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某高层住宅楼结构设计

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某高层住宅楼结构设计

【摘要】结合一幢高层住宅楼的结构设计,详细介绍了其基础选型、桩基的结构布置,以及相应的计算分析结果,并提

出了剪力墙设计要注意的几个问题。结构计算分析表明,结构的周期、位移以及承载力均满足规范要求。

【关键词】高层住宅; 桩筏基础;剪力墙;结构分析

【中图分类号】TU973 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2008)11-0096-02(一)工程概况

广西南宁市某机关大院的一幢高层住宅楼,建筑总面积13240 m2,建筑主体高度75m。地下层2 为设备用房,地下层1为车库, 建筑地上25层住宅。建筑物基本风压取0.40KN/m2,6 度抗震设防,建筑场地类别Ⅱ类,工程地质情况详见表1。

(二)基础与桩基设计

建筑物地下室底板面标高-7.00m,基底持力层位于第③层粉质粘土层,主楼总重设计值为318501KN,基底平均压力标准值为452KN/m2,大于基底持力层③的承载力,因此天然

地基不能满足设计要求。为满足承载力要求且减少基础沉降,决定采用桩筏基础,桩端持力层是第⑥层圆砾层,以贯入度确定桩端进入持力层的深度。

1.桩设计

(1)桩的选型。有四种可供选择的桩型,现分析对比如下:A.在本场地中,人工控孔

桩在进入埋藏有孔隙潜水的粉土④、中砂⑤、圆砾⑥层后,易出现流土、流沙现象,施工非常困难。B.沉管夯扩桩施工进入圆砾层⑥层后,能扩大头,单桩承载能力也较高,但施工噪声相对较大。C.钻孔桩施工,需注意控制桩底沉渣和桩身质量,易造成断桩、夹泥、离析等缺陷,且施工需要泥浆护壁,污染环境。D.静压预制桩。施工速度快,桩身质量可靠,以圆砾⑥层作为桩端持力层,以贯入度确定桩端持力层位置,经施工压密后的桩端持力层

厚度稳定、承载力高,桩基沉降量较均匀。综合考虑受力、经济、施工、质量等多方面因素后,最后确定采用静压预制桩,以圆砾⑥层作为桩端持力层。

(2)桩基础设计。本工程选用400×400 的预制钢筋混凝土方桩,有效桩长约12.50 m,桩身混凝土强度等级C40,建筑桩基安全等级二级。根据《建筑地基基础设计规范》

GB50007-2002,单桩竖向承载力特征值Ra按下列公式估算(不考虑桩土间作用)。

Ra =upΣqsiali+qpaAP

通过计算及综合考虑,最终承载力值采用:Ra=1100 k N。桩身强度验算:ψcfcAP=0.75×19.1×400×400=3056 KN>Q,满足要求。根据上部结构传来的荷载情况及地基承载力条件,主楼下满堂布桩。为获得均匀的单桩反力及群桩最大的惯性矩,使群桩形心和上部结构竖向荷载作用中心尽量重合,对桩位进行了多次调整优化,桩基平面布置见图1。根据荷载分布情况,以⑩轴处剪力墙为准,桩间距为1.25、1.4m×1.4、1.5m,共布318 根桩。

2.筏板设计

采用PKPM-JCCAD 有限元分析软件计算桩筏基础整体受力。考虑到楼梯、电梯剪力墙筒处刚度较大,荷载集中,为减少基础不均匀沉降,适当增大底板刚度,通过底板将上部

结构的荷载有效地扩散到桩基上。通过选用多种内力组合,对不同板厚的基础变形、底板配筋量综合比较,不断优化,最终确定筏板厚1800mm。工程是一个带纯地下室裙房的高层建筑,裙房地下室设300mm 厚防水板与主楼筏板相连。因此在设计时,需考虑到纯

