高层建筑设计特点(高层建筑设计规范 高层建筑特点介绍)
本文目录
- 高层建筑设计规范 高层建筑特点介绍
- 高层建筑结构设计特点研究
- 高层建筑的建筑设计要点
- 高层建筑的特点具体有哪些
- 高层建筑结构的设计特点分析
- 高层建筑结构设计的特点及要素介绍
- 浅谈高层建筑结构设计
- 高层建筑设计特点有哪些
- 高层建筑结构的设计特点有哪些
- 高层建设结构设计特征及问题分析
高层建筑设计规范 高层建筑特点介绍
随着城市建设的加快,现代楼宇建筑高度不断提升,城市范围不断扩大,高层建筑密度不断加大。高层建筑的安全问题也应加强重视。建筑多高才算得上是高层建筑呢?高层建筑的增多,楼层的加高,在设计上、技术上都有很多新的问题需要考虑和解决,今天就为大家介绍高层建筑设计规范。
高层建筑的特点
高层建筑可以带来明显的社会经济效益:首先,使人口集中,可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离,从而提高效率;其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小,有可能在城市中心地段选址;第三,可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。
高层建筑设计规范
1、结构部分
(1)超长桩、
桩基,承载力必然很大,桩长应该相对较长,会有超长桩的问题
(2)深基坑支护
基础埋深必然很深,地下室会有好多层,需要做深基坑支护。
(3)高标准人防工程
地下室面积较大,一般会做要求做人防工程,搞不好还会弄个核五级。
(4)大体积混凝土
一般200多米的超高层,剪力墙厚度都会做到1米以上了,要考虑混凝土浇筑的问题。
(5)高标号混凝土应用
底层的混凝土标号必然相当高,如何保证强度也是问题。
(6)型钢混凝土应用
可能要涉及到型钢混凝土的问题,型钢混凝土节点的施工,相对也是比较复杂的。
(7)高层建筑抗风
风荷载取值,按照什么标准,尤其是300米以上部分的抗风设计
(8)超高层顶部位移控制
(9)抗震设计
2、建筑部分
(1)风压与外窗
高处装修要考虑风压作用,窗玻璃都要相应加强。
(2)消防设计
建筑高度超出250M的民用建筑采用的特别防火要求,要提交国家消防主管部分组织专题切磋论证。超高层建筑产生火警,扑救难度更大,成灾成果重要。在超高层修建防火设计历程中,随时会出现一些新的题目。于是正确运用规范,采取先进的防火技术,保证超高层建筑的防火安宁至关重要。
(3)合理布置竖向交通中心,确定楼梯、电梯的数量和布置方式,保证使用效率和防火安全。
(4)内外建筑装修、构造、用料和做法必须适应因风力、地震、温度变化等所引起的变形和安全问题。
(5)在建筑艺术方面要考虑高大体型在城市和群体中的形象和全方位造型效果。
3、设备和电气方面
(1)设计供暖和给水排水系统时,必须考虑因建筑高度增大的压力,保证管道、炉片具有耐压能力。
(2)特殊处理消防和排烟问题。
(3)在供暖、通风中考虑因高处风力增大而增加的空气渗透和中合面以上、以下的热压变化对于散热量计算的重要影响。
(4)考虑由于增加了电梯、水箱供水和消防动力用电,对电气设计的区域配电和干线、支线布置提出的要求。
4、关于高层建筑坠落物体的安全防范问题
(1)高层建筑的主要户外设施
(2)易碎易坠落物品
(3)户外施工过程中易坠落的物体
(4)高层建筑顶端的通讯发射接收设施
在高层建筑经济性的同时,我们也应多注意它的质量安全指标问题,楼层越高,带来的问题也就越来,安全隐患也越多,所以在设计时,应多考虑其中存在的潜在问题。上面就是今天为大家介绍的高层建筑设计规范,或许内容还不够全面,如果你还想了解更多的相关资讯,请继续关注我们土巴兔网站。
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高层建筑结构设计特点研究
随着我国城市化水平的提高,城市建筑事业发展迅速,对楼层建筑的高度和质量要求也越来越高。在现代高层建筑的结构设计和建造过程中,不仅要提高楼层的建筑质量,还要最大限度提高楼层的抗震能力和抗风能力,促进建筑在面对自然灾害时的稳固性与安全性。剪力墙的设计建设是促进楼层稳固性提升的重要途径。1高层建筑结构的设计特点1.1水平力成为设计的决定因素一般而言,建筑的竖向荷载是建筑结构设计需要考虑的重要因素,但是,当建筑的高度达到一定程度时,竖向荷载就形成一个定值。建筑的水平荷载同样是建筑结构设计的重要影响因素,特别是在高层建筑的结构设计过程中,由于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,所以水平力就成为高层建筑设计的决定性因素。1.2概念设计与理论计算同样重要在高层建筑的设计过程中,设计人员会根据建筑的结构特点和抗震防风的要求,对建筑进行加固设计,从而保障建筑的稳固性和安全性。但是,结构设计过程中的分析数值和安全顾虑都是根据设计情况假设的,这种假设与建筑实际遇到的安全威胁有很大差距,所以即使在结构设计过程中,对建筑的安全性能和稳固性能进行了充分的考虑,在建筑的实际使用和建筑过程中遇到的问题与设计考虑的问题会有很大差距,从而造成建筑安全性的下降。