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超高層建筑結構系統難點如何應對?
編輯: 成都建筑設計公司   時間:2019-09-18

  建筑設計公司告訴您,超高層樓宇就像一條豎立起來的街道,存在著:安全、內部交通、環境、能源消耗、等多種難以妥善解決的問題,越是向高處發展,安全性、耐久性及適用舒適等問題就愈多,對結構、建筑、機電、暖通、電梯等專業的要求就越高。

  結構系統難點

  由于超高層建筑結構的特殊性,建筑內部的梁柱將會不可避免的存在,在結構設計中要考慮異形柱的使用,特別是在超高層住宅戶型設計中,充分全面考慮梁柱的影響、規避及利用是設計的難點。

  對于結構設計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則,選擇相應的結構體系,一般分為六大類:

  框架結構體系;剪力墻結構體系;框架-剪力墻結構體系;框-筒結構體系;筒中筒結構體系;束筒結構體系。

  90年代以來,除上述結構體系得到廣泛應用外,多筒體結構、帶加強層的框架-筒體結構、連體結構、巨型結構、懸挑結構、錯層結構等也逐漸在工程中采用。

  進入90年代后,由于我國鋼材產量的增加,鋼結構、鋼-混凝土混合結構逐漸采用。如金茂大廈、地王大廈都是鋼-混凝土混合結構。

超高層建筑

  此外,型鋼混凝土結構和鋼管混凝土結構在高層建筑中也正在得到廣泛應用。高層建筑結構采用的混凝土強度等級不斷提高,從C30逐步向C60及更高的等級發展。預應力混凝土結構在高層建筑的梁、板結構中廣泛應用。鋼材的強度等級也不斷提高。

  高層和超高層建筑設計在結構設計中除采用鋼筋混凝土結構(代號RC)外,還采用型鋼混凝土結構(代號SRC)、鋼管混凝土結構(代號CFS)和全鋼結構(代號S或SS)。

  建筑高度100m,柱網為8.4m,抗震設防烈度為6度,采用框架-剪力墻或框-筒結構體系較為經濟合理,這種結構體系的剪力墻或筒體是很好的抗側力構件,常常承擔了大部分的風載和地震荷載產生的水平側力,總體剛度大,側移小,且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。

  超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度,是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側力構件,同時使鋼柱與各豎向構件(剪力墻或筒體)起到變形協調作用。

  一般鋼結構建筑物的樓板和屋蓋,都采用軋制的壓型鋼板加現澆鋼筋混凝土(簡稱鋼承混凝土)樓板和屋蓋,厚度一般不小于150mm。目前在設計鋼承混凝土樓板和屋蓋時沒有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用。主要是對于板底呈波形的計算原理不甚了解或認為計算繁瑣,就按平板計算,這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。

  如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用,簡稱MST組合梁,只要計算正確,配筋合理,栓釘可靠,則可以節約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右,而且不需對鋼梁進行穩定驗算。

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