多層建筑與高層建筑的區別范例6篇

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多層建筑與高層建筑的區別范文1

【關鍵詞】高層建筑結構特點;結構體系的分類

前言:

我國的建筑業從改革開放發展到現在,有了一個本質上的飛躍,無論是在施工技術、施工工藝還是施工質量相比之前都有了不同程度上的提高,再者由于現今社會科學技術與高科技產品和設備不斷的應用在建筑行業中,這就使得現今社會形式下的建筑行業完全優化于早期的建筑行業。

由于城市化步伐在不斷的加快,高層建筑在全國個大小城市紛紛的涌現而出,因此高層建筑的施工質量便成為人們所關注的焦點,同時也成為施工企業、施工技術人員、施工管理人員在施工工作中關注度最高的環節。因此在高層建筑的施工中,施工人員和技術人員就必須了解高層建筑結構的施工的特點,在依據設計圖紙和規范進行施工,從而確保整體工程的施工質量。

一、設計因素體現在高層建筑中的特點

高層建筑的結構體系完全不同于多層建筑和別墅建筑的的結構體系,在建筑物得平面布置、造型設計、建筑物整體高度、管道井口、施工要求、技術要求、投資造價都有很大的區別,其主要分為以下方面:

首先,水平力是控制的主要因素

多層建筑和其它形式的建筑結構,通常都主要是將重力作為控制豎向和在的結構設計,而對于高層建筑結構來說,不僅僅只有在豎向對結構產生重力荷載的影響作用,還在水平方向受著荷載的影響。這種區別的產生是因為高層建筑產生的自重和建筑物在豎向作用的構件產生的軸力和彎矩的數值,是和建筑物的高度成正比的;而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。

第二,高層建筑結構的側移

和多層建筑相比較,高層建筑結構的側移也在高層結構的設計中起到了一定的影響作用,伴隨著建筑物高度的不斷增加,水平方向對結構產生的作用力就形成了側移,并且由于高度的不斷增加其側移的幅度也隨著提升。再一點,由于建筑物高度的遞增、所用的輕質高強度的材料不斷的應用、側移的幅度不斷的增加,為此在高層建筑的結構設計中就必須要求,建筑的結構具有規范所要求的強度,同時還要體現出較強的抗推剛度,保證建筑物的結構在水平方向產生的荷載在設計和要求的控制范圍,一旦超出這個規定的范圍就會出現如下問題:

1、由于結構產生水平方向的側應力,從而出現結構側向的移動,當移動的范圍大于規定和結構所能控制的范圍,就會出現建筑物側塌的嚴重施工問題。

2、一旦建筑物出現側向偏移,無論再不在結構所控制的范圍,都會帶給建筑物內的人帶來危險。

3、一旦出現側向的位移就會導致建筑物內部的的墻體和裝飾構造出現開裂和損壞的現象,甚至還會導致設備管道被破壞,使得電梯等電器設備不能正常的工作。

4、最嚴重的后果就是會導致整體結構出現大幅度的開裂,最終造成建筑物的坍塌,給人們的生命安全帶來危險。

第三,高強度的建筑結構抗震要求

由于高層建筑的總體高度不同于多層的高度,因此在結構抗震方面的要求就要嚴格的多。其不但要保證在承受豎向和水平方向的荷載,還要具有抵抗一定等級的風荷載、地震帶來的荷載。

,盡管高層建筑結構的抗震設計的模擬分析手段不斷提高,但由于自然不可抗力的復雜性和不確定性,地基土質影響和建筑體系本身的復雜性,可能導致理論分析計算和實際情況相差很多,尤其是當結構進入彈塑性階段之后,會出現構件局部開裂甚至破壞,這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析,所以,理論設計要結合實際的施工情況進行設計。

二、高層建筑結構體系的設計規范和應用范圍

首先,高層建筑的結構設計遵循的規律

建材、設備和施工過程與高層建筑結構設計密切配合,做到安全適用、技術先進、經濟合理,并積極采用新技術、新工藝和新材料。同時應重視結構堅固性選擇,使用抗震、抗風性能好而經濟合理的結構體系與布置方案,并注意加強構造整體協調,保證結構整體抗震性能,避免局部薄弱環節出現,使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

第二,高層建筑結構體系及適用范圍

1. 框架結構體系??蚣芙Y構體系主要由基礎、梁、柱及樓板四種承重構件組成。只要承重結構是由梁、柱、基礎構成基本平面框架,各平面框架再由連系梁連接起來,這一空間結構體系是高層建筑中常用的結構形式之一。

2. 剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度,在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,這一結構體系可以提高建筑的抗剪力強度,墻體同時也作為維護及房間分格構件。

3. 框架—剪力墻結構體系。顧名思義,這一體系是前兩種體系的結合體,這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點,又有剪力墻體系所具備的較大的剛度和較強的抗震能力,因此廣泛地應用于辦公樓和旅館。

4. 筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高,上述幾種基本體系往往不能滿足建造要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體,成為縱向懸臂箱形梁,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,這種由筒體構造抵抗水平力的結構稱為筒體結構。

結束語:

進過上文對幾種高層建筑結構體系的介紹,能夠使得讀者了解高層建筑不同于多層建筑,無論是在形式上還是在結構上,同時也凸顯了高層建筑在現今社會建筑中的重要性,這也是全國各大城市高層建筑不斷涌現而出的最終原因。

參考文獻

[1]GB50011-2010建筑抗震設計規范.

