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【關(guān)鍵詞】高層住宅建筑;平面;分類;設(shè)計;問題;方法
一、高層住宅建筑的涵義
高層建筑一般指的是建筑高度大于27米的住宅和建筑高度大于24m的非單層廠房、倉庫以及其他民用建筑。在美國,24.6m或7層以上視為高層建筑;在日本,31m或8層及以上視為高層建筑;在英國,把等于或大于24.3m得建筑視為高層建筑。中國《高規(guī)》(JGJ3-2010)1.0.2條規(guī)定10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高層民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)為高層建筑。
二、高層住宅建筑平面分類
高層住宅建筑平面分類:(1)根據(jù)平面的形狀,不同的住宅平面布局可以歸結(jié)于以下的基本形式:板式住宅一同進深相比開間較長的住宅、點式住宅一同平面規(guī)模相比高度較高的住宅。(2)根據(jù)住戶形式,不同的住宅平面布局可以歸結(jié)于以下的基本形式:面層住宅,是指所有的住宅功能位于同一平面層上:雙平面層或多平面層住宅,是指所有的住宅功能位于不同平面層上。(3)高層住宅的上部住戶。日常出入完全要依賴電梯,根據(jù)電梯的位置、消防樓梯的位置和形式,以及水平交通走廊的有無和形式,住宅被分為單元式、獨立式、走廊式和組合式。對于一般的家庭型住宅,不論采用的何種形式都可以滿足要求:超高層住宅由于在結(jié)構(gòu)上追求合理性和確保容積率的必要性,所以尋求簡潔緊湊的平面。在交通方面,中央核心筒式、面對中庭的廊式比較多。
三、高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題
平面設(shè)計是高層住宅建筑設(shè)計中最為基礎(chǔ)的工作。由于我國不同的地方區(qū)域,其人文條件、天氣條件及地理環(huán)境都有著不同的特征,所以針對不同區(qū)域的住宅建筑,平面設(shè)計工作的出發(fā)點也有著顯著的不同。南方區(qū)域為了保證更好的通風和散熱,設(shè)計時通常都是采取十字型、雙十字型或是井字型;而北方區(qū)域為了保證向陽和保溫的需求,設(shè)計通常采取蝶式平面或是蛙式平面。在此基礎(chǔ)上,高層住宅建筑又多了一個“高”的特點,主要的交通工具就是垂直上下的電梯。另外,與多層建筑相比,高層住宅建筑在供水、供電、供氣等方面的要求都要更高,加之其平面布局的規(guī)劃工作更為復(fù)雜。因此,其設(shè)計也更容易出現(xiàn)問題。高層住宅建筑與多層住宅建筑相比,每個單元需要服務(wù)的戶數(shù)要更多,所以在散熱、采光以及通風等方面的效果就要差一些;同時,噪音污染以及視線干擾也是高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題。
四、高層住宅建筑平面設(shè)計的分析
1、高層住宅建筑私人區(qū)域的平面設(shè)計工作。對高層住宅建筑的私人區(qū)域進行平面設(shè)計時,要充分的保證用戶的生活質(zhì)量,故需要對功能進行合理的分區(qū)。為了防止出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象,應(yīng)合理的劃分睡眠、餐飲以及活動等區(qū)域。同時,在私人區(qū)域中還必須重視衛(wèi)生間的干濕功能分區(qū)的設(shè)計工作,充分保證其使用性能。(1)臥室的設(shè)計。為了保證此區(qū)域的住戶有一個良好的休息環(huán)境,設(shè)計時要防止內(nèi)外部的環(huán)境對屋內(nèi)造成干擾,故臥室位置應(yīng)盡量選擇在平面的深處。另外,如果臥室空間面積充足,還應(yīng)該留出衣柜以及更衣室的空間。(2)廚房的設(shè)計。廚房就是用來存儲、烹調(diào)食物的地方,一般有存儲、洗滌和烹飪?nèi)齻€區(qū)域。廚房一般可以稱作是家庭中心,在社會發(fā)展中也越來越重視廚房,對廚房的位置、面積等進行更加合理的設(shè)計,可以為效率的提高、時間的節(jié)約等提供很大的便利。廚房的主要設(shè)備一般就是灶臺、洗滌槽和操作臺,這三者通常會形成工作三角形,面積不超過兩平米,而其他的設(shè)備根據(jù)需求來自行放置即可。而現(xiàn)在時展迅速,家庭電器的更新?lián)Q代也變的快速起來,家庭的電氣化程度也越來越高,設(shè)計時還需要考慮水管、電線、煤氣管道等等的走線,還要給這些預(yù)留專用空間才可以。(3)衛(wèi)生間的設(shè)計。對衛(wèi)生間進行平面設(shè)計時,我們應(yīng)知道其是由明廁和暗廁的分別的,顧名思義兩者的區(qū)別就是前者是直接采光的。在我國的南方區(qū)域,本身的天氣條件就是濕熱的,如果再加上暗廁的效果就會給人帶來不好影響,從而引起一定的問題。所以在實際的設(shè)計工作中,我們應(yīng)盡量避免設(shè)計暗廁,而對于一些確實沒有外窗的暗廁,最關(guān)鍵的問題就是串味和通風的問題,要想解決這個問題,設(shè)計時就要鋪設(shè)變壓式排氣管道,并且在其入口處還應(yīng)加裝一個防火止回閥。(4)陽臺的設(shè)計。陽臺在人們的生活中有著十分重要的地位,因為它直接接觸到室外,與客廳連接的陽臺,可以延伸客廳空間,陽臺可以根據(jù)戶主不同的喜好來設(shè)計成一個多樣化的空間,面積雖然小但可以進行綠化、休息、觀景等行為,如果有條件的話,可以設(shè)計多個陽臺、或陽臺面積較大,露天的也可以,設(shè)計成私人的空中小花園,讓生活變得更加多姿多彩。(5)餐廳的設(shè)計。餐廳是一戶住宅的核心地方,在餐廳的時間是人們就餐、放松儲能的時間,因而對餐廳的設(shè)計需要格外關(guān)注,餐廳家具的擺放和布置需要符合人們的活動空間需求,也是平面設(shè)計的依靠,餐廳在住宅中的位置,除了一些具備餐廳功能的空間外,那些獨立的餐廳大多數(shù)應(yīng)該在客廳和廚房之間,這樣可以避免互相干擾的現(xiàn)象,而且在餐廳和客廳共處一地時,可以用一些類似矮柜的隔斷來隔開形成兩個空間,存在各自的獨立性就行,也并非一定分開,只要餐廳緊鄰廚房即可。
2、公共區(qū)域的設(shè)計。高層住宅建筑平面設(shè)計中的一樓大堂入口處應(yīng)該進行人性化的設(shè)計,即設(shè)計時要充分的考慮到居住用戶的行為需求,比如:為了保證殘疾人和嬰兒車的順利通行,以及為了方便用戶搬運物品,可以在入口處設(shè)置坡道。對大堂的內(nèi)部進行設(shè)計時,應(yīng)注意三個方面的工作內(nèi)容:一是采暖的設(shè)計,此點北方尤為必要;二是電梯廳的通風設(shè)計和采光設(shè)計;三是信報箱的設(shè)計工作。
3、電梯。高層住宅建筑中公共區(qū)域最主要的就是電梯,因為它是貫通樓層上下的一個主要交通工具,關(guān)系著人們的日常的生活,因而對電梯的設(shè)計也就要格外的關(guān)注和研究,每棟樓最好是安裝兩部電梯,且布置緊湊一點更為方便,在消防的角度看來如果分離較遠不是很好,而且就會很容易忽略另一臺電梯,緊湊設(shè)計令住戶在等電梯時更方便操作。在設(shè)計時需要注意,電梯的大門不要直對住宅的門戶,要注意保護住戶的隱私。同時,還要保證消防電梯和客梯的組合模式,進而提高電梯的使用效率。
五.結(jié)束語
綜上所述,高層住宅建筑平面設(shè)計要求布局合理、功能齊全,交通面積要最少,使用面積要最大,使有限的面積,發(fā)揮其最大的效益。此外,平面設(shè)計是決定住宅建筑的體量和體形以及體現(xiàn)其建筑特性的關(guān)鍵,所以對平面設(shè)計的分析具有重要的意義。
參考文獻:
[1]陳建華.淺析高層住宅建筑的平面設(shè)計[J].中國房地產(chǎn)業(yè)(理論版),2012(08)
