高层建筑基础选型与设计
- 格式:doc
- 大小:31.50 KB
- 文档页数:4
建筑基础选型方案建筑基础选型方案是指在建筑设计和建设之前,对建筑物的基础结构进行选择的方案。
建筑基础是建筑物的支撑和承重结构,为了保证建筑物的稳定性和安全性,合理的选型方案是非常重要的。
下面将针对建筑基础选型方案进行详细阐述。
首先,建筑基础的选型应该根据当地的土地条件、气候特点、地质条件等因素进行考虑。
不同地区的土质和地质条件可能存在差异,因此选型方案应根据当地实际情况进行选择。
比如,在土壤较软的地区,应选择适合软土地区的基础结构,如桩基础、扩展基础等;而在地震频发的地区,应选择抗震性能较好的基础结构,如隔震基础等。
其次,建筑的用途和规模也是决定基础选型的重要因素。
不同类型和规模的建筑物对基础的要求也有所不同。
比如,高层建筑由于自身重量和风荷载较大,需要选择承重能力较强的基础结构,如框架基础、筏基础等;而低层建筑则可以选择相对简单的基础结构,如壁式基础、梁式基础等。
此外,经济性也是基础选型的一个重要考虑因素。
在选型方案中需要综合考虑建筑基础的施工和维护成本,以及其使用寿命等因素。
对于一些规模较小、使用寿命较短的建筑物,可以选择较为经济简单的基础结构,从而降低建设和维护成本。
而对于一些大型、长寿命的建筑物,则需要选择更为耐久和稳定的基础结构,以保证长期的使用安全。
最后,建筑基础的选型方案还需要考虑施工的可行性和时效性。
基础结构的施工需要符合当地的施工环境和施工条件,如施工空间、施工设备等。
同时,基础选型方案还需要考虑施工周期和施工工艺等因素,以确保基础工程能够按时按质完成。
综上所述,建筑基础选型方案是一个综合考虑多种因素的过程。
在选型方案中,应考虑土地条件、气候特点、地质条件、建筑用途和规模、经济性、施工可行性和时效性等因素,以制定出适合的基础结构方案。
只有选择合理的基础结构方案,才能保证建筑物的稳定性和安全性,提高建筑的使用寿命和经济效益。
因此,在建筑设计和建设之前,有必要对建筑基础进行仔细的选型方案制定。
高层建筑结构设计及结构选型刍议摘要:随着社会经济与建筑事业的不断发展进步,在建筑施工建设工程项目中,高层建筑施工项目越来越多,并且对于施工技术水平与质量的要求也越来越高。
进行高层建筑工程的结构设计以及结构选型的分析,有利于提高高层建筑工程的施工设计水平,保证高层建筑施工中结构功能与质量的提高完善,有利于推动建筑工程施工建设的发展进步,具有积极的作用和意义。
关键词:高层建筑;结构设计;选型分析;功能;建筑质量;分析中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:在进行建筑工程的施工设计中,高层建筑工程施工项目的结构设计,与一般的地层建筑施工项目和多层建筑施工项目,在建筑工程项目的施工结构设计上,没有太大的区别。
但是,在进行高层建筑项目的结构施工设计中,要将常规的啊建筑工程项目竖向或者是水平结构的设计情况,转化为高层建筑的竖向或者是水平方向的结构设计时,首先需要将常规建筑工程的竖向结构转化成为较大的建筑柱体以及墙体、井筒,其次,在进行高层建筑结构的侧向力作用下倾覆力矩以及变形剪力作用的设计中,要比常规建筑的的作用力大很多。
总之,进行高层建筑结构设计以及选型过程中,与低层建筑工程相比,对于结构设计以及选型要求更加严格,只有在保证高层建筑的结构设计与选型质量基础上,才能实现对于高层建筑工程项目的施工设计以及安全质量等进行保证。
1、高层建筑的结构特点与结构类型分析1.1 高层建筑结构选型的影响因素高层建筑是一个个单体, 它的可统计性差, 影响因素多, 影响因素之间的相互作用大, 从信息角度看,它的不确定及不确知的信息多,同时其综合性也很强,表现在其结构方案不仅仅取决于力学分析,而是应该综合考虑到环境、经济、安全、适用等多种因素。
对于千差万别的建筑方案,除了对建筑美学等的考虑外,影响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、长宽比以及建筑体型,其中建筑体型包括平面体型和立体体型。
高层建筑设计与选型[摘要] 随着高层建筑高度、规模、投资与复杂性等逐步增大,结构选型所面临的对象及其所处环境、需考虑解决的问题及所用的知识日趋复杂,结构选型的难度与重要性增大、时间增长,耗费的人力、财力、物力增加。
高层建筑结构体系的选型通常要遵循一定的原则,它不仅要考虑到建筑设计、结构设计、建筑施工的要求,而且要从建筑设备安装、结构选材方面进行考虑。
最后还需考虑各种结构体系的综合经济指标。
本文主要简单介绍高层建筑设计与选型。
[关键词] 高层建筑设计结构选型引言随着社会经济的高速发展,建筑属性不再是停留在适用与经济上,而是逐渐上升为适用、坚固、经济与美观并存。
