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浅析高层建筑地下室结构设计

浅析高层建筑地下室结构设计
浅析高层建筑地下室结构设计

浅析高层建筑地下室结构设计

摘要:随着我国城市化建设的加快,城市房屋的需求量和建设量也越来越大,

由于城市的建设用地资源有限,合理的利用每寸土地成为了整个建筑行业考虑的

突出问题,建设高层建筑是提高土地利用率的必然选择。而高层建筑通常要设地

下室,有地下室的高层建筑震害损坏较轻,且利于提高地基承载力和结构抗倾覆。地下室的合理设计对整个高层建筑来说十分重要。本人就地下室设计常遇到的问题,以及如何合理设计地下室,进行分析研究并探讨相应对策。

关键词:高层建筑;地下室;结构设计;问题及对策

高程建筑的地下室有着重要的使用功能,常见的设计为储藏室和地下停车库,在商业综合体建筑中可以设计成地下商场等公共使用空间,由于地下室的使用越

来越广泛,所以在设计中有了更高的要求,现总结出地下室设计时常遇到的几个

问题,并提出相应解决办法。

一、高层建筑超长地下室的设计

混凝土在空气中结硬过程中体积减小的现象称为收缩。产生收缩的主要原因

是混凝土硬化过程中化学反应产生的凝结引缩和混凝土内的自由水蒸发产生的收缩。混凝土的收缩对钢筋混凝土构件会产生有害影响,使构件中产生收缩应力,

收缩应力过大就会使构件产生裂缝,影响结构的正常使用。因此应当设法减小混

凝土的收缩,避免结构产生过大裂缝。常用的方法是在结构中设置变形缝。但是

对于地下室结构却有所不同。

常见的高层建筑往往是由一个大地库和上面的若干栋建筑组成,地面以上的

建筑或各自独立成为一栋房屋,或根据平面形状通过设置变形缝,划分为若干单元。此类情况,地面以上的各建筑单体通常以地下室顶板为崁固端,而地下室是

相互连通形成一个整体。高层建筑地下室是不宜设置变形缝的。最常见的解决办

法是通过设置后浇带,来减小混凝土的干缩、环境的温度变化及上部建筑物不均

匀沉降所造成的混凝土变形的不利影响。当地下室长度超过伸缩缝最大间距时,

可每隔30m~40m设置贯通顶板、底部及墙板的施工后浇带。后浇带可设置在柱

距三等分的中间范围内以及剪力墙附近,其方向宜与梁正交,沿竖向应在结构同

跨内;底板及外墙的后浇带宜增设附加防水层;后浇带封闭时间宜滞后45d以上,其混凝土强度等级宜提高一级,并宜采用无收缩混凝土,低温入模。如果是沉降

后浇带,封闭时间则要等到主体封顶后。当地下室是人防地下室以及桩基础时,

则要考虑后浇带的避让。比如避开人防出入口,楼梯间,桩位等。

以下附两个工程地下室的后浇带布置图,具有典型性。

(1)昆山金鹰B地块项目一期地下室后浇带布置

(2)南京新城吾悦广场NO.2016G92地块后浇带布置

二、高层建筑地下室的抗浮设计

住宅类高层建筑地下一层较多,而商业综合体类地下室往往是两层甚至三层以上,对于

设置大底盘的地下室高层建筑,塔楼部分一般不会出现抗浮问题,但裙楼及纯地下室的抗浮

是常见问题,尤其是在地下水位较高的地区。

结构抗浮验算必须根据岩土工程勘察单位提供的地下水浮力的设计水位来验算。当抗浮

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/㎡。

