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高层建筑结构设计规程范文

前言:我们精心挑选了数篇优质高层建筑结构设计规程文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。

高层建筑结构设计规程

第1篇

关键词:高层建筑; 结构设计; 问题; 原则

1 高层建筑结构设计原则

高层建筑结构设计原则,是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则,也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下,才可以进行建筑结构设计。总体来讲,高层建筑结构设计原则主要包括以下几点:

1.1 基础方案合理。

建筑结构基础方案是高层建筑结构设计的前提和基础,在实际的建筑结构基础方案设计中,设计单位需要根据实际施工地质条件,根据实际建筑结构施工需求进行设计。同时建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告,最大程度的发挥建筑物地基的潜力,必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面,设计单位还需要对建筑物进行综合性分析,尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型,通过对这些综合性分析,最终选定最适合的基础方案,从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益。

1.2 计算简图适当。

计算简图设计,也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题,主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析,而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上。只有通过计算简图基础之上的数据分析,才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。举例来讲,建筑物结构节点问题,建筑物结构节点并不是我们传统观念中的铰节点或者是钢节点,设计单位在进行计算简图设计时,需要对建筑物结构节点进行深入研究,提高计算简图计算的精确性,进而将计算简图的误差控制在合理的范围内。

1.3 结构措施完善。

除了基础方案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外,还有一条基本原则是设计单位经常忽略的,那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时,需要注意结构组件的延展性,例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时,设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响,对于这两方面的问题,在实际的设计过程中,需要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的基本原则,只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。

2 高层建筑结构设计问题与策略

2.1 高层建筑结构设计高度问题及解决。

我国有关部门对于高层建筑结构体系的最大高度问题,出台了一系列的规章制度,对其进行了严格的规定与规范,其中之一便是《高层建筑混凝土结构技术规程》。该《高层建筑混凝土结构技术规程》对于高层建筑结构体系的高度问题规定,主要是从经济性以及适用性等方面进行规范的。《规程》所规定的结构体系最适宜高度,不仅仅与我国建筑施工技术水平以及建筑水平相关,而且还与我国国民经济发展水平,与建筑工程规范体系相协调。但是在实际的高层建筑结构设计以及施工中,出现了许多与《高层建筑混凝土结构技术规程》规定相违背的高度。举例来讲,在有些建筑物设计以及施工过程中,甚至出现了高达四百多米的组合机构大厦以及三百多米的混凝土结构体系的广场。尤其是近几年来,建筑物的高度不断增加,建筑物自身的参考系数已经超出了《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定,例如在安全指标、荷载取值以及延性要求、材料性能、力学模型选择等方面。为此,对于这些高层建筑结构设计高度问题,设计单位需要严格根据《高层建筑混凝土结构技术规程》等有关规定,对设计高度保持科学严谨的态度。

2.2 钢筋混凝土梁承载力问题及解决。

一般来讲,城市高层建筑主要是以写字楼以及其他办公场所为主,因此,在实际的高层建筑结构设计过程中,设计单位需要着重考虑到空调、消防等设备。这些设备不同于其他设备,它们往往是布置于楼层的梁底之下的,如果没有梁底开洞,就没有办法进行设备的安装。因此,在设备安装之前,设计单位需要对梁的承载力进行分析以及计算,避免出现由于梁底承载力不足而出现安全结构问题。对于梁底开洞之后的承载力,设计单位可以通过孔洞周边补强筋以及开孔梁挠度、裂缝宽度等数据进行分析。对于钢筋混凝土梁腹部开孔,国家出台了有关政策,例如《高层建筑混凝土结构技术规程》《混凝土结构构造手册》等,对于钢筋混凝土梁腹部开孔的位置、流程、环节以及大小等进行了科学的规范。设计单位在进行钢筋混凝土梁承载力计算时,还需要参考不同种类腹部开孔方式,提高钢筋混凝土梁承载力计算的精确度,这对于提高建筑物的稳定性以及安全性意义重大。除此之外,还可以对钢筋混凝土梁承载力进行有效地计算。在计算过程中还需参考不同种类的腹部开孔方式。

