高层民用建筑结构设计的几点重要思考
对高层住宅建筑基础结构设计的思考

对高层住宅建筑基础结构设计的思考摘要:高层住宅建筑的修建具有重要意义,能够明显提高土地资源利用率,但是影响高层住宅基础安全的因素很多,有必要对高层住宅基础设计做出深化探讨。
关键词:高层住宅建筑;基础结构设计;基础受力引言单栋高层住宅占地面积小、层数多,基础结构受力较大,高层建筑由于埋深要求,往往设置地下室,需要大面积开挖,想要保证建筑基础施工安全、有序的开展,专业人员对基础设计就应当精细设计,掌握整个过程。
1基础结构的设计理论对于高层建筑来说,地基条件、基础结构以及上部结构体系之间关系密切,目前国内结构设计方法和实际情况存在很大的简化,再加上地质条件复杂、土体的计算原理发展缓慢、,导致基础设计的准确性进一步降低,故需要加深基础设计的认识,积累基础设计的经验。
2高层建筑设计要求2.1安全性安全性是高层建筑结构设计的控制因素,他不仅关系到民众的生命安全也影响社会的稳定性,设计师应当掌控设计的要点,能够在具体的项目设计中较准确的把握结构的设计的合理性,考虑施工阶段可能碰到的各种情况,提出对应的解决方案,避免施工后不必要的修改。
2.2经济要素基础结构设计的经济性仅次于安全性是需要考虑的重点,在保证结构安全的前提下选择经济合理的基础结构形式符合国家发展的需要。
除了设计方面,更合理的施工组织安排,更专业的施工队伍对减少高层建筑基础的成本,加快施工的进度也有非常大的作用,可以合理化减少经济成本。
3高层住宅建筑基础结构设计的影响因素3.1基础受力的上部结构刚度因素目前工程界结构设计的主要方法是将上部结构设计、基础设计和地基分开考虑,常用的设计软件在进行上部结构计算时假定基础是完全刚性不考虑基础的变形对上部结构的影响,在设计基础时,将上部结构的力作用在基础上,之后根据假定的地基反力设计基础。
这种设计方法忽略了上部结构刚度及基础刚度的相互影响,有较大的近似性。
上部结构根据刚度不同可以分为柔性结构、半刚性结构及刚性结构:比如木结构属于典型的柔性结构,这种结构形式可以较好的调节基础不均匀沉降引起的上部结构内力,主要控制结构各竖向构件的沉降差;对于钢筋混凝土筒仓或者荷载均匀、高宽比大、体型简单的高层建筑可以看为刚性结构,这种结构主要限制整体刚性角;另外还有介于这两种之间的半刚性结构比如钢筋混凝土框架结构,这种结构体系也有一定的调节基础变形的能力,但是相比柔性结构调节能力有限,故当地基条件很差时,往往要改为整体性较好的基础形式。
关于高层建筑结构设计的几点体会

关于高层建筑结构设计的几点体会高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
一、高层建筑结构设计的特点主要特点有:1、水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
2、侧移成为控制指标与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。
随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
3、抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
4、轴向变形不容忽视高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安垒的结果。
5、结构延性是重要设计指标相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。
为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。
高层建筑剪力墙结构设计几点体会

高层建筑剪力墙结构设计的几点体会摘要:本文通过对高层建筑剪力墙结构设计中普遍存在的一些问题的概述,以及对这些问题的处理,反映概念设计的重要性。
结构设计只有在方案阶段主动与建筑专业合作,用自身拥有的结构受力,变形的整体概念去构思结构方案。
通过概念来确定结构设计方案的可行性。
这样,在施工图设计阶段就不会引起较大的变更和反复,从而提高了设计效率。
关键词:剪力墙高厚比位移比和周期比质心和刚心墙体稳定性短肢剪力墙地下室外墙随着社会经济的发展和国家关于土地方面政策的下达,提高建筑容积率、节约土地是摆在我们面前的主要问题。
所以高层民用建筑越来越受到人们的重视,并已得到普遍应用。
这使得我们设计人员都有机会参与高层建筑的设计。
高层建筑不仅房屋高度越来越高,建筑功能越来越复杂,而且立面造型也越来越要求完美。
现在的建筑行业几乎都存在一个问题,只要方案一确定,向开发商提交施工图的时间已接近后期. 最终结构工程师怎样才能更快更好的完成结构设计呢?众所周知,结构设计只有在方案阶段主动与建筑专业合作,用自身拥有的结构受力,变形的整体概念去构思结构方案。
通过概念来确定结构设计方案的可行性。
这样,在施工图设计阶段就不会引起较大的变更和反复,从而提高设计效率。
因为剪力墙在建筑上有布置灵活,室内无结构突出棱角,便于装修等优点。
结构上有刚度大,在水平荷载作用下,侧位移少,能够抵抗较多的水平力等优点,因此在高层建筑结构中广泛被采用。
高层建筑剪力墙结构初步设计时总会遇到下面一些问题:位移比,周期比不满足规范要求;剪力墙之间连梁容易超筋,连梁截面高度加大更超筋;第一,第二振型出现结构扭转超标。
这就需要结构工程师调整结构方案,建立合理计算模型,使得上述问题得到完美解决,并满足规范要求。
高层建筑剪力墙结构设计中,首先方案应合理布置,结构工程师应同项目建筑师共同分析建筑图,找出计算中可能存在的薄弱部位,扭转部位等。
抓住主要矛盾,注意关键几步,那么在后来的模型计算或施工图审查中较容易过关。
高层建筑结构设计的若干思考

