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高层建筑常用结构体系特点分析论文

高层建筑常用结构体系特点分析论文
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高层建筑常用结构体系的特点分析【摘要】超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。随着城市的不断发展以及节约用地的需求,高层建筑得到了大力的推广。文章主要分析了高层建筑常用的结构体系特点。

【关键词】高层建筑;结构体系;特点

1.框架结构体系

框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气

混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅楼、商用楼等。比较适合高层和大面积结构的楼层施工[1]。框架结构体系是由竖向构件与水平构件通过节点连接而成,既承担竖向荷载,又承担水平荷载。框架结构建筑平面布置灵活,可以提供较大的建筑空间,也可以构成丰富多变的立面造型。但是框架结构抗侧能力较弱,属较柔结构,因此建筑高度受到限制。在水平荷载作用下,其内力分布特点是底层柱轴力、剪力、弯矩最大,由下往上减小,其变形规律是虽然柱的轴力引起的侧移随高度递增,但由于框架结构的高度限制,仍以剪切型变形为主,底层之间变形最大,向上递减。框架结构抗震效果较传统的砖混结构要高,在地震作用下的震害多发生于柱端,边柱破坏程度重于中柱,且以角柱最为严重。底层柱破坏早于以上各柱,而框架梁及节点通常震害较少。经过合理设计,钢筋混凝土框架可以获得良好的延性,即“延性框架”,但由于其层间变形较大,容易引起非结构构件的破坏。混凝土框架结构施工包括以下工序:轴线定位,柱钢筋绑扎及支

高层建筑工程施工技术概述论文

高层建筑工程施工技术的概述 摘要:近年来高层建筑发展迅速,建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展,因而相应的结构形式也复杂多样。由于高层建筑自身的特殊性,与多层建筑的施工技术有很多不同点,本文主要讲述高层建筑中常见的施工技术。 关键词:高层建筑施工技术 abstract: in recent years, the rapid development of high-rise buildings, buildings in the complex shape, multiple functions integrated development, thus corresponding to the structure complexity and diversity. high-rise buildings due to its particularity, and building construction technology has many different points, this paper is mainly about the common construction technology in high-rise building. key words: high-rise building; construction technology 中图分类号:tu761.6文献标识码:a 文章编号: 前言 高层建筑的特点是层数多,高度大,结构类型多样,体型复杂,施工难度大,施工工艺技术要求高,材料用量多施工工期长,专业性强,工序多,交叉作业多,结构自重大,受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大的不同,对结构的安全度要求特别高,对工程结构的施工质量提出了更高的要求。下面就高层建筑的特点探讨一下其常见施工技术及措施。

高层建筑的常见结构体系

高层建筑的常见结构体系 王轶杰11建筑2班2011331210224 高层建筑常见结构体系有以下几种:纯框架体系、纯剪力墙体系、筒体体系、体系组合,其中体系组合又分以下几种:框支剪力墙体系、框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系、束筒体系。 纯框架体系: 结构特点——整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系,框架既承担重力荷载,又承担水平荷载,在水平荷载作用下,该体系侧向刚度小、水平位移大。 适用范围——在高烈度地震区不宜采用,目前,主要用于10~12层左右的商场、办公楼等建筑。 实例分析: 芝加哥百货公司大厦,采用的是框架结构,在平 面布置上,通过合理的柱网分布,将平面布置灵 活,而且提供了较大的内部空间,布置上受限制 也就减少了。 纯剪力墙体系: 结构特点——该体系中竖向承重结构全部由一 系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成,剪 力墙不仅承受重力荷载作用,而且还要承受风、 地震等水平荷载的作用,该体系侧向刚度大、侧 移小,属于刚性结构体系。 适用范围——理论上讲该体系可建造上百层的 民用建筑,但从技术经济的角度来看,地震区的剪力墙体系一般控制在35层、总高110m为宜。 实例分析: 广州白云宾馆,该建筑共33层, 横向布置钢筋混凝土剪力墙,纵 向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪 力墙,墙厚沿高度由下往上逐渐 减小,混凝土强度等级也随高度 而降低。 筒体体系: 结构特点——由框架或剪力墙合成竖向井筒,并以各层楼板将井筒四壁相互连

