高层建筑结构体系分析报告文案
高层建筑结构分析与评估
高层建筑结构分析与评估随着城市化进程的不断推进,高层建筑在城市中扮演着重要的角色。
然而,高层建筑的安全性和结构稳定性一直是一个备受关注的问题。
本文将对高层建筑结构进行分析与评估,探讨其相关问题和挑战,并提出相应的解决方法。
一、高层建筑结构的特点高层建筑相较于传统建筑具有一些独特的结构特点。
首先,高层建筑的承重结构需要更强的抗震和抗风能力,以应对自然灾害的影响。
其次,由于高层建筑的高度较大,建筑材料和构件的选择必须经过严格的计算和测试,以确保结构的稳定性和安全性。
此外,高层建筑的承重结构通常需要考虑塔楼、柱网结构、框架结构等多种形式的组合,因此结构设计和施工更加复杂。
二、高层建筑结构的分析与评估为了确保高层建筑的结构稳定性和安全性,建筑师和工程师需要进行一系列的分析与评估工作。
具体来说,他们需要考虑以下几个方面:1. 结构设计分析在高层建筑的结构设计中,工程师需要通过使用专业软件和模型来进行结构计算和分析。
他们使用有限元分析、荷载分析等方法来验证设计的可行性,并优化结构以满足建筑性能的要求。
2. 抗震评估由于地震是威胁高层建筑安全性的重要因素,抗震评估显得尤为重要。
工程师需要根据地震波数据和建筑设计参数,使用地震动力学分析方法对建筑结构进行抗震性能分析,以评估结构的抗震能力。
3. 抗风评估高层建筑的结构必须能够抵御来自风力的作用力,因此抗风评估也是必不可少的。
通过风洞试验和数值模拟,工程师可以评估建筑在不同风速和风向下的响应,并采取相应的措施来增强结构的风力稳定性。
4. 构件材料评估在高层建筑的结构设计中,选择适当的构件材料至关重要。
工程师需要评估材料的力学性能、耐久性和抗腐蚀性等因素,以确保结构的安全性和可靠性。
三、高层建筑结构分析与评估的挑战尽管高层建筑结构的分析与评估方法已经得到很大的改进和完善,但仍然存在一些挑战。
其中包括:1. 结构复杂性高层建筑的结构通常比传统建筑更加复杂,涉及到多种不同的结构形式和材料选择。
高层建筑结构体系分析
高层建筑结构体系分析吕敏口珥X(浙江宸泰建筑设计研究院有限公司,浙江义乌322000)!矍蕉苤甜商要】随着社会经济的发辰,城市化进程的发展,城市用地面积越来越紧张,高层建筑成为建筑工程的主流。
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。
城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化.促使了近代高层建筑的出现和发展。
p蝴】高层住宅;结构体系;抗侧力高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。
城市人口集中、用地紧张以乃葑业竞争的激烈化,促使了近代高层建筑的出现和发展。
各国对高层建筑的定义不同,在我国,层数大于或等于1O层的住宅建筑,或建筑高度超过24米的其他民用建筑都称为高层建筑。
1结构体系选型的重要性随着城市人口的不断增加,楼房继续向更高的高度发展,结构所需承担的荷载和倾覆力矩越来越大。
在确保高楼具有足够可靠度的前提下,为了进—步节约材料和刚氏造价,结构构件正在不断更新,设计概念也在不断发展。
建筑结构设计是建筑的骨架,是建筑物赖以存在的基础。
当设计人员进行一项高层住宅的结构设计时,首先需要考虑该工程的功能要求、平面形状和立面体型等建筑特性,根据每种结构形式、结构体系的建筑与结构特点、适用高度范围,并结合以往的设计经验确定其结构方案,包括材料的选择、结构体系的选型及施工方法的确定,其中选型是否合理是建筑成功的关键。
因此正确处理高层建筑结构体系选型问题,对于高层建筑的设计、施工、使用、维护等都有重要意义,对它进行详细分析设计是非常必要的。
2结构体系选型需求分析高层建筑选型是否合理主要表现在结构选型是否满足建筑工程实际需求,因此有必要来分析下建筑结构选型需求。
如果在结构型式的优选时,只顾及近期需要而忽略长期需求,就可能在实际工程中出现一些脱离实际需求、难以适应环境等不良结构型式,那么就给建筑本身和社会带来不良的综合效益。
结构选型需求分析是各种实际需求和选型设计间的桥梁,是对选型设计目标与约束的整体规划。
作为城市视觉焦点的高层建筑,对城市功能、城市风貌及社会生活等的影响日益增大,人们对高层建筑的需求也早已超越传统的使用功能及技术性能,扩大融入到了与人们生活质量及城市社会系统整体综合需求等相关的诸多方面,这种需求纵向涉及高层建筑结构设计、施工、管理、使用、维修、改造、加固、报废等全寿命过程,横向涉及城市社会、业主用户、环境、政治、经济、有关技术规范、规程等的各个方面。
高层建筑的结构体系
高层建筑的结构体系在现代化的城市中,高层建筑如同一座座挺拔的巨人,矗立在天际线之上。
它们不仅是城市繁荣的象征,也是人类建筑技术不断进步的见证。
而要让这些高层建筑稳固地站立,合理的结构体系至关重要。
高层建筑的结构体系就像是建筑的骨骼,承担着整座建筑的重量,并抵御着各种自然力的作用,如风、地震等。
常见的高层建筑结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构和巨型结构等。
框架结构是一种较为常见的结构体系。
在这种体系中,梁和柱通过节点连接形成框架,共同承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以根据使用需求自由划分空间。
然而,其缺点也较为明显,由于框架的侧向刚度较小,在水平荷载作用下,比如强风或地震,容易产生较大的侧向位移,因此不太适合用于太高的建筑。
剪力墙结构则是另一种常见的结构形式。
剪力墙就像是一面巨大的墙壁,它能够有效地抵抗水平荷载。
这种结构体系的优点是侧向刚度大,水平位移小,适用于较高的建筑。
但剪力墙结构的空间布置相对不够灵活,房间的分隔受到一定限制。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在这种结构中,框架和剪力墙协同工作,共同抵抗水平和竖向荷载。
框架主要承担竖向荷载,剪力墙则主要承担水平荷载。
这种结构体系既保证了建筑有一定的灵活空间布局,又具有较好的抗侧力性能,因此在高层建筑中应用广泛。
筒体结构是一种较为高效的结构体系。
筒体可以分为实腹筒、框筒和桁架筒等。
实腹筒是由剪力墙围成的封闭筒体;框筒是由密排柱和深梁组成的框架筒体;桁架筒则是由桁架围成的筒体。
筒体结构具有很大的侧向刚度和承载力,能够适应更高的建筑高度。
巨型结构是一种较为新颖和复杂的结构体系。
它通常由巨型柱、巨型梁和巨型支撑等组成。
巨型结构能够有效地将荷载传递到基础,同时具有良好的抗震性能和抗风性能。
这种结构体系适用于超高层建筑和大型复杂建筑。
在选择高层建筑的结构体系时,需要综合考虑多个因素。
首先是建筑的功能和使用要求。
高层建筑结构特点及体系分析
高层建筑结构特点及体系分析在现代社会,高层建筑随处可见,那么你对其结构特点及体系感兴趣吗?下面就由店铺为你带来高层建筑结构特点及体系分析,希望你喜欢。
