高层住宅结构设计应用
建筑结构设计中框架结构设计的应用
建筑结构设计中框架结构设计的应用
框架结构是建筑结构设计中常见的一种设计形式，它通过构件之间的相互连接而形成一个稳定的整体。
框架结构具有以下应用：
1. 高层建筑：框架结构在高层建筑中得到广泛应用。
高层建筑的框架结构通常由纵向的柱子和横向的梁构成，柱子负责承重，将荷载传递到地基上，梁则起到连接和稳定的作用。
框架结构能够确保高层建筑的整体稳定性和安全性。
2. 建筑群体：框架结构也可以用于建筑群体中，例如商业综合体、办公楼、住宅小区等。
通过采用框架结构，可以将各个建筑之间进行连通，形成一个整体的群体。
框架结构还可以为群体中的建筑提供稳定的支撑和保护。
3. 桥梁：框架结构在桥梁设计中也有广泛的应用。
桥梁的主要功能是承载车辆和行人的重量并跨越水体、河谷等障碍物。
桥梁的框架结构可以通过合理的布置和连接来保证桥梁的稳定性和承载能力。
4. 大跨度结构：框架结构还常被用于大跨度结构的设计中，例如体育馆、展览馆、机场候机楼等。
大跨度结构需要能够承担较大的荷载和提供较大的空间，而框架结构能够提供稳定的支撑同时充分利用空间。
5. 工业建筑：框架结构在工业建筑中也得到广泛应用，例如工厂、仓库等。
工业建筑通常需要具备较大的空间，能够容纳大型设备和储存物品。
框架结构可以提供稳定的支撑，以满足工业建筑的需求。
框架结构是建筑结构设计中常见的一种设计形式，它在各个领域都有广泛的应用。
通过合理的布置和连接，框架结构能够提供建筑的稳定性和安全性，同时充分利用空间，满足建筑的功能需求。
剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用论述
肢长度、 上部荷载、 混凝土强度等级 、 墙肢支承条件 、 层高 ， 其 中层高 及 墙肢 墙 肢支 承条 件 对稳 定性 影 响较 大 ，因此 在层 高较 大 时宜 尽量 设置 Ｔ形 、 Ｌ 形、 槽形及工字形等有翼缘剪力墙。 以 ６度区 １ ０ ０ 米左右 高层住宅 为例 ， 层高 ３米时剪力墙厚度由轴压 比控制 ， 以２ ０ ０ ａ ｒ ｍ为 宜； 底 部楼 层 层 高较 大 时 ， 剪 力 墙 厚 度会 由稳 定性 起 控 制 作 用 ， 根 据
付 馒 耕与 用 ｆ ２ ０ １ ７ 年 第３ 期
建 筑 科 学
剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用论述
郑 鹏
（ 重庆市设计院 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ １ ５ ）
摘 要： 剪力墙 结构具有较好 的抗震性能 ， 且可以很好适用住宅建筑功能需要 ， 因此在高层位宅建筑中得到大量应 用。文章从剪 力 墙种 类 入 手 ， 对剪 力墙 结 构在 高层住 宅建 筑 结构 中的合 理 设计 进 行 分析 ， 希 望 可 以为 相 关人 员进行 剪力 墙 结构 设 计提 供 借 鉴 。 关键词： 剪 力墙 结构 ； 高层住 宅建 筑 ； 设计 内容 ； 分析 研 究
需 要适 当加 厚 至 ２ ５ ｏ ￣ ３ ０ ０ ａ ｒ ｍ。 ２ ． ４ 剪力 墙水 平 、 竖 向钢筋 设计
高层住宅结构设计论文
高层住宅结构设计论文随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅不仅能够有效地解决城市人口密集的居住问题，还能在一定程度上提高土地的利用率。
然而，高层住宅的结构设计是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑多种因素，以确保建筑的安全性、稳定性和舒适性。
一、高层住宅结构设计的特点高层住宅由于其高度较高，竖向荷载和水平荷载都较大。
竖向荷载主要包括自重、活荷载等，水平荷载则主要有风荷载和地震作用。
在结构设计中，水平荷载往往成为控制因素，因为随着建筑高度的增加，水平荷载对结构的影响愈发显著。
此外，高层住宅的结构体系通常较为复杂，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系在受力性能、抗震性能、经济性等方面各有优缺点，需要根据具体的建筑功能、地理环境和建设要求等进行合理选择。
二、高层住宅结构设计的主要内容1、结构选型结构选型是高层住宅结构设计的首要任务。
需要综合考虑建筑的高度、使用功能、抗震要求、经济指标等因素，选择合适的结构体系。
例如，框架结构适用于层数较低、空间布局灵活的建筑；剪力墙结构适用于住宅中对房间分隔要求较高的情况；框架剪力墙结构则兼具框架结构的灵活性和剪力墙结构的抗侧力性能，适用于大多数高层住宅。
2、计算分析在确定结构体系后，需要进行详细的计算分析。
包括对竖向荷载和水平荷载的计算，以及结构的内力分析、位移计算等。
计算分析通常借助专业的结构设计软件进行，但设计师需要对计算结果进行判断和校核，确保其准确性和合理性。
3、构件设计根据计算结果，对结构中的各类构件进行设计。
包括梁、柱、墙等构件的截面尺寸、配筋等。
构件设计需要满足强度、刚度、稳定性等要求，同时还要考虑施工的可行性和经济性。
4、抗震设计地震是对高层住宅结构安全的重大威胁，因此抗震设计至关重要。
需要根据建筑所在地区的抗震设防烈度，确定结构的抗震等级，并采取相应的抗震措施，如设置抗震缝、加强节点连接等。
三、高层住宅结构设计中的关键问题1、风荷载的影响高层住宅受到的风荷载较大，可能导致结构的振动和变形。
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构，本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项；汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。
随着社会进步，科技发展，人们对住宅的功能要求越来越丰富，建筑设计越来越符合功能和审美的要求；为实现建筑的要求，结构选型主要与其使用功能直接相关，同时拟建场地的地理位置，抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。
为了进一步提高土地利用率，建设单位倡导建设高层住宅，以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求；目前高层住宅成为人们的主要居住形式，高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。
1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。
剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件，又有分隔房间的作用。
其布置原则除了应满足建筑使用要求，对结构受力是否合理至关重要，剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用，所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化，而达到节省造价的目的。
