坡屋面结构设计分析

坡屋面结构设计分析
坡屋面结构设计分析

坡屋面结构设计分析

摘要:坡屋面结构较复杂,细部处理较多。首先应选用合理的结构方案,在结构计算时,也应建立合理的结构计算模型,屋面荷载输入时应输入斜坡构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度,板厚设计应考虑施工影响,配筋应考虑温度应力。

浇筑时细部处理应到位,否则会渗漏现像。

关键词:荷载集度;温度应力;虚梁理论;渗漏

0.引言

随着经济条件的改善和建筑行业的发展,越来越多的建筑采用坡屋面这种造型,这既美观了建筑造型,也能达到保温节能和防渗漏的目的。但对于斜构件的设计及构造做法,规范及手册里说明较少,且结构计算软件对坡屋面的受力分析也需要设计师自行处理,所以作为结构设计师,搞清坡屋面的设计、构造要求是非常重要的。

1.坡屋面常用做法

坡屋面的做法一般有两种:方案一是屋面直接做成斜板;方案二是先做一层平板,然后屋面斜板按造型做。对比此两种方案,方案一造价相对低,但屋面保温、隔热及防水做法相对复杂。方案二造价相对高,但屋面防水、保温隔热施工方便。针对框架而言,方案一和方案二,均可以先在斜坡的最低点处设置水平框架梁,然后采用梁上起柱方式支承倾斜部分。如果柱网尺寸比较小,方案一可不设置水平框架梁,但对框架柱的设计应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力的作用。

2.坡屋面构件的计算

结构计算方法一般有三种:1.简化荷载法。2.坡屋面转化为平屋面法。3.运用虚梁理论精确建模。第三种计算方法从计算模型和计算结果上,都比较合理经济。计算内容包括抗震验算和静力计算两部分。这里先说抗震验算部分。结构方案采用方案一时,抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的2/3作为该层的结构高度;结构方案采用方案二时,抗震验算时作为屋面造型部分的仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处,不单独作为一个质点考虑。再者静力计算部分。以四边简支的单向板为例,对于坡屋面来说,采用结构设计软件对斜坡屋面建立计算模型,可以通过定义节点高度、粱的左右节点标高、层间斜撑等方法来完成坡屋面及楼层的定义,精确构建计算模型。输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度,并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、