接起来,形成一个空间构件,可将受力构件集中,形成较大的室内空间。 适用范围——超高层建筑都用筒体结构。 实例分析: 美洲银行中心,由密集立柱围合成 的空腹式筒体,属于一个矩形内筒 外框架,拥有筒体结构主要的特征, 内部空间大,并且平面布局也能非 常灵活。 体系组合中体系: 框支剪力墙体系: 结构特点——建筑上部采用剪力 墙结构,下部分采用框架体系来满 足建筑功能对空间使用的要求。 适用范围——适用于高层旅馆、高层综合楼 实例分析: 北京粮食公司高层商店住宅,在底层,则作 为框支剪力墙,使标准层中间6道横向剪力 墙不落地面做成框架,形成较大空间作为商 店营业厅用。 框架—剪力墙体系: 结构特点——框架中布置剪力墙,并使楼 板与框架有可靠连接的结构体系。竖向荷载 由剪力墙和框架承担,水平荷载由剪力墙承 担。 适用范围——绝大多数高层建筑都为框架剪力墙结构,15~25层较多,非地震区120m,7度区可达100m,8度区90m,9度区40m。 实例分析: 北京民族饭店,从平面图上可以看出, 该层平面在框架的的基础上增加了一 定数量的纵、横向剪力墙,图上左边 和右边各有几处剪力墙,竖向荷载由 框架柱和剪力墙共同承担,水平荷载 则主要由刚度较大的剪力墙来承受, 融为一体,取长补短。

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/㎡。

高层建筑结构分析

高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,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,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 2.轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。

高层建筑结构发展趋势

高层建筑结构发展趋势 1.构件立体化 高层建筑在水平载荷作用下,主要依靠竖向构件提供抗推刚度和强度来维持稳定,在各类竖向构件中,竖向线形的抗推刚度很小;竖向平面结构虽然在其平面内具有很大的抗推强度,然而其平面外的刚度依然小到可以忽略不计。由4片墙围成的墙筒或由4片密柱深梁柜架围成的框筒,尽管其基本元件依旧是线形构件或平面构件,但它已经转变成具有不同力学特性的立体构件,在任何方向水平力的作用下,均有宽大的翼缘参与抗压和抗拉,其抗力偶的力臂,即横截面受压区中心的距离很大,能够抗御很大的倾覆力矩,从而使用于层数很多的高层建筑。 2.结构支撑化 框筒是用于高层建筑的一种高效抗侧立构件,然而,它固有的剪力滞后效应,削弱了它的抗剪强度和水平承载力,特别是当高层建筑平面尺寸较大,或者因建筑功能需要而加大柱距时,剪力滞后效应就更加严重,致使翼缘框架抵抗倾覆力矩的作用大大降低,为了使筒状结构能充分发挥潜能并有效用于更高层建筑,在框筒中增设支撑或斜向布置的抗剪力墙板,已成为一种框筒的有力措施。 若把在抵抗倾覆力矩中承担压力或拉力的构件,由原来的沿高层建筑周边分散布置,改为向房屋四角集中,在转角处形成一个巨大柱,并利用交叉斜杆连成一个立体支撑体系,是高层建筑结构中的又一发展趋势。由于巨大脚柱在抵抗任何方向倾覆力矩时具有最大的力臂,从而框筒更能充分发挥结构。 3.形体多样化 为了体现个性,追求新颖,使高层建筑的平面、立面体型均极具特性,结构的复杂度和不规则度为国内外前所未有的,为结构设计带来极大挑战。 4.材料高强度化 随着建筑高度的增加,结构面积占建筑使用面积的比例越来越大,为了改善这一不合理状况,采用高强度钢和高强度混凝势在必行,如C80和C100强度的混凝土已经在超高层建筑中得到广泛使用。可以减少结构构件的尺寸,减少结构的自重,必将对高层建筑结构的发展产生严重影响。 5.建筑轻量化 建筑物越高,自重越大,引起的水平地震作用就越大,对竖向构件和地基构成造成的压力也越大,从而带来一系列的不利影响。因此,目前在高层建筑中,已经开始推广应用轻质隔墙,轻质外墙板,以及采用陶粒火山硅等为骨料的轻质混凝土材料。以减轻建筑物自重。

