高层建筑结构设计及结构选型实例分析
结构选型范本
![结构选型范本](https://img.taocdn.com/s3/m/3ffafce419e8b8f67c1cb98e.png)
对多层、高层与超高层建筑以及大跨度建筑的常用结构体系进行实例分析第一篇多层、高层与超高层建筑1混合结构体系··················································`22 框架结构体系 (3)3 剪力墙结构体系 (4)第二篇大跨度建筑4 门式刚架结构 (8)5 薄腹梁结构 (9)6 桁架结构 (9)7 拱结构 (11)8 薄壳结构 (12)9 网架结构 (13)10 悬索结构 (14)11 薄膜结构 (16)12 充气建筑结构 (17)考核项目二高层宾馆结构选型设计第三篇1结构形式的选择及论证 (19)2 各层建筑平面方案图和结构布置方案图 (19)第一篇多层、高层与超高层建筑我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋。
随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为建筑设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。
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。
高层建筑结构设计及结构选型探讨
![高层建筑结构设计及结构选型探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/118f1ec80c22590102029d9e.png)
高层建筑结构设计及结构选型探讨摘要:在高层建筑的结构工程设计中,设计人员往往忙于应付大量具体工作,不够重视结构经济性问题,导致同一工程经不同人员设计,工建造价差别极大,浪费现象严重.如今我国房地产业正在经历着蓬勃发展,房价高起关键时刻,通过对高层住宅的结构优化设计进行探讨,降低高层建筑的造价成本,有着非常重要的现实意义.关键词:高层建筑结构设计结构选型【中图分类号】[tu355]1高层建筑结构特点及类型1.1高层建筑结构特点高层建筑结构要同时承受垂直荷载和风产生水平荷载,还要具有抵抗地震作用的能力.低层结构水平荷载对结构影响通常较小,但在高层建筑中水平荷载和地震作用将成为控制因素.高层建筑随着高度增加,位移增加很快.过大侧移会使人感觉不舒服影响使用,造成非结构构件和结构构件损坏.必须将结构侧移控制在一定范围内,抗侧力结构设计成为高层建筑设计关键.1.2高层建筑结构类型钢结构特点是强度高,韧性大易于加工.高层建筑钢结构具有结构断面小,自重轻,抗震性能好,施工工期短,施工方便等特点.高层建筑结构随着用钢量增大,工程造价随之提高.在发达国家高层建筑采用钢结构设计,在我国随着建筑物高度增加也有采用钢结构高层建筑.由于钢筋混凝土和钢结构均各有所长,又各有所短,合理结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料组合结构,可以使两种材料互相取长补短取得经济合理、技术性能优良效果.2高层建筑结构分析与设计2.1水平荷载成为决定因素任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生水平荷载,还要具有抵抗地震作用能力.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.随着高层建筑层数增多,水平荷载成为结构设计中控制因素.楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中产生作用,水平荷载对结构产生倾覆作用,并由此产生高层建筑在竖构件中作用力;对高层建筑来说竖向荷载和地震作用随建筑结构动力特性而发生大幅度变化.2.2侧移成为控制指标结构侧移已成为高层建筑结构设计中关键因素.随着楼层增加,水平荷载作用下高层结构侧向变形迅速增大.设计高层结构时不仅要求结构具有足够强度,能够可靠地承受风荷载作用产生内力;要求具有足够刚度使结构在水平荷载下产生侧移被控制在限度内.高楼使用功能和安全与结构侧移大小密切相关.2.3结构延性成为重要设计指标高层建筑结构更柔和,在地震作用下变形度大.为确保高层建筑在进入塑性变形阶段后仍具有较强变形能力避免倒塌,设计人员特别需要在建筑结构设计上采取恰当措施保证高层建筑结构具有足够延性.3高层建筑结构选型在传统结构设计中将注意力集中于建筑结构力学分析、结构设计和施工,而忽视设计阶段前重要问题.根据高层建筑结构受力特点,对高层建筑结构在概念阶段设计尤为重要,设计优缺点直接影响建筑工程整体经济性.3.1高层建筑结构体系选型与建筑施工关系高层建筑施工工艺不同会影响到材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标,影响到建筑结构受力状态,抗震性能等.在高层建筑结构体系选型时就要对施工工艺连同其它因素加以权衡,综合考虑.现浇钢筋混凝土高层建筑结构造价主要包括材料、模板及施工三部分.在造价中模板费用是最主要、最易变化部分,占总造价33%,模板体系选择是否合理,不仅影响主体结构造价而且与施工速度及劳动力消耗有着密切关系.3.2高层建筑结构抗震体系选定原则明确计算简图和合理地震力传递路线:具备多道抗震防线,不会因部分结构或构件失效导致整个体系丧失抗侧力或承受重力荷载能力;具有必要承载力、良好延性和较多耗能使结构体系遭遇地震时具有足够防倒塌能力;沿水平和竖向结构刚度和强度分布均匀,或按需要合理分布避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节防止地震时出现过大应力集中或塑性变形集中危险.在确定高层建筑方案同时综合考虑房屋重要性、设防烈度、场地类别、房屋高度、地基基础及材料供应和施工条件并结合结构体系经济、技术指标,选择最合适结构体系.4结语结构设计是一项集结构分析、数学优化方法以及计算机技术于一体综合性技术工作,是一门实用性很强工作.针对目前设计人员按传统设计造成财产大量浪费现状,推行能实现资源合理分配利用,节约建筑造价结构优化设计方法势在必行,一个结构工程师主要任务就是在特定建筑空间中用整体概念来完成结构总体方案设计并能有意识地处理构件与结构、结构与结构关系.参考文献:[1]刘夏石.工程结构优化设计[m].北京:科学出版社,2008:14-19.[2]张相庭.高层建筑抗风抗震设计计算[m].北京:中国建筑工业出版社,2007:30-33.[3]李波.高层建筑侧向位移限制的研究[m].北京:中国工业出版社,2008:100-103.。
高层建筑筏板基础选型分析
![高层建筑筏板基础选型分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c49b88cd79563c1ec5da71e2.png)
高层建筑筏板基础选型分析摘要:基础选型在整个建筑结构设计中占重要地位,合理的基础选型不仅可以节约造价,还能缩短工期。
本文根据实际工程案例,对不同的筏基形式进行分析,选取最为经济合理的基础。
关键词:高层建筑;基础选型;筏板一、工程概况某建筑面积约为6300m2,抗震设防烈度为6 度,设计基本地震加速度0.05g,场地类别为Ⅱ类;特征周期 Tg 为 0.35s,结构体系为框架结构,抗震等级为三级。