2.3 抗震构造与框架梁设计问题及解决。

为了进一步提高城市高层建筑结构设计的安全性以及稳定性,建筑结构设计单位在高层建筑结构设计方面做出了重大的努力,取得了重大的突破,高层建筑结构安全性以及稳定性水平得到进一步提升。但是由于我国的建筑物抗震标准较低,在抗震与构造方面,很难处理好结构设计与抗震烈度之间的关系。为此,在实际的高层建筑抗震与构造设计中,抗震与构造设计需要有一定的弹性,这样才可以满足高层建筑结构设计安全性以及稳定性要求。举例来讲,中震烈度的重现期是475年,被超越率是10%;大震的重现期约为2000年,被超越率是2%。我国建筑构造规定的安全度及抗震计算方法也相对较低,且在轴压比、配筋率以及梁柱承载力匹配程度等抗震延性的相关规定也不够严格。结构设计造价在建筑整体投资之中比例的减少也应给予重视,尤其是在高烈度区域应有严格的抗震方法以及构造措施来保证建筑物结构的稳定性与安全性。另一方面,在实际的高层建筑结构设计过程中还需要进一步解决与框架柱和剪力墙相连的框架梁设计问题。就高层建筑结构的截面设计而言,竖向变形差过大通常会导致与框架柱和剪力墙相连的框架梁出现超筋现象,进而影响到框架梁截面设计。

框架梁端部竖向变形差所引起的剪力和固端弯矩的计算函数式如下:

其中,MAB/MBA为框架梁固端弯矩;QAB/QBA为框架梁端剪力;Δ为框架梁端部竖向变形差;Ib为框架梁截面惯性矩;I为框架梁计算长度。

针对与框架柱和剪力墙相连的框架梁超筋问题,可以从优化结构的轴压比以及提高计算方法的合理性两个方面进行解决。

第2篇

关键词:高层建筑,结构设计,问题,原则

1 高层建筑结构设计原则

高层建筑结构设计原则,是高层建筑结构设计过程中需要注意和遵循的重要标准和准则,也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下,才可以进行建筑结构设计。总体来讲,高层建筑结构设计原则主要包括以下几点:

1.1 基础方案合理。

合理的建筑结构基础方案是高层建筑结构设计的前提和基础,在实际的建筑结构基础方案设计中,设计单位需要根据实际施工地质条件,根据实际建筑结构施工需求进行设计。同时建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质勘察报告,最大程度的发挥建筑物地基的潜力,必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的验算。另一方面,设计单位还需要对建筑物进行综合性分析,尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型,通过对这些综合性分析,最终选定最适合的基础方案,从而可以在提高设计质量的基础上获得更好的经济效益。

1.2 计算简图适当。

计算简图设计,也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题,主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析,而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上。只有通过计算简图基础之上的数据分析,才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。举例来讲,建筑物结构节点问题,建筑物结构节点并不是我们传统观念中的铰节点或者是钢节点,设计单位在进行计算简图设计时,需要对建筑物结构节点进行深入研究,提高计算简图计算的精确性,进而将计算简图的误差控制在合理的范围内。

1.3 结构措施完善。

除了基础方案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外,还有一条基本原则是设计单位经常忽略的,那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时,需要注意结构组件的延展性,例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时,设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响,对于这两方面的问题,在实际的设计过程中,需要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的基本原则,只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。

2 高层建筑结构设计问题与策略

2.1 高层建筑结构设计高度问题及解决。

我国有关部门对于高层建筑结构体系的最大高度问题,出台了一系列的规章制度,对其进行了严格的规定与规范,其中之一便是《高层建筑混凝土结构技术规程》。该《高层建筑混凝土结构技术规程》对于高层建筑结构体系的高度问题规定,主要是从经济性以及适用性等方面进行规范的。《规程》所规定的结构体系最适宜高度,不仅仅与我国建筑施工技术水平以及建筑水平相关,而且还与我国国民经济发展水平,与建筑工程规范体系相协调。但是在实际的高层建筑结构设计以及施工中,出现了许多与《高层建筑混凝土结构技术规程》规定相违背的高度。举例来讲,在有些建筑物设计以及施工过程中,甚至出现了高达四百多米的组合机构大厦以及三百多米的混凝土结构体系的广场。尤其是近几年来,建筑物的高度不断增加,建筑物自身的参考系数已经超出了《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定,例如在安全指标、荷载取值以及延性要求、材料性能、力学模型选择等方面。为此,对于这些高层建筑结构设计高度问题,设计单位需要严格根据《高层建筑混凝土结构技术规程》等有关规定,对设计高度保持科学严谨的态度。

