高层建筑结构设计体会
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高层建筑结构设计体会摘要:本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,并结合本人多年从事工程设计经验,谈谈对高层建筑结构设计中遇到的一些问题的处理和思考。
关键词:高层剪力墙连梁抗震Abstract: This paper introduces the high-rise, super high-rise building structural system, combined with the author’s years of experience in engineering design, talk about thesome of the problems encountered in the processing and thinking in the design of high-rise building.Key Words: high-level, shear walls, beams, seismic中图分类号:[TU355]文献标识码:B 文章编号:一、概况在我国高层建筑发展的早期阶段,所设计建造的高层建筑大都为单一用途,例如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。
近年来高层建筑发展迅速,建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展,因而相应的结构形式也复杂多样。
并且开始大量兴建集吃、住、办公、购物、停车等为一体的多功能综合性高层建筑,尤其是在城市主干道两侧,已成为现代高层建筑的一大趋势。
二、高层及超高层结构体系对于高层及超高层建筑的划分,相关规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过60m为超高层建筑。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
三、结合工程实际对一些技术问题的处理(1). 高层剪力墙中连梁的计算和处理在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,墙肢与框架柱的梁称为连梁。
2024年超高层住宅建筑结构设计经验总结随着城市化的进程和人口的不断增加,超高层住宅建筑在当今社会中越来越常见。
这些高层建筑不仅为人们提供了宜居的居住环境,还成为了城市的地标和风景线。
然而,超高层建筑的结构设计面临着更高的要求和挑战。
在过去的几年里,我参与了多个超高层住宅建筑项目的结构设计工作,并积累了一些经验和教训。
下面是我的结构设计经验总结。
首先,超高层住宅建筑的结构设计首要考虑的是安全性。
由于超高层建筑的高度和体量巨大,其结构必须能够承受来自地震、风力和其他外部荷载的作用。
因此,在结构设计中必须采用足够的强度和刚度来保证建筑的整体稳定性。
在具体实施中,可以采用钢筋混凝土结构、钢结构或混凝土核心筒结构等灵活的结构形式来满足这些要求。
其次,超高层住宅建筑结构设计要注重抗震性。
地震是超高层建筑结构设计中最主要的考虑因素之一。
在设计中,必须考虑到地震荷载的大小、方向和频率,采用相应的抗震措施来确保建筑的稳定性和安全性。
常见的抗震设计措施包括采用悬臂柱、增加结构节点的刚度、设置防震墙等。
此外,还可以采用减震器、阻尼器等辅助设备来进一步提高建筑的抗震性能。
第三,超高层住宅建筑结构设计要考虑风力效应。
由于超高层建筑的高度较大,所受风力荷载也相应增大。
在设计中,必须充分考虑到风的方向、速度和荷载分布,对建筑进行风洞试验和风力计算,选择合适的结构形式和材料,增加建筑的整体稳定性。
同时还可以采用空气动力设计和阻尼器等手段来减小风力荷载对建筑的影响。
第四,超高层住宅建筑结构设计要注重节能与环保。
随着全球能源危机和环境问题的日益突出,建筑节能已经成为重要的设计要求。
在超高层建筑结构设计中,可以采用合理的立面设计和绝热材料,减少能量的消耗和热量的传递。
此外,还可以选择高效的建筑设备和系统,如节能灯具、空调系统等,以减少能源的使用。