2建模时的注意事项（1）剪力墙：目前结构常用计算软件：中国建筑科学研究院开发的软件PKPM，北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK，均可进行剪力墙结构的计算。
（2）剪力墙平面布置原则：依据建筑平面图：①外墙可布置为剪力墙，增加建筑平面的抗扭刚度。
②内墙布置时，平面均匀对称布置，竖向连续，避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通，同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙（短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙）。
③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级，参见《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》7.2.1，10.4.6，《建筑抗震设计规范（GB52022-0510）》（以下简称抗规）6.4.1，6.4.3条。
④内墙长度除应满足建筑条件，还要考虑墙下桩最小桩间距的要求，例如：常规设计时，桩直径700mm，桩间距不小于3倍桩径，加上0.5倍的桩径，建议上部剪力墙的长度为2500mm，上部如有结构洞口，宜尽量使洞口避开桩位。
高层住宅结构体系的选择
高层住宅结构体系的选择随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅的结构体系选择是一个至关重要的决策，它不仅关系到建筑物的安全性、稳定性和耐久性，还对建筑的造价、施工难度和使用功能产生深远影响。
高层住宅的结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
每种结构体系都有其独特的特点和适用范围，在选择时需要综合考虑多种因素。
框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以根据需要自由分隔空间，便于后期的改造和装修。
但其缺点也较为明显，由于框架节点应力集中显著，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，位移较大，抗震性能相对较弱。
因此，框架结构一般适用于层数较少、高度较低的高层住宅。
剪力墙结构则是利用建筑物的墙体来抵抗水平荷载和竖向荷载。
剪力墙的侧向刚度大，在水平荷载作用下，位移较小，抗震性能良好。
但其建筑平面布置不够灵活，空间受限，不利于后期的改造。
剪力墙结构常用于小开间的住宅建筑，能较好地满足居住的空间需求。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
它既有框架结构平面布置灵活的特点，又有剪力墙结构侧向刚度大、抗震性能好的优势。
在框架剪力墙结构中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。
这种结构体系适用于层数较多、高度较高的高层住宅，能够在满足建筑功能需求的同时，保证结构的安全性和稳定性。
筒体结构又分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构的抗侧力性能非常好，能够承受较大的水平荷载。
但这种结构体系的施工难度较大，造价较高，一般用于超高层住宅或对建筑造型和使用功能有特殊要求的项目。
在选择高层住宅结构体系时，需要考虑的因素众多。
首先是建筑的高度和层数。
对于较低的高层住宅，框架结构或框架剪力墙结构可能是较为经济合理的选择；而对于较高的高层住宅，剪力墙结构或筒体结构则更能保证结构的安全性和稳定性。
其次是建筑的使用功能。
高层住宅建筑结构的设计实践
高层住宅建筑结构的设计实践摘要：文章主要结合工程实例，介绍了高层建筑中框支一剪力墙结构的设计方法。
关键词：框支剪力墙、结构布置、抗震等级、振型、周期、位移中图分类号：tu241.8 文献标识码：a 文章编号：1. 引言框支剪力墙结构是指底部为框架柱，上部为剪力墙的结构。
底部的框架结构可使建筑平面灵活布置，适用于商场、餐厅、会议室、活动中心等大开间的公共建筑；上部的剪力墙结构整体性好，侧向刚度大，水平位移小，多用于住宅、旅馆等建筑设计。
两者之间的楼板为转换层楼板，需采取措施增强该层的整体性及刚性，以减小整个结构的上下刚度差异。
现代化高层建筑设计趋向功能多元化，要求居住、办公、饮食、商业一体化，因此这种结构得到越来越广泛的应用。
文章结合实际工程,具体的探讨对框支剪力墙结构的看真设计及软件应用情况进行简要介绍。
2. 工程概况本工程周边已有已建建筑物，公路交通便利。
概况为地下一层为车库，地上20层。
首层~三层为商业裙楼，4层~20层为住宅。
首层及二层的层高为4.9m，三层层高为5.7m，4~20层层高为3.6m。
地上高度为76.700m，建筑面积约13000 m2。
本工程结构设计基准周期为50年，安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类，位移计算时采用50年一遇风压0.65kn/ m2，强度计算时采用100年一遇风压0.75kn/ m2。
抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g。
场地土类别为ⅲ类。
为满足商业的使用功能要求，在四层楼面设置梁板式结构转换层。
转换层及标准层结构平面图如图一、图二所示。
图一：转换层结构平面图图二：标准层结构平面图3. 抗震等级确定由于本工程属于3层高位转换，地上高度为76.700m，根据《抗震规范设计规范》gb50011-2010第6.1.2条、《高层建筑混凝土结构设计规程》jgj3-2010第10.2.5条以及广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》（jgj—2010）补充规定dbj/t15-46-2005第3.6.1条和第3.6.4条规定4. 转换层结构布置及构造加强措施框支－剪力墙结构的薄弱部位在框支层，故加强其延性，提高抗震性能是十分重要的。
高层剪力墙住宅结构优化设计
高层剪力墙住宅结构优化设计1. 引言随着我国城市化进程的不断推进，高层住宅建筑已经成为城市居住的主要形式之一。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中常用的一种结构形式，其设计合理性对建筑的安全性、稳定性和经济性具有重要影响。
本文将探讨如何对高层剪力墙住宅结构进行优化设计，以提高其性能和效益。
2. 剪力墙结构特点及优化目标剪力墙结构具有较高的抗侧刚度、良好的抗震性能和较大的使用空间，但其自重较大，材料消耗较多，且墙体较为厚重，影响室内采光和通风。
因此，剪力墙结构的优化应围绕提高结构性能、降低成本、改善室内环境等方面展开。
3. 结构优化设计方法3.1 合理布置剪力墙1.根据建筑平面布局和功能需求，合理划分剪力墙的位置和尺寸，使墙体既能够满足结构受力需求，又能够兼顾室内空间使用。
2.在保证结构安全的前提下，适当减小墙体厚度，以降低自重和提高空间利用率。
3.2 采用新型材料及构件1.采用高强度钢材、高性能混凝土等新型材料，以提高剪力墙的承载能力和降低自重。
