高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题
高层建筑结构优化设计中的问题与对策

高层建筑结构优化设计中的问题与对策摘要:伴随着城市化脚步的不断加快,各大城市中高层建筑的建设数量不断增加。
但在高层建筑建设时,假如一味的运用传统的结构设计方案,就无法满足当前时代对于设计的要求,再加上建筑使用功能和类型有所不同,在结构体系方面也呈现出多样化的趋势。
所以,一定要结合实际情况来对结构设计问题进行良好的探讨,保障结构设计更加科学合理,让企业获取经济利益,在无形当中推动整个建筑行业得到良好发展。
关键词:高层建筑结构;优化设计;问题;对策1高层建筑结构优化设计中的问题1.1地基基础设计不合理高层建筑结构因为楼层高,对地基的设计要求较高,但在现实中,存在以下几种情况:(1)地基设计没有充分考虑地下水对地基的影响,没有合理的设置排水措施或抗浮措施。
从而降低了地基的稳定性和持久耐用性。
(2)很多高层建筑会设置地下室和地下停车场,由于地下室底板配筋不合理,容易导致整个建筑物不均匀沉降,建筑稳定性下降。
1.2楼板部分的问题楼板设计工作与高层建筑质量水平紧密相关。
楼板设计得好,可以使整体高层建筑的承载力更强,减少高层建筑可能出现的质量问题或安全事故。
楼板自身受力水平与墙面、梁、柱等因素紧密相关。
楼板设计作为整体高层建筑工程的重点内容,需要设计人员从项目整体出发,但较多设计人员仍然将设计工作的重点放在楼板承载力上,忽视了楼板在整体高层结构中的重要作用,导致楼板在后期投入使用时出现裂缝,影响其他施工,不利于保障整个工程质量水平。
部分设计人员没有在设计前期考虑楼板变形问题,个别设计人员为了减少自身工作量,盲目简化楼板变形问题的计算过程,导致整个楼板变形计算不专业,影响了最终结果。
此外,双向板的实际设计高度过高,部分设计人员甚至将其作为单向板进行计算,使双向板的配筋不均匀。
上述问题或误差都会对整体的高层建筑结构和质量水平产生严重影响。
1.3高层梁部分的问题梁是整个高层建筑结构的重要部分,其刚度与强度应符合工程项目的实际需求,以保证工程安全可靠。
高层建筑框架设计过程中应该注意的问题

分, 选取正确的设计基本 地震加速度 值, 一项对地震 作用 效应 这 的 影 响 极大 。
23 地 震 力振 型组 合数 .
对 于 较 高 层 建 筑 , 当不 考 虑扭 转 耦 联 时 ,振 型 数 应 不 小于
部 结 构 的整 体 性 出发 ,综 合 考 虑 场 地 土 层 的分 布 情 况 及 稳 定 性 土 层 的物 理 力 学 性 质 , 筑 物 的体 型 、 构 类 型 和 荷 载 性 质 与 大 建 结
() 满 足 承 载 力 和 变 形 的基 本 要 求 下 , 量 采 用 比较 经 济 2在 尽 的天 然 地 基 上的 浅 基 础 。 地基 持 力 层 的 选 择 应 从 地 基 基 础 和 上
22 设计 基 本地震 加 速度 .
