HOME / TIME
广东深圳专业医疗设备产品外观工业产品设计高层建筑结构设计探讨
-高层建筑结构设计探讨
2019/03/05
本文就高层建筑结构设计的各个方面进行分析,阐述了高层建筑结构设计的要点、结构设计的原则和结构设计中的相关问题及解决措施,以期提高结构广东深圳专业血凝分析仪核酸提取仪产品设计公司探讨智能变电站一次设备设计工程师在处理高层建筑方面的设计能力。

  关键词:结构设计;高层建筑;设计能力
  中图分类号: TB482 文献标识码: A
  引言
  随着高层建筑结构高度、复杂程度等的不断增加,高层建筑结构设计也带来了许多新的课题和更高的挑战。
如何设计出安全、功能齐全、舒适美观、经济合理,同时又要符合人们精神生活要求,满足人们生产和生活的需求的建筑,是结构设计师们必须要面对和解决的首要问题。
为此,本文对高层建筑结构设计进行了简要的探讨。

  一、高层建筑结构设计特点
  1、结构复杂
  高层建筑设计中要用到许多专业知识,结构专业用的最多,最为重要。
它的设计比较复杂,不同于低层、多层建筑结构设计广东深圳专业医疗器械仪器外观工业产品设计医疗建筑的人性化设计,设计的结构直接关系到建筑平面布置,建筑物形状,楼层高度,机电管道的设置,施工技术要求,工期的长短和工程造价的高低等许多方面。

  2、高层建筑结构设计时尽量减轻自重
  在同样的地基条件下,减轻自重更有利于加大楼层的高度,同时可以获得更高的经济效益。
减轻自重在一定程度上可以减少地震的破坏性,是提高结构抗震能力的有效办法。
如果高层建筑的质量很大,作用在结构上的地震剪力大,而且高层建筑重心高地震造成的倾覆力矩大,破坏性也就越强。
因此,在高层建筑房屋中,结构构件在保证高强度材料的前提下,各种非结构构件和围护墙体都应当采用轻质材料以减轻房屋自重。
这样有利于减小结构刚度和地震破坏强度,节省材料,降低成本,充分利用有限的土地面积创造更大的建筑面积。

  3、使结构具有足够的抵抗侧向力和刚度的能力
  高层建筑结构设计中,不仅要求整体结构能够承受足够的垂直负荷,而且必须使结构具有足够的抵抗侧向力和刚度的能力,不至于因受到侧向力作用时发生超出允许范围的侧向偏移。
如果侧向位移太大,会使楼层重心偏移,造成居民的惊慌,影响楼层内居民的正常学习、工作和休息。
甚至还会使家居的墙体出现倾斜,装饰脱广东深圳专业医用电子产品外形工业产品设计产品落或出现裂纹,整个楼层里的水气管道、电梯发生异常,框架结构破坏等。

  4、每层的承载力相符合
  高层建筑设计时,严格计算地基的承载能力与上层的结构承载力相符合。
每层都具有一定的纵向和横向承载能力,为用户提供良好的工作、生活环境。
外墙、窗玻璃及其他围护和装饰构件,必须有足够的承载力,并与主体结构有可靠的连接,防止房屋在风荷载作用下产生局部损坏。

  5、高层建筑要比其他建筑具备更全面的抗震设防系统
  高层建筑的楼道一定要宽敞,以防火灾发生时,人员逃亡时出现踩踏、拥挤现象。
在高层建筑选址时,要严格进行实地考察勘测,选择位于开阔平坦、质地坚硬的场地,对抗震有重要的作用。
避开经常发生自然灾害,地质酥软的场地,比如河岸、断层破碎带、泥石流、滑坡多发地带等地方。
任何时候都不得出于各种原因建造一些危害人类健康、伤及人类生命的建筑物。

  二、高层建筑结构设计的要点 广东深圳专业医疗产品开发工业产品设计在建筑结构设计中剪力墙结构设计的运用
  1、水平载荷成为决定因素
  对于任何一个建筑结构都要承受风产生的水平荷载和垂直荷载的共同作用,还应具有抵抗地震作用的能力。
在较低楼房中,水平荷载产生的位移和内力都很小,对结构的影响也就较小,往往让以重力为代表的竖向荷载控制着整体的结构设计;但在较高楼房中却是由水平荷载起到决定性的作用。
随着楼房层数的增多,水平荷载也就越来越成为结构设计中的重要控制因素。
一方面从某一高度的楼房来看,竖向荷载的地震作用和风荷载的数值,会随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化;另一方面,因为楼面使用和楼房自重荷载在竖构件中所引起的弯矩和轴力的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,是与楼房高度的两次方成正比。

