高层建筑结构设计问题浅析
高层建筑结构优化设计中的问题与对策
高层建筑结构优化设计中的问题与对策摘要:伴随着城市化脚步的不断加快,各大城市中高层建筑的建设数量不断增加。
但在高层建筑建设时,假如一味的运用传统的结构设计方案,就无法满足当前时代对于设计的要求,再加上建筑使用功能和类型有所不同,在结构体系方面也呈现出多样化的趋势。
所以,一定要结合实际情况来对结构设计问题进行良好的探讨,保障结构设计更加科学合理,让企业获取经济利益,在无形当中推动整个建筑行业得到良好发展。
关键词:高层建筑结构;优化设计;问题;对策1高层建筑结构优化设计中的问题1.1地基基础设计不合理高层建筑结构因为楼层高,对地基的设计要求较高,但在现实中,存在以下几种情况:(1)地基设计没有充分考虑地下水对地基的影响,没有合理的设置排水措施或抗浮措施。
从而降低了地基的稳定性和持久耐用性。
(2)很多高层建筑会设置地下室和地下停车场,由于地下室底板配筋不合理,容易导致整个建筑物不均匀沉降,建筑稳定性下降。
1.2楼板部分的问题楼板设计工作与高层建筑质量水平紧密相关。
楼板设计得好,可以使整体高层建筑的承载力更强,减少高层建筑可能出现的质量问题或安全事故。
楼板自身受力水平与墙面、梁、柱等因素紧密相关。
楼板设计作为整体高层建筑工程的重点内容,需要设计人员从项目整体出发,但较多设计人员仍然将设计工作的重点放在楼板承载力上,忽视了楼板在整体高层结构中的重要作用,导致楼板在后期投入使用时出现裂缝,影响其他施工,不利于保障整个工程质量水平。
部分设计人员没有在设计前期考虑楼板变形问题,个别设计人员为了减少自身工作量,盲目简化楼板变形问题的计算过程,导致整个楼板变形计算不专业,影响了最终结果。
此外,双向板的实际设计高度过高,部分设计人员甚至将其作为单向板进行计算,使双向板的配筋不均匀。
上述问题或误差都会对整体的高层建筑结构和质量水平产生严重影响。
1.3高层梁部分的问题梁是整个高层建筑结构的重要部分,其刚度与强度应符合工程项目的实际需求,以保证工程安全可靠。
高层建筑结构设计中的若干问题探析
来越关注的话题。高层建筑中的结构设计需要考虑那些点呢?本文就结构设计 中的相关问题做 了探讨 ! 关键 词 : 高层 建 筑 结构 设 计
1 、 高层 建筑 的 结构 设计 的原 则
( 一) 要 选 用适 当的计 算 简 图
心, 更 不可 认 为是 无关 紧 要 的。
因此设计师应对程序的适用范围、 条件等进行全面 了解。在计算机辅助 设计时 , 由于结构实际情况与程序不相符合 , 或人工输入有误 , 或软件本身有 缺陷均会导致错误的计算结果 , 因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认 真分析 , 慎重校核 , 做出合理判断。
临近建筑资料。通常情况下, 同一结构单元不宜用两种不同的类型。
( 三) 要 选择 合 理 的结 构 方案
一
结构设计时选择合理的结构形式和平面布局, 尽可能地使建筑物做到三心合 在水平荷载作用下 , 高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。 为使楼层
一
。
个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案 , 也就是要选择一个 水平力作用沿平面分布均匀 , 减轻结构 的扭转振动 , 应使建筑平 面尽可能采 矩形、 圆形 、 正 多 边形 等 简单 平 面形式 。 在 某些 情况 下 , 由 于城市 规 划 切实可行的结构形式和结构体系。 结构体系应受力明确 , 传力简捷 。 同一结构 用 方 形 、 高层 建 筑不 可 能 全部 采 用 简单 平 面 单 元不 宜 混用 不 同 结构 体 系 , 地震 区应力 求 平 面和 竖 向规 则 。 总而 言之 , 必须 对 街道 景 观 的要 求 以及 建筑 场地 的限制 , 当需 要采 用 不 规 则 L形 、 T形 、 十字 形 等 比较 复杂 的 平 面形 式 时 , 应将 对工程的设计要求、 材料供应 、 地理环境 、 施工条件等情况进行综合分析 , 并 形 式 , 同时, 在结构平面 与建筑 、 电、 水、 暖等专业充分协商 , 在此基础上进行 结构选 型, 确定结构方 凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内 , 布置时, 应 尽可 能使 结 构处 于 对称 状态 。 案, 必要 时应 进 行 多方 案 比较 , 择优选用。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策
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。
浅析高层建筑结构设计问题
浅析高层建筑结构设计问题摘要:随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化,城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要,促使高层建筑得以快速发展。
人民物质生活水平的不断提高,居住条件的不断改善,高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。
