高层建筑结构设计的特点及要素介绍

随着城市建设不断推进，高层建筑逐渐增多。高层建筑是现代科学技术的产物，采用钢材和钢筋混凝土等建筑材料，利用框架结构、剪力墙结构、简体结构、筒中筒结构等结构形式建造而成。高层建筑结构设计具有重要意义，是建筑物整体寿命和结构强度的保证。高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计是利用力学性质设计、计算机程序设定建筑模型和功能，充分使用先进技术和发挥结构功能、协调经济性的一连串作业，最终根据设计概念来判断设计计算的合理性。高层建筑与低层建筑、多层建筑相比，其结构设计具有更重要的作用。高层建筑结构设计的不同关系到建筑投资造价、施工工期长短、施工技术要求、机电管道设置等方面，也会影响到建筑平面布置、立面体型、楼层高度等。高层建筑结构设计注意的要素水平力是高层建筑竖向结构控制负载的重力代表，对水平荷载起着决定性作用。因为高层建筑在竖向构件中自重和楼面使用荷载的轴力和弯矩数据与高层建筑高度成一次方正比，水平荷载产生的结构倾覆力矩与轴力则成二次方正比。此外，高层建筑的竖向荷载为定值，水平荷载的数值则随着结构动力性不同而变化。建筑轴向变形需要重视。高层建筑的竖向荷载数值往往较大，能够引起较大的轴向变形，进而导致连续梁弯矩发生变化，使得连续梁弯矩的中间支座的负弯矩数值减小，最后制约构件下料长度。轴向变形还影响构件剪力和侧移，进而导致不安全的情形发生。结构侧移是高层建筑结构控制的指标，是高层建筑结构设计的重要因素。伴随着高层建筑的楼房高度增加，建筑的水平荷载结构侧移风险也加大。设计师应该将建筑结构的水平荷载侧移控制在某一个范围之内。结构延性。高层建筑在地震作用下变形范围会更大，为了避免产生倒塌，高层建筑结构应采取恰当措施，来产生较强的变形能力，以保证结构足够的延性。总之，高层建筑是未来建筑设计的大趋势。高层建筑与超高层建筑对于结构设计、垂直交通设计、消防问题都提出更高要求，目前，电脑大数据的处理与计算、项目安排调度也为高层建筑方案实施提供了方便。

什么是框架剪力墙结构 框架剪力墙结构的优缺点

每每看到高楼大厦，我们很多人都喜欢评论一番，这栋楼设计得怎么样啊，这些楼的设计怎么都一个样。其实，建筑结构的设计有多种形式，框架剪力墙结构便是这其中的一种。那么，什么是框架剪力墙结构?框架剪力墙结构有哪些优缺点?什么是框架剪力墙?在介绍什么是框架剪力墙结构之前，我们先来了解什么是剪力墙结构。剪力墙又称抗风墙或搞震墙，主要作用是在房屋建筑中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载，防止结构剪切破坏，分为平面剪力墙和立体剪力墙，一般用钢筋混凝土和现浇钢筋混凝土筑成。再来了解下框架结构。框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用。那框架剪力墙结构又是怎么样的呢?框架剪力墙结构也称框剪结构，从字面上讲就是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，受力特点是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的受力形式，框架与剪力墙的相互作用力使整个框架剪力墙结构更加的稳固。框架剪力墙结构优缺点：优点：(1)框架结构建筑布置比较灵活，可以形成较大的空间，但抵抗水平荷载的能力较差，而剪力墙结构则相反。(2)框架一剪力墙结构使两者结合起来，取长补短。(3)在框架的某些柱间布置剪力墙，从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中，框架和剪力墙是协同工作的，框架主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。框剪结构适用范围：这种结构一般宜用于10～20层的建筑。1、框架结构优点：(1)空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料;(2)具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构;(3)框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期;(4)采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。缺点：(1)框架节点应力集中显著;(2)框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性;(3)钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大;框架结构适用范围：不适宜建造高层建筑，一般适用于建造不超过15层的房屋。2、剪力墙结构优点：(1)整体性好;(2)侧向刚度大，水平力作用下侧移小;(3)由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。缺点：(1)不能提供大空间房屋;(2)结构延性较差。剪力墙结构适用范围：剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。而宾馆中需要大空间的门厅.餐厅、商场等往往设置在另外的建筑单元中。一般在30m高度范围内都适用。框架剪力墙结构布置原则：原则1、框架―剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，主体结构构件之间不宜采用铰接。抗震设计时，两主轴方向均应布置剪力墙。梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。原则2、框架―剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置：(1)剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位;在伸缩缝、沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。(2)平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。(3)剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时，该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件，但是，两方向在水平力作用下的位移值应接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。(4)剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。(5)纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否则在平面中适当部位应设置施工后浇带以减少混凝土硬化过程中的收缩应力影响，同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。(6)楼梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合，不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。(7)剪力墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的要求，否则应考虑楼盖平面变形的影响。原则3、框架―剪力墙结构中的剪力墙，宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙。纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等，以增大剪力墙的刚度和抗扭能力。原则4、在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中，其剪力墙的布置宜符合下列要求：(1)当剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应予减小。(2)纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。原则5、剪力墙宜贯通建筑物全高，沿高度墙的厚度宜逐渐减薄，避免刚度突变。当剪力墙不能全部贯通时，相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%，在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。以上关于什么是框架剪力墙结构以及框架剪力墙结构的优缺点的相关内容就介绍到这儿了，这些内容在建筑设计师中是必知的，但是对于不熟悉这一行业的人来说就不常听说了，有兴趣的朋友可以了解一下。对于这些框架剪力墙等建筑结构，我们可能不是很了解，但是如果是买房的话，不了解一些建筑基本知识，可能会被开发商蒙蔽，买到有质量问题的房子！为此，大家买房一定要进行验房！验房目的是通过专业第三方机构对新房进行全面检查，将交房前的问题提交开发商整改，避免后期收房后，业主承担房屋质量责任，避免不必要的经济损失。土巴兔就有免费验房的服务，有需要可免费申请！