高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案1、设计建筑物的立面时,主要考虑什么因素?A:设计建筑物的立面时,主要考虑的因素有:结构的力学性能和刚度,建筑外形的功能性能,空间组织的安排及活动空间的划分,立面的外观美观性和装饰性,建筑物适应环境要求及节能减排,施工技术和施工施工费用等。
2、建筑物的节能减排如何保证?A:建筑物节能减排的方法一般有:一是设计的立面采用低热负荷的金属结构构成,利用太阳能热量作为建筑物的可再生能源;二是可采用微电子技术进行人造光调光、节能控制和室内环境调控;三是采用现代化新型装饰材料和新型热保护系统;四是节约用电,采用智能控制照明器具及定额电器;五是建设绿色建筑,实行全生命周期节能管理,采用智能控制技术。
高层建筑结构课后习题答案【篇一:高层建筑试题及答案】)填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2002)规定:把或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高层建筑设计时应该遵循的原则是。
3.复杂高层结构包括4.8度、9度抗震烈度设计时,高层建筑中的和结构应考虑竖向地震作用。
5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱—剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。
6.高层结构平面布置时,应使其平面的和尽可能靠近,以减少。
7.《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9第二章高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1.天然地基是指的地基。
2.当埋置深度小于或小于,且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。
3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。
4.基础的埋置深度一般不宜小于m,且基础顶面应低于设计地面mm以上,以免基础外露。
5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。
6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。
7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。
8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时,应进行验算。
9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位面积上所需施加压力值。
10.偏心受压基础的基底压应力应满足还应防止基础转动过大。
高层建筑结构第三版课后练习题含答案练习题1某高层建筑的主要结构体系采用的是框架-筒体结构,其参数如下:•建筑体系高度:210m•建筑平面尺寸:40m × 40m•主体结构框架高度:180m•主体结构框架立柱截面:800mm×800mm•地基承载力:1000kPa•设计风荷载:1.2kPa请回答以下问题:1.根据以上参数,估计建筑的总重量是多少?2.估算建筑的基础尺寸和开挖深度。
3.请画出结构体系的示意图,并标注各个构造的尺寸和关键节点。
答案1.设计风荷载为 1.2kPa,故建筑的受风面积为40m × 40m = 1600m²,即设计风荷载的总量为1.2kPa × 1600m² = 1920kN。
假设建筑的楼板重量为15kN/m²,房屋其他载荷约为300kN,总载荷为1920kN + 15kN/m²× 20层× 40m × 40m + 300kN = 96320kN,故估计建筑的总重量为96320kN。
2.根据地基承载力1000kPa,建筑的总重量为96320kN,故建筑的基础面积为96320kN ÷ 1000kPa = 96.32m²。
建筑的基础尺寸可以略微大于40m × 40m,因此可以取45m × 45m。
由于该地区为软基地区,土壤承载力较低,故需要进行基坑开挖,估算其开挖深度为10m。
结构体系示意图结构体系示意图练习题2某高层建筑的主要结构体系为框架-筒体结构,其高度为200m,层数为45层,采用混凝土中空板或预应力混凝土中空板作为屋面结构,要求屋面荷载为2.0kN/m²,地震烈度为7度,地基承载力为1000kPa,建筑基础尺寸为40m × 40m。
请回答以下问题:1.估算该建筑的主体结构所需主钢材重量。
2.建筑的地震等级是多少?是否需要进行局部加强?请详细解释。
高层建筑结构课后习题答案【篇一:高层建筑试题及答案】)填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2002)规定:把或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高层建筑设计时应该遵循的原则是。
