浅谈建筑结构设计中不规则结构设计问题
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之二十二,也高过了20%。
塔楼结构平面图勘察设计条件下的弹性时程以及不屈服,借助SATWE做出具体的验算以及分析;验算弹塑性静力的时候使用了EPDA,按照斜向以及水平作用正交对指标进行了计算。
3.2结果(1)分析周期。
无论是SATWE计算,还是GSSAP计算,都可以有如下所得:周期1、2都是平动的,周期3是扭转的。
比较扭转周期以及第1平动周期,二者之间的比值小于0.85这个限值,为0.807。
平动周期在两方面行比较接近,也就是运动性能没有很大的差距。
(2)水平位移。
不同水平荷载的条件下,弹性层间位移角即使在最大的条件下,也符合规范的具体要求。
(3)抗剪承载力值和层间刚度的比值。
伴随楼层增加,本建筑物的侧向高度呈均匀状态的减小。
不同工况条件下,规范的具体要求都能够得到满足:刚度最小的为首层刚度,和上一层相比,首层的刚度仅仅是其上一层的79%,和上面三层对应的平均刚度相比,首层的高度是平均水平的84%;在抗剪承载力方面,首层也是最小的,是其上一层剪承载力的95%,符合规范对应的具体要求。
(4)反应谱法其余主要计算结果。
计算时所选振型数满足规范要求,剪重比均大于1.6%,可不另作楼层地震剪力调整。
刚重比大于1.4,可通过整体稳定验算,且由于该值大于2.7,可不考虑重力二阶效应。
框架所承担的最大倾覆弯矩比例小于50%,底层框架承担的倾覆弯矩为45.6%,说明本工程结构布置的剪力墙数量较为合理,两程序在底部剪力及底部倾覆弯矩较接近,说明其计算结果可互相印证。
(5)弹性时程分析。
计算时选取了1条程序所提供的二类场地人工波数据以及2组天然波数据,经比对该3组波的计算结果,均符合《高规》3.3.5条要求。
(6)验算Pushover,中震和大震条件下的不屈服性能。
计算的过程中,大震推覆验算是依据X、Y向展开的。
结果告诉我们:推覆性能点在所有方向上对应的层间最大位移角应该要比限值小,这样结构体系能够在大震的情况下,具有抗震的功效。
浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施【摘要】建筑结构设计对建筑物的安全性、适用性、经济性以及耐久性都产生非常重要的影响。
为此必须根据相关的设计标准,对建筑结构实施合理布局优化设计,然而建筑结构在具体的设计工作中还存在很多问题,为此本文针对建筑机构设计中存在的常见问题以及具体的解决措施展开了论述,希望通过本文的论述能够有效规避建筑结构设计中常见的几种问题,提高建筑结构设计的合理性。
【关键词】建筑机构;设计;常见问题;解决措施1 建筑结构设计中地基计存在的具体问题1.1 建筑结构设计中对地基埋设所进行的设计不够合理建筑物的地基设计要根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的具体要就进行合理设计,然而在现实的基础地基设计中高层建筑基础有效埋置深度不足的问题非常普遍,建筑地基作为承受建筑结构物荷载的岩体埋设深度不符合建设标准,将严重影响到地基的有效承载能力,当地基上部的建筑结构荷载超过地基可承受的荷载范围时,地基会受到破坏甚至产生变形,地基质量一旦出现问题,将严重威胁建筑结构的安全性能,对居民的正常使用造成威胁。
1.2 地基设计过程中忽视了地基沉降问题在具体的设计过程中设计工作人员应针对施工的具体环境,对天然地基与人工的地基的沉降量进行科学的估算,并在施工过程中对建筑地基的沉降量实施严格的控制,并采取有效措施保证建筑结构中不同部位的地基沉降要基本保持一致,不可存在较大的差异。
只有这样才不至于因地基沉降问题导致建筑物上部结构出现裂痕,影响建筑的使用性能。
然而在具体的地基设计中,设计人员往往忽视了对地基沉降问题的综合分析与研究,最终导致地基变形,难以维持建筑物的正常使用,给建筑单外以及用户造成巨大的经济损失。
2 钢筋混凝土结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题2.1 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。
审查中发现某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值,且既无可靠的设计依据。
建筑结构设计中存在的问题及解决措施建筑结构设计是建筑工程中最为重要的环节之一,关系到整个建筑的稳定性、安全性、经济性和美观性等方面。
然而,由于设计师的技术水平、经验、素质等方面的不足或其他因素的影响,建筑结构设计中存在一些问题。
本文就建筑结构设计中存在的问题及解决措施进行介绍。