地下室顶板覆土为800~1400mm,±0.000相当于绝对标高+200.400,室内外高差0.50m。
塔楼为两栋小高层住宅,层高为3m。
二、工程地质根据地勘报告,结构设计地下水位较低(黄海高程为+ 197.000),场内分布有1~2m 杂填土,杂填土底下有6~8m 粉质粘土,其地基土承载力特征值为fak =200KPa(粉质粘土底下无软弱层)。
为了节约造价,采用筏板基础的基础形式,不建议采用桩基础。
根据地勘报告,设计拟采用四种不同形式的筏板基础方案:(1)方案一:采用无梁筏板方案:小高层住宅采用 1300mm厚无梁筏板,单层商业及纯地下室采用 750mm 厚无梁筏板;(2)方案二:采用梁板式筏板和无梁筏板方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用750mm 厚无梁筏板;(3)方案三:采用梁板式筏板和无梁筏板(加柱墩)方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用 350mm 厚无梁筏板(加柱墩);(4)方案四:采用梁板式筏板和独基加防水板方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用柱下独基加防水板。
三、基础设计方案比较本项目两栋小高层住宅与地下车库在地下室底板合为一体,基础底板受力情况复杂。
由于地下水位较低,施工时可采取降水措施(地下室顶板及覆土完成后方可停止降水),且在使用期间其上部恒载总重大于水浮力,故可不考虑地下水浮力的影响。
高层剪力墙结构设计实例分析
![高层剪力墙结构设计实例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/44ffaf11ff00bed5b9f31d2a.png)
高层剪力墙结构设计实例分析【摘要】:结构式建筑的基础,剪力墙是结构竖向的主要承重体系,同时也是抵抗水平方向力不可缺少的部分。
笔者通过国内某建筑结构设计实例,阐述了高层建筑结构设计的设计方案以及相应构造应采取的措施。
【关键词】:高层建筑;剪力墙;设计中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:剪力墙结构体系是指利用建筑物墙体作为建筑的竖向承重体系,并用它抵抗水平力的结构体系。
在受力方面,因为剪力墙的刚度大,容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。
在地震作用下,其变形小,破坏程度低,可以设计成延性剪力墙,大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形耗散地震能量。
这种体系在高层住宅、公寓和旅馆建筑中广泛应用。
所以有必要对剪力墙结构进行合理设计以满足安全、经济、合理的要求。
一、剪力墙结构设计要点在进行高层建筑结构设计时,必须要清晰掌握这种建筑相对于低多层建筑来说所具有的特征,只有这样才能准确地就其特殊性而作出相应的设计措施。
笔者总结了高层建筑结构设计特点主要有以下几点:(一)水平荷载是高层剪力墙结构设计时的决定性因素这是因为结构由自重等竖向荷载产生的轴力和弯矩的大小,仅与楼房高度的一次方成正比;而结构由于水平荷载产生的倾覆力矩及在竖构件中产生的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;同时,对于同一建筑来说,自重等竖向荷载基本上是定值,而风荷载和地震作用等水平荷载,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
(二)轴向变形不容忽视因为在高层建筑中,自重等竖向荷载很大,能够使柱产生较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生较大的影响,对预制构件的下料长度产生影响,另外对构件的剪力和侧移也会产生影响,较易造成结构设计不够安全。
(三)侧移是高层剪力墙结构设计的关键因素水平荷载下结构的侧移变形随着楼房高度的增加迅速增大,因此水平荷载作用下结构的侧移应控制在规定限度之内。
(四)结构延性是高层建筑结构设计的重要设计指标与低多层建筑相比,高层建筑结构在地震作用下的变形更大一些。
高层建筑钢筋混凝土结构设计问题及实例分析论文
![高层建筑钢筋混凝土结构设计问题及实例分析论文](https://img.taocdn.com/s3/m/482d9a12a76e58fafab003e4.png)
高层建筑钢筋混凝土结构设计问题及实例分析摘要:文章主要结合笔者多年的工作经验,就钢筋混凝土结构设计中的常见问题进行了详细地探讨与研究,并结合某工程实例进行论述,旨在有效地提升高层建筑钢筋混凝土结构设计及保证工程的质量与安全。
关键词:高层建筑钢筋混凝土结构设计问题中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一、概念设计结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。
结构概念设计是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定,设计中不能陷入只凭计算的误区。
以下问题应值得注意:(1)在结构体系上,应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。
结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
(2)水平地震作用是双向的,结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用,应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力;结构刚度选择时,虽可考虑场地特征,选择结构刚度以减少地震作用效应,但是也要注意控制结构变形的增大,过大的变形将会因p-δ效应过大而导致结构破坏;结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外,还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。
(3)对于独立的结构单元,应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;避免在凹角和端部设置楼、电梯间;减少地震作用下的扭转效应。
竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多、过急,结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。
应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。
根据具体情况,结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。
高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。