3.复杂高层结构包括4.8度、9度抗震烈度设计时,高层建筑中的和结构应考虑竖向地震作用。
5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱—剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。
6.高层结构平面布置时,应使其平面的和尽可能靠近,以减少。
7.《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9第二章高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1.天然地基是指的地基。
2.当埋置深度小于或小于,且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。
3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。
4.基础的埋置深度一般不宜小于m,且基础顶面应低于设计地面mm以上,以免基础外露。
5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。
6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。
7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。
8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时,应进行验算。
9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位面积上所需施加压力值。
10.偏心受压基础的基底压应力应满足还应防止基础转动过大。
《高层建筑设计结构》试题及答案一.单选题1.高层建筑结构的受力特点是A.竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载B.水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载C.竖向荷载和水平荷载均为主要荷载D.不一定[答案]:C2.8度抗震设防时,框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是()A.2B.3C.4D.5[答案]:C3.与基础类型的选择无关的因素是()A.工程地质及水文地质条件B.相邻建筑物的基础类型C.建筑物的荷载D.施工条件[答案]:B4.关于基础埋深,下列错误的是()A.在满足地基稳定和变形条件的前提下,基础宜浅埋B.当上层土的承载力大于下层土时,宜利用上层土作为持力层C.基础宜埋置在地下水位以下D.位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求[答案]:C5.下列说法正确的是()A.无限长梁中梁一端的挠度始终不为零B.当任意荷载作用点距近梁端的距离,同时距较远端的距离时,则对该荷载的作用而言,此梁属半无限长梁C.当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于时,则对该荷载的作用而言,此梁称为有限长梁D.对柔度较大的梁,可直接按有限长梁进行简化计算[答案]:B6.条形基础梁的内力按连续梁计算后()A.直接按内力计算结果配筋B.边跨跨中弯矩宜乘以1.1的系数,第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数C.边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.1的系数D.边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数[答案]:D7.对无地下室及抗震设防等级为二级的框架结构,其筏板基础设计时,应将柱根组合的弯矩设计值乘以增大系数()A.1.2B.1.25C.1.3D.1.5[答案]:B8.设防烈度为7度,屋面高度为H=40m高层建筑结构,哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大()A.框架结构B.框架—剪力墙结构C.剪力墙结构D.三种类型的结构一样大[答案]:A9.两幢相邻建筑,按8度设防,一幢为框架—筒体结构,50m高,另一幢为框架结构,30m高.若设沉降缝,需设多大缝宽()A.保证地下室墙之间有100mm宽的缝即可B.170mmC.303mmD.大于170mm[答案]:D10.框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的?()A.柱距不变,加大梁截面可减小剪力滞后B.结构上部,剪力滞后减小C.结构正方形时,边长愈大,剪力滞后愈大D.角柱愈大,剪力滞后愈小[答案]:D11.在下列地点建造相同的高层建筑,什么地点承受的风力最大?()A.建在海岸B.