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结构选型在高层建筑设计中的重要性

结构选型在高层建筑设计中的重要性
结构选型在高层建筑设计中的重要性

结构选型在高层建筑设计中的重要性

摘要:高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。

关键词:高层建筑;结构设计;选型结构;

【中图分类号】tu318

选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等。

1高层建筑结构选型的相关概述

高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,筒体结构(框架一核心筒结构,筒中筒结构),以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件(钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等)构成的结构。主要分为:(1)一般高层建筑结构体系。一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系、框架-筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。(2)复杂高层建筑结构体系。复杂高层建筑结构体系一般是

浅谈住宅小区中高层建筑设计

浅谈住宅小区中高层建筑设计 摘要:高层住宅建筑设计是确保住宅楼的建设质量和满足住户生活必备设施需求的关键,在高层住宅楼建设中具有十分重要的意义。文章结合广州方圆. 明月山溪花园住宅小区中高层建筑设计进行了探讨。 关键词:小高层;住宅建筑;设计 随着我国经济及城市建设的不断快速发展, 人们对居住的条件和需求与时俱进, 尤其是进入二十一世纪以来, 住宅的建设一直是城乡建设的热点, 住宅建设也开始从对量的要求逐渐过渡到对质的追求, 特别是住房制度的改革, 人们对住宅的使用功能、舒适度、安全感以及环境质量更关心, 这就要求在商品价值观念、住宅的功能、质量等方面都要与其价格相联系, 与市场需求相适应, 精心设计, 反复推敲, 力求住宅精巧与适用。 1 工程概况 方圆.明月山溪花园位于广州从化碧泉路与温泉东路交叉口,规划总用地面积约42万平方米,基地四周群山环绕,内部山体起伏,植被丰富,有两条市政水渠从中穿过;东面紧邻名泉生态园,南面是流溪河,环境优美。 基地分两期开发,本案为一期四区,位于整个基地西南侧,一期总占地面积为16.0万m2。本案包括2栋9层的中高层住宅、1栋12层、2栋16层的高层住宅,总建筑面积为69403平方米,建筑高度30-51m;共有六种户型单元,面积为110-140平方米。 2 总平面设计 2.1 总平面布置 (1)依据原有地形、地势,顺山势布置住宅,有效的利用了地形高差。 (2)南部充分利用组合错落有致、层次丰富的低层高档住宅及流溪河湿地生态公园,形成很好的小区外部环境。小区多层、高层住宅依山而上,面向开阔的湖面及绿化景观带,各单元住宅极好的利用了外部景观条件。 整个住区建筑布局以中心景观湖面为中心顺应地形特质向北侧展开,充分利用山体水景景观,并通过高低建筑的排布,强化了原生较缓的坡度变化,使优美的自然形态更加突出地表现出来。 这种以自然水系、人工建筑和环境相结合的布局,体现了东方人居智慧的理念,展现了建筑与空间、空间与环境的和谐,是人与自然、传统与现代的有机结合。

高层酒店抗震设计

高层酒店抗震设计 摘要:本文结合徐州市青年路117号高层酒店的设计,从建筑设计的角度对现浇钢筋混凝土框架—核心筒结构体系进行抗震设计,在现有结构优缺点分析基础上提出进一步的结构加强措施。 关键词:高层酒店框架—核心筒结构抗震设计  0 引言 伴随国民经济的不断发展,高层建筑需求愈来愈大,结构形式也趋向多样化发展。其中,框架一核心筒结构体系由于整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好,而得到广泛应用。论文结合徐州市青年路117号高层酒店的设计案例从建筑设计的角度介绍了其框架一核心筒结构体系的抗震设计,并在优缺点的分析下进行了抗震结构加强措施。 1 项目概况与结构选型 项目位于徐州市CBD和火车站、汽车站中间,是一栋集商业、酒店为一体的高层建筑。大楼总建筑面积为24000平方米,共25层,其中地下一层,层高5.0米,地上一层5.0米,二至四层层高为4.5米,标准层层高3.0米,地面以上高78.5米。建筑标准层平面呈类矩形形式,是种根据建筑造型设计而变形的四边形。面积约为1430平方米。大厦4层以下与裙房相连组成健身场所、康乐设施、餐饮娱乐等灵活空间,4层以上为酒店用房。 工程抗震设防类别为乙类,建筑场地类别为II类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,结构设计使用年限50年。 根据建筑使用功能、内部设施要求和建筑立面特点,设计采用了现浇钢筋混凝土框架一核心筒结构体系。体系包含了由两种不同的抗侧力结构,即框架结构和由剪力墙组成的核心筒结构。由于剪力墙的抗侧刚度比框架的抗侧刚度大很多,故整体结构的抗侧力能力大为加强。此外,采用框架结构能满足建筑设计中大小空间不同的需求,可以将电梯间、楼梯间及设备用房等小空间设置于贯通建筑物通高的两个核心筒内,框架柱则设置在周边区域,可以灵活分割空间(图1)。 图1标准层、一层平面结构示意图 Fig. 1The standard layer and the first layer plane structure diagram

建筑结构选型知识点(全)