地下部分与主体结构部分建筑高度,层数以及荷载等存在极大差异。为了减少差异沉降的影响,在主体结构和裙房之间,通过设置沉降后浇带来有效地减少高低层之间的沉降差,后浇

带位置见图1,宽度为800mm,该后浇带混凝土在主体结构封顶后方可进行浇注。

3.基础沉降

桩筏沉降量按单向压缩分层总和法(弹性解Mindlin 应力公式)计算,平均沉降S1=119.85mm,等代墩基沉降S2=72.40mm,S1/S2=1.66,满足规范要求。根据观测部门提供的观测资料,工程主体结构封顶后的平均沉降值满足规范要求。

(三)上部结构

1.结构体系

根据业主的建筑使用功能需要,为了能与建筑平面较好地配合,无柱子外凸,顶棚无梁角,便于家具布置,改善室内视角效果,增加使用空间。工程采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系。从受力角度看,剪力墙侧向刚度大,变形小,对高层建筑有利,因此,高层住宅采用剪力墙结构是比较理想的方案。剪力墙平面上分布要力求均匀,使其刚度中心和建筑物质心尽量接近,以减小扭转效应,必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。

2.剪力墙结构设计

剪力墙设计中要注意的几点问题。(1)剪力墙结构整体刚度不宜过大。剪力墙结构刚度很大,一般来说周期较短,相应地震力较大,如果剪力墙结构刚度过大,不仅材料消耗多,不经济,而且,地震力过大会使部分墙肢和连梁超筋或截面不符合抗剪要求,造成截面设计困难。一般宜控制剪力墙结构的刚度能满足位移限值要求即可。设计中,可通过减薄墙厚、加大洞口、减小连梁高度、窗下墙改用填充墙等措施来调整其刚度。(2)单片剪力墙刚度不宜过大。剪力墙结构应具有足够的延性,细高的剪力墙(高宽比大于2)容易设计

成弯曲破坏的延性剪力墙,从而可避免脆性的剪切破坏。此外,单片剪力墙刚度过大,承担的水平力份额较大,一旦破坏就会出现严重后果。同时,墙段长度较小时,墙体的配筋能

够充分的发挥作用,因此,墙段的长度不宜大于8m。设计中,可通过开设结构洞口将长墙分成长度较小的若干段,洞口、连梁宜采用弱连梁(跨高比宜大于6)。(3)连梁设计。在带连梁的剪力墙设计中,连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响,设计不当经常出现连梁承载力超限或连梁截面不符合设计要求的情况,设计时可从以下方面考虑。1)对连梁的刚度进行折减。连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减小,内力重分布。因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减。高规(JGJ3-2002)中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析,但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。因此,可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(刚度降低)而把内力转移到墙体上。通常,设防裂度低时可少折减一些(6 度时可取0.7)。但折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。2)增加剪力墙洞口的宽度、减小连梁高度,即增加连梁跨度,减小连梁高度,其目的是减小连梁刚度,同时由于减小了结构的整体刚度,也就减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。高层结构中,连梁是一个耗能构件,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算,保证连梁的弯曲破坏先于剪切破坏。因此,不能人为加大连梁的纵筋,否则,可能无法满足“强剪弱弯”的要求。

此外还可采用增加剪力墙厚度或提高连梁混凝土强度的方法。

3.结构分析

采用PKPM 空间分析程序SATWE 进行结构计算分析。S A T W E 采用在每个节点有六个自由度的壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙,不仅有平面内刚度,而且有平面外刚度,楼板可考虑弹性变形。下面介绍计算结果。(1)主要振型的结构周期见表2,共采用了15 个振型进行计算分析,表2 列出了前3 个主要振型。从表2 可以看出,以扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1 之比为0.843,符合《高规》不大于0.9 的

要求。结构的最大层间位移角Max-D/h,地震作用下为1/1960,风荷载作用下为1/2282,均在规范的允许范围内。(2)楼层的最大弹性水平位移及单根锚杆按承受一个网格内平面荷载考虑,按实际柱网尺寸,取网格

2.2×2.2(m)

锚杆拉力设计值Na ,标准值Nak

(1)不考虑人防荷载时

Na/SW≥1.05 (GB 50069-2002)