所以,在高层建筑的结构设计过程中,要加强概念设计与理论计算相结合的设计方式,从而提高建筑的设计水平,加强建筑的安全性能。2剪力墙设计中的基本概念2.1剪力墙的含义剪力墙,顾名思义,是建筑结构中用来承受建筑结构剪应力作用的墙体,其对建筑结构有着很重要的保护作用。剪力墙分为平面和筒体两种剪力墙形式。其中平面剪力墙主要适用于无梁楼盖体、升板结构、钢筋混凝土框架结构体系。在工程实践中,为了确保建筑结构的强度、刚度与抗震能力,施工过程中通常选用预制或现浇钢筋混凝土的方式构建剪力墙及其同一应力用作下的建筑结构体系。以上所指同一受力体系主要周边支撑柱、梁和剪力墙等一系列受力构件,而这些受力构件在施工中进行同步作业,施工效果上具有良好的整体性和协调性,而有其共同构建的受力支撑体系具有良好的整体性和稳定性。筒体剪力墙主要适用于悬吊结构、高耸结构和高层建筑,其通常是设备、辅助房间、楼梯间和电梯间等的墙壁构成,其筒壁采用现浇钢筋混凝土施工构建,具有良好的刚度与强度,可用来承载较强水平负荷。2.2将剪力墙设计成延性弯曲型高层建筑的剪力墙设计过程中,剪力墙不仅要承受高层建筑的水平负荷,同样也受到高层建筑的竖向负荷,所以剪力墙的设计要充分考虑这两方面的受力因素对剪力墙的影响作用。在实际高层建筑的剪力墙的运作过程中,剪力墙是在轴力、弯矩和剪力的共同影响下对高层建筑起保护作用的,所以在地展作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求,墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此在高层建筑剪力墙的设计中,要根据建筑特点,尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。2.3实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,受重力作用的影响,墙肢会向应力呈线性分布,为了保护墙肢不受破坏,配筋应尽量将竖向钢筋布在墙肢两端。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多,墙肢单独作用显著。所以在,具体的高层建筑的剪力墙设计过程中,要根据建筑的设计特点,分析墙体的受力情况,根据不同的墙体受力情况,合理设计剪力墙和剪力墙的设计形态。2.4剪力墙的长度不宜过大剪力墙的长度越长,剪力墙的结构周期就会越短。剪力墙处于受弯工作状态时,才能有足够的延性。如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,底宽剪力墙的延性较低,剪力墙的脆性增加,在地震发生时很容易受到剪切破坏,从而减弱对建筑的保护作用。因此,同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8m,以保证墙肢是由受弯承载力控制,和充分发挥竖向分布筋的作用。3高层建筑剪力墙的设计研究3.1剪力墙的布置方式一般而言,剪力墙的布置方式主要有两种,一种是沿着主轴的方向,另一种是如果沿着其他方向。为了提高高层建筑的抗震能力,在剪力墙的布置中,要对剪力墙实行双向布置的设计和施工,双向布置可以使剪力墙形成立体的空间结构,在地震强风发生时,剪力墙的受力比较均衡,可以保持墙体的空间稳定性,从而提升高层建筑的抗震能力。3.2剪力墙结构的截面要规则简单规则、简单的墙体设计,可以使高层建筑的受力更加均衡,保证应力分布的均匀和规则,从而增强剪力墙的整体受力抗压能力。特别是剪力墙的洞口设计,要符合高层建筑的结构特点,严格避免出现错洞的情况。施工之前要对相关受力数据和建筑特点仔细细算研究,合理规划剪力墙的洞口设计,并在施工过程中严格遵循设计模式,实现剪力墙应力分布与计算简图的吻合。3.3根据建筑需要,合理设置剪力墙的长度有些高层建筑建设规模大,建筑结构复杂,在剪力墙的设计中,需要设计较长的剪力墙。如果剪力墙的设计建设比较长,在实际的抗震防风的使用过程中,剪力墙很容易遭到破坏,并失去对建筑的保护作用。因此,为了保障剪力墙能够充分发挥其作用,不能将剪力墙设计的过长,对于需要较长剪力墙的建筑部分,可以将剪力墙分成等长的若干段,并通过弱连梁进行连接。4结语随着现代建筑高度的增加和对建筑的防风抗震的性能的要求,高层建筑的剪力墙设计在城市高层建筑中使用广泛,是高层建筑加强其稳固性能和抗震性能的有效措施。针对不同高层建筑的结构设计特点和一般高层建筑的抗震需求,对剪力墙进行合理的设计可以有效保障高层建筑的安全、稳定性能,增强我国高层建筑的抗震、防风能力,提高高层建筑的建筑质量,保障城市建筑安全,从而促进我国城市发展和建筑事业的安全、高效发展。以上高层建筑结构设计特点研究由中达咨询搜集整理***隐藏网址***
高层建筑的建筑设计要点