高层建筑结构设计的若干思考引言:随着建筑行业的不断发展和进步,高层建筑也在日新月异的发展,对结构设计的要求也越来越高。
作为一个庞大复杂的系统,高层建筑的结构设计,一方面要满足包括抗震,抗风等在内的安全性能的要求,另一方面,也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。
因此,结构设计人员必须提升自身的专业素质,把握高层建筑结构设计技术要点。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
其主要特点有;1、水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
2、侧移成为控制指标与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。
随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
3、轴向变形不容忽视高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安垒的结果。
4、结构延性是重要设计指标相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。
为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。
高层建筑结构设计的关键要素

高层建筑结构设计的关键要素高层建筑的结构设计是确保建筑物的安全和稳定的重要一环。
在进行高层建筑的结构设计时,需要考虑多个关键要素,以下是其中几个重要的方面:1.承重体系承重体系是高层建筑结构设计的核心,它是用于承载楼层、屋面和其他荷载的整体结构系统。
常见的承重体系包括框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构和框架-筒体结构等。
承重体系的选择应根据场地条件、建筑物用途和设计要求等综合因素进行评估,确保建筑物在正常和极端情况下都能承受荷载,并提供足够的稳定性和抗震性能。
2.材料选择高层建筑的结构设计必须选用具有足够强度和刚度的材料。
常见的结构材料包括钢材和混凝土。
钢材具有较高的抗拉强度和可塑性,适用于制作构件和框架结构。
混凝土由水泥、骨料和水等原材料组成,具有很好的耐久性和火灾安全性,适用于制作剪力墙和筒体结构。
在材料选择时,还需要考虑材料成本、施工难度和环保因素。
3.地基及基础设计高层建筑的地基和基础设计至关重要,它们直接影响建筑物的整体稳固性和抗震性能。
地基设计需要考虑地质条件、土壤承载能力和地震影响等因素,选择适当的地基类型,如浅基础或深基础。
基础设计包括基础形式、尺寸和布置等方面,应根据建筑物的荷载特点和地质条件进行科学合理的设计。
4.负荷计算和结构分析在高层建筑结构设计中,负荷计算是确定建筑物各个部位受力情况的重要步骤。
负荷包括常规荷载(如自重、活载和雪载)、非常规荷载(如风荷载和地震荷载)以及建筑物使用期间的荷载等。
结构分析通过应用力学原理来确定结构各个部位的内力和变形,以评估结构的安全性和稳定性。
5.防火和防震设计高层建筑结构设计中的防火和防震设计至关重要,对于保护人员生命安全具有重要意义。
防火设计包括选择耐火材料、设置防火隔墙和采取合适的消防设施等;防震设计包括采用软弱层、设置抗震支撑和增加结构刚度等。
这些措施可以减小火灾和地震对高层建筑造成的影响,确保建筑物在灾害发生时能够保持一定的安全性。
高层建筑结构设计的若干方面思考

