高层建筑结构设计资料
高层建筑结构抗震设计要点(资料).doc
高层建筑结构抗震设计要点(资料).doc 范本一:根据国家相关法律法规及建筑抗震设计的要求,合理的高层建筑结构抗震设计至关重要。
为了确保高层建筑在地震发生时能够保持稳定,减少震害,以下是一些高层建筑结构抗震设计的要点。
一、地震动力学参数确定1. 选取地震烈度高层建筑所在地的地震烈度是确定结构抗震设计参数的一个重要依据。
根据地震波烈度图,综合考虑场地条件、地震波类型等因素,合理选取地震烈度。
2. 设计地震作用频谱根据建筑物的重要性等级以及结构体系的类型,选择相应的设计地震作用频谱。
可以采用加速度、速度和位移混合形式的频谱。
二、结构抗震设计参数确定1. 结构体系选择根据建筑物的用途、高度和地震烈度等级,选择适合的结构体系。
常见的高层建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构等。
2. 抗震设计水平结构设计应根据建筑物的用途和重要性等级,确定相应的抗震设计水平。
常用的设计抗震烈度有一般设计烈度、较大设计烈度和特大设计烈度。
3. 结构抗震性能目标根据建筑物的用途和重要性等级,确定结构抗震性能目标,包括位移性能目标、刚度性能目标和破坏性能目标等。
三、结构材料和构件设计1. 结构材料选择根据结构设计要求和地震设计参数,选择适宜的结构材料,如混凝土、钢筋混凝土、钢结构等。
2. 构件设计根据结构体系和结构材料,进行构件的尺寸和配筋设计,确保构件能够承受地震力的作用。
四、结构抗震加固与改造对于既有的高层建筑,如果抗震性能不符合要求,需要采取相应的加固和改造措施。
可以通过加装钢筋混凝土剪力墙、增加剪力墙抗震钢板、增加剪力墙的剪力承载力再分配等方式来提升结构的抗震性能。
附件:1. 地震波烈度图2. 结构抗震设计参数表3. 高层建筑结构抗震计算报告法律名词及注释:1. 地震烈度:地震摇动的强度,反映了地震时地面摇晃的大小。
2. 设计地震作用频谱:地震波在不同周期下的加速度、速度或位移与时间的关系图。
高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)
高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)1. 引言1.1. 项目背景1.2. 设计目标1.3. 设计范围2. 建筑特点分析2.1. 地理、气候条件2.2. 地表状况2.3. 建筑用途和功能2.4. 建筑高度和规模3. 结构形式选择3.1. 结构类型比较3.2. 结构形式选择原则3.3. 结构系统分析4. 荷载计算4.1. 人工荷载4.2. 自重荷载4.3. 外载荷载(风荷载、地震荷载) 4.4. 动力荷载4.5. 季节性影响5. 材料和构件选用5.1. 钢材选型5.2. 混凝土强度等级5.3. 基础材料选用6. 结构分析与设计6.1. 结构计算模型建立6.2. 静力分析6.3. 动力分析6.4. 结构设计参数确定6.5. 结构设计计算7. 基础设计7.1. 基础类型选择7.2. 基础计算及尺寸确定7.3. 地下室结构设计8. 连接与节点设计8.1. 框架连接设计8.2. 钢-混凝土连接设计8.3. 梁柱节点设计9. 结构施工及监理9.1. 结构施工工序9.2. 施工工艺方案9.3. 结构监理要点10. 安全与防护10.1. 结构抗震安全性评定 10.2. 结构防火设计10.3. 结构抗风设计本文档涉及附件:附件1:结构形式选择表附件2:地震分析结果附件3:结构设计计算表本文所涉及的法律名词及注释:1. 基础设计:根据《建筑设计规范》第3部分的规定,进行基础尺寸、承载力、稳定性等方面的设计。
2. 结构施工工序:指按照建筑工程施工组织设计要求进行施工的工序及顺序。
高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)1. 简介1.1. 项目背景与目标1.2. 设计范围1.3. 文档编写目的2. 建筑特点与环境分析2.1. 地理位置与气候条件2.2. 地表状况调查2.3. 建筑用途与功能要求2.4. 建筑高度与规模3. 结构形式选择3.1. 结构类型比较分析3.2. 结构形式选择原则3.3. 结构系统分析4. 荷载计算4.1. 人工荷载4.2. 自重荷载4.3. 外部荷载(风荷载、地震荷载) 4.4. 动力荷载4.5. 季节性影响5. 材料与构件选用5.1. 钢材选型与规格5.2. 混凝土强度等级与配合比5.3. 基础材料选用6. 结构分析与设计6.1. 结构计算模型建立6.2. 静力分析6.3. 动力分析6.5. 结构设计计算与验算7. 基础设计7.1. 基础类型选择7.2. 基础计算与尺寸确定7.3. 地下室结构设计8. 连接与节点设计8.1. 框架连接设计8.2. 钢-混凝土连接设计8.3. 梁柱节点设计9. 结构施工与监理9.1. 结构施工方案9.2. 施工工序与要点9.3. 结构监理与要求10. 安全保护与防护10.1. 结构抗震安全性评定 10.2. 结构防火设计本文档涉及附件:附件1:结构形式选择模板表附件2:地震分析结果表附件3:结构设计计算表格本文所涉及的法律名词及注释:1. 基础设计:按照《建筑设计规范》第3部分的规定,进行基础尺寸、承载力、稳定性等方面的设计。
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结
际风压与基本风压的比值,它表示不同体型建筑物表面