目前我国的城镇化建设速度越来越快,因此,高层建筑在市场上的需求随之上升,同时,我国是一个人口大国,越来越多的人口从农村流向城市,城市的土地资源已经不堪重负,高层建筑的建设就是缓解城市土地压力的最好途径。对于高层建筑的最基础,也是最重要的要求就是高质量,而影响高层建筑质量的重要因素就是建筑设计的合理性,目前我国高层建筑设计仍存在诸多问题,下面是中达咨询带来的关于高层建筑的建筑设计要点的主要内容介绍以供参考。1高层建筑中建筑设计需要遵循的基本原则1.1有机统一高层建筑建设于整个城市之间,因此在设计的过程中必须要充分考虑建设的高层建筑对整个城市环境和轮廓带来的影响,也就是充分遵循有机统一的高层建筑设计原则。一般情况下,高层建筑的设计方式大多以集中于一处为主,导致同一种形式的高层建筑完全聚集在一个地点,高层建筑之间难免会出现相互干扰的现象,在进行高层建筑的设计工作时,针对建筑的不同高度进行相应的高度设计,同时严格控制建筑与建筑之间的距离,构建更为统一和谐的设计图纸。1.2尺度有序尺度问题也是在进行高层建筑的设计工作时极为重要的内容之一,不仅包括建筑的整体尺度,同时还包括了近人尺度等,各个尺度必须要统一的开展建筑工作,而在进行建筑设计时,严禁将各个尺度进行混用,而是要根据统一尺度进行设计,使城市的整体布局与设计的高层建筑之间具有较强的有机整体性。1.3形象设计具有可识别性高层建筑的布局设计中最基础的元素之一就是具备较强的可识别性,而建筑的可识别性设计可以通过建筑内部的台阶、楼梯等多种方式进行表现,而不是对认知尺度部件进行随意的放大以及缩小,防止出现错觉混乱的情况。2高层建筑中建筑设计的要点2.1高层建筑中建筑设计的防火要点高层建筑中最需要防范的风险就是火灾事故,高层建筑中建筑材料多样,导致高层建筑中的火源数量极多,不仅如此,火源还具有极强的多样性。高层建筑的设计目的就是为了缓解城市土地压力,因此高层建筑中的人员较为密集,为了满足人们的基本生活需求,高层建筑中具有大量的电气设备,都使建筑的火灾发生率大大提升。无论是发生电气线路的破损,还是吸烟人员随意丢弃的小小烟头,都有可能引发高层建筑的巨大火灾。因此,进行高层建筑设计工作时必须要注重高层建筑设计中的防火要点,使高层建筑的整体防火性能得到提升,以确保在发生火灾险情时,众多的群众可以有效的在最短的时间内安全撤离,同时降低火灾的不良影响。进行高层建筑的防火设计,首先需要保证建筑的整体具有极好的通畅性,同时要正确且有效的处理高层建筑主建筑与裙带建筑之间的关系。高层建筑的防火设计中,建筑内部的消防栓,也是极其重要的一部分,合理有效地消防栓布置,可以在很大程度上降低火灾发生后的损失,确保消防水枪可以达到每个区域,防止死角区域的出现,进行防火区的划分,使高层建筑结构具有较强的防火性和耐火性。而高层建筑的内部设施应当尽可能的选择防火性强的材料,在根本上降低火灾的发生概率。同时加强高层建筑的火灾预警系统,确保在火灾发生的第一时间就可以被工作人员及时发现并解决,避免出现火情的进一步发展,有效保障人们的生命财产安全。2.2高层建筑中建筑设计的电气要点高层建筑设计中的电气设计主要包括对建筑供电电源的选择以及高层建筑电梯的设计、高层建筑应急照明设计三个方面。其中,建筑供电电源的选择可以采用以下三种方案:第一种是可以选择两个完全不同的发电厂对建筑进行电源的提供,这种方案的优势在于当其中一家发电厂出现故障时另一家发电厂可以正常运转,满足高层建筑的正常用电需求,并且两个发电厂同时出现故障的几率极小;第二种是采用不同的区域的变电站对高层建筑进行供电;第三种是由建筑区域变电站进行其中一个供电电源的提供,另一个供电电源由高层建筑中自身具备的发电设备进行提供。这三种不同的供电方案中,第三种方案是最为合理的,也具有更强的经济性,因此,目前绝大多数的高层建筑选择采用第三种供电方案。当高层建筑内发生火灾险情以及其他各种紧急情况时,首先需要确保高层建筑内的电梯可以正常运行,更加快速的将人流疏散,减少安全事故造成的人员伤亡,同时为消防工作提供帮助。而应急照明设备应当安装于进行安全疏散的楼梯上、电梯里以及控制室和变配电室等等重要位置,保证在电源无**常供电时仍能清晰的照明重要位置,方便救援工作的快速开展。2.3高层建筑中建筑设计的节能要点我国国民经济发展中的重要产业之一就是建筑行业,因此,建筑行业每年对我国各种能源、资源的消耗都是巨大的,占我国总消耗能源与资源总量的百分之三十,最为严峻的现象就是这个数据仍在不断的增长中,对我国的发展目标造成影响,妨碍了可持续发展的战略落实。因此,高层建筑设计工作人员必须要重视高层建筑的节能设计,将传统的设计理念进行改变,在整个建筑的设计过程中,贯彻“绿色建筑”的设计理念,使高层建筑在满足居住需求的同时不造成资源浪费。总的来说,城市建设的过程中,高层建筑的地位极其重要,可以在有效解决城市人口的居住问题的同时对城市土地进行资源的合理利用。目前随着科学的不断发展和进步,高层建筑物的风格越来越多,高层建筑的设计必须要保证经济性和统一性,将建筑设计工作中存在的诸多问题进行充分考虑和解决,根据实际发展需求进行有针对性的高层建筑设计,为城市的发展助力。***隐藏网址***
高层建筑的特点具体有哪些
