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高层设计范文精选

高层设计范文第1篇

【关键词】转换层;薄弱层;刚度比

引言

复杂高层建筑结构包括:带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构和多塔楼结构等。这些结构竖向布置不规则,传力途径复杂,有些工程平面布置也不规则。就转换构件而言,有梁式转换、桁架转换、厚板转换、箱形转换等等。

这里着重就宁波某单身公寓项目(5层转换),建筑30层,高98.75米,5层裙房,谈谈转换层结构的设计浅见。

转换结构的设计原则:(1)减少转换;(2)传力直接;(3)强化下部、弱化上部;(4)优化转换结构;(5)计算全面准确。

1 底部转换层的设置高度

转换层位置较高时,易使框支剪力墙结构在转换层附近的刚度、内力发生突变,并易形成薄弱层,其抗震设计概念与底层框支剪力墙有一定的差别。转换层位置较高时,转换层下部的落地剪力墙与框支结构易于开裂和屈服。因此《高规》规定,对于部分框支剪力墙结构,转换层设置高度,8度区不宜超过3层,7度区不宜超过5层,6度时其层数可以适当增加。

而对于底部带转换层的框架-核心筒结构和外筒为密柱框架的筒中筒结构,由于其转换层上、下部结构的刚度突变不明显,转换层上、下内力传递途径的突变也小于框支剪力墙结构,转换层设置高度对这种结构的影响不如框支剪力墙结构严重,因此这种结构的转换层位置可以比框支剪力墙结构适当提高。

当底部带转换层的筒中筒结构的外筒为由剪力墙组成的壁式框架时,其转换层上、下的刚度突变及内力传递突变的程度与框支剪力墙结构比较接近,其转换层设置高度的限制宜与框支剪力墙结构相同。

2 转换层上、下刚度突变的控制

带转换层高层建筑结构应使转换层下部结构的抗侧刚度接近转换层上部邻近结构的抗侧刚度,不发生明显的刚度突变,转换层结构不应设计成为柔弱层。在水平荷载作用下,当转换层上、下部结构侧向刚度相差较大时,会导致转换层上、下结构构件内力突变,促使部分构件提前破坏;当转换层位置相对较高时,这种内力突变会进一步加剧。因此,设计时应控制转换层上、下层结构的等效刚度比。实际上,在水平力作用下(静力)结构的层间变形角是否均匀是检查结构刚度是否均匀的最基本的要求,层间变形角可通过结构整体分析获得,结构抗侧刚度突变应当反映在层间变形曲线上。抗震设计时相邻两层的层间变形角之比值宜控制在0.7~1.4之间。

刚度比的控制严格按照《高规》附录E 的规定,应该值得注意的是,在底部大空间层数大于1层时,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比的计算模型的H1、H2高度的选取要正确。另外为防止出现转换层下部楼层刚度较大,而转换层本层的侧向刚度较小;此时,等效刚度比虽能满足限制,但转换层本层的侧向刚度过于柔软。故《高规》规定当转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻楼层侧向刚度的60%。

3 剪力墙、框支柱的布置

落地剪力墙、筒体和框支柱的布置对防止转换层下部结构在地震中发生严重破坏或倒塌将起着十分重要的作用。必须特别注意落地剪力墙、筒体和框支柱的布置。为此,应采取措施防止转换层下部结构发生破坏。

(1)带转换层的筒体结构的内筒应全部上、下贯通落地并按刚度要求增加墙厚度;框支剪力墙结构要有足够的剪力墙上、下贯通落地并按刚度要求增加墙厚度。落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙总数目之比,非抗震设计时不宜小于30%,抗震设计时不宜小于50%。

与建筑协调,争取尽可能多的剪力墙、筒体落地,且落地纵向、横向剪力墙最好成组布置,组合为落地筒体。加大落地剪力墙、筒体底部墙体的厚度,尽量增大落地剪力墙、筒体的截面面筋,尽量部开洞,开小洞。若需开洞,洞口宜布置在落地剪力墙、筒体墙体的中部。

(2)长矩形平面建筑中落地剪力墙的间距L宜符合以下规定:

非抗震设计时:L≤3B且L≤36m

抗震设计时:

底部1~2层为框支层时:L≤2B且L≤24m

底部为3层及3层以上框支层时:L≤1.5B且L≤20m

其中,B-楼盖宽度。

(3)落地剪力墙与相邻框支柱的距离,1~2框支层时不宜大于12m,3层及3层以上时不宜大于10m。

(4)框支层周围楼板不应错层布置,以防止框支柱因楼盖错层发生破坏。

(5)刚度比的控制。

4 框支剪力墙结构的设计与构造要求

4.1 转换构件的内力调整

按照《高规》10.2.4、10.2.17调整。注意的是框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁(不包括转换梁)的剪力、弯矩,框支柱轴力可不调整。

4.2 转换层楼板

转换层楼板要将上部剪力墙的水平剪力传递到落地剪力墙上去,其自身平面内收到很大的剪力,楼板变形显著。因此,转换层楼板应采用现浇钢筋混凝土板,其厚度不宜小于180mm。转换层楼板混凝土强度等级不应低于C30,并应采用双层双向配筋,每层每方向贯通钢筋的配筋率不宜小于0.25%,且在楼板边缘结合纵向框架梁或底部外纵墙予以加强,形成加配粗钢筋的边缘拉梁。

部分框支剪力墙结构的框支层楼板剪力设计值,应符合下列要求:

Vf≤0.1βcfcbftf/γREVf≤fyAs/γRE

不要在大空间范围内的楼板开洞,如果必须在大空间部分设置楼梯间、电梯间时,应采用钢筋混凝土剪力墙围成筒体。

框支层楼板的边缘和较大洞口周边应设置边梁,其宽度不应小于板厚的2倍,纵向钢筋的配筋率不应小于1.0%,钢筋接头宜采用机械连接或焊接,楼板的钢筋应锚固在边梁内。与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强,楼板厚度不宜小于150mm,并宜双层双向配筋,每层每方向贯通钢筋配筋率不宜小于0.25%,且需在楼板边缘结合纵向框架梁或底部纵墙予以加强。

4.3 框支梁

当转换梁承托上部墙体满跨不开洞时,转换梁与上部墙体共同作用,其受力特征与破坏形态表现为深梁,此时转换梁的截面设计方法宜采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法,且计算出的纵向钢筋应沿全梁高适当分布配置。由于此时转换梁跨中较大范围内的内力比较大,故底筋不宜截断和弯起,应全部伸入支座。

当转换梁承托上部墙体满跨且开较多门窗洞或不满跨但剪力墙长度较大时,转换梁截面设计也宜采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法,纵筋的布置则沿梁下部适当分布配置,且底筋不宜截断和弯起,应全部伸入支座。

当转换梁承托上部墙体为小墙肢时,转换梁基本上可按普通梁的截面设计方法进行配筋计算,纵筋可按普通梁集中布置在转换梁的底部。

4.4 框支柱

(1)地震作用下框支柱内力调整

剪力调整-强剪弱弯、弯矩调整-强柱弱梁、轴力调整-控制轴压比、剪压比。

(2)截面尺寸、构造措施详《高规》

值得注意的框支柱钢筋能伸入上部墙体的钢筋尽量伸入墙体,不能伸入墙体的钢筋在梁内锚固。框支柱节点区水平箍筋原则上可同框支柱箍筋配置,但当框支梁腰筋配置及拉筋可靠锚固时,可按下列要求设置水平箍筋、拉筋。

4.5 框支梁上部剪力墙、筒体

(1)上部剪力墙、筒体布置时,应注意其整体空间的完整性和延性,注意外墙尽量设置转角翼缘,注意门窗洞尽量居于框支梁跨中,应尽量避免无连梁相连的延性较差的秃墙。需满足轴压比限制。