一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。
关键词:建筑结构结构设计abstract: with the rapid development of society and economy and the diversification of building functions, the growing urban population, increasingly tense land for construction and the need ofurban plan promote the rapid development of high-rise buildings. with the continuous improvement of people’s material standard of living and the constant improvement of living conditions, high-rise residential buildings are built like bamboo shoots after a spring rain.generally, an excellent design of building structures is the best combination of applicability, safety, economical, aesthetic, ease of construction.key words: building structure; structure design中图分类号:tu3文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)社会经济的不断发展,城市化进程的不断加快,以及工程和相关领域科学技术水平的提高,使得高层建筑的发展越来越快。
探讨高层建筑框架结构设计中的问题
探讨高层建筑框架结构设计中的问题摘要:高层建筑采用框架结构形式,可形成内部大空间,同时也能进行灵活的建筑平面布置。
因此,框架结构体系在结构设计中应用甚广,特别是在高度不超过50m的高层建筑中,其优势更为明显、突出。
本文对高层建筑框架结构设计中所存在的若干问题进行探讨,并提出一些建议。
关键词:高层建筑;结构设计;问题随着经济的高速发展,我国高层建筑发展迅速,其设计思想在不断更新,建筑平面布置与竖向体形也越来越复杂,给高层结构设计提出更高的要求。
高层建筑结构设计是不容忽视的问题,设计工只有按相应的规范的构造要求来严格执行,才能从根本上消除设计质量的隐患。
1高层建筑框架结构设计中应注意的问题1.1结构的超高问题在抗震规范与高层建筑设计规范中,对高层建筑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,结构工程师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召开专家会议进行论证等工作的情况,这种现象应该引起结构工程师的高度重视。
1.2计算模型问题目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的。
对部分梁而言,尽管相交梁截面尺寸不同,相互之间却不存在主、次梁关系,设计人员在绘制施工图时,应注意配筋形式与受力分析相匹配。
框架结构经空间分析程序电算,所有按主梁输入模型的梁是整体工作的,部分梁将产生扭转问题。
一些三维空间分析软件,虽已调整梁的抗扭刚度,但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大,因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩计算值那么大),实际受力与计算模型不符,可把次梁支座改为铰支座,并配以构造处理。
毕业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。
浅析高层建筑结构设计
1 结构 延性 是 高层建 筑设计 重 要性 质 . 3
延性是指构件和结构屈服后具有足够塑性变 形能力的一种性能, 一般 用延性 比来表示 。对于受 弯构件来说 , 随着 荷载增加, 首先受 拉区混凝 土 出现裂缝, 表现 出非弹性变形。然后受拉钢筋屈服 , 受压区高 度减 小, 受压区混凝土压碎, 构件最终破坏 。从 受拉钢筋 屈服到 压 区混凝土压碎. 是构件的破坏过程 。在这过程 中, 构件 的承载
能力 没 有 多 大 变 化 , 其 变 形 的 大 小 却 决 定 了破 坏 的性 质 。 钢 但 是
筋混凝土受弯 构件 的 M— 曲线 , 是 屈服 变形 , A( ) AY △u是极 限变形 。提高延性可以增加结构抗震潜力 ,增 强结构抗 倒塌 能 力 。高层建筑相对低层 结构而言 , 结构设计更柔一些 , 如果遇到 地震 ,震动作用下的建筑结构变形更大一 些。为了做好 防震设 计 , 免倒塌 , 避 建筑 在进入塑性变形阶段后仍具有较 强的变形能 力, 别需要在构造上采 以适当的设计, 特 确保建筑 设计具有很好
防 结构 的脆 性 破 坏 。
— 10 2 EI
21 构 件截 面抗 震承 载 力调整 .