风力的大小。 • 当风流经过建筑物时, 通常在迎风面产生压力(风荷
载体型系数用+表示),在侧风面及背风面产生吸力
(风荷载体型系数用-表示)。
• 风压值沿建筑物表面
的分布并不均匀, 如
右图所示, 迎风面的
风压力在建筑物的中
部最大, 侧风面和背
风面的风吸力在建筑
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用
2. 三水准抗震设计目标及一般计算原则
④ 一般计算原则
a) 一般情况下, 应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平 地震作用计算;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度 大于15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震 作用。
b) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双 向水平地震作用下的扭转影响。其他情况,应计算单向 水平地震作用下的扭转影响。
周期应根据场地类别和设计地震分组按附表8.5 采用,
计算8、9 度罕遇地震作用时, 特征周期应增加0.05s。
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用 4. 反应谱理论
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
4. 反应谱理论
附表8.4 水平地震影响系数最大值
② 当建筑结构的阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线
的形状参数和阻尼比调整应符合下列要求:
a) 曲线水平段地震影响系数应取
。
b) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定:
γ=0.9+(0.05 - ζ)/(0.3+6ζ)
式中 γ ——曲线下降段的衰减指数;ζ ——阻尼比。
第一章高层建筑结构概述
第 1章 绪 论 3、 轴向变形的影响在设计中不容忽视
1)竖向荷载产生的结构轴向变形对其内力及变形的影响;
2)对预制构件的下料长度和楼面标高会产生较大的影响; Houston 75层的某商业大厦,采用剪力墙和钢柱混合体系,由于 钢柱负荷面积大,其底层钢柱压缩变形比墙多260mm。
公元524年的河南嵩岳寺塔(15层简筒结构,高50m) 公元704年的西安大雁塔(7层砖木结构,总高64m) 公元1055年的河北定县料敌塔(11层筒体结构,高82m)
1.3 高层建筑结构的类型
第 1章 绪 论
2、 混凝土结构 优点:取材容易、良好耐久性和耐火性、承
载能力大,刚度好、节约钢材、降低造价、可模 性好;
2)我国:
(1)《高层民用建筑设计规范》GB50045-95 和《高层民用建筑
设计防火规范》 GBJ50045-2002和 规定: ≥10层的居住建筑(包括首
层设置商业服务网点的住宅)或≥24m的公共建筑。
(2)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定:≥10
层 或 ≥28m;(本课程内容的依据)
缺点:自重大、构件截面较大、施工工序复杂、
建造周期较长且受季节的影响;
应用情况:我国绝大多数高层建筑都是采用
混凝土结构,今后仍将是高层建筑发展的主流。
最早混凝土框架结构高层建筑,是1903年在美
国辛辛那提建造的因格尔斯大楼,16层,高64m。
目前世界上最高的混凝土建筑为香港中环广场 平壤市的柳京饭店
1.3 高层建筑结构的类型
第 1章 绪 论
3)钢筋混凝土是应用最广的建筑材料,绝大部分高层建筑为
钢筋混凝土结构。具有价格低(地方材料),可浇筑成任何形 状,不需要防火,刚度大。但强度低,构件截面大,占用空间 大,自重大,不利于基础、抗震,延性不如钢结构。
高层建筑结构设计案例分析(全文)
高层建筑结构设计案例分析(全文)第一篇范本:高层建筑结构设计案例分析一:前言本文档旨在对高层建筑结构设计进行案例分析,以便更好地了解和掌握高层建筑结构设计的相关知识和技术。
本文将从以下几个方面进行详细介绍和讨论。
二:背景介绍2.1 高层建筑的定义与分类2.2 高层建筑结构设计的重要性和挑战三:结构设计理论与方法3.1 高层建筑结构设计的基本原理3.2 结构设计的常用方法和工具四:案例分析4.1 高层建筑结构设计案例14.1.1 建筑背景介绍4.1.2 结构设计目标和要求4.1.3 结构设计方案分析4.1.4 结构材料选择和参数设计4.1.5 结构计算和优化4.1.6 结构施工和监控4.2 高层建筑结构设计案例24.2.1 建筑背景介绍4.2.2 结构设计目标和要求4.2.3 结构设计方案分析4.2.4 结构材料选择和参数设计4.2.5 结构计算和优化4.2.6 结构施工和监控五:结论与展望六:附件本文档涉及的附件包括:- 高层建筑结构设计案例1相关图纸和计算表格 - 高层建筑结构设计案例2相关图纸和计算表格七:法律名词及注释本文档中涉及的法律名词及其注释可见附件。
第二篇范本:高层建筑结构设计案例分析一:引言本文档旨在对高层建筑结构设计进行案例分析,以便更好地了解和掌握高层建筑结构设计的相关知识和技术。
通过详细的案例分析,我们可以探讨高层建筑结构设计的理论基础、设计方法、实际应用等方面的问题。
