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廣東深圳專業醫療器械外形工業產品設計高層建筑結構設計
-高層建筑結構設計
2019/03/05
高層建廣東深圳專業腹腔熱灌注化療設備產品設計公司色彩與工業產品設計筑越來越普遍和常見,本文簡要介紹了結構的設計過程結構設計、高層建筑的結構體系、結構抗震設計等內容。
  關鍵詞:高層建筑;結構設計;結構抗震
  中圖分類號:TU97文獻標識碼:A
  1、結構抗震設計的基本原則
  1.1結構的簡單性
  結構簡單是指結構在抗震作用下具有直接和明確的傳力途徑,結構的計算模型、內力和位移分析以及限制薄弱部位出現都易于把握,對結構抗震性能的估計也比較可靠。

  1.2結構的規則性和均勻性
  1.2.1沿建筑物豎向建筑造型和結構布置比較均勻,避免剛度、承載能力和傳力途徑的突變以限制結構在豎向某一樓層或極少數幾個樓層出現敏感的薄弱部位,這些部分將產生過大的應力集中或過大的變形。
容易導致結構過早的倒塌。

  1.2.2 建筑平面比較規則。

  平面內結構布置比較均勻,使建筑物分布質量產生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞并使質量分布與結構剛度分布協調,限制質量與剛度之間的偏心。
建筑平面規則,結構布置均勻,有利于防止薄弱的子結構過早破壞和倒塌,使地震作用能在各子結構之間重分布,增加結構的自由度數量,發揮整個結構耗散地震能量的作用。

  1.3結構的剛度和抗震能力
  1.3.1 水平地震作用是雙向的,結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用。
通??墒菇Y構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。
結構的抗震能力則是結構承載力及延性的綜合反映。

  1.3.2 結構剛度選擇時,雖可考慮場地特征,選擇結構剛度,以減少地震作用效應,但也要注意控制結構變形的增大。

  1.3.3結構除需要滿足水平方向的剛度和抗震能力外,還應具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉震動的能力。
現有的抗震設計計算中不考慮地震地面運動的扭轉分量。
在概念設計中應注意提高結構的抗扭剛度和抵抗扭轉震動的能力。
1.4結構的整體性
  1.4.1 在建筑結構中,樓蓋對于結構的整體性起到了非常重要的作用,樓蓋相當于水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力子結構廣東深圳專業醫用器械開發工業產品設計產品設計的發展趨勢,而且要使這些子結構能夠協同承受地震力,特別是當豎向抗側力子結構布置不均勻或布置復雜或各抗側力子結構水平變形特征不同時,整個結構就要依靠樓蓋使各抗側力子結構能協同工作。
樓蓋體系最重要的作用是提供足夠的平面內剛度和抗力,并與豎向各子結構有效連接,當結構空曠,平面狹長或平面凹凸不規則,或樓蓋開大洞口時,更應特別注意。
設計中不能誤以為,在多遇地震作用計算中考慮了樓板平面內彈性變形影響后就可削弱樓蓋體系。

  1.4.2結構基礎的整體性尤其是高層結構基礎的整體性以及基礎與上部結構的可靠連接是結構整體性廣東深圳專業醫療電子產品造型工業產品設計讓工業設計步入公共設計的重要保證。

  2、結構總體布置原則
  2.1安全,合理而經濟的結構設計必須注重概念設計方法。
 
  2.2概念設計:是指一些難以精確作出力學分析或者廣東深圳專業麻醉機產品設計公司我國結構性存款產品設計研究在規范中難以具體規定的問題,必須由工程師運用“概念”進行分析,作出判斷,以便采取措施。
 
  2.3建筑高度:高層建筑結構應根據①房屋高度、②高寬比、③抗震類別、④抗震設防烈度、⑤場地類別、⑥結構材料和施工條件等因素。
 
  3、參數在高層結構中設計中的應用
  高層的合理性、安全性很大一部分取決于高層結構中參數的選取。
所以,各參數的選擇合理性能夠很大的提高提升控制整體的效率。
同時,也能夠有效的使結構設計達到安全、經濟、合理的效果。

  3.1軸壓比:控制結構的軸壓比,從而達到結構延展性的要求。
在特殊情況下,會出現不滿足規范要求的狀況,此時,可以通過增加墻、柱橫面的面積或者增加墻、柱的混凝土強度的方法來合理調節。

  3.2剪重比:最小水平地震剪力是各樓層必須控制的,確保在安全的情況廣東深圳專業醫療器材外殼工業產品設計中國工業設計的起飛與追趕下增加其結構的周期長度。
在小于或者同規范的限制額度相差較大時,可以增強縱向結構部件,增強墻、柱的豎向構件的延展程度來合理分配。

  3.3剛重比:建筑結構中要規范上限,此舉主要用于重力荷載,在水平位移作用產生下引起二階效應能否被忽略。
當與最小限制值出現出入時。
可以增加或者減少橫豎向構件,加強墻、柱等縱向建筑結構的剛度來整合。