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨 摘要:近年来,随着我国城市化发展进程加快,以及城市实际容纳人口总量的 高速增长,绝大部分建筑工程的地表建筑所容纳的人口数量有限,无法满足城市 的发展与实际需求。此外,伴随着城市用地的紧张,部分建筑工程将设备管理间 等功能区域放置于地下结构区域,因此当前我国绝大部分建筑工程普遍附带地下 室建筑。但与此同时,我国建筑行业对于建筑工程地下室结构设立原则与设计要 点缺乏深入了解与系统规划,因此本文对这一问题开展以下深入探讨。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;探讨 建筑工程的地下室主要指,在地面水平高度以下的建筑结构,也泛指水平高 度低于建筑物室外地面以下的房间。在建筑中,地下室建筑主要承担着容纳更多 人口、地下停车区域、防空安全区域以及设备杂物储存管理间等应用职责,并在 整体层面上提高了建筑工程的建设性价比与企业的经济效益。但在当前我国部分 建筑工程地下室结构设计、地下室建筑竣工交付使用阶段中,部分所设计的建筑 工程地下室结构方案缺乏合理性,并因此受到建筑工程土壤深层地下水的强烈腐蚀、渗透作用。此外,在出现建筑工程地下室结构设计方案缺乏合理性问题时, 也会衍生建筑工程抗震稳定性能下降等诸多问题,其重要性不言而喻。 一、在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,主要存在的设计难点分析 首先,相较于建筑的其他设计工作而言,地下室结构设计工作的开展需要设 计人员具有全面性设计理念与极高的专业素养。例如在建筑工程地下室结构设计 工作开展过程中,设计人员将不但需要充分考虑到地下室结构设计方案的抗潮性、抗渗透性,还需要考虑到在地下室结构设计方案的整体结构强度系数、稳定性、 抗震性、防火性等多方面建筑性能,并构建配套的地下室通风、排水等配套系统。 其次,在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,设计人员也需要考虑到 其他因素对于地下室结构设计方案科学合理性的干扰影响问题。例如在建筑工程 土壤底层所分布的地下水出现水位高度上升问题时,会对建筑工程地下室结构稳 定性造成较强程度的干扰影响,并在严重情况下导致建筑工程地下室整体结构出 现上浮、挪动问题。而在建筑地下室受到燃气泄露爆炸、地震等事故与不可抗力 因素干扰影响时,也会对地下室整体结构造成较强冲击,并以此为诱因降低整体 建筑的结构强度系数、抗震性等诸多性能。因此在建筑工程地下室结构设计工作 开展过程中,设计人员也需要适当提高地下室结构设计方案的稳定性、防爆性等 性能,从而避免上述问题的出现,而这也进一步提高了建筑工程地下室结构设计 工作的难度系数。 二、在开展建筑工程地下室结构设计工作时,设计人员需要注重的设计要点 与问题事项分析 (一)在开展建筑工程地下室平面结构的设计工作时,设计人员需要注重的 设计要点与问题事项 首先,设计人员需要从实际层面着手,开展建筑工程地下室结构设计工作。 例如,设计人员需要在建筑工程地表建筑的主体结构分布情况、施工区域占地面积、建筑工程抗震性能施工标准等信息数据与实际施工情况的基础上,才能开展 针对性的建筑工程地下室平面结构设计工作。 其次,在这一设计阶段中,设计人员也需要遵循优先级结构设计原则。例如