二、地基与基础设计(1)对于柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基,并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。
高层建筑裙房设计及案例分析
![高层建筑裙房设计及案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f0079b8a370cba1aa8114431b90d6c85ec3a8887.png)
高层建筑裙房设计及案例分析目录一、高层建筑裙房设计概述 (2)1. 裙房设计的重要性与意义 (2)2. 裙房设计的基本理念与原则 (3)3. 高层建筑裙房设计的分类 (5)二、裙房设计要素 (6)1. 建筑设计 (7)(1)总体布局 (8)(2)立面设计 (9)(3)结构设计 (11)2. 景观设计 (12)(1)绿化配置 (13)(2)水景设计 (14)(3)照明设计 (16)(1)装修风格 (18)(2)功能分区 (19)(3)细节处理 (21)三、裙房设计案例分析 (22)1. 案例一 (23)(1)项目背景介绍 (24)(2)设计理念与思路 (25)(3)设计亮点分析 (26)(4)实施效果评价 (27)2. 案例二 (28)(1)项目背景介绍 (30)(2)设计策略与方法 (31)(3)功能布局与流线设计 (32)(4)实施效果分析 (33)(1)项目背景及规模 (36)(2)设计理念与风格定位 (37)(3)景观环境及配套设施设计分析 (37)一、高层建筑裙房设计概述在现代城市建筑设计中,高层建筑裙房往往占据着重要的地位。
裙房作为高层建筑的一部分,不仅与主体建筑相呼应,而且在建筑整体形象、功能布局以及交通组织等方面起着至关重要的作用。
裙房的设计需要综合考虑多方面因素,裙房的高度和体量应与主体建筑相协调,以形成和谐的整体形象。
裙房的功能布局应根据实际需求进行合理划分,确保各功能区域的使用效率和便利性。
裙房的安全性也是设计中不可忽视的重要方面,需要采取有效的防火、抗震等安全措施,保障人员安全。
在案例分析部分,我们可以选取一些具有代表性的高层建筑裙房设计实例,深入剖析其设计理念、结构特点以及实际效果等方面的内容。
通过对这些实例的分析,可以更加全面地了解裙房设计的实际情况和重要性,为相关设计人员提供有益的参考和借鉴。
1. 裙房设计的重要性与意义随着城市化进程的加快,高层建筑在城市建设中扮演着越来越重要的角色。
某超限复杂高层办公楼结构设计
![某超限复杂高层办公楼结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6586b37a82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b323.png)
结构超限的类型:包括高度超限、体型超限、抗震超限等
判定标准:根据国家相关规范和标准,如《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等
超限高层办公楼的特点:结构复杂、荷载大、抗震要求高、施工难度大等
设计要点:加强结构整体性、提高抗震性能、优化结构布置、采用先进施工技术等
04
构件设计:根据结构布置、荷载等因素进行构件截面设计、材料选择等
结构分析:对设计好的结构体系进行计算分析,验证其安全性和可靠性
06
结构分析和优化
结构类型:框架-剪力墙结构
抗震设计:采用抗震设计规范,提高结构抗震性能
荷载分析:考虑重力、风、地震等荷载
结构分析软件:采用有限元分析软件进行结构分析和优化
汇报人:
某超限复杂高层办公楼结构设计
目录
01
添加目录标题
02
高层办公楼结构设计概述
03
超限复杂高层办公楼的特点
04
某超限复杂高层办公楼结构设计案例分析
05
超限复杂高层办公楼结构设计的关键技术
06
超限复杂高层办公楼结构设计的审查与评估
添加章节标题
高层办公楼结构设计概述
结构设计的重要性
保证建筑安全:合理的结构设计可以确保建筑物在使用过程中的安全,防止倒塌、断裂等事故发生。
安全性:保证建筑物在使用过程中的安全性,防止倒塌、破坏等事故发生。
01
02
经济性:在满足安全性的前提下,尽量降低工程造价,提高经济效益。
可行性:根据施工现场的条件和施工技术水平,选择合适的结构形式和施工方法。
03
04
美观性:在满足安全性和经济性的前提下,尽量使建筑物的外观美观,符合城市规划的要求。
某超限高层住宅结构设计
![某超限高层住宅结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/650ea35d03020740be1e650e52ea551810a6c9d8.png)
某超限高层住宅结构设计一、项目概况本项目位于城市中心繁华地段,总建筑面积约为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,属于超限高层住宅。
该建筑主要功能为住宅,同时配备有商业、物业管理等附属设施。
二、结构选型1、结构体系综合考虑建筑的使用功能、高度、抗震设防要求等因素,本项目采用了钢筋混凝土剪力墙结构体系。
剪力墙作为主要的抗侧力构件,能够提供较大的侧向刚度,有效地抵抗水平地震作用和风荷载。
2、基础形式根据地质勘察报告,采用桩筏基础。
桩型选择为钻孔灌注桩,以确保基础具有足够的承载能力和稳定性。
三、计算分析1、地震作用分析按照现行的抗震设计规范,采用反应谱法进行地震作用分析。
考虑了多遇地震和罕遇地震两种工况,计算结构在地震作用下的内力和变形。
2、风荷载作用分析根据当地的气象资料,确定基本风压值。
采用风洞试验和数值模拟相结合的方法,分析结构在风荷载作用下的响应。
3、结构整体性能分析通过计算分析,评估结构的自振周期、振型、位移比、剪重比等整体性能指标,确保结构满足规范要求。
四、超限情况及应对措施1、高度超限本项目建筑高度超过了规范规定的限值。
为解决这一问题,采取了以下措施:提高剪力墙的抗震等级,增加剪力墙的配筋。
加强底部加强区的设计,增大墙厚和配筋率。
2、扭转不规则由于建筑平面布置的不规则性,导致结构存在扭转不规则的情况。
采取的措施包括:调整剪力墙的布置,使结构的质心和刚心尽量重合,减小扭转效应。
对周边构件进行加强,提高其抗扭能力。
3、楼板不连续在建筑的某些部位,楼板存在大开洞或局部缺失的情况,造成楼板不连续。
针对这一问题,采取了以下处理方法:对开洞周边的楼板进行加厚,并提高配筋率。
采用弹性楼板假定进行计算分析,准确考虑楼板变形对结构内力的影响。
五、构造加强措施1、剪力墙边缘构件按照规范要求,严格控制剪力墙边缘构件的配筋,确保其具有足够的延性和承载能力。
2、连梁设计合理设计连梁的截面尺寸和配筋,使其在地震作用下能够有效地耗能,同时保证连梁的承载能力。
实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计
![实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/618c5d9edaef5ef7ba0d3c89.png)
实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计作者:张金林来源:《城市建设理论研究》2013年第06期摘要:本文作者根据多年的结构设计方面的经验,以实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计,希望为结构设计同行提供一定的参考。