高层建筑结构设计分析王方成

高层建筑结构设计分析王方成 发表时间:2016-07-28T15:02:06.787Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:王方成 [导读] 本文结合工程实际,对高层建筑结构设计分析。 深圳市建筑设计研究总院有限公司 摘要:随着我国科学技术的不断进步和经济的快速发展,城市中高楼耸立,高层建筑物已成为人们共同的追求。本文结合工程实际,对高层建筑结构设计分析。 关键词:高层建筑;结构设计 1 工程概况 该建筑总长46.10m,总宽35.90m,总高 111.563m,大屋面层高96.90m。地上共23层,地下 2 层。地下室层高 4.7m 与 3.75m。1~22 层层高 4.2m,23 层层高4.5m。上部均为办公室,地下部分为车库和设备用房。总建筑面积53065.79 m2,其中地上37307.59 m2,地下 15758.20 m2,建筑占地面积 10636m2。 2 自然地质情况 本工程场地地震基本烈度 7 度,设计地震分组第三组,设计基本地震加速度 0.1g,属于抗震不利地段,建筑场地类别Ⅱ类,设计特征周期取 0.45s。50 年遇基本风压 0.80kN/m2,场地地基土自上而下可划分为 7 层,从上至下依次为①层填石,层厚 2.7~19m;②层中砂,层厚 0.90~22.9m;②-A 层淤泥,层厚 1.70~1.90m;③层(含砾砂)粉质粘土,层厚 1.3~3.2m;④层残积砂质粘性土,层厚 2.6~8.0m;⑤层全风化花岗岩,层厚1.1~7.3m;⑥层强风化花岗岩:灰白、灰黄、灰褐色,饱和。⑥-1层砂土状强风化花岗岩,层厚 1.1~11.1m;⑥-2 层碎块状强风化花岗岩,层厚 0.8~11.5m;⑦层中风化花岗岩:灰、灰黄、灰白色,岩芯多呈短柱状和长柱状,局部呈块状,中粗粒花岗结构,块状构造,岩芯裂隙较发育,多呈闭合,岩芯采取率 67%~87%,RQD=38~71,岩石饱和单轴抗压试验为 64.60~70.10MPa,标准值为 66.03MPa,岩石坚硬程度为坚硬岩,岩体完整程度为破碎~较完整,岩体基本质量等级为Ⅱ~Ⅳ级。本次勘察所有钻孔均有揭示至该层,均未揭穿,揭露厚度为2.20~10.76m。 3 基础形式 由于办公楼及其周边纯地下室在基坑开挖后存在一定厚度的①层填石(厚度为 3.46~11.54m),采用预应力管桩时难以穿越填石层,另可供预应力管桩选择的桩端持力层④层残积砂质粘性土、⑤层全风化花岗岩和⑥-1 层砂土状强风化花岗岩分布不均匀,考虑到⑥-2层碎块状强风化花岗岩和⑦层中风化花岗岩分布较均匀,根据拟建场地岩土层特性、拟建物结构特点及荷载情况,采用冲(钻)孔灌注桩基础。 4 主体结构设计 4.1 结构选型 本建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类)。由于建筑功能布局多为开敞办公区、大会议室等大空间,中间部分以及建筑外形要求美观、大方等方面因素,故本建筑主体部分采用钢筋混凝土框架———核心筒结构形式。框架———核心筒结构的周边框架与核心筒之间形成的可用空间较大,能使房屋空间布局灵活,又能使高层建筑结构满足较大刚度的要求,因此广泛用于写字楼、多功能建筑。具体做法是在建筑中部的电梯井筒及楼梯间四周布置抗震墙框筒,加大外框筒的柱距,减小梁的高度,周边形成稀柱框架。参照规范抗震设防烈度为7 度,确定抗震等级框架为二级,核心筒为二级。 4.2 主要荷载取值 高压配电房、电梯机房、通风机房活荷载为 7.0 kN/ m2,储藏间活荷载为 5.0 kN/m2,备餐间、车库活荷载为 4.0 kN/m2,商场、消防疏散楼梯活荷载为3.5 kN/ m2,办公室、卫生间、走廊、门厅、屋面花园、多功能厅大会议室活荷载为 3.0 kN/ m2,食堂活荷载为 2.5 kN/m2,上人屋面活荷载为 2.0 kN/m2,不上人屋面活荷载为 0.5 kN/m2。大型设备按实际情况考虑。 4.3 主要受力构件尺寸取值 地下室~1 层墙厚度为 400mm,2~23 层墙厚度为300mm。框架柱截面尺寸:地下室为 1200mm×1200mm,1~3层为1100mm×1100mm,4~6 层为 1000mm×1100mm,7~9 层为 1000mm×1000mm,10~12 层为 900mm×1000mm,13~15层为 800mm×900mm,16~18 层为 800mm×800mm,19~21 为700mm×700mm,22~23 层为 600mm×600mm。地下室负一层顶板的厚度为 200mm,地下室顶板除核心筒内板厚 180mm之外,其余部位板厚为 300mm,屋面层的板厚为 120mm,其它各楼层的板厚为 100mm。 4.4 主要结构材料选取 梁板混凝土强度等级为 C30,柱墙混凝土强度等级:-2~4层为C50,5~9层为C45,10~14 层为 C40,15~19 层为C35,20构架层为 C30。此外,圈梁、构造柱、挑檐、雨篷及楼梯均采用 C30 混凝土。主要用于基础梁、板,墙和柱以及楼面梁的纵筋选用 HRB400级钢筋。 4.5 计算软件及计算依据 本工程计算使用程序为中国建筑科学研究院开发的建筑结构三维设计与分析软件 SATWE。计算依据为建筑条件图以及《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010等国家相关规范。 4.6 计算结果分析 (1)位移比。基于刚性楼板假定,考虑偶然偏心的条件下,X 方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.19 (第26层第1塔),Y 方向最大层间位移与平均层间位移的比值:1.28(第 26 层第 1 塔),属于平面不规则中的扭转不规则。位移比超过 1.2,需要考虑双向地震作用。 (2)层间位移。计算时不扣除整体弯曲变形,不考虑偶然偏心的影响,X 方向地震力作用下的楼层最大位移:1/1055<1/800;Y 方