建在大城市郊区C.建在小城镇D.建在有密集建筑群的大城市市区[答案]:A12.在设计高层建筑风荷载标准值时,下列何种情况风荷载应乘以大于1的风振系数?()A.高度大于50m,且高宽比大于1.5的高层建筑B.高度大于30m,且高宽比小于1.5的高层建筑C.高度大于50m,且高宽比大于4的高层建筑D.高度大于40m,且高宽比大于3的高层建筑[答案]:B13.有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期为多少年?()A.30B.50C.80D.100[答案]:D14.多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种()A.防止结构倒塌B.防止结构发生破坏C.防止非结构部分发生过重的破坏D.防止使人们惊慌。
高层建筑结构设计习题答案一、选择题(每题5 分,共15 分)1. 关于高层建筑考虑风荷载的概念,下列何项正确?[A] 高层建筑的风荷载是主要荷载,其基本风压值w0 的采用与多层建筑相同,按30年一遇的最大10 分钟平均风压来确定;[B] 高层建筑的风振系数,与建筑物的刚度有密切关系,一般来说,刚度越大,建筑物的风振影响就越大;[C] 高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时,都要考虑地面粗糙程度的影响;2. 下列高层建筑中,计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算?[1] 建筑设防类别为乙类的高层建筑;[2] 建筑设防类别为甲类的高层建筑;[3] 高柔的高层建筑;[4] 刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。
[A] [2] [4];[B] [1] [3];[C] [1] [2];[D] [3] [4];3. 抗震设计时,超过多少高度的高层建筑应考虑风荷载效应与水平地震作用效应的组合?[A] 40m;[B] 60m;[C] 80m;[D] 100m;[D] 所有的高层建筑,都要考虑风振系数大于1.0 的风振影响。
4、高层建筑中()在结构分析和设计中起主要作用。
A、水平作用B、竖向作用C、风荷载D、结构自重5、假设一栋住宅建筑,采用现浇钢筋混凝土结构,结构高度为80米,抗震设防烈度为7度,采用结构体系最合适。
A、框架结构B、剪力墙结构C、筒体结构D、框筒结构6、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I=()。
A、2I0B、1.5I0C、1.2I0D、I0二、名词解释1、概念设计2、内力组合3、位移组合4、等效角柱发(教材p238)三、填空题1、不设或增大伸缩缝间距的措施有:、、、、留后浇带。
(教材p28)2、高层建筑结构的抗震设计是,按其重要性可分为:、、三类。
3、水平荷载下的内力计算方法有;、、4、变形缝指:、、。
(教材p30)简答题1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别?【标准答案】框架是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。
⾼层课后思考题答案⾼层课后思考题答案第1章绪论1.我国对⾼层建筑结构是如何定义的?答:我国规定:10层及10层以上或⾼度超过28m的住宅以及房屋⾼度⼤于24m的其他民⽤建筑为⾼层建筑。
2.⾼层建筑结构的受⼒及变形特点是什么?设计时应考虑哪些问题?答:特点:⽔平荷载对结构影响⼤,随⾼度的增加除轴⼒与⾼度成正⽐外,弯矩和位移呈指数曲线上升,并且动⼒荷载作⽤下,动⼒效应⼤,扭转效应⼤。
考虑:结构侧移,整体稳定性和抗倾覆问题,承载⼒问题。
3.从结构材料⽅⾯来分,⾼层建筑结构有哪些类型?各有何特点?答:相应的结构分类(以材料分类):砌体结构、钢结构、钢筋混凝⼟结构、钢-混凝⼟混合结构特点:(1)砌体结构具有取材容易、施⼯简便、造价低廉等优点,但其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低,抗震性 __________能较差。
(2)钢结构具有强度⾼,⾃重轻(有利于基础),延性好,变形能⼒⼤,有利于抗震,可以⼯⼚预制,现场拼装,交叉作业但价格⾼,防⽕材料(增加造价),侧向刚度⼩。
(3)钢筋混凝⼟具有价格低,可浇筑成任何形状,不需要防⽕,刚度⼤。
但强度低,构件截⾯⼤占⽤空间⼤,⾃重⼤,不利于基础、抗震,延性不如钢结构。
(4)混合结构与钢构件⽐:⽤钢少,刚度⼤,防⽕、防锈;与混凝⼟构件⽐:重量轻,承载⼒⼤,抗震性能好。
第2章⾼层建筑结构体系与布置1.⾼层结构体系⼤致有哪⼏类?各种结构体系优缺点和受⼒特点如何?答:⾼层结构体系类型:框架结构体系剪⼒墙结构体系框架⼀剪⼒墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系巨型结构体系框架结构:受⼒变形特点:框架结构的侧移⼀般由两部分组成:1)⽔平⼒引起的楼层剪⼒,使梁、柱构件产⽣弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形Us ;2)由⽔平⼒引起的倾覆⼒矩,使框架柱产⽣轴向变形(⼀侧柱拉伸,另⼀侧柱压缩)形成框架结构的整体弯曲变形Ub ;3)当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很⼩。