水平地震作用 与重 力荷 载效应组合对 应的结构构件截面抗
震承载力须根据受力状态进行调整放大提高, 以达到结构 的柔
性破坏 。
设计高层结构时 , 不仅要求结构具有足够 的强度 , 能够可靠 地承受风荷载作用产生 的内力; 要求 具有 足够 的抗侧刚度 , 还 使 结构在水平荷载下产 生的侧移被控制在某一限度之 内,保证 良 好 的居住和工作条件 。 这是因为高楼 的使用功能和安全, 与结构
的 延性 。
随着楼层 的增加 , 水平荷载作用下结构的侧 向变形迅速增大 。
高层结构设计中存在的问题及设计方法
高层结构设计中存在的问题及设计方法高层结构设计在建筑工程中起着至关重要的作用,它不仅承载着建筑物的重量,还要考虑到风荷载、地震作用等外部力的影响。
在高层结构设计过程中,常常会出现一些问题,例如结构稳定性、梁柱连接、横纵向约束等方面的设计不足,导致结构安全隐患的存在。
本文将就高层结构设计中存在的问题及设计方法进行探讨。
1. 结构稳定性不足高层建筑结构的稳定性是设计的重中之重,但是很多设计中存在着不足之处。
一些设计在结构稳定性方面未考虑周全,导致在自重、风荷载或地震等外部力作用下,结构容易发生倾斜、位移等问题,从而造成安全隐患。
2. 梁柱连接设计不合理梁柱连接设计不合理会导致整体结构的稳定性受到影响,甚至可能发生结构破坏。
在高层结构设计中,梁柱连接的设计需要考虑到承载能力、适应性等因素,因此设计不合理将会对结构的安全性产生负面影响。
3. 横纵向约束设计不足高层建筑结构的横纵向约束是确保结构整体稳定的重要因素,但在设计中常常存在疏漏。
横纵向约束设计不足将导致结构承受外部力作用时产生严重的变形和位移,进而威胁到结构的安全性。
二、高层结构设计方法在高层结构设计过程中,需要对结构的整体稳定性进行充分的分析。
这包括对结构的受力情况、承载能力、变形情况等进行详尽的计算和分析,从而确保结构在受到外部力作用时能够保持稳定。
在高层结构设计中,需要对梁柱连接进行合理的设计优化。
这包括选择合适的连接形式、材料和工艺,确保连接的承载能力和适应性达到设计要求,从而有效地提高结构的安全性和稳定性。
为了确保高层结构的整体稳定,需要加强横纵向约束的设计。
这包括增加结构的横向约束形式、增加约束构件的数量和强度等措施,从而有效地减少结构的变形和位移,确保结构整体的稳定性。
4. 应用新型结构材料在高层结构设计中,可以考虑采用一些新型的结构材料,如钢筋混凝土、钢结构、复合材料等。
这些新型材料具有较高的抗压、抗拉、抗弯等性能,能够有效提高结构的承载能力和稳定性,从而提高结构的安全性。
浅析高层建筑结构设计中存在的问题
范的推 出对结构整体计算和 分析部 分相 当多的 内容进行 了调 整和 改进, 因 此, 结构工程师也应该相 当地对这一 阶段 比较 常见的 问题有一个清 晰的认
识。
对 于 低 层 、 层 和 高 层 建 筑 , 向和 水 平 向 结 构 体 系 的设 计 基 本 原 理 多 竖
()结构 整体计 算的软件选择 。目前 比较通 用的计算软件有 :A W 、 1 S T E TTTS A 、 BA或 E A ¥ S P等 , 是, T B 、A 但 由于各软件在 采用的计算模型 上存在着
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
设计过程 中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。还有 部分 是属于概 念设计 的范畴 , 尤其值得我们一起探讨 。
将结构作 为一个整体并按多塔类型进行计算 , 是将结构人 为地 分开进行 还 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 , 是 对 某一 座 塔 楼 的 地震 力 计 算 误 差 仍 但
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 向下作用于地面自 而建筑设计的一个基本要求就是要搞 清楚 所选择
高层建筑结构设计问题分析及对策
高层建筑结构设计问题分析及对策摘要: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。
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。
本文对高层建筑结构设计中的几个问题进行探讨。
关键词:高层建筑;高层建筑结构设计;问题1高层建筑结构设计的意义及依据1.1概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理,用概念设计来判断计算设计的合理性。
1.2概念设计的依据高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。
2高层建筑结构设计的特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。