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

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。

浅谈建筑工程地下室结构设计分析

浅谈建筑工程地下室结构设计分析 摘要:受建筑结构以及经济发展等多个方面的影响,在进行地下室的工程建设 时要着重关注地下室的结构设计工作,随着我国经济的不断发展和科学技术的成熟,我国的建筑领域也达到了更高的发展领域。而部分企业为了寻求经济与社会 效益,在进行地下室建设时不断的增加地下室的层数以及面积。地下室的建筑是 总的建筑工程的一个重要组成部分,他在某种程度上,对于建筑工程的总体质量 具有十分重要的影响。同时,地下室因为结构、位置以及地下环境的特殊以及复 杂性,因此,在修建过程中会面临诸多的挑战。本文主要分析了地下室在进行设 计时应该注意的要点,希望可以以此对地下室结构设计工作者提供一些参考。 关键句:建筑工程;地下室;结构设计;分析 1进行合理的建筑物选址 选择良好的建筑地址可以有效的防止自然灾害。因此,选择合适的地下室建 筑地址对于建筑工程设计来说十分的重要。在开展建筑工程设计之前,设计工作 者首先要做的就是对周边环境进行考察,在进行地下室的建筑工程时,一定要避 开泥石流、滑坡等地质灾害频发的地区,要进行合理的选址,最佳的地段应该是 平坦开拓的平原地区。选择平原地区的主要原因是,平原地势平坦,在发生地震、洪水等自然灾害时有利于人们及时的脱险,另一个原因是可以为建筑工程的稳定 性提供最基本的保障。另外,坚硬的土壤对于建筑工程具有保护作用,因此,地 下室的修建工作可以选择在较为坚硬的土壤上进行,它可以有效的防止地震等自 然灾害给人们的居住环境造成危害,从而对人们的人身安全以及建筑工程的稳定 提供保障。 2地下室的建造应考虑抗震设计 抗震设计主要是为了在出现地震这种自然灾害的时候,建筑工程的抗震设计 可以将危害与损失降到最低。在进行建筑工程的设计研发过程中,最应该重视的 就是地基的稳固。这个道理人人都懂,因为支撑起整个建筑工程的就是地基,因此,地基所具备的抗震能力对于整的工程建筑来说是至关重要的。另外为了使整 个建筑工程具有较强的抗震能力,在进行地下室结构的设计与建造过程中应该充 分的利用相对规则的几何图形,之所以选择几何图形作为地基的建设基础,主要 是因为相对规则的几何体具有十分稳定的结构,而运用这种稳定的结构来进行地 下室的修建工作,不仅是因为它可以有效的提高地下室的稳定性,更重要的是它 可以有效的防止地下室的变形的坍塌,从而为整个建筑工程打下一个良好又稳固 的地基。同时,要对地下室修建过程中的薄弱角落设计以及受力设计高度的重视 起来,要时刻关注细节方面的处理。在进行地下室修建过程中,一旦忽视这些小 的方面的处理,就会直接影响建筑工程的抗震能力,甚至有可能对整个建筑工程 带来十分严重的后果。我国还针对建筑工程的修建提出了明确的抗震设计要求, 并且提出了相关的标准。因此,建筑工程设计人员在进行建筑工程的设计与实施 工作时,要严格按照国家的相关规定来进行建筑操作,要将建筑的高度、密度等 多个因素都考虑在内。还要注重建筑工程的竖向结构,对其进行重视的主要原因 是竖向的结构可以支撑起整个建筑工程的重量,因此,在进行地下室的修建工作时,应该格外的重视竖向结构,从而有效减少地震发生时建筑物倾斜或者到倒塌 的现象。

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言 目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。 地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

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

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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

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计 在高层建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井,若高层建筑采光通风井位置设计不当,例如在侧壁外作附加通长采光井,而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接,会造成地下室保证结构稳定功能的丧失,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面,不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计 在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作,基础设计可以采用预应力管桩基础,为了能够满足沉降的要求,要加强岩层的承载能力,所以基于这一个要求,持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计 (1)如果有的地下室顶板有设置园林景观的,覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上,经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。 (2)主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算,所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载,适宜制定为5kN/m2。 (3)具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量,还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。 (4)另外有的地下室首层是人防地下室,针对这一个特点,人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素,人防地下室的爆动荷载比