斜坡屋面结构设计

斜坡屋面的设计构造 摘要:斜坡屋面结构,首先应选用合理的结构方案,在结构设计时,应建立合理的结构模型,尤其是在采用PKPM结构软件设计时,荷载输入时一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度,而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。 关键词:斜坡屋面荷载集度构造钢筋分隔缝 一、引言 由于我国经济的不断发展,人民的生活水平的提高,因此,对生活环境的要求也越来越高,人们对方盒子建筑早已厌烦了,因此越来越的造型优美的别墅建筑也如也后春笋般地出现了。甚至普通住宅楼也方盒子变成了斜坡屋面、造型女儿墙啦。但对于斜构件的设计及构造做法,规范、手册里所提较少,且根据常用结构分析计算软件PKPM系列软件所提供的资料来看,该软件对这部分的处理,是需要设计人员自行处理的,所以,作为一个结构设计人员,搞好这部分的设计、构造,也是非常重要的。 二、结构方案 坡屋面的做法一般有两种,一是顶部直接做成斜板,该斜板兼作屋面板(此方案后面简称方案一);二是先做一层水平板做屋面板,倾斜部分按造屋面造型做(此方案后面简称方案二)。这两种方案,前者结构造价相对低,但屋面保温、隔热及防水做法较为麻烦。后一种结构造价相对较高,但屋面防水、保温隔热便于施工;同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度也将超过规范的规定时,可采用此方案,但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%,且高度不应太高。在框架结构中,这两种结构方案,均可以在斜坡的最低点处设置水平框架梁(方案一该处无屋面板,方案二有屋面板),然后采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不太大的时候,方案一可不设置水平框架梁,但对框架柱的设计应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。 三、斜坡屋面构件的设计计算 设计计算包括抗震验算和静力计算两部分。这里先说抗震验算。结构方案采用方案一时,抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的2/3作为该层的结构高度;结构方案采用方案二时,抗震验算时作为屋面造型部分的仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处,不单独作为一个质点考虑。 接下来在说说静力计算问题。

斜坡屋面主体结构施工方案..

********88工程 斜屋面主体施工方案 编制: 审核: 审批: *************公司 二○一三年七月十日 目录 二、编制依据.................................................................. - 0 - 三、施工图纸主要技术参数...................................................... - 0 - 四、施工准备.................................................................. - 0 - 五、主要施工方法及施工步骤.................................................... - 0 - 六、斜屋面模板施工方法........................................................ - 0 - 七、斜屋面板模板支设及加固设计................................................ - 3 -

八、斜屋面结构模板支撑体系搭设................................................ - 3 - 九、钢筋施工.................................................................. - 4 - 十、混凝土施工................................................................ - 4 -十一、斜屋面结构模板支撑体系拆除.............................................. - 5 -十二、质量保证措施............................................................ - 6 -

