高层建筑基础设计的选型与一般要求

高层建筑基础设计的选型与一般要求
高层建筑基础设计的选型与一般要求

高层建筑基础设计的选型与一般要求

摘要:随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。经过技术经济比较,严格遵照国家有关规范进行设计,才能得出较经济合理的方案。

关键词:高层建筑,基础设计选型;设计要求

Abstract: with the high-rise buildings in our country is becoming more and more common in engineering construction, high building foundation as a high building structure of the system is an important part of the industry was also increasingly attention, that is because high building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration, select the reasonable foundation form. After technical and economic comparison, strictly comply with the relevant state regulations, carry out the design, can we reach a more reasonable scheme.

Keywords: high building, basic design selection; Design requirements

引言

高层建筑中基础工程的设计与施工对高层建筑本身及其周围环境的安全至关重要,其造价与工期对高层建筑总造价和总工期有举足轻重的影响。对某一具体高层建筑物,可能有多种基础设计方案可供选择,只有经过技术经济比较,严格遵照国家有关规范进行设计,才能得出较经济合理的方案。现将基础类型的选择与一般要求进行简要说明。

1 高层建筑基础设计选型的重要性

1.1高层基础如果设计方法不对或者选型不当,将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计,可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物开裂或倾斜,引起难以修复的工程质量问题。

1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,通常情况下可以达到25%左右,在结构复杂或者地质情况复杂时,所占比重还会有所增加。因此,选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。

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

高层住宅建筑的基础结构设计

高层住宅建筑的基础结构设计 摘要:随着我国建设经济的不断发展,高层住宅建筑越来越普遍,不仅缓解了城市的建设用地,还最大程度运用了空间,高层住宅建筑基础结构的设计是项比较复杂系统的工程,本文就高层住宅建筑的基础结构设计进行了分析讨论。 关键词:高层住宅;建筑;基础结构;设计 Abstract: With the continuous development of China’s construction economy, high-rise residential buildings is becoming increasingly common, not only to ease the city construction land, but also maximizing the space, the design of high-rise residential building infrastructure is a complex systems engineering, this articlethe basic structural design of high-rise residential buildings are analyzed and discussed. Keywords: high-rise residential; buildings; infrastructure; design 随着我国社会经济发展,城市化进程加快,越来越多的高层住宅建筑被建设,这种高层住宅建筑不仅有效缓解了城市用地面积,还最大化地运用了空间,随着人们生活水平提高及科技迅速发展,人们对高层住宅建筑要求越来越高,进行高层住宅建筑设计时,对其合理性及经济性的把握是很重要的。 一、基础结构设计概述 1.高层住宅总体指标控制 在高层住宅建筑设计时,要对地震及风荷载作用下的水平位移限值进行计算,从而判断其结构抗震是否符合要求,并对地震及风荷载作用之下建筑物底部的剪力及总弯矩进行判断,还有自振周期及结构振型曲线等均应进行计算判断,这些相关的总体指标能够对高层住宅建筑进行总体判别,当周期太短及刚度太大时,会造成地震效应增大,并导致不必要材料浪费,可刚度太小的话,结构变形就会增大,影响其使用性能。对结构布置扭转实施控制时,需要考虑偶然偏心对地震作用的影响,高层住宅建筑竖向构件最大层间位移及水平位移不能比该建筑楼层平均值1.2倍要大,对于顶层构件可暂不考虑。 2.高层住宅建筑中的基础结构设计 在基础结构设计的时候,要注意构件延性,可依据相关规范进行梁内恰当钢筋的配置,现在短肢剪力墙高层住宅为满足埋置深度要求,通常会设置地下室,其基础所采用的是桩筏基础,对桩给予合理选型,能够对整个高层住宅地下室设计经济性产生很大影响。在基础选型上可进行方案比较,并选出较为合理经