目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。 高层建筑结构体系设计特点分别是: (一)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。 (二)侧移成为控指标 与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。 另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况: 1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。 2.使居住人员感到不适或惊慌。 3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。 4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。 (三)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。 (四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要 高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。 地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。 (五)轴向变形不容忽视 采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中,框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力,中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时,此种轴向变形的差异将会达到较大的数值,其后果相当于连续梁中间支座沉陷,从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。 (六)概念设计与理论计算同样重要 抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析的原则不断完善,但由于地震作用的复杂性和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
高层建筑结构的设计特点分析
高层建筑结构有哪些设计特点?1)水平荷载成为决定性因素。建筑物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,仅与建筑物高度成线性关系;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引起的轴力,是与建筑物高度的二次方成正比.另外,对某一定高度建筑物而言,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,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。2)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。3)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。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。***隐藏网址***
高层建筑结构设计的特点及要素介绍
随着城市建设不断推进,高层建筑逐渐增多。高层建筑是现代科学技术的产物,采用钢材和钢筋混凝土等建筑材料,利用框架结构、剪力墙结构、简体结构、筒中筒结构等结构形式建造而成。高层建筑结构设计具有重要意义,是建筑物整体寿命和结构强度的保证。
高层建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计是利用力学性质设计、计算机程序设定建筑模型和功能,充分使用先进技术和发挥结构功能、协调经济性的一连串作业,最终根据设计概念来判断设计计算的合理性。
高层建筑与低层建筑、多层建筑相比,其结构设计具有更重要的作用。高层建筑结构设计的不同关系到建筑投资造价、施工工期长短、施工技术要求、机电管道设置等方面,也会影响到建筑平面布置、立面体型、楼层高度等。
高层建筑结构设计注意的要素
水平力是高层建筑竖向结构控制负载的重力代表,对水平荷载起着决定性作用。因为高层建筑在竖向构件中自重和楼面使用荷载的轴力和弯矩数据与高层建筑高度成一次方正比,水平荷载产生的结构倾覆力矩与轴力则成二次方正比。此外,高层建筑的竖向荷载为定值,水平荷载的数值则随着结构动力性不同而变化。
建筑轴向变形需要重视。高层建筑的竖向荷载数值往往较大,能够引起较大的轴向变形,进而导致连续梁弯矩发生变化,使得连续梁弯矩的中间支座的负弯矩数值减小,最后制约构件下料长度。轴向变形还影响构件剪力和侧移,进而导致不安全的情形发生。
结构侧移是高层建筑结构控制的指标,是高层建筑结构设计的重要因素。伴随着高层建筑的楼房高度增加,建筑的水平荷载结构侧移风险也加大。设计师应该将建筑结构的水平荷载侧移控制在某一个范围之内。
结构延性。高层建筑在地震作用下变形范围会更大,为了避免产生倒塌,高层建筑结构应采取恰当措施,来产生较强的变形能力,以保证结构足够的延性。
