高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

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高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

篇1:高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

摘要:基于目前高层建筑进行钢筋混凝土结构设计过程中存在的问题影响,本文分析了研究其结构设计优化策略的重要性与设计运用现状,并提出了优化设计的方式方法,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,要想提高高层钢筋混凝土结构设计的作用稳定性,需通过优化抗震结构功能设计、高强夯与高强钢筋的结构设计以及构造周期性折减系数设计,来满足工程建设的耐久性目标。

关键词:高层建筑;钢筋混凝土结构设计;结构抗震功能设计;构造周期性折减系数设计

篇2:高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

高层建筑钢筋混凝土结构的设计问题主要体现在短肢剪力墙、结构体系建设以及结构超高,三个方面。在设置短肢剪力墙结构过程中,设计人员未按照规范要求进行数量控制。这种情况下,就会在一定程度上增加后期处理的难度。结构体系的设计选择,是保证高层建筑钢筋混凝土结构作用稳定性的重要组成部分。然而,对于地基基础结构环境较为稳定的情况,当建筑上部结构能够保证变形限制后,设计人员应通过减小刚度的设置,来提高建筑物的外观设计效果。而规范要求中,对层间位移与顶点位移的限值设置存在一定局限,这就要求结构设计人员须充分结合高层建筑工程的实际情况,来提高结构设计的科学合理性。例如,在增加结构水平加强层的'侧向刚度时,外柱剪力会有所增加,而规范设计中并未涉及到这一问题影响。对于结构超高问题,设计人员在进行抗震规范设计应用过程中,存在不同等级的高度要求。而实际设计过程,部分结构设计人员并未将其重视起来,这就导致超高问题难以通过竣工审查。工程项目建设只能通过二次施工设计,才能保证结构作用的问题性。为此,控制上述几方面结构设计应用问题,研究人员应从规范控制节点出发,从而提高高层建筑钢筋混凝土结构设计的科学有效性。

篇3:高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

本次研究选择某商场办公区域,其地上结构有三栋高层塔楼与一栋两层商业裙楼组成。其中一塔楼与两层裙楼以伸缩缝形式相连,而其他两座塔楼的连接则以顶部三层楼板相连。该地区地震防裂度为Ⅵ度,剪力墙抗震等级为Ⅲ级、框支柱Ⅱ级、框架为Ⅲ级。为实现高层建筑钢筋混凝土结构功能,设计人员应将现有的结构设计技术充分利用起来。

由此上述内容可知,该工程项目具有复杂性结构特点,即转化层为薄弱部位,相关建设人员采取的如下措施来提高转换结构的抗震效果。具体来说,将框支梁、框支柱以及剪力墙底部加强部位的抗震等级设置为一级,并把薄弱层的地震剪力乘以增大系数1.15,从而调整框支柱的剪切应力作用。此外,由于框支梁所在楼层楼板的厚度属于双层双向配筋构造,因此,设计人员应将楼板厚度增加至180。由于该高层建筑的两座塔楼需在52m的高空进行连接,为保证连接体结构的安全性,在施工设计时,应在塔楼48m高处搭建一个钢结构的临时施工平台。这样一来,如果连接体的梁板自重过大,施工建设也不会出现钢结构平台造价成本过高或是施工作业较复杂问题。此过程,施工设计要求混凝土应采用分阶段浇捣的施工方式,来保证结构强度的稳定性。即通过先浇梁再浇板的方式,使钢平台仅承受梁体的自重,而不会受到其他作用力的影响。值得注意的是,为配合上述连接体结构施工方案的要求,相关人员还要对连接体的设计进行了调整。对于连接体结构的抗震效果,因工程属于Ⅰ类扭转不规则状态,这就意味着其受地震灾害的影响主要集中在连接体本身结构的破坏,即踏落较多且使主体结构与连接体连接部分受到破坏。针对这一问题,设计人员应将连接体及连接体相邻的结构构件的抗震等级提高一级,并通过加强连接部位周边板材的配筋,从而实现水层双向构造的贯通布置目标。

5结束语

总体而言,在结构设计中要结合工程建设使用的需求,来进行针对性设计。具体来说,就是在明确短肢剪力墙、结构体系建设以及结构超高问题影响的情况下,找出优化控制的方式方法,从而提高高层建筑建设使用的安全稳定性。事实证明,结构设计的科学合理性会直接影响高层建筑结构的作用稳定性,因此,设计人员应强化高强夯与高强钢筋的结构设计、抗震结构功能设计以及构造周期性折减系数设计,满足用户对建筑工程的基本功能性需求。

参考文献

[1]詹忠锜.高层建筑短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计[J].工程技术研究,,08:216~217.

[2]周颖,吕西林.智利地震钢筋混凝土高层建筑震害对我国高层结构设计的启示[J].建筑结构学报,,05:17~23.

[3]张浩.浅谈高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的事项[J].河南建材,,01:80~81.

[4]孙福萍.大底盘多塔钢筋混凝土高层建筑结构设计研究[J].工程建设与设计,,12:47~50.

[5]詹忠锜.高层建筑短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计[J].工程技术研究,2016,08:216~217.

