高层商住楼结构设计浅析
高层建筑的结构分析与设计

高层建筑的结构分析与设计高层建筑的结构分析与设计是一个复杂而关键的过程。
在这篇文章中,我们将探讨高层建筑的结构特点、分析方法以及设计原则。
我们旨在帮助读者了解高层建筑结构的重要性,以及如何在设计过程中充分考虑各种因素。
一、高层建筑的结构特点高层建筑相对于低层建筑具有以下几个特点:1. 水平荷载:高层建筑由于其较大的高度和风压,要承受水平荷载的影响。
这包括风荷载和地震荷载。
2. 竖向荷载:高层建筑需要承受来自自身重量、室内设备、楼层活载以及其他荷载的作用。
3. 地基条件:高层建筑的地基条件对其结构的承载能力有重要影响。
因此,在设计过程中需要充分考虑地基承载性和地质条件。
4. 结构材料的选择:高层建筑的结构材料需要具备足够的强度和刚度,以满足建筑的要求,并且要考虑周期性维护。
二、高层建筑的结构分析方法在高层建筑的结构分析过程中,常用的方法有:1. 有限元分析:通过将结构离散为一个个有限元,利用数值计算方法来模拟结构的应力、变形和动力响应。
2. 非线性分析:考虑结构的非线性特性,如材料的非弹性、刚度的非线性、连接的非线性等。
3. 动力分析:通过模拟结构在地震或风荷载下的响应,评估结构的抗震性能和安全性。
4. 稳定性分析:考虑结构的整体稳定性,以防止结构失稳。
三、高层建筑的设计原则在高层建筑的设计过程中,应遵循以下几个原则:1. 安全性:高层建筑的结构设计必须能够确保建筑在极端情况下的安全性,如地震、风灾等。
2. 经济性:设计师应在保证结构安全的前提下,尽量减少材料的使用量,提高结构的经济性。
3. 可持续性:高层建筑的结构设计应充分考虑建筑物的使用寿命和环境保护,以减少资源浪费和环境影响。
4. 美观性:高层建筑的结构设计应与建筑的外观和功能相协调,提高建筑的整体美观性。
结论高层建筑的结构分析与设计是一个复杂而重要的过程。
设计师需要充分考虑高层建筑的结构特点,采用适当的分析方法,并遵循相应的设计原则。
只有如此,才能确保高层建筑的结构安全、经济、可持续和美观。
浅谈超高层的建筑结构设计分析
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浅谈超高层的建筑结构设计分析超高层建筑指的是高度超过300米的大型建筑物。
随着城市化进程的加速和城市人口的不断增长,超高层建筑的需求也在不断增加。
设计一座超高层建筑的结构是一个复杂而关键的任务,需要综合考虑许多因素,包括建筑物的稳定性、抗震性、风荷载、材料强度、施工容易性以及经济效益等。
本文将从这几个方面对超高层建筑的结构设计进行分析。
首先,超高层建筑的稳定性是设计时需要重点考虑的因素之一。
一座高层建筑的稳定性取决于建筑物的重心位置、结构形式、横向和纵向刚度等。
建筑物的重心位置需要尽量靠近地面,以提高稳定性。
同时,选择合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构或筒结构等,可以有效提高建筑物的稳定性。
此外,增加横向和纵向刚度,如设置横向框筒、斜交支撑等,也有助于提高建筑物的稳定性。
其次,抗震性是超高层建筑设计中必须重点考虑的要素。
地震是一种常见的自然灾害,对建筑物的破坏性较大。
超高层建筑设计需要考虑地震作用对建筑物产生的影响,并采取相应的抗震设计措施。
这包括使用抗震性能良好的结构材料,如高强混凝土、钢材等,以及采取合理的连接方式和布置剪力墙、增加建筑物的抗侧稳定性等。
此外,还需要进行地震荷载计算和动态分析,以确定建筑物的抗震设计参数。
第三,风荷载是超高层建筑设计中需要考虑的另一个重要因素。
由于建筑物高度的增加,风荷载对建筑物的影响也越大。
设计师需要进行风荷载计算和模拟,以确定建筑物的风荷载大小和分布。
然后,通过采取相应的措施,如增加建筑物的抗风设计、设置风致响应减震装置等,来减轻风荷载对建筑物的影响。
第四,材料强度是超高层建筑设计中需要仔细考虑的因素之一。
由于超高层建筑要承受更大的荷载和力学作用,建筑材料的强度要求也更高。
一般来说,超高层建筑常用的结构材料包括高强度混凝土、钢材和混凝土复合结构等。
这些材料需要经过严格的检测和测试,以确保其符合设计要求,并具有足够的强度和耐久性。
最后,施工容易性和经济效益也是超高层建筑设计中需要考虑的因素。
浅谈某高层建筑的结构设计
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・ 9 4 ・Βιβλιοθήκη 园 林 、 筑 、 划 与 结构 设 计 建 规
建 材 发展 导 向 2 1 0 0年 0 9月
根据 《 建筑 工程 抗震 设 防分类 标 准》( B 0 2 — 0 8 第 G 5 2 3 20 ) 6 .1条规定,高层建筑 中,当结构单元 内经常使 用人数超过 .1 0
( 作者单位 : 广东省建筑设计研究 院)
屋 面 由三个非连 续的不 同尺度 的穹顶 网壳结构连接 而成 , 穹顶 结构 引进 了斗拱 的概念 , 强调水平环的作用, 改变 穹顶 结构 是拱 的旋转体这种考虑方法而成为水平环的集 结体。 穹顶 的上半部 为压缩环 , 下部 为张力环 , 水平环采 用 H 型 钢组成的空间三角形钢桁架, 该桁架通过层 间立柱和外斜杆 , 逐 层叠 加形成一 个牢 固的穹项 。层 问立柱 由 H型钢 和 圆钢 管组
层 , 上 2 4层 地  ̄
穹顶网壳结构模 型
() 0 7年度广东省优秀工程勘察设计一等奖。 12 0 () 2 第六届 MD V中央空调设计应用 大赛 , 年度设计大奖。 () 0 8年度全 国工程勘察 设计行 业优 秀工程勘察设计行 320 业 奖二等奖 参考 文献
【潘伟江. 山岭南 明珠体育馆. 1 ] 佛 建筑学报 ,07 20. 5
梁 上 ,避 免 了二 次 转 换 。 结构 平 面 布 置 时 尽 量 使 刚 心 和质 心重 合 , 以避 免 或 减 小 在 风荷 载 或 地 震 作 用 下 产 生 的 扭转 效应 及 其
防类别 应为标准设防 ( 类, 震作用和抗震措施均应 符合本 丙) 地
地 区抗 震 设 防 烈 度 ( 即按 Ⅵ 度 区) 的要 求 。
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
高层商业建筑结构设计
