以某工程为例谈高层建筑结构设计

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1、以某工程为例谈高层建筑结构设计　　【摘要】：本文结合国内某建筑工程，分析了该工程的地质条件、地基处理及基础形式、结构主体方面的设计，并利用软件对该结构进行设计计算，最后对结果进行分析。结果显示，该建筑结构满足规范要求，抗震性能满足设计要求。【关键词】：工程；高层建筑；结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：眼下，经济的飞速发展，促使着房屋建筑逐渐由单层、多层向高层阔步发展。但由于目前房屋建筑结构设计周期短，任务重,大多数结构设计仅是根据已确定好的平面和竖向布置,先假定好构件尺寸,通过电算来调整结构的周期、位移、刚度比等,以至于房屋建好后在经济、实用、安全方面留下遗憾。一、

2、工程概况7某高层建筑总长60.8m，总宽19m，总高65.10m。地上十五层，地下一层。地下室层高7.4m（含局部设备夹层层高3.2m），一二层层高5.1m，三至十二层层高3.9m，十三至十五层层高4.8m。其中一至十二层为办公室，十三层至十五层为实验室，地下部分为车库和设备用房。总建筑面积18182.26m2，建筑占地面积2130.40m2。此建筑设计使用年限50年，为二类建筑，建筑耐火等级为一级，屋面防水等级为二级，地下室防水等级为二级(配电室为一级)。二、自然条件及地质情况本工程场地地震基本烈度8度，设计基本地震加速度0.2g，设计地震分组第一组，建筑场地类别Ⅲ类。100年遇基

3、本风压0.45kN/m2，50年遇基本雪压0.25kN/m2，场地标准冻深0.68m。场地地基土自上而下可划分为16层，从上至下依次为耕土，层厚0.4~0.5m；湿陷性黄土，层厚2.5~3.6m；细砂，层厚0.5~1.5m；粉土，层厚0.6~1.9m；粉质黏土，层厚1.9~3.8m；粉土，层厚1.5~3.1m；细砂，层厚4.0~5.2m；粉土，层厚5.7~7.3m；细砂，层厚1.1~3.4m；粉砂，层厚1.6~3.7m；细砂，层厚3.1~4.2m；粉质黏土，层厚3.5~4.4m；粉土，层厚3.0~5.9m；粉质黏土，层厚3.4~5.1m；细砂，层厚4.7~5.6m；粉土，未揭穿，主要

4、由第四系上更新统河流相冲、洪积层。地下水稳定水位标高为425.6m至425.9m，地下水对混凝土及混凝土中的钢筋具弱微腐蚀性，场地为非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为Ⅰ级(轻微)，湿陷性分类乙类。按非液化场地设计。本场地可不考虑软弱土的震陷影响，为稳定场地。三、地基处理及基础形式7为了提高地基承载力，本工程主楼不应采用天然地基，拟采用CFG桩进行地基处理，经计算，桩径400mm，正方形布置，间距1400mm，桩长16.50m，桩体混凝土强度不小于20MPa，要求单桩承载力特征值≥550kN，处理后复合地基承载力特征值≥380Kpa。地基基础设计等级乙级。根据场地地质情况及地基承载力大小

5、，最终确定主楼采用梁板式筏型基础，门厅及地下车库采用钢筋混凝土柱下条形基础。另外，由于此建筑主楼与门厅、地库重量相差较大，为了减小两部分之间因不均匀沉降所引起的上部结构间的内力，在与主楼相连的门厅处从基础至顶层设置沉降后浇带，后浇带采用比相应结构部位高一级的微膨胀混凝土，施工期间后浇带两侧构件应妥善支撑，并且要在两侧结构单元沉降基本稳定后再进行浇筑，这是兼顾经济利益与施工工艺的有效措施。四、结构主体设计1.结构选型7根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008规定，本建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类）。考虑到主楼一层大厅为双层中空，建筑功能布局多为开敞办公区、视频大会议

6、室、监控室等大空间以及建筑外形要求美观、大方等方面因素，故本建筑主体部分采用钢筋混凝土框架———抗震墙结构形式，这种结构体系兼顾了框架结构和抗震墙结构的优势，既能使房屋空间布局灵活，又能使高层建筑结构满足较大刚度的要求。具体做法是在建筑电梯井筒及楼梯间四周布置抗震墙，以及东西两侧山墙分别设置抗震墙，其余部位水平剪力由框架柱和框架梁承担。参照规范规定，结构抗震等级为框架一级，抗震墙一级，地下车库框架三级。2.主要荷载取值表1设计采用的均布楼、屋面活荷载标准值kN/m2楼梯、阳台和上人屋面栏杆顶部水平荷载取0.5kN/m。高低层相邻的屋面，低层屋面考虑施工时临时荷载取4kN/m2。大型设

7、备按实际情况考虑。地震参数：场地特征周期0.45s，建筑结构的阻尼比0.05，多遇地震水平地震影响系数最大值0.16。3.主要受力构件尺寸取值表2结构主要竖向构件尺寸变化值mm×mm除地下车库顶板板厚为200mm、地下一层顶板厚为180mm外，其他各层楼板厚度均为120mm。4.主要结构材料选取表3主要结构构件的混凝土强度等级7此外，圈梁、构造柱、挑檐、雨篷及楼梯均采用C30混凝土。主要用于基础梁、板，墙和柱以及楼面梁的纵筋选用HPB235、HRB335、