(2)振动台试验表明,底部带转换层的高层建筑结构中,当转换层位置较高时,落地剪力墙往往从其墙底部到转换层以上1~2层范围内出现裂缝,同时转换构件上部的1~2层剪力墙也经常出现裂缝或局部破坏。因此,框支梁上部剪力墙、筒体的底部加强部位范围取转换构件上两层。

(3)框支梁上一层剪力墙配筋应满足下列要求:

1)柱上墙体的端部纵筋As:As=hcbw(σ01-fc)/fy

2)柱边0.2ln宽度范围内的竖向分布钢筋Asw:

Asw= 0.2lnbw(σ02-fc)/fyw

3)框支梁上方0.2ln高度范围内水平钢筋Ash:

Ash=0.2lnbwσx,max/fyh

有地震作用组合时,σ01、σ02、σx,max均应乘以γRE,γRE=0.85。

(4)框支梁上部的墙体开有边洞口时,洞边墙体宜设置翼缘墙、端柱或加厚,并应按《规程》有关约束边缘构件的要求进行配筋设计。当洞口靠近框支梁端部且梁的受剪承载力不满足要求时,可采取框支梁加腋或增大墙洞口连梁刚度等措施。

(5)框支梁上部墙体竖向钢筋在转换梁内的锚固长度,抗震设计不应小于laE,非抗震设计时不应小于la。锚固长度自框支梁顶面起计,且末端另加水平弯脚10d。

(6)转换梁与其上部墙体的水平施工缝处的抗滑移能力宜符合下列要求:Vwj≤(0.6fyAs+0.8N)/γRE

4.6 落地剪力墙、筒体

(1)振动台试验表明,底部带转换层的高层建筑结构,当转换层位置较高时,落地剪力墙往往从其墙底部转换层以上1~2层范围内出现裂缝,同时转换构件上部的1~2层剪力墙也出现裂缝或局部破坏。因此,落地剪力墙、筒体底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上二层及墙肢总高度的1/10二者的较大值;

(2)地震作用下落地剪力墙、筒体内力调整;

(3)部分框支剪力墙结构,剪力墙底部加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率,抗震设计时不应小于0.3%,非抗震设计时不应小于0.25%;抗震设计时钢筋间距不应大于200mm,钢筋直径不应小于8mm;

(4)落地剪力墙、筒体截面限制条件。落地剪力墙的墙肢不宜出现偏心受拉;

(5)落地剪力墙、筒体宜均匀设置,满足间距要求;

(6)落地剪力墙、筒体应设置约束边缘构件;

(7)当地基土较弱或基础刚度和整体性较差,在地震作用下剪力墙基础可能产生较大的转动,对框支剪力墙结构的内力和位移均会产生不离的影响。因此落地剪力墙基础应具有良好的整体性和抗转动的能力;

(8)有抗震设防的落地双肢剪力墙,当抗震等级为特一级、一级、二级,且轴向压应力≤0.2fc及剪应力>0.15fc时,为了防止剪切滑移,在墙肢根部可设置交叉斜向钢筋。

5 结语

在目前的带转换层高层建筑结构中,梁式转换的应用最为广泛,从结构传力方式看,梁式转换层具有传力直接、明确和传力途径清楚的有点。转换梁具有受力性能好、工作可靠、构造简单和施工方便的优点,结构计算也相对容易,因此,工程实践中应用较多。

参考文献:

[1]唐兴荣.《特殊和复杂高层建筑结构设计》[M].机械工业出版社,2006.

[2]《全国民用建筑工程设计技术措施-结构》[S].中国计划出版社,2009.

[3]《PKPM 多层及高层结构CAD软件高级应用》[M].中国建筑工业出版社,2004.

高层设计范文第2篇

作为现代人,我们常常会遇到自己所熟悉的地方和环境不复存在的情景,这是一种文明丧失了其具有独特的识别性与集体的社会结构的现象。然而,现在一些建筑与设计师却采用低级的拼凑方法,妄图体现别的地域的特色,这是不现实的。普敦在对建筑的地域性做出分析时指出,有意识有良知的建筑应该强调场址对建筑的决定作用,反对那种刻意对别的地域建筑进行模仿的行为,要强调它的建筑因素,而不能只是单纯的外形服务。此外由于自然环境的优秀和民族气息的浓厚。高层酒店设计还应最大化的将当地居民的文化继承下来,但是对空间的放大还要经过精致调整,使使用者在居住过程中能够对当地的本土文化产生认同感。

例如,在空间组织上,东南亚有很多将传统的以自然为本的思想应用到高层酒店的设计中去。许多酒店的建筑以庭园来组织建筑,各个功能房间以百合花池,莲花池隔开,铺着木地板的连廊如桥一般将它们接起来。设计营造的景观是很奇妙的,在内穿行起来感觉很不错。还有,在巴厘岛,有很多酒店使用了巴厘亭,这种简陋的设施却并没有影响高层酒店的设计特色,相反却吸引了大批高层游客来此度假住宿。而今天,在酒店设计中,他们还将巴厘亭发展曾为按摩院,酒吧,书房等,适应高层人士的需求。

二、高层酒店设计中的功能布局原则浅析

高层酒店的设计中,功能布局一般要遵循以下原则:

首先,确定酒店的主题,并依据主题进行设计。同时还必须从满足宾客需要出发,方便客人的活动。从这角度讲,酒店的功能布局就要尽可能地分别考虑散客和团队客人不同的需求。例如在酒店的入口设计上,好的布局应该除酒店的主入口外,还设有团队会议客人独立出入口和行李出入口,还要包括VIP会员专用入口。还有,西餐厅布局时就可以进行团队客人和散客的分区,散客区以2人座和4人座为主;团队区以6人座、8人座为主。这种分区即使散客在就餐时不会受到团队客人的影响,又使团队客人就餐时集中在一起,方便其进行沟通和相互照应。从另一方面讲,对非住店客人的主要活动区域,最好布局在既方便从酒店内部出入又能够单独设置出口的位置,即有两个出入口,分别方便住店客人和非住店客人的活动,使非住店客人的活动路线与住店客人的活动路线分开,相互之间没有大的影响。

其次,对于高层酒店,有效提高员工效率对于高层酒店的运营有重要意义。从这个角度讲,设计师也应该设计提高员工效率的布局。这就要求员工和客人各行其道,互不交叉。例如,广州白天鹅宾馆将团体客人入店放在一层,散客放在二层,不论从哪一层进入酒店大堂,都非常顺畅。当客人进入大堂,马上映入眼帘的是前台,当客人在前台办完入住手续之后,顺路进入电梯厅,乘电梯到达所住楼层。而员工,从员工入口进入酒店,第一步打卡,第二步更衣,第三步从员工通道乘员工电梯进入各自的工作岗位,员工与客人各自行走,不会发生碰撞现象。当然,安全通道应该另外设立。酒店的库房一般都在地下,员工出入拿东西、送货要分成上、下道,不要人物混杂,否则既影响工作,又容易出事故。最后,对于高层酒店,有效提高管理者的效率对于高层酒店的运营有重要意义。因而,设计师也应该设计提高管理者效率的布局。也就是前台和后台这两大管理部分要加以区分。对后台管理部门应该尽量地不占用酒店的有效收益空间。比如,行政管理办公室、后勤部门应尽量与酒店客人活动的前部区域分开,或者安排在不同的区域,以免员工过多地通过酒店的公共区域而影响客人的正常活动,同时保证管理和服务工作的正常进行。