规 定 : 震 设 防 烈度 为 Ⅶ 度 时 , 计 基 本 地 震 加速 度 值 分别 抗 设 为 01 . g和 01g两 种 , 震 设 防 烈 度 为 Ⅷ 度 时 , 计基 本地 震 加 。5 抗 设 速 度值 分 别 为 02 和 03 种 。 算 中应 严 格 注 意 地 震 区 的划 .g . g两 计
作简 要 的列 举 与说 明 。 关 键 词 : 筋 混 凝 土 ; 架 结 构 ; 构 设 计 钢 框 结
随着 建 筑 造 型和 建筑 功 能 要 求 日趋 多 样 化 .无 论 是 工 业 建 筑 还 是 民用 建 筑 。 结 构 设 计 中 遇 到 的 各 种难 题 也 日益 增 多 , 在 因 而 作 为 一个 结构 设计 者 在 遵 循 各 种 规 范 、大 胆 灵 活 的 解 决 一 些 结 构方 案 上 的难 点 、 点 的 同 时 , 必 须 注 意 一 些 在框 架 结 构 具 重 还 体 设计 过 程 看 似 简 单 , 容 易 忽视 的一 些 注 意 点 。 文 重 点 就 高 却 本 层 框架 房 屋 地 基 基 础 设 计 和 框 架 结 构 上 部 设 计 方 面 的注 意 点 做
建筑框架结构设计中常见的问题及处理

建筑框架结构设计中常见的问题及处理摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
本文作者对框架结构设计中相关问题的产生及处理措施进行了阐述和分析,供同行参考。
关键词:框架结构;计算;处理措施1框架结构体系的应用要素(1)考虑建筑功能的要求。
例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。
(2)考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。
(3)框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。
框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则(结构设计原则)。
(4)非抗震设计时用于多层及高层建筑。
抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑(7度区以下)。
(5)框架结构由于其抗侧刚度较差,因此在地震区不宜设计较高的框架结构。
在7度(0.15g)设防区,对于一般民用建筑,层数不宜超过7层,总高度不宜超过28米。
在8度(0.3g)设防区,层数不宜超过5层,总高度不宜超过20米。
超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求,但是不经济。
2框架结构平面及竖向布置设计2.1为了保证框架结构的抗震安全,结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。
设计中应合理地布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应;平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小(不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度),避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
2.2框架结构宜设计成双向梁柱刚架体系以承受纵横两个方向的地震作用或风荷载。
特殊情况下也可以采用一向为刚架,另一向为铰接排架的结构体系。
但在铰接排架方向应设置支撑或抗震墙,以保证结构的承载力、刚度和稳定。
2.3抗震设计的框架结构,不宜采用单跨框架。
如果不可避免的话,可设计为框架-剪力墙结构,多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。
高层框架设计中若干问题

高层框架设计中若干问题【摘要】随着现代社会建筑的快速发展,做好高层建筑的结构设计是现代建筑行业探讨的热门话题。
因此解决在建筑过程中常见的问题十分重要,本文结合高层建筑框架设计中的若干问题进行阐述。
【关键词】高层建筑;结构设计;分析社会经济迅速发展带动建筑功能的多样化日益发展,随着建设用地日趋紧张和城市规划的需要,使得城市建筑物日益走向高层发展,与此同时高层建筑结构体系也越来越复杂化,因此设计人员要依靠自己掌握的知识对高层建筑进行设计合理的结构。
1.框架柱截面大小的选择就框架柱而言,轴压比越小在往复水平上荷载下的滞回曲线也会越丰满,耗能能力的越大其延性就愈好。
而对于柱净高与截面高度的比值小于4的短柱,在往复水平荷载作用下其滞回曲线呈较瘦的反s形,耗能能力降低、延性较差,呈剪切破坏。
高层建筑的底部柱,由于对轴压比值有要求,因此往往会将柱截面取得很大,但是由于受到层高的限制就使得框架柱成为了短柱。
在实际的结构设计时,要确定截柱面的大小要注意以下几点:(1)框架柱的截面首先必须满足规范轴压比的需要,从而为结构的竖向承载力和底板的抗冲切承载力提供保障。
而对于形成的短柱,则可以通过增加体积配箍率或是沿着柱身增加箍筋达到提高延性的效果;(2)柱的轴压比必须满足规范限制,轴压比过大则结构的延性无法得到保证,过小又会造成结构的经济技术指标较差。
