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建筑结构设计与减震设计分析

建筑结构设计与减震设计分析
建筑结构设计与减震设计分析

建筑结构设计与减震设计分析

发表时间:2017-12-29T13:44:27.007Z 来源:《防护工程》2017年第22期作者:黄浩伟

[导读] 建筑设计之中重要环节是对建筑的结构进行设计,设计人员不仅需要保证建筑结构的整体合理性。

浙江省水利水电勘测设计院

摘要:建筑设计之中重要环节是对建筑的结构进行设计,设计人员不仅需要保证建筑结构的整体合理性,同时还需要提升建筑结构的减震能力,使建筑结构可以突显出一定的安全性,在对建筑的结构进行设计的时候,设计人员需要参考建筑的整体设计情况,并通过被优化的设计手段将建筑的更多使用功能通过建筑结果而展现出来,无论是减震设计还是结构设计都是一项难度比较高的设计工作,设计人员需要对能够影响到建筑的多种元素进行考虑,本文对建筑的减震设计与结构设计的基本情况进行分析。

关键词:建筑结构设计;减震设计;分析

建筑的结构设计是建筑设计方案之中的重点内容,为了能够设计出更为稳定的建筑结构,设计人员需要综合考虑各种可能会对建筑结构产生的影响的因素,将其进行排除或者控制,从建筑结构的角度来提升建筑的整体性能,在建筑结构这一部分之中,设计人员不仅需要进行常规设计,同时还需要进行防震设计,将减震、防震的元素添加到建筑之中。减震设计并不是一项简单的设计任务,设计人员需要对建筑的结构之中的各个部分的情况都有所了解,才能使减震的效果更好,本文根据对建筑结构设计的相关经验,对减震以及结构设计进行研究。

1 建筑结构设计基本情况

地震情况是一种比较常见的自然灾害,这种自然灾害对于人类社会的影响极大,会危及到人的生命安全,因此在设计建筑的时候,无论建筑是否处于地震频发的地区,设计人员都需要将建筑结构的减震工作做好,以备地震灾难发生时,建筑可以最大限度地保护居住者。在开展设计活动时,设计人员需要首先需要提升建筑主体结构的轻度,使其能够对地震灾难生成的强大重力进行承受,另外施工人员还需要对建设建筑结构过程中应用的材料进行控制,确定材料的可用性,在进行结构减震设计工作时,设计人员需要将抗震设计工作进行划分,分阶段开展减震设计工作,将弹性变化阶段与弹缩性阶段的减震设计工作都进行完善。

1.1 控制建筑结构

设计人员首先需要对建筑的主要结构进行整体性的控制,同时还需要分析引起抗震结构之中的墙体倒塌的原因,进一步确定结构控制的重点工作,设计人员需要控制破坏机制,对框架结构进行改善,使其即使在不良的建设环境之中,仍旧能够保持极高的可靠度。施工人员需要对框架结构的延展性与强度有效保持,在固定的结构位置之中,设计人员还需要将人工塑性铰进行有效应用,严格控制结构的塑性强度,使框架结构的使用性能可以被展现出来。

1.2 设计梁的延性

当连梁的跨高比为5时,延性和耗能很好,连梁两端相对竖向位移的延性系数都在8以上,滞回曲线也相当饱满。当连梁的跨高比降至1时,延性系数则降至3左右,滞回曲线严重捏扰,耗能很小,最后弯剪破坏。抗震墙的刚性连梁,其跨高比往往仅为1左右,若要使其工作在弹塑性阶段作耗能构件,则需要对它的构造采取一定措施,以适应延性和耗能的要求。措施之一是在1/2梁高的中性面上留一水平通缝,在缝的上下两侧各埋置钢板,钢板上开有椭圆形螺栓孔,用高强螺栓把两钢板联结。在竖载、风载和小震下,高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁联结成整体工作,使刚性连梁整体刚度不变,以保证其工作在弹性阶段;在强烈地震作用下,两钢板发生相对滑动,原来跨高比为1的刚性连梁将被分成两根跨高比为2的小梁协同工作。这样,不仅延性系数由原来3提高为10左右,而且由于钢板间的滑动摩擦,使其耗能能力也得到了一定程度的改善。

1.3 设计柱的延性

完成了结构之中的梁这一部分的实际之后,设计人员还需要对竖向的柱进行设计,当地震等地质灾害发生时,塑性铰部件并不会破坏柱的原有结构,然而设计人员还需要进一步提升柱的延展性,使柱这一结构部件的质量可以满足梁设计标准规范之中提出的要求,一种能够有效提升柱部件的延展性的方法是将螺旋型的箍筋添加到柱的位置,这种提升延展性的方法还能将柱部件的强度进一步提升。设计人员可以借助提升柱的强度的方法来将柱的减震性能进行有效提升。

