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高层住宅剪力墙结构设计探究

高层住宅剪力墙结构设计探究
高层住宅剪力墙结构设计探究

高层建筑结构设计的影响因素有哪些

高层建筑结构设计的影响因素 目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。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,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,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。 一、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。其主要特点有:(一)水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,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。因为建筑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,仅与建筑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所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。 (二)侧移成为控指标 与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。 另外,高层建筑随着高度的增加、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,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,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.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。 2.使居住人员感到不适或惊慌。 3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。 4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。 (三)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。 (四)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,减轻房屋自重意昧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。

小高层住宅剪力墙结构设计及应用

小高层住宅剪力墙结构设计及应用 摘要:文章主要从小高层住宅常用的结构体系和选型出发,分别简述了短肢剪 力墙设计,以及短肢剪力墙在小高层住宅中的应用,以期为相关行业提供有效的 参考与借鉴。 关键词:小高层建筑;短肢剪力墙;结构设计 一、小高层住宅常用的结构体系和选型 小高层住宅结构设计中,随着高度的增加,抵抗水平力作用下的侧向变形是 主要问题。因此,正确的选用结构体系和合理地进行结构布置是非常重要的。小 高层住宅的主要结构形式包括框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等,设 计上需要考虑建筑结构特点、结构受力、抗震性能等多方面因素,制定正确的设 计方案,保证建筑结构的安全稳固。 1.框架结构体系 框架结构是由梁和柱刚接而成的平面结构体系。如果整个结构都由框架梁柱 作为抗侧向力单元,就把它称为框架结构体系。其优点是:(1)房屋平面布置 灵活,分隔方便;(2)整体性、抗震性能好,设计合理时结构具有较好的塑性 变形能力;(3)利于建造有较大空间需求的建筑。其缺点是:结构侧向刚度小,框架节点应力集中显著,抵抗侧向变形能力差,因此限制了框架结构的建造高度。 2.剪力墙结构体系 一般在钢筋混凝土结构中,用现浇的钢筋混凝土墙片作为抗侧力单元,并且 由实心墙片承受竖向荷载。由于这种钢筋混凝土墙可以用于承受水平荷载,使墙 体受剪和受弯,故称为剪力墙结构。其优点是:(1)剪力墙与建筑墙体同厚度,可避免柱外露现象,室内使用会显得比较实用,便于房间内部布置;(2)结构 整体稳定性好,侧向刚度大,抵抗侧向变形能力比较强,因此剪力墙结构的最大 适用高度比框架结构要高。其缺点是:平面外稳定性较弱、剪切变形相对较大, 不能提供大空间房屋,建筑平面布置不够灵活。 3. 框架-剪力墙结构体系 框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的 剪力墙,由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的结构体系。其优点是:框架和剪力墙协同工作,框架主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平荷载,同 时具有框架结构和剪力墙结构的优点,平面布置灵活,结构整体稳定性好,侧向 刚度较大等。但是也会存在框架结构和剪力墙结构的缺点,在结构设计中我们要 充分认识,扬长避短。 二、短肢剪力墙设计 1.设计原则 在小高层住宅的结构设计中,沿着主轴方向或者其他方向进行双向的布置成 为剪力墙结构设计中通常需要遵守的设计原则。针对于高层建筑的抗震设计,剪 力墙最好避开单向的布置。对于剪力墙的结构设计来说,剪力墙应该遵循尽量简 单的设计原则,避免过多的复杂设计,除此之外,剪力墙的竖向分布应该保持力 度分布的均匀。由于建筑平面布置的需要,局部剪力墙的墙肢长度无法达到一般 剪力墙的要求,那我们就需要做成短肢剪力墙。根据《高层建筑混凝土结构技术 规程》相关规定:高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪 力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪 力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。其中在抗震设计时,短肢墙承受的第一振

剪力墙结构设计注意要点

剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为130、120、100、80m,9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度、8度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时,应专门研究 (说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度) ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度抗震时,按本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时,应专门研究 ◆结构的最大高宽比: A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、7、6 ◆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的扭转影响

◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0 ◆平面规则检查,需满足: 扭转:A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板:有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50% 开洞面积≤该层楼面面积的30% 无较大的楼层错层 凹凸:平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30% ◆竖向规则检查,需满足: 侧向刚度: 除顶层外,局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25% 楼层承载力:A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(宜)≥相邻上一层的80% 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力(应)≥相邻上一层的65% B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(应)≥相邻上一层的75% (说明:楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和) 竖向连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力不得由水平转换构件(梁等)向下传递 ◆水平位移验算: 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求: 高度超过150m的高层建筑,按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最

