高层建筑结构设计中的常见问题
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建筑规划与设计摘要: 高层建筑近年来在我国广泛出现,由于设计不周等原因造成的问题和事故比较多。
针对这一情况,总结了我国现阶段高层结构设计中存在的一些技术问题,并加以分析,提出的一些建议供设计人员参考。
关键词:高层结构;概念设计;地基与基础设计;结构计算与分析1 概念设计1.1 高宽比的设计原则。
针对于高层建筑结构的高宽比设计规定,则需要从整体结构的刚度、抗压倾覆能力和整体的稳定性和承载的能力范畴以及经济的合理性等方面全面综合考虑。
关于高宽比的设计,是一项长期的工程经验的积累和总结,关于大多数的A级高层建筑,高宽比还是比较经济合理和实用的。
关于侧向位移与结构稳定和抗倾覆能力以及承载能力等性能的规定也体现了对建筑结构的高宽比的一些要求。
只有满足这些规定,高宽比的所有规定不再是一个必须要满足的必要条件,也不是利用这些规定判别建筑结构规则与否并作为超限高层建筑抗震专项审查的一个指标,注意规范的用词是“不宜超过”。
当超过限制时,应对结构进行更准确更符合实际受力状态的计算分析和切实可靠的构造措施。
1.2 抗侧力构件配置。
针对于独立的建筑结构单元内, 抗侧力构件的配置需要特别注意。
首先,需要避免特殊位置的设计,应力集中的凹角与狭长的缩颈部位应尽量避免。
然后,对于凹角和端部应避免设置楼、电梯间,同时减少地震引起的扭转效应。
最后,关于竖向体型应尽量避免外挑,同时内收不宜过多和过急、结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。
应避免由部分结构或者构件的破坏而造成整个结构失去抗震能力和对重力的荷载能力。
因此,需要结合实际情况,制定相应的结构单元处理方法,保证结构单元之间的连接牢固。
对于高层建筑的结构单元需要采取加强连接。
1.3 关于嵌固端设置的问题。
一般情况下,关于高层建筑的在进行简单的结构分析计算,一般需要进行确定结构嵌固端所在的位置,但是,嵌固端的选取一般面临各种各样的不同情况,只要需要从三个方面进行考虑。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策【摘要】高层建筑在抗震设计中存在诸多问题,如设计标准滞后、结构设计不合理、施工工艺不当、监理不严格等。
为提高抗震性能,需加强设计标准修订、优化结构设计、控制施工质量、严格监理、协调抗震与节能设计。
通过这些对策,能有效提升高层建筑的抗震能力,确保建筑安全稳定。
【关键词】高层建筑、结构、抗震设计、设计标准、抗震性能、施工工艺、材料选择、监理、质量控制、节能设计、对策、修订、更新、优化、施工质量、监理力度、协调、双赢。
1. 引言1.1 高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策高层建筑作为城市的地标性建筑,其结构抗震设计至关重要。
在实际工程实践中,高层建筑结构抗震设计存在着诸多问题,需要采取相应的对策进行解决。
设计标准滞后,无法满足实际需求。
当前的抗震设计标准与高层建筑结构的复杂性和变化性不相适应,需要加强标准的修订和更新。
结构设计不合理,抗震性能不足。
一些高层建筑的结构设计存在缺陷,导致其在地震等自然灾害中易受损,需要优化结构设计,提高抗震性能。
施工工艺和材料选择不当也会影响结构抗震性能。
在施工过程中,需严格控制施工工艺和材料质量,确保符合抗震要求。
监理不到位、质量控制不严格也是问题之一,需要加强监理力度,确保施工质量。
抗震设计与节能设计之间存在矛盾,需要协调抗震设计与节能设计,实现双赢。
为了提高高层建筑结构的抗震性能,需要全面思考这些问题,并采取相应的对策,以确保高层建筑结构在面对各种自然灾害时能够安全稳固地屹立不倒。
2. 正文2.1 问题一:设计标准滞后,无法满足实际需求设计标准滞后是高层建筑结构抗震设计面临的主要问题之一。
由于抗震设计标准的滞后,很多高层建筑的结构设计并不能满足当前社会的实际需求,造成了抗震性能不足的情况。
设计标准的滞后意味着设计中所采用的抗震参数和计算方法可能已经过时,无法充分考虑到地震对建筑结构的影响。
随着地震工程领域的不断发展和新技术的涌现,原有的设计标准已经难以满足当前的抗震需求。
高层建筑结构设计的常见问题分析摘要:本文总结了高层建筑设计时水平载荷、整体结构侧移、结构延性和建筑的轴向变形等结构特点,并对高层建筑的抗震设计、基础设计和建筑的自重问题做了重点分析。
关键词:高层建筑,结构设计,抗震,基础,自重随着社会经济和科学技术的飞速发展,建筑设计理论以及建筑施工技术不断完善,建筑材料与施工机械设备的性能不断改进,这为高层建筑的发展提供了良好的条件。
但是高层设计是一项十分复杂的工程,涉及体系众多,为了保证建筑设计的科学和合理性,高层建筑的结构设计必须放在设计工作的首位。
一、高层建筑结构设计总体原则高层建筑结构设计的最终目的就是保证整座建筑的安全与稳定,因此,高层建筑结构设计也要遵循一定的原则:结构计算在计算简图的基础上进行,在结构设计时一定要选择适当的计算简图;在基础设计时,要综合考虑建筑的整体结构、周围环境以及施工条件,并且要有详细的地质勘测报告,选择科学合理的设计方案。
计算机飞速发展为工程设计带来方便的同时,也带来了很多工程计算的问题,由于软件和人为的因素,结构工程师要对电算结果认真分析,仔细校对;结构设计必须确保建筑物具有足够的承载力、刚度以及变形能力,对于结构设计中的关键受力构件以及薄弱位置,必须采取合理的构造措施[1]。