高层建筑结构论文

高层建筑结构论文高层建筑工程论文 高层建筑结构桩基础的简化分析研究 【摘要】针对高层建筑结构桩基础受力不明确、影响因素多、研究难度大的现状,本论文对高层建筑结构桩基础的设计进行了简化研究,首先分析了当前高层建筑结构桩基础的设计与应用现状,在此基础上重点借助于有限元计算方法,对结构桩基础进行了简化设计,有助于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计和应用水平。 【关键词】高层建筑;建筑工程;结构桩基础 1 引言 随着高层建筑的兴起和持续发展,在高层建筑基础研究领域,随着城市化程度不断进步,经济的发展,高层建筑越来越多。目前,超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善,可谓是理论研究远远落后于工程实践。而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看,对一些问题还需要深入的研究。工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力,既不是直线型分布,也不符合弹性地基理论的计算结果。为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。 近来,虽然对结构桩基础进行了理论研究,但是对其工作机理认识还不够深刻,对桩土分担荷载,及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。此外,对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段,特别是地震作用下的共同作用分析,现有的工程规范涉及很少。本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计,以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法,并以此和广大同行分享。 2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状 目前实际工程中,很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。静载试验结果达不到设计要求,设计师通过调整设计参数,修改加密桩基设计图予以补救,这样静载试验结果超过设计要求太多,虽然安全性更易得到保证,但太保守的设计降低了经济效益。在建筑业这种情况是要进行优化的,超过设计太多需要进行二次试桩,项目建设周期也随之延长。如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计,既影响整个设计的进度,也满足不了建设的需要。解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题,也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果,又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。 在桩基工程实践中,应用最广的是在竖向荷载作用下的桩,竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大,因此,国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作,提出了很多计算方法。但关于桩群向邻近土传递应力的机理,至今还有许多方面尚未弄清。 多年来,许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究,得出了了众多的成果。但是由于问题本身的复杂性,桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响,使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同,是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。特别是在工程应用上,所进行的工作相对较少,有必要进行更加系统地分析研究。 3 高层建筑结构桩基础简化设计分析 高层建筑结构作用在基础上的荷载大,基础埋置深,一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求,因此,基础工程的材料用量多、施工复杂

高层建筑施工关键技术论文

高层建筑施工关键技术探析 摘要:随着近年来我国高层建筑的飞速发展,我国现代建筑尤其高层建筑的现代施工技术的进步充分展现了我国建筑水平的提升,如何在已形成的成熟工艺上继续加以改进,是现阶段我国建筑行业从业人员所应思考的重要问题。 关键词:高层建筑施工技术特点 abstract: in recent years, with the rapid development of high-rise buildings in our country, our country modern architecture of high-rise building especially modern construction technology progress fully showing the our country building, the level of ascent, how in the mature technology has already formed continue the improved, is the construction industry in our country from personnel should think about important issues. keywords: high building construction technical characteristics 中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号 引言 高层建筑作为现代社会中的新型的建筑形式,其建筑施工水平综合反映了科技发展水平,是展示经济发展和社会进步成果的有力体现,也是综合实力的重要标志。随着我国社会生产生活的飞速发展,

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。

高层建筑结构体系分析报告

高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一.框架结构

框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内要紧为钢筋混凝土,框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是专门明显的。刚节点给柱子尽管带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来讲也可不能导致坏处,因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也专门好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有依照需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些专门用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。

工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自1887 年到1931年纽约帝国大厦落成前, 保持了45年世界最高建筑物的地位,铁塔高320 公尺, 建筑设计最闻名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计,兼具有用与美感考量。铁塔共分 3 层,登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达274 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺72 公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采纳框架 结构的全钢结构,艾菲尔 铁塔的金属构架有1.5万 个,重达7000吨,施工时 共钻孔700万个,使用铆 钉250万个,施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。铁塔占地约1万平方米,塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构不具一格。从远处看去,它四脚立地。拔地而起,呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外,

