高层建筑结构设计分析之我见.pdf

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1、规划与设计t阿目蓑商2012年4月．__】‘口同层建筑结构设计分析之我见温洪光(方略建筑设计有限责任公司)摘要：由于经济的发展，高层建筑更是有如雨后春笋般迅速发展。本文以高层建筑结构设计理论为摹础，以现行的国家相关规范标准为根据，对高层建筑结构经济性进行了深入的分析研究，结合某高层建筑的结构方案实际，分析了高层建筑结构的设计特点，得出了一些具有实用价值的结论，对高层建筑的优化设计具有很大的实用意义。关键词：高层建筑：结构设计；基础．1高层建筑的特点(1)建造高层建筑可以在相同的建设场地中，以较小的占地面积获

2、得更多的建筑面积，可部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观，但过f密集的高层建筑也会对城市造成熟岛效应或影响建筑物周边地域的采光，玻璃幕墙过多的商层建筑还町能造成光污染现象。(2)在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑可以提供更多的空闲地面，格这些地面用作绿化和休息场地，有利于美化环境，并带来更充足的目照、采光和通风效果。(3)高层建筑的分析和设计比一般的多层建筑复杂得多，侧向荷载是高层结构的控制因素。由于竖向交通和防火要求等都使得商层建筑造价

3、较高、运行成本加大。2工程实际2．1工程概况本设汁为2栋32层高层住宅，总建筑面积约4．3万舒，塔楼最大高度99．50n·。两栋塔楼间设置300宽抗震缝。设两层地下室，主要功能为地下汽车库及设备用房，地下两层为人防地下室，人防抗力等级为甲类6级：塔楼采用剪力墙混凝土结构，塔楼平面满足规则性满足要求，高宽比约6．5。2．2使用条件①建筑结构安全等级二级，地基基础设计等级甲级．抗震设防类别为标准设防类(丙类)，设计使用年限为50年；②抗震设防烈度Ⅶ度，设计基本地震加速度值为O．109，设计地震为第一组，Ⅱ类场地

4、；③基本风压：位移计算时取0．75kN，m2，承载力计算刚取0．90kN，m2，地面粗糙度c类；④主要使用荷载标准值(kN，m2)。2．3结构型式、主要构件尺寸和材料2．3．1结构形式厦抗震等级高层建筑结构平面布置应力求简单，规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位：避免在凹角和端酃设置楼电梯间；避免楼电梯间位置偏置，以免产生扭转的影响。本工程全部采用剪力墙结构。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5—8的翦力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪

5、力墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗震性能较差．地震区应用经验不多。为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。抗震设计的多高层建筑，当地下窀项层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震等级应按七部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用j级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采_}{j二级或四级。抗震等级如下：塔楼及地下一层、剪力墙及框架抗震等级均为二级：地下两层，剪力墙及框架抗震等级均为三级。2．3．2结构主要构件尺寸(1)地下室底板4

6、00；地下室顶板180；地下室外墙350；地下一层框架粱400x800：顶板框架粱300×800(室内)，500×900，500x1000(室外)；顶扳次梁300x7。0·(2)塔楼框架柱soo×700、500x800；框架粱300×600、300×500、300×枷{次粱200×400、200×500；楼板loo．150；屋面板150。2．313主要材料(1)混凝七强度等级地下室底板C35、地下室外墙c30。抗渗等级P6，另掺膨胀剂塔楼：柱。c45，c30粱板．c30．c25。．(2)钢材：采用国产钢材H

7、RB400热轧钢筋(书)扛360N／mm2(20．36)：HRB335热轧钢筋㈨=300N／mm2(IO—18)；HPB235光面钢筋(由)L=210N，mm2(6—8)。2．4基础工程地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面。不仅仅由于该阶段设计过程的好与环将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础是整个工程造价的决定性因素，因此．在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。高层建筑的基础应选用整体性好。满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降的基础形式。

8、高鹾建筑宜设置地F室以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外．在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。本工程地基基础等级为甲级．将根据地质资料确定基础形式。2．5薮材料新技术的应用、对施工队伍的要求本工程设置两层地下室，地下室长向尺寸超过100岫，为尽量防止地北侧寒冷空气的“温度阻尼区”，从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的；在有采暖字调房间的建筑里，尽量