2.引入钢框架、空腹墙等新型构件，以提高结构的抗震性能和减小墙体厚度。
3.3 优化结构体系1.采用框架-剪力墙结构，使剪力墙与框架共同承担水平力，提高结构的整体稳定性。
2.考虑采用多重剪力墙体系，通过设置多道墙体，提高结构的抗侧刚度和抗震性能。
3.4 合理设置连梁1.合理设置连梁的截面尺寸和连接方式，以提高剪力墙之间的协同工作性能。
2.考虑连梁的屈服强度和极限强度，以保证结构在地震作用下的安全性。
4. 结构优化设计实例以一栋18 层的高层剪力墙住宅为例，采用上述优化方法进行设计。
经过优化，该结构在满足安全性的前提下，自重降低约 10%，墙体厚度减小约 20%，且室内空间利用率得到提高。
5. 结语高层剪力墙住宅结构优化设计应注重合理布置剪力墙、采用新型材料及构件、优化结构体系和合理设置连梁等方面。
通过这些方法，可以提高结构的性能和效益，满足现代城市居住的需求。
6. 结构优化设计软件应用在实际设计过程中，为了更好地实现结构优化，可以借助结构优化设计软件进行模拟和分析。
浅谈概念设计在小高层住宅结构中的应用
幅。 粘弹性减震器 由三块钢板夹以聚丙烯 粘弹性材料组成 ， 由它
连接楼面拓架与外框筒柱 ，能够很快将水平动力转化 为应变 能 或 热 能耗 散 掉 。动 力 阻 尼 器 ， 般 设 置 在 建 筑 物 的 顶 部 ， 自振 一 其
建材 与装 饰 ２ １ ０ ０年 Ｏ ８月
园 林 、 筑 、 划 与 结 构 设 计 建 规
浅 谈概 念设 计在 小 高层 住 宅 结构 中的应 用
陈 忠
（ 州省 黔西 南州 兴义市 贵 ５２０） ６ ４ ０
摘 要： 小高层住宅结构设计时， 须做好概念设计。 文章结合实 际介绍 了小高层住宅结构概念设计 的基本原则 ， 利用整体性概念设计 和构造性概念设计方法， 加强小高层住宅结构的概念设计， 提高结构设计水 平， 保设计质 量。 确 关键 词 ： 小高层住宅； 概念设计； 设计 水平； 质量
１ 小 高层住宅结构概念设计 的基本原则
１１ 结构 的简 单性 ．
结构的简单性是指结构在地震作用下具有直接和 明确 的传
递 途 径 。结 构 体 应 具 有 明确 的 计 算 简 图和 合 理 的地 震 作 用 传 递 途 径 。只 有 结 构 简 单 ， 能对 结 构 的 计 算 模 型 、 才 内力 与位 移 进 行 分 析 ， 而对 结 构 抗 震 性 能 的估 计也 比较 可 靠 。 从
（） 用 高 刚 度 材 料 １采
从材料的角度 来说， 目前我国高层建筑主要采用钢筋 混凝
减震器） 或动力阻尼器 （ 如调谐液体 阻尼器 ， Ｔ Ｄ 减 少侧 向振 即 Ｌ）
土结构， 因此 ， 如何 充分发挥混凝土 与钢 筋 的综合 优势 ， 对于提
高结构 的刚度意义重大。这两种材料根据设计要求可 以有 多种 组合 ， 比较 常 见 的 是型 钢 混 凝 土 结 构 和 钢 管 混 凝 土 结 构 。 型钢 混
钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用范围
钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用范围一、引言钢筋混凝土结构是目前建筑工程中最常用的一种结构体系，其应用范围非常广泛，特别是在高层建筑中更是发挥着重要的作用。
本文将从以下方面介绍钢筋混凝土结构在高层建筑中的应用范围：建筑物类型、构件类型、设计原则、施工技术等。
二、建筑物类型1.住宅楼：钢筋混凝土结构在高层住宅楼中应用广泛，其主要优势是能够承受较大的垂直荷载和水平荷载，同时能够满足建筑物的隔声、防火等要求。
在高层住宅楼中，常见的构件包括柱、梁、板、墙等，其中梁和板的跨度较大，需要较高的承载能力，因此常采用钢筋混凝土梁板结构。
2.商业建筑：商业建筑包括购物中心、办公楼、酒店等，这些建筑对结构的要求较高，需要满足较大的荷载和较高的抗震性能。
钢筋混凝土结构能够满足这些要求，因此在商业建筑中应用广泛。
钢筋混凝土结构在商业建筑中的常见构件包括柱、梁、板、墙、框架等。
3.公共建筑：公共建筑包括医院、学校、图书馆等，这些建筑的结构要求比较高，需要满足较大的荷载和较高的抗震性能。
钢筋混凝土结构能够满足这些要求，因此在公共建筑中应用广泛。
公共建筑中常见的钢筋混凝土构件包括柱、梁、板、墙、框架等。
三、构件类型1.柱：柱是钢筋混凝土结构中最常见的构件之一，其主要作用是承受建筑物的垂直荷载。
在高层建筑中，柱需要具有较高的承载能力和较好的抗震性能，因此常采用钢筋混凝土柱。
钢筋混凝土柱的优点是具有较高的强度和刚度，能够有效地承受建筑物的垂直荷载，并且能够满足建筑物的抗震要求。
2.梁：梁是钢筋混凝土结构中承受水平荷载的构件之一，其主要作用是将荷载传递到柱上。
在高层建筑中，梁需要具有较大的跨度和较高的承载能力，因此常采用钢筋混凝土梁。
钢筋混凝土梁的优点是具有较高的强度和刚度，能够有效地承受建筑物的水平荷载，并且能够满足建筑物的抗震要求。
3.板：板是钢筋混凝土结构中承受水平荷载的构件之一，其主要作用是将荷载传递到梁上。
在高层建筑中，板需要具有较大的跨度和较高的承载能力，因此常采用钢筋混凝土板。
高层住宅结构设计
高层住宅结构设计随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。
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，还影响着居住的舒适性和经济性。
本文将对高层住宅结构设计的相关内容进行探讨。
一、高层住宅结构设计的特点高层住宅由于其高度较高，竖向荷载和水平荷载都较大。
竖向荷载包括自重、活荷载等，水平荷载主要有风荷载和地震作用。
在设计时，需要充分考虑这些荷载的影响，确保结构具有足够的承载能力和抗侧移能力。
此外，高层住宅的结构体系较为复杂，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系在受力性能、建筑布局适应性、工程造价等方面各有优劣，需要根据具体项目的要求进行合理选择。
二、高层住宅结构设计的基本要求1、安全性安全性是高层住宅结构设计的首要原则。
结构应能够承受在正常使用期间可能出现的各种荷载，并在遇到极端情况（如强烈地震、大风等）时保持稳定，不发生倒塌或严重破坏，以保障居民的生命财产安全。
2、适用性高层住宅应满足居民在使用过程中的各种需求，如空间布局合理、采光通风良好、隔音隔热效果好等。
同时，结构的变形应控制在规范允许的范围内，避免出现过大的裂缝和不均匀沉降，影响建筑物的正常使用。
3、耐久性结构应具有足够的耐久性，能够在设计使用年限内保持其性能。
这需要合理选择结构材料，采取有效的防护措施，防止钢筋锈蚀、混凝土碳化等问题的发生。
三、高层住宅结构体系的选择1、框架结构框架结构由梁和柱组成框架共同抵抗水平和竖向荷载。
其优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的室内空间；缺点是侧向刚度较小，在水平荷载作用下侧移较大，适用于层数较少的高层住宅。
2、剪力墙结构剪力墙结构通过钢筋混凝土墙体承受水平和竖向荷载。
其优点是侧向刚度大，侧移小，抗震性能好；缺点是建筑平面布置受到一定限制。