高层建筑发展概况

1.3 高层建筑结构发展 1.3.1 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。 ⑴近代(形成期) 1819年,美国芝加哥16层Monadnock大楼,砖 承重墙体系,底部八层砖墙1.8m厚 1801年,美国曼彻斯特7层棉纺厂房,厂房内部 采用铸铁框架承重 1883年,美国11层保险公司,生铁柱,熟铁梁 (世界第一栋高层建筑) 1889年,9层 Second Rand Merally大楼,全钢 框架(第一栋高层钢建筑) ⑵现代(发展期) 帝国大厦 20世纪,钢结构技术的进步、电梯的发明,房 屋建筑高度越来越高框架抗侧力体系-加竖向支撑 或剪力墙来增强抗侧刚度和强度。 1905年,50层Metrop Litann大楼 1913年,60层高234m的沃尔沃斯(Woolworth) 大楼

1929年,319m的Charysler大厦 1931年,102层381m帝国大厦(采用平面结构理论,用钢量为206kg/m2) ⑶二战结束后 地价昂贵、平面结构理论——三维立体结构理论、轻质材料。 1972年,世界贸易中心(Twin Towers)高402m,110层——钢结构 1974年,西尔斯大厦 442m(立体结构-框筒束体系,用钢量161kg/m2,与帝国大厦相比减少20%)——钢结构 1996年,吉隆坡建成石油大厦,88层,高450m,是钢与混凝土混合结构。 2003年,10月中国台北101大厦,101层,高508m,首次突破500m高度。 全世界前10幢已建的最高建筑物 序号建筑物城市 落成年 份 层 数 高度 (米) 材料 用 途 1 台北101 台北2004 101 508 钢 综 合2 石油大厦吉隆坡1998 88 452 混合办

高层建筑的施工要点论文

高层建筑的施工要点论文 论文关键词:高层建筑;强度控制;三线控制;裂缝控制论文摘要: 随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了高速发展。尤其在城市,随着土地的紧张及进一步充分发挥土地的综合利用率,高层建筑正在日益成为城市建设的主体。由于高层建筑的投入相对多层大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量等方面有它的特殊性,笔者从进一步加强质量角度出发,结合在实践中的一些体会,谈谈个人的一些看法。 一、高层建筑的强度控制强度主要是指混凝土的强度。高层建筑由于混凝土用量大,施工周期长,气候及工作条件影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格。那么如何克服和控制好混凝土的强度这一关呢? (一)配比的选定工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%一3%,混凝土强度将下降15%~20%,而水泥数量的影响为5%~20%,石子及砂的级配影响为5%~20%水; 灰比影响为多增1%,强度降低5%- 10%既然影响如此之大,那就应该采取相应措施进行控制。 (二)严格养护制度 高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因,多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果,其强度比全湿养护28天:

全湿养护3天:空气中养护28d分别为2:1.5:1.由此可见养护的重要性。 (三)加强混凝土强度评定剔除试块制作的不规范现象。当混凝土试块的强度测试大于设计强度时,是否就是强度评定合格了呢?不尽然。《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107)规定,混凝土强度应分批进行检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。 根据相应条件选定一种,这其中都涉及到一个标准差问题。高层建筑由于施工周期、混凝土的浇筑、养护等气候条件相差大,混凝土试验值的离散性也较大,即标准差过大,如笼统地作为一批来评定,很可能不合格,因此应分批,按条件基本相同的划为一批进行评定,这样做既符合国家规范要求,也符合现场实际。 二、高层建筑“三线”控制轴线、标高、垂直度类似于建筑物的经络。对高层建筑来说,由于涉及面广,操作难度大,经常会发生位移或不准现象。“三线” 的控制是高层建筑的一大难点。 (一)垂直度的控制 控制垂直度是保证高层建筑的质量基础,也是关键的环节之一。为了控制建筑大楼的垂直度,首先应根据大楼柱网布置情况,先将大楼四个边角柱的位置确定。在安装四个边角柱的模板时,沿柱外层上弹出厚度线,立模、加支撑,采用吊线的方法测定立柱的垂直度: 在保证垂直度100%后,对准模板外边线加固支撑、浇筑混凝土。待四角柱拆模后,其他各列柱以该四柱为基线,拉条钢线,控制正面的平整度和垂直度。 过程中的垂直度控制,应用激光仪加重锤进行双重较验,这样更能增

