高层住宅结构选型和优化设计
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要：在房屋建筑工程施工之前,建筑企业需要制订一套详细、全面的施工方案,施工方案的合理性、可实施性将直接决定房屋建筑工程质量,进而决定住户的舒适程度。
因此,建筑的结构优化工作在房屋建筑工程施工中占据着非常重要的位置,建筑企业也应该认识到这一点并最大程度地保证建筑质量。
传统的施工方式和设计方案通常会对周边环境造成一定程度的破坏,并且房屋建筑工程施工往往会消耗较多的资源。
因此,在结构设计过程中,设计人员应该对房屋建筑的周边环境进行详细勘察,尽可能保证建筑结构设计工作的合理性和实用性。
关键词：高层建筑；结构选型设计；建筑结构优化设计引言对于一些大型的建筑工程项目，其在优化结构设计时需要考虑多个影响因素，如：建筑使用的功能性；建筑结构的安全性；结构设计的复杂性等。
因此，重点对这些影响因素进行有效的设计和提出相应的解决方法，将为提升建筑工程项目的安全性等提供重要保障。
大型建筑工程项目在开展结构设计时应对当前建筑结构设计的复杂性有初步的认知，从多个方面做好结构设计的工作，强化细节性的设计，注重优化结构设计的安全性问题，从而为之后的项目施工全过程奠定坚实的基础保障。
一、建筑结构设计的重要性建筑工程项目建设中结构体系的重要性不言而喻，如果相应结构体系不合理，整个建筑工程项目不仅仅应用价值受损，还极有可能出现安全隐患，难以形成理想应用效果。
为了确保建筑结构的安全稳定运用效果，从前期设计环节着手极为必要，这也就对于建筑结构设计工作提出了更高要求，需要确保建筑结构设计方案更为合理可行，进而为后续各项工作开展创造理想条件。
从建筑结构体系的构成上来看，不仅仅涉及到了地上建筑结构体系，还包括基础结构，如此也就对于整个建筑工程项目形成了较为明显的影响和决定作用，只有确保建筑结构体系较为稳定可靠，才能够更好优化建筑工程项目整体效果。
建筑结构设计方案往往还和后续建筑工程项目的使用状况挂钩，如果相应建筑结构设计方案不够合理，没有能够充分考虑到建筑工程项目的后续居住需求，致使相应建筑结构不具备良好的内部空间划分效果，不仅仅容易出现较为严重的空间资源浪费问题，同样也会影响到居住者的正常生活，要求在建筑结构设计环节予以充分关注。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略摘要：高层建筑的大量使用意味着高层建筑结构设计任务逐步繁重，应当根据高层建筑结构特征选择合适的结构类型，并不断优化高层建筑结构方案。
本文首先分析选型设计中可以采取的策略，随后探讨结构优化设计策略。
关键词：建筑结构；选型设计；优化设计引言：关于高层建筑结构设计，选型和优化是两项关键的步骤，也是落实高层建筑结构设计任务的重点关注对象。
由于可以选择的类型较多，最终应用效果各不相同，因此有必要分析选型和优化设计中可以采取的策略。
一、选型设计策略当前常见的高层建筑结构主要包括四种，以框架结构和剪力墙结构为基础，同时包括框架结构和剪力墙结构组成的框剪结构，另外还有筒体结构。
每种高层建筑结构都有独到的特征，因此在选型设计过程中也需要考虑到不同结构之间的特征差异，保证选型设计达到理想效果。
选型设计的策略包括下列方面：1．环境条件。
环境条件是任何建筑设计工作必须关注的因素，对于高层建筑结构同样如此。
在选择高层建筑结构的过程中需要对周围的环境因素有充分的研究和探讨。
例如高层建筑结构的场地条件是重要的影响因素，另外还需要考虑风压的影响。
2．建筑设计方案。
在高层建筑结构设计工作中需要综合考虑高宽比，另外要考虑到建筑的平面或者立体状态。
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。
在确定建筑结构的形态后分析具体组成，例如对高层建筑结构中的平面结构需要关注到对称性、偏心率以及规则性等要求，对于三维立体结构则需要关注到收敛形状、塔楼等多重要素。
3．建筑功能。
功能是决定高层建筑结构形态的关键因素，当前高层建筑主要应用在写字楼、酒店、公共活动设施等多个方面。
