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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初探(3頁(yè)).docx

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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初探(3頁(yè)).docx

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初探摘要：本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析等方面總結(jié)了一些常見(jiàn)問(wèn)題，供同行參考。關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)Abstract: The author combines practical work experience, summed up some of the common problems of conceptual design in the design of high-rise buildings of reinforced concrete structures, foundation and foun

2、dation design, structural calculation and analysis, for reference.Keywords: high-rise buildings; structure; design中圖分類(lèi)號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。發(fā)展先進(jìn)設(shè)計(jì)理論，加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，加快新型高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠和經(jīng)濟(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。房屋建筑逐漸由單層、多層向高層發(fā)展，房屋結(jié)構(gòu)形式也由簡(jiǎn)單的磚混結(jié)構(gòu)變得日趨復(fù)雜和多樣。

3、1 概念設(shè)計(jì)1.1 高寬比的規(guī)定目前從大多數(shù)的高層建筑來(lái)看，高寬比的規(guī)定是對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度、承載能力、抗傾覆能力以及經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制指標(biāo)，是長(zhǎng)期工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，這一限值是比較實(shí)用、比較經(jīng)濟(jì)合理的。對(duì)側(cè)向位移、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力等性能的規(guī)定也體現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)高寬比的要求。當(dāng)滿(mǎn)足這些規(guī)定時(shí)，高寬比的規(guī)定不是一個(gè)必須滿(mǎn)足的條件，也不是判別結(jié)構(gòu)規(guī)則與否并作為超限高層建筑抗震專(zhuān)項(xiàng)審查的一個(gè)指標(biāo)，注意規(guī)范的用詞是“不宜超過(guò)”。當(dāng)超過(guò)限制時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更準(zhǔn)確更符合實(shí)際受力狀態(tài)的計(jì)算分析和設(shè)置切實(shí)可靠的構(gòu)造措施。1.2 合理地布置抗側(cè)力構(gòu)件在一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)應(yīng)避免應(yīng)力集中的凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位

4、；避免在凹角和端部設(shè)置樓、電梯問(wèn)；減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過(guò)多、過(guò)急，結(jié)構(gòu)剛度、承載力沿房屋高度方向宜均勻、連續(xù)分布，避免造成結(jié)構(gòu)的軟弱或薄弱的部位。應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載力。1.3 短肢剪力墻的設(shè)置問(wèn)題分析通常對(duì)墻肢截面高厚比為58 的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，短肢剪力墻有較多的不利性和爭(zhēng)議性，國(guó)家和地方規(guī)范對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加很多不必要的麻煩；必須采用的時(shí)候，則要滿(mǎn)足國(guó)家

5、和地方對(duì)短肢剪力墻的各項(xiàng)規(guī)定，若各項(xiàng)規(guī)定有矛盾時(shí)，則要按更為安全可靠的規(guī)定執(zhí)行。2 現(xiàn)階段高層建筑設(shè)計(jì)參照的基本原則2.1 建筑構(gòu)造建筑外墻不宜設(shè)置凸（飄）窗,居住建筑北向不得設(shè)置凸（飄）窗。確需設(shè)計(jì)凸（飄）窗，應(yīng)滿(mǎn)足下列基本要求：2.1.1 凸（飄）窗出挑尺寸和外窗面積計(jì)算。2.1.2 凸（飄）窗的傳熱系數(shù) K 值不得大于 2.8W（/?O?K）。2.1.3 凸（飄）窗不透明的頂板、底板和側(cè)板必須作好保溫、隔熱設(shè)計(jì)，其保溫層總厚度應(yīng)大于外墻保溫層厚度。2.2 當(dāng)封閉式陽(yáng)臺(tái)上未設(shè)陽(yáng)臺(tái)門(mén)時(shí)，外保溫層應(yīng)做至不透明的陽(yáng)臺(tái)欄板上，其封陽(yáng)臺(tái)的窗框料、玻璃應(yīng)按外窗熱工性能要求設(shè)計(jì)。由非金屬、金屬板材等組成

6、的非透明幕墻內(nèi)側(cè)墻面，保溫層應(yīng)做密封防水處理。建筑外飾面做法應(yīng)選用與外墻外保溫系統(tǒng)相配套的構(gòu)造層次。外墻外保溫工程不宜采用粘貼飾面磚做飾面層。確因特殊需要采用時(shí)，其設(shè)計(jì)的安全性與耐久性必須符合外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程（JGJ144-2004）、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)（JG158-2004）、建設(shè)部聚氨酯硬泡外墻外保溫工程技術(shù)導(dǎo)則、建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50411-2007）等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。飾面磚應(yīng)采用輕質(zhì)功能性面磚，重量不大于 16kg/?O，單塊面積不大于0.01?O，面磚吸水率不小于 0.6%不大于 6%。外墻粘貼飾面磚的建筑總高度不應(yīng)超過(guò)40m，否則應(yīng)經(jīng)有關(guān)部門(mén)專(zhuān)項(xiàng)論證

