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高层建筑结构的设计原则范文

高层建筑结构的设计原则

高层建筑结构的设计原则范文第1篇

关键词:高层建筑、结构设计、选型原则、特点

一、高层建筑结构型式

高层建筑结构的结构型式繁多,框架、剪力墙、框架-剪力墙结构体系是高层钢筋混凝土建筑结构中较为传统的、广为应用的结构体系。随着层数和建筑高度增加,利用结构空间作用,又发展了框架-核心筒结构、筒中筒结构、多筒结构和巨型结构等多种结构体系。

二、高层建筑结构选型设计原则

2.1 功能适应性原则

不同功能的建筑,往往要求具有不同的功能空间特征;不同的结构体系型式,并能够提供不同的空间布置;不同的内部空间特征又要求不同的结构与其相适应。

2.2 刚度合理性原则

不同的结构体系往往具有不同的刚度和承载力,也有使其整体综合性能得到较好发挥的高度适应范围。一般来说,框架结构适用于设防烈度低的层数较少的高层建筑;框架-剪力墙结构和剪力墙结构适用于各种高度的建筑;在高度较大或设防烈度高时,可采用筒体结构等。

2.3 空间整体性原则

建筑结构系统是一个由多个子结构及其若干组成构件组成的空间结构体系。一个结构的抗震能力不仅取决于各子结构及相应构件的强度、刚度、延性及其受力状态,而更主要地取决于保证这些子结构、构件协同工作的能力或空间整体性。

2.4 施工方便性原则

不同的结构型式决定着结构的施工工艺、施工难度、施工工期及可能的施工质量。

三、高层建筑结构设计的几个特点

水平荷载起控制作用,侧向位移必须加以限制,轴向变形在侧移中占有很大的份额,所以在结构体系选型时应充分考虑这几个特点。对于低层、多层或高层建筑,其竖向和水平结构体系设计的基本原理是相同的。但随着高度的增加,由于以下两个原因,竖向结构体系成为设计的控制因素:一个是较大的竖向竣工体系要求有较大的柱、墙和井筒;另一个更重要的原因是,侧向力所产生的倾覆力矩和侧向变形要大得多,高层建筑结构设计人员必须以精心设计来保证。

四、高层建筑结构的关键设计

4.1 框架结构

(1)基础系梁的设置问题。在设计工作中,存在下述情况之一时,宜沿两个主轴方向设置基础系梁:1)一级框架和Ⅳ类场地的二级框架。2)各柱在重力荷载代表值作用下的压应力差别较大。3)基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较大。4)地基主要受力层范围内存在软弱黏性土、液化土层或严重不均匀土层时(详建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)第6.1.11条)。如果基础埋置深度较深时,可以用基础系梁减少底层柱的计算长度,在±0.000以下设置系梁,此时系梁宜按一层框架梁进行设计,同时系梁以下的柱应按短柱处理。

(2)框架结构薄弱层的判定与处理。薄弱层是对抗震极为不利的结构层,原则上应避免出现薄弱层。避免出现薄弱层的最基本方法是加大该层的抗侧移刚度,即加大该层的柱截面或梁截面;如果条件允许,可以改变该层层高。当无法避免出现薄弱层时,在结构计算和出图时必须按照规范规定采取相应的措施。

4.2 剪力墙结构

剪力墙是一种有效的抗侧力构件,剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系中,剪力墙都是作为主要的承重结构单元,因此,剪力墙的截面设计是高层混凝土结构设计的重要部分。在地震区剪力墙除保证有足够的承载力外,还要保证有足够的延性,以提高整个结构的耗能能力,改善结构的抗震性能。在剪力墙墙肢截面设计时,当纵横向剪力墙连成整体共向工作时,可将纵墙的一部分作为横墙的翼缘加以考虑。同时也可将横墙的一部分作为纵墙的翼缘予以考虑。在框架剪力墙结构中,剪力墙常常和梁柱连一体,形成带边框剪力墙。因此,剪力墙墙肢常常按矩形截面、T形截面或工字形截面进行设计。

4.3 框架剪力墙结构

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,便形成了框架剪力墙体系。框架剪力墙结构体系是把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系。这种结构既具有框架结构布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能力。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。在体系中框架主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架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,所以框架剪力墙体系的最大适用高度要大于框架体系。

4.4 筒体结构

凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系,包括单筒体、框架-核心筒、筒中筒、成束筒等多种形式。筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。以框架-核心筒结构为例。核心筒应具有良好的整体性,墙肢宜均匀、对称布置,筒体角部附近不宜开洞,当不可避免时,筒角内壁至洞口应保持一段距离,以便设置边缘构件,其值不应小于500mm和开洞墙的厚度;核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm,对一、二级抗震设计的底部加强部位不应小于层高的1/16及200mm。剪力墙的截面厚度应满足墙体稳定验算要求,必要时增设扶壁墙;在满足承载力要求,以及轴压比限值时,核心筒内墙可适当减薄,但不应小于160mm。

4.5 强调“三强三弱”

为体现抗震概念设计思想,按照建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)要求应实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”,使其具有较好的变形能力。规范虽然列出了许多具体核算公式,但由于种种原因目前还存在将梁超计算配筋或加大截面而柱筋及截面不变的情况,这就很难保证“强柱弱梁”实现,而且实际结构中转换层、刚性层大梁以及楼板的存在,要真正实现“强柱弱梁”的概念很困难;设计中局部尺寸或荷载有改变时,有的设计人员习惯于增加纵筋而不改善箍筋,则很难保证“强剪弱弯”;设计人员往往对构件进行大量计算,增强构件,而对节点不过细考虑。施工时节点区缺少箍筋甚至无箍筋的情况非常普遍。因此,要使“三强三弱”概念得以实现,首先应对规范目前核算公式改进使其实用,如采用“实配反算法”来保证,否则公式概念虽然正确但因不易操作不实用,而成为虚设;其次,设计人员应认识到“三强三弱”概念在抗震设计中的重要性,精心设计使所设计的结构具有良好的抗震能力。

高层建筑结构的设计原则范文第2篇

关键词:高层建筑;结构设计;策略

Abstract: with the rapid development of economy, high-rise buildings in most of our cities also have emerged. For high-rise building structure is concerned, its choice of structural system, and more importantly and load factors, therefore, this paper discusses the structure of the high-rise building design must first with different structure system based on the influence of, choose the most reasonable scheme.

Keywords: high building; Structure design; strategy

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

1高层建筑结构设计的原则

适用、安全、经济、美观、便于施工是进行高层建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的,适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标,是结构设计的最佳体现。

结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求;高层建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定高层建筑设计能否实现,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要,虽然一栋标志性建筑物建成后,人们只知道建筑师的名字,但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是工程师们的骄傲和成就。

2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、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:

2.1 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(N=WH);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(水平均布荷载:M=1/2qH2,水平倒三角形荷载:M=1/3qH2),如图一示。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。

2.2 侧移成为设计的控制指标与低层或多层建筑不同,结构侧移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:

此外,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侧刚度,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,因P- 效应而使结构产生的附加内力,甚至破坏;②使居住人员产生不安全感;③使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,主体结构出现裂缝或损坏,影响正常使用。

2.3 抗震设计要求更高,延性成为结构设计的重要指标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、中震可修、大震不倒。结构的抗震性能决于其“能量吸收与耗散”能力的大小,即决于结构延性的大小。延性是表示构件和结构屈服后,具有承载能力不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能,通长采用延性系数μ来衡量延性的大小,μ=u/y如图2。

3.3概念设计与理论计算同等重要

概念设计是指一些难以做出精确力学分析或在规范中难以具体规定的问题,必须由工程师运用“概念”进行分析,做出判断,以便采取相应措施。概念设计带有一定经验性。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定假定条件下进行的。尽管分析的手段不断提高,分析的原理不断完善,但是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,会出现构件的局部开裂,甚至破坏,这时结构就很难用常规的计算原理去进行内力分析。实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计,从整体上提高建筑的抗震能力,消除结构中的抗震薄弱环节,再辅以必要的计算和结构措施,才能设计出具有良好抗震性能的高层建筑。将注重概念设计作为高层建筑结构的最高原则提出其主要内容为:应特别重视建筑结构的规则性(包括平面规则性和竖向规则性);合理选择建筑结构体系包括:a.明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;b.避免因部分结构构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力、风载和地震作用的能力;c.结构体系应具备必要的承载能力和良好的变形能力,从而形成良好的耗能能力;采取必要的抗震措施提高结构构件的延性。

3高层建筑的结构体系

3.1框架结构体系

由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由梁联系起来,形成空间结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时,可用隔断分割成小房间,或拆除隔断改成大房间,因而使用灵活。外墙采用非承重构件,可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身刚度不大,抗侧力能力差,水平荷载作用下会产生较大的位移,地震荷载作用下较易破坏。不高于15层宜采用框架结构,可以达到比较好的经济平衡点。

3.2剪力墙结构体系

剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为3~8m,现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求容易满足,适于建造较高的高层建筑。而且其抗震性能良好,在历次的地震中,都表现了很好的抗震性能,震害较少发生,程度也很轻微。但是剪力墙结构间距不能太大,平面布置不灵活,而且不宜开过大的洞口,自重往往也较大,不是很能满足公共建筑的使用要求,而且其成本也较大。

3.3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(有时可以达到80%~90%),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,提供较大的使用空间,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(隔墙和外墙) 的损坏。这样无论在非地震区还是地震区,都可以用来建造较高的高层建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成筒体结构,布置在内部,外部柱子的布置就可以十分灵活;内筒采用滑模施工,的框架柱断面小、开间大、跨度大,很适合现在的建筑设计要求。

除了上述的几种结构体系外,还有其他一些结构体系,如薄壳、膜结构、网架等。随着时代的进步,会涌现出越来越多更好的结构体系。这就需要不断学习,从各方面考虑运用经济合理的手段到达目标。

4结语

总之,高层建筑的高度和数量,从一个侧面反映一个国家科学技术水平和经济发展程度但对于高层建筑亦应适当控制,即要与原有建筑相协调,还要与城市历史特点相协调。

参考文献

[1]吴晓琳。浅析高层建筑结构设计与特点[J]。中国高新技术企业,2009(11)

高层建筑结构的设计原则范文第3篇

关键词:高层建筑;结构设计;抗震

高层建筑的抗震设计,其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,从而实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。但是,由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,存在着许多模糊和不确定因素。在结构内力分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,计算方法还不够完善,单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。因此,高层建筑在设计方面就应该遵循一定的设计原则。

一、抗震设计原则

首先,结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

其次,要尽可能设置多道抗震防线。①一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系,同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其他抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有效屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的其他部位相对薄弱,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小,改变抗侧力构件配筋的做法,都需要慎重考虑。