[2]GB50010-2010混凝土結構設計規范.

多層建筑與高層建筑的區別范文2

關鍵詞:結構設計;水平力;扭轉

Abstract: n, the specification only given the minimum limits or recommended values for the considerable part of the components in structural design, in the actual design process, everyone's different understanding may be take considerable differences in the entire design. There are some areas belonging to the conceptual design especially worthy us to explore together.Key words: structural design; horizontal force; to reverse

中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼: A 文章編號:

隨著社會經濟的迅速發展和建筑功能的多樣化,城市人口的不斷增多及建設用地日趨緊張和城市規劃的需要,促使高層建筑得以快速發展。另一方面由于輕質高強材料的開發及新的設計計算理論的發展,抗風和抗震理論的不斷完善,加之新的施工技術和設備的不斷涌現,特別是計算機的普及和應用以及結構分析手段的不斷提高,為迅速發展高層建筑提供了必要的技術條件。

一、高層建筑結構設計的問題

(一)高層建筑結構受力性能

對于一個建筑物的最初的方案設計, 建筑師考慮更多的是它的空間組成特點, 而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的構件所組成, 因此結構必須能將它本身的重量傳至地面, 結構的荷載總是向下作用于地面的,而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系,所以,在建筑設計的方案階段,就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。

(二)高層建筑結構設計中的扭轉問題

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心,在結構設計時要求建筑三心盡可能匯于一點, 即三心合一。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中未做到三心合一,在水平荷載作用下結構發生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發生的扭轉破壞, 應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局, 盡可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下,高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻,減輕結構的扭轉振動,應使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下,由于城市規劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制, 高層建筑不可能全部采用簡面形式,當需要采用不規則L 形、T 形、十字形等比較復雜的平面形式時, 應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內,同時,在結構平面布置時,應盡可能使結構處于對稱狀態。

(三)高層建筑結構設計中的側移和振動周期

建筑結構的建筑結構的振動周期問題包含兩方面: 合理控制結構的自振周期; 控制結構的自振周期使其盡可能錯開場地的特征周期。

1、結構自振周期

高層建筑的自振周期(T 1) 宜在下列范圍內:

框架結構: T 1= (0. 1~ 0. 15)N

框―剪、框筒結構: T 1= (0. 08~ 0. 12)N

剪力墻、筒中筒結構: T 1= (0. 04~ 0. 10)N

N 為結構層數。

結構的第二周期和第三周期宜在下列范圍內:

第二周期: T 2= (1 3~ 15 )T 1; 第三周期: T 3= (1 5~ 17)T 1。

2、共振問題

當建筑場地發生地震時, 如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近, 建筑物和場地就會發生共振。因此在建筑方案設計時就應針對預估的建筑場地特征周期, 通過調整結構的層數,選擇合適的結構類別和結構體系, 擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別, 避免共振的發生。

3、水平位移特征

水平位移滿足高層規程的要求, 并不能說明該結構是合理的設計。同時還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因為結構抗震設計時, 地震力的大小與結構剛度直接相關, 當結構剛度小, 結構并不合理時, 由于地震力小則結構位移也小, 位移在規范允許范圍內, 此時并不能認為該結構合理。因為結構周期長、地震力小并不安全; 其次, 位移曲線應連續變化, 除沿豎向發生剛度突變外, 不應有明顯的拐點或折點。一般情況下剪力墻結構的位移曲線應為彎曲型; 框架結構的位移曲線應為剪切型; 框―剪結構和框―筒結構的位移曲線應為彎剪型。

(四)位移限值、剪重比及單位面積重度

1、位移限值

在結構整體計算的輸出結果中, 結構的側移(包括層間位移和頂點位移) 是一個重要的衡量標準, 其數值大小從一個側面反映出結構的整體剛度是否合適, 過大或過小都說明結構剛度過小或過大(或者體現結構兩個主軸方向的剛度是否均衡) , 以致要引起設計者對其中的結構體系選擇、結構的豎向及平面布置合理性的再思考?,F行規范中將頂點位移與層間位移并重對待,經實踐探索并參照國外經驗, 得出的結論為: 高層建筑尤其是超高層建筑, 頂點位移限值決定的不僅是其數值大小而且還有其振動頻率,人的舒適感覺與振動頻率有關而與振動幅度(絕對位移) 關系不大, 即擺動頻率不太高時就可滿足人們的舒適度; 其次, 防止結構由于變形過大而可能遭受損壞或破壞的控制因素是層間相對位移, 而其限值在現行規范中似偏嚴, 可予放松。同一結構用不同的計算程序計算, 如果其層間位移數值差異很大,則有可能是其“層間位移”內涵不同所致, 有的是指樓層形心位移, 有的則專指考慮樓層轉動后的最大角點位移, 后者通常比前者要大, 形心位移對規則建筑有意義, 而角點位移則更能反映結構樓層的真實位移,因此角點位移是結構工程師必須關注的一個數值。

