浅谈高层建筑结构设计
- 格式:pdf
- 大小:219.47 KB
- 文档页数:1
浅谈高层建筑的结构设计的研究摘要:随着国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,功能齐全的高层建筑越来越多。
高层建筑的结构的稳定、美观越来越受到人们的关注,同时也给了建筑结构设计师更高的要求。
高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大,而建筑结构设计方面的变化也越来越多,很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
文章通过阐述述高层建筑结构设计的四个特点即水平荷载成为决定因素、轴向变形不容忽视、侧移成为控制指标、结构延性是重要设计指标。
以及结构设计的结构选型、地基与基础设计、结构计算与分析等不同方面来介绍高层建筑的结构设计。
关键词高层建筑就;结构设计;结构选型abstract: with the rapid development of national economy, of people living standard rise ceaselessly, complete functions of more and more high-rise buildings. the high-rise building structure stability, appearance has attracted more and more attention, but also to the building structure designer higher requirements. high rise building at present in our city construction proportion is larger and larger, and the structural design changes are more and more, a lot of new structure design to the rapid pace of present in our city construction in. this paper describes the structure designof high-rise building ‘s four characteristics namely horizontal load become the determinant, the axial deformation can not be ignored, lateral displacement becomes the control index, the ductility of the structure is the important design index. and the structure design of the structure selection, foundation design, calculation and analysis of different aspects to introduce the high-rise building structure design. key words: high-rise building; structure design; structure type中图分类号:tu208.3]文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)前言随着高层建筑在我国的迅速发展,建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,同时高层建筑由于高度、规模、投资与复杂性等逐步增大,结构设计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,高层建筑结构设计的难度与重要性也在不断增大、建筑耗费的人力、财力、物力也同等增加。
浅谈高层混凝土建筑抗震结构设计要点摘要:由于自然地震灾害发生频率相对较高,抗震设计是任何建筑结构设计时必须重视的问题。
因此,本文主要分析了高层混凝土建筑的抗震结构设计,并在此基础上提出了高层建筑结构采取抗震设计的具体设计,希望可以对提高高层建筑的抗震性提供一些帮助。
关键词:高层建筑;抗震结构设计;混凝土随着我国建筑行业的迅速发展,高层建筑在建筑行业中已经占据重要地位,因此,人们对高层建筑抗震性的要求也越来越高。
高层混凝土建筑抗震结构作为一种抗震能力比较好的新型建筑结构,在建设高层建筑时得到了越来越多的应用机会,并且取得了很好的实用效果。
1 高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析(1)设计人员在设计高层混凝土建筑抗震结构时,需要全面考虑部件性能的平稳性与安全性。
同时设计人员还需要全面了解建筑材料自身具有的性能,并且在设计过程中详细分析建筑构件相连位置的构建刚度之间存在的偏差,如果刚度存在较大的差异,既不能实现良好的抗震效果,同时又会直接影响建筑物的正常运用。
(2)在对高层混凝土建筑抗震结构的设计过程中,设计人员可以依据构件的受力形式对构件进行区分,将其分为不同的结构类型,在此基础上再根据其破坏形式的不同分为脆性破坏和延性破坏。
根据构件的不同特性对构件进行布置,充分发挥延性破坏构件具有的优势,以此来提高建筑物的抗震性能。
2 高层建筑结构采取抗震设计的具体设计2.1 水平荷载水平荷载,指的是物体受水平方向的作用力,在建筑中比较常见的就是风荷载和地震荷载。
水平荷载对高层建筑结构设计的整体效果有着决定作用。
高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构,重力荷载主要使结构产生轴力与建筑物高度大体上是线性关系。
水平荷载使高层建筑产生弯矩,弯矩随着高度的增加呈曲线上升趋势,和建筑物高度的两次方是正比关系。
因此,水平荷载是高层建筑设计的主要因素。
