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摘要:在城市化进程中,城市人口的不断增长与建设用地规模限制之间存在着严重的矛盾。为了利用有限的土地承载更多的人口,需要不断提升建筑高度,这就导致了当前城市化进程中,大量的高层建筑项目开始规划建设。高层建筑具有土地利用率高、功能较齐全等优点。但是,不断增长的高度必然需要更先进的施工技术来支撑,从而保证高层建筑的整体结构强度和韧性。只有这样才能保证高层建筑的施工和使用安全,本文对高层建筑的设计和施工结构进行了分析。
关键词:高层建筑;结构;概念设计;结构体系分析
引言
建筑物的高度不能随意增加,它与人们的建筑结构设计和施工水平息息相关,为了保证高层建筑设计和施工的安全和质量,我们需要把重点放在结构上。建筑高度的增加会导致建筑结构中重力的增加。如果结构设计不合理,很难支撑住巨大的建筑重量,进而会带来建筑稳定性和使用安全性的下降,对人们的生命财产安全构成极大威胁。对此,我们需要对高层建筑结构的体系设计进行分析和探讨,并用这种方法来促进高层建筑的安全。
1高层建筑结构设计的特点
1.1高层建筑的结构设计
建筑高度的增加需要相关技术和结构强度的支撑,这就解释了为什么高层建筑比普通建筑对结构设计技术和专业水平有更高的要求。对于高层建筑的结构设计来说,质量因素是非常重要的,因为结构的设计质量不仅关系到高层建筑各项功能的实现,而且对建筑工程的造价和工期有着相当大的影响。
1.2在高层建筑的结构选择和设计的过程中,水平力是最主要的因素
建筑物本身的水平力与高度正相关。随着建筑高度的增加,结构在水平方向受力越大。建筑结构一旦不能适应水平力的作用,将对建筑的安全产生严重的影响,这就意味着在高层建筑设计时必须注意水平构件。
1.3在保证高层建筑承载力的基础上注重用刚度的加强来抵抗侧向力
建筑高度的增加必然导致重心的提升。建筑物的重心越高,建筑物的稳定性就越差,因为侧向力对建筑物的影响越严重,一旦侧向力得不到有效控制,就会引起高层建筑的侧向位移,严重威胁大楼的正常运行。
1.4在高层建筑结构选择和设计过程中要注重减轻建筑自重
在施工过程中为了增加建筑物的高度,必然导致建筑物本身重量的增加。自重的增加会对建筑物的使用造成很大的不利影响。例如,在地震中,自重建筑的抗震性能往往较差,而且在基础和桩基础上有巨大的压力,这将影响建筑物的整体质量。因此,在建筑结构设计中,必须考虑减轻高层建筑的重量,并采用新型高强度材料有效地减轻建筑的重量。
1.5高层建筑的抗风结构的选择和设计过程中,要进行位移值计算
高层建筑的迎风面积变大了,所以,需要我们对相关的位移值进行计算,从而来对结构加以优化设计,从而提升建筑的抗风能力。
1.6具有特殊的抗震要求的高层建筑,应该认真检测地质情况
地基是建筑工程建设的最重要基础,特别是对于高层建筑这样的工程项目来说一定要重视地基选址工作,通过对地质状况进行深入勘测来保证地基的稳定性。
1.7在高层建筑的地基结构的选择和设计的过程中,要保证结构合理性
高层建筑设计合理性体现在承载力、刚度这两个方面。
2高层建筑的结构体系
高层建筑结构体系由剪力墙、框架、筒体和框架剪力墙组成。在进行结构体系设计工作时,不知道要注意这些构件体系的有效性,还要促进它们的相互排列和组合的优化。通过这种方法,可以提高高层建筑结构体系的水平,利用较好的结构承载力和刚度,保证高层建筑的稳定性和安全性。以下是对这些结构的详细分析。
2.1框架结构体系
在节点处将建筑物中的梁、柱连接起来,形成具有良好承载力的框架结构。然而,由于框架结构缺乏抗侧刚度,非结构构件容易受到地震破坏,这也是框架结构只适用于底层建筑的原因。除了上述抗侧刚度不足的缺点外,框架结构还有很多优点:首先,平面设置灵活,立面设计多变。由于采用框架结构,整个建筑有大量的可用空间,这为空间类型的选择提供了很大的选择,无论是餐厅、商务室、教室还是会议室、车间都可以;其次,框架结构的施工难度较小,无论是采用预制构件还是采用定型模板进行现浇都可以达到,这得益于框架结构的简化,较理想的施工方法是现浇法,这种方法具有较好的抗震性能。
2.2剪力墙结构体系
在高层建筑结构体系中剪力墙结构体系主要负责的是竖向水平载荷,尽管水平方向上的载荷承载能力也是有的。高层建筑利用剪力墙结构可以实现很好的侧向稳定性,这种强度高、刚度大并且整体性好的结构体系可以保证高层建筑在地震中保持很好的稳定性。经过对发生过地震地区的建筑结构调查可以发现,应用了剪力墙结构体系的建筑受到的地震伤害是相对较轻的,这也在实践中证明了剪力墙结构体系的抗震价值。一般来说,应用剪力墙结构体系的建筑建设应当划分成两个方面来看,对于地震频发地区应用剪力墙结构体系的建筑来说最适宜的高度是十五层楼以上;对于几乎不发生地震地区的建筑结构来說,高度达到140m的建筑也是可以应用剪力墙结构体系的。在我国当前的建筑结构体系中,高度在10层楼到30层楼之间的建筑中有很大的部分都选择了使用剪力墙建筑结构来保证建筑的稳定性和安全性。