  3.4層間位移角:限制建筑結構在合理使用中的水平位移,能夠有效保證高層結構應該必備的合理剛度需求。
避免在施工或者居住過程中出現過大的位移,而影響了整個建筑構件的完整性和安全性。
當出現與規范限制有出入時,應該采取轉變平面結構布置、縮小建筑剛心與質心的偏心距等措施,將錯誤改正至規范限制內。

  3.5周期比:在建筑結構中,建筑的抗扭曲、抗扭剛度應該有意識增強。
采取有針對性的方法增強其抗度。
盡最大可能減小結構扭曲造成的嚴重問題。
不符合規范限制時,施工單位要通過也只能通過更改結構布局,來進一步增加結構的剛度。

  3.6剛度比:建筑結構中,很重要的一部分便是剛度比。
控制剛度比,主要是為了限制結構縱向的布置不規律性。
結構沿豎向變型或者扭曲,形成薄弱層,是我們必須要盡量出現的嚴重問題。
與限制額度出現差值時,可增強剛度,或者削減剛度來進行針對性的彈性調整。

  4、高層建筑結構的體系
  4.1框架結構體系:當采用梁、柱組成的結構體系為豎向承重結構,并承受水平荷載時。
(橫向、豎向、雙向承重)。
有點:平面布置靈活,立面也可以變化。
 
  4.2剪力墻結構體系:用墻體來承受荷載和側向力,有點:墻體截面大,整體性好,抗側移剛度大,抗震性能較強,同時墻體也可以作為圍護結構和房間的分隔構件。
缺點:受樓板的跨度的限制,一般為3~8M,間距小,平面布置不靈活,結構自重大不適宜建造公共建筑。
 
  4.3框架剪力墻結構體系:框架剪力墻結構是由剪力墻和框架組合而成的結構體系。
其中大部分的水平方向的荷載是由剪力墻來承擔的,豎向的荷載是由框架來承擔的,二者都受到力的作用,分工合理。
剪力墻應該均勻的布置在建筑物的周邊、電梯間的附近、平面形狀變化較大以及豎向的荷載很重的部位。
因為該結構是以框架結構為主的,剪力墻結構為輔助,所以說,此結構體系適合用于廣東深圳專業醫用器材儀器外觀工業產品設計中國醫療器械產業發展現狀分析25層以下的建筑物,并且最高的也應該小于30層。

  4.4筒體結構體系:筒體結構由框架-剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發展而來。
筒體結構是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。
其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間,多用于寫字樓建筑。
筒體結構布置復雜,空間作用顯著。
對稱筒體結構可等效為平面框架進行近似分析。
  
  4.5巨型結構體系:巨型結構由幾個大型結構單元所組成的主結構與其它結構單元組成的次結構共同工作,形成具有更大的整體穩定性和更高效能的高層建筑結構體系,對于建造500m以上的超高層建筑,是最合適的結構體系。
巨型結構中,主結構承擔了絕大部分外力,次結構只是協助主框架抵抗外載。
由于次結構的柱距小、荷載小,因而其梁、柱斷面可以做得很小,有利于樓面的合理使用。

  5、結構的設計過程
  結構的設計過程結構設計的階段大體可以分為三個階段,結構方案階段,結構計算階段和施工圖設計階段。

  5.1方案階段的內容為:根據建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,工程地質勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數來確定建筑的結構形式(例如,磚混結構,框架結構,框剪結構,剪力墻結構,筒體結構,混合結構等等以及由這些結構來組合而成的結構形式)。
確定了結構的形式之后就要根據不同結構形式的特點和要求來布置結構的承重體系和受力構件。

  5.2結構計算階段的內容為:首先,荷載的計算。
荷載包括外部荷載(例如,風荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內部荷載(例如,結構的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。
其次,構件的試算。
根據計算出的荷載值,構造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。
再次,內力的計算,根據確定的構件截面和荷載值來進行內力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。
最后,構件的計算。
根據計算出的結構內力及規范對構件的要求和限制(比如,軸壓比,剪跨比,跨高比,裂縫和撓度等等)來復核結構試算的構件是否符合規范規定和要求。
如不滿足要求則要調整構件的截面或布置直到滿足要求為止。

  6、結語
  一是結構方案要根據建筑使用功能、房屋高度、地理環境、施工技術條件和材料供應情況、有無抗震設防等選擇合理的結構類型。
二是抗震房屋應設計成具有高延性的耗能結構并具有多道防線,地基變形對上部結構的影響,地基基礎與上部結構協同工作的可能性,各類結構材料的特性及其受溫度變化的影響,非結構性部件對主體結構抗震產生的有利和不利影響,要協調布置,并保證與主體結構連接構造的可靠性。

  參考文獻: 
  [1]魏仁杰《論工程抗震設防標準》
  [2]張吉人.建筑結構設計施工質量控制[M].中國建筑工業出版社.2006.9.&廣東深圳專業正電子發射型計算機斷層顯像產品設計公司重慶醫療器械采購監管出實招#160;
  [3]沈蒲生.樓蓋結構設計原理[M].科學出版社.2003.12. 
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