二、结构设计的主要特点1、高层建筑结构设计中水平荷载成为设计的决定性因素(a)(b)图1 高层结构设计的受力和变形示意图垂直轴向载荷对高层建筑物的设计有很大的影响,但是由受力分析可以看出,水平载荷同样起着很大的作用,并已成为结构设计的控制因素。
高层建筑结构底部所受的竖直向下的轴向力n和倾覆力矩m与高度h之间的关系如下:结构底部的轴力n = ωh结构底部的倾覆力矩m =1/2 qh2 (均布水平荷载)式中,ω、q分别为沿建筑单位高度的竖向荷载、均布水平荷载。
对于达到一定高度的建筑来说,建筑物的自重在竖直方向上会产生轴力,由于不同的建筑有着不同的结构设计,所以不可避免还会在某些竖直的构件上产生弯矩,这些数值的大小与建筑的高度成正比关系。
高层住宅建筑结构设计的问题及解决办法1. 建筑设计不合理:可能存在结构分布不均匀、楼板大小不一致等问题,导致整体结构不稳定。
解决办法是通过合理的结构设计,确保结构的均匀性和稳定性,比如采用对称结构和等跨结构等。
2. 抗震设计不完善:高层住宅建筑在地震等自然灾害面前容易受到严重破坏。
解决办法是加强抗震设计,采用抗震墙、剪力墙等结构措施,增加结构的抗震能力。
3. 竖向承载能力不足:高层住宅建筑存在较大的自重荷载和使用荷载,需要具备足够的承载能力。
解决办法是合理设置柱网和采用高强度的材料,确保结构的承载能力,并进行承载能力计算和验证。
4. 梁柱布局不合理:梁柱布局对结构的稳定性和承载能力有重要影响。
解决办法是根据实际情况设计合理的梁柱布局,避免悬挑、短柱等设计缺陷。
5. 高层结构的温度变化影响:高层住宅建筑由于高度较大,会受到温度变化的影响,导致结构产生应力、变形等问题。
解决办法是通过合理的温度控制措施,如设置伸缩缝、使用隔热材料等,减小温度变化对结构的影响。
6. 施工技术问题:高层住宅建筑的施工存在一定的困难性,施工技术要求较高。
解决办法是采用先进的施工技术和设备,进行施工质量的控制和监督,确保结构的稳定和安全。
7. 管道布置和预留不合理:高层住宅建筑的水、电、气等管道布置不合理或者预留不当,会影响结构的稳定性和实用性。
解决办法是在设计阶段充分考虑管道布置和预留要求,合理安排管道的走向和通道的位置,确保结构和管道的协调。
在解决这些问题时,需要工程师和设计师充分考虑建筑的结构特点、使用功能和环境条件,并依据相关的建筑设计规范和技术标准确定解决方案,以确保高层住宅建筑的结构安全和稳定性。
高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析摘要:建筑结构优化设计与建筑工程的施工进度、工程质量都密切相关,尤其在高层建筑的结构优化设计中,由于高层建筑结构非常复杂,工作量非常大,在具体结构优化设计中经常会出现各种问题,严重影响了高层建筑的质量和安全。
因此,必须针对高层建筑结构优化设计中问题,提出和实施有效的解决对策,不断提高高层建筑结构设计质量,为高质量高标准的高层建筑奠定良好基础。
关键词:高层建筑;结构优化;问题;对策1高层建筑结构设计工作中的问题1.1概念性设计工作认识不充分一些设计人员在设计高层建筑结构的时候,未能充分地认识一些概念性工作,一些设计人员在计算出建筑范围内最后结构就开始构思草图,这种的思想理念尚未和实际的流程相一致。
通常来说,真正标准的图纸需要专业设计人员反复前往基地观察、测量、计算和修订之后才绘制的,可是我们国家有些建筑行业在设计过程中没有重视概念性设计工作,有的设计人员不具备较高的专业能力,而是使用计算机来进行绘制和设计,计算机的设计往往和实际存在差距,这样就容易影响高层建筑结构优化设计工作的有效开展。
1.2图纸的信息表达不清晰资料图纸的信息不清晰主要体现在这些方面,首先,图纸资料的细节上存在问题,有关的信息说明不够准确和具体,具有含糊其词的特点,这将会给施工工作产生不利影响。
比方说,测量部门不是统一的,数值的计算大大超过实际结果。
第二,图纸信息和实际的结构情况不一样,因为设计人员自身的问题,图纸中的信息在设计的时候没有将重要信息表达出来,或者是表达的信息不清晰和准确[1]。
我们知道不精准的图纸信息将会影响施工工作的顺利开展,还会加剧建设的经费,从而出现一些安全问题,并产生不可预计的后果。
1.3基础设计不够科学和合理基础设计作为高层建筑结构设计中的重要环节,它关系到建筑物的整体质量还和高层建筑物的使用性能有着密切关联。
因此设计人员在开展基础设计工作的时候务必选用科学合理的模型。
浅析高层建筑框架结构设计中的常见问题摘要:中国现代化建设的不断加快促使了我国高层建筑的崛起。
作为建筑行业的支柱,高层建筑框架结构的设计备受业内人士的关注。
本文对其常见问题进行汇总,具体阐述了高层建筑建筑框架的设计要点,供有关人士查阅讨论。
关键词:高层建筑,机构设计,问题汇总自从改革开放以来,随着我国经济的高速增长,为适应社会的发展,高层建筑渐渐走入了我们的视线,并在设计上不断创新,不管是内部结构设计还是外部平面设计都有很大的改善。
当然,新时代对于高层建筑结构设计本来就提出了更多的要求。
框架结构体系就是在这个大环境下产生的。
为适应目前城市地少人多的环境,高层建筑框架结构设计也要向着扩大空间兼具灵活的建筑平面布置方向发展。
当然,在设计的过程中往往会出现一定的问题,如果处理不慎对于整个工程质量都会造成不利的影响。
所以,我们有必要将搞成建筑框架结构设计中的常见问题进行总结分析,我们应该从高层建筑框架结构的设计要点入手,尽量规避这些问题在各个要点中发生,保证工程保质保量的完成。