Na≥1.05 SWA=1.05x57.92x2.2x2.2=294.35KN

Nak= Na/γ0=294.35/1.3=226.42KN (参GB 50330-2002 7.2.1)

锚杆钢筋截面面积计算(参GB 50330-2002 7.2.2)

AS≥γ0 Na/(ξ2fy)=1.0×294.35x103/(0.69×360)=1185mm2

(配2 根HRB400 直径为28 钢筋)

锚杆锚固体与地层的锚固长度计算:(锚固体直径按120mm)

(参GB 50330-2002 7.2.3)

锚杆锚固体与地层的粘结强度frb=100k Pa la≥N ak/(ξ1πDfrb)=226.42/(1.00x3.142x0.120x100) =6.01(m)

锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算(参GB 50330-2002 7.2.4)

锚杆钢筋与锚固砂浆间的结强度fb=2.10MPa la≥Nak/(ξ1nπdfb)=226.42/(0.6x2x3.142x0.028x2100) =1.02(m)

(2)考虑人防荷载时

按临时性锚杆计算,抗浮安全系数取为1.0,钢筋考虑材料综合调整系数

γd=1.2 Na/SR≥1.0 (GB 50069-2002)

Na≥1.0SRA=1.0x79x2.2x2.2=382.36KN

Nak= Na/γ0=382.36/1.3=294.12KN(参GB 50330-2002)

锚杆钢筋截面面积计算(参GB 50330-2002 7.2.2)

AS≥γ0 Na/(ξ2fy)=1.0×382.36x103/(0.92×432)=962mm2

锚杆锚固体与地层的锚固长度计算:(锚固体直径按120mm)(参GB 50330-2002 7.2.3)la≥N ak/(ξ1πDfrb)=294.12 /(1.33x3.142x0.120x100) =5.86(m)

锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度计算

锚杆钢筋与锚固砂浆间粘结强度远大于锚杆锚固体与地层的粘结强度,所以在此不必计算。

5.锚杆构造及做法

根据锚杆计算结果,锚杆网格尺寸取不大于2.2×2.2m,锚杆锚固体直径120mm,钢筋取2 根直径28mm 的HRB400 级钢筋每孔,锚杆长度为7m 全长锚固。

6.验收试验荷载

参考建筑边坡工程技术规范GB 50330-2002,按永久性锚杆验收

验收荷载:1.1ξ2Asfy=1.1×0.69×2×615.7×360=336.1k N。

(四)结束语

1.抗浮锚杆荷载水平较低,布置非常灵活,数量较多,锚固效率高,有利于底板均匀受力,减少底板厚度。

2.抗浮锚杆作为竖向受力支点可以用于抵抗底板人防荷载的作用,这样可以大大减少底板的厚度和配筋量。

3.考虑长期作用的水的浮托力和底板人防荷载应同时考虑,但由于考虑人防荷载时,材料有折减系数,所以,荷载组合应考虑没有人防荷载作用的情况。

【参考文献】

[1] 中国工程建设标准化协会.CECS22:90 土层锚杆设计与施范[S].北京:中国计划出版社,1991.

[2] 崔京号,崔岩.地下结构抗浮[J].工程力学(增刊),1999.

[3] GB 50038-2005,人民防空地下室设计规范[S].

[4] GB 50069-2002,给水排水工程构筑物结构设计规范[S].

[5] GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].

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高层建筑结构设计的影响因素有哪些

高层建筑结构设计的影响因素 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。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。 (二)侧移成为控指标 与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。 另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况: 1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。 2.使居住人员感到不适或惊慌。 3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。 4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。 (三)抗震设计要求更高 有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。 (四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要 高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。 地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。

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高层住宅结构设计统一技术措施 (上部结构)