高层建筑结构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。
其主要特点有以下几点。
(1)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”。
(2)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要。
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。
从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。
地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。
高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。
(3)概念设计与理论计算同样重要。
抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。
高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析的原则不断完善,但由于地震作用的复杂性和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理进行分析。
实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
高层建筑结构的体系(1)高层建筑结构设计原则。
①钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合,做到安全适用、技术先进、经济合理,并积极采用新技术、新工艺和新材料。
②高层建筑结构设计应重视结构选型和构造,择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案,并注意加强构造连接。
房屋结构总体系分析报告
房屋结构总体系分析报告1. 引言本报告旨在对房屋结构总体系进行分析,包括结构类型、材料选用以及结构稳定性评估等方面。
房屋结构是保证房屋安全和稳定的基础,对于房屋的设计和施工具有重要意义。
通过对房屋结构总体系的分析,我们能够评估房屋的结构性能,为房屋的设计和施工提供参考和指导。
2. 结构类型根据房屋的构造方式和使用功能,房屋结构可以分为多种类型,包括框架结构、桁架结构、桩基结构等。
在本次分析中,我们将以多层住宅为例,讨论框架结构的特点和优势。
框架结构是一种常见的房屋结构类型,其采用柱、梁等构件组成的框架来承载房屋的重量和荷载。
框架结构具有强度高、承载力好、施工方便等特点,适用于多层和高层建筑。
3. 材料选用房屋结构的材料选用对于房屋的安全性和经济性具有重要影响。
在框架结构中,常用的结构材料包括钢筋混凝土和钢结构。
下面将对这两种材料进行简要介绍。
3.1 钢筋混凝土钢筋混凝土是一种由钢筋和混凝土组成的复合材料。
混凝土具有良好的耐久性和抗压强度,而钢筋则能够增加材料的抗拉强度和韧性。
钢筋混凝土结构广泛应用于房屋建筑中,其优点包括承载力高、施工方便、性价比较高等。
3.2 钢结构钢结构是利用钢材作为主要构件的结构系统。
相比于钢筋混凝土,钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快等优势。
钢结构适用于大跨度的房屋建筑,如体育馆、展览馆等。
4. 结构稳定性评估房屋结构的稳定性是指房屋在外部荷载作用下的稳定能力。
在设计和施工过程中,需要评估房屋结构的稳定性,以确保其在使用过程中不发生倒塌等安全事故。
4.1 静力分析静力分析是对房屋结构在静止状态下的稳定性进行评估的方法。
通过计算各构件受力情况,可以判断房屋结构的承载能力和稳定性。
静力分析包括受力分析、位移分析等内容。
4.2 动力分析动力分析是对房屋结构在地震等动力荷载作用下的稳定性进行评估的方法。
通过对房屋的动力响应进行计算,可以评估房屋结构在地震等动力荷载下的响应能力。
房屋结构总体系分析报告
房屋结构总体系分析报告房屋结构总体系分析报告房屋结构总体系分析报告是对一栋住宅建筑物结构进行分析的一份重要文档。
房屋结构是决定建筑物安全性的重要因素,因此一份全面准确的房屋结构分析报告对于建筑物的安全、使用、改造、扩建等方面都具有重要的参考和指导作用。
一、房屋结构总体情况本栋住宅建筑物为多层砖混结构,楼高12层,地下室1层,建筑面积为5000平方米。
整个建筑物结构完整、紧凑,外部墙体为10厘米厚的红砖墙,基础采用8米深的桩基础。
所有楼板采用预制板,大梁、小梁均为钢筋混凝土构造。
二、房屋结构设计质量评估1. 结构组成的科学性本栋住宅建筑物的结构组成较为科学,各构件之间相互协调、衔接,整体结构非常稳固。
建筑物的外部墙体和内墙均采用红砖墙,抗震性能良好。
所有大梁、小梁的材质符合设计要求,应力状态良好,能够承受设计荷载。
整个结构系统紧密,刚度大,可靠性高。
2. 结构的抗震性能通过针对建筑物的抗震性测试,对结构进行评估后得知本栋住宅建筑物具有较好的抗震性能,符合国家建筑材料质量标准。
建筑物中的大梁、小梁、板材在受到地震力作用后,结构变形较小,变形后回弹效果较好。
在抗震设计上,本栋住宅建筑物完全符合国家文化部发布的抗震设计规范要求。
3. 结构的使用功能及建筑物空间利用本栋住宅建筑物的结构设计使得整个建筑空间利用率很高。
建筑物的层高合适,各个房间的分隔符合居住行为规划,建筑物外形简洁大气、美观大方。
设计符合人性化、社会化属性,实现了结构与功能的和谐统一。
三、房屋结构维护、修复及扩建建议1. 日常维护建筑物的结构差不多已经运用了10年左右,建议建筑物业主加强结构维护工作,特别是楼体各处计算机房和机电房的设备,对于漏水、外墙渗漏、空调水垢等问题要及时修复。
此外,建筑物防雷、防盗等设施也应该经常检查。
2. 结构修复由于建筑物已经使用较长时间,建议定期对建筑物原有的钢筋进行检测,及时发现钢筋脱落、断裂等问题。
钢筋脱落应进行修复,断裂应进行重新加固。
小区楼栋结构分析报告
小区楼栋结构分析报告
根据对小区楼栋结构的认真观察和分析,我们得出以下的结论:
1. 建筑材料和结构稳定性:
楼栋主体结构采用了钢筋混凝土框架结构,墙体采用轻质砌
块进行建造。
这种结构能够提供良好的稳定性和承载能力,能够有效地抵御自然灾害和外界冲击。
2. 楼栋布局和内部空间规划:
楼栋的整体布局合理,每栋楼之间保持适当的距离,以确保
每户居民的私密性和安全性。
内部空间划分合理,各个功能区域之间流通性良好,满足了居民的基本居住需求。
3. 结构安全性和耐久性:
楼栋的结构设计符合相关的建筑安全规范和标准,各个承重
构件的工程计算和施工质量均达到了要求。
建筑材料的选用、施工工艺的控制以及对加强梁、柱等关键部位的加固措施,都能够保证楼栋的结构安全性和耐久性。