在建筑中应用剪力墙结构的时候需要注意一些事项:首先,建造剪力墙结构建筑的过程中为了在保证建设质量的基础上提升建造速度可以积极的利用滑升模板、大模板等建造方法;其次,在建造过程中应当对墙间距进行准确控制,间距不可以太大;在缺点方面剪力墙结构还有平面布置不灵活、结构自重大等缺点。
2.3筒中筒结构体系
筒中筒结构体系是高层建筑结构体系中的重要组成部分,它的主要作用是抵抗水平方向上的力,在结构体系构成上主要包含了一个或多个筒体,这种多筒体的结构强度和水平力承载能力可以很好的满足高层建筑的要求,同时其具有的优秀抗扭刚度也很好的保证了建筑的稳定性。筒中筒结构体系是包含了很多个基本形式的,主要的结构形式有框筒、实腹筒和桁架筒这三种。
3结束语
城市化的不断推进,决定了城市建筑的高层化将是一个长期的趋势。这种趋势不仅会促进城市化的发展,而且会给人们的生命财产带来严重的安全威胁。因此,为了更好地发挥高层建筑对城市化进程的推动作用,需要相关人员对高层建筑结构进行全面有效的分析,并在此基础上进行有效的设计。这样,通过更有效的结构设计和施工,可以为高层建筑的建设和使用提供有效的保障,从而促进城市的发展更好的发展。为了更好地进行高层建筑结构设计,相关设计人员必须有效地了解和掌握相关的高层建筑结构特点和相关的结构体系。在此基础上,合理设计建筑结构,最终目的是保证结构的强度和稳定性,从而为整个建筑提供有效的支撑。
参考文献
苏保国, 吕福庆. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(020):862.
陈欢. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 中国房地产业:理论版, 2012(7):232-232.
苟文清. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012, 000(025):1-3.
身份证号:37252519780827332X 山东 聊城 252200
身份证号:372525197703013337 山东 聊城 252200
身份证号:37252519740725331X 山东 聊城 252200
关键词:高层建筑;结构;概念设计;结构体系分析
引言
建筑物的高度不能随意增加,它与人们的建筑结构设计和施工水平息息相关,为了保证高层建筑设计和施工的安全和质量,我们需要把重点放在结构上。建筑高度的增加会导致建筑结构中重力的增加。如果结构设计不合理,很难支撑住巨大的建筑重量,进而会带来建筑稳定性和使用安全性的下降,对人们的生命财产安全构成极大威胁。对此,我们需要对高层建筑结构的体系设计进行分析和探讨,并用这种方法来促进高层建筑的安全。
1高层建筑结构设计的特点
1.1高层建筑的结构设计
建筑高度的增加需要相关技术和结构强度的支撑,这就解释了为什么高层建筑比普通建筑对结构设计技术和专业水平有更高的要求。对于高层建筑的结构设计来说,质量因素是非常重要的,因为结构的设计质量不仅关系到高层建筑各项功能的实现,而且对建筑工程的造价和工期有着相当大的影响。
1.2在高层建筑的结构选择和设计的过程中,水平力是最主要的因素
建筑物本身的水平力与高度正相关。随着建筑高度的增加,结构在水平方向受力越大。建筑结构一旦不能适应水平力的作用,将对建筑的安全产生严重的影响,这就意味着在高层建筑设计时必须注意水平构件。
1.3在保证高层建筑承载力的基础上注重用刚度的加强来抵抗侧向力
建筑高度的增加必然导致重心的提升。建筑物的重心越高,建筑物的稳定性就越差,因为侧向力对建筑物的影响越严重,一旦侧向力得不到有效控制,就会引起高层建筑的侧向位移,严重威胁大楼的正常运行。
1.4在高层建筑结构选择和设计过程中要注重减轻建筑自重
在施工过程中为了增加建筑物的高度,必然导致建筑物本身重量的增加。自重的增加会对建筑物的使用造成很大的不利影响。例如,在地震中,自重建筑的抗震性能往往较差,而且在基础和桩基础上有巨大的压力,这将影响建筑物的整体质量。因此,在建筑结构设计中,必须考虑减轻高层建筑的重量,并采用新型高强度材料有效地减轻建筑的重量。
1.5高层建筑的抗风结构的选择和设计过程中,要进行位移值计算