其主要特点有;2.1水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面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、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
2.2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。
2.3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。
浅析高层建筑结构设计与分析
浅析高层建筑结构设计与分析
曲进莲
% 大 连建 筑技 术发 展中 心设 计院 有限 公司 " 辽 宁大 连 着 社会 发展 " 科 学技 术的 进步 " 基 本 建设 规模 的 大型 建筑 $ 高 层 建筑 等结 构 形式 越来 越多 ! 总结 了高 层 建筑 结构
2 应 用于高 层建 筑 的结 构体系
剪力墙体系! 当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成 时 " 即 形 成剪 力墙 体 系! 剪力 墙 体系 的 强度 和 刚度 都 比较 高 " 有 一 定 的延 性" 传力 直 接均 匀" 整 体性 好 " 抗 倒 塌能 力 强 " 是 一种 良 好的 结构 体系 " 能 建高 度大 于框 架或 框架!剪 力墙 体系 ! 框 架"剪 力墙 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 ! 在承 受 水平 力 时 " 框 架和 剪 力 墙 通 过有 足 够 刚度 的 楼 板 和连 梁 组 成 协同 工 作 的结 构 体 系 ! 在体系中框架体系主要承受垂直荷载" 剪力墙主要承受水平剪力! 筒 体 体系 ! 凡 采用 筒 体为 抗侧 力 构 件的 结 构体 系 统称 为 筒体 体 系 " 包括 单 筒 体 $ 筒 体 $框架 $ 筒 中筒 $ 多 束筒 等 多 种 型 式 ! 筒 体 是一 种空 间 受力 构件 " 分 实 腹筒 和 空腹 筒 两种 类 型 ! 实 腹筒 是 由 平面 或曲 面 墙围 成的 三 维竖 向结 构 单体 " 空腹 筒 是由 密 排柱 和 窗 裙梁 或开 孔 钢筋 混凝 土 外墙 构成 的 空间 受 力构 件 ! 筒 体 体系 具 有 很大 的刚 度 和强 度" 各构 件 受力 比 较合 理 " 抗 风 $ 抗 震 能力 很 强" 往往 应用 于大 跨度 $ 大 空间 或超 高层 建筑 !
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑结构设计难点分析高层建筑结构设计是一项复杂而具有挑战性的工作,其中存在着许多难点。
本文将从以下几个方面分析高层建筑结构设计的难点。
高层建筑结构的自重和荷载可能较大。
高层建筑需要承载较高的楼层和大型的设备设施,因此其自重和荷载也会相应增大。
这就要求设计师在结构设计中充分考虑各种荷载并进行合理的分配,确保结构能够承受并分散各种力的作用,防止结构的过载和破坏。
高层建筑结构设计需要考虑地震和风荷载等外部荷载的作用。
地震和风荷载是高层建筑结构设计中最重要的荷载。
由于高层建筑的高度和纵横比较大,其在地震和风荷载下的响应可能比普通建筑更加复杂和剧烈。
设计师必须充分了解地震和风荷载的特点,并运用现代结构分析和设计方法进行结构设计,以确保高层建筑在地震和风荷载下的安全性和稳定性。
高层建筑结构设计需要解决建筑形态和空间布局的问题。
高层建筑常常具有复杂的建筑形态和特殊的空间布局要求,例如楼板的跨度大、柱网的密集度高、立面的变化多样等。
这些特点给结构设计带来了困难,需要设计师采用合适的结构形式和布局方案,并进行优化设计,既满足建筑形态和空间布局的要求,又保证结构的稳定性和经济性。
第四,高层建筑结构设计需要充分考虑施工和维护的难题。
高层建筑的施工和维护常常具有一定的困难,例如高空吊装、混凝土浇筑、悬挑结构的施工等。
在结构设计中需要考虑施工的可行性和安全性,为施工过程提供合适的结构支撑和临时构筑物。
还要考虑高层建筑的维护难题,例如如何进行结构检测和维修等,以延长高层建筑的使用寿命。
高层建筑结构设计需要综合考虑多个因素和要求。
高层建筑的结构设计涉及到诸多因素和要求,例如建筑功能、建筑材料、节能环保、经济性等。
设计师需要全面考虑各种因素和要求,权衡各种因素之间的关系,找到一个最佳的设计方案。
高层建筑结构设计存在许多难点,包括自重和荷载的问题、地震和风荷载的问题、建筑形态和空间布局的问题、施工和维护的问题以及多因素综合考虑的问题。
简析高层建筑结构设计要点及其问题
基 础 设计 应 根据 工 程地 质 条 件 、 上 部 结构 类 型 与 载荷 分 布 、 相 邻 建筑 物
例 如 .平 面 规 则性 信 息 、 嵌 固 端 上下 层 刚 度 比信 息 等 , 而 影响及施工条件等多种 因素进行综合分析 , 选择经济合理的基础方案 , 设计 当多 的限制 条 件 , 建 筑不 应 采用 严 重 不 规则 的 设计 方 时宜 最大 限度 地 发挥地 基 的潜 力 , 必 要时 应进 行地 基 变形 验 算 。基 础设 计应 且 ,新规 范采 用 强制 性 条 文 明确 规定 “ 因此 , 结 构工 程师 在遵 循新 规 范 的这些 限制 条 件上 必 须严 格遵 守 , 以避 有详 尽 的地质 勘察 报 告 , 对一 些 缺少 地质 报告 的建 筑 应进 行 现场 查 看和 参 考 案 。” 免后 期施 工 图设计 阶段 T作 的被动 。 临近 建筑 资料 。通常 情况 下 , 同一结 构单 元不 宜用 两种 不 同 的类 型 。