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浅析高层商业建筑结构设计摘要:改革开放以来,我国经济得到快速发展,一座座高层商业建筑如雨后春笋般拔地而起,与此同时,高层商业建筑结构的内部结构也是日趋复杂化。
就此,本文结合工作经验简单介绍了商业建筑结构体系的特点,并指出其建筑设计中的几点误区以期共同参考交流。
关键词:商业建筑;结构体系;结构设计;优化设计1、高层商业建筑结构体系的主要特点在高层商业建筑结构设计中建筑结构体系起着很大的作用,这和低层建筑结构相比具有明显的区别,选择的建筑结构体系不同,需要制定的施工方案、工程监理、建筑平面的布置、建造高度、防火通道没置、施工工期和工程造价等各方面的对策也大相径庭。
1.1水平力是设计的主要因素一般认为,竖向载荷(重力)往往是影响低层和多层房屋结构设计的主要因素。
而在高层商业建筑中,起决定性作用的却是水平荷载,虽然竖向荷载仍对结构设计也有一定影响,但其影响往往只是一个参考数据,不会牵动大局。
首先,竖向载荷一般随建筑高度的确定也将成为一个定值,但作为水平载荷的风荷载和地震功能,其数值往往随建筑结构体系的不同而相差较大。
其次是,建筑自重和对竖向荷载构件的强度要求,仅和建筑高度成一次的正比关系;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,是和建筑高度的两次方成正比。
1.2侧移成为控指标建筑高度越高使得结构的侧向变形迅速变大,这与低层或多层建筑有着很大的区别,随着建筑高的的增加,结构侧移已成为高层结构设计中的重要指标。
随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,高层商业建筑在设计中要满足抗推刚度强度,以使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况:(1)主体结构构件出现扭曲、裂缝,甚至损坏。
(2 )墙体开缝、暖气管道和自来水管道崩破、机电设备管道损坏、电梯轨道变型等,这给居民带来心理上的恐慌。
(3 )高层建筑产生侧移,将对竖向构件较大的附加内力,随着侧向位移的增大时,产生的附加内力也会相应增大,直到建筑不能承受时,将会导致房屋侧塌。
高层商住楼结构设计中的优化措施分析探讨
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甚 至会 对 “ 制成 本 .降低 造 价” 造成 致 命的 控
打 击。
2 优化高层商住楼 结构设计的 方法与途径分析
21 建筑 结构优 化设 计的 目标
国 内外学 者在 建 筑构 件优 化 方面 已经 进行
恒载 较 大 的部位 宜 布置 剪 力墙 ,其 间 距不 宜过
高层商住楼结构设计 中的优化措施分析探讨
O pt al e u e or alB i n t t al sgn i m M as r sf l u l g S r ur T di uc De i
易 宏 志 Y n z i Ho g h
摘
要 :采用钢筋混凝土剪 力墙结构的高层商住楼
为平面不规则类型中的凹凸不规则,同时经初
步 计 算, 在尽 可能 加 长墙 胺的 情 况下 .即 使首 层 墙 厚取 4 0 0 mm ,亦 无 法 满足 侧 向刚 度 比的 要 求 . 向不规 则类 型判 断为侧 向剐 度不 规则 。 竖 显 然 ,本 工程 已有 两 项超 出规 则 性的 要 求。需
平 面布 置图 ( 图 2所示 ) 如 3 2优化 措施 分析
关键 词 :高层商住楼 , 力 结构.结构设计 ; 剪 墙 优
化设计,92 1
丈献 标 码:B 文 嚣编 譬:10 —4 2( 00 6 05— 2 08 0 2 2 1 )0— 15 0
是 节 约 型” 社 会 ,建筑 节 能已 成为 全 社会 的 共识 , 因此 ,优化 建 筑结 构 设计 ,降 低 成本 越 发受到 业界 的普 遍关注 和重 视。 如何 实现 高 层商 住楼 结 构设 计过 程 中的 优 化 . 成 为广 大 设计 师不 断 研究 探讨 的 课题 , 也 下面 结合 笔者 实 践经 验 ,谈 谈个 人的 看 法 ,供 同行借 鉴参考 。
对高层建筑商住楼结构设计的分析
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要 方便 施 工 现 场 管 理 和 工 人 操 作 , 又 容 易 达 到 设 计 要 求 。 综 合 以 上 , 设 计 时 对 钢 筋 直 径 和 强 度 等 级 作 如 下 规 定 :直 径 为 6m 8 m m 、m 时, 用 HB 3 采 P 2 5级 ; 径 为 1m 、2 m 1m 直 Om 1m 、4 m时 , 用 H B 3 采 R 3 5级 : 直 径 为 1n T 6 n以上 时 , 用 H B 0 采 R 4 0级 。通 过 采 取 以上 措 施 , 工 程 在 中 取得 了较 为 显 著 的经 济 效 益 。
8 %, 0 满足 健 筑抗震设计规范》 的要求 。电算结果 显示 : 柱墙 的轴 必 须打 破 建 筑 结 构 设 计 中的 墨 守 成 规 , 充 分 发 挥 结 构 工 程 师 的 创 力设计 值均 为压 力: 柱大部分为构造配筋 ; 墙 墙柱及加强部位轴压 新 能 力 。把 我 国 的建 筑 业 推 向顶 峰 。 比均满 足 《 高规》 的要 求; 梁无超筋, 符合抗剪 、 抗扭要求。计算结果
大 体 正 常 , 在 工 程 的 设 计 中应 用 。 可
短肢 剪 力墙 结构 中 的部 分连 梁 因连梁 墙肢 较短造 成 跨度较 大, 且跨高 比不 小于 5时, 由于其线 刚度较 小, 水平 力作 用下所 在 分配到的内力较小 , 其承受的竖 向荷载往往较大 , 内力分布 与 而 其
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高层建筑结构体系设计与分析
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高层建筑结构体系设计与分析高层建筑的结构体系设计是确保建筑安全和可靠运行的重要环节。
在结构体系设计过程中,需要进行各项分析和计算,以确定合适的结构设计方案。
本文将探讨高层建筑结构体系设计的原则和方法,并介绍几个常用的分析方法和工具。
一、高层建筑结构设计原则1. 安全性原则:高层建筑的结构设计必须满足良好的安全性能,能够承受自然灾害、风荷载和地震力等外部荷载的作用,并保持整体稳定性。