关键词:高层建筑;结构设计;框架剪力墙Abstract: In this paper, according to the structure design of many years of experience, example analysis of tall building frame-shear wall structure design, hoping to provide some reference for the structure design of peer.Key words: high-rise building; structure design; frame shear wall中图分类号:TU21、框架-剪力墙结构在高层建筑中的应用高层建筑是社会经济发展和科学技术进步的产物,在高层建筑结构设计中,水平荷载是设计的主要控制因素。
分析水平荷载与结构体系的关系,根据建筑高度、尺寸和其他条件,选择经济而有效的结构体系,是结构设计的首要问题。
高层建筑的结构体系中,主要有框架-剪力墙、筒体和巨型结构体系。
这些体系的受力特点、抵抗水平荷载的能力、侧向刚度和抗震性能等都各有不同,框架结构侧向刚度差,抵抗水平荷载能力较低、底部层间位移大,对抗震不利,但具有空间大,平面布置灵活等优点,剪力墙结构则相反,抗侧力强度和刚度均很大,但平面布置不灵活,不适应大空间的要求。
而框架-剪力墙结构却有两者的优点,在同一结构单元中同时采用框架和剪力墙结构,共同承受竖向和水平荷载,起到了取长补短的作用,因而它广泛地应用于高层建筑中。
如新疆的海德酒店、乌鲁木齐的瑞达国际、石河子大学医学院附属医院住院二部等。
高层建筑结构特点及结构选型分析潘俊
![高层建筑结构特点及结构选型分析潘俊](https://img.taocdn.com/s3/m/fc36a94d78563c1ec5da50e2524de518964bd385.png)
高层建筑结构特点及结构选型分析潘俊发布时间:2023-05-14T02:33:58.133Z 来源:《中国科技人才》2023年5期作者:潘俊[导读] 建筑是人们生活中必不可少的部分,对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提,建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。
在高层建筑中,结构设计和结构选型是最主要的方式,能够充分体现出建筑的外形特征,还能够最大程度的发挥建筑各项功能。
本文从高层建筑结构特点进行介绍,分析影响建筑结构选型的主要因素,最后根据实际工程案例进行分析,从而推进高层建筑行业健康发展。
江苏文博建筑设计有限公司江苏常州 213000摘要:建筑是人们生活中必不可少的部分,对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提,建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。
在高层建筑中,结构设计和结构选型是最主要的方式,能够充分体现出建筑的外形特征,还能够最大程度的发挥建筑各项功能。
本文从高层建筑结构特点进行介绍,分析影响建筑结构选型的主要因素,最后根据实际工程案例进行分析,从而推进高层建筑行业健康发展。
关键词:高层建筑;结构设计;结构选型;荷载前言:现阶段,国民经济的高效增长,建筑行业获得了有效发展,由于土地资源日益紧张,各建筑单位开始建设高层建筑,并且随着城市的发展,高层建筑在城市建筑类型占比明显增加。
在对高层建筑进行结构设计时,要结合现场的实际情况,对设计施工的重点和难点进行分析,提出切合实际的、科学合理的结构设计方案,制定行之有效的措施,进而保障高层建筑的质量安全和结构稳定。
1、高层建筑结构特点建筑结构方案的选择对于建筑的施工有着至关重要的影响,关系着建筑工程的施工和质量。
在对高层混凝土建筑结构设计方案进行选择时,要根据建筑地点的实际情况以及建筑施工企业的实际情况,选择最为经济合理的结构设计方案。
相比一些底层建筑,高层建筑自身的柔性比较强,如果发生地震等灾害很容易造成建筑结构的变形。
建筑结构选型优秀建筑实例
![建筑结构选型优秀建筑实例](https://img.taocdn.com/s3/m/458ece9f8ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6eef7.png)
中国国家大剧院位于北京人民大会堂西侧,西长安街以南,由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成,总占地面积 11.89万平方米,总建筑面积约16.5万平方米,其中主体建筑10.5万平方米,地下附属设施6万平方米。总投资额26.88亿人民币。主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2416个坐席的歌剧院、2017个坐席的音乐厅、1040个坐席的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。用钢量6000多t。外部围护钢结构壳体呈半椭球形,其平面投影东西方向长轴长度为212.20米,南北方向短轴长度为143.64米,建筑物高度为46.285米,基础埋深的最深部分达到-32.5米。椭球形屋面主要采用钛金属板饰面,中部为渐开式玻璃幕墙。椭球壳体外环绕人工湖,湖面面积达35500平方米,各种通道和入口都设在水面下。 国家大剧院高46.68米,比人民大会堂略低3.32米。但其实际高度要比人民大会堂高很多,因为国家大剧院地下的高度有10层楼那么高,其60%的建筑在地下。 2008年完工 设计:PaulAndreuandADP。
萨伏伊别墅是勒·柯布西耶纯粹主义的杰作,是一个完美的功能主义作品,甚至是勒·柯布西耶的作品中最能体现其建筑观点的作品之一。别墅在设计之初,柯布西耶原本的意图是用这种简约的、工业化的方法去建造大量低造价的平民住宅,没想到老百姓还没来得及接受,却让有亿万家产的年轻的萨伏伊女士相中,于是成就了一件伟大的作品,它所表现出的现代建筑原则影响了半个多世纪的建筑走向
萨伏伊别墅(the Villa Savoye) —框架结构
Байду номын сангаас
萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一,位于巴黎近郊的普瓦西(Poissy),由现代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计,1930年建成,使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇,简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙,简单到几乎没有任何多余装饰的程度,“唯一的可以称为装饰部件的是横向长窗,这是为了能最大限度地让光线射入。”
高层建筑结构选型与概念设计
![高层建筑结构选型与概念设计](https://img.taocdn.com/s3/m/2438a71e6edb6f1aff001f13.png)