[6]李静斌,周玉成.规范修订对钢筋混凝土结构高层建筑用钢量的影响分析[J].建筑结构,2016,03:76~80.

[7]刘化冰.多层建筑钢筋混凝土结构设计相关问题的分析[J].中华民居(下旬刊),,09:34.

篇4:高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

3.1抗震结构功能设计

在进行工程图纸设计过程中,抗震结构的功能性目标,应按照规范要求进行区别设计。即根据建筑物结构类型、高度以及烈度要求,来确定高层建筑的抗震等级。例如,当高层建筑结构处在层数较多或是结构刚度突变系数较大的情况,设计人员应多取振型数,否则就会影响高层建筑结构的抗震效果。高层建筑钢筋混凝土结构抗震等级。

3.2强化高强夯与高强钢筋的结构设计

为达到控制基础设施建设难度与造价成本目标,结构设计人员应强化高强度混凝土以及高强度钢筋的作用效果。具体来说,高层建筑造价控制的主要对象包括:框架结构基础物料、施工以及材料费用等,其中左右造价成本的构筑件为:用钢量以及截面积大小。因此,结构设计人员因通过合理化高强度钢筋与高强度混凝土使用。因此,结构设计人员应通过合理选择高强度混凝土与高强度钢筋,从而优化构件截面积,以减少地基所受的结构荷载。这是降低工程建设难度,从而实现高层建筑结构设计经济效益目标的关键,设计人员应将其作用于实践。

3.3构造周期性折减系数设计

在对其框架结构加以设计的时候,可以选择用砌体来填充墙体,那么周期性折减系数的计算应取0.6~0.7;对于轻质砌块或是墙体较少结构的高层建筑设计,应将折减系数控制在0.7~0.8之间。在采用轻质墙板后,计算周期折减系数的取值应为0.9。为不同构造进行周期性计算的折减系数取值。值得注意的是,对于没有墙体的高层建筑框架结构,设计人员无需对其进行折减系数控制。

篇5:高层建筑结构设计研究论文

关于高层建筑结构设计研究论文

对于高层建筑工程来说,结构稳定性与安全性要求更为严格,为了实现工程结构支架,必须要设计一种能够进行结构转换的结构层。梁式转换层结构为高层建筑支架转换重要组成部分,可以在满足基础功能的前提下,提高工程结构的安全性。在对此结构形式进行设计时,需要从多个角度出发,做好每个细节的研究分析,选择合适的措施进行优化,争取不断提高工程设计效果。

1、高层建筑工程梁式转换层结构设计特点

梁式转换层结构传力途径为墙-梁-柱(墙)形式,具有传力明确、清晰、直接特点。转换结构主要作用是承受上部结构传达的竖向荷载,以及悬挂下部结构多层荷载力等,这样就导致转换结构构件存在很大的内力,在对结构进行设计时,就需要将对竖向荷载的控制作为研究要点。对高层建筑工程梁式转换层结构来说,基本上均具有比上部结构大于数倍的跨度,决定了结构设计时还需要做好对结构竖向挠度的控制。通常为提高转换层结构强度与刚度,会导致结构构件截面尺寸会加大。对高层建筑工程设计转换层结构,会沿着建筑高度方向对刚度均匀性造成影响,改变力的传播途径,成为竖向不规则结构,在对梁式转换层结构进行设计时,需要结合其所具有的特点来确定设计要点,选择措施做好每个环节的优化分析。

2、高层建筑工程梁式转换层结构设计原则

2.1减少竖向构件

在对高层建筑工程梁式转换层结构进行设计时,需要控制好竖向构件的数量。因为如果工程竖向构件数量较多,会减少转换构件数量,会降低转换效果。当整体结构转换层刚度突变减小时,会降低工程整体结构转换层的刚度,进而都会影响到抗震效果,对工程建设效果影响比较大。另外,在建筑物竖向高度方向上,在保证转换层存有足够承载力与刚度前提下,采取灵活的方式来进行多处整层布置,或者是在某层局部位置设置,可以采用分段布置或者间隔布置。

2.2结构位置布置

要提高转换层结构位置的合理性,一般情况下应将上升位置设计在比较低的位置,以免转换层结构位置过高而对框架剪力墙结构刚度与内力造成影响,情况严重的甚至会降低结构抗震性能。因此必须要做好对转换层结构位置的控制,严格遵守高位转换原理,结合实际需求来调整下部框架,提高结构刚度设计效果,避免出现轴向变形的问题。按照工程经验与研究结果,转换构件可以采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。

2.3下部结构刚度

在对转换层结构刚度进行控制时,需要确保结构上下部之间变形与结构刚度特征的统一性。因此,可以采取提升抗侧刚度的方法,确保建筑结构刚度的均匀性,将刚度质量中心与刚度中心完全整合在一起,避免出现中心偏移的情况,不断提高工程结构的逆转控制性能。同时,在对结构设计后需要保证简体结构整体抗侧刚度比重在下部结构中上升,达到提高简体截面的控制效果,将工程结构抗震荷载性能控制在专业范围内,提高结构抗震、防震性能,对高层建筑工程梁式转换层结构质量进行优化。