而这坚固与美观则绝大程度上取决于建筑的骨架——结构型式。
我们在关注结构的时候,首先关注的是它的可靠性,此外很重要的还是它的形态,可以说没有结构就没有造型,也就没有空间。
一、高层建筑结构的特点1.1.水平倚载成为决定性冈素。
建筑物自蕈和楼而使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑物高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在嚷向构件中引起的轴力,是与建筑物高度的二次方成正比;另外,对某一定高度建筑物而言,嗲向倚载大体上是定值,而作为水平荷载的风倚载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
1.2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,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产牛影响,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。
1.3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。
浅谈高层建筑结构基础选型和优化设计摘要:高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。
在地震区,凡是地基基础好的,建筑结构所受到的破坏就轻,危害就小,否则就破坏严重。
在工程质量事故中,如果基础工程出现质量问题,补救起来相当困难,还会给工程造价和工期带来较大的影响。
所以,在进行地基基础设计时,除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外,还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求,为使基础设计更合理,应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。
关键词:高层建筑结构选型结构设计the high-rise building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration. in earthquake zones, all good foundation, building structure damage by light, the harm is small, or destroyed. in the engineering quality accident, if the foundation engineering appear quality problem, remedy is very difficult, still can give a project cost and time limit for a project to bring greater effects. so, in the foundation design, in addition to ensure that the foundation itself is should have enoughintensity and stiffness outside, still should consider the foundation intensity, stability and deformation requirement, to make the foundation design more reasonable, should be taken into account the upper structure, foundation and foundation work together.keywords: high building structure selection structure design中图分类号:s611文献标识码:a 文章编号:前言高层建筑基础的重要性,表现在基础形式的多样性和影响因素的复杂性。
高层建筑基础设计的选型与一般要求梁金胜(广州市住宅建筑设计院有限公司广东广州510623)摘要:随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。
经过技术经济比较,严格遵照国家有关规范进行设计,才能得出较经济合理的方案。