高层住宅结构设计统一技术措施 (上部结构)

-结构构件设计与构造 7.1 板设计 7.1.1 除工程建设当地有专门规定外,高层住宅标准层楼板板厚一般取100mm。板的厚度规格一般宜取100、120、140、160、180、200mm,大于200mm时按实际需要取值。 表 7.1.1 住宅最小板厚取值表 以考虑采用CRB550钢筋。 7.1.2电梯厅、加强部位及薄弱连接部位板厚一般取140mm,并设置不小于 10@200的双层双向拉通钢筋。 7.1.3地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,楼板厚度不宜小于180mm;混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。普通地下室顶板厚度不宜小于160mm。 7.1.4部分框支—剪力墙结构的转换层楼板厚度不宜小于180mm,除计算要求外,板配筋不应小于双层双向10@150。当框支转换范围较小时,可仅对框支转换梁相连的板按转换层楼板进行加强,其他部位楼板按实际情况可取120~150mm。转换层楼板不宜采用冷轧带肋钢筋。 7.1.5 地震设防区跨度L≥1500mm 的楼层悬臂结构,如无特殊要求时,宜采用梁板式结构。当悬挑跨度L<1500mm且其降板高度未超过相邻板厚或嵌固梁有足够抗扭刚度时,可采用悬臂板式结构,但其根部厚度不应小于L/10 且不小于100mm。悬臂板计算时截面有效高度h0=h-25~30(考虑施工时面筋可能被踩低,h0稍取小值),并应验算裂缝和挠度。 7.1.6 标准层楼板宜按弹性板计算,板与剪力墙支座按嵌固端计算;板与边梁按简支边计算;支座两侧板面标高相差大于梁宽时按简支边计算;当支座两侧板面标高相差小于梁宽时及确认边梁可作为嵌固时可按嵌固计算配筋。对于按简支计算的板支座,可不按受力钢筋的最小配筋率控制,统一取0.18%,钢筋直径不宜小于8或фR7;板面受力钢筋配筋率不宜小于0.2%,悬挑板和较大角板面筋不宜小于0.25%,板底钢筋配筋率不小于0.18%。 7.1.7楼板受力钢筋间距(mm)建议采用100、125、150、175、200,局部附加钢筋后间距不宜小于75mm。除分布钢筋外楼板钢筋间距不应大于200mm。 7.1.8考虑温度收缩的板配筋(如屋面板),可利用原有板的底、面筋拉通布置,也可另行设置构造分布筋,但必须与原有钢筋按受拉要求搭接或在周边构造中锚固。当面筋采用拉通筋布置时,其支座实际需要的配筋量不足时可采用另加相同间距的短筋补足。屋面板拉通钢筋不宜小于双层双向8@200且配筋率不小于0.2%。 7.1.9因建筑使用要求而局部降板的较大跨楼板,当板底不要求平整时,可做成折板的形式(如卫生间沉箱不宜拉直梁的情况),并应绘制折板配筋大样,平面上板配筋可以同普通楼板。通跨折板按设梁考虑。当局部降板并要求板底平整时,

高层剪力墙结构优化设计分析 (2)