同时,还可以考虑采用可再生能源或绿色能源来满足建筑的能源需求。
第五,超高层住宅建筑结构设计要注重经济效益。
关于高层建筑转换层结构设计的几点体会谢海韬摘要:近年来,随着我国城市化进程的加快,城市土地资源日趋紧张,高层建筑正如雨后春笋般不断涌现,并且当前高层建筑正朝着综合化、多功能化发展,在同一竖直直线上,不同的楼层开始有不同的用途。
高层建筑转换层结构设计作为当代建筑设计的重要内容,必须根据高层建筑转换层结构布置、要求,再结合抗震设计以及配合比原则,从根本上保障转换层结构设计的合理性、科学性。
关键词:高层建筑;转换层;结构设计引言在高层建筑结构中,转换层作为楼层的上下部之间的重要转换结构,且根据建筑功能的需要,不同的楼层的转换层的结构设计也存在较大的差异。
在高层建筑转换层结构设计中,为了更好地满足高层建筑各部分结构功能的正常发挥,就必须致力于设计水平的提升,才能更好地满足当前高层建筑多元化、复杂化的使用需求。
那么作为新时期背景下的高层建筑结构设计人员,如何把握高层建筑转换层结构就成为其需要重点关注的问题。
1.高层建筑转换层结构概述1.1高层建筑转换层结构定义当前高层建筑转换层结构设计人员为了满足当前人们对建筑功能需求日益增长的现状下,给建筑留下更大的内部空间,促进建筑网状的扩大而降低墙体的修建规模,且为了在建筑结构的上层开设小空间,就必须利用多层墙体而实现,但在实际设计过程中,很多设计人员会发现,由于竖向杆件难以贯通接地,这就难以达到高层建筑结构与功能的衔接,此时就必须利用水平转换结构连接下部的竖向杆件,以此来满足高层建筑对各项功能的需要,而采用的这一建筑结构就是转换层结构。
1.2转换层结构在高层建筑结构中的作用由上述分析可以得知高层建筑结构中转换层结构出现的原因及意义,而将转换层结构应用与高层建筑中,其主要有以下几个作用:一是在上下层结构的转换过程中设计,此种结构转换形式主要在剪力墙结构和框剪结构之中,从而创造出较大的内部自由空间,二是在上下层柱网以及轴线变化时应用,虽然转换层的结构没有出现变化,但利用其将下层结构构成较大的柱网,因而主要在下层入口较大的外框筒应用;三是转换结构的形式与轴线的布置,从而在上下层结构中形成不对称的结构。
建筑结构实习心得体会建筑结构实习心得体会“关注就是责任,实践自有力量”这是我在一份报纸上看的,现在也成了我所信奉的格言,更是此次实习的最大感受。
也许是对本专业的爱好与兴趣,也有可能真是实践的力量,总感觉此次实习活动过得轻松而又充实。
认识实习,培养专业兴趣是此次实习的目的。
我们看了许多工地,每个工地都有种流连忘返的情节。
正是这种刺激感,我们对每个工地的状况和实际的印象也更深。
下面就是我在此次认识实习中所见所闻所想的,也可以说是一点总结或心得体会。
这次实习非常匆忙,时间比较紧,也正是这样才让我们在较短的时间内接触了相对丰富的内容。
此次实习,我们走访参观了如:港口工程,桥梁工程,民用房屋建筑工程,工业厂房工程,商业写字楼工程等。
对此,我就分门别类的记叙此次实习。
房屋建筑工程是我们专业的方向,所以建筑工地是此次实习的重点。
在此次实习中,我们了解了如商品住宅、商业写字楼、教学专用、工业厂房等房屋建筑工程的功能布局、造型美观等设计理念和施工务实的方法与工艺。
给我留下的印象特别深刻的是:1、外脚手架的高层搭设。
2预留孔洞的施工。
预留孔洞施工在建筑工地施工中常会出现忘留,留置错位等通病,在建筑工地屡见不鲜,也是我此次实习所见到的最多败笔。
对此,我决定作为一个工程技术人员必须熟读图纸,把握细节,并加强与个施工班组之间的协调与交流,是孔洞预留等细部构造处理完美。
3 文明施工问题。
对文明施工的印象,此次实习中确实给了我耳目一新的感觉,也改变了对工地的一些看法。
在市场经济的制约下文明施工较以前几年有了很大的改善,无论是在工地CI形象识别,还是材料堆放都已经开始接近标准化,但是与书本理论相比还存在不足与瑕疵,众观全局还是有很大的改良。
4 特种工种持证上岗。
如:塔吊司机,电焊工,消防等特殊工种的技术要求高,从业人员都必须取得职业上岗证书才有资格进行工作,而现在的工地在这方面还不是相当的完善。
因此,我觉得工地在招聘工人的时候应严格把关资格审查,这样既有利于工地现场安全,质量可靠。
超高层住宅建筑结构设计经验总结超高层住宅建筑是指建筑高度超过300米以上的住宅建筑,其结构设计具有很高的技术难度和复杂性。