建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征,它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力,满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构,结构是建筑的的基础,没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式,结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1)木结构 优点:施工周期短;易于扩建和改造;保温隔热性能好;节能环保性能好。 缺点:多疵病;易燃;易腐;易虫蛀。 2)砌体结构(包括无筋砌体和配筋砌体等)消防限制,最高七层。 优点:耐久性好;耐火性好;就地取材;施工技术要求低;造价低廉。 缺点:强度低,砂浆与砖石之间的粘接力较弱; 自重大;砌筑工作量大,劳动强度高;粘土用量大,不利于持续发展。3)混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。) 优点:耐久性好;耐火性好;可模性好;整体 性好;可就地取材。 缺点:自重大;抗裂差;施工环节多;施工周 期长;拆除、改造难度大。 4)钢结构 优点:强度高、重量轻;材性好,可靠性高; 工业化程度高,工期短;密封性好;抗震性能 好。 缺点:钢材为非燃烧体,耐热但不耐火;耐腐 蚀性差。 5)组合结构(可分为钢骨混凝土结构和混合结构)优点:刚度大;防火、防腐性能好;重量轻; 抗震性能好;施工周期短、节约模板 缺点:需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1)混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2)排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成,其屋架与柱顶为铰接,柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3)框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点:建筑室内空间布置灵活;平面和立面变化丰富。

结构选型与布置

结构选型与布置第一节结构设计知识要点 优秀的建筑设计应做到艺术、技术和经济性的三位一体,它是建筑师对这三方面知识充分掌握和创造性应用的产物。建筑师在完成建筑功能、建筑艺术性设计的同时,也应当兼顾建筑的安全性、适用性、耐久性和经济性,以便建筑设计时其他工种的同事能同自己良好的衔接。 在建筑技术设计作图中,首先要根据建筑平面布置及房屋层数和高度,选用合理的结构体系,如:砌体结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。其次要合理地确定和布置竖向承重构件和抗侧力构件,这些构件一般包括:承重墙体、柱、框架和支撑等。墙体既是竖向承重构件,又是抗侧力构件,同时又是建筑平面分隔和围护的需要;框架是由梁和柱刚性连接组成的骨架,它能承受建筑物的竖向荷载,同时也能承担水平荷载(如风力、地震作用) ;支撑是作为承担建筑物水平荷载的专用构件,主要用于单层产房、钢结构和高层建筑中。再次是合理地选择楼(屋)盖体系,楼(屋)盖体系构件包括:楼板(屋面板)、梁系(屋架)。楼板主要功能是沿水平方向分隔建筑中的上下空间,将其承受的建筑使用荷载传递给梁系或直接传给框架梁;使用梁系主要是为了使较大空间的房间传力途径更加合理,梁系中次梁将荷载传递给主梁或框架梁,再传至柱或墙。最后应合理地选择基础形式,根据不同的结构体系、建筑体型和场地土类别为竖向承重构件选取合理的基础形式,例如带拉梁或不带拉梁的独立基础、条形基础、箱形基础、役形基础、桩基础等。 下面将主要介绍砌体结构、框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构的结构布置注意事项。 一、砌体结构 砌体结构有着悠久的历史和辉煌的记录,直至今日仍然广泛地应用在各类工业与民用建筑中。砌体结构有造价低廉、易于取材、建筑舒适度好、建筑能耗低、耐久性好、维护方便、抗火性能优异、施工设备和方法简单、外观优美等优势;同样也存在着强度低、材料用量多、自重大、砌筑质量较难保证、震害严重等问题。 (一)砌体结构的承重墙体系 1.横墙承重体系 横墙指横向承重墙体。横墙承重体系指建筑物楼(屋)盖的竖向荷载主要通过短向楼板或横墙间小梁传给横墙,再经横墙基础传至地基的结构体系。由于横墙是主要承重墙体, 它的间距不能太大,划分房屋开间的宽度一般为3~5m,即横墙间距。横墙承受两侧开间内由楼(屋)盖传来的竖向荷载和由风或横向水平地震作用产生的水平荷载,假若两侧开间宽度相同,横墙在竖向荷载作用下基本上处于轴心受压状态,在水平荷载作用下则处于受弯、受剪状态。横墙承重体系建筑物的纵墙不参与承受楼(屋)盖荷载,仅承受自身的重量,因而在纵墙上可开设较大的门窗洞口;又由于承重横墙较密,建筑物的整体刚性和抗震性能很好,这些都是又由于横墙较密而使建筑材;内空间较小室,这种体系在房间使用上很不灵活,横墙承重体系的优点。但是 料用量较大,这又是横墙承重体系的缺点。横墙承重体系适用于宿舍、住宅等建筑物。 2.纵墙承重体系 纵墙指纵向承重墙体。纵墙承重体系指建筑物楼(屋)盖的竖向荷载主要通过长向楼板或进深梁传给纵墙,再经纵墙基础传至地基的结构体系。在这个体系中,为了保证建筑物的整体刚性,沿纵墙方向一定长度还需设置少量横墙与纵墙拉结。这样,建筑物的竖向荷载基本上由纵墙承受,而由风或横向水平地震作用产生的水平荷载则主要通过水平楼(屋)再传给横墙。由于板、梁在纵墙上的支承点往往并不与纵墙形心线重合,故纵墙一般处于偏心受压状态,而横墙在水平荷载作用下则处于受剪和受弯状态。纵墙承重体系的横墙间距一般较大,使得建筑物可以有较大的房间,室内分割也较灵活,这是它的优点;但整个建筑物的整体刚性不如横向承重体系,在纵墙上开门窗洞口受到限制,这又是它的缺点。纵墙承重体系适用于教学楼、办公楼、实验室、阅览室、中