2. 可靠性原则:高层建筑的结构设计需要经过充分的工程计算和分析,确保结构的可靠性和稳定性,并避免可能出现的结构问题和灾难性事故。
3. 经济性原则:高层建筑的结构设计应尽量减少材料的使用量和工程成本,提高结构的抗震性和抗风性,同时还要考虑建筑的功能性和美观度。
二、高层建筑结构体系设计方法1. 框架结构:框架结构是高层建筑中最常见的结构形式之一。
它采用纵、横向的框架结构来承担荷载,并通过外墙或内墙来提供刚性连接和整体稳定性。
2. 硬盘结构:硬盘结构主要由楼板、核心筒和外立面墙体组成。
核心筒起到了承担荷载和提供整体稳定性的作用,而外立面墙体则起到了降低侧向位移和减少风荷载的作用。
3. 空心板结构:空心板结构将楼板分成上下两层,通过上层楼板和下层楼板之间的空心区域提供了良好的水平刚度和整体稳定性。
三、高层建筑结构分析方法1. 风荷载分析:在高层建筑结构设计中,风荷载是一个重要的考虑因素。
通过风荷载分析,可以确定每个结构元素所承受的风荷载大小,并进行合理的结构布局和材料选择,以提高结构的风荷载抵抗能力。
2. 地震响应谱分析:地震响应谱分析是一种常用的地震工程分析方法。
通过分析地震波谱与建筑结构的共振特性,确定结构在地震荷载下的位移、速度和加速度等因素,以评估结构的抗震性能。
3. 有限元分析:有限元分析是一种数值计算方法,广泛应用于工程结构的力学分析和设计中。
通过将结构划分为许多较小的单元,进行力学行为的模拟与计算,以预测结构在荷载作用下的应力和变形情况。
浅谈某高层建筑的结构设计
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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。
浅谈高层商住楼结构优化设计及防范措施
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浅谈高层商住楼结构优化设计及防范措施摘要:剪力墙结构的高层商住楼已成为当前社会主要结构类型,如何实现其结构优化,经济、适用、安全、节能的设计目标越发受到业界的关注和重视。
本文根据笔者多年结构设计实践,详细阐述了高层商住楼结构优化设计的方法与途径,并结合工程实例,对高层商住楼结构优化设计进行了探讨分析。
关键词:高层商住楼;剪力墙结构;结构设计;优化设计;最优比1引言随着社会经济的发展,全国各地兴建的高层建筑特别是商住楼数量日益增多,在结构上大多采用钢筋混凝土的框架剪力墙结构。
当今是“节约型”社会,建筑节能已成为全社会的共识,因此,优化建筑结构设计,降低成本越发受到业界的普遍关注和重视。
如何实现高层商住楼结构设计过程中的优化,也成为广大设计师不断研究探讨的课题,下面结合笔者实践经验,谈谈个人的看法,供同行借鉴参考。
2优化高层商住楼结构设计的方法与途径分析2.1建筑结构优化设计的目标国内外学者在建筑构件优化方面已经进行过很多的研究工作,但到目前为止仍没有一个满足各种结构设计规范条件、符合设计人员习惯、尽可能接近最优解、能够适用于高层建筑结构设计的成熟的数学模型。
尽管如此,但有一个观点还是比较明确的,也是大多数学者所赞同的,那就是:当结构的各个构件的内力都达到最大承载力时,即可认为结构是最优的。
当然,要想各个构件都能如愿的在同一时间发挥出所有潜能是很困难的,往往现实设计中是不可能办到的。
但是,设计者可以以此为目标来优化设计,让设计尽可能的接近最优解,从而达到保证质量的前提下的结构合理、降低造价、节约投资的设计目标。
2.2形状优化比尺寸优化更有意义在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状简单、规则,刚度和承载力分布均匀,平面长度不宜过长,突出部分长度I不宜过大,详见图1。
L、I等值宜满足表1的要求。
高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收,结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。
谈高层商住楼的建筑设计 王文欢
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谈高层商住楼的建筑设计王文欢摘要:高层商住楼建筑设计,是为了更好的解决空间布局与消防问题,提高高层商住楼的安全系数与功能性、美观性。
随着高层建筑数量越来越多,建筑规模越来越大,其建设设计业需要进一步完善和优化。
本文就以高层商住楼为对象,对其建筑设计的相关内容进行几点分析。
关键词:高层商住楼;建筑设计;内容引言随着城市化进程不断加快,城市高层建筑数量也在不断增多,为了更好的满足用户们的需求,必须要确保高层建筑的设计科学性、合理性。
基于此,深入研究高层建筑设计内容与方法,则成为了提高高层建筑整体质量的关键之一。
1平面布局与空间组合设计建筑空间是一项必不可少的设计内容。
设计高层商住楼时,基本一层主要入口和二楼相互连接,形成一个中空的大厅,在二楼设置天井,周围使用栏杆拦住,然后在四边设置走廊和房间。
这样整体空间上会看起来很开阔。
楼的东西两个方向是塔楼的核心区域,其他的楼梯、电梯以及后勤等都在一个地方,这些集中在一起,能够将建筑内的空间有效利用,提高空间使用率。
大厅设计时,其东西两侧进行区分,这一区分主要是结合防火来确定,基本上分为三个防火分区,相对于的在防火墙上放置三扇可消防联动的常开防火门,使用时可以全部敞开,如果不使用,也不会影响通风和采光。
2高层建筑消防设计2.1耐火等级评价如果高层建筑楼使用的承重墙,厚度为120 mm,使用材料为钢筋混凝土,这种材料具有较好的耐火性,耐火时间最长可以达到2.5 h。
称重柱采取的尺寸为300 mm×300 mm,材料也使用钢筋混凝土,但是其耐火极限更好,可以达到3 h,其耐火等级可以评为一级,这样符合国家相关的建筑防火设计要求。
即GB50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)。
2.2总平面布局和平面布置的分析评价2.2.1防火间距比如:建筑物的投影是一个不规则的梯形,在其东偏北45度,有一家能源公司,主要是开发能源,在其东偏南45度方向,是一家医院,另外的两个方向都是道路。
超高层商住楼结构设计解析