在同一楼层内的各个柱的截面差异要尽可能小,保证每个柱的刚度相等。
在实际的高层建筑中,有些是根据柱负荷面积来选择柱截面大小的,中柱截面较大角柱截面较小,导致在同一楼层特别是建筑底部会长短柱都存在的现象。
一旦遭遇地震,很容易因构建刚度和受力大小的不同而遭到破坏。
因而在高层建筑中,应该尽量的三排柱结构设计方案。
2.高层建筑框架结构静力分析方法2.1框架结构具有较好的抗震设计、开间尺度大、室内空间设计灵活、投入费用低是框架结构的最大特点,但是框架结构柱截面的厚度比隔墙的厚度要大,如果设计与分隔不当会影响设计效果。
高层结构设计中相关问题

浅谈高层结构设计中相关问题【摘要】目前,伴随着高层建筑在我国的飞速发展需求,建筑高度的日益增加,建筑类型以及功能也日新月异,难度相对而言逐渐变大。
结构体系各式各样,高层建筑结构设计现在主要成为结构相关工程设计人员在设计工作重点和难点。
下文主要针对高层建筑结构设计中经常会出现的一些问题进行分析,总结了设计经验,以达到保证建筑的安全、延长其使用寿命的目的以及以后相关人员参考学习。
【关键词】基础埋深;底部嵌固层;高宽比;不规则性;偏心距;开洞;梁高度一、基础埋深问题基础应该要有一定的埋深,埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面,对于独立的高层建筑而言,基础埋深比较容易确定,但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的,当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础(防水底板不宜太薄)时,高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起,此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计,地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。
假如不满足以上条件的时候,高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。
高层建筑通常设地下室来满足埋深要求,主要有以下几点优势:1.提高地基承载力。
当高层建筑采用天然地基时,地基承载力可进行修正.随着基础埋深的增加,修正后的地基承载力随之增大,从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。
2.有利于高层建筑上部结构的整体稳定。
高层建筑地下室外墙一般采用钢筋混凝土墙,地下室顶板厚不宜小于160mm,地下室具有较大的层间刚度,同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。
因此设地下室有利于上部结构的整体稳定,有利于协调结构整体变形,调整地基不均与沉降。
二、地下室顶板作为结构底部嵌固层的条件当地下室顶板作为结构底部嵌固层的时候,应该要能约束结构底部的平动和转动,故必须要满足下列条件:1.地下室顶板与室外高差不宜过大,宜小于1/3层高。
2.地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。
框架结构设计中应该注意的若干问题

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图 3 粱柱节点与梁不同混凝 土强度等级
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21 0 1年 第 5期 ( 1 0期 ) 总 8
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① 在 实 际在 许 多 建筑 中 ,由 于使 用 功 能 或建 筑 体 形 的需 要 ,在 楼 层 局 部 为 大空 间 , 顶部 设 转 换粱 或 桁 架 承 托上 部 楼 层 柱 ; 的建 筑 顶 部 收 进 或 下 部矩 形 需 成 为 圆 其 有
摘 要 : 文章从设计 的角度指 出框架结构设计 中应该注意的若干问题, 在 为建筑结构设 计人 员在进行框 架结构设计时提供 理论依据 。 旨 关键词 : 单跨框 架; 梁柱节点 ; 转换构件
中 图分 类 号 : 3 8. TU 1 2 文献标识码 : B 文 章 编 号 :0 7 7 5 (0 10 一 1 1 O 1 0 — 3 92 1 )5 O 7 一 2
设 防时 , 如偏 心距 大 于 柱 宽 的 1 / , 采 取 增 设 梁 的 水 平 加 腋 ( 1等 措 4时 可 图 )
施。
c.
梁 的 水 平 加腋 厚度 可取 梁截 面高 度 , 其水 平 尺 寸宜 满 足 式 ( ) 求 。 1要
b 12 z /
图 2 水 平加 腋 配筋 图
形 、 圆形 、 椭 多角 形 , 置 转换 梁承 托 上 部 柱 。 设
的距 离
d梁 采 用 水 平 加 腋 时 , 架 节 点 有 . 框
效宽 度 6宜 符合 下 列 要 求 :
当 x O时 , = 按式 ( ) 算 : 2计
6≤ 6 6 f + 6 ( 2)
浅析钢筋混凝土高层结构设计的几个常见问题

该工程筏板底板 厚为 1 5 0 0 a r m, 电梯井局部厚度为 2 0 0 0 m m, 筏板 进行布置 。高层建筑 的外 型应 该尽量简单 、 规则, 以便 保证其刚