二:背景介绍2.1 高层建筑的定义与分类2.1.1 高层建筑的定义2.1.2 高层建筑的分类2.2 高层建筑结构设计的重要性和挑战2.2.1 高层建筑结构设计的重要性2.2.2 高层建筑结构设计面临的挑战三:结构设计理论与方法3.1 高层建筑结构设计的基本原理3.1.1 荷载分析与计算3.1.2 结构承载体系选择3.2 结构设计的常用方法和工具3.2.1 结构设计的常用方法3.2.2 结构设计的工具和软件四:案例分析4.1 高层建筑结构设计案例14.1.1 建筑背景介绍4.1.1.1 建筑用途和功能 4.1.1.2 建筑地理环境4.1.2 结构设计目标和要求4.1.3 结构设计方案分析4.1.4 结构材料选择和参数设计 4.1.5 结构计算和优化4.1.6 结构施工和监控4.2 高层建筑结构设计案例24.2.1 建筑背景介绍4.2.1.1 建筑用途和功能4.2.1.2 建筑地理环境4.2.2 结构设计目标和要求4.2.3 结构设计方案分析4.2.4 结构材料选择和参数设计4.2.5 结构计算和优化4.2.6 结构施工和监控五:结论与展望六:附件本文档涉及的附件包括:- 高层建筑结构设计案例1相关图纸和计算表格 - 高层建筑结构设计案例2相关图纸和计算表格七:法律名词及注释本文档中涉及的法律名词及其注释可见附件。
高层建筑结构设计复习资料
第一章概述1、对于高层建筑,抵抗水平荷载成为结构设计需要解决的主要问题2、荷载效应:由荷载引起的结构内力、位移、速度、加速度等3、高层建筑结构设计,主要是抗水平力设计4、高层建筑结构的材料主要为钢、钢筋和混凝土5、按采用的材料,高层建筑的结构构件可分为钢构件、钢筋混凝土构件及组合构件,组合构件是指型钢或钢管与混凝土组合的构件6、按采用的材料,高层建筑结构的类型可分为钢结构、钢筋混凝土结构、混合结构,混合结构包括由全部构件为组合构件的结构,钢构件与钢筋混凝土组成的结构,钢构件与组合结构组成的结构,钢筋混凝土构件与组合构件组成的结构等7、钢结构以及混合结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢8、混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件,不应低于C20;剪力墙不宜超过C60;其他构件,9度时不宜超过C60,八度时不宜超过C70第二章结构体系1、高层建筑的结构体系包括框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、巨型结构。
2、框架结构的设计要点:(1)必须在两个主轴方向上设置框架,以抵抗各自方向的水平力。
(2)抗震框架结构的梁柱不允许铰接,必须采用梁端能传递弯矩的刚接,以使结构具有良好的整体性和比较大的刚度。
(3)甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构。
(4)承重体系主要取决于楼板布置。
(5)沿建筑高度,柱网尺寸和梁截面尺寸一般不变。
在建筑比较高的情况下,柱的截面尺寸沿建筑高度减小。
(6)侧向刚度小,总高度受到限制。
(7)框架结构的非承重墙宜采用轻质材料,减轻对结构抗震的不利影响。
(8)不应采用部分由框架承重、部分由砌体墙承重的混合承重形式。
(9)框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计是指针对高层建筑的结构力学要求进行设计,以确保建筑在承受自身重量、地震、风荷载等外力作用下的安全性和稳定性。
高层建筑的结构设计一般包括以下几个方面:
1. 整体结构设计:包括建筑的整体布局设计、结构形式选择、结构系统划分等。
常见的高层建筑结构形式有框架结构、剪力墙结构、筒体结构、钢结构等。
2. 承重结构设计:根据建筑的形式和功能,对不同部位的承重结构进行设计,包括柱子、梁、板、墙等的尺寸、布置、材料选择等。
3. 风力设计:对建筑在风荷载作用下的稳定性进行设计,包括建筑的抗风性能、防风设计、风振分析等。
4. 地震设计:针对建筑在地震力作用下的承载能力与稳定性进行设计,包括地震设计参数的确定、地震荷载计算、抗震措施的选择等。
5. 系统动力分析:利用数值模拟方法对建筑结构在不同荷载作用下的动力特性进行分析,以确定抗震性能和结构安全性。
6. 材料选择:根据建筑的需求和结构设计的要求,选用适合的材料,例如混凝土、钢材、木材等,并确定其材料参数、强度等。
在高层建筑结构设计过程中,除了满足建筑安全性、稳定性的要求,还要考虑建筑的经济性、施工可行性、维修方
便性等因素。
同时,还需要遵循国家和地方相关的建筑设计规范和标准。
高层建筑结构设计复习资料
第一章1,《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。
当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。
《民用建筑设计通则》、《高层民用建筑设计防火规范》将10层及10层以上的住宅建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。
建筑高度:建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面屋面板板顶的高度,屋顶上的瞭望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和出屋面的楼梯间等不计入建筑高度和层数内。
