简述高层建筑结构的布置原则
- 格式:docx
- 大小:19.82 KB
- 文档页数:3
高层建筑结构体系与布置原则1. 高层建筑结构体系与布置原则1.1 结构体系选择高层建筑的结构体系选择应考虑建筑的高度、形状、荷载等因素。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构、筒状结构等。
选择合适的结构体系可以提高建筑的安全性和经济性。
1.2 结构材料选择高层建筑的结构材料应具备足够的强度和刚度以承受荷载。
常见的结构材料包括钢结构、钢混凝土结构和钢木混凝土结构等。
在选择结构材料时还应考虑材料的可持续性和环保性。
1.3 布置原则高层建筑的布置应考虑结构的均匀性和对外界环境的适应性。
为了提高建筑的整体性能,应采用合理的布置原则,如底部加固、设计布局合理、选择合适的结构系统等。
1.4 开间控制高层建筑的开间控制是指建筑结构中跨度的控制。
合理的开间控制可以提高结构的抗震性能和整体刚度。
开间控制应根据具体的结构形式和荷载条件来确定。
1.5 端部处理高层建筑的端部处理是指建筑结构两端的处理方法。
端部处理应考虑结构的整体刚度和变形性能,采用合适的端部处理方法可以提高结构的抗震性能和稳定性。
1.6 楼层布置高层建筑的楼层布置应根据建筑的功能和使用需求进行合理的规划。
楼层布置应考虑结构的稳定性和对外界环境的适应性,合理确定楼层的数量和高度。
1.7 结构连接高层建筑的结构连接应采用合适的连接方式,确保连接的强度和稳定性。
常见的结构连接方式包括焊接、螺栓连接、预应力等。
1.8 结构维护高层建筑的结构维护是指在使用过程中对结构进行定期检查和维护的工作。
结构维护应根据结构的使用状况和维护需求,制定合理的维护计划和方法,确保结构的安全性和可靠性。
本文档涉及附件:附件1:高层建筑结构体系选择案例分析附件2:高层建筑结构材料选择流程图附件3:高层建筑布置原则实例展示法律名词及注释:1.高层建筑:按照国家标准规定的建筑高度在一定范围内的建筑物。
2.结构体系:指建筑结构的整体布局和组成形式。
3.结构材料:指用于构造建筑结构的材料,如钢材、混凝土等。
高层建筑结构布置的一般原则
高层房屋平面宜简单、规则、对称,尽量减少复杂受力和扭转受力,尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合,以减少扭转。
高层建筑,其平面形状可以是方形、矩形和圆形,也可以采用L形、T形、十字形和Y形。
但平面尺寸要满足有关规范要求。
高层结构房屋竖向的强度和刚度宜均匀、连续,无突变。
避免有过大的外挑和内收,避免错层和局部夹层,同一楼层楼面标高尽量统一,竖向结构层间刚度上下均匀,加强楼盖刚度,以加强连接和力的传递。
同时,建筑物高宽比要满足有关规定,并按要求设置变形缝。
1。
山东理工大学成人高等教育高层建筑结构设计复习题一、名词解释1、框架结构2、剪力墙结构3、框架--剪力墙结构4、转换结构构件5、结构转换层6、剪重比7、刚重比8、框架—支撑结构9、剪力滞后现象二、判断题1、高层结构英根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素,选用适当的结构体系。
()2、根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,高层建筑不应采用严重不规则的各种结构体系。
()3、异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。
()4、高层建筑宜选用对抗风荷载有利的平面形状,如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。
()5、高层结构只在适用功能上有要求时才设置地下室。
()6、高层结构的概念版设计很重要,它直接影响到结构的安全性和经济性。
()7、“小震不坏,中震可修,大震不倒”是建筑设计三水准的设防要求。
所谓小震是指50年设计基准期()8、建筑设防烈度为8度时,相应的地震波加速度峰值当量取0.125g。
()9、建筑根据其抗震重要性分四类,当为乙类建筑时,可按本地区的设防烈度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施。
()10、房屋的底层、结构转换层、平面复杂或开动多大的楼层楼面结构,应采用装配整体式楼面结构符合《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定。
()三、选择题1、高层建筑抗震设计时,应具有()抗震防线。
A 多道B 两道C 一道D 不需要2、下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是()。