适用于对侧向刚度要求较高的高层住宅。
3、框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点，通过框架和剪力墙共同抵抗水平和竖向荷载。
高层住宅设计要点
高层住宅设计要点随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅的设计不仅要满足居民的生活需求，还要考虑到建筑的安全性、舒适性、经济性和美观性等多个方面。
下面我们就来详细探讨一下高层住宅设计的要点。
一、建筑结构设计1、抗震设计高层住宅由于高度较高，在地震作用下的影响更为显著。
因此，抗震设计是至关重要的。
在设计过程中，需要根据当地的地震烈度和地质条件，合理确定结构体系和抗震等级。
通常采用的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
同时，要加强结构的整体性和延性，设置合理的抗震防线，确保在地震发生时建筑物的安全。
2、风荷载设计高层住宅受到的风荷载较大，风荷载对建筑物的水平位移和舒适度有较大影响。
在设计时，需要通过风洞试验或数值模拟等方法准确确定风荷载的大小和分布，合理设计结构的抗侧力体系，确保建筑物在风荷载作用下的稳定性和安全性。
3、基础设计高层住宅的基础设计要考虑到建筑物的重量、地质条件和地下水位等因素。
通常采用桩基础、筏板基础或箱型基础等形式。
在设计过程中，要进行详细的地质勘察，确定地基的承载力和变形特性，选择合适的基础形式和尺寸，确保基础的稳定性和不均匀沉降在允许范围内。
二、交通组织设计1、垂直交通高层住宅的垂直交通主要依靠电梯。
电梯的数量和速度要根据建筑物的层数、户数和人流量等因素进行合理配置，以满足居民的日常出行需求。
一般来说，每部电梯服务的户数不宜过多，电梯的等候时间不宜过长。
同时，要设置消防电梯，以满足消防疏散的要求。
2、水平交通高层住宅的水平交通主要包括走廊和楼梯。
走廊的宽度要满足人员通行和消防疏散的要求，一般不宜小于 12 米。
楼梯的设置要符合防火规范的要求，楼梯的宽度和踏步尺寸要适宜，以保证人员疏散的安全和顺畅。
3、停车设计随着私家车的普及，高层住宅的停车问题日益突出。
在设计时，要充分考虑停车位的数量和布局。
可以采用地下停车场、地面停车场或立体停车场等形式。
停车位的尺寸要符合国家标准，同时要设置合理的车行通道和出入口，以保证车辆的进出方便和安全。
高层住宅钢结构设计与应用研究
现在 ， 在 建筑 施 工 中 ， 钢 结 构 慢 慢 成 为 了施 工 的 主要 施 工 材 料 ， 考 虑 非 常 的少 ， 同 时也 会 对 施 工经 济 性 考 虑较 少 。这样 就 会 导致 施 这 是 因为 钢结 构 比钢筋 混 凝 土结 构 更 加有 施 工 的 优势 。 钢 结 构在 施 工企业在施工会投入过 多的资金 ，使得施工单位发生不必要 的损 工 中 比钢筋 混 凝 土 结构 的施 工 时 间更 加 的短 ， 而且 在 使 用 的效 果 上 失 。 为 了改进 这 种情 况 ， 施 工 的设 计人 员 要进 行 综 合水 平 的 提高 ， 在 也 更 加 的好 ， 钢 结 构 比 钢 筋混 凝 土 结 构 更 加 能 够 承 载 ， 而 且 它 的 强 设计的时候更加具有专业性 ， 使得设计 的方案更加具有可行性 和经 度非常好 ， 在以后的使用 中抗震性 能非常好 ， 而且它还是可 以回收 济 性 的特 点 ， 同 时对 于 施 工 中要 特 别 注意 的地 方 要进 行 标 注方 便 施 再 使 用 的结 构 ， 这 对 于 建 筑行 业 的发 展 是 十 分 有利 的 。在 高层 住 宅 工 的顺 利 进 行 。 建 筑 的 施工 中 ， 钢 结 构 越 来越 多被 使 用 ， 但是 ， 在 进 行 住 宅建 设 的时 ２ ． ２施 工设 计 中设计 的随 意性 大 候， 还 是 会 出 现 一 些 问题 的 ， 所 以在 以 后 的施 工 中 一 定 要 进 行 施 工 在 进 行钢 结 构 的设 计 时 ， 设 计人 员通 常 会 采取 套 图设 计 的方 式 技 术 的 改进 ， 保 证 钢 结构 的施 工质 量 。 进行 设 计 ，这 样 就要 出现 图 纸 设计 和 现 场施 工 情 况不 相 符 的 情况 ， １钢结构高层住宅主要特点 在施 工 中会 出现很 多 的 问题 。在 进 行设 计 的时 候 ， 设 计人 员 一 定 要 １ ． １承载 能 力 强 ， 抗震 性 能 优 越 做 到 因地 制 宜 ， 保证 施 工 可 以顺 利 进 行 ， 避 免 施 工 中 因 为 设计 的 问 钢结 构 在 施工 中 ， 表 现 出 了很 好 的 承 载能 力 和 抗 震 性 。这 主 要 题影 响施 工进 度 。 是 因为面对相同的荷载 ，钢结构 的构件截面是 比其他结构小的， 同 ３ 钢结 构 住宅 设 计方 面的 改进 措施 时也是 因为相同的截面 ，钢结构 的构件可以承载 的负荷是最大的。 加 强对 钢 结构 设 计 专 业技 术 培 训 和继 续 教 育 ， 提 高设 计 责 任 心 在使用钢筋混凝 土结构进行施工 以后 ， 会出现很 多不足 ， 主要 的就 和综 合 设 计 能 力 ， 充 分 考 虑 施 工 的难 度 和 需 要 ， 抓好 钢结 构 节 点 细 是 钢筋 混 凝 土 结构 在 抗 震性 能 上 非常 的差 。 钢 结构 是 有其 独 特 的优 化设 计 工作 。 严 格执 行 钢 结构 设 计施 工 图 出 图前 的专 业会 签 和 三级 点的 ， 钢 结 构 是 比钢 筋 混 凝 土 结 构 更 加 轻便 的施 工 结 构 ， 而 且 它 的 审核 制度 ， 确 保 其 预 留孔 、 预埋 件 、 管 线 布 置 整体 的系 统性 。减 少施 强 度非 常 的 好 ，在 承 受 负荷 的时 候 表 现 出来 的性 能 非 常 的优 越 ， 这 工中的设计变更和设计不合理等一系列 问题。 在钢结构体系节点的 样 就使 得 钢 结构 有 很 强 的抗 震 性 能 ， 这 种 性 能 使得 在 地 震 发 生 的 时 设 计 和构 件 的设 计 具 有 同 等 的重 要 性 ，因此 必须 给予 充 分 的重 视 。 候， 钢 结构 可 以别很 少 的破 坏 ， 而 且 即 使是 被 破 坏 了 以后 ， 钢 结构 遭 设计时应确保节点 的安全可靠 ， 并尽量采用 简捷 、 稳定 、 可靠的施工 受 的损 害 也将 是 最 小 的 ， 同 时它 的修 复工 作是 非 常 容 易进 行 的 。 工艺 ， 减少或避免现场 的焊缝连接 。墙 、 板布置设计要详细， 与主体 １ ． ２ 合 理 布 置空 间 ， 增 加 建筑 面 积 结构 的连接节点设计要考虑抗震措施及温度变形引起墙板裂缝 的 以往的施工结构在施工 中会使用大量 的施工材料 ， 这样 就会使 防治 。 施 工 的空 间 布置 受 到 影 响 。在 进 行 空 间 的布 置 上 ， 如 果 为 了 获得 大 ４ 钢 结构 住 宅施 工 方 面 的改 进措 施 的空间 ， 就 一 定 要 使 用 厚 度 很 大 的 楼板 进 行 施 工 ， 这 样 就 会 影 响 室 强化 施工 图纸 的 会 审工 作 。