4. 抗震性和防火性能:
该楼栋采用了抗震设计理念和技术措施,具备一定的抗震能力。
建筑中使用了防火材料和防火构造,有效地提升了楼栋的防火性能,并且配备了适量的消防设施,以应对突发火灾事件。
5. 楼栋外观设计和绿化环境:
楼栋的外观设计简洁大方,符合现代建筑审美要求,与周围
环境和谐相处。
小区周边的绿化景观布置得当,增加了居住环
境的舒适感和美观度。
通过对小区楼栋结构的综合分析,我们认为该楼栋在建筑材料、结构稳定性、安全性、抗震性、防火性能以及外观设计等方面均达到了较高的标准,为居民提供了一个安全、舒适的居住环境。
建筑结构方案分析报告
建筑结构方案分析报告建筑结构方案分析报告一、背景介绍近年来,随着城市化进程的加快,建筑行业迅猛发展,建筑结构也从传统的砖木结构逐渐演变为现代的钢筋混凝土结构。
本报告对某个建筑结构方案进行分析和评价,为项目的进一步发展提供指导。
二、方案分析1. 结构体系该建筑采用了框架结构体系,主要由梁柱和楼板构成。
通过平面上的柱网布置,将竖向载荷传递至地基,保证了整个建筑的稳定性。
楼板则负责水平载荷的承担,使得建筑能够安全地承受风荷载和地震力等外力作用。
2. 选择钢筋混凝土相比传统的砖木结构,钢筋混凝土结构具有以下优势:- 抗震性能好:钢筋混凝土具有较高的抗震性能,能够有效地减小地震对建筑物的破坏。
- 施工速度快:钢筋混凝土建筑的施工速度相对较快,能够缩短工期,提高项目的进展。
- 可塑性强:钢筋混凝土具有较好的可塑性和韧性,能够在遭受冲击和变形时仍能保持相对稳定的结构。
3. 结构材料选型在该方案中,主要采用了普通钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。
普通钢筋混凝土用于大部分梁柱和楼板的构造,而预应力钢筋混凝土则用于大跨度梁和柱的构造。
通过预先施加预应力,可以在一定程度上提高梁和柱的承载能力和整体稳定性。
4. 结构稳定性分析在钢筋混凝土结构中,对结构的稳定性进行分析是至关重要的。
在该方案中,通过使用专业的结构分析软件,对结构的受力情况进行模拟和评估。
通过分析,发现该方案在强度、刚度和稳定度等方面均符合设计要求,能够满足建筑物的使用和使用寿命要求。
三、方案评价1. 结构安全性通过对该方案的分析,发现其具有良好的抗震性能和稳定性。
结构可以承受正常使用和风荷载、地震力等外力的作用,保证了建筑物的安全性和稳定性。
2. 施工效率该方案采用钢筋混凝土结构,施工速度相对较快,能够缩短工期,提高项目进展。
技术工人在施工过程中能够熟练掌握施工工艺,减少施工中的失误和质量问题。
3. 资源利用钢筋混凝土结构可以通过优化设计减少材料的使用量,同时能够在一定程度上循环利用。
高层建筑的结构体系特点分析
高层建筑的结构体系特点分析摘要:随着社会经济的发展,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。
本文结合论述高层建筑结构设计有很多基本概念,掌握理解这些概念对从事高层建筑结构设计的工程技术人员十分有益。
关键词:高层建筑结构设计问题分析一、高层建筑各专业设计的协调高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程,涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节,参与高层建筑设计的工程师都深深体会到,对于每个专业单独而言是最完美的设计,但结合在一起却不是优秀的设计。
“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分,高层建筑设计既是各个专业自我完善的过程,也是各个专业之间互相协调的过程。
我们认为在方案设计、初步设计阶段一般应以建筑专业牵头进行各专业协调,在施工图设计阶段则应以结构专业为主进行各专业协调。
高层建筑结构设计除了采用合理的结构体系,先进的计算技术外,大量的工作是搞好与其它专业的协调,以便保证结构计算简图的实现。
二、高层结构分析设计特点(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向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,是与楼房高度的二次方成正比;另一方面,对某一定高度的楼房来讲,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,其数值则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,会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。
与较低的楼房不同结构侧移已成为高层建筑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。
大厦外墙结构分析报告
大厦外墙结构分析报告根据外墙结构分析,本报告总结了大厦外墙结构的情况,并提供了适当的建议和解决方案。
一、结构分析大厦外墙主要采用钢筋混凝土框架结构,并配有部分砖石墙体。
整体结构牢固,抗震性能良好。
经过初步检测,外墙结构整体完好无损,没有明显的开裂和渗漏现象。
但是,部分砖石墙体已出现脱落和裂缝现象,需要注意。
二、存在问题及建议1.砖石墙体脱落:部分砖石墙体使用时间较长,已经出现脱落现象,对外墙的整体外观和结构稳定性造成了影响。
建议对脱落的砖石墙体进行修复,以防止进一步脱落。
修复材料可以选择与原有墙体材料相匹配的砖石,修复工作需由专业人员进行。
2.砖石墙体裂缝:部分砖石墙体出现了细小的裂缝,在长时间的风化和受力作用下,这些裂缝可能会进一步扩大。
建议定期对外墙进行检查,一旦发现裂缝,及时进行修复。
修复方法可以采用填补和加固等方式,确保外墙的稳定性。
3.防水层检查:大厦外墙防水层的完好程度对建筑物的保护至关重要。
建议定期检查外墙防水层的状况,是否有破损或渗漏的情况。
如发现问题,应及时修补或更换防水材料,以确保外墙的防水性能。
4.外墙保温层:考虑到能耗和节能的要求,大厦外墙一般会有保温层。
建议检查保温层是否完好,是否有破损或空鼓现象。
如发现问题,应及时修复或更换保温材料,以保证外墙的保温性能和造型效果。
5.外墙石材饰面:如果大厦外墙采用了石材饰面,建议定期检查石材的粘接状况和整体的外观效果。
如发现石材脱落或变形,应及时进行修复或更换,以保持外墙的美观性和安全性。
三、结论大厦外墙结构整体较为牢固,抗震性能良好。
然而,部分砖石墙体出现了脱落和裂缝现象,需要进行修复和加固。
此外,外墙防水层、保温层和石材饰面也需要定期检查和维护。
通过及时的维修和保养,可以确保大厦外墙的结构和外观的稳定和美观。
四、建议1.制定定期的外墙检查计划,包括检查砖石墙体、防水层、保温层和石材饰面等,确保外墙的稳定性和美观性。
2.合理选择和使用修复和维护材料,确保维修和加固的效果。