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10.北方地区首层为架空车库时二层地面应采取保温措施。 11.设于底层或靠近外墙的壁柜以及厨房、卫生间储物柜应采取防潮措施。 12.严寒地区居室、起居厅的外窗应设置可开启的气窗以进行定期通风换气,且内门门下空隙不应小于25。 二、玄关:应考虑衣帽镜、柜的设置空间 (编者注:没有玄关为步合格户型) 13.玄关内应考虑衣帽镜、柜的设置空间,净宽宜≥1500。 14.户配电箱应避免与对讲机、开关及门铃一同设置,以免发生冲突;户配电箱所龛入墙面可适当加宽为120;门铃宜采用遥控式门铃;对讲机距门边的距离宜大于100,其下方可设玄关灯开关。 三、厨房:北方地区厨房应进行采暖设计 15.中、高档住宅厨房面积不应小于5m2;单排布置设备的厨房净宽不宜小于1.6m, 双排布置时净宽不宜小于2.2m。 16.橱柜布置应遵循洗、切、炒的流线,以间距800、单排布置为宜。炉灶应避开窗口设置;橱柜进深宜550,长度在2000-3000之间,吊柜进深350,净高不小于500;厨房应考虑微波炉、消毒柜的位置,并设相应的插座;电器插座应避免靠近水盆、灶具。

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/㎡。

关于高层建筑结构设计的几点见解

关于高层建筑结构设计的几点见解 摘要:在科技迅猛发展的21世纪,建筑是越建越高,至于建筑结构的设计就越发的复杂,建筑的结构体系、建筑的类型,建筑的风险计算都成为设计的要点。本文从高层建筑的特点出发,对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了分析探讨。 关键词:框架结构;荷载;抗震设计 1 前言 随着我国城市化建设进程的加快,城市人口的高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,下面就结构设计中的问题进行一些探讨。 2 高层建筑结构体系的特点 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。 2.1 框架结构体系 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。 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;剪力墙结构体系主要缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的大空间使用要求。此外,结构自重往往也较大。当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同,可以分为:全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;

某多层住宅建筑结构标准化设计探索

某多层住宅建筑结构标准化设计探索 建筑標准化设计是建筑的重要特性之一,是建筑工业化的基础,标准化则是批量化生产的前提条件,构件越标准,越便于实现批量化生产,生产效率越高,相应的构件成本就会下降。此外标准化设计能有效地保证构件质量,有利于提高工程质量,可以减少重复劳动,加快设计速度,有利于节约建设材料,降低工程造价,提高经济效益。 标签:某多层住宅;建筑结构;标准化设计 1 工程概况 文化中心主楼平面呈L形,长61.5m,宽48m,地上5层,地下1层,高23m,建筑面积为10000m2。抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,场地类别为IV类,结构体系为框架结构,抗震等级为三级。各层梁、板、柱混凝土强度等级为C35,属于平面凹凸不规则;建筑在二层至屋顶4轴~7轴楼板均开洞,且个别楼层有效楼板宽度小于该楼板层典型宽度的50%,属楼板局部不连续。建筑在顶层F轴~J轴为影剧院,跨度为24.3m。 2 如何将住宅建筑的标准化设计做好 2.1 标准化设计的内容 (1)产品的定位:景观、建筑以及室内。(2)标准定位:涵盖营销、投资、采购、设计、工程以及成本等多个部门产品标准方面的要求。(3)专业定位:结构、建筑、暖通、室内、给排水、电气以及消防。(4)内容的编制:首先是建筑方面:规划设计、产品的定位、户型的设计与详细剖析、门窗模块、立面模块、雨棚模块以及栏杆模块等。然后是室内方面:公共空间、产品的定位、空间模块以及户型模块等。最后是景观方面:景观分级的原则、产品定位以及景观要素的控制等。 2.2 标准化设计的准备工作 ①对业主单位有关产品的标准入库方面要求与思路进行了解。对于项目产品实施优化工作,涵盖平面、户型、外立面还有主要的材料等(和当前规范中有冲突的位置)。②使得建筑专业的各个标准模块方面设计数据信息还有项目所需要用到的材料部件设计方面的需要能够实现。③与业主单位配合将本产品的建筑专业把控指标内容方面设计进行完善,其内容涵盖了建造标准、地下室的控制指标以及结构控制的指标等,其中建造标准是业主单位已经研究完的成果。 2.3 标准化设计难点 标准化设计进程当中最大技术要点为不一样地域的控制性方面差异比较大,