底筋为通长 ̄ 2 5 @ 1 5 o , 面筋为通 长 ̄ 2 5 @ 1 5 0 , 角部附加筋 ( 底筋) 9 度和承载力 的均匀分布。根据抗震等 级不 同的建筑 , 设计时要考
关键词 : 高层建筑; 钢筋混凝 土; 结构设计 中图分类号: T U 9 7 3 + . 1 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 3 — 0 0 3 8 ( 2 0 1 3 ) 2 3 — 0 0 8 2 — 0 2
引 言
随着 我国城市化进程的加快 ,以及建筑水平 的不断提升, 使 得我 国建筑类型和功 能越来越 多样化 、 综合化 , 建筑高度也在不 断增加 , 目前钢筋混凝土 高层建筑 已在城市规划 中占相 当大 的
筑 施 工 打下 良好 的基 础 。
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【 柚 图 1 框 架 结构 简 图
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l 高层建筑钢 筋混凝土结构优化设计
某 工程 为商 业办公楼 , 其为 3 0层大楼 , 为钢筋混凝土工程 ,
般情况下, 高 层 建筑 并不 适 合 选 择 那 些 不规 则 的平 面 设 计
进行下一步的设计,因此可 以说钢筋混凝土 结构 设计 是一个循 1 . 4倍 ; 序渐进的过程。 ( 2 ) 在对高层钢筋混凝土建筑进行抗 震设计时 , 应 该尽 量调 整好高层建筑 的平面形状和结构布置, 尽量避免设置防震缝 。如
1 . 2 框 架一 剪 力墙结构 设计 方法
那么当框架结构高度不超过 1 5 m时, 缝 宽 应 剪力墙 结构设计是结构延性与刚度的最佳选择 , 其 实指在承 果 必 须 设 置 防震 缝 , O O m m, 如果高度超过 1 5 m时, 应该根据烈度和高度 的不 载力不变 的前提下 , 结构延性对结构影响最大 的是变形 能力, 结 该大于 l
对高层建筑结构设计中几个问题的探讨

对高层建筑结构设计中几个问题的探讨摘要:适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则,只有在结构设计中努力追求这五个方面的平衡,才能设计出符合使用者需求的建筑,才能在建筑建设中体现出最佳的经济效益和社会效益。
本文从高层建筑角度对结构设计的几个问题进行探讨。
关键词:高层建筑结构设计设计要点需注意问题结构设计通常在建筑设计之后,其应满足、实现建筑设计的各种要求,而不能破坏建筑设计的整体性。
当然,结构设计对建筑设计的满足不能超自身能力的范围,以避免建造的建筑不安全、经济、合理。
可以说,建筑设计能否实现结构设计起到一定的决定作用,从这个角度来说,建筑结构设计的重要性是不言而喻的。
下面就高层建筑结构设计几个常见问题加以探讨。
1、对高层建筑结构设计要点的分析高层建筑结构受风和地震影响较大,这两种荷载都是随机振动,具有很强的复杂性和不确定性。
因此,在进行高层建筑结构设计时,除了通过数学、力学等的分析外,还应考虑概念设计。
结构的概念设计就是从结构的宏观整体出发,着眼于结构的整体反应,运用对建筑结构已有的知识去处理结构设计中遇到的问题,即注意总体布置上的大原则,又考虑关键部位的细节设计,从而达到设计的合理。
具体可以从以下几点出发:1.1 平面设计应简单、规则平面形状简单、规则的凸平面的建筑,其风载体型系数较小,能有效减小高层建筑的风压,有利于抗风;平面简单、规则、对称、长宽比较小的建筑,抗震性能较好。
建筑平面简单、规则、对称均匀易实现有利于抗震的结构平面布置。
若平面形状不对称均匀时,应设置剪力墙进行调整。
1.2 竖向体型设计高层建筑结构的竖向体型应采用对侧向力不太敏感的形状,应使结构具有抵抗外荷载作用的能力,同还应考虑经济合理性。
1.3 竖向传力体系设计传力体系直接反映结构沿竖荷载传递路径和建筑的使用性能。
在设计时应控制建筑的高宽比、抗侧刚度均匀无突变、锚固深度等。
1.4 整体性原则高层建筑结构设计时,应确保结构连续性和构件连续可靠,做到构件节点的承载力不低于其连接构件的承载力,满足地震作用下的强度要求和大变形延性要求,是整体建筑结构始终保持其整体性。
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1 结构 的超高 问题 . 2
在抗震规范与高层建筑设计规范 中, 高层建筑 结构 的总 对 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 , 加了 B级 增 高 度 的 建 筑 。 因此 , 构 工 程 师 必 须 对 结 构 的该 项 控 制 因 素严 结 格注意 , 一旦结 构为 B级高度建筑甚 或超 过 了 B级高度 , 设 其 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 由于结构类型 的变更而忽略该 问题 , 导致施工 图审查 时未 予 通过, 必须 重新进 行设计 或需要召开专家会议进行论证等工 作 的情 况, 这种现象应 该引起 结构工程师 的高度重视。
板 等 部 分 的 设计 。
21 基础 部分 的设计 要 点 .