[建筑设计,高层,问题]浅谈高层建筑设计问题

浅谈高层建筑设计问题 摘要:高层建筑以其较小的占地面积,提供较大的建筑面积的强大优势,在各城市得到迅速发展。但高层建设由于设计的不足,存在对周围行人造成压迫感、资源浪费、造型单一等问题,这些问题的解决需要通过高层建筑设计进一步优化实现,设计时可通过广场设计、布局设计、造型设计对建筑物进行功能优化,将建筑物与自然结合的同时,实现达到环保节能的目的。 关键词:高层建筑;设计;环保;布局; 一、引言 随着经济的发展和消费水平的提高,人民群众对居住环境的要求越来越高,但由于人口数量的不断增加,土地资源的人均占有量远远不能满足社会的需求。与此同时,随着科技的不断发展,建筑物的设计及建设水平也随之提高,其中高层建筑由于占地面积小,而延伸空间大的优点解决了土地资源缺少的问题,因此受到社会各界的广泛推崇。另外,高层建筑外形壮观、造型千变万化、视觉冲击力强,已经成为各个城市新形象的代表。 高层建筑解决土地资源紧张问题的同时,还存在采光不足、能源浪费较大的问题。 二、高层建筑设计中存在的不足 (一)高层建筑物容易造成压迫感。高层建筑物的显著特点是规模庞大,尤其是在高度上的延伸,与街道狭窄空间形成鲜明对比,容易在心理上给人一种压迫感。另外,高层建筑物之间间距过小,相邻楼之间产生的压迫感更容易给行人及用户造成强大的视觉及心理上的冲击。高层建筑的建筑面积远远大于占地面积,可能造成人员拥挤,甚至交通堵塞。 (二)高层建筑物造成巨大资源浪费。高层建筑物在设计之初,没有考虑当地气候条件、地理环境等因素,在建筑物内部设计一系列制冷设备、制暖设备、照明设备等,但在建成投入使用后,其消耗的能源是巨大的,增加了使用成本,降低了建筑物的使用价值。而自然界中的清洁能源――太阳能却没能充分利用。 (三)高层建筑物设计形式单一,缺乏特色。国内大多数高层建筑物在设计上比较保守,仅突出了建筑物的功能设计,忽视了建筑物的文化内涵,这就造成了各个高层建筑物之间差异性极小,没有突出建筑物的特色,不能成为该城市的代表符号。 三、高层建筑建设建议 高层建筑在未来将继续保持其发展速度,但如何合理设计才能避免出现以上问题,是当前需要解决的主要问题。 (一)高层建筑物设计要注意布局合理性。为减缓高层建筑物造成的视觉及心理上的压迫感,设计人员可采用广场作为建筑物的必要辅助建筑。宽阔的广场,在降低高层建筑压迫