一、简析高层建筑框架结构设计中的几个常见问题关于高层建筑框架结构设计中的常见问题,笔者认为可以分为以下三点:其一,结构的规范性问题。
众所周知,新的高层建筑框架结构设计规范比起旧的变动非常大,新规范增添了更多的限制条件。
比如平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,同时新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”,因此结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
其二,结构的超高性问题。
不管是抗震规范还是高层建筑设计规范,对于高层建筑的总高度都有限制,这点在新规定里体现的更加明确。
针对之前的超高现象,新规定不仅将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外,而且增加了b级高度的建筑,所以这就要求结构工程师在进行结构设计的时候必须严格控制建筑物的高度,因为一点设计的结构达到或超过b级高度,整个设计方法的处理措施将发生比较大的变化。
浅谈高层建筑结构设计中常见问题分析摘要:加强高层建筑结构设计中常见问题的研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验,对高层建筑结构设计中常见问题进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;中图分类号: tu318 文献标识码: a 文章编号:一、前言如何利用好各种优势资源,将资源优化组合,发挥其最大的功效,节省建设投资,是建筑设计师们必须认真思考的问题。
所以,在现代城市建设的过程中,高层建筑结构设计又被人们重新重视起来。
但由于目前住宅建筑结构设计周期短,任务重,大多数结构设计仅是根据已确定好的平面和竖向布置,先假定好构件尺寸,通过电算来调整结构的周期、位移、刚度比等,以至于住宅建好后在经济、实用、安全方面留下遗憾。
二、高层建筑结构设计中常见问题现在高层建筑结构设计的应用远远脱离了施工实际,理论发展的进度相当缓慢,特别是在土木建筑领域当中,优化设计还没有被得到广泛的认知和关注,出现这种状况的原因有:(一)只重视结构尺寸的优化,而忽视结构整体的优化这种优化形式在给定的集合形状、材料和拓扑的情况下,只需要计算出最优构件界面即可。
但是从理论上和实践应用上,结构的整体优化意义远强于结构尺寸的优化,若仅采用尺寸优化,就不可能得出最优的结果,因此整个设计就不够使人完全满意和令人信服。
这种设计误区的表现形式为,设计人员在设计的过程中,对建筑体的上部结构的优化不够重视。
其认为上部结构对于下部结构(地基部位或地下室)特别是软土地基的意义不大,所以在处理上部结构的数据时,往往只是简单地采用电子计算机软件来进行数据分析,对于构件截面的设计只要求满足规范即可。
因而在设计的过程中,上部结构的截面优化所能达到的经济效应没有被予以足够的重视。
(二)结构优化的目标不能完全达到建设工程的标准在高层建筑的实际结构中,结构的复杂程度超出了人的想象范围,所以实际结构的问题相当复杂,其中存在很多节点,例如:约束条件多、设计变量多、建筑功能限制优化等难点。
阐述高层建筑结构的特点及常见问题一、高层建筑结构的特点在高层建筑结构中,结构承受水平荷载和竖向荷载的共同作用,随着建筑物高宽比的增大、高度的增加,尽管竖向荷载对结构设计仍产生重要的影响,但水平荷载对结构产生的内力越来越大,成为结构设计时的主要控制因素,成为确定结构体系的关键性因素。
在水平荷载中,地震作用是动力作用,而风力作用则包含静力作用和动力作用,其静力部分称为稳定风,动力部分称为脉动风。
脉动风的作用会引起高层建筑的振动(简称风振),这在高层建筑结构抗风设计中必须加以考虑的。
在地震区,高层建筑基本上是受地震作用控制,所以计算地震对结构的作用是高层建筑设计的重要内容。
高层建筑结构的设计中,通常采用钢和钢筋混凝土两种材料。
二、高层建筑结构相关问题分析1、高层建筑结构设计中的消防结构设计高层建筑结构因其结构本身特点,决定了建筑结构在进行设计时具有一定的繁复性,而为了保证满足高层建筑结构复杂多样功能需求,需要在进行功能结构设计时,选用不同的建筑功能材料,其中所选用的材料多为可燃性材料,这一定程度上增加了火灾情况发生的可能性,且高层建筑之间空气流动性较强,风力大,一旦高层建筑发生火灾,极有可能在一定程度上造成火灾的扩张。
另外,高层建筑的层数越多,在进行建筑结构设计时,应将火灾线路设计成垂直形态,在这样的情况下,高层建筑人员在进行火灾疏散时可能会耗费更长时间。
在消防结构的设计中,对高层建筑进行排烟结构设计也是关于建筑结构相当重要的方面,在进行设计时,应注意将排烟结构进行合理设计,保证烟气正常排出,降低火灾发生时灾情的蔓延。
2、高层建筑结构设计中的抗风结构设计在高层建筑的设计中,其建筑的抗风性是相当重要的。
笔者认为实现抗风结构优化四个步骤:第一,进行基础设计,保证建筑结构的抗风结构,需要建筑结构具有一定的稳定性,在设计选材时,可选用级配高的砂石,保证建筑结构的填充材料密度,同时可有效防止水平方向上产生对结构倾覆性威胁;同时在结构底部进行设置时,使用抗拔锚杆,提高其应用功能,保证地基的稳固,对风力起到一定抵抗性;第二,设计耗能减振系统,在进行高层建筑结构设计时,可采用耗能减振系统,减少风荷载力对建筑物的作用力,系统的构成主要有楼板、梁柱、剪刀墙、耗能支撑等构成,减振系统的设置选材可使用具有较强粘弹性的阻尼材料,可有效提高减振系统的耗能减振作用;第三,高层建筑结构设计时,应对水平力、风荷载力以及可能发生的荷载力叠加问题进行有效解决。