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用 摘要:在高层建筑结构设计中,钢结构设计是一项复杂且艰巨的工作,科学、合理应用钢结构,可优化和完善高层建筑结构,提高建筑的整体质量。本文结合高层建筑的实际情况,对钢结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析与探讨,以推动城市高层建筑的发展。 关键词:高层建筑;结构设计;钢结构;应用 随着社会经济的迅速发展,高层建筑日益驱多,其在城市发展过程中发挥着重要的作用,是城市发展的缩影。由于高层建筑自重大,结构构件的截面尺寸也相应较大,在高层建筑结构设计中,钢结构的应用越来越广泛。钢结构设计是高层建筑整体结构设计中不可忽视的重要环节,关系到高层建筑整体的施工质量,因此需给予高度重视。本文着重阐述某高层建筑结构设计中钢结构的应用情况。 1 工程概况及结构选型 某高层建筑工程共43层,其中地上40层,地下3层,总建筑面积13万m2,建筑物总高度167m。抗震设防烈度为6度。 高层建筑钢结构的类型,按材料区分有全钢结构、钢-混凝土组合结构和钢-混凝土混合结构3种类型,根据工程条件和特点,结合建筑使用功能、荷载情况、材料供应等因素,本工程采用了钢-混凝土组合结构,其结构型式如下:地下3层至地上3层均采用框架-筒体结构,第4层为梁式转换层,层高3.5m,梁截面尺寸最大为1200mm×3500mm,板厚190mm,5层以上采用剪力墙-核芯筒结构。基础方案为预应力管桩,采用型钢混凝土柱,±0.000楼面采用钢筋混凝土楼板及型钢混凝土梁。 2 钢结构的设计 根据结构受力情况,型钢混凝土梁柱中的型钢均采用Q345B级钢材。高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓,表面喷砂处理,摩擦面抗滑移动系数取0.45。 采用实腹式┼字形为型钢混凝土柱中型钢的截面形式,型钢混凝土柱中的型钢含钢率控制在5%左右,而型钢混凝土梁中的型钢则采用H型钢,采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序中多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行整体计算,并根据计算结果合理调整梁柱截面钢筋及钢骨大小。本工程若采用钢筋混凝土柱,则底层柱的截面需要1600mm×1600mm,而采用钢骨混凝土柱,底层柱的截面仅需要1100mm×1100mm。 钢板的厚度均不小于6mm,一般为翼缘厚度≥20mm,腹板厚度≥16mm;由于在轧制过程中,较厚的钢板存在各向异性,常在焊缝附近形成约束,焊接时易引致层状撕裂,很难保证焊接质量,因此当钢板厚度大于36mm时,必须按《厚

地下室结构设计

地下室结构设计问题探讨 摘要:结合工程实例,从安全技术以及经济的优化角度,对地下室结构设计的计算方法以及构造措施等进行深入分析,结合笔者的多年设计体会,提出地下室结构设计的一些设计要点,希望为同类工程设计提供指导性的借鉴。 小清新:地下室;结构设;地下室底板;地下室顶板 1地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 2 地下室外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求: (1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 (2)地下室外墙截面设计时,土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (3)地下室外墙的配筋计算。实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 (4)地下室底板标高的设计。地下室底板标高变化处仅设1根梁,梁宽甚至小于底板的厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯问)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。 3地下室防水设计 地下室防水设计是一项十分重要的工作,甚至是决定地下室设计成败的关键。在防水设计时,应根据工程的性质、使用要求和重要性等合理确定防水等级,根据防水等级确定防水层数。无论防水等级为几级,地下室混凝土都应采用结构自防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据水头高度与混凝土壁的厚度比确定,不得人为地自行降低。根据防水等级的要求,建筑的地下室仅设l 道防水混凝土是不能满足要求的,一般应做卷材防水。在选用防水卷材时,应考虑到地下室环境恶劣、无法更换的特点,尽量选用耐久性好的卷材。防水卷材在