2.2 钢筋混凝土梁承载力问题及解决。

一般来讲,城市高层建筑主要是以写字楼以及其他办公场所为主,因此,在实际的高层建筑结构设计过程中,设计单位需要着重考虑到空调、消防等设备。这些设备不同于其他设备,它们往往是布置于楼层的梁底之下的,如果没有梁底开洞,就没有办法进行设备的安装。因此,在设备安装之前,设计单位需要对梁的承载力进行分析以及计算,避免出现由于梁底承载力不足而出现安全结构问题。对于梁底开洞之后的承载力,设计单位可以通过孔洞周边补强筋以及开孔梁挠度、裂缝宽度等数据进行分析。对于钢筋混凝土梁腹部开孔,国家出台了有关政策,例如《高层建筑混凝土结构技术规程》《混凝土结构构造手册》等,对于钢筋混凝土梁腹部开孔的位置、流程、环节以及大小等进行了科学的规定。设计单位在进行钢筋混凝土梁承载力计算时,还需要参考不同种类腹部开孔方式,提高钢筋混凝土梁承载力计算的精确度,这对于提高建筑物的稳定性以及安全性意义重大。除此之外,还可以对钢筋混凝土梁承载力进行有效地计算。在计算过程中还需参考不同种类的腹部开孔方式。

2.3 抗震构造与框架梁设计问题及解决。

为了进一步提高城市高层建筑结构设计的安全性以及稳定性,建筑结构设计单位在高层建筑结构设计方面做出了重大的努力,取得了重大的突破,高层建筑结构安全性以及稳定性水平得到进一步提升。但是由于我国的建筑物抗震标准较低,在抗震与构造方面,很难处理好结构设计与抗震烈度之间的关系。为此,在实际的高层建筑抗震与构造设计中,抗震与构造设计需要有一定的弹性,这样才可以满足高层建筑结构设计安全性以及稳定性要求。举例来讲,中震烈度的重现期是475年,被超越率是10%;大震的重现期约为2000年,被超越率是2%。我国建筑构造规定的安全度及抗震计算方法也相对较低,且在轴压比、配筋率以及梁柱承载力匹配程度等抗震延性的相关规定也不够严格。结构设计造价在建筑整体投资之中比例的减少也应给予重视,尤其是在高烈度区域应有严格的抗震方法以及构造措施来保证建筑物结构的稳定性与安全性。另一方面,在实际的高层建筑结构设计过程中还需要进一步解决与框架柱和剪力墙相连的框架梁设计问题。就高层建筑结构的截面设计而言,竖向变形差过大通常会导致与框架柱和剪力墙相连的框架梁出现超筋现象,进而影响到框架梁截面设计。

框架梁端部竖向变形差所引起的剪力和固端弯矩的计算函数式如下:

其中,MAB/MBA为框架梁固端弯矩;QAB/QBA为框架梁端剪力;Δ为框架梁端部竖向变形差;Ib为框架梁截面惯性矩;I为框架梁计算长度。

针对与框架柱和剪力墙相连的框架梁超筋问题,可以从优化结构的轴压比以及提高计算方法的合理性两个方面进行解决。

第3篇

关键词:复杂高层;超高层建筑;结构设计要点

1前言

由于复杂高层与超高层建筑建设难度相对较大,为保证人们居住的安全性,相关建筑结构设计人员就应该以提高建筑结构安全性为主要目标,找出更有利于高层建筑建设的结构设计措施,从而在促进建筑行业发展的同时,保证复杂高层与超高层建筑建设能够具有合理性、抗震性,提高人们居住的舒适度与安全性。

2高层建筑整体结构设计特点

高层建筑整体结构设计特点主要体现在以下几方面:一是由于高层建筑相对较高,建筑水平荷载对建筑整体会产生一定的竖向轴应力,并在水平上受到自然灾害、风力等因素影响。因此在设计高层建筑整体结构时,除需要考虑到建筑竖向荷载外,也应该深入考虑到建筑水平荷载。二是由于高层建筑顶部压力相对较大,建筑在后期使用过程中,会出现轴向变形的问题,从而影响建筑梁弯距。因此为了保证高层建筑整体安全性,在结构设计时就应该加强对建筑梁弯矩的重视,避免发生高层建筑轴向变形问题[1]。三是对高层建筑整体抗震性的要求。高层建筑在设计过程中应该重视其结构延性,保证高层建筑能够更好的抵抗地震灾害,从而保证居住人们的生命安全。