2、剪重比及單位面積重度

結構的剪重比(也即水平地震剪力系數)是體現結構在地震作用下反應大小的一個指標, 其大小主要與結構地震設防烈度有關, 其次與結構體型有關, 當設防烈度為7、8、9度時, 剪重比分別為0. 012, 0. 024, 0. 040; 扭轉效應明顯或基本周期< 3. 5s 的結構剪重比則分別≮0. 016, 0. 032, 0. 064。單位面積重度是衡量結構構件截面取值是否合理和樓層荷載數據輸入是否正確的一個重要指標。

以上兩個指標不僅在施工圖設計階段, 而且在初步設計階段都是非常重要的數據, 其數值正常與否從另一個側面反映出結構體系的選擇是否合適, 結構布置(包括構件截面確定) 是否合理, 電算數據輸入是否正確, 以及最后決定電算結果是否可信可用等, 因此結構設計者對這兩個指標切不可掉以輕心, 更不可認為是無關緊要的。

二、高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較,結構專業在各專業中占有更重要的位置,不同結構體系的選擇,直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有:

(一) 水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中, 盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值,僅與建筑高度的一次方成正比; 而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對一定高度建筑來說, 豎向荷載大體上是定值, 而作為水平荷載的風荷載和地震作用,其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

(二)側移成為控制指標

與低層或多層建筑不同,結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結構的側向變形迅速增大,與建筑高度H 的4 次方成正比。另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大, 在設計中不僅要求結構具有足夠的強度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內,否則會產生以下情況:

1、因側移產生較大的附加內力,尤其是豎向構件,當側向位移增大時,偏心加劇,當產生的附加內力值超過一定數值時,將會導致房屋側塌。

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 使機電設備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4、使主體結構構件出現大裂縫,甚至損壞。

(三)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。從地基承載力或樁基承載力考慮, 如果在同樣地基或樁基的情況下, 減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施,可以多建層數, 這在軟弱土層有突出的經濟效益。地震效應與建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅作用于結構上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對豎向構件產生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。

多層建筑與高層建筑的區別范文3

【關鍵詞】高層建筑 混凝土施工

一、 高層建筑的施工特點

1. 強度

低層、多層建筑的結構受力主要考慮垂直荷載, 包括結構自重和活荷載、雪荷載等。高層建筑的結構受力, 除了要考慮垂直荷載作用外, 還必須考慮由風力或地震力引起的水平荷載。垂直荷載使建筑物受壓, 其壓力的大小與建筑物高度成正比, 由墻體和柱子來共同承受。受水平荷載作用的建筑物,可以視為懸臂梁,水平力對建筑物主要產生彎矩, 彎矩與房屋高度的平方成正比,即垂直壓力。彎矩對結構產生拉力和壓力, 建筑物超過一定的高度, 由水平荷載產生的拉力就會超過由垂直荷載或地震力的作用而處于周期性的受拉和受壓狀態。

2. 剛度

高層建筑要保證結構剛度和穩定性, 控制結構水平位移。由于水平荷載產生的樓層水平位移, 與建筑物高度的四次方成正比。隨著高度的增加, 高層建筑的水平位移增大較強度增大更迅速。過大的水平位移會使人產生不舒服感, 影響生活、工作; 會使電梯軌道變形。會使填充墻或建筑裝修開裂、剝落; 會使主體結構出現裂縫。水平位移再進一步擴大, 就會導致房屋的各個部件產生附加內力,引起整個房屋的嚴重破壞, 甚至倒塌。必須控制水平位移,包括相鄰兩層的層間位移和全樓的頂點位移。

3. 延性

有抗震設防要求的高層建筑還必須具有一定的延性,使結構在強震作用下, 當某一部分進入屈服階段后, 還具有塑性變形的能力, 通過結構的塑性吸收地震力所產生的能量, 使結構可維持一定的承載力。

4. 基礎穩定性

由于高層建筑上部結構所承擔的垂直荷載和水平荷載大, 各種荷載最終要通過地下室和基礎傳遞到地基。因此,對其基礎選型和埋置深度與多層建筑不同。一般根據上部荷載、結構類型、地基情況和施工要求的不同綜合考慮,選用筏型基礎、箱型基礎、樁基礎和復合基礎等。