2.2 侧向位移控制侧向位移对高层混凝土建筑抗震结构设计同样有着重要作用。
在高层建筑施工中,随着建筑物层数的不断增加,很难再对侧向位移进行精确控制。
浅谈高层建筑结构选型及设计摘要: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,而建筑师为了建筑立面美观和艺术上创新,常常使得建筑平面形状和立体的空间形状复杂不规则,建筑体型日趋多样化。
本文针对日益复杂的高层建筑结构设计和选型问题进行了分析。
关键词:高层建筑;结构选型;结构设计abstract: with the rapid development of national economy. the improvement of people’s life. functioning of thehigh-rise building is more and more, and the architect for the building elevation beautiful and artistic innovation, often made of building plane shapes and stereo space complex shape irregular, building size becoming more diverse. this article in view of the increasingly complex high-rise building structural design and selection problems are analyzed.keywords: high building; the structural type; structure design中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号: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。
浅谈八度区高层建筑中的设计要点摘要:经济发展与城市扩建使得现有土地资源急剧稀缺,在城市化的建设中,也越来越多的涌现出大量的高层建筑,不仅为生活休闲和绿地等腾出了更多的空间,同时也使得城市规划越来越趋向合理和谐化发展。
本文通过对八度区高层建筑结构方案设计规划的认识,以融侨曲江观邸-32#为例,探讨八度区高层建筑结构的方案设计和规划,并且对解决高层建筑与城市规划的中的不协调问题来寻求最优方案。
关键词:八度区;高层建筑;结构;方案;设计;规划高层建筑往往对环境产生较大的影响,其作为城市的主要标志,往往张扬着其显著的个性。
高层建筑的设计规划不仅能够将建筑物完美的展现,同时也将是控制建筑质量的首要步骤。
一、八度区高层建筑结构方案设计规划的认识随着城市用地的不断紧张化,城市化进程的加快使得即使城市已不断向周边城区拓展,但虽如此,也仍然不足以发展的需要,高层建筑不断的树建起来,它不仅是城市发展起来的标志,同时也是人类进步的一大表现。
八度区高度建筑结构方案设计是针对目前对建筑物影响较大的地震灾害的一种设计理念,合理的规划设计将给人类生产生活等各个方面带来极其重要的意义。
下面,我们就来探讨一下对其的认识。
(一)对周边街区的影响在八度区的建筑结构方案设计规划中,要充分考虑其将会给周边的街区所带来的影响,其规模与住户的数量有着相当大的规模,对城市集中化的构建以及范荣华的街景等都有着非常显著的作用。
换句话来说,高层建筑与环境之间有着极其密切的关系,将成为一定位置上有效的城市设计主题。
要充分考虑的是,改如何决定其楼体面积以及新塔楼等问题。
建筑的基层必须要与街区的城市结构保持联系,并且要控制其保持在相当的尺度之中,另外还应注意周围建筑物的场地范围。
要保持接到空间与视觉的连续性,尤其要注意的是对历史文物建筑等的保护,并且要尽量使其与周边建筑相互协调。
(二)整体造型与尺度的控制在设计和规划中,要注意建筑物中立面细部应当有的层次性,在整体上要将群房、主体以及顶部三者进行紧密结合,统一这三者的比例关系,提高建筑物的舒适感。
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。
关键词:高层结构;敞开地下室;基础无埋深;地基整体稳定性1工程概况本项目位于福清市海口镇则徐大道南侧,305省道东侧,由7栋分别为28~33层的高层住宅组成,下设一层(局部两层)地下室。
拟建场地属于丘陵坡地地貌,地势北高南低,西高东低。
因场地标高变化急剧,方案设计为避免深挖高填,南侧地下室底板标高已大致与室外地面标高持平。
2设计条件及待解决问题2.1设计基本条件根据《建筑结构可靠性设计统一标准》的规定,本工程设计基准期为50年,结构的设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级。
根据《中国地震动参数区划图》的规定,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组,建筑物场地类别为Ⅱ类。
根据《建筑抗震设防分类标准》的规定,本工程抗震设防类别为标准设防类(丙类)。
基本风压:WO=0.80kN/m2(50年一遇);地面粗糙度C类,风荷载体型系数按照《高规》附录计算取1.34。
根据地勘资料,场地土层揭示如下:1杂填土;2粉质黏土;3全风化凝灰熔岩;4砂土状强风化凝灰熔岩;5碎块状强风化凝灰熔岩;6中风化凝灰熔岩。
高层基础采用旋挖灌注桩,持力层取中风化凝灰熔岩。
2.2结构设计所存在问题本项目因地下室南向全敞开,与通常情况下全埋地下室有所区别,所带来问题如下。
(1)上部结构设计时,地下室是否需定义为裙房,即本项目是否属于带大底盘多塔结构。
(2)基础设计时,主楼基础面标高同现有室外地面标高,埋深不满足建筑地基基础设计规范的要求: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。
3上部结构受力分析及设计3.1受力分析首先,当高层建筑带裙房时,因受建筑条件限制,塔楼结构质心与底盘结构质心普遍存在偏心,在水平力作用下,结构容易产生较为复杂的扭转振动。