一、存在的问题1. 结构设计不合理,容易导致建筑物的稳定性和安全性受到影响。
2. 结构材料的选用不合理,导致成本过高或者使用寿命不长。
3. 结构缺乏耐久性,使得建筑物容易受到自然灾害、老化等因素的破坏。
4. 结构设计与建筑外形的不协调,导致建筑物外观效果欠佳。
二、解决措施1. 加强设计师的专业知识和素质。
建筑师应该接受相关的专业知识及技术培训,不断提高自己的专业技能,避免由于设计师自身的技术不足而导致不合理的结构设计。
2. 合理选材。
选用合适的材料,确保它们具有足够的强度和稳定性。
同时,在质量上要求高,杜绝因贪图小便宜而使用劣质材料的情况。
3. 提高结构设计的耐久性。
建筑物的结构要有足够的耐久性,以保证建筑物在使用寿命期间,稳定可靠。
加强建筑物的维护和保养,定期进行检查和维护,及时发现并解决问题。
4. 在结构设计时将外观美化考虑在内。
建筑结构的设计不能忽视外观美化效果,应该在设计时充分考虑外观效果,区别处理建筑主体结构和装饰效果,使其协调统一。
总之,在建筑结构设计中,设计师应始终坚持以安全、稳定为出发点,注重技术的合理性、可行性和实用性,同时充分考虑建筑的美观性,为建筑带来更好的品质和价值。
高层建筑结构中平面布置不规则问题的探讨说到高层建筑,大家脑袋里第一时间想起的是什么?大多是那些摩天大楼,挺拔入云,像一根根笔直的钢筋笔,写下了现代都市的天际线。
看着这些高楼大厦,咱们的眼光不免停留在那钢铁水泥打造的表面,琢磨着这些建筑的结构到底是怎么支撑住的。
尤其是有些楼盘,形状一看就不规则,像个大写的“L”字、像个弯弯曲曲的蛇,怎么看都不像是“标准”建筑。
别急,今天咱就聊聊这些平面不规则的高楼建筑结构,分析下它们为什么能够屹立不倒,又是怎样解决这些“不按常理出牌”的问题的。
说实话,不规则的平面布置,这可是高层建筑设计中的一大挑战。
咱们从“规则”说起。
大多数传统建筑都是方方正正的形状,大家可能会想,“那不是挺好的吗?简单直接,谁看了不懂”。
可是,城市的发展,尤其是人口激增,空间变得越来越有限了。
土地稀缺,建筑师们也得脑袋开花,得想办法在有限的空间内尽量实现最大化的利用,既要容纳更多的人,又要不失美观。
可一旦建筑物的形状开始变得不规则,问题就来了,支撑力、结构安全这些都得重新考虑。
比如说,有些建筑的外形就像个“Z”字形,或者一边宽,一边窄。
咱们就举个例子,一座高楼的底层是宽敞的商业空间,上面逐渐收缩,像一个逐步收紧的沙漏。
看上去好像挺时尚,挺前卫,但一旦建筑物的外形不规则,重心就不再集中,这就意味着,承重结构要重新调整,以保证楼体的稳定性。
否则,一旦风大,楼就可能被吹得“东倒西歪”,那可就不妙了。
楼体的各个部分需要承受的力量都不一样,尤其是高楼大厦,风压、地震这些自然力的影响都会不同。
建筑物上层的“高个子”部分,可能受到的风压比底部大得多,尤其在高空的时候,风力的影响更为显著。
这就要求设计师必须根据不同楼层的具体情况,做出相应的结构调整。
为了避免楼体不规则形状带来的问题,设计师们往往会在建筑内部设置一系列支撑体系,就像给不规则的楼形加上“筋骨”,让它在风雨面前也能稳稳当当。
不过话说回来,解决这些问题并不是一蹴而就的,得靠一些巧妙的设计。
浅谈建筑结构设计的不足及优化方法王玉富发表时间:2019-01-02T17:15:38.973Z 来源:《红地产》4月作者:王玉富[导读] 摘要:建筑结构设计合理性关系到建筑的安全及经济性,随着建筑行业要求日益提高,各企业需要适当调整设计方法,才能更好满足现代人对建筑的需求。
本文主要对常见的问题及不足进行分析,并提出优化方法,供同行借鉴参考。
1 建筑结构设计常见问题1.1 图纸设计问题建筑在施工过程中经常会受到工期及其他因素的影响,施工企业为了能够尽快完成建筑施工,对图纸设计的一些具体要求没有一定的重视,另外一方面是设计人员没有对实际场地进行考察而进行建筑图纸的设计,在设计过程中沿用一些类似建筑工程中的结构设计图纸,只将一些设计数据进行更改,造成了设计与实际施工情况出现严重不符现象,最终影响了房屋建筑结构设计图纸的科学性,并且直接对后续的房屋建筑工程施工带来一定的影响。
1.2 建筑抗震结构设计存在的不足虽然地震灾害的频率并不是很高,但依然是影响超高层建筑使用人员安全水平的关键性因素。
目前,一些超高层建筑的结构设计人员存在灵活性不足的问题,并没有对常规的超高层建筑结构进行规划设计方案的改良。
还有部分建筑结构设计人员对于超高层建筑承重的复杂性重视程度不足,缺乏对抗震计算活动的关注,导致很大一部分超高层建筑在实施结构设计的过程中,无法为抗震性能优化提供帮助。
1.3 安全消防问题随着人们对房屋建筑需求不断增加,房屋建筑的功能性直接决定了其内部结构设计,多样化的功能要求必然使房屋建筑结构设计也在一定程度上变得复杂,从而给建筑安全带来一定得的影响。