3 、 选用适 当的计 算 简 图
( 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 中往 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
结构 计算 式 在计 算简 图 的基础 上 进行 的 , 计 算 简图选 用 不 当则 会导 致 结 构安 全 的事 故常 常发 生 , 所 以选 择适 当 的计算 简 图 是保 证结 构 安全 的重 要 条
高层建筑结构设计的问题分析
2 . 3高层建筑的特殊承受力要求 , 使得其 在设计结构的选择
( 3 ) 高层建筑与城市街道 的设 计。 高层建筑一般分布在城市 上 , 需要采用整体性能稳定的结构 , 进 而 很 好 的 保 障 楼 层 承载 力 中商 业发达的地段 , 这些 地段的街道本 身交通荷载就 较大 , 在规 的需 求。 从 实际的设计理念 看, 现代的高层建筑一般采用剪力墙 、 划设 计时要对这些街道进行扩 展 , 加大其通行能 力。 现在大城市 筒体 的设计。 这两种做法 , 可 以很好地 克服 高层建筑 带来 的强大
展。
在生 活中的审美观发生较大的变化 , 进而在高层建筑的结构设计 中, 风格的设计和墙体的装饰也非常的重要 。 现在的高层建筑 的
2 . 高层建筑 的结构布局设计
高层建筑 的设计布局在高层结构上占很大因素。 现代的高 层 外墙需要美观环保 , 同时也需要采用大量的技能环保型的装饰材 建 筑 在规 划 设 计 中 , 各功 能 区 的 设 计 , 需 要 适 合 现 代 人 的 生 活 理 质 , 这很大程度上需要根据居 民的 日常生活需求来进行 合理的选 念, 并且进行 合理的布局设计 。 择。 在外墙 装饰的安全性应 引起设计人 员足够的重视 。 因为高 层
够 的安全 性 , 还 应 保 证 结 构 的 经 济性 、 合 理性 。 本 文 对 高层 建 筑 结 构 设 计 中 的 几 个 问题 进 行 探 讨 。 关键 词 : 规 划设 计 ; 高层 建 筑 ; 高层 建 筑 结 构 ;
引言
计是 楼层安全的关键 。 当然 , 楼 层的结构在建筑的过程 中, 需要
街 道拥堵现象严 重,有部分原 因就是 因为城 市建设规划的不合 承受 力。 尤其是剪力墙的设计元素 , 在 当今 的设 计之 中使 用的非 理。 常的广泛 , 有很强的实际效果 , 而且 可以形成相 对独立的结构 体
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析
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。
高层建筑结构设计浅析
应能使上部结构竖向构件传来 的垂直重力荷载经-N两次转换传递 间杆一 薄壁杆系矩阵位移法。 到下部结构 的竖向构件上去。由框架 、 剪力墙 、 筒体 、 支撑等组成的抗 4 抗震分析与设计在高层建筑的应用 在罕遇地震作用下 , 抗震结构都会部分进入塑性状态。为了满足 侧力结构必须体系明确 , 传力直接 , 尽量贯通连续, 若它们沿竖向要有
墙, 连梁的承载力 、 刚度和变形能力应匹配墙肢 , 防止连梁过强而使墙 型、 品种和钢结构 的加工制造能力 , 建议尽可能采用钢骨混凝土结构 、 钢管混凝土( 柱) 结构或钢结构 , 以减小柱断面尺寸 , 并改善结构的抗 肢产生较大拉力而失效。
手法 的不 同可分为三类 : 等效连续化方法 、 等效离散化方法和三维空 间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理;
浅析高层建筑结构设计问题
在高 层建 筑结 构 设计 中还 要 选择 合适 的基 础 方案 。 基础 设计 应 根据 工程 地 质 条件 , 上 部结 构 类 型与 载荷 分 布 , 相邻 建 筑 物 影 响及 施 工 条件 等 多 种 因
而且一旦发生地震 , 在构造柱位置必然形成应力集中, 首 素进 行 综合 分 析 , 选 择 经济 合 理 的基 础 方案 , 设 计 时 宜最 大 限 度地 发 挥 地基 底的拉结和约束作用 , 构造 柱兼作 承重 柱使用 后 , 柱底基 础 的抗 冲切 、 抗 弯部 及局部 承压 的潜力, 必要时应进行地基变形验算 。基础设计必须在详细的地质勘查报告 先遭 到破 坏 。 上进行, 当缺少地质报告时, 建筑设计前应进行现场或l 临近建筑资料做参考。
关键 词 : 建 筑 业 支柱产 业 结 构设 计 创 新