某高层建筑结构设计实例分析(全文)
某高层建筑结构设计实例分析(全文)范本1:一:引言本文档旨在对某高层建筑结构设计进行实例分析,对建筑的结构设计进行全面的介绍和分析。
首先介绍该高层建筑的背景和需求,然后分析结构设计的目标和原则,最后详细讲解具体的结构设计方案。
二:背景与需求1. 建筑背景:介绍该高层建筑的地理位置、规模和用途等基本情况。
2. 需求分析:分析该高层建筑对结构设计的要求,包括承重能力、抗震性能、空间利用效率等方面。
三:结构设计目标与原则1. 目标设定:确定该高层建筑的结构设计目标,如提高承重能力、优化空间利用等。
2. 设计原则:介绍结构设计中应遵循的原则,如合理分布荷载、采用高强度材料等。
四:结构设计方案1. 结构系统:详细介绍该高层建筑所采用的结构系统,如框架结构、筒体结构等。
2. 结构材料:介绍所选择的结构材料,包括混凝土、钢材等。
3. 结构构件:讲解各个结构构件的设计原理和计算方法,包括梁、柱、板等。
4. 抗震设计:说明抗震设计的方法和要点,包括弹性设计、减震措施等。
五:工程实施及管理1. 工程施工:介绍该高层建筑结构的施工方法和流程。
2. 质量控制:详细说明质量控制的要求和措施,包括施工监督、材料检测等。
六:总结与展望1. 结果总结:对本文档中所介绍的结构设计方案进行总结和评价。
2. 展望未来:对该高层建筑结构设计的发展趋势进行展望,提出进一步研究的方向和建议。
附件:本文档涉及的相关资料和图纸。
法律名词及注释:1. 建筑法:指中华人民共和国颁布的有关建筑行业的法律法规。
2. 土建工程施工管理规范:指对土建工程施工过程中的相关管理要求进行规范的文件。
范本2:一:导言本文档旨在对某高层建筑的结构设计进行实例分析,以全面介绍该建筑的结构设计方案。
首先介绍该建筑的背景和需求,并分析结构设计的目标和原则。
接下来详细讲解具体的结构设计方案,包括结构系统、结构材料和抗震设计等。
最后对工程实施及管理进行探讨,总结与展望。
二:背景与需求1. 建筑背景:介绍该高层建筑的地理位置、使用目的和规模等基本信息。
建筑构架分析报告范文
建筑构架分析报告范文1.引言文章1.1 概述:本报告旨在对建筑构架进行深入分析,从而全面了解其结构特点和设计原理。
通过对构架的材料、构造形式、承载能力等要点进行分析,可以更加全面地掌握建筑物的结构性能,为设计和施工提供有效参考。
本报告将对构架分析的基本要点进行详细阐述,旨在为相关领域的专业人士提供参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分主要是介绍整篇文章的框架和构成部分。
本文的结构包括引言、正文和结论三个部分。
首先,引言部分介绍了本篇文章的概述,简要说明了文章要探讨的主题和范围,以及文章的目的和意义。
然后,引言部分还介绍了整篇文章的结构,包括正文部分和结论部分。
其次,正文部分是文章的核心部分,包括了构架分析的要点,分别讨论了构架分析的关键内容,对建筑构架的结构、设计、材料等进行了详细的分析和讨论,形成了全面的话题探讨。
最后,结论部分对正文部分进行了总结,概括了文章的主要观点和结论,对文章的主题进行了深入的阐述和总结。
同时,还对未来的研究方向进行了展望,指出了进一步研究的方向和价值。
1.3 目的本报告的目的是对建筑构架进行深入分析,以揭示其结构特点、承载能力、稳定性等方面的情况。
通过对构架分析要点的详细研究,我们旨在为相关领域的专业人士提供有益的参考和指导,帮助他们更好地理解和应用构架的相关知识。
同时,本报告也旨在为建筑设计、施工和维护提供理论依据和实践指导,从而保障建筑结构的安全可靠性,促进建筑行业的持续健康发展。
通过本报告的撰写和发布,我们希望能够促进建筑构架领域的学术交流和技术进步,为建筑行业的发展贡献我们的力量。
2.正文2.1 构架分析要点1构架分析要点1: 建筑结构类型和材料选择在进行建筑构架分析时,首先需要对建筑的结构类型和所选用的材料进行详细的分析。
建筑结构的类型包括钢结构、混凝土结构、木结构等,每种结构类型都有其特点和适用范围。
而材料选择则涉及到建筑的承重能力、抗震性能、耐久性等方面的考量。
高层建筑结构分析
高层建筑结构分析随着城市的不断发展和人口的日益增长,高层建筑如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市土地资源紧张的有效途径。
然而,高层建筑的建设并非简单地堆砌楼层,其结构设计和分析至关重要。
高层建筑的结构体系多种多样,常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构由梁和柱组成,具有布置灵活、空间大的优点,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。
剪力墙结构则是利用钢筋混凝土墙板来承受水平和竖向荷载,抗侧刚度大,但空间布置不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又有较好的抗侧性能,在高层建筑中应用广泛。
筒体结构包括框筒、筒中筒等形式,具有很强的抗侧能力,适用于超高层建筑。
在进行高层建筑结构分析时,需要考虑众多因素。
首先是风荷载。
随着建筑高度的增加,风对建筑的影响愈发显著。
强风可能导致建筑结构产生振动,甚至破坏。
因此,在设计中需要准确计算风荷载,并采取相应的抗风措施,如增加结构的刚度、设置阻尼器等。
地震作用也是一个关键因素。
地震会给建筑带来水平和竖向的振动,严重威胁结构的安全。
为了确保高层建筑在地震中的稳定性,需要进行抗震分析和设计。
这包括确定建筑的抗震设防烈度、选择合适的结构体系和抗震构造措施等。
同时,还要对结构进行动力分析,评估其在地震作用下的响应。
除了风荷载和地震作用,高层建筑的自重也是一个不可忽视的因素。
随着楼层的增加,建筑自重会大幅增加,这对基础和下部结构的承载能力提出了更高的要求。
因此,在设计时需要合理选择建筑材料,优化结构布置,以减轻自重并保证结构的安全性。
在高层建筑结构分析中,还需要考虑温度变化对结构的影响。
由于高层建筑暴露在外界环境中,太阳辐射、季节温差等会导致结构产生温度应力。
如果不加以考虑,可能会引起结构的开裂和变形。
另外,施工过程对高层建筑结构的影响也不容忽视。
施工顺序、临时支撑的设置和拆除等都会改变结构的受力状态。
某高层住宅结构设计分析
某高层住宅结构设计分析在城市化进程不断加快的今天,高层住宅如雨后春笋般涌现。
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,还直接影响着居民的生活质量和舒适度。
本文将对某高层住宅的结构设计进行详细分析。
一、工程概况该高层住宅位于_____市_____区,总建筑面积为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,结构形式为_____结构。