总之,高层建筑是未来建筑设计的大趋势。高层建筑与超高层建筑对于结构设计、垂直交通设计、消防问题都提出更高要求,目前,电脑大数据的处理与计算、项目安排调度也为高层建筑方案实施提供了方便。
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浅谈高层建筑结构设计
下面是中达咨询给大家带来关于浅谈高层建筑结构设计的相关内容,以供参考。一、高层建筑的特点1.在相同的建设场地中,建造高层建筑可以获得更多的建筑面积,这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观,如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也会对城市带来热岛效应,玻璃幕墙过多的高层建筑群还可能造成光污染现象。2.在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下,建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面,将这些空闲地面用作绿化和休息场地,有利于美化环境,并带来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中,由于建造了高层建筑群,留下了更多地面空间,可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。3.高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成,这样就会增加建筑物的造价,从建筑防火的角度看,高层筑的防火要求要高于中低层建筑,也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。二、高层建筑结构体系的特点随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。1.框架结构体系。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。2.剪力墙结构体系。利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;剪力墙结构体系主要缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。此外,结构自重往往也较大。当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同,可以分为:全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。在承受水平力作用时,剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。高层建筑剪力墙结构,以弯曲变形为主,其位移曲线呈弯曲形,特点是结构层间位移随楼层增高而增加。3.框架—剪力墙结构(框架—筒体结构)体系。在框架结构中设置部分剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来;取长补短;共同抵抗水平荷载,就组成了框架—剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体,又可称为框架—筒体结构体系。框架—剪力墙(筒体)结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了,在地震作用下层间变形减小,因而也就减小了非结构构件(隔墙及外墙)的损坏,这样无论在非地震区还是地震区,这种结构型式都可用来建造较高的高层建筑,目前在我国得到广泛的应用。4.筒体结构。单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒;框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。5.巨型结构。巨型结构一般由两级结构组成。第一级结构超越楼层划分,形成跨若干楼层的巨梁、巨柱(超级框架)或巨型衍架杆件(超级衍架),以这巨型结构来承受水平力和竖向荷载,楼面作为第二级结构,只承受竖向荷载并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构。不同的结构体系所具有的强度和刚度是不一样的,因而它们适合应用的高度也不同。一般说来,框架结构适用于高度低,层数少,设防烈度低的情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。三、高层建筑结构设计的基本要求1.结构的规则性。(1)不应采用严重不规则的结构体系。建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,应符合下列要求:1)应具有必要的承载能力、刚度和变形能力;2)应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;3)对可能出现的薄弱部位,应采取有效措施予以加强。