高层建筑的现状与发展趋势讨论

高层建筑的现状与发展趋势讨论 杨越 论文摘要:通过研究高层建筑的现状、查阅与高层建筑有关的数据和资料,分析高层建筑的利与弊,来探索高层建筑的发展趋势和前景。 1.引言 近年来随着世界人口的增加,住房紧张的问题越来越严重,传统意义的住房已满足不了人们的需求。在这种情况下,高层建筑因运而生。所以高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。虽然高层现在也有很多缺点,但是随着科技的发展和技术的进步,高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多人们的居住房。 2.高层的定义与分类 2.1高层建筑的最新定义 超过一定层数或高度的建筑将成为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。 2.2高层建筑的中国定 在中国,旧规范规定:8层以上的建筑都被称为高层建筑,而目前,接近20层的称为中高层,30层左右接近100m称为高层建筑,而50层左右200m以上称为超高层。在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。中国的房屋6层及6层以上就需要设置电梯,对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此中国的《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑综合性建筑称为高层建筑。 2.3高层建筑的国外定义 在美国,24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。 2.4高层建筑的分类 联合国经济事务部在1974年国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类: ●9~16层(最高为50米) ●17~25层(最高到75米) ●26~40层(最高到100米) ●40层以上(建筑总高100米以上,即超高层建筑) 3.高层建筑的现状 19世纪末,随着科学技术的发展,钢筋混领土结构、钢结构在土木工程领域中代替传统的砖、石、木结构得到了推广和应用,建筑高度的增加、层数的增多、跨度的增大,现代意义上的高层建筑开始出现。回顾高层建筑的发展历史,我们可以看到其中代表建筑是美国1931年建成的纽约帝国大厦(高381m,102层)、1972年建成的纽约世界贸易中心的姊妹楼(417m和415m,100层,“9.11”事件中被毁)和1974年建成的芝加哥西尔斯大厦(441.9m,110层),前苏联和波兰与1953年和1955年分别渐层的莫斯科国立大学(239m,26层)和华沙科学文化宫(231m,42层),1978年澳大利亚悉尼建成的MLC中心(229m65层)。1985年以来,亚洲的日本、韩国、马来西亚、朝鲜及中国等国家迅速发展了高层及超高层建筑,

有关高层建筑的论文

【论文关键词】高层建筑施工特点施工技术 【论文摘要】随着市场经济体制的进一步完善,竞争也显得尤为激烈。认真组织、精心施工的更高要求,也是新时期项目组织者的具备条件。本文主要在分析施工特点的基础上,深入分析研究了高层建筑施工过程中的主要技术和相关要求。高层建筑施工具有施工技术综合、施工周期长、工程量巨大等特点,与多层建筑的施工技术有明显的不同。本文就此谈了谈自己的观点,可供参考与借鉴。 一、前言 随着新材料、新技术的不断发展,高层建筑的施工技术及其要求也会发生相应的变化。设计人员和施工人员只有结合具体工程的具体要求,认真贯彻相关法规、条例的要求,学习新技术、新方法,才能满足人们对外形美观、结构合理、布局自然、安全性高和低成本高环保的建筑要求。 二、高层建筑施工特点分析与研究 1、高层建筑施工周期长。一般多层住宅每栋平均工期在10 个月左右,而高层建筑的施工周期平均为2 年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序,合理的选择模板体系是缩短主体结构工期,降低成本的主要途径之一。 2、基础埋置深度深。高层建筑为了保证其整体稳定性,地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用桩基时,不宜小于建筑物高度的1/15 (桩的长度不计算在埋置深度内),至少应有一层地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5 m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达20 m 以上。深基础施工,地基处理复杂。尤其是在软土地基,基础施工方案有多种选择,对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术,是高层建筑施工的重点之一。 3、高层建筑体量大,工程量大。据统计,我国目前高层建筑平均建筑面积约为1. 5 万平方米。由于工程量大,工程项目多,涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于高层建筑层数多、工作面大,就可充分利用时间和空间,进行平行流水立体交叉作业。 4、施工技术要求高。高层建筑施工技术主要以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成,而钢筋混凝土又以现浇为主,需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐,已经成为时代潮流;消防设施要求高,深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水,甚至管道冷凝水的处理,都比多层建筑要求高;高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。 三、高层建筑施工关键施工技术分析与研究 1、混凝土工程施工技术。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号;另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低。因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。综上所述,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比;要控制