其次,与常规全埋地下室侧墙四面围合有所不同,非全埋地下室侧墙往往出现单侧或两侧无侧墙的情况,此现象将进一步造成地下室刚度中心与质量中心偏离,加剧扭转效应。
浅析高层建筑结构设计摘要:随着社会与经济的蓬勃发展,特别是20世纪90年代以来城市建设的发展,高层建筑在城市中应运而生,城市中的高层建筑成为反映城市经济繁荣和社会进步的重要标志。
文章从高层建筑的特点出发,对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了阐述分析关键词:高层建筑结构设计规则结构1高层建筑结构体系的特点(1)框架结构体系:框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。
由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防,层数较少的高层建筑中,在考虑抗震设防要求的建筑中应用不多;高度一般控制在70m以下。
(2)巨型结构:巨型结构一般由两级结构组成,第一级结构超越楼层划分,形成跨若干楼层的巨梁、巨柱或巨型衍架杆件,以这巨型结构来承受水平力和竖向荷载,楼面作为第二级结构,只承受竖向荷载并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。
常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构,不同的结构体系所具有的强度和刚度是不一样的,因而它们适合应用的高度也不同。
一般说来,框架结构适用于高度低,层数少,设防烈度低的情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。
(3)剪力墙结构体系:剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;剪力墙结构体系主要缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。
此外,结构自重往往也较大。
剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用,因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。
根据施工方法的不同可以全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
浅谈高层框架建筑的结构设计摘要:本文作者结合实际工作经验,分析了高层框架建筑结构设计几个方面,供同行参考。
关键词:高层框架;建筑;结构设计abstract: combined with the author’s practical work experience, this paper analyzes some aspects of the high-rise frame structure design, for your reference.key words: high-rise frame; building; structural design 中图分类号:tu3文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)近年来随着我国建筑市场的蓬勃发展,钢筋混凝土高层框架建筑结构设计以其明显的优势,正在被我国建筑工程施工领域所广泛的采用。
建筑房屋结构设计的科学性与合理性对房屋建筑质量与使用性能有着决定性的影响,为此若想促进高层框架建筑结构在我国建筑施工领域的健康发展,必须确保高层框架建筑结构设计的科学性,在实施设计时设计工作人员需要对工程设计各个环节存在的不利影响因素进行全面的分析,通过提高建筑结构设计的质量,以此来提高高层框架建筑建筑结构的质量,提高建筑结构的使用性能。
下文主要就高层框架建筑设计中需要注意的几点问题展开论述。
1 高层框架建筑设计中基础拉梁设计需要注意的相关问题在高层框架建筑设计当中,对基础采用较大的埋深设计时,可以在高层框架建筑的适当位置设计基础拉梁,通过基础拉梁的设计来尽量缩小建筑底层柱的计算长度,并尽量较少底层位移的出现情况。
在进行高层框架建筑结构设计时,出于对建筑结构抗震效果的考虑,在对基础拉梁进行设计时可以在适当的位置采用箍筋对拉梁的主要承重部位进行加密,以提高建筑结构梁柱的稳固性,提高高层框架结构的稳固性。
在进行基础拉梁设计时还需要对拉梁截面的具体尺寸进行合理的设定,并根据建筑结构抗震性能的基本要求,对基础拉梁的的宽度、高度以及横截面等方面的限值加以设定。
浅谈高层建筑结构设计摘要:本文作者结合实际工程经验,从高层住宅结构设计时剪力墙布置、结构计算、风荷载的体型系数及干扰系数取值、连梁设计等几方面展开分析,提出了剪力墙结构设计的几点意见。
关键词: 高层建筑;结构设计abstract: combined the author’s practical engineering experience, this paper analyzes high residence structural design from the shear walls distribution, structure calculation, wind load shape coefficient and interference coefficient, coupling beam design aspects, and puts forward several opinions of the shear wall structure design.key words: high-rise building; structure design中图分类号:tu355文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)人们对高层建筑的空间要求越来越高。
普通剪力墙的设计出现居多弊端,故结构设计问题受到众多工程设计人员的重视。