高层剪力墙结构优化设计分析 摘要:只有科学合理的剪力墙结构体系才可以有效保证高层建筑的经济性能与结构安全性能,因此结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要,来对其高层结构体系进行合理的选择与优化。从结构上来说,高层剪力墙结构钢筋用量较少,整体性较强,结构刚度也较大,经济性也较好。而在高层剪力墙结构优化设计过程中,其整个剪力墙结构体系布置以及调整的过程归根到底就是一个逐渐优化的过程,因为只有当遵循周边均匀对称的设计原则将高层剪力墙结构体系的刚度及位移控制在最为合理的范围内,才能使其整个结构体系发挥出最大的功效。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 关键词: 高层建筑;剪力墙结构;优化设计 一、引言: 随着近年来我国国民经济的显著进步以及城市化建设的飞速发展,特别是高层建筑结构设计的技术发展及其对抗震要求的日趋关注,高层剪力墙结构在高层建筑中的应用已经越来越广泛、越来越普及。与传统的框架结构相比较而言,高层剪力墙结构显得更为通透、宽敞,其不但能够有效提高使用面积,而且使得建筑的使用功能得到优化,同时也可以给业主的装修与自行改造提供一定的灵活性。而从结构上来说,高层剪力墙结构钢筋用量较少,整体性较强,结构刚度也较大,另外还可以在宾馆与住宅等居住型的高层建筑中,通过设计分隔墙来将客房与居室分为小间,从而使得部分承重墙与分隔墙能够在优化配置过程中合二为一,所以相对而言经济性也比较高。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 二、高层剪力墙结构优化设计分析 1、高层剪力墙结构的抗震优化设计 根据相关机构对我国历史上的地震记录进行分析研究后表明,之所以高层剪力墙结构会在地震中出现严重的破坏,究其根本原因就在于高层剪力墙结构的底层刚度与上部刚度之间的差距往往太过于悬殊,一旦当地震作用集中在其底层时,就会导致底层出现极其突出而明显的弹塑性集中变形。因此对于高层剪力墙结构而言,底层刚度与上部刚度之比必须要进行严格的控制,这是最为关键的一点。另外,由于不同地区的抗震设防烈度也不尽相同,因此在高层剪力墙结构设

关于高层建筑结构设计的几点见解

关于高层建筑结构设计的几点见解 摘要:在科技迅猛发展的21世纪,建筑是越建越高,至于建筑结构的设计就越发的复杂,建筑的结构体系、建筑的类型,建筑的风险计算都成为设计的要点。本文从高层建筑的特点出发,对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了分析探讨。 关键词:框架结构;荷载;抗震设计 1 前言 随着我国城市化建设进程的加快,城市人口的高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,下面就结构设计中的问题进行一些探讨。 2 高层建筑结构体系的特点 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。 2.1 框架结构体系 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;剪力墙结构体系主要缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的大空间使用要求。此外,结构自重往往也较大。当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同,可以分为:全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;

高层住宅剪力墙结构设计要点

高层住宅剪力墙结构设计要点 高层住宅剪力墙结构设计要点 摘要:本文简单介绍了高层剪力墙结构布置、短肢剪力墙、剪力墙约束边缘构件和连梁的设计,结合工程实践,总结出一些剪力墙结构的设计要点。 关键词:高层剪力墙结构布置短肢剪力墙设计要求 中图分类号:TU318文献标识码: A 引言 随着城市土地资源的紧缺,高层住宅正在大规模兴建。剪力墙结构具有室内空间合理、墙面平整、美观实用的特点,且剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省,能有效地减少侧移,具有较好的抗震性能,而被广泛使用。 剪力墙平面布置 在高层建筑中剪力墙布置是否合理,直接影响着房屋的抗震性能。所以在结构设计中剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置,尽量避免单向布置,增强房屋在两个方向上的抗侧刚度。剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则,尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合,从而减少扭矩。内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力,增大剪力墙可利用空间,剪力墙的间距不宜太密,使结构具有适宜的侧向刚度。判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度,可以选用经验公式 T=(0.05~0.06)n,其中n为结构层数。公式计算出来的T1值与建模计算的周期T2相比较.TI>T2则表示剪力墙偏多,可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度,反之则需要增加剪力墙数量。 2.剪力墙竖向刚度应均匀 在竖向,剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变,对于建筑功能等原因造成的竖向不连续,导致了刚度突变等问题,可以通过加

