土木工程网-工程师的家园
高层建筑结构怎么设计?
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-07-12 16:58:02

高层建筑的定义
我国《高规》将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑,以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构,称为高层建筑。

高层建筑的受力特点
10层以下的建筑,由竖向荷载产生的内力占主导地位,更高的建筑在水平均布荷载作用下,风荷载和地震作用占主导地位。且高层结构荷载大,内力大,梁柱截面尺寸也较大,竖向荷载中恒载所占比重较大。

高层建筑竖向承重结构类型
(1)框架结构 
(2)剪力墙结构
(3)框架—剪力墙结构 
(4)筒体结构 (如框架-核心筒结构、筒中筒结构、框筒-框架结构、多筒结构等)
(5)其他结构(如多塔结构、连体结构、带转换层结构、带加强层结构、错层结构等)

框架和剪力墙结构各自的优缺点
(1)框架结构:梁、柱作为一个整体,共同承担外荷载(竖向和水平)的作用。
优点:建筑平面布置灵活;可形成大空间;施工简便,较经济;
缺点:抗侧刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降敏感;
宜用于15层以下,最大适用高度70m。
(2)剪力墙结构
优点:抗侧刚度大,位移小;室内墙面平整;
缺点:平面布置不灵活;结构自重大,吸收地震能量大;施工较麻烦,造价较高。
最大适用高度150-180m。

单向板和双向板
单向板:长边与短边之比大于3
双向板:长边与短边之比小于2
2至3之间宜按双向板设计。

基础选型
(1)柱下独立基础:
适用:层数不多、土质较好的框架结构。
(2)交叉梁基础
双向为条形基础,适用:层数不多、土质一般的框架、剪力墙、框架—剪力墙结构。
(3)片筏基础
适用:层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用。
(4)箱形基础
适用:层数较多、土质较弱的高层建筑。
(5)桩基础
适用:地基持力层较深时采用。
(6)复合基础
适用:层数较多或土质较弱时采用。

房屋高度和高宽比限制
高度越高,建筑物所受地震反应和倾覆力矩越大,遭受破坏的可能性越大。
结构高宽比应控制在相应的范围内,保证抗侧移刚度和抗倾覆能力。

变形缝
(1)伸缩缝:减小温度变化和混凝土收缩对结构的影响而设置的缝。
(2)沉降缝:避免不均匀沉降对结构的影响而设置的缝,缝宽t≥5cm。沉降缝不但上部结构要断开,基础也要断开。
(3)防震缝:避免地震附加力对结构的影响而设置的缝,缝宽按规范要求设置,基础可不设防震缝。

结构规则性判断(结构整体性能指标判断)
平面不规则类型:扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续
竖向不规则类型:侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变
结构整体性能指标判断推荐阅读《结构整体性能控制“7个比值”规定与调整》

恒载
结构自重=构件设计尺寸×材料单位体积自重
 材料容重:钢筋混凝土  25KN/m3

活荷载
教室,食堂:2.5kN/m2
宿舍:2.0kN/m2
楼梯:(1)多层住宅 2.0kN/m2 (2)其他 3.5kN/m2
屋面活荷载:不上人屋面 0.5kN/m2 上人屋面2kN/m2

风荷载
(1)风荷载作用的特点
1)与建筑物的外形相关,圆形与正多边形受到风力较小,对抗风有利;
2)与周围环境有关,如地形、地面粗糙度、距离地面高度有关。
3)风力在建筑物表面的分布很不均匀,在角区和建筑物内收的局部区域,会产生较大的风力。
4)与地震作用相比,风力作用持续时间长,其作用更接近于静力荷载。
(2)单位面积风荷载标准值

(3)基本风压
当地50年一遇,10m高度上的10min平均风压值。
(4)风荷载体型系数
1)圆形平面建筑取0.8;
2) 高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3;
3)高宽比H/Bmax大于4,长宽比L/Bmax不大于1.5的矩形、取1.4。

地震
(1)震级
衡量地震释放能量大小的等级
(2)烈度
地震时在一定地点震动的强烈程度
(3)基本烈度
该地区在今后的50年期限内,在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度,是抗震设计的基本依据。
(4)三水准设防目标,两阶段设计方法
三水准设防目标:小震不坏,中震可修,大震不倒
两阶段设计方法:
第一阶段:承载力验算。取第一水准参数按弹性方法计算内力与变形并配筋;
第二阶段:弹塑性变形验算。
(5)抗震设防类别
高层建筑结构抗震设计时,按其重要性可分为甲、乙、丙类,无丁类。
(6)抗震等级
抗震设计时,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据抗震设防分类、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。
高层框架结构:6度 三级;7度 二级;8度、9度 一级。
(7)抗震设防烈度及分组
查《抗规》附录,重庆主城的抗震设防烈度为6度。

更多
  • 相关新闻
  • 热点推荐
  • 我来说两句 ()
用户名: 验证码: 验证码
  • 热门知识
  • 推荐知识
关于我们 - 免责声明 - 广告合作 - 支付方式 - 联系方式 - 申请链接 - 网站帮助 - 网站地图 - 土木工程网手机版
Copyright © 2007 - 2012 www.civilcn.com All Rights Reserved. 土木工程网 版权所有 赣ICP备08000460号 赣公网安备 36070202000220号
客户服务 MSN: civilcn#163.com E-mail: 手机:15979848699