2.4转换层计算

在对转换层进行设计前,必须要结合实际情况对各环节的所有数据参数进行采集、计算与分析,最终形成统一的结构数据。各环节数据的计算分析结果直接决定了工程结构设计质量,要求设计人员必须要严格按照受力变形状况来进行数学建模,利用信息技术与计算机技术完成各项三维立体空间的构建。例如在对数据进行计算时,设计人员可以选择有限元方法对转换结构进行局部补充与计算,完成各项整体之间的两层结构模型计算,对各项模型条件做好相应的处理,保证所有模型数据均能够满足实际施工要求。

3、高层建筑工程梁式转换层结构设计实例分析

3.1工程概述

以某高层建筑工程为例,工程主楼地上建筑35层,地下3层,裙楼地上为3层,地下2层,施工时将地下1层楼作为上面结构固定端,并将主要楼层作为一个剪力墙结构,把结构转换层设置在固定端以上4层位置,使得结构转换层支架模式变成梁式转换层结构。转换层标高20m,转换层高为6m,转换区域面积为900㎡,形成一个L格局。转换层结构抗震等级为二级,设计活荷载为3.5KN/㎡,设置22根支柱结构,布置成矩形柱网络结构,主要钢筋为Ⅲ级钢(HRB400),箍筋为的`Ⅱ级钢(HRB335),混凝土强度等级为C60,核心筒面积大约为48㎡。另外,墙结构设计厚度为350mm,但是实际施工后中间墙厚度≥200mm,并采用Ⅲ级钢(HRB400)来作为边缘构建的纵向钢筋结构。剪力墙钢筋采用的Ⅱ级钢(HRB335),混凝土强度等级为C50,框架支柱梁最大横截面积为1100mm×2300mm,最大净跨为7500mm,选择用Ⅲ级钢(HRB400)为纵向钢筋。

3.2梁式转换层结构设计

(1)模板支撑系统。在设计模板支撑系统前,需要从安全角度出发,利用专业软件以及人工组合的方式进行精确计算,确定出满足工程施工建设需求的安全参数,以及支撑钢管的横截面、跨度、空间间距等数据。另外,为提高结构施工的便利性,以及施工材料的利用效果,还需要做好模板装拆卸便利性的分析。尤其是要做好安装施工难点的分析设计,可以通过软件来设计出隐藏的分支节点,提高结构设计的合理性。

(2)转换大梁结构。高层建筑工程梁式转换层结构的设计,需要对应实际结构功能需求来进行相应分析。例如在对转换大梁进行设计时,需要对详细计算结构受力数据,依照竖向荷载或者承托建筑结构上部剪力墙内容,来完成各项组件的构建,为建筑结构抗震设计打下坚实的基础。另外,为提高工程各楼板之间的负载性能,必须要做好对结构刚度与强度的分析,确保工程结构竖向受力效果满足专业设计要求。

(3)钢筋下料与绑扎。对于转换梁纵筋来说,具有直径大、排数多、数量多等特点,并且在施工时一般还需要进行全长加密处理,构造腰筋必须要严格按照受拉钢筋锚固要求将其锚固在两端柱子内,这就对钢筋下料与绑扎环节的处理提出了更高的要求。设计时要求每一道梁式转换层钢筋放样与所下材料完全满足专业设计要求,并且要与设计方案对应。提前进行简单布局的排列,确定出最符合实际要求的设计方案,最后在进行相应的处理,避免下料处理后没有按照既定规则来安置钢筋,影响钢筋绑扎效果,而对最后混凝土的振捣效果造成影响。

(4)转换层计算。以提高结构设计合理性与有效性为目的,对转换层各细节做好设计,改善局部分析的合理性与有效性。在进行计算时可以选择用平面有限元的方式,分析不同数据之间的影响,并结合以往经验来做好各影响因素的控制,按照工程楼层实际情况进行计算。另外,为提高计算效果,还应对楼层平面内刚度实施三维空间盒子模型构建,提高模型数据与整体高层建筑梁式转换层结构控制的有效性。在转换梁截面计算时,如果转换梁承托上部普通框架,在转换梁常用截面尺寸范围内,转换梁受力基本与普通梁相同,可以按普通梁截面设计方法进行配筋计算。

4、结束语

高层建筑梁式转换层结构在设计施工时,往往会受到各项因素的影响,为提高其设计效果,必须要针对结构所具有的特点进行分析,严格遵循专业设计原则,做好每个细节的控制,做好各项数据的计算,争取不断提高工程建设效果。

篇6:探讨高层建筑结构设计问题论文

探讨高层建筑结构设计问题论文

关键词:高层建筑结构,结构设计,短肢剪力墙,地基与基础

改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。

1.结构选型

对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:

1.1合理选择结构体系。高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,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;避免楼电梯间位置偏置,以免产生扭转的影响。竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多,力求刚度均匀渐变,避免产生应力集中。《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文,例如:平面规则性信息、竖向规则性信息等,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。论文发表。”因此,结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意,发现问题应及时和建筑工程师沟通,以避免在后期设计中带来麻烦。论文发表。