厚墙体和提高砼等级的方法,使结构在竖向上刚度趋于均匀。 3.墙肢的高宽比例应合理 剪力墙的结构必须具备延展性,优化高宽比例能够使房屋在地震中的延性得到提升。剪力墙的高宽比例最好是大于2,如果剪力墙的长度太大影响了剪力墙在抗震中的延展性,则应当在合适的位置开设洞口使长度减小。同时,要注意墙体间是否形成均匀的独立墙段。 短肢剪力墙的合理使用 A短肢剪力墙的应用范围 高层结构设计时,全部采用短肢剪力墙的设计是不科学的,因为它的抗震性能很差,对高层建筑的安全性无法保障。所以,在设计时通常把一般剪力墙和短肢剪力墙进行结合,且其所占比例不能过多。即使设计有较多短肢剪力墙的情况下,也要对短肢剪力墙结构的高度进行适当的降低。对于不同高度和抗震级别的高层建筑,应当根据其高度和地震级别进行选择。 B加强短肢剪力墙的相关措施 (1)短肢剪力墙的优点在于有一定的延性,在抗震中起着很大的作用,但其承受力没有一般剪力墙和筒体强。所以,在设计时应当考虑到它的不足,从而在设计当中提高其抗震等级(比一般剪力墙或筒体高出一个等级)。 (2)普通剪力墙在重力荷载的作用下,产生的轴压比,当针对一、二、三级抗震能力设计时,其轴压比不能大于0.4至0.6。因此,对于短肢剪力墙的设计应当比一般剪力墙的轴压值至少降低0.05。 (3)对短肢剪力墙布置钢筋问题上,应该在纵向上对钢筋的分量进行提高,尤其在底部的钢筋数量不能低于1.2%,而在底部之外的部分则不低于1%。 (4)在剪力值的要求中,出于对短肢剪力墙性能的考虑,应当在其底部进行一定的加强,同时对底部以外的部分进行相应的调整,并增大抗震的系数。其目的在于增强短肢剪力墙的抗损坏性。 (5)在短肢剪力墙的厚度方面,一般情况下要求其厚度不能低于200毫米。在非抗震性房屋建造时,应当对房屋的高度进行控制,并且加大墙肢的厚度。

关于高层框架剪力墙结构设计要点分析

关于高层框架剪力墙结构设计要点分析 发表时间:2015-09-16T10:55:47.990Z 来源:《基层建设》2015年16期供稿作者:阚亮 [导读] 中山环保产业股份有限公司某建筑工程地下1层,地上15层,地下室层高5m,1层~2层层高5.5m。 阚亮 中山环保产业股份有限公司广东,中山 528400 摘要:高层建筑剪力墙结构的设计,能够有效的防止楼体受地震等灾害的影响,有助于加强建筑物的抗震能力、整体性以及侧向刚度,对建筑事业的发展起到了很大的作用。文章结合实际案例对高层剪力墙结构设计进行探讨。 关键词:框架剪力墙;结构设计;布置 1.工程概况 某建筑工程地下1层,地上15层,地下室层高5m,1层~2层层高5.5m,标准层层高3.4m。建筑风压0.40kN/m2,8度抗震设防,建筑场地类别Ⅲ类,地基基础设计等级甲级,建筑抗震设防类别丙类,剪力墙抗震等级一级,框架抗震等级二级。 2.基础与桩基设计 因主要液化土③层为粉土、粉细砂,为了穿透液化层故选用预制管桩。桩径500 mm,桩端持力层置于粉、细砂层顶面。基础采用柱下及墙下承台加防水板。 3.结构布置 1) 设计基本原则。根据业主建筑使用功能的需要,考虑到本工程1层,2层为餐厅和健身中心、房屋开间较大及结构高度的需要,主体结构采用钢筋混凝土框架—剪力墙体系。 2) 剪力墙的布置与设计。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求,剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间平面、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大。剪力墙墙肢越长刚度越大吸收的荷载和地震力也越大,所以剪力墙不宜过长,实际设计中通过剪力墙上开结构洞来减小剪力墙的刚度,且剪力墙宜贯通建筑物全高,避免刚度突变; 结构洞口宜上下对齐。电梯间、楼梯间及竖井通高开洞且楼梯间一般不考虑楼梯板的支承作用,该部位楼板的刚度被严重削弱,进而不能通过楼板传递刚度,所以在楼梯、电梯间等竖井位置布置剪力墙来加强且最好用剪力墙围成筒状增强开洞部位的整体刚度。同时为了保证结构有足够的刚度来抵抗扭转,并且使建筑刚心与平面形心尽量相吻合,应在建筑物周边对称位置均匀布置剪力墙。 依据上述原则及考虑到本工程1层,2层为餐厅和健身房,②轴~⑦轴间不能布置剪力墙,同时①轴~②轴交F轴处有通高玻璃幕墙也不能设置剪力墙,上述情况致使剪力墙布置受限,所以本工程柱与剪力墙平面布置见图1。 3) 剪力墙的连梁设计。剪力墙之间的连梁虽然容许其先破坏,但实际设计中,连梁起到的作用为连接剪力墙并通过连梁分配地震力,为了连梁屈服早于墙肢屈服实现强剪弱弯,计算模型调整主要是在考虑整体规则性的前提下,通过调整洞口高度加强连梁抗剪能力。在设计中还要注意当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,剪力墙可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析。 4) 楼屋面板的选型及设计。由于本工程主体结构采用了现浇钢筋混凝土框架—剪力墙结构,为了能提高柱与剪力墙的协调性及整体结构的刚度,楼板也选用现浇钢筋混凝土梁板式结构。结合建筑平面布局,由于建筑x 向较长,为了提高结构的横向刚度且根据建筑平面布置,楼盖次梁沿建筑y 向布置。楼屋面板根据跨度计算板厚,其中±0.000板厚180mm,屋面板厚120mm,标准层板厚100mm。 5) 整体计算结果。经PKPM 计算,在规定的水平力作用下结构底层剪力墙承担抗倾覆力矩均在50%以上,因此按典型的框架剪力墙来决定抗震等级,同时整体结构能够满足结构侧向位移、扭转、位移比等计算指标。在整体计算满足要求的同时通过调整柱墙及连梁截面来杜绝超筋的情况,通过改变构件截面及混凝土等级来调整框架柱及剪力墙轴压比,通过改变楼板厚度及梁截面高度来满足挠度的要求。 4.本工程设计中所遇到的问题及处理方法 1) 方案选型与概念设计。根据建筑功能的要求选用经济性好和安全可靠性强的结构形式。结构体系受力明确,传力简洁,设置多道安全防线,增加结构整体和内部的冗余度,引进超静定结构和抗连续倒塌的设计理念同时兼顾经济性要求。 2) 抗震等级的确定。框架剪力墙结构在规定水平力作用下,因框架柱截面及剪力墙布置的不同从而导致柱与剪力墙所承受的地震倾覆力矩百分比的不同,直接导致结构抗震等级的选取和建筑高度适用范围的改变。在实际设计中需要多次改变柱截面及剪力墙布置来调整地震倾覆力矩百分比,而地震倾覆力矩百分比的变化又导致结构抗震等级的改变。设计时尤其要注意地震倾覆力矩百分比的变化会产生4 种不同结果。 3) 剪力墙的布置。框架剪力墙结构中剪力墙的布置不像纯剪结构中相对容易。框架剪力墙结构中剪力墙的布置需要满足许多抗震及构造要求。在实际设计当中需要平衡框架柱与剪力墙在整体计算中所承担的作用,在整体计算满足要求的情况下又会出现超筋及超轴压比的问题,整个设计过程需要反复计算设计难度较大。在具体设计当中会遇到剪力墙不能贯通建筑物全高从而导致刚度会发生突变的情况,当不能避免时,为使部分剪力墙截止位置层楼板有足够的刚度保证剪力的可靠传递,该层楼板应现浇且厚度不宜小于160mm,该层相邻上层