5. 抗震性

高層建筑結構要抵抗豎向和水平荷載, 在地震區, 還要抵抗地震作用。

二、 高層混凝土工程基本要求

1. 高性能混凝土以耐久性為基本要求,并根據不同用途強化某些性能,形成補償收縮混凝土、自密實免振混凝土等。

2. 列舉混凝土工程應符合的主要標準。

3. 強調混凝土應及時有效養護及養護覆蓋的主要方法。

4. 列舉現澆預應力混凝土應符合的技術規程。

5. 高層建筑不同強度的梁、柱節點混凝土澆筑需要有關單位具體商議解決。

6. 混凝土施工縫留置的具置和澆筑應符合本規程和有關現行國家標準的規定。

7. 如工程需要適當提前澆筑后澆帶混凝土,應采取有效措施,并取得設計單位同意。

8. 混凝土結構允許偏差主要根據有關規定,其中截面尺寸和表面平整的抹灰部分系指采用中、小型模板的允許偏差,不抹灰部分系指采用大模板及爬模工藝的允許偏差。

三、 高層建筑的強度控制

1. 配比的選定

工程開工前,一般均要按設計要求配制不同強度等級的混凝土,并都要到法定試驗機構做級配試驗,待級配報告出來后,根據級配做配合比試驗,在實際施工時照此執行。但問題就在于級配與現場施工過程中是否相符。

2. 嚴格養護制度

高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振搗控制嚴格的情況下,仍出現混凝土強度不足。分析其原因,多為搶工期、養護時間嚴重不足。

3. 加強混凝土強度評定

《混凝土強度檢驗評定標準》規定,混凝土強度應分批進行檢驗評定。一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、齡期相同以及生產工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。根據相應條件選定一種,這其中都涉及到一個標準差問題。高層建筑由于施工周期、混凝土的澆筑、養護等氣候條件相差大,混凝土試驗值的離散性也較大,即標準差過大,如籠統地作為一批來評定,很可能不合格,因此應分批,按條件基本相同的劃為一批進行評定,這樣做既符合國家規范要求,也符合現場實際。

4. 垂直度的控制

控制垂直度是保證高層建筑的質量基礎,也是關鍵的環節之一。為了控制建筑大樓的垂直度,首先應根據大樓柱網布置情況,先將大樓四個邊角柱的位置確定。在安裝四個邊角柱的模板時,沿柱外層上彈出厚度線,立模、加支撐,采用吊線的方法測定立柱的垂直度:在保證垂直度100%后,對準模板外邊線加固支撐、澆筑混凝土。待四角柱拆模后,其他各列柱以該四柱為基線,拉條鋼線,控制正面的平整度和垂直度。

四、 保證大體積混凝土質量的措施

1. 選擇合適水泥。

2. 摻外加劑.控制水灰出

根據設計要求.混凝土中摻加水泥用量4%的復合液.它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性.使用水量減少20%左右.水灰比可控制在0.55以下.初凝延長到5h左右。

3. 嚴格控制骨料級配和合泥量

選用10.40mm連續級配碎石。細度模數2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%.砂率控制在40%―45%)。砂、石含泥量控制在1%以內.并不得混有有機質等雜物.杜絕使用海砂。

4. 優選混凝土施工配合比

根據設計強度及泵送混凝土坍落度的要求.經試配優選.確定混凝土配合比。

5. 嚴格控制混凝土入模溫度

施工過程中應對碎石灑水降溫.保證水泥庫通風良好。自來水預先放入地下蓄水池中降溫。澆筑主樓承臺時.將水預先放人商住樓地下二層水箱中降溫.使入模溫度控制在25度以下。

6. 加強技術管理

加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工.明確分工.責任到人。

7. 采用切實可行的施工工藝

主樓、車庫、商住樓承臺澆筑.均由東向西不間斷地推進。根據泵送大體積混凝土的特點.采用“分段定點.一個坡度.薄層澆筑.循序推進.一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法.能較好地適應泵送工藝.避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長。

多層建筑與高層建筑的區別范文4

關鍵詞:高層建筑;混凝土剪力墻;設計

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:

只有合理的結構體系才能保證建筑結構的經濟性和安全性,因此設計人員應當遵循規范的要求以及甲方的需要,來選擇合理的結構體系。而在剪力墻結構設計中,整個體系的剪力墻布置和調整過程就是一個逐步優化的過程,直到按照周邊均勻對稱的原則將結構體系的位移與剛度趨于最合理,才能使材料發揮最大的效能。其中的連梁作用不可忽視,其剛度將直接影響整個剪力墻結構的整體剛度。尤其不可盲目增大某一個或幾個構件的剛度,以至于造成薄弱位置轉移甚至產生新的薄弱部位。

1 高層建筑結構的受力分析

建筑結構通常主要是受到來自于垂直與橫向兩個方向的外力。多層建筑由于其高寬比較小,平面的尺寸較大,結構的高度較低,并且結構受到地震作用和風荷載作用也很小,因此在多層建筑的設計中主要是考慮如何來抵抗其垂直的荷載。然而隨著建筑物高度的不斷增加,其受力特點也同樣在逐步地產生變化,而在設計時則主要考慮垂直荷載、橫向荷載、結構展延性以及側向移動等方面。