1.2房屋的适用高度和高宽比。在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,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。在实际工程设计中,出现过由于忽略该问题,导致施工图审查时没有通过,必须重新进行设计的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。A、B级高度高层建筑建筑的高宽比限值也相应不同。但在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是一个比较难以确定的问题。一般可按所考虑方向的最小投影宽度来计算,对于突出建筑物的很小的的局部结构,比如楼电梯间等,一般不应包括在计算宽度内。对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。

1.3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,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,因此,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: 抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。对于9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm,且不宜有较大洞口。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍(地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,而应锚固于地下室顶板的框架梁内),地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。对于边柱和角柱,由于只有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯矩承载力不宜小于柱下端实际承载力的要求,可采用增大梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。这些问题在设计中都应注意,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。

1.4短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构,虽然有利于住宅建筑布置,也可减轻结构自重,但在高层住宅中,剪力墙肢不宜太短,因为短肢剪力墙的抗震性能较差,地震区应用经验不多,为安全起见,高层建筑结构不应采用全部为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,并且《高规》中对短肢剪力墙的最大适用高度、抗震等级、底部加强部位、纵向钢筋总配筋率等增加了很多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙。

2.地基与基础设计

地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的'好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。

高层建筑的基础应选用整体性好,满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量,有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外,在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。论文发表。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准,地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习。

3.结构分析与计算

在结构分析与计算阶段,如何准确,高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理,是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进,因此,结构工程师也应该相应地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。

3.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP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,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。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、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。

3.2是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。

3.3振型数目是否足够。在新规范中增加了一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。

3.4多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。一段时间以来,大底盘,多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。

4.结束语

总之,钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程,在这过程中任何遗漏或错误都有可能对结构造成安全隐患。这就要求结构设计人员在工作中严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。

篇7:高层建筑结构设计问题论文

高层建筑结构设计问题论文

摘要:改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,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,因此,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:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。1、4短肢剪力墙的设置问题。地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。

关键词:高层建筑结构,结构设计,短肢剪力墙,地基与基础

改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。

1、结构选型

对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:

1、1合理选择结构体系。高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,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;避免楼电梯间位置偏置,以免产生扭转的影响。竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多,力求刚度均匀渐变,避免产生应力集中。《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文,例如:平面规则性信息、竖向规则性信息等,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。论文发表。”因此,结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意,发现问题应及时和建筑工程师沟通,以避免在后期设计中带来麻烦。论文发表。

1、2房屋的适用高度和高宽比。在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,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。在实际工程设计中,出现过由于忽略该问题,导致施工图审查时没有通过,必须重新进行设计的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。A、B级高度高层建筑建筑的高宽比限值也相应不同。但在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是一个比较难以确定的问题。一般可按所考虑方向的最小投影宽度来计算,对于突出建筑物的很小的的局部结构,比如楼电梯间等,一般不应包括在计算宽度内。对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。

1、3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的.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,因此,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:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。对于9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm,且不宜有较大洞口。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1、1倍(地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,而应锚固于地下室顶板的框架梁内),地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。对于边柱和角柱,由于只有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯矩承载力不宜小于柱下端实际承载力的要求,可采用增大梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。这些问题在设计中都应注意,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。

1、4短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构,虽然有利于住宅建筑布置,也可减轻结构自重,但在高层住宅中,剪力墙肢不宜太短,因为短肢剪力墙的抗震性能较差,地震区应用经验不多,为安全起见,高层建筑结构不应采用全部为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,并且《高规》中对短肢剪力墙的最大适用高度、抗震等级、底部加强部位、纵向钢筋总配筋率等增加了很多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙。

2、地基与基础设计

地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。

高层建筑的基础应选用整体性好,满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量,有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外,在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。论文发表。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准,地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习。

3、结构分析与计算

在结构分析与计算阶段,如何准确,高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理,是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进,因此,结构工程师也应该相应地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。

3、1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP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,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。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、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。

3、2是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。

3、3振型数目是否足够。在新规范中增加了一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。

3、4多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。一段时间以来,大底盘,多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。

4、结束语

总之,钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程,在这过程中任何遗漏或错误都有可能对结构造成安全隐患。这就要求结构设计人员在工作中严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。

篇8:我国高层建筑结构设计研究论文

我国高层建筑结构设计研究论文

摘要:随着现代化城市建设的快速发展, 城市高层建筑逐渐兴起。高层建筑在设计过程中, 结构设计一直是其关注的重点内容。所以, 为了保证高层建筑结构设计更科学, 本文章对高层建筑的结构设计中经常出现的问题实行了研究分析, 同时参照相关的文件与一些自己的想法指出了相对较好的处理方法, 以利于提升高层建筑的结构设计水平。

关键词:高层建筑; 结构设计; 相关问题; 解决措施;

1 引言

近些年, 在我国经济的持续性发展与城市建设步伐的加快过程中, 建筑一种正趋于高大化的形势发展。城市中高层建筑物数量在不断的增加, 建筑的结构也比较复杂。高层的建筑和低层的相比较, 前者的结构设计较繁琐, 影响的原因也较多, 不但需要对建筑的外型比例进行慎重思考, 还需要使建筑结构的稳固性得到保证, 同时还要考虑到建筑物地基的沉降问题、风力因素、温度的转变, 及地震等原因对建筑结构的危害与影响。