(2)高层建筑的结构体系尚宜符合下列要求:1)结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位;2)宜具有多道抗震防线。2.规则结构的主要特征。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,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,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。规则结构一般指:体型(平面和立面)规则,结构平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度;结构竖向布置均匀,结构的刚度、承载力和质量分布均匀,无突变。3.规则平面布置需满足的要求。结构平面布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确,传力直接,力争均匀对称,减少扭转的影响。在地震作用下,建筑平面要力求简单规则,风力作用下则可适当放宽。抗震设防的高层建筑,平面形状宜简单、对称、规则,以减少震害。在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状简单、规则,刚度和承载力分布均匀。不应采用严重不规则的平面布置。抗震设计的B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑,其平面布置应简单、规则,减少偏心。四、高层建筑结构设计在高层建筑中,竖向荷载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。对一些较柔的高层建筑,风荷载是结构设计的控制因素,随着建筑物高度的增高,风荷载的影响越来越大。高层建筑中除了地震作用的水平力以外,主要的侧向荷载是风荷载,在荷载组合时往往起控制作用。因此,高层建筑在风荷载作用下的结构分析与设计引起了研究人员和工程师们的重视。竖向荷载设计应减轻自重。高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。五、结语高层建筑存在诸多问题,高难度,高技术,高风险都需要大量技术工作人员去解决,本文简单地介绍一些高层建筑的构造及特点,遇到不同的问题用不同的方法去解决。***隐藏网址***
高层建筑设计特点有哪些
高层住宅有哪些特点? 高层建筑由于其特殊性,具有迥异于普通建筑的特点。 结构高层建筑是现在科学技术的产物,传统的木、砖、石材料以及结构基本上很难满足要求,除非不计成本不惜代价。高层建筑一般以钢材和钢筋混凝土为建造材料,通常采用框架结构、剪力墙结构、筒体结构甚至筒中筒结构形式,以保证建筑的整体结构强度。 垂直交通垂直交通是高层建筑的一大特点,由于高层建筑的单层面积不大,但层数很多,因此垂直交通量很大,一般采用电梯为主要载客工具,超高层建筑还会对电梯分组,有类似轨道交通调度系统的电脑进行安排调度。 消防消防是高层建筑的一大难题,当建筑高度超过50米时普通的消防车已经无能为力,所以高层建筑的消防要本着自防自救的原则,每层都要设置烟雾感应器和自动喷淋,每隔若干楼层还要设置避难层和消防水箱,超高层建筑的屋顶要设直升机平台。
高层建筑结构的设计特点有哪些
1.结构复杂,主体建筑高、层数多,如深圳国际贸易中心大楼,主体建筑55层。2.形式与结构多样,结构体系有框架、剪力墙、筒体等。3.功能复杂,人员密集。很多高层建筑集住宅、宾馆、办公、商业百货于一身,同一幢大楼有多种功能,有办公室、会议室、卧室、文娱室、图书室、小卖部、维修室、变(配)电室、锅炉房、厨房、餐厅、机房、仓库、**等。 4.***多,火灾荷载大。高层建筑内一般都设有较完善的消防设施,如防火分隔设施、安全疏散设施、火灾自动报警系统和自动灭火系统、消防给水系统、防排烟设施等,为扑救高层建筑火灾提供了许多有利条件。
高层建设结构设计特征及问题分析
我国经济的飞速发展与激烈化商业竞争,促使了高层建筑的出现和发展。随着高层建筑规模的不断扩大,建筑高度的不断增加,其结构体系越来越多样化,建筑功能及类型也越来越复杂,这就给高层建筑结构设计提出了新的饥遇与挑战。接下来我们就来了解一下高层建设结构设计特征及问题。1高层建筑结构设计的特点1.1水平荷栽成为决定因素水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力,与楼房高度的两次方成正比,高层建筑楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中所引起的弯矩和轴力的数值,仅与建筑高度的一次方成正比。对某一定高度楼房来说,它的竖向荷载大体上是定值,但是其水平荷载却不是定值,它随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。1.2结构延性是重要设计指标与底层建筑相比,在地震作用下高层建筑的结构的变形会更大一些。为了避免高层建筑倒塌,使其具有较强的变形能力,特别需要在其构造设计上采取一定的措施,来保证结构具有足够的延性。