高层设计 层刚度比的理解与计算方法

高层设计 层刚度比的理解与计算方法
高层设计 层刚度比的理解与计算方法

(一)地震力与地震层间位移比的理解与应用

⑴规范要求:《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定:其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。

⑵计算公式:Ki=Vi/Δui

⑶应用范围:

①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

(二)剪切刚度的理解与应用

⑴规范要求:

①《高规》第E.0.1条规定:底部大空间为一层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2.计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2.其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围:可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

(三)剪弯刚度的理解与应用

⑴规范要求:

①《高规》第E.0.2条规定:底部大空间大于一层时,其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式(E.0.2)计算。γe宜接近1,非抗震设计时γe 不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3.计算公式见《高规》151页。

②《高规》第E.0.2条还规定:当转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60%。

⑵SATWE软件所采用的计算方法:高位侧移刚度的简化计算

⑶应用范围:可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算。

(四)《上海规程》对刚度比的规定

《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于:

⑴《上海规程》第6.1.19条规定:地下室作为上部结构的嵌固端时,地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。

⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。

(五)工程算例:

⑴工程概况:某工程为框支剪力墙结构,共27层(包括二层地下室),第六层为框支转换层。结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示(图略)。该工程的地震设防烈度为8度,设计基本加速度为0.3g.

⑵1~13层X向刚度比的计算结果:

由于列表困难,下面每行数字的意义如下:以“/”分开三种刚度的计算方法,第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法,第二段为剪切刚度,第三段为剪弯刚度。具体数据依次为:层号,RJX,Ratx1,薄弱层/RJX,Ratx1,薄弱层/RJX,Ratx1,薄弱层。

其中RJX是结构总体坐标系中塔的侧移刚度(应乘以10的7次方);Ratx1为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均刚度80%的比值中的较小者。具体数据如下:

1,7.8225,2.3367,否/13.204,1.6408,否/11.694,1.9251,否

2,4.7283,3.9602,否/11.444,1.5127,否/8.6776,1.6336,否

3,1.7251,1.6527,否/9.0995,1.2496,否/6.0967,1.2598,否

4,1.3407,1.2595,否/9.6348,1.0726,否/6.9007,1.1557,否

5,1.2304,1.2556,否/9.6348,0.9018,是/6.9221,0.9716,是

6,1.3433,1.3534,否/8.0373,0.6439,是/4.3251,0.4951,是

7,1.4179,2.2177,否/16.014,1.3146,否/11.145,1.3066,否

8,0.9138,1.9275,否/16.014,1.3542,否/11.247.1.3559,否

9,0.6770,1.7992,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否

10,0.5375,1.7193,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否

11,0.4466,1.6676,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否

12,0.3812,1.6107,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否13,0.3310,1.5464,否/14.782,1.2500,否/10.369,1.2500,否

注1:SATWE软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”;

注2:在SATWE软件中没有单独定义薄弱层层数及相应的层号;

注3:本算例主要用于说明三种刚度比在SATWE软件中的实现过程,对结构方案的合理性不做讨论。

⑶计算结果分析

①按不同方法计算刚度比,其薄弱层的判断结果不同。

②设计人员在SATWE软件的“调整信息”中应指定转换层第六层薄弱层层号。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。

③当转换层设置在3层及3层以上时,《高规》还规定其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60%。这一项SATWE软件并没有直接输出结果,需要设计人员根据程序输出的每层刚度单独计算。例如本工程计算结果如下:

1.3433×107/(1.4179×107)=94.74%>60%

满足规范要求。

④地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端的判断:

a)采用地震剪力与地震层间位移比

=4.7283×107/(1.7251×107)=2.74>2

地下室顶板能够作为上部结构的嵌固端

b)采用剪切刚度比

=11.444×107/(9.0995×107)=1.25<2

地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端

⑤SATWE软件计算剪弯刚度时,H1的取值范围包括地下室的高度,H2则取等于小于

H1的高度。这对于希望H1的值取自0.00以上的设计人员来说,或者将地下室去掉,重新计算剪弯刚度,或者根据程序输出的剪弯刚度,人工计算刚度比。以本工程为例,H1从0.00算起,采用刚度串模型,计算结果如下:

转换层所在层号为6层(含地下室),转换层下部起止层号为3~6,H1=21.9m,转换层上部起止层号为7~13,H2=21.0m.

K1=[1/(1/6.0967+1/6.9007+1/6.9221+1/4.3251)]×107=1.4607×107

K2=[1/(1/11.145+1/11.247+1/10.369)×107=1.5132×107

Δ1=1/K1 ;Δ2=1/K2

则剪弯刚度比γe=(Δ1×H2)/(Δ2×H1)=0.9933

(六)关于三种刚度比性质的探讨

⑴地震剪力与地震层间位移比:是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的Δui不仅包括了地震力产生的位移,还包括了用于该楼层的倾覆力矩Mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。

⑵剪切刚度:其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比,其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。

⑶剪弯刚度:实际上就是单位力作用下的层间位移角,其刚度比也就是层间位移角之比。它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响,但没有考虑上下层对本层的约束。