在长期的实践中,我积累了一些经验和教训,总结如下:1. 综合考虑建筑高度和地震设计要求超高层建筑由于其高度较大,受到地震力的影响更为显著。
在结构设计上,需要充分考虑地震设计要求,并合理选择建筑材料和结构形式。
同时,还需要进行地震效应的动力分析,评估结构的抗震性能。
2. 合理选择结构形式超高层住宅建筑的结构形式多种多样,如框架结构、剪力墙结构、桁架结构等。
在选择结构形式时,需要根据建筑的功能要求、高度、地质条件等多种因素进行综合考虑,确保结构的安全性和经济性。
3. 加强结构的抗风性能超高层建筑容易受到风力的影响,尤其是顶部和侧面的风荷载较大。
为了保证建筑的稳定性,需要进行风荷载分析,并采取相应的措施,如增加弯曲刚度、设置风致振动减震装置等,以提高结构的抗风性能。
4. 加强结构的抗火性能超高层住宅建筑的抗火性能直接关系到人员的生命安全。
在结构设计中,需要合理选择防火材料和控制结构的燃烧扩散速度,以确保在火灾发生时,结构能够保持稳定,为人员的疏散提供时间。
5. 合理布置消防设施和疏散通道超高层建筑应配备完善的消防设施和疏散通道,以保证人员在火灾发生时的安全疏散。
在结构设计中,需要考虑消防设施的布置和疏散通道的设置,并确保其通畅和安全。
6. 加强结构的耐久性设计超高层建筑的建设周期很长,因此在结构设计时需要考虑结构的耐久性。
合理选择材料、设计保护层和注意防水、防腐措施等,以延长结构的使用寿命。
7. 强化结构监测和维护超高层建筑的结构形式和高度都有一定的特殊性,因此需要建立健全的结构监测和维护制度。
及时监测结构的变形和裂缝,并采取相应的维护措施,以保证结构的安全运行。
总之,超高层住宅建筑结构设计具有极高的专业性和复杂性。
在实践中,需要充分考虑地震、风荷载等特殊情况,并通过合理选择结构形式、材料和加强抗灾性能等措施,确保结构的安全性、稳定性和耐久性。
民用建筑构造实践心得体会民用建筑构造实践心得体会民用建筑构造是建筑学的重要内容之一,对于建筑师而言,熟练掌握各种民用建筑构造技术,是提高建筑设计水平和实际操作能力的重要途径之一。
在我进行民用建筑构造实践过程中,我积累了一定的经验,并从中获得了一些体会。
首先,合理选择建筑结构体系至关重要。
建筑结构体系是整个建筑的骨架,直接影响到建筑的安全性和使用性。
在进行建筑构造设计时,我通常会根据建筑功能、场地条件和预算限制等因素,综合考虑选择适合的结构体系。
例如,在多层住宅设计中,我通常会选择混凝土框架结构,因为混凝土具有较好的抗震性能和耐久性,适合用于高层建筑。
而在别墅设计中,我则会考虑木结构,因为木结构具有轻质、自然环保等特点,能够满足别墅建筑的需求。
其次,合理选择建筑材料是保障建筑质量的关键。
建筑材料的选择直接关系到建筑的性能和寿命。
在进行建筑构造设计时,我会根据建筑的功能和环境条件选择合适的材料。
例如,对于外墙装饰材料的选择,我会考虑其防水性、抗污性和耐候性。
对于地板材料的选择,我会考虑其耐磨性和防滑性。
通过合理选择建筑材料,可以有效提升建筑的使用寿命和整体品质。
此外,精确计算结构设计参数是保证建筑结构安全性和稳定性的基础。
在进行结构设计时,我通常会进行详细的结构力学计算和参数设计。
例如,在进行屋顶设计时,我会计算屋顶的荷载分布和支撑结构的强度。
在进行柱子设计时,我会考虑其受力状态和最大承载力。
通过精确计算结构设计参数,可以避免结构失稳和塌陷等安全问题的发生。
最后,合理布置建筑设备是提高建筑使用效果的关键。
建筑设备的合理布置可以提高建筑的使用舒适性和便利性。
在进行建筑设备布置时,我会根据建筑功能和使用需求进行灵活安排。
例如,在进行厨房设备布置时,我会将水、电等管线布置在易于维修和使用的位置,同时保证通风和排烟设备的有效性。
通过合理布置建筑设备,可以提升建筑的使用效果和用户满意度。
通过以上的实践经验,我认识到民用建筑构造实践是一个综合性的过程,需要我们全面考虑建筑的功能、结构、材料和设备等多方面因素。
建筑结构学习心得建筑工程管理将建筑学与管理学的智慧两相融合,是一项注重科学性的复杂工作。
小编整理了学习建筑结构心得体会范文,供大家阅读!建筑结构学习心得篇1“关注就是责任,实践自有力量”这是我在一份报纸上看的,现在也成了我所信奉的格言,更是此次实习的最大感受。