高层建筑的迎风面积变大了,所以,需要我们对相关的位移值进行计算,从而来对结构加以优化设计,从而提升建筑的抗风能力。
1.6具有特殊的抗震要求的高层建筑,应该认真检测地质情况
地基是建筑工程建设的最重要基础,特别是对于高层建筑这样的工程项目来说一定要重视地基选址工作,通过对地质状况进行深入勘测来保证地基的稳定性。
1.7在高层建筑的地基结构的选择和设计的过程中,要保证结构合理性
高层建筑设计合理性体现在承载力、刚度这两个方面。
2高层建筑的结构体系
高层建筑结构体系由剪力墙、框架、筒体和框架剪力墙组成。在进行结构体系设计工作时,不知道要注意这些构件体系的有效性,还要促进它们的相互排列和组合的优化。通过这种方法,可以提高高层建筑结构体系的水平,利用较好的结构承载力和刚度,保证高层建筑的稳定性和安全性。以下是对这些结构的详细分析。
2.1框架结构体系
在节点处将建筑物中的梁、柱连接起来,形成具有良好承载力的框架结构。然而,由于框架结构缺乏抗侧刚度,非结构构件容易受到地震破坏,这也是框架结构只适用于底层建筑的原因。除了上述抗侧刚度不足的缺点外,框架结构还有很多优点:首先,平面设置灵活,立面设计多变。由于采用框架结构,整个建筑有大量的可用空间,这为空间类型的选择提供了很大的选择,无论是餐厅、商务室、教室还是会议室、车间都可以;其次,框架结构的施工难度较小,无论是采用预制构件还是采用定型模板进行现浇都可以达到,这得益于框架结构的简化,较理想的施工方法是现浇法,这种方法具有较好的抗震性能。
2.2剪力墙结构体系
在高层建筑结构体系中剪力墙结构体系主要负责的是竖向水平载荷,尽管水平方向上的载荷承载能力也是有的。高层建筑利用剪力墙结构可以实现很好的侧向稳定性,这种强度高、刚度大并且整体性好的结构体系可以保证高层建筑在地震中保持很好的稳定性。经过对发生过地震地区的建筑结构调查可以发现,应用了剪力墙结构体系的建筑受到的地震伤害是相对较轻的,这也在实践中证明了剪力墙结构体系的抗震价值。一般来说,应用剪力墙结构体系的建筑建设应当划分成两个方面来看,对于地震频发地区应用剪力墙结构体系的建筑来说最适宜的高度是十五层楼以上;对于几乎不发生地震地区的建筑结构来說,高度达到140m的建筑也是可以应用剪力墙结构体系的。在我国当前的建筑结构体系中,高度在10层楼到30层楼之间的建筑中有很大的部分都选择了使用剪力墙建筑结构来保证建筑的稳定性和安全性。
在建筑中应用剪力墙结构的时候需要注意一些事项:首先,建造剪力墙结构建筑的过程中为了在保证建设质量的基础上提升建造速度可以积极的利用滑升模板、大模板等建造方法;其次,在建造过程中应当对墙间距进行准确控制,间距不可以太大;在缺点方面剪力墙结构还有平面布置不灵活、结构自重大等缺点。
2.3筒中筒结构体系
筒中筒结构体系是高层建筑结构体系中的重要组成部分,它的主要作用是抵抗水平方向上的力,在结构体系构成上主要包含了一个或多个筒体,这种多筒体的结构强度和水平力承载能力可以很好的满足高层建筑的要求,同时其具有的优秀抗扭刚度也很好的保证了建筑的稳定性。筒中筒结构体系是包含了很多个基本形式的,主要的结构形式有框筒、实腹筒和桁架筒这三种。
3结束语
城市化的不断推进,决定了城市建筑的高层化将是一个长期的趋势。这种趋势不仅会促进城市化的发展,而且会给人们的生命财产带来严重的安全威胁。因此,为了更好地发挥高层建筑对城市化进程的推动作用,需要相关人员对高层建筑结构进行全面有效的分析,并在此基础上进行有效的设计。这样,通过更有效的结构设计和施工,可以为高层建筑的建设和使用提供有效的保障,从而促进城市的发展更好的发展。为了更好地进行高层建筑结构设计,相关设计人员必须有效地了解和掌握相关的高层建筑结构特点和相关的结构体系。在此基础上,合理设计建筑结构,最终目的是保证结构的强度和稳定性,从而为整个建筑提供有效的支撑。
参考文献
苏保国, 吕福庆. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(020):862.
陈欢. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 中国房地产业:理论版, 2012(7):232-232.
苟文清. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012, 000(025):1-3.
身份证号:37252519780827332X 山东 聊城 252200
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