某高层住宅7#楼施工组织设计 毕业论文

建筑施工毕业设计论文 某高层住宅7#楼施工组织设计 学生姓名 学号108113410018 专业建筑工程技术 学校西南科技大学成人教育学院

摘要 随着经济社会的发展,科学、合理的施工组织设计对于建筑工程活动起着统筹全程的积极作用,是安排各施工活动的指导性纲领文件。施工组织设计要合理的运用人力、物力、财力等资源并结合工程实际情况和社会现实,以承包合同和设计图纸以及国家相关法律法规为依据,在保证质量和安全的前提下,秉承技术先进﹑经济合理的原则,使建筑施工活动全过程能够科学化、系统化、规范化,达到工程要求,使各方都能获得最大的利益。本设计将以现实施工条件为出发点,从项目管理组织形式、施工工艺、场区平面布置、材料及半成品进出场计划、流水施工、劳动力分阶段投入计划、技术经济分析以及质量、安全、文明施工等管理措施方面进行全面论证,施工组织设计方案要充分体现新技术﹑新工艺、新设备、新材料的应用及优势,节约能耗,保护环境。其编写原则是:突出重点、兼顾全面、结合实际、先进合理、语言简练。 施工组织设计要正确处理好人与物、空间与时间、质量与数量、工艺与设备、使用与维修、专业与协作、供应与消耗、生产与储存等各种矛盾,就必须要有严密的组织与安排,如果将工地上的工人、设备、机械、材料组织好,就能使人尽其才,物尽其用,以最小的消耗取得最大的效益;否则就会互相牵制,互相干扰,造成现场混乱,进度缓慢,材料浪费,成本增高,质量低劣。因此,必须在组织施工前,做好施工组织设计。