关键词:高层建筑,基础设计选型;设计要求Abs tract:wit h t he hig h-ris e bu ild in g s in o ur coun try is be com ing more an d more co mmo n inen gin ee ring con st ructio n,hig h b uildin g fou nd atio n as a h igh b uild ing structu re o f the syste m is an importan t pa rt o f th e indu s try wa s also in creas ing ly atten tion,that is becaus e h igh bu ildin g fou n dat ion will bear the su pers tru cture of loa d tra ns fer to th e impo rt an t role o f foun d at ion,in the d esign,sh ou ld will s upe rs tru ctu re and fo und atio n a nd fou nd atio n collaborativeco ns ideratio n,s elect the re aso nab le fou nda tion form.After techn ical an d e co no mic com p aris on, strictly comp ly wit h t he re levant sta te re gulat ions,carry ou t th e des ign,can we re ach a m ore reas ona ble schem e.K e ywo rd s:high b uild ing,bas ic d esign selection;Desig n re quirem ent s中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A文章编号:引言高层建筑中基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全至关重要,其造价与工期对高层建筑总造价和总工期有举足轻重的影响。
高层建筑基础设计重要性及基础选型探究作者:张延涛来源:《城市建设理论研究》2012年第28期摘要:近年来,随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。
关键词:基础;设计;选型Abstract: In recent years, with high-rise buildings are becoming more common in the engineering construction, the basis of the high-rise building as an important part of the structural system of high-rise buildings, are also increasingly important insiders, in the design should be the upper part of the high-rise building structure, the basis and foundation of collaborative consider reasonable form the basis.Key words: foundation; design; selection中图分类号:TU2文献标识码:A前言:高层建筑的建造过程中,其建筑负荷全都由地层来承担,影响建筑物负荷的那部分地层被称之为地基,向地基传递负荷的下部结构被称为基础。
近年来,在工程的整体设计上,一般认为施工难度较大的部分,在于建筑的上层结构,其实这是一种错误的认识,高层建筑地基基础才是施工中的重点。
地基基础是工程基础建设质量的重要保障。
为了确保地基基础的安全性,就必须对它加以研究。
一、高层建筑基础设计选型的重要性1、高层基础如果设计方法不对或者选型不当,将严重影响建筑物的安全性。
高层建筑基础选型分析与研究摘要:在我国城市建筑工程中高层建筑已经成为一种趋势,高层建筑的基础设计对保证建筑物的正常使用和安全至关重要,是高层建筑结构设计的重要内容。
高层建筑结构的基础应综合考虑根据地基土质情况、上部结构形式、有无抗震设防要求、场地环境和施工技术等因素。
如果基础工程出现质量问题,补救相当困难,还会给工期、工程造价带来较大的影响。