第二章1,目前高层建筑结构的结构形式按材料区分,主要有砌体结构,钢筋混凝土结构,钢结构和混合结构四种.2,常见的结构体系A,框架结构体系B,剪力墙结构体系C,框架剪力墙或框架筒体结构体系及框架支撑结构D,筒体结构体系E, 结构体系。
4但由于框筒的筒壁是网络式的结构,使得腹板框架和翼缘框架中的各柱的轴力分布不均匀,角柱的轴力大,中柱的轴力小,这种现象称为剪力滞后。
5,结构的总体布置包括结构的平面布置和竖向布置。
结构平面布置的原则为:(1)对高层建筑的每一个独立单元,宜使结构平面布置简单、规则和对称,结构的抗侧力结构和刚度分布力求均匀;(2)宜选择风压较小的建筑平面体型,并注意邻近高层建筑对该风压分布的影响;(3)选择有利于抗震的结构平面;(4)避免在建筑物的两端或拐角部位设置电梯间或楼梯间,以避免削弱这些受力集中或易产生扭转变形的部位的楼板刚度;(5)选用合理的楼盖形式.P18沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝.7,宜考虑设置沉降缝的情况:(1)建筑主体结构高度悬殊,重量差别过大;(2)地基不均匀;(3)同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式;(4)上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。
P198,不设置沉降缝而可供采取的有效措施主要有:(1)结构全部采用桩基,桩支撑在基岩上;或采用减小沉降的有效措施,并经计算使沉降差控制在允许范围内;(2)主楼与裙房采用不同的基础形式,调整地基土压力使两者沉降基本接近;(3)当地基承载力高,沉降计算较为可靠时,预留沉降差,施工时暂将主楼和裙房的基础分开,先施工主楼,后施工裙房,使最后沉降值接近。
同济大学高层建筑结构设计第一章1.1-1.2资料
概 论
1.1 高层建筑结构的概念
1. 高层建筑结构的定义
2. 最早的高层建筑 3. 最高的高层建筑
1.1高层建筑结构的概念
第 一 章
概 论
高层建筑
个统一的划分标准。
Tall building High-rise building Skyscraper
通常以建筑的高度和层数两个指标来判定,但世界范围内目前还没有一 房屋高度——自室外地面至房屋主要屋面的高度 1. 国外: ① 美国规定:高度为22~25m以上或7层以上建筑为高层建筑; ② 英国规定:高度为24.3m以上的建筑为高层建筑;
外型像竹子的“节节高升”,象征著力量、生
机、茁壮和锐意进取的精神; 基座的麻石外墙代表长城,代表中国。
1.2 国内外高层建筑的历史和现状
第 一 章
概 论
我国90年代高层建筑
广东国际大厦 1991年 200米
地王大厦 1996年 383米
中信广场 1997 年391米
1.2 国内外高层建筑的历史和现状
1.1高层建筑结构的概念
第 一 章
概 论
1.1高层建筑结构的概念
第 一 章
概 论
保持世界最高建筑地位最久的高层建筑:
帝国大厦(Empire State Building);
竣工时间1931; 建筑高度448.7米(含天线) 保持世界最高楼时间: 40年(1931-1972)。
1.1高层建筑结构的概念
88层,高420m, 7度抗震设防
1.2 国内外高层建筑的历史和现状
第 一 章
概 论
• 421米(1999金茂大厦是中国最高的大厦,也是世界第三高楼。 这座大楼充分显示了上海上升为现代城市的雄心。金茂大厦融合 了西方标准和东方神韵,最初的设计中建筑顶部有个圆环,后来 为中国的权威人士所否定,原因是圆环看上去象个升起的太阳, 让人联想起日本帝国主义。结果,就成了现在的样子
高层建筑结构概念设计
第四阶段从90年代开始
上海金茂大厦,(钢结构, 88层,高420m,是我国 目前最高的建筑)
金茂大厦内部结构
2. 国外现代高层建筑的发展
第一阶段是19世纪中期以前,由于主要建筑 材料是砖石和木材,以及设计手段和施工技术 的限制,欧美国家一般只能建造6层及以下的 建筑。
第二阶段是19世纪中期开始的20世纪 50年代初
第三阶段为80年代
深圳发展中心大厦,(43层, 高165.3m,加上天线的高度 共185.3m),是我国第一座 大型高层钢结构建筑。
第三阶段为80年代
广州国际大厦 (63层,高200m)
第三阶段为80年代
北京京广中心大厦 (57层,高208m)
第三阶段为80年代
上海新锦江宾馆是一座现代化的高级宾馆,(总建 筑面积66060m2,共43层,总高153.52m) 静安希尔顿饭店,(建筑面积69224m2,包括塔 楼43层,总高143.62m)
钢骨钢筋混凝土构件
组合结构
钢管钢筋混凝土构件
钢管屈曲破坏
钢管混凝土结构 工程实例
美国西雅图 双联广场大厦
58层 四根大钢管混凝土柱 混凝土抗压强度133Mpa 直径3.05m 管壁厚30mm 承受60%竖向荷载
2)部分抗侧力结构用钢结构,另一部分采用钢 筋混凝土结构(或部分采用钢骨钢筋混凝土 结构)
1855年发明了电梯系统(OTIS),使人们建造更高的 建筑成为可能。 家庭保险公司大楼(Home Insurance Building), 11层,高55m,建于18841886年,采用铸铁框架 承重结构,标志着一种区别于传统砌筑结构的新结构 体系的诞生。 从1884年到19世纪,高层建筑已经发展到了采 用钢结构,建筑物的高度越过了100m大关。 1898年建成的纽约Park Row大厦(30层, 118m)是19世纪世界上最高的建筑。
高层建筑结构设计(共44张PPT)