三、高层酒店设计的理念与理念把握

高层酒店设计是思维的过程,是理性设计与感性设计的高度统一,当然它的第一个切入点就是经济效益。从这个意义上讲,这一过程重点要考虑以下方面。首先是市场定位。通过与业主深入交流,了解投资方的意向,对酒店所在城市、地区以及相邻建筑、所处的自然生态环境进行考察与分析,给酒店一个准确的定位,是至关重要的。因为不同档次、不同市场定位的酒店,在设计上是不同的。如度假酒店、商务酒店、会议酒店、旅游酒店等,它们都有各自不同的专业化设计。高层酒店的定位更应该鲜明,主题要更明确,设计要更专业化。其次是功能划分。这也需要较理性的思考。高层酒店更需要这样。高层酒店的在设计之先,最好根据不同的市场定位。各种空间在整个酒店所占位置及面积、比例的不同,绘出一份流程示意图。设计师需要与业主(包括酒店管理方)进行研究与探讨,才能确定“酒店功能流程图”。之后就需要设计师对每个空间进行具体划分。

在高层酒店的设计中,进行创新设计,也是我们所追求的目标。在高层酒店的设计中更强调空间感。空间感是建筑体面的虚实围合给人的心理感受。最理想的状态应该是把酒店设计的建筑规划与室内空间融合为一体。这是理性与感性的完美结合。而目前我们所做的大部分设计都是在已有建筑构架之上进行的,因此我们提倡的所谓空间的互融性(室内与室外空间的融合、室内空间的融合),也只能是在有前提的情况下进行的。

对于高层酒店,一般都会出现大的共享空间。如何将室外的光、水、绿化引入室内,如何使建筑与室内空间的融合达到完美,如何打破原有的陈旧的空间利用模式,需要吸收以往的经验,但更需要创新。

四、结语

综上所述,高层酒店的设计是酒店专业设计中的一门新的科学,对其的研究仍需要大家的共同努力。

高层设计范文第3篇

关键词:综合楼功能复合化高密度立体化

一、综合楼的特点

1.城市核心区域,为了创造更大的商业价值往往要求在场地上建造多层商业用房,如商场、专卖店、康乐活动场所及餐饮店等,在大片商业用房上部建设住宅、公寓、办公楼等。这样的建筑群,既不等同于单幢住宅楼、办公楼也不同于独立的商场、俱乐部和餐厅。功能空间布局相对复杂化。

2.规模一般较大,从1万m2到20万m2,一般为2-8万m2。

3.功能使用和技术要求相对较复杂。有的开发商要求在一个建筑群体中,设置项目众多的多种功能组合的综合使用中心。有的在一幢大楼中要安排写字楼、住宅,甚至酒店,地下还要设置停车库。

目前,综合楼的需求量大,市场旺盛,要求开发期短、造价低,平面和空间要适用,这样才能卖得出去,收效快而高。

二、总平面图

高层综合楼的用地相对面积都不大,容积率高,功能使用要求多,因此,总图设计要考虑的问题比较多。

1. 交通要顺畅,要符合城市交通规划要求,多种车流、人流应避免相互干扰。结合消防通道,在建筑物的四周安排住宅、公寓、写字楼等的专用出入口。职工出入口、货物装御出入口和地下车库、自行车出入口等,沿主要街道布置面向顾客的营业性用房出入口。

2. 室外主要布置一定数量的停车位,供购物者、就餐者以及到写字楼内各公司联系业务的客户等使用。

3. 人流频密的商场门前,最好有适当的人流集散、过渡的广场和空间。

三、综合楼上部为高层住宅的标准层平面

这是综合楼设计常见的形式,不同于公寓、酒店、办公楼规整的空间形式。一般由不同户型住宅平面与交通核心筒体组成。

1.平面形状。一般根据所用地块位置和周围环境,地块的大小和形状来确定。最基本的有正方形、长方形、多边形、三角形等。每层布置2户及2户以上户型。塔形平面一般不强调户型的朝向,它可以用市场价格来调节。朝向好、景观好的价格高;反之则价格低。当然在总平面布局时要使尽可能多的住户有好朝向、好景观的单元平面。

2.住宅的户型和每户面积一般是根据开发商进行市场调查后定位的,当前住宅销售对象主要是国内客户,少量国外客户。具体到某地块、某幢楼的销售对象可能比较单一。住宅户型以二室二厅和三室二厅为多,每户约50~140m2,部分要求有四室两厅或更多的,以及带屋顶花园的住宅户型。

3.住宅各户房间一般由起居室、餐厅、厨房、卧室卫生间组成。有些大型户可布置一间工作房或书房,豪华住户可将会客室与起居室分设,可增加保姆室等。

4.房间的平面布局力求符合科学的使用习惯并与现代生活方式相协调,住宅各使用功能用房尺寸应根据标准高低和房间的必要家具作平面布置确定。

5.高层住宅6~8户标准层平面交通核心一般设有2部或2部1000kg电梯,设置满足消防要求的楼梯,设置必要的管道井和配电间。

6.高层住宅标准层层高通常取2.8~3.0m,不宜过高,如果采用框架结构则层高要定的高些。

由于目前城市容积率高,需要解决一部分停车问题。现在普遍采用地下停车与独立的立体停车库,建筑向高密度、立体化发展。但地下停车占用面积较多,安全性较低已不能满足停车要求,从而出现了立体停车库。机械式立体停车占用面积少,方便管理,安全性好。一般都依附于建筑或形成独立的停车库。应用也比较普遍。这种立体停车形式突破了传统的立体停车概念,上部住宅设计围绕交通核和机械式立体停车库进行布置,每户均有良好的采光和通风,避免为了解决采光、通风而造成的面积损失,从而提高了建筑的容积率。将立体停车库与住宅核芯筒结合。服务于住宅与商业,两者互不干扰。占用面积小,增加了停车数量,从而缓解了交通压力。住宅设计被分为三个部分,内圈为交通核和立体停车库;中部为卫生间、储藏室及管道井;外圈为卧室、餐厅、起居室厨房等。这样就把各空间按使用要求进行了划分,同时减少了公共面积。立体停车库与住宅核芯筒相结合充分利用了最不利空间,方便了住户的使用,也具有一定的安全性。这种设计模式虽然没有被广泛应用,但它的各种优点为住宅设计提供了一种全新的设计思路。

四、多层商业裙房的设计

高层综合楼的多层商业裙房的设计与单独的商业中心、商场的设计相比要复杂的多。这是因为:,第一,除了总图上按照多种使用要求安排众多专用出入口带来的很多矛盾以外,其平面还要受到上部住宅、写字楼、公寓、酒店等平面结构布置的影响;第二,一般商场的功能较为单一,而综合楼的商业裙房往往要为住户、写字楼工作人员等提供众多的配套服务功能,如除了商店外,多数综合楼要求安排餐饮,有的还要安排康乐设施。多层商场的设计最重要的是要选定合适的平面柱网尺寸,并与上面的住宅、写字楼、酒店、公寓结构相协调和配合。实际表明,8.0m*8.0m以上的柱网尺寸较为理想。

上部为酒店、办公楼等柱网规整,对下部商业大空间使用影响较小。而大多数综合楼上部住宅多采用剪力墙结构,裙房采用框架结构。这样就需要设置转换层。以满足商场大空间的要求。但这种转换使得建筑造价提高,受这一因素的制约,很大一部分综合楼住宅剪力墙直接落地,商业空间被分为规整的大空间和零散的小空间,考虑到经济性,商业层高较小。这样可以集中布置专业商场和小商铺,使内部空间丰富,满足不同需求的顾客。

此外商业部分的楼梯、电梯均沿街布置,除了满足功能复合化的要求外,还使各个空间的使用具有了相对的独立和灵活性。达到空间的高使用率,也可以减少前期投资的风险。

五、地下层

综合楼地下层一般安排商业、汽车库,自行车库和各种设备用房。地下一层安排商业可增加商业销售面积,而不影响地上容积率和市政配套设施费用。缺点在于投资风险大,对地段要求高。常见的做法是将地下一层设计为汽车库。

1.现代生活中,汽车拥有量越来越大,一组建筑群如果设有足够的停车位置,往往会使房屋销售和出租率受到很大影响。由于城镇用地十分宝贵,将停车位放在地面上是不可取的,因此大多数停车位都应放入地下层。