高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用建筑,划为高层民用建筑。
1)层数大于10层;2)高度大于28m;3)水平荷载为主要设计因素;4)侧移成为控制指标;5)轴向变形和剪切变形不可忽略;2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。
其功能为在规定的设计基准期内,在承受其上的各种荷载和作用下,完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。
3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。
从结构体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。
Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置?计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时,一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置,而是按满布考虑进行计算的。
其一,在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小,尤其对于住宅、旅馆和办公楼等,活荷载一般在1.5~2.5kN/㎡范围内,只占全部竖向荷载的10%~20%,因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小;其二,高层建筑结构是个复杂的空间结构体系,层数与跨数多,不利分布的情况复杂多样,计算工作量极大且计算费用上不经济,因此,为简化起见,在实际工程设计中,可以不考虑活荷载不利分布,按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1~1.3的放大系数。
2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种?各种构件有哪些类型(1)有:梁、柱、支撑、墙和筒组成;(2)梁:钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨(型钢)混凝土梁;柱:钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨(型钢)混凝土柱;钢管混凝土柱等;支撑有:中心支撑和偏心支撑等;墙:实体墙、桁架剪力墙;钢骨混凝土剪力墙等;筒有:框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等;3、如何确定高层建筑的结构方案(1)、结构体系的确定:按:高度、风荷载、地震作用;功能、场地特征;经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系;(2)、构件的布置(3)、对构件截面进行初选;4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用;1、风荷载的确定:大多数建筑(300m 以下)可按荷载规范规定的方法计算;少数建筑(高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者)还要通过风洞试验);规范规定的方法:0k z s z w βμμω=z β--基本风压;s μ--风载体型系数;z μ--风压高度变化系数;z β--z 高度处的风振系数;2、地震荷载分为:反应谱法和时程分析法;《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用,少数情况需要采用时程分析进行补充;5、减少高层建筑温差影响的措施是什么?减少温差影响的综合技术措施主要有:(1)采取合理的平面和立面设计,避免截面的突变。
一、选择题1、高层建筑结构的抗震等级与A、结构类型和结构总高度D、地震烈度有关。
2、重力荷载代表值中可变荷载组合值的组合系数是A、雪载取0.5 C、书库等库房取0.8 D、楼面荷载取0.5。
3、≥150m高层剪力墙结构剪力的底部加强部位,下列何项符合规定A、剪力墙墙肢总高的1/10,并不小于底部两层层高。
4、高层建筑立面不规则包括A、竖向刚度不规则B、竖向抗侧力构件不连续D、楼层承载力突变5、适用于底部剪力法的高层建筑应该A、高度≤40米C、质量和刚度没高度分布比较均匀D、以第一振型和剪切变形为主。
6、减少筒体结构的剪力滞后效应应采取的措施是B、控制结构的高宽比C、设计平面成正方形D、设计密柱深梁。