A结构有较多错层 B 质量分布不均匀 C 抗扭刚度低D 刚度、承载力、质量分布均匀、无突变3、高层建筑结构的受力特点是()A 竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载 B水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载 C 竖向荷载和水平荷载均为主要荷载 D 不一定4、8度抗震设防时,框架--剪力墙结构的最大高宽比限值是()A 2B 3C 4D 55、钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时,除考虑地震烈度、结构类型外,还应该考虑()。
高层建筑设计浅谈摘要:高层建筑是建筑行业一个发展方向,随着高层建筑的自身发展,人们对高层建筑中建筑设计的要求也越来越高。
本文首先对高层建筑中的原则和要求进行概述,对高层建筑设计进行探讨,最后对高层建筑设计所必需要注意的安全问题进行论述。
关键词:高层建筑结构设计安全问题中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号:1 高层建筑结构的布置原则与要求1.1 结构平面布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。
偏心大的结构扭转效应大,会加大端部构件的位移,导致应力集中。
平面突出部分不宜过长。
扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。
高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。
对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。
1.2 结构立体布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。
规则,主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。
体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。
均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,以及它们的变化均匀。
结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。
下层刚度小,将使变形集中在下部,形成薄弱层,严重的会引起建筑的全面倒塌。
如果体型尺寸有变化,也应下大上小逐渐变化,不应发生过大的突变。
上不楼层收进使得体型较小的情况经常发生,但是对于收进的尺寸应当限制。
收进的部位越高,收进后的平面尺寸越小,高振型的影响明显加大。
如果上部楼层外挑,造成“头重脚轻”的状况,将使扭转反映明显加大,竖向地震影响也明显变大。
2 高层建筑的建筑设计2.1随着高层建筑的发展,决定了其结构的合理性和科学性。
高层建筑呈现出以下发展趋势:一是层数增多,高度增加。
第一章 概论(一)填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用,技术先进,经济合理,方便施工。
3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高层结构,错层结构,多塔楼结构。
4.8度、9度抗震烈度设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。
5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱—剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。
6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近,以减少扭转效应。
7.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m 的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。
第二章 高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。
2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m ,且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。
3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。
4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m ,且基础顶面应低于设计地面100mm 以上,以免基础外露。