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超高层商住楼结构设计解析摘要:本文作者根据多年来的工作经验,对超高层商住楼结构设计进行了分析,具有一定的参考意义。
[关键词]超高层建筑结构设计;部分框支-剪力墙结构;高位转换0.引言我国人多地少,土地资源有限对居住的高容积率要求迫切。
随着城市化进程的加快,大量人口涌入城市,城市住宅的需求量不断增加,相比水平方向上无限制延伸,城市中心的高容积率应是更适宜的建设策略。
中国的城市规划不能一味的向西方的郊区化模式学习,而是要建设符合中国目前状况的集约化住宅,使住宅建设符合我国大城市的可持续发展性道路。
由于土地稀缺,城市住宅问题难以得到迅速解决,为了能够对土地进行合理的开发建设,政府部门更为重视节地的建设政策。
对于开发商而言,在寸土寸金的城市中心区,高层住宅己经无法满足其对利润最大化的追求。
而同时,技术的发展己经较为成熟,能够解决超高层住宅的竖向高度所带来的相关技术问题,这就促使了超高层住宅开始大量建设的发展背景。
本文对超高层商住楼结构设计进行了分析。
1工程概况该工程位于某体育路西面、体育场北面,是集商业、居住为一体的综合性建筑。
地下二层,地上 A 栋主体结构高度178.5m,共57 层,一~三层为商场,四层为结构转换层,五层以上均为住宅。
本工程于2009 年初完成施工图设计,目前已投入使用阶段。
综合建筑功能、结构安全、经济等因素,本工程实施阶段采用了部分框支-剪力墙结构体系,在四层设置了结构转换层。
底部结构体系主要由电梯核心筒及周边框支柱组成,框支柱截面尺寸在1200x1200~1500x1500 之间,柱距在5~8.5m,转换层以上主要为剪力墙结构体系,转化层结构形式采用现浇钢筋混凝土梁式结构,楼板采用普通钢筋混凝土现浇结构。
图1、2 分别为结构转换层及标准层结构布置图。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》,本工程属于 B 级高度建筑,在框支梁布置上主要采用框支主梁转换,避免主、次梁转换多次传力,确保转换结构传力明确、直接。
浅谈高层建筑的结构设计
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广东科技2007.03.总第165期浅谈高层建筑的结构设计□薛峰1工程概况某综合楼,总用地面积6850m2,建筑面积15000m2。
该项目包含购物中心超市、高层住宅等功能。
首至三层主要为商业空间,4层大部分为架空层与裙楼屋面结合的绿化、交通空间,5~16层为四栋高层住宅楼。
地下1层为停车库。
其中A、B区为四栋16层塔楼裙房屋面设置结构转换层,塔楼总高为49.52m。
现就设计过程中遇到的一些问题并结合对《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)》(以下简称《高规》)的理解和应用浅谈作者的设计体会。
2结构设计2.1抗震等级的问题按照《建筑抗震设防分类标准(GB50223-95)》和《建筑抗震设计规范(GB5001l-2001)》的规定,本工程下部商场部分用防震缝和建筑的防火单元分成各自独立的建筑空间,高层部分和裙楼均根据建筑物使用功能的重要性可定为丙类建筑,地区地震烈度为7度,高层部分各结构构件的抗震等级均可由《高规》中表4.8.2确定:框支框架一级:剪力墙底部加强部位和非底部加强部位均为二级。
经审图单位和抗震办公室审查后指出,下部商场部分功能接近,虽然用抗震缝和砖墙隔开,但不能排除在使用过程中重新进行区域划分和调整功能的可能,因此本工程应全部定为乙类建筑。
乙类建筑和丙类建筑的造价相差较多,业主难以承受,根据其以往的开发经验和对同类工程对比,业主已按现行设计方案进行了招商,建成后不会进行大的调整,按丙类建筑设计是合理的。
设计单位和作者认为,审查专家的意见有一定的道理,下部商场作为大型公共建筑,根据《建筑抗震设防分类标准(GB50223-95)》条文说明:在一般情况下,原则上能保障在遭遇设防烈度地震影响时,不致有灾难性后果的建筑,均可列为丙类建筑。
条文说明中还指出,不论多层和高层,只有年营业额1.5亿元以上、固定资产0.5亿元以上、建筑面积1万m2以上3个条件均满足时,才定为乙类建筑。
另《建筑抗震设防分类标准》3.0.1.5条中规定“建筑物各单元的重要性有显著不同时,可根据局部的单元划分类别”。
某高层商住楼结构设计分析
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建筑 结构
某高层 商住楼 结构 设 的特点, 设计采用剪力墙结构体系, 并对结构设计参数和设计指标进行 了分析。计算分析结
果 表 明, 各 项 指标 良好 , 满足 相 关规 范 的要 求 , 以供 同类工 程参 考 。
关键词 : 高层建筑; 结构设计; 剪力墙结构 ;
高层建筑结构不但要承受着风力所产生的水平方向的荷载, 同时也要承 受垂 直方 向的荷 载 , 对 于地 震 的抵 抗 能力也 需 要一 些 强制 的 要求 。在实 际 情 况下, 高 层建 筑 结 构设 计 中 , 地 震 的影 响及 外 界风 产 生 的水 平 方 向 的荷 载 是 高层建筑主要的影响因素。随着建筑高度不断增加 , 高层建筑的位移也在不 断地 增 加 , 对 于此 项增 加并 不 影 响人 们的 生活 舒适 度 。 但 大型 ( 超 大型 ) 高层 建 筑则不一样 , 它们不仅影响着人们生活的舒适度 , 同时也会让建筑物受到影 响, 使 其 建筑 结 构 构件 及 非结 构 构 件损 坏 。所 以 , 在 设 计 高层 建 筑 结构 的时 候, 首 先 必须 要 控 制侧 移 在规 定 的 范 围 内 , 由此我 们 认 识 到高 层 建 筑结 构 设
计 的核 心就 是抗 侧 力结 构 的设 计 。
3 . 2 . 2位移 比
位移 比是 控 制结 构平 面规 则 性 的重要 指 标 。通 过对 位 移 比的 控 制 , 可 以 避免 结构 形成 较 大扭 转 , 防 止 对结构 产 生 的不 利影 响 。
规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作 出的, 为 了保证位移比计算 数值 的准确性 , 需要在结构模型之前 , 在软件参数设置中选择对所有楼层采 用 刚性楼 板 的假 定 。 《 高规 》 规定: 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 , B 级 高度 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。 调 整位 移 比的措 施 主要 有三 种 :