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。

某中学教学楼结构设计计算本科设计

某中学教学楼结构设计计算本科设计

13 届本科生毕业论文(设计)存档编号 本科毕业设计 某中学教学楼建筑结构设计 第1页共 92 页

目录 前言 (2) 摘要 (3) 1.1设计依据 (6) 1.2设计资料 (6) 1.3工程地质资料 (7) 1.4水文地质资料 (7) 1.5抗震设防要求 (7) 2.建筑设计 (7) 2.1平面设计 (7) 2.2使用部分的平面设计 (8) 2.2.1门的宽度、数量和开启方式 (8) 2.2.2 窗的大小和位置 (8) 2.2.3 辅助房间的平面设计 (8) 2.3立面设计 (9) 2.4建筑剖面设计 (9) 2.5其他部分详细做法和说明 (10) 2.5.1屋面做法 (10) 2.5.2楼面做法 (10) 2.5.3墙身做法 (10) 3.结构设计 (11)

3.1构件截面粗估 (11) 3.1.1梁尺寸确定 (11) 3.1.2柱截面尺寸的确定 (12) 3.2计算简图的确定(见图2) (12) 3.2.1三个假设 (12) 3.2.2计算简图 (12) 3.3荷载统计 (13) 3.3.1恒荷载计算 (13) 3.3.2楼面活荷载计算 (17) 3.3.3风荷载计算 (18) 4.框架结构内力计算 (19) 4.1竖向恒载作用下的内力计算 (19) 4.1.1荷载简化 (20) 4.1.2弯矩分配 (21) 4.1.3梁的剪力以及柱的轴力计算 (25) 4.1.4弯矩调幅 (26) 4.2活载作用下的内力计算 (28) 4.2.1荷载简化 (28) 4.2.2弯矩分配 (29) 4.2.3弯矩调幅 (31) 4.2.4梁端剪力,柱的轴力计算 (32) 4.3风荷载作用下的内力计算 (33)

【工程】混合结构多层住宅施工组织设计方案

目录 第一章工程概况 (2) 第二章主要项目施工方法 (3) 第一节基础工程 (3) 第二节结构工程 (3) 第三节防水工程 (6) 第四节抄平放线 (6) 第五节装修工程 (7) 第六节水、暖、电、卫工程 (8) 第七节冬雨期施工措施 (8) 第三章施工进度计划 (8) 第四章施工平面图 (9) 第五章施工准备 (10) 第六章工具、机械、设备计划 (13) 第七章质量、安全、技术节约措施 (14) 第一节质量措施 (14) 第二节安全措施 (14) 第三节技术节约措施 (15)

第一章工程概况 本工程为五层三单元混合结构住宅楼,长65.04m,宽9.54m,总建筑面积为3264.4m2。 根据地质钻探资料,土壤为Ⅰ级湿陷性黄土,天然地基承载力为15t/m2。现场地下水位较低,在地表下7.7-8 m,故施工时基础底部不会出现地下水,可不考虑排水措施。基础持力层为Ⅰ级湿陷性黄土,为不使基础发生沉陷,应注意地坪处排水,以防水下渗入基础。 该工程采用钢筋混凝土条形基础,砖基础墙,20mm厚掺防水剂的水泥沙浆防潮层。建筑物按8度抗震设防设计,结构为砖墙承重,外墙2400mm,内墙240mm,隔断墙120mm,单元四个大角、楼梯间、内外墙交接处、楼梯间两侧墙均设抗震组合柱。每层设置圈梁。楼板为预应力圆孔板,屋顶板为加气混凝土屋面板,预制混凝土挑檐板,卷材屋面为二毡三油防水作法。底层地面为灰土垫层,细石混凝土面层。外墙水泥沙浆抹灰,涂刷外墙涂料。内墙石灰沙浆抹灰,纸筋灰罩面,涂刷内墙涂料。 设备有上、下水,暖气、照明,每个单元配水、电表各一个。室外管线均接通至小区干线。 建筑场地东、北两侧为城市主要道路,西南两侧均有已建成建筑物。现场以拟建建筑物为准一定区域内场地可以利用。东15m,南15m,西20m,北18m。