7、影响框架柱延性的因素有B、箍筋和纵筋配筋率D、剪跨比和轴压比。
8、剪力墙的延性设计一般包括B、设置边缘构件C、控制轴压比D、限制高宽比9、两幢相邻建筑,按8度设防,一幢为框架-筒体结构,高50m,另一幢为框架结构,高30m。
若设沉降缝,缝宽下列哪项是正确的?B、170mm。
10、框架结构中反弯点高度比与A、层高B、层数、层次及层高变化C、上下梁线刚度比D、梁柱线刚度比有关。
11、在高层建筑结构中控制最大层间位移的目的是A、满足人们的舒适度要求B、防止结构在常遇荷载下的损害C、确保在罕遇地震时建筑物不致倒塌D、力求填充墙等非结构构件不被损坏12、在水平荷载作用下的近似计算中,D值法与反弯点法的主要区别在于A、反弯点高度不同B、D值法假定柱的上下端转角不相等D、反弯点法中D值需要修正13、高层建筑结构增大基础埋深的作用有A、提高基础的承载力,减少沉降C、加强地基的嵌固作用,抵抗水平力,防止建筑物的滑移、倾斜,保证稳定性D、利用箱基等基础外侧墙的土压力和摩擦力,使基底的土压力分布趋于均匀,减少应力集中14、8度地震区某高度75m的高层建筑,考虑地震作用效应时,不应该组合的项是C、竖向地震作用15、建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?A、前者的抗震等级高、也可能相等二、判断题1、有地震作用组合时,承载力纪纪验算中,引入抗震调整系数γRE 含义是考虑罕遇地震时结构的可靠度可以略微降低。
高层建筑结构设计课后答案 (沈蒲生)(文档1)一:前言高层建筑结构设计是现代建筑领域中的重要内容之一,它涉及到各种工程技术和专业知识,需要设计师在结构力学、材料力学、施工技术等方面具备丰富的经验和知识。
本文档旨在提供关于高层建筑结构设计的详细指导,以便设计师能够准确、科学地进行设计工作。
二:设计要求1. 建筑结构安全性要求高层建筑结构设计的首要是确保建筑安全。
2. 施工工艺要求高层建筑的施工工艺相对复杂,设计师需要考虑到施工的可行性和效率,设计结构时要尽量避免施工过程中的困难和瓶颈。
3. 节能环保要求随着社会对节能环保的要求越来越高,高层建筑结构设计也需要考虑到节能环保的要求。
设计师需要选用合适的材料和结构形式,以达到节能环保的效果。
三:设计内容1. 建筑结构形式选择高层建筑可以采用多种结构形式,如框架结构、筒体结构、网壳结构等。
设计师需要根据建筑性质和功能要求,选用合适的结构形式。
2. 结构布置设计高层建筑的结构布置需要考虑到空间利用效果和施工工艺要求。
设计师需要进行综合考虑,以确保结构布置的合理性和稳定性。
3. 结构荷载计算高层建筑的结构荷载计算是设计过程中的重要环节。
4. 结构分析与设计高层建筑的结构分析与设计是设计过程的核心内容。
设计师需要运用结构力学和材料力学的知识,进行结构的全面分析和设计。
四:附件本文档涉及的附件包括:1. 高层建筑结构设计图纸;2. 高层建筑结构设计报告;3. 高层建筑结构材料选型表;4. 高层建筑结构施工工艺流程图等。
五:法律名词及注释1. 建筑结构安全标准 - 国家标准GB 50010该标准规定了建筑结构设计的安全性要求和技术规范。
2. 结构荷载标准 - 国家标准GB 50009该标准规定了建筑结构设计中的荷载计算方法和荷载数值。
高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用建筑,划为高层民用建筑。
1)层数大于10层;2)高度大于28m;3)水平荷载为主要设计因素;4)侧移成为控制指标;5)轴向变形和剪切变形不可忽略;2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。
其功能为在规定的设计基准期内,在承受其上的各种荷载和作用下,完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。
3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。
从结构体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。
Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置?计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时,一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置,而是按满布考虑进行计算的。
其一,在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小,尤其对于住宅、旅馆和办公楼等,活荷载一般在1.5~2.5kN/㎡范围内,只占全部竖向荷载的10%~20%,因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小;其二,高层建筑结构是个复杂的空间结构体系,层数与跨数多,不利分布的情况复杂多样,计算工作量极大且计算费用上不经济,因此,为简化起见,在实际工程设计中,可以不考虑活荷载不利分布,按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1~1.3的放大系数。