浅谈高层建筑结构选型与概念设计摘要:本文结合工程实例,对高层建筑结构特点及对计算结果进行了分析。
可供同行参考。
关键词高层建筑结构;结构设计;结构体系;结构选型;概念设计中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:1工程概况某办公楼27层,层高为3m,建筑总高78m,长44m,宽17m,平面较规则,每层面积748平米,总面积20190平米,抗震设防烈度为7级,地震加速度为0.05g,50年一遇基本风压为0.3kn/m2 ,结构得要性系数为1.0,场地类别为ⅱ类,地基土为三类。
设计中采用多层及高层建筑结构三维分析与设计软件程序satwe,对以下拟采用的结构方案进行了计算和比较。
2结构构形式及其设计原则2.1框架剪力墙结构体系。
框架剪力墙结构体系由框架和剪力墙组成。
剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件,框架和剪力墙协同工作的体系。
在框架剪力墙结构中,由于剪力墙刚度大,剪力墙承担大部分水平力,是抗侧力的主体,整个结构的侧向刚度大大提高。
框架则承受竖向荷载,提供较大的使用李问,同时承担少部分水平力。
由于有了剪力墙,其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了,在地震作用下层间变形减小,因而也就减小了非结构构件的损坏。
这样无论在非地震ⅸ还是地震区,都可以用来建造较高的高层建筑。
框架剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
2.2短肢剪力墙结构短肢剪力墙结构是适用建筑要求形成的特殊的剪力墙结构,根据建筑平面布置,在建筑物凹凸转角处布置各种形式的短墙肢,主要形式有:t型、十字型、l型、z型等。
因采用这种结构体系时,将中部的电梯间、楼梯间和管道井四周的剪力墙组成筒体结构,四周布置短肢剪力墙,也可根据需要布置一些长肢墙,所以结构布置极为灵活。
3计算结构的比较分析本工程用satwe建模计算。
框架剪力墙结构结构柱尺寸为1100x1100mm,两端剪力墙厚度约250mm; 短肢剪力墙结构中介设置约肢长1000mm行厚度约220mm,两端剪力墙厚度约180mm,标准层平面分别如下;计算所得数据如下表4计算结果分析从地震基地下剪力及地震倾覆力矩两项指标来看,框剪结构均大于短剪力墙结构。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
![高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计](https://img.taocdn.com/s3/m/3e39a82511a6f524ccbff121dd36a32d7275c740.png)
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要:在高层建筑中,由于其结构选择与设计管理是一项十分繁杂的工作,因此对其进行研究显得尤为重要。
在进行建筑结构设计时,必须保证设计计划的科学性和合理性,同时,在进行设计时,必须综合考量建设项目的各个建设阶段,从而提高设计计划的品质。
本文针对这一现状,就高层建筑的结构选择和结构的优选等问题作了一些探讨,为今后的工程实践提供了借鉴。
关键词:高层建筑;结构选型;优化设计1高层建筑结构选型分析1.1框架结构该体系由梁、柱和楼板等组成,梁和柱之间的刚接构成主梁,并根据建筑物的用途进行布置,其特点是自重轻,整体性能好,造价低廉,轴网布置灵活,空间利用率高,便于施工。
由于其薄弱环节:其抗侧移刚度较小,地震时水平位移较大,节点处应力集中,易受不均匀地基沉降影响,且建筑高度有限。
从框架结构抗震分析的结果可以看出,随着高度的提高,底层柱子轴力、水平荷载产生的弯矩和侧移会显著提高,而这会造成柱子截面面积和配筋过大,从而对其空间利用率和经济效益产生了不利的影响。
因此,在实际生活中,框架结构在地震作用下,会出现非结构性损坏的情况比较多,因此,适宜应用于10层或以下房屋建筑,如住宅、学校、办公楼等房屋,宜采用钢筋混凝土框架结构,地震设防烈度8度、设计基本地震加速度≥0.30 g、且层数大于5层的房屋,不宜选用钢筋混凝土框架结构。
对于大型公共建筑,多层工业建筑,以及大型商场,体育馆,火车站,剧院,展览厅,飞机库,停车场等一些特别的建筑,建议使用钢架。
1.2框架-剪力墙结构它是将框支和剪力墙两种形式组合起来,并在框支中配有合适的剪力墙。
在整体结构中,剪力墙板承受最多的横向荷载,而垂直荷载则以框架为主,二者在结构中具有明显的分工。
框剪结构通常适用于35层之下的楼房,若设计得适当,还可设得较高。
其中,剪力墙的布置地点通常是在电梯室,它通过核心筒来发挥对水平荷载的承受力,它的优点是:地震性能好,整体结构相对稳定,与框架结构相比,它在水平荷载力和侧向刚度方面都有了一定的提高,它在布置上也比剪力墙结构更加灵活,它更适合于10层至20楼之间的办公楼、教学楼等。
高层建筑地下室结构设计实例分析
![高层建筑地下室结构设计实例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9b82dc13ff4733687e21af45b307e87101f6f8a8.png)
高层建筑地下室结构设计实例分析随着城市的发展和人口的增长,高层建筑如雨后春笋般涌现。
而地下室作为高层建筑的重要组成部分,其结构设计的合理性和安全性至关重要。
本文将通过一个具体的实例,对高层建筑地下室结构设计进行详细的分析。
一、工程概况本次分析的高层建筑位于城市中心繁华地段,总建筑面积为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
地下室主要用作停车场、设备用房和人防工程。
建筑高度为_____米,采用框架剪力墙结构体系。
二、地下室结构选型地下室的结构选型需要综合考虑多种因素,如地质条件、上部结构形式、使用功能等。
在本案例中,由于地质条件较好,采用了筏板基础。
筏板基础具有整体性好、能有效调节不均匀沉降的优点,适用于高层建筑地下室。
地下室的外墙设计为钢筋混凝土剪力墙,既能承受水平荷载,又能作为挡土墙。
内墙则根据不同的功能分区和荷载情况,分别采用了钢筋混凝土剪力墙和框架柱。
三、荷载计算地下室结构所承受的荷载主要包括恒载、活载、土压力、水压力等。
恒载包括地下室结构自身的重量、设备重量等;活载主要为车库的车辆荷载和人员活动荷载。
土压力的计算需要根据实际的地质情况和地下室的埋深来确定。
在本案例中,采用了朗肯土压力理论进行计算。
水压力的大小取决于地下水位的高低,在设计时应充分考虑地下水的变化情况,采取相应的防水措施。
四、抗震设计地震作用是高层建筑地下室结构设计中必须考虑的重要因素。
根据抗震设防烈度和场地类别,确定地下室的抗震等级。
在本案例中,地下室的抗震等级为_____级。
在抗震设计中,通过合理布置剪力墙和框架柱,提高结构的抗侧刚度和抗震性能。
同时,加强节点的连接构造,确保结构在地震作用下的整体性和可靠性。
五、防水设计地下室的防水设计是保证地下室正常使用的关键。
在本案例中,采用了防水混凝土和卷材防水相结合的防水方案。
地下室底板和外墙采用防水混凝土,抗渗等级为_____。
在混凝土表面铺设卷材防水层,加强防水效果。
建筑结构选型案例分析(优选.)