层加强一下承载力, 没有进行垫层宽度和厚度计算 , 既不安全, 又不经济 。最 后, 民用 建 筑 中柱 , 梁 及基 础 的负 荷未 按规 范 乘 以折减 系 数 。 设 计人 员设 计 多 在计算梁 、 柱和基础的负荷时未按现行设计规范舸用荷载乘 目前 , 伴随 着 高层建 筑 在我 国 的飞速 发 展需 求 , 建 筑 高度 的 日益增 加 , 建 层 民用建筑时 , 因而荷 载值 准 确 。 筑类 型 以及 功能 也 日新 月异 , 难 度相 对 而言 逐渐 变 大 。 结 构体 系各 式各 样 , 然 折减 系数 计算 其 荷载 值 , 对策 : 在地 基基 础设 计 中要 注 意地 方性 规 范 的重要 性 问题 。仅 依据 国家 而, 适用 、 安全 、 经济 、 美观 、 便于 施工 始终 是 建筑 结 构设 计 坚持 的理念 。对 于 标 准进 行 地基 基 础设 计是 不够 的 ,还 要建 立 在 国家 标准 之 下 的地 方标 准 , 从 高层 建筑 结 构设计 具 体 的原 则如 下 :
高层建筑结构设计中存在问题与应对措施
高层建筑结构设计中存在的问题与应对措施摘要:当今建筑业发展迅猛,综合化的高层建筑体越来越多,建筑师为追求建筑物的美观和艺术性,常常使得建筑平面形状和立体空间复杂多变,但是这却降低了建筑物本身的抗震能力,尤其是刚度发生突变的部位,在地震时非常容易遭到破坏,因此,优化建筑结构的设计尤其重要。
首先本文分析了高层建筑结构设计中存在的问题,然后针对这些问题提出了相应措施。
关键词:高层建筑;机构设计缺陷;改善措施中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:1 建筑结构设计中存在的常见问题1.1 高层建筑基础的选型问题高层建筑应选用整体性好、能满足地基承载力和建筑物允许变形要求、并能调节不均匀沉降的基础形式,达到安全实用和经济合理的目的。
一般有筏板基础、箱形基础、条形交叉梁基础等应根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力选用合理的基础形式。
筏形基础有梁板式和平板式,当建筑物层数较多,地下室柱距较大、基底反力很大时,宜优先选用平板式。
采用梁板式筏基时,基础梁截面大必然增加基础埋置深度,当水位高时更为不利,梁板的混凝土需分层浇筑,梁支模费事,因而增长工期,综合经济效益反而比平板式差。
筏形基础的双向底板的厚度,除满足正截面承载力外,主要由冲切、剪切承载力确定。
有人认为高层建筑的基础底板厚度按每层若干厘米(例如每层scm)来确定这种说法是不科学也是不确切的。
1.2地下室外墙的设计问题地下室外墙的厚度、混凝土强度等级及防水要求,应根据建筑场地条件、地下水位高低、上部结构荷载与地下室层数、层高、埋深、水平荷载的大小及使用功能等综合考虑确定。
高层建筑地下室外墙的厚度不应小于250~。
地下室外墙的混凝土强度等级宜低不宜高,混凝土强度等级过高,水泥用量大,易产生收缩裂缝,但高层建筑不应低于c30,当地下室有防水要求时,地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定,但任何情况下都不应低于0.6mpa。
地下室外墙的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载控制。
高层建筑结构设计中存在的问题分析
浅议高层建筑结构设计中存在的问题分析根据自身多年的工作经验,在对高层建筑结构设计中一些常见的相关问题进行分析,文章简单的从三个方面阐述了一些容易出现的问题及相关规定并进行了探讨解决的方式。
以供从事本工作的同仁做些参考。
【关键词】高层;建筑结构;结构设计;短肢剪力墙;中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:随着社会经济不断的发展,我国在全国大中型城市的多高层建筑也随之增多,因为对建筑类型与功能不在是简单的结构体系化的要求,更注重于多样化,所以高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重中之中的工作内容。
1.结构选型对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:1.1合理的选择结构体系。
高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;为了能避免在高层建筑结构中出现集中的凹角和狭长的缩颈部位的问题,在平面布置上应做到简单、规则、对称的原则。
避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间位置偏置,以免产生扭转的影响。
竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多,力求刚度均匀渐变,避免产生应力集中。
《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文,例如:平面规则性信息、竖向规则性信息等,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,结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意,发现问题应及时和建筑工程师沟通,以避免在后期设计中带来麻烦。
