簡析建筑結(jié)構(gòu)高寬比

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1、簡析建筑結(jié)構(gòu)高寬比???摘?要：高寬比是結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，整體穩(wěn)定，抗傾覆能力，承載能力和經(jīng)濟(jì)合理的宏觀控制指標(biāo)，以最小投影寬度，等效寬度等合理指標(biāo)控制高寬比，對(duì)高層建筑突破高度比限值后采取相應(yīng)的措施。???關(guān)鍵詞：高寬比限值?高寬比計(jì)算抗側(cè)剛度?最小投影寬度?等效寬度???1前言???房屋的高寬比是指房屋的總高度與總寬度（最小寬度）的最大比值，在建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)人員往往把握不好高寬比的取值，以及規(guī)范、規(guī)程中高寬比限值的實(shí)際意義，特別是高層建筑，超過規(guī)范、規(guī)程的高寬比限值的建筑，不知道如何著手，因此，我們有必要弄清房屋高寬比的計(jì)算

2、方法，以及規(guī)范、規(guī)程中有關(guān)高寬比限值的實(shí)際意義，探討高層建筑中超過高寬比限值的建筑在設(shè)計(jì)中的產(chǎn)生問題解決方法。???我國現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001（2008版）中，并無高寬比限值，而《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3—2002對(duì)高層建筑規(guī)定：A級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑的高寬比不宜超過規(guī)范中表4.2.3—1表中規(guī)定數(shù)值，B級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑的高度比不宜超過規(guī)范中表4.2.3—2表中數(shù)值，均沒有把高寬比作為一項(xiàng)限制指標(biāo)，是“適用的最大高寬比”，即當(dāng)高寬比超過這個(gè)規(guī)定值時(shí)，規(guī)程中的內(nèi)容不一定完全適

3、用，需經(jīng)設(shè)計(jì)人員采取一定的措施，通過計(jì)算、構(gòu)造來滿足有關(guān)要求，以保安全。???2高寬比與結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，整體穩(wěn)定，抗傾覆能力的關(guān)系???2.1建筑應(yīng)具有充分的剛度，在高層建筑設(shè)計(jì)中，側(cè)向剛度為主要考慮的因素，這是因?yàn)楸仨毾拗扑轿灰疲乐巩a(chǎn)生二階P~△效應(yīng)使建筑失穩(wěn)，另外必須控制位移在一個(gè)相當(dāng)小的范圍內(nèi)，使結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)需要限制裂縫不超過允許范圍，保證填充墻、等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，避免產(chǎn)生明顯的損傷，還有結(jié)構(gòu)必須具有充分的剛性，用以防止動(dòng)力運(yùn)動(dòng)較大時(shí)對(duì)居住者產(chǎn)生不舒適感，避免柔性狀態(tài)工作以致使建筑過于敏感。抗側(cè)剛度的主要

4、控制參數(shù)，我國有關(guān)規(guī)范均采用控制層間位移角來實(shí)現(xiàn)，即層間最大位移與層高之比=Qi，實(shí)際上，高層建筑的側(cè)向剛度控制，就是通過對(duì)其層間位移角加以控制而實(shí)現(xiàn)的，而層間位移的控制就是對(duì)構(gòu)件的截面大小、剛度大小、抗側(cè)構(gòu)件的設(shè)置，如平面的設(shè)置（框架跨數(shù)、剪力墻間距）等，豎向的設(shè)置（高度、層數(shù)、層高），這樣就關(guān)聯(lián)到了整個(gè)建筑的高寬比這樣一個(gè)宏觀控制的相對(duì)指標(biāo)。???2.2結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)，主要是控制和驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在風(fēng)或地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的P~△效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)性能降低的影響，以及由此引起的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。通過計(jì)算分析，影響P~△效應(yīng)及結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的主要參數(shù)是結(jié)構(gòu)的剛

5、重比，所謂剛重比就是結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載之比，剛重比是一個(gè)與水平力大小無關(guān)的一個(gè)參數(shù)，僅與結(jié)構(gòu)自身的幾何形狀，結(jié)構(gòu)自重，有關(guān)的參數(shù)，而結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度是與結(jié)構(gòu)自身抗側(cè)構(gòu)件的設(shè)置等有關(guān)的參數(shù)（如前所述），因此，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)是與建筑的高寬比緊密相關(guān)的，在控制結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)，也就必然要考慮結(jié)構(gòu)高寬比。在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定滿足規(guī)范要求的同時(shí)，結(jié)構(gòu)的高寬比取值也是在一個(gè)合理的范圍。在實(shí)際計(jì)算中，一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通常不需考慮P~△效應(yīng)（滿足Ejd≥2.7H2???????Di≥20/hi（i=1、2……h(huán)）有時(shí)當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載較小時(shí)，結(jié)構(gòu)剛度雖然較

6、低，但結(jié)構(gòu)計(jì)算位移仍能滿足限值要求，但剛重比并不一定滿足要求，因此，對(duì)剛重比控制是與水平力大小無關(guān)的。???2.3整體傾覆與高寬比的關(guān)系??《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)堆積》JGJ3-2002對(duì)高層建筑高寬比大于4的高層建筑?；A(chǔ)底石不應(yīng)出現(xiàn)抗筋區(qū)，對(duì)于高寬比不大于4的建筑零動(dòng)區(qū)面積不大于基礎(chǔ)底面積的15%，對(duì)高層建筑，尤其是高寬比大于4的高層建筑，整體抗傾覆提出了更嚴(yán)格要求。???傾覆力矩??Mov=Vo（H+C）???抗傾覆力矩????3高寬比的計(jì)算???高寬比的計(jì)算應(yīng)遵守以下的要求：???3

7、.1一般情況下，按所考慮的方向的最小投影寬度計(jì)算高寬比，對(duì)突出建筑物平臺(tái)很小的局部結(jié)構(gòu)，一般不作為計(jì)算寬度。???3.2對(duì)帶有裙房的高層建筑，當(dāng)裙房的面積和剛度相對(duì)于其上部塔樓的面積和剛度較大時(shí)，宜取裙房以上部分的房屋高度和寬度計(jì)算高寬比。???3.3對(duì)于難以采用最小投影寬度計(jì)算高度比的情況，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際確定合理的計(jì)算方法。???4結(jié)語???根據(jù)上述分析，房屋高寬比是一個(gè)對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定，抗傾覆能力，承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制指數(shù)。對(duì)結(jié)構(gòu)在側(cè)向位移、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗傾覆能力，承載能力等能滿足相應(yīng)要求下，而高寬比的規(guī)定，不是一個(gè)必須

8、要滿足的條件，也不是判別結(jié)構(gòu)規(guī)劃與否并作為超限高層建筑抗震專項(xiàng)審查的一個(gè)指標(biāo)，而實(shí)際上，許多工程是超過這一規(guī)定的，如上海金茂大廈88層高420米，高寬比達(dá)7.6，深圳地王大廈高寬比為8.8，均超過“高規(guī)”的