第一卷编制依据 1.1某工程咨询有限公司设计的施工图纸。某人防设计院设计的地下人防图纸。 1.2某工程集团有限公司勘察测绘院提供的《住宅小区勘察报告》,编号09141. 1.3主要图集、标准、规程、规范、法律法规: 1.3.1《混凝土结构施工图平面整体表示方法》03G101-1、 -2;04G101-3 1.3.2《加气混凝土砌块墙体构造》L06G125 1.3.3《钢筋混凝土过梁》L03G303 1.3.4《钢筋混凝土结构抗震构造详图》L03G323 1.3.5《建筑工程做法》L06J002 1.3.6《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 1.3.7《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 1.3.8《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002 1.3.9《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 1.3.10《木结构工程施工质量验收规范》GB50206-2002 1.3.11《屋面工程质量验收规范》GB70207-2002 1.3.12《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2002 1.3.13《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》GB50210-2001 1.3.14《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242-2002 1.3.15《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 1.3.16《地下防水工程施工质量验收规范》GB50208-2002 1.3.17《电梯工程施工质量验收规范》GB50210-2002 1.3.18《建筑桩基技术规范》JGJ94-2003 1.3.19《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003 1.3.20《中华人民共和国建筑法》 1.3.21《建设工程质量管理条例》 1.3.22《劳务队伍管理办法》 1.3.23《钢筋砼高层结构设计与施工规程》 1.3.24《人防工程施工及验收规范》GBJ134—90 1.3.25《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》JGJ3—2002 1.4与本工程有关的文件。 1.5施工现场实地勘察。 1.6集团公司ISO-9001程序文件质量保证手册,

预制装配式剪力墙结构住宅建筑的设计

预制装配式剪力墙结构住宅建筑的设计 预制装配式建筑属于建筑行业的一类新形式,基本不受气候以及其他环境条件的影响,工作效率比较高,能够很好地保证施工质量,可是,施工场地、运输条件以及开展吊装施工的能力会对其形成制约。下文对装配式剪力墙使用到高层房建项目时的设计要点进行了简单的分析论述。 标签:预制装配式;剪力墙结构;住宅建筑;设计 为了能够更为优质地让建筑质量得到保障,建筑领域当中的人员按照有关方面的需求,寻求到预制装配式剪力墙这类建筑结构,在施工期间使用此结构相对方便、快捷,能够有效地提高建筑行业的施工速度以及质量,属于后期建筑领域发展期间一项十分高效的建设形式。 一、常规结构体系和设计施工流程 (一)常规结构体系 能够将装配形式的混凝土结构划分成三项内容:第一,装配形式的框架结构;第二,装配形式的剪力墙结构,第三,装配形式的框架—剪力墙结构。具体对房建项目进行施工期间,能够按照项目的实际高度、项目施工场地的设防烈度、平面特性以及抗震等级等方面,对对应的结构体系进行选取。 (二)设计施工流程 和常规的设计流程进行对比,装配形式的建筑物在开展设计工作期间,流程更为繁琐、精细程度更高、包含的内容更多。下图1所示为其详细设计流程。 二、实际设计要点分析 (一)综合工程图策划 在对其综合工程图开展设计工作期间,所有结构之间存在的连接问题、对构件实施运输以及储存的问题、开展吊装以及墙体部位的承重力施工等这些问题,要首先进行设计。在实际开展施工以前,从事设计工作的员工必须要以总图为基础,对于结构当中的连接点进行精准确认、对运输路线进行准确构建,应该在施工所在地搭设对物品进行临时储存的区域地,同时高效地对构件和吊装施工使用设备的具体数量进行计算,以此确保设计的工程图与建筑设计当中的相关要求以及原则一致。 (二)房建项目平面设计 在实际开展施工时,选择大开间这类平面设计,对于剪力墙房建项目的综合