2 建筑减震结构设计基本情况

对建筑的框架结构、梁以及柱几部分的设计工作有所了解之后,就可以对减震设计内容进行了解,减震设计工作可以被分为以下几个部分:

2.1 吸震设计

这种安装方式在对主体结构进行安装时,采用的是特殊的方式,而且还安装了附加的结构,这种结构能够在地震发生时靠吸震设备吸收震动过程中产生的巨大能量,从而很好地减轻了地震对建筑的损害,主要的方法是按照设计图纸在相应的地方预留下分隔缝,通过在震动时内外筒相互之间的吸引作用进一步对地震时产生的能量进行控制,从而更好地保证建筑的安全性。

2.2 阻震设计

所谓阻震设计是通过在建筑结构中的连接处部位安装上适量的阻尼器,通过利用阻尼器的阻尼作用力,降低建筑结构的振动响应。并且,在保证阻尼器使用性能可靠的同时,也使得建筑结果的抗震能力得到了有效的保障,通常会采用的设计方案是在高层框架结构中的重要部位,采用砂质减震器,并在易出现裂缝的部位放置扭转梁阻尼器。

2.3 隔震设计

除了前两种减震设计之外,设计人员还可以借助隔震的方法完成减震工作,设计人员可以在防震结构之中,添加隔震层,将地震传递来的能量有效降低,设计人员需要借助特殊的隔震材料来强化隔震的效果。

2.4 动力优化设计

结构设计和减震设计当中要注意结构的优化,比如:吸震器的相关参考数据以及相关的位置等都会是优化当中应该注意的重点,这样

建筑结构设计不规则性问题的分析 董良

建筑结构设计不规则性问题的分析董良 发表时间:2018-06-15T09:59:12.437Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第1期作者:董良[导读] 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中,由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响。 山东文孚建筑设计有限公司山东济南 250000 摘要:伴随着我国现代化建筑行业的不断发展,同时其结构空间也得到不断进步,然而在对建筑结构进行设计过程中,不仅只是简单的进行对称的设计,已经开始进行不规则结构设计,针对不规则设计而言,在很多方法依然存在一些问题,并且对建筑结构也存在不良影响。对此在本文中笔者将从建筑结构设计不规则性分类出发,从而提出以下解决建筑结构设计不规则性问题措施,希望能够满足建筑结构稳定性要 求。 关键词:建筑结构设计;不规则性;问题 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中,由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响,从而导致建筑结构不规则,这对于建筑结构质量或者稳定性造成了严重的影响,因此在今后的建筑结构设计过程中,必须要加强建筑结构设计不规则性问题研究,从而为建筑企业创造更高的经济效益,推动我国建筑行业稳固发展。 1 建筑结构设计不规则性分类 在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。 在进行建筑结构设计时,所表现出的不规则性主要分为两种,即平面结构不规则与竖向结构不规则,首先平面结合不规则是最常见的一种建筑结构设计不规则表现,具体而言主要体现在以下三个方面,①不规则扭转,在对不规则扭转进行判断时,设计者可以从建筑物的弹性水平位移进行判断。②不规则凹凸,在进行建筑结构设计时,设计者可以从建筑物的投影方向以及投影尺寸去进行对凹凸值进行判断,并且在这个过程中要求建筑结构中凹进去的一侧不能小于30%,这样可以防止建筑出现变形。③局部楼板不连续性,关于不连续判断可以从建筑物结构的平面刚度变化或者楼面面积出发。其次是竖向结构不规则,体现在以下四个方面,①不规则倾向刚度,在设计过程中要求不规则设计刚度值要小于70%,并且建筑物本身与周边建筑物的平均刚度值控制在80%以内。②竖向抗侧力构建不连续性,建筑物的竖向结构,抗侧力构建应该注重从水平方向到垂直方向的传递。③楼层承载能力不均匀,这要求设计人员楼层受力程度应该低于80%。④楼层质量不均匀性,也就是和下一层相比,应该高出上一层的1.5倍。 2 解决建筑结构设计不规则性问题措施 2.1 减少偏心距 有数据显示建筑结构之所以会出现扭转与建筑物偏心距有着绝对的关系,并且两种之间呈线性函数关系,因此在进行建筑结构设计时,为了防止出现扭转现象,提升建筑物结构设计规则性,在进行建筑结构设计时,就必须要不断的减少偏心距,这样才能通过线性函数调节,从而使整体的建筑结构更加的平均分布,而减少偏心距的方法有很多种,如通过详细的数据计算,从而对主体结构以及平面空间分布进行调整,并且在设计图纸之中,将建筑结构的重量核心与刚度中心位置进行标注,除此之外,在进行偏心距调节时,还可以采用数据分析的方式,从而对建筑结构刚度进行重新分布,这样可以对核心较远的抗侧力进行调整。 2.2 提高建筑结构抗扭承载力 在进行建筑结构设计时,会受到很多的因素影响,这些因素造成了建筑结构的不规则性转变,因此在进行建筑结构设计时提高建筑结构抗扭承载力就显得越发重要[2]。对此美国IBC规范曾经做出一个这样的调查,其发现在进行建筑结构设计时,每增加一个计算扭矩,地震扭矩也就是质心与刚心不重合时,就会与附加扭矩等比例放大,并且当位移小于等于1.2时,放大系数就会等于1,而当位移大于1.2时,位移系数也会大于1,由此可以看出,在附加扭矩不断增大的过程中,抗承载能力也会不断增加,而这会增加偏心距,而通过上述文章介绍也可以发现,偏心距是导致建筑结构设计不规则的主要原因,因此提高建筑结构抗扭承载力,是可以解决建筑结构设计不规则性问题的有效措施。 2.3 提高建筑物抗震性能 在进行建筑物结构设计时,可以分为主体设计与基础设计两个部分,其中主体设计是建筑结构设计的重点内容,而在进行建筑物主体设计时,绝对不能忽视建筑物边缘构件的设计内容,因此从某个角度分析,建筑结构边缘设计对于建筑结构物的整体质量具有绝对的影响,而通过以往的相关研究中发现,建筑结构抗剪性设计有利于提升建筑边缘结构性能,尤其是当建筑物长期处于非弹性阶段时,当受到地震或者外力作用时,易出现一些偏心问题,从而导致建筑结构出现不规则性,因此在进行建筑结构设计时,能够提升抗震性能,强化建筑物边缘结构设计的抗剪强度,这可以从本质上提升建筑物的抗外力作用,从而发挥出建筑物的弹性作用,满足建筑物规则性要求[3]。 2.4 提高建筑抗侧刚度 在进行建筑结构设计时,提高建筑物的抗侧刚度是有助于解决建筑物结构设计不规则性问题的,并且通过以往的数据调查研究发现,当建筑物主体结构出现扭转效应时,会与自我震动周期出现一个平方值函数关系,利用这种比例关系进行建筑结构设计可以减低建筑结构自我诊断周期,并且消除主体结构的扭转效应,为此在进行建筑结构设计时,应该采用科学的计算调整方法,从而对墙体长度与墙体厚度进行调节,进而使建筑结构刚度远离中心墙体,并且采取边缘装置柱梁的方式,从而对主体结构震动周期进行调整,这样有利于建筑结构刚度值的提升,从而实现改善扭转刚度的目的。 3 总结 在经济建设迅速发展的过程中,建筑行业迅速崛起,在这个过程中对于建筑结构设计要求也在不断的提升,而在进行建筑结构设计过程中,不可避免的会出现一些不规则设计现象,这也为建筑结构设计增添了难度,因此为了能够更好的满足建筑结构合理设计要求,设计人员必须要加大建筑结构设计不规则性问题分析研究,从而不断的提高建筑结构设计的质量,满足建筑结构设计的需求,从而实现建筑结构设计工作的顺利完成,促进建筑行业长远发展。