建筑设计基础

建筑设计基础 2014简答(15) 1. 一个好的室外空间环境,一般应主要考虑哪些组成部分? 2. 公共枢纽空间设计时常见的表达方式有哪些? 3. 人工照明的设计要求是什么? 4. 串联的空间组合形式有何特点? 5. 寒冷地区住宅设计规划布局有何特点? 论述(5) 公共建筑设计强调功能分区,请论述这样做的优点。 2013简答(15)同2011 1. 什么是走廊式空间组合?有何特点? 2. 封闭楼梯间与防烟楼梯间的区别。 3. 人工照明的设计要求是什么? 4. 放射状的空间组合形式有何特点。 5. 寒冷地区住宅设计规划布局有何特点? 论述(7)2013 1. 在设计中如何确定建筑的层高数值,层高瘦哪些因素的影响,请 简要说明原因。 论述(7)2011 1.在居住建筑的设计中,如何把握建筑室内的空间尺度问题。 建筑史 2014 简答(15) 1.请简要分析北京标注四合院布局特征。 2.简要说明金厢斗底槽。 3.简要说明高技派。 4.简要说明新建筑五个特点。 5.简述古典复兴。 论述(5):现代主义建筑思潮的共同特点是什么? 2013 问答题(12)同2011 1. 请分析北京天坛建筑其设计如何体现“祭天”的主题。 2. 巴洛克建筑的特点是什么,举例说明。

建筑设计基础 2010 简答题12 1. 建筑艺术有别于其他艺术的最大特点是什么? 2. 宅院与庭院的区别。 3. 住宅的适应性及可变性是指什么? 4. 封闭楼梯间与防烟楼梯间的区别。 5. 建筑参数的选择受哪些因素的影响。 6. 如何理解利用环境。 论述题40 1. 如何理解建筑空间组合形式遵循多样统一是所有建筑环境艺术创 作中的重要原则这句话。 2. 如何理解建筑形式与内容的辩证关系。 3. 如何理解建筑师的环境观。 4. 请分析北京天坛建筑其设计如何体现“祭天”主题。 5. 巴洛克建筑的特点是什么。 2009 简答题(10X2+2X8) 1. 蒸汽采暖的特点是什么? 2. 住宅的潜伏设计是指什么? 3. 封闭楼梯间与防烟楼梯间的区别。 4. 建筑中常见的设备系统有哪些。 5. 山地地区住宅设计原则是什么? 6. 为什么说光影是建筑师设计建筑中的一种重要素材。 7. 在建设人工环境时,通常是按照利用环境、改造环境及创造环境 的步骤进行的,为什么? 8. 说说电梯垂直交通形式的特点。 9. 人工照明的设计要求是什么? 10. 防火分区是如何划分的? 11. 请分析北京标准四合院建筑的空间及布局特征。 12. 简述巴黎卢浮宫东立面的建造时代、设计人、基本特点和所属时 代风格。

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/㎡。

高层建筑结构设计(教案)

高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱

目录 第一章:高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章:荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章:框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(一)—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(二)—改进反弯 点(D值)法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章:剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章:框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章:框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章:剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)

建筑设计基础理论

建筑设计基础理论 住宅建筑设计 设计任务书 设计任务书是业主对工程项目设计提出的要求,是工程设计的主要依据。进行 可行性研究的工程项目, 可以用批准的可行性研究报告代替设计任务书。 设计任务书一般应 包括以下几方面内容: 1.设计项目名称、建设地点。 2.批准设计项目的文号、协议书文号及其有关内容。 3.设计项目的用地情况,包括建设用地范围地形、场地内原有建筑物、构筑物、要求保留 的树木及文物古迹的拆除和保留情况等。还应说明场地周围道路及建筑等环境情况。 4.工程所在地区的气象、地理条件、建设场地的工程地质条件。 5.水、电、气、燃料等能源供应情况,公共设施和交通运输条件。 6.用地、环保、卫生、消防、人防、抗震等要求和依据资料。 7.材料供应及施工条件情况。 8.工程设计的规模和项目组成。 9.项目的使用要求或生产工艺要求。 10.项目的设计标准及总投资。 11.建筑造型及建筑室内外装修方面要求。 建筑方案设计 建筑方案设计是依据设计任务书而编制的文件。 它由设计说明书、 设计图纸、 投资估算、 透视图等四部分组成, 一些大型或重要的建筑, 根据工程的需要可加做建筑模 型。 建筑方案 设计必须贯彻国家及地方有关工程建设的政策和法令,应符合国家现行的建筑工程建设标 准、设计规范和制图标准以及确定投资的有关指标、 定额和费用标准规定。 建筑方案设计的 内容和深度应符合有关规定的要求。 建筑方案设计一般应包括总平面、 建筑、结构、给水排 水、电气、采暖通风及空调、动力和投资估算等专业,除总平面和建筑专业应绘制图纸外, 其它专业以设计说明简述设计内容, 但当仅以设计说明还难以表达设计意图时, 简图进行表示。 建筑方案设计可以由业主直接委托有资格的设计单位进行设计, 竞选的方式进行设计。 方案设计竞选可以采用公开竞选和邀请竞选两种方式。 竞选应按有关管理办法执行。 初步设计 初步设计是根据批准的可行性研究报告或设计任务书而编制的初步设计文件。 初步设计 文件由设计说明书(包括设计总说明和各专业的设计说明书) 、设计图纸、主要设备及材料 表和工程概算书等四部分内容组成。 初步设计文件的编排顺序为: 1.封面; 2.扉页; 3.初 步设计文件目录; 4.设计说明书; 5.图纸; 6.主要设备及材料表; 7.工程概算书。在可以用设计 也可以采取 建筑方案设计