如很多房屋建筑结构设计过程中,一些设计者为了结构美观性和施工控制成本的考虑,大量的在设计中使用可燃性材料进行施工,不仅使房屋建筑在发生火灾的情况下,不能够很好的对火势进行控制,还会由于不科学的设计使火势迅速蔓延,严重的威胁到房屋建筑的安全。
因此,在对房屋建筑结构进行设计时,必须要加强建筑消防安全的设计考虑,通过结合实际的建筑情况使用一些防火方法,如设置防火墙、防火卷帘等。
建筑结构设计的不规则性问题研究建筑结构的规则性将会对整个工程项目产生直接影响。
在建筑结构的设计过程中,比较常见的问题就是结构的不规则性,不规则性问题将会对工程质量产生严重的影响。
因此,本文主要对在建筑结构设计过程中出现的不规则性因素进行探讨,希望能够给相关设计人员提供一些思考和借鉴。
标签:建筑结构设计;不规则性;偏心距近年来,传统的建筑形式将不再能够满足人们的审美需求,不规则的建筑形状大量出现在人们的视野之中。
建筑形状的另类化,将会在很大程度上使城市更具有风采,但是不规则建筑在结构设计上也是有难度的,要有效地确保建筑多样化的发展,需要相关人员进行切实地探索。
1 不规则性定义1.1 平面不规则性平面不规则性主要指建筑平面的凹凸尺寸较大、弹性层间位移比值较大和楼板局部不连续。
其中,弹性层间位移比指的是楼层两端抗侧力构件弹性水平位移的最大值与平均值的比值,楼板局部不连续指的是有效楼板宽度较小或楼层大面积开洞等[1]。
1.2 竖向不规则性竖向不规则性是指建筑的竖向上结构所具有的不规则性,包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续以及楼层承载力突变。
侧向刚度不规则性主要指该层的侧向刚度产生突变或局部收进尺寸较大。
竖向抗侧力构件不连续指柱、墙的内力通过水平转换构件向下传递。
楼层承载力突变是指通过计算分析整个建筑的受力情况抗侧力结构的层间受剪承载力与上下楼层比较明显减小。
2 不规则性问题分析2.1 偏心距的问题偏心距是指建筑平面质心与形心之间的距离。
在建筑结构设计中,偏心距大小与建筑平面形状的规则程度有着直接联系。
建筑平面形状的不规则会在很大程度上导致建筑平面质心与形心远离,进而导致结构扭转的出现。
因此,设计师在解决结构平面不规则性问题时,可以通过对扭转的控制来进行。
要想使结构扭转得到良好的控制,本质上要解决建筑结构偏心距过大的问题。
这就需要设计师要对于偏心距问题的高度重视。
在方案设计阶段,要充分比较分析整个建筑结构的平面布局,通过计算使得偏心距尽可能的减小,进而将位移比等控制在规范允许的范围以内,从而很大程度上降低整个建筑结构自身发生扭转的不利作用。
浅谈建筑结构设计中存在的质量问题摘要:本文就其结构设计中的通病问题作以阐述并提出了相对应的解决措施,供同行探讨关键词:结构设计;概念设计;质量通病1结构设计存在的质量通病及原因1.1部分结构设计不合理,安全隐患比较多有些设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐,造成结构体系不合理,传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误。
一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定,存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计存在严重安全隐患。
1.2设计深度达不到规定要求一些设计人员制作图纸“偷工减料”,设计粗糙,过于简单,施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注“见图集”、“由设备厂家确定”等,施工图设计表述不全,细部大样不详,不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级、防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交待不全。
这些问题的产生,有的是由于设计人员没有高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。
2 建筑结构设计的规范要求为避免出现上述结构设计问题,在住宅结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。
2.1结构计算应注意的问题2.1.1免荷载计算的错误。
诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。
2.1.2底框砌体结构验算。
底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1. 2~1. 5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。