第三,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。①构件在强烈地震下不存在强度安全储备,构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。②要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化,一旦楼层(部位)的比值有突变时,会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。③要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。④在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

二、抗震性能指要

有抗震设防要求的高层建筑除应满足强度、刚度要求外,还要满足延性的要求。钢筋混凝土材料本身自重较大,所以对于高层建筑的底层柱,随着建筑物高度的增加,其所承担的轴力不断增加,而抗震设计对结构构件有明确的延性要求,在层高一定的情况下,提高延性就要将轴压比控制在一定的范围内而不能过大,这样则必然导致柱截面的增大,从而形成短柱,甚至成为剪跨比小于1.5的超短柱。众所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱几乎没有延性,在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时,很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。

为此,就必须提高短柱的受压承载力。提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比,从而改善整个结构的抗震性能。减小柱截面和提高剪跨比,最直接的方法就是提高混凝土的强度等级,即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力,降低其轴压比;但由于高强混凝土材料本身的延性较差,采用时须慎重或与其他措施配合使用。此外,可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。

当然,建筑抗震设计应该是由来已久,甚至古代更有一些科学高效的方法,只是古时候建筑大部分高度有限,其抗震减灾的要求有所不同。然而既然科学在飞速进步,那么人类也完全有可能发现更为科学合理的解决办法。正如新西兰地震工程学界那句话,“地震不会杀死人,杀死人的是糟糕的建筑”。作为建筑设计者,我们应该铭记这一信条。此次芦山地震,倒塌的建筑同样包括了汶川地震后所建“抗震建筑”,其教训也足以警示人们。早在1989年,原建设部就正式《建筑抗震设计规范》GBJ11-89。它明确提出,“当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时,不至于倒塌或者发生危及生命的严重破坏。”现在看来,这些法规执行得不到位,在有些地方甚至被严重忽视。早在2004年,新西兰建筑与住房部通过《建筑法案2004》,授权各地政府对辖区内建筑进行评估,一旦被鉴定为无法抵御中等强度的地震,即不得使用,必须采取加固措施或直接拆除。旧建筑抗震加固的标准必须达到新建筑抗震标准的一半以上。对拒不执行的房主处以高额罚款。这一点是值得我们借鉴的。

其实在我国,由于建筑业发展的突飞猛进,也引出一系列关于建筑质量的问题,例如广为人知的类似“楼脆脆”之类的伪作已经足以引起行业内的重视了。一旦发生地震等灾祸,亡羊补牢为时已晚。而其它国家也时闻发生大楼倒塌事件,其中多数是由于建筑商不遵守相关施工的规章制度所导致。血的教训不时地警示我们,地震既然不可抗拒,建筑的抗震性能就不可忽视,建筑安全永远是我们必须要做好的功课。

参考文献:

高层建筑结构的设计原则范文第4篇

关键词:高层建筑;结构设计;抗震设计;基本原则

中图分类号:TU97文献标识码: A

前言

建筑工程的抗震性能取决于抗震结构的设计,这就对抗震结构的设计提出了更高的要求。建筑单位需要不断分析预见地震灾害中可能会遇到的各种问题,探讨如何在设计过程中有效规避这些问题,不断优化抗震结构,尽量减小地震造成的建筑损失。另外,在研究建筑工程的抗震结构设计过程中,建筑单位必须明确抗震结构的设计目标,利用最有效的设计方式,提高建筑工程的安全能力,保障建筑工程的稳定性,发挥建筑工程的最大效益。

一、建筑抗震性能的主要影响因素

影响建筑工程抗震结构安全性的因素是多方面的,建筑地基和建筑高度是其中的两个重要因素,直接关系到建筑的抗震性能。首先,建筑地基。地基是抗震结构设计重点考虑的内容,建筑工程的地基稳定程度直接影响其抗震性能,良好的地基建设能够为建筑抗震提供稳定的基础。科学的抗震结构设计必须要深入研究地基问题。其次,建筑高度。我国对建筑高度与抗震烈度之间的关系有明确的规定,建筑高度必须与抗震烈度相匹配,然而部分建筑没有遵循此原则,无法达到相应的抗震烈度,为建筑抗震埋下安全隐患。

二、建筑抗震结构设计的基本原则

建筑工程抗震结构需要遵循一定的设计原则,以此保障抗震结构设计的安全性,提高工程质量。(1)协同原则,建筑工程的抗震结构并不是单一个体,而是由多个独立的单元模块组成,建筑单位必须确保协同作用,才能发挥抗震结构的优势,提升建筑的抗震性能;(2)多防线原则,地震产生的波动不局限于一次,建筑抗震设计需考虑地震的连锁危害,不能仅靠一条防线,根据建筑的实际情况,设置多防线保护,最大程度的保护建筑工程;(3)刚性原则,抗震结构的建设材料,必须达到刚性标准,确保抗震材料的坚韧度;(4)平衡原则,建筑抗震结构需具备平衡的数据参数,各项抗震结构保持在统一水平,避免作用力突然转移,发挥建筑工程动态抗震的优势;(5)整体原则,抗震结构需以整体为出发点,不能单纯考虑单方面的防震。

三、抗震概念在高层建筑结构设计中的应用

1.选择有利的地基和场地

根据我国以往发生的多次发地震造成的建筑损害情况分析,表明了地震对建筑物的破坏程度受建筑物所在场地地形以及地基的影响较大。一般情况下,建筑场地条件包括局部地形、断层、地基土层、沙土液化等。在场地和地基的选择方面,表层覆盖层的厚度越小、土质硬,所以其承载力就高,稳定性也越好,在发生地震时地基不易失效;但是表层覆盖层的厚度越大,土质越软,那么对地震的效果作用也就会加大倍数的放大。另外,场地周围如果有突出的山梁或者是孤立的山包,那么也会对地震效果放大。地震中,在断层处常会出现地基失效、地层错位、滑坡、土体变形等现象。因此,在高层建筑抗震设计时,要选择硬质场地,尽可能避免不利因素的场地选择,当实在无法避免时,就要采取必要的措施,减少地震效果的输出。

2.对建筑平面以及立面科学的布局

在进行建筑结构的设计中,应该保证建筑平面和立面的规整性。在建筑抗震设计中,使结构的刚度中心与质量中心相重合,以达到建筑平面与立面规则、简洁的效果。那些建筑平面不规则建筑物的质量中心和刚度中心一般情况下不能够重合,这样在地震中建筑结构会发生扭曲,增加了地震的破坏力。对于建筑的立面设计,要避免有突变的阶梯立面出现,降低建筑的重心,并且保证凸出建筑主体的建筑部分高度,避免在地震中出现鞭梢效应。建筑物的高度与地震造成的损害成正比,所以,在高层建筑建设过程中层数和高度都要有一定的限值。在保证建筑平面与立面的平整要求后,还应该考虑建筑的外观造型设计上美观、大方。这样既能达到抗震效果,又能符合建筑的使用条件。

3.对建筑结构合理的选择和布置

在建筑结构的选型上要根据许多综合因素考虑,这此因素包括建筑的高度、建筑用途、设防烈度、基础、地基、材料、施工、场地等,还要在经济技术和经济条件进行比较以后确定建筑选型。对于建筑结构的布置方面,应该遵循“平面对称、竖面均匀”的原则。还应该注意的是,纯框架高层建筑中,要尽量防止出现框架柱和楼梯斜梁或平台梁直接连接的情况,因为这样会将框架柱变为短柱,发生地震就容易产生剪切破坏。

4.保障建筑结构的整体性

只有保证建筑结构的整体性,在发生地震时建筑结构的各个部件才能相互协同工作,使建筑结构的抗震效果更加显著。建筑结构的抗震力是由结构整体刚度以及整体的稳定性决定的,在高层建筑施工中使用型钢混凝土结构或现浇钢筋混凝土结构,可以实现结构整体稳定性效果,这两种钢筋混凝土结构具有整体性好、水平刚度大等优点,使用这两种钢筋混凝土结构不但可以解决滑移问题,还可以增强楼板刚度,达到抗震效果更好。

5.对于其他非结构部件的处理

建筑物中非结构部件对抗震有影响的有:框架填充墙、墙板、楼梯踏步板、内隔墙等。在地震中,这些结构也会在不同程度上参与抗震工作,改变这些结构的承载力以及刚度,或者是改变整个结构,或许在地震中这些结构会起到意外的效果。所以说,对其他非建筑结构部件进行合理的处理,能更好的提高建筑物的抗震能力,减少地震给其造成的损害。

结语

随着我国经济水平的快速提升,人口迅速的增加,城市土地资源严重匾乏,为了解决这一难题,中高层建筑乃至于超高层建筑在城市建设的过程中越来越多。众所周知,建筑物层数越多,高度越高,它的抗震效果就越差,在地震发生时对其的损害程度也就越多,这严重威胁着人民生命财产安全。所以在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计,在建筑结构施工的各个方面,对建筑结构抗震设计进行完善,消除建设过程中出现的不利于建筑结构抗震的操作。在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计,有效的提高了建筑物的抗震能力,能有效减少地震对建筑物的损害,从而保证人民生命财产安全。

参考文献:

[1]华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居.2013.

[2]刘华新,孙志屏,孙荣书.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].工程技术.2007.

[3]郭继武.建筑抗震设计(第三版). 中国建筑工业出版社,2011(02).