高层建筑结构设计的若干方面思考随着城市人口的不断增多、城市化进程的不断加快,土地资源的供求矛盾日趋紧张,高层建筑也得以快速发展。
高层建筑结构造型的复杂化、多样化需求推动了其使用功能的综合性开发。
高层建筑结构的分析与设计作为现代高层建筑技术施工的重要环节是保障高层建筑质量安全的重要前提[1]。
高层建筑简单概括而言就是一个插入地下的悬臂构件[2]。
高层建筑由于其高度因素,结构受力十分复杂,除了来自本身极大的自重和使用荷载外,还有来自水平方向的风荷载和地震力等侧向荷载,后者往往成为控制高层建筑结构设计的主要因素[3]。
高层建筑规模大,内部功能多样,设备要求复杂,所有这些都对高层建筑的结构提出了更高的要求。
1、概念设计1.1 平面设计建筑平面的形状宜选用风压较小的形式并应考虑邻近高层建筑对其风压分布的影响,还必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载。
在地震作用下,建筑平面要力求简单规则,风荷载作用下则可适当放宽。
不宜建造宽度很小的建筑物,一般应将结构的高宽比H/B 控制在5~6 以下,当设防烈度在8 度以上时,H/ B 限制应更严格一些。
另外,建筑平面的长宽比也不宜过大,一般宜小于6,以避免两端相距太远,振动不同步,产生扭转等复杂的振动,而使结构受到损害。
所以,对任何平面形式的高层建筑来说,其抗侧力结构的布置原则都是尽量使平面的质量中心接近于抗侧力结构的刚度中心。
因此,简洁、规整、均匀对称的平面设计,对于合理布置抗侧力结构是有利的。
高层建筑對内部空间的要求,因其使用性质和功能不同,建筑平面布置也就随之变化。
随着结构技术的发展,一些较新颖结构体系的运用,如悬挂、巨型、悬挑等结构,为满足各种使用功能要求创造了有利的条件。
1.2 剖面设计建筑的空间形态是由结构传力体系支撑的。
从高层建筑的受力合理性讲,应注意几点:(1)应注意控制建筑的高宽比。
(2)高层建筑的抗侧力结构刚度,应注意由基础向顶层逐渐过渡,要尽量避免出现在竖向上刚度发生突变的现象。
关于高层建筑结构抗震设计的思考与探讨

关于高层建筑结构抗震设计的思考与探讨高层建筑结构抗震设计一直是建筑工程领域中备受关注的重要课题。
随着城市化进程的加快,高层建筑在城市中的比重越来越大,因此高层建筑结构的抗震设计显得尤为重要。
在地震频发的地区,高层建筑的抗震设计更是至关重要。
本文将从高层建筑结构抗震设计的必要性、现有抗震设计策略以及未来的发展方向等方面进行思考与探讨。
一、高层建筑结构抗震设计的必要性高层建筑因为其自身的体量较大,所以在地震中更容易受到影响。
如果高层建筑的结构抗震性能不足,一旦发生地震就会导致建筑倒塌,给人员生命和财产安全带来极大的威胁。
高层建筑结构抗震设计的重要性不言而喻。
抗震设计的目的是在地震发生时,使建筑结构能够尽可能地减少破坏,保护人员生命财产安全。
只有充分重视高层建筑结构的抗震设计,才能保证高层建筑在地震中的安全性和稳定性。
1. 结构材料的选用在高层建筑结构抗震设计中,结构材料的选用是至关重要的。
优质的结构材料能够增加建筑结构的抗震性能。
目前,混凝土和钢材是建筑中常用的结构材料。
混凝土结构因其刚性和稳定性较强,可以有效减少地震对建筑的影响;而钢结构则因其轻量化和弹性较好的特性在高层建筑结构中得到广泛应用。
未来,随着新材料技术的不断发展和成熟,一些具有更优异抗震性能的新型结构材料的使用将会成为可能,从而提高高层建筑结构的抗震能力。
2. 结构设计的创新结构设计是影响高层建筑抗震性能的关键因素之一。
现有的高层建筑结构设计策略主要包括剪力墙结构、框架结构、叠合结构等。
在实际应用中,这些设计策略各有利弊,需要根据具体情况来选择。
随着计算机技术的不断进步,有限元分析和CAD技术的应用已经成为了结构设计中不可或缺的部分,通过这些技术可以更加准确地评估结构受力情况,从而为结构设计提供更科学的依据。
而未来,随着大数据和人工智能技术的发展,结构设计将会进入一个全新的时代,更加智能和精准。
3. 抗震设防标准的更新抗震设防标准是保障建筑结构抗震性能的重要依据。
高层民用建筑结构设计要点和常见问题