浅述高层建筑不规则结构设计采取的对策随着科学技术的不断发展和人们生活水平的日益提高,人们对物质外观、精神文化的需求也在不断加强,在审美观的全面提升下,当代高层建筑物的结构设计也从以前的规则性、对称性逐步转向不规则性、不对称性。
在高层建筑结构设计中,不规则性可能会影响高层建筑的结构布局、位移比的控制、架空楼层或薄弱楼层设计、施工图的设计等,因此需从经济性、安全性、合理性的角度出发准确判断并分析高层建筑结构设计的不规则性功能和位置,以最大程度的增加建筑物的各种结构性能。
1、我国高层建筑不规则结构的现状经济全球化与科学技术高新化进程在不断加深,我国各行各业也在不断进步与发展,近些年来,我国房地产业、建筑业的发展势头较为迅猛,许多大中小城市都在不断的扩建和改造,而建筑设计者也为了顺应时代的召唤和城市建设的多元化发展,他们渐渐改变了建筑物务必规则与对称的传统观念,更多的尝试去设计一些不规则、不对称的多样化、标新立异结构的建筑物。
现代人们的观念也在逐渐的改变,各大城市中已经出现了很多不规则的复杂结构建筑物,这是我国乃至全球范围内建筑行业今后的发展方向。
另一方面,尽管不规则和不对称结构的建筑物使城市更加美丽和繁华,但其设计和建造无不考验着设计人员和建筑施工人员,这也对他们提出了更高更严的要求。
2、高层建筑不规则结构的分类高层建筑不规则结构主要可以分为两大类:其一是竖直方向建筑物的不规则的结构类型,比如竖向抗侧力部分构件的不连续、侧向刚度结构不规则、楼层架空层使其质量与承载力均发生突变等等;其二是平面方向不规则的结构类型,比如楼板局部由于反梁结构突起出现的不连续、厨房及卫生间降板使楼板凹凸不规则、扭轉导致的不规则等等。
2.1 竖直方向建筑物的不规则2.1.1 竖向抗侧力部分构件的不连续高层建筑物中竖向抗侧力部分构件不连续的判断标准即在竖直方向上的部分抗侧力构件自身的内力借助水平转换构件使之向下传递。
2.1.2侧向刚度结构不规则高层建筑物中侧向刚度结构不规则的判断依据是本楼层中侧向刚度取值是否小于本楼层上面一层该值的百分之七十,或者小于本楼层上面相邻的三个楼层该值平均值的百分之八十,那么除去顶层不计算,则楼层局部收进的水平方向数值不小于与本层相邻下一层的百分之二十五。
浅谈建筑结构设计中存在的问题及对策作者:刘舜来源:《城市建设理论研究》2013年第02期摘要:本文就结合建筑工程的实践情况,针对目前较为常见的几种建筑结构设计问题进行探讨,并提出行之有效的应对措施,为广大建筑结构设计人员提供参考。
关键词:建筑结构设计;存在问题;对策中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:一、建筑结构设计中的人为因素问题在目前的建筑结构设计中,较为普遍存在的是一些人为因素。
由于设计人员水平参差不齐、职业责任感不同,设计产品所表现出来的质量和水平也有很大差别。
其中较为显著的是设计人员向过于保守和过于开放两个极端发展。
1、部分设计人员墨守陈规,大量抄袭和仿制国内及国外的优秀作品。
一些设计院设计工作量繁重,导致部分设计人员在结构设计方面存在大量抄袭和仿制的情况,工作上追求简单便捷的“套图”效果,使建筑结构设计的方案出现不必要的结构冗余。
特别是在一些高层建筑的地下结构设计时,需要充分考虑当地地质情况进行设计,但是大部分设计院采用过于保守的基础设计方案,不仅偏离了基础设计方案需要根据地质勘察报告因地制宜进行设计的原则,最终导致设计方案与实际地质勘察情况不相符合,进而引发结构性地质灾害。
2、部分设计人员过于创新,追求立面效果和狂野造型,标新立异。
出于业主的要求或者部分建筑设计师的要求,国内部分建筑片面追求怪异的立面造型,追求标新立异的天际线和造型效果,出现了“五粮液楼”、“秋裤楼”和“马桶盖楼”的情况。
这些造型怪异的建筑设计,没有充分考虑建筑与环境的协调性及整体性,不仅降低了设计品味,也浪费了大量的资源。
3、部分设计人员基础知识薄弱,不了解建筑施工工艺,设计方案纯粹纸上谈兵。
在部分小型设计公司,有一些设计人员根本不了解施工工艺流程,离开设计图库和计算机作业根本不能设计和画图,缺乏施工现场设计代表的经验,不能以专业知识及经验指导施工技术难题。
类似于这样一些纯粹纸上谈兵的建筑图纸,充斥着低成本小型建筑项目市场,比如说拆迁项目返建等,最终导致建筑使用周期缩短等大量技术隐患问题。
浅述建筑结构设计中存在问题摘要:近年来建筑质量问题出现不少问题,建筑工程质量关乎安全,而设计的质量又是建筑质量的一个重要方面,结合笔者自己工程建设管理的实践经验,分析了建筑结构设计这一方面存在的一些问题,并就此提出了自己的看法。