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。

世界高层建筑发展历史及发展趋势

世界高层建筑发展历史及发展趋势 世界高层建筑发展历史及发展趋势摘要:高层建筑是人类智慧与力量的结晶,它是城市的灵魂,是现代都市形象的代表。这日渐增长的高楼大厦不断的拓展着人类居住的空间,却侵蚀着人们生活的空间,它给人们生活带来深刻的变革。这百年中,高层建筑创造了一个又一个记录。研究世界高层建筑的发展历史与发展现状、查阅与高层建筑有关的数据和资料,来探讨高层建筑的发展趋势与前景。关键词:高层建筑,发展历史,发展趋势The History and Tendency of the World High-rise Buildings ABSTRACT The High-rise building is the crystallization of human wisdom and strength, it is the soul of the city and the representative of the modern city image. This growing high-rise

buildings continue to expand the space of human living, but eroding people’s living space, it has brought profound changes to people’s lives. In recent centuries, the high-rise building has created record,one after another .The history and the present situation of the world high-rise buildings, the data and the data of the high-rise building are studied, and the development trend and Prospect of the high building are discussed. Key words:High-rise building,the development history,tendency 1 目录中文摘要............................................................ 英文摘要............................................................ .. ................................................................... 一、引言 (3) 二、世界高层建筑的发展历史.........................................3起源 (3)

建筑施工技术论文

建筑施工技术论文:某高层建筑工程中的基坑支护 摘要: 分析了某高层建筑工程施工场地情况,提出了支护桩和土钉墙深基坑支护方法,对这两种支护方法及其构造要求和施工工艺进行了论述,结 果表明支护效果安全可靠,可进一步推广应用。 关键词: 深基坑支护,支护桩,土钉墙,构造要求,施工工艺 随着城市建设的高速发展,高层建筑层出不穷,基坑工程向深、大、难方向发展,由于深基坑工程引发的工程安全问题越来越引起重视,基坑支护的重要性已愈显突出。基坑支护的方法很多,这里通过一个工程实例介绍两种较常用的支护方法。 1工程概况 某报业大厦位于某市建国路与东安大街路口西南角,交通便利。该建筑物设计地下1层,地上12层,主体檐口高度为47.050 m,采用框架剪力墙结构,设防烈度7度,场地类别为Ⅱ类,抗震设防为丙类,地基基础设计等级为乙级,设计基础形式为桩基础,采用大直径人工挖孔灌注桩。 在拟建大楼的南侧紧邻某日报社的旧办公楼,主楼6层,侧楼5层,带形基础,砖混结构,1986年建成投入使用。由于新建大楼基坑开挖深度达7.70 m,并紧邻旧办公楼,因此,在基坑施工及基础施工期间需对与旧办公楼交界处边坡进行支护,以保证施工安全及旧楼不受影响。此外,在拟建大楼的西侧紧邻市保险公司住宅楼,北侧紧邻东安大街,均不能放坡开挖基坑。

经过多方商议研究决定,在基坑南侧和西侧采用人工挖孔灌注桩支护,基坑北侧采用土钉墙支护,东侧采用放坡开挖,坡度为1∶0.33(如图1所示)。 2支护桩施工 2.1构造要求 依据《建筑基坑支护技术规程》中排桩的构造要求,本工程支护桩采用直径800 mm人工挖孔灌注桩,并通过计算确定桩长不小于12 m,采用C20混凝土灌注,桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定为1.5 m。桩的纵向受力钢筋采用18B22钢筋,纵向受力钢筋保护层厚度不应小于35 mm。箍筋采用A8@200的螺旋筋,每隔1 500 mm布置一根A12的焊接加强箍筋,以增加钢筋笼的整体刚度,有利于钢筋笼的吊放,钢筋笼一般离孔底200 mm。 排桩顶部应设钢筋混凝土冠梁与桩身连接,冠梁宽度为800 mm,高度为500 mm。桩顶纵向钢筋应锚入冠梁内,且锚固长度不低于30倍纵向钢筋直径。桩与冠梁主筋焊接接头必须分散布置,一个截面的接头数不得超过钢筋数的1/2。 2.2支护桩施工工艺 按设计图纸放线、定桩位→人工取土成孔→测量控制→支设护壁模板→在顶部放置操作平台→浇筑护壁混凝土→拆除护壁模板继续向下一段施工,至设计

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