资源描述：
《浅谈新时期下高层建筑中结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、浅谈新时期下高层建筑中结构设计 摘要:随着我国建筑行业的迅猛发展，近年来，我国城市建筑物如雨后春笋般地建设起来，其中绝大多数是功能合理、结构安全的典范。本文结合工程实例，简要分析了新时期下高层建筑中的结构设计。关键词:新时期；高层建筑；结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：随着我国经济的高速发展，人们对建筑等行业的要求越来越高。由于建筑功能和城市规划的需要，加之建设用地的紧张，高层建筑的层数在不断增多。另一方面，层数日渐增多的高层公共建筑为满足不同用户的需要和适应新时期下社会高效率、快节奏的要求，而发展为高层综合大厦
2、。一、工程案例1.1工程概况本工程为高层商住楼,剪力墙结构,6度设防,修正后的基本风压为0.4kN/m2；地下1层,地上32层,嵌固端可取地下室顶板处；地下室层高为3.9m,首层层高为7.1m,2层层高为3.6m,其余各层层高均为2.9m,深化前的住宅标准层平面布置图(如图1.1所示)。图1.1标准层平面图(深化前)1.2问题的提出和深化方法6(1)分析图1.1,由文献[1]4.3.3条可知,l/Bmax=7100/18900=0.376>0.35,规则性判断为平面不规则类型中的凹凸不规则,同时经初步计算,在尽可能加长墙肢的情况下,
3、即使首层墙厚取400mm,亦无法满足侧向刚度比的要求,竖向不规则类型判断为侧向刚度不规则。显然,本工程已有两项超出规则性的要求,需按《建筑抗震设计规范》GB50011-2008中第3.4.3条的要求进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。根据笔者以往的经验,若不深化平面形状,盲目采取加强措施,必然要付出沉重的经济代价,甚至会对“控制成本,降低造价”造成致命的打击。由于在建筑平面的中部增加部分楼板对建筑功能的使用和立面的影响较小,经多方协商,发展商同意修改,修改后的平面布置(如图1.2所示)。但对首层商业
4、区降低层高的建议因牵连过多,最后决定维持不变。图1.2标准层平面图(深化后)(2)分析图1.1的剪力墙布置,核心筒位置的墙体布置似乎偏多,刚度偏大。经建模初算,其部分计算数据如表1.2.2所示:表1.2.26由表中数据分析可知,结构平面布置中的核心筒处,其剪力墙数量有消减的余地。适当消弱结构中部的刚度,除了对控制结构扭转效应有利外,更直接的效果就是降低造价。假设所有墙厚均为200mm,仅削去核心筒处的部分墙体(如图1.2所示),就可减少混凝土用量:0.96×(3.9+7.1+3.6+30×2.9)≈124.2m3以及扣除原有墙体内的
5、大量钢筋,其经济性是十分可观的。另外,本工程为高层建筑,核心筒以外的其它墙肢,其长度可每隔5～7层缩短一次,但应检查控制值(如位移比、轴压比等)是否满足规范要求和确保墙肢长度大于墙厚的8倍,避免墙体演变为短肢剪力墙。(3)板中受力钢筋不同强度等级的使用比较。本工程大部分板块的板跨都不大,计算后发现基本为构造配筋,即由最小配筋率控制,而最小配筋率与钢筋强度等级直接相关。本工程标准层的梁板砼强度等级采用C25,对比如下:一级钢:ρmin=max{0.2%,0.45ft/fy}=0.27%三级钢:ρmin=max{0.2%,0.45ft/
6、fy}=0.20%目前,市面上三级钢与一级钢的价位相差不多,三级钢与一级钢的强度比fy3/fy1=1.714,当结构采用大板且为受力控制时,三级钢的优越性更明显；再者,用三级钢还有个好处,就是支座筋相对不易被踩下去,而底筋不需要弯钩,可减少施工工序。6(4)本工程-1～11层,其剪力墙混凝土强度等级采用C45,往上约每隔5层变化一次,直到为C30时不再变化。分析表2.2.2,本工程若把墙最高砼强度等级再适当提高(如采用C60),降低轴压比后,有部分墙肢其长度可进一步缩减。发展商出于对整个楼盘统一技术措施的考虑,且经初步估算后,工程造
7、价已在可接受范围,故仍控制墙砼的最高强度等级为C45。二、总结深化方法和途径2.1形状深化比尺寸深化更有意义在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状简单、规则,刚度和承载力分布均匀,平面长度不宜过长,突出部分长度不宜过大(图2.1)；L、等值宜满足表2.1的要求；高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收,结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。相信大部分的结构工程师都曾遇过类似情况:当一幢高层建筑的结构平面布置和竖向布置简单、规则、均匀,那么其各项指标的校核验算会很容易满足规范
8、的要求,反之,则需花一番苦功才能令各项指标勉强满足规范要求。结果可能是墙柱截面尺寸大得惊人,单位面积重量严重超标,不仅造价上去了,而且还影响部分建筑功能的使用。6本人认为，结构设计人员一定要注重概念设计,在建筑方案阶段就应积极介入,运