结构整体稳定性 通过合理的结构选型、布置和加强措施,保证结构在风荷 载和地震作用下的整体稳定性。
结构构件设计
梁、板设计
根据荷载和跨度要求,选择合适的截面尺寸和配筋,满足承载力和 变形要求。
具审查合格书。
审查要点
重点审查结构安全性、稳定性、 抗震性等方面,关注设计依据、 荷载取值、结构选型、构造措
施等。
特别注意
高层建筑结构施工图审查应加 强对复杂节点的审查和把控。
常见问题及解决方案
常见问题
01
荷载取值不准确、结构选型不合理、构造措施不完善等。
解决方案
02
加强设计人员培训,提高设计水平;引入专家咨询,优
高层建筑结构设计(共44张 PPT)
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应 • 高层建筑结构分析与设计 • 高层建筑结构抗震设计 • 高层建筑结构抗风设计 • 高层建筑结构施工图绘制与审查
01
高层建筑结构设计概述
高层建筑定义与特点
高层建筑定义
一般指高度超过一定层数或高度的 建筑物,具体标准因国家和地区而 异。
连接与节点的抗震性能
通过合理的连接方式和节点设计,提高结构的抗震性能,保证结构 在地震作用下的安全性。
05
高层建筑结构抗震设计
抗震设防目标与原则
设防目标
确保高层建筑在地震作用下的安全性,防止倒塌,减少人员伤亡和财产损失。
设防原则
根据地震烈度、场地条件、建筑高度和结构类型等因素,采用合理的抗震设防标准 和抗震设计措施。
风振舒适度案例分析
高层建筑结构设计知识点
1 高层定义:(1)JGJ3—2002《高层建筑混凝土结构技术规范》将10层及10层以上或高度超过28m 的混凝土划为高层民用建筑。
(2)GB50045—1995《高层民用建筑防火技术规范》和JGJ99—1998《高层民用建筑钢结构技术规范》中规定10层以及10层以上的居住建筑和24m 以上的其他民用建筑为高层建筑。
2 建筑结构的功能:建筑结构是建筑中的主要承重骨架。
其功能为在规定的设计基准期内,在承受其上的各种荷载和作用下,完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发时间中的整体稳定功能。
3 高层建筑结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构以及巨型框架结构等。
4 地震作用:指地震波从震源通过基岩传播一的地面运动,使处于静止的建筑物受到动力作用而产生的强烈振动。
5 三水准二阶段:小震不坏,小震作用下,结构应维持在弹性状态,保证正常使用;中震可修,中等地震作用下,结构可以局部进入塑性状态,但结构不允许破坏,震后经修复可以重新使用;大震不倒,强烈地震作用下,应保证结构不能倒塌。
第一阶段:是针对所有进行抗震设计的高层建筑,除了在确定结构方案和进行结构布置时考虑抗震要求外,还应按照小震作用进行抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计;第二阶段:主要针对甲级建筑和特别不规则的结构,用大震作用进行结构易损部位的塑性变形验算。
6 高层建筑结构布置总原则:综合考虑使用要求,建筑美观、结构合理及便于施工等。
不应采用严重不规则的结构体系;宜采用规则结构;应使结构具有必要的承载能力、刚度和变形能力;应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。
7 框架—剪力墙结构体系特点:既具有框架结构布置灵活、具有大空间、使用方便的特点,又有较大的抗侧刚度和较强的承载能力和抗震性能。
框架和剪力墙共同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,而框架则以承受竖向荷载为主。
8 高层建筑结构的概念设计:指工程结构设计人员运用所学掌握的理论知识和工程经验,在方案决断及初步设计阶段,从宏观上、总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题,主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递途径的设置、关键部位和薄弱环节 判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥以及承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配;结构分析理论的基本假定等等。
【完整】高层建筑结构资料PPT
绪言
一、高层的特点 1、高层建筑的界定
1972年召开的国际高层建筑会议制定了如下的划分规 则: 多层建筑:≤8层。 高层建筑物:
第一类:9-16层,高度≤50米 第二类:17-25层,高度≤75米 第三类:25-40层,高度≤100米 超高层建筑物:>40层,高度>100米
《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95》 规定十层及十层以上的居住建筑(包括首层设 置商业服务网点的住宅);建筑高度超过24m 的公共建筑
国内高层的特点
1、层数增多,高度加大。 2、结构体系日益多样化。 3、悬挑结构、巨型框架结构。 4、平面布置与竖向体型更加复杂。 5、常用不对称、曲线型平面(城市规划、建筑功能的
要求,计算机的广泛应用)。在竖向布置上,一方面竖 向体型趋于多变,阶梯形内收、上部楼层外挑突出的 建筑物增多;另一方面,高低不等的组合体型更广泛 地得到应用。