专升本《高层建筑结构设计》_试卷_答案

专升本《高层建筑结构设计》 一、(共75题,共150分) 1. 将高层建筑等效为固定在地面上的竖向悬臂结构,则水平位移与高度的()次方成正比。(2分) A.1 B.2 C.3 D.4 .标准答案:D 2. 下列关于剪力墙结构的说法,错误的一项是()(2分) A.剪力墙结构的抗侧力构件为剪力墙 B.剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型 C.结构设计时,剪力墙构件即可抵抗平面内荷载,也可抵抗平面外荷载 D.短肢剪力墙受力性能不如普通剪力墙 .标准答案:C 3. 由密柱深梁框架围成的结构体系称为()(2分) A.框架结构 B.框架-剪力墙结构 C.剪力墙结构 D.框筒结构 .标准答案:D 4. 为了减轻结构温度应力而设置的结构缝为()。(2分) A.防震缝 B.伸缩缝 C.沉降缝 D.以上均不对 .标准答案:B 5. 50年内超越概率为10%的地震为()。(2分) A.小震 B.中震 C.大震 D.强震 .标准答案:B 6. 有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于()°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。(2分) A.5 B.10 C.15 D.12 .标准答案:C 7. 底部剪力法中,考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响而采取的措施是()。(2分) A.在顶部附加水平作用力ΔFn B.对计算结果乘以大于1的增大系数 C.提高抗震等级 D.提高重力荷载代表值 .标准答案:A 8. 在风荷载及多遇地震作用下,应进行结构()变形验算。(2分)A.弹性 B.塑性 C.弹塑性 D.重力二阶效应 .标准答案:A 9. 一般住宅建筑的抗震设防类别为()。(2分) A.特殊设防类 B.重点设防类 C.标准设防类 D.适度设防类 .标准答案:C 10. 延性指屈服后强度或承载力没有显著降低时的()变形能力。(2分) A.弹性 B.塑性 C.线性 D.以上均不对 .标准答案:B 11. 某框架-剪力墙结构高度45m(丙类建筑),7度设防时,框架部分的抗震等级应为()级。(2分) A.一 B.二 C.三 D.四 .标准答案:C 12. 下列关于楼板平面内刚度无限大的假定,理解错误的一项是()(2分) A.平面内刚度无限大指在侧向力作用下,楼板只发生刚体平移或转动 B.当楼板开洞口较大时,仍可采用平面内无限刚度假定 C.各个抗侧力构件之间通过楼板相互联系并协调工作 D.楼板平面外刚度很小,可以忽略 .标准答案:B 13. 大型博物馆,幼儿园、中小学宿舍的抗震设防类别是()(2分) A.特殊设防类 B.重点设防类 C.标准设防类 D.适度设防类 .标准答案:B 14. 柱抗侧刚度D值的定义为()(2分) A.使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力 B.使柱端产生单位水平推力所需施加的水平位移 C.柱抗弯刚度与柱长度的比值 D.EIc/h .标准答案:A 15. 框架结构与剪力墙结构相比,下述概念哪一个是正确的()(2分) A.框架结构变形大、延性好、抗侧刚度小,因此考虑经济合理,其建造高度比剪力墙结构低 B.框架结构延性好,抗震性能好,只要加大柱承载能力,其建造高度可以无限制 C.剪力墙结构延性小,因此建造高度也受到限制 D.框架结构必定是延性结构,剪力墙结构是脆性或低延性结构 .标准答案:A

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容: 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意

避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此,它适宜于建造高层建筑,在10~50层范围内都适用,目前我国10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做大些,如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架,即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞:在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞,当洞口沿竖向成列布置时,根据洞口的分布和大小的不同,在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