建筑结构设计问答与分析

1、等效荷载 利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。针对不同的效应会等效出不同的均布荷载,过分追求计算结果的精度意义不大。实际中主要是确定最不利的荷载效应。根据实际设计要求,效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。计算中等效的结果与结构的跨度直接相关,因此等效的结果的应用位置需注意。相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载,因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。等效荷载只是一种假象荷载,不能追求等效的精度,以满足结构的计算精度要求为宜。 2、汽车荷载 汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载,另外考虑了汽车荷载的动力系数。汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关,当结构的覆土厚度大于时,结构的动力系数取。计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。 3、消防车等效荷载计算 (1)、等效荷载的大小与板跨(非柱网)的大小有直接关系。 (2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。 (3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。对消防车经 常出现的场所(主要消防通道、消防中心),消防车荷载是一种出现频率很高的荷载,此时应该考虑构件的裂缝和挠度,对消防车不经常出现的住宅小区,可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。 (4)、地下是外墙的计算中,《全国民用建筑设计技术措施》中规定:地下 室外墙计算时,室外地面荷载取值不小于10kN/m2,汽车通道还应考虑汽车荷载的影响。 4、抗震设防类别 商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定:人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。 这里的一个区段考察的是人员的聚集程度,与建筑的功能区分和区段的出口有关,与结构的分缝没有直接关系。高层建筑中,结构单元内经常使用的人数超过8000人,抗震分类标准应划为重点设防类。这里的结构单元也不是以结构缝作为划分,还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。 5、地震动参数 多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用,并不应该小于规范数值,设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的,而抗震设防的分类标准时可以调整的。根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所