小区住宅楼结构设计

武汉市某开发区住宅楼结构设计(一) 摘要 本设计是某小区住宅楼结构设计(一),其主体结构为钢框架结构。本设计的成果主要由设计计算书和结构施工图两部分组成。 结构计算包括水平风荷载下框架的内力和侧移计算、竖向荷载作用下的框架内力计算,内力组合,梁柱截面验算及节点设计,楼梯计算,基础设计,楼板配筋设计。其中内力计算一榀框架的手算。 电算时,先用钢结构框架软件中进行结构平面布置,检查平面数据,输入楼板,输入荷载数据,再用PKPM,画结构平面图;最后用SATWE软件进行框架的空间结构计算,输出钢框架结构验算及内力计算结果。 本设计风荷载作用计算和水平抗震计算都采用D值法求得;竖向荷载作用下的框架计算取一榀框架,用弯矩分配法求得。求出上述内力后,即可进行内力组合,然后根据内力组合的结果进行梁柱截面验算及节点设计。最后进行楼梯的设计、进行柱下独立基础设计、及楼板配筋设计。 施工图绘图,包括结构施工总说明、基础平面布置图、基础详图、钢柱锚栓布置图、结构平面布置图、纵向框架布置图、节点详图1、节点详图2、节点详图3、楼面板布置图、屋面板布置图、楼梯布置图。

A Graduate of the Structure of the Residential Building Design Abstract The design is a graduate of the structure of the residential building design , the main structure is steel frame structure. The design content is divided into the design calculation and the structure drawings. Structure calculation includes horizontal wind load to internal force and drift calculation, the earthquake under the framework of internal force and drift ca lculation, the vertical load under the framework of internal force calculation, t he internal force combinations, beam and column checking and node design, stair design, basic design, the slab reinforcement. And among this, internal fo rce calculation consists of two parts, such as computerized and the hand coun ting of single framework. When using the computer to calculate, first, it should use the software of th e steel structure framework to lay out the structural plan, check the plane dat a, input the floor slab and the loading data. Second, use the PKPM to draw th e structure of the plane graph. Last use the software SATWE to the spatial str ucture of the framework and output of the steel frame structure to checking a nd internal force calculations. The frame calculation under vertical loads use D value method in wind load and horizontal antiseismic calculation . In this part the frame is irregular. To s olve the problems the separatelayers method and distribution of moment met hod are used. After calculating the internal force, it can group the internal for ce, and then according to the results of the internal force to beam and colum n checking and node design. Finally foundation design is made . The staircase s in the column nag slab reinforcement are designed. There are twelve pieces of structure drawings in all, such as the structure c onstruction, the basic of floor plan and detail, the anchor bolt steel column lay out, the structure floor plan, the longitudinal frame layout, the details and pro files of node ( figure 1), the detail and profile of node ( figure 2), the detail an d profile of node ( figure 3), the panel layout and the roof layout, the stair lay out floor. Key words:steel structure;framework;cast-in-site concrete board