高层建筑结构的设计原则范文第5篇

关键词:高层建筑;结构设计;影响因素

引言

随着城市用地越来越紧张和城镇化进程的加快,同时越来越多的人涌向城市,带动了医疗、教育、购物等各行各业的发展,楼层由两层增加到几百米高,称之为摩天大楼。越来越多的城市热衷于建设高楼,将高楼作为一个城市的象征,作为城市经济发达的标志。高层建筑越来越多,比例越来越大,为了满足各种各样的功能,结构设计也越来越多样化。由于高层自身特点,高层建筑的结构设计成为一个重点,也是一个难点。

1.高层建筑的特点

1.1高层建筑可以将节约土地空间用于绿化,提高人居环境

与多层建筑相比,高层建筑在相同土地面积上可以建设更多的楼房,可以有效的解决土地紧张问题,同时也可以缓解地皮高涨引起的房价上涨的局面。高层建筑地上车库很少,一般都是地下车位,又节约了一部分土地。高层建筑节约出来了的土地可以用来绿化、提高环境质量;也可以修建小公园或游乐场,供业主休憩;高层建筑占用单位土地面积小,楼层与楼层之间的距离拉大,采光和通风效果好。基于以上优点,越来越多的人向往这样的住宅、办公环境,人气旺盛,房价上涨,开发商的利润空间巨大。

1.2高层建筑太密集会产生新型污染

如果一个城市高层建筑过多过密,居住人口过密,改变了城市局部环境的温度、湿度、气流,造成局部小气候,形成热岛效应。此外,高层建筑的玻璃窗来回反射太阳光,导致行人、司机、用户晕眩、头晕,严重时会危害人们的眼睛。光污染已经成为一种新型的污染源,越来越受到人们的重视。

1.3高层建筑配备电梯,造价提高,安全要求更高。

高层建筑因为楼层高,为了方便用户上上下下,一般都会配备电梯。一方面电梯占用了很大一部分空间,另一方面,电梯运行需要耗电,还有电梯设施费、维修费,这无形中增加了开发商的投资。高层建筑最重要的一个安全问题就是防火和抗震问题,和多层建筑相比,防火和抗震的要求更高,难度也更大。

2.高层建筑结构设计原则

2.1高层建筑结构平面设计要合理,刚度和承载力要均匀。

大量震害实告诉我们,如果建筑物不在一个水平面上,建筑材料刚度不均匀,楼层整体受力不均,发生地震时很容易发生倒塌事件。在设计高层建筑结构时,结构平面简单、规则,承重力和刚度分布均匀,结构的各个中心要尽量重合,以免发生水平力作用下出现扭转的现象。建筑平面不能太长,容易使两端不平衡。

2.2高层建筑竖向设计要简单、规则,不宜繁琐。

为了保持高层建筑稳固,底座一定要稳,竖向设计一般为规则的矩形、等腰梯形或等腰三角形,切勿出现头重脚轻的现象。竖向刚度和抗侧移度都要依照从上到下逐渐变大的原则。

3.影响高层建筑结构设计常见因素

3.1高层建筑结构受力性能

建筑师在设计建筑图时,往往更加注重建筑物的空间设计,忽略了结构设计的重要性。实际上,一个高层建筑的结构设计是最重要的,涉及到安全系数和财产损失。高层建筑物构件多,负重大,主要承重点在地面,在设计方案时,要突出考虑主要承重柱和承重墙的数量和分布情况,在不影响美观和实用的前提下,可以尽量多设计一些承重柱和承重墙,增加地底层的稳固性。

3.2高层建筑结构设计中的扭转问题

高层建筑结构设计如果能做到“三心合一”,就可以有效的缓解扭转问题。“三心合一”即几何中心、刚度中心、结构重心,在设计时,要尽量做到这三心在一个点上。如果做不到三心合一,在水平力作用下会发生扭转,一个构件发生扭转,竖向构件将受到剪力,且离扭转构件越远的竖向构件承受的剪力也越大,危害很大。

3.3位移限值、剪重比及单位面积重度

位移限值是衡量高层建筑结构整体刚度是否合适的一个重要指标,过大或过小都说明结构刚度不合适,设计者要引起重视,对结构体系、竖向结构和平面布置要进行再思考。

剪重比是反映结构在地震作用下反应大小的一个指标,单位面积重度是衡量高层建筑结构构件截面取值合理性和楼层荷载数据正确性的一个重要指标。这两个指标是两个非常重要的数据,设计者切不可忽视这两个指标。

4、针对当前高层建筑结构设计常见问题采取的措施

4.1引入概念设计,从整体角度对结构设计进行宏观控制。

概念设计是指不经过数值计算,参照整体结构体系与分体结构体系之间的力学关系、结构机理、震害等获得基本的设计原则和设计思想,概念设计尤其在解决一些难以做出精确理性分析或难以规定的问题时作用很大。运用概念性近似估算方法,可以迅速的进行构思、比较与选择,设计出的方案定性准确、思路清晰,省去了后期不必要的繁琐运算。

4.2严格要求高层建筑的高度

严格按照《新规范》的要求来执行,新规范将原有的限制高度规定A级高度,同时增加了B级高度,这项规定促进了高层建筑设计方法的改进。如果在实际操作中,设计者一味重视结构类型而出现超高问题,设计方案将不会通过,并责令其修改或者报专家论证。

4.3遵守高层建筑设计规则,尽量采用规则的几何图形。

结构设计人员一定要严格遵守高层建筑设计原则,平面设计尽量采取规则的几何图形,没有十足的把握,切不可引入五花八门的创新设计。同时合理制定施工图,防止在建筑后期出现不合规定的状况。如果出现,不仅耗费大量的人力、物力和财力,出现质量问题,将面临巨大的赔偿和法律惩罚。为了企业的声誉,企业要遵守高层建筑的规则,让工程达到最优,使质量和效益达到最大化。

4.4改善高层建筑抗火性、抗风性结构设计

高层建筑消防问题是不容忽视的,建筑材料尽量选用不可燃性材料;同时高层建筑空气中流通,火灾遇大风将加大救灾难度,在结构设计时,要设计合适的防火间距,增加疏通道设计;对排烟结构进行重新设计,控制烟雾与火势的蔓延,保证烟气能快速排出。

同时高层建筑楼层高,上方空气流动速度快,要注意抗风性。风力大时,会对建筑物产生振动效果,轻时会吹碎玻璃,砸伤行人,严重时会破坏结构主体,墙面断裂。

5、小结

当前国内高层建筑结构设计现状是还有很多设计人员仍然沿用传统设计方法进行设计,造成大量财产浪费。建筑事业在进步,创新出合理的、有效的合理方法已经是摆在设计人员面前一个急需解决的问题。设计人员要继续努力,建立新的设计标准和设计理念,满足人类居住、办公、环保等各方面的要求。

参考文献:

[1]陈立铎.小译高层建筑结构设计原则.结构建筑. 2012

[2]胡胜利.高层建筑结构设计问题探讨.建设科技. 2013(02)

高层建筑结构的设计原则范文第6篇

【关键词】结构设计,设计原则,建筑基础,剪力墙结构

1、高层建筑结构设计类型和特点分析

高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构,随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构,由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构,由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构(巨型梁结构、巨型柱结构等等)。这些结构各有受力特点,适用于高度不同的结构体系,不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关,所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一,高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加,相对于竖直荷载,水平荷载地位提高,成为决定性因素,必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力,水平荷载主要包括地震和风荷载,高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二,高层建筑的侧移是结构设计的重要因素,也是重要的控制指标。第三,高层建筑的柱中容易产生竖向变形,这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化,忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四,高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性,作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。

2高层建筑设计的一般原则

2.1关于高层建筑结构计算简图的选取原则在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中,要进行相关的计算,而计算简图是进行结构设计计算的基础,所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理,也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时,要特别的仔细认真,这样才能保证结构设计计算结果的可靠,保证高层建筑的安全建设和使用。同时,计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全,尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别,必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。

2.2关于基础设计和建筑结构设计的方案选取原则高层建筑的基础比较深,基础设计要考虑多种因素。高层建筑的基础设计必须参考详细的地质勘探报告,然后结合地区的地质条件进行基础的合理设计。同时,采用哪种高层建筑的结构类型也影响着基础的设计工作,不同的建筑类型的荷载不同,高层建筑的基础设计必须与结构类型和荷载分布相一致。

综合考虑各种因素来确定基础的设计工作的目的是使地基的稳定性能和承载能力发挥到最大。建筑结构的设计方案一般要满足两方面的要求,一是受力特性和建筑的力学性质的合理性,对于整个高层建筑的结构体系的受力和荷载要明确,力的分析与计算必须简单。二是要满足经济成本合理性的基本要求,建筑结构的设计方案直接决定了后续的施工方案的选取工作和施工设计,这个过程必须考虑整体建筑施工成本合理的要求。

另外,高层建筑的结构设计方案也必须考虑当地的地质条件、地理地形条件、工程施工的要求、施工方案和建筑设备安装等具体的因素,在各种因素相互协调的情况下,确定结构设计的最优方案。

2.3关于计算结果正确性分析的原则随着计算机技术的不断进步,计算机应用软件不断地加入到高层建筑结构设计的分析计算当中,但是与建筑结构设计有关的软件的品种数量众多,不同的软件品种的计算方法、流程和编程实现方法不一定相同,导致了有关结构设计的计算结果存在着许多差异。设计工程师要正确认识和分析这些计算结果的差异,充分了解所采用的计算软件的计算范围和计算条件,要在仔细审核的基础上进行仔细的判断,排除人工数据输入的错误,才能够得出所需要的正确结果。

3高层建筑结构设计相关问题分析

3.1地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素,其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范,因为就全国来说,各地的地质条件差别很大,国家规范没有办法作出统一全面的规定,所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。

3.2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一,在现行的建筑规范中,具体描述了短肢剪力墙的定义问题,短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5-8的墙体,在具体的建筑应用中,短肢剪力墙的使用受到诸多限制,结构设计中应尽量少使用这种墙体结构,避免后续的设计上的诸多问题。第二,剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外,在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构,并调整剪力墙中心的位置,合理设置厚度以及截面,使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。

3.3高层建筑中的结构规则性问题关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动,这主要体现在两个方面,第一,新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性的问题,增加了许多的限制条件,比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二,新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以,结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动,严格遵守规定的限制条件,合理的规划自己的结构设计,避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。

高层建筑结构的设计原则范文第7篇

【关键词】高层建筑结构选型;方法原则;影响因素

因高层建筑在施工过程和建成后对功能性和环境方面的诸多要求,因此在建筑设计之初,在建筑选型上要综合全面考虑各方面因素,以满足建筑施工方案的合理性与可行性。高层建筑结构设计如在设计之初存在缺陷,很可能影响到后期建筑施工无法运行和建成后出现无法挽回的功能性和安全性错误,因此要做到综合考虑、细致研究、全面计划。本文在整理收集了大量高层建筑施工经验的基础上,充分分析和研究了高层建筑的结构选型中需要注意的各个方面。

一、建筑选型需要考虑的主要因素

(一)建筑功能因素

工程项目设计之初高层建筑的建筑功能就在项目方案中确立,结构设计也首先要围绕建筑功能展开,建筑结构满足功能需要是结构设计的基础,不同建筑的功能决定了其结构的形式和差异性,为满足功能要求,选型应首先考虑功能性对建筑结构的要求,把满足功能性作为建筑结构设计理念和基础原则,在设计中体现出符合建筑功能的思想与合理性。譬如宾馆型建筑要考虑房间面积的平均性和符合消防管理要求,住宅型建筑要考虑采光和通风等等。

(二)建筑方案因素

方案因素主要表现在建筑的长宽比、高宽比、空间面积以及建筑体型等,建筑体型分为立体与平面两方面。立体体型包括立面收进体型、结构高宽比、层间刚度和塔楼等;平面体型包括平面对称性、平面规则性、刚度偏心和平面质量等。

(三)结构受力因素

在抗风、抗震、整体刚度等方面,不同的建筑结构在受力上具有不同优势,因此高层建筑结构选型必须保证结构体系的受力要求,依据当地实际环境和施工条件衡量不同的结构体系优缺点,找出适用方案。