建筑结构设计优化技术应用要点探析 谭善平

建筑结构设计优化技术应用要点探析谭善平 发表时间:2018-01-14T15:50:01.977Z 来源:《基层建设》2017年第29期作者:谭善平 [导读] 摘要:近年来,随着城市规模越来越大,我国的建筑逐渐朝着高层化的方向迈进。 身份证号码:45232719790905XXXX 摘要:近年来,随着城市规模越来越大,我国的建筑逐渐朝着高层化的方向迈进。而项目投资大,建设周期长,对其进行结构优化设计能够有效的减少投资金额。通过调整各构件刚度之间的比例关系,充分利用各构件的受力特点,发挥它们各自的长处,使整体结构达到最优。本文在此从建筑结构设计应用理论出发,对建筑结构设计的具体应用做了详细研究。 关键词:结构;优化技术;剪力墙 前言 高层建筑结构优化设计是我国高层建筑设计与管理中较为重要的一个环节,其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性,需要对各环节均做好分析,涵盖建筑工程的各个方面,通过综合优化来提高建筑工程舒适度、空间应用率以及经济效益等。 一、建筑结构设计优化的意义 面对新时期房屋建筑的结构设计问题,人们更多重视的是建筑结构需要满足一定的安全性和功能要求,同时还应该具备一定的美观性和经济实用性。就建筑工程的施工而言,成本最大的是建筑结构造价问题。因此,需要在保证所有建筑功能特点的前提下对建筑房屋进行合理的设计,最大限度的降低工程施工成本。此外,建筑物的优化设计还能够满足社会经济发展的需要,实现建筑物的功能性和安全性。 二、建筑结构优化设计应用的理论 建筑结构优化应用有两方面的作用,一是在建筑分部结构的优化设计方面的作用,二是在房屋工程结构总体的优化设计方面的作用,两者都有细分,例如结构总体的优化设计囊括了总体方案优化设计和细部结构方案的优化设计等,从另一方面讲包含了形体结构选型、布置、机构体的受力分析、建筑整体造价分析等项目。在建筑结构优化的实际应用中,可以根据使用简单、应用方便的原则,对建筑工程进行结构优化设计,在建筑结构设计过程中,要满足设计意图、平面布置规则、整体形态对称原则、质量中心和刚度中心整体布局原则、建筑物水平荷载作用等一系列问题,做到在理论上为实践提供前提、提供理论基础,做好准备工作。 三、建筑结构设计优化的几个具体应用 1、整体布局优化 应从结构优化设计的全局观念出发,利用结构设计中的点、线、面,确定建筑结构设计的总体布局,处理好点、线、面之间的架构关系,借助于材料的选用、构件的布置,充分发挥单个构件与整体结构的配合与协调,使之能实现最佳受力状况,既实现整体结构良好的承重力、刚性与延展性,也实现单个构件的最大化与最佳化利用,保证达到建筑设计的国家质量标准,实现建筑功能性、安全性与经济性的多重目标。 2、地基基础结构设计优化 地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案,如果为桩基础,那么要根据现场地质条件选择桩基类型,尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大,应多进行比较以确定最合适的方案。 独立基础设计荷载取值的优化。钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入:另一种情况是.在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载柱脚内力设计值,只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础和上部结构的安全。 3、结构细部设计优化 进行建筑结构的设计优化,不但要关注整体设计,也应该对各个细部结构部件的设计给予重视,比如进行现浇板的设计时,为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板。对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大,如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置,从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的。 4、剪力墙结构优化设计 (1)连梁优化设计 在高层剪力墙结构中,连梁是一项关键的耗能构件,其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响,并会极大地降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中,一定要注意对连梁进行强剪弱弯的验算,以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎,因为这样就有可能无法满足强剪弱弯的要求。 在住宅结构设计时,一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁,而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时,在满足结构刚度与变形要求时,应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑,合理布置抗侧力构件。 (2)结构延性设计 剪力墙结构有自身的特性,只有掌握了长处与短处,才能正确发挥好设计优化,保证剪力墙结构合理。在建筑设计中,剪力墙主要由整体墙、整体小开口墙和联肢墙三种形态。整体墙受力较大,要加大底部截面组合设计,提高或加大配筋率;联肢墙是连梁连接起来的剪力墙,联肢墙破坏形态以强墙肢弱连梁为宜,塑性变形和耗能能够进行分散。 要想从根本上避免脆性破坏,一定要限制墙肢或连梁平均剪应力与混凝土轴压比系数,做到设计值符合工程要求。一、二、三级剪力墙轴压比超过一定数值,必须设置约束边缘构件,这样才能确保结构的安全。 5、抗震优化设计 应结合建筑工程等级,在保证结构整体合理的基础上,尽可能多的设置抗震防线,对于抗震结构体系说来,其由若干个延性良好的分体系组成,并与延性优良的结构构件来连接进行协调工作。基于地震余震特点,在对建筑抗震结构进行优化设计时,还应保证抗震结构体系由最大可能数量内部、外部冗余度,并建立一系列分布屈服区,并保证主要构件具有较高的延性与刚度,提高对地震作用力的吸收与消