施 工 单 位 取得 施 工 图 以后 ， 一 定 要 内 的美 观 情况 。 使 用 钢 结 构进 行施 工 就 会 避免 在 空 间 布置 上 出现 问 组 织 有经 验 的技 术 人 员进 行 图纸会 审 ，看看 应 用 规 范有 没 有 问 题 ， 题， 这 主 要 是 因为 钢 结 构 具 有强 度 大 的特 点 ， 在 进 行施 工 的时 候 ， 可 节点图有没有表述清楚 ， 强制性条文所要求的内容在设计总说 明中 以使 施 工 的建 筑 在 平面 上 进行 更 加 灵 活 的分 隔 。 钢结 构 在施 工 中 占 有 没有 显 示 ， 各种 材 料 的规 格 、 型号 、 性能、 等级 、 施 工 的质 量要 求 和 据 的施工面积是非常的小 的， 这样也会使得施工建筑的使用面积得 工程的安全等级有没有 明确 ， 节点设计是否合理。钢结构安装工程 到增加。 使用钢结构进行施工 ， 可 以使得建筑有效 的提高使用面积 ， 施 工组 织 设计 编 制要 有 针 对性 和 重点 。 重 点 包括 质 量保 证 体 系 的建 这 种 提 高是 比钢 筋混 凝 土 的施 工 效 果更 加 明 显 的 。 立； 特殊工种的培训合格证 和上 岗证 ； 关键工序 的施工方法及新工 １ ． ３ 施 工成 本 低 ， 施 工更 加 方 便 艺的应用 ； 上下道工序交接等。 提高翻样人员的业务素质， 积极采用 在建筑施工中使用钢结构进行施工 ， 因为钢结构是一种重量很 国 内外 比较 先 进 的 钢结 构 翻样 软 件 ， 使 第 一 阶段 不 出错 ； 加 强 焊 接 轻 的 施工 结 构 ， 所 以 在施 工 中就 可 以减 少 施 工 企 业 在施 工 材 料 运 输 工人 的培养 ， 使焊接人员 的实际操作水平不断提高 ， 人员保持稳定 ； 和 吊装方面的费用支出。这样就可 以使得施工单位 的工 程造价减 根据工程 的规模和 自身实力 ， 努力更新设备 ， 大力推广使用 三维数 少， 对 于 施工 项 目获得 更 多 的 收益 是 非 常有 帮 助 的 。 在施 工 中 ， 使 用 控钻床 、 数控平板钻床 、 数控高速精细等离子切割机等能提高制 作 钢 结 构是 施 工 速度 特 别 快 而 且施 工 工 期 非 常 短 的 ， 钢结 构 是 一 种 现 质量 的设 备 ； 开 发热 轧 箱形 、 圆 形构 件 ， 最 大 限 度地 使 用 现 有热 轧 Ｈ 场 组装 的施 工 ， 它 的构 件 在 工 厂 中统 一 进 行 生 产运 抵 施 工 现 场 以后 型钢 ， 尽 量减 少 工 厂焊 接 量 。 只 要进 行 组 装 就可 以进行 施 工 。 这 种施 工 的模 式 使 得施 工 单 位 在施 ５结 束 语 工人员方面就可以使用更少的人 ， 完成 以往 同样的施工 。施工成本 高层 钢 结 构住 宅 建筑 的发 展 中不 难 看 出 ， 大 部分 钢 结 构 应用 都 工 的降低会使得施工企业获得更多 的效益 ， 对于企业 的发展是非常有 是 在 较发 达 的 国 家 ，这是 因为 这 些 国家 的工业 化 水 平 更 加 的高 ， 利的。 钢结构进行施工 ， 不会受到外部环境 过多 的影响， 这样就可以 业 化 水平 可 以 带动 钢 结构 住 宅 建 筑 的发 展 ， 而 钢 结构 住 宅 建 筑 的发 展 又 促进 其 工业 化 程 度 的进 一 步提 高 。 从钢 结 构住 宅 建筑 的制 造工 保证 施 工 企业 的施 工进 度 不 受 到影 响 。 １ ． ４可 再 利用 ， 对 环 境 污 染小 厂化 ， 工业 化 程度 高 ， 高效 率 ， 短工期 ， 低能耗 ， 生 态型 以及 拉 动 国 民 施工中使用钢结构 ，可 以使得施工 的单位获得更 多的收益 ， 同 经 济 等角 度 说 明住 宅 钢结 构 具 有较 好 的 综 合经 济 效 益 和发 展 趋 势 ， 时钢 结 构 还具 有 其 他施 工 结 构 无 法 比拟 的特 点 ， 那 就 是 钢 结构 可以 将 成 为住 宅 产业 化 发展 的必然 趋 势 。 因 此钢 框 架支 撑 结构 体 系是 一 实现施工材料 的重复利用 ， 同时使用钢结构进行施工对于环境 的污 种 比较理想的抗震结构体系 ��
高层住宅建筑结构设计的问题及解决办法
高层住宅建筑结构设计的问题及解决办法随着城市化进程的加速，高层住宅成为了城市建设的重要组成部分。
高层建筑的结构设计是整个建筑设计的核心之一。
因为高层建筑往往高大，体量较大，加上层数多，对于结构设计的要求也更高。
那么，高层住宅建筑结构设计的问题及解决办法有哪些呢？本文就从以下几方面进行分析。
一、地基与基础对于高层建筑的结构设计而言，地基和基础问题是首要考虑的问题之一。
因为高层建筑的体量较大，对地基和基础的承载能力要求更高。
如果地基和基础承载不住，将会对整个建筑结构的稳定性产生很大的危害。
为了减少地基沉降造成的影响，可以选用承台、搭桥或人工加固等方式进行地基加固。
二、楼板结构高层建筑楼板结构的设计问题也是需要注意的。
楼板负责承载住宅的荷载和地震荷载，因此需要考虑楼板的刚度、强度和抗震能力。
在设计楼板结构时，可以采用钢筋混凝土结构和预制板等方式进行加固加强。
三、结构材料的选择在高层建筑结构设计中，结构材料的选择是一个非常关键的问题。
一般来说，混凝土和钢材是主要结构材料。
对于混凝土结构，需要考虑水泥的强度和抗压能力，以保证建筑物具有更好的抗震性能。
对于钢材结构，需要考虑钢材的强度和耐久性，并在设计中加强横向和纵向支撑。
四、施工质量除了以上几个方面，施工质量也是高层住宅建筑结构设计需要重视的问题之一。
特别是在高层建筑的施工中，需要考虑到施工的安全和可靠性。
因此，需要合理规划施工进度，统一规范验收等，以确保高层住宅建筑结构设计和施工质量的有效实施。
综上所述，高层住宅建筑结构设计需要考虑到很多问题，如地基和基础问题、楼板结构、结构材料的选择以及施工质量等。
因此，在设计过程中需要全面考虑，灵活运用各种技术手段，以保证高层住宅建筑结构安全可靠，能承受住各种荷载和建筑物自身的重量。
MIDAS Building在某超高层钢框架-支撑结构体系住宅设计中的应用
Midas BLD获得的截面特性
双H型钢与双槽钢截面特性比较
关于2轴（y轴）的惯性矩偏小； 2轴（y轴）正负方向截面外缘上的3轴（z轴）截面模数偏小； 2轴（y轴）回转半径偏大。
2.2 结构特点
Ｘ向支撑体系
耗能偏心支撑
耗能梁
游泳池下 加强桁架
伸臂桁架加强层
偏心支 撑
中心支撑
X向
Y向
5.3 风荷载作用下结构位移
楼层 楼层
50
40
30
20
10
0
0
1/2000
1/1000
1/667
1/500
1/400
X方向风荷载作用下层间位移角
50
40
30
20
10
0
0
1/2000
1/1000
1/667
1/500
1/400
Y方向风荷载作用下层间位移角
从计算书结构位移取数值绘制，满足规范的1/400的要求
h/300
2=设防烈度地震 （中震）
可修复损坏
——
3=罕遇地震 （大震） 无倒塌
h/50
规范设计要求 底部加强区抗剪弹性， 底部加强区形成塑性铰，控制
弹性
抗弯不屈服
层间位移角限值，截面剪应力
弹性
弹性
规范设计要求 弹性
规范设计要求 弹性
规范设计要求 弹性
不屈服 不屈服 允许进入塑性 允许进入塑性 允许进入塑性