高层建筑的发展简介及高层建筑物出现的 原 第二类:17-25层,高度≤75米
台北101大楼,高508米
因分析 绪言
另一方面,高低不等的组合体型更广泛地得到应用。 2、结构体系日益多样化。 什么样的建筑物才是高层建筑物? 1、十八世纪末的产业革命带来了生产力发展与经济繁荣。 大工业兴起使人口集中到城市中来,以致造成用地紧张,地价高涨,城市范围逐步扩大仍感局促,为了在较小的土地范围内建造更多 的建筑面积,建筑物不得不向高空发展,这是发展高层建筑最根本的原因。 建筑高度超过24m的公共建筑
度也越来越大。高层建筑的高度竞争,实际
是整个建筑科学技术和人才的竞争,它不仅反应一 个国家科学技术水平,而且也反应一个国家精神 文明、物质文明和经济发展程度和水平。与此同 时,高层建筑的高度竞争,必将不断推动和促进 整个建筑科学、建筑材料和设备的发展,改变传 统的设计概念、计算理论和施工方法,从而使现 代高层建筑日臻完善,适应世界城市化的发展, 满足人们的需求。现在,高层建筑的发展已成为 的必然和时代的潮流。
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计涉及章节:第一章——第二章一、1.高层建筑结构设计的基本原则是什么?高层建筑结构设计的基本原则是:注重概念设计,重视结构选型与平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系,加强构造措施。
在抗震设计中,应保证结构的整体性能,使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。
结构应满足下列基本要求:( l )应具有必要的承载力、刚度和变形能力。
( 2 )应避免因局部破坏而导致整个结构破坏。
( 3 )对可能的薄弱部位要采取加强措施。
( 4 )结构选型与布置合理,避免局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。
( 5 )宜具有多道抗震防线。
2.什么是结构的概念设计?概念设计是指根据理论与试验研究结果和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。
国内外历次大地震及风灾的经验教训使人们越来越认识到建筑物概念设计阶段中结构概念设计的重要性,尤其是结构抗震概念设计对结构的抗震性能将起决定性作用。
国内外许多规范和规程都以众多条款规定了结构抗震概惑设计的主要内容。
规程JGJ--2002 在总则中强调了结构概念设计的重要性,旨在要求建筑师和结构工程师在高层建筑设计中应特别重视规程中有关结构概念设计的各条规定,设计中不能陷人只凭计算的误区,认为不管结构规则不规则,只要计算通得过就可以。
结构的规则性和整体性是概念设计的核心。
若结构严重不规则、整体性差,则仅按目前的结构设计计算水平,难以保证结构的抗震、抗风性能,尤其是抗震性能。
现有抗震设计方法的前提之一是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用,在此前提下,才能以多遇地震作用进行结构计算、构件设计并加以构造措施,或采用动力时程分析进行验算,达到罕遇地震作用下结构不倒塌的目标。
结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,避免结构出现敏感的薄弱部位,地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位,导致结构过早破坏。
结构概念设计是一些结构设计理念,是设计思想和设计原则。
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名词解释:高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。
2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。
3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。
4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。
7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。
(或说转换结构构件所在的楼层)8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。
9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。
是影响重力 P效应的主要参数。
10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。
11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。
12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。
13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。
框架结构的变形特征是呈剪切型的。
14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。