高层建筑地下车库柱子断面一般比较大,如果柱断面不超过0.8m宽,采用8.0m*8.0m的柱网较为合适。车库的层高应适当,不宜过高,净高达到2.2m以上即可,否则会影响到车库坡道的长度和两层车库之间坡道的长度。地下车库应避免单面停车,那样会十分不经济。地下停车库平均每车位建筑面积有35m2左右比较合适。车库内车道安排要充分注意满足转弯半径的要求,同时要力求避免盲道,车主在找车位时看不见盲道内有无空车位,开进再退出,极不受欢迎。

地下停车存在的弊端以日渐突出,除了技术问题外,它占用了大量的地下空间。使商业开发强度降低。而立体停车就能够解决这种问题。可以在地上也可以在地下立体化发展,由于占用面积小,就创造了更多的空间。但要依据项目所在区位的环境进行可行性研究后,才可以选择合适的设计方式解决方法。

2.高层综合楼地下延伸空间,由于柱墙布置能十分规矩,安排停车位往往利用率极低,因此较适合做各种机电设备用房,局部可根据设备要加大层高。同时也可以根据具体的定位,将地下层作为商业用途。

以上是在高层综合楼设计中应十分注意的问题,这主要是从满足使用功能的角度出发提出的一些看法。

参考资料

《建筑学报》

《高层建筑设计》美国高层建筑与城市环境协会著中国建筑工业出版社

《高层建筑设计手册》雷春浓 中国建筑工业出版社

《城市意象》凯文林奇

《商店建筑设计规范》

《住宅设计规范》

《高层建筑设计防火规范》

《建筑外环境设计》钱健 宋雷 同济大学出版社

《工程建设与设计》2004年第三期

高层设计范文第4篇

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。

高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。

高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

1、高层建筑设计中的外部尺度

1.1城市尺度

高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:上海市,黄浦江可谓是城市一条重要水系,原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成,又过于靠近黄浦江,其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设,使黄浦江的尺度感变小了,失去了原有的雄壮,而改变了老上海的历史与文化,从这一角度讲,东方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。例如:上海南京路两边的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶12,形成良好的购物环境。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。

在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这样使建筑更具有近人及亲人性。

1.5细部尺度

细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸——我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒。柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然“印下”的质感的优秀典范,这里的质感,也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。

2、高层建筑外部尺度设计的原则

2.1建筑与城市环境在尺度上的统一

注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。

2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

高层设计范文第5篇

1.总体指标控制计算判断结构抗震是否可行的主要依据是在风荷载和地震作用下水平位移的限值;地震作用下,结构的振型曲线,自振周期以及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围中。总体指标对建筑物的总体判别十分有用。譬如说若刚度太大,周期太短,导致地震效应增大,造成不必要的材料浪费;但刚度太小,结构变形太大,影响建筑物的使用。合理的刚度是多少,笔者建议对于小高层住宅μ/H取1/2500~1/3500,刚重比在10~15之间是比较合理的。周期约为层数的0.06~0.08倍之间。另外,对结构布置扭转的控制:在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍。当然,笔者建议对于顶层构件可不考虑在内,否则很难满足上述指标。

2.基础设计目前的短肢剪力墙体系小高层由于考虑埋置深度的要求,一般均设置地下室。基础则采用桩筏基础。如何对桩进行合理选型,将对整个地下室设计的经济性产生重要影响。例如某一工程,上部十八层带一地下室,根据勘察报告,采用400预应力管桩,可选桩长有桩长25m,单桩承载力特征值Ra=900KN,桩长34m,单桩承载力特征值Ra=1300KN。采用25m桩需要290根,采用34m桩需要200根。从桩本身比较两种方案,总的桩延米数量相当,但采用25m桩为满樘布置,筏板厚需1200mm,而采用34m桩为墙下布置,筏板可减至900mm,经济性明显。因此,笔者认为基础选型应作方案比较,才能选定经济合理的方案。而对于筏板厚度的取值,则应考虑桩冲切,角桩冲切,墙冲切及板配筋等多方面的因素。另外,筏板长度的设置也须我们研究探讨,由于考虑地下室的使用合理性,常规我们采用设置后浇带来解决底板超长引起的收缩及温度裂缝,后浇带的作用是明显的,但也给施工带来了不少麻烦,甚至由于处理不当而引起后浇带漏水及裂缝。而有些高层,长宽均达100m以上,中间就设置几条后浇带,也没有其他措施,笔者认为是不妥当的。

3.剪力墙设计

3.1布置。剪力墙布置必须均匀合理,使整个建筑物的质心和刚心趋于重合,且X,Y两向的刚重比接近。在结构布置应避免一字形剪力墙,若出现则应布置成长墙(h/w>8);应避免楼面主梁平面外搁置在剪力墙上,若无法避免,则剪力墙相应部位应设置暗柱,当梁高大于墙厚的2.5倍时,应计算暗柱配筋,转角处墙肢应尽可能长,因转角处应力容易集中,有条件两个方向均应布置成长墙;规范中对普通墙及短肢墙的界定是墙高厚比8倍以下为短墙,大于8倍则为普通墙,这就引起高厚比为7.9倍及8.1倍的两种墙的受力特性截然不同,而配筋亦大相径庭,这显得比较机械而不合理,因此笔者建议布置长墙时高厚比能大于9。

3.2配筋及构造。对于小高层住宅来说,剪力墙是面广量大的,因此合理的控制剪力墙配筋对于结构安全及工程的经济性具有十分重要的作用。

3.2.1剪力墙墙体配筋(以200厚墙体为例)一般要求水平钢筋放在外侧,竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。笔者建议加强区10@200,非加强区8@200双层双向即可,双排钢筋之间采用6@600×600拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。因为地下部分墙体配筋大多由水压力,土压力产生的侧压力控制,而由于简化计算经常由竖向筋控制,此种情况下为增大计算墙体有效高度,可将地下部分墙体的水平筋放在内侧,竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定:迎水面保护层应大于50mm,且在保护层内按《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定增设双向钢筋网片。在这种情况下,很多设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm计算,笔者认为是不妥当的。当采取了双向钢筋网片后,计算保护层厚度至少可按30mm来取值,这对节省墙体配筋效果相当明显。

3.2.2剪力墙按规范应设置边缘构件,一.二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应设置约束边缘构件;其余剪力墙应按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.17条设置构造边缘构件。本节仅就构造边缘构件的配筋作一点讨论。笔者认为首先要区分剪力墙的受力特性及类别,即:普通剪力墙(长墙),短肢剪力墙,小墙肢和一个方向长肢墙而另一方向属短肢墙来区别对待配筋。对于普通剪力墙,其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率,建议加强区0.7%,一般部位0.5%。对于短肢剪力墙,应按高规第7.1.2条控制配筋率加强区1.2%,一般部位1.0%;对于小墙肢其受力性能较差,应严格按高规控制其轴压比,宜按框架柱进行截面设计,并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%,一般部位1.0%;而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体,设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋,笔者认为这并不妥当,建议有两种方法。其一,计算中另一方向短肢不进人刚度,则配筋可不考虑该方向短肢影响;其二,计算中短肢进人刚度,则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响。建议该短肢配筋率加强区1.0%,一般部位0.8%。

高层设计范文第6篇

关键词:高层建筑;分类设计;建筑设计

中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:

1 高层建筑整体设计

第一,随着社会经济的飞速发展,我国建筑行业的不断进步,决定了其结构的合理性和科学性。高层建筑呈现出以下发展趋势:一是层数增多,高度增加。我国设计有80层以上的高层建筑,有的处于领先地位。二是新材料的开发应用,新结构形式的应用。高性能混凝土材料在不断发展,对高层建筑的发展产生重大影响。三是平面布置与竖向体形更加复杂。现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面,主要是结构分析技术和计算手段的提高为它创造了条件,需要结构设计更加提高。四是耗能减震技术的应用与发展。