2 高层建筑的结构设计过程中时常发生的问题

高层建筑结构设计的合理性, 不仅能够明显地对施工过程造成影响, 同时还将影响到后续的维护与保养。因此, 在高层建筑的结构设计过程中对于时常遇到的问题以及相应的解决措施方法进行深入的探讨分析是十分有必要的。

2.1 扭转的问题

建筑的三个重“心”所指的是几何的形心、结构的重心、刚度的中心, 这三个重要的“心”相统一才可以确保建筑结构的牢固。但在现实当中地基础的形状、建筑功能的需要等的影响造成建筑的体型大多数原因下是不规范的, 设计过程中没有有效的做好三个重要的“心”相统一, 会导致建筑的结构发生扭转的现象, 造成结构的损坏。

2.2 抗风的相关问题

因为高层建筑其层数众多、高度较高, 风通过的时候, 较易出现空气动力的反应, 转变风在高层建筑面的.流动, 导致高层柔软的结构在风与空气的效应下产生震动, 对于高层建筑的结构与其构件的牢固性产生破坏。所以在对高层建筑的结构设计时实行抗风的结构设计, 让建筑结构的抗风力符合结构的牢固标准。然而在现实的设计当中由于没有科学的对高层建筑所能承载的风力进行评估, 导致高层建筑的抗风设计不合格。

2.3 抗震的问题

高层建筑在其结构的设计时, 对于抗震的设计是一个非常难的环节, 经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足, 对建筑抗震的规划不够重视。甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候, 因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。如果出现地震, 高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求, 造成不同程度的损坏, 更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。

2.4 消防方面的问题

参照现在的有关规范制度, 高层建筑的结构一定要有科学适合的消防体系。然在高层建筑的结构设计当中却存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题, 如果不能对这些问题进行有效的处理, 便不能确保高层建筑对于消防的安全。

3 高层建筑的结构设计所存在问题的处理方法

3.1 科学合理的设计建筑平面

如果高层建筑的结构发生扭转的现象, 主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一, 导致建筑的质量不平衡, 所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中, 设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型, 最大程度的运用较规矩的型体, 例如方形或是圆形等, 科学的布置建筑的平面, 进而确保建筑质量的布局均衡。

3.2 科学地选取计算简图与结构方案

在实施高层建筑的结构设计核算的时候, 要在运算简图的情况下实行计算, 因此在选取计算简图时一定要合理的选取, 如果计算简图不规范, 很易导致结构的参数不正确, 给施工带来影响, 更严重的会造成事故的出现, 选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。

3.3 合理地设计高层建筑的抗风构件

为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要, 在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先, 基础的改进, 高层建筑的基础结实, 上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准, 运用级配高的砂石是最佳的选择, 加大基础持力层厚度, 加置抗拔的锚杆构件, 提升建筑基础的牢固性;其次, 不同程度增加高层建筑的构件, 例如剪力墙、楼板等, 可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素, 确保结构的牢固;最后, 最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。

3.4 重视抗震的设计

在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件, 在水平走向产生应力的分布体系, 增强高层建筑的结构连续性。增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度, 和上部的结构产生联动性, 从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性, 以更好的管理好建筑位移的现象。

3.5 加强高层建筑消防结构的设计

可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构, 具体的方法:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材, 强化所用材料自身的耐火性能;三是要设计两个疏导的通道, 尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式, 防止疏导的成效降低;四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域, 有利于防止火势的扩大与蔓延。

4 结束语

综合以上所论述, 本文章对于高层建筑的结构设计过程中的扭转、抗风性、抗地震性、消防方面等问题, 指出了相应的处理方法, 更深一层的健全了高层建筑的结构设计, 可以显着的提升高层建筑的结构安全性。伴随城镇化的深入发展, 城市当中高层的建筑数量将会逐渐的增长, 需持续的强化高层建筑的结构设计探讨, 不断的提高高层建筑的结构设计能力, 以适应时代快速的发展步伐。

参考文献

[1]罗晓清。高层建筑结构设计特点及常见问题分析[J].科技创新与应用, , 33:249.

[2]郭峰, 梁利生。高层建筑结构设计的问题及解决措施方案应用[J].科技传播 (13) :135~136.

[3]宋志瑜。建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市建筑, (4) :66.

篇9:高层建筑结构设计的主要措施论文

高层建筑结构设计的主要措施论文

抗震性是对建筑物结构安全性的一个重要方面,在进行建设之前的设计工作中,应当首先考虑到建筑主体在地震发生时的安全性,从而在最大程度上保障使用者的安全性。抗震性的设计中,主要是要应对地震发生时的建筑物结构的扭转振动效应,扭转振动效应具体就是指高层建筑物主体的每个构件在进行设计的时候就通过计算来确立其自身承受的扭矩,从而为其本身设置合适的配筋;而主体楼层间的最大位移与其两侧的层间位移的平均数即使结构主体的扭转效应。而造成扭振效应的原因主要分为以下几个方面:由于许多高层建筑物存在着质心与刚心不重合的现象,从而在地震来临时,地面的运动引发建筑物的扭转振动。其次,建筑物本身的抗扭组件的损坏也可以造成建筑物的扭振效应。这就要求在对高层建筑物的建设之前的设计工作在这些方面引起重视。

1控制扭振效应的几项原则

1.1单塔楼结构

相对于单塔楼结构来说,若是无法满足高规所规定的周期比的话,则表明该主体结构刚度同质量的分布不均匀、抗扭能力不够,或者是二者之一。在这种情况下,就需要对主体结构进行重新计算与调整,一般可以分为以下步骤进行:(1)首先检查振型,以此来检验平面内各个构件的均匀度,然后依据总体的刚度来对各个构件进行调节,直至结构能够产生侧振成分超过8成的.纯粹侧振振型,此过程也可以称为减小偏心率。(2)在偏心率得到最大限度的调整下,可以通过调整结构内外圈的刚度比例,加强外圈的相对刚度来提高结构的抗扭振能力,此过程可以看作是减小周期比,最终通过这两个调整达到规范的要求。其中相对刚度是指如果主体结构的抗侧力度不够且层间位移在规定范围内,就需要增加外圈刚度;如果抗侧力度够强但是位移角低于标准,就需要降低结构内圈刚度。当此过程未进行完,未调节好刚度与均匀性时,无论周期比的数值如何,都不会对建筑物产生任何影响。周期比的目的就是控制结构的抗侧刚度与抗扭刚度,使其在空间布局上趋向合理,以此达到抗扭振效应。所以说就算是结构主体的抗侧力度较强,只是在外观上具有较好的观赏性,不代表具有较强的抗扭性。控制周期比的两个措施就是保持抗侧力刚度的均匀分布和控制外圈的相对刚度。

1.2多塔楼结构

对于多塔楼结构的位移比运算中要把整个多塔楼结构看作是一个整体进行验算,而周期比可以分为无连接、强连接和弱连接三种结构。对于无连接与弱连接的,验算要看作是多个单体进行验算,对于强连接则要当作一个整体进行验算。

2防范扭振效应的几项措施

2.1平面扭转效应

在地震中,质心与刚心的偏离以及平面的不对称、不规则性、扭转刚度不强等因素都是造成高层建筑物受损严重的主要原因。但是高层建筑在设计中,很难达到质心与刚心的重合要求,在平面结构的规则和对称上的设计也具有一定的难度;其次,由于受到建设位置及场地的限制,在空间布局上也很难能够按照规定与要求进行设计。因此,高层建筑的抗震扭振效应的控制措施主要要依靠调整抗侧力结构的设计上来,以此来达到抗震的要求。

2.2抗侧力结构的使用

在抗侧力机构的设计中,尽量满足抗侧力构件的对称性、平衡性与均匀分布,使其质心要尽可能的与刚心靠近,因为离质心越远,所需的抗扭刚度就越强,在建筑物的外围要多多设计一些抗侧力构件的使用,以此在数量上能够增强建筑主体的抗扭性。在设计中,要想提高建筑物的抗扭刚度,还可以通过加强原有抗侧力构件刚度的方法提高建筑物的抗扭强度:建筑物的外角处剪力墙尽力设计成L形剪力墙,并注意不要在墙上开窗等设计;对距离质心较远的剪力墙进行加厚处理;提高剪力墙连梁的高度,在必要时,可以将窗户开洞以外的墙体都设计成为连梁,从而加强抗侧力结构的刚度。

2.3裙房部位的刚心设计

在高层建筑设计中,裙房由于是平面不规则、分布不均匀,且质量中心差距太大,位移点较大等造成刚度要大大低于主体结构。所以在设计中可以在以下方面进行弥补:一种是要在裙房的最大位移处设计适应的剪力墙结构;另外一种就是建筑物的地下室在裙房位置设置好隔离缝,目的就是将主体结构的裙房单独分离出来变成一个独立的系统,从而降低地震时的扭转效应。

2.4结构平面不宜过长

高层建筑在设计中,为了适应使用的需求,往往需要借鉴多层砖混结构的户型设计,这就容易造成结构平面的布局较为狭长,从而造成抗侧刚力的不足。对于框架结构的小高层,最好的处理办法就是将狭长的结构平面分离为多个短平面,即在中间多设计几个框架柱,如果条件不允许,可以在远端尽可能增加抗侧力刚度。对于框架剪力墙的高层建筑,楼层层高相对较低,剪力墙大多设计在电梯与楼梯部位,这样就容易造成分布的不均匀、扭转效应较大,如果削弱这些位置上的剪力墙,然后通过外围增加剪力墙来提高抗侧刚度,不仅会增加成本,也是对抗扭效应影响不大的方法,因此,高层建筑在采用框架结构时,最好不要设计成框架剪力墙结构。

3结束语

高层建筑的设计中,特别是地震发生相对较为多的地方,可以通过以上措施来增强建筑物的抗扭刚度,但是在进行调整时,一定要注意需要参考高规的相对标准进行调整,要因地制宜,对于不同条件下的高层建筑物,要采取合适的措施进行调整与设计,从而保证高层建筑物的抗震性能,在地震发生时,能够有效抵消地震造成的扭振效应,建设出更为安全的居住空间。

篇10:高层建筑剪力墙结构设计分析论文

摘要:

剪力墙是高层建筑结构体系中的重要组成部分,对建筑结构稳定性产生重要影响,做好高层建筑结构设计中剪力墙设计的质量控制工作具有一定的实际意义。文章主要讨论了高层建筑剪力墙设计的相关内容,并结合实际工程案例,对其设计方法进行分析。

关键词:

篇11:高层建筑剪力墙结构设计分析论文

从当前剪力墙结构设计现状来看,受设计思想、建筑项目特殊要求等诸多因素影响,设计人员难以有效控制剪力墙设计的整体质量,留下风险隐患。因此要重视对高层建筑结构设计中剪力墙设计的讨论,为全面提高高层建筑质量奠定基础。

1高层建筑结构设计剪力墙设计中需要注意的问题

1.1对剪力墙轴压比限值的确定

在剪力墙设计环节中,轴压比限值是剪力墙设计的重要组成部分,不仅影响剪力墙的基本质量,还对其抗震能力产生影响。目前,建筑行业一级~三级的抗震等级剪力墙底部加强部位的最大轴压比限值的计算公式为:

在上述公式中,S代表剪力墙的最大轴压比限值;fc代表混凝土轴心抗压强度的理想设计值;A代表墙肢的全截面面积,单位为cm2;N代表墙肢重力荷载作用下的轴压比设计值(在N参数的分析中,不考虑该数据与地震的作用)。

1.2高层建筑剪力墙结构厚度的确定与配筋处理

1.2.1我国相关规定对高层建筑的剪力墙参数提出了十分明确的要求:当剪力墙结构的地震等级达到8度时,剪力墙抗震等级要大于等于2级。在这一规定的影响下,相关单位在开展剪力墙结构设计中,要保证剪力墙墙底的部分墙体厚度超过200mm。

而在现代工程建设中,设计方对剪力墙的分析已经有了较为完备的数据支持,其计算公式为:

在上述公式中,b代表剪力墙的估算厚度值,单位为mm;Q代表单位面积的荷载重量标准值,Q=13.0+7(n-15)/20;n代表楼层层数;r代表轴压比。

1.2.2我国高层建筑规范中明确指出:高层建筑剪力墙墙体配筋率要大于等于0.25%,而剪力墙的底部加强部分配筋率要大于等于0.3%。

一般在高层建筑剪力墙结构设计中,剪力墙的水平配筋的关键就是向墙体内部加入水平分布的钢筋,在经过这种处理后,剪力墙等整体结构性能得到改善,自身的抗温度应力参数水平、抗脆性剪切力水平明显提升。而一般在结构设计中,设计人员需重视对高层建筑剪力墙的配筋处理,来最终保证剪力墙结构的稳定性。

篇12:高层建筑剪力墙结构设计分析论文

2.1工程案例结构简介

该项目是当地重要的建筑项目之一,整体建筑高度约为74.16m,地上建筑结构为25层,还设有两层的地下储藏室,工程等级为一级。在建筑结构设计中,该建筑项目采取框架-剪力墙结构与剪力墙结构。但在建筑项目设计之初,考虑到建筑的主要功能为住宅楼,盲目的增加框架柱会影响室内的整体空间结构,因此在最后设计决策中,决定采取剪力墙结构。

2.2剪力墙布置方案

在该项目中,剪力墙布置方案主要考虑了剪力墙的数量、剪力墙参数、布置位置等多种问题,而在考虑建筑结构经济性的基础上,其底部肩梁截面总面积约为楼层面积比的8.3%。

同时,由于住宅建筑结构特点十分明显:受建筑外观、使用功能等多种因素影响,建筑在结构设计中采取了不规则的平面结构设计形式,并且竖向位置上因为下部缺乏足够的大空间部位导致剪力墙会以连续的形式从下而上连续分布。针对这一要求,该项目在剪力墙平面布置设计过程中,适当的增减左右剪力墙与轴线上下剪力墙的尺寸,实现对结构扭转参数的控制。

2.3建筑材料

2.3.1总体设计思想。由于高层建筑混凝土结构需要采用高性能的混凝土与钢筋,但考虑建筑结构安全性等因素后,设计人员确定了以下主要设计思路:通过采取高强度混凝土控制建筑柱截面面积、通过高强度钢筋减少配筋量。在该思想的指导下,设计人员在设计环节中尽量选择能够满足强度、塑性、均质性等要求的施工原材料。

2.3.2混凝土设计。由于混凝土强度变化会影响结构自重、原材料使用率等诸多问题,并且使用强度过低的混凝土会导致建筑内有效面积降低,一定程度上影响建筑的整体功能。我国《高层规范》中对混凝土的相关参数水平提出明确要求:高层建筑结构的主要承重构件要使用强度不低于C20的混凝土,且最高混凝土强度不应大于C60。在相关规定的指导下,设计人员进一步完善了该项目剪力墙的混凝土等级水平,基础垫层采用C15,剪力墙柱梁板采用C30,构造柱采用C25,基础混凝土采用C35。