由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。
15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。
在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。
具有上述性能的结构,称为延性结构。
16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。
填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用,技术先进,经济合理,方便施工。
3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高层结构,错层结构,多塔楼结构。
4.8度、9度抗震烈度设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。
5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱—剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。
6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近,以减少扭转效应。
7.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。
1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。
2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。
3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。
4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m,且基础顶面应低于设计地面100mm以上,以免基础外露。
5.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—1/20。
6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。
7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置后浇带,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。
8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时,应进行地基变形验算。
9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位面积上所需施加压力值。
10.偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过大。
11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。
当不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。
12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。
13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用地下空间,也有基础补偿概念。
如果每㎡基础面积上墙体长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。
1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。
2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN/m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。
3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一一考虑活荷载的不利布置。
如果活荷载较大,可按满载布置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。
4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。
5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采用时程分析法进行补充计算。
,6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载和有关可变荷载的组合值之和。
7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计,这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言,就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。
8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜简单、规则、对称、减少偏心。
9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾复等方面的验算问答:1.我国对高层建筑结构是如何定义的?答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高层建筑结构有何受力特点?答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地震力),在建筑结构底部竖向力也很大。
在高层建筑中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正比。
上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。
另外,高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求较高。
3.高层建筑侧向位移如何控制?答:高层建筑应具有足够的刚度,避免产生过大的位移而影响结构的束载力、稳定性和使用要求。
1) 高度等于或大于250m的高层建筑,h ue/ 不宜大于1/500。
2) 高度在150~200m之间时, h ue/在第一条和第二条之间线性内插。
2)高层结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算,应符合下列规定: 1)下列结构应进行弹塑性变形验算: 7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构;甲类建筑和9度设防的乙类建筑;采用隔震和消能技术的建筑。
2)下列结构宜进行弹塑性变形验算: 7度设防的Ⅲ、Ⅳ类场地和8度设防的乙类建筑;板柱一剪力墙结构;9度且高于60米、8度Ⅲ、Ⅳ类场地高于80米、8度Ⅰ、Ⅱ类场地高于100米且竖向不规则的高层建筑结构。
4.高层建筑结构的竖向承重体系和水平向承重体系各有哪些?答:高层建筑结构的竖向承重体系有框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体、板柱—剪力墙以及一些其他形式如:悬挂式结构,巨型框架结构和竖向桁架结构。
高层建筑结构的水平承重体系有现浇楼盖体系(包括肋梁楼盖体系、密肋楼盖体系、平板式楼盖体系、无粘结预应力现浇平扳)、叠合楼盖体系、预制板楼盖体系和组合楼盖体系。
5.简述高层建筑结构布置的一般原则。
答:高层房屋平面宜简单、规则、对称,尽量减少复杂受力和扭转受力,尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合,以减少扭转。
高层建筑,其平面形状可以是方形、矩形和圆形,也可以采用L形、T形、十字形和Y形。
但平面尺寸要满足有关规范要求。
高层结构房屋竖向的强度和刚度宜均匀、连续,无突变。
避免有过大的外挑和内收,避免错层和局部夹层,同一楼层楼面标高尽量统一,竖向结构层间刚度上下均匀,加强楼盖刚度,以加强连接和力的传递。
同时,建筑物高宽比要满足有关规定,并按要求设置变形缝。
1.防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置?在高层建筑中,特别是抗震结构中,怎么处理好这三种维?下列情况宜设防震缝:(1)平面各项尺寸超限而无加强措施。
(2)房屋有较大错层。
(3)各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。
裙房与主体结构高度相差悬殊,重量亦是时,会产生相当大的沉降差,宜设沉降缝。
变形缝尽可能不设,如果设要使三缝合一。
2.为什么抗震结构的延性要求不通过计算延性比来实现?抗震结构都要设计成延性结构,主要是通过设计具有足够延性的构件来实现。
由于地震(大小、时间、地点等)的不确定性,计算参数也难于确定,在地震作用下构件达到的值很难通过计算得到。
值则和截面内力性质,构件材料,配筋方式及配筋数量等许多因素有关,也不宜定量计算。
因此在工程设计中不用来验算延性要求,而是以结构的抗震等级代替延性要求。
不同抗震等级的结构构件有不同的配筋要求。
也即在抗震结构中,结构和构件的延性要求是通过抗震构造措施来实现的。
3.多高层建筑结构的基础有哪些形式?如何选择?答:多、高层建筑的基础类型有单独基础、条形基础、十字交叉条形基础、片筏基础、箱形基础和桩基础等。
基础类型的选择与场地工程地质及水文地质条件、房屋的使用要求及荷载大小、上部结构对不均匀沉降的适应程度以及施工条件等因素有关。
在京开幕下单独基础适用于上部结构荷载较小或地基条件较好的情况;条形基础通常沿柱列布置,它将上部结构较好地连成整体,可减少差异沉降量;十字交叉条形基础比条形基础更加增强基础的整体性,它适用于地基土质较差或上部结构的荷载分布在纵横两方向都很不均匀的房屋;当地基土质较差,采用条形基础也不能满足地基的承载力和上部结构容许变形的要求,或当房屋要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时,可采用片筏基础;若上部结构传来的荷载很大,需进一步增大基础的刚度以减少不均匀沉降时,可采用箱形基础;桩基础也是多、高层建筑常用的一种基础形式,它适用于地基的上层土质较差、下层土质较好,或上部结构的荷载较大以及上部结构对基础不均匀沉降很敏感的情况。