浅谈高层建筑结构分析与设计

浅谈高层建筑结构分析与设计0 引言随着我国经济社会的快速发展,城市土地越来越紧张,住宅类及商业类建筑向高层及超高层发展已成为趋势。
高层、超高层建筑如雨后春笋般涌现出来,下面简单的谈一下高层建筑结构的分析与设计。
1 高层建筑结构设计特点1.1 水平荷载成为决定因素。
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;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引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;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。
1.2 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。
1.3 结构延性是重要设计指标。
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 高层建筑的结构体系2.1 框架一剪力墙体系。
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,便形成了框架一剪力墙体系。
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。
框架一剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。
剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架一剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
2.2 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。
在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。
高层建筑结构设计与分析
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高层建筑结构设计与分析高层建筑在现代城市中起着重要的作用,它们不仅改善了人们的居住条件,还展现了城市的繁华与发展。
然而,由于高层建筑所受到的外力和地震等自然灾害的影响,其结构设计与分析显得尤为重要。
本文将探讨高层建筑结构设计与分析的主要原则和方法。
首先,高层建筑的结构设计应以安全为首要考虑。
在设计过程中,工程师需要考虑各种外力的作用,如风载、地震力以及建筑自身的重力等。
风力是影响高层建筑最常见的外力之一,工程师需要通过风洞试验等手段来模拟各种风速和风向条件下建筑物的荷载情况,从而确定合适的结构设计方案。
此外,地震力也是必须考虑的因素,工程师需要通过地震动力学分析等方法来评估建筑物的地震响应,确保其在地震发生时的安全性。
其次,高层建筑的结构设计还应充分考虑建筑材料的选择与应用。
高层建筑一般采用钢结构或混凝土结构,这些材料具有较高的强度和稳定性,能够承担较大的荷载。
在结构设计过程中,工程师需要根据建筑物的具体情况选择合适的材料,并进行合理的构造设计。
此外,工程师还应考虑材料的合理使用,以降低建筑物的自重,提高结构的稳定性。
另外,高层建筑的结构设计与分析还需充分考虑施工工艺和工艺组织。
在施工阶段,工程师需要根据实际情况选择合适的施工方法和设备,确保结构施工的有效性和安全性。
同时,工程师还需要制定详细的施工组织方案,合理安排施工进度,确保施工工序的顺利进行。
只有充分考虑施工工艺和工艺组织,才能保证高层建筑的结构设计和分析的有效执行。
最后,高层建筑的结构设计与分析还需进行全面的风险评估。
在建筑物设计完成后,工程师需要进行结构的强度和稳定性评估,以检验设计方案的可行性。
此外,工程师还需要考虑建筑物的使用寿命和维修保养等问题,制定合理的维护计划和预防性维修方案,减少日后的维修成本和风险。
综上所述,高层建筑结构设计与分析是一项复杂而重要的工作。
工程师需要以安全为前提,兼顾材料选择与应用、施工工艺和工艺组织,并进行全面的风险评估。
高层建筑结构设计分析
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高层建筑结构设计分析高层建筑的出现给城市的发展带来了很大的变化,也为人们提供了更多的居住和工作空间。
然而,高层建筑的设计与普通建筑相比,存在着更多的挑战与需要解决的问题。
本文将对高层建筑结构设计进行分析,并探讨一些常见的设计策略和技术手段。
首先,高层建筑的结构设计需要承担更大的重量和抗震能力。
高层建筑的自重和承载的人员、设备、家具等物体的重量很大,因此结构设计必须考虑这些额外的负荷。
同时,地震是高层建筑面临的严重危险之一,因此结构设计也必须具备较强的抗震性能。
通过使用钢筋混凝土、钢结构等高强度材料和合理的结构形式,可以增加高层建筑的抗震能力。
同时,采用隔震装置、防震减灾技术等措施,可以有效降低地震对高层建筑造成的破坏。
其次,高层建筑的结构设计还需要考虑供水、供电、通风等方面的问题。
由于高层建筑层数较多,供水和供电设备需要覆盖整个建筑,因此需要进行合理的布置和规划。
通风系统也需要考虑建筑的高度和人员密度,以保证良好的通风效果和舒适的室内环境。
另外,高层建筑的结构设计还需要满足节能和可持续发展的要求。
高层建筑的能耗往往较高,因此需要采用节能的设计和技术手段。
例如,可以使用双层玻璃窗和外墙保温材料,提高建筑的隔热性能。
同时,可以利用太阳能、风能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。
此外,还可以在建筑设计中考虑雨水收集、废物回收等环保措施,实现建筑的可持续发展。
此外,高层建筑的结构设计还需要兼顾美观和实用性。
作为城市的地标建筑,高层建筑往往具有独特的外观和形象。
因此,结构设计不仅要满足建筑的功能和安全要求,还要考虑建筑的美观性和视觉效果。