![建筑结构选型案例分析(优选.)](https://img.taocdn.com/s3/m/71c16076af45b307e9719705.png)
1 混合结构体系1.1混合结构体系概述混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。
如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。
由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。
混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆.特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。
分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构1.2 实例工程项目概况金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高420.5米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。
大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。
因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。
1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。
这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。
这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。
2框架结构体系2.1框架结构体系概述框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的纯框架结构。
其主要优点是建筑平面布置灵活,能够较大程度地满足建筑使用的要求。
某高层建筑结构设计实例分析
![某高层建筑结构设计实例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/e2638b5aeef9aef8941ea76e58fafab069dc44e1.png)
某高层建筑结构设计实例分析随着城市的快速发展,高层建筑如雨后春笋般涌现。
高层建筑的结构设计不仅关系到建筑的安全性和稳定性,还影响着建筑的使用功能和经济性。
本文将通过一个具体的高层建筑结构设计实例,对其进行详细的分析,以期为相关设计提供参考。
一、工程概况该高层建筑位于城市中心商务区,总建筑面积为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,主要用途为商业和办公。
二、结构选型根据建筑的功能和高度要求,本工程采用了框架核心筒结构体系。
框架柱采用钢筋混凝土柱,核心筒采用钢筋混凝土剪力墙。
这种结构体系能够有效地抵抗水平荷载,保证结构的稳定性。
框架柱的布置充分考虑了建筑的平面布局和受力要求,柱距均匀合理,既满足了建筑使用功能的要求,又保证了结构的受力性能。
核心筒位于建筑的中心部位,其剪力墙的厚度和配筋根据不同楼层的受力情况进行了优化设计。
三、荷载取值在结构设计中,准确的荷载取值是至关重要的。
本工程考虑的荷载主要包括恒载、活载、风荷载和地震作用。
恒载包括结构自重、建筑装修和设备重量等。
活载根据不同的使用功能,按照相关规范进行取值。
风荷载根据当地的气象资料和建筑的体型系数进行计算。
地震作用根据抗震设防烈度和场地类别,采用反应谱法进行计算。
四、结构分析采用专业的结构分析软件对结构进行了整体计算分析。
分析结果表明,结构的各项指标均满足规范要求。
在水平荷载作用下,框架和核心筒协同工作,有效地抵抗了风荷载和地震作用。
结构的位移比、周期比、层间位移角等指标均在规范允许的范围内。
五、构件设计(一)框架柱根据计算结果,框架柱的截面尺寸和配筋进行了合理设计。
柱的纵筋采用高强度钢筋,箍筋采用复合箍筋,以保证柱的承载能力和延性。
(二)核心筒剪力墙剪力墙的厚度和配筋根据不同楼层的受力情况进行变化。
底部加强区的剪力墙厚度较大,配筋率较高,以提高其抗震性能。
(三)梁梁的截面尺寸和配筋根据跨度和受力情况进行设计。
10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点
![10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点](https://img.taocdn.com/s3/m/9f07482bdcccda38376baf1ffc4ffe473368fd21.png)
布置优化
通过调整剪力墙的厚度、间距和连梁 布置等方式,实现结构刚度的均匀分 布,减小扭转效应。
剪力墙连梁设计技巧
连梁作用
在剪力墙结构中,连梁作为连接 墙肢的重要构件,起到传递剪力、
协调变形的作用。
设计原则
连梁设计应遵循“强剪弱弯”的 原则,保证连梁在剪切破坏前具
抗震构造措施
采取加强节点、提高构件 延性等措施,提高结构的 整体抗震性能。
经验教训型时,应综合考虑建筑功能、高度、地震作用等因素,
选择合理的结构体系。
抗震设计是关键
02
对于高层建筑而言,抗震设计是确保结构安全的关键环节,必
须予以充分重视。
精细化设计是趋势
03
随着计算机技术的发展,精细化设计已成为高层建筑结构设计
08
经典案例六至十概述及启示
案例六至十简介
案例七
某高层住宅楼,采用框架-剪 力墙结构,注重居住舒适度和 抗震性能。
案例九
某超高层塔楼,采用核心筒结 构,具有极高的建筑高度和复 杂的建筑形态。
案例六
某超高层商业综合体,位于繁 华市区,集购物、办公、酒店 等功能于一体。
案例八
某高层公共建筑,大跨度空间 结构,对结构刚度和稳定性有 较高要求。
注重培养高层结构设计领域的人才队 伍,提高设计人员的专业素养和综合 能力。
展望一
展望二
建议一
建议二