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计杜琨

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计杜琨 发表时间:2018-10-26T10:35:06.930Z 来源:《防护工程》2018年第13期作者:杜琨 [导读] 高层建筑类型,其社会经济效益更高,同时这种高层建筑的发展也是当前我国社会经济发展的产物和趋势 杜琨 天津中机建设工程设计有限公司 300381 摘要:高层建筑类型,其社会经济效益更高,同时这种高层建筑的发展也是当前我国社会经济发展的产物和趋势。在我国城市化进程不断加快的过程中,城市的规模及人口数量都处于扩大发展中,这就使得可利用的土地资源在逐渐减少,而高层建筑正好起到了对我国城市土地资源的缓解作用,并同时也满足了人们对建筑各项功能的要求和需求。但高层建筑的质量及有效功能的发挥,都是基于高层建筑在结构造型上的科学合理性。那么本文将重点探讨高层建筑结构选型设计及建筑结构的优化设计问题。 关键词:高层建筑;结构选型;设计;建筑结构;优化设计 城市化的步伐不断加快,也使得城市建设的范围扩展速度更快,高层建筑的建设有效缓解了城市土地资源的紧张状况。但随着高层建筑的规模与数量的持续性发展,由于其结构设计与选型不同于传统多层建筑,这就要求设计人员必须结合高层建筑的结构特点选择相应的结构形式,并对相关的设计及工艺进行优化,才能保障高层建筑的质量,促进建筑企业的可持续发展。 1. 高层建筑的结构选型设计 1.1高层建筑结构的类型 高层建筑的安全性与质量在很大程度上取决于高层建筑的结构选型。目前高层建筑结构的类型分为以下几种:框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。其中,框架结构的构成包括了梁柱、楼板等,结合建筑在功能上的不同来布置平面框架。框架结构造价更为低廉,但同时在水平荷载影响下,也会发生更大的变形,因此抗震效果不太好;框架-剪力墙这种结构类型,高层建筑剪力墙大部分布置于电梯间,通过核心筒对水平荷载予以承担,提高了抗震性,并也使得整体建筑的稳定性更好。但这种结构类型会受限于平面布局,容易发生质心和钢心无法重合的问题,在结构上太大的扭转,可能潜在一些安全隐患;筒体结构类型,其筒体的形成主要是在电梯间以及建筑外围布置剪力墙,这种结构最大的优势是刚度极高。 1.2高层建筑结构选型的影响因素 对高层建筑结构选型的影响,不仅包括建筑需求因素,还包括以下这些因素:第一,环境因素。高层建筑的环境条件主要是场地条件、防烈度、基本风压;其次是建筑方案特征,其包括了建筑的高宽比、高度、长宽比以及建筑体型,其中建筑体型又是由平面体型和立体体型构成;再者,建筑使用功能的要求。对于高层建筑,其使用功能基本上分为住宅、办公、旅馆、综合大楼等。某种功能的建筑,也许只有某几种结构形式可以与其匹配。如高层住宅的使用空间相对更小,分隔墙体会比非常多,而且每一层的平面布置大体一样,所以高层建筑的住宅功能相对来讲,更适合剪力墙或框架-剪力墙结构;最后,结构抗灾水平、现场施工情况、运营维护以及后期投入使用情况。 2. 高层建筑的结构设计分析 2.1对高层建筑结构设计中水平荷载控制的分析 高层建筑与低层建筑相比较来说,高层建筑的整体结构对水平载荷的承载量更大,所以高层建筑所具有的整体稳定性与其结构设计中水平荷载水平的控制情况有着直接关系,而且高层建筑承受的倾覆力矩也是取决于其水平荷载,这种关系是一种二次方倍数关系。所以在高层建筑的结构设计过程中,必须严格控制水平荷载,以此才可进一步控制因较大的水平荷载而发生的一连串稳定性问题。 2.2对抗侧刚度予以合理确定 高层建筑在结构设计中不同于低层建筑,这种高层建筑的结构设计会对结构侧移带来一定的影响。由于楼层高度的不断变化,会在水平荷载测量变形的作用下,其结构侧移也会随之更大。所以在高层建筑的结构设计时,必须确保其结构强度达到相应的要求,而且可以承受荷载作用所产生的内力影响,在这个过程中就需要具备一定的抗侧刚度,确保结构在水平荷载的作用下可有效控制侧移的状况。 2.3对测控的确定 高层建筑相较于低层建筑,前者的结构更容易出现侧移的问题,而且也成为高层建筑结构的重要影响因素。在高层建筑楼层越来越高时,那么相应的水平荷载侧变形也会更大。高层建筑一方面应有很高的强度,另一方面还要能够承受荷载作用所产生的内力作用及抗侧刚度,这样才能避免高层建筑结构发生侧移。 2.4有效控制高层建筑的结构抗震性能 高层建筑必须重视抗震性问题,抗震性能在很大程度上直接影响着整个建筑体的稳定性与质量。影响高层建筑抗震性的因素很多,在进行设计时,应综合考虑和分析设计人员的专业技能、水平以及相应施加的载荷,并严格控制结构选型,才能有效保障建筑的稳定性 2.5有效控制建筑的自重 高层建筑随着楼层的不断增加,相应地,结构对基础接轨的传递荷载量也在不断提高。若建筑整体的自重比地基的承载能力更大,那么建筑整体则会发生下沉,有可能导致建筑体出现倾斜或者是影响建筑的抗震性能。所以作为高层建筑的结构设计人员,必须从实际情况出发,制定完善而科学的建筑结构方案,不可使得高层建筑的荷载超出基础所能承受的最大承载能力,才能提升整个高层建筑体的稳定性与投入使用之后的质量。 3. 高层建筑结构的优化设计 3.1结合建筑的总高度进行结构的优化设计 在高层建筑中,可通过对钢骨砼柱—砼梁与钢管砼柱—钢梁的比较分析,钢梁组 合楼盖能更有效地降低梁柱截面,从而符合高层建筑使用的净高要求,同时中庭洞口各层相互交错的布置,通过钢梁组合楼盖使得传统支模的问题得以解决;另外,还可对塔楼标准层的室内梁高进行有效控制,内部净高超过了150~200mm;大多数的构件的加工工作都在工厂进行,这就有效提升了建筑产品的工业化水准,提高了整个建筑工程建设的施工效率。 3.2结合建筑的荷载进行结构的优化设计 当前大部分建筑企业在建设中的成本压力非常大,地下室的优化工作也必须予以重视。基于安全、效果以及建筑功能等,必须对消防