坡屋面模板施工方案

1.编制依据 1.1《西海岸生态观光园项目施工组织设计》 1.2《西海岸生态观光园西大门童话小镇项目施工图》1.3有关规范规程

1 1.4有关法规

2工程概况 2.1设计概况 西海岸生态观光园西大门童话小镇项目,位于山东青岛市西海岸新区开城路以南,生态观光园内。本工程分游客服务中心和售票中心两个单体,总建筑面积为1556.43㎡,其中游客服务中心建筑面积895.52㎡,售票中心建筑面积780.43㎡。建筑结构形式均为钢筋混凝土框架结构,地上二层,建筑结构安全等级二级,抗震设防烈度6度,抗震等级四级,结构设计使用年限50年,耐火等级二级。 项目由青岛西海岸新区开发建设有限公司投资建设,监理单位为青岛市工程建设监理有限责任公司,设计单位为青岛北洋建筑设计有限公司,施工单位为青岛城建集团有限公司。 2.2工程重点、难点 游客服务中心和售票中心均为框架结构,游客服务中心屋脊高度为10m,售票中心屋脊高度为9.2m,层数为2层,屋面均为双曲面斜屋面。 屋面工程形状复杂,斜屋面高低错落,屋面模板工程施工难度大,劳动强度高,标高控制较难,模板等周转材料消耗量远远超出定额消耗量,为一次摊销。屋面板有向外悬挑1050mm的挑檐,檐口支架搭设困难。屋面板上有老虎窗及威卢克斯窗,给施工带来更大的难度,模板配置要求更高。支撑体系搭设困难,整个支撑体系为满堂架支撑系统,控制好水平拉杆和扫地杆剪刀撑的设置和受力立杆的传力途径,采用扣件钢管架支撑,确保模板的稳定性和刚度。3施工准备 3.1技术准备

理部技术生产人员熟悉图纸,认真学习规范要求,掌握施工图的内容要求和特点,同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录通过会审对图纸中存在的问题与设计,建设、监理共同协商解决,取得一致意见后办理图纸会审记录,作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高,制定模 板初步设计方案。 3.1.2项目技术负责人及主管工长对操作班组做好岗前培训,明确模板加工、安装标准及验收要求。 3.2机具准备 3.3材料准备

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

浅谈建筑坡屋面结构设计的要点问题

浅谈建筑坡屋面结构设计的要点问题 【摘要】在建筑设计中坡屋面结构形式应用广泛,本文对坡屋面结构方案的选择,坡屋面构件的计算以及设计中的要点问题进行了探讨。 【关键词】坡屋面;结构设计;构件计算 1 引言 当今的建筑形式多种多样,为了在建筑设计中保持建筑美观、实用,坡屋面成为一种应用较多的屋面结构形式。一般将坡度小于5%的屋面称为平屋面,坡度大于10%的屋面称为坡屋面。由于坡屋面结构形式具有外形美观、保温节能及防渗漏效果好等特点,在民用建筑及工业建筑中被广泛采用。对坡屋面结构进行准确的分析,确保其上的荷载能真实的反映和作用于下部结构是建筑设计中研究的重要课题。在坡屋面的结构设计中,具体做法和规范在规则里面提及较少,而且在用结构分析软件PKPM进行处理时,需要设计人员自行处理,所以,作为一个结构设计人员,搞好这部分的设计、构造也是非常重要的。 2 坡屋面结构方案的选择 坡屋面结构形式一般有两种:一种是屋面板直接做成斜板;另一种是先做一层水平屋面板,倾斜部分按照屋面造型做。这两种方案,前一种结构造价相对较低,但屋面保温、隔热及防水做法较为麻烦,后一种结构造价相对较高,但屋面防水、保温、隔热做法较为简单,砖混结构在有抗震设防要求的地区结构层数达到抗震规范规定的上限、总高度也将超过抗抗震范的规定时,可采用此方案,但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%,且高度不应太高。在框架结构中,这两种结构方案,均可以在斜坡的最低点处设置水平框架梁(前一种该处无屋面板,第二种方案有屋面板),然后采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不太大的时候,方案一可不设置水平框架梁但对框架柱的设计应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。 3 坡屋面构件的计算 (1)荷载输入。由于PKPM软件中,对斜坡屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层间斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义,从而建出与工程实际一致的结构模型来,但根据PKPM系列软件所提供的资料来分析,该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图,因此,要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度,并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。 (2)结构模型。在PKPM中可以通过设置“梁的端高”及“改上节点高”来布置斜梁,但是,程序中斜梁不能直接放置在下层柱顶,需要设虚梁、虚柱来传递荷载。当坡屋面下方无水平屋面时,可以用如下方法处理:在水平梁的高度设置