高层建筑必然会带来使用空间面积小、空间分隔设施数量众多的特征，另外各层的结构布局基本相同。
剪力墙结构在高层建筑结构有大量应用，满足高层建筑各层设计趋同的特征。
4．施工规模。
高层建筑结构相比于普通结构，施工规模与成本开销相对较高，甚至于在施工过程中不断增加投入。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略
255作者简介：袁贝贝（1987— ），男，汉族，新疆乌鲁木齐人。
主要研究方向：土木工程。
高层建筑的结构选型会对其外观的美感、应用性能、使用寿命等产生决定性作用。
因此在具体的设计过程中，设计单位一定要根据实际情况做好高层建筑的结构选型设计，并对其进行合理优化。
一、高层建筑结构选型与设计的主要原则在对高层建筑进行结构选型与设计的过程中，首先应对环境条件加以充分考虑，比如地质条件、风压条件、设防烈度等，这样才可以有效保障高层建筑结构对环境的适应性。
其次应对具体的建筑方案特点进行全面分析，比如总体高度、总体宽度、体型等，通过这样的方式，才可以保障高层建筑结构形态满足其实际需求。
再次应对其实际的应用功能需求加以全面考虑，比如办公楼、住宅楼、教学类建筑、旅馆以及综合型的建筑工程等，通过这样的方式，才可以有效保障高层建筑结构选型和设计与其实际应用功能相匹配，满足其实际应用需求。
最后应对其整体的抗灾水平、建设施工、后期应用以及运维等方面的实际需求加以综合考虑，通过这样的方式，才可以让高层建筑结构的选型和设计更具人性化特征，为其今后的应用效果及其安全性保障奠定坚实基础[1]。
二、高层建筑的结构选型设计分析在高层建筑结构中，主要的类型包括四种，第一是框架结构，其主要组成部分包括梁柱和楼板等，具体选择中，应该综合考虑整体建筑的实际功能需求来布置其水平面框架。
这种结构的造价比较低，但是水平地震作用下会使其出现比较大的变形情况，不适合应用在地震多发区域。
第二是框架剪力墙结构，剪力墙主要在楼电梯间周围，采用剪力墙对水平荷载进行承担，这样便可对地震力起到有效的抵御作用，具有较高的整体稳定性。
但是平面布局会很容易对该结构造成限制，使其出现过大扭转，进而造成安全隐患。
第三是剪力墙结构，这种结构在水平方向和垂直方向都有着很好的承载力，可有效提升高层建筑的整体刚度和稳定性，在此类结构的选择与应用中，应格外重视剪力墙的布置，并对其自重加以科学控制。
高层住宅的结构选型和优化设计
高层住宅的结构选型和优化设计摘要：本文在简要介绍高层住宅结构选型的基础上，就如何针对高层住宅选型中的关键因素进行优化给出了几点建议，并对进行优化的必要性进行了讨论。
关键字：高层住宅；结构选型；优化设计Abstract: this paper briefly introduces the selection of high-rise residential structure based on how to for high-rise residence of the key factors are optimized selection of some Suggestions are given, and the necessity of optimization is discussed.Key word: high-rise residential; The structural type; Optimization design1 引言在顺应人们急剧增长的住房需求下，高层住宅的结构形式从简单的层数和高度增长的基础上，逐步发展到对平面形状和空间体型的复杂化要求。
这不仅要求建筑满足功能多样，建筑风格提高，还要满足城市发展的景观需求。
高层住宅在延续最初的结构形式和框架设计的基础上，还应对建筑中的相关因素进行优化设计，使得住宅不仅满足基本的功能需求外，还能在设计水平上有进一步的提升。
2 控制高层住宅结构选型的关键因素2.1 高层住宅结构中新型材料的选型高层建筑结构材料的发展从最初选用铸铁和钢材作为框架主体材料，演变到使用混凝土材料作为主体框架承重材料，最终结合发展成为采用钢筋混凝土材料并在巴黎的弗兰克林公寓大楼中得到首次应用。