通过灵活的立面设计、创新的结构形式和材料应用,可以营造出独特的建筑形象,提升城市的形象和品位。
综上所述,高层建筑的结构设计需要兼顾重量承载、抗震能力、供水供电通风等多个方面的问题。
通过采用合理的结构形式、高强度材料和先进的技术手段,可以提高高层建筑的抗震性能和节能性能。
同时,结构设计还需要考虑建筑的美观性和实用性,以创造出独特的城市地标建筑。
高层建筑结构设计与分析
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高层建筑结构设计与分析近年来,伴随着城市化进程的加快,高层建筑的兴建变得越来越频繁,高层建筑的结构设计和分析也成为了建筑学界和结构学界研究的焦点。
高层建筑具有不同于普通建筑的特殊性质,在结构设计和分析时需要认真对待。
本文将从结构设计和分析两个方面进行探讨。
一、高层建筑结构设计高层建筑结构设计主要考虑两个方面:受力和安全。
受力方面,高层建筑由于高度较高,其受力比一般建筑更复杂。
为了确保高层建筑的承重能力,结构设计需要充分考虑地基和基础的承载能力,采用适当的结构形式和整体稳定措施。
安全方面,高层建筑在抗风、地震和火灾方面需要做到足够的安全保障。
在结构设计上,需要采用合理的材料和结构,保证建筑结构的稳定和安全,如采用适当的钢材、混凝土、预应力钢筋等,以及采用适当的抗震设备和外挂系统。
二、高层建筑结构分析高层建筑结构分析需要对其机理和稳定性进行分析。
高层建筑的机理主要包括刚度机理、弹塑性机理和失稳机理。
在刚度机理下,建筑变形较小,完全由弹性变形和位置变化组成;在弹塑性机理下,建筑的局部部件发生塑性变形,但是建筑仍然稳定,弹塑性机理是高层建筑设计时最重要的机理之一;在失稳机理下,建筑完全失稳,整个建筑会倒塌。
高层建筑的稳定性需要从整体和局部两个方面考虑,整体稳定需考虑摆度、塑性铰、层间裂缝、不稳、承载能力等因素;局部稳定需考虑杆件压弯、板类扭转、墙体倾斜等因素。
对于刚度机理和弹塑性机理,可以采用弹性理论,并通过有限元分析等手段计算建筑的应力、变形和位移等重要性能指标。
而对于失稳机理,需要通过实验或者数值模拟的手段来进行研究。
总之,高层建筑结构设计和分析需要采用一系列有效的技术手段,并对建筑物的性质、工程环境和使用要求进行全面细致的研究和分析,以确保建筑的稳定、安全、经济和美观。
在未来,随着城市化进程的加速,高层建筑将成为城市建设的重要组成部分,高层建筑的结构设计和分析将成为建筑学界和结构学界的重要研究内容。
高层建筑设计与结构分析
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高层建筑设计与结构分析高层建筑的设计与结构分析在现代城市规划与建设中起到至关重要的作用。
随着城市人口的增长和土地资源的有限,高层建筑成为解决城市发展难题的有效方式。
本文将从设计和结构两个方面来探讨高层建筑的特点和挑战,并重点分析现代高层建筑的设计原则和结构分析方法。
一、高层建筑的设计原则高层建筑的设计过程需要综合考虑功能、美学和可持续性等多个因素,以下是几个重要的设计原则:1.功能性:高层建筑的设计首要考虑的是满足使用者的功能需求。
不同类型的建筑有不同的功能要求,如住宅楼、办公楼、商业综合体等。
设计师需要通过灵活的空间规划和先进的技术手段来满足不同功能需求。
2.美学性:高层建筑作为城市的地标性建筑,其外观设计对于城市形象和风貌具有重要意义。
设计需要充分考虑建筑的比例、形态、线条和材料等因素,打造出与周围环境相协调的建筑形象。
3.可持续性:高层建筑作为大量能源消耗的建筑形式,需注重节能减排和环保性。
设计时要采用先进的能源节约技术,如双层玻璃、太阳能系统、雨水收集等,以减少对环境的负面影响。
二、高层建筑的结构分析方法高层建筑的结构分析是确保建筑安全性和稳定性的核心环节。
以下是几个常用的结构分析方法:1.荷载计算:高层建筑需要考虑自重、风荷载、地震荷载等多种荷载作用,通过精确的计算和模拟,确定建筑物各种力的作用方式和大小,保证结构的安全。
2.结构材料选择:高层建筑的材料选择对于结构的稳定性影响巨大。
常用的结构材料包括钢材、混凝土、复合材料等,设计师需要根据建筑的具体情况选择合适的材料。
3.结构构造设计:高层建筑的结构构造设计需要考虑到多个方面,如抗侧风设计、抗震设计、楼板结构设计等。
设计师需要利用结构分析软件和先进的计算方法,确保结构的安全和稳定。
总结:高层建筑的设计与结构分析是现代城市规划和建设中不可或缺的一部分。
在设计上,需要综合考虑功能、美观和可持续性等因素,打造出满足功能需求、符合美学要求和环保可持续的建筑形象。
高层建筑的结构分析与设计
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高层建筑的结构分析与设计2020年,世界上的各大城市越来越多地拔地而起高层建筑。
这些壮丽的建筑物具有独特的外观、先进的技术和创新的设计。
然而,在这些闪耀的外表背后,隐藏着什么?高层建筑的结构分析与设计是如何实现的呢?高层建筑的结构设计是非常重要的,它必须能够承受各种自然力的挑战,例如:风力、地震力以及自身重力。
为了确保建筑的安全稳固,结构工程师借助计算机模拟和现代结构分析工具进行设计和分析。
首先,结构工程师需要进行建筑物的初步设计。
这包括确定建筑物的高度、外观和用途。
建筑的高度和形状对结构设计至关重要。
较高的建筑需要更强的支撑结构,而不规则的形状可能导致压力集中,因此需要特殊的设计方法。
其次,结构工程师使用计算机模拟软件进行预测和分析。
他们使用有限元分析软件,将建筑物模型分割成许多小的部分,并为每个部分建立数学模型。
然后,他们通过应用各种力、约束和边界条件来模拟建筑物所处的环境。
例如,在考虑风力的影响时,结构工程师会在模型中应用风荷载,并分析建筑物的反应。
他们会检查建筑物的摇摆程度、振动频率以及是否满足建筑物振动的舒适性和安全性标准。
据说,为了减小高楼摇晃,设计者在高楼的顶部一般会放置大型的振动器,用来吸收和减小外部力的影响,以保证居民的生活质量和建筑的安全。
此外,结构工程师还需要考虑地震力的影响。
地震是一种强大的自然力量,可以对建筑物造成严重的破坏。
为了确保建筑物在地震中的安全性,工程师会进行地震分析和反应谱分析。
他们使用历史地震数据来预测地震力,并将其应用于建筑物模型。
通过模拟和分析,他们可以获得建筑物在地震中的振动形态、受力情况以及可能发生的破坏。