高层建筑结构设计中常见问题分析摘要;城市高层建筑不断增加,其结构的变化也越来越复杂,本文就结构设计中常见的问题进行分析,以供同行参考。
关键词;建筑结构设计方案选型基础承重梁柱中图分类号:tu3文献标识码: a 文章编号:随着高层建筑的结构体系的形式多样化,设计部门所面临压力和挑战也越来越大。
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。
本文从事多年结构设计工作,发现在建筑结构设计过程中,会出现一些常见问题,影响了日后的施工和使用,为了避免结构设计过程中的错误,现将这些常常出现的问题分析总结如下:1. 结构选型对于高层结构选型问题,结构设计师应该注意以下几点:1.1 设计者要注意结构的规则性问题新规范在这方面的规定较之旧规范增加了许多的限制条件,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。
”因而设计中的选型问题,一定要遵循新规范的上述规定。
避免后期施工图设计阶段的变更。
1.2 结构设计的超高问题结构的超高问题,是建筑设计的敏感问题。
在抗震规范与高规中,严格限制了建筑结构的总高度,在规范中把建筑高度划定为a、b 两级,因此,设计中应该严格控制结构的高度,如果结构为b 级高度建筑甚或超过了b 级高度,对于设计方案的影响是很大的。
如果考虑不到,在实际工程设计中会出现施工图审查时的麻烦,导致不通过设计方案的后果,影响工程工期、造价等。
1.3 嵌固端的设置问题现代都市的高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防工程,在这种情况下,嵌固端的设计有两种选择,一种是设置在地下室顶板,一种是设置在人防顶板,有一部分设计师往往忽视了由嵌固端的设置而发生的变化,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题,任何一个因素考虑不周,都会给后期工作带来麻烦,甚至是质量事故。
1.4 短肢剪力墙的设置问题规范对墙肢截面高厚比为5-8 的墙定义为短肢剪力墙,根据以往的实际情况,规范重新更正了对短肢剪力墙在高层建筑中的应用,所以结构工程师在结构设计中应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,避免不必要的麻烦。
高层建筑施工图设计中常见问题及解决对策高层建筑施工图设计是整个建筑工程中至关重要的一环,它直接关系到建筑物的安全性、稳定性和功能性。
在高层建筑施工图设计过程中常常会出现各种问题,这些问题如果不及时解决,就可能影响建筑的质量和安全。
我们需要认真分析常见的问题,总结解决对策,以确保高层建筑的施工图设计能够顺利进行和成功完成。
一、常见问题及解决对策1. 结构设计问题在高层建筑的施工图设计中,结构设计是最关键的一部分。
常见的问题包括受力分析不准确、结构材料选用不合理、结构系统设计不合理等。
为了解决这些问题,首先要引进先进的结构设计软件进行受力分析和计算,确保设计的科学性和合理性。
其次要根据建筑的实际情况选用合理的结构材料,并结合当地的气候和地质条件进行设计。
要注重结构系统的协调性,确保在结构设计中达到均衡和统一。
2. 地基基础设计问题地基基础是高层建筑的重要支撑部分,地基基础设计的不合理会直接影响建筑的安全和稳定。
常见的问题包括地基承载力不足、地基沉降过大、地基设计方案不合理等。
为了解决这些问题,首先要进行全面的地质勘察和地基勘测,了解地下地质条件和地基承载力等相关信息。
其次要根据地基设计规范和技术要求进行设计,并根据实际情况选择合适的地基基础方案,确保地基的承载能力和稳定性。
3. 消防安全设计问题高层建筑的消防安全设计是非常重要的,如果设计不合理会直接威胁建筑的安全和人员的生命财产安全。
常见的问题包括消防通道设计不合理、消防设备配置不足、消防水源不足等。
为了解决这些问题,首先要遵守相关的消防设计规范和标准,确保消防通道的设置符合要求,消防设备的配置齐全。
其次要根据建筑的高度和使用性质进行消防水源设计,保证消防水源的充足和灵活运用。
4. 施工工艺设计问题高层建筑的施工工艺设计直接关系到施工的顺利进行和成本的控制。
常见的问题包括施工工序安排不合理、施工设备选择不当、施工工艺流程不清晰等。
为了解决这些问题,首先要根据建筑的结构特点和施工条件进行合理的施工工艺设计,确保施工的顺利进行和施工质量的保证。
浅谈建筑结构设计中的常见问题及对策摘要:本文分析了建筑结构设计中常见的问题,同时对这些问题的原因和改正措施提出了自己的看法。
关键词:建筑结构;改正措施;地基基础1地基基础设计中常见的问题1.1高层建筑基础有效埋置深度不足有些工程主楼为高层,裙房为多层,其间用沉降缝断开,使主楼地下室在沉降缝一侧无可靠的侧限。
高层规范规定、基础有效埋深应从具有可靠侧限的地面算起,而在工程设计中,设计人员往往容易忽略“可靠的侧限”这一重要因素。
如某高层建筑,主楼高度约160m,采用桩基,下部设二层地下室,基底深12m。
裙楼下部设一层地下室,基底深5m,主楼与裙楼间用沉降缝分开,虽然从室外地面算起的主楼基础埋深能满足要求,但从裙房地下室底板算起的主楼基础有效埋深则是远远不足的。
