免不了各种振动,为保证基础的稳定就应当在设计之初充分考虑;第二,如果需要打桩,则桩基在入土后就会将土向周围挤压,造成挤土效应,从而使周围的土层产生一定的应力,改变周边建筑物基础的受力情况以及对周围地下管网造成挤压,因此基础设计时要尽量降低这种影响。 2 房屋建筑基础设计选型的原则 2.1 经济合理性原则 房屋建筑基础设计不但要考虑技术性的指标,而且还要符合经济性的原则,因此基础自身的材料消耗也要为实现整个建筑工程的成本目标奠定基础,另外,基础设计的经济性原则还体现在设计的基础要有助于保证施工进度,降低施工成本。 2.2 综合性设计原则 房屋建筑基础设计单位要将基础设计与其他设计相联系,从房屋建筑基础的功能、结构、与上部结构之间的关系等诸多方面进行分析,通盘考虑,将基础设计方案放在房屋建筑整体中进行分析对比,使基础与建筑整体达到协调统一的要求,不断对基础设计方案进行优化,从而得出最佳的设计方案。 2.3 多样式原则 房屋建筑基础的类型样式较多,设计单位应在设计过程中全面掌握各种基础类型,并与实际情况相结合,选出兼具经济效益和社会效益的基础类型。 2.4 动态设计原则 动态设计原则就是在房屋基础设计时不但要使基础在结构和功能上能够满足当前的需要,而且还要用发展的眼光看待基础设计工作,使设计方案也能够顺应时代的发展趋势,满足未来一段时间内房屋建筑可能出现的改造、扩建等的要求。 3 房屋建筑基础设计的方法 3.1 传统设计方法 在基础设计中,通过对过去一段时间国内外典型建筑基础设计方案进行系统分析,从其中总结出一定的约定俗成的规律,并作为新设计方案的立足点,同时考虑各类型基础各自的特点和适用范围,并与房屋建筑自身特点、勘查资料相结合,从而选出合适的基础类型,并经计算确定各项技术指标。 3.2 共同作用分析法 在高层建筑基础设计中,常常将上部结构与基础和地基看作一个统一的整体,使三者之间保持力的平衡和协调.与传统设计方法相比,由于其考虑了上部结构的刚度,因此更具科学性和合理性,但同时这种方法由于涉及到的方面较多,因此设计难度也较大,对于计算机软件和硬件的要求也更高,设计成本较传统方法高出不少,因此只有在结构复杂的大型建筑基础设计中才会采用。 4 基础选型和设计要点 4.1 独立基础及设计要点 独立基础的造价较低,且对地基土具有较好的适应性,且抗震性能较好,因此在框架结构的民用建筑中普遍采用。对独立基础来说,