(四)施工技术因素

施工承建单位的建筑施工技术水平是决定施工难度上限的依据,高层建筑结构选型要注意在施工难度上符合承建单位技术水平,结构方案具备可行性,避免要求过高超出施工单位技术能力。同时要注意结构方案的技术参数和质量标准符合当前的通行标准,便于检验和审查。在参考同类项目结构设计时要考虑施工单位是否具备实施该设计所需的工程设备和技术人员,以及建筑材料当前采购难度和成本等细节。

(五)建筑经济因素

对于建筑施工而言,承建方资金实力和经济条件是能否顺利实施建筑施工必须要考虑的,高层建筑结构设计对施工成本的要求,技术投资,设备投资的要求,以及工期长度形成的费用要求等都应在考虑范围内。在建筑结构选型设计时,要先了解承建方资金实力、融资能力和当前的经济状况,并结合以上承建所需的各项投入和费用进行综合考虑,确保工程成本在预算范围内。同时要考虑到人工和建筑原材料在当前市场环境下的波动对预算造成的影响。

(六)美学效应因素

在实用性和功能性考虑之外,高层建筑结构选型还应有建筑美学方面的考虑,现代社会人对美的追求越来越重要,美的建筑不仅能提升建筑品味和满足用户审美心理,还能起到彰显建筑单位和设计单位企业文化和企业实力的作用,同时能对承建和使用该建筑的单位起到一定的广告宣传效应。反之,忽略了建筑美学而造成的丑陋或怪异的建筑容易为承建和使用单位带来形象上无形的损失。同时注重美学效应的建筑也能对城市文化和环境形成积极的影响。

二、高层建筑结构选型的具体标准

在综合考虑以上因素的前提下,高层建筑的结构选型还需要全面的方案和具体的操作方法,这要求设计单位应具备一定的理论水平,细致的分析以及相关建筑结构设计经验,要对影响建筑结构选型的因素进行量化的分析和思考,制定出合理的方案,并根据外在环境和施工条件制定出建筑结构选型的各种指标和细则。以下就对这些具体标准和操作步骤进行阐述和说明。

(一)量化重要指标

把和建筑选型相关的各种因素,量化为特定的可管理指标,譬如建筑高度、面积、环境土质、当地最大风压、最大层间位移等作为工程设计指标,建筑的结构形式作为工程方案指标,通过采集和实施检测对指标进行验证和数据统计,把相应数据整理成工程方案,并依据方案中的量化信息对比以往成功的同类工程分析其有效性和合理性,在由专业技术人员进行充分分析和对比之后,依据结果选择合适的结构设计方案。

(二)进行层次分析

结构设计方案的某些不可量化因素,应在方案评价阶段采取基于层次分析的模糊综合评判来审查其影响效果和修改要求,譬如施工单位技术水平、项目安全性、审美要求等。量化指标和层次分析的综合运用才能合理全面地照顾到影响高层建筑的可量化和不可量化因素,让选型设计更为科学、细致,具备可行性。

(三)遵循选型原则

以往高层建筑工程实践中,设计人员根据对建筑选型的经验和教训,总结出很多在结构选型中应当遵循的基本原则,在新立项的工程项目中对以往建筑结构选型设计中的这些原则进行参考,能够避免不必要的风险,使建筑结构选型更为科学合理。高层建筑结构选型的原则主要有:建筑结构中不存在互相矛盾的建筑功能设计,建筑各部分功能协调统一,不会出现设计上的缺陷导致建筑某些功能在建筑其他部分正常条件下不能使用;建筑结构必须要具备合理的物理力学结构要求,如整体刚度达标,荷载能力达标等;建筑结构的布局要避免不合理的功能重心,不能因结构中某个部分损害就导致整个建筑出现安全危机或整体功能失效;建筑结构要具备一定的抗震抗灾能力,遇到规定级数的地震等外力作用时,建筑结构可以保证主体具备必要的承受力。

三、结语

高层建筑在结构选型设计中遇到的问题和难点很多,其主要和重点部分在上文都进行了必要的阐述,在实际操作中,要注意因地制宜和环境因素,除了文中提到的一些原则和方法外,高层建筑结构的选型设计还可以根据同类工程以往的成功判例进行参考,依据实际情况和判例的不同进行改进,对于全新的设计和首次采用的设计要注意充分分析其合理性和可行性的基础上再采用。

参考文献:

[1]陈耀;高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J];福建建材;2011年04期

高层建筑结构的设计原则范文第8篇

关键词:高层建筑;结构选型;影响因素;选型方法

高层建筑是随着社会生产力和现代科学技术的发展在一定的技术经济和社会条件下出现的一种建筑物类型。它有利于节约和集约化地利用土地资源,解决住房紧张,减少市政基础设施和美化城市空间环境。可以说高层建筑的发展开创了整个建筑业的新纪元。

1 高层建筑结构选型决策的必要性

建造高层建筑有其不经济的一面。例如:按单位建筑面积计算高层建筑的造价和管理费用都远远超过多层建筑,高层建筑中结构设备占去更多的空间,便有效使用的建筑面积减少。高层建筑的供热通风系统消耗更多的能量等等。但在另一方面,几十层乃至上百层的建筑集中了成千上万的人在一起工作生活,极大地提高了土地的利用率,可节省土地资源,增加绿化面积改善城市环境。而在高层建筑的设计中,结构设计占有重要的地位。如果说建筑设计决定了建筑物的造型和功能,那么结构设计就是赋予建筑物一个支撑骨架。这个骨架的型式及其空间关系的合理性,不仅直接关系到建筑物的安全,而且关系到建筑物能否实现其预定的功能和能否达到预期的经济效益。所以,正确进行高层建筑结构体系的选型是结构设计的一个关键环节。根据工程实践经验,如果高层建筑结构体系选型不当,那么任凭用再先进的结构理论和精确的计算方法也难以做出安全可靠经济合理的高层建筑。结构设计正确处理高层建筑结构体系的选型问题,对于高层建筑的设计施工乃至使用维护而言都具有至关重要的意义。

2 高层建筑结构选型决策的特点

高层建筑结构的选型决策,就是针对某一幢建筑在建筑方案已经确定的情况下通过比较分析确定一个满足建筑功能要求的,结构受力合理的,综合经济效应最佳的结构型式。结构选型决策具有以下特点:所选结构类型应对建筑的功能有较大的适应性、工程造价和投资能力、施工条件技术条件和施工工期的要求、建筑材料和能源的供应、建筑的美学要求包括建筑群及其与环境的配合、建设场地的地形地貌和自然灾害的特点。

无疑,结构选型有赖于先进的结构设计理论和计算手段与技术,同时要具备一定的相关学科的知识。但由于结构选型决策工作中包含大量随机性、模糊性和未确知性信息,使得决策中较多地是对判断性问题,而非分析性、非技术问题进行处理。这种决策判断是基于理论的积累规则的应用,启发式思维和对工程的直观感觉。

面对结构选型中的复杂问题,普通设计人员缺乏从总体把握,彼此有连锁反应的各种制约因素,常顾此失彼或仅从一些能够量化的指标上作简化处理。这将导致决策结果失效,只有具备大量的工程设计经验的各方面专家(包括结构理论、结构工程、建筑经济、建筑美学、施工管理和工程企业经营等方面的专家)发挥各自优势,共同配合协商解决选型决策问题,这是选型决策有别于其它设计决策的一大特色。

高层建筑结构选型决策的自身特点,表明它同时具有确定型决策和非确定型决策的一些特征。所以,在具体的决策工作中,既要考虑确定性的因素,又要考虑不确定性因素的影响,既要善于运用数学计算等技术手段,又要重视专家的经验和直觉判断才能得出正确的决策。

3 高层建筑结构选型决策的原则

从以上分析可知,高层结构的选型是一个综合性很强的决策过程。它与众多的不确定性因素有关,这些不确定性因素错综复杂,相互影响。大大增加了决策工作的难度,但这并不是说高层建筑结构的选型是不可把握无章可循的。相反,从设计施工建材等角度考虑,为了选出经济合理的结构体系,使建筑物的综合经济效益最佳至少应考虑以下基本原则:建筑设计原则、结构设计原则、建筑施工原则、建筑设备原则、建筑材料原则、经济角度原则等。

结构选型决策在高层建筑结构设计的三阶段决策中占有很重要的地位。它既有一般决策的基本特点。同时还具有自身的特殊性。诸如,综合性强与各种非技术因素关联性强等。故选型时需要从设计施工建材经济性等方面遵循一定的基本原则,在这些基本原则的指导下,决策者首先应全面了解决策中的全部备选方案,不同备选方案所采用的结构体系的特点、使用范围和对建筑物综合经济社会效益的影响等方面。因此,要有效地进行高层建筑结构选型决策,决策者必须首先对各种高层建筑结构体系进行比较分析。

4 高层建筑结构选型方法

高层建筑结构选型决策受诸多确定性因素和不确定性因素的影响。这些因素中有的能直接量化为定量指标,而另有相当一部分要凭经验做出主观判断。做好调查研究,掌握大量的数据资料是进行结构方案的定性分析和定量分析的共同前提,只有这样,才能使分析结果更充实、更可靠、更科学。重视定性分析,要避免主观臆断;重视定量分析,要避免单纯依靠数学方法,更要倾听专家意见。两者必须做到有机结合,才能使决策结果、结论符合实际。

在结构选型的决策工作中,根据具体问题,可以只考虑可定量化的影响因素,忽略那些本身及其产生的经济效益不易转换成计量单位供评估比较的因素,只采用定量方法进行结构选型。只要控制好结构方案的比选范围,把握好影响因素“取舍”的“度”,则选型决策的结果还是可信的。例如,同济大学李国强教授就曾对上海地区高层建筑采用钢结构还是钢筋混凝土结构进行了综合经济效益比较分析。高层建筑采用钢结构或钢-混凝土混合结构的结构占用面积比采用混凝土结构的结构占用面积小,建筑的有效使用面积相对增加,在销售上就能体现出其经济效益,可以抵消一部分因采用钢结构而增加的费用。施工工期对整体成本的影响主要体现在“时间即是成本”的关系上。

高层建筑采用钢结构或钢-混凝土结构与采用混凝土结构相比,在建筑有效使用面积与施工工期方面具有一定的优势,能取得较可观的经济收益,从而可抵消一部分因采用钢结构而增加的费用,进而使得工程的整体成本明显降低。因各工程的总建筑面积不同,为统一比较标准,在整体成本分析时以每平方米建筑面积的等效造价为标准进行比较分析。

5 结语

由于高层建筑结构选型的“软”科学性,对于结构选型中的许多不确定因素的考虑要求助于专家的经验来解决。为了充分利用人类的这笔宝贵的精神财产,发挥它们在结构选型中的作用,很有必要针对高层建筑结构选型决策问题建立起专家系统,更好地为结构设计服务。