也许是对本专业的爱好与兴趣,也有可能真是实践的力量,总感觉此次实习活动过得轻松而又充实。
认识实习,培养专业兴趣是此次实习的目的。
我们看了许多工地,每个工地都有种流连忘返的情节。
正是这种刺激感,我们对每个工地的状况和实际的印象也更深。
下面就是我在此次认识实习中所见所闻所想的,也可以说是一点总结或心得体会。
这次实习非常匆忙,时间比较紧,也正是这样才让我们在较短的时间内接触了相对丰富的内容。
此次实习,我们走访参观了如:港口工程,桥梁工程,民用房屋建筑工程,工业厂房工程,商业写字楼工程等。
对此,我就分门别类的记叙此次实习。
房屋建筑工程是我们专业的方向,所以建筑工地是此次实习的重点。
在此次实习中,我们了解了如商品住宅、商业写字楼、教学专用、工业厂房等房屋建筑工程的功能布局、造型美观等设计理念和施工务实的方法与工艺。
给我留下的印象特别深刻的是:1、外脚手架的高层搭设。
2预留孔洞的施工。
预留孔洞施工在建筑工地施工中常会出现忘留,留置错位等通病,在建筑工地屡见不鲜,也是我此次实习所见到的最多败笔。
对此,我决定作为一个工程技术人员必须熟读图纸,把握细节,并加强与个施工班组之间的协调与交流,是孔洞预留等细部构造处理完美。
3文明施工问题。
对文明施工的印象,此次实习中确实给了我耳目一新的感觉,也改变了对工地的一些看法。
在市场经济的制约下文明施工较以前几年有了很大的改善,无论是在工地cI形象识别,还是材料堆放都已经开始接近标准化,但是与书本理论相比还存在不足与瑕疵,众观全局还是有很大的改良。
4特种工种持证上岗。
如:塔吊司机,电焊工,消防等特殊工种的技术要求高,从业人员都必须取得职业上岗证书才有资格进行工作,而现在的工地在这方面还不是相当的完善。
高层住宅结构设计随着城市化进程的加速,高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。
高层住宅的结构设计不仅关系到建筑物的安全性和稳定性,还影响着居住的舒适性和经济性。
本文将对高层住宅结构设计的相关内容进行探讨。
一、高层住宅结构设计的特点高层住宅由于其高度较高,竖向荷载和水平荷载都较大。
竖向荷载包括自重、活荷载等,水平荷载主要有风荷载和地震作用。
在设计时,需要充分考虑这些荷载的影响,确保结构具有足够的承载能力和抗侧移能力。
此外,高层住宅的结构体系较为复杂,常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系在受力性能、建筑布局适应性、工程造价等方面各有优劣,需要根据具体项目的要求进行合理选择。
二、高层住宅结构设计的基本要求1、安全性安全性是高层住宅结构设计的首要原则。
结构应能够承受在正常使用期间可能出现的各种荷载,并在遇到极端情况(如强烈地震、大风等)时保持稳定,不发生倒塌或严重破坏,以保障居民的生命财产安全。
2、适用性高层住宅应满足居民在使用过程中的各种需求,如空间布局合理、采光通风良好、隔音隔热效果好等。
同时,结构的变形应控制在规范允许的范围内,避免出现过大的裂缝和不均匀沉降,影响建筑物的正常使用。
3、耐久性结构应具有足够的耐久性,能够在设计使用年限内保持其性能。
这需要合理选择结构材料,采取有效的防护措施,防止钢筋锈蚀、混凝土碳化等问题的发生。
三、高层住宅结构体系的选择1、框架结构框架结构由梁和柱组成框架共同抵抗水平和竖向荷载。
其优点是建筑平面布置灵活,可提供较大的室内空间;缺点是侧向刚度较小,在水平荷载作用下侧移较大,适用于层数较少的高层住宅。
2、剪力墙结构剪力墙结构通过钢筋混凝土墙体承受水平和竖向荷载。
其优点是侧向刚度大,侧移小,抗震性能好;缺点是建筑平面布置受到一定限制。
适用于对侧向刚度要求较高的高层住宅。
3、框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,通过框架和剪力墙共同抵抗水平和竖向荷载。
结构设计工作总结范文9篇第1篇示例:在结构设计工作中,我们的主要任务是负责建筑物的结构设计和计算,确保建筑物的安全、稳定和符合相关的建筑规范。
经过一段时间的工作总结,我发现结构设计工作虽然充满挑战,但也有许多值得肯定的地方。
结构设计工作需要具备扎实的专业知识和技能。