所以,除了保证基础应具有足够的刚度和强度外,还必须考虑地基的稳定性、强度及变形的要求,本文就生活中常见的高层建筑地基处理和基础选型作简要的分析,并对常用的基础类型提出基础设计中的注意事项,提出了相应的注意事项。
关键词:高层建筑基础形式选型分析中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一、高层建筑的基础设计考虑的主要因素高层建筑的基础设计是高层建筑结构设计的重要内容,它对保证建筑物的正常使用和安全至关重要。
因此, 基础设计时必须做到满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求;基础的总沉降量和差异沉降量满足规范规定的允许值;满足建筑物使用要求和基础防水要求;考虑基础施工时对市政设施或毗邻房屋可能产生的影响,尽可能避免或减轻此类影响;综合考虑基础的用料和造价,施工条件和施工工期等经济因素。
高层建筑基础的选型应根据上部结构情况、工程地质、抗震设防要求、施工条件、周围建筑物和环境条件等因素综合考虑确定。
应选用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。
天然地基上的筏形基础比较经济,宜优先采用;必要时也可采用箱形基础;当地质条件好、荷载较小,且能满足地基承载力和变形的要求时,也可采用交叉梁基础或其它基础形式;当地基承载力和变形不能满足设计要求时,可采用桩基或复合地基。
二、常见高层建筑基础设计高层建筑基础工程的重要性,还与基础形式的多样性和影响因素的复杂性密切相关。
地质条件影响大的的地区,建筑基础的工程设计与工程施工涉及面广,它不仅与项目的上部结构和建筑基础本身有关,还与土的性质、周围环境、水文条件等因素相关。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要:在高层建筑中,由于其结构选择与设计管理是一项十分繁杂的工作,因此对其进行研究显得尤为重要。
在进行建筑结构设计时,必须保证设计计划的科学性和合理性,同时,在进行设计时,必须综合考量建设项目的各个建设阶段,从而提高设计计划的品质。
本文针对这一现状,就高层建筑的结构选择和结构的优选等问题作了一些探讨,为今后的工程实践提供了借鉴。
关键词:高层建筑;结构选型;优化设计1高层建筑结构选型分析1.1框架结构该体系由梁、柱和楼板等组成,梁和柱之间的刚接构成主梁,并根据建筑物的用途进行布置,其特点是自重轻,整体性能好,造价低廉,轴网布置灵活,空间利用率高,便于施工。
由于其薄弱环节:其抗侧移刚度较小,地震时水平位移较大,节点处应力集中,易受不均匀地基沉降影响,且建筑高度有限。
从框架结构抗震分析的结果可以看出,随着高度的提高,底层柱子轴力、水平荷载产生的弯矩和侧移会显著提高,而这会造成柱子截面面积和配筋过大,从而对其空间利用率和经济效益产生了不利的影响。
因此,在实际生活中,框架结构在地震作用下,会出现非结构性损坏的情况比较多,因此,适宜应用于10层或以下房屋建筑,如住宅、学校、办公楼等房屋,宜采用钢筋混凝土框架结构,地震设防烈度8度、设计基本地震加速度≥0.30 g、且层数大于5层的房屋,不宜选用钢筋混凝土框架结构。
对于大型公共建筑,多层工业建筑,以及大型商场,体育馆,火车站,剧院,展览厅,飞机库,停车场等一些特别的建筑,建议使用钢架。
1.2框架-剪力墙结构它是将框支和剪力墙两种形式组合起来,并在框支中配有合适的剪力墙。
在整体结构中,剪力墙板承受最多的横向荷载,而垂直荷载则以框架为主,二者在结构中具有明显的分工。
框剪结构通常适用于35层之下的楼房,若设计得适当,还可设得较高。
其中,剪力墙的布置地点通常是在电梯室,它通过核心筒来发挥对水平荷载的承受力,它的优点是:地震性能好,整体结构相对稳定,与框架结构相比,它在水平荷载力和侧向刚度方面都有了一定的提高,它在布置上也比剪力墙结构更加灵活,它更适合于10层至20楼之间的办公楼、教学楼等。
高层建筑桩基础选型分析摘要:近年来,随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,国内建筑行业发展可谓突飞猛进,尤其是各类各层建筑如雨后春笋般涌现。
对于高层建筑而言,桩基础不仅是最为重要的一部分,而且其造价在整个工程总造价中所占的比例也比较大,因此加强对高层建筑投资成本的控制,首先要做的就是要合理的选择建筑桩基础方案。
本文将通过案例对如何进行高层建筑桩基础选型谈一下自己的观点,以供参考。
关键词:建筑工程;高层建筑;桩基础;选型;研究对于高层建筑而言,所谓桩基础实际上是由很多基桩通过承台联成一个整体,共同承担着上部荷载的基础形式;一般而言,高层建筑桩基础具有稳定性好、承载能力强、抗震性能强以及对机械化程度要求高和施工简洁等特点,在当前高层建筑工程项目建设过程中发挥着非常重要的作用。