1.1 垂直荷載

通常高層建筑物的垂直荷載都較大,并會在柱中產生相當的垂直應力,以此來影響連續框架梁的彎矩,而且同時還會影響預制構件的下料長度。所以必須考慮其垂直荷載對其軸向變形的影響,從而對其下料長度作出相應的調整。

1.2 橫向荷載

對于高層建筑來說,其在一定高度范圍內的垂直荷載基本上是固定的,但是包括來自地震作用與風荷載作用的橫向荷載值,則會隨著建筑結構動力特性的區別而導致較大的影響和變化。

1.3 結構延性

與多層建筑相比,高層建筑的結構在碰到地震作用時,其所發生的變形就會大得多。為了保證建筑在其塑性的變形階段當中仍能具備較強的變形能力,就必須在結構的設計中采取相應措施來保證其結構展延性。

1.4 側向移動

對于結構側向移動的控制是在高層建筑結構設計中的關鍵所在。而且隨著其建筑高度的逐漸增加,在橫向荷載作用下的結構側移變形就會隨其建筑高度的增加而迅速增大。針對高層建筑的這一特征,其在橫向荷載的作用下產生的側移就必須進行嚴格的控制。

2 高層建筑混凝土剪力墻的結構設計

高層建筑結構中主要受力的構件包括框架梁、柱、樓板和剪力墻。其中作為垂直構件的混凝土剪力墻是其提供結構剛度的第一構件,它在高層建筑當中承受結構的絕大部分橫向荷載和垂直荷載。而當高層建筑的受力結構主體全部由剪力墻構件來構成時,就形成了通常所說的剪力墻結構。在剪力墻結構中單肢的剪力墻承擔了所有的橫向荷載和垂直荷載?;炷良袅Y構是一種較為優良的結構體系,屬于剛性結構,其剛度和強度都比較高并且具備一定的展延性,傳力也均勻直接,有不錯的抗倒塌能力和較高的整體性。高層建筑混凝土剪力墻的結構設計應從下述幾個方面來考慮。

2.1 合理的結構布置

所有民用建筑的結構布置都應盡可能遵循簡潔、規則的原則,保證結構的質心與剛心相一致,而對于剪力墻結構來說,剪力墻的方案布置、墻肢的長短等均應合理。因為底部框架——剪力墻結構中的剪力墻屬于低矮墻,且其抗剪剛度相對較大,所以如果平面形式復雜、布置的墻肢較長,就很容易出現受力過于集中、局部剛度過大的現象,甚至往往出現只布置極少的剪力墻就能滿足上下層的抗側剛度比限值的情況。所以在剪力墻布置方案上必須要堅持對稱、均勻、周邊、分散的原則,且墻片不宜過長,墻片平面形式也不宜采用增強抗側剛度的“T”、“L”等平面形式,而應盡可能采用“一”字平面形式。同時還應控制好剪力墻的最大間距,以滿足規范的要求??v向剪力墻還應在外縱軸布置好開窗洞的剪力墻,這樣就能大大增強其橫向抗傾覆的能力,以避免邊柱產生過大的拉力和壓力。

2.2 建筑高度和層數要求

根據資料和研究證明,隨著樓層數的增加,剪力墻結構的震害將會加劇,所以規范對于結構形式為剪力墻結構的建筑物的高度和層數有著嚴格的限值要求。其中的建筑高度指的是從室外地面至檐口或者屋面板板面的高度,對于半地下室結構則從室內地面算起,而對于全地下室或者嵌固條件較好的半地下室則仍然應從其室外地面算起。對于那些帶閣樓的坡屋頂則應算至山墻的半高處。

2.3 抗震要求

根據歷史上地震的記錄及其分析研究,之所以底層框架——剪力墻結構會產生嚴重的破壞,究其原因就在于其上部剛度和底層剛度之比太過于懸殊。因而導致當地震集中作用到底層時,就會因為底層剛度較上部結構要小得多而造成底層彈塑性的明顯且突出的集中變形的現象。所以控制上部剛度和底層剛度之比是非常關鍵的。對于不同的抗震設防烈度,抗震要求也有一定的區別。

2.4 底層框架柱布置

如果剪力墻結構的底層是全框架的結構形式,那么在其內柱X、Y向軸線的砌體墻中均應設置構造柱或者框架柱,且其底部全框架結構的柱距不宜太大,一般要求控制在到八米以內,而且每根框架梁上最多只能設置一道非落地的剪力墻。從使用功能來講,通常底部全框架結構的民用建筑大部分為商住樓,而該跨對應的上部結構即可分割成兩個開間,無論上部結構是用作辦公還是住宅,該跨所對應的上部結構開間的尺寸都能夠達到填充砌體結構所能達到的功能,以此來控制每根框架梁上部僅設置一道非落地墻。與此同時考慮到大框架梁的梁高一般控制在梁跨的八分之一到五分之一,而如果柱距過大,就會使得梁截面及其配筋率出現超限,而且增加上部結構非落地墻的數量也會使這種現象趨于嚴重。