二、结构选型1、主体结构考虑到建筑的高度和使用功能,主体结构采用了_____结构体系。
这种结构体系具有良好的抗震性能和空间整体性,能够有效地抵抗水平荷载和竖向荷载。
在梁柱的布置上,充分结合建筑平面布局,尽量做到规则、对称,以减小结构的扭转效应。
2、基础形式根据地质勘察报告,结合建筑物的荷载分布情况,基础采用了_____基础形式。
这种基础能够有效地将上部结构的荷载传递到地基中,保证建筑物的稳定性。
三、荷载取值1、恒载包括结构自重、建筑面层、隔墙等的自重,根据实际材料和构造进行计算。
2、活载按照相关规范,对不同功能房间的活荷载进行取值,如客厅、卧室、阳台等。
3、风荷载根据当地的气象资料和建筑高度,确定风荷载标准值。
4、地震作用根据抗震设防烈度和场地类别,计算地震作用。
四、结构计算分析1、整体计算采用了_____结构分析软件进行整体计算,分析结构在各种荷载组合下的内力和变形。
计算结果表明,结构的各项指标均满足规范要求,如层间位移角、周期比、剪重比等。
2、构件计算对梁、柱、墙等主要构件进行详细的内力分析和配筋计算,确保构件的强度和稳定性。
在计算过程中,充分考虑了构件的抗震构造要求,如箍筋加密区、纵筋锚固长度等。
五、抗震设计1、抗震等级确定根据建筑的高度、结构形式和抗震设防烈度,确定了结构的抗震等级。
2、抗震措施采取了一系列的抗震措施,如设置抗震缝、加强梁柱节点的构造、提高混凝土的强度等级等。
对楼梯间等关键部位进行了专门的抗震设计,保证人员在地震时的疏散安全。
论高层建筑的结构特点和建筑体系
论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑作为城市建设的重要组成部分,具有独特的结构特点和建筑体系。
它不仅是城市风貌的重要标志,更是城市功能的重要体现。
本文将从高层建筑的结构特点和建筑体系两个方面进行探讨。
一、高层建筑的结构特点1. 立柱结构高层建筑的结构设计通常采用立柱结构。
立柱是承担建筑垂直荷载的主要构件,其承载能力直接影响整个建筑的安全性。
在高层建筑中,通常会采用混凝土或钢结构的立柱,以确保其承载能力和稳定性。
由于高层建筑需要承载更大的荷载和抵御更强的地震和风力作用,因此钢结构在高层建筑中得到了广泛应用。
钢结构具有自重轻、刚度高、施工速度快等优点,能够满足高层建筑对结构的高强度和高稳定性的要求。
3. 外挂结构为了增加高层建筑的稳定性和抗风性能,一些高层建筑采用了外挂结构。
外挂结构是指在建筑外部增设构件或装饰材料,通过外部构件与主体结构相连接,从而增加建筑的稳定性和抗风能力。
外挂结构的设计与施工需要考虑到与主体结构的连接方式、外部构件的重量和风荷载等因素,以确保其安全可靠。
4. 混凝土结构混凝土结构是高层建筑中最常见的结构形式之一。
混凝土结构具有自重大、抗震性能好、耐久性优等特点,能够满足高层建筑对结构强度和稳定性的要求。
混凝土还可以通过预应力等方式进行加固,提高其承载能力和抗震性能。
5. 空间结构高层建筑的空间结构通常较为复杂,需要考虑到建筑的承载性能、变形控制、外部环境等多种因素。
为了满足这些要求,高层建筑通常采用框架结构、网壳结构、空间网架结构等形式,以确保建筑的整体稳定性和安全性。
二、高层建筑的建筑体系1. 基础系统高层建筑的基础是其建筑体系的重要组成部分,对建筑的稳定性和安全性具有至关重要的影响。
基础系统通常包括地基基础、基础梁、基础板等构件,其设计和施工需要考虑到土质条件、荷载特性、地基沉降等因素,以确保建筑的稳定和安全。
2. 立面系统高层建筑的立面系统是其外部形象的重要表现形式,也是其能源节约和环保的重要手段。
浅析高层建筑结构体系及特点
浅析高层建筑结构体系及特点随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
而高层建筑的结构体系则是确保其安全、稳定和经济合理的关键因素。
本文将对高层建筑常见的结构体系及其特点进行简要分析。
一、框架结构体系框架结构是由梁和柱通过节点连接组成的承重骨架。
在框架结构中,梁和柱承受垂直和水平荷载,并将其传递到基础。
框架结构的优点在于建筑平面布置灵活,可提供较大的室内空间,便于用户根据不同需求进行分隔和布置。
同时,框架结构的施工相对简单,进度较快。
然而,框架结构也存在一些不足之处。
其侧向刚度较小,在水平荷载(如风荷载、地震作用)下,结构的位移较大,限制了其在高层建筑中的应用高度。
此外,框架节点应力集中显著,对节点的施工质量要求较高。
二、剪力墙结构体系剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承受竖向荷载,还承担水平荷载。
剪力墙结构的主要优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下,结构的位移较小,具有良好的抗震性能。
同时,剪力墙结构的整体性好,房间内无梁柱外露,美观性较好。
不过,剪力墙结构的缺点也较为明显。
由于墙体较多,建筑平面布置的灵活性受到一定限制,难以满足用户对大空间的需求。
而且,剪力墙结构的自重较大,会增加基础的造价。
三、框架剪力墙结构体系框架剪力墙结构是将框架结构和剪力墙结构结合起来的一种结构体系。
在这种体系中,框架和剪力墙共同承担竖向和水平荷载。
框架剪力墙结构综合了框架结构和剪力墙结构的优点。
它既具有框架结构平面布置灵活的特点,又具有剪力墙结构侧向刚度大的优势。
在水平荷载作用下,剪力墙承担大部分水平力,框架则承担少部分水平力,两者协同工作,有效地控制了结构的位移。
然而,框架剪力墙结构的设计和施工相对复杂,需要合理确定框架和剪力墙的刚度比例,以确保结构的协同工作性能。
四、筒体结构体系筒体结构包括框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
高层建筑结构分析
高层建筑结构分析高层建筑是现代城市中的重要组成部分,其结构设计对于安全性和稳定性至关重要。
本文将对高层建筑的结构进行分析,讨论各种结构形式的利弊,以及应对地震等外力作用的设计考虑。
一、悬臂结构悬臂结构是一种常用的高层建筑结构形式,其特点是底部支撑,顶部悬挂。
这种结构形式使得中间没有垂直的支撑柱,增加了空间的利用率。
然而,悬臂结构对于地震的抗力相对较弱,因为没有支撑柱可以吸收地震产生的水平力。
因此,在设计悬臂结构的高层建筑时,需要采取一系列的加强措施,如设置加固框架、增加剪力墙等。
二、框架结构框架结构是高层建筑中最常见的结构形式之一。
其特点是由柱、梁和楼板组成的框架支撑整个建筑。
框架结构能够提供良好的刚度和稳定性,适用于各种类型的高层建筑。
然而,框架结构在地震中的耐力相对较差,容易发生框架节点的破坏。
因此,为了增强框架结构的抗震性能,可以采用加固节点、增加剪力墙等措施。
三、筒状结构筒状结构是一种利用建筑外立面形成封闭的圆筒形结构的设计形式。
筒状结构具有较好的抗震性能,因为其外立面能够分担水平荷载,减少对主体结构的作用。