高层建筑结构的设计原则范文第9篇

[关键词]建筑结构设计建筑安全性结构设计特点探索

中图分类号:TU3文献标识码: A

前言

在城市化的进程中,许许多多的高层房屋建筑屹立而起随之而来的建筑安全性也越来越受到重视建筑结构设计是在建筑施工中至关重要的,是整个工程建设中不可或缺的环节,直接关系到建筑物的安全、经济和合理化以及人们的生命财产安全因此,建筑结构设计需要高度重视特别是高层建筑结构设计,避免脱离实际胡乱参照和套用其他的设计成果,应采用科学先进的设计方法以及严格按规范标准进行设计那么,如何提高建筑结构设计建筑安全性问题?本文就针对这个问题做出了更进一步的探析

一、建筑结构设计的特点及设计原则

在建筑工程中,建筑结构安全性需要科学、合理化设计,结构体系需要多重设防根据建设的实际需要和人们对艺术性的追求,设计理念随之不断提升建筑的结构形式是丰富多彩的,高层建筑结构形式更是复杂化、多样化传统的高层结构采用框架结构、剪力墙结合,而如今,一些创新的尝试已随处可见比如使用多种结构形式相结合,或者直接采用新型结构形式随着建筑技术的发展,节点设计已经成为了高层结构设计的重要组成部分特别是在钢结构高层结构安全中,不同的节点受力情况可能不同,受力方式也可能不同,所以节点在一定程度上会影响到结构的设计要求在建筑结构设计原则中,一般遵循多重防护原则、适度的弹性原则、建筑结构整体性原则等

1.多重防护原则

当外力冲击建筑结构时,建筑物的安全需要多重结构防护和保障单一的安全构件维护不了建筑安全体系,需要多重安全结构来抵抗外力冲击从而避免发生建筑工程事故,进而保证建筑工程充分的安全性同时在结构设计的过程中,也运用不同计算软件或模型对同一建筑结构进行核查对比,目的也是起到多重防护的作用

2.适度的弹性原则

建筑结构必须有适度的弹性,如果建筑结构刚度过大,其变形能力就会很差,当在地震力作用下,能量无法及时释放,巨大的能量让结构产生破坏;如果体系硬度过软,稳定性就会很差首先,自身结构安全性和舒适性可以存在问题;同时也容易在偶然外力作用下发生安全问题

3.建筑结构整体性原则

结构整体性能够迅速消减和传递强大外力,保证建筑免遭破坏因此建筑设计者尽可能疏通建筑构件中的各个关节,使构件受力关系传递清晰,能够顺畅消减外力所带来无相关的影响结合相关的知识进行科学性的受力分析,合理配置受力构件,增加建筑的受力能力,使建筑构件能够保持整体性

二、关于如何提高建筑结构设计建筑安全性问题

建筑安全性问题,是人们一直关心和渴望性的问题它直接关系到人们的生命财产安全,是一个至关重要的问题,而结构设计对安全性的控制是重中之重为此,笔者对建筑结构设计建筑安全性提出一些策略方法

1.建筑结构设计人员应当提高自身素质修养和高度重视安全性的意识

在设计过程中,设计人员应该认识到工程事故所带来结果的严重性严格遵守规范标准和利用工作经验,认真做好每一个基本结构设计环节,努力做到精益求精不能抱有只要能完成设计工作就事不关己的工作态度,要时时刻刻正确对待建筑结构设计,具有高度确保建筑安全的社会责任意识

2.提高结构构件承载能力的安全性

材料质量和强度关系到结构构件承载能力的安全性在建筑结构设计中,要尽量使用质量和强度系数比较好的材料避免因为某些材料而影响结构构件整体性,进而影响承载力而带来建筑安全性的问题

3.开拓创新,开发新的设计软件

当今,科学技术突飞猛进,复杂超高层发展迅速结构设计理论和程序有时达不到设计要求,需要高新科技设计软件来完成设计由于力学模型比较复杂,难以精密计算结构构件的受力情况,造成对某些构件的承载能力设计处理不全面和不理想,使建筑安全性得不到保证这就需要重新开发新的设计软件,使结构设计达到进一步完善

三、案例分析

某建筑工程为高层住宅,建筑总面积为215422.14扩住宅部分首层架空,转换层以上为27层、28层、29层住宅,一层和两层为防空地下室及停车库地下建筑面积:2106.85扩;人防总建筑面积:1210.9扩,建筑类别为一类,抗震设防烈度为8。,框支剪力墙结构

1.高层建筑结构设计的特点

(1)抗震设计要求高

高层建筑结构设计考虑因素多样,受外力作用工况复杂除考虑常规设计中的竖向荷载、风荷载,还要考虑强烈地震作用。为了防止结构在地震中倒塌,特别需要在构造设计上保证结构具有良好的延性,因而要采取有效的措施

(2)减轻高层建筑的自重

减轻高层建筑房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法,地震效应是与建筑的质量成正比如果在高层建筑中建筑物质量比较大,那么相应的地震效应也会很大作用于结构上地震剪力也会变大,建筑就很容易遭受破坏,造成建筑安全性的影响因此,在高层房屋建筑中,必须减轻高层建筑的自重宜采用高强度的材料作为结构构件,采用轻质材料砌筑非结构构件和围护墙体比如用钢结构作为高强度框架构件,玻璃作为上层轻质的维护墙体材料。这样可减轻房屋自重,既减小了竖向荷载作用下构件的内力,使构件截面变小,又可减小结构刚度和地震效应不但能节省材料,降低造价,还能增加使用空间减轻房屋自重能够使地基基础的处理方法变得简单,方式选择更加多样、合理,这在软弱土层有突出的经济效益

2.垂直结构的调整

建筑的侧向刚度不宜下小上大的现象,且应尽量防止刚度突变显然,转换层的结构正好有此种情况该工程是高位转换,转换层垂直方向等效侧向刚度比规范有严格的控制在设计过程中,需要强化下部、弱化上部,尽量避免出现薄弱层可采用的方法有以下几种(1)应协商好建筑设计师,使剪力墙尽可能多的落地必要时不伸出底部增设部分剪力墙,可以有效地增大底部刚度(2)剪力墙底部不应开洞,避免刚度削弱太多(3)采用高强度水泥材料,以提高墙混凝土强度等级

四、结语

总而言之,建筑结构设计建筑安全性是非常重要的建筑结构设计者要遵守相关规范下,具有与时俱进的思想应不断探索更新设计理念,开创新的技术;不断提高建筑安全性的意识,尽最大努力设计出安全的优秀建筑

参考文献

高层建筑结构的设计原则范文第10篇

关键词:高层建筑 结构 特点 设计 原则 要求

中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:

1高层建筑结构特征

高层建筑的结构体系作为抵抗来自垂直和水平方向荷载的传力途径,它主要是利用抗侧力体系和相关的水平构件与竖向构件将荷载传到基础部分。

高层建筑的整体结构除了要承受来自于垂直方向上的荷载之外,还要承受着来自于水平方向上的荷载(由风力产生),同时它在抗震功能方面也有一定的标准。高层建筑与普通建筑相比,外界的地震和风对其所产生的影响要更为严重。建筑物的位移速度会随着其高度的增加而逐渐加快,而且高层建筑的侧移影响的不只是内部人员的舒适度,还会对建筑物的使用寿命造成影响,极易对结构和非结构构件造成破坏。所以在进行高层建筑的结构设计时,抗侧力设计是其中的核心问题。

高层建筑结构体系按照建筑材料可以分为钢、混凝土组合结构,钢、混凝土混合结构,钢结构。这其中钢筋混凝土结构体系因为其成本低、耐火耐久等优良的性能而广泛应用于各类工程中,但是它本身仍旧存在一些如施工慢、自重大等缺点。而钢结构体系除了具有施工方便、抗震性能好、强度高等优点外,同时还有着例如防火性差、成本高等缺点。钢、混凝土组合结构虽然继承了二者的优点,但是其节点部分的构造复杂,所以并不能被广泛应用。同样地,钢、混凝土混合结构一样结合了两者的优点,但是在两种材料的连接方面仍旧存在技术问题。高层建筑结构体系按照结构形式可以分为框架、剪力墙结构,框架结构,剪力墙结构。框架结构因为是利用柱、梁等结构来承重的,所以这种结构体系的侧向位移相对较大,一般适用于低于50m的建筑。剪力墙结构因为是靠高层建筑的墙体来承重的,所以这种结构的整体性能相对较好,不易产生水平方向的变形,一般多应用于高层建筑,但是因为其在平面上的布置不够灵活,所以很少在公共建筑设计中使用。而框架、剪力墙组合结构则是结合了两者的优点、改善了其中的缺点,所以被广泛应用于高层建筑的结构设计中。

2.高层建筑结构设计要求

1) 刚度要求。高层建筑面临着众多的水平作用力影响,容易出现较大幅度的侧向位移,设计人员在进行混凝土结构设计时,必须在保证其具有足够强度的基础上,同时使其具备合理的刚度及自振频率,进而将楼层水平位移控制于允许范围。

2) 侧向力。目前,高层建筑的结构设计中,其结构内力与变形等问题,主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响,层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以,在设计混凝土结构时,必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内。

3.高层建筑结构设计原则

(1)高层建筑结构设计的原则,首先一点就是要选择出合理的结构计算简图,因为如果所选择的计算简图不合理的话,那就有可能因为安全问题而出现事故。所以,选择合理的计算简图是高层建筑结构设计的前提。除此之外,因为在建筑的结构节点除了饺节点和钢节点外还有其他的节点,所以应选择与计算简图相适应的构造方法,将两者间的误差控制在一定的范围内,这样才能保证高层建筑在安全上不会出问题。

(2)高层建筑结构设计原则的第二点就是要选用合适的基础设计,即根据高层建筑所处位置的地质条件来选择基础设计。这一点的要求是要对高层建筑的结构类型、施工情况、荷载分布等问题进行综合性的分析,然后以此为依据选择出最合理的基础设计方案。基础设计方案的选择是以该处的地质勘查报告为依据的,它要求能够在最大限度上发挥地基的潜力,相关的地基变形检验是必不可少的。

(3)高层建筑结构设计原则第三点就是要对结构方案进行合理的选择,这一点要求结构设计方案要在满足结构的体系与形式的同时,还要满足高层建筑的经济性要求。这需要对地理条件、施工条件、建材、供水、供暖以及供电等等问题进行综合的分析,使各个方面都协调在一起,最终确定出最合理的结构设计方案。

4高层建筑结构设计难点

高层建筑在结构设计上主要的难点有三个:

(1)防风结构的设计。因为风振作用对高层建筑的影响较大,所以抗风问题在结构设计中是很重要的一部分。因为高度问题,高层建筑对风会造成阻隔和扰动,而风的动力效应在因此而改变后,会对高层建筑产生一个振动的作用力,而受此影响最大的就是高层建筑的动力荷载,风压很有可能会损坏到高层建筑的主体结构,严重的可能会发生玻璃幕墙爆裂、墙体开裂等情况。

(2)难点是高层建筑的抗震结构设计。高层建筑在抗震结构方面向来最为薄弱,那是因为在地震发生时很难确定会产生哪些后果以及高层建筑本身的结构过于复杂,再加上相关的设计人员在设计过程中分析的不够全面,所以经常会出现高层建筑抗震结构的设计在安全性和耐久性有所缺失等问题。

5高层建筑结构的优化设计

(1)抗风结构优化设计

在基础设计上,要使用配比较高的砂石来保证地基的密实度,同时还要设置抗拔锚杆,以此来提高建筑基础的抗拔强度。在减振系统设计上,要多利用耗能支撑、剪力墙、楼板等组成的耗能减振系统来减少风荷载对高层建筑的影响。对于风荷载与水平力的问题,要对高风压区进行加固。这主要是从水平压力、水平荷载内力等方面进行综合考虑,来为高层建筑进行加固设计。

(2)抗震结构优化设计

①提高结构设计的整体规则性,以此确保承载力体系分布的合理性。②改善地基的抗震设计,即在简化建筑平面、提高地基的强度与高度的同时,将上部结构的重点和群桩设置在同一直线之上。③在剪力墙的设计方面,要提高高层建筑承重结构的抗侧力,以此来满足承载力的耗能与延续性,这样可以有效地提高高层建筑的抗震能力。

6.结语

高层建筑结构设计上的问题并不只有上文所提到的这些,而解决的对策也同样不只如此,它关系到的问题是多方面的,本文所提到的只是其中较为主要的问题。作为设计人员,在进行高层建筑的结构设计时,要时刻保持严谨的工作态度来面对设计中的每一个细节,让高层建筑的结构设计真正的兼备安全性、合理性与科学性。

参考文献:

[1] 孙 凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程,2011(06).

高层建筑结构的设计原则范文第11篇

关键词:高层建筑;结构设计;问题

中图分类号:TU208文献标识码: A

高层建筑设计与施工是一个系统工程特别是设计阶段的工作尤其要引起重视。高层建筑的结构设计还有其他的重点问题,比如扭转的问题,要求几何中心、刚度中心、结构重心合为一;此外还要注意抗风结构的设计,保护建筑的支撑结构和装饰结构等;抗震结构也是建筑高层设计的难点,这需要设计人员有灵活性。最后,设计人员要注意消防设计,尽量减少高层失火对人们的伤害。

1、高层建筑结构设计的概况及意义

随着我国城市化进程不断加快,城市人口显著增多,高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。即使在建筑设计理念和方法日益先进的今天,仍会因为高层建筑复杂的结构,较广的学术知识涉及和较大的工程量而出现设计失误的现象。高层建筑结构设计的意义有:首先,如果建筑所使用的面积一定,设计和建造高层建筑可以获得相对多一些的使用面积,可以解决城市用地紧张、房价高涨等问题。另一方面,精美的高层建筑设计还可以改善城市的外观,或者说成为城市的一道风景。比如马来西亚的石油大厦和上海的金茂大厦等等。而如果设计的建筑高层密度、结构不合理,就会给城市带来热岛效应,影响城市居民的生活环境,甚至由于高层的玻璃因反光而发生光污染的现象。其次,如果是在建筑面积与建设场地面积的比值一定,那么建造高层建筑就会有效地节约城市土地面积,得到更多的空闲地面,用这些空闲出来的地面来进行城市绿化或者供人们休息娱乐。

2、高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构可以设想成为支撑在地面上的竖向悬臂构件,承受着竖向荷载和水平荷载的作用,与多层建筑结构相比,高层建筑结构的设计具有以下几个方面的特点。

2.1、水平荷载成为设计的决定因素

图1高层建筑结构的受力及变形示意图

对于高层建筑结构,一般是竖向荷载控制着结构的设计。随着房屋层数的增加,虽然竖向荷载对结构设计仍有着重要影响,但水平荷载已经成为结构设计的控制因素。而且,与竖向荷载相比,作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值与结构的动力特性等有关,且具有较大的变异性。

在竖向荷载和水平荷载作用下,如图1(a)(b)所示,高层建筑结构底部所产生的轴力N和倾覆力矩M与结构高度H分别存在着如下的关系式,即:

结构底部的轴力

N=ωH

结构底部的倾覆力矩

式中,ω、q、qmax分别为沿建筑单位高度的竖向荷载、均布水平荷载和倒三角形分布荷载的最大值(kN/m)。

2.2、侧移成为设计的控制指标

我们知道,随着建筑高度的增加,水平荷载作用下结构的侧移急剧增大,水平位移增加的速度最快,内力次之。因此,高层建筑结构设计时,为了有效的抵抗水平荷载产生的内力和变形,必须选择可靠的抗侧力结构体系,使所设计的结构不仅具有较大的承载力,而且还应该具有较大的侧向刚度,将水平位移控制在一定的范围内。

2.3、延性成为结构设计的重要指标

对地震区的高层建筑,应确保结构在地震作用下具有较好的抗震性能。结构的抗震性能主要取决于其能量吸收与耗散能力的大小,而它又取决于结构延性的大小。因此,为了确保建筑结构在进入塑性变形后仍具有良好的抗震性能,需加强结构抗震概念设计,采取恰当的抗震构造措施,来确保结构具有较好的延性。

3、高层建筑结构设计的原则

高层建筑结构设计原则,是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则,也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下,才可以进行建筑结构设计。总体来讲,高层建筑结构设计原则主要包括以下几点:

3.1、基础方案合理

建筑结构基础方案是高层建筑结构设计的前提和基础,在实际的建筑结构基础方案设计中,需要根据实际施工地质条件,根据实际建筑结构施工需求进行设计。同时建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告,最大程度的发挥建筑物地基的潜力,必要的情况下还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面,还需要对建筑物进行综合性分析,尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型,通过对这些综合性分析,最终选定最适合的基础方案,从而可以在提高设计质量的基础上提高经济效益。

3.2、计算简图适当

计算简图设计,也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题,主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析,而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上。只有通过计算简图基础之上的数据分析,才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。举例来讲,建筑物结构节点问题,建筑物结构节点并不是我们传统观念中的铰节点或者是刚节点,在进行计算简图设计时,需要对建筑物结构节点进行深入研究,提高计算简图计算的精确性,进而将计算简图的误差控制在合理的范围内。

3.3、结构措施完善

除了基础方案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外,还有一条基本原则是经常忽略的,那就是结构措施完善原则。在进行建筑物结构的设计时,需要注意结构组件的延展性,例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时,还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响,对于这两方面的问题,在实际的设计过程中,需要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的基本原则,只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。

4、高层建筑结构设计的问题

4.1、结构的规则性问题

新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,在这方面增添了相当多的限制条件。例如平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此,在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

4.2、超高问题

在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制。尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为a级高度的建筑外,增加了b级高度的建筑。因此,必须对结构的该项控制因素严格注意。一旦结构为b级高度建筑甚或超过了b级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。

5、高层建筑结构设计的对策

5.1、高层建筑结构的规则性

高层建筑结构的规定了结构嵌固端的上下层的刚度比、平面规则性等等,因此,应严格按照规范执行。

5.2、高层建筑结构设计短肢剪力墙设置

短肢剪力墙在新规的定义是,墙肢的截面的高度和厚度比在5~8的墙,这加大了在高层建筑中使用的难度。因此,在设计高层建筑结构的过程中尽量避免使用。

结束语

改革开放以来,伴随着国民经济的快速发展,加上科学技术的不断进步,我国高层建筑行业取得了重大的突破。高层建筑结构设计是否合理,不仅仅影响到高层建筑实施施工,而且还直接影响到高层建筑建设以及后期养护的顺利开展。

参考文献

[1]周世航.浅谈高层建筑结构设计存在问题及解决对策[J].广西城镇建设,2013,05:80-82.

[2]殷辉.高层建筑结构设计存在问题及对策分析[J].硅谷,2013,21:164+141.

高层建筑结构的设计原则范文第12篇

摘要:随着我国经济的快速发展,人们的生活水平不断升高,多层框架民用建筑开始兴起,并对多层框架民用建筑的研究和规划设计进行不断的完善。安全可靠是民用建筑的关键特征,而民用建筑的安全可靠特征与其建筑结构设计有着密切的联系。民用建筑结构设计的安全性、可靠性和舒适性是一个备受关注的问题。而民用建筑结构设计不但关系到整个建筑施工的质量,还与民众的生命和财产有着重大的联系。因此,在社会主义建设新时期,建筑结构的复杂化和人们对于品质要求的提高,对多层框架民用建筑结构的设计提出了新的要求,本文将针对多层框架民用建筑结构设计相关问题进行探析。

关键词:多层框架民用建筑;结构设计;设计原则

随着我国国民经济的快速发展,人们的生活水平得到很大的提高,由此民用建筑事业也取得了飞速的发展,民用建筑结构设计也不断得到完善。民用建筑的结构设计和广大民众的生活有着密切的联系,而民用结构的设计对建筑质量有着很大的影响。我国现有的民用建筑具有明显的内涵特征,同时对民用建筑结构的设计的安全性、舒适性、耐用性等提出了更高的要求,因此在多层框架民用建筑结构设计的过程中要综合多学科知识对其内部结构进行综合性的规划,下文将针对多层框架民用建筑结构的相关问题进行探讨。

1.多层框架民用建筑结构设计应遵守的原则

1.1安全性原则。在进行建筑结构设计时首先要考虑的问题就是安全问题,此安全问题包括建筑施工的质量安全、施工现场的安全,尤其是多层民用建筑的抗震性。为了提高多层民用建筑的安全性,在对其进行结构设计时要极可能提高多层民用建筑的抗震能力,因为建筑设计的安全性关系到相关人员的利益和人身安全,还会对经济效益产生一定的影响。

1.2适用性原则。在进行建筑结构实际是,首先要了解和知悉施工现场的环境和施工要求,此外还要考虑到施工过程中受到自然因素的影响,依此预测建筑施工中的施工技术和施工工艺,在进行建设结构设计时要尽可能不使用高难度的工艺,同时考虑施工工艺和施工设备与现场的适用性,在建筑结构设计的过程中尽可能保证每个细节都符合适用性原则。

1.3经济原则。建筑行业的投资通常都比较大,稍有疏忽就会造成资源浪费和经济损失,因此在进行多层民用建筑结构设计时,需要综合考虑建筑结构多方面的因素,依此来降低多层民用建筑的投资风险,在保证建筑质量的情况下获取最大的经济效益。