Midas Building
SAP2000
TOWER3(弹性时程) TOWER3(中震) TOWER3(大震) 0219小震 0309大震
mod7 Midas GEN
装配式住宅在高层住宅建筑中的应用
装配式住宅在高层住宅建筑中的应用随着城市化进程的加速，高层住宅建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
为了提高建筑质量、缩短建设周期、降低成本并实现可持续发展，装配式住宅技术逐渐在高层住宅建筑领域得到广泛应用。
装配式住宅，简单来说，就是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场进行组装。
这种建造方式与传统的现场施工方式相比，具有诸多优势。
首先，装配式住宅能够显著提高施工效率。
在工厂中，预制构件可以采用标准化的生产流程和先进的生产设备，不受现场天气、施工条件等因素的影响，能够实现大规模、高效率的生产。
同时，由于构件在工厂预制时已经完成了大部分的加工和装饰工作，减少了现场施工的工序和时间，大大缩短了整个项目的建设周期。
其次，装配式住宅有助于提高建筑质量。
工厂化的生产环境能够更好地控制构件的质量，通过严格的质量检测和管理体系，确保每个构件都符合设计要求和标准。
而且，预制构件的精度更高，尺寸误差更小，能够有效地避免现场施工中常见的质量问题，如墙体开裂、渗漏等，从而提高建筑的整体质量和耐久性。
再者，装配式住宅有利于降低成本。
虽然预制构件的生产初期投入可能较高，但由于其能够提高施工效率、减少人工成本、降低材料浪费，从长远来看，能够有效地降低建筑的总成本。
此外，装配式住宅的施工过程更加节能环保，减少了施工现场的建筑垃圾和粉尘排放，降低了对环境的影响，也在一定程度上降低了环境治理成本。
在高层住宅建筑中，装配式住宅的应用主要体现在以下几个方面：结构体系方面，装配式钢结构和装配式混凝土结构是常见的选择。
装配式钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好等优点，适用于高层住宅建筑。
而装配式混凝土结构则具有良好的防火性能和耐久性，通过合理的设计和施工，也能够满足高层住宅的要求。
预制构件方面，包括预制墙板、预制楼板、预制楼梯、预制阳台等。
这些预制构件在工厂生产完成后，运输到施工现场进行安装。
例如，预制墙板可以采用夹心保温墙板，既满足了保温隔热的要求，又提高了墙体的整体性和抗震性能；预制楼板可以采用叠合楼板，在现场浇筑混凝土后形成整体楼板，增加了楼板的承载能力。
多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用(全文)
多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用(全文)范本一：技术手册第一章概述1.1 研究背景1.2 研究目的1.3 研究方法第二章钢结构住宅简介2.1 入门知识2.1.1 钢结构住宅的定义2.1.2 钢结构住宅的特点2.2 钢结构住宅的历史和发展2.2.1 国内外发展历程2.2.2 钢结构住宅的发展趋势2.3 钢结构住宅设计要求2.3.1 结构设计要求2.3.2 火灾设计要求2.3.3 隔音设计要求第三章钢结构住宅建筑材料3.1 钢材3.1.1 钢材的分类和性质3.1.2 钢材的选用原则3.2 混凝土3.2.1 混凝土的种类和性质3.2.2 混凝土的配合比设计原则3.3 砌体3.3.1 砌体的种类和性质3.3.2 砌体的施工要求第四章钢结构住宅设计与施工4.1 钢结构住宅的设计步骤4.1.1 结构设计步骤4.1.2 火灾设计步骤4.1.3 隔音设计步骤4.2 钢结构住宅的施工工序4.2.1 基础工程4.2.2 结构施工4.2.3 门窗安装4.2.4 内部装修第五章钢结构住宅质量控制5.1 施工质量控制措施5.1.1 施工监督与检验5.1.2 质量评定与验收5.2 施工质量事故分析与处理5.2.1 施工质量事故的分类与原因5.2.2 施工质量事故的处理方式附录：参考文献附件：施工工序图注释：1. 钢结构住宅：指以钢材作为主要承载结构的住宅。
2. 结构设计要求：包括承载力设计、稳定性设计等。
3. 火灾设计要求：包括防火隔离、防火材料选用等。
4. 隔音设计要求：包括内部隔音、外部隔音等。
5. 钢材的性质：包括强度、韧性、耐腐蚀性等。
6. 结构施工：指钢结构的焊接、螺栓连接等工序。
7. 内部装修：包括砌体墙面装修、地板装修等。
8. 施工监督与检验：包括质量检测、进度监控等。
9. 质量评定与验收：对工程质量进行评定和验收。
10. 施工质量事故的处理方式：包括责任追究、整改措施等。
范本二：研究报告第一章引言1.1 研究目的与意义1.2 国内外研究现状与发展趋势1.3 研究方法与思路第二章高层钢结构住宅概述2.1 高层钢结构住宅的定义和特点2.2 目前高层钢结构住宅的发展状况2.3 高层钢结构住宅的优势与挑战第三章高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用3.1 结构设计与分析方法3.1.1 高层钢结构住宅的结构形式3.1.2 结构设计理论与方法3.2 施工工艺与技术要点3.2.1 钢结构节点连接技术3.2.2 钢结构施工工艺与装配速度3.3 组合结构与节能技术3.3.1 组合结构的优势与应用3.3.2 节能技术在高层钢结构住宅中的应用第四章高层钢结构住宅的工程实践与案例分析4.1 高层钢结构住宅的施工实践4.1.1 施工组织与管理4.1.2 工程质量控制与安全问题4.2 高层钢结构住宅的工程案例分析4.2.1 A项目4.2.2 B项目4.2.3 C项目第五章风险与挑战5.1 高层钢结构住宅的技术风险5.2 高层钢结构住宅的管理风险5.3 高层钢结构住宅的市场风险第六章结论与展望6.1 结论总结6.2 发展前景与展望附件：参考文献目录注释：1. 结构设计与分析方法：包括有限元分析、结构优化等方法。
高层住宅建筑设计及结构方式分析
高层住宅建筑设计及结构方式分析随着城市化进程的加速，高层住宅建筑的需求日益增长。
设计师和建筑师在提高房屋的稳定性、安全性和舒适度方面面临着越来越大的挑战。
本文将分析高层住宅建筑的设计及结构方式，以期为人们更好地理解高层住宅建筑的特点，为建筑师提供建议和指导。
设计分析高层住宅建筑的外形设计要以美观大方、线条简洁为主，整体结构要紧密、精细、适应高空强风与地震扰动，同时要尽可能地减小对下方街道和其他建筑的阴影和噪音影响。
高层住宅建筑的设计面临许多挑战，如楼层高度、建筑外形、开窗面积、玻璃幕墙、阳台设计等，需要考虑安全、适用性以及舒适性等因素。
借助现代化技术，建筑师和设计师可以采用多样化的建筑材料和新型结构系统，如钢结构、混凝土钢筋等来提高建筑的抗震能力和防火性，同时可以减轻建筑自身重量，使建筑更加坚固耐用，提高建筑的可持续性。
结构分析高层住宅建筑物结构通常采用框架剪力墙结构，其主要特点是在地震和台风等自然灾害中表现出较高的抗震性能，保证了建筑物的安全性。
另一种结构方式是框架-筒体混合结构，它可结合框架在剪力墙中加入抗震筒体以减少单元震动，达到平衡整个建筑的受力状况。
高层住宅建筑物的结构设计应该借鉴先进技术，优化设计，让建筑物的结构更加合理，让整个建筑物在承受自身重量、外力作用等方面都能表现出较高的稳定性和耐久性。