此外,筒状结构还能够实现低频振动和多摇摆周期,提高建筑的稳定性。
然而,筒状结构的施工难度较大,且在使用空间布局上存在一定的局限性。
四、双壳结构双壳结构是一种将两个外壳结合在一起的设计形式,外壳之间形成一个空间,类似于双层外壳之间的蓄水层。
双壳结构能够分担外部荷载,并通过空气压力平衡内外荷载。
这种结构形式能够提供良好的抗震性能和隔热性能,适用于高层建筑。
但是,双壳结构的设计和施工难度较大,且成本较高。
以上是几种常见的高层建筑结构形式,每种结构形式都有其特点和适用范围。
在实际设计中,需要综合考虑建筑的用途、地理环境、成本等因素,选择合适的结构形式。
总结:高层建筑的结构设计是确保建筑安全可靠的重要环节。
不同的结构形式对于抗震性能和稳定性有不同的影响,需要根据具体情况进行选择和设计,以提高高层建筑的整体安全性。
高层建筑分析报告
高层建筑分析报告在现代城市的天际线中,高层建筑如同一座座巍峨的巨人,它们不仅是城市繁荣的象征,也是人类建筑技术和设计理念不断进步的见证。
本文将对高层建筑进行全面的分析,涵盖其定义、发展历程、结构特点、设计要点、施工技术、消防安全以及未来趋势等方面。
一、高层建筑的定义对于高层建筑的定义,在不同的国家和地区可能会有所差异。
一般来说,当建筑物的高度超过一定的数值,通常被认为是高层建筑。
在我国,规定 10 层及 10 层以上或房屋高度超过 28m 的住宅建筑以及房屋高度大于 24m 的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。
二、高层建筑的发展历程高层建筑的发展可以追溯到 19 世纪末 20 世纪初。
当时,随着工业革命的推进,城市人口急剧增加,土地资源日益紧张,促使人们开始向空中拓展空间。
早期的高层建筑多采用砖石结构,高度有限。
随着钢铁和混凝土等新型建筑材料的出现,以及电梯技术的不断改进,高层建筑的高度和规模得以不断突破。
20 世纪中叶以后,高层建筑在全球范围内迅速发展。
美国的纽约、芝加哥等城市成为高层建筑的重要发源地,出现了许多具有代表性的作品,如纽约的帝国大厦和芝加哥的西尔斯大厦。
近年来,亚洲的一些国家和地区,如中国、阿联酋等,也在高层建筑领域取得了显著成就,不断刷新着世界高层建筑的记录。
三、高层建筑的结构特点高层建筑的结构设计是确保其安全和稳定的关键。
常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构由梁柱组成框架来承受竖向和水平荷载,具有较好的空间灵活性,但抗侧刚度相对较小。
剪力墙结构则主要依靠墙体来抵抗水平荷载,具有较大的抗侧刚度,但空间布局相对受限。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗侧性能。
筒体结构包括框筒、筒中筒、束筒等形式,具有很强的抗侧和抗扭能力,适用于高度较高的建筑。
此外,为了提高高层建筑的抗震性能,还会采用一些特殊的结构措施,如设置消能减震装置、加强节点连接等。
高层建筑的结构和安全性分析
高层建筑的结构和安全性分析在现代都市化的进程中,高层建筑成为了城市发展的重要标志和经济增长的催化剂。
然而,随着建筑高度的不断增加,高层建筑的结构和安全性也成为了人们关注的焦点。
本文将就高层建筑的结构和安全性进行分析与探讨。
第一部分:高层建筑的结构高层建筑的结构是保证其稳定性与安全性的基石。
一般而言,高层建筑的结构分为框架结构、筒状结构和核心筒结构三种形式。
框架结构是最常见、也是最经典的建筑结构形式。
框架结构采用柱-梁系统,通过立柱承担垂直荷载,梁承担水平荷载,通过这种方式来保证整个建筑的稳定性。
框架结构的特点是结构简单、施工快速、可灵活调整,但在地震等自然灾害中承受较大挑战。
筒状结构是一种新兴的高层建筑结构形式。
该结构以整体筒状外包结构来分担建筑的荷载,通过不断加厚壁板来承载垂直荷载,从而降低了对于柱梁系统的依赖。
筒状结构的优点在于可以承载更大的荷载,并且结构更加坚固,但由于加厚壁板的施工难度较大,造价也相对较高。
核心筒结构是目前应用最广泛的高层建筑结构形式。
核心筒结构以核心筒作为建筑的主要承载系统,外部则采用框架结构。
核心筒结构的主要特点是整体刚性较强,可以有效应对地震和风荷载等自然灾害,同时也提供了较大的空间灵活性。
第二部分:高层建筑的安全性高层建筑的安全性首先是指在正常使用和突发灾害情况下的安全。
在正常使用情况下,高层建筑的安全性主要体现在结构稳定、防火安全、电气安全、排烟逃生等方面。
建筑设计师在设计阶段应充分考虑使用者的安全和便利,增设适当的消防设施,如消防栓、防火门等,并确保电路的稳定性和可靠性,通过排烟能力的提升以确保人员的安全疏散。
在突发灾害情况下,高层建筑的安全性主要包括抗震、防风、防火等能力。
抗震性是高层建筑最基本的要求之一,建筑师需要合理设计建筑结构,采用各种减震措施以应对地震。
防风性是指建筑对于风荷载的抵抗能力,设计师需要根据所处地域的气候特点合理选择建筑结构形式。
防火性是高层建筑的重要指标之一,建筑需要合理设置防火分隔、防烟通道等设施,以降低火灾的风险。
高层建筑结构体系分析报告文案
结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。
在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。
高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力埴、框架-剪力埴、筒体以及它们的组合。
一.框架结构框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于“刚节点”。
从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。
刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也很好。
所以,框架结构可以扩大梁的跨度,而且房屋的层数也可以増加。
故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。
框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。
它在建筑中的最大优点在于不靠砖境承重,建筑平面布置灵活,可以获得较大的使用空间,所以它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三较框架或超静定的双较框架与无较框架。
混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
工程实例:概述】艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建,自1887年到1931年纽约帝国大厦落成前,保持了45年世界最高建筑物的地位,铁塔高320公尺,建筑设计最著名的是防强风吹袭的对称钢筋设计,兼具实用与美感考量。