高层住宅剪力墙结构设计原则

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

高层剪力墙结构设计的探讨

高层剪力墙结构设计的探讨 摘要:随着高层建筑数量的不断增多,对于高层建筑结构的安全,人们更加的 重视。剪力墙结构作为建筑结构中重要的结构形式,更加需要重视。 关键词:高层;剪力墙;结构设计 1 高层建筑剪力墙结构的相关优缺点 高层剪力墙的特点:剪力墙结构的墙肢的长度通常远大于厚度,自身平面内 具有很大的刚度和承载力,平面外刚度和承载力都相对较小,墙肢属于偏心受压 或偏心受拉构件。在低层建筑中,水平向所承受的荷载和发生的位移都较小,近 乎可以忽略不计。可是随着层数的增加,水平荷载和地震作用将逐渐成为控制因素,其中位移占据主导控制,弯矩次之。因此这便对高层建筑剪力墙结构设计提 出了更高的要求,要求其不仅要有较大的承载能力,而且需要较大的抗侧刚度, 以保证水平荷载产生的侧向变形控制在一定范围内。所以优化设计方案十分重要。 1.1剪力墙结构的优点: 1.1.1 剪力墙可以兼做承重构件和分隔墙体,从而使得其经济适用。目前大多 数以小房间为主的住宅多采用这样的结构,从而既保障了房屋的稳定性,又具有 经济实惠的优点。 1.1.2 剪力墙结构具有较好的抵抗水平荷载的能力,抗侧移刚度大,侧移小, 室内墙面较为平整,这样不仅会使室内较框架结构简洁,没有露梁和露柱现象, 而且外形美观,有利于装修,更加便于室内布置。 1.1.3 由于剪力墙结构具有自重大的特点,因而具有一定的稳定性和安全性; 又由于剪力墙截面弯曲破坏极限承载力较好,可以按照全截面抗弯计算,所以当 剪力墙的洞口较小时,其整体的性能比较好,因而其性价比还是相当高的。 1.2 剪力墙结构的缺点 1.2.1由于剪力墙结构的墙体采用混凝土浇筑,使得建筑物的自重增加,同时,剪力墙结构具有抗侧移刚度大的特点,因此在某些特殊情况下可能会造成较大的 地震反应,为了保证结构的安全性,在设计时需要加大基础及上部结构的刚度, 从而造成了费用投入的增大。 1.2.2 由于构造的要求,剪力墙的墙肢长度需要满足一定的要求,而有些墙肢 的轴压比却不是很大,这就造成材料应用不是很充分,所以建筑物层数如果不是 很高的话,采用剪力墙结构就显得有些浪费了。 1.2.3 延性是结构性能的一个重要指标,而剪力墙结构的墙体多为构造配筋, 而且其配筋率一般较低,因而虽然其简便灵活,但是其结构的延性受到了很大程 度的限制。 2 剪力墙结构设计原则 伴随着社会经济的发展,人们生活水平也随之不断提高,同时人们在生活中 对于物质需求日益增高,尤其是对建筑结构,更是提出了新颖的要求。在这种新 的住宅结构要求上,不仅是外观设计提出了新的要求,而且对于空间结构的美观性、个性化都提出了新要求。在目前的剪力墙结构设计中,通常都需要根据建筑 工程的施工环境、地质情况、自然情况等多个因素进行综合分析和归纳,从而实 现设计工作的合理、科学、有效进行。 2.1尺寸控制 在目前的剪力墙结构设计工作中,剪力墙的墙高、墙长等尺寸都往往较大, 而厚度却很小,几何特征是以板结构为主,但是在其受力形态的设计中却是趋向

关于高层建筑的结构设计探讨

关于高层建筑的结构设计探讨 发表时间:2019-06-12T13:57:51.333Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:杨佳宁 [导读] 随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。 摘要:随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。本文就结构设计中应注意的几方面问题进行了探讨。 关键词:高层建筑;高层建筑结构设计;问题 一、高层建筑设计的意义与依据 1.概念设计的意义 高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理,用概念设计来判断计算设计的合理性。 2.概念设计的依据 高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。 二、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。其主要特点有; 1.水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,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。因为建筑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,仅与建筑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所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。 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。 3.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。 4.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,会得出偏于不安垒的结果。 5.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。 三、高层建筑结构设计的几个问题 1.高层建筑结构受力性能 对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空间组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。 2.高层建筑结构设计中的扭转问题 建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能地使建筑物做到三心合一。 在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀,减轻结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单平面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简单平面形式,当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内,同时,在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。 3.高层建筑结构设计中的其它问题 3.1关于转换梁新的《高规》已经明确规定,当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应采取在墙与梁相交处设置扶壁柱或暗柱,或在墙内设置型钢等至少一种措施,减小梁端部弯距对墙的不利影响。但有个别工程设计,将框支梁(转换梁)直接垂直支承于一般厚度的剪力墙上,而未对墙体采取上述加强措施。其中有些转换梁是大跨度单跨梁垂直支承于两端墙体;有些转换梁甚至位于支承墙的门洞边;有些支承墙因多层架空,高厚比不满足要求。这类情况,为增强转换梁两端的约束能力,满足其钢筋锚固要求,必须在转换梁两端的墙体中设置墙体端柱或扶壁柱,或加厚墙体设置暗柱(必要时加型钢),并按框支柱的要求进行设计。

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