第二,高层建筑的尺度设计,主要包括:一是整体尺度。整体尺度的均衡非常重要,设计时要注意以下几点,一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系;高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。二是城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,是城市的重要景点,不当的尺度会对城市产生不良的影响;街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。三是细部尺度。设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。

第三,高层建筑体形庞大,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大,高层建筑的节能首先应为设计者重视,从以下三个方面进行考虑:

一是优化建筑位置及朝向设计。高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些。在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热量的损失,保持室内舒适的温度环境。二是优化围护结构墙体设计。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

2 高层建筑的分类设计

2.1底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层人口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

2.2建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理.因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

2.3服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层人El处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300ram,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

3 高层建筑设计中的安全问题

3.1防火问题

总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。

合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。

3.2电气问题

3.2.1消防电源与配电

高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。

3.2.2应急照明

应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。

3.3电梯

电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。

4 高层建筑的规划设计

第一,避免高层建筑密集。高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利,却给城市空间带来很多压力,造成城市空间和城市交通的拥挤,如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染。

第二,控制超高层建筑数量。一些已建成的超高层建筑投入使用后表明收益并不乐观,可以说仅仅是体现城市形象,提高城市知名度。

第三,高层建筑与城市街道。高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段,这些地段的街道本身交通荷载就较大,在规划设计时要对这些街道进行扩展,加大其通行能力。

5 结束语

高层建筑的建造和发展已有百余年的历史,是人们生活中一种重要的建筑类型。高层建筑体量巨大,视觉冲击力强,充分体现了现代建筑技术、美学、文化等魅力,对城市形态也有重要的影响。因此,高层建筑风格的转变一直是人们研究、探讨的焦点,探讨高层建筑设计理念的更新与高层建筑设计风格变化的相互关系,将有利于现代高层建筑的发展。

可以看出,高层建筑设计与城市空间的协调以及城市空间的营造是通过两方面的共同作用来完成的,即建筑设计和规划。高层建筑已走过百年历史,从其出现之日起就成为城市的焦点,其形式和风格也不断的发展变化着,我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚,但已经取得了很大的成就,如北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史,高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。

参考文献

高层设计范文第7篇

摘要:目前,伴随着高层建筑在我国的飞速发展需求,建筑高度的日益增加,建筑类型以及功能也日新月异,难度相对而言逐渐变大。结构体系各式各样,高层建筑结构设计现在主要成为结构相关工程设计人员在设计工作重点和难点。下文主要针对高层建筑结构设计中经常会出现的一些问题进行分析,总结了设计经验,以达到保证建筑的安全、延长其使用寿命的目的以及以后相关人员参考学习。 关键词:基础埋深;底部嵌固层;高宽比;不规则性;偏心距;开洞;梁高度 一、基础埋深问题 基础应该要有一定的埋深,埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面,对于独立的高层建筑而言,基础埋深比较容易确定,但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的,当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础(防水底板不宜太薄)时,高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起,此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计,地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。假如不满足以上条件的时候,高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。高层建筑通常设地下室来满足埋深要求,主要有以下几点优势: 1.提高地基承载力。当高层建筑采用天然地基时,地基承载力可进行修正.随着基础埋深的增加,修正后的地基承载力随之增大,从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。 2.有利于高层建筑上部结构的整体稳定。高层建筑地下室外墙一般采用钢筋硷墙,地下室顶板厚不宜小于160mm,地下室具有较大的层间刚度,同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。因此设地下室有利于上部结构的整体稳定,有利于协调结构整体变形,调整地基不均与沉降。 二、地下室顶板作为结构底部嵌固层的条件 当地下室顶板作为结构底部嵌固层的时候,应该要能约束结构底部的平动和转动,故必须要满足下列条件: 1.地下室顶板与室外高差不宜过大,宜小于1/3层高。 2.地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。这里需指出的是,高规4.8.5条规定,抗震设计的高层建筑当地下室顶板作为上部结构的嵌固层时,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。规范规定此条的目的是保证柱端塑性铰出现在地下室顶部柱端。由于地下结构的地震、作用效应较小,即使在地下室柱与地上一层柱配筋相同时,柱端塑性铰通常也出现在地下室顶部。按规范规定增大地下室柱配筋时,往往使得柱钢筋较密,不便施工。 三、房屋高宽比 房屋高度指室外地面至主楼主要屋面的高度。房屋宽度按所考虑方向的最小投影宽度作为建筑物的计算宽度。 对带裙房的高层建筑,当裙房面积与其上塔楼面积比大于2.5或裙房抗侧刚度与其上塔楼抗侧刚度比大于2.0时,可取裙房以上部分的房屋高度和宽度计算高宽比。 四、建筑结构不规则性界定 建筑结构不规则性除应按高规4.3与4.4节的相关规定界定外,还需注意以下问题: 1.计算结构构件的最大位移比时应按刚性楼板假定。 2.当结构的位移比和周期比超规范规定时,说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小,结构的扭转效应较大。在结构抗侧刚度较大,结构的层间位移满足要求的情况下,可减小结构的抗侧刚度,对楼层中部结构做减法,可取消、减短、减薄剪力墙,减小连梁高度等。当结构的抗侧刚度较小,侧移较大时,可对楼层周边结构做加法,可增大周边构件的刚度。对带裙房高层建筑,带裙房部分楼层的位移比和周期比往往超规范规定。由于裙房高度不高,裙房楼层的绝对侧移值很小,因此可不按高层建筑的侧移控制条件来要求裙房,即位移比可适当放宽。3.对某些建筑,因功能需要,下部几层为大空间,上部为办公或客房,隔墙较多,上下层刚度差别较大,此时刚度变化处的下一层宜指定为薄弱层,进行内力放大调整。 五、框架结构梁柱偏心距较大应采取的措施 框架结构梁柱偏心较大时,将导致节点核心区受剪面积减小,且梁端弯矩作用在节点上时出现扭矩。因此当梁柱偏心距大于柱截面在该方向宽度的1/4时,应采取措施。通常可加大梁宽或设置梁水平腋。当设置梁水平腋时,在梁柱节点处形成了较强的刚域,梁塑性铰将外移。因此梁端箍筋加密区长度应与普通框架梁有所区别,水平加腋梁的梁端箍筋加密区长度应取普通框架梁箍筋加密区长度与加腋水平长度之和。 六、较长剪力墙的开洞问题 高规7.1.5条规定:“较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2,墙肢截面高度不宜大于8m。”此条规定主要基于以下考虑: 1.提高剪力墙的延性,避免脆性破坏。墙段高宽比大于2时一般为弯曲破坏,墙段高宽比小于2时一般为剪切破坏。 2.避免单片剪力墙承担过大的水平剪力而首先破坏,使得整个结构抗侧力构件依次破坏。在某些工程设计中,设计人员往往将较长的剪力墙开结构洞,洞口较小,形不成弱连梁,此时的剪力墙为小开口剪力墙,仍具有很大的侧向刚度,承担的水平力很大,造成剪切脆性破坏。因此开结构洞时一定要开大洞,形成弱连梁,连梁跨高比宜大于6使得较长剪力墙开洞后形成两个较独立的墙肢。 七、悬挑梁的梁高度选用问题 现在,基本上建筑结构设计师会经常忽略对梁挠度的计算。梁高选用比较小,造成梁截面的受压区的应力过高,在正常的使用状态之下,梁截面的受压区产生非线性徐变。伴随着时间的推移,梁挠度渐渐加大。挑梁的变形导致了梁板裂缝,由于挑梁变形的不断扩大,裂缝的宽度也随之加宽,这样就直接影响了建筑物的正常使用情况。即挑梁变形进一步发展,梁支座截面上部受拉区经常会出现跨比较大的竖向裂缝。受支座附近的剪弯作用影响,竖向的裂缝不断向下延伸成为斜裂缝,这个时候梁已经接近毁坏。裂缝在梁支的座位置斜向延伸,缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。当梁高相对而言较小时,梁截面对应的受压区高度也是比较大的,但梁的延性是比较小的,在竖向地震作用力之下容易产生断裂,从而失去了原有的承载力。 结语 在今后的工作中,建筑结构设计人员需要重新认识自己工作的重要性,明确自己的责任,提高对结构设计质量安全问题的辨别能力,积累结构设计的工作经验,使建筑结构设计工作行业逐步步入正轨,使建筑物的设计更安全、更合理。