2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种?各种构件有哪些类型(1)有:梁、柱、支撑、墙和筒组成;(2)梁:钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨(型钢)混凝土梁;柱:钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨(型钢)混凝土柱;钢管混凝土柱等;支撑有:中心支撑和偏心支撑等;墙:实体墙、桁架剪力墙;钢骨混凝土剪力墙等;筒有:框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等;3、如何确定高层建筑的结构方案(1)、结构体系的确定:按:高度、风荷载、地震作用;功能、场地特征;经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系;(2)、构件的布置(3)、对构件截面进行初选;4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用;1、风荷载的确定:大多数建筑(300m 以下)可按荷载规范规定的方法计算;少数建筑(高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者)还要通过风洞试验);规范规定的方法:0k z s z w βμμω=z β--基本风压;s μ--风载体型系数;z μ--风压高度变化系数;z β--z 高度处的风振系数;2、地震荷载分为:反应谱法和时程分析法;《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用,少数情况需要采用时程分析进行补充;5、减少高层建筑温差影响的措施是什么?减少温差影响的综合技术措施主要有:(1)采取合理的平面和立面设计,避免截面的突变。
(2)合理选择结构形式,降低结构约束程度,从而减小约束应力。
(3)合理布置分布钢筋,重视构造钢筋的作用,加强构造配筋。
(4)在顶层、屋顶、山墙及纵墙两端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率。
(5)优选有利于抗拉性能的混凝土级配,减少坍落度,对于超长结构采用后浇带方法施工或将结构划分为长度较短的区段施工。
6、设沉降缝的目的是什么?在实际设计中常用的处理方法有哪些?设沉降缝的目的是解决不均匀沉降。
避免地基不均匀沉降的主要措施有:(1)采取利用压缩性小的地基, 减少总沉降量及沉降差。
(2)对于有不同高度及基础设计成整体的结构, 在施工时将它们暂时断开, 待主体结构施工完毕,已完成大部分沉降量以后再浇灌连接部分的混凝土。
(3)将裙房做在高层建筑的悬挑基础上,达到裙房与高层部分沉降一致。
(4)综合采用上述方法处理。
Chap31、高层建筑结构设计要满足哪些要求?1、承载力要求;2、侧移限制;3、舒适度要求;4、稳定和抗倾覆;5、抗震结构延性要求;2、陈述高层建筑结构的设计过程及相应内容1、结构方案的确定:包括(1)结构体系的确定;按:高度、风荷载、地震作用;功能、场地特征;经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系;(2)构件的布置;(3)构件尺寸初选;2、荷载计算:对风荷载、地震作用;恒荷载、活荷载等进行计算;3、内力分析:(1)确定计算模型;(2)选定计算方法;(3)内力组合;(4)截面位置及其最不利位置验算;4、性能指标校核:如位移比,刚重比,剪重比,周期等5、设计配筋:(1)校核结构要求;(2)配筋;(3)构造要求;6、生成计算书和施工图;3、什么是高层建筑结构的概念设计?高层建筑结构的概念设计的要点有哪些?高层建筑结构的概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验,在方案阶段及初步设计阶段。
从宏观上、总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题。
主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥。
承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配,结构分析理论的基本假定(如楼板平面内刚度无限大时的工程实现,主体结构与连接结构的可靠连接,在地震作用下整体结构能够发挥耗散能量作用,不会因极少数薄弱部位提早破坏而倒塌)等。
高层建筑结构的概念设计的要点:结构简单、规则、均匀;刚柔适度、延性好;加强连接,整体稳定性强;轻质高强、多道设防。
4、如何考虑多道抗震设防?高层建筑结构应尽可能设置多道防线。
通过合理处理结构刚度、承载力分布和构件的强弱关系,利用前道防线的破坏,消耗地震能量,改变结构的动力特性,减小地震作用,保证“大震不倒” 的设防目标。