1.3轴向变形不容忽视在高层建筑中,因为其竖向荷载很大,所以它能够在柱中引起较大的轴向变形,使得连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外它还会对预测构件的下料长度、构件剪力和侧移等产生影响。1.4侧移成为控制指标与底层建筑不同,结构侧移是高层建筑结构设计中的关键因素。水平荷载下结构的侧移变形随着建筑高度的增加而增大,与建筑高度的四次方成正比。因此,在水平荷载作用下,应将结构的侧移控制在一定的限度范围内。2高层建筑的结构体系目前高层建筑的结构体系主要有三种:框架一剪力墙体系、剪力墙结构体系、筒体体系,其优缺点见表1。3高层建筑结构设计中常见的问题3.结构选型中常见的问题3.1.1结构的规则性问题与旧规范相比,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,而且新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此,结构设计工程师在设计上要严格遵守新规范的要求,避免不必要的麻烦。3.1.2嵌固端的设置问题由于高层建筑一般都带有人防和地下室,嵌固端有可能设置在人防顶板,也可能设置在地下室顶板等位置。在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题,比如:结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调、在结构整体计算时嵌固端的设置、嵌固端上下层抗震等级的一致性、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端楼板的设计等,然而忽略其中任一方面都会对后期设计工作埋下安全隐患。3.1.3结构的超高问题随着建筑物高度的增加,导致了很多影响因素的有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,发生了质变,比如力学模型选取、材料性能、延性要求、荷载取值、安全指标等,因此,结构设计工程师在设计的过程对该项控制因素应该严格注意。3.2结构分析与计算中常见的问题3.2.1结构整体计算的软件选择目前比较通用的计算软件有ETABS、SAP、TBSA、TAT、SATWE等,由于各种软件在计算模型上存在着一定的差异,从而导致了计算结果存在或多或少的差异。因此,结构工程师在设计工作中首要的工作就是依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,如果选择了不合适的计算软,不但会}良费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。3.2.2振型数目是否足够规定与旧规范相比,在新规范中增加一个振型参与系数的概念,而且还明确指出该参数的限值。结构的层数与振型数的多少有关,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。3.2.3考虑是否需要分开计算,非结构构件的计算与设计对类型高层建筑进行计算分析时,结构工程师必须要考虑是将结构人为地分开进行计算,还是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算。如果多塔问刚度相差较大,可能出现即使振型参与系数满足要求的情况,但是这也有是地震力计算误差造成,因此导致结构出现不安全的隐患。在高层建筑中,会存在一些由于建筑功能或美观要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件,比如高层建筑屋顶处的装饰构件等,有因为高层建筑的风荷载和地震作用均较大,因此,结构设计工程师在设计的过程必须严格按照新规范要求对非结构构件的进行计算处理再进行设计。3.3连梁超筋问题连梁超筋是剪力墙结构设计中一种常见现象。计算剪力不满足剪压比要求从而导致了连梁超筋。连梁易超筋的部位,某墙段中,在大墙肢上的连梁易超筋,由于墙肢截面高度大小悬殊不均匀所造成;平面中,当墙段较长时其中部的连梁易超筋;一般剪力墙结构中,在楼层总高度1/3处连梁易超筋。3.4轴压比的问题在钢筋t昆凝土高层建筑结构中,通过增大柱的截面来控制柱的轴压比,即使使用高强混凝土,d土不能明显减小柱断面尺寸。限制柱的轴压比的目的是为了防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。如果柱的塑性变形能力小表明其结构的延性很差,也就说抗震能力差,遭遇地震时结构容易被破坏。但是如果在结构中保证强柱弱梁设计,使其具有良好延性,此时可放松轴压比限值。4结论高层建筑结构设计是一个复杂、长期、循环往复的过程,结构设计工程师在设计的过程不仅要严格执行新规范中相应的构造要求,还要结合实际情况,进行结构分析并且制定多种方案进行比较分析,只有这样才能从根本上消除设计质量的隐患。***隐藏网址***
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