参考文献 1李听鑫,高层建筑结构的设计[J],科技促进发展,2009 (3)

高层设计范文第8篇

关键词:错层结构;短柱;矮墙;抗震

中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:

前 言

建筑发展到今天,错层结构对提升建筑的品味有着不可替代的作用,因而它在工程中的应用越来越广泛了。所谓错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度,并且高差大于梁高(或大于500mm)的结构类型。

对于错层结构,一般认为其不利因素有两个方面:第一,由于楼板分成数块,且相互错置,削弱了楼板协调结构整体受力的能力;第二,由于楼板错层,在一些部位形成竖向短构件,使受力集中,不利于抗震。前者由于错层楼板的相对变位,所以在错层构件中产生很大的变形能力;后者则有可能在同向受力中由于错层构件刚度大,而产生内力集中。

错层结构中的竖向短构件往往容易被忽视,尤其是错层程度较小时。而实际上,当错层形成竖向短构件时,其脆性剪切破坏是非常危险的。如果不加以重视,当建筑遭遇地震灾害时,危害是灾难性的。下面对高层建筑中的错层结构设计做以下介绍:

一、错层结构的难点分析:

1、错层结构楼板不连续,在没有楼板的区域内,存在越层构件和不受梁板约束的自由节点,使内力计算十分复杂。

2、错层结构的各层楼板布置不均匀、不对称,各相邻楼板的质心和刚心严重偏置,会发生较大的扭转效应。

3、错层结构引起楼层概念模糊,使以层模型为基础的计算分析参数与实际情况不符。

4、错层结构的层高不一致,造成了各层刚度和延性的不同,使部分竖向构件承担更多的地震作用,形成延性较差的短柱和矮墙等,对结构抗震十分不利。

二、错层结构的模型输入:

1、对于局部框架错层结构:利用修改梁节点标高的方式输入错层梁,利用梁确定错层楼板的标高和范围。

2、对于大范围框架错层结构:增加标准层,以楼板为界,将错层划分为多个楼层输入。

3、对于剪力墙错层结构:增加标准层,没有楼板之处将楼板开洞或将楼板厚度设置为0。洞口产生的连梁采用框架梁输入,墙只布置到洞边,梁的高度可以大于层高。但当错层高度较小或错层体量较小时,合并楼层处理,注意保证连梁的高度不变,在错层的交接面进行加强处理。

三、错层结构的内力计算:

1、错层结构计算时,错开的楼层应各自作为一层进行分析。错开的楼层不应归并为一个刚性楼板,计算分析模型应能反映错层影响。

2、对于由于错层引起的短柱或矮墙受力特别复杂,宜发生脆性破坏,所以要特别予以加强。在设防烈度地震作用下,错层处竖向构件的截面承载力宜满足设防烈度地震(中震)作用下性能水准2的设计要求。

3、错层结构属于复杂多高层结构,抗震设计时宜计入“双向地震作用”,若为高层则应考虑“偶然偏心”的影响,复杂高层结构,双向地震必算。

4、由于错层结构易形成狭长板带,因此在进行结构的内力和配筋设计时宜将楼板定义为弹性膜,同时宜相应增加振型数,以保证结构有效质量系数大于0.9。

5、错层结构的楼层承载力和薄弱层判断都有问题,因此建议所有错层的楼层都定义为薄弱层,乘以1.15的增大系数。错层的层间刚度比是没有意义的。

6、错层柱轴压比控制应适当从严,柱箍筋应全长加密。

7、SATWE软件在计算错层结构时,会在错层的柱和墙处施加水平力。

8、错层结构的层间位移角需要手工计算,取错层上下节点位移相减后除以错层高。

9、非刚性板假定下,SATWE程序能够自动识别错层柱的计算长度系数。但若强制执行刚性板假定,则SATWE程序计算柱计算长度系数时取楼层层高。

四、错层结构的抗震措施:

1、错层结构不宜层层错,宜每隔3~4层设置一贯通层。贯通层楼板应按加强层楼板设计,板厚不宜小于150mm,双层双向配筋。

2、错层处剪力墙宜布置成L形、T形、工字形、槽形等,即剪力墙尽量带翼缘或有翼墙。

3、错层结构中宜布置贯穿全楼的剪力墙核心筒,且核心筒的位置宜尽可能布置在错层处。如电梯井尽量布置在偏置于有错层的位置,靠近错层处。

4、剪力墙在错层处最好不开洞,或开到错层以上。

5、错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度都相近的结构体系,楼板错层处宜用同一钢筋混凝土梁将两侧楼板连成整体,此时梁腹水平截面宜满足因错层产生的水平剪力的要求,必要时可将梁截面加腋,以传递错层的水平剪力。结构计算时若两侧柱高不等,则应考虑两侧柱抗侧刚度不同时引起的影响。

6、错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土强度等级不应低于C30,箍筋应全柱段加密,可采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱以提高构件的抗震性能。框架柱的抗震等级应提高一级,若原为特一级可不再提高。

7、在错层位置,平面内和平面外,均宜设置可靠的抗侧力的剪力墙,剪力墙的厚度不应小于250mm,并应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱。错层处剪力墙的抗震等级均应提高一级,混凝土强度等级不应低于C30,墙体水平及竖向分布筋配筋率不应低于0.5%。

五、结束语

错层结构对于建筑方案来讲是种很好的技术手法,但对于结构抗震却非常不利,特别在高层建筑中的应用更要慎重。因而结构专业碰到错层结构时应尽可能回避,如错层楼板高差不大于梁高或小于500mm的结构,可以按平层设计。如果必须做错层,那么就尽量减少错层的范围和错层的楼层数,以减少错层部位对整体结构的影响。最后如果回避不了,那么就加强抗震措施,用提高构件自身的抗震能力来抵抗楼板错层带来的不利影响。

参考文献

[1]PKPM结构软件工程应用及实例剖析 杨星 中国建筑工业出版社 2010

高层设计范文第9篇

随着中国经济的快速发展导致的地价飞升和投资能力加大,以及各大城市对于地标性建筑的追求,超高层建筑在最近几年开始快速出现在全国各地。超高层建筑,是指建筑高度超过100M的建筑,一般以公建居多,其功能多为下部商业,上部办公或办公+住宅(或酒店)。由于其体量庞大,功能复杂,对城市规划、竖向功能布置、结构布置、消防疏散以及设备选型均提出了更高的要求。2011年6月~2012年底,本人有幸主持了贵阳黎阳大厦的设计工作,结合对其它超高层的研究,以及项目的进展过程,尝试着对超高层建筑的设计要点和注意事项进行归纳总结。

项目概况

黎阳大厦位于贵阳市金阳区,它由两栋塔楼(分别为34层和30层)和两栋裙房组成,塔楼部分主要为科研办公用房,裙房部分主要为商业用房,并设有下沉广场,利用地形高差将部分地下室也做成商业用房。建设用地2.6万平米,总建筑面积约为17万平米,最大建筑高度为149米。其形象清新大气,有望成为金阳区的地标建筑。

进行这样一个大体量建筑的设计工作,其过程是繁杂和反复的,设计过程的每一步都包含着建设方、规划部门、设计方的慎重考虑和反复讨论,其中艰辛不足为外人道也。本文专就超高层设计的技术要点方面,进行一个较为全面的总结