在这几十年的时间里，混凝土钢结构形式并没有得到较快的发展，只是在高层建筑中零散的使用，在看到钢结构的众多优点的同时，因其造价较高和由于建筑物高度增加结构所受内力变换等原因，对性价比高材料的需求不断增加，所以加快对优质建筑材料的研究、开发和选型也成了建筑业发展的重点方向。
高层住宅建筑设计与优化
高层住宅建筑设计与优化范本一：高层住宅建筑设计与优化引言：本旨在提供关于高层住宅建筑设计与优化的详细指导。
高层住宅建筑是城市发展的重要组成部分，具有极高的经济和社会价值。
通过优化设计，可以提高住宅的舒适性、安全性和可持续性。
本将对高层住宅建筑的各个方面进行细化，并提供相关的设计和优化策略。
一、选址与规划1.1 选址原则1.2 住宅布局与户型设计1.3 人行交通与停车规划1.4 公共空间规划二、结构设计2.1 结构类型选择2.2 高层建筑的抗震设计2.3 结构材料选择与设计三、建筑外立面设计3.1 外立面材料选择3.2 外立面造型设计3.3 外立面节能设计四、室内设计与装饰4.1 室内空间布局设计4.2 室内装饰材料选择4.3 室内照明设计五、防火与安全设计5.1 防火设计原则5.2 紧急疏散设计5.3 安全设施配置六、节能与环保设计6.1 热工环境设计6.2 供暖与通风设计6.3 智能化设备应用附件：1. 选址分析报告2. 结构设计图纸3. 外立面设计效果图4. 室内设计方案5. 防火与安全设施配置图纸6. 节能与环保设计方案法律名词及注释：1. 建筑法：指导和规范建筑行业的法律法规。
2. 建设工程质量管理条例：规定了建设工程质量管理的基本原则和要求。
3. 建筑设计管理办法：明确了建筑设计单位的管理要求。
范本二：高层住宅建筑设计与优化引言：本旨在提供关于高层住宅建筑设计与优化的细致指导。
高层住宅建筑作为城市建设的重要组成部分，对于城市的发展和居民的生活质量影响巨大。
通过科学合理的设计和优化，可以提高高层住宅的安全性、舒适性和可持续性。
本将详细阐述高层住宅建筑设计与优化的各个方面，为相关人员提供有关的设计指导和建议。
一、选址与规划1.1 选址原则与要求1.1.1 地理环境1.1.2 交通便利性1.1.3 生活配套设施1.2 住宅布局与户型设计1.2.1 布局图设计原则1.2.2 户型设计要点1.2.3 公共区域规划1.3 人行交通与停车规划1.4 公共空间规划二、结构设计2.1 结构类型选择与设计2.1.1 钢结构设计2.1.2 混凝土结构设计2.2 高层建筑的抗震设计2.2.1 抗震设计原则2.2.2 抗震设防要求2.3 结构材料选择与设计三、建筑外立面设计3.1 外立面材料选择3.1.1 外墙材料选用原则 3.1.2 外墙颜色与质感设计3.2 外立面造型设计3.2.1 建筑形态设计原则 3.2.2 立面造型要素设计3.3 外立面节能设计3.3.1 外墙隔热材料选用3.3.2 外墙保温设计四、室内设计与装饰4.1 室内空间布局设计4.1.2 空间布局与流线设计4.2 室内装饰材料选择4.2.1 地面材料选用4.2.2 墙面材料选用4.3 室内照明设计4.3.1 照明设计原则4.3.2 照明设备选用五、防火与安全设计5.1 防火设计原则与要求5.1.1 火灾防控设施配置 5.1.2 防火材料选用5.2 紧急疏散设计5.3 安全设施配置六、节能与环保设计6.1 热工环境设计6.1.1 冬季供暖设计6.2 供暖与通风设计6.2.1 制热方式选择6.2.2 通风系统设计6.3 智能化设备应用6.3.1 智能控制系统选用6.3.2 可再生能源利用设计附件：1. 选址评估报告2. 结构设计图纸3. 外立面设计效果图4. 室内装修设计方案5. 防火与安全设施配置图纸6. 节能与环保设计方案法律名词及注释：1. 建筑法：国家法律，规范建筑行业的管理和操作。
高层建筑结构设计及优化方法探析
高层建筑结构设计及优化方法探析高层建筑是当代城市化进程中的重要组成部分，其建筑结构设计及优化方法对于提高建筑安全性、节约建筑材料、提高建筑使用性能等方面具有重要意义。
本文将就高层建筑结构设计及优化方法进行探析，从结构设计原则、结构优化方法和新技术应用等方面展开讨论。
