【正文】
例如,在建筑體系一個方向上使用框架,而在另一方向上可以使用剪力墻。 對于混凝土框架結構,還存在較大 的分歧。它們適用于低層、多層建筑物,可能用于70100 層高的高層建筑物。 如上所述,電梯墻、樓梯間及設備豎井都可以形成筒狀體,常常用它們同時抵抗豎向荷載和水平荷載。 在設計過程中,兩片或者更多的剪力墻會布置成 L 型或者槽形。本文后面將對這些原理的應用做介紹。這樣通過預壓主要的抗傾覆構件,可以使建筑物在傾覆拉力的作用下保持穩(wěn)定。 增加抗彎構件的有效寬度。 如前所述,在高層建筑中每平方英尺建筑面積結構材料的用量要高于低層建筑。然而,水平荷載的分布不同于豎向荷載,它們是非線性的,并且沿著建筑物高度的增加而迅速地增加。 Even so , concrete frame design can be both effective and economical 。盡管在基本原理上,高層建筑的豎向和水平構件的設計同低層及多層建筑的設計沒什么區(qū)別,但當要使豎向構件的設計成為高層設計有兩個控制性的因素:首先,高層建筑需要較大的柱體、墻體和井筒;更重要的是側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪力變形要大的多,必要要有謹慎的設計來保證。對于現(xiàn)代“短”建筑物里的鋼架系統(tǒng)支撐設計,如無特殊承載需要,無需加大柱和梁的尺寸,而通過增加規(guī)定尺寸的板(或甚至所有面板)就可以輕而易舉地實現(xiàn)。另一方面,混凝土建筑自重的增加,將會加大抗震設計的難度。 增加最有效的抗彎構件的截面材料。 在中間轉(zhuǎn)換層通過大型豎向和水平構件及重樓板創(chuàng)建連接成大框架,或者采用深梁體系。 但是,剪力墻只能抵抗平行于墻平面的荷載(也就是說不能抵抗垂直于墻的荷載)。在側(cè)向力作用下這些桁架的組合構件受到拉或壓力(即成拉桿或壓桿)。 對于很多高層建筑,互相合理地布置與連接墻體和筒體,會起到很好的抵抗側(cè)向荷載的作用。例如,如果框架局部某處(例如連接處附近)出現(xiàn)超應力時,那么其延性就會允許整個結構位移多一點,但即使在結構上承受比預期更大的力量也絕不會(使建筑物)崩潰。然而,現(xiàn)在這些規(guī)范往往要求在框架的某處增設過多的鋼筋,這就造成(潛在的)阻塞和增加施工的難度。 。不過最新研究和實驗表明,當混凝土中放入足夠的鋼箍和節(jié)點鋼筋時 ,混凝土框架框架也能表現(xiàn)出很好的延性。 大多情況下,框架的剛度不如剪力墻,因此對于細長的建筑物設計將會出現(xiàn)過度變形。對于鋼筋混凝土結構,通過使用特殊的鋼筋配置在這些孔洞的周圍(即布置加強筋)。 通?;炷辆图袅Χ际菍嶓w的,并在有要求時開洞,而鋼筋剪力墻常常是做成桁架型式。對于 20 層以上的建筑物,剪力墻的采用極為常見。 每層應加設充足的水平隔板。 在設計構件時,盡可能有效地使它們加強相互間的作用力。 對于鋼筋混凝土建筑,對材料的數(shù)量要求也隨著建筑物層數(shù)的增加而增加。 對于低層和多層建筑物結構設計只需考慮恒荷載和部分動荷載時,建筑物的柱、墻、樓梯或電梯等就自然能承受大部 分水平力。 Above states is the highrise construction ordinariest structural style. In the design process, should the economy practical choose the reasonable form as far as possible. 高層建筑 及結構設計 摘要: 高層建筑的定義很難確定。 For example , the buildings geometry may be such that rigid frames can be used in one direction while shear walls may be used in the other direction。地震荷載產(chǎn)生的效應更為明顯。用于抵抗側(cè)向荷載的材料數(shù)量要求更重要。但是這項措施必須保證加寬后的豎向承重構件非常有效地連接才能收到切實利益。但僅僅通過豎向構件進行抗剪是不經(jīng)濟的,因為使柱及梁有足夠的抗彎能力,比用墻或斜撐需要更多材料和施工工程量。例如,住宅樓需要很多隔墻,如果這些隔墻都設計為實體的,那么他們可以起到剪力墻的作用,既能抵抗側(cè)向荷載,又能承受豎向荷載。如果所有外部剪力墻連續(xù)都連接起來,整個建筑物就像是一個筒體,即是精良的剪力墻系統(tǒng),將會具有很強的抵抗水平荷載和抵抗扭矩的能力。不過在這樣的結構設計中存在的一個問題是,如何保證在門洞口和其他孔洞的強度。同時它還能充分利用建筑物內(nèi)在任何情況下都要采用的梁和柱的剛度,但當柱子與梁剛 性連接時,通過框架受彎來抵抗水平和豎向荷載會使這些柱子的承載能力變得更大。因此,很多人認為它不具備鋼框架所具備的超載能力。在設計過程中,應盡可能經(jīng)濟實用地選擇合理的形式。盡管這樣,混凝土框架設計還是既實用又經(jīng)濟的。因此,框架結構常被視為最好的高層抗震結構型式。還要求由這些結構分體系提供的剛度在各個方向上應大體對稱。從強度和變形控制角度來說,桁架有著很好的功效,并且管道可以在構件之間穿過。因此有必要經(jīng)常在兩個相互垂直的方向設置剪力墻,或者在盡可能多的方向布置,以用來抵抗各個方向的側(cè)向 荷載。 應當注意的是,所有高層建筑的本質(zhì)都是由地面支撐的懸臂結構。例如,增加較低層柱以及連接大梁的翼緣截面,將可直接減少側(cè)向位 移和增加抗彎能力,而不會加大上層樓面的質(zhì)量,否則,地震問題將會(因樓層質(zhì)量增加)被加劇。在地震荷載作用下,上層樓體的附加質(zhì)量的增加將會使整體側(cè)向荷載劇增。 不幸的是,對于高層建筑首先要解決的不僅僅是抗剪問題,比其更重要的還有抵抗力矩和抵抗變形問題。 關鍵詞: 高層建筑 結構設計 框架 剪力墻 抗震體系 概 述 高層建筑的豎向構件從上到下逐層對累積的重力和荷載進行傳遞,這就要有較大尺寸的柱體或者墻體來進行承載。 附錄 : 畢業(yè)設計 外文翻譯 院 (系) 建筑工程學院 專 業(yè) 土 木 工 程 班 級 070710 班 姓 名 張 波 學 號 070710317 導 師 周 雪 峰 2021 年 4 月 15 日 英文 : HighRise Buildings and Structural Design Abstract: It is difficult to define a highrise building . One may say that a lowrise building ranges from 1 to 2 stories . A mediumrise building probably ranges between 3 or 4 stories up to 10 or 20 stories or more . Although the basic principles of vertical and horizontal subsystem de