建筑结构体系及选型

建筑结构体系及选型 Structural Systems and choices for Architects and Engineers 课程编号:223 开课单位:建筑系建筑技术教研室 撰写人:樊振和 开课学期:2 总学时:40 学分:2 课程类别:选修 考核类型:考试 考核方式:平时成绩占40%;其中,考勤10%,课堂纪律10%,作业20%。考查测验成绩占60%。 预修课程:建筑力学,建筑结构 适用专业:建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学 一、教学目标 通过本课程的学习,使学生熟悉建筑结构的主要类型及适用范围;熟悉各种建筑结构体系的受力和变形特点,以及选型和布置的一般原则;掌握常用建筑结构的选型和布置方法。为今后进一步的研究和工作打下必要的基础。 二、教学要求 通过课堂讲授、课堂讨论、模型试验、参观调研、撰写论文等多种教学形式,使学生熟悉和掌握建筑结构选型的原理和方法。 三、课程内容 建筑结构体系及选型课程主要介绍常见的各种建筑结构型式,主要包括各种钢筋混凝土平板结构、屋架、刚架、拱、网架、悬索、薄壁空间结构、充气结构等大、中、小跨度空间结构类型以及框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体结构、框架—筒体结构、悬挂结构等各种中、高层建筑结构类型,各种类型结构的受力和变形特点、适用范围、经济分析、选型和布置的一般原则和方法。同时,还将介绍建筑设计和结构设计的关系以及结构在建筑中的非结构功能。 71

四、教学时间安排 四、选用教材 虞季森,《中大跨建筑结构体系及选型》,中国建筑工业出版社,1990.12 五、参考书目 1.清华大学土建设计研究院,《建筑结构型式概论》,清华大学出版社,198 2. 2.[意] P·L·奈尔维,《建筑的艺术与技术》,中国建筑工业出版社,1981.1 3.[美] 林同炎 S·D·斯多台斯伯利《结构概念和体系》(第二版),中国建筑工业出版社,1999.2 72

悬索结构的形式与设计选型

建筑结构选型结课论文悬索结构的形式和设计选型 姓名:李超 学号:1401102-01 所在院系:建筑与城市规划学院 学科专业:城乡规划 指导教师:张弘 二〇一六年十二月

标题:悬索结构的形式和设计选型 申明:本人申明提交作业文章所有内容均有本人完成,文中引用他人观点均已标明出处。 签字: 日期:

悬索结构的形式和设计选型 摘要:本文在简述悬索结构构成和受力特点的基础上,根据索网曲面形式和结构特征,何恳索结构迸仃了分类,介绍了各种单(双)曲面单(双)层悬索结构、交叉索网、斜拉结构的组成特点和国内外卜程应用状况。文章还对悬索结构设计选型的若干主要问题,如建筑平面形状、结构跨度、刚度与稳定性、边缘构件与支承结构、片画材料与排水等进行了论述,并提供了一些可供设计参考的有效措施。 关键词:悬索结构设计选型索网杂交结构 1.悬索结构的组成与发展 土木建筑结构所指的悬索结构,就是指以柔性拉索或将拉索按一定规律布置成索网来直接承受屋面荷载作用的结构(见图1)这些索或索网均悬挂在支承结构体系的边缘构件上。在竖向荷载作用下,索或索网均承受轴向拉力,并通过边缘构件和支承结构将这些拉力传递到建筑物的基础上去。 悬索结构中承受轴向拉力的柔性拉索多采用高强度钢丝组成的钢铰线、钢丝绳、钢丝束等,有的也可以采用圆钢筋或带状薄钢板。边缘构件是用来锚固拉索(索网)的,起到承受索在支座处的拉力作用。根据建筑平面和结构类型的不同,

边缘构件可以选用圈梁、拱、析架、刚架等劲性构件,也可以直接选用柔性拉索。支承结构主要是用作承受边缘构件传来的压力和水平推力引起的弯矩。常选用钢筋混凝土独立柱、框架、拱等结构形式。这样受拉的索网和以受压、受弯为主 的边缘构件和支承结构,就可以分别采用受拉强度较高的钢材和抗压强度较好的钢筋混凝土,使不同材料的力学性能能得到合理利用。由于对柔性拉索与刚性结构的优化组合,就可以用较少的材料(一般索的用钢量仅为普通钢结构的l/5一 1/7,11一般都在10kg/m以下)做成较大跨度的悬索结构。由于钢索自重很轻,屋面构件也不很大,囚而给施工架设带来了很大的方便。安装时不需大型起重设备,也不需另设脚手架。这些都有利于加快施工进度,降低工程造价。同时索网布置灵活,便于建筑造型,能适应平面形状与外形轮廓的各种变化,这使建筑与 结构可以得到较完美的结合。因此悬索结构在友跨度建筑中得到了越来越多的应用。 悬索结构是一种受力比较合理的建筑结构形式。它与简支梁受力情况对比,就可以看出这种合理性。众所周知,图2中的简支梁住竖向荷载作用下,上纤维压应力的合力与「纤维拉应力的合力组成了截面的内力矩.合力间的距离即为内力臂,它总在截面高度的范围内,因此要提高梁的承载能力,就意味着要增加梁的高度。但在悬索结构中,钢索在自重下就自然形成了垂度,由索中拉力与支承水平力间的距离构成的内力臂,总在钢索截面范围以外,增加垂度也就加大了力臂,从而可以有效地减少索中拉力和钢索截面面积。