1.4便于施工原则。对于不同的建筑物在进行结构设计时要综合考虑建筑施工场地的环境、自然因素以及施工过程中需要的施工工艺,其建筑结构设计要尽可能的符合施场地的地质要求,在此情况下简化施工过程、降低施工要求,从而提高建筑施工的工作效率。

1.5美观原则。在经济的快速发展中人们的生活水平在很大程度上得到提升,由此人们的生活观念也发生了改变,因此对于生活环境的要求也有所提升,所以在进行民用结构设计时要开率明勇建筑实用功能的同时还要考虑到建设的美观性,这样在满足人们实用性需求的同时还满足了人们的审美需求。

2.多层民用建筑结构设计的布置要求

2.1多层民用建筑的平面结构布置要求。在设计多层民用建筑结构设计时,其平面结构设计要按照规则的结构布置,其平面形状要满足简单、对称、规则以及建筑平面结构的质心与刚心重合的要求。当多层民用建筑功能要求进行不规则的设计时,在设计过程中对建筑结构进行划分,将其形成较为规则的简单独立的结构单元,同时防止扭转效应的产生。建筑结构若是出现扭转效应会对建筑结构产生破坏。

2.2竖向结构的布置要求。对多层框架民用建筑结构进行竖向布置时均匀、规则是其设计的最基本原则。均匀原则是指多层建筑结构的上下体型、承载力、刚度以及质量的分布和变化均匀。多层民用建筑的上下体型应为自下而上逐渐收进,但是要注意收进的尺寸,避免收进尺寸的过大变化。从建筑结构的刚度来分析,建筑的竖向结构在设计时应采用下大上小的原则。建筑结构的规则主要是指建筑体型规则,若是建筑要求必须进行变化是,也应该进行规则的渐变。

3. 多层框架民用建筑结构设计相关问题探析

3.1多层民用建筑结构体系的选用。建筑结构设计者在进行设计时首先要明确建筑结构的体系,只有通够具体的建筑结构情况,选取合理的建筑加工体系才能够设计出经济适用的建筑结构。目前的多层民用建筑在建造时多采用混凝土结构,同时采用剪力墙结构或是框架剪力墙结构。

框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同组成,其中剪力墙是多层民用建筑的主要水平承重结构,而框架则是建筑的竖向承重结构,两种结构通过合力分工,共同承受多层民用建筑的载荷。在多层民用建筑结构设计中剪力墙的位置应设立在平面形状教导和竖向载荷较大的部位,并对其进行均匀设置。此建筑结构体系中框架作为主结构,剪力墙作为辅助结构。

剪力墙结构在建筑时是利用钢筋混凝土墙板来代替框架结构作为承受建筑载荷的梁柱,此时的剪力墙则作为建筑中竖向承重和抵抗测力的结构,其伞部承受建筑结构的竖向和水平方向的力。剪力墙结构一般情况下采用平面布置方式,采用此结构时要保证剪力墙具有助攻的载荷力,因为剪力墙同时承受建筑结构的竖向和水平方向的共同载荷,在设置剪力墙时要采用双向或是多向的设置方式。

3.2多层框架民用建筑结构设计的参数控制和调整。多层民用建筑在设计过程中对各项参摄的控制和调整决定整建筑结构的安全性。而合理的控制和调整建筑结构设计参数不但能够增加建筑结构的合理性,还能够提高建筑结构的整体控制效率。其控制和调整重要参数主要有以下几个:第一,轴压比:为了满足建筑结构的延性要求,需要限制建筑的轴压比。轴压比的控制和调整主要是通过增加建筑墙、柱的截面,提高墙、柱混凝土的强度来实现。第二,建筑层间的位移角:为了保证多层民用建筑的结构稳定性,需要限制建筑各层间的位移角。位移角的控制和调整主要通过加强竖向构件刚度来实现。第三,周期比:周期比主要是用来克服多层建民用筑结构的扭转。周期比的控制和调整主要是通过改变建筑结构布置来实现。第四,剪重比:为确保多层民用建筑的安全性,通过限制剪重比来减小多层民用建筑各层间的最小水平地震剪力。剪重比的控制和调整主要是通过加强竖向构件的刚度来实现。第五,刚度比:为了保证多层民用建筑结构的布置,避免建筑结构发生竖向突变,通常采用规范刚度比的措施给予解决。刚度比的控制和调整主要通过加强下层墙、柱、梁的刚度,或是减弱上部相关楼层墙、柱、梁的刚度来实现。

4.结束语

结构设计对多层民用建筑的质量有着重大的影响。在对其进行结构设计时要按照安全性、适用性和经济性等原则,在结构建筑施工现场的实际情况,通过控制和调整合理的比值来对多层民用建筑结构进行设计和规划,以满足人们的需求。

参考文献

[1] 倪荣荣. 高层建筑结构设计若干问题探讨[J].才智. 2011(23)

高层建筑结构的设计原则范文第13篇

【关键词】住宅,结构设计,问题,处理

前 言:对于现代城市建设来说,其发展进程较快,在一定程度上来说,缓解了我国人口巨大带来的压力,因此,可以说:快速的城市建设能够为我国人民的和谐带来积极效益。从另一角度来看,由于城市建设的速度发展过快,在一定限度上,城市建设的各项技能发展没有充足的时间来完善自身,这就导致了现代高层建筑的结构和设计中出现了较多的问题,比如在高层建筑的结构设计中防震设计的缺失;设计师在进行结构设计中缺乏考虑等。

1高层建筑结构设计阐释

1.1框架结构体系

我国的高层建筑中运用的最为常见的结构体系为:框架结构体系。框架结构是由不同材料的建筑构件相互连接构成承重负荷体系的框架建筑结构,一般由梁柱来承担负荷,以此来为高层建筑构建起一个具备有分割维护的功能的框架结构体系。而此类型的结构体系较为灵活轻便,适用于简易工程中。

1.2剪力墙结构体系

剪力墙结构则是高层建筑结构设计中应用较为广泛的一类。剪力墙结构指的是用钢筋混凝土墙体承担起整个建筑的重力,以此来对高层建筑结构的水平应力进有效控制。这类型的高层建筑结构体系具备有较强的承载力,因此整体稳定性较好,对于地震等地质灾害具备有较好的抵制性。

1.3筒体结构体系

筒体结构体系中,筒体是一种空间的受力构件,可以将其分为实腹筒和空腹筒两大类别。其中,实腹筒结构体系指的是:由平而或者是曲而墙围成的二维竖向结构单体,而空腹筒则为:密排柱以及窗裙梁或是混凝土外墙、开孔钢筋等形式的单件来组合成的空间受力构件。由此可以看出,筒体结构体系具备有很大的强度和刚度,因此整体筒体体系中的各个单件,都有着较强的抗打击能力,对于地震以及台风等性质的自然灾害有着极强的承受力。

2现阶段中高层住宅建筑结构设计中存在的问题

2.1设计因素考虑的不周全

高层建筑的整体质量,在一定程度上来讲,是由其结构设计决定的,因此为了进一步确保高层建筑的质量,就需要完善其结构设计。但是,在现阶段中,我国的高层建筑结构设计中,对于影响结构设计的诸多因素考量不周全。在对高层建筑的结构进行设计前,部分的建筑企业对于设计前的调查工作不够重视,仅仅是进行简单的观测、预估等活动,对于当地的地质构造、地形地貌以及其他因素都未进行检测。此外,我国高层建筑在实际是多数采用了异形结构。但是我国高层建筑发展到现今,在异形柱节点承受力、受剪承受力与结构延性等方面相较国外同行缺乏一定的经验,这就致使我国的高层建筑在后期投入使用中,会出现整体构造不合理、房屋的不规则化等问题。

2.2结构防震的概念设计不足

在最近几年中,我国西部部分地区地震状况较为频繁,在地震中,丧失了许多的财产,人民生命财产、物质财产等。因此,我国政府在近几年中,对于建筑行业的抗震要求较为严格。但是在实际市场中,诸多的建筑企业为了建筑的美观,以吸引更多的消费者,采用一些不利于结构设计的方案。在建筑方案设计时,我们的建筑师为了得到建筑企业的青睐,往往把结构放在从属地位,并要求结构必须服从建筑,一切以建筑队为先导,这一观念分割了科学的完整性,忽略了基本的力学规律,片面地追求建筑与技术与建筑艺术的结合和最大满足使用功能的要求,这样往往给某些建筑工程质量带来了质量隐患和不安全因素。由此可见,在高层建筑的结构设计中,建筑与结构的的协调统一是重中之重的事情。

2.3高层建筑数量、速度不合理的增长

我国经济水平的不断提高,人民的生活质量也在不断优化,因此人们对于生活的追求也就逐步的加大,这就导致更多的人们趋向于高层建筑的购买。这样的市场环境,就诱导着诸多的建筑企业在短时间进行大量的高层建筑群的建造,以期在激烈的市场竞争中获得一席之地。在建筑企业盲目地追求建造速度的时候,给予我们设计师的时间往往很短,设计师疲于应付进度,而对结构本身的思考会减少,短时间内出图质量不容乐观,容易在高层建筑的结构设计中出现一些隐患:比如高层建筑的组成部件体积大、质量较大,主要的承重柱和承重墙的数量与分布却较为不均衡,增大了结构的不安全性。除此之外,部分的建筑企业为了吸引更多的人来购买高层建筑,往往会在结构设计中更加的贴合消费者需求,对于结构设计的原则性需求就会忽视。因此可以说,建筑企业过度强调效率,给予结构设计师时间过少,也是其结构设计不合理的因素之一。

3对于高层住宅结构设计的优化措施

3.1对于高层建筑结构设计遵照设计原则

在对高层建筑的结构和设计进行优化时,最为重要的一项就是坚持设计原则,高层建筑的结构设计原则包括:科学原则、实用原则以及安全原则。科学原则:指的是在进行高层建筑的结构设计中,需要利用先进的建筑施工设计技术,并且保持有一个科学严谨的设计态度,此外还需要进行科学性的统计和分析,得出最为完善的结构设计方案。实用原则:指的是在对高层建筑的结构设计时,不仅仅要考虑到高层建筑的美观需求,还需要考量其自身的使用功能,及其他设备的配置,以此来实现建筑的经济合理性与高效实用性。安全原则:现代的高层建筑结构设计时,需要对所需的建筑材料等物质进行安全性的质量监测,以此来确保高层建筑的质量获得保障,该要注意加强构造连接,从而保证高层建筑的延性刚度及承载力。

3.2加强高层建筑的抗震性设计

近几年中,我国的地质结构较为活跃,因此西部部分地区都处于一个地震活跃的阶段,对于高层建筑的安全性质来说,无疑是一个巨大的挑战,对于高层建筑的抗震性就要求越来越严格。首先,在进性高层建筑的设计中,要进行抗震设计的计算设计和概念设计,先对需要建造的高层建筑进行假想性的计算,然后对其地质构造以及地形地貌等进行分析,再加上发生地震时情况较为复杂和不确定,都有可能会致使结构设计与实际情况相违背,因此高层建筑的抗震设计就显得尤为艰巨了。而高层建筑的结构与设计就需要不断地加强其自身的抗震设计,减少地震时可能出现的生命安全威胁。

3.3节能性高层建筑结构设计

对于高层建筑的结构设计的优化途径中,还需要做到节能性设计。进入到新形势下,我国对于生态文明建设越来越重视,因此如何在高层建筑的结构设计中符合社会生态需要,必要的既是进行节能设计。在进行高层建筑的结构设计中,要求设计人员不断地优化设计方案,并且要求设计方案在最大限度上降低能源的消耗,以此来实现节能减排的社会目标。

4结语

高层建筑的结构设计,决定着整个高层建筑的质量水平。因此对于高层建筑的结构设计来说,最为重要的就是不断的优化设计方法,以此来完善高层建筑的结构设计,为人民的生命财产安全负责。

参考文献

[1]落俊丽.浅析高层建筑结构设计中的基础设计[J].城市建设理论研究,2012(16).