在设计过程中,我们需要根据建筑物的用途、荷载要求、材料特性等因素进行结构计算和分析,确保结构的稳定性和安全性。
作为结构设计工程师,我们需要具备扎实的结构力学和材料力学的知识,熟练运用相关的设计软件和工具,以及良好的分析和解决问题的能力。
结构设计工作需要具备良好的沟通和协调能力。
在项目团队中,结构设计工程师需要与建筑师、土木工程师、机电工程师等多个专业进行密切的合作和沟通,确保各个专业之间的协调和配合。
我们还需要与客户进行有效的沟通,了解他们的需求和要求,确保设计方案符合客户的期望。
良好的沟通和协调能力是我们工作中必不可少的一部分。
结构设计工作需要具备创新和思维能力。
在设计过程中,我们需要不断寻求创新的设计思路和解决问题的方法,以满足建筑物的功能和美观的要求。
我们还需要不断学习和更新自己的知识,跟上行业的最新发展和趋势,提高自己的综合能力和竞争力。
结构设计工作需要我们具备积极主动、勇于探索和创新的精神。
结构设计工作是一项充满挑战和机遇的工作。
通过不断总结工作经验,提高自身的专业水平和综合能力,我们可以更好地应对各种复杂的设计问题,为建筑物的安全和稳定做出贡献。
希望在未来的工作中,我能够不断提升自己,成为一名优秀的结构设计工程师。
第2篇示例:结构设计工作需要具备良好的团队合作能力和沟通能力。
在结构设计工作中,我们通常需要与建筑师、机电工程师、施工人员等多个团队成员进行合作,共同完成建筑项目的设计和施工。
我们需要具备良好的团队合作能力和沟通能力,能够有效地与团队成员协作,保持沟通畅通,提高工作效率。
我们还需要善于倾听和理解他人的意见和建议,尊重团队成员的意见和看法,共同努力,共同进步。
关于对高层建筑结构设计几点认识的探讨摘要:高层建筑的结构设计是一个复杂的、整体的、系统化的设计过程,需要对多个专业的整体配合,进行提高建筑的整体稳定性和有效性,文章分析高层建筑结构设计的相关专业之间的协调和应该注意的问题。
关键词:高层建筑;结构设计;应力中图分类号: tu97 文献标识码: a 文章编号:高层建筑能够容纳更多的人居住,也能解决土地的利用效率,在现代化的建筑设计中得到了广泛的应用,这就需要建筑设计人员能够有效的对高层建筑结构进行全面的理解它的建筑结构体系,对相关各个专业进行协调设计,保证高层建筑的安全性和稳定性。
一、高层建筑结构设计的相关专业的协调高层建筑设计是多个相关专业共同合作与努力的结果,基本的要涉及建筑、结构和设备三个基本的单位进行施工和管理,如果每个专业进行单独的设计高层建筑,都是不能够居住的要求的,它们是三个相互制约、相互合作的有机组成部分,在施工的过程中,也是三个专业相互完善、相互协调的过程。
1、高层建筑结构设计与建筑专业的合作高层建筑结构设计能够保证建筑的美观和空间布置,满足现代审美的要求,它主要是对空间结构进行设计,而建筑专业要与建筑的平面结构设计相配合,对建筑的受力进行分析,使高层建筑能够满足施工方便,造价比较合理,二者的结合能够有效的从空间和平面上体现建筑结构的效果。
(1)建筑的柱网和剪刀墙的设计,要能够满足建筑物的受力和空间的功能的要求。
(2)建筑平面设计的开间进深能够体现出设计的美观性,做到设计的统一性,与建筑结构设计的结构构件标准化相统一。
(3)建筑体系变化不宜复杂。
柱子剪刀墙不能错位,其截面不能明显缩小或取消,同一楼层楼面标高要尽量一致,不宜设计错层和局部夹层,防止短柱及剪力集中。
(4)楼梯间、电梯间的设计的区域不能设置在受力承载大的建筑部位,如必须要设计在这些地方,建筑的结构必须要采取加强施工的措施。
(5)对于建筑平面的设计要合理,做到对称,保证建筑物的平面质心、刚心一致,满足建筑物的抗震的要求。
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。
高层建筑结构设计之我见摘要:随着我国国民经济不断发展和人民生活的迅速提高。
高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,建筑高度的不断增加, 风格的变化多样,给高层结构设计提出了新的课题和挑战。
本文对高层建筑结构设计进行探讨。
关键词:高层建筑;结构设计;概念;技术分析中图分类号:tu318文献标识码:a文章编号:前言:近年来,高层建筑发展十分迅速,建筑造型新颖独特,建筑物的高度与规模不断增加。