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/㎡。

高层旅馆设计要求

关键词:城市——节约用地,城市视觉地标 使用者——景观,事业开阔 交通——容量大、地小、复杂性 结构与空间——竖向设计 防火与规——规要求 高层旅馆设计 旅馆:旅馆是综合性的公共建筑物,旅馆向顾客提供一定时间的住宿,也可提供饮食、娱乐、健身、购物等服务。旅馆还可承担部分的社会功能。 设计要点 必须依据旅馆的规模、类型、等级标准,根据旅馆基地环境条件及功能要求,进行平面组合、空间设计。 注重旅馆的各个组成部分:公共活动、标准客房层、客房、后勤辅助管理、职工生活等部分的使用效益。 注重旅馆的安全设计。依据各种设计规,使设计符合规要求。同时应注意残疾人的使用及安全要求。 项目本身 用地概况,用地位于哈市铁路东客站片区,用地形状方正,两面临路,东临机场路东沿线与东客站西广场相对,北临市政规划道路,规划道路中心线有高架路与东客站二层引桥相连接,该地块拟修建一座五星级高层旅馆。 卫星图 前期准备

实地踏勘,与小组成员共同进行实地的调研工作。调研容主要有:用地周边建筑高度、建筑立面主要材料及其颜色;用地的场地平整程度及岩土性质;用地部及其周边是否有保护性建筑和高大乔木;用地与周围道路环境的联系;向当地居民询问关于用地周边环境的切身体会(分发问卷、随机采访等形式);做好调研总结。 查找相关资料 旅馆设计 总平面组成 除合理组织建筑群位置外,还应考虑广场、停车场、道路、庭院等布局,根据旅馆标准及基地条件,还可考虑设置网球场、游泳馆及露天茶座。 基地应布置绿化,且应根据所停放车辆的车型、数量在基地或建筑物设停车空间。 旅馆出入口 主要出入口,用于住宿的旅客,位置必须明显,并能引导旅客直接到达门厅。(主要出入口应根据要求设置单车道、多车道,入口车道上设雨篷) 辅助出入口,用于出席宴会、会议、商场的非住宿人员。㎡ 职工出入口,宜设置在职工工作、生活区域,用于旅馆职工上下班进出,位置宜隐蔽。 货物出入口,用于旅馆货物进入,位置靠近物品仓库或对方场所。 总之,应合理划分个功能分区,组织各种出入口,使人流、车流、货流互不交叉。在综合性建筑中,旅馆部分有独立入口,对外营业商店、餐厅等不应影响旅馆本身使用。 旅馆出入口步行道,步行道系城市至旅馆门前的人行道,应与城市人行道相连,保证步行至旅馆的旅客安全。 在旅馆出入口前适当放宽步行道;步行道不应穿过停车场,与车行道交叉。 旅馆停车,根据旅馆标准、规模、投资。基地和城市规划部门规定,考虑地面广场停车、地下及地面多层独立式车库等停车方式,职工自行车停车数,按职工人数的20%——40%考虑,面积按1.47㎡/辆计算。 总平面布置方式,分散式:适用于宽敞基地各部分按照适应性质进行合理分区,布局需紧凑,道路及管线不宜太长。集中式:适用于用地紧的基地,需注意停车场的布置绿地的组织及整体空间效果。 总平面数据 容积率=总建筑面积(地下不计)/基地用地面积,多层旅馆容积率为2-3,高层(15层以上)4-10。

建筑结构体系及选型樊振和课后题

建筑结构体系及选型樊振和课后题

建筑结构选型 绪论 0-1.建筑结构选型是对各种建筑结构形式的结构组成、基本力学特点、适用范围以及技术经济、施工要求等方面的内容进行分析和研究,建筑师做到了这些,才能更好解决以下两个问题:(1)做方案时,主动并正确地考虑、推敲、确定并采用最适宜的建筑结构体系,并使之与建筑空间、体型及形象有机融合;(2)作为工程主持人的建筑师,掌握了建筑结构体系及选型的知识(以及必要的其它相关专业知识),就能很好地与建筑结构工程师进行默契的协作和配合。 0-2.技术因素:建筑材料、建筑技术发展水平 社会因素:人们对建筑功能要求的丰富和提高 0-3.非结构功能:美学表现力 建筑师的设计:处理好建筑功能与建筑空间的关系,并选择合理的建筑结构形式,就自然形成了建筑的外观,然后去发现、选择、袒露那些建筑结构自身具有美学价值的因素;再在选择的基础上,根据建筑构图原理,对那些具有美学价值的结构因素进行艺术加工和创造,从而利用这些来构成建筑的艺术形象。 0-4.(1)选择能充分发挥材料性能的结构形式。根据力学原理选择合理的结构形式使结构处于无弯矩状态,以达到受力合理节省材料的目的。减少结构弯矩峰值,使结构受力更为合理。

(2)合理地选用结构材料。充分利用结构材料的长处,避免和克服它们的短处。提倡结构形式的优选组合。采用轻质高强的结构材料、 一般平板结构 1-1.平板结构:一个简单而基本的概念,即非曲面结构,不但涵盖建筑结构水平分系统中的板式结构和梁板式结构,而且涵盖了建筑结构竖向分系统,包括结构柱、结构墙体、带壁柱结构墙体等 板式结构与梁板式结构都属于平板结构 1-2.单向板:荷载主要沿短跨方向传递 双向板:长跨短跨两个方向都有明显挠曲,板在两个方向上都传递荷载。 单向板在结构上属于平面受力和传力,双向板在结构上属于空间受力和传力,因此双向板比单向板更为经济合理 1-3.水平分系统:自身跨度 竖向分系统:稳定性条件 两者都是结构力学的问题 1-4.减小板的跨度。 无关,壁柱是为了提高砖墙的稳定性以及增加墙体刚度的。 1-5.简支梁:静定结构,由梁自身承重,内力较连续梁大,跨度