在结构设计中，需要考虑建筑物的基础、柱子、地板、墙面等重点部分的设计和材料选用，力求达到符合建筑物使用要求的结构效果。
总的来说，高层住宅建筑的设计和结构方式相辅相成，建筑师和设计师需要综合考虑建筑的使用功能、安全性、舒适性、美观度和结构稳定性等因素，才能创造出安全、健康、舒适的居住环境。
我们希望更多建筑师和设计师在探索的道路上不断创新、开拓进取、为城市的发展和住宅的建设做出更多有价值的贡献。
限量设计在某高层住宅结构设计中的应用
１ 限量设计的意义 近年来 ， 随着房地 产市场 的发展 ， 城市建设用地越
人员都应保 持高度 的安 全意识 。失 去 了安全 性 ， 是 就
对工作 的失 职 ， 就会造成严 重后果 。如何 才能 保证 安
全呢？笔者认 为 ： 严格遵 守国家现行规 范、 程及有关 规
来越 紧张 ， 建筑用地 成本及 配套 开发 成本也 在急剧 增
葛天英等 ： 限量设计在某高层住宅结构设计 中的应 用
５ ７
限量 设 计在 某 高层 住 宅结 构 设 计 中的应 用
葛天英 葛佳新 ，
（ ．哈尔滨 工业大学建筑设计研究院 ． 哈尔滨 １ ０ ９ １ ５ ０ ０； ２ ．黑龙江省建 筑设计 研究 院 。 哈尔滨 １０ ９ ５ ０ ０）
的应力应变有 比较 明显 的下降 ， 到后期下降变缓 ， 主要
变化 范围为 ４～ Ｍ ａ ７ Ｐ。
２ 结 语
参 考文献
［ ］ Ｇ Ｓ００ ２０ ， １ ＢＯ１ — ０２混凝土结 构设计规 范［ ］ Ｓ． ［ ］ 郝文化 ． Ｎ Ｙ 土木工程应用 实例［ ． ２ Ａ ＳＳ Ｍ］ 北京 ： 中国水利水 电
［ ］ Ｇ ５ ２４— ０ ２ 混凝 土结构工程施工及验收规范 ［ ］ ３ Ｂ ００ ２０ ， Ｓ．
［ 收稿 日 ］ ２ １ 一 ４ Ｏ 期 ０１ ｏ 一 ８
［ 作者简介 】 李鸿杰（９５ ， ， １７ 一） 男 河北保 定人 ， 工程师 ， 主要
从事工民建方面的工作 。
５ ８
低
温
建
“ 保守 ” 浪费的设计单位。 长期 以来 ， 有些结构设计人 员 ， 很少关心结构 的材 料用 量 ， 般指用钢 量和混凝 土用量 指标 。一个工 程 一
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浅谈高层住宅结构设计的应用摘要: 随着社会的进步，人民对生活品质要求不断的提高，高层住宅因此大量涌现，如何使我们的高层住宅经济美观合理对我们这些结构设计技术人员来说是新的挑战。
本文主要从高层住宅的基础设计、剪力墙设计、楼板设计等方面阐述了如何做好高层住宅结构设计，以达到理想的要求。
关键词: 结构设计基础剪力墙楼板1结构计算分析与总体指标控制结构整体计算的软件选择。
目前比较通用的计算软件有: satwetat、tbsa或etabssap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, 导致了各软件的计算结果或大或小。
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。
特别在抗震超限分析中, 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。
计算判断结构抗震是否可行的主要依据。
是在风荷载和地震作用下水平位移的限值; 地震作用下, 结构的振型曲线, 自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中。
总体指标对建筑物的总体判别十分有用。
如若刚度太大, 周期太短, 导致地震效应增大, 造成不必要的材料浪费, 但刚度太小, 结构变形太大, 影响建筑物的使用。
对合理的刚度, 笔者建议: 对高层住宅u /h取1 /2 500 - 1 /3 500, 刚重比在10～15之间是比较合理的。
周期约为层数的0.06倍～0.08倍之间。
另外, 对结构布置扭转的控制, 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。
当然,对于顶层构件可不考虑在内。
否则很难满足上述指标。
2高层住宅的基础设计高层建筑基础设计一直是结构工程师极其关注和重视的一方面。
目前, 高层剪力墙体系由于考虑埋置深度的要求。
一般均设置地下室。
常用桩基型式有预制钢筋混凝土方桩、phc管桩、钻孔灌注桩及钻孔灌注后压浆桩。
基础则采用桩筏基础。
如何对桩进行合理选型将对整个地下室设计的经济性产生重要影响。
例如某一工程, 上部十八层带一地下室。
根据勘察报告, 采用中400 mm预应力管桩, 可选桩长25 m, 单桩承载力特征值ra = 900 kn; 桩长34 m, 单桩承载力特征值ra = 1 300 kn。
采用25 m桩需290根, 采用34 m 桩需200根。
但采用25 m桩为满樘布置, 筏板厚需1 200 mm; 而采34 m桩为墙下布置, 筏板可减至900 mm, 经济性明显。
因此, 基础选型应选定经济合理的方案。
而对于筏板厚度的取值则应考虑桩冲切、角桩冲切、墙冲切及板配筋等多方面的因素。
另外, 筏板长度的设置也须研究探讨。
由于考虑地下室的使用合理性, 常规采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝。
后浇带的作用是明显的, 但也给施工带来了不少麻烦, 甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。
而有些高层。
长宽均达100 m以上, 中间就设置几条后浇带也没有其他措施, 是不妥当的。
嵌固端的设置问题: 由于高层建筑一般都带有一或二层的地下室和人防, 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。
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。
3高层住宅的剪力墙设计(1) 由于目前的住宅内部空间以及美观的要求, 以及建筑造价经济合理的要求, 从而对结构体系的要求也随之提高, 剪力墙结构(含部分短肢剪力墙) 就是适应建筑要求而形成的特殊的结构。
剪力墙布置必须均匀合理, 使整个建筑物的质心和刚心趋于重合, 且两向的刚重比接近。
结构布置应避免一字形剪力墙。
若出现则应布置成长墙( h /w > 8) 。
应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上, 若无法避免, 则剪力墙相应部位应设置暗柱。
当梁高大于墙厚的2.5倍时, 应计算暗柱配筋。
转角处墙肢应尽可能长,因转角处应力容易集中, 有条件两个方向均应布置成长墙。
规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍以下为短墙, 大于8倍则为普通墙。
这就引起高厚比为7.9倍及8.1倍的两种墙的受力特性截然不同, 而配筋亦大相径庭, 显得比较机械而不合理。
在新规范中对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制, 应尽可能少采用短肢剪力墙。
(2) 剪力墙配筋及构造。