高层建筑结构设计分析论文

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。

高层建筑结构设计资料

名词解释: 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用, 技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高 层结构,错层结构,多塔楼结构。 4.8度、9度抗震烈度 设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙 结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱 —剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠 合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。 6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近,以减少扭转效应。 7.《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。 3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。 4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m,且基础顶面应低于 设计地面100mm以上,以免基础外露。 5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏 形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或 桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙 房一侧设置后浇带,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时,应进行地基变形验算。 9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位 面积上所需施加压力值。 10.偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过 大。 11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布 较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反 力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。 12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调 条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用 地下空间,也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。 1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。 2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN /m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。 3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大,可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放 大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采 用时程分析法进行补充计算。, 6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计, 这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言, 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答: 1.我国对高层建筑结构是如何定义的? 答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑结构有何受力特点? 答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力 近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯 矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外, 高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求 较高。

建筑设计基础(讲义)

建筑设计基础(1) 讲义 建筑,英语写作Architecture,它源于希腊文“archi”和“tekt”。archi意为“占第一位的, 主要的”,tekt意为“技艺”,可见古代 欧洲人对它的重视程度之甚。而我中华在五千年的悠久历史中,亦创造了光辉灿 烂的建筑文化。中国建筑在世界的东方独树一帜,它和欧洲建筑,伊斯兰建筑并 称世界三大建筑体系。博大精深的中国建筑文化,在古代以中国为中心,以汉式 建筑为主,传播至日本、朝鲜、蒙古和越南等国,形成了别具一格的“泛东亚建 筑风格”,在人类的文明史上写下了光辉的篇章。

绪论 一、城市规划与建筑 1.专业上的相关性 2.工作内容上的交叉、配合 ·城市规划的含义:城市规划是对一定时期内城市的经济和社会发展,土地利用,空间布局以及各项建设的综合部署、具体安排和实施管理。 ·根据这一含义,城市规划与建筑在一定程度上有交叉性,工作中须紧密配合。 二、建筑的属性 1.什么是建筑,什么是建筑设计 2.建筑的物质技术性 3.建筑的社会文化性 ·艺术 ·哲学:如中国建筑的“天人合一”与“整体内向” ·心理学:意识、精神 ·历史、文化:建筑历史价值的体现 三、学习本课程的目的及参考书 叶佐豪:房屋建筑学(上) 彭一刚:建筑空间组合论 芦原义信〔日本〕外部空间设计 扬·盖尔〔丹麦〕交往与空间 中外建筑史 期刊、杂志 第一章建筑概论 1 建筑的内涵及外延 1-1房屋、建筑物、建筑 一、建筑的含义(或意义) 建筑这一概念的内涵及外延 词性:名词、动词