1、高层建筑桩基础选择原则实践中可以看到,高层建筑桩基础不同施工工艺之间,存着较大的差异性,一般包括预制桩、灌注桩两种;若根据排土类型进行分类,则可分为挤土桩和非挤土桩;在此过程中,常见桩型有预制、预应力钢筋混凝土桩;人工挖孔与钻孔灌注桩以及钢管桩等。
高层建筑桩基础选型过程中,应当根据如下工程资料进行操作,即岩土勘探资料,地下水位、岩土力学参数以及土层液化判别;建筑场地现状、抗震设防烈度以及施工经验;拟建结构平面布置、结构类型、安全等级以及荷载等;施工工艺对环境、条件的适应性以及对施工周期的要求。
在对建筑场地、水文资料以及岩土勘探数据信息全面分析的基础上,合理确定基础桩型、单桩的承载能力及特性;同时,根据结构荷载条件,适当地选择不同规格的桩型,一般而言,多层、小高层建筑结构所选择的是预应力管桩,;而对于超高层建筑结构而言,应当优选大直径灌注桩或者嵌岩桩;若干施工周期要求比较紧,则建议选择预制桩,但若在近市区进行施工,则应当尽可能地避免利用锤击、振动沉桩等工艺形式;若选择打入桩,一定要根据拟建地点的土层地质状况选择穿透力合适的桩型,若有孤石、地下障碍物,或者地基、持力层相对比较坚硬,则不可选择预制管桩基础,需综合考虑后再做决定。
高层建筑地基处理与基础选型目录高层建筑地基处理与基础选型1一、引言一、引言3二、地基的处理方法3三、高层建筑基础选型61高层建筑基础选型的主要依据62 高层建筑基础选型应考虑的因素 5 3岩土工程勘察在高层建筑基础选型与设计中的作用与要求8四、常见基础设计9桩基础9后浇带设计10五、结语12摘要:本文就生活中常见的高层建筑地基处理和基础选型作简要的分析,并对常用的基础类型提出基础设计中的注意事项。
关键字:地基处理基础选型桩基设计一、引言基础是建筑物和地基之间的连接体。
基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。
从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。
如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。
但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。
伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。
不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。
因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。
有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。
当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。
这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。
只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。
多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。
中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。
如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。
软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。
在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。
高层建筑基础选型在城市的天际线上,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展现着现代建筑的魅力与实力。
然而,要让这些摩天大楼稳固地矗立在大地上,基础选型至关重要。
它就像是高楼大厦的根基,决定着整座建筑的稳定性、安全性以及使用寿命。
高层建筑基础选型可不是一件简单的事情,它需要综合考虑众多因素。
首先就是地质条件。
不同的地区,地质情况千差万别。
有的地方是坚硬的岩石层,有的则是松软的土层。
如果建筑所在的区域地质条件良好,比如是坚固的岩石地基,那么基础的选型可能会相对简单一些,可以选择浅基础,如独立基础或条形基础。