關(guān)鍵詞:高層住宅建筑 平面設(shè)計 面臨問題及設(shè)計方法
中圖分類號:TU241 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0055-01
1 高層住宅建筑平面設(shè)計的原則
通常情況下,在對高層住宅建筑進行平面設(shè)計的過程時我們應(yīng)主要遵循四大設(shè)計原則:首先是建筑的布局必須合理,功能應(yīng)較為齊全;其次是房間的類型要齊全并且各尺寸應(yīng)適中;然后是為了充分的保證使用用戶的經(jīng)濟效益,應(yīng)充分的利用有效的面積,即設(shè)計時要盡量保證有較少的交通面積,較多的使用面積;最后則是要保證平面的規(guī)整性,這樣也更有利于后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,降低了工程的整體成本。由于住宅建筑平面設(shè)計的質(zhì)量對于建筑整體的體形、體量以及其他很多特性都是有著至關(guān)重要的影響的,因此我們必須充分的認識到平面設(shè)計工作的重要性。
2 高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題
在一個高層住宅建筑工程的所有設(shè)計工作中,平面設(shè)計工作應(yīng)是最基礎(chǔ)的工作。由于我國不同地方區(qū)域的天氣條件、地理環(huán)境以及人文條件都是存在了較大的差異的,因此不同區(qū)域住宅建筑平面設(shè)計工作的出發(fā)點也是有著顯著的不同的,南方區(qū)域為了保證更好的散熱和通風,設(shè)計時通常都是采取十字型、雙十字型或是井字型的;而北方區(qū)域則要保證向陽和保溫的需求,因此其設(shè)計時就采取蝶式平面或是蛙式平面。在此基礎(chǔ)上,高層住宅建筑又多了一個“高”的特點,因此其主要的交通工具就是垂直上下的電梯。另外與多層建筑相比,高層住宅建筑在供電、供水、供氣等方面的要求都是更高的,并且其平面布局的規(guī)劃工作也更為復(fù)雜,因此其設(shè)計時也更容易出現(xiàn)問題。與多層住宅建筑相比,高層住宅建筑每個單元需要服務(wù)的戶數(shù)肯定是要更多的,因此高層住宅建筑在散熱、采光以及通風等方面的效果就要差一些,而噪音污染以及視線干擾也是高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題。
3 高層住宅建筑平面設(shè)計的方法
3.1 私人區(qū)域的平面設(shè)計工作
在對私人區(qū)域進行平面設(shè)計時,要充分的保證使用用戶的生活質(zhì)量,所以需要對功能進行合理的分區(qū),合理的劃分睡眠、餐飲以及活動等區(qū)域,防止它們出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象,同時還必須重視私人區(qū)域中衛(wèi)生間的干濕功能分區(qū)的設(shè)計工作,充分的保證其使用性能。(1)臥室的設(shè)計。對此區(qū)域的設(shè)計就是要充分的保證住戶有一個良好的休息環(huán)境,所以設(shè)計時就要防止內(nèi)部和外部的環(huán)境對屋內(nèi)造成干擾,而在位置上臥室應(yīng)盡量選擇在平面的深處。另外,如果臥室空間面積是足夠的話,還是留有衣柜以及更衣室的空間。(2)廚房的設(shè)計。對廚房進行平面設(shè)計時,應(yīng)將其設(shè)計在入戶門附近的位置處,這樣就能最大限度的降低不必要的人力浪費,同時也縮短了日常用品以及食物的運輸時間。廚房平面設(shè)計工作中最重要的問題應(yīng)是油煙的處理問題,因此我們建議應(yīng)選擇質(zhì)量優(yōu)異的排煙設(shè)備,并科學(xué)的鋪設(shè)排煙管道。最后就是平面設(shè)計時還要考慮到廚具以及廚電設(shè)備的擺放問題,應(yīng)以使用方面和安全可靠為設(shè)計原則。(3)衛(wèi)生間的設(shè)計。對衛(wèi)生間進行平面設(shè)計時,我們應(yīng)知道其是由明廁和暗廁的分別的,顧名思義兩者的區(qū)別就是前者是直接采光的。在我國的南方區(qū)域,本身的天氣條件就是濕熱的,如果再加上暗廁的效果就會給人帶來不好影響,從而引起一定的問題。所以在實際的設(shè)計工作中,我們應(yīng)盡量避免設(shè)計暗廁,而對于一些確實沒有外窗的暗廁,最關(guān)鍵的問題就是串味和通風的問題,要想解決這個問題,設(shè)計時就要鋪設(shè)變壓式排氣管道,并且在其入口處還應(yīng)加裝一個防火止回閥。
3.2 公共區(qū)域的平面設(shè)計工作
(1)垃圾收集空間的設(shè)計。在高層住宅建筑的每一層樓的公共空間內(nèi),都是要有一個特定的區(qū)域作為垃圾收集空間的。這個區(qū)域的面積要求不需要很大,還是應(yīng)能夠放下一個中型的垃圾桶,而在選擇垃圾桶擺放的位置時應(yīng)盡量選擇在貨梯附近,這樣在運輸垃圾以及清理垃圾時,就能省下很多的人力和物力。(2)一樓大堂的設(shè)計。在大堂的入口處應(yīng)進行人性化的設(shè)計,即設(shè)計時要考慮到居住用戶的行為需求,如為了保證殘疾人以及嬰兒車的順利通行,并且方便局面搬運物品,就可以在入口處設(shè)置坡道。在對大堂的內(nèi)部進行設(shè)計時,應(yīng)注意以下3個方面的工作:首先是采暖的設(shè)計,因為北方冬天的氣溫很低,所以在北方尤其需要;其次是電梯廳的通風設(shè)計和采光設(shè)計;最后則是信報箱的設(shè)計工作。(3)電梯的設(shè)計。高層住宅建筑公共區(qū)域的最重要的組成部分就是電梯的部分,因為為其直接關(guān)系著居住用戶的日常生活,因此平面設(shè)計時也應(yīng)對其進行重點的研究。在高層的公共建筑中,電梯時最主要的垂直交通工具,因此每棟樓的設(shè)置都應(yīng)至少兩臺電梯。在對電梯進行平面設(shè)計時,應(yīng)排緊并緊湊布置,因此這樣居民在等電梯時,觀察和操作就都更為方便了。電梯是一類整個建筑用戶都能共享使用的交通工具,是絕不允許單獨霸占使用的。對電梯進行設(shè)計時,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)居住用戶房間的大門直接面對電梯大門的情況。另外從消防的角度考慮,不應(yīng)將兩臺電梯遠離設(shè)置,這樣人們在選擇電梯時就會很容易忽略遠離的那一臺電梯。同時設(shè)計電梯時還應(yīng)保證消防電梯和客梯的組合模式,從而提高電梯的使用效率。如一個30多層的住宅建筑類型,通常情況下每臺電梯都只為30戶左右服務(wù),這類電梯的服務(wù)水平已經(jīng)是很高的了。
通過以上的論述,我們對高層住宅建筑平面設(shè)計的原則、高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題以及高層住宅建筑平面設(shè)計的方法3個方面的內(nèi)容進行了詳細的分析和探討。在對高層住宅建筑進行平面設(shè)計時,我們應(yīng)認真的分析并研究其平面設(shè)計中存在的主要問題,同時將其分為公共區(qū)域以及平面區(qū)域兩個部分進行設(shè)計和研究,研究出科學(xué)合理并且實用有效的設(shè)計建議和改善對策,從而真正的提高我國高層住宅建筑平面設(shè)計的水平,促進我國建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻
[1] 陳建華.淺析高層住宅建筑的平面設(shè)計[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2012(8).
[2] 徐建品.淺析高層住宅建筑空間的人性化設(shè)計[J].作家,2010(8).
[3] 于春杰.高層住宅建筑平面設(shè)計相關(guān)問題的探討[J].城市建設(shè)理論研究,2012(16).
