解析鋼構(gòu)高層設(shè)計(jì)的三大要點(diǎn)
我國(guó)規(guī)定超過10層或28米的民用建筑稱為高層建筑,而傳統(tǒng)的混凝土建筑因?yàn)槲廴经h(huán)境、施工程序繁瑣而被人們逐漸所淘汰,作為非傳統(tǒng)的鋼構(gòu)在建筑市場(chǎng)有了越來越廣泛的應(yīng)用。
為了使鋼構(gòu)高層擁有足夠的安全系數(shù),保證使用年限,鋼構(gòu)高層設(shè)計(jì)有以下三大要點(diǎn):
一、鋼構(gòu)高層設(shè)計(jì)的六個(gè)比值
1、軸壓比:主要為控制鋼構(gòu)高層的延性。
2、剪重比:主要為控制各樓層最小地震剪力,確保鋼構(gòu)高層的安全性。
3、剛度比:主要為控制鋼構(gòu)高層豎向規(guī)則性,以免豎向剛度突變形成薄弱層。
4、剛重比:主要為控制鋼構(gòu)高層穩(wěn)定性,以免鋼構(gòu)高層產(chǎn)生滑移和傾覆。
5、位移比:主要為控制鋼構(gòu)高層平面規(guī)則性,以免形成扭轉(zhuǎn),對(duì)鋼構(gòu)高層產(chǎn)生不利影響。
6、周期比:主要為控制鋼構(gòu)高層扭轉(zhuǎn)效應(yīng),減小扭轉(zhuǎn)對(duì)鋼構(gòu)高層產(chǎn)生不利影響。
鋼構(gòu)高層所受到橫向力的風(fēng)荷載與豎向力的地震荷載是鋼構(gòu)高層設(shè)計(jì)主要考慮的因素,結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移一般采用彈性方法計(jì)算。而某些對(duì)于抗震設(shè)防有特殊的要求的鋼構(gòu)高層,不僅是要驗(yàn)算彈性階段狀態(tài),還應(yīng)驗(yàn)算可能進(jìn)入的彈塑階段狀態(tài)。在驗(yàn)算鋼構(gòu)高層主體部分帶有小型突出建筑時(shí),應(yīng)計(jì)入鞭梢效應(yīng),特別是對(duì)于頂部有桅桿類的應(yīng)著重分析。
二、計(jì)算模型
鋼構(gòu)高層可采用平面抗側(cè)向力結(jié)構(gòu)空間協(xié)同計(jì)算模型。當(dāng)鋼構(gòu)高層的形狀規(guī)范、質(zhì)量平均、各部分剛度相同時(shí)采用平面結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,而當(dāng)鋼構(gòu)高層的分布不均勻,含有特殊面層,立面包含突出結(jié)構(gòu),無法劃分為平面抗側(cè)力單元時(shí),可以采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。
三、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
鋼構(gòu)高層的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)提前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察,并結(jié)合場(chǎng)地的地質(zhì)狀況和建筑結(jié)構(gòu)信息要求,設(shè)定合適的基礎(chǔ)類型,確保鋼構(gòu)高層不會(huì)發(fā)生沉降或傾斜,通常采用筏形基礎(chǔ),必要時(shí)可以采用箱形基礎(chǔ)。而對(duì)于當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好、荷載較小,且能滿足地基承載力和變形要求的地質(zhì)條件時(shí),也可以采用交叉梁基礎(chǔ)或其他基礎(chǔ)形式;當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可以采用樁基或復(fù)合地基。
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