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/㎡。

浅析建筑结构设计原则及有关问题分析103

浅析建筑结构设计原则及有关问题分析 摘要:随着社会经济与建筑事业的不断发展进步,在建筑施工建设工程项目中,高层建筑施工项目越来越多,并且对于设计的要求也越来越高。随着我国城市化 进程的加快,建筑业也面临了更多的机遇和挑战。这就要求建筑形式要多样化, 建筑设计理念的要不断创新。本文对建筑结构设计中有关问题进行了探讨,以供 参考。 关键词:建筑结构;结构设计;设计原则 一、建筑结构设计的主要内容1、建筑设计的一般程序。一般情况下建筑物 的设计程序为建筑结构设计、给水排水设计,电气设计和暖气通风设计等,建筑 物的结构设计是建筑的基础,是建筑设计中最主要的组成部分,只有将结构设计 工作做好了,才能使得建筑物的功能更齐全。其结构设计主要分为建筑方案设计、建筑结构分析、建筑构件设计和绘制工程施工图四部分。 2、建筑物结构设计的基本要求。建筑结构的设计是建筑设计的基础,为有 效保证建筑物的质量达到所需的要求,必须严格遵循以下设计要求对建筑物的结 构进行设计:首先要对建筑物的结构构件的承载能力的极限值进行精准的计算, 选择承重能力强的结构构件;其次对多种构件组合的相互作用和影响进行分析, 选择相互作用和影响最有利的构建组合;最后要对建筑物的抗震性能进行研究设计,一般情况下我国的抗震设防烈度在6-9 度之间,在对建筑物的结构进行设计时,要根据施工地区的房屋高度、结构类型和烈度进行分析,采用抗震等级不同 的建筑材料和结构设计。 3、在建筑结构设计中,应该充分考虑以箱、筏作为基础底板挑板的产生的 阳角问题,还要进行大量的运算,对梁、板的跨度进行准确的计算,对主梁和次 梁的加筋问题进行研究,并制定出相应的方案,此外,在高层建筑的设计中,还 要考虑窗台高度的设计是否合理。 二、结构设计坚持的具体原则1、重大轻小。建筑结构设计中常常涉及到了 很多关键的理念,如:“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等,这些都是设计师们需要看重 的问题。尽管对于结构体系而言,其是由不同的构件协调构建起了,而由于不同 的构件都发挥着不同的作用,其在整个建筑中也有轻重之分。 2、层层设置。安全的结构体系在设计过程中必须要层层设置,尤其是当灾 难发生时将会在抵抗外在破坏中发挥有效作用。若仅仅将抗风险的希望都集中寄 托在建筑的某一个结构上,这是很不稳定的。多肢墙好于单片墙,框架剪力墙好 于纯框架好等等,这些都是层层防线的设计思路的重要表现。 3、优劣互补。科学的建筑结构体系需要坚持优劣互补的原则。结构太刚其 变形能力差,若建筑受到巨大的破坏力时,则应具备的承受的力更大,经常会发 生局部受损以至于全部毁坏,而太柔的结构尽管能够限制外力,但经常因为变形 过大而难以正常运用。 三、建筑结构设计中有关问题的探讨1、建筑结构设计图纸过于简单在建筑 结构设计中,设计图纸的作用非常重要,其是建筑施工参照的重要标准。为了保 证建筑结构设计的质量,在图纸中应该对每一个细节都详细的标示出来,对于建 筑的抗震等级、抗裂等级、施工所用材料以及墙梁柱的标号,都应该详细的标注。但是在实际操作中,由于设计人员的水平不高,考虑问题不够全面,导致关键信 息没有在图纸中详细的标识,进而在实际施工中影响到施工流程,随意性较强, 严重影响到施工质量,如果更加严重,还会影响建筑工程的施工进度,使得施工