对于高层住宅来说, 剪力墙是面广量大的。
因此, 合理控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。
①剪力墙墙体配筋(以200 mm厚墙体为例) 一般要求水平钢筋放在外侧,竖向钢筋放在内侧。
配筋满足计算及规范建议的最小筋率即可。
笔者建议加强区φ10间距200, 非加强区φ8 间距200双层双向即可。
双排钢筋之间采用φ6间距600 ×600拉筋。
但地下部分墙体配筋则另当别论。
因为地下部分墙体配筋大多由水压力、土压力产生的侧压力控制。
而由于简化计算经常由竖向筋控制, 此种情况下为增大计算墙体有效高度, 可将地下部分墙体的水平筋放在内侧, 竖向钢筋放在外侧。
地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定: 迎水面保护层应大于50 mm,且在保护层内按《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定,增设双向钢筋网片。
在这种情况下, 很多设计人员在进行外墙裂缝验算时, 有效截面高度仍按保护层50 mm计算,这是不妥当的。
当采取了双向钢筋网片后, 计算保护层厚度至少可按30 mm来取值, 这对节省墙体配筋效果相当明显。
②剪力墙按规范应设置边缘构件。
一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件: 其余剪力墙应按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.17条设置构造边缘构件。
本节仅就构造边缘构件的配筋作一点讨论。
笔者认为首先要区分剪力墙的受力特性及类别, 即普通剪力墙(长墙) , 短肢剪力墙, 小墙肢和一个方向长肢墙而另一方向属短肢墙来区别对待配筋。
对于普通剪力墙, 其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率,建议加强区0.7%, 一般部位0.5%; 对于短肢剪力墙, 应按高规第7.1.2条控制配筋率加强区1.2%, 一般部位1.0%; 对于小墙肢其受力性能较差, 应严格按高规控制其轴压比, 宜按框架柱进行截面设计。
并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%, 一般部位1.0%; 而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体, 设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋, 这并不妥当。
建议一: 计算中另一方向短肢不进入刚度, 则配筋可不考虑该方向短肢影响; 二: 计算中短肢进入刚度, 则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。
建议该短肢配筋率加强区1.0%, 一般部位0.8%。
③剪力墙中的连梁跨度小, 截面高度大, 在地震作用下弯矩、剪力很大, 有时很难进行设计。
如果加大连梁高度, 配筋值有时反而更大。
连梁高度一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算到楼面标高。
对于门洞, 上述所示情况梁的高度是一样的, 但对于窗洞,连梁高度如果从窗洞算到上一层窗底, 有时则高度太高,这样高跨比太大, 并且与计算图形不符, 相应配筋亦较大,不合理。
笔者建议:连梁高度计算与设计统一规定从洞顶算到楼板面或屋面。
对于窗洞楼面至窗台部分可用砖或其他轻质材料砌筑。
对于窗台有飘窗时,可再增加一根梁,两根梁之间用砖填充。
连梁配筋应对称配置,腰筋同墙体水平筋。
④剪力墙的楼层处均设置暗梁。
目前,各设计院在剪力墙的楼层处均设置暗梁,而对暗梁的作用及配筋亦各有理解。
笔者认为对于框架--剪力墙结构,如剪力墙周边仅有柱而无梁时,则设置暗梁,并且要求剪力墙两端是明柱。
这是因为周边有梁柱的剪力墙,抗震性能要比一般剪力墙要好。
剪力墙结构则没有这方面的要求,在墙板交接处设置暗梁对加强墙体整体性作用还是有的,但究竟有多大则无从确定。
因此,就目前而言,在楼层位置设置暗梁是可行的。
但没有必要设置太大断面及配筋,建议底部加强区断面可取墙厚×300 mm,配筋上下各2φ16 mm,一般部位断面可取墙厚×250 mm。
配筋上下各2φ14 mm即可。
4高层住宅的楼板设计伴随着商品混凝土的推广, 建筑楼面出现裂缝的机率加大。
并且日益受到人们的关注。
专家认为, 控制裂缝是个系统工程, 楼面结构出现裂缝原因复杂。
有材料、温度变化等原因, 也有设计、施工使用等方面问题; 而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视。
从设计方面看, 以下成因应当重视, 利于有目的进行裂缝控制。
楼板刚度不足: 设计按多跨连续板进行配筋计算, 侧重于满足结构安全, 较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素。
楼板高跨比仅为l /33～l /35。
其刚度较小对裂缝控制很不利。
楼板构造配筋设计不周: 设计在支座处按常规配设负筋, 在中部板面不配钢筋。
当板面出现温度变形和混凝土收缩, 因无构造钢筋约束, 板面即出现裂缝。
楼板内布线欠合理: 由于水电施工图由各专业设计。
实际施工中出现水电管交叉叠放, 或由于设计考虑管内容线面积, 部分预埋管径≥25 mm, 且设计管线位置在楼板跨中。
即在单层双向配筋处, 楼板有效截面受到很大程度( 15% ～40% ) 削弱, 成为楼板最易开裂的部位。
当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时, 即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。
从房屋的空间结构来看, 剪力墙刚度大约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形, 而梁刚度又较板刚度大。
因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上, 造成这块板开裂。
对策及建议: 梁板混凝土强度等级不宜大于c30, 楼板应双层双向配筋; 屋面、转换层楼面配筋宜加强; 楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上) , 控制管线直径。
使其不超过板厚的20%且≤25 mm; 重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等) 的保温设计, 若使房屋具有良好的保温性能, 不仅可大幅度降低房屋长期能耗, 更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。
5结束语综上所述,高层住宅的建设中尚有许多需要设计人员去解决的问题。
如设计更好的户型, 创造更优雅的居住环境, 降低成本等。
笔者认为建筑设计师只要不断地创新, 不断地提高与改进结构设计, 不断地推广与宣传，才能做出一个优秀的结构设计方案。