除了自然力,结构工程师还必须考虑建筑物的自身重力。
高层建筑往往非常重,因此需要一个强大的支撑系统来承受这种重压。
工程师使用结构模型和荷载分析来确定支撑结构和强度。
他们考虑材料的属性,如抗拉强度、抗压强度和刚度。
通过计算和模拟,他们能够设计出合理的支撑结构,以保持建筑物的稳定性和耐久性。
浅析高层建筑结构结构设计
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浅析高层建筑结构结构设计摘要:在如今飞速发展的城市里,高楼大厦随处可见,已经成为城市无法割舍的一部分。
高层建筑确实可以为我们节约土地资源,并在更大的程度上利用空间,但是任何事物都有相反的一面,高层建筑自然也不例外。
因此,本论文的主要内容就是探讨高层建筑在结构设计方面的问题,并针对这些问题提出一些对策,希望可以对高层建筑结构设计问题的解决起到推动作用。
关键词:高层建筑;结构设计;相关问题;解决措施1高层建筑结构设计中存在的问题1.1高层建筑消防结构设计不合理在新闻报道中我们很容易看到对高层失火事件的报道,而且高层失火造成的影响是十分巨大的。
不仅会损伤人们的生命安全,甚至会波及周围的高层建筑。
由此我们可以看出建筑楼层越高,安全隐患就越大,因此在高层建筑中,对于消防安全结构的设计是至关重要的。
但是,由于公司为了追求利益,往往忽视对于建筑消防安全结构的重视。
同时,作为设计师在消防安全结构设计方面的意识也较为薄弱。
1.2结构体系选择缺乏科学性从高层建筑的角度分析可知,地震高发地区的建筑物多为钢结构,较常见的有混合结构、钢混结构。
在高层建筑结构设计过程中,受到钢混结构形状容易改变的影响,导致整个建筑结构刚性较差,使整个高层建筑结构具有沉重负担的同时,建筑结构效果无法充分发挥。
为此,建筑结构体系的科学性至关重要。
1.3抗震的问题高层建筑在其结构的设计时,对于抗震的设计是一个非常难的环节,经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足,对建筑抗震的规划不够重视。
甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候,因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。
如果出现地震,高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求,造成不同程度的损坏,更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。
1.4消防方面的问题参照现在的有关规范制度,高层建筑的结构一定要有科学适合的消防体系。
然在高层建筑的结构设计当中却存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题,如果不能对这些问题进行有效的处理,便不能确保高层建筑对于消防的安全。
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高层商住楼结构设计浅析摘要:随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的加快,复杂的建筑布局高层商住建筑与日俱增。
本文对该类建筑结构抗震不利的诸方特性及如何使结构抗震性能受不规则建筑平面的不利影响减至最低程度进行浅析。
关键词:商住楼;抗震概念设计;体型不规则;转换层abstract: with the rapid development of our social economy and urbanization construction, the quickening of the process of complicated construction of residential and commercial building top layout is growing. this article for this type of structural seismic adverse environments characteristics and how to make structure seismic performance by irregular building plane of the adverse impact of minimizing the guide-subject.keywords: commerce-residence building; anti-seismic concept design; irregular shape; conversion layers 中图分类号:tu318 文献标识码:a文章编号:1.引言随着我国城市经济的迅猛发展,下面是大开间的商铺或停车库,上面是高层商品住宅的这类框支-剪力墙高层建筑被广泛采用,这类结构由于转换层的存在, 极易形成刚度突变的薄弱层;加上建筑师在外观造型上的标新立异,这样出现了很多结构体型复杂的高层建筑,而通常它们在结构方面都不规则甚至是特别不规则的,高层商住楼就是其中的一个典型。
2. 高层建筑结构的受力分析(1) 水平荷载成为决定因素。
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;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;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。
(2) 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;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
(3) 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。
(4) 结构延性是重要设计指标。
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。