商业建筑设计的24大要点

商业建筑设计,24大要点众览全局! PART1:商业项目建筑定位的5个要点 商业项目建筑定位可以从以下5个基本要点入手。 1.1 商业建筑的空间个性 现代商业物业的外观设计已不仅仅使用建筑材料,还包括使用装饰材料、灯箱广告、天花、灯饰、招牌等各种各样的软性装饰,目的是为营造繁华感和商业氛围。商业物业的细部处理,跟业态定位、店铺档次有关。商业物业最终给消费者心中留下的印象,即是该物业的个性。 1.2 尺度设计要人性化 小的尺度更能让人感觉舒服和亲切。商业街在尺度设计上要平易近人,让人们逛起来轻松并富有乐趣,而不能一味追求开阔宏伟。 比如,美国的城市规划尺度体现的是马路非常宽,汽车非常宽,大楼非常高,好像是给巨人、神用的;欧洲是一种人的尺度,小镇、小桥流水都很有人情味。所以,尺度舒适应该以欧洲的商业街、步行街这种模式为参考。 以北京的王府井大街为例,过去王府井是老店街、名店街,千姿百态,后来变成一眼看过去就像是政府办公楼的几栋大厦,没有人的尺度感。现在开始慢慢地进行改善,马路中间围起一小块咖啡座,几个凳子,几个雕塑小品,试图在辽阔的广场尺度上做出一点人情味。 1.3 内部空间的可视性 对于大型商场,商家比较强调内部空间的可视性,加大可视性可以对公共购物产生引导作用。整个商场的可视性可通过天窗和中庭变化,让顾客产生安全感和舒适感,而不是像进了迷宫。如广州太古汇的中庭就做的非常好。各个商店也要注重可视性设计。如果哪一间店能够被人一眼看见,或者多个角度都能看到,出租或出售起来就非常方便,否则很难出租。因此,加大可视性,以便对公共购物起到引导作用的设计很重要。 1.4 搭配室外广场 对于大型的商场而言,室外广场不仅是商场的需要,也是城市空间的需要。 我们经常会看到有些商场在门口临时搭个舞台,或是时装表演,或是抽奖促销。跟原来的卖东西的方式不同的是,这些活动都是现代商业演化出来的形式,如今已经变成一种模式。商业物业的设计有必要提供这样一个表演的舞台。 1.5 整合设计达到最佳效果 作为一个建筑,发展商如果分别委托不同的公司来做整体规划、建筑设计、景观设计、室内设计,这就造成在结合点上留下了许多空白。现在的整体发展趋势,就是多方面设计的整合,最后达到最佳效果。 PART2:商业建筑设计的19个要点 从需求、项目开发、业态对建筑的特殊要求等角度全部考虑完以后,基本上就能够明确每个链条的中心,以及要完成整体建筑的初步方向。然后形成一个基础的建筑设计任务书,再由专业建筑规划公司按照这个任务书,在满足基本要求的前提下,进行整体大楼的方案设计、扩初设计和施工图设计。 总体来说,初步确定建筑主要包括以下几类内容: 楼层、层高、柱距、柱宽、中庭、下沉式广场、核心筒、门市房、扶梯、货梯、观光梯、消防走梯、消防分区、主辅入口、吊顶、地面、经营空间概念效果、通道设计、动线与布局和硬件配置等。 2.1 楼层确定