一、高层建筑结构设计原则1. 结构布局合理：高层建筑结构设计要求布局合理、稳定性好，能够承受自重、风荷载、地震荷载等作用，同时还能满足建筑内部空间使用要求。
2. 结构材料选择合适：高层建筑的结构材料应选择符合建筑耐久性、抗风性和地震性能要求的材料，如高性能混凝土、高强度钢筋等。
3. 结构设计应考虑施工方便：高层建筑结构设计不仅要考虑其在静态状态下的受力情况，还要考虑结构在施工过程中的安全性和施工性。
二、高层建筑结构优化方法1. 结构材料的优化应用：随着科技的不断进步，高层建筑结构材料也在不断得到优化。
通过采用新型结构材料，如超高性能混凝土、高抗风性能的钢材等，可以提高结构的抗风抗震性能，减小结构自重，从而达到优化结构的目的。
2. 结构体系的优化设计：在高层建筑结构设计中，通过采用合理的结构体系设计，如框架结构、核筒结构等，可以减小建筑结构的变形和震动，提高建筑的抗震性能。
三、新技术在高层建筑结构设计中的应用1. 三维建模技术的应用：通过建筑三维建模技术，可以更加直观地展现建筑结构在设计、施工和使用过程中的各种情况，从而更好地指导设计和施工。
2. 结构优化仿真分析技术的应用：通过结构优化仿真分析技术，可以对建筑结构进行动力学分析、地震响应分析等，从而更好地了解结构的受力情况和性能，为结构优化提供依据。
3. 结构节能环保技术的应用：在高层建筑结构设计中，通过采用新型的节能环保技术，如太阳能利用、地源热泵等，不仅可以为建筑节能环保，还可以优化建筑结构设计。
高层住宅施工设计方案的结构优化
高层住宅施工设计方案的结构优化随着城市的发展和人口的增长，高层住宅成为现代城市中常见的居住形式。
而高层住宅的施工设计方案对于建筑的安全性、使用寿命和居住质量起着至关重要的作用。
本文将探讨高层住宅施工设计方案的结构优化，旨在提高建筑的可靠性、稳定性和舒适性。
1. 结构合理化设计在高层住宅的施工设计方案中，结构合理化设计是关键。
首先，需精确评估建筑物的承重能力，根据建筑的高度和用途确定合适的结构形式。
例如，采用钢筋混凝土框架结构或者钢结构能够提供较好的抗震能力和整体稳定性。
其次，应考虑到多样化的荷载情况，包括自重、活载和风载等。
通过充分利用结构材料的特性和合理布置承重构件，可有效降低结构的应力和变形，提高建筑物的整体稳定性。
最后，要注重施工的施工工艺和技术。
合理选择材料和施工方法，确保施工过程中的质量控制，减少施工缺陷和质量问题。
同时，施工过程中的安全管理和监控也是不可忽视的，以防止意外事故的发生。
2. 抗震设计的优化在高层住宅的结构设计中，抗震设计是至关重要的一环。
优化抗震设计可提高建筑物的抗震能力，保障居民的人身安全。
在抗震设计中，可以考虑以下几个方面。
首先，通过合理布置抗震支撑和抗震墙来提高建筑物的整体稳定性。
抗震支撑可以在水平方向上分散和吸收地震引起的能量，从而减轻结构的震动。
抗震墙则可以增加结构的刚度和变形能力，降低地震对建筑物的影响。
其次，采用合适的减震装置，如隔震层或减震器等。
这些装置可以通过减少地震产生的冲击力和振动幅度，有效保护建筑物和居民的安全。
最后，进行地震动力学分析和抗震设防研究，以确定建筑物的抗震设防等级。
根据不同地区的地震活动性和建筑物的重要性，合理确定设计抗震水平，提高建筑物的抗震性能。
3. 结构材料的选择和应用在高层住宅的结构设计中，合理选择和应用结构材料也是非常重要的。
优化材料的使用可以提高结构的强度、耐久性和舒适性。
首先，要选择具有较好力学性能和耐久性的结构材料。
高层剪力墙住宅结构优化设计
高层剪力墙住宅结构优化设计1. 引言随着我国城市化进程的不断推进，高层住宅建筑已经成为城市居住的主要形式之一。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中常用的一种结构形式，其设计合理性对建筑的安全性、稳定性和经济性具有重要影响。
本文将探讨如何对高层剪力墙住宅结构进行优化设计，以提高其性能和效益。
2. 剪力墙结构特点及优化目标剪力墙结构具有较高的抗侧刚度、良好的抗震性能和较大的使用空间，但其自重较大，材料消耗较多，且墙体较为厚重，影响室内采光和通风。