随着高层建筑进一步的发展,满足高层建筑的形式、材料、力学分析模型都将日趋复杂且多元化。
实践表明在高层建筑的结构设计与施工过程中,设计、技术人员只有概念清晰,措施得当,才能不断地完善和发展高层建筑。
1.高层建筑结构受力概念对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空问组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。
建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。
对于低层、多层和高层建筑,竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的,但是,随着高度的不断增加。
竖向结构体系成为设计的控制因素,其原因有两个:其一,较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;其二,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。
与竖向荷载相比,侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑高度的增高迅速增大。
例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。
在高层建筑中,问题不仅仅是抗剪,而更重要的是整体抗弯和抵抗变形,可见,高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。
高层建筑中的创新结构设计在现代城市化进程中,高层建筑扮演着至关重要的角色,不仅以其高耸入云的姿态雄居城市天际线,还为城市提供了更多的可利用空间。
而在高层建筑的设计中,创新结构设计正逐渐成为设计师们追求的目标。
本文将就高层建筑中的创新结构设计进行论述,探讨其特点、应用及发展趋势。
一、创新结构设计的特点1.1 结构形式多样化:高层建筑的创新结构设计可以采用多种形式,如钢结构、钢筋混凝土结构、复合结构等,在满足建筑功能的同时,追求形式美和结构创新。
1.2 结构材料多样性:与传统低层建筑相比,高层建筑对材料的要求更高。
创新结构设计充分利用各种现代材料的优秀特性,如高强度、轻质、耐久等,以提高建筑结构的性能。
1.3 结构拓展性:创新结构设计追求结构的拓展性,以适应未来城市发展的需要。
这种设计可以使高层建筑实现跨越道路、河流等障碍物的无缝连接,增加城市的连通性和便利性。
二、创新结构设计在高层建筑中的应用2.1 斜拉结构:斜拉结构被广泛应用于高层建筑中,其特点是结构简单、刚度大、抗震性能好。
例如,中国的国家大剧院(鸟巢)、美国的西雅图太空针等知名建筑中都采用了斜拉结构。
2.2 空心结构:空心结构是一种创新的结构设计形式,通过采用外墙凹凸不同的形式,实现了结构与建筑外观的融合。
这种结构设计能够减少建筑自重,提高使用空间的效率,如迪拜的哈里发塔就是采用了空心结构。
2.3 超限高层建筑的特殊结构设计:为了满足越来越高的建筑需求,设计师们开始采用一些特殊的结构设计来应对超限高层建筑的挑战。
例如,中国的广州塔采用了空心管柱结构,结构独特,成为城市地标建筑。
三、创新结构设计的发展趋势3.1 绿色环保:随着对环境保护意识的提高,创新结构设计趋向于绿色环保。
通过运用可再生材料、节能技术等手段,减少建筑对自然资源的依赖,提高建筑的可持续发展性。
3.2 智能化:随着科技的发展,高层建筑中的创新结构设计将越来越智能化。
智能化结构设计将实现对建筑结构力学性能、温度、湿度等各方面数据的实时监测和调整,提高建筑的安全性和舒适性。
高层建筑结构设计体会
摘要:高层建筑结构应注重概念设计,重视结构的选型和平面、
立面布置的规则性,加强构造措施,择优选用抗震和抗风性能好且
经济合理的结构体系。
关键词:高层建筑结构设计体会
中图分类号:tu97文献标识码:a文章编号:
引言
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,功能俱
全的高层建筑越来越多,城市化进程不断加快以及对高层、超高层
建筑的结构体系的研究日益完善,使得高层、超高层建筑得迅猛发