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

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。

浅谈大型购物中心结构设计要点

浅谈大型购物中心结构设计要点 发表时间:2018-12-06T14:55:46.780Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:周薇薇 [导读] 要求大型购物中心建筑应改变单一的商业化建筑形式,向多功能、多元化商业建筑综合体发展。所以在大型购物中心建筑设计过程中要考虑到其功能性和实用性进行设计,其设计难度大于单一的商业建筑,很多设计者由于受固有经验与思维模式的影响,一时把握不住设计要点,现结合自身工作经验对购物中心建筑设计要点进行分析。 周薇薇 身份证号码:23010319910xxxx147 黑龙江科源工程质量检测有限公司 摘要:随着我国经济的快速发展,人们对高品质商业配套设施提出更高的要求,要求大型购物中心建筑应改变单一的商业化建筑形式,向多功能、多元化商业建筑综合体发展。所以在大型购物中心建筑设计过程中要考虑到其功能性和实用性进行设计,其设计难度大于单一的商业建筑,很多设计者由于受固有经验与思维模式的影响,一时把握不住设计要点,现结合自身工作经验对购物中心建筑设计要点进行分析。 关键词:大型购物中心;结构设计;要点;分析 一、大型商业建筑的功能和风格设计 由于大型商业建筑包含了办公、公寓、酒店、购物、娱乐、会所等多种功能,建筑面积大,使用人口较多,加上不同地域的商业建筑地区气候和文化需求不同,且商业空间不仅要在满足现阶段商业功能,同时还要适应未来商业变化的需求,因此大型商业建筑的设计难度及复杂程度都较大。在当前城市和商业都快速发展的今天,大型商业建筑的设计必须要精确定位建筑在城市中的整体业态功能,并使建筑内部业态之间、与外部社区以及与环境间呈现出和谐、共生和互补的状态,通过对建筑内部与外部流线的整合,体现建筑物鲜明的风格,力求在满足顾客多样需求的同时,做到功能化、人性化以及个性化的设计。成为具有特点的城市地标性建筑。 近年来,随着淘宝、团购等各大购物网站的普及,人们对现实中的购物场所要求越来越高,不仅对购物场所有一定的要求,同时开始注重餐饮、娱乐等附加功能,强调购物过程中的体验性与归属感。因此大型商业建筑一定要注重这方面,进行投入设计巧思以达到吸引人流,促进消费的目的。现以归属感的实现为例,人们对建筑物的观感取决于建筑物的外观与进入后的第一感觉,这就要求建筑师,在设计的时候要尽量创造出优雅、自然、沉静的公共空间,满足现代都市人群对自然的渴望,使其在其中缓解工作和生活上的压力。 二、大型商业建筑消防设计 大型商业建筑与普通商业建筑的差别较大,是一个组织精密、结构复杂、形态丰富的建筑综合体。具有大面积外墙悬挂广告牌,导致窗口无法正常开启、功能复杂、可燃物多、场所营业时间滞留人员多、人员疏散困难、扑救难度大等特点。加上大型商业建筑周边与商品密集形成的超常规的火灾荷载,设备用电频繁等各种因素,使大型商业建筑的防火设计变得非常棘手。如何保障大型商业建筑设计的安全性能,是当前亟待解决的现实问题。 在大型商业建筑消防性能设计中主要的是明确防火安全性能与性能标准。首先要确定设计目标;设计初期要根据建筑防火等相关规范,并根据火灾的性质对消防设施进行设计,较为复杂的设计更可以采用软件进行实况模拟测试。对设计方案的可行性进行分析评估和审核,最终确定最佳设计方案。针对商业火灾荷载大蔓延快的特点,安装自动喷水灭火系统,划分防火分区,采用封闭楼梯间或防烟楼梯间,阻隔火灾的发展。疏散楼梯是发生火灾时进行人员疏散的重要通道,必须确保其安全可可靠。疏散楼梯的数量要根据建筑物实际需要的疏散宽度进行设置,宽度由建筑物的用途确定,间距由疏散距离确定。对于地下商业建筑,在设置一定数量的直通地面楼梯外,另外建议在地下室四周设置安全避难走道或开敞式地下广场作为亚安全区域,这样能够大大降低每个防火分区疏散楼梯的数量,在保证人员疏散安全的同时,有效减少了地下或地面一层的楼梯数量,增加了有效建筑面积。 三、商业业态分类及层间业态分布原则 从建筑设计角度可以商业业态分为如下几个形式,超市、主力店、餐饮娱乐、品牌主营店及电影院形式等等。 超市区域通常不做吊顶,因而对应的自动喷淋头的形式及排烟口、烟感布置的原则均与有吊顶的区域布置不同,其楼面荷载较大,根据不同的品牌超市特点,对结构设计也要有对应的要求,超市作为目的性消费商业,能形成有效的人流,因此可以布置在相对较偏僻的区域或地下一层,并设置相对较长的人流必经路线,这样可以在人流必经路线两侧设置各类小型店铺;主力店通常会有一些特殊的要求,设计前应加强与主力店承租人的沟通,只有充分了解承租人的意图,才能做好此项设计;餐饮娱乐区域应重点考虑一下上下水电的预留,隔油池的设置及是否引入煤气的问题,若不引入煤气,则应考虑加大用电负荷;品牌主营店中店需要考虑的是是否采用分户计量及统一收银的问题,家电销售区应重点考虑一下用电负荷的因素,电影院在建成初期一般不为盈利目的,而是作为聚集商业人气的重要手段,待整体商业成熟后可反过来促使电影院盈利; 四、商业综合体结构方案设计要点 1. 建筑工程抗震设防分类应按照各结构单元的面积对应相应规范条文进行划分。 2. 大商业裙房建议采用框架结构 无塔楼的大商业一般为3~6层大体量建筑,建议采用框架结构,如采用少墙框架结构,应按照框架结构相关规范要求进行设计。 3. 分缝后的结构单元长度不宜超过150米控制;两个塔楼核心筒之间的楼板宜按照50~70米控制。 4. 避免形成三塔大底盘结构; 5. 结构缝可以跨越影城业态,但不得穿过影厅; 6. 桩型选择应使单方混凝土产生的承载力较高,并综合施工等因素比较确定。 7. 室内步行街中庭及连桥结构方案 该部位梁跨一般为16~20米,悬挑长度一般为4.5~6米,结构高度原则上控制在800高,或按照悬挑梁跨高比不小于5;连续梁跨高比不小于18控制。 当普通梁无法满足设计要求时,优选采用单向有粘结预应力混凝土梁,原则上不选用纯钢结构,或与机电配合,在满足业主净空要求