  2、侧移成为控制指标
  在高层建筑结构设计中结构侧移是关键因素,由于楼层的增加,在水平荷载作用下结构的侧向变形也会逐渐增大。
设计高层结构时,不仅要求具有足够的抗侧刚度,让结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,从而保证良好的居住和工作条件;还要求结构具广东深圳专业医疗电子产品开发公司工业产品设计产品故事:让产品活起来有足够的强度,能够可靠地承受风荷载作用产生的内力。

  3、轴向变形不容忽视
  在高层建筑结构中,由于楼层数多,轴力值很大,高度大,还有沿高度积累的轴向变形显著,轴向变形会使高层建筑结构的分布与内力数值产生显著的改变。
由于连续梁弯矩的影响,在采用框架体系和框--墙体系的高楼中,中柱的轴向压缩变形会大于边柱的轴向压缩变形,而框架中柱的轴压应力通常也要大于边柱的轴压应力。
对于侧移和构件剪力的影响,应该和考虑竖向杆件轴向变形的剪力相比较,在不考虑竖杆件轴向变形时,结构顶点侧移减小一半以上,各构件水平剪力的平均误差可能要达到30%以上。

  4、结构延性是重要设计指标
  延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低,且有足够塑性变形能力的一种性能,通常会用延性比来表示。
对于那些受弯构件来说,它会随着荷载增加,首先要受拉区混凝土出现裂缝,表现出非弹性变形,然后受拉钢筋屈服,受压区混凝土压碎,受压区高度减小,构件最终破坏。
为了使建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,尤其需要在构造上采用适当的设计,以确保结构设计具有很好的延性。

  三、高层建筑结构设计的原则
  1、选用适当的计算简图
  结构计算是在计算简图的基础上进行的,因计算简图选用不当而导致结构安全事故常常发生,所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。
计算简图还应有相应的构造措施来保证。
实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

  2、选择合适的基础方案
  基础设计应根据工程地质条件,上部结构类型与载荷分布,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的基础方案,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力,必要时应进行地基变形验算。
基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。
通常情况下,同一结构单元不宜用两种不同的基础类型。

  3、合理选择结构方案
  一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案,也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。
结构体系应受力明确,传力简捷。
同一结构单元不宜混用不同结构体系,地震区应力求平面和竖向规则。
总而言之,必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析,并与建筑、电、水、暖等专业充分协商,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时应进行多方案比较,择优选用。

  4、正确分析计算结果
  在结构设计中普遍采用计算机技术,但是由于目前广东深圳专业医用器材仪器外观工业产品设计中国工业设计行业现状及趋势软件种类繁多,不同软件往往会导致不同的计算结果。
因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。
在计算机辅助设计时,由于结构实际情况与程序不相符合,或人工输入有误,或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析,慎重校核,做出合理判断。

  5、采取相应的构造措施
  结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”,注意构件的延性性能;加强薄弱部位;注意钢筋的锚固长度;考虑温度应力的影响等。

  四、结语 广东深圳专业医用仪器设备外观工业产品设计研发动态
  高层建筑存在诸多问题,高难度,高技术,高风险都需要大量技术工作人员去解决。
高层建筑的结构设计,要具体问题具体分析。
总的来说,概念设计和结构选型是极其重要的。
概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能合理地处理构件与结构、结构与结构的关系。
只有精益求精、对自己设计的每一项工程负责,不断学习、汲取前人的经验和教训,才能真正地做好结构设计工作。

  
  参考文献
  [1]吴晓琳.浅析高层建筑结构设计与特点[J].中国高新技术企业,2009(11).
  [2]何辉,吴祖跃.浅谈高层建筑结构的设计与分析[J].科技创新导报,2009(13).
  [3]李彦明,王红宇.混凝土结构设计的一些常见问题分析[J].科技创新导报,2009(22).
微信
粤ICP备16001253号-1