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浅谈框架结构坡屋面的结构设计 摘要:本文采用pkpm(2010版)结构计算软件对框架结构坡屋面进行建模计算,比较了两种不同建模方式计算结果的差异,研究了不同坡度的坡屋面对斜梁及边柱计算结果的影响,得出了一些有意义的结论。 关键词:坡屋面、平屋面、结构方案、斜梁 an analysis of the structural design of sloping roofs in framed structure buildings shen haie (shanghai architectural and engineering consultant co., ltd. 200120) abstract: this paper adopts pkpm(2010) structure calculation software to model and calculate the sloping roofs in framed structures. this paper compares with the two different modeling and their respective calculating results. analyzing the effect of diversified slopes on the calculation results of pitched rafter and side columns, obtain some meaningful conclusions. key words: sloping roof, flat roof, structural scheme, pitched rafter 中图分类号:tb482.2 文献标识码:a文章编号: 1 引言:

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高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

建筑结构选型实例分析报告

建筑结构选型实例分析 第一章 悬挑结构:现代MOMA 1.工程概况: 当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧,拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米,其中住宅为13.5万平方米,配套商业面积达8.5万平方米,包括多厅艺术影院,画廊,图书馆等文化展览设施,还包括了精品酒店,国际幼儿园,顶级餐饮,顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。 当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计,项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID,在建筑艺术方面实现了世界的唯一,更加充分的发掘城市空间的价值,将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展,在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上,将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发,当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使

用可再生的绿色能源是大城市发展的方向,是真正“节能省地型”的项目。 在当代MOMA的规划设计中,更多考虑了未来城市的生活模式,引入了复合功能的概念,实现开放功能的城市社区,在这里不单是居住功能,而且能够和谐的工作,娱乐、休闲消费、交通,作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区,充满生气与活力,将创造更和谐的国际化生活氛围,不仅为社区创造更舒适的环境,更多的交往机会,也将完善城市区域功能,为北京的城市形象,为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设,在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式: 为减轻自重,梁柱采用H型钢,并且设置了受拉的钢斜撑,提高悬挑结构的刚度和承载力.为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩,在悬挑部分增设钢斜撑,将倾覆力矩传递到塔楼上;在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙,提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一,目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标,对于悬挑结构这样更加重要的部分,设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标,即悬挑部分的构件验算时,按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合,考虑荷载分项系数,材料强度取设计值。经中震弹性设计验算,悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0.9以下。 3.施工情况: 物业公司:第一物业服务有限公司 建筑面积:220000平方米 绿化率:34% 使用率:80% 容积率:2.64 建设规模:地上21层、地下两层

坡屋面模板施工方案

1. 编制依据 1.1《西海岸生态观光园项目施工组织设计》 1.2《西海岸生态观光园西大门童话小镇项目施工图》1.3 有关规范规程 1.4有关法规

2 工程概况 2.1设计概况 西海岸生态观光园西大门童话小镇项目,位于山东青岛市西海岸新区开城路以南,生态观光园内。本工程分游客服务中心和售票中心两个单体,总建筑面积为1556.43㎡,其中游客服务中心建筑面积895.52㎡,售票中心建筑面积780.43㎡。建筑结构形式均为钢筋混凝土框架结构,地上二层,建筑结构安全等级二级,抗震设防烈度6度,抗震等级四级,结构设计使用年限50年,耐火等级二级。 项目由青岛西海岸新区开发建设有限公司投资建设,监理单位为青岛市工程建设监理有限责任公司,设计单位为青岛北洋建筑设计有限公司,施工单位为青岛城建集团有限公司。 2.2工程重点、难点 游客服务中心和售票中心均为框架结构,游客服务中心屋脊高度为10m,售票中心屋脊高度为9.2m,层数为2层,屋面均为双曲面斜屋面。 屋面工程形状复杂,斜屋面高低错落,屋面模板工程施工难度大,劳动强度高,标高控制较难,模板等周转材料消耗量远远超出定额消耗量,为一次摊销。屋面板有向外悬挑1050mm的挑檐,檐口支架搭设困难。屋面板上有老虎窗及威卢克斯窗,给施工带来更大的难度,模板配置要求更高。支撑体系搭设困难,整个支撑体系为满堂架支撑系统,控制好水平拉杆和扫地杆剪刀撑的设置和受力立杆的传力途径,采用扣件钢管架支撑,确保模板的稳定性和刚度。 3施工准备