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析 发表时间:2019-08-28T14:01:27.280Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:李坚 [导读] 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。 广东建筑艺术设计院有限公司 510655 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。本文就是针对这些事故的原因进行归纳和分析。 关键词:地下室;抗浮设计;抗水板 一、概述 随着国民经济的发展,城市建设的也得到迅速的发展。而城市土地资源的日益紧缺,建筑及城市交通逐步向地下发展。大商业建筑、高层及超高层建筑由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计有一定的特殊要求。 二、地下室抗浮水位的合理选取 设防水位的确定对建筑物的安全和业主的投资有较大的影响。较多文献已指出岩土地基中的地下水浮力的确定,不能简单按静水压力公式计算,即地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加。从《铁路桥涵设计规范》和《岩土工程手册》的规定中可以看出建筑物基础位于不同持力层时,浮力计算有差别。当位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂缝发育的岩石地基时,由于地层的透水性好,水浮力不应折减,而位于节理裂隙不发育的岩石地基时,甚至工程底板与岩石密贴时,可考虑水浮力的折减,甚至不考虑水浮力的作用。当建筑物位于黏土地基时,其浮力较难准确确定,应结合地区的实际经验考虑。 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,确定地下室抗浮设防水位时,应根据设计规范中确定的原则:防水要求严格的地下室,其设防水位可按历年最高地下水位;对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3~5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。 由此,如何合理确定抗浮水位的取值,应根据工程的特点、地理环境、地质情况及场地条件等因素,还有工程勘察报告中提供场区历年最高水位和近年的最高地下水位,并结合当地的工程经验综合考虑,确定建筑物的设防水位和抗浮设计水位,使设计做到经济、安全。 在建筑允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。具体措施可采用平板式筏板,一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高。地下室楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。宽扁梁的截面高度一般为跨度的1/16~1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。 三、地下室抗浮方案 目前针对地下室抗浮问题主要有增加自重法和设置抗拔桩这两种方案。 1、增加自重法方案 增加自重法包括地下室顶板压载、地下室底板加载及边墙加载等方法,增加地下结构物自身重量(即恒载),使其自身的重力始终大于地下水对结构物所产生的托浮力,确保结构物不上浮。这种方法的优点是:施工及设计较简单;缺点是:当结构物需要抵抗浮力较大时,由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量,故费用增加较多。还可能影响对地下结构物室内使用净高。 1)顶部压载措施 顶部压载措施是将地下结构物顶板的混凝土加厚或增加其他压载材料,使自身重量(即恒载)增加以抵抗地下水的上浮力,但增加的混凝土却占去原有覆土的位置,所以增加的重量仅为混凝土与覆土重量之差。因为混凝土与覆土重量的差距不大,所以此法的效益不大,并且使地下结构与地表的距离拉近,由此减少了地下结构上方覆土厚度。此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条件压载的地下结构物的抗浮,否则,其顶部有条件压载也会增加结构自身造价和基础造价,对规模较大、埋深较深的地下结构物的抗浮不宜采用此法作抗浮措施。 另外,当采用此法作抗浮措施时,施工时应避开雨季;因为刚封顶后地下室,还来不及做其他项目时,雨季使地下室处于其最不安全的时期。 2)底板加载措施 基板加载措施是将地下结构物底板的混凝土加厚,使自身重量增加以抵抗地下水的上浮力,但在增加混凝土的同时也增加了水的上浮力,所以它增加的重量是混凝土与水的重量之差。因为混凝土与水的重量差距远比混凝土与覆土的重量差距大,所以每增加单位体积的基底板混凝土,其抗浮效益比顶板压载法要大,但会提高工程造价,采用基板加载抗浮措施,不仅在地下室底板需浇筑大量的压载混凝土,在材料上造成极大的浪费,厚板给施工也带来非常大的困难和不便。因压载增加了地下室底板的厚度,造成地下室净空变小,给以后的使用带来不便。此方案造价很高既费钱又费工,此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚混凝土的地下结构物的抗浮。 3)侧墙加载措施 侧墙加载措施是将地下结构物侧墙的混凝土加厚,这种做法虽然增加了水的上浮力,但也由此加宽了地下结构物上方覆土的范围。这种做法虽然也可得到较大的抗浮力,并且不需要加深基坑开挖,但开挖的范围却因此增宽,在地价昂贵的地区,经济效益也将因此折减。此法一般适用于不受场地限制、地价不贵地区的规模较小地下结构物的抗浮。 2、设置抗浮桩 目前,设置抗拔桩是在地下室抗浮设计中使用较为广泛的一种方法。但仔细分析,这种方法也有一定的局限性。因为地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位,并结合近几年的水位变化情况提出来的,即使经过重新评估后确定的抗浮设防水位,也是按一定的统计规律得出的结论。显然,该方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的;加之设计计算的不精确性,也使得抗拔桩都具有一定的安全储备,因此,“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用,这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降,而这种变化将会使不