關(guān)鍵詞:高層住宅建筑 平面設(shè)計 類型 問題 設(shè)計策略
一、高層住宅建筑分析
1、高層住宅建筑的類型。高層住宅主要指建筑高度大于27M以上的住宅,這些用戶基本需要依靠電梯來解決垂直交通的問題,這樣的高層住宅建筑的類型主要可以分為兩大類:以樓層劃分建筑類型和按照建筑布局劃分的建筑類型。住在高層建筑的高層用戶基于需求因素考慮必須得重視電梯、安全樓梯的設(shè)計。為了提高建筑面積的利用率,高層建筑靠上的部位側(cè)重于密集型的戶型設(shè)計,同樣,筒狀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也運用的較為普遍。第二類主要特點為建筑布局的差異化,這種差異化會給建筑布局的功能性產(chǎn)生較大的影響,因此,在進行高層住宅類型的選擇時需做好全面的分析與市場評估。
2、高層住宅平面設(shè)計應(yīng)遵循的原則。首先,功能分區(qū)合理,睡眠、活動、就餐等功能區(qū)域明確,還要注意干濕分區(qū)、動靜分區(qū),減少相互干擾而又分區(qū)思路清晰才能提升住宅品質(zhì);其次,隔音設(shè)計。對于臥室和書房而言,保障其使用期間的安靜是非常必要的,而這兩個空間的人員流動一般較少,需遠離客廳和餐廳。而客衛(wèi)、客廳及門廳部位可設(shè)計為開放式,在進行門窗部位的設(shè)計時需考慮到空氣流通性等因素,必要時可以采用隔斷的方式來滿足用戶的使用需求。
二、高層住宅平面設(shè)計中存在的問題
在一個高層住宅工程的所有設(shè)計工作中,平面設(shè)計工作應(yīng)是最基礎(chǔ)的工作。由于我國不同地區(qū)的自然條件、地理環(huán)境以及人文條件都是存在了較大的差異的,因此不同區(qū)域住宅建筑平面設(shè)計工作的出發(fā)點也是有著顯著的不同的,南方區(qū)域為了保證更好的散熱和通風,設(shè)計時通常都是采取采取蝶式平面或是蛙式平面;而北方區(qū)域則要保證向陽和保溫的需求,因此其設(shè)計時就采取十字型、雙十字型或是井字型的。在此基礎(chǔ)上,高層住宅又多了一個“高”的特點,因此其主要的交通工具就是垂直上下的電梯。和多層建筑相比,高層住宅在供電、供水、供氣等方面的要求都是更高的,并且其平面布局的規(guī)劃工作也更為復(fù)雜,因此其設(shè)計時也更容易出現(xiàn)問題。與多層住宅建筑相比,高層住宅每個單元需要服務(wù)的戶數(shù)肯定是要更多的,因此高層住宅在散熱、采光以及通風等方面的效果就要差一些,而噪音污染以及視線干擾也是高層住宅平面設(shè)計中存在的問題。
三、高層住宅平面布局與功能設(shè)計探討
1、臥室區(qū)域設(shè)計
1.1設(shè)計基本原則
臥室區(qū)域主要包括家庭成員的臥室及附屬的浴廁區(qū)域,需要考慮的一是房間的安靜,二是好的朝向,三是浴廁的管道設(shè)備單元。這就需要我們要有取舍。將輔助房間放到北面,包括書房,必要的時候也需要犧牲一間臥室的南朝向換取起居室的日照。臥室與浴廁區(qū)域連接的緊密程度,主要取決于家庭單位的大小和平面條件。在小戶型的平面布局中,浴室和廁所通常可由公共活動區(qū)域直接通達;在大戶型的住宅平面中,主臥的功能性、舒適性在設(shè)計中應(yīng)著重考慮,主臥一般設(shè)置在平面最深處,這樣可以以給主人一個安靜的休息環(huán)境,但是浴廁遠離入口區(qū)域,勢必要增加獨立的管道設(shè)備單元。
1.2設(shè)計手法
兩間以上的臥室相互連接,形成較為獨立的區(qū)域,通常位于起居區(qū)的后部,遠離入口,這是住宅平面設(shè)計中常用的手段,有利于動靜分離,并自然形成白天與夜間活動的分隔。臥室可以一字排開、房門直接開向公共區(qū)域,也可以相對設(shè)置、房門通過共用前區(qū)聯(lián)系公共區(qū)域,或是所有房門開向一條內(nèi)走道,以此聯(lián)系私密區(qū)與公共區(qū)。
由于不同家庭成員的臥室總是采取就近原則布置,反而提供了另一種靈活性,即與入口區(qū)域相連的獨立臥室猶如一套附加的單元,與其他臥室隔著起居區(qū)域相對而立。這個臥室可以被用作兒童房、客房、工作室等,無論喧嘩或是夜間使用,都不會對主臥室造成太大影響。這間臥室還可以結(jié)合入口的洗手區(qū)及衛(wèi)生間布置,有三間臥室以上的住宅平面尤其適合臥室區(qū)域的再分隔。
2、廚房、起居區(qū)域設(shè)計
我們一般不愿意展示未經(jīng)整理的廚房,開放式的廚房對于中餐的烹飪方式不太適用,同時由于中餐的烹飪方式帶來大量的油煙,直接對外的開窗以及與其他功能區(qū)域的分隔門受到使用者的歡迎,這種平面多用于面積較大的戶型。起居室則擁有了更為完整和開闊的視覺空間。此種布局在小戶型中,居住者人數(shù)不多,做飯只是出于興趣愛好偶爾為之,對起居區(qū)需求更大;還有一種情況是高層住宅結(jié)構(gòu)造成了廚房面積過大,結(jié)合就餐區(qū)可以達到更高的面積利用率。這種組合形式在滿足中式廚房對油煙隔離的要求的同時,廚房后部的就餐區(qū)設(shè)置在平面中自然采光最弱的區(qū)域,借助客廳及廚房兩個方向的間接采光達到照明目的。在高層住宅中,有限的外墻勢必造成內(nèi)部采光的匾乏,此種平面以其采光及封閉廚房特有的優(yōu)勢得到了最廣泛的應(yīng)用。
3、交通區(qū)域設(shè)計
3.1戶內(nèi)交通
3.1.1內(nèi)走道式:內(nèi)走道式―交通空間脫離房間獨立存在的平面形式,早期的內(nèi)走道為所有房間的連系通道,起居室、餐廳均為獨立封閉房間?,F(xiàn)在起居區(qū)域開放,使得內(nèi)走道更多的應(yīng)用于臥室區(qū),因此此種布局主要適用于雙朝向開間多的板式高層。
3.1.2包廂式:包廂式―公共性的生活區(qū)域同時也是內(nèi)部交通的結(jié)合區(qū)域,由此通達各個獨立的房間的平面形式。
3.1.3入口分流式:入口分流式―通過入口區(qū)將主要居室分離,一部分朝南,一部分朝北,所有用水房間都集中在居住性能最差的中央?yún)^(qū)段,從而使各居室都有與戶外的接觸面。
3.2戶間交通:在高層住宅中,可使用的戶間交通聯(lián)系方式有單元式、獨立點式、廊式、組合式等。我們需要以基礎(chǔ)調(diào)查的資料為依據(jù),明晰居住者的生活意象,并根據(jù)高層住宅的高度、結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟性等條件來選擇不同的交通組織方式。由于高層住宅的垂直交通以電梯為主、樓梯為輔,在建筑高度為27m的范圍內(nèi),消防云梯可以起到第二條逃生通道的作用;超過27m并且低于54m的時候,可利用安全樓梯間和出屋面樓梯進行疏散;超過這個建筑高度則必須安裝第二座樓梯。在小高層住宅中,單元式住宅形式較為普遍,住宅平面的設(shè)計很大程度上繼續(xù)沿用多層住宅的設(shè)計手法;12層以上的住宅則更多的選用獨立點式或廊式等連接方式;超高層住宅為了追求結(jié)構(gòu)合理性和確保容積率,以獨立點式及面向中庭的廊式較多。
總結(jié):住宅是人們生活中的重要場所,因此在具體的平面設(shè)計中,需要考慮到居住的舒適度、便利性及實用性,尊重用戶的個人喜好進行建筑結(jié)構(gòu)的調(diào)整,在遵循其既定的設(shè)計原則之后可以從細節(jié)上進行完善。值得注意的是,設(shè)計師需對當前高層住宅設(shè)計中存在的普遍問題進行全面的分析,避免在個人的設(shè)計中出現(xiàn)類似問題。突出主次,做到公共區(qū)域視野開闊、空氣流通,私人區(qū)域獨立、安靜,促進我國高層住宅設(shè)計事業(yè)的全面發(fā)展。
參考文獻:
[1]姬長文.住宅總平面及戶型分布設(shè)計思路探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2011(03)
【關(guān)鍵詞】高層住宅建筑;平面設(shè)計;私人區(qū)域;公共區(qū)域
1.高層住宅建筑平面設(shè)計原則
高層住宅建筑平面設(shè)計時,應(yīng)該遵循以下原則:一、布局合理、功能齊全;二、房間齊備、尺度適宜;三、交通面積少、使用面積大,即充分利用有限的面積,實現(xiàn)效益的最大化。四、平面規(guī)整,利于結(jié)構(gòu)設(shè)計,降低造價。[1]