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。

房屋建筑工程结构优化设计分析 宋得奎

房屋建筑工程结构优化设计分析宋得奎 发表时间:2019-07-30T14:08:43.340Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:宋得奎 [导读] 摘要:在经济发展进程中,房屋建筑工程的需求及数量呈现明显的上升趋势,这就需要在增加建筑功能的基础上,不断提高房屋建筑工程的质量。 身份证号:13022119870115XXXX 摘要:在经济发展进程中,房屋建筑工程的需求及数量呈现明显的上升趋势,这就需要在增加建筑功能的基础上,不断提高房屋建筑工程的质量。房屋建筑不仅需要满足人们的居住需求,其美观性及安全性也应不断提升,而房屋建筑结构作为工程中较为重要的一部分,与建筑功能及质量密切相关,应当依托房屋建筑工程结构优化设计,提升房屋建筑的质量和使用寿命。 关键词:房屋建筑工程;工程结构;优化设计 引言 房屋建筑的结构设计是设计人员通过各种形式展现并建筑房屋建筑,有三个阶段:结构方案,结构计算、施工图设计。针对地质特点与高度,采取对房屋建筑物所在的区域进行检测,结构形式要合理采取控制,承重和结构应力分量系统要进行完善和改进。在房屋建筑结构施工中结构的设计是最基础的,房屋建筑物的安全、功能及耐久、施工成本上都有很大的影响。若结构设计出现问题,便会导致严重的危害和经济损失。我国的房屋建筑业加速发展,一些创新的结构形式大量浮出,结构设计中的问题存在很多问题。为了确保房屋建筑业的可持续发展,确保房屋建筑的质量、功能上发挥出更大的作用,针对以上问题采取相应的措施。 1房屋建筑结构设计优化的重要性 在企业施工的前期,优化施工设计方案,不仅对房屋建筑上的空间合理的安排,还能使房屋建筑物有较高的经济价值和环保价值。对设计方案进行优化,使房屋建筑单位获得更高的利润,减少了资金在施工过程中的投入,大大降低了房屋建筑单位施工成本。在房屋建筑设计上进行优化,与普通的房屋建筑设计相比,可以给房屋建筑企业带来利益的最大化,为房屋建筑单位带来更好的发展。 2结构设计优化的体现 2.1结构设计与工程造价 在房屋建筑的建设过程中,建筑的层数与建筑面积对于工程造价有着直接影响,但影响程度会受到结构差异而产生数值的变化。例如在屋盖的设计当中,屋盖不会因为层数的变化而发生投资改变,但基础部分的单位面积却会因为层数的增加而发生转变。所以,某些分部结构的建筑造价会有明显提升。另一方面,在当前的房屋建设工程当中,层数越多,单元建筑面积所分摊的占地面积也会随之下降,而层高与造价之间成正比例关系。 2.2结构设计与投资成本 建筑结构设计的目的是为了保障工程项目的合理性。按照相关研究数据的说明,建设工程成本的主要消耗受到工程设计质量的影响,例如建筑维修、工程变更等都是产生费用的主要原因。如果建筑设计考虑不到位,对于建筑结构的设计存在功能判断失误时,一旦出现工程质量事故,必然导致成本控制失衡,安全隐患的出现必将带来工程损失。 3房屋建筑结构设计优化策略 3.1引入数字化技术手段 房屋建筑结构设计内容有较为悠久的历史,在不同文化环境中形成了风格各异功能明显的建筑空间。在时代资讯条件与技术水平的影响下,通过交流与创新,形成了多种类型的结构设计方案[2]。在对特定建筑项目展开设计工作的过程中,可以尝试通过数字化技术手段,完成结构设计方式的选择与应用。尤其是在数字化程序软件的应用中,对于房屋建筑结构设计,产生了典型的积极影响,是提高设计质量的主要途径与关键手段。例如,北京奥运会的主体育馆“鸟巢”(如图1所示),在进行设计的过程中,其设计师赫尔左德、德梅隆引入了数字化的技术方法,通过计算机软件程序与硬件系统的计算能力,对结构中的细化参数进行分析与计算,并在完成设计数据计算的基础上,对系统使用中的合理性作出全面的辩证分析,以此保证“鸟巢”在结构设计的合理性,为其在结构稳定性的基础上,增添了美观表现效果,提高了应用价值。对此,为了保证数字化技术手段的应用条件,需对房屋建筑结构设计的业务能力进行优化升级,使其能够适应计算机程序的使用,并在合理利用先进辅助软件程序的基础上,保证设计内容的科学性。 3.2提高房屋建筑结构设计的协调性 现代房屋建筑工程中涵盖较多细化内容,需要精准掌控结构设计的关键点,将工程的各个环节高效衔接,促使其协调性不断提升,因此,该项工作不仅内容繁多,更具有一定的复杂性。以往房屋建筑结构设计的侧重点是房屋外观,内在结构被忽视,而结构设计优化则能在优化内部结构的基础上,促使内、外结构设计相协调,这不仅能合理缩减工程成本,更能提高房屋建筑的整体优势,促使其功能得到充分发挥,进一步提高结构设计的合理性及有效性。 3.3以结构设计规范为主导 结构优化设计与普通的结构设计相比,专业性及合理性明显提高,因此对设计人员的技术水平要求更高,不仅需要具备较强的专业能力及素养,更应当具有丰富、成熟的设计经验,并做到严格按照结构设计规范进行设计。但是结构设计规范所涉及的范围较广,无法为结构设计提供全面的参考依据,部分规范在设计中的适用性较弱,如果只是硬性地照搬规范,就会降低工程的安全指标,因此,应当在房屋建筑结构优化设计阶段,将结构设计规范与工程实际情况有机结合,通过综合分析及对比,制定出最科学的设计方案,从根本上提高结构设计的整体质量。 3.4适应仿真性技术环境 计算机技术中,带有拟态化的仿真性内容,可以很好地适应房屋建筑设计中的应用内容。在拟态化数据系统中,能够模拟设计中的参数与内容,形成具象化的图像形式,并通过对比例尺的调整,分析建筑材料在配重与负荷条件下的强度水平,以此对实际工程建设形成指导。例如,CAD技术在形成数据化图形的过程中,有很强的指导性,并能够在建筑结构设计领域发挥出较强的应用价值。而在当前技术条件的发展基础上,将传统的CAD技术与计算机中的AI智能程序进行结合,形成了新型的SCAD技术。这项技术内容又被称作智能CAD技术,利用AI智能化计算模式,帮助传统CAD技术进行数据决策分析。尤其在进行结构设计拟态化管理的工作中,可以发挥出较强的应用性。在建筑结构设计工作中,可以通过智能系统,减少设计人员在操作CAD技术时的工作量,并高效率、精确化的完成项目处理,并以此

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