1.2房屋的适用性高度和高宽比。
在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制不仅做了a级高度的建筑外,同时增加了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,出现过由于忽略该问题,导致施工图审查时没有通过,必须重新进行设计的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
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简要分析高层结构设计问题
引言
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。
建筑类型与功能越来越复杂,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。
面对如此形势,应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
1. 结构受力性能
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。
2.结构选型问题
对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,应该注意以下几点:
2.1结构体系的选择
多高层结构体系主要有框架结构;剪力墙结构,包括部分框支—剪力墙结构、框架—剪力墙结构。
高层建筑有筒体结构,包括框架—核心筒结构、筒中筒结构;复杂高层结构,包括带加强层和刚臂的结构、错层结构、连体结构、多塔结构等,多高层建筑结构应根据房屋高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素,选择适宜的结构体系。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
2.5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。
3. 地基与基础设计问题
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。
由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,作为国家标准,仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准。
地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习,以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
4.抗震设计计算问题
4.1高层剪力墙中连梁的设计
连梁是与剪力墙墙肢相连的梁,当遇到水平地震作用时,连梁可以耗散水平地震作用能量,减轻墙肢的破坏程度。
在墙肢和连梁的协同作用中,剪力墙应该具有足够的刚度和强度。
在正常的使用荷载和风荷载作用下,结构应该处于弹性工作状态,连梁可以产生塑性铰。
因此,剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏,也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则,同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服,而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定:“在内力与位移的计算中,所有构件均可采用弹性刚度,在框架-剪力墙结构中,连梁的刚度可予以折减,折减系数不应小于0.55。
”一般在实际设计中我们在0.55-1之间取值,以符合截面设计的要求。
在连梁设计中,刚度折减后,仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况,这时可以增加洞口的宽度,以减少连梁的刚度。
减少了结构的整体刚度,也就减少了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。
如果只是部分连梁超筋或超限,则可采取调整连梁内力来解决。
调整的幅度不宜大于20%,且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。
4.2高层结构计算模型的确立一定要符合所用计算程序的边界条件,要使结构模型与实际情况相符合。
在计算完毕后,设计人员应对结构分析软件的计算结果进行分析判断,确认其合理,有效后方可作为工程设计的依据。
5.结语
近些年来,我国的高层建筑建设发展迅速。
但从设计质量方面来看,并不理想。
在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。
高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。