3.1技术准备 3.1.1项目技术负责人组织项目经理部技术生产人员熟悉图纸,认真学习规范要求,掌握施工图的内容要求和特点,同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录通过会审对图纸中存在的问题与设计,建设、监理共同协商解决,取得一致意见后办理图纸会审记录,作为施工图的变更依据和施工操作依据。熟悉各部位截面尺寸、标高,制定模板初步设计方案。 3.1.2 项目技术负责人及主管工长对操作班组做好岗前培训,明确模板加工、安装标准及验收要求。 3.2机具准备 3.3材料准备

高层建筑结构设计分析论文

关于高层建筑结构设计分析 摘要:随着社会经济的迅速发展,人民物质生活水平的不断提高,居住条件的不断改善,高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。 关键词:建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号: tu3文献标识码:a 文章编号: 一、高层建筑各专业设计的协调 高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程,涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节,参与高层建筑设计的工程师都深深体会到,对于每个专业单独而言是最完美的设计,但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工,建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分,高层建筑设计既是各个专业自我完善的过

钢筋混凝土坡屋顶结构设计

钢筋混凝土坡屋顶的结构设计 近几年,钢筋混凝土坡屋顶的应用已经十分广泛,其正确设计方法的研究确立非常迫切其目标可以是取消或减少屋顶内的梁柱,实现大空间,让屋顶板下整洁干净除给结构专业本身带来效益外,还能给建筑专业的设计开拓新余地,最终让广大用户房地产开发商受益,其意义深远 常见的实际工程,设计者在计算的力学模型中,往往把坡屋顶看成垂直投影下的平面梁板,或把平脊斜脊轮廓线当成框架盲目地加梁斜柱事实上,对于一般方形平面的房屋,双坡多坡屋顶的受力状态与拱壳结构类似平脊斜脊的横断面都是人字型的折板,无论是否布置梁柱,其脊线的变形形态根本不同于框架上述做法都会使计算结果与真实的结构内力大相径庭在施工过程中,屋脊梁板斜交处模板形体复杂,多种角度的钢筋交错重叠,安装浇注都很困难这些在工程中也很常见,是典型的画蛇添足 有学者运用弹性薄壳理论的数学物理方法,分析折板屋盖的内力变形,揭示了在底座四周边既无水平外涨又无竖向沉降位移情况时的竖直荷载效应规律[2][3][4],在一定程度上体现了拱壳的特点然而,假定这样的边界条件,与一般工程的实际情况相差甚远,掩盖了屋檐纵向跨中有沉降,底边缘承受拉力的根本特点,所以不能用于一般工程设计 二.本文方法概述 对于一般常见的跨度,本方法取消屋脊梁,基本不加腋但在周边屋檐下要设框架梁或圈梁兼窗过梁对于平面为长矩形的多开间多柱情况,在建筑专业布置有横隔墙的每对中间柱之间在进深方向设置宽度同墙厚,可藏砌在墙里的拉梁除跨度较小的情况外,拉梁上方有双坡贴板屋面斜梁对于住宅,如果建筑专业需要,可争取实现在每户范围内顶棚无梁外露,见图1类似桁架理论,本方法强调利用构件轴向力效应,但与桁架的区别在于内力分布不仅沿杆单根轴线而且还沿板平面一般每块板都具有折板的受力特征,在承受屋面重力风力地震荷载,造成顺沿板平面的内力分量时,每块板都相当于有加强翼缘的薄壁梁纵向支座之间由拱壳效应产生的板的横推力就是靠薄壁梁的抗弯反力水平分量平衡的在板承受上述荷载的垂直分量时,每块板就相当于有嵌固边的多边支承板本方法的设计要点,就是有意识地建立完善坡屋顶的拱折板体系,在屋檐标高处用尽可能少的水平拉梁平衡斜板的水平推力其计算方法可分为手算法和计算机法,本文重点讨论手算法手算方法取坡屋顶的单坡板作为隔离体,通过近似地整体分析,简化确定板的边界条件,求解顺沿平面垂直平面两种荷载效应,在直法线假定下对各种内力线性叠加,检验稳定,综合配筋本方法追求可操作性,用一般工程师相对熟悉的计算步骤解决较复杂的问题

