芻議高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

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1、2011年12月噩阿嗣蓑晦園林、建筑、規(guī)劃與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)芻議高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)楊傳圣(江蘇中大建筑工程設(shè)計(jì)有限公司)摘要：本文主要介紹了高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)體會(huì)。關(guān)鍵詞：多塔樓；轉(zhuǎn)換層：結(jié)構(gòu)布置；概念設(shè)計(jì)引言眾所周知，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，以及城市土地資源的稀缺，使得城市里的高層建筑不斷涌現(xiàn)，他給我們帶來(lái)了更多的工作和生活的使用空間，也使得城市越來(lái)越美，如何在保證結(jié)構(gòu)安全舒適的前提下，滿足經(jīng)濟(jì)的合理性成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的所面臨的重大挑戰(zhàn)，本文結(jié)合工程論述高層設(shè)計(jì)參數(shù)的要求。1概念設(shè)計(jì)何謂抗震概念設(shè)計(jì)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》2．1．9條，其應(yīng)

2、根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。而高層建筑結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性，地震作用又具有不確定性，故在高層設(shè)計(jì)中更應(yīng)注重概念設(shè)計(jì)，重視結(jié)構(gòu)的選型和平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系，加強(qiáng)構(gòu)造措施。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有必要的承載能力、剛度和延性，從而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》3．4．1條，高層建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系，并應(yīng)具有必要的承載能力、剛度和變形能力，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致

3、整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承受重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用的能力，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取有效措施予以加強(qiáng)。高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位，結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，提高建筑結(jié)構(gòu)的冗余度。2抗震設(shè)防類別根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223—2008)第6．0．11條規(guī)定，高層建筑中，當(dāng)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)經(jīng)常使用人數(shù)超過(guò)8000人時(shí)，抗震設(shè)防類別宜劃為重點(diǎn)設(shè)防類。第6．o．12條規(guī)定，居住建筑的抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類。當(dāng)為高層住宅樓，其結(jié)構(gòu)單元內(nèi)經(jīng)常使用人數(shù)不超過(guò)8000人，那么抗震設(shè)防

4、類別應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防(丙)類，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。3工程介紹南京某高層總建筑面積約15萬(wàn)m：，地下兩層，地上有兩棟分別為25層及30層塔樓組成，最高總高度100m，由于底下三層為商業(yè)用房，故底層需要大空間以便滿足建筑功能的要求，在四層采用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，上部為剪力墻結(jié)構(gòu)的復(fù)雜高層。風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)取本地區(qū)100年一遇基本風(fēng)壓w廬0．45kN／m：，按C類地區(qū)(有密集建筑群的城市市區(qū))，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，地震加速度為O．19，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，由PKPM軟件進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)荷計(jì)算。其余計(jì)算參數(shù)的選擇均滿足規(guī)范和PKPM08用戶手冊(cè)及技術(shù)條件(S

5、ATwE)的有關(guān)要求。4平面設(shè)計(jì)一般建筑平面大多數(shù)為規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，但由于建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)決定在結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)上無(wú)法完全符合規(guī)范要求的“規(guī)則”，故在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)這些不規(guī)程的建筑應(yīng)采用必要的加強(qiáng)措施，該高層建筑，在平面設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)雖在上部住宅按單元設(shè)置抗震縫將其劃分為相對(duì)規(guī)則的兩個(gè)單望豎望望豎望望望望望塑望望望望望豎望望望望豎篁篁塑望豎豎望望望望望望r望望望望豎望望望望望望豎豎望應(yīng)選擇具有良好節(jié)能效果的窗型，杜絕采用節(jié)能效果較差的推拉窗，有條件的工程采用固定窗型，小型建筑工程可適應(yīng)性采用平開窗型。同時(shí)我們可合理采用新型節(jié)能材料，令其門窗的各類框料、密封件、附件、五金件及玻

6、璃具有較好的節(jié)能性。當(dāng)前具有良好節(jié)能效果的窗體框架包括斷熱鋁材、鋼材、玻璃鋼材、塑料型材及各類復(fù)合材料等。其中以斷熱鋁材的節(jié)能效果最為突出，因此我們應(yīng)依據(jù)建筑工程項(xiàng)目特點(diǎn)廣泛采用。建筑門窗中玻璃要占到其總體面積的百分之六十以上，普通玻璃材料具有較小的熱阻值，且?guī)缀鯇?duì)來(lái)自外界的遠(yuǎn)紅外輻射可完全吸收，因此普通單層的玻璃必然無(wú)法為建筑營(yíng)造良好的節(jié)能保溫效果，因此我們應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合理改進(jìn)，依據(jù)建筑功能需求、地域環(huán)境特征針對(duì)不同類玻璃的不同傳熱系數(shù)、透光率及遮陽(yáng)系數(shù)做出合理選擇。為了有效降低玻璃的導(dǎo)熱性并合理提升遮陽(yáng)性，我可針對(duì)不同的處理方式進(jìn)行適應(yīng)性選用設(shè)計(jì)，針對(duì)玻璃鍍膜方式

7、可有效反射紅外線，采用吸熱系數(shù)較低的材料進(jìn)行鍍膜，可有效令太陽(yáng)能中的熱輻射波段反射出去，因此我們可采用該處理方式的玻璃有效遮擋陽(yáng)光，用于光照充足的南方建筑設(shè)計(jì)中。對(duì)于密閉性、隔音性能需求較高的建筑空間，例如會(huì)議室、酒店等，我們可采用中空玻璃進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用其雙層密封模式實(shí)現(xiàn)隔音、防結(jié)露、隔熱及降低建筑能耗的綜合目標(biāo)。在洞口密封材料的選擇中我們可合理采用發(fā)泡體、密封條等材料填補(bǔ)各類鋼塑門框、窗框周圍與墻體間的空隙，密封膠條應(yīng)具有較好的彈性、拉伸強(qiáng)度、耐溫及耐老化性，并令其斷面尺寸與洞口型材合理匹配。4太陽(yáng)能屋面節(jié)能設(shè)計(jì)太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的節(jié)能、環(huán)保、豐富的可