铁塔共分3层,登顶收费依楼层而定。
搭快速升降梯直达274公尺高的顶层,就可尽览巴黎美景,白天视野佳时可远眺72公里远。
结构特色】埃菲尔铁塔采用框架结构的全钢结构,艾菲尔铁塔的金属构架有1.5万个,重达7000吨,施工时共钻孔700万个,使用钏钉250万个,施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。
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高层建结筑构体系分析结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。
在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。
高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
一.框架结构框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于“刚节点”。
从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。
刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也很好。
所以,框架结构可以扩大梁的跨度,而且房屋的层数也可以增加。
故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。
框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。
它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,可以获得较大的使用空间,所以它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。
混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
工程实例:概述】艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自 1887 年到 1931 年纽约帝国大厦落成前, 保持了 45 年世界最高建筑物的地位, 铁塔高 320 公尺, 建筑设计最著名的是防强风吹袭的对称钢筋设计, 兼具实用与美感考量。
铁塔共分 3 层, 登顶收费依楼层而定。
搭快速升降梯直达 274 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺 72 公里远。
结构特色】埃菲尔铁塔采用框架结构的全钢结构,艾菲尔铁塔的金属构架有1.5万个,重达7000吨,施工时共钻孔700万个,使用铆钉250万个,施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。
铁塔占地约1万平方米,塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构别具一格。
从远处看去,它四脚立地。
拔地而起,呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。
铁塔除顶端塔楼外,分为三层,在57米、115米和276米处设有三个了望平台,供游客凭栏眺望。
他独特的全金属结构在当时确实是太为改革创新:艾菲尔铁塔由一百五十万个铆钉连接固定,艾菲尔先生还曾决定将18038个铸铁配件更换为更为轻巧坚固的合金配件,所以,最后建成的艾菲尔铁塔非常“轻”。
在它所矗立的水泥地面上,每平方厘米只承受4.5公斤的压力。
它的总重量是10000吨,其中包括7300吨的四脚金属支架。
它的四个支点间形成了一个边长为125米的正方形。
加上塔顶部天线的高度,艾菲尔铁塔总高度为324米。
它的第二层在离地面149米的高度上,第一层也离地面有 91米。
在它建成的时候,艾菲尔铁塔曾一度是世界上最高的建筑,并将此纪录一直保持了45年,直到1931年纽约帝国大厦落成前。
二.剪力墙结构剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构,承受竖向荷载和水平荷载,是高层建筑中常用的结构形式。
由于纵、横向剪力墙在其自身平面的刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小,因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易满足,适宜于建造层数较多的高层建筑。
剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载,包括水平风荷载和水平地震作用。
剪力墙的力分析包括竖向荷载作用下的力分析和水平荷载作用下的力分析。
在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受的力比较简单,可按照材料力学原理进行。
在水平荷载作用下剪力墙的力和位移计算都比较复杂,因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的力及位移计算。
剪力墙的分类及受力特点:为满足使用要求,剪力墙常开有门窗洞口。
理论分析和试验研究表明,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。
洞口是否存在,洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。
剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和壁式框架等几种类型。
不同类型的剪力墙,其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同,计算其力和位移时则需采用相应的计算方法。
1.整体剪力墙无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口,但洞口的面积不超过墙体面积的15%,且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时,可以忽略洞口对墙体的影响,这种墙体称为整体剪力墙(或称为悬臂剪力墙)。
整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算。
2.小开口整体剪力墙当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时,通过洞口的正应力分布已不再成一直线,而是在洞口两侧的部分横截面上,其正应力分布各成一直线。