因此，剪力墙结构的优化应围绕提高结构性能、降低成本、改善室内环境等方面展开。
3. 结构优化设计方法3.1 合理布置剪力墙1.根据建筑平面布局和功能需求，合理划分剪力墙的位置和尺寸，使墙体既能够满足结构受力需求，又能够兼顾室内空间使用。
2.在保证结构安全的前提下，适当减小墙体厚度，以降低自重和提高空间利用率。
3.2 采用新型材料及构件1.采用高强度钢材、高性能混凝土等新型材料，以提高剪力墙的承载能力和降低自重。
2.引入钢框架、空腹墙等新型构件，以提高结构的抗震性能和减小墙体厚度。
3.3 优化结构体系1.采用框架-剪力墙结构，使剪力墙与框架共同承担水平力，提高结构的整体稳定性。
2.考虑采用多重剪力墙体系，通过设置多道墙体，提高结构的抗侧刚度和抗震性能。
3.4 合理设置连梁1.合理设置连梁的截面尺寸和连接方式，以提高剪力墙之间的协同工作性能。
2.考虑连梁的屈服强度和极限强度，以保证结构在地震作用下的安全性。
4. 结构优化设计实例以一栋18 层的高层剪力墙住宅为例，采用上述优化方法进行设计。
经过优化，该结构在满足安全性的前提下，自重降低约 10%，墙体厚度减小约 20%，且室内空间利用率得到提高。
5. 结语高层剪力墙住宅结构优化设计应注重合理布置剪力墙、采用新型材料及构件、优化结构体系和合理设置连梁等方面。
通过这些方法，可以提高结构的性能和效益，满足现代城市居住的需求。
6. 结构优化设计软件应用在实际设计过程中，为了更好地实现结构优化，可以借助结构优化设计软件进行模拟和分析。
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第40卷第4期建 筑 结 构2010年4月高层住宅结构选型和优化设计谭方兰(广西华蓝设计(集团)有限公司,南宁530011)[摘要] 高层住宅的结构选型对其用钢量有直接影响。
25～33层(高度接近100m )的高层住宅,采用剪力墙结构体系比采用框架2剪力墙结构体系的用钢量低,且抗震性能比后者的更好。
应对剪力墙进行合理布置及优化设计,优化设计后,结构安全度不应降低,剪力墙具有更好的延性和抗震耗能能力,且用钢量较低。
采用相关的设计实例进行说明,对高层住宅设计具有广泛的适用性和现实指导意义。
[关键词] 高层住宅;结构选型;优化设计;抗震性能Structural system selection and optimization design of high 2rise residential buildingsT an Fanglan(G uangxi Hualan Design &C onsult G roup ,Nanning 530011,China )Abstract :The structural system selection of the high 2rise residential building will directly in fluence the consum ption per square meter of rein forcement.The high 2rise residential building of 25～33layers (about 100m in height ),which the shear wall structural system is applied to ,will m ore easily obtain lower consum ption per square meter of rein forcement than the building which the frame 2shear wall structural system is applied to ,while the shear wall structures show better earthquake 2resistant behaviors than the frame 2shear wall structures.The shear walls