高层民用建筑结构设计要点和常见问题结构设计是建筑工程设计的重要环节,是建造施工的依据,一个经济、实用、美观及安全的建筑工程离不开合理的结构设计。
对于高层建筑,对其有着较高的技术要求。
本文依据现今高层建筑存在的问题,探析其结构设计时的要点及需要关注的问题。
标签:高层民用建筑;结构设计;常见问题高层建筑不仅占地面积小,解决用地紧张的问题,同时也可树立地标性建筑,近年来得到不断的发展,其相应的建筑结构设计技术也在不断的更新和完善。
在高层建筑设计过程中,结构设计配合建筑专业,对建筑的安全、美观、造型及经济合理性有重要的影响i在建造施工过程中,结构设计是施工建造的基础,起主导作用。
因此,选择合理的结构设计方案,密切配合建筑专业,在设计时充分考虑各方面的影响因素,关注设计要点及常见问题是至关重要的。
1、高层民用建筑结构设计的要点建筑结构设计是施工的依据,建设的前提。
科学合理的设计能有效的保障建筑工程的功能性与美观性,对建筑的整体布局,后期的施工建造有着重要的影响。
高层建筑结构设计需要关注以下几个方面:1.1安全性的设计高层建筑本身的安全系数较低,相对于低层来说存在着较大的风险。
通过合理的结构设计能有效的降低安全风险,所以对于高层民用建筑来说,结构设计的安全性是其应考虑的首要问题。
首先,增强建筑结构的稳定性。
结构体系中的梁、板、墙、柱等构件对于荷载的传递,需要通过结构设计来实现。
结构设计使各种构件合理有效地结合在一起,其稳定性对房屋的安全起着决定作用。
在设计时要对建筑结构的稳定性进行多重考虑与验证,确保其安全性。
其次,加强建筑结构抵挡内外部事故的能力。
自然灾害是人力无法阻止的,但是可以通过人力来增强抵抗自然灾害的能力。
当前,人类面对的自然环境情况越来越复杂,火灾、地震、雷电等频频出现,尤其对于高层民用建筑结构,应引起高度重视。
建筑结构设计不仅要造出“华丽的外表”,同时在这“华丽的外表”下要以安全为前提,使其能经历各种自然灾害的考验。
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K e y w o r d s: h j g h ; c i v l i b u l i d i n g ; s t r u c ur t e d e s i n ; g t h i n k ng i
中图分类号 :T U3 1 8文献标识码 :B文章编号 :1 0 0 3 - 8 9 6 5( 2 0 1 5 ) 0 2 - 重大的工作。根据我 国 《 高
层 建筑 混凝土结构技 术规程 >规定 ,1 0层及 1 0层 以上或 房屋 高度 大于 2 8 m 的住宅建筑 以及房 屋高度大于 2 4 m 的 其他 高层 民用建筑属于 高层 建筑。在建筑结构设计 中,随 着 建筑 高度和楼层 的不断增加 ,建筑 结构设计 的类型与功 能也会越来越复 杂,结构体 系越 来越复杂 ,建筑结构 的优
前 言
高层 民用 建筑 使用 范 围广、功 能多 ,它的建筑 结构
2高层 民用建筑结构设计选型 的思考
2 . 1 根据建筑的整体 、实用和经济性选型 建筑结 构设计基 础选 型一般 包括有箱 形基础、筏板
基础、条形交叉梁基础等。在选择建筑基础形式上,我们 应根据建筑 的上部结构 类型、层数 、荷载及地基的承 载能
宋 少刚 ( 太 原理 工大 学建筑 设计研 究院 。山西 太原 0 3 0 0 2 4 )
摘 要 :随 着城 市建设 的发展 ,土地资 源的匮乏和人 口的不断增 长导致 民用建筑用地使 用越来越 紧缺 ,高层 民用建筑 的建设是 解决问题 的必然之路 。建 筑高度 不断增加 ,建筑的功能和用途不断的改 变,对建筑结构的要 求也会增大 ,因此, 建 筑的结构设计研 究是 高层建筑的重 中之 重。本 文就高层 民用建筑结构设计 中的部 分 问题 进行 了探 讨 ,对建筑设 计的发展 趋 势也给 出了 自己的一些见解 ,主要 思考重点是在 建筑结构 的设计原则、重用设计 目标、安全度三个方面。 关键词 :高层 ;民用建筑 ;结构设 计 ;思考
A b s t r a c t : wi t h t h e d e v e l o p me n t o f c i t y c o n s t r u c t i o n, l a n d r e s o u r c e s s h o r t a g e a n d t h e g r o wi n g p o p u l a i t o n o f l e a d t o c i v i l c o n s t r u c i t o n l a n d u s e i s mo r e a n d mo r e s c a r c e , t h e c o n s t r u c t i o n o f h i g h —r i s e b u i l d i n g s i s t h e i n e v i t a b l e r o a d t o s o l v e t h e p r o b l e m.
Th e i n c r e a s e o f b u l i d i n g h e i g h t , f u n c i t o n a n d u s e o f t h e b u i l d i n g c o n i t n u o u s l y c h ng a e , r e q ue s t t o rc a Nt e c mr e wi l l i n c r e a s e , t h e r e f o r e ,
o p i n i o n s , ma i n l y f o c u s e s o n i s i n he t b u l i d i n g s t r u c t u r e d e s i n g p i r n c i p l e s , d e s i n g r e u g e o b j e c i t v e s , s e c u i r t y t h r e e s a p e c t s .