关键词:建筑工程;结构设计;安全问题;概念模糊中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:随着国民经济的不断发展,我国的建筑业也得到了快速发展,取得了巨大的成就,同时也存在一些问题。
结构设计是一项繁重且责任重的工作,因为结构设计是否合理,直接影响到建筑物的安全、适用、经济。
但在实际设计工作中,常常发生对建筑结构设计的概念理解和方法运用上的差错。
为了避免或减少类似情况发生,有必要对这些差错进行深入思考并进行小结。
一、基本概念模糊的问题在设计中必须认真对待每一个步骤,才能保证工程设计的质量。
但有时会出现图省事随意简化设计的情况,计算假定与实际结构不符,对于力学分析复杂的构件,时常忽略一些必要的计算数据,如自振周期、层间位移比、稳定、变形、裂缝、挠度等,而造成工程质量隐患。
如一栋y字型的16层楼,一层转换,该楼平面为y型,属于凹凸不规则,转换层属于竖向抗侧力构件不连续,考虑地震力偶然偏心时层间位移比大于1.2,属于扭转不规则,按规范规定的平面及竖向不规则类型,属于严重不规则结构。
在设计时应注意调整外围剪力墙,使层间位移比小于1.2,转换层的刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的70%及其上相邻3层侧向刚度的80%。
在设计时应全面严格控制结果,使其符合抗震设计要求,不能只是看到梁柱没有超筋就认为设计通过了。
二、盲目简化设计的问题1.基础设计都不是只凭地基承载力来确定的,还要综合考虑土层沿水平及垂直方向上的变化、土质物理力学指标、有无地质异常、原有坑道、地下水位深度等因素,而且上部结构也要结合地质情况确定选型,做必要的技术处理。
有的工程因甲方或施工单位图省事、省工期及其他原因使地质勘查深度不够或不按要求做必要的地基处理,给建筑造成较大的工程隐患和浪费。
建筑设计中结构设计相关问题分析摘要:本文根据笔者多年结构设计经验与工作实践的总结,分析各类建筑物建筑结构设计相关问题,并与同行进行工作经验交流,以确保建筑物结构设计质量能上一个新的台阶。
关键词:结构设计;程序;建筑材料1、建筑结构设计的概论1.1建筑结构的类型当前社会中,建筑物有各种各样的使用功能和使用要求,因此针对各种建筑物,进行了许多类型的分类。
根据各种建筑物不同的使用用途,主要分为工业类型建筑和民用类型的建筑。
再根据各建筑物的层数不同:又分为单层、多层、高层和超高层建筑。
而建筑物使用不同的的建筑材料和结构材料又可以分为:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。
建筑物根据其结构形式,可以分为排架结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等。
1.2建筑结构设计的基本内容1)结构设计的程序。
在目前建筑物的设计中包括五部分:其分别为建筑、结构、给排水、暖气通风和电气。
而设计人员在每一部分的设计时都应该围绕功能、美观、经济和环保这4点基本设计要求。
建筑物的建筑结构是一个建筑物发挥其基本使用功能的基石,而在建筑物中结构设计则是建筑物设计的一个不可或缺的组成部分,具体可以分为方案设计一结构分析一构什设计一绘施工图4个过程。
2)建筑物结构设计的基本要求。
为了有效的保证建筑物的建筑结构的可靠度达到目标可靠度的标准,在设计中,应遵循以下基本要求:a.计算内容。
结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算。
b.建筑物在结构上同时发生数种不同的作用效应时,应通过对建筑物的结构设计进行系统的分析,分别求出各种不同作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合。
c.抗震设计。
我国的抗震设防烈度为6度~9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,分为一、二、三、四4个等级对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。
2、建筑结构设计中存在的问题分析2.1结构计算应注意的问题1)尽量避免荷载计算的错误。
高层建筑结构设计不规则性的研究摘要:随着高层建筑的增多,结构抗震分析和设计已越来越重要。
本文笔者以我国《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等为基础,对不规则的高层建筑的概念、定义进行阐述,在不规则高层建筑设计中,应如何运用规范措施,此文可供参考。