1.2桩基选型不合理或对桩基施工的可行性、成桩质量的可靠性及桩基施工对周围环境的影响等方面考虑不够充分某小学教学搂为3~4层框架结构,柱间距5.0m×6.0~8.0m,设计采用φ1000大直径钻孔灌注桩,有效桩长约40m,显然是杀鸡甩牛刀,不符舍经济合理的设计原则。
又如某高层建筑设计采用大直径钻孔灌注桩,桩尖需穿越6~8m 的卵石层进入中风化岩1倍桩径。
按照现有的施工条件,桩尖穿越较厚的卵石层十分困难,成孔质量也较难保证,根据附近相似地质条件的工程经验,以卵石层为持力层(无软弱下卧层),并在桩端进入卵石层一定深度后进行桩底注浆,同样能达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的目的。
1.3单桩承载力取值出现偏差或缺乏计算依据(1)因成桩工艺不同,地基土对不同桩型的支承能力是不同的,即按规范经验公式计算单桩竖向承载力时,对于不同的桩型,各土层的极限侧阻力和极限端阻力是不同的。
有的工程地质勘察报告仅提供了计算打入式预制桩的单桩承载力设计参数,而设计采用钻孔灌注桩,并直接引用地质报告中的设计参数,使计算的单桩承载力出现偏差。
(2)某些工程场地原为河道或地势较低,上部土层为松散的新近填土,桩基设计时直接按经验公式计算单桩承载力或直接采用试桩提供的承载力数值,没有考虑上部未固结(或欠固结)土层在固结沉降过程中可能引起的桩侧负摩阻力的影响。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
1. 抗震设计标准不完善:目前我国的建筑抗震设计标准还存在一定的不足之处,对
高层建筑的抗震设计要求相对较低,没有明确的指导意见和具体要求。
2. 设计方法不合理:在高层建筑的抗震设计中,有些设计者在计算和考虑地震作用
时采取了较为简化的方法,将高层建筑的抗震设计视为普通住宅,没有充分考虑到高层建
筑特有的抗震需求。
3. 结构刚性差:高层建筑多采用钢结构或混凝土框架结构,这种结构的自重较大,
容易产生较大的风荷载和地震作用,而且结构的刚性相对较差,抗震能力较弱。
4. 非线性效应忽视:在高层建筑的抗震设计中,存在非线性效应的问题,即结构在
地震作用下的变形方式是非线性的,设计时应该充分考虑到这个问题,但实际上很多设计
者忽视了这一点。
对策如下:
2. 采用合理的设计方法:在高层建筑的抗震设计中应该采用合理的设计方法,对地
震作用进行全面的考虑,确保设计方案的准确性和可行性。
3. 加强结构刚性:应该进一步加强高层建筑的结构刚性,采用更为牢固和刚性的材
料和结构形式,提高抗震能力。
高层建筑结构抗震设计存在的问题主要是标准不完善、设计方法不合理、结构刚性差、非线性效应忽视等方面,需要进一步加强规范制定和技术研究,提高抗震设计的水平和质量。
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析摘要:高层建筑结构设计阶段,在满足安全性、耐久性的前提下,对结构设计的优化,有利于实现建筑结构设计的经济性。
基于此,本文笔者根据多年工作经验对高层建筑结构设计存在的问题及优化措施进行简要分析。
关键词:高层建筑;结构设计;优化;一、高层建筑结构设计中的常见问题1.抗风问题因为高层建筑的楼层较多并且高度较高,所以,相对其他建筑,高层建筑更容易改变风的流动性与空气的动力效应。
由于建筑的刚架结构以及玻璃幕墙等柔性结构的刚度较小,在风荷载较大的情况下,很容易破坏建筑物的墙体、装饰结构及支撑结构,降低建筑物的稳定性。
因此,进行高层建筑结构设计时,需要对结构进行抗风设计,防止建筑物受自然因素的影响而存在隐患[2]。
2.抗震问题高层建筑抗震结构设计一直以来都是建筑结构设计中的一个难点。
因为地震属于自然因素,而每个地区的抗震设防烈度不同,计算得出的数据也并不是所有地区都适用,并且计算地震结构设计数据时,存在许多不确定性因素,加之一些设计人员的灵活性不足,不能很好地完善抗震结构设计。
3.消防问题针对高层建筑结构消防设计,在我国相关规范中有明确规定。
由于高层建筑楼层比较多,发生火灾时,高层建筑难以疏散住户,对控制火势不利,并且排烟系统设计难度大等,都是高层建筑防火结构设计急需攻克的问题[3]。
二、高程建筑结构设计常见问题的优化措施1.科学设计建筑平面针对高层建筑结构中出现的扭转问题,在建筑结构设计中,相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据,科学合理地设计建筑物外形,尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面,提高建筑结构的稳定性。
2.提高建筑抗风荷载作用的能力为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求,对高层建筑结构进行抗风设计时,必须充分做好以下工作:1)优化基础,只有高层建筑的基础部分稳定性较强,才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。
因此,明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑是如今城市中常见的建筑形式,其不仅可以提供更多的空间,同时也是城市
发展的标志。
由于高层建筑的结构设计需要考虑的因素较多,所以其设计难度也相对较大。
本文将从地基承载、风荷载、地震作用等方面分析高层建筑结构设计的难点。
一、地基承载
地基承载是高层建筑结构设计中的一大难点。
在选择地基承载方式时,需要考虑建筑
物的自重、荷载、地基土壤的承载力等因素。