2.5 過渡層的設計

對于存在過渡層或者轉換層的剪力墻結構,比如底層框架剪力墻結構,其過渡層或者轉換層的剪力墻墻體在地震中需要提供的抗傾覆力矩和抗剪切力最大,且其受力也最不利。除此之外,由于在垂直均勻荷載的作用下,過渡層或者轉換層的剪力墻墻體處于拉剪或者者壓剪的應力狀態,而一旦有橫向荷載作用時,過渡層或者轉換層的剪力墻墻體的橫向承載力及其抗裂性能都將相應地降低。根據試驗表明,在垂直和反復橫向荷載的作用下,過渡層或者轉換層的剪力墻墻體的橫向承載力大約會降低兩到三成。而如果按驗算一般墻體橫向承載力的方法,當其托梁的高跨比或者者垂直荷載較小時,就將會過高地估計過渡層或者轉換層剪力墻的抗震承載力,從而降低結構抗震的安全可靠性。因此過渡層或者轉換層應在每開間設置圈梁以及構造柱,以形成類框架體系,從而增強過渡層或者轉換層傳遞地震剪切力的能力,并大大增加其展延性以及耗能能力。

2.6 連梁設計

剪力墻的連梁是一件耗能構件,因此它的剪切破壞將對抗震不利,并會使結構的延性大大降低。在設計過程中就要注意對連梁進行強剪弱彎的驗算,以保證連梁的剪切破壞晚于彎曲破壞。所以切忌人為來加大連梁的縱筋,這樣就有可能無法滿足其強剪弱彎的要求,也不能單純地認為加大箍筋就一定能保證其強剪弱彎的要求。因為當連梁不能滿足其截面控制條件時,一味盲目地增加箍筋必然會導致連梁在其箍筋還未充分發揮作用時就發生剪切破壞。而連梁截面的抗剪計算中,對于那些跨高比大于2.5的連梁,應注意將其剪力設計值乘以增大系數。

2.7 長墻肢的處理

高層建筑剪力墻的結構還必須具備足夠的展延性,特別是對于呈高細形狀的剪力墻(即高寬比超過二)而言,就具有較好的展延性和彎曲破壞的屬性,從而能夠很好地避免發生脆性剪切破壞。然而在墻肢長度比較長的情況中,為了滿足其每個墻段的高寬比都超過二,就可以采取開洞的方式來將長墻分割成為獨立的、小而均勻的墻段。此外,當其墻段的長度較小時,因受彎而導致產生裂縫的寬度也比較小,這樣就可以充分地發揮出剪力墻墻體配筋的作用。另外對于剪力墻結構當中存在的不多的長度超過八米的剪力墻長墻肢而言,在理論計算當中其樓層的剪力絕大部分都是由這些剪力墻的長墻肢來承擔。因此在發生地震尤其是超烈度的強震時,這些長墻肢就是最容易遭到破壞的。而短墻肢則會因沒有足夠多的配筋,從而使整個墻面的結構遭到全面的破壞。為了避免這種不利的現象發生,因此對于大于八米的長墻肢,可以通過以下兩種方法來處理:一方面,采取開施工洞,也就是在施工的過程當中于墻上留洞,而混凝土結構完成時再砌筑填充墻體,從而將長墻肢分隔成為短墻肢。第二,采取開計算洞,也就是在進行結構設計PK計算的過程中假設有洞,而在繪制施工圖時卻不留洞,從而通過這種特殊的計算方式來加強其它的短墻肢的配筋。對于這種方法而言一般適合用作地下室外墻等不允許開施工洞的長墻肢。

參考文獻:

多層建筑與高層建筑的區別范文5

關鍵詞:高層建筑; 環境條件; 土質

Abstract:The high-rise building is a reflection of a city economic development and social progress of the important symbol. In China, a senior said, people often first associate to Shanghai, Beijing, guangzhou...... , high-rise buildings in the idea of people are associated with these metropolis, international vice versa, visible high building more represents a city's social image.

Keywords: high building; Environmental conditions; soil

中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:

何所謂高層建筑,我國對于高層建筑在《高層建筑混凝土結構技術規程》中規定,房屋高度超過28米的,或者10層及10層以上的建筑物為高層。建筑物高度超過100米時,不論住宅建筑或公共建筑,均為超高層。

隨著建筑市場的不斷發展和土地資源的不斷開發,高層建筑將是城市建設中的主要建筑形式。高層建筑能如此廣泛的應用到城市建設中,自然有其突出的特點:

1、在相同的建設場地內,建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積,可以部分解決城市用地和地價高漲的問題。因此,高層建筑更多的得到開發企業和投資商的支持和認可。設計精美的高層建筑可以為城市增加景觀,但是高層建筑太多、太密集也會對城市帶來熱島效應,玻璃幕墻過多的高層建筑群還可能造成光污染。