关键词:高层建筑;结构设计;不规则;规范措施;中图分类号:tu97文献标识码:a文章编号:1、不规则结构建筑设计的要求体型复杂、平直面不规则的建筑,应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝,并分别符合下列要求:1.1当不设置防震缝时,应采用符合实际的计算模型,分析判明其应力集中、变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位,采取相应的加强措施。
1.2当在适当部位设置防震缝时,宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。
防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开。
1.3当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。
1.4对建筑结构的扭转效应需从以下两个方面加以限制:1.4.1限制建筑结构平面布置的不规则性,避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
1.4.2限制建筑结构的扭转刚度不能太弱。
关键是限制扭转为主的第一自振周期tc与平动为主的第一自振周期t1之比。
当两者接近时。
由于振动耦连的影响,结构的扭转效应明显增大。
2、不规则建筑的设计问题国内、国外历次大地震震害表明,平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭转刚度太弱的建筑结构,在地震中受到严重的破坏。
国内一些振动台模型试验结果表明,扭转效应会导致建筑结构的严重破坏。
2.1建筑体型设计问题建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。
震害表明,许多平面形状复杂,如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。
在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。
不规则建筑结构优化分析摘要:为满足人们对建筑的多样性功能需求,不规则的设计表现形式在当前的高层建筑结构设计中极为常见,以此可达到强化高层建筑综合设计灵动性的效果。
相比普通建筑来说,这种不规则的结构设计难度较高,且对抗震性能有着更高的要求,需相关人员着重引入多样性抗震措施,保证结构不规则高层建筑的质量与使用安全。
本文对不规则建筑结构优化进行分析,以供参考。
关键词:不规则;建筑结构;优化分析引言在建筑结构设计时要仔细排查各项抗震不规则项,尽量将抗震不规则项的总数控制在两项或一项。
抗震不规则项达到三项时一般需要按超限建筑进行抗震审查,结构设计需要进行更全面的计算分析,采用更细致的结构加强措施,建设成本也要相应增加。
1建筑结构设计规范与要点在建筑设计期间,应注重设计方案的科学性、可行性,在保障建筑安全可靠、功能完善的情况下,尽量减少能源消耗,依靠专业精准的设计,使设计方案更加全面、标准,由此取得更大的综合效益。
一般情况下,在建筑方案设计中,先应根据建筑物功能需求,对柱网、外观、户型等进行深入探究,提出行之有效的改进意见,使建筑结构高度、复杂度等均处于允许范围。
在初步设计期间,还应综合考虑建筑材料、结构体系、关键参数等方面,对比分析多个方案的可行性、经济性,从中选出最佳设计方案;还应坚持标准化配筋原则,利用软件技术精准计算,结合实际情况合理调整设计模型与方案,确保设计全过程均处于可控范围。
一般情况下,在建筑结构设计中,技术人员应制定相应的规划设计方案,利用BIM技术开展相应工作。
通常主体结构设计不但要确保整体质量良好,还要兼顾建筑的各项功能,且尽可能控制工程造价,提高各类资源利用率,极大地提升建筑总体经济效益。
在结构设计优化方面,主要包括两个方面:①明确建筑各类功能要求,科学排列主体结构,细致研究柱体节点以及内部构造;②根据项目总体水平,对建筑材料、结构系统等参数进行规划设计,使设计工作更加科学高效。
2高层建筑的不规则结构设计主要内容分析2.1主要特点分析高层建筑平面的不规则设计特点以本高层建筑项目为例,这种平面不规则的设计表现形式在当前的高层建筑结构设计中极为常见。
建筑结构设计中不规则结构设计问题浅析摘要:在我国社会经济不断发展、人们生活质量日益提升的时代背景下,大众对建筑结构的外观要求越来越高,推动了许多不规则结构建筑的产生。
在建筑结构设计工作中,不规则结构设计一直是一个难点部分,需要相关工作者对其中的要点进行密切的掌握与运用,尽可能提升不规则结构建筑的设计质量。
本文就不规则结构建筑设计提出了探讨,以期为相关工作者提供参考。
关键词:建筑结构设计;不规则结构设计;问题。
引言:近年来,我国城市化进程日益加快,不少非对称、不规则的建筑结构映入人们的眼帘,例如上海的环球金融中心、苏州的东方之门、广州电视发射塔,等等,一定程度上满足了我国人民日益变化的建筑审美需求,但也为建筑设计人员提出了更为严峻的设计要求,为工程的施工带来了一定的困难。