规划部门对超高层的要求

建筑高度的限高问题

作为一个重要的城市景观节点,超高层的体形与建筑高度格外受到关注,也是规划部门在审查方案时重点关注的内容。其中,体形更多是表现建筑的美感,而建筑高度更多的是对周边环境的影响。为了满足公共空间安全(一般航空限高最为常见)、卫生及景观视线的要求,同时结合城市景观考虑,规划部门多数会对建筑高度进行限制。这一点一般都会写在选址规划意见书内,但值得注意的是:关于建筑高度的计算规则,《民用建筑设计通则》虽有规定,但具体执行时,各地仍有不同。因此在进行方案设计前,需要与当地规划部门沟通明确。在本项目中,为了立面造型效果,幕墙部分高出混凝土女儿墙,经过与规划部门沟通,其建筑高度以混凝土女儿墙至室外地面高度为准。

对城市交通的影响

超高层建筑容纳了大量的使用者,必然对城市交通会造成一定的影响。虽然规划部门在规划时已经进行了相关的考量,但作为一个好的建筑师,应在场地设计时,结合城市规划对交通影响进行细致的思考,力争使建筑出入口与城市人流节点相对应,使得城市人流到达建筑物的流线顺捷流畅,同时避免上下班人流对城市交通造成过大的冲击。

与其它规划要素结合考虑

超高层建筑作为一个重要的规划节点,规划部门可能会与其它规划要素结合考虑。如:为满足大量人流上下班需求,将地铁站点高以超高层内(如苏州的东方之门),或将地铁出入口设在本场地附近(如本项目);为创造良好环境,在超高层相邻地块设置大型广场或公园。一个好的建筑方案必须也是一个好的规划方案,与城市规划相协调、与周边环境产生良好的对话关系是好的规划方案必须具备的特点。

标准层面积的确定

标准层面积的概算

标准层面积的限制因素--防火分区、柱距、核心筒面积、得房率

结构选型

超高层,作为高层建筑的一个特殊形式,其对结构选型提出了更高的要求。超高层的结构选型主要考虑以下几个因素:1〉抗震性能。由于其建筑高度很高,根据现行的《建筑设计抗震规范》,可供选择的结构形式一般为:框-剪结构、框架核心筒结构、筒中筒结构。2〉标准层平面对于灵活布置或分隔的要求。超高层的体量巨大,其销售策划显然不能采用单一规划,而针对于相对单一的标准层平面,只能在平面分隔上采取灵活措施以弥补不足。这就意味着,标准层平面应采取灵活的大空间策略。当然如果在设计前期,建设方的销售策划已经论证完备,那么提前对平面进行划分,对结构设计是十分有利的,其不足之处在于将来万一调整平面分割,可能面临诸多困难。

可供超高层选择的结构形式

各结构形式的特点

电梯数量及区间设计

作为框架-核心筒结构,其核心筒承担了交通、疏散、各类管井上下流通的任务。而交通功能,在日常生活中主要是由电梯来承担。按理说它是属于核心筒的一部分,我们应该先考虑核心筒的布置,再来考虑电梯,但在超高层中,电梯数量会很多,电梯加上候梯厅的面积往往占到核心筒面积的一半,因此,电梯数量的多少直接影响到核心筒的布置。同时,超高层的电梯成本要高于一般电梯成本,因此从投资效益方面考虑,在满足使用人员的舒适度的同时,我们总是希望能尽量减少电梯数量。因此,在核心筒设计前,我们有必要考察一下:如何在满足舒适性的前提下,使电梯数量尽量少。

客梯的服务人数及客梯数量计算

理论上讲,要准确、合理、经济地确定电梯的数量、载重量和速度,应计算出全部电梯所要服务的建筑物内总人数、乘梯高峰期某一限定时间内所需服务的最大客运量、乘客候梯时间或电梯平均间隔时间、以及乘客从唤梯起至到达其目的地的全行程时间。但在方案阶段,进行如此细致的计算几乎是不可能的,而且没有必要,毕竟电梯的数量是以台计算的,微小的数据差异不会对电梯数量造成影响。我们可以按照传统的经验数据,对其进行概估。

根据《全国民用建筑工程设计技术措施》所提供的参考数据:

高层办公楼的每人使用面积为4~10平米/人,或按总建筑面积的67%~73%(一般取70%)计算使用面积;一般办公楼1台额定载重量1000KG的电梯,服务面积可为5000平米;高级办公楼1台额定载重量1000KG的电梯,服务面积可为4000平米;超高级办公楼1台额定载重量1000KG的电梯,服务面积可为3000平米。

考虑到本项目的定位,我们选取了4000平米/台这个数据,经过测算,塔楼部分约需要12台客梯。同时,为了便于上部楼层的使用者及时到达,客梯考虑分为高、低区间,低区服务1~18层,其电梯机房设在第19层的避难层内。

消防电梯兼货梯的设计

考虑到楼上装修及日常家具搬运,设置货梯是必要的。货梯一方面要求荷载大,另一方面要求有一个单独的卸货空间以利于使用,不致对正常人流产生干扰。从经济性考虑,我们可以结合消防电梯满足这些需求。

电梯设计的其它考虑因素

电梯井道的大小,受其荷载及速度影响。一般来说,荷载越大,井道截面越大;速度越快,其截面越大。目前比较可靠的设计方法是:根据项目的需要,从电梯厂家提供的样本中选取合适型号,以其提供的土建参数为参考进行设计。即使后期不采用此厂家电梯问题也不大,各家厂商相同参数的电梯,其井道尺寸也相差无几。

候梯厅的进深。这个数据往往会被设计者忽略而造成无谓的返工,依据《民用建筑设计通则》第6.8.1条,公共建筑内多台双侧排列的候梯厅,其深度应该不小于两侧电梯的最大轿厢深度之和,并小于4.50M。

标准层平面设计

标准层面积概估

在设计初期,我们已经知道了建筑高度限高要求,知道了容积率,也可能根据前期讨论知道了层高,那么,塔楼的标准层面积应该是多大呢?在确定标准层面积方面,有两个主要的限制因素:

根据防火规范,超高层作为一类高层,其防火分区不应超过1000平米,设置自动灭火系统后,其防火分区面积最大不应超过2000平米。如果标准层超出一个防火分区,就需要增设防火墙,增加至少两部疏散楼梯,其它设备相应增加,从经济性方面考量,这是不合理的。因此,在可能的情况下,尽量使一个标准层面积不超过2000平米。

从经济效益最大化角度出发,在设计初期,我们假设用足容积率,因而计算出总建筑面积,扣除裙房的概算面积,剩下的就是塔楼可建面积。然后除以层数,可以得到标准层的大概面积。

在标准层不超过2000平米的情况下,其核心筒的内容不会随面积变化,这就意味着,在核心筒面积不变的情况下,标准层面积越接近防火分区面积上限(即2000平米),得房率会越大。因此,在满足建筑造型及体形要求的同时,标准层的面积尽量加大。

核心筒的设计

核心筒既是框架-核心筒结构体系的一部分,也是人员流线的重要组成部分,也就是说,它兼备结构功能和建筑功能。从建筑角度讲,它承担了日常交通(电梯)、消防疏散(疏散楼梯、消防电梯)功能,以及各类设备管井(上下水、强弱电、防排烟、空调新风管井)的布置要求。

基本上,为了满足疏散距离要求,疏散楼梯会分布于核心筒的两端,中间则可以考虑电梯的布置、空调机房的布置、卫生间的布置,管井则可以布置在核心筒的外侧,其进深一般有600即可满足使用要求。

卫生间是每个项目都有,但少有设计到位的,其中最主要的问题就是视线遮挡问题。卫生间的布置足以让人对本栋建筑、乃至本项目的形象产生怀疑。在东北地区,很多厕所是男女穿套的,男士上厕所时必然要穿过女厕,这让人情何以堪,不禁让人对东北的豪爽多了另一层理解。还有一些男卫生间,一开门就看到了小便斗;有的男女卫生间经常门对门而无任何遮挡。作为私密活动,如此布置难以使人有被尊重感,至于人性化更是谈不上了。因此,在核心筒内布置卫生间时,不能因为可使用面积太小而随意布置,相反,这更是考验我们设计水平的时刻。一个项目的良好形象,是由无数个良好细节组成的。