英文中与“建筑”相关的词汇:Architecture. Building. House 建筑:建筑是根据人们物质生活和精神生活的要求,为满足各种不同的社会过程(包括生产,生活,文化等)的需要,而建造的有组织的内部和外部的空间环境。 〔提示〕在这一概念中,有三点应注意: ①建筑是……空间环境 ②建筑是有组织的空间环境 ③这种空间环境包含内部的和外部的空间环境 (这个定义是否完整?如何理解这一定义?) 二、建筑的空间性 1.中国古代哲学家老子对空间的认识:“凿户牖以为室,当其无,有室之用。故,有之以为利,无之以为用” (注:在该句之前句是:三十辐共一毂,当其无有,车之用。埏埴以为器,当其无有,器之用。) 2.芦原义信的建筑空间观:空间基本上是由一个物体同感觉它的人之间产生的相互关系所形成。这一相互关系主要是根据视觉确定的,但作 为建筑空间考虑时,则与嗅觉、听觉、触觉也都有关。即使是同一空间, 根据风,雨,日照的情况,有时印象也大为不同。 他将空间划分为积极空间(positive)和消极空间(negative),分别具有以下性质: P空间:积极性、求心性、阳性、凸性、实等。所谓空间的积极性,就意味着空间满足人的意图,或者说有计划性。 N空间:消极性、远心性、阴性、凹性、虚等。所谓空间的消极性,是指空间是自然发生的,是无计划性的。 P空间和N空间的划分实际上更多考虑的是在这两种空间中人类行为与心理的不同。这对人类行为与空间的结合方式是有很大启发的。 芦原义信详细分析了一系列空间特征,其中最著名的是他关于空间比例的分析工作。在人类感知的统计基础之上,它用比例的方式描述空间围合与 三维体量对人的意义,其中几何特征是主导性的,而不是符号或其他象征性元 素。另外,他以格式塔心理学和东西方空间结构的探索为基础,分析更为细化 的空间形态、建筑元素以及其他的环境因素。 芦原义信指出:“所谓建筑,通常是指包含由屋顶和外墙从自然中划

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

高层建筑结构设计(上)试卷

一.单选题 1.地震荷载:结构物由于地震而受到的惯性力、土压力和水压力的总称。由于()震动对建筑物的影响最大,因而一般只考虑水平震动力。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.水平 B.内力 C.垂直 D.分布荷载 2.筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个筒体组成的结构体系。内筒通常是由()围成的实筒,而外筒一般采用框筒或桁架梁。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 3.空气流动形成的风遇到建筑物时,就在建筑物表面产生压力或吸力,这种风力作用称为()。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.分布荷载 B.集中荷载 C.风荷载 D.应力荷载 4.()是高层建筑广泛采用的一种基础类型。它具有刚度大,整体性好的特点,适用于结构荷载大、基础土质较软弱的情况。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.箱形基础 B.独立基础 C.筏板基础 D.条形基础 5.()复杂,不规则,不对称的结构,不仅结构设计难度大,而且在地震作用的影响下,结构要出现明显的扭转和应力集中,这对抗震非常不利。 (分数:10分) 标准答案:C

学员答案:C A.大门形状 B.立面形状 C.平面形状 D.屋顶形状 6.两个以上的筒体排列在一起成束状,成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比()结构还要高,适宜的建造高度也更高。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 7.板式结构是指建筑物宽度较小,长度较大的平面形状。因平面短边方向抗侧移刚度较弱。一般情况下()不宜超过4。当抗震设防等于或大于8时,限制应更加严格。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:B A.高宽比 B.长宽比 C.长高比 D.窗墙比 8.精确计算表明,各层荷载除了在本层梁以外以及与本层梁相连的柱子中产生内力外,对其它层的梁、柱内力影响不大,为此,可将整个框架分成一个个()来计算,这就是分层法。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.单独框架 B.单层框架 C.独立柱、梁 D.空间结构 9.当框架的高度较大、层数较多时,柱子的截面尺寸一般较大,这时梁、柱的线刚度之比往往要(),反弯点法不再适用。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.大于3 B.小于3 C.大小于2 D.小于2

高层建筑基础设计试卷及答案

一、填空题: 1、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中规定10层及10层以上或房屋高度大于28m得建筑物为高层建筑。 2、地基模型就是研究土体在受力状态下土体内得应力-应变关系。 3、有限压缩层地基模型就是以分层总与法为基础,运用辛布奈史克公式求得得。 4、温克尔地基模型一般适用于力学性质与水相近得(土体中剪应力很小得)地基。 5、采用天然浅基础时,筏板基础得最小埋深不宜小于建筑物地面以上高度得1/12。 6、《高层建筑箱型与筏板基础技术规范》JGJ6-99规定将按局部弯曲算出来得顶、底板得纵横向支座钢筋得1/2-1/3贯通全跨,且贯通钢筋得配筋率不小于0、15%与0、10%。 7、桩端进入持力层得深度对于粘性土、粉土不宜小于2d,碎石土不宜小于1d。 8、《建筑桩基技术规范》对于桩中心距不大于6倍桩径得桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总与法。 二、问答题: 1、高层建筑基础设计方法经历了哪几个阶段?各有什么优缺点? 答:三个阶段: (1)基本不考虑共同作用得阶段。 优点:简单、方便,力学概念清楚。缺点:忽略了上部结构基础、

