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浅谈高层钢结构设计三大要点

2019-09-06 08:59 高层钢结构 华邦钢结构

  随着中国改革开放之后,经济发展迅速,建筑业也蓬勃发展起来,高层建筑也逐渐的变得常见。我国《高规》(JGJ 3-2010)规定超过10层或28米的民用建筑称为高层建筑。而传统的混凝土建筑因污染环境、施工程序繁琐而逐渐被人们所淘汰,作为非传统的钢结构材料,在建筑住宅市场有了越来越广泛的应用。

高层钢结构

  在进行高层钢结构设计时,为了使得建筑拥有足够的安全系数,保证建筑的使用年限,高层钢结构设计有以下三大要点:

  1、高层钢结构设计应注意以下六个比值:

  1)、轴压比:主要为控制结构的延性。

  2)、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性。

  3)、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。

  4)、位移比:主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。

  5)、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响。

  6)、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆。

  在结构设计中,建筑所受到的横向力的风荷载与竖向力的地震荷载是结构设计中主要考虑的因素,结构内力与位移一般采用弹性方法计算。而对于某些公共设施,这些对于抗震设防有特殊的要求的建筑,不仅是要验算弹性阶段状态,还应验算可能进入的弹塑阶段状态。在验算建筑主体部分带有小型突出建筑时,应计入鞭梢效应,特别是对于顶部有桅杆类的结构的应着重分析。

  2、计算模型

  一般在高层钢结构计算时,一般建筑可采用平面抗侧向力结构空间协同计算模型。当建筑形状规范、质量平均、各部分刚度相同时采用平面结构计算模型,而当结构分布不均匀,含有特殊面层,立面包含突出结构,无法划分为平面抗侧力单元时,考虑采用空间结构计算模型。

  3、基础设计

  在高层钢结构的基础设计时,要提前进行现场考察,并结合场地的地质状况和建筑结构信息要求,设定合适的基础类型,确保建筑物不会发生沉降或倾斜,所以通常宜采用筏形基础,必要时可采用箱形基础。而对于当地质条件好、荷载较小,且能满足地基承载力和变形要求的地质条件时,也可采用交叉梁基础或其他基础形式;当地基承载力或变形不能满足设计要求时,可采用桩基或复合地基。

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