分析建筑结构设计中的常见问题及其应对措施

分析建筑结构设计中的常见问题及其应对措施 发表时间:2016-08-22T13:42:43.237Z 来源:《低碳地产》2015年第11期作者:谷峰云 [导读] 由于市场经济的高速运行,人们的物质生活水平得到了显著的提高。 信阳市水利勘测设计院 【摘要】由于市场经济的高速运行,人们的物质生活水平得到了显著的提高,特别是在工程建筑工作中,针对相关建筑项目的结构设计问题也提出了更深层次的要求。建筑结构设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。本文对建筑结构设计的方法进行了分析总结,并详细分析了建筑结构设计中存在的问题,希望相关研究工作可为设计师提供一定的帮助。 【关键词】建筑结构设计;问题;应对措施 1.引言 近年来,社会不断发展前行,人们生活水平日益提高,生活环境也不断改善,建筑工程的规模也在不断攀升,人们对建筑结构质量的要求也越来越高。在建筑的设计中,结构设计是一个关键的环节,也是一项复杂、全面并且系统的工作,需要加强对其的重视,认真分析结构设计中的问题,并采取有针对性的措施来保证结构设计的合理性,保证建筑的整体质量,同时,做到美观、经济和适用。但现阶段,在我国建筑结构设计的过程中仍然存在着诸多的问题,特别是使用最多的框架结构建筑存在许多令人不满意的缺陷。此外,现代化的建筑结构设计理念较之前并没有较大的突破,工程人员只是单纯凭借单一的设计模式来建筑项目构建,在一定程度上极大地限制了建筑项目的设计质量。因此,分析建筑结构设计过程中所出现的问题,探讨其解决方案对保障建筑结构质量、安全等意义重大。 2.建筑结构设计 2.1建筑结构分类 建筑物有各种不同的使用功能要求,建筑结构按照不同的划分标准具有不同的划分形式。建筑结构的分类具体如下:(1)根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑;(2)依据建筑物的实际使用性能进行划分:工业建筑与民用建筑;(3)建筑物可以根据其结构形式进行划分:框架结构、排架结构、筒体结构、剪力墙结构等;(4)建筑物根据所使用的结构材料可以分为:砌体结构、木结构、钢结构、混凝土结构和混合结构等。 2.2建筑结构设计的原则 适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的基本原则。建筑物的设计应该从实际出发,在满足建筑物各项功能要求的前提下,必须综合运用有关技术知识,确保结构的坚固、安全。在进行建筑构造设计时,应该改变传统设计师浮夸的设计理念,力求做到建筑物符合用户的实际需求。此外,还要通过科学的设计方案,节省投资方的资金投入。同时,应该适当融合国内外的美学原理,使建筑物具有一定的观赏性。 2.3建筑结构设计 建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。 3.建筑结构设计中的常见问题 3.1 建筑结构设计中地基设计存在的具体问题 在工程结构的建筑设计工作中,地基和基础的建筑构造通常是工程人员比较关注的工程建设问题,在此基础上由于地基构造是制约工程后期质量的关键要素,所以地基基础建设对提高整体建筑质量具有相当积极的推进作用。建筑结构设计中地基设计所存在的具体问题主要表现在以下两个方面:(1)地基设计过程中忽视了地基沉降的问题:现如今,在建筑地基结构设计的过程中,地基沉降问题很容易被忽略,建筑物地基沉降可以导致建筑物上部结构出现裂痕,更甚者可以导致地基破坏。地基质量一旦出现问题,将严重威胁建筑结构的安全性能,对居民的正常使用造成威胁;(2)建筑结构设计中对地基埋设所进行的设计不够合理:在现实的基础地基设计中高层建筑基础有效埋置深度不足的问题非常普遍,建筑地基作为承受建筑结构物荷载的岩体埋设深度不符合建设标准,将严重影响到地基的有效承载能力,严重威胁了建筑结构的安全性能。 3.2建筑框架结构设计不合理 建筑结构设计不合理主要表现在以下几个方面:(1)在进行结构设计时,只关注横向设计,而忽略了纵向框架设计,影响建筑物的使用性能;(2)框架梁端截面的底层纵向受力钢筋和顶层的纵向受力钢筋配筋量的比值不符合规范要求,这种设计方式不仅影响建筑工程质量,降低建筑物的安全性,更为严重的是,一旦发生地震,很可能会引起房屋倒塌;(3)在建筑结构设计中,承重柱的截面设计高度过小;(4)连梁全长箍筋设计没有按规定的构造方式对两端进行加密处理;(5)连续梁的设计问题,一般在进行建筑结构设计时,往往会把连续梁按照单梁来设计。 3.3建筑上部结构的设计所出现的问题 上部结构设计中所存在的问题主要表现在以下几个方面:(1)现浇混凝土强度等级:现浇框架结构设计时,根据结构中梁、柱、板的受力特性,常常将它们设计为不同的混凝土等级,但是在浇筑一块楼板的四周设置施工缝时,由于混凝土等级不同,造成施工工艺不当;此外,在同一平面内浇筑不同的混凝土既增加了框架结构的施工难度,又会增加施工管理的难度,并且使高强度混凝土浇筑了低强度混凝土区域,既造成了混凝土的浪费,又造成了建筑结构的安全隐患;(2)钢筋混凝土保护层厚度:混凝土保护层的厚度直接影响着混凝土构件的耐久性,如果主梁、楼板、次梁交叉处的钢筋分布不当,使得楼板负筋一侧的保护层厚度不足,影响到整个工程结构的强度、稳定性。 4.建筑结构设计所出现问题的解决措施 4.1地基结构设计优化 在具体的设计过程中设计工作人员应针对施工的具体环境,对天然地基与人工的地基的沉降量进行科学的估算,并在施工过程中对建

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

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