高层建筑结构的设计原则范文第14篇

【关键词】土木工程;高层建筑;设计原则;问题;对策

1、高层建筑结构设计原则

作为建筑施工企业,在开展高层建筑结构设计工作的过程中,为了增强设计工作的有效性,就必须要遵循几点设计标准和设计原则。基于这些设计原则的前提下,才能成功地完成高层建筑结构设计工作,为高层建筑施工项目的展开奠定良好基础。具体而言,高层建筑结构的设计原则主要表现在以下几个方面:

1.1 基础方案要合理

建筑结构设计作为高层建筑施工项目的基本前提和必要基础,其工作成效会对整个高层建筑的施工成效造成重大影响,因此,建筑结构的设计单位,必须按照项目工程的实际施工情况和施工现场的地质环境,设计出科学、合理、符合建筑结构施工实际需求的设计方案。与此同时,在设计建筑结构基础方案的时候,要配置相应的施工现场地质条件的调查报告,促使建筑物的地基发挥其最大潜能,推动建筑施工项目获得最大的成果。此外,建筑结构设计单位,需要从整体上把握建筑物的实际情况,准确掌握建筑物的最大负和基本结构框架,在此基础上,制定出适合的施工方案,促使建筑结构设计单位的利益达到最大化状态。

1.2 计算简图要适当

在设计建筑结构施工简图的时候,需要经过大量的数据分析,详细了解施工现场的情况和施工设计要求,在此基础上,提高简图设计工作的有效性,从而为高层建筑施工的安全、可靠性奠定良好的基础。对此,要求在建筑结构设计单位,要重点注意建筑物结构节点问题,此处的接点与传统理念下的铰节点或者是钢节点有所区别。建筑结构设计单位,在全面掌握建筑物结构节点的基础上设计简图,有利于提高简图的计算精确性,减少误差。

1.3 结构措施要完善

除了基础方案要合理性、计算简图要适当这两点之外,还有一条特别重要的建筑结构设计原则,就是结构措施要完善。很多建筑结构设计单位,往往会忽略这点原则的重要性,使得设计方案不尽完美。针对结构措施要完善这点,建筑结构设计单位,在开展设计工作的时候,需要注意结构组件的延展性问题。同时,设计单位还应该加强对薄弱环节的关注力度,将“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的原则,观察落实到整个建筑结构的设计工作中,从而增强高层建筑结构设计的可靠性。

2、建筑结构设计中存在的问题

2.1 地下室设计中存在的问题

建筑结构设计单位在设计建筑结构的时候,必须要加强对地基稳固度的重视程度。地基的质量在很大程度上会受到地下室设计状况的影响,所以说做好地下室的设计工作时非常重要的。从我国很多建筑结构设计企业的发展现状来看,其中还存在不少问题,例如,没有严格要求地下室设计成效; 在未详细了解建筑物墙体厚度、混凝土强度、建筑材料性能的基础上,就盲目地开展地下室设计工作,这直接影响到了建筑结构设计工作的可靠性,对将来的建筑工程施工质量而言,埋下了安全隐患。

2.2 图纸设计中存在的问题

建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。

2.3 建筑选址中存在的问题

我们常说: “万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。

3、建筑结构设计对策

3.1 优化建筑结构设

建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题: ( 1) 设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务; ( 2) 要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。

3.2 加强沟通与交流

建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。

3.3 明确参数含义

因此,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。

4、结束语

综上所述:在建筑设计中,应该高度重视结构设计,因为结构设计直接关系到建筑的牢固性和稳定性。在建筑结构设计中,应该充分的考虑各方面因素,以确保结构设计的质量。同时借助多种手段,处理好建筑设计工作中可能会遇到的各种问题,增强建筑结构设计工作的有效性,从而促使建筑结构设计工作更好地建筑施工项目的质量服务。

参考文献

[1]雍强. 土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J]. 城市建筑,2014

( 01) .

高层建筑结构的设计原则范文第15篇

关键词:高层建筑; 结构设计; 问题; 原则

1 高层建筑结构设计原则

高层建筑结构设计原则,是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则,也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下,才可以进行建筑结构设计。总体来讲,高层建筑结构设计原则主要包括以下几点:

1.1 基础方案合理。

建筑结构基础方案是高层建筑结构设计的前提和基础,在实际的建筑结构基础方案设计中,设计单位需要根据实际施工地质条件,根据实际建筑结构施工需求进行设计。同时建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告,最大程度的发挥建筑物地基的潜力,必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面,设计单位还需要对建筑物进行综合性分析,尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型,通过对这些综合性分析,最终选定最适合的基础方案,从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益。

1.2 计算简图适当。

计算简图设计,也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题,主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析,而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上。只有通过计算简图基础之上的数据分析,才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。举例来讲,建筑物结构节点问题,建筑物结构节点并不是我们传统观念中的铰节点或者是钢节点,设计单位在进行计算简图设计时,需要对建筑物结构节点进行深入研究,提高计算简图计算的精确性,进而将计算简图的误差控制在合理的范围内。

1.3 结构措施完善。

除了基础方案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外,还有一条基本原则是设计单位经常忽略的,那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时,需要注意结构组件的延展性,例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时,设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响,对于这两方面的问题,在实际的设计过程中,需要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的基本原则,只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。

2 高层建筑结构设计问题与策略

2.1 高层建筑结构设计高度问题及解决。

我国有关部门对于高层建筑结构体系的最大高度问题,出台了一系列的规章制度,对其进行了严格的规定与规范,其中之一便是《高层建筑混凝土结构技术规程》。该《高层建筑混凝土结构技术规程》对于高层建筑结构体系的高度问题规定,主要是从经济性以及适用性等方面进行规范的。《规程》所规定的结构体系最适宜高度,不仅仅与我国建筑施工技术水平以及建筑水平相关,而且还与我国国民经济发展水平,与建筑工程规范体系相协调。但是在实际的高层建筑结构设计以及施工中,出现了许多与《高层建筑混凝土结构技术规程》规定相违背的高度。举例来讲,在有些建筑物设计以及施工过程中,甚至出现了高达四百多米的组合机构大厦以及三百多米的混凝土结构体系的广场。尤其是近几年来,建筑物的高度不断增加,建筑物自身的参考系数已经超出了《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定,例如在安全指标、荷载取值以及延性要求、材料性能、力学模型选择等方面。为此,对于这些高层建筑结构设计高度问题,设计单位需要严格根据《高层建筑混凝土结构技术规程》等有关规定,对设计高度保持科学严谨的态度。

2.2 钢筋混凝土梁承载力问题及解决。

一般来讲,城市高层建筑主要是以写字楼以及其他办公场所为主,因此,在实际的高层建筑结构设计过程中,设计单位需要着重考虑到空调、消防等设备。这些设备不同于其他设备,它们往往是布置于楼层的梁底之下的,如果没有梁底开洞,就没有办法进行设备的安装。因此,在设备安装之前,设计单位需要对梁的承载力进行分析以及计算,避免出现由于梁底承载力不足而出现安全结构问题。对于梁底开洞之后的承载力,设计单位可以通过孔洞周边补强筋以及开孔梁挠度、裂缝宽度等数据进行分析。对于钢筋混凝土梁腹部开孔,国家出台了有关政策,例如《高层建筑混凝土结构技术规程》《混凝土结构构造手册》等,对于钢筋混凝土梁腹部开孔的位置、流程、环节以及大小等进行了科学的规范。设计单位在进行钢筋混凝土梁承载力计算时,还需要参考不同种类腹部开孔方式,提高钢筋混凝土梁承载力计算的精确度,这对于提高建筑物的稳定性以及安全性意义重大。除此之外,还可以对钢筋混凝土梁承载力进行有效地计算。在计算过程中还需参考不同种类的腹部开孔方式。

2.3 抗震构造与框架梁设计问题及解决。

为了进一步提高城市高层建筑结构设计的安全性以及稳定性,建筑结构设计单位在高层建筑结构设计方面做出了重大的努力,取得了重大的突破,高层建筑结构安全性以及稳定性水平得到进一步提升。但是由于我国的建筑物抗震标准较低,在抗震与构造方面,很难处理好结构设计与抗震烈度之间的关系。为此,在实际的高层建筑抗震与构造设计中,抗震与构造设计需要有一定的弹性,这样才可以满足高层建筑结构设计安全性以及稳定性要求。举例来讲,中震烈度的重现期是475年,被超越率是10%;大震的重现期约为2000年,被超越率是2%。我国建筑构造规定的安全度及抗震计算方法也相对较低,且在轴压比、配筋率以及梁柱承载力匹配程度等抗震延性的相关规定也不够严格。结构设计造价在建筑整体投资之中比例的减少也应给予重视,尤其是在高烈度区域应有严格的抗震方法以及构造措施来保证建筑物结构的稳定性与安全性。另一方面,在实际的高层建筑结构设计过程中还需要进一步解决与框架柱和剪力墙相连的框架梁设计问题。就高层建筑结构的截面设计而言,竖向变形差过大通常会导致与框架柱和剪力墙相连的框架梁出现超筋现象,进而影响到框架梁截面设计。

框架梁端部竖向变形差所引起的剪力和固端弯矩的计算函数式如下:

其中,MAB/MBA为框架梁固端弯矩;QAB/QBA为框架梁端剪力;Δ为框架梁端部竖向变形差;Ib为框架梁截面惯性矩;I为框架梁计算长度。

针对与框架柱和剪力墙相连的框架梁超筋问题,可以从优化结构的轴压比以及提高计算方法的合理性两个方面进行解决。