随着新材料、新工艺的发展,未来高 层结构设计将更加注重绿色环保、节 能减排等方面的要求。
加强高层结构设计领域的技术交流和 合作,共同推动行业技术进步和创新 发展。
THANK YOU
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
![高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计](https://img.taocdn.com/s3/m/fdfd1307b6360b4c2e3f5727a5e9856a56122670.png)
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要:在建筑行业快速发展的时代背景下,房屋建筑极易出现结构设计不合理、经济效益低、安全性能得不到保障的情况。
以下对建筑结构选型进行了详细的论述,提出了在应用过程中的优化设计策略,以期为进一步提升结构设计的合理性和科学性提供参考和依据。
关键词:高层建筑;结构选型;结构优化;设计1高层建筑结构选型设计1.1高层建筑结构类型分析高层建筑结构的选择决定了高层建筑的整体安全性和可靠性,几种常见的结构类型可分为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。
①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成,根据建筑功能的需求,完成对平面框架的布置。
框架结构造价低,但在水平荷载影响下变形较大,抗震效果不佳;②框架-剪力墙结构,在高层建筑中,剪力墙主要布置在电梯室内,通过核心筒承受水平荷载,抗震能力强,整体稳定性高。
但框架-剪力墙结构容易受平面布置的限制,出现质心和钢心不重合的现象,结构扭转过大,可能会出现的安全隐患;③剪力墙结构具有较强的竖向和水平承载能力,对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果,重点在于剪力墙的布置及自重的控制;④筒体结构,在电梯间及建筑外围布置剪力墙,形成筒体,该结构具有更高的刚度。
1.2高层建筑结构选型的影响因素除了建筑需求的影响外,高层建筑结构选型的主要因素可归纳为:①环境条件,主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等;②建筑方案特征,主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比和建筑形状,其中建筑形状包括平面形状和三维形状。
平面形状由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成,立体形状由结构高宽比、立面内收形状、塔楼和层间刚度等组成;③建筑物使用功能要求,一般来说,高层建筑的功能可分为居住建筑、办公建筑、宾馆和综合楼。
具有特定功能的建筑物可能只有几个与其匹配的结构类型。
高层住宅由于其空间较小、隔墙较多、各层布置基本相同,更适合剪力墙或框架-剪力墙结构;④结构抗灾等级及现场施工、后期使用、运行维护等情况。
高层建筑结构选型设计浅析
![高层建筑结构选型设计浅析](https://img.taocdn.com/s3/m/206a7de90066f5335b81217d.png)
高层建筑结构选型设计浅析摘要:高层建筑结构选型是高层建筑设计和施工的重要环节,直接关系到高层建筑的经济性和安全性,关系到高层建筑能否实现预期的城市功能。
高层建筑的结构选型在我国的发展尚处于初步阶段,需要不断的提高水平和总结经验,促进高层建筑发展。
关键词:高层建筑;结构;选型引言传统的结构设计是设计者根据设计要求,按本人的实践经验,参考类似的工程设计,确定结构方案,然后进行强度、刚度等各方面的计算,人们以过大的注意力集中于结构的力学分析、结构的设计和施工,而忽视了设计前阶段的许多更为重要的问题。
根据高层建筑结构的受力特点,对高层建筑结构在概念阶段的设计是非常重要的。
一、高层建筑结构体系类型1、框架体系框架体系是由竖向构件与水平构件通过节点连接而成,既承担竖向荷载,又承担水平荷载。
框架体系建筑平面布置灵活,可以提供较大的建筑空间,也可以构成丰富多变的立面造型。
但是其抗侧能力较弱,建筑高度不易过高。
在水平荷载作用下,其内力分布特点是底层柱轴力、剪力、弯矩最大,由下往上减小,其变形规律是虽然柱的轴力引起的侧移随高度递增,但由于框架结构的高度限制,仍以剪切型变形为主,底层之间变形最大,向上递减。
2、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荷载。
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。
3、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。
剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高层建筑结构设计及结构选型实例分析
【摘要】随着经济的迅猛发展,人们的生活水平不断提高,设计并建设了大量功能多样齐全的高层建筑,然而建筑师们为了追求建筑的立面美观性与创新艺术,往往将建筑的平面形状与立体空间形状设计的比较复杂且不规则,建筑构型逐渐多元化。
【关键词】结构设计;结构选型;高层建筑
建设高层建筑有很多的优点,比如占地面积小,充分的利用空间、降低了拆迁费用、降低了工程费用等,所以在一定程度上改善了城市居民的居住环境,在多数的大城市和部分中等城市中,结合了高层住宅与底层商业的建筑得到迅猛发展。
在目前的工程设计领域,有大量的工作需要设计人员完成,因此对结构设计的经济性问题就有所忽视了,致使对于同一个工程的设计让不同的人员进行设计其工程造价方面存在着很大的差距,引起不必要的浪费。
所以在设计阶段,一定要做好结构设计和结构选型,这样不仅可以保障建筑结构的稳定安全,还对工程总体的经济造价制定了规划,避免产生浪费。
1.高层建筑结构的特点
高层建筑的结构不仅要承受垂直方向的重力荷载,还要承受水平方向的风力荷载,与此同时,还要有抗震的能力。
