高層建筑結構的設計要點有哪些?
高層建筑結構的設計要點有哪些?北京建筑設計院告訴您,高層建筑結構的設計要點主要有以下5個方面,歡迎閱讀本文:
1、水平荷載成為設計的決定性因素:
1)豎向荷載產生軸向壓力與結構高度的一次方成正比;
2)水平荷載產生的傾覆力矩與高度的二次方成正比。
2、側移成為設計的控制指標:
1)結構頂點的側移 ut與結構高度 H 的四次方成正比;
2)結構的側移與結構的使用功能和安全有著密切的關系; 過大側移會使人產生不安全感;使填充墻和主體結構出現裂縫或損壞,影響正常使用;因P-△效應而使結構產生的附加內力,甚至破壞。
3)必須選擇可靠的抗側力結構體系,使結構不僅具有較大的承載力,而且還應具有較大的側向剛度。
3、軸向變形的影響在設計中不容忽視
1)豎向荷載產生的結構軸向變形對其內力及變形的影響;
2)對預制構件的下料長度和樓面標高會產生較大的影響;
Houston 75層的某商業大廈,采用剪力墻和鋼柱混合體系,由于鋼柱負荷面積大,其底層鋼柱壓縮變形比墻多260mm。
3)水平荷載產生的結構軸向變形對其內力及側移的影響
水平荷載作用下,使豎向結構體系一側構件產生軸向壓縮,另一側構件產生軸向拉伸,從而產生整體水平側移。
4、延性成為結構設計的重要指標
1)延性表示構件和結構屈服后,具有承載能力不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能。
2)延性系數μ:用來衡量延性的大小。
3)結構的抗震性能決于其“能量吸收與耗散”能力的大小,即決于結構延性的大小。
4)為了保證結構具有較好的抗震性能,除承載力、剛度外,還需要有較好的延性??赏ㄟ^加強結構抗震概念設計,采取恰當的抗震構造措施來保證。
5、結構材料用量顯著增加
1)對于高層建筑結構,隨高度增大,材料用量增大較多。
2)特別是水平荷載對材料用量影響較大。
3)結構方案對材料用量影響很大,水平力作用下對結構進行優化設計至關重要。
如筒體結構可使結構用鋼量大幅度減小,高381m的帝國大廈,采用平面框架結構體系,用鋼量為206kg/㎡,采用筒體結構,高344m的約翰.漢考克大廈用鋼量僅為146kg/㎡,高443m的西爾斯大廈用鋼量僅為161kg/㎡。
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