3复杂高层与超高层建筑结构设计要点

3.1提高对建筑结构设计的重视,优化结构设计方案

复杂高层与超高层建筑结构设计方案直接决定了建筑结构后期应用的安全性。基于此,在进行结构设计时,相关人员就应该提高对建筑结构设计的重视,从而能够结合建筑工程周围实际情况,优化已经研制出的结构设计方案。首先,复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该重视概念设计,在前期设计阶段需要坚持结构设计规则性、整体均衡性等原则,保证建筑结构各个部分都能够发挥出更有力的支持作用;其次,在完善复杂高层与超高层建筑结构设计时,结构设计人员应该加强与工程施工人员的沟通,从而在外观效果、施工效果的角度上实现对建筑结构设计方案的优化,避免建筑结构出现后期转换的问题[2]。最后,由于计算机技术在结构设计过程中发挥了重要的作用,因此相关人员还应该积极采取有效的计算机软件,实现对结构设计方案更科学的优化。

3.2深入分析建筑结构设计指标,提高结构设计的合理性

建筑结构设计指标不仅是复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该遵循的指标,也是保证复杂高层与超高层建筑结构设计合理性的重要因素。因此在设计建筑结构时,相关人员就应该加强对以下几点内容的重视,从而提高复杂高层与超高层建筑结构设计的合理性。一是地震荷载指标:在研究人员的深入分析下,发现超高层建筑结构自震周期在6秒至9秒之间,因此在地震荷载指标的影响下,建议复杂高层与超高层建筑结构设计中直线倾斜下降时间控制在十秒左右。同时在分析该项技术指标时,也要全面结合建筑周围的实际情况,从而保证评估结果能够满足建筑结构合理性的要求;二是风荷载指标:由于复杂高层与超高层建筑主要会受到地震以及风力的影响,因此相关人员还应该遵照当前所提出的风荷载指标对建筑结构设计进行全面评估,从而实现对建筑变形的控制,提高建筑居住的安全性。

3.3根据相关建筑结构设计规范,保证结构设计的抗震性

由于建筑结构直接影响着人们的生命安全,因此在建筑行业快速发展的背景下,国家制定了科学、合理的建筑结构设计规范。针对复杂高层与超高层建筑提出的设计规范,有以下两种:《高层建筑混凝土结构技术规程》和《高层建筑抗震规程》。要想保证复杂高层与超高层建筑结构设计更加合理,能够更好的满足建筑抗震性要求,相关人员在设计复杂高层与超高层建筑时,就要严格按照相关建筑结构设计规范进行设计工作。同时也要全面考虑到当前建筑项目所处的外部环境、需求的抗震类别以及施工条件,以保证复杂高层与超高层建筑结构设计抗震能力为建设目标。在按照相关规范设计后,利用相关分析方法对复杂高层与超高层建筑进行结构抗震性的深入分析。

3.4重视后期居住的舒适性,保证建筑结构设计的科学性

在复杂高层与超高层建筑结构设计中,除需要重视上述设计要点外,还需要考虑到后期人们居住的舒适性。一方面,这是当今社会人们生活水平提高后对建筑结构提出的要求,另一方面,也是复杂高层与超高层建筑必须达到的建设目标。由于复杂高层与超高层建筑竖向荷载相对较大,因此在前期施工以及后期居住中,都会出现一定的压缩变形问题[3]。基于此,为了保证后期人们能够居住的更加舒适,在进行建筑结构设计及施工过程中,就应该积极采取预变形技术,并通过计算机软件进行详细的模拟演练,从而保证建筑结构设计能够更加科学合理,更好的满足人们居住要求。

4总结

综上所述,相关结构设计人员在设计复杂高层与超高层建筑时,要深入分析建筑结构设计指标、相关建筑结构设计规范以及居住的舒适程度,从而保证设计人员能够设计出结构更加合理、抗震性能更高、科学性更高的复杂高层与超高层建筑结构方案,保证复杂高层与超高层建筑使用寿命与安全性,为人们居住、工作提供更安全的环境。

参考文献:

[1]刘国荣.试论超高层建筑结构的抗震性设计[J].中国新技术新产品,2015(11):118.

[2]关伟,于连友,贾国熠.关于超高层建筑的相关结构设计讨论[J].门窗,2013(2):215~216.