功能较好的多道设防结构形式:联肢墙、壁式框架的剪力墙、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构等多重抗侧力结构体系。
多道抗震防线的目的:通过合理的设计,在结构的适当部位(或构件)设置屈服区,在地震作用下,这些部位或构件首先屈服,形成塑性铰耗散大量的地震能量。
减少主要承重构件的损坏程度,利用次要构件的耗能来保护主要承重构件。
地震后,结构的修复主要在次要的构件上,这样的修复位置明确,修复费用也降低。
交叉的耗能支撑、耗能阻尼器等均属于多道抗震防线体系。
实际建筑结构体系中的多道抗震防线:框架-剪力墙体系由延性框架和剪力墙两个系统组成,剪力墙为第一道防线,框架为第二道防线;框架-筒体体系由延性框架和筒体组成,筒体为第一道防线,框架为第二道防线;筒中筒体系由内实腹筒及外空腹筒组成,内实腹筒为第一道防线,外空腹筒为第二道防线;在交叉支撑及耗能器的结构中,叉耗能支撑和耗能阻尼器为第一道防线,结构本身为第二道防线。
Chap41简述钢筋混凝土框架结构的设计要点(1)、延性框架设计强柱弱梁;强剪弱弯;强节点弱构件;强锚固; (2)、柱设计:考虑:a 延性;b 塑性铰出在梁端; (3)、梁设计:考虑:a 轴压比;b 柱端加密 (4)、节设计:延性节点;2、反弯点法与D 值法计算框架结构的具体步骤是什么?反弯点法计算框架结构的具体步骤是:(1)假定框架横梁刚度为无穷大。
反弯点法是有一定的适用范围的,即框架梁、柱的线刚度之比应不小于3。
(2)假定底层柱子的反弯点位于柱子高度的2/3处,其余各层柱的反弯点位于柱中。
(3)柱子的抗侧移刚度:212c id h=;(4)、同层各柱剪力的确定。
1jkjk j mjkk d V V d==∑(5)柱端弯矩底层柱端弯矩:111111323t c k k b c kk h M V h M V ==ii ; 上部各层柱端弯矩:2j t bcjk cjk jk h M M V ==i (6)梁端弯矩按节点平衡及线刚度比得到。
(7)梁内剪力(8)柱内轴向力:自上而下逐层叠加节点左右的梁端剪力。
反弯点法的主要计算步骤:计算柱子的抗侧刚度;将层间剪力在柱子中进行分配,求得各柱剪力值;按反弯点高度计算柱子端部弯矩;利用节点平衡计算梁端弯矩,进而求得梁端剪力;计算柱子的轴力。
D 值法计算框架结构的具体步骤是: D 值为改进反弯点法。
(1)计算抗侧高度212c iD hα=(2)在水平力作用下求出各楼层剪力 ;(3)将楼层剪力 按该层各柱的D 值比例分配到各柱得到柱剪力;(4)求出柱的反弯点Y ,由剪力 及反弯点高度Y 计算出柱上下端弯矩;(5)根据梁柱节点平衡条件,梁柱节点的上下柱端弯矩之和应等于节点左右边梁端弯矩之和,从而求得梁端弯矩值;(6)将框架梁左右端弯矩之和除以梁的跨度,则可得到梁端剪力;(7)从上到下逐层叠加梁柱节点左右边梁端剪力值,可得到各层柱在水平力作用下的轴力值。
3、框架结构在水平荷载作用下的侧移是由哪几部分组成?各怎样计算?梁、柱弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的侧移框架梁、柱的弯曲变形是由柱子的剪力引起,相当于悬臂柱的剪切变形;框架柱子轴向变形产生的侧移,与悬臂柱的弯曲变形曲线一致,框架结构由柱子轴向变形产生的侧移为弯曲型。
(1)梁、柱弯曲变形产生的层间侧移pj M jijV D δ=∑;第j 层侧移1jM M jii δ=Δ=∑;顶点侧移 :1nM M nj j δ=Δ=∑(2)柱轴向变形产生的侧移3021N jn c c V H F E A BΔ= 式中 V 0—底部剪力;B—框架的宽度,即边柱间距; Ec—框架底层柱的混凝土弹性模量; A c1—框架底层边柱截面面积;F n —位移系数,取决于水平力形式、顶层柱与底层柱的轴向刚度比。
,n 为框架边柱顶层与底层截面面积之比:n=A t /A bH—框架总高度。
4、高层框架柱结构中的侧移哪些是有害性侧移,哪些是无害性侧移?答:某层位移包括有本层荷载产生的层间侧移和下一层的位移。
前者属于有害性侧移,后者属于无害性侧移。
5、保证框架梁结构构件有足够延性的措施有哪些?延性:是指构件和结构屈服后,具有承载能力不降低或基本不降低、且具有足够塑性变形能力的一种性能。
一般用延性比表示。
延性比:是指极限变形(曲率、转角或扰度)与屈服变形的比值。
屈服变形:指钢筋屈服时的变形。
极限变形:承载力降低10%-20%时的变形。
框架的延性主要取决于框架梁,因此,在框架梁的设计中,应对梁的延性给予足够的重视。
(1)钢筋混凝土梁的破坏形态有两种形式:弯曲破坏和剪切破坏。
剪切破坏属于延性小、耗能能力差的脆性破坏,应通过强剪弱弯设计,避免剪切破坏。
(2)即使是适筋梁,梁的延性也与受拉钢筋的配筋率有直接的关系。
受拉钢筋配筋率越低,梁的延性越好。
受压钢筋配筋率越高,梁的压区高度就越小,塑性铰的转动能力就越强,梁的延性就越好。
(3)框架梁箍筋与延性:须在梁的两端设置箍筋加密区,来保证塑性区具有良好的塑性转动能力,同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈。