浅谈现代高层建筑结构设计
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浅析现代城市超高层建筑中的住宅结构设计摘要:随着我国建筑行业的高速发展,城市高层建筑物如雨后春笋般地建设起来。
而超高层建筑进行结构设计时,必须以高层建筑结构设计理论为基础。
本文结合工程实例,简要论述了超高层结构设计中应注意的若干问题,以及一些优化对策,可供参考。
关键词:现代城市;超高层;住宅建筑;结构设计abstract: with the rapid development of construction industry in our country, city high-rise buildings like emerge the ground is built. and tall building structure design, must be in high-rise building structure based on the theory of the design. combining with the project examples, this paper briefly describes the structure design of super-high several problems that should be noticed, and some optimization countermeasures, available for reference.key words: the modern city; tall; residential construction; structure design中图分类号:tu318文献标识码:a文章编号:前言随着城市化进程的加快,以及国民经济的高速发展,我国城镇人口不断增加,规模也不断增大,使得现代城市住房建设用地较为紧张,所以建设高层或超高层住宅建筑成为城市发展的必然趋势。
这也给超高层建筑是设计也带来了更多的挑战和崭新的课题。
浅谈高层建筑结构设计要点与注意事项【摘要】高层建筑结构设计在现代建筑中起着至关重要的作用,关乎建筑的安全性和稳定性。
本文旨在探讨高层建筑结构设计的要点和注意事项,以及结构稳定性、抗震设计和新材料在设计中的应用。
通过深入研究这些问题,可以更好地了解高层建筑结构设计的关键性,并为未来发展趋势提供一些建议。
结论部分将总结本文的重点内容,强调高层建筑结构设计的重要性,并展望未来可能的发展方向。
通过本文的研究,读者将更好地认识和理解高层建筑结构设计的复杂性和挑战性,以及不断发展的技术和材料对其影响。
【关键词】高层建筑、结构设计、要点、注意事项、稳定性、抗震设计、新材料、应用、关键性、发展趋势、总结。
1. 引言1.1 高层建筑结构设计的重要性高层建筑结构设计是现代建筑工程中至关重要的一个环节。
一座高层建筑的结构设计直接影响其整体稳定性、安全性和使用效果。
高层建筑结构设计的质量和技术水平不仅关系到建筑的安全、耐久性,还关系到建筑的美观性、节能性和环保性。
高层建筑结构设计的重要性不言而喻。
在高层建筑结构设计过程中,设计师需要考虑诸多因素,包括建筑的高度、地基条件、风荷载、地震作用、材料性能等。
只有通过科学合理的结构设计,才能确保高层建筑在使用过程中不发生倒塌或其他安全事故,保障建筑物及其使用者的安全。
在当今社会,随着高层建筑的不断发展和普及,高层建筑结构设计的重要性更加凸显。
加强对高层建筑结构设计的研究和探讨,不仅能提高建筑工程的质量和水平,还能不断推动建筑行业的发展和进步。
只有不断总结经验,吸取教训,才能不断提高高层建筑结构设计的水平和质量,为人类创造更加安全、美观、环保的建筑空间。
1.2 本文的研究目的本文的研究目的是探讨高层建筑结构设计的要点和注意事项,旨在为工程师和设计师提供指导,确保高层建筑结构的安全稳定。
通过分析结构设计的关键要点和注意事项,使读者了解如何在设计过程中避免常见的错误和失误,提高建筑结构的质量和可靠性。
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。
本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。
一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。
其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。
二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。
同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。
对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。
2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。
在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。
3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。
配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。
对现代高层建筑结构设计的探讨(1浙江工业大学建筑规划设计研究院有限公司;2浙江工业大学建筑规划设计研究院有限公司)摘要:现在高层建筑结构设计就是用结构语言来表达建筑师所要表达的东西;建筑结构语言就是结构师从建筑和其它专业图纸中所简化出来的结构元素;最后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。
本文作者结合多年工作经验主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中因循守旧的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的造性,推动结构设计的发展,对建筑结构设计常见问题做了分析,供同行参考!关键词:建筑结构;结构设计;结构体系建筑结构设计是个系统的,全面的工作,需要扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。
千里之行始于足下,设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计。
在工作中应事无巨细,应善于反思和总结工作中的经验和教训。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型、高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。
其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的,因为他们是结构设计革命的推动者和执行者,这则需要工程界和教育界进行共同的努力,推广概念设计思想是一种有效的办法。
一、高层建筑结构的基础设计在对高层建筑结构进行设计的过程中,首先应研究建筑所处的地基基础对建筑抗震能力的应力影响,再做出适当的选择,这也是高层建筑结构设计的重要内容。
基础作为高层建筑的根基,也是建筑中最重要的组成部分。
一般高层建筑基础类型的选择较复杂,甚至比上部结构的选型更难,由于高层建筑地基的影响因素诸多,因此要慎重选择。
高层建筑的基础类型,应根据地基的性质、载荷特性、结构类型及施工条件等综合因素加以考虑,应制定多个方案以便选择最经济合理的类型。
浅谈高层建筑结构的概念设计摘要:随着我国经济的发展,城市的发展有横向发展转化为立体发展,高层建筑越来越受到人们的重视,怎样使高层建筑更好的满足社会的需求。
通过分析高层建筑结构的受力性能,阐述了结构概念设计方法,可对建筑师和结构工程师在建筑方案设计时的结构选型起指导作用,而建造出适用、安全、经济、美观的现在高层经济。
关键词:概念设计;高层建筑;抗震设计近年来我国的建筑设计水平有了很大的提高。
大量的工程实践表明:对高层建筑而言,在设计前期通过建筑师与结构工程师的密切配合,正确运用结构概念,对主要结构体系有比较地选择,就能创作出一个性能良好、造价经济、令人满意的建筑方案,为后续工作打好坚实的基础。
本文试图对高层建筑的结构设计概念及设计方案中的结构抗震设计作一论述。
一、概念设计的重要性概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。
大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。
随着年龄的增长,导致他们在大学所的那些孤立的概念都被逐渐忘却,更谈不上设计成果的不断创新。
强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。
二、高层建筑结构一般概念设计高层建筑的结构性能与一般中、低层建筑有所不同,必须引起设计人员的重视。
在混凝土和钢结构设计中,在不增加更多成本的前提下,只要我们遵守下列基本原则,按照高层建筑的结构概念进行结构布置,就能够增加高层建筑抵抗侧向力和变形的能力:一是增加抗弯结构体系的有效宽度,因为增加宽度可以直接减小倾覆力矩,并且当其它条件不变时,变形按宽度增加的三次方比例减小。
浅谈我国高层建筑结构设计摘要:伴随着我国社会的飞速发展和我国科技的不断更新进步,我国高层建筑物是我国城市建设中的一颗新起之星。
在我国高层建筑结构的设计方面,同时也出现了很多新的变化与发展。
我国高层建筑的结构设计,已成为我国高层建筑设计非常重点的内容,所以,在研究我国高层建筑结构设计的问题上,是具有十分重要意义的。
本文将介绍我国高层建筑结构设计的特征,并分析我国高层建筑结构设计的原则问题,将具体的阐述我国高层建筑结构设计体系有关选型的问题,并且重点的进行了分析我国高层建筑的结构设计问题以及相应的对策。
关键词: 高层建筑;结构;设计;对策abstract:with the rapid development of our society and our country the constant innovation of science and technology progress, china’s high buildings in our country is in the construction of a new up stars. in our country the structural design of the high-rise building, there was also a lot of new change and development. our country the structure of the high-rise building design has become china’s high-rise building design is very key content, so, in china’s high building structural design, have very important sense is. this paper willintroduce our country high-rise building structural design features, and analyses the principle of high building structure design, the specific expounding china’s high-rise building structural design system on the selection of the problem, and the key is analyzed in our country and the problem of structure design of high-rise building and the corresponding countermeasures.keywords: high building; structure; design; countermeasures中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号:引言:基于我国当今高层建筑基本面呈立体几何级且飞速地增长形式,我国高层建筑的功能和类型也就随之变得复杂多样化,而且其体系结构也都变得越来越多样复杂。
浅谈对高层建筑结构的认识浅谈对高层建筑结构的认识高层建筑是现代城市发展的重要组成部分,其结构设计对于建筑的安全性和稳定性至关重要。
本文将从多个方面对高层建筑结构的认识进行详细论述。
一、高层建筑的概念及发展1.1 高层建筑的定义高层建筑是指高度超过一定限制的建筑物,通常对于高于60米的建筑会被称为高层建筑。
1.2 高层建筑的发展历程从人类文明发展的角度看,高层建筑的发展经历了多个阶段,从传统的木结构建筑发展到现代的钢结构、混凝土结构和复合材料结构。
二、高层建筑结构设计原则2.1 承载力原则高层建筑结构设计的首要原则是保证其承载力,通过合理的结构布局和材料选择来满足建筑物的强度和刚度需求。
2.2 抗震设计原则由于地震活动的存在,高层建筑结构设计必须考虑抗震能力,采取适当的抗震措施,如增加结构的刚度和采用阻尼器等。
2.3 稳定性原则在高层建筑结构设计中,稳定性是考虑的重要因素,通过合理设计建筑的重心位置和采取适当的支撑措施来提高建筑的稳定性。
三、高层建筑的常用结构形式3.1 钢框架结构钢框架结构是一种常见的高层建筑结构形式,通过钢材的高强度和抗拉性能来满足建筑物的承载和刚度需求。
3.2 钢混凝土结构钢混凝土结构是将钢筋混凝土两种材料组合使用的结构形式,钢筋提供了一定的拉力强度,而混凝土提供了压力强度,使结构更加稳定。
3.3 玻璃幕墙结构玻璃幕墙结构是一种常见的高层建筑外立面形式,通过玻璃和铝材的组合搭建,提供了良好的视觉效果和采光条件。
四、高层建筑结构设计中的挑战与创新4.1 超高层建筑的设计挑战超高层建筑因其高度的特殊性,会面临更加复杂的设计挑战,如风荷载、地震荷载等,需要采用更加创新的结构设计方法。
4.2 可持续性设计的创新随着环保意识的增强,高层建筑结构设计也需要考虑可持续性发展,包括能源利用、生态设计等,以减少对环境的影响。
五、本文档所涉及附件如下:附件1:高层建筑结构设计规范附件2:高层建筑结构案例分析报告六、本文档所涉及的法律名词及注释:1. 承载力:指结构在预定工作条件下能够承担的荷载。
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张的有效手段。
然而,高层建筑的结构设计面临着诸多挑战,需要综合考虑多种因素,以确保其安全性、稳定性和经济性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑与低层建筑在结构设计上存在显著差异。
首先,高层建筑所承受的风荷载和地震作用明显增大。
随着高度的增加,风的影响愈发显著,风振效应可能导致结构的疲劳和破坏。
地震作用也会随着高度的增加而放大,对结构的抗震性能提出了更高的要求。
其次,高层建筑的竖向荷载较大。
由于层数众多,建筑物自重以及活荷载的累积效应不容忽视,这对结构的竖向承载能力和基础设计带来了考验。
再者,高层建筑的结构体系更为复杂。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
不同的结构体系在力学性能、适用高度、经济性等方面各有优劣,需要根据具体情况进行选择和优化。
二、高层建筑结构设计的主要考虑因素(一)安全性安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这包括结构在正常使用条件下的承载能力、稳定性,以及在极端情况下(如强烈地震、大风)的抗倒塌能力。
在设计过程中,需要依据相关的规范和标准,进行详细的力学分析和计算,确保结构能够承受各种可能的荷载组合。
(二)稳定性高层建筑的高宽比通常较大,容易产生失稳现象。
因此,在结构设计中需要通过合理的布置构件、增加抗侧力构件的刚度等措施,提高结构的整体稳定性。
(三)经济性在满足安全性和稳定性的前提下,应尽量降低工程造价。
这需要在结构选型、材料选用、构件尺寸优化等方面进行综合考虑,以达到经济合理的设计目标。
(四)使用功能高层建筑往往具有多种功能,如办公、居住、商业等。
结构设计应满足不同功能区域的使用要求,如大开间的办公区域需要采用较为灵活的结构体系,而住宅区域则更注重房间的规整和隔音效果。
(五)施工可行性设计方案应便于施工,考虑施工过程中的技术难度、施工周期和成本等因素。
浅谈某高层建筑的结构设计陈雪亮(广西中盛建筑设计有限公司,广西南宁530022)睛耍】本文简要介绍了—例带转换层的多塔楼复杂高层建筑的结构设计过程及设计体会。
[关键词]转换层;多塔楼;概念设计;结构布置1工程概况本工程为广西钦州某高层住宅小区的~栋商住楼,建筑面积为37827m2,地下一层为车库,地上1—3层为小型商场,4~33层为三个塔式单元住宅,单塔之间设不小于300m m宽的抗震缝彼此脱开。
地下一层层高为4.5m,商场层高为4.2m,住宅层高为2.9m,总高度为99.9m m。
本工程设计合理使用年限为50年,结构设计基准周期为50年,基本风压取值为090kN/m2,按6度抗震设防,设计基本地震加速度值为0.059,设计地震分组为第一组。
建筑场地为Il类,地基基础设计等级为甲级。
主要结构材料混凝土强度等级:剪力墙、框架柱一1—6层为C50,7—11层为C45,12—15层为C40,16—19层为C35,20层以上为C30;梁、板、楼梯均为C30。
2概念设计高层建筑结构设计中应注重概念设计,重视结构的选型和平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系,加强构造措施。
在抗震设计中,应保证结构的整体抗震性能,使整个结构具有必要的承载能力、刚度和延性。
高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,并应具有必要的承载能力、刚度和变形能力,避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力,对可能出现的薄弱部位,应采取有效措施予以加强。
高层建筑结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位,结构体系宜具有多道抗震防线。
2l抗震设防类别根据健筑工程抗震设防分类标准>(G B50223_呓008)第60.11条规定,高层建筑中,当结构单元内经常使用人数超过8000人时,抗震设防类别宜划为重点设防类。
第60_12条规定,居住建筑的抗震设防类别不应低于标准设防类。
试论现代高层建筑结构设计【摘要】随着科技的进步,经济的高速发展,现今社会的高层建筑向着更高、更复杂的趋势发展,本文就高层建筑的最基本原理展开讨论。
【关键词】高层建筑结构;结构体系;结构布置1 选择合理的结构类型正确认识高层建筑的受力特点高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构。
竖向荷载主要使结构产生轴向力与建筑物高度大体为线性关系;水平荷载使结构产生弯矩。
从受力特性看,竖向荷载方向不变,随建筑物的增高仅引起量的增加;而水平荷载可来自任何方向结构上的作用、作用效应和结构抗力。
结构产生各种效应的原因,统称为结构上的作用。
结构上的作用包括直接作用和间接作用。
作用在结构上的直接作用或间接作用,将引起结构或结构构件产生内力(如轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(如挠度、转角、侧移、裂缝等),这些内力和变形总称为作用效应,其中由直接作用产生的作用效应称为荷载效应。
结构或结构构件承受内力和变形的能力,称为结构的抗力,如构件的承载能力、刚度的大小、抗裂缝的能力等。
结构抗力与结构构件的截面形式、截面尺寸及材料强度等级等因素有关。
结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度外,同时要求结构要有足够的刚度,使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。
因此,高层建筑采用何种结构形式,应取决于其结构体系和材料特性。
2 正确选择合理的结构体系建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重的作用。
二者相互协调也相互制约,是伙伴还是冤家,就在于能否和谐工作。
建筑设计师常常把结构放在从属地位,要求结构必须服从建筑,一切以建筑为先导。
通过受力因素分析,下一步就考虑采用什么结构体系,有下面几种高层建筑结构体系可供选择,其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒中筒结构等。
钢筋混凝土常用的结构形式:框架结构:平面布置灵活,抗侧刚度小,但建筑物较高时就需要较大的梁柱,减小了有效的使用空间,经济指标不太好。
浅述现代高层建筑结构设计摘要: 随着高层建筑在我国的迅速发展,建筑高度的不断增加,建筑类型与功能愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。
以下是在设计过程和设计管理过程中对高层建筑结构设计一些浅薄的认识。
关键词: 高层建筑;结构设计;问题中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。
不同结构体系的选择会直接影响建筑的平面布置、楼层数目、各种管道的布置、施工技术要求及投资的多少等。
高层建筑结构的设计与低层、多层建筑结构相比较,其结构专业在各专业中占有很更重要的位置,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、施工工期长短和施工技术的要求和投资的高低等。
高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。
高层建筑的数量口渐增多,高层建筑的结构体系也是越来越多样化,高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。
1 高层建筑结构设计的要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。
高层建筑结构设计的主要特点如下:(1) 水平力是设计的主要因素: 研究表明,楼房自重和楼面载荷在竖向构件中产生的弯矩和轴力的大小仅与楼房高度的一次方成正比,而水平载荷对建筑产生的倾覆力矩及轴力大小与楼房高度的二次方成正比。
因此在高层建筑设计中水平力为设计的主要因素。
(2) 轴向变形不可忽视: 当楼层很高时,由楼房自重产生的轴向压应力可使中柱产生较大的轴向变形,导致连续梁中间支座处的负弯矩值减小,而跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
(3) 侧移成为控制指标: 建筑结构的侧移随高度的增加而迅速增大( 侧移量与楼层高度的四次方成正比) ,因此结构侧移成为高层建筑结构设计中的关键因素。
浅谈高层建筑结构设计摘要:本文围绕高层建筑结构,总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法,阐述了高层建筑结构的分析研究以及存在的问题,为实际高层建筑结构分析与设计提了一些建议。
关键词:高层建筑结构结构体系问题随着社会和经济的蓬勃发展,特别是城市建设的发展,城市中的高层建筑成为反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志,这就要求建筑物所能达到的高度和规模不断地增加。
本文就高层建筑结构设计等问题做出分析。
1、高层建筑结构的特点(1)结构延性至关重要。
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。
(2)侧移是控制的度量尺。
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。
(3)水平荷载的决定性作用。
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;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。
(4)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(5)抗震设计要求。
抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
2、高层建筑结构体系(1)框架---剪力墙结构体系。
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。
浅谈现代高层建筑结构设计
发表时间:2016-09-18T14:28:11.720Z 来源:《建筑建材装饰》2015年11月上作者:徐子娟[导读] 本文对于现阶段存在的高层建筑结构的设计问题进行了分析,希望能够起到一定积极的作用。
(连云港市民用建筑设计院有限责任公司,江苏连云港222000)
摘要:随着城市人口越来越多,城市的土地面积也越来越拮据,这对我国的建筑行业提出了新的要求,近年来建筑设计人员越来越寻求空间上的新突破,以此推动了高层建筑技术和水平的稳定发展,高层建筑已经成为城市中必不可少的元素。
本文对于现阶段存在的高层建筑结构的设计问题进行了分析,希望能够起到一定积极的作用。
关键词:高层建筑设计;结构设计;问题分析前言
随着人们生活水平的提高,人们对建筑的要求也越来越多,人们更加关注生活品质,因此应当注重如何推动高层建筑的结构设计,使城市中的高层建筑不仅能够满足人们的生活居住需求,还能增加城市美观立体,成为一道城市的亮点的风景线,建设城市形象等。
1高层建筑结构设计
现代的高层建筑,其结构形式具备复杂化、多样化的特点,除了以往的基本的结构形式,例如筒体结构、剪力墙结构以及框架结构等,框架结构多用于不太高的高层建筑,剪力墙多用于高层住宅结构,框架剪力墙多用于办公楼和商业综合楼,高层住宅几乎都用剪力墙。
要根据不同的建筑功能需求,来增加另外的结构。
与此同时,这也导致在建筑过程中,节点进行连接的形式变得更加复杂,连接不同的构件,需要使用不同类型的节点,这关系到高层建筑的结构是否安全稳定。
此外,在高层建筑加强基层载荷的时候,也给竖向结构带来了载荷,对于柱体、墙体支撑能力和结构强度的要求更高。
进行高层建筑结构设计,需要用到的知识较广,需要考虑的因素比较多,属于一种现代化的建筑设计的方式,在进行设计时,除了需要表现设计自身的合理性,体现建筑功能,还需要做好和经济性之间的协调工作。
2高层建筑结构设计原则 2.1设计适合的结构简图
对于高层建筑进行结构方面的设计,首先,需要选择一个合理的科学的结构计算简图,倘若选择的计算简图自身不够合理,那么就有可能出现未知的风险。
因此,设计一个适合的结构计算简图,是进行设计的必不可少的一个重要环节,还有,因为在建筑结构的各个节点内部,除了刚节点以及铰接点外,还存在另外的节点,因此,需要使用能够和计算简图相互匹配的构造方法,把其中之间的误差控制在合理的范围,只有这样,才能够确保建筑的安全性能。
对于高层的建筑,进行结构方面的设计,对于建筑物整体方案应该做详细地检查,避免由于计算上的错误或者方案的不适合,导致工程出现严重的事故。
2.2选用合适的基础设计
进行高层建筑的结构设计,需要选择一个合理的基础设计,就是按照高层建筑周边的具体情况,来选用合适的基础的设计。
这就需要对于高层建筑的自身荷载的分布情况、施工实际情况、建筑结构实际类型等问题进行一个系统性的科学的分析,然后把分析报告作为一个有效的依据,选择出实际施工的设计方案。
选择基础的设计方案,应该把现场的地质勘查报告做为判断标准,准确的报告能够最大程度上真实的反应出地基的潜力,对于周边地基进行变形检验的工作,也是不可缺少的。
2.3对结构方案进行合理的选择
进行高层建筑的结构设计,需要对于结构方案进行一个选择,要求实际的结构设计方案能够符合建筑形式和建筑体系的实际要求,与此同时,还需要符合高层建筑自身对于经济性的要求。
需要对施工情况、地理环境、建材标准、供水情况、供暖情况以及供电情况等等的问题进行较为系统性的分析研究,将各个方面进行相互的协调,最终确定出最为合理的适合的设计方案。
2.4准确的分析计算结果
伴随科学技术不断地发展,在进行建筑结构设计的时候,已经广泛地利用计算机技术,做各种类型的合算工作,由于使用计算软件的不同,得出的数据也可能会不一样,因此,有关人员在选用计算软件的时候,需要很好地掌握软件的使用方法以及具体操作,全面地了解其运作,最终选择一个最为理想的软件。
软件可能出现漏洞或者是人工误差导致计算错误,造成计算结果产生误差的情况。
这就要求有关的设计人员在使用计算机进行计算,得到数据结果之后,还需要对于数据结果进行认真的核对,最终才能够得到正确的结果。
3高层建筑结构设计难点 3.1设计防风结构
在高层建筑中,风振作用有着十分大的影响,因此,在进行结构设计的过程中,如何解决抗风问题,成为了十分重要的一个环节。
由于高度造成的影响,高层建筑对于风会形成干扰和阻碍,随后风的动力效应会产生改变,带来一个振动的作用力,高层建筑自身动力荷载会遭到破坏,风压有可能会损坏建筑自身的主体结构,更有甚者,可能导致墙体出现裂缝、玻璃幕墙发生爆炸的情况。
3.2设计高层建筑的抗震结构
在抗震结构设计的方面,高层建筑还做的不够到位,因此在发生地震的时候,会出现较为严重的人员伤亡和财产损失,并且由于高层建筑其本身的结构设计比较复杂,有时在设计中,设计人员进行的设计分析不够全面完善,因此,在高层建筑进行有关抗震结构的设计,其安全性与稳固性有一定的缺失。
3.3设计高层建筑的消防结构
高层的建筑,其结构设计较为复杂,因此在选用施工材料的施工,材料也具有一定的多样性复杂性,然而在这些施工材料中,很多材料都是属于易燃易爆的,这样一旦发生火宅,将会变得难以控制。
再加上在高层,建筑的空气对流情况比较好,一旦火灾发生,可能出现借势的现象,此时,倘若建筑结构设计在消防方面没有进行充分的考虑,就会出现人员疏散困难、火宅救援难以顺利进行、火势不断蔓延等一系列的问题。
因此,做好消防结构的设计,对高层建筑设计有着至关重要的作用。
4高层建筑结构的优化设计
4.1抗震设计问题
在进行高层建筑的结构设计时,应该要按照刚柔相互协调配合的原则,使建筑结构拥有一定的延展性。
与此同时,在抗震设计方面,应该进行多层防线进行设防。
当第一道的防线在抗侧力构件的强震作用下受到破坏的时候,后续的第二道以至第三道防线抗侧力构件可以马上顶上,阻挡地震造成的冲击,确保建筑物不会倒塌。
经过多次的震害调查数据显示,重力荷载过重,是结构在受到地震作用的破坏后建筑出现倒塌的最为直接的原因。
所以,在进行高层建筑结构抗震设计之中,选用材料需要按照轻质量高强度的原则。
在材料拥有足够的变形强度的同时,材料重量应该尽可能的轻。
在分合原则之中,应该充分地发挥抗震缝的作用,科学地合理地设置抗震缝。
在进行高层建筑结构设计时,应该优先可靠的新产品和成熟的新技术,来提高设计的水平,有利于提高经济效益。
在进行建筑结构设计时,使用结构自身存在的抗震性能,来抵抗地震,属于一种消极的被动的抗震对策。
倘若受到破坏,将会产生严重的人员伤亡和经济损失。
所以,要加强对于结构减震的控制,对结构加装控制装置。
通过控制装置与结构,来共同承受地震产生的作用,减轻建筑结构出现的地震反应。
而基础隔震就属于一种很好的方法,它能够通过设置隔震的系统装置,形成较好的隔震层,延长建筑结构的使用周期。
使结构长期处在弹性工作的状态,避免建筑物产生破坏或者是倒塌的情况。
耗能减震,是通过安装耗能减震的装置,有效的吸收或者消耗地震输入的结构能量,减轻主体结构出现的地震反应。
防止结构出现破坏或者倒塌,来达到控震减震的目的。
4.2抗风结构优化设计
在建筑基础设计上,需要使用配比度较高的砂石,来确保地基的密实程度,与此同时,还需要安装抗拔锚杆,来提升建筑自身的抗拔强度。
在进行减振系统的设计时,需要利用楼板、剪力墙、耗能支撑等组成减振耗能系统,来降低风荷载对于建筑可能造成的影响。
对于水平力和风荷载的问题,需要对于高风压区的建筑进行加固工作。
这是从水平荷载的内力、水平的压力等方面来进行系统性的考虑,进行高层建筑的加固。
5结语
现今,社会在不断地发展,高层建筑形式变得更加多样化,对于建筑的稳定性、安全性以及载荷承受的能力,具体的要求也越来越高。
在进行建筑结构设计的时候,还需要不断地深入了解建筑结构的受力特点,在设计中,对于受力分析理论依据进行研究,优化结构设计的方案,与此同时,需要注重结构实施的合理性和经济性,使得高层建筑结构能够得到更进一步发展。
参考文献:
[1]杨俊.高层建筑结构设计要点分析[J].江西建材,2014(13)
[2]张煜.高层建筑结构设计要点分析[J].科技创新与应用,2012(15)
[3]张晨光.高层建筑结构设计要点分析[J].中国科技博览,2015(9)。