住宅建筑的體量、體形以及相關(guān)特性是由平面設(shè)計決定的,由此可見,平面設(shè)計的重要性。
2.高層住宅建筑平面設(shè)計現(xiàn)狀及問題
在住宅設(shè)計中,平面設(shè)計是基本。我國南方、北方由于地理位置、氣候條件、人文背景的不同,各自的住宅平面設(shè)計的出發(fā)點存在一定的差異。北方地區(qū)常采用蛙式、蝶式平面,以滿足保溫、向陽的需求;南方地區(qū)多采用井字形、十字型、雙十字型平面,以滿足散熱、通風的需求。
同多層住宅建筑相比,高層住宅建筑多了一個特點,那就是“高”,正是由于這個特點,電梯成了垂直上下的主要交通工具。另外高層住宅建筑在水、氣、電的供應(yīng)方面,在防火、防震、人員疏散的安全方面,均比多層住宅建筑的要求高。尤其需要指出的是,高層住宅建筑平面設(shè)計中平面布局的規(guī)劃相比多層建筑更加復(fù)雜,處理起來更加費時、費力、易出錯,所以需要重點關(guān)注。高層住宅建筑每個單元服務(wù)的戶數(shù)遠高于多層住宅建筑每個單元服務(wù)的戶數(shù),因此前者在通風、散熱、采光等方面的效果比后者差上許多。另外,視線干擾、噪音污染也是高層住宅建筑的突出問題。[2]
3.私人區(qū)域的平面設(shè)計
3.1 合理分區(qū)
在私人區(qū)域,要進行合理的功能分區(qū)。對就餐、活動、睡眠的各自區(qū)域進行合理劃分,避免相互干擾,影響生活品質(zhì)。值得一提的是衛(wèi)生間應(yīng)該做到干濕分區(qū),并防止兩區(qū)的相互影響,影響其使用功能。
3.2 各分區(qū)的設(shè)計
3.2.1 廚房的設(shè)計
為方便食材和日常用品的運輸,減少不必要的人力浪費,在平面設(shè)計時,應(yīng)將廚房位置放在入戶門附近。油煙處理問題是廚房設(shè)計時應(yīng)該重點關(guān)注的問題,選用功能良好的排煙設(shè)備,合理的鋪設(shè)排煙管道,是解決這個問題的關(guān)鍵。另外,還需要考慮廚房電器以及廚具的擺放問題,要以安全可靠、取用方便為原則。
3.2.2 臥室的設(shè)計
為了盡可能地避免內(nèi)、外部的各種影響(視覺、噪聲污染等),營造一個良好的休息環(huán)境,在位置上,臥室應(yīng)該設(shè)在平面的深處。在空間允許的條件下,應(yīng)該預(yù)留衣柜的空間甚至更衣間的空間。[3]
3.2.3 陽臺的設(shè)計
陽臺是現(xiàn)代建筑重要的組成部分,陽臺的功能有:通風換氣、曬物、納涼等。陽臺的類型有:封閉陽臺、不封閉陽臺。陽臺的存在,還能方便用戶與大自然之間的交流,這一點對于緩解心理壓力、放松心情,有一定的積極作用。
在進行陽臺設(shè)計時,要考慮以下三個因素:一、用戶的喜好;二、與周圍環(huán)境的契合度;三、陽臺功能的實現(xiàn)。
3.2.4 衛(wèi)生間的設(shè)計
衛(wèi)生間有明廁和暗廁之分,兩者的區(qū)別是前者直接采光,后者則不是。在南方,濕熱的氣候條件再加上暗廁本身給人的不良感覺,容易引發(fā)很多問題,所以在實際的衛(wèi)生間設(shè)計過程中,應(yīng)該盡量避免暗廁。假若某戶內(nèi)部衛(wèi)生間數(shù)量較多,將每一個衛(wèi)生間都明窗設(shè)計是有很大難度的,但仍然需要盡最大努力,避免暗廁所,可采用的方法有:一、于外墻處,多做點凹天井;二、集中或優(yōu)化過多的廁所;三、其他地方做出些犧牲來彌補;四、將最不重要的房間設(shè)計成暗廁(一定要注重照明和抽風的設(shè)計)。對于無外窗的暗廁,要重點解決通風、串味的問題,可以鋪設(shè)變壓式排氣管道來解決,且在高層排氣管道口安裝防火止回閥。[4]
3.3 一些細節(jié)上的處理
對私人區(qū)域進行平面設(shè)計時,還應(yīng)考慮裝修問題、家具放置問題以及管道問題。平面設(shè)計和裝修設(shè)計的有機融合,更容易實現(xiàn)戶型整體設(shè)計上的完美統(tǒng)一。家具的合理放置可以有效地調(diào)整房間尺寸,實用之余還能增添親和力。廚房與衛(wèi)生間的上下水管道在設(shè)計的時候應(yīng)該充分考慮兩個問題:一、集中布置;二、噪音控制(在室內(nèi)的PVC管應(yīng)有消音措施)。
4.公共區(qū)域的平面設(shè)計
4.1 底層大堂的設(shè)計
入口處要人性化設(shè)計,即充分考慮各種人群的實際需要,比如設(shè)置坡道,方便住戶搬運物品,同時滿足嬰兒車、殘疾人通行的需要。大堂內(nèi)部設(shè)計時,需要做好如下三個方面的設(shè)計:一、采暖的設(shè)計(如北方冬季氣溫較低,該設(shè)計就很有必要);二、信報箱的設(shè)計。三、電梯廳的通風采光設(shè)計。
4.2 垃圾收集空間的設(shè)計
高層住宅建筑每一層都應(yīng)該在公共空間劃出一定的區(qū)域作為垃圾收集空間,該區(qū)域并不需要太大,能放下一個中型垃圾桶即可。垃圾桶最好放置在貨梯附近,這樣清理時可以節(jié)省一定的人力物力。
4.3 電梯的設(shè)計
電梯是高層住宅建筑重要的組成部分,和用戶的日常生活密切相關(guān),所以本文對電梯的設(shè)計給予重點研究。
“民用建筑設(shè)計通則”指出,將電梯作為主要垂直交通工具的高層公共建筑,每棟樓不得設(shè)置少于兩臺的電梯。電梯規(guī)劃設(shè)計時,最好并排緊湊布置,方便觀望、聯(lián)控。用戶很容易同時觀察多臺電梯,并根據(jù)需要選擇呼梯鍵。
在電梯的設(shè)計中,經(jīng)常會把一梯兩戶中的兩臺電梯設(shè)置在疏散樓梯的兩側(cè),三者成一字型排列;又或者兩臺電梯面對面,且與樓梯成品字型排列。這樣做的好處是,兩戶對稱,無論在設(shè)計方面,還是在售樓方面都很便利。
電梯屬于共享的交通工具,不可以獨自霸占使用,另外住戶的大門通常情況忌諱直接正對人多的場所,這一點在電梯設(shè)計時應(yīng)該注意。站在消防的角度,兩臺電梯全都直接開向前室是不對的,電梯數(shù)量本來就不多,而且遠離設(shè)置,這樣會嚴重影響使用效率(人們在候梯時,關(guān)注一臺電梯時,很容易忽略側(cè)邊遠離或者背后的那一臺)。[5]
電梯數(shù)量有限時,應(yīng)該設(shè)置在一起,電梯數(shù)量充足時,也應(yīng)按組設(shè)置,最忌諱單打一的情況(消防電梯、貨梯除外)。
為了將電梯的使用效率最大化,高層住宅建筑電梯設(shè)計中,盡量實現(xiàn)消防電梯和客梯的組合。對于三十多層一梯兩戶的類型,在主要入口的區(qū)域設(shè)置兩臺電梯,每臺電梯一般情況下只為三十戶左右提供服務(wù),這已經(jīng)是很高水平的電梯服務(wù)水準。若在剪刀梯的另外一側(cè)再設(shè)計一臺供傭人使用的電梯,好像有些多余,如果同時當作消防電梯使用,則需要對電梯的載重進行重新設(shè)計。倘若剪刀梯在±0.00 層設(shè)置成單跑梯下地下室,則需要在梯間一側(cè)做一個平步段直達剪刀梯背后的消防電梯,如果剪刀梯到±0.00 后還一直繼續(xù)下行,消防員在處理火災(zāi)時,不得不繞梯外一圈,之后才能到達消防電梯處,這對于救火搶險是十分不利的。在讓消防人員走“后門”即在建筑物的后面設(shè)置消防車道,由會給管理帶來很多的麻煩。綜上所述,消防電梯最好還是設(shè)在前面,至于后面客梯的載重量可以設(shè)計的小一點,專供搬東西用。
5.結(jié)語
高層住宅建筑平面設(shè)計涉及的問題比較多,有些問題至今懸而未決。
本文將高層住宅建筑平面設(shè)計分為兩大部分(私人區(qū)域的平面設(shè)計、公共區(qū)域的平面設(shè)計)進行研究,提出了一些合理化的建議,旨在促進高層住宅建筑平面設(shè)計水平的不斷提高。
參考文獻:
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[2]譚玉階. 高層住宅建筑平面設(shè)計之我見[J]. 深圳土木與建筑, 2009, (04) .
[3]孫雪梅. 基于以人為本的住宅平面設(shè)計分析[J]. 現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊), 2011,(06) .
