高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析

【摘 要】高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作，對于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。本文以某高層建筑為例，采用結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)與分析軟件SATWE對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；高層建筑；建筑工程

1 工程概況耐火等級為一級，屋面防水等級為二級，地下室防水等級為二級（配電室為一級）。

2 自然條件及地質(zhì)情況

本工程場地地震基本烈度8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.2g，設(shè)計(jì)地震分組第一組，建筑場地類別Ⅲ類。100年遇基本風(fēng)壓0.45kN/m2，50年遇基本雪壓0.25kN/m2，場地標(biāo)準(zhǔn)凍深0.68m。場地地基土自上而下可劃分為16層，從上至下依次為耕土，層厚

樓梯、陽臺和上人屋面欄桿頂部水平荷載取0.5kN/m。高低層相鄰的屋面，低層屋面考慮施工時(shí)臨時(shí)荷載取4kN/m2。大型設(shè)備按實(shí)際情況考慮。地震參數(shù)：場地特征周期0.45s，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比0.05，多遇地震水平地震影響系數(shù)最大值0.16。

3.主要受力構(gòu)件尺寸取值表2結(jié)構(gòu)主要豎向構(gòu)件尺寸變化值mm×mm

除地下車庫頂板板厚為200mm、地下一層頂板厚為180mm外，其他各層樓板厚度均為120mm。

4.主要結(jié)構(gòu)材料選取

圈梁、構(gòu)造柱、挑檐、雨篷及樓梯均采用C30混凝土。主要用于基礎(chǔ)梁、板，墻和柱以及樓面梁的縱筋選用HPB235、HRB335、HRB400級鋼筋。標(biāo)高正負(fù)零以上填充墻采用加氣混凝土砌塊，容重≤6.5kN/ m，標(biāo)高正負(fù)零以下墻體采用MU10粉煤灰磚，其余內(nèi)隔墻均采用輕質(zhì)隔墻，其重量不應(yīng)大于1.00kN/m。標(biāo)高正負(fù)零以上采用M5混合砂漿，標(biāo)高正負(fù)零以下采用M7.5水泥砂漿。結(jié)構(gòu)中所采用的型鋼、鋼板和鋼管均采用Q235-B級鋼。

5.計(jì)算軟件及計(jì)算依據(jù)

本工程計(jì)算使用程序?yàn)橹袊ㄖ茖W(xué)研究院開發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)與分析軟件 SATWE。計(jì)算依據(jù)為建筑條件圖及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010、《高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002等國家相關(guān)規(guī)范。

6.計(jì)算結(jié)果分析

（1）位移比基于剛性樓板假定，考慮偶然偏心的條件下，最大位移與層平均位移的比值：

X向?yàn)?.17，Y向?yàn)?.16；最大層間位移與平均層間位移的比值：X向?yàn)?.05，Y向

為1.21。位移比超過1.2，需要考慮雙向地震作用，在進(jìn)一步施工圖設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化。

（2）層間位移計(jì)算時(shí)不扣除整體彎曲變形，不考慮偶然偏心的影響，X方向地震力作用下的樓層最大位移：1/1273＜1/800；Y方向地震力作用下的樓層最大位移1/1023＜1/800，滿足規(guī)范要求。

（3）剪重比底層水平剪力與結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值比值：X向3.8%；Y向4.26%，均大于抗震規(guī)范（5.2.5）條要求的樓層最小剪重比3.20%，故滿足要求。

（4）剛度比結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算：其X向剛重比EJd/GH2=11.26；Y向剛重比EJd/ GH2=9.19，均大于1.4，能夠通過高規(guī)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算，均大于

2.7，可以不考慮重力二階效應(yīng)。

（5）軸壓比取框架柱2為例進(jìn)行說明，底層軸壓比為0.70＜0.75，滿足抗震規(guī)范6.3.7及6.4.6條的規(guī)定，其余框架柱同此處。

5 結(jié)語

我國高層建筑的不斷發(fā)展，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來越高，本建筑采用框架的結(jié)構(gòu)形式比較合理，滿足了建筑經(jīng)濟(jì)、安全、適用、美觀的總體要求，結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果比較理想。

參考文獻(xiàn)

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