must be laid out rationally ,and must be made optimization design.Optimization design shall not reduce the degree of structural safety.The shear wall which has been made optimization design will show better ductilitis ,better earthquake resistant behaviors ,and lower consum ption per square meter of rein forcement.The engineering practice presented have extensive applicability and practical significance to the design of high 2rise residential buildings.K eyw ords :high 2rise residential building ;structural system selection ;optimization design ;earthquake 2resistant behavior作者简介:谭方兰,学士,高级工程师,一级注册结构工程师,Email :t 2f 2l @ 。
选取已建的四个25～33层(高度接近100m )的典型高层住宅设计实例,分别阐述其结构选型及设计要点、优化设计措施、用钢量和适用性,对其抗震性能和用钢量进行对比。
1 设计实例1某高层住宅小区,位于6度区,2003年设计,6栋30层的高层住宅主楼,建筑高度均为9310m 。
地下层1为连通汽车库及设备用房的人防地下室大底盘;6栋主楼地面以上首层层高418m ,为架空开敞的阳光花房;层2～30层高310m ,为住宅。
要求用钢量(±0100以上)控制在80～85kg Πm 2之间,并要求主楼首层的阳光花房完全开敞,除中部楼、电梯井筒外,不允许在阳光花房内部和周边设置落地的钢筋混凝土剪力墙。
主楼标准层结构平面见图1。
111结构体系及设计要点受首层建筑功能与用钢量的制约,主楼落地剪力墙只能集中布置于结构中部的楼、电梯井部位,其他部位只能设框架柱,形成图1所示框架2剪力墙结构体系。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(J G J3—2002)[1](简称高规)的要求,为保证框架2剪力墙结构体系在基本振型地震作用下,框架柱承受的倾覆力矩图1 实例1主楼标准层结构布置图不大于结构总倾覆力矩的50%,必须通过增大剪力墙的刚度来增大其倾覆力矩占结构总倾覆力矩的百分比;但在结构周边、拐角等能有效发挥剪力墙抗侧和抗85扭刚度的部位均无法设置落地剪力墙。
因此,只能采取增加剪力墙墙厚的办法来增大其刚度:整体计算中楼、电梯井剪力墙的厚度增至400mm(电梯井内隔墙厚200mm)时,框架柱承受的倾覆力矩占结构总倾覆力矩百分比可降至49187%(X向地震),38129%(Y向地震),满足高规要求。
框架柱及剪力墙抗震等级均为三级。
整体计算的结构振动特性及抗震性能的指标见表1,2。
地震作用下最大层间位移角为1Π2018(X向),1Π2437(Y向),均小于高规的限值1Π800。
建筑平面呈不规则的细腰形,中部楼、电梯井楼板最窄处仅1214m(包括楼、电梯洞口宽度410m),按《建筑抗震设计规范》(G B50011—2001)[2](简称抗震规范)应判定为“平面一般不规则”结构。
因此,应严格控制结构的竖向及其他平面不规则指标,避免成为复杂超限高层结构[3]。
楼、电梯井周围是整个楼面刚度最薄弱的部位,均设置了局部150mm厚楼板及双层双向拉通配筋予以加强。