地基土壤的承载力对地基承载能力起着至关
重要的作用。
不同地基土壤的承载力不同,所以需要根据实际情况进行地基土壤勘察,以
确定地基承载方式和地基基础结构。
高层建筑地基承载还需要考虑地铁、地下管线等因素
的影响,这些都会对地基承载产生一定的影响,需要结构设计师进行合理的考虑和设计。
二、风荷载
风荷载是高层建筑结构设计中的另一大难点。
由于高层建筑受到风力的作用,所以需
要考虑风荷载对建筑物的影响。
通常情况下,高层建筑结构设计中会对建筑物采取一些措
施来减小风荷载的影响,比如采用空气动力学设计、采用减震措施等。
高层建筑结构设计
中还会考虑到建筑的稳定性和抗风性能,这些也是结构设计中需要进行综合考虑的因素。
所以,在高层建筑结构设计中,风荷载是需要进行综合分析和设计的一大难点。
地基承载、风荷载、地震作用等因素都是高层建筑结构设计中的难点。
尽管如此,随
着科技的发展和建筑技术的不断进步,相信这些难点在未来会得到更好的解决。
相信在不
久的将来,高层建筑的结构设计将更加完善,也将为城市的发展和规划带来更多的可能。
高层建筑结构设计难点分析随着城市化进程的不断加快,越来越多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起,成为城市的标志性建筑和地标性建筑。
高层建筑的设计和施工不仅需要考虑建筑的外观美感和功能性,更需要为建筑的结构安全和稳定进行设计。
高层建筑结构设计是一项复杂的工程,其中存在着许多难点和挑战。
本文将从材料选择、结构设计、地基处理等方面对高层建筑结构设计的难点进行分析。
1. 材料选择在高层建筑结构设计中,材料的选择是一个极为关键的问题。
高层建筑需要承受巨大的自重和外部荷载,因此材料的强度和耐久性至关重要。
常见的建筑材料包括混凝土、钢筋、钢材等,它们的质量和性能直接影响着建筑的安全性和稳定性。
传统意义上,混凝土是主要的建筑材料,但是随着钢结构技术的发展,钢结构在高层建筑中的应用越来越广泛。
如何选择适合的材料,保证其质量和性能,是高层建筑结构设计中的一个重要难点。
2. 结构设计高层建筑的结构设计是一个复杂的系统工程,需要综合考虑建筑的受力性能、动力响应、变形控制等诸多因素。
在结构设计过程中,需要进行综合的计算和分析,确定合理的结构形式和施工方案。
还需要考虑整体结构和局部结构之间的协调性和稳定性,确保建筑能够承受各种外部荷载和环境影响。
现代高层建筑不仅需要考虑结构的力学性能,还需要兼顾建筑的美观性和空间布局,如何在这些因素之间取得平衡,也是高层建筑结构设计的难点之一。
3. 地基处理高层建筑的地基处理是一个影响建筑安全和稳定的关键环节。
由于高层建筑的自重较大,地基的承载能力需求也较高。
在地质条件复杂的地区,地基处理更是一项极为复杂的工程。
地基处理不当可能导致高层建筑的沉降和倾斜,严重影响建筑的使用和安全。
如何进行科学合理的地基勘察和处理,是高层建筑结构设计的一大难点。
4. 抗震设计在地震带地区,高层建筑的抗震设计更是一项重要的工作。
地震荷载会对建筑结构产生巨大影响,如何在设计中考虑地震作用,保证建筑在地震中的安全性和稳定性,是高层建筑结构设计中的又一难点。
分析建筑结构设计中常见问题与解决方案在建筑结构设计过程中,常见的问题和挑战主要有以下几个方面:1. 稳定性问题建筑物的稳定性是其最基本的设计准则之一,但是在实际设计中,由于种种原因,建筑物的稳定性可能会受到影响。
这些原因包括地基条件不佳、地质情况复杂、结构设计错误等。
为了解决这些问题,设计师应该通过充分的地质勘探和结构计算来确保建筑物的稳定性。
此外,在可行的情况下,可以使用一些稳定性增强措施,如基础加固、支撑结构设计等。
2. 钢结构设计问题钢结构常用于高层建筑、桥梁、机场、地铁站等大跨度的建筑工程中。
但是,在钢结构设计中还存在一些问题。
例如,在自然灾害和突发事件(如火灾等)中,钢构件容易失强、失稳或者变形;细节设计过于复杂,难以施工等。
为了解决这些问题,设计者需要对钢构件的强度、稳定性和耐久性进行详细的计算和分析,并采用合适的设计方法和技术来增强其结构。
混凝土结构也是建筑设计中常用的一种结构类型,但也存在一些设计问题。
例如,混凝土结构容易出现表面裂缝、内部空鼓、剥落等问题;混凝土强度与干缩率之间存在一定的矛盾;混凝土在受力过程中易发生脆性破坏等。
为了解决这些问题,设计者需要对混凝土结构进行详细的计算和分析,选择合适的材料和施工工艺,采用符合要求的设备和工具进行施工,严格遵照相关标准和规范进行设计。
地震是一种导致结构破坏和人员伤亡的自然灾害,为了保障建筑物的安全性,在设计过程中需要考虑隔震设计问题。
隔震设计主要采用一些专门的隔震器装置来消耗地震能量,减轻地震对建筑物的影响。
但是,隔震设计仍存在一些问题,例如,隔震器材料容易磨损,需要定期更换;隔震器间粘附阻力的影响较难定量等。
为了解决这些问题,设计者需要对隔震设计进行充分的计算和分析,并采用可靠的隔震器装置来确保建筑物的安全性。
在建筑结构设计中,设计者需要面对各种复杂的情况和问题,但是只要充分考虑各个方面的设计要求,并采取有效的措施和技术手段,就能够确保建筑物的稳定、安全和可靠性。
高层建筑结构设计要点总结【摘要】在现代高层建筑结构设计中,不单单是要求其建筑结构的安全性,对其美观性和艺术性要求也越来越高。
加强对高层建筑结构设计研究十分重要。
本文根据笔者工作实践,对高层建筑结构设计中存在的问题、高层建筑结构设计要点进行了分析和探讨。
【关键词】高层;建筑;结构;设计;要点但是就目前来说,在其结构设计中还具有一定的问题。