5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。
6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m 。
简述高层建筑结构布置的一般原则。
高层建筑结构布置的一般原则包括:
1. 重心稳定原则:高层建筑结构的重心应尽量集中,以保持整体的稳定性。
建筑物重心低、集中有利于抵抗水平和垂直载荷。
2. 建筑结构的合理布置原则:结构布置应能合理满足建筑物的功能和使用要求。
建筑物的内外空间布置应考虑结构形式和结构支撑的要求。
3. 建筑风载影响原则:高层建筑要考虑到风的作用,结构应具备良好的抗风性能。
通常在建筑物上部设置风洞来测试结构的风载荷。
4. 抗震安全原则:高层建筑要具备良好的抗震能力,结构布置应考虑地震力的作用。
抗震设计包括选择适合的结构类型、采用合理的连梁和柱网布置等。
5. 经济合理原则:高层建筑结构的布置应考虑到经济性,包括结构和施工的成本以及使用成本等。
结构布置应尽量减少材料的使用量,提高工程效益。
6. 空间效益原则:高层建筑结构的布置应尽量提高空间利用效率,合理利用建筑的高度,满足建筑物的功能需求。
例如,通常会采用核心筒结构来节约空间。
7. 美学原则:高层建筑结构的布置要符合美学要求,考虑建筑物外观的整体效果,突出建筑的视觉效果和艺术价值。
⾼层建筑结构设计复习题试题卷⼀判断题1. ⾼层结构应根据房屋的⾼度、⾼宽⽐、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施⼯技术等因素,选⽤适当的结构体系。
( )A. TRUEB. FALSE2. ⾼层框架—剪⼒墙结构的计算中,对规则的框架—剪⼒墙结构,可采⽤简化⽅法不⼀定要按协同⼯作条件进⾏内⼒、位移分析。
( )A. TRUEB. FALSE3. 异型柱框架结构和普通框架结构的受⼒性能和破坏形态是相同的。
( )A. TRUEB. FALSE4. 剪⼒墙为偏⼼受⼒构件,其受⼒状态与钢筋混凝⼟柱相似。
( )A. TRUEB. FALSE5. 竖向荷载作⽤下剪⼒墙内⼒的计算,可近似认为各⽚剪⼒墙不仅承受轴向⼒,⽽且还承受弯矩和剪⼒。
( )A. TRUEB. FALSE6. 当结构单元内同时有整截⾯、壁式框架剪⼒墙时,应按框架—剪⼒墙结构体系的分析⽅法计算结构内⼒。
( )A. TRUEB. FALSE7. 剪⼒墙类型的判断,除了根据剪⼒墙⼯作系数判别外,还应判别沿⾼度⽅向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。
( )A. TRUEB. FALSE8. 框架—剪⼒墙结构可根据需要横向布置抗侧⼒构件。
抗震设计时,应按横向布置剪⼒墙。
( )A. TRUEB. FALSE9. ⾼层建筑宜选⽤对抵抗风荷载有利的平⾯形状,如圆形、椭圆形、⽅形、正多边形等。
( )A. TRUEB. FALSE10. ⾼层结构的概念设计很重要,它直接影响到结构的安全性和经济性。
( )A. TRUEB. FALSE11. 壁式框架的特点是墙肢截⾯的法向应⼒分布明显出现局部弯矩,在许多楼层内墙肢有反弯点。
( )B. FALSE12. 剪⼒墙整体⼯作系数越⼤,说明连梁的相对刚度越⼩。
( )A. TRUEB. FALSE13. 框架—剪⼒墙结构中框架的抗震等级划分⽐纯框架结构的抗震等级低。
( )A. TRUEB. FALSE14. ⾼层框架—剪⼒墙结构中,当剪⼒墙部分承受的地震倾覆⼒矩等于或⼩于结构总地震倾覆⼒矩的50%时,其框架的抗震等级框架部分应按框架结构的抗震等级采⽤。
简述高层建筑结构的布置原则
随着我国社会经济的快速发展,建筑行业也发生了翻天覆地的变化。
其中,大量外来人口不断朝城市涌进,在加快城市发展的同时,土地资源不足的问题也充分暴露出来。
为全面满足城市人口居住以及建设行业的需求,就需采取相应措施缓解土地资源的压力。
在此种形势下,高层建筑技术得到了迅猛发展,同时高层建筑也已成为城市空间中一道独特的风景。
现阶段,如何将人们对居住条件的要求以及精神层面的追求纳入高层建筑结构的设计当中,进而设计出安全实用的建筑,已成为工程建筑设计人员面临的一项重要课题。
1 高层建筑结构的布置原则
1.1 有关结构平面的布置原则
在高层建筑建构中,其平面形状的布置应严格遵循简单、规则、对称的原则,同时确保钢心与质心尽量重合。
如果结构的偏心比较大,那么其扭转效应也会相应变大,在促进端部构件位移增大的基础上,造成应力集中现象的发生。
对于高层建筑而言,其结构布置应尽量避免严重的不规则情况;如果建筑结构及使用功能必须要求不规则的结构平面布置,那么就需要分割成多个独立、简单且规则的结构单元。
对于一些需具备抗震性能的高层建筑,在结构布置过程中尤其要重视简单、规则、对称这三项原则[1]。