在底层建筑结构中,水平方向的风力荷载对其结构的影响力通常来说都比较小,但是在高层建筑结构中,水平方向的风力荷载和地震就将会成为破坏其结构的控制因素。
对于高层建筑来说,高度增加了,相应的位移
也就跟着增加了。
但是太大的位移量会给人有很大的压迫感,同时也就影响了建筑的使用,还会给建筑结构中的部分构件带来损伤。
因此一定要控制好位移,使之保持在一定的范围内。
钢结构具有强度高、易于加工和韧性大的特点。
在高层建筑中钢结构得到广泛的应用,其特点表现为:结构断面小、抗震性能好、施工方便、自重相对较轻等等。
当然,钢材料的成本并不低廉,随着建筑的高度越高,其工程造价也会随之增加。
在大部分的发达国家,其高层建筑大多数都是使用钢结构进行设计的,在我国,部分过高的建筑也是使用钢结构进行设计的。
因为,钢结构与钢筋混凝土结构这两种结构都有自己的优点与不足,所以对这两种结构进行合理的融合与发展,相互取其精华、去其糟粕,进而获得技术优良、经济合理的效果。
2.高层建筑结构设计注意事项
2.1 建筑高度
虽然说建筑结构越高越好,利用的空间越大越好,占地面积越小越好,但是也不能无限的设定建筑结构的高度,以免其建筑结构不够稳定发生倒塌,所以,一定要根据有关规范规定设计合理适当的建筑高度。
随着科技的发展,建筑物的高度也越来越高,而部分影响因素却发生了质变,比如一些参数已经超出了有关规范规定的范围,所以,对于设计的一些超高的建筑物,对待这样的问题,一定要保持科学谨慎的态度。
2.2 建筑材料
在一些地震频繁发生的地区,工程的技术人员一定重视建筑材料的选择以及建筑的结构体系,以确保建筑物的稳定安全。
在结构体系发生变化的时候,一定要设置一些加强层以及转换层,与此同时,还要对其结构模式进行慎重的选择,尽可能降低其本身的刚度,减少不利因素的影响。
在高层的建筑结构中,尽量使用钢结构、钢管混凝土结构或者钢筋混凝土结构,减小断面尺寸,改善结构的抗震能力。
3.高层建筑结构选型
当所要设计的结构功能被确定后,可以按照其功能要求对结构进行相应的选型。
在高层建筑中,结构选型上可以考虑剪力墙结构、框架结构、框—筒结构等,用材上可以考虑钢筋混凝土结构、钢结构以及组合结构等。
所以,在结构工程中结构选型是重中之重,如果选型不当,就是结构计算的再精准,也会给结构带来安全隐患,并且影响其耐久性。
在非震区建设高层建筑,水平方向的荷载是以风荷载为主。
因此应选择适合抗风的结构类型,也就是风压体型系数相对较小的建筑体型,例如圆形或者椭圆形。
在结构平面设计中,使结构平面的形状和刚度尽量均匀对称的进行分布,降低风力荷载的作用,同时要限制结构的高宽比例,以免建筑物倾斜和失稳。
在震区建设高层建筑,在总结震害规律和有关工程经验的前提下,以宏观的理念为指导,设计高层建筑的整体方案,并且要选择适合的结构体系,达到抗震的效果。
往往要选择建设对抗震有利的区域,立体结构设计要做到传递地震作用的效果,拥有多样的抗震防线,
具有一定的刚度和强度,并且要分布均匀,避免侧移使刚度发生突变。
此外也要选择风压体型系数相对较小的形状,同时要限制其高宽之比。
高层建筑的竖直方向结构体系的重力荷载是通过从上到下层层传递并累积的,所以要求要有较大的柱、墙截面来分担这些重力荷载。
但是与竖直方向的荷载相比,侧向荷载对建筑物的作用效果不是线性的,其随着建筑物高度的增加而快速加大。
4.实例分析
4.1 工程概况
设计一座高层大厦,其主要功能是办公写字楼。
设计方案的层数要求为30层的综合楼,总的占地面积是2.6万平方米,不设地下室。
每层高度为3.3m,结构高度为99m,建筑高度为100.5m,建筑结构的平面是规则的对称“井”字型平面。
4.2 设计方案
方案(一):框—筒结构体系
在设计结构平面的时候,一定要充分考虑其抵抗水平方向和竖直方向荷载的能力,结构尽量简单,避免地震带来的损害。
此方案的设计形式是平面对称的设置框架,保持梁和柱的中线重合,方便力量传导,减少重心不稳造成的影响。
框—筒结构体系中是框架和筒体一起承受荷载力,筒体中剪力墙总的抗弯刚度是结构中所有剪力墙抗弯刚度之和,进而使整个结构成了弯型的悬梁。
方案(二):剪力墙结构体系
设计为剪力墙的结构形式一般均有良好的抗震能力。
剪力墙之间
的距离是按照建筑平面的总体布局确定的,如果距离过小的话,不能充分发挥材料的强度,还可能导致对地震的反应过大,同时结构自重的增加也会加大工程成本。
考虑到建筑时28层的综合办公楼,其中包括较大的办公室和会议室,剪力墙的间距最好为6~8m,这样可以充分发挥建筑墙体的承载能力,具有良好的技术与经济效果。
4.3 选择方案
在高程建筑结构中这两种结构体系均有着各自的特点。
进行软件分析比较,剪力墙体结构系中剪力墙的轴压比控制的比框—筒结构体系中柱的轴压比要低很多,这就会降低了混凝土与钢筋的利用率。
这样不仅增加了建筑结构自重,还增加了工程的总体造价。
通过对这两种结构体系的方案对比,此座办公建筑使用框—筒结构体系更为合理。
在结构受力方面上,进行合理设计,这两种结构都满足要求。
但是在经济方面上,对于20~30层此类不算太高的建筑物,选择框—筒结构体系更有优势。
结束语:
综上所述,在建筑功能方面,大多数的高层建筑结构所具备的功能均向着多元化功能方向发展。
从建造方面上来看,首先,其结构体系越来越多样化,这就导致了不同的结构之间进行了有机的结合。
其次,使用了具有高强度、轻质量、复合型特点的新型建筑材料,使着建筑物朝着多方面的综合化发展。
因此,在以后的相关建筑选型中,要对建筑需求和建筑特点进行全面的考虑。
参考文献:
[1]黄世敏,魏琏,程绍革等. 地震区框架-剪力墙结构最优剪力墙数量的研究[j]. 工程抗震,2003(01).
[2]李国强,张洁.上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析[j]. 建筑结构学报,2000(02).
[3]赵鸿铁,胡安妮. 高层建筑转换层结构形式选择影响因素的统计分析[j]. 西安建筑科技大学学报(自然科学版),2000(01).
[4]第十八届全国高层建筑结构学术交流会论文集(上、下册),中国建筑科学研究院,2004(10).
[5]张连生.刘德龙.高层建筑混凝土剪力墙设计要点[j].吉林勘查设计,2007(11).
[6]张相庭.高层建筑抗风抗震设计计算[m].北京:中国建筑工业出版社,2007(12).。