但如果是软弱的土层,就需要考虑更复杂的深基础,比如桩基础或地下连续墙。
建筑的高度和重量也是必须要考虑的关键因素。
高层建筑由于其高度大,自重也大,对基础的承载能力要求极高。
一般来说,建筑越高,重量越大,就越需要选择能够提供更大承载力和稳定性的基础形式。
比如超高层建筑,往往会采用桩筏基础或者箱形基础,以确保能够承受巨大的垂直荷载和水平荷载。
除了地质和建筑自身的因素,周边环境也会对基础选型产生影响。
如果周边有地铁线路、地下管道或者其他重要的地下设施,那么在基础施工时就需要特别小心,避免对这些设施造成破坏。
在这种情况下,可能需要选择对周边环境影响较小的基础形式,或者采取特殊的施工措施来保护周边设施。
基础选型还需要考虑施工条件和施工技术水平。
有的基础形式施工难度较大,需要先进的施工设备和技术,如果施工团队不具备相应的能力,就可能会影响工程的进度和质量。
另外,施工场地的大小和条件也会限制基础选型。
如果施工场地狭小,可能就无法采用一些需要大面积作业的基础形式。
在众多的基础形式中,桩基础是高层建筑中应用较为广泛的一种。
桩基础通过将桩打入地下深处的坚硬土层或岩层,依靠桩身与土层之间的摩擦力和桩端的承载力来承受上部结构的荷载。
根据桩的施工方法,可以分为灌注桩和预制桩。
灌注桩是在施工现场直接成孔,然后浇灌混凝土而成;预制桩则是在工厂预制好,然后运输到施工现场进行打入或压入。
论高层建筑结构选型的要点随着城市化进程的加快,高层建筑越来越成为城市建设的重点。
高层建筑的结构选型直接关系到建筑的安全性和可持续性,因此在高层建筑设计中,结构选型是非常重要的一步。
本文将从以下几个方面讨论高层建筑结构选型的要点。
一、建筑地基及基础建筑地基及基础是支撑建筑物的基础,其必须满足强度和稳定性要求。
因此,为确保高层建筑的安全性,必须对该建筑所处的地质条件进行详细考察,并根据具体情况选用适当的基础形式。
当然,在选用基础形式的同时还需要考虑到施工和维护的方便性,以及对周边环境的影响等问题。
二、选用合适的材料高层建筑所选用的材料必须符合强度、耐久性、耐腐蚀性等要求,同时也要考虑到建筑的造价和可持续性。
在大多数情况下,高层建筑所使用的主要材料是钢筋混凝土、钢结构和玻璃幕墙等,但随着科技的不断发展,新型的建筑材料也在逐渐被引入。
三、考虑抗震和风荷载抗震和风荷载是影响高层建筑结构选型的两个重要因素。
在地震和飓风等自然灾害发生时,建筑物所承受的力量将极大地增强。
因此,设计者必须在建筑的结构设计中充分考虑抗震和风荷载的因素,以确保建筑物能够在强烈的地震和飓风中保持稳定的结构和建筑安全。
四、灵活性和可扩展性随着城市化的加剧,高层建筑的使用需求也在日益增加。
因此,在结构设计中考虑到灵活性和可扩展性需求会对建筑物的使用具有极大的帮助。
在设计高层建筑时,应考虑到其未来的扩展和改造需求,以减少成本和时间成本,最大化利用建筑物的使用价值。
五、环保和可持续性随着全球环保问题的不断升级,高层建筑的可持续性也成为大家关注的焦点。
因此,在结构选型过程中,应充分考虑到环保和可持续性的因素。
例如,选择可再生材料来构建建筑物,以及在施工和使用过程中节约能源、减少二氧化碳排放等措施都是可以采取的。
以上是论高层建筑结构选型的要点,结构选型是高层建筑设计中很重要的一步,建筑设计者需要全面考虑建筑的强度、安全性、维护性、环保性和可持续性等因素。
高层建筑基础类型选择在城市的天际线上,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展现着现代建筑的魅力与实力。
然而,要让这些高耸入云的建筑稳固矗立,其基础类型的选择至关重要。
就如同建造一座大厦需要坚实的地基一样,高层建筑的基础不仅要承载巨大的重量,还要应对各种复杂的地质条件和环境因素。
高层建筑基础的主要类型包括桩基础、筏板基础、箱型基础等。
每种基础类型都有其独特的特点和适用条件。
桩基础是一种常见且应用广泛的基础形式。
它就像是把建筑的重量通过一根根深入地下的桩传递到坚实的地层中。
桩基础可以分为灌注桩和预制桩。
灌注桩是在施工现场直接钻孔,然后灌注混凝土而成。
这种桩可以适应各种复杂的地质条件,但其施工过程相对复杂,质量控制难度较大。
预制桩则是在工厂预先制作好,然后运输到施工现场进行打入或压入。
预制桩的质量更容易保证,施工速度也较快,但对施工场地的要求较高。
桩基础适用于地质条件较差、土层承载能力较弱的情况。
比如在软土地基上,桩基础能够有效地将建筑荷载传递到深层稳定的土层或岩层中,确保建筑的稳定性。
而且,当建筑需要承受较大的水平荷载(如风荷载、地震荷载等)时,桩基础也能发挥出色的抵抗作用。
筏板基础则像是一块巨大的平板,将整个建筑的底部覆盖住。
