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高层建筑结构的设计要点有哪些?

  高层建筑结构的设计要点有哪些?北京建筑设计院告诉您,高层建筑结构的设计要点主要有以下5个方面,欢迎阅读本文:

  1、水平荷载成为设计的决定性因素:

  1)竖向荷载产生轴向压力与结构高度的一次方成正比;

  2)水平荷载产生的倾覆力矩与高度的二次方成正比。

  2、侧移成为设计的控制指标:

  1)结构顶点的侧移 ut与结构高度 H 的四次方成正比;

  2)结构的侧移与结构的使用功能和安全有着密切的关系; 过大侧移会使人产生不安全感;使填充墙和主体结构出现裂缝或损坏,影响正常使用;因P-△效应而使结构产生的附加内力,甚至破坏。

  3)必须选择可靠的抗侧力结构体系,使结构不仅具有较大的承载力,而且还应具有较大的侧向刚度。

  3、轴向变形的影响在设计中不容忽视

  1)竖向荷载产生的结构轴向变形对其内力及变形的影响;

  2)对预制构件的下料长度和楼面标高会产生较大的影响;

  Houston 75层的某商业大厦,采用剪力墙和钢柱混合体系,由于钢柱负荷面积大,其底层钢柱压缩变形比墙多260mm。

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  3)水平荷载产生的结构轴向变形对其内力及侧移的影响

  水平荷载作用下,使竖向结构体系一侧构件产生轴向压缩,另一侧构件产生轴向拉伸,从而产生整体水平侧移。

  4、延性成为结构设计的重要指标

  1)延性表示构件和结构屈服后,具有承载能力不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能。

  2)延性系数μ:用来衡量延性的大小。

  3)结构的抗震性能决于其“能量吸收与耗散”能力的大小,即决于结构延性的大小。

  4)为了保证结构具有较好的抗震性能,除承载力、刚度外,还需要有较好的延性。可通过加强结构抗震概念设计,采取恰当的抗震构造措施来保证。

  5、结构材料用量显著增加

  1)对于高层建筑结构,随高度增大,材料用量增大较多。

  2)特别是水平荷载对材料用量影响较大。

  3)结构方案对材料用量影响很大,水平力作用下对结构进行优化设计至关重要。

  如筒体结构可使结构用钢量大幅度减小,高381m的帝国大厦,采用平面框架结构体系,用钢量为206kg/㎡,采用筒体结构,高344m的约翰.汉考克大厦用钢量仅为146kg/㎡,高443m的西尔斯大厦用钢量仅为161kg/㎡。