展。为了完成复杂的结构设计任务,设计人员必须使用计算机提高
工作效率,但是不能完全依赖计算机。提倡概念设计,就是强调人
在设计中的指挥、主导、调控作用。
1 高层建筑结构的设计思路
设计人员依据规范要求以及工程的实际情况,融合安全度概念、
力学概念、材料概念、荷载概念、抗震概念等等,首先对工程进行
概括的分析,把握工程设计要点,确定结构方案设计、初步结构布
置、设定好模型计算的参数;在计算过程中分析计算简图,根据出
现的情况采取相应的措施,调整计算模型;拿到了计算结果要对其
作出正确性判断,决定后续处理办法并对设计结果进行修改完善。
2 高层建筑结构的设计内容
2.1高层建筑基础设计。 应综合考虑建筑场地的工程地质和水
文地质状况、上部结构的类型和房屋高度、施工技术和经济条件等
因素,使建筑物不致发生过量沉降或倾斜,满足建筑物正常使用要
求;采用整体性好、能满足地基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;宜采用筏型基础或带桩基的筏型基
础,必要时可采用箱型基础。以减小长期重力荷载作用下地基变形、
差异变形为主。高层建筑主体结构基础底面形心宜与永久作用重力
荷载重心重合。对于高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现
零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应
力区面积不应超过基础底面面积的15%,计算时,质量偏心较大的
裙楼与主楼可分开考虑。
2.2高层建筑结构布置。建筑的平立面布置应符合概念设计的要
求,结构平面形状简单、规则,质量、刚度和承载力分布宜均匀。
不应采用严重不规则的平面布置。高层建筑的竖向体型宜规则、均
匀,避免有过大的外挑和收进。结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐
均匀变化。不规则的建筑,在结构设计时要进行水平地震作用计算
和内力调整,对薄弱部分采取有效的抗震构造措施。
2.3高层建筑结构材料选择。材料的选择应符合抗震结构的要
求,采用什么结构材料需要经过对其技术、经济条件比较后综合确
定。同时力求结构的延性、刚度、强度完美比配,尽量降低房屋重
心,充分发挥材料的强度。
2.4高层建筑结构体系。无论是框架结构、框架—剪力墙结构、
剪力墙结构、筒体结构,抗震是高层建筑必须考虑的因素,在考虑
抗震性时,应结合以下因素:(1)结构设计要有明确的计算简图以
及合理的地震作用传递途径;(2) 建筑结构设置多道防线,当部分
结构或构件因破坏而失效时,不会影响整个结构丧失承载能力和抗
震能力;(3)要有良好的延性和消耗地震能量的能力。 (4)强度和
刚度在竖向和水平方向的分布要均匀,并根据设计需要合理布局,
防止局部突变或消弱情况引起薄弱环节的出现,有效防止地震时应
力的过大集中或塑形变形集中等危险情况的发生。遵循“强柱弱梁、
强剪弱弯、强节点弱构件” 的原则注意构件的延性性能,适当处
理构件的强弱关系,使其形成多道防线,是增强结构抗震能力的重
要措施之一。例如框架结构中,框架是唯一的抗侧力构件,采用了
“强柱弱梁”型延性框架,在水平地震作用下,梁的屈服先于柱的
屈服,就可以利用梁的变形能力消耗地震能量,使框架柱退到第二
道防线的位置;框架剪力墙结构中,剪力墙作为第一道防线,框架
作为第二道防线。另外,高层建筑结构采用了“强节点弱构件”的
原则,确保在地震作用下节点承载力大于相连接构件的承载力。当
构件屈服、刚度退化时,节点仍能保持承载力和刚度不变。尽管结
构单元之间要求牢固连接,要求彻底分离是抗震设计的普通原则,
但对高层建筑结构而言,最好采取加强连接而不是分离的方法,尽
量避免似分不分,似连不连的结构方案,防止因振动不同步产生震
害。
2.5高层建筑结构整体性合理的控制指标。
⑴周期比的控制。《高层建筑混凝土技术规程》(jgj3-2010)第
3.4.5条要求:结构扭转为主的第一自振周期tt与平动为主的第一
自振周期t1之比,a级高度高层建筑不应大于0.9,b级高度高层
建筑、超过a级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层