1 对结构扭转影响的处理《高规》4.3.5 条规定:“结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大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、混合结构高层建筑及本规程第 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。
结构扭转为主的第一自振周期 t1 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、混合结构高层建筑及本规程第 10 章所指的复杂高层建筑不应大于 0.85。
浅谈高层建筑结构设计
发表时间:
2010-05-26T16:55:04.717Z 来源:《赤子》2010年第2期供稿 作者: 姜亚同 鲁保义
[导读] 近年来,随着社会的发展与进步,高层建筑的逐渐增多,掌握好高层结构设计的要点就显得尤为重要了。
姜亚同
鲁保义(哈尔滨学院土木工程系,黑龙江 哈尔滨 150000)
摘
要:近年来,随着社会的发展与进步,高层建筑的逐渐增多,掌握好高层结构设计的要点就显得尤为重要了。针对高层结构设计的特点
以及经常遇到的问题进行了简单阐述,旨在为高层结构设计提供一定的参考。
关键词:高层结构设计;结构计算;分析;地震力
引言
伴随着城市化进程的逐渐发展,高层建筑已成为建筑业的主题,而钢筋混凝土高层建筑越来越多的问题在设计中呈现出来,为了避免
在钢筋混凝土高层结构设计过程中少犯或者不犯这些错误,特系统分析了下列问题以供参考。
1
高层建筑结构选型注意的问题
1.1
结构的规则性问题。
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度
比信息等,而且,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。
1.2
结构的超高问题。
在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高
度的建筑外,增加了
B级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计
方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新
进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
1.3
嵌固端的设置问题。
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因
此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,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,而忽略
其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
1.4
短肢剪力墙的设置问题。
在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加
了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
2
高层建筑结构计算与分析中应注意的问题
2.1
结构整体计算的软件选择。
目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,
因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择
合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构
工程师在设计工作中首要的工作。否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐
患存在。
2.2
是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。
该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算
自振周期折减系数。
2.3
振型数目是否足够。
在新规范中增加一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即
使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否
要调整振型数目的取值。
2.4
多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。
一段时间以来,大底盘、多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进
行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满
足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。
2.5
非结构构件的计算与设计。
在高层建筑中,往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容,尤其是高层建筑屋
顶处的装饰构件进行设计时,由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大,因此,必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施
进行设计。
总结
随着城市人口的增多,高层建筑的设计向着更加复杂而迈进,只有更好的注意各个方面的问题,以科学严谨认真负责的态度对待高层
设计过程中的每个环节,才能避免错误的发生。
参考文献
[1]
黄林青,李元美,胡志旺.多高层建筑结构设计[Z]2004.
[2]
吕西林.高层结构设计[Z].2002.