浅谈高层建筑结构设计的重点和难点

林业科技情报2014Vol.46No.1 浅谈高层建筑结构设计的重点和难点 梅雅莉 (黑龙江省林业设计研究院) [摘要]由于我国人口数量的增多,为解决住房等问题需要发展建筑行业,尤其是要发展高层建筑行业。随着建筑高度的不断增加,建筑的形式和结构功能也变得复杂多样,因此,高层建筑的结构设计工作便成为建筑工程师在设计过程中的重点和难点。本文着重对高层建筑结构设计过程中应注意的问题进行分析。 [关键词]高层建筑;结构设计;重点问题 Discussion On The Emphasis And Difficulty Of The Structure Design For High-Rise Building Mei Yali (Forest Designing AndResearch Institute Of Heilongjiang Province) Abstract:With the increasing for the population in our country,it is necessary to develop architecture industry,es-pecially the high-rise buildings,to solve the housing problem.Associated with the increasing number for the high -rise building,the type of the architecture and the structure function has got much more complex.As a result,the design for high-rise building becomes the emphasis and difficulty for the architecture engineering worker.The par-ticle mainly analyzes the problem emerging from the high-rise building design process. Key words:high-rise building;structure design;emphasis problem 1高层建筑结构设计的概况及意义 随着我国城市化进程不断加快,城市人口显著增多,高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。即使在建筑设计理念和方法日益先进的今天,仍会因为高层建筑复杂的结构,较广的学术知识涉及和较大的工程量而出现设计失误的现象。高层建筑结构设计的意义有:首先,如果建筑所使用的面积一定,设计和建造高层建筑可以获得相对多一些的使用面积,可以解决城市用地紧张、房价高涨等问题。另一方面,精美的高层建筑设计还可以改善城市的外观,或者说成为城市的一道风景。比如马来西亚的石油大厦和上海的金茂大厦等等。而如果设计的建筑高层密度、结构不合理,就会给城市带来热岛效应,影响城市居民的生活环境,甚至由于高层的玻璃因反光而发生光污染的现象。其次,如果是在建筑面积与建设场地面积的比值一定,那么建造高层建筑就会有效地节约城市土地面积,得到更多的空闲地面,用这些空闲出来的地面来进行城市绿化或者供人们休息娱乐。与此同时,建筑高层的土地结构设计会为城市带来更充足的日照、更良好的采光和通风效果。在新加坡新建的居住区中,由于建造了很多的高层建筑群,得到了许多空闲的地面,使人们的休闲活动空间也得到了拓展。最后,一般情况下,高层建筑也可以使人们的内心得到舒展,所以说高层建筑对于城市人们的生活非常重要。因此,高层建筑的结构设计也非常重要,良好的建筑结构可以使人们生活得更加安全,更加舒心。也会使城市更加美观,拥有良好的生态环境。高层建筑结构设计师们要发挥自己的所学所能,设计出美观、经济、实用的高层建筑。 2高层建筑结构设计中应注意的问题 在高层建筑结构的设计中,我们需要注意一些问题,主要有以下几方面。 2.1剪力墙的设计 在高层建筑中,剪力墙对建筑有着重要的影响,所以,在剪力墙的设计过程中,要充分考虑剪力墙的结构体系。也就是以建筑物墙体作为承受水平、竖向荷载的结构,要求混凝土剪力墙具有较好的结构,较强的刚度,以满足其承载力的要求。在对剪力墙进行计算配筋时,切记要为墙肢一端配筋。在短肢剪力墙相对较多的结构中,将较短的墙段划为约束边缘的构件是不妥的,这会使墙肢中和轴附近的钢筋无法发挥作用。另外,剪力墙间距也不能过大,因为这会使得平面的布置显得死板,无法满足公共建筑功能需求。此外,一旦剪力墙自身的结构过大,高度超过标准就会引起悬臂墙变形, · 03 ·

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