关于高层建筑结构选型设计的初步探讨

关于高层建筑结构选型设计的初步探讨【摘要】:高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。 【关键词】:高层建筑;结构选型;重要性; 中图分类号: tu97 文献标识码:a 文章编号: 【 abstract 】:the structure of the high-rise building system is high-rise structure whether reasonable, key economic, along with the development of building height and function need constantly develops and changes. the thesis summed up the various kinds of high building structure system, especially in recent years, the complex, novel appeared of structural system of the mechanical characteristics and structure design of high-rise building points are discussed 【 key words 】: high-rise buildings; the structural type; importance; 引言 对于高层建筑的结构设计, 首先摆在结构工程师面前的是结构选型的问题。高层建筑结构的选型通常要遵循一定的原则, 它不仅考虑到建筑物的适用性、经济性、抗震性能,而且要考虑施工安装的影响。正确处理高层建筑结构体系的选型问题,对于高层建筑结

浅谈高层建筑中的建筑设计研究 张志瀚

浅谈高层建筑中的建筑设计研究张志瀚 发表时间:2018-06-06T11:40:04.963Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第36期作者:张志瀚 [导读] 高层建筑的建造以及发展历史在全球已经有超过百余年历史,尤其是现代城市化进程不断加快的情况下。 南京鼎辰建筑设计有限公司江苏南京 21000 摘要:随着当前市场经济的飞速发展,使得建筑行业中的高层建筑也进入到一个蓬勃发展时期,在城市中的建设规模日益扩大,但在人们生活水平不断提高的情况下,人们对于高层建筑设计的相关要求也不断提升,本篇文章主要针对高层建筑总体设计进行了深入的研究,以期为其他建筑工程建设过程中提供参考。 关键词:高层设计;高层尺度;空间高层规划 高层建筑的建造以及发展历史在全球已经有超过百余年历史,尤其是现代城市化进程不断加快的情况下,高层建筑已经成为了城市中一种极其重要的建筑类型。高层建筑自身的体量极大,其超大的容量形体所产生社会影响较大,并且高层建筑中融合了大量的文化、美学以及尖端的建筑技术,这对于城市的文化气息也带来了直接的影响。因此,转变高层建筑的设计风格一直以来都是人们探讨以及深入研究的重点内容,探讨高层建筑的相关设计理念,并将其更新与高层建筑风格转变联系起来,这对于我国高层建筑设计的发展有着极大的益处。 1 高层建筑整体设计 1.1 主体设计 高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。 1.2 型体处理 在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。 2 高层建筑设计中的外部尺度 2.1 城市尺度 高层建筑工程是一个城市中的有机组成部分,这主要是由于高层建筑有着极高的质量,其高度瞩目,属于城市地位的标志,同时也成为了城市的景点,这对于城市来说产生了极其重要的影响。从高层建筑工程对于整个城市所产生的影响来看,其中最主要的因素便是高层建筑对于城市天际轮廓线条所带来的变化,城市的天际线主要是分为虚线和实线,虚线主要指的是天际线是不同建筑物体顶部互相连接所产生的曲线,实现则是建筑物体自身轮廓,而在这一曲线中,高层建筑担当了极其重要的作用,这主要是因为城市天际线能够从一个较远的位置直接观测到,同时这一天际线也是它给予人们的首要印象。所以,高层建筑工程的尺度应当与整个城市的曲线保持一直,不能直接与城市曲线所脱离,形成一种独立、夸耀的现象,这样的高层建筑不仅让城市自身的天际线更加和谐,同时也影响到了城市的整体性以及景观性。高层建筑对于城市不同位置和区域所产的局部、部分影响主要指的是城市开阔区域. 2.2 整体尺度 整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:高层建筑一般由三个部分组成的裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考是以尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。 3 高层建筑中的分类建筑设计 3.1 塔楼高层建筑结构体系 这类多栋独立高层建筑工程的底部,都有较大的、整体性的裙房,其裙房便构成了多栋独立高层建筑的地基地盘。而塔楼在裙房上进行修建的过程中,其体积进一步收紧,当塔楼的主体属于不规则结构或者裙房地盘之上有多个塔楼之时,就会出现极其复杂的扭转振动现象。一旦结构布置不当,竖向刚度突变,扭转振动反应和高振型则受影响将会加剧。在实际工程的设计中,总的来说,大底盘多塔楼高层建筑结构的设计为大底盘结构顶层楼板可作为上部多塔楼的嵌固端。通常带地下停车位的住宅小区基本属于该种类型。 3.2 底层入口 首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。 