3. 高层商住楼建筑平面方案对抗震的不利因素由于较复杂的建筑平面布局对结构产生诸多不利因素,主要包括以下方面:(1)竖向交通构成的核心部位在平面中成为“缩颈”,两侧凹口较深,楼板在其横断方向净宽度过小,无法满足楼层平面无限刚的要求;(2)各户型外伸翼块长宽比过大,翼块与核心部位不能形成有效的连系,其连接的根部便形成抗震的薄弱部位;(3)在平面的转角处设转角凸窗,会消弱结构的抗侧力刚度尤其是抗扭刚度,使结构的扭转效应难以消除;(4)因属商住楼,难免有转换层,有的还需进行高位转换,形成竖向不规则。
以上建筑特征对于抗震结构来说,往往造成平面不规则甚至大多情况下是相当不规则;竖向上则造成竖向主要抗侧力构件即剪力墙不连续。
这种平面和竖向的不规则性形成了超限建筑,加大了结构设计难度。
对于以上不利因素,《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj 3-2002)补充规定dbj/t 15-46-2005》给出了有关体型不规则类型及定义的一个定量指标,共6项,分别是扭转不规则,狭长、凹凸不规则,楼板局部不连续、侧向刚度不规则,竖向抗侧力构件不连续,楼层承载力突变。
其中,3.3.2还详细条阐述了,6项指标中,“第一,扭转不规则属ii类,同时存在另外2项不规则;第二,竖向抗侧力构件不连续属ii类,同时存在另外2项不规则;第三,6项里有4项不规则”,这三种情况的高层建筑均属于特别不规则结构。
根据新《抗规gb 50011-2010》的3.4.1条,“特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施”,且3.4.2~3.4.5相应详细说明了建筑形体及其构件布置的规则性。
要使结构抗震性能的不利影响降到最低,得从结构选型及构件合理布置、控制抗震超限项目入手。
4.结构的选型及合理布置根据此类建筑商住两用的特点,以及建筑平面布置和住宅室内空间内梁柱尽量不外露等要求,结构选型上基本只能选择框支剪力墙结构体系,同时可参考广东高规补充说明的9.2.3条,当框架-剪力墙或筒体结构仅少量剪力墙不连续,需转换的剪力墙面积不大于剪力墙总面积的8%时,可仅加大水平转换路径范围内的板厚、加强此部分板的配筋、并提高转换结构的抗震等级。
框支框架的抗震等级应提高一级,特一级时不再提高。
结构的最大适用高度可按一般框架-剪力墙或筒体结构采用。
住宅标准层大多为剪力墙结构,剪力墙的分布应尽量拉大间距,一般应采用大开间大进深,这种布置为框支柱取得合理柱网尺寸创造了有利条件,同时为转换层下的商业用途及地下车库的有效使用提供了可能。
剪力墙应尽量布置成一般剪力墙和少量的短肢剪力墙,而避免采用异形柱。
为了发挥剪力墙平面外的刚度潜力,提高墙体的稳定性,对厚度较小的剪力墙应使其成为带翼缘的t、l 型,若为一字型墙则宜在其端部利用窗侧边或门垛处加设端柱,当墙肢很短时可结合建筑平面位置处理成矩形柱。
框支层处宜采用传力明确、施工方便、经济性好的梁式转换结构,避免采用其他形式的转换结构。
转换层的上部剪力墙宜直接落在转换层主结构上;当局部为主次梁转换时,则应选择传力路径较短的方案,如为解决墙肢翼缘的支承,采取不布置次梁而加设斜梁的方式。
框支梁剪切承载力不足时可通过加大梁截面宽度、梁端部加腋或在梁柱节点处加设抗剪钢板等措施加以解决。
框支柱在平面布置上应尽量成行成列,使商业房及地下室的平面柱网较有规律,有利于提高平面使用率,通常采用矩形截面,其大小由轴压比控制,宽度一般大于转换粱的截面宽度。
框支剪力墙结构的楼梯、电梯间剪力墙必须落地,为了满足转换层上下层刚度比和剪切承载力比的要求、通常需将此落地剪力墙厚度在转换层以下加大,有时候还需将楼、电梯间以外位置的某些剪力墙直接落地或另加设剪力墙。
对于楼盖,一般选取普通梁板楼盖,大面积空间及需提供灵活分隔的空间则可选择结构自重小、隔音性能较优越的现浇空心楼板或有填充块的双向密肋楼盖。
5. 抗震超限项目的控制从抗震超限项目看,大多数高层商住楼结构由于要设置转换层而产生竖向构件不连续,这是此类建筑的必然现象,此外平面内垂直交通通道“颈缩”又是其另一固有特征。
为了控制抗震超限的项目和超限程度,我们在结构设计中必须注意以下方面:平面“颈缩”处通过在“颈缩”外部加厚楼板,保证该处楼板在任一方向的最小净宽≥5m;在外伸翼块的根部设法扩大其宽度,使外伸翼块的长宽比≤2:竖向上避免采用高位转换层。
如果结构定量计算可过关,加上上述平面处理,则此类建筑的抗震超限就仅剩下“竖向构件不连续”和“平面凹口处有效楼板宽度小于该方向的50%”两项,按照广州市颁布的《超限高层建筑工程抗震设防审查细则》的规定,这种超限结构可不经专项审查,从而可简化报批手续和节约时间。
但实践证明此类建筑的结构定量计算要完全过关是相当困难的,普遍会出现扭转位移比>1.2的情形,这样超限专项审查仍可能无法避免。
除非建筑设计中能消除“平面凹口处有效楼板长度小于该平面的50%”这一条。
即使进行了超限专项审查,其审查能否过关则取决于超限的复杂程度、多种计算手段所得的结论以及各种抗震加强措施的有效程度等。
结构定量计算方面,结构布置进行针对性的有效调整尤其对扭转位移比计算过关很重要,加强角部剪力墙的抗扭刚度、弱化核心剪力墙的刚度及通过采用翻梁措施将角部甚至周边的框架梁截面高度加大都是降低扭转位移比及调整周期比的有效途径之一。
此外,针对结构平面的不规则,在凹口适当位置 (一般选取凹口最窄处)加设刚强的连系梁或厚平、加大核心部位及与翼块连接部位的板厚并提高其配筋率,都是必要的抗震措施。
加设连系梁或平板的抗震措施作为额外的弥补手段,并不会改变平面不规则的属性,这是应该明确的。
结构设计中对承托转换次梁的框支主梁进行有限元应力分析,并按应力分析结果校核其配筋设计,这对于此类建筑的重要构件是必要的。
此外使用两个不同力学模型的计算程序进行复核计算则是规范所要求的。
6. 总结复杂建筑布局的高层商住楼由于自身体型的特点,因此只要条件允许,在拟定建筑方案时,有赖于建筑师与结构师参与确定结构体型和主要的受力构件布置,以使不利抗震的诸多不规则体型可在建筑方案阶段就避免,达到合理安全经济等多方共赢的局面。
合理的建筑功能布局与良好的抗震性能都能很好的在每一栋建筑上体现,才是设计的最终目的。
参考文献:jgj 3-2010 《高层建筑混凝土结构技术规程》gb 50011-2010 《建筑抗震设计规范》jgj 3-2002 《广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》补充规定》徐勤,石磊。
结构布置平面不规则对住宅经济指标的影响【j】.建筑结构,2008(5);117.。