建筑不应大于0.85。周期比控制的是侧向刚度与扭转刚度的相对关
系,目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不至
于出现过大的扭转关系。周期比不是要求结构足够结实,而是要求
结构承载布局合理。如果周期比不满足规范要求,说明结构的扭转
效应明显,需要增加该结构周边构件的刚度,降低中间构件的刚度,
增大结构的整体扭转刚度。
⑵位移比的控制。《高层建筑混凝土技术规程》(jgj3-2010)第
3.4.5条要求:在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼
层竖向构件最大的水平位移和层间位移,a级高度高层建筑不宜大
于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;b级
高度高层建筑、超过a级高度的混合结构及本规程第10章所指的
复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平
均值的1.4倍。位移比是控制结构平面不规则的重要指标。规范中
规定的位移比限值是按刚性楼板假定作出的,如果楼板有大的凹入
或开洞,平面内消弱过大,结构平面空旷、狭长时,位移比就没有
意义了。
⑶刚度比的控制。刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。
《高规》提供了三种刚度比的计算方式,分别是剪切刚度、剪弯刚
度和地震力与相应的层间位移比。剪切刚度主要用于底部大空间为
一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定。剪弯刚度主要用于底
部大空间为多层的转换结构。地震力与层间位移比通常绝大多数工
程都用此法计算。
⑷剪重比的控制。控制剪重比,是要求结构承担足够的地震作
用,设计时不能小于规范的要求。《高层建筑混凝土技术规程》
(jgj3-2010)第4.3.12条明确要求了各楼层水平地震剪力的最小
值。该值如果不满足要求,则说明结构可能出现比较明显的薄弱部
位。
⑸刚重比的控制。刚重比是结构刚度与重力荷载之比,是控制
结构整体稳定的重要因素,避免建筑在地震时发生倾覆。《高层建
筑混凝土技术规程》(jgj3-2010)第5.4.2条,高层建筑结构不满
足第5.4.1条(结构刚重比)的规定时,应考虑重力二阶(p-△)
效应对水平力(风、地震)作用下结构内力和位移的不利影响。《高
层建筑混凝土技术规程》(jgj3-2010)第5.4.4条,规定了高层建
筑结构的稳定所应满足的条件。
2.6高层建筑对结构分析软件的计算结果,应进行分析判断,确
认其合理、有效后方可作为工程设计依据。
⑴检查原始数据,计算简图是否符合本工程的实际情况,特别
是荷载不能漏项。
⑵检查结构设计信息文本文件,从设计参数是否合理,结构各
层层刚度比是否满足,抗震倾覆验算是否通过,结构整体稳定验算
结果是否满足等几方面着手。
⑶检查结构的周期(扭转周期与第一平动周期的比值是否满足
规范要求)、位移(检查x、y方向地震力作用下的楼层最大位移比
是否满足规范要求)、地震力输出文件,查看x、y方向的有效质量
系数是否满足。
⑷根据结构类型分析其动力特性和位移特性,判断结构的合理
性。
2.7对高层建筑结构的单根构件内力和配筋计算,包括梁、柱、
剪力墙的配筋计算,柱和剪力墙轴压比计算。注意一般构件的配筋
值是否符合构件的传力特征,特殊构件(如转换梁、大悬臂梁、转
换柱)分析配筋是否正常,挠度、裂缝是否满足要求。特别要重视
竖向构件的配筋。计算结果不超筋不表示构件初始设置的截面和形
状合理,根据计算结果对构件进行优化设计,使得构件在保证受力
要求的条件下截面的大小和形状合理,节省材料。
3 结语
我国的高层建筑业得到了快速的发展,但是在发展的过程中,
我们还是应该遵循高层建筑的设计原则和设计理念,选择最有效的
高层建筑结构体系,建设好我国的高层建筑,令其更加符合甚至是
超越国际市场上的标准,为我国的高层建筑业谋得更长远的发展。
参考文献:
[1]高层建筑混凝土结构技术规程jgj3-2010
[2]魏利金 .建筑结构设计常遇问题及对策. 中国电力出版社
[3]姜学诗 .建筑结构施工图设计文件审查常见问题分析. 中
国建筑工业出版社