作为经验数据,一般情况下,核心筒的面积占标准层面积的30%,在标准层布置完成后,我们可以检察一下此数值是否偏离很多。如果偏离很多,则需要慎重检察原因,毕竟核心筒的调整会带来一系列的相应调整,越到后期,调整会越困难,甚至产生疏漏。

层高与空调选型

规范对净高的要求

《办公建筑设计规范》里,对于办公室的净高要求是:一类办公建筑不应低于2.70米,二类不应低于2.60米,三类不应低于2.50米。作为超高层建筑,我们以一类办公建筑套用,即2.70米,加上梁高0.9米(1/10跨距),再加上设备管线及吊顶高度(取0.6米),推算下来,层高为4.2米是比较合理的。

空调不同类型的特点及选型考虑因素

不同类型的空调系统,对于设备空间高度的要求是不一样的,从而间接影响到建筑的层高。目前公建中常用的空调系统有:中央空调、VRV空调、风机盘管加新风系统。从建筑角度来看,中央空调所用管道最大,其占用的设备空间的高度也最高,风机盘管加新风系统次之,VRV空调最小。同时,不同的空调系统需要配备大小、数量不一的机房,也可能对外立面产生直接影响(通风口)。因此,尽早确定空调系统,有利于合理、经济地确定层高,避免无谓的浪费。

避难层设计

避难区面积的计算

根据高规的要求,超高层建筑必须设置避难层(间)。自高层建筑首层至第一个避难层或两避难层之间,不宜超过15层。避难层的净面积应满足避难人员的避难要求,宜按0.2㎡/人考虑。

所需避难的人数,可以根据《办公建筑设计规范》第4.2.3条,即“普通办公室每人使用面积不应小于4㎡,……”考虑,然后根据每个所需避难面积进行计算。即:办公面积÷每人办公面积×避难层数×每人避难面积=避难层净面积。

避难层层高

在避难层有许多的设备用房,如空调机房、水泵房等,它们的高度决定了避难层的层高。因此,在确定避难层层高时,应同水、暖通专业协商,同时要考虑梁高,满足设备净高要求、结构梁高要求,最终才能确定避难层层高。一般情况下,避难层层高约为4.5米。

避难层面积是否计入容积率?

在容积率卡死的情况下,避难层面积是否计入容积率,意味着数千平米的建筑面积差额,这对于建设方无疑是具有很大吸引力的。经过咨询,各地对于避难层面积是否计入容积率意见不一,在本项目中,根据新版的《贵阳市城市规划技术管理办法(试行)》(2013年实行),避难层的避难间部分可以不计容积率,其它部分要计入容积率。

高层设计范文第10篇

关键词:超限高层;性能设计;稳定;抗剪承载力;楼层屈服强度系数

Abstract: with the development of economy, ultra high building more and more, and as the pursuit of building style, high building, first floor hall height is also more and more high, in this paper the two kinds of circumstances, structure concrete engineering, introduces in detail the design of concrete method and the specific measures to overrun project.

Keywords: overrun top; Performance design; Stability; The shear capacity; Floor yield strength coefficient

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

1.工程概况

顺德某商务区1号地块包括六个大型综合体,其中1号楼是整个发展项目的核心,建成将成为顺德新城发展的新地标。1号楼正方形建筑平面,地上建筑面积约9万m2,塔楼结构总高度212.5m(建筑高度约220m),首层层高15m,地面以上47层,均为办公用途,地下三层,为车库和设备用房。

图1建筑效果图图二剖面示意图

2.结构体系与结构布置

本工程塔楼为办公楼,根据其建筑布局和高度较大的特点,选择了刚度和延性较好的钢筋混凝土框架-核心筒结构作为结构体系。框架柱上下连续贯通,核心筒剪力墙在中区、高区根据结构刚度需要及建筑使用功能要求有部分取消。

结构的主要抗侧力体系由钢筋混凝土核心筒和外框架共同组成。结构的平面尺寸为42mX42m,其中核心筒平面尺寸为23.4mX22.9m,结构高宽比适中。为了减少框架柱截面尺寸和提高外框架抗震性能,在低区楼层框架柱采用型钢混凝土柱,其余楼层采用普通钢筋混凝土柱。主要柱截面尺寸为1400X1400,1200X1200。

结构平面柱网尺寸较大,为10.5m,为保证竖向荷载合理传递,平面角部区域采用钢筋混凝土井字梁,其余区域采用单向次梁楼盖。由于核心筒与周边框架柱压缩变形差以及楼面荷载较大等因素,使得避难层楼面梁与核心筒图3标准层结构平面布置图相连一端受力较大,采用水平加腋的措施提高其抗弯承载力与抗震性能。主要主梁截面尺寸为500X800、500X700,主要次梁截面尺寸为250X600、200X700、300X700。

塔楼采用现浇钢筋混凝土楼盖,其中核心筒范围内板厚为150mm,核心筒范围外办公楼层板厚为110mm,避难层和屋面层板厚为150mm。

塔楼标准层结构布置详图3。

根据场地的地勘报告,主塔楼采用桩基础,桩基形式为大直径嵌岩桩。

3.超限情况及措施

按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)[1],本工程塔楼结构总高度212.5m,属于超B级高度高层建筑;首层层高15m,根据SATWE计算结果,首层抗剪承载力与上一层的比值,X向为44%,Y向45%,小于高规[1]75%的要求,属于抗剪承载力突变。

针对本工程超限项目,采取了结构抗震性能化设计的措施。结构抗震性能目标按照《高规》第3.11节内容执行。本工程地处7度区,抗震设防类别为丙类,且结构规则性较好,因此设定结构抗震性能目标为C级,根据不同构件的重要性,分别进行小震弹性、中震弹性、中震不屈服、大震不屈服的分析计算。通过计算分析,塔楼在设防烈度地震作用下,结构能满座性能水准3(即中震不屈服)的要求,首层核心筒剪力墙和框架柱通过加强配筋可实现在设防烈度地震作用下的抗震性能水准2(即中震弹性)的要求。

塔楼首层层高达15m,首层剪力墙和外框柱的稳定性是结构安全的关键。根据高规附录D,验算首层墙肢稳定性,部分墙肢考虑首夹层楼板的作用,减少计算高度,计算墙肢的稳定计算轴力均大于墙肢在中震弹性计算下的轴力,即在中震弹性计算下墙肢稳定满足要求。首层外框柱最大无肢长度15m,均为型钢混凝土柱,柱截面为1400X1400,十字形截面钢骨为1100X200X35X35,选取稳定性较为不利的角柱,采用SAP2000软件,进行屈曲稳定分析,求得计算长度系数为0.664,在整体模型计算中,首层柱的计算长度系数仍偏于保守按1.25。

针对首层抗剪承载力突变,a确保首层的屈服强度系数[2]大于1.5,b首层剪力墙按照中震弹性和大震不屈服计算加强配筋,加强配筋后,首层抗剪承载力达到上一层的81%。楼层受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。剪力墙的受剪承载力按下式计算:

框架-核心筒结构水平力大部分由核心筒承担,因此主要计算剪力墙的受剪承载力,通过计算,首层核心筒剪力墙的水平分布筋配筋率提高到1.6%后,结构满足楼层承载力的要求。

结语

本工程为首层超高,总高超B级高度的超限高层建筑,设计中用于概念设计的方法,优化结构体系和结构布置,并采用了基于性能的抗震设计方法,对抗剪承载力突变,提出了楼层屈服强度系数和提高水平分别筋提高抗剪承载力的要求,最终使结构满足抗震性能目标C级的要求,设计合理有效,安全可行。

参考文献

【1】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010,中国建筑工业出版社,北京,2010年