老年住宅户型设计分析

老年住宅户型设计分析 在现在的社会中人口的老龄化就是非常显著地,这也是现在经济发展的一种自然产物,我们国家人口老龄化在世界上都是数量最多,增长最快的国家。人口老龄化的特征就是国家中的人们没有达到富裕水平就进入老龄,这就会对我们国家中的人们经济与社会的前进造成非常大的挑战,可是作为一个社会上的独特群体老年人的生活与住宅条件就是现在各国与社会上所重视的问题,所以本文章就是对老年的居住户型进行剖析与讨论。 标签:老年住宅;户型设计 引言: 我们国家是现在世界上的最大超过一个亿的老年人国家。根据数据显示,二零一一年的人口老龄人数就达到一点八五亿,并占有了人口总数的百分之十三点七。预估计到二零一五年人口所占的人数会达到二点二一亿,这就会占到人口总数的百分之十六,照目前来看我们国家就是在人口老龄化的快车道上,当然老龄化所引起的问题就是非常的严重,现在养老首先就是解决老人的住所问题。住所的解决不止是一个国家的文明程度的问题,还是这个国家经济发展水平的表现,所以怎样在住房上满足老人的需求就是现在这几年的重点话题,也是如今建设良好的和谐社会将要面对的重点难题。 一、老龄居住模式对住宅设计提出的要求 1.老龄居住模式现状分析 在一九九九年我们国家就进入了老龄社会,随着孩子的长大,在现在的城市中老年人的居住环境产生了变化,在全国第五次普查时就发现百分之六十六点七的老年人就住在二代或者二代以上的家中,百分之八点四三的老年人住在单身家中,百分之二十五点零八的是夫妻户,就在去年的第六次人口普查中人口的老龄化照第五次增长了百分之五点八,它的年增长平均是百分之零点五七,随着现在社会生活水平的提升,居住的条件提升,选择单独居住或者与儿女相邻居住的老年人愈来愈多,在许多的中大型城市,第二次安家的住房中老年人的比例愈来愈多,现在家庭的小型化,核心化同样出现在老年人的住房与养老中的改变,这就需要现在城市住房的开发与设计所必须要考虑的。 2.老年住宅发展现状及问题 现在我们国家传统的养老观念造成了现在的四比二比一的比例,这样的家庭就是决定了我们国家是以居家的养老为主,现在的住宅模式有两种,第一种就是在原来的基础上进行改建,把原有的空间满足于现在的老人所需要的,第二种就是根据老人的需要进行的新建住宅,这就要求我们结合老人所需要的进行建造,并留有可改造所需要的条件。根据老人不同时间的现在需要,及时做出调整,方

某中学教学楼建筑结构计算书

3 结构设计说明 3.1 工程概况 某中学教学楼,设计要求建筑面积约2000--4000m2,3-4层。经多方论证,初步确定设为四层,结构为钢筋混凝土框架结构。 3.2 设计主要依据和资料 3.2.1 设计依据 a) 国家及江苏省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程各项批文及甲方单位要求。 c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)执行。 3.2.2 设计资料 1 房屋建筑学武汉工业大学出版社 2 混凝土结构(上、下)武汉理工大学出版社 3 基础工程同济大学出版社 4 建筑结构设计东南大学出版社 5 结构力学人民教育出版社 6 地基与基础武汉工业大学出版社 7 工程结构抗震中国建筑工业出版社 8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社 9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社 10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社 11 房屋建筑制图统一标准(BG50001-2001)中国建筑工业出版社 12 建筑结构制图标准(BG50105-2001)中国建筑工业出版社 13 建筑设计防火规范(GBJ16—87)中国建筑工业出版社 14 民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)中国建筑工业出版社 15 综合医院建筑设计规范(JGJ49-88)中国建筑工业出版社 16 建筑楼梯模数协调标准(GBJI0I-87)中国建筑工业出版社 17 建筑结构荷载规范(GB5009-2001)中国建筑工业出版社 18 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)中国建筑工业出版社 19 混凝土结构设计规范(GB50010—2002)中国建筑工业出版社 20 地基与基础设计规范(GB5007-2002)中国建筑工业出版社 21 建筑抗震设计规范(GB50011—2001)中国建筑工业出版社 22 砌体结构中国建筑工业出版社 23 简明砌体结构设计施工资料集成中国电力出版社