【關(guān)鍵詞】高層住宅;建筑平面設(shè)計;原則;問題;方法
建筑設(shè)計所涉及的問題不僅僅是某一個單獨的方面,而是相互聯(lián)系的、大規(guī)模的學(xué)科背景。建筑貫穿于城市發(fā)展的整個過程,隨著城市發(fā)展水平的不斷提高,建筑的建筑也逐漸趨向集中和大規(guī)模,并且還會涉及到其他的領(lǐng)域,比如:環(huán)境、人口等。所以現(xiàn)代的建筑學(xué)科也在不斷地細化,之前單獨的、集中型的建筑學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)時代的需求了。
1 高層住宅建筑平面設(shè)計的原則
住宅作為一種最常見的建筑類型,在我們的建筑設(shè)計中占了一個非常大的比重。而且目前高層住宅建筑不斷增多,其平面設(shè)計工作涉及的問題也越來越多。通常情況下,我們將高層住宅建筑的平面設(shè)計工作分為公共區(qū)域的平面設(shè)計和私人區(qū)域的平面設(shè)計,而要想有效地解決所存在的這些問題,就必須從高層住宅建筑的平面設(shè)計原則入手,弄清出現(xiàn)問題的原因并制定合理的解決方法,從而真正做好高層住宅建筑的平面設(shè)計工作。
通常情況下,在對高層住宅建筑進行平面設(shè)計的過程時我們應(yīng)主要遵循四大設(shè)計原則:首先是建筑的布局必須合理,功能應(yīng)較為齊全;其次是房間的類型要齊全并且各尺寸應(yīng)適中;然后是為了充分保證用戶的經(jīng)濟效益,應(yīng)充分利用有效的面積,即設(shè)計時要盡量保證有較少的交通面積,較多的使用面積;最后則是要保證平面的規(guī)整性,這樣也更有利于后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,降低了工程的整體成本。由于住宅建筑平面設(shè)計的質(zhì)量對于建筑整體的體形、體量以及其他很多特性都是有著至關(guān)重要的影響的,因此我們必須充分認識到平面設(shè)計工作的重要性。
2 高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題
在一個高層住宅建筑工程的所有設(shè)計工作中,平面設(shè)計工作應(yīng)是最基礎(chǔ)的工作。由于我國不同地方區(qū)域的天氣條件、地理環(huán)境以及人文條件都是存在了較大的差異的,因此不同區(qū)域住宅建筑平面設(shè)計工作的出發(fā)點也是有著顯著的不同的,南方區(qū)域為了保證更好的散熱和通風,設(shè)計時通常都是采取十字型、雙十字型或是井字型的;而北方區(qū)域則要保證向陽和保溫的需求,因此其設(shè)計時就采取蝶式平面或是蛙式平面。在此基礎(chǔ)上,高層住宅建筑又多了一個“高”的特點,因此其主要的交通工具就是垂直上下的電梯。另外與多層建筑相比,高層住宅建筑在供電、供水、供氣等方面的要求都是更高的,并且其平面布局的規(guī)劃工作也更為復(fù)雜,因此其設(shè)計時也更容易出現(xiàn)問題。與多層住宅建筑相比,高層住宅建筑每個單元需要服務(wù)的戶數(shù)肯定是要更多的,因此高層住宅建筑在散熱、采光以及通風等方面的效果就要差一些,而噪音污染以及視線干擾也是高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題。
3 高層住宅建筑平面設(shè)計的方法
3.1 私人區(qū)域的平面設(shè)計工作
在對私人區(qū)域進行平面設(shè)計時,要充分的保證使用用戶的生活質(zhì)量,所以需要對功能進行合理的分區(qū),合理的劃分睡眠、餐飲以及活動等區(qū)域,防止它們出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象,同時還必須重視私人區(qū)域中衛(wèi)生間的干濕功能分區(qū)的設(shè)計工作,充分的保證其使用性能。
3.1.1 臥室的設(shè)計。對此區(qū)域的設(shè)計就是要充分的保證住戶有一個良好的休息環(huán)境,所以設(shè)計時就要防止內(nèi)部和外部的環(huán)境對屋內(nèi)造成干擾,而在位置上臥室應(yīng)盡量選擇在平面的深處。另外,如果臥室空間面積是足夠的話,還是留有衣柜以及更衣室的空間。
3.1.2 廚房的設(shè)計。對廚房進行平面設(shè)計時,應(yīng)將其設(shè)計在入戶門附近的位置處,這樣就能最大限度的降低不必要的人力浪費,同時也縮短了日常用品以及食物的運輸時間。廚房平面設(shè)計工作中最重要的問題應(yīng)是油煙的處理問題,因此我們建議應(yīng)選擇質(zhì)量優(yōu)異的排煙設(shè)備,并科學(xué)的鋪設(shè)排煙管道。最后就是平面設(shè)計時還要考慮到廚具以及廚電設(shè)備的擺放問題,應(yīng)以使用方面和安全可靠為設(shè)計原則。
3.1.3 衛(wèi)生間的設(shè)計。對衛(wèi)生間進行平面設(shè)計時,我們應(yīng)知道其是由明廁和暗廁的分別的,顧名思義兩者的區(qū)別就是前者是直接采光的。在我國的南方區(qū)域,本身的天氣條件就是濕熱的,如果再加上暗廁的效果就會給人帶來不好影響,從而引起一定的問題。所以在實際的設(shè)計工作中,我們應(yīng)盡量避免設(shè)計暗廁,而對于一些確實沒有外窗的暗廁,最關(guān)鍵的問題就是串味和通風的問題,要想解決這個問題,設(shè)計時就要鋪設(shè)變壓式排氣管道,并且在其入口處還應(yīng)加裝一個防火止回閥。
3.2 公共區(qū)域的平面設(shè)計工作
3.2.1 垃圾收集空間的設(shè)計。在高層住宅建筑的每一層樓的公共空間內(nèi),都是要有一個特定的區(qū)域作為垃圾收集空間的。這個區(qū)域的面積要求不需要很大,還是應(yīng)能夠放下一個中型的垃圾桶,而在選擇垃圾桶擺放的位置時應(yīng)盡量選擇在貨梯附近,這樣在運輸垃圾以及清理垃圾時,就能省下很多的人力和物力。
3.2.2 一樓大堂的設(shè)計。在大堂的入口處應(yīng)進行人性化的設(shè)計,即設(shè)計時要考慮到居住用戶的行為需求,如為了保證殘疾人以及嬰兒車的順利通行,并且方便局面搬運物品,就可以在入口處設(shè)置坡道。在對大堂的內(nèi)部進行設(shè)計時,應(yīng)注意以下3個方面的工作:首先是采暖的設(shè)計,因為北方冬天的氣溫很低,所以在北方尤其需要;其次是電梯廳的通風設(shè)計和采光設(shè)計;最后則是信報箱的設(shè)計工作。
3.2.3 電梯的設(shè)計。高層住宅建筑公共區(qū)域的最重要的組成部分就是電梯的部分,因為為其直接關(guān)系著居住用戶的日常生活,因此平面設(shè)計時也應(yīng)對其進行重點的研究。在高層的公共建筑中,電梯時最主要的垂直交通工具,因此每棟樓的設(shè)置都應(yīng)至少兩臺電梯。在對電梯進行平面設(shè)計時,應(yīng)排緊并緊湊布置,因此這樣居民在等電梯時,觀察和操作就都更為方便了。電梯是一類整個建筑用戶都能共享使用的交通工具,是絕不允許單獨霸占使用的。對電梯進行設(shè)計時,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)居住用戶房間的大門直接面對電梯大門的情況。另外從消防的角度考慮,不應(yīng)將兩臺電梯遠離設(shè)置,這樣人們在選擇電梯時就會很容易忽略遠離的那一臺電梯。同時設(shè)計電梯時還應(yīng)保證消防電梯和客梯的組合模式,從而提高電梯的使用效率。如一個30多層的住宅建筑類型,通常情況下每臺電梯都只為30戶左右服務(wù),這類電梯的服務(wù)水平已經(jīng)是很高的了。
4 結(jié)束語
通過以上的論述,我們對高層住宅建筑平面設(shè)計的原則、高層住宅建筑平面設(shè)計中存在的問題以及高層住宅建筑平面設(shè)計的方法3個方面的內(nèi)容進行了詳細的分析和探討。在對高層住宅建筑進行平面設(shè)計時,我們應(yīng)認真的分析并研究其平面設(shè)計中存在的主要問題,同時將其分為公共區(qū)域以及平面區(qū)域兩個部分進行設(shè)計和研究,研究出科學(xué)合理并且實用有效的設(shè)計建議和改善對策,從而真正的提高我國高層住宅建筑平面設(shè)計的水平,促進我國建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻:
[1] 陳建華.淺析高層住宅建筑的平面設(shè)計[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2013,(08).
[2] 徐建品.淺析高層住宅建筑空間的人性化設(shè)計[J].作家,2010,(10).
[3] 于春杰.高層住宅建筑平面設(shè)計相關(guān)問題的探討[J].理論研究,2012,(16).
關(guān)鍵詞:平面不規(guī)則;高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計
對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計,我國有相應(yīng)的規(guī)范要求,要求建筑的平面布置需要具有規(guī)則性,相應(yīng)的的結(jié)構(gòu)之間需要存在一定的對稱關(guān)系,建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計需要協(xié)調(diào)合理,不應(yīng)該選用不規(guī)則的平面布置方案,這樣對于結(jié)構(gòu)的整體的性能會造成不利的影響。但是新技術(shù)、新材料的不斷出現(xiàn),科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,為平面不規(guī)則高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了技術(shù)保障,如今傳統(tǒng)的建筑規(guī)范要求已經(jīng)漸漸不適用于當今的建筑需求。品面不規(guī)則建筑為城市建設(shè)添加了新的風貌。
一、高層建筑平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計問題
高層建筑會因為結(jié)構(gòu)設(shè)計的不規(guī)則使得建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),當然外界不良因素對于建筑的影響也會造成結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),外界不良因素的影響指的是例如建筑區(qū)域內(nèi)發(fā)生地震,地震會對地面結(jié)構(gòu)造成嚴重的影響,地面某部分結(jié)構(gòu)會發(fā)生位移,存在的一定扭轉(zhuǎn)力就會使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。建筑結(jié)構(gòu)本身也會導(dǎo)致這種不良現(xiàn)象的產(chǎn)生,以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,會把建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計想象成一種平面的模型,這種設(shè)計方法只是適用于原來循規(guī)蹈矩的規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計,在不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計中會存在很大的缺陷,因為不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計的建筑,建筑的質(zhì)量中心和剛度中心所在位置很在一定的差距,并沒有相互的重合。在高層建筑品面不規(guī)則結(jié)構(gòu)實際時,首先要考慮極限的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),從而確定建筑需要控制扭轉(zhuǎn)力的額度,并且能對扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的周期指標有一定的了解,要嚴格的保證建筑可以擁有良好的抗扭轉(zhuǎn)性能,這樣才能更好地對周期進行控制,位移比的控制也應(yīng)格外的注意,提升性能有效途徑就是提升建筑的質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)的剛度。
二、工程概述
某工程建筑面積11457.3O,共21層高66.12m,地下室1層~地上3層是商業(yè)廣場,層高3.6m,以上樓層為住宅區(qū),層高3m。工程采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用平面不規(guī)則、扭矩不規(guī)則設(shè)計,合理的剪力墻能夠提高建筑的穩(wěn)定性,需要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的薄弱部分采取抗震構(gòu)造設(shè)計。工程在建筑中中分是用了電梯等,嵌入剪力墻,滿足下部商場和上部民用建筑的同時,保證構(gòu)件的連續(xù)性。剪力墻在設(shè)計中,縱橫面力求平衡,提高抗震性能,為減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)需要優(yōu)化調(diào)整周邊潛力強長度以及寬度設(shè)計。地下室頂板厚180mm,采用了雙層雙向配置,配筋率0.25%。核心結(jié)構(gòu)外力剪力墻厚度從上往下分別為200、250、300、350mm,相應(yīng)的剪力墻截面尺寸為500、600、700mm。樓面設(shè)暗梁,寬度超過墻寬度至少600mm,按照框架梁計算配筋,剪力墻邊框的暗梁寬度與墻寬相等,高度是墻寬的兩倍。樓板豎向體型突出部位厚度為150mm,上下層樓板厚度為130mm,配筋率超過0.25%.