建筑结构选型案例分析(1)

1 混合结构体系 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 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。 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 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

建筑结构选型案例分析

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

坡屋面施工工艺及方法(doc5)(1)

坡屋面施工工艺及方法 一、总平简介:建筑(包括住宅、宾馆、商业)占地面积仅为77000㎡,建筑密度仅为16.9%。整个区的绿化面积达到了72.8%,真正体现了人居环境,以人为主的设计特点。由公司承建的B区Ⅰ标段是整个B区房屋结构较复杂,难度较大的一个标段,由十栋仿古风格的别院和两栋超市组成,建筑面积达到37000㎡。每栋别院均为砖混结构,三层,面积约为3700㎡,由20户人家组成。内部庭院由3米高左右的围墙分隔成四个小花园。每个别院的外部装饰,大到屋面、墙、美人靠、门窗,小到檐、梁、挂落、吊瓜均体现古代川西搂的特点;而内部的布置更是体现了现代装饰的精华,每个别院的每个房间,无不充分体现了今古结合的精髓所在,达到人文屋居的效果;室外是古色与临近的小桥流水草坪相结合,相得益彰。基础和主体的施工工艺和别的砖混结构房屋的施工工艺并无多大区别,其施工重点和难度集中在坡屋面的施工上,坡屋面的施工周期在整个工程的施工周期上占很大的比重;从高程控制到抄平放线,从模板的支撑系统到模板的拼架,从钢筋的加工到钢筋的绑扎以及砼的浇筑顺序等均体现了这一特点。现以已施工完毕的2号院为例,对坡屋面的施工工艺及施工方法进行介绍。 二、2号院屋面工程特点:本工程为仿古格住宅楼,屋面结构为全现浇钢筋砼屋面,结构较复杂,屋面坡度较大,细部处理较多,特别要注意梁、板节点的处理,以及对现浇坡屋面砼浇筑质量的控制。本工程坡屋面以屋脊为最高点,其标高为9.861m;檐口为最低点,标高为6.500m;从屋脊到檐口整个坡屋面分四种不同的坡度起折,坡度从上到下为65%、55%、50%、45%;而屋面板的厚度也因不同的位置而变化,其厚度从80㎜到120㎜不等;多处地方的梁也从不同的地方进行交汇搭接,为了保证因此,屋面的施工必须严格控制其屋面板、梁等各个细部的标高。 三、屋面作业的安全要求由于屋面结构坡度较陡,为了工程的施工能安全进行和完结,施工将安全作为一个重点来抓。施工前由技术部和质安部组织所有参加屋面工

结构选型大作业(各种结构建筑实例分析)

结构选型大作业 ————09城规 一、砖混结构 ⑴工程名称:麻省理工学院学生宿舍贝克大楼 ⑵工程概况: 所在地:美国波士顿 设计师:阿尔瓦·阿尔托 时间:1947~1948 地点:麻省理工学院 楼层高度:七层 (1946年,阿尔托接受委托在临近查尔 斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿 舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太 阳和河流,而不是面向聚集的车流,所以解 决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿 蜒曲折的形式,形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间,例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗,他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖,而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露