柱下扩展基础 宽度较 宽或 地基不均匀及地基较 软时, 宜采 用 柱下条基, 并应考虑 节点处基础底 面积 双 向重复使用 的不 利 因素 , 当加宽基础 。 适 建筑地段较好, 基础埋深大于 3 m时 , 结构 工程师应 建议 甲方做地下室 。当地基承载力满足设计要 求时 , 地 下 室 底 板 可 不 再 外 伸 以利 于 防水 。 隔 3 — 0 设 一 后 浇 带 , 每 04m 两 个 月 后 再 用 微 膨 胀 混凝 土浇 注 。设 置 地 下 室 可 降低 地 基 的 附 加 应 力 , 高 地 基 的承 载 力 , 少 地 震 作 用 对 上 部 结 构 的影 响 。 提 减 在 设 计 过 程 中不 应 设 局 部 地 下 室 , 且 地 下 室 应 有 相 同 的埋 深 。 抗 震 缝 、 缩 缝 在 地 面 以下 可 不 设 , 接 处 应 加 强 , 沉 降 缝 两 伸 连 但 侧墙体基础一定要分开。新建建筑物基础不宜深于周 嗣已有基 础 ,如深于原有基础 ,其基础 问的净距应不少于基础高差 的 2 倍, 否则应打抗滑移桩 , 防止原有建筑的破坏。 同时独 立基础偏 心不能过大 , 必要时可与相近 的基础做 成 柱下条基 。柱下条形基础 的底板偏心不 能过大 , 必要 时可做 成 三 面 支 承 一面 自由板 ( 似 筏 基 中 间开 洞 ) 类 。两 根 柱 的柱 下 条 基 的 荷 载 重 心 和 基 础 底 版 的形 心 宜 重 合 , 础底 板 可 做 成 梯 形 或 基 台阶形, 或调整挑梁 两端的出挑长度 。独立基础的拉梁 宜通 长 配筋 , 其下应垫焦碴 。底层 内隔墙一般不用做基础 , 可将地面 的 混凝土 垫层 局部加厚 。此外考虑到一般建筑沉 降为锅底 形, 结 构 的整体弯 曲和上 部结构与基础 的协 同作 用, 、 顶 底板 钢筋应 拉通 , 且纵向基础梁 的底筋也应该拉通 。
1 高层建筑框架结构设计 中应 注意 的问题
11 计 算 模型 问题 .
目前 常 用 的框 架 结 构 空 间 分 析 计 算 软 件 都 是 以整 幢 楼 的 梁、 柱整体参加工作进行计算分析 的。 对部分梁而言 , 管相交 尽 梁截面 尺寸不同, 相互之 间却不存在主 、 次梁关系 , 设计人员在 绘制施 工图时, 应注 意配筋形式与 受力 分析相匹配。框架结构 经 空间分析程 序 电算 ,所有按主梁输 入模 型的粱是整 体工作 的, 部分梁将产 生扭转 问题 。 一些三维空间分析软件, 已调整 虽 梁 的抗 扭刚度 , 但计 算 出来框架 边梁扭矩 筋仍很大 , 因程 序不 计楼板对梁 的约 束作 用 ( 即实 际扭矩计算值那么 大) 实际受力 , 与计算模型不符, 可把次梁支座改为铰 支座 , 并配 以构造 处理。
22 柱 部分 的设 计 要点 .
地 上 为 圆柱 时 , 下 部 分 应 改 为方 柱 , 地 以方 便施 工 。圆柱 纵 筋根 数最少 为 8根 , 箍筋用 螺旋箍 , 并注 明端部应有一 圈半 的 水平段 。方柱箍筋应使用井字箍, 并按规范加密。角柱、 楼梯 问 柱应 增大纵筋 、 并全 柱高 、 加密箍 筋。原则 上柱 的纵筋 宜大直 径 、 间距 , 大 但间距不宜大 于 2 0 柱内埋管 , 0。 管截面面积 占柱截 面4 %以下时 , 可不必验算 。 柱断面 不宜 小于 4 0 4 0 混凝土不 5 ̄5 , 宜小于 C 5 2 ,否则梁纵筋锚入柱 内的水平 段不容易满足 04 L . a 5 的要求 , 不满足时应加横筋 ; 否则在 梁柱节点处钢筋太密 , 会导 致混凝 土浇筑 困难。异型柱结构 , 梁纵筋一排根数不宜过多, 柱 端 部 纵 筋 不 宜 过 密 , 则 节 点 混 凝 土 浇 筑 困难 。柱 应 尽 量采 用 否 高强度混凝土来满足轴压 比的限制 , 以减小断面尺 寸。此外考 虑 到 竖 向地 震 作 用 , 子 的轴 压 比及 配 筋 宜 留有 余地 。 柱
高层建筑框架结构设计 中 要: 结合工作经验, 对高层建筑框 架结构 设计 中所存在 的若干 问题进行探讨 , 以期为 同行提供有益的参考 。 关键词 : 高层建筑 ; 结构设计; 问题
随 着 经 济 的 高速 发 展 , 国 高层 建 筑 发 展 迅 速 , 设 计 思 我 其 想在 不断更新 , 建筑平 面布置 与竖 向体形也 越来越复 杂 , 高 给 层结构设计提 出更 高的要求 。高层建筑采用 框架结构形式 , 可 形 成 内部 大 空 间 , 时也 能 进 行 灵 活 的 建筑 平 面 布 置 。因此 , 同 框 架结构体系在结构设计 中应用甚广 , 特别是在 高度 不超 过 5 m 0 的高层 建筑 中, 其优势更为明显、 出。 突
1 嵌 固端 的设置 问题 . 3