这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外,每个墙肢还出现局部弯矩,因为实际正应力分布,相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。
但由于洞口还不很大,局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15%。
因此,可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定,且大部分楼层上墙肢没有反弯点。
力和变形仍按材料力学计算,然后适当修正。
在水平荷载作用下,这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律,变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力,当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时,其截面变形仍接近于整体截面剪力墙,这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。
3.联肢剪力墙洞口开得比较大,截面的整体性已经破坏,横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律。
但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多,每根连梁中部有反弯点,各墙肢单独弯曲作用较为显著,但仅在个别或少数层,墙肢出现反弯点。
这种剪力墙可视为由连梁把墙肢联结起来的结构体系,故称为联肢剪力墙。
其中,仅由一列连梁把两个墙肢联结起来的称为双肢剪力墙;由两列以上的连梁把三个以上的墙肢联结起来的称为多肢剪力墙。
当剪力墙沿竖向开有一列或多列较大的洞口时,由于洞口较大,剪力墙截面的整体性已被破坏,剪力墙的截面变形已不再符合平截面假设。
这时剪力墙成为由一系列连梁约束的墙肢所组成的联肢墙。
开有一列洞口的联肢墙称为双肢墙,当开有多列洞口时称之为多肢墙。
4.壁式框架洞口开得比联肢剪力墙更宽,墙肢宽度较小,墙肢与连梁刚度接近时,墙肢明显出现局部弯矩,在许多楼层有反弯点。
剪力墙的力分布接近框架,故称壁式框架。
壁式框架实质是介于剪力墙和框架之间的一种过渡形式,它的变形已很接近剪切型。
只不过壁柱和壁梁都较宽,因而在梁柱交接区形成不产生变形的刚域。
当剪力墙的洞口尺寸较大,墙肢宽度较小,连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时,剪力墙的受力性能已接近于框架,这种剪力墙称为壁式框架。
剪力墙结构的使用围:1.框架-剪力墙结构。
是由框架与剪力墙组合而成的结构体系,适用于需要有局部大空间的建筑,这时在局部大空间部分采用框架结构,同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗侧能力,从而满足高层建筑的要求。
2.普通剪力墙结构。
全部由剪力墙组成的结构体系。
3.框支剪力墙结构。
当剪力墙结构的底部需要有大空间,剪力墙无法全部落地时,就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。
工程实例概述】1985 年建成的汇丰银行大楼 . 地面以下四层,基础埋深为-20m ,地面以上43 层,高175m ;采用矩形平面,底层平面尺寸为55m×72m 。
建筑规划要求大楼底层为全开敞式大空间,与前面的皇后广场自然地连成一片 . 由于开敞底层限制了上部框架落地,最后确定采用钢结构悬挂体系。
由八根“格构柱”和五层纵、横向桁架梁组成悬挂体系的主构件( 下图) ,承担着整个大楼的全部水平荷载和竖向荷载 . 每根格构柱是由两个方向间距分别为48m 和51m 的四根圆形钢管;以及沿高度每隔39m 的四根纵、横向变裁面箱形梁所组成。
沿房屋的横向,构架柱的净距为11.1m ;沿房屋的纵向,一对格构柱之间的净跨度为33.6m ,两端悬臂长度为10.8m 。
各道桁架梁之间的4—7 层楼板,通过吊杆悬挂在上一层的桁架梁上。
结构设计】风荷裁作用下的结构分析结果表明,纵向或横向水平力作用下,结构体系的侧移曲线均属剪切型变形。
结构的动力分析结果给出,沿房屋纵向( 东西方) ,结构的基本周期为4.5s ,第二和第三扭转振型的周期分别为3.7s 和3.1s 。
比其它结构体系的自振周期稍长。
整座大楼钢结构的总用钢量为2500T 。
在框架结构中杆件以受弯为主,截面刚度主要取决于截面高度,但过大的截面高度势必增加层高,或使得结构构件与建筑功能发生矛度。
巨型框架的概念实际上是把框架梁柱截面大幅度提高,把每一栋高层框架结构划分成很少几层,每层的梁柱都特别大。
例如,对于巨型截面来说,截面刚度与截面高度3 次方成正比。
巨型框架的横梁可以为各种大型水平结构。
它利用整体楼层作为“梁”高,可以是箱形截面或桁架;巨型框架的立柱一般为筒体结构。
巨型框架利用了把荷载集中在主要承重结构上的概念,其他柱子不必从上通到地。
每个小柱只需承受横梁之间少数几层荷载,截面可以做得很小;采用巨型框架结构,巨型横梁下的楼层,没有中间小柱,可以布置餐厅、会议厅及游泳池等需要大空间的楼层。
亚洲大酒店以及新华大厦都是巨型框架结构。
此外,巨型框架结构可以利用中间大横梁下部空间开设大洞口,让一部分气流通过,从而大大减小风荷载,这是别的结构难以做到的。
但是,由于构件刚度增大,温度、收缩和局部压力的影响也会加剧,节点构造上也会出现新的问题。
三.框架-剪力墙结构由于框架结构的主要特点是能获得大空间的房屋,房间布置灵活。
而其主要弱点是侧刚度较小,侧移较大。
而剪力墙结构侧向刚度大,可减小侧移。
但是全剪力墙结构无法布置大空间房屋。
因此,框架.剪力墙结构体系恰好是对两者取长补短,既能布置大空间房屋与小空间房屋,布置灵活,又具有较大的侧向刚度,弥补纯框架结构之小足,所以广泛用于层数较多、房屋总高较高的建筑,而且可以灵活布置大小空间房间,适应较多的建筑功能要求。
对于地震区建筑来说,框架一剪力墙结构具有两道抗震防线即剪力墙与框架。
框架.剪力墙结构的主要缺点,由于功能要求,剪力墙布置位置往往受到限制,往往不可避免地造成刚心、质心不重合,产生偏心扭矩。
同时其侧向刚度还是偏小.房屋建造高度受到限制。
框架一剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯剪型。
工程实例概述】市政府机关办公大楼建筑总高84.3m,总长180.3m,总建筑面积62390平方米,大楼地上21层,其总一层为架空停车场,二层为入口大厅,三层以上为政府办公用房,裙楼为会议用房,设400人大型报告厅2个,容纳80人的电视会议厅和200平方米的贵宾接待厅各一个,大楼设地下室一层,为后勤服务和设备用房。