2、在建筑面積與建設場地面積相同比值的情況下,建造高層建筑比多層建筑能夠提供更多的空閑地面,將這些空閑地面用做綠化和休息場地,有利于美化環境,并帶來更充足的日照、采光和通風效果。人們生活水平的提高,對生活質量的要求也更高,已經不單純滿足于有房屋住,而是要更美麗、更舒適的生存空間,尤其是綠化、日照等生活環境也成為人們對住房的選擇條件。

3、從城市建設和管理的角度看,建筑物向高空延伸,可以縮小城市的平面規模,縮短城市道路和各種公共管線的長度,從而節省城市建設與管理的投資。一個城市高層建筑的多少尤其是超高層建筑的數量直接代表了一個城市的經濟發展水平,合理的規劃和設計還可以使高層建筑達到美化城市環境的效果。

4、高層建筑中的豎向交通一般由電梯完成,從建筑防火的角度看,高層建筑的防火要求要高于中低層建筑,但也因此增加了高層建筑的工程造價和運行成本。

5、從結構受力特性來看,側向荷載(風荷載和地震作用)在高層建筑分析和設計中將起著重要的作用,特別是超高層建筑中將起主要作用。因此,高層建筑的結構分析和設計要比一般的中低層建筑復雜的多。

有鑒于高層建筑的廣泛和趨勢,作為工程類從業人員,需要更多的了解和掌握高層建筑與中低層建筑的區別和側重點。千里之行始于足下,萬丈高樓平地起,基礎對每個工程都是相當的重要,由于高層建筑上部結構傳到地基上的荷載很大,為此多建造補償性基礎,而為了充分利用地下空間,高層建筑一般都設計有地下室,有的更是多層地下室,所以高層建筑的基礎埋深較深,施工時基坑開挖深度較大,都需要進行基坑支護,所以,簡單的談談對高層建筑的基坑支護。

一、深基坑支護結構的形式

支護結構的種類很多,按照工作原理和擋墻形式,一般分為以下類型:

1、 水泥土墻式,一般有深層攪拌水泥土樁和高壓旋噴樁;

2、 排樁與板墻式,又可以細分為板樁式、排樁式、板墻式和組合式。鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、型鋼橫擋板都屬于板樁式;鋼管樁、預制鋼筋混凝土樁、鉆孔灌注樁、挖空灌注樁則屬于排樁式;板墻式有現澆地下連續墻和與之裝配式地下連續墻;組合式則有SMW工法和高應力加筋都會你土墻;

3、 邊坡穩定式,土釘墻和噴錨支護都屬于邊坡穩定式;

4、 逆做拱墻式。

二、支護結構的選型

選型是支護結構設計的第一步,也是非常關鍵的一步,需要考慮基坑的安全等級、開挖深度、周圍環境情況、土層及地下水位,并根據工程經驗或專家系統并經過經濟比較,才能正確選擇支護結構的形式。

1、基坑側壁的安全等級

基坑根據其破壞后果的嚴重程度,分為三級安全等級,在選型和計算時要選用不同的重要性系數γ0。

而有特殊要求的建筑基坑側壁安全等級還要根據具體情況進行確定。

基坑側壁安全等級和重要性系數γ0

安全等級 破壞后果 重要性系數γ0

一級 支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周邊環境及地下結構施工影響很嚴重 1.10

二級 支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周邊環境及地下結構施工影響很一般 1.00

三級 支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周邊環境及地下結構施工影響不嚴重 0.90

2、基坑工程勘察要求

為使支護結構的設計和施工有據可依,對需進行基坑支護的工程,在勘察時就應充分考慮將來支護時對勘測資料的需求,對擬建建筑物的周邊環境、土質等均進行勘察。

一般來說,對與高層建筑的地基勘測階段有以下要求:

確定勘察范圍時,宜在開挖邊界外按開挖深度的1~2倍范圍內布置勘探點,對軟土,勘探范圍更應擴大。當開挖邊界外無法布置勘探點時,應通過調查去點相應資料。

勘探時查明基坑開挖深度及擋墻邊界附近范圍內的暗浜、地下管線及障礙物的分布和埋藏情況,當使用淺層效螺紋鉆孔勘探難以查明時,可采用淺層物探方法進行普查。

勘探點的間距視地層條件確定,可在15~30米范圍內選擇,地層變化較大時,應增加勘探點以查明地層分布規律。

勘探點的深度,應滿足支護結構的設計要求。在軟土地區,為滿足支護結構穩定性驗算的要求,深度一般不宜小于基坑開挖深度的2.5倍,對重要的基坑宜穿透淤泥質軟弱土層。

勘探時還要查明開挖范圍及附近場地地下水含水層和隔水層的層位、埋深和分布情況;查明各含水層的補給條件和水力聯系。同時要分析施工過程中水位變化對支護結構和基坑周邊環境的影響,提出應采取的措施。

進行基坑工程勘察時,巖土工程測試參數應包括:土的常規物理試驗指標;直接剪切試驗測定固結快剪指標φ,c值;室內或原位試驗測試滲透系數K等。

對基坑周邊環境的勘察,應包括以下內容:

1)查明基坑開挖影響范圍內的建(構)筑物的結構類型、層數、基礎類型、埋深、基礎荷載及上部結構現狀;

2)查明基坑周邊的各類地下設施,包括上水、下水、電纜、煤氣、污水、雨水、熱力等管線、管道的分布和性狀;

3)查明場地四周道路與基坑的距離、車輛載重、道路的構造與重要程度。

多層建筑與高層建筑的區別范文6

關鍵詞:建筑結構;剛度;延性;主振型;鞭梢效應

中圖分類號:TU375.4 文獻標識碼:A 文章編號:1006—8937(2012)23—0150—02

建筑結構具有很多形式,包括砌體結構、框架結構、框架剪力墻結構、剪力墻結構、索膜結構、筒體結構等,不同的結構形式,其抗震性能有明顯的不同。

建筑的抗震等級一般是由多層和高層鋼筋混凝土結構、構件進行抗震設計計算和確定并最終構造措施的標準。為了抗震設計的安全可靠與經濟合理,應充分考慮多方面因素及各種不同情況,并且針對鋼筋混凝土結構、構件的抗震要求,在計算和構造上應區別對待。因此,地震作用越大(或房屋高度越大),抗震要求亦越高;對于不同的結構體系,應有不同的抗震要求。此外,同一結構中的不同部位以及同一種結構形式在不同結構體系中所起的作用不同,其抗震要求也應有所區別。例如,在框架結構中,框架是主要抗側力構件,而在框架一抗震墻結構中,框架是次要抗側力構件(抗震墻是主要抗側力構件),因此框架結構中的框架應比框架一抗震墻結構中的框架抗震要求高。又如,在部分框支抗震墻結構中,框支層由于剛度和強度的削弱,往往成為塑性變形集中的薄弱樓層,因此其落地抗震墻底部加強部位的抗震要求就應高于一般抗震墻的抗震要求。

為此,我國抗震規范和高層規程綜合考慮建筑抗震重要性類別、地震作用(包括區分設防烈度和場地類別)、結構類型(包括區分主、次抗側力構件)和房屋高度等因素,對鋼筋混凝土結構劃分了不同的抗震等級??拐鸬燃壍母叩停w現了對抗震性能要求的嚴格程度。不同的抗震等級有不同的抗震計算方法及相應的構造措施要求,從最高等級四級到一級,抗震要求依次提高;高層規程中還規定了抗震等級更高的特一級。

對于砌體結構,由于整體性比較差,抗震性能較差,對其進行科學的配筋,可有效的提高其抗震性能,但也只限于多層建筑,已經逐漸退出建筑市場??蚣芙Y構其具有較大的剛度,用自身的剛度進行抗震,但是在水平地震作用下框架結構將發生側向變形,由于框架結構的整體抗側剛度對稱處理不利,會導致結構整體在地震過程中產生整體的扭轉,發生復合破壞,因此,框架結構對抗震來說并不理想。根據此種問題,產生框架剪力墻結構、筒體結構,在抗震性能上有明顯的提高,成為高層建筑的首選結構形式。

1 問題的提出

隨著高層建筑的建造,高層建筑抗震在建筑設計中占有很大的比重,由于地震作用的復雜性于人類對地震規律認識的局限性,目前對建筑物的抗震設計水平還停留在一個初步的階段,尚無法做出精確的計算,現有的地震作用力的計算方法和結構抗震設計的計算大都是近似方法。因此結構設計對抗震的設計內容應包括概念設計與計算設計兩方面,本文論述就屬于概念設計的理論闡述,建筑物結構抗震設計應考慮到在六度與九度范圍內設防,不同場地根據不同的烈度進行地震作用力計算與截面抗震驗算,同時應符合相應的抗震構造要求。

2 兩種抗震因素分析

地震作用力實際上是建筑物對地面運動的反應,他與許多因素有關。人們針對建筑結構的不同配以不同的計算方法,例如,高層建筑物地震作用力的計算宜采用振型分解反應譜法,對剛度和質量不對稱的結構采用扭轉藕連震動影響的振型分解反應譜法,此外還有剪力法計算,對于甲類高層建筑,較高的高層建筑。復雜的高層建筑物,以及剛度和質量分布特別不均勻的高層建筑,還要采用時程分析法進行多遇和罕遇水平地震作用下的計算??梢姷卣鹩嬎阆喈敺爆崳啾戎碌卣鸬母拍罘治鲲@得生動易懂,對于非專業學生了解結構抗震設計有很好的益處。下面介紹概念設計中的兩種抗震因素分析。

我國是一個地震多發的國家,設計時需要充分考慮抗震設防的區域遼闊,因此,研究結構的抗震性能在我國具有充分的必要性。我國的現代抗震設計理念是從20世紀50年代開始,在國際抗震理論的推動下發展起來,并逐漸形成了自己的地域特色,大部分內容都符合現代抗震設計理念,下面就結構抗震理論中的影響抗震性能的兩方面因素進行簡要的論述。

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