地基得变形协调,造成基础内力计算得偏差与地基计算得偏差。 (2)仅考虑基础与地基共同作用得阶段。 优点:设计理论化、系统化。缺点:忽略了上部结构得刚度贡献,其结果夸大了基础得变形与内力,引起配筋及材料得浪费;且计算冗繁。 (3)开始全面考虑上部结构与基础与地基共同作用得阶段。 优点:较真实地反映其实际工作状态,可根本上提高与改善高层建筑基础设计得水平与质量,设计最为经济合理。缺点:尚处于发展与完善中。 2、常见得线弹性地基模型有哪几种? 答:主要有四种:文克尔地基模型、利夫金模型、弹性半无限地基模型(均匀各向同性地基模型)、有限压缩层地基模型(分层地基模型)。 3、什么就是筏板基础?如何区分筏板基础与箱型基础? 答:(1)筏板基础就是指柱下或墙下连续得平板式或梁板式钢筋混凝土基础。 (2)箱型基础就是由底板、顶板、侧墙及一定数量内隔墙构成得整体刚度较好得单层或多层钢筋混凝土基础。其内、外墙沿上部结构柱网与剪力墙纵横均匀布置。与筏形基础相比,箱型基础有更大得抗弯刚度,只能产生大致均匀得沉降或整体倾斜,从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂得可能性。箱型基础埋深较大,基础中空,从而使开挖卸去得部分土重抵偿了上部结构传来得荷载,因此,与一

建筑设计基础作业

建筑设计基础作业 指示书 建筑表达(一) 作业一线条练习 一、教学要求: 1、 2、熟悉各种绘图工具的使用方法; 练习各种规格的直线、园弧线画法及线条的各种连接。 二、内容: 按附图标注的尺寸绘制墨线图,但附图上的尺寸线及辅助线不必绘制。 三、进度: 讲课2学时,绘制底稿上墨线6学时完成正图(尺规及徒手绘制各1张)。 四、图纸要求: 用500mm×360mm白卡纸、硫酸纸墨线绘制,要求: 1、准确:各种线条间距、长短、粗细、形状、规格、启止和交接等要求准确。 2、清晰:墨线线条均匀光洁、粗细分等明确、接头圆滑。 五、参考书目:《建筑初步》 作业二建筑抄绘 一、教学要求:

1、了解建筑图平、立、剖面的形成及其表达方法和图例的正确运用; 2、了解各种线条与字体以及建筑环境表现方式在建筑方案设计图中的运用。 二、内容: 绘制指定的建筑方案设计图(同济工会俱乐部)。 三、进度: 讲课2学时,绘制铅笔底稿上墨线10学时。四、图纸要求: 用400mm×550mm铅画纸或白卡纸墨线绘制,要求: 1、尺寸精确、线条清晰、粗细得当; 2、环境布置恰当、构图美观、不喧宾夺主,平立面图相互对应,表现细致; 3、字体大小恰当,清晰工整。 五、参考书目:《建筑初步》 作业三建筑测绘 一、教学要求: 通过实际建筑物的测绘,进一步了解建筑物平、立、剖面的表达方法,提高墨线制图、字体和环境表现的质量。 二、内容: 对指定的建筑物进行实测并绘制成图。 平面图1:100(包括周围环境) 立面图1:100(二至三个) 剖面图1:100(一个) 三、进度:

讲课2学时,测量、绘制徒手铅笔草稿图4学时,画墨线正图6学时完成。 四、图纸要求: 用500mm×360mm铅画纸或白卡纸墨线绘制,要求: 1、建筑物平、立、剖面表达正确; 2、环境表现细致、尺寸适宜、构图美观; 3、墨线清晰、准确,图面整洁均衡。五、参考书目:《建筑初步》作业四渲染练习(课外) 一、教学要求: 初步掌握裱纸和渲染的方法和步骤,对色彩三要素色相、明度和彩度的知识 有所了解。 二、内容: 按附图的渲染格式尺寸进行裱纸、平涂、退晕和分格退晕的练习。 三、进度: 讲课2学时,裱纸、调色和渲染6学时完成。 四、图纸要求: 用500mm×360mm水彩纸采用单色水彩渲染,要求: 1、平涂:均匀无疵; 2、分格退晕:近看每格颜色均匀,远看有退晕感; 3、接色退晕:深淡区别明显,中间无深淡突变。五、参考书目:《建筑初步》

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