7、審查通過(guò)后方可實(shí)施。2.3 居住建筑中不采暖、無(wú)空調(diào)的地下室頂板，應(yīng)按層間樓板要求設(shè)計(jì)K2.0W/(?O?K)；公共建筑中不采暖、無(wú)空調(diào)的地下室頂板，應(yīng)按地面要求設(shè)計(jì)（R1.2?O?K/W）。采用倒置式屋面節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)選用吸水率低的保溫材料，并做好保溫層密封保護(hù)措施。選用上人、非上人或種植屋面，應(yīng)合理選用保溫材料，按確定的防水材料進(jìn)行防水構(gòu)造設(shè)計(jì)。高層建筑的窗頂應(yīng)采取防火構(gòu)造措施，保溫材料的燃燒性能不低于 B1 級(jí)。外門(mén)窗洞口側(cè)面保溫層厚度不小于20mm，并做好保溫層與窗框間的防水密封處理。東西向主要用房的外門(mén)窗應(yīng)有遮陽(yáng)措施。2.4 門(mén)窗及幕墻應(yīng)明確設(shè)計(jì)確定的抗風(fēng)壓性、水密性、氣密性、隔聲性、

8、保溫性和采光性等物理性能等級(jí)。7層及7層以上外窗的抗風(fēng)壓性能應(yīng)按結(jié)構(gòu)計(jì)算的風(fēng)荷載確定并不宜低于4級(jí)；16層外窗的抗風(fēng)壓性能不宜低于3級(jí)；氣密性能不應(yīng)低于4級(jí)；其性能等級(jí)劃分應(yīng)符合GB/T7106（7107、7108）-2002的規(guī)定。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)能耗分析軟件應(yīng)通過(guò)本地建設(shè)行政主管部門(mén)組織的技術(shù)鑒定或評(píng)審后，確定為節(jié)能專(zhuān)用能耗分析軟件使用，并應(yīng)采用最新版本，取消手工計(jì)算。新型節(jié)能材料、產(chǎn)品、技術(shù)應(yīng)通過(guò)本地建設(shè)行政主管部門(mén)評(píng)審、認(rèn)定后，方可在工程中試用；材料供應(yīng)單位應(yīng)向用戶(hù)、設(shè)計(jì)部門(mén)出具相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、推廣應(yīng)用證書(shū)和由具有法定檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。施工圖設(shè)計(jì)文件通過(guò)建筑節(jié)能專(zhuān)項(xiàng)

9、審查合格后，應(yīng)報(bào)市建筑節(jié)能工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室備案登記。2.5 強(qiáng)調(diào)以人為本與自然和諧的建筑理念建筑最原始的功能就是為人們提供一個(gè)固定的居所，可以遮風(fēng)擋雨，抵御外界的侵犯。只是后來(lái)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，建筑的功能也不僅僅是單一的居住，而是上升了層面，在人們物質(zhì)生活得到滿(mǎn)足的同時(shí)，精神生活隨之也要提高，所以對(duì)建筑的功能也越來(lái)越多的注入了新的形式。建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該是源于生活而用于生活的，不僅要符合人們的需要，同時(shí)還應(yīng)該與社會(huì)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，不能獨(dú)其道而行之。但現(xiàn)在的建筑卻是過(guò)于追求光鮮的外表，浮夸的東西，而不注重實(shí)際的運(yùn)用，一個(gè)好的建筑應(yīng)該是與當(dāng)?shù)刈匀粭l件，地理氣候，文化氛圍來(lái)設(shè)計(jì)出屬于自己的特色，有著自

10、己靈魂的東西，不應(yīng)該一味的照搬照抄，完全不顧及是否與自身實(shí)際想吻合，這就造成了不必要的浪費(fèi)，而失去了一個(gè)建筑本身應(yīng)該有的功能。2.6 堅(jiān)持整體性設(shè)計(jì)原則一個(gè)城市的建筑不是孤立存在的，在設(shè)計(jì)建造前，要充分的考慮到其與周邊環(huán)境的相協(xié)調(diào)，與這個(gè)城市的歷史，文化發(fā)展方向的表現(xiàn)，與其所在地的自然條件，地理特征相適應(yīng)。只有全面的考慮多方思考才會(huì)使這個(gè)建筑與周?chē)娘L(fēng)格渾然一體，最大限度的表現(xiàn)出其獨(dú)具的特色。如果做不到這些，那么將會(huì)是一個(gè)失敗的建筑，不是影響了自身，也將會(huì)影響到一個(gè)城市的形象。3 結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析3.1 周期折減系數(shù)在高層結(jié)構(gòu)中設(shè)置了非結(jié)構(gòu)的砌體填充墻，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。周期

11、的折減應(yīng)考慮到門(mén)窗洞口的設(shè)置對(duì)周期的影響，不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和填充墻的多少也決定了周期折減系數(shù)的取值，而不能一概而論。3.2 振型數(shù)目是否足夠振型數(shù)的多少與結(jié)構(gòu)的層數(shù)有關(guān)，對(duì)振型的取值都有較為明確的規(guī)定。因此，在計(jì)算分析階段，根據(jù)規(guī)范要求計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。4 結(jié)束語(yǔ)綜上所述，這是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，必須以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ),對(duì)影響高層建筑結(jié)構(gòu)的主要因素進(jìn)行深入的分析研究,做到精心設(shè)計(jì),確保質(zhì)量、安全。參考文獻(xiàn)：1 倪榮榮.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干問(wèn)題探討J.才智，2011 年 23 期.2 杜文婷.關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題探討J.山西建筑，2012 年第 8 期.3 湯龍輝.有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題分析J.四川建材，2009 年 01 期.

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