三、架構(gòu)整體計算
該建筑工程使用年限為50年,抗震等級為8度、第三組,預(yù)計設(shè)計地震加速度數(shù)值設(shè)定為0.2,建筑場地特征周期為0.45s,一般地震影響系數(shù)不超過0.16,最大為0.9,屬于一級抗震等級,地面粗糙度為B類設(shè)計。樓面設(shè)計依照實際情況設(shè)定為居民樓2.0kN/O,樓梯間荷載圍為3.5kN/O,衛(wèi)生間荷載為2.0kN/O,陽臺荷載為2.5kN/O,要求上人屋面荷載達到2.0kN/O。結(jié)構(gòu)整體計算采用SATWE和PMSAP軟件計算,SATWE最大地震效應(yīng)角度角為45.285度,PMSAP計算結(jié)果與之很接近,取15個結(jié)構(gòu)計算振型,X向和Y向的有效質(zhì)量系數(shù)分別設(shè)定為98.66%、99.92%,結(jié)構(gòu)第一振型和第二陣型分別為X向平動、Y向平動,第三振型為扭轉(zhuǎn)。
荷載和地震作用下,滿足高規(guī)設(shè)定要求。建筑總質(zhì)量為15104.541t,X向和Y向最小建立系數(shù)分別為5.09%、5.26%,大于3.2%,滿足規(guī)定要求。在雙向震動作用下,考慮到偶然偏心因素,最大彈性層間位移與樓間平均層間位移比為1.39:1.21,滿足要求。X向與Y向結(jié)構(gòu)各層豎向?qū)优c層之間的剛度滿足高俅,結(jié)構(gòu)豎向不存在薄弱層,地下室和一層X向和Y向的剛度比滿足要求。X向和Y向?qū)优c層之間抗剪承載力比值范圍分別在0.900~1.340、0.900~1.330,滿足要求。
四、結(jié)構(gòu)不規(guī)則設(shè)計措施
在此設(shè)計中為提高薄弱地區(qū)的抗扭性能,豎向體型突變部位厚度設(shè)定為1800mm,鋼筋設(shè)計采用雙層雙向通長設(shè)計,配筋率大于0.30%.工程在4~21層民用建筑的設(shè)計中平面凸出長度為11.3m,加強凸出位置的樓板厚度和配筋率。由于此建筑的上下層之間作用不同,因此在4層以上的平面結(jié)構(gòu)部分收近高度11.1m,收進后的平面寬度為12.7m,滿足要求。
結(jié)構(gòu)薄弱層在多遇地震情況下,剪力值設(shè)計乘與最大系數(shù),樓層剪力墻的設(shè)計采用中震不屈服分析的計算剪力。相鄰兩層之間的框架柱與剪力墻的尺寸面積相等,所采用的混凝土等級相同。為減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),剪力墻的布置要求均勻?qū)ΨQ,并在此基礎(chǔ)上加強周邊剪力墻的抗側(cè)剛度,經(jīng)過計算本工程,X向和Y向的質(zhì)量中心和剛度中心分距離別為0.01~0.07m、0.05~0.37m,對應(yīng)的建筑物邊長分別為0.27%、1.50%。在工程設(shè)計中采用了轉(zhuǎn)角窗的設(shè)計,削弱了結(jié)構(gòu)的抗扭性能,屬于薄弱環(huán)節(jié)設(shè)計,容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的局部破壞現(xiàn)象,在設(shè)計中,轉(zhuǎn)角窗的兩側(cè)設(shè)置剪力墻,加強樓板板筋的配置率,并在洞口邊緣的端柱之間設(shè)置暗梁,提高抗扭性能。在中震不屈服的設(shè)計中,為了提高建筑結(jié)構(gòu)的塑性耗能能力,地震影響系數(shù)取最大值0.45,為了保證結(jié)構(gòu)安全,設(shè)計采用彈性力時程分析法補充計算,內(nèi)置特征周期為0.45s,地震加速度是程曲線最大為70cm/s2,加速度依照最大1:0.85取值。
五、抗震設(shè)計
針對工程的實際,綜合分析各方面因素,采取的抗震技術(shù)措施主要有:在建筑允許的情況下盡量加長加厚周邊剪力墻,尤其是離剛心最遠處,將剛心和質(zhì)心偏心率調(diào)整到最小,減小扭轉(zhuǎn)周期,將結(jié)構(gòu)調(diào)整成扭轉(zhuǎn)規(guī)則結(jié)構(gòu)。削弱核心筒連梁,采用弱連梁連接,使平動周期增大,增大平扭周期比??刂茐χS壓比,提高柱的縱筋配筋率和箍筋配筋率(特別是角部),縱筋配筋率均加大一級,柱箍筋全樓加密,角柱加芯柱,來提高結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件在大震中抵抗的變形能力。在凹角處增設(shè)45°斜向鋼筋,抵抗角區(qū)應(yīng)力集中,加強薄弱處的板厚和配筋。
總結(jié):根據(jù)以上內(nèi)容本文首先講述了平面不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題,然后根據(jù)相應(yīng)的工程實例進行分析。我國建筑行業(yè)發(fā)展的速度很快,平面不規(guī)則高層建筑建設(shè)的數(shù)量越來越多,這是建筑設(shè)計者面臨的挑戰(zhàn)也是巨大的機遇,要嚴格的保證建筑的科學(xué)性、合理性,保證平面不規(guī)則高層建筑的各項性能都能夠滿足人們的使用需求。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:平面不規(guī)則;結(jié)構(gòu);構(gòu)件設(shè)計; 設(shè)計措施
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A 文章編號:
1 工程概況
某建筑工程,建筑面積11457.2m2,地下1層,地上21層,建筑總高度66.24m,地下層1~地上層3為商業(yè)廣場,層高3.6m,層4~21為住宅,層高3.0m。地下層1至地上層2近似為矩形平面,外輪廓尺寸約為25.8m×24.1m,層4以上樓層平面局部收進成“凸”形平面。
工程采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu),存在平面不規(guī)則、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板不連續(xù)、豎向體型收進等抗震不利因素,為不規(guī)則高層建筑,須進行抗震設(shè)防專項審查。合理布置剪力墻以減弱結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度,緩解豎向剛度突變部位和平面薄弱環(huán)節(jié)在地震作用下應(yīng)力和變形的集中程度,對薄弱部分進行中震不屈服分析并采取適當?shù)目拐饦?gòu)造措施,提高結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的抗震性能。
2 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計
2.1 結(jié)構(gòu)形式
工程設(shè)計利用樓、電梯間設(shè)置核心筒,在框架柱內(nèi)嵌入剪力墻形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)形式在較好地滿足下部商場和上部住宅建筑功能的同時,保證了結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的連續(xù),具有良好的抗側(cè)剛度和抗扭性能。
2.2 結(jié)構(gòu)平、立面布置
核心筒剪力墻布置時,縱、橫向剪力墻力求均勻?qū)ΨQ并互為翼墻,并保證筒體角部墻肢的完整性,提高核心筒的抗震性能。通過優(yōu)化調(diào)整建筑物周邊剪力墻墻肢長度和厚度,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的接近或重合,減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
2.3 地下室設(shè)計
地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,板厚為180mm,樓面鋼筋雙層雙向配置,配筋率為0.25%。地下層1柱的配筋按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)(簡稱抗規(guī))第6.1.14的規(guī)定加強。
2.4 上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件設(shè)計
(1)剪力墻的設(shè)計
核心筒周邊和結(jié)構(gòu)剪力墻厚度從下往上分別為350,300,250,200mm,對應(yīng)的剪力墻端柱及框架柱的截面尺寸分別為700,600,500mm,混凝土強度等級分別為C40,C35,C30。
(2)框架梁、暗梁和次梁的設(shè)計
嵌入框架柱之間的剪力墻在樓面位置設(shè)暗梁,暗梁寬度為墻寬,高度取墻寬的兩倍且不小于600mm,該暗梁參與結(jié)構(gòu)整體計算并按框架梁計算配筋。核心筒區(qū)域剪力墻設(shè)邊框暗梁,寬度為墻寬,高度為墻寬的兩倍,該暗梁按抗震構(gòu)造配筋。
(3)樓板設(shè)計
豎向體型突變部位及上下1層的樓板厚度分別為150,130mm,雙層雙向配筋,配筋率取計算值且不小于0.25%。
3 結(jié)構(gòu)計算參數(shù)
該工程設(shè)計使用年限50年,抗震設(shè)防烈度為7度、第一組,設(shè)計基本地震加速度值0.10g,抗震設(shè)防類別為丙類,建筑場地類別為Ⅱ類,特征周期為0.35s,多遇地震影響系數(shù)最大值0.08,罕遇地震影響系數(shù)最大值0.50,抗震等級為二級。50年重現(xiàn)期基本風壓0.50kN/m2,地面粗糙度B類。樓面恒荷載按實際計算:活荷載臥室、起居室樓面2.0kN/m2,樓梯間及前室3.5kN/m2,電梯機房7.0kN/m2,衛(wèi)生間2.0kN/m2,廚房2.0kN/m2,陽臺2.5kN/m2,上人屋面2.0kN/m2,不上人屋面0.5kN/m2。
4 結(jié)構(gòu)的不規(guī)則情況和設(shè)計措施
4.1 樓板不連續(xù)
為提高樓板削弱區(qū)域抗震性能,豎向體型突變部位的樓板在該區(qū)域的厚度取180mm,其他樓層的板厚在該區(qū)域分別增加30mm,該薄弱區(qū)域樓板鋼筋采用雙層雙向通長設(shè)置,配筋率不小于0.30%。樓板邊緣設(shè)扁梁,扁梁上部縱筋直錨入樓板內(nèi),錨固長度按照抗震要求確定。
4.2 凸凹不規(guī)則
本工程層4~21平面凸出長度為11.3m,大于平面突出方向結(jié)構(gòu)總長度(22m)的51.4%,按照高規(guī)判別為凸凹不規(guī)則。結(jié)構(gòu)設(shè)計時對平面尺寸突變位置的樓板厚度和配筋進行加強。
4.3 豎向體型收進
(1)豎向體型收進的判別
因建筑使用功能變化,本工程層4以上結(jié)構(gòu)平面部分收進,體型收進位置的高度為11.1m,為建筑總高度的17%,接近高規(guī)第3.5.5條20%的限值。收進后的平面寬度為12.7m,為下部樓層對應(yīng)寬度的49.6%。按照高規(guī)第3.5.5條收進后的平面尺寸不宜小于下部樓層平面尺寸75%的規(guī)定,本工程為結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則。
(2)豎向體型收進建筑的抗震加強措施
結(jié)構(gòu)薄弱層在多遇地震作用下的剪力設(shè)計值乘以1.25的增大系數(shù)。該樓層剪力墻的墻肢名義剪應(yīng)力的控制和剪力墻水平抗剪鋼筋的配置采用中震不屈服分析的計算剪力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時上部收進樓層和相鄰下部樓層對應(yīng)位置剪力墻和框架柱的截面尺寸不變,混凝土強度等級不變,以減小兩個樓層的抗側(cè)移剛度和承載力的差異。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時豎向體型收進樓層及地上層4設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,提高墻肢的抗震性能。對豎向體型突變部位及其上、下一層樓板的厚度和配筋采取加強措施。
4.4 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則
(1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的判別
在雙向地震作用和考慮偶然偏心的地震作用下,本工程最大彈性層間位移和樓層的平均層間位移之比的最大值為1.32(X向),1.16(Y向),最大位移與層平均位移的比值為1.31(X向),1.14(Y向)。按照抗規(guī)第3.4.5條判定為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。
(2)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的控制
為了減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),剪力墻的布置力求均勻?qū)ΨQ,努力實現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的接近或重合。并加強結(jié)構(gòu)周邊剪力墻的抗側(cè)剛度,適當削弱核心筒的剛度,提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能。
本工程結(jié)構(gòu)整體計算模型經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化,結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的距離為0.01~0.07m(X向)、0.05~0.37m(Y向),分別為對應(yīng)方向建筑物邊長的0.27%,1.50%。
本工程Tt/T1=0.7739,遠小于規(guī)范0.9的限值要求,較好地控制了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
工程設(shè)計中嚴格控制樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移與該樓層水平位移平均值的比值,避免出現(xiàn)該比值大于1.4的情況。
4.5 轉(zhuǎn)角窗
本工程層4~21在軸?和軸?的兩個端頭各有一個轉(zhuǎn)角窗。轉(zhuǎn)角窗的設(shè)置削弱了結(jié)構(gòu)的抗扭性能,成為抗震薄弱環(huán)節(jié),在強烈地震作用下易導(dǎo)致地震應(yīng)力和變形的集中,造成結(jié)構(gòu)的局部破壞。為提高結(jié)構(gòu)的抗震性能,在轉(zhuǎn)角窗的洞口兩側(cè)設(shè)置剪力墻并設(shè)端柱,端柱全高箍筋加密;轉(zhuǎn)角處樓板局部加厚,并加強樓板鋼筋的配置;洞口邊緣的端柱之間設(shè)置暗梁貫穿樓板,并提高轉(zhuǎn)角梁的抗扭承載力和抗彎承載力。
5 地震作用補充計算
5.1 中震不屈服分析
(1)計算參數(shù)的設(shè)置
為了合理布置剪力墻,保證結(jié)構(gòu)體系具有良好的塑性耗能能力,避免主要受力構(gòu)件出現(xiàn)脆性破壞,設(shè)計對剪力墻主要墻肢和連梁進行中震不屈服分析,地震影響系數(shù)最大值取0.45。
(2)中震不屈服分析結(jié)果
經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化,本工程在中震作用下剪力墻和連梁名義剪應(yīng)力沒有出現(xiàn)超限情況,剪力墻施工縫抗滑移驗算超限情況也比較少。但框架梁混凝土受壓區(qū)相對高度超限和縱向鋼筋配筋率超限的情況較多,剪力墻邊緣構(gòu)件縱向鋼筋配筋率超限的情況也比較普遍。
5.2 彈性動力時程分析
為保證結(jié)構(gòu)安全,設(shè)計采用彈性動力時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算分析。彈性動力時程分析采用SATWE程序內(nèi)置的特征周期Tg=0.35s對應(yīng)的3組人工波和4組實測地震波進行結(jié)構(gòu)分析,地震加速度時程曲線的最大值為70cm/s2,地震波按照雙向輸入,加速度最大值按主次方向1∶0.85的比例取值。
6 結(jié)語
對于現(xiàn)代城市日益涌現(xiàn)的造型新穎別具一格的平面不規(guī)則建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)細心分析各種情況,找出結(jié)構(gòu)的重點和薄弱點,因勢利導(dǎo)克服不利因素,使整個結(jié)構(gòu)在平面和豎向合理地布置結(jié)構(gòu)剛度避免和減少結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位。實踐證明,本工程的設(shè)計措施是有效的,不僅提高了關(guān)鍵構(gòu)件的塑性耗能能力,還較大地改善了整個結(jié)構(gòu)的抗震性能,有效地保障了結(jié)構(gòu)的安全。
參考文獻
關(guān)鍵詞:超限高層;空間結(jié)構(gòu)振型分解法;抗震性能目標;彈塑性分析;構(gòu)造措施
1.工程概況
某住宅綜合樓,地上32層,地下2層,標準層平面布置為L形(見圖1),總建筑面積為20680.800O。地上1層為商鋪,2層為社區(qū)健身中心,3~32層為住宅;結(jié)構(gòu)主體高度為99.600米,高寬比為4.5。主樓地下1層為管道夾層,地下2層戰(zhàn)時為甲類核6級防空地下室,平時為戊類庫房;裙樓為地下1層車庫,板頂有2.100m的覆土。結(jié)構(gòu)嵌固端的位置為主樓地下1層樓面(±0.000m)處;主樓地下2層樓面(-2.100m,裙樓頂板)與裙樓樓板連為一體(見圖2)。結(jié)構(gòu)主體采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計等級及設(shè)計參數(shù)(詳見表1)
3.結(jié)構(gòu)主體設(shè)計
3.1結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性分析
根據(jù)建設(shè)單位對建筑造型、功能的要求及規(guī)劃場地的現(xiàn)狀,結(jié)構(gòu)平面呈L型,屬于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3--2010)第3.4.3條中圖3.4.3(c)類情況。
3.1.1根據(jù)《高規(guī)》表3.4.3的規(guī)定,可知:本建筑物平面中
(1)L/B=33.6m/13.4m=2.5
(2)l/Bmax=10.8m/24.2m=0.45>0.30,2≥[(L-b)/b=20.4m/13.2m=1.5]>1,(L-b)/L=20.4m/33.6m=0.61≥0.3,不滿足要求;
(3)l/b=10.8m/13.2m=0.8
3.1.2根據(jù)《高規(guī)》第3.4.6條中“有效樓板寬度不宜小于該層樓面寬度的50%”的規(guī)定及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011--2010)表3.4.3-1中第三種類型的定義和參考指標,本建筑平面中1-4~1-10/1G~1F部位,樓面總寬度為13.4m,總的開洞尺寸為4.45m+3.40m=7.85m,有效樓板寬度為13.4m-7.85m=5.55m,而5.55m /13.4m=41%
有上述兩條可知,建筑平面布置有不規(guī)則的情況,造成樓板平面內(nèi)剛度降低,樓蓋整體性較差,對結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生不利影響。
3.2結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性分析
本工程結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻體系,建筑的豎向體型規(guī)則、均勻,無過大的外挑和收緊(見圖2)。為使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度按照下大上小的規(guī)律均勻變化,剪力墻截面尺寸等均沿豎向逐漸減少,混凝土強度等級也逐漸減少。
根據(jù)2010年版《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》及相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的中的規(guī)定,本工程屬于平面一般不規(guī)則,豎向規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。
4.基礎(chǔ)設(shè)計
根據(jù)場地的地層結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì),并結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的特點,綜合分析后采用整體性好的平板式筏型基礎(chǔ)。主體筏板的厚度為1.500m,地下二層的層面標高為-7.800m,基礎(chǔ)的埋深為9.300m,埋置深度為結(jié)構(gòu)主體高度的1/10.7,大于1/15。
5.結(jié)構(gòu)分析
5.1分析軟件及主要計算參數(shù)
根據(jù)《高規(guī)》第5.1.12條及《抗規(guī)》第3.6.6.3條的規(guī)定,本工程應(yīng)采用不少于兩個的不同力學(xué)模型,并對其計算結(jié)果進行分析比較。
本工程因現(xiàn)場地形等建筑要求而造成平面一般不規(guī)則,根據(jù)上述現(xiàn)行規(guī)范的要求,采用中國建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部編制的結(jié)構(gòu)分析程序(高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件)SATWE(2010網(wǎng)絡(luò)版)進行結(jié)構(gòu)分析,并采用PMSAP軟件進行補充分析,對計算結(jié)果進行對比。
在以空間結(jié)構(gòu)振型分解法進行計算時,計算振型數(shù)為18個,周期折減系數(shù)為0.95,考慮5%的偶然偏心和雙向水平地震作用。中梁剛度增大系數(shù)為2.00,梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85,連梁剛度折減系數(shù)為0.55,梁扭矩折減系數(shù)為0.40。
5.2計算分析內(nèi)容
計算分析主要包括以下幾方面:
(1)整體結(jié)構(gòu)多遇地震及風荷載作用下的彈性分析
進行整體結(jié)構(gòu)多遇地震及風荷載作用下的彈性分析,并對SATWE和PMSAP兩種軟件的結(jié)果進行對比,目的在于確定結(jié)構(gòu)的構(gòu)件尺寸,保證整體結(jié)構(gòu)具備必要的承載力、合適的剛度、良好的變形能力和消耗地震能量的的能力,各項指標滿足規(guī)范的要求。
(2)整體機構(gòu)的彈性時程分析
根據(jù)規(guī)范要求,對結(jié)構(gòu)進行整體的彈性時程分析,與振型分解反應(yīng)譜法的計算結(jié)果進行比較,以確保結(jié)構(gòu)分析的全面性,保證結(jié)構(gòu)受力安全可靠。
(3)罕遇地震作用下彈塑性靜力分析
5.3計算模型及基本假定
在使用SATWE和PMSAP程序進行分析時,均按照實際結(jié)構(gòu)建立的準確的模型,包括屋面的構(gòu)架。結(jié)構(gòu)計算分析的過程中,考慮了以下的設(shè)計假定,以模擬結(jié)構(gòu)真實的受力狀態(tài):
(1)地下1層抗側(cè)剛度大于地上1層抗側(cè)剛度的2倍,計算時假定結(jié)構(gòu)嵌固端在地下1層頂板處。
(2)結(jié)構(gòu)整體的施工模擬,依照施工順序,分層加載。
(3)開洞較大的樓層洞口周邊樓板設(shè)置為彈性樓板。
5.4主要結(jié)構(gòu)計算結(jié)果及分析
5.4.1多遇地震作用下的彈性分析
(1)周期等指標計算結(jié)果詳見表2:
(2)內(nèi)力與位移計算結(jié)果詳見表3。
結(jié)果分析:
(1)計算結(jié)果表明,兩種軟件分析的結(jié)構(gòu)周期基本接近,結(jié)構(gòu)周期合理。
(2)結(jié)構(gòu)具有良好的抗扭剛度,第一扭轉(zhuǎn)周期(T3)與第一平動周期(T1)的比值均小于0.90,滿足規(guī)范要求;剪重比均大于規(guī)范限值3.200%;剛重比均大于2.7;有效質(zhì)量系數(shù)均大于規(guī)范限值90%。
(3)結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特征相近,第二平動周期(T2)與第一平動周期(T1)的比值不小于0.80。
(4)根據(jù)《高規(guī)》第3.7.3.1條,高度不大于150m的高層建筑,當采用剪力墻結(jié)構(gòu)時,其樓層層間最大位移與層高之比Δu/h的限值為1/1000,計算結(jié)果均滿足要求。
(5)層間位移均符合規(guī)范、規(guī)程限值要求,平面扭轉(zhuǎn)規(guī)則。
(6)根據(jù)計算結(jié)果,剪力墻軸壓比最大值為0.46(0.47),滿足規(guī)范要求。
(7)結(jié)構(gòu)計算的有效質(zhì)量系數(shù)均大于90%,振型數(shù)已經(jīng)選夠。
經(jīng)比較:兩種程序的電算結(jié)果非常接近,各類參數(shù)反應(yīng)出PMSAP模型僅僅比SATWE的剛度有所變化,是因為PMSAP開發(fā)了樓板用的多邊形樓板單元,計算時進入整體結(jié)構(gòu)分析,嚴格考慮了樓層之間構(gòu)件之間的耦合作用,使得結(jié)構(gòu)整體剛度有所不同。但SATWE中考慮全樓彈性樓板時,也可以計算樓板平面內(nèi)、外剛度,故計算結(jié)果相差甚微。
5.4.2整體機構(gòu)的彈性時程結(jié)果分析計算結(jié)果
計算結(jié)果表明,彈性動力時程分析每條時程曲線計算所得結(jié)構(gòu)底部剪力大于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的65%,七條時程分析曲線計算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值大于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的80%,且振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果曲線均能包絡(luò)時程分析曲線的平均反應(yīng)曲線。
5.4.3罕遇地震作用下的彈塑性靜力分析
與需求點對用的頂點位移為145.89mm,層間彈塑性位移角最大為1/229,小于規(guī)范限值1/120,滿足規(guī)范要求;該樓層在持續(xù)加載下變形平滑,具有充足的強度和變形能力安全儲備,可保證大震不倒。
6.本工程采取的結(jié)構(gòu)抗震加強措施
根據(jù)結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則的情況,本工程采用了如下的抗震加強措施:
6.1構(gòu)件布置在滿足建筑專業(yè)的要求下,采用將外邊緣梁加寬及加高的做法,增強結(jié)構(gòu)的整體性和抗扭剛度(抗扭縱筋及箍筋沿梁長加密),較少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
6.2在外伸端及結(jié)構(gòu)的細腰處均增加板厚,樓板配筋率適當增大以減少樓板較窄對結(jié)構(gòu)抗震不利的影響,使外伸端與主體及細腰兩側(cè)結(jié)構(gòu)能變形調(diào)諧。
6.3在二層層頂,擴大樓板加厚的部位,并采用雙層雙向配筋,使二層成為加強層,起套箍的作用,加強結(jié)構(gòu)的整體性。
6.4在樓板有較大開洞的部位兩側(cè)采用雙層雙向配筋,以抵抗該部位的應(yīng)力集中,增強其抵抗變形的能力。建筑平面有較大凹槽處設(shè)置拉梁,并且適當增大周邊梁板剛度(圖1陰影部分為加強區(qū))。
6.5為了加強地下室梁、墻的協(xié)同工作,使一層的地震力通過地下室頂板很好的擴散至周邊的梁、墻上,增加了地下室頂現(xiàn)澆板的厚度,并采取雙層雙向配筋,每層每向配筋率不小于0.25%。
6.6在地下車庫的主裙樓間增設(shè)了沉降后澆帶,減小基礎(chǔ)的不均勻沉降對主體的影響。
6.7要求設(shè)備預(yù)留洞在管線安裝完畢后均用混凝土封堵,加強樓板的整體性。
7.總結(jié)
本工程為豎向規(guī)則,平面有兩項超限不規(guī)則的超限高層。依據(jù)《高規(guī)》要求進行了兩個不同程序軟件計算對比,計算結(jié)果無異常。各項重要指標的計算結(jié)果均滿足高規(guī)及抗震的相關(guān)要求。
7.1.1為體現(xiàn)抗震設(shè)防目標三水準(小震不壞,中震可修,大震不倒)的要求,本工程進行了在多遇地震(超越概率63%)下采用彈性反應(yīng)譜法進行結(jié)構(gòu)承載力及彈性側(cè)移驗算,可以滿足第一、第二水準的抗震要求;并進行了罕遇地震作用下的彈塑性靜力分析,達到了第三水準的要求。