2.3.3钢筋材料设计。该项目在钢筋设计中,优先选择抗压强度等级高、可焊性能良好的钢筋,并且在施工过程中始终遵循“承载力相等”的原则展开钢筋配置。同时在最小配筋率选择中,以强制的规范要求对钢筋设计参数进行确定,保证替换钢筋的数量的科学性。在该项目中,主要钢筋材料的信息如下:钢筋采用HRB400和HRB300,焊条采用HRP335的'E45和E50。

2.4荷载计算

2.4.1风荷载计算。总所周知,风荷载对高层建筑整体参数的影响十分明显,因此在剪力墙结构设计中要予以高度重视。该工程项目根据《家长农户结构荷载规范》的相关内容展开风荷载处理分析,取当地工程基本风压为0.35KN/m2的标准值,其计算公式为:

在上述公式中,wk代表风荷载的标准值,单位为KN/m2;βz代表z高度处的实际风振系数;w代表高层建筑的基本风压值(一般以当地的实际风压为参考对象),单位为KN/m2;μs代表风载体形系数;μz代表z高度处的风压变化系数。

2.4.2楼面荷载计算。该项目的楼面荷载问题主要是根据建筑方案的计算方案的计算参数进行分析处理的,活荷载标准值按如下来进行取值:对客厅和卧室取2.0,卫生间和阳台取2.5,前室和走廊取3.5,上人屋面取2.0,不上人屋面取0.5,雨棚和屋面板取1.0。

2.5设计结果分析

该项目在剪力墙施工中,严格按照设计图纸的相关标准展开施工,并针对设计图纸中的不清晰问题及时的与设计人员取得联系。从后期监理结果显示,该项目的剪力墙质量水平良好,能有效满足该建筑承重的要求。

3结语

总体而言,在高层建筑剪力墙设计过程中,需要严格遵照相应的施工质量控制标准展开管理,并结合工程的具体要求进行控制,通过实现全范围内的建筑施工设计质量管理,保证建筑剪力墙结构质量,为强化建筑整体性能奠定基础。

参考文献

[1]张晨光.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].门窗,(03).

[2]李喜庆.对房屋剪力墙结构设计问题的思考[J].门窗,(01).

[3]姜玉柱.剪力墙结构洞的处理方案探讨[J].四川建材,2014(01).

篇13:高层建筑结构设计方式研究论文

摘要:随着社会经济的发展进步,高层建筑结构不断优化,高层建筑的数量也逐渐增多,深刻影响着人们的生活、生产。结构设计是高层建筑结构设计的关键,高层建筑的建设、养护等工作具有重要的影响。文章根据现阶段高层建筑结构设计存在的问题,针对优化高层建筑结构设计方式进行分析。

关键词:高层建筑;结构设计;设计方式

高层建筑建设发展和一般的建筑结构不同,它需要承担一定的水平荷载、垂直荷载,具体包括外界风力带来的压力、建筑物本身高度带来的承重压力等。在高层建筑数量的增多下,高层建筑出现了不同程度的位移,对人们使用建筑的舒适度带来了影响,严重的位移甚至还会引起建筑结构构建的损害。基于此,文章对高层建筑结构设计的问题与设计方式进行研究,旨在更好的促进高层建筑发展。

1高层建筑结构设计存在的问题分析

1.1建筑短肢剪力墙设置存在问题

现阶段在高层建筑结构设计中存在问题最多、危害性最强的是建筑短肢剪力墙现象。在一般情况下,建筑结构的短肢剪力墙是指墙肢的高度、厚度比例为5:8的墙。但是高层建筑结构设计中应用了过多钢筋混凝土结构的短肢剪力墙。短肢结构剪力墙高度、厚度之间的比例超过了限定比例要求,在应用的时候需要承载过大的轴力和剪力,在其本身抗震性能差、防风能力差的情况下,会出现过早压塌的情况,不利于高层建筑的稳定建设发展。

1.2抗震结构设计问题

高层建筑结构设计中难度最大的是抗震结构设计。受高层建筑高度过高的影响,一旦出现了地震,就会诱发出各种不可估计的问题。现阶段我国建筑工程建设要求高层建筑要保证五十年的设计基准期,并对高层建筑的抗震设计进行了明确的规定。但是在实际应用中,受我国自然灾害的影响,原有的抗震等级不适用现阶段的高层建筑结构设计。如果高层建筑结构设计人员没有充分认识到这一点,就无法保证高层建筑的抗震性能。

1.3超高设计问题

高层建筑设计的超高问题主要是指一些高层建筑设计单位在施工建设的时候没有按照相应的规范确定高层建筑的高度,而是为了获得经济效益,不加思考、不慎重的提升高层建筑高度,不利于建筑本身的安全稳定建设。

1.4扭转问题

质量中心、刚度中心和几何中心是高层建筑结构设计中的“三心”,也是高层建筑结构设计过程中需要注重的建设目标。但是在实际施工中存在高层建筑施工设计三心偏离的问题。在三心偏离的情况下,一旦出现不适当水平力的影响就会出现高层建筑扭曲震动的问题,影响高层建筑的'安全建设。

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高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文
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