因此,加强对不规则结构建筑物的设计,尽可能提升建筑结构的坚固度、性能、安全性与寿命,已经成为了建筑行业相关工作者不懈探求的目标。
1.不规则建筑结构类型概述1.不规则的竖向建筑结构1.侧向刚度不规则:若建筑物中的某一楼层的侧向高度不超过上一楼层的70%,或不超过往上三层楼层的80%,则可判定该建筑物存在侧向刚度不规则[1]。
另外,若建筑物中某一楼层(顶层除外)的水平收缩数值相较下一楼层,高于其25%,则也可判定该建筑物侧向刚度不规则。
2.竖向抗侧力构件不连续:若建筑结构抗侧力在受到水平作用力的影响下,向下传递,则可判定该建筑结构是抗侧力构件不连续。
3.楼层承载力突变:若建筑物中的抗侧力构件相比上一楼层,受到的剪切度不高于80%,则可判定建筑物的这一楼层存在承载力突变的情况。
1.不规则的平面建筑结构1.扭转不规则:若建筑物中的某一楼层的弹性位移的最大限度超过相邻楼层的1.2倍,则可判定该建筑物存在扭转不规则的情况。
2.凹凸不规则:若建筑物具有明显的凹进情况,且凹进面积超过投影面积30%,则可判定该建筑物存在凹凸不规则的情况。
3.楼板局部不连续:若该栋建筑物的局部尺寸或平面刚度差异较大,则可判定该建筑物存在楼板局部不连续的情况。
建筑结构设计不规则问题的分析摘要:建筑结构设计的不规则性不仅会影响建筑自身的稳固性,还会对建筑的美观性产生影响,而在当前建筑结构的不规则设计中,要将其设计的重点设置在平面不规则设计、竖向不规则设计等多个方面,通过综合控制各个设计环节质量,而获得更好的建筑结构设计效果。
鉴于此,本文对建筑结构设计的不规则问题进行了分析探讨。
关键词:建筑结构设计;不规则问题;应用一、建筑结构存在不规则性的种类随着我国建筑产业的不断发展,建筑体在外形构造上也在发生许多改变,越来越多的高层不规则建筑体取代了过往那些对称、均匀、协调的建筑形态。
处理好高层不规则建筑体的结构设计中存在的各类问题是保障不规则建筑体的安全性与稳定性的基础,对于结构设计中的一些重点与难度的剖析也能够帮助结构设计更为高质量的完成。
1、竖向不规则的结构类型判断第一,侧向刚度的不规则。
判断此种类型的不规则结构的标准是确定楼层之间的侧向刚度值小于相邻上一楼层的侧向刚度值的百分之七十,或者小于该楼层连着向上三个楼层平均侧向刚度值的百分之百十,当然顶层不能按此方法计算。
同时,楼层个别地方水平收缩的长度应当大于与之相邻的下一层的百分之二十五。
第二,竖向抗侧力构件的不连续情况的判断标准是考察数值方向的抗侧力构件是否通过水平力的转换而不断地向下传递力;第三,楼层间的承载力突变判断标准是楼层间的受剪程度小于与之相邻的上一楼层的百分之八十。
2、平面不规则的结构类型判断第一,扭转结构的不规则判断依据为:每一个楼层的自身大限度的弹性水平位移尺寸必须大于紧邻跟楼层两个端点的弹性水平位移值的1.2倍,也或者是考察最大的层间位移值是两端层间位移平均值的1.2倍;第二,凹凸结构的不规则判断方法是判断该建筑结构的凹进去一侧的尺寸是否大于其投影上总尺度的百分之三十;第三,楼板局部结构的不连续的判断标准是考察楼板的尺寸和平面刚度发生急剧变化的程度。
二、建筑结构设计中不规则问题概述1、建筑结构合理刚度从当前建筑结构设计来看,结构合理刚度主要表现为楼屋盖结构合理刚度、主体抗侧力结构合理刚度等几方面内容,其具体资料如表1所示。
浅谈建筑结构设计中不规则结构设计问题
随着我国经济水平和科学技术水平的大幅提升,传统的、结构单一的建筑风格慢慢的无法满足人们的追求,不规则的建筑结构大量涌现,推动了建筑结构设计的多样化发展,实现了规则设计向不规则设计的转化,如何分析和设计不规则结构是必须解决的重要问题,本文主要针对所参与芜湖特色小镇项目的结构设计中不规则性问题进行了分析研究,并讨论优化此类设计的具体措施,意在提升建筑结构的设计水平,有效推动建筑行业的发展。
标签:建筑结构设计;不规则结构设计;问题
建筑设计规范中明确规定建筑宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化,避免侧向刚度和承载力的突变。
但是目前,随着各项事业的进步,经济的发展,越来越多的新颖别致、彰显个性的建筑出现,基本上都是不规则和特别不规则的,如何按照规范的精神,进行不规则建筑结构的抗震设计与计算分析,成为工程设计中必须解决的重要课题。
1、不规则结构的主要特点
1.1平面不规则
不规则问题在平面上主要分为三个类型:第一、扭转不规则,在具有偶然偏心的规定水平力作用下楼层两端抗侧力构件弹性水平移最大值与平均值的比值大于1.2;第二、凹凸性的不规则,建筑平面凹进尺寸比投影方向总尺寸大30%。
第三、楼板局部不连续,主要是楼板平面刚度或尺寸产生急剧的变化或较大的楼层错层。