下面本文分析高层建筑结构设计中存在的问题和对策,并探讨其改进措施。
1 高层建筑结构设计中存在的问题1.1 高层建筑结构设计不合理,没有处理好高层建筑结构的均衡关系在目前一些高层建筑结构设计中,过分地追求美观度和个性化,从而忽略了其设计的科学性和合理性。
同时高层建筑的结构设计是多种多样的,框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系等等,在选择过程中存在一定的不合理性。
另外在高层建筑的整体结构设计中,要注重考虑水平载荷中的风荷载以及地震作用,做好抗震设防系统,以能够提高建筑安全性,但是在实际建筑结构设计中,还存在对这些问题不注重问题,考虑不全面问题,从而导致高层建筑存在一定的安全隐患。
一个造型完美的高层建筑必须很好地均衡主体、裙房和顶部的尺度关系。
高层建筑是城市形态的关键因素和重要景点,因此要规划好城市的结构中高层建筑的位置,以及高层建筑与城市街道的关系,保证高层建筑不能对街道行人和正常活动造成影响,也不能造成视觉上的影响。
目前高层建筑在这一方面还具有一定的薄弱性,没有处理好高层建筑结构的均衡关系。
1.2 高层建筑结构设计对其受力情况和水平荷载的考虑不够完善在高层建筑结构设计中,其高度不同,那么其受力情况也就不同,其水平荷载跟竖向荷载共同作用,是对高层建筑整体设计效果进行控制的主要因素。
但是随着建筑高度的不断增加,其侧向位移增加的速度也越来越快,底部弯矩也随之加大,其侧向变形过度会导致其结构在横向荷载下,附加应力明显增加,从而引起了填充墙裂缝的出现;导致电梯轨道以及装修等服务设施,出现变形或者裂缝问题,严重危及了高层建筑结构的正常使用和耐久性。
如何解决高层建筑结构设计中常见的几个问题摘要:本文结合高层建筑结构的设计中采用钢和钢筋混凝土的特点、出现的几个问题及采取的措施进行了分析。
关键词:高层建筑设计结构特点措施1高层建筑结构设计的特点水平荷载起控制作用,侧面位移必须加以限制,轴向变形在侧移中占有很大的份额,所以在结构体系选型时应充分考虑这几个特点。
对于低层、多层或高层建筑,其竖向和水平结构体系设计的基本原理是相同的。
但随着高度的增加,由于以下两个原因,竖向结构体系成为设计的控制因素:一个是较大的竖向荷要求有较大的柱、墙和井筒;另一个更重要的是,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多,高层建筑结构设计人员必须以精心设计来保证。
2高层建筑结构的设计中采用钢和钢筋混凝土的特点钢筋混凝土结构造价低,材料来源丰富,能浇注成各种复杂断面形状,可组成多种结构体系,并可节省钢材,耐久性、耐火性好,承载能力也不低,经过合理设计,可获得较好的抗震性能。
它的主要缺点是构件断面大,自重大,费模费工。
而钢材强度高,韧性大,易于加工。
高层钢结构具有结构断面小,自重轻,抗震性能好的优点。
钢结构构件可在工厂加工,能缩短现场施工工期,施工方便。
但是高层钢结构用钢量大,造价很高,而且耐火性能不好,需要用大量防火涂料,增加了工期和造价。
由于钢筋混凝土和钢结构各有所长,又各有所短,所以更为合理的结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料的组合结构。
3高层建筑结构设计过程中的几个问题及措施3.1 结构体系的最大适用高度问题按我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3-2002)规定,综合考虑经济与适用的原则,给出了各种常见结构体系的最大适用高度,详见下表。
钢筋混凝土结构高楼的最大适用高度(m)结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度框架现浇70 60 55 45 25整体装配 60 50 35 25 不应采用框架—剪力墙和框架简体现浇140 130 120 10050装配整体 100 100 90 70 不应采用现浇剪力墙无框支墙 150 140 120 100 60部分框支墙130 120 100 80 不应采用简中简及成束简 200 180 150 120 80这个高度是在我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下,较为稳妥的,也是与目前整个土木工程规范体系相协调的。
高层建筑结构设计中的常见问题
摘要:随着社会的进步,建筑行业也蓬勃发展起来。
为了改善高层房屋建筑
结构设计方案,从提升结构抗震性能出发,以平面调整、剪力墙布置作为优化方向,对房屋建筑结构设计进行优化研究。
论文阐述房屋建筑结构设计存在的问题,结合工程案例,阐述基于结构设计优化的房屋建筑结构抗震性能改进的具体思路
和方法。
关键词:高层建筑;结构设计
引言
建筑业在飞速发展,建筑设计水平也随之提升,在这一环节中,高层建筑结
构设计是十分重要的内容,高层建筑结构设计是否合理、科学,直接关系到工程
质量,同时它还是工程建设过程中的指导依据。
目前,在高层建筑结构设计环节中,依旧存在非常多的问题,对工程性能的发挥有很大的影响,若问题得不到有
效处理,还会影响建筑工程的安全性,所以,强化高层建筑结构设计具有重要的
意义。
1高层建筑结构设计中存在的问题
1.1超高问题
建筑物的超高问题必然会导致承重问题的存在,由于我国在抗震性能方面,
对超高层建筑物提出了相应的要求,并且在结构高度方面对超高层建筑物做出了
严格的规定。