天花园。 这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼,跟其他建筑相比是那么与众不同,从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式,体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义”倾向。因当时建筑材料仍受管制,只好用砖砌承重墙,高七层,平面作弯来弯去的蛇形,这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景,同时,曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。) ⑶结构形式分析 ①结构形式:砖砌承重墙 ②受力特点:砖墙既是承重结构,又是围护结构。墙体、 基础等竖向承重构件采用砖砌体结构,楼 盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇 钢筋混凝土结构 ⑷施工方案:(平面图)

⑸建筑结构特点:建筑平面灵活,使用方便,结构构件 巧妙转化为精致的装饰。 二、框架结构 ⑴工程名称:萨伏伊别墅(the Villa Savoye) ⑵工程概况: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 经典别墅设计案例 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

分析钢筋混凝土斜坡屋面的结构设计

分析钢筋混凝土斜坡屋面的结构设计 摘要:目前在新建住宅小区建筑多采用斜坡屋面,将原有的“火柴盒”式的单调屋面外形改变为多样化的立体形式。本文将对钢筋混凝土斜坡屋面的结构设计进行探讨。 关键字:斜坡屋面折板荷载构造 目前在城市新建住宅小区建筑多采用斜坡屋面,将原有的“火柴盒”式的单调屋面外形改变为多样化的立体形式,造型美观大方,具有欧式风格,既丰富了小区的景观及街景,又美化协调了城市气氛。尤其是采用了带阁楼形式的坡面屋顶,使屋内采光通风良好,空间利用率高,深受使用者的青睐。但对斜构件的设计及构造做法,规范、手册里所提较少,需设计人员自行处理。下面谈谈钢筋混凝土斜坡屋面的结构设计。 1、设计方法概述 对于一般常见的跨度,可以取消屋脊梁,基本不加腋。但在周边屋檐下要设框架梁或圈梁兼窗过梁。对于平面为长矩形的多开间、多柱情况,在建筑专业布置有横隔墙的每对中间柱之间在进深方向设置宽度同墙厚,可藏砌在墙里的拉梁。除跨度较小的情况外,拉梁上方有双坡贴板屋面斜梁。对于住宅,如果建筑专业需要,可争取实现在每户范围内顶棚无梁外露。类似桁架理论,本方法强调利用构件轴向力效应,但与桁架的区别在于内力分布不仅沿杆单根轴线而且还沿板平面。一般每块板都具有折板的受力特征,在承受屋面重力、风力、地震荷载,造成顺沿板平面的内力分量时,每块板都相当于有加强翼缘的薄壁梁。纵向支座之间由拱壳效应产生的板的横推力就是靠薄壁梁的抗弯反力水平分量平衡的。在 板承受上述荷载的垂直分量时,每块板就相当于有嵌固边的多边支承板。本方法的设计要点,就是有意识地建立、完善坡屋顶的拱、折板体系,在屋檐标高处用尽可能少的水平拉梁平衡斜板的水平推力。其计算方法可分为手算法和计算机法,本文重点讨论手算法。手算方法取坡屋顶的单坡板作为隔离体,通过近似地整体分析,简化确定板的边界条件,求解顺沿平面、垂直平面两种荷载效应,在直法线假定下对各种内力线性叠加,检验稳定,综合配筋。 2、坡屋面板作为薄壁梁,对顺沿平面荷载的效应进行分析和设计 当钢筋混凝土坡屋顶由长向梯形板组成的折板在承受屋面荷载、风荷载、地震荷载作用时,造成顺沿板平面的内力分量时,每块板相当于深梁。对其中一对长向梯形板的进行分析,取沿长向为一单位宽度的窄条结构作为模型,把它假定为一个虚拟静定刚架。右支座的虚拟反力合力Ng,其效应来源于作用在两块坡板上的荷载,作为支座反力它是由板2提供的,其数值也可以看为单独作用于板2的顺平面内的荷载效应。作为深梁所承受的单位长度线均布值,简称为顺沿平面荷载。因为包含着本深梁(即板)的荷载效应,它的作用位置不全在构件的上

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