1.2 有关结构立体的布置原则
均匀、规则为高层建筑结构竖向布置应遵循的基本原则,并设计成刚度自上朝下逐渐增大的结构。
如果建筑下层的刚度比较小,那么变形将会集中在结构的下部,使得下部成为薄弱层,一旦发生地震等较大的震动时,便会导致建筑物全面倒塌的严重情况。
在布置建筑结构立体过程中,通常出现收进上部楼层、减小体型的情况,需要注意的是,应限制收进的尺寸在一定的范围内。
收进部位越高,其后的平面尺寸越小,会显著增加高振型的影响;此外,如果上部的楼层出现外挑的情况,那么就会使建筑结构出现“头重脚轻”的现象,不但增加了扭转反应,同时也会增加地震带来的竖向影响。
2 高层建筑结构的设计要点分析
2.1 高层建筑结构的地基及基础设计
地基在高层建筑结构和整体项目的工程造价中,均占据非常重要地位,所以建筑工程人员应充分做好地基的设计工作[2]。
考虑到我国地域辽阔,不同地方的地质条件也存在一定的差异,因此,高层建筑结构工程师首先应深入、全面了解当地的地质情况及地下水水位等,在避免自然环境影响工程设计的同时,促进高层建筑结构设计、施工等工作的顺利开展。
其次,工程设计人员还应综合分析高层建筑上部结构的类型及其具体的使用功能,以及实际施工条件等多方面内容,并将周围建筑安全可靠性受到施工过程的影响情况考虑在内,从而为避免建成后建筑物出现倾斜、沉降等现象提供可靠的参考依据。
除此之外,为确保地基施工的正常、安全进行,还应全面了解施工现场周边建筑物、地下设施等的标高及具体位置。
2.2 结构平面、立面形式的合理选择
在设计高层建筑结构过程中,工程人员为防止建筑发生扭转问题,通常会尽可能将建筑物的结构重心、几何形心以及刚度中心汇成一点,进而达到降低扭转产生的可能性。
其中,扭转问题具体指的是在水平荷载的作用下,建筑结构出现扭转振动效应的情况,在风载等水平荷载的影响下,这一振动效应会危害到建筑结构的安全性及稳定性。
因此,在开展高层建筑结构设计过程中,对结构的平面布局与立面形式进行合理选择,确保高层建筑物达到三心合一的状态具有非常重要的现实意义。
此外,高层建筑的对称形态应尽量规则化、简单化,不宜采用太过复杂的平面形式。
倘若在布置高层建筑结构的平面时,出现了不对称情况,将会大大增加地震发生时受到的损害。
基于此,在设计高层建筑结构时,为充分确保结构的抗震性能及安全可靠性,应当使建筑结构体系的布置与构造等措施比利用软件计算出来的数据结果还要精确。
2.3 加大对高层建筑抗震设计的重视力度
由于建筑物与人们的生命财产安全有着紧密联系,因而做好建筑的抗震设防工作具有重要意义。
在设计高层建筑结构时,尽量不单独使用框架体系,可考虑应用筒体结构、剪力墙或框架剪力墙的建筑结构体系,并以我国制定的有关高层建筑刚度标准及要求为依据,做好建筑结构的抗震设计工作,在对筒体、剪力墙等抗侧力构件更为经济、合理进行布置的基础上,促进高层建筑抗震性能的提升[3]。
2.4 促进建筑结构重要部位延性的提高
针对具备简单体形、刚度沿着结构高度均匀分布的高层建筑,应将提高其底层构件延性作为设计的重点内容;针对立面不规则的高层建筑结构,将提高位于体形突变处楼层构件的延性作为设计重点;而对于底盘比较大的高层建筑,则需高度重视裙房顶面与主楼相连接的楼层构件延性的提高。
除此之外,在高层建筑结构平面的位置上,应将平面发生突变处、房屋周边的转角处、复杂平面相接处等各处的构件延性提升作为结构平面的设计重点。
2.5 做好高层的连梁设计工作
在计算位移与内力时,可采用弹性刚度,对于框架剪力墙这一建筑结构,可以适当折减连梁的刚度。
由此可知,在对截面控制超出剪压比以及连梁超筋等问题进行处理时,应将合理选择刚度的折减系数作为首要的解决方法。
在适当折减连梁的刚度后,如果高层建筑的部分楼层依然难以满足规定的标准与要求,就需要进行内调幅处理。
需要注意的是,调幅的范围应控制在20%以内。
2.6 高层建筑剪力墙结构的设计
由于剪力墙结构具备承担水平力以及垂直方向荷载的作用,因而剪力墙结构被广泛应用在高层建筑中,具体施工是将房屋的内墙与外墙造成钢筋混凝土的实体结构,由于面积的加大,且受到楼盖的有效支撑,因而剪力墙结构的侧向刚度也比较大[4]。
作为一种刚性结构,剪力即便在水平荷载的作用下也不会出现加大的侧移,因此,高度在15~35层之间的高层建筑可加大对剪力墙的应用。
然而,剪力墙也存在一定的不足之处,当地震发生时,剪力墙会承受全部的地震力,一旦在施工过程中未能处理好这一結构,便极有可能产生非常严重的破坏与损失。
3 结语
综上所述,在城市化进程中,高层建筑已成为城市建筑的重点内容。
由于高层建筑结构具备较大的复杂性,因而在结构设计过程中,需综合考虑多个方面的因素,并仔细分析与研究建筑结构各部位的受力情况及参数选择,在确保高层建筑物的结构设计安全的基础上,促进我国高层建筑事业的长远发展。
【参考文献】
[1] 李邱冀,赵丽,李晓娜.高层结构设计需控制的重要指标及处理方法[J].科技传播,2011(5)。