3.3 建筑围护 由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设 3.4 防雷击的问题 高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计 发表时间:2018-10-01T12:51:32.433Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:彭宇明 [导读] 摘要:随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加,结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。 深圳市慧创建筑设计有限公司广东深圳 518000 摘要:随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加,结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。它将对建筑功能、工程造价和社会效益产生影响。正确处理高层建筑的结构选型和优化设计,对高层建筑的设计、施工、使用和维护具有重要意义。本文结合工程实例,分析了结构选型和优化的重要性,阐述了结构选型的关键,选择了合适的结构优化方案,旨在为提高高层建筑的安全性、降低成本提供依据。 关键词:高层建筑;结构选型;结构优化;设计 1 高层建筑结构选型设计 1.1 高层建筑结构类型分析 高层建筑结构的选择决定了高层建筑的整体安全性和可靠性,几种常见的结构类型可分为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成,根据建筑功能的需求,完成对平面框架的布置。框架结构造价低,但在水平荷载影响下变形较大,抗震效果不佳;②框架-剪力墙结构,在高层建筑中,剪力墙主要布置在电梯室内,通过核心筒承受水平荷载,抗震能力强,整体稳定性高。但框架-剪力墙结构容易受平面布置的限制,出现质心和钢心不重合的现象,结构扭转过大,可能会出现的安全隐患; ③剪力墙结构具有较强的竖向和水平承载能力,对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果,重点在于剪力墙的布置及自重的控制;④筒体结构,在电梯间及建筑外围布置剪力墙,形成筒体,该结构具有更高的刚度。 1.2 高层建筑结构选型的影响因素 除了建筑需求的影响外,高层建筑结构选型的主要因素可归纳为:①环境条件,主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等;②建筑方案特征,主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比和建筑形状,其中建筑形状包括平面形状和三维形状。平面形状由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成,立体形状由结构高宽比、立面内收形状、塔楼和层间刚度等组成;③建筑物使用功能要求,一般来说,高层建筑的功能可分为居住建筑、办公建筑、宾馆和综合楼。具有特定功能的建筑物可能只有几个与其匹配的结构类型。高层住宅由于其空间较小、隔墙较多、各层布置基本相同,更适合剪力墙或框架-剪力墙结构;④结构抗灾等级及现场施工、后期使用、运行维护等情况。 1.3 结构选型实施案例 本章以某工程为例,主要包括高层住宅楼和多层商务办公楼两部分,以及建筑总建筑占地面积 95388.440m 2 ,其中工程中主要以 1号楼、2 号楼、3 号楼为高层建筑,且楼层均为 36F,其中且高度分别为 117.390m、119.400m、119.400m。本工程主要采用钢柱、混凝土等材料。本章以1号楼为重点,1号楼共36层,设防烈度7度,基本风压 0.75kN/m 2 ,场地Ⅱ类。建筑平面对称布置,平面规则,间距小,隔墙多,各层平面布置基本相同。本工程考虑到竖向和水平荷载、施工成本等因素,采用剪力墙结构,通过合理布置剪力墙,控制了结构的整体刚度和侧向位移,使结构更加安全、稳定、经济。 2 建筑结构的优化设计 2.1 结合建筑类型进行优化 汶川地震震害结果表明,对于中小学等教育工程,由于使用功能要求,与其他建筑相比,教学楼竖向结构体系相对薄弱,强度和刚度不足,建筑结构不对称,容易在地震中倾倒。因此,在教育工程中,应在建筑物和楼梯间侧设置剪力墙,以提高建筑物结构的整体性和稳定性,使其具有良好的工作性能。 对于图书馆、博物馆等文化体育项目,根据馆藏图书、文物的特点,其装载量大,使用空间大,平面不规则。当结构垂直布置时,不需要按照传统的9m模数进行布置,某工程按12m模数进行柱网优化后,结构截面变化不大,但能较好地满足建筑物的功能要求。 2.2 结合建筑总高度进行优化 在某超高层建筑中,通过对型钢混凝土柱-混凝土梁和钢管混凝土柱-钢梁的对比分析,型钢梁组合楼板能有效减小梁柱截面,满足建筑净高要求,中庭入口楼层交错布置,采用型钢梁组合楼板解决传统模板支撑问题;可有效控制塔标准楼层室内梁的高度,内部净高150 -200 mm,绝大多数构件在工厂加工完成,大大提高了建筑产品的工业化水平,大大减少了施工现场的建筑垃圾,大大缩短了工期。 2.3 结合建筑荷载进行优化 越来越多的企业在工程建设过程中承受着巨大的成本压力,地下室优化的必要性不容忽视。在满足安全和建筑功能及效果的前提下,充分考虑了、消防车、人防等荷载,进行了平面布置,并对多种方案进行了比较。工程实例表明,在常规8.5m×8.5m柱网条件下,荷载越大,采用的板结构越大,建筑物含钢量最低,最经济。在结构优化过程中,应综合考虑各种因素,对建筑安全、美观和经济性进行综合比较,以实现工程的最大效益。 2.4 剪力墙结构优化理论在实际工程中运用 (1)进行结构计算时,应采用软件分析,以满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比等各项指标的要求。 (2)通过适当的缩减剪力墙的长度,减轻其自重,增加了高层建筑的内部使用空间。 (3)剪力墙肢节控制需要保证肢节在具体控制中以简单规则为依据,混凝土门窗洞口设计整齐,形成清晰的墙肢和连梁,使应力分布合理,提高了高层建筑的整体安全性和稳定性。

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