高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計我高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的認(rèn)識高層建筑是具有一定層數(shù)和高度的建筑。高層建筑的起點(diǎn)高度和層數(shù)，各國規(guī)定不一。1927年，國際高層建筑會議將高層建筑分為4類：第一類高層建筑為916層（50m）第二類高層建筑為1725層（75m）第三類高層建筑為2640層（100m）第四類高層建筑為40層以上（高于100m）高層建筑有幾種不同的分類方式，第一：根據(jù)高層建筑的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險性、疏散和撲救難度等，《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》（GB5

2、0045—1995）（2001年版）將高層分為兩類。一類建筑為19層以及19以上那個的普通住宅和達(dá)到高層標(biāo)準(zhǔn)的高級住宅或建筑高度超過50m，每層建筑面積超過1500平米的商業(yè)住宅和比較重要的公共建筑；第二類為10層至18層的普通住宅和建筑高度不超過50m，每層建筑面積較小的其他公共建筑。第二根據(jù)高層功能，高層建筑可分為高層住宅、高層旅館、共性建筑。第三按建筑結(jié)構(gòu)的使用材料不同高層建筑又可分為剛筋凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)三種類型

3、。高層建筑設(shè)計概念是指理論實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果和工經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。高層建筑各構(gòu)件具有不同的設(shè)計特點(diǎn)，梁一般指承受垂直于縱向荷載的線性構(gòu)件，柱承受垂直荷載的線性構(gòu)件，墻主要承受平行于墻面方向荷載和垂直于墻面荷載的豎向構(gòu)件，板具有較大平面尺寸，但厚度相對較小的平面型結(jié)構(gòu)構(gòu)件等等。另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)

4、計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。2.使居住人員感到不適或驚慌。3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至破壞。抗震設(shè)計要求更高，有抗震設(shè)防的

5、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、中震可修、大震不倒。減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要，高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力。概念設(shè)計與理論計算同樣重要。震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部

6、分。高層建筑結(jié)積小，因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個巨柱以及巨梁組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有

7、更大的靈活性和平面空間。除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，不過目前應(yīng)用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)?？傊?，必須對工程的設(shè)計要求、地理環(huán)境、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，確定方案，還應(yīng)進(jìn)行多方案比較。選用恰當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D結(jié)構(gòu)計算是在計算簡圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此選擇恰當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件。計算簡圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)不可能