它能够有效地分散建筑的重量,使地基受力更加均匀。
筏板基础适用于地基承载力相对较好、但建筑占地面积较大的情况。
在一些地质条件比较均匀、土层压缩性较小的区域,筏板基础可以提供足够的稳定性。
箱型基础则是一种比较特殊的基础形式,它是由钢筋混凝土顶板、底板和纵横交错的隔墙组成的一个封闭箱体。
这种基础具有较大的刚度和整体性,能够有效地抵抗不均匀沉降。
箱型基础适用于对沉降要求非常严格、或者需要在基础内部设置地下室等空间的高层建筑。
在选择高层建筑基础类型时,需要综合考虑多个因素。
首先是地质条件。
地质勘察报告是选择基础类型的重要依据。
如果土层的承载能力较强,那么可能选择筏板基础就能够满足要求;如果地质条件复杂,存在软弱土层或岩层起伏较大,那么桩基础或箱型基础可能更为合适。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要:在建筑行业快速发展的时代背景下,房屋建筑极易出现结构设计不合理、经济效益低、安全性能得不到保障的情况。
以下对建筑结构选型进行了详细的论述,提出了在应用过程中的优化设计策略,以期为进一步提升结构设计的合理性和科学性提供参考和依据。
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。
高层建筑基础选型与设计
1 前言
随着我国经济的高速发展,高层建筑在我国的工程建设中也越来越
普遍,而高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视。
这是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。
在地震区,凡是地基基础好的,建筑结构所受到的破坏就轻,危害就小,否则就破坏严重。
在工程质量事故中,如果基础工程出现质量问题,补救起来相当困难,还会给工程造价和工期带来较大的影响。
所以,在进行地基基础设计时,除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外,还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求,为使基础设计更合理,应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。
高层建筑基础工程的重要性,还表现在基础工程在高层建筑的工程
造价中占有较大的比重。
基础工程所耗费的钢材、水泥用量多,施工难度大,一般情况下基础工程造价占土建工程总造价的20%左右,工期占土建工程的20-30%,当地质条件复杂时,其造价和工期所占的比重还会增加。
因此,选择合理的基础形式与计算方法,是保证建筑结构安全,降低工程
造价的一个有效措施。
高层建筑基础的重要性,还表现在基础形式的多样性和影响因素的
复杂性。
在一些地质条件差的地区,基础的设计与施工涉及面广,它不仅与上部结构和基础本身有关,还与地基土的性质、水文条件、周围环境等因素相关。
基础工程在雨季施工时,也会给施工增加很多困难,还会造成一些局部的返工,土建工程拖延工期往往就和基础工程进度有关。
因此,选择合理的基础形式对缩短施工工期也是具有重要意义的。
2 高层建筑基础选型的主要依据
在基础工程设计中,根据各地区不同的地质条件,选择合理的基础型式,是个关键问题。
一般情况下应考虑以下条件:
2.1高层建筑基础首先应满足基础本身的强度要求,上部荷载分布应尽量均匀;
2.2基础应支承在较坚固或较均匀的地基上,应考虑持力层及其下卧层的整体稳定,同一栋建筑不宜采用多种不同类型的基础型式;
2.3高层建筑基础设计,应满足建筑物使用上的要求,例如人防要求、设置地下车库、地下酒吧、地下商场、地下餐厅等要求。
2.4高层建筑基础设计,应满足构造的要求,如高层建筑箱基的埋深、高度,基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合,对偏心距的要求、沉降控制等;
2.5根据上部结构的不同结构形式(框架、框剪及剪力墙结构)选配合理的基础型式;
2.6高层建筑基础.一般埋置较深,因此,应考虑深基坑开挖及地下水抽排对周围建筑物的影响,以及地下水造成施工难度的增加和对工程质
量的影响。
3 高层建筑基础选型时应考虑的因素
高层建筑基础设计比一般建筑基础要更复杂,总的来说,它具有荷载大、埋置深及要求严的特点,在选择基础型式时与建筑物的使用性质、上部结构类型、地质情况、抗震性能、对周围建筑物的影响及施工条件等有密切的关系。
在一般情况下,在基础选型与设计时应考虑以下因素:
3.1当上部结构为框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小、柱网分布较均匀时,可采用柱下独立基础。