1.2竖向不规则
竖向不规则主要有包括以下几个类型:第一,侧向刚度不规则,其判断依据是楼层侧向的实际刚度值比小于相邻上一层楼层刚度值的70%,或者是小于该楼层以上相邻三个楼层平均侧向刚度值的80%,除去顶层或出屋面的小建筑外,局部收进尺寸大于相邻下一层相邻楼层刚度值的25%;第二,竖向抗侧力不规则,主要是以竖直方向的抗侧力形成的内力,利用水平转换向下传递作为基本依据;第三,楼层之间的质量突变,其判断标准在于楼层质量是否能够比下一层相邻的楼层质量高1.5倍;第四,楼层中的承载力突变,抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的80%。
2、芜湖特色小镇的结构不规则问题
2.1塔楼偏置
如上图1:钟楼位于建筑的一角,其高度和荷载远大于旁边与其相连的商业
建筑,若在技术上不处理,则为塔楼偏置,对整个建筑产生的扭转效应明显。
2.2结构抗侧刚度和抗扭刚度比问题
高层建筑结构的扭转效应与结构周期比有很大的关系。
笔者发现在设计建筑结构时,可以通过减小建筑结构的周期来调整结构承受的扭转效应。
比如在进行该项目中的住宅高层结构设计时,在周边对称增加剪力墙的长度和厚度来减小结构自振周期,同时也可以通过增加周边连梁的刚度来增加结构的抗扭刚度。
2.3位移比
此项目中,商业建筑均是坡屋面,且高度较高,角度成45°,在进行计算时,多出位移比超过1.2,结构为扭转不规则。
2.4结构偏心距问题
高层建筑结构的扭转效应和结构的相对偏心距息息相关,若是在结构设计时,未注重结构剪力墙平面布置的周边、对称,导致结构刚心和质心偏离明显,结构扭转效应明显,结构安全和经济效应较差。
2.5楼板开大洞
此项目中的E-8#楼是按照教堂设计的,整个平面呈回字形,内部开洞口面积较大,在建筑方案阶段,就建议洞口面积不宜过大,避免了平面不规则。
同时通过加厚周边楼板(楼板150mm厚),提高楼板的配筋率,双层双向配置钢筋的方式保证结构水平力的传递。
3、优化不规则结构设计的主要措施
3.1将建筑当中的相对偏心距缩短
做好结构偏心受压类型的分类,使偏心距能够得到有效的调整,进而达到改善平面与空间分布情况的目的,这对于结构稳定性及安全性的提升具有很大的推动作用,在对建筑工程进行实际设计过程中,应该结合具体情况,尽可能的缩小偏心距,并将其合理的应用到设计方案当中,进一步的提升建筑结构设计的科学性[1]。
3.2对抗侧以及抗扭刚度进行科学的设计
在针对建筑结构进行设计时,对主体结构的自我周期以及扭转效用之间的关系进行充分的考虑,并结合建筑情况对自我诊断周期进行设计,使建筑结构能够获得更高的安全性及稳定性[2]。
结构平面布置时,增强建筑周边刚度,在满足规范的前提下,尽量减小建筑内部刚度,使自我振动周期被缩短,建筑結构的抗扭刚度得到有效的调整。
同时,针对位移比超过1.4的部位进行加强,严格控制
结构位移比在规范合理范围内。
3.3对防震缝进行合理设计
设计人员在对建筑结构实施设计的过程中,需要做好设计图纸的分析工作,对其中的限制条件加以了解,明确掌握其中的影响因素,并做好相关的研究工作,使不规则的结构能形成有规则的整体。
如在小镇项目,此项目中大部分的商业平面上都是呈V型、L型、弧形等,平面不规则不对称,多栋建筑还存在左右层数不同。
在结构设计时,通过合理的设计防震缝,其形成刚度均匀分布且形式简单的个体,有效的解决了塔楼偏置、扭转不规则等问题,从整体上确保建筑结构的质量。
与此同时,还可以通过防震缝对房屋进行划分,使降低地震过程中相邻建筑的碰撞,尽可能的减小地震对建筑的损害。
3.4对结构边缘部分的构建进行强化
为了保证建筑结构的分局效果能够得到既定要求,不但需要调整主体结构,还要在建筑结构边缘部分适当的增加抗剪强度,如果存在外力影响问题,会使主体结构受到严重的破坏,需要将有效的防治措施落实到建筑当中,使边缘结构强度得到进一步的增强,可以对抗扭构建方面的抗剪能力进行增强,使建筑结构可以将自身的功能充分的发挥出来,进而提升结构的安全性和完整性[4]。
结语:
综上所述,建筑结构当中的不规则问题,往往会对建筑物的安全和稳定造成巨大的影响,使建筑结构的设计与布局质量受到巨大的影响,因此,在进行建筑的不规则结构设计时,需要尽量减少薄弱部位的产生概率,通过对建筑设计水平的提升,使不规则性问题得到有效的解决,使建筑的安全性要求以及美观性要求得到有效的满足。
参考文献:
[1]燕铭哲.建筑结构设计中不规则结构设计问题探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,5(32):2948—2948.
[2]卞诗雅.建筑结构设计中不规则性问题的分析[J].建筑工程技术与设计,2017,6(29):424-424.
章亚萍,安徽文德投资控股有限公司,安徽合肥。