因此,在设计此类建筑物的结构时,设计人员并没有在更换建筑结
构类型的同时,充分考虑建筑物是否存在超高问题,这也是结构施工图无法通过
审核的主要原因。
因此,需要从结构方面入手,重新设计和审核所设计的高层建
筑物方案,以此保证所设计的高层建筑物中不会存在超高结构。
1.2扭转问题
在设计高层建筑结构的过程中,需要从中心、重心以及形心方面,对其刚度、整体结构以及几何结构予以重点关注。
高层建筑结构之所以会出现扭转问题的原
因是在设计建筑刚度、整体结构及几何结构的过程中,没有重合其中心,重心以
及形心,进而导致在水平方向对建筑施加压力,导致了扭转问题的出现。
因此,
设计人员在进行设计的过程中,需要尽可能的在平面进行合理的布局设计,以此
来使扭转问题在建筑物中的出现,能够得到一定的避免或预防,使建筑刚度,整
体结构以及几何结构的重心、中心以及形心能够保持重合。
1.3抗震结构设计问题
抗震结构设计是高层建筑结构设计中的一个重要环节,因为我国的地震带分
布并不统一,使得一些地区没有严格按照相应的标准进行,从而影响了建筑整体
的抗震性能。
再加上当前对抗震标准以及规范的推广较为落后,使得一些地区并
不明确实际的规范。
地震是高层建筑需要面对的一个严肃的问题,一旦抗震性能
不达标,那么可能会产生严重的危害,造成较大的人员财产损失。
面对这个问题,相关设计人员应该提前了解现行的抗震标准,在设计的过程中,应该尽可能高于
这个标准,从而保证建筑物整体的抗震性能。
2高层建筑结构设计问题解决对策
2.1严格控制超高建筑物
当前,在建筑物的超高问题上,相关部门对其有了更加明确的规定,这种规
定使得高层建筑的结构设计有了一定的优化。
在具体的设计过程中,应该对结构
进行全面的计算,模拟发生地震时对建筑结构进行分析,在分析的过程中可以采
用弹性时程等方法进行分析,再结合相应的3D模型,对其进行全面的分析。
分
析的过程中还需要采用更加先进的软件,从而获取更高的精确度。
另外,相关设
计人员应该明确设计的标准,根据具体的施工规范,对那些细节问题加以重视,
明确建筑结构设计中的薄弱问题,从而对其进行优化,提升建筑物的整体性能。
总之,对于高层建筑的结构设计,应该严格设计标准,并且高于规范标准,从而
保证建筑物的安全。
2.2有效解决扭转问题
建筑物的三心指的就是几何结构、建筑刚度以及建筑结构的形心、中心以及
重心,在设计结构的过程中,需要保证建筑三心最大化重合,也就是三心在同一点。
在水平压力的影响下,高层建筑是否会出现较大的扭转现象,与其自身的质
量有着密切的关系。
想要使楼层所受到的作用力能够平均分布在水平面上,使结
构所受到的扭转振动能够得到减少,就需要尽可能地采用简单的建筑平面,例如
方形、矩形以及圆形等。
在某些条件下,由于在规划城市的过程中,对街道景观
以及建筑场地提出了相应的要求和限制,因此,高层建筑的平面形式不可能都是
简单的,在建筑平面采用了L形以及T形等不规则、复杂形式时,要对凸出部分
进行控制,使其厚度与宽度的比值,能够在所允许的规定范围内,同时,在布置
结构平面的过程中,需要保持结构尽可能的对称。
2.3优化抗震结构设计
高层建筑抗震性能的高低直接决定了建筑的安全、稳定,因此,必须要充分
做好抗震结构设计工作。
在进行抗震结构设计的时候,设计工作人员一定要结合
地区实际状况将高层建筑的抗震荷载设计进行科学分类,保证结构具有较强的延
展性。
具体来讲,可以从如下几点着手:(1)在设计高层建筑抗震性能的时候,必须要坚持设防原则,科学设置多条防线,以免因结构损坏或是部分损坏致使系
统失去抗震的能力。
在设计时,要选择轻质高强的材料,保证建筑结构强度需求、变形需求得到满足,同时,考虑使用结构施加控制装置管控结构的减震性能,借
助隔震装置建起隔震层,达到强化建筑延展性的目的,将地震对建筑的影响降至
最低。
(2)切实提高建筑结构的规则性,合理确定抗侧力的位置,以形成合理
的承载力分布系统,同时,提升构建的强度、刚度,让建筑结构的稳定性得到极
大地保障。
(3)地震发生的时候,因地基沉降不均匀致使建筑受到损失,地基
沉降会使建筑结构发生短时间开裂。
2.4做好技术交底工作,让工程施工的整体质量得到保证
设计工作人员在设计结构的时候,设计图纸需注明施工技术具体的要求和参数,具体包括:抗裂等级、施工建材标准等,以方便建筑施工企业和施工监管单
位快速地对施工要求进行精准把握。
要充分做好工程设计人员和施工人员之间的
沟通工作,无论是在设计时还是在施工时,两者进行有效沟通,尽管设计人员有
着非常专业的设计技术,但是施工人员才是工程最终的建设者,在很多情况下会发现建筑结构设计中存在的问题,这对优化结构设计非常重要。
因而,在工程施工之前,务必要做好技术交底工作,让施工人员对建筑结构施工规范和技术要求有深入、详细的了解,保证建筑施工质量。
结语
综上所述,高层建筑结构设计是一项非常重要的工作。
在高层建筑结构设计的过程中,存在着一些的问题,这些问题如果没有得到妥善的解决,最终都会影响建筑的质量以及安全性。
本文主要提出了以上几种高层建筑结构设计中存在的问题以及相应的解决措施,相对来说还不全面,需要相关人员不断的进行研究,从而保证建筑物整体的性能达标。
对于高层建筑的施工来说,还需要加强监督力度,确保施工人员能够按照相应的规范进行施工,从而保证工程按照要求完工。
另外,相关单位还应该加强对设计人员的培训力度,使他们了解近年来的施工案例,并且经过分析与探讨,从而提升他们自身的水平。
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