在抗震设防区,其纵横方向应设连系梁,连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算;
3.2当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时,为了增加基础的整体性,减少不均匀沉降,可选用十字交又钢筋砼
条形基础或桩基,如仍不能满足要求,又不采用桩基或其他人工地基时,
可以选用筏基;
3.3当上部结构为框架或剪力墙结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降限制较严、防水要求较高时,可选用箱基;
3.4当上部结构为框一剪结构、无地下室、地基条件较好时,可采用十字交叉钢筋砼条形基础或筏基;
3.5当上部结构为框一剪结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时,可选用十字交叉刚性墙基础;
3.6筏基上柱荷载较小或中等、柱距较小且等距的情况下宜采用无梁筏板基础,当柱荷载相差大且柱距又较大时,宜采用梁板式筏基;
3.7当地基较差或很差时,采取上述各类型基础仍不能满足设计时,可选用桩基或其他有效的人工地基;
3.8高层建筑如遇下列情况,与深基础或其它人工地基相比较经济,且施工条件又可能时,可采用桩基;
3.8.1地基软弱,作为天然地基,其承载力或沉降量不能满足现行规范要求时;
3.8.2相邻建筑物之间相互影响,地基将形成过大的不均匀沉降时;
3.8.3对沉降有特殊要求时;
3.8.4限于现场既有建筑不允许开挖,又无其他施工手段时;
3.8.5土层变化较大、厚度不均匀或下卧基岩面起伏相差较大而将引起过大的不均匀沉降时;
3.8.6采用深埋天然地基,在经济上、施工条件上进行比较又不经济时。
4 岩土工程勘察在高层建筑基础选型与设计中的作用与要求
岩土工程地质条件是隐蔽、复杂和可变的,这种可变性既来自天然条件变化的影响、也来自人类活动的影响。
可变的岩土特性和复杂的工程建设相互作用,可能引起各种后果。
而设计与施工单位主要着眼于基础和上部结构的设计与施工,勘察单位则着重于了解和反映岩体和土体现有的特性,这就是多年来地基处理和基础工程浪费大而有时还难免出事故的根本原因。
所以,每一项岩土工程任务,均带有相当程度的研究性质,搞得好可以给设计提供可靠依据、确保工程质量、缩短工期、节约建设资金,搞不好也可能浪费大量资金,甚至还可能导致工程事故,造成生命财产严重损失和生态环境的破坏。
虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的,但目前的工程勘察和技术手段,一般还只能做到相对的准确。
例如,规范规定勘察钻孔的最小间距,地质剖面图上两钻孔之间的地层实际上是靠推断勾绘的,埋藏在土层以下的石灰岩层面起伏变化是无法绘出其真实情况的;岩石风化带的厚度也很难确定;卯砾石层密实程度和所含的砂与粘性土也是变化很大的。
象将这样相对准确的地质资料提供给设计人员,设计人员也只能作出相对准确的地基处理与基础设计,在施工过程中不可避免的要根据地质条件的变化而修改设计。
如何使工程勘察更加准确地反映建设场地的工程地质条件,使勘察成果能给基础设计提供更可靠的计算参数和设计依据,那么在工程地质勘察时,应结合当地工程实践经验和建筑拟采用的基础型式,有针对性地提供相关资料。
4.1当考虑采用天然地基时应查明建筑物荷载影响范围内地基土的物理力学性质、土层分布、深度、厚度及均匀性,以及有无不良工程地质现象,如古河道、古池塘、坑道、土洞等,对地基的稳定性及承载力、变形指标等作出评价。
对岩石残积土地区,还应划分出残积土中由岩脉分化成的相对软弱层。
4.2当考虑采用沉管灌注桩及预制桩时,应查明在桩基影响范围内各土层岩性、分布、深度、厚度,应提供标准贯入试验击数值,对花岗岩和下古生界的混合岩分布区,尚应着重查明残积土中的未风化球体及岩脉的存在,并提供各土层的承载力及桩周摩擦力。
4.3当考虑采用冲、钻、挖孔桩时,应查明建筑物范围内第四系地层与基岩的分布、埋深、厚度,并提供各土层的承载力及桩周摩擦力,应划分土层与岩层及各种风化带分界线,及岩层中有无断层构造带,并查明其产状及宽度、厚度。
4.4应查明地下水的埋藏条件、类型和水质。
当采用挖孔桩或深基础时,可用抽水试验方法查明地质的渗透性、地层涌水量、水位变化和规律、以及出现流砂的可能性。
总之,在进行高层建筑基础选型与设计时,如果能综合考虑上部结构、基础、地基、周边环境等各方面因素,选择合理的基础型式进行设计,保证结构安全与稳定,将给建筑工程的质量、造价和工期带来巨大的效益。