混合结构多层住宅楼工程施工组织设计范本

混合结构多层住宅楼工程施工组织设计 第一章工程概况 本工程是几家工厂合建的四栋住宅楼,每栋均为四个单元组合,五层,采用标准图,每栋面积为3403m2,共计13612m2。 每栋建筑物采用甲—乙—甲—丁四单元组合,总长62.02m,宽10.22m,层高2.90m,全高15.29m。开间为2.70m、3.00m、3.30m三种。进深为4.80m、5.02m二种。室内±0.00绝对标高从35.75至35.90m,每两栋相差0.15m,室内外高差均为0.60m。 现场地势高低不平,并有旧房屋拆除后的基础,自然地坪为35.05m至35.20m,低于室外绝对标高。根据地质钻探资料,现场地下水位较低,故施工时基础底部不会出现地下水,可不考虑排水措施。基础持力层为粉质粘土。 基础为刚性基础,天然地基,地基上为450mm厚3:7灰土,砖砌大放脚。基底标高在-2.20m 至-2.60m之间,-0.90m处有一道钢筋混凝土圈梁。建筑物按8度抗震设防设计,结构为砖墙承重,外墙370mm,内墙240mm,隔断墙120mm,单元四个大角、楼梯间、内外墙交接处、楼梯间两侧墙均设抗震组合柱。每层设置圈梁。楼板为预应力圆孔板,屋顶板为加气混凝土屋面板,预制混凝土挑檐板。屋面为二毡三油防水作法。 外檐以清水墙为主,仅檐口、楼梯间、阳台栏板为干粘石面层。内檐除厨厕为1.2m高水泥墙裙外,其余均为白灰抹面,120mm踢脚板,顶板勾缝喷浆,楼面为35mm豆石混凝土抹面,木门、钢窗。 设备有上、下水,暖气、照明,每个单元配水、电表各一个。室外管线均接通至小区干线。 第二章施工部署 (1)本工程要坚持先地下后地上的原则,避免施工中重复挖填土方。红线外上下水干线已施工完毕,因此在基础回填土的同时,红线内的室外管线应同时施工,并将室外地坪填至道路路床底标高。留足房心填土,其他土方均运出场外。 (2)小区内各栋宿舍的施工顺序应由里向外(即由南向北)施工,其顺序为4号→3号→2号→1号。

住宅户型设计之分析和建议

住宅户型设计之分析和建议 户型设计的创新程度直接反映区域住宅产业发展水平。目前国内户型设计水平走在前列的城市有深圳、广州等地,主要特征是户型设计功能更丰富合理更人性化,面积区间更宽更合理,而广大地级以下城市的户型设计还处在粗放阶段,表现在面积浪费、功能单一、结构混乱等方面。颇为意外的是,作为地产价格高地的北京、上海,笔者抽样发现其户型设计差强人意,与xx等广大省会城市相比,优势很小。现在针对xx户型设计现状,做以下小评和建议。 一、xx户型设计之现状 1、主流取向: 崇拜“三大”户型:大面积、大客厅、大阳台 崇拜板式结构:一梯两户、南北通透 崇拜卧室大阳台:主卧室或者次卧室有大阳台(用于洗、晾衣服,笔者试住此户型后,深恶痛绝) 崇拜正南正北超向:卧室和阳台必须在户型南边向阳处 2、几个成因: xx冬冷夏热的气候原因,要求冬天晒太阳、夏天通风。 本土建筑设计自主创新能力直接制约了开发商创新能力和媒体鉴别能力。 消费群的传统居住理念和对户型优劣的甄别能力比较

低。 二、xx户型设计若干问题 面积浪费: 三房分大、中、小三房,大三房建筑面积在130以上,小三房在90以下。xx三房110以上居多,集中分布在130-140之间。大多抽样户型中的客厅在30平米以上。 功能单一: 超过130平米的三房属于舒适型三房,在功能方面要求更多,如门厅过渡空间、玄关、衣帽间、纯粹生活卫生阳台、储藏间、多功能空间等。而大多户型缺少玄关和过渡空间、缺少生活阳台、缺少娱乐活动空间。 私密性较差: 兵营式板式结构的最大问题是楼宇对视严重,卧室和对面阳台之间无视觉障碍。 卧室门正对客厅,洗手间正对大门或客厅,工人房无专用洗手间等问题比较严重。 人流动线不合理: 家庭行人流线混乱,公共流线和私人流线相交叉、家庭流线经过客厅。公共区域和相对私人区域界限不清晰。 问题户型1:客厅流线干扰大,生活阳台次卧中。(申奥美域) 动静干湿不分:

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