实例1～4结构振动特性指标表1实例(结构型式)振型号周期Πs转角Π°平动系数扭转系数T tΠT1131275617611711000100实例1(框2剪)2218940125128010101990188432181458610111000100131053017314811000100实例2(框2剪)2216056831400199010101747321280099120010101991310211715001980102实例3(纯剪)221768916011701990101018153214633921670173012712146605818801940106实例4(纯剪)22140681441210193010701692311707317018401160184 注:表中的转角是指结构考虑扭转耦联时的振动转角。
实例1～4结构抗震性能指标表2实例最大层间位移角[θ]及底部楼层位移角扭转位移比ξ=U maxΠU及底部楼层扭转位移比X向Y向X向Y向实例11Π2018(12)1Π3490(2)1Π2437(18)1Π5337(2)1116(12)1116(2)1120(18)1144(2)实例21Π2063(15)1Π5350(2)1Π2325(27)1Π9172(2)1110(15)1111(2)1125(27)1123(2)实例31Π2233(17)1Π7324(2)1Π2839(21)1Π9999(2)1123(17)1116(2)1130(21)1135(2)实例41Π2958(14)1Π8200(2)1Π2568(19)1Π9999(2)1126(14)1120(2)1123(19)1124(2) 注:括号内的数值为楼层号。
扭转位移比是指考虑偶然偏心影响的地震作用下结构最大层间位移与平均层间位移的比值。
112优化设计措施(1)减轻荷载:外墙及分户墙采用190mm厚混凝土空心砌块墙,内墙采用90mm厚混凝土空心砌块墙;控制楼面装修荷载;控制楼板厚度,减轻自重。
(2)减小柱截面:底部框架柱和剪力墙采用C55混凝土,向上依次降低:C45(层8～19)→C35(层19～28)→C25(层28以上);控制轴压比,减小底层柱截面尺寸(底层柱截面尺寸最小为600×800,最大为800×1200),并向上依次减小方柱截面尺寸:600×600(层17～27)→500×500(层27～29)→400×400(层29以上),减少短柱加密箍柱段。
(3)采用新Ⅲ级钢:控制梁截面不大于200×700,梁纵筋均采用新Ⅲ级钢(f y=360kNΠm2,强度较Ⅱ级钢提高20%),减少梁钢筋用量。
(4)对阳台栏杆、女儿墙均采用砌块砌筑,用压顶梁及构造柱与主体结构拉结,尽量减少次要构件的钢筋用量。
113用钢量设计预期用钢量(±0100以上)为80～85kgΠm2,实际结算后的用钢量(±0100以上)为83117kgΠm2,满足要求。
114适用性位于繁华商业区、具有较高商业价值的高层商住楼盘,要求底部用房完全开敞、楼电梯井筒位于结构中部、预期用钢量(±0100以上)为80～85kgΠm2时,可选择采用实例1的框架2剪力墙结构体系(2007年,在南宁市火车站商业中心黄金地段高层商住楼盘的结构选型中,考虑开发商对底部商铺完全开敞的严格要求,再次采用了此类型的框架2剪力墙结构)。
2 设计实例2某高层住宅楼盘,位于6度区,2007年设计,2栋33层的高层住宅主楼,建筑高度均为10012m。
地下层1为连通汽车库及设备用房的人防地下室;主楼地面以上首层层高316m,为商铺;层2～33层高310m,为住宅。
要求控制用钢量(±0100以上)小于70kgΠm2,允许首层商铺内部、结构周边、拐角设置一些落地的钢筋混凝土剪力墙,地下层1车库的双车环道不穿过高层主楼底部。
主楼标准层结构平面见图2。
211结构体系及设计要点在满足地下车库和首层商铺功能的前提下,遵循对称、均匀、周边、拐角的原则,在结构内部、周边、拐角等部位对落地剪力墙进行了较合理布置,形成图2所示框架2剪力墙结构体系。
主体结构抗震等级为三级。
由于剪力墙的大开间周边布置,有效发挥了其抗侧和抗扭刚度,当底部剪力墙的厚度为250mm(层5以上减至200mm)时,整体计算底部框架柱承受的倾覆力矩占结构总倾覆力矩的百分比即可降至34143%(X向95图2 实例2主楼标准层结构布置图地震),11192%(Y向地震)。