三种刚度的性质完全不同,它们之间并没有什么必然的联系,也正因为如此,规范赋予了它们不同的适用范围。

基础设计规范(桩基础部分)

建筑地基基础设计规范GB50007-2001——8.5桩基础(一) 8.5 桩基础 8.5.1 本节包括混凝土预制桩和混凝土灌注桩低桩承台基础。 按桩的性状和竖向受力情况可分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受;端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。 8.5.2桩和桩基的构造,应符合下列要求: 1摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍;扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的 1.5倍,当扩底直径大于2m时,桩端净距不宜小于1m。在确定桩距时尚应考虑施工工艺 中挤土等效应对邻近桩的影响。 2扩底灌注桩的扩底直径,不应大于桩身直径的3倍。 3桩底进入持力层的深度,根据地质条件、荷载及施工工艺确定,宜为桩身直径的1~3倍。 在确定桩底进入持力层深度时,尚应考虑特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度,不宜小于0.5m。 4布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。 5预制桩的混凝土强度等级不应低于C30;灌注桩不应低于C20;预应力桩不应低于C40。 6桩的主筋应经计算确。定打入式预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%;静压预制桩的最小配筋率不宜小于0.6%;灌注桩最小配筋率不宜小于0.2%~0.65%(小直径桩取大值)。 7配筋长度: 1)受水平荷载和弯矩较大的桩,配筋长度应通过计算确定。 2)桩基承台下存在淤泥、淤泥质土或液化土层时,配筋长度应穿过淤泥淤、泥质土层或液化土层。 3)坡地岸边的桩、8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋。 4)桩径大于600mm的钻孔灌注桩,构造钢筋的长度不宜小于桩长的2/3。 8桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm。主筋伸入承台内的锚固长度不宜小于钢筋直径(Ⅰ级钢)的30倍和钢筋直径(Ⅱ级钢和Ⅲ级钢)的35倍。对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时,可设置承台或将桩和柱直接连接。桩和柱的连接可按本规范第8.2.6条高杯口基础的要求选择截面尺寸和配筋,柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固长度的要求。 9 在承台及地下室周围的回填中,应满足填土密实性的要求。 8.5.3 群桩中单桩桩顶竖向力应按下列公式计算:

桩基础课程设计-计算书

4.5m 【题1】某试验大厅柱下桩基,柱截面尺寸为 400mm 600mm ,地质剖面示意图如图 1 所示,作用在基础顶面的荷载效应基本组合设计值为 F = 2035kN, M=330kN ?m , H = 55kN, 荷载效应标准组合设计值为 F k =1565kN, M=2548.0 21.7 0.5 15 32.5 12.5 20 0.25 0.9 8 13.0 200

1. 2. 2^00 - 确定桩的规格 根据地质勘察资料,确定第 4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为 方桩,为400mm< 400mm 桩长为9米。承台埋深1.7米,桩顶嵌入承台 0.1米,则桩 端进持力层2.4米。初步确定承台尺寸为 2.4m X 2.4m 。 确定单桩竖向承载力标准值 Q 根据公式 查表内插求值得 层序 深度(m) I L q sik (kPa ) q pk ( kPa) ② 粉质粘土 2 0.6 60 ③ 饱和软粘土 4.5 0.97 38 ② 粘土 2.4 0.25 82 2500 按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值: Q uk Q sk Q pk u q sik l i q pk A p =4X 0.4(60 X 2.0+38 X 4.5+82 X 1.5)+2500 X 0.4 X 0.4=902.4KN 取 Q uk 902.4 kN 3.确定桩基竖向承载力设计值 R 并确定桩数n 及其布置 按照规范要求,S a 3d ,取 S a 4d , b e = 2m, l = 9m 故 0.22 查表得,sp 0.97。 查表得,sp 1.60先不考虑承台效应,估算基桩竖向承载力设计值 R 为 sp 1.60 桩基承台和承台以上土自重设计值为 G= 2.4 X 2.4 X 1.7 X 20= 195.84 kN 粗估桩数n 为 n = 1.1 X (F+G)/R= (1565+195.84)/ 547.08=3.22 根 取桩数n = 4根,桩的平面布置为右图所示, 承台面积为 2.4m X 2.4m ,承台高度为 0.9m ,由于n > 3,应该考虑 群桩效应和承台效应确定单桩承载力设计值 R ,S a B e 由一=4 ; = 0.25 d l 查表得 e = 0.155 , := 0.75 sp Q uk 0.97 902.4 =547.08 kN

高层建筑标准层的形状规模与经济性研究

高层建筑标准层的形状、规模 与经济性研究 摘要:随着国家经济水平和建筑技术的发展,高层办公楼的建设已经成为城市建设的主要内容,甚至是城郊现代化科技型园区常客。本人最近接手深圳市平湖某大型科技集团的园区项目规划设计,甲方便要求以数据说明一般的高层办公楼标准层面积以多少较为合适,就此机会,笔者根据多年设计经验及部分参考资料,特此展开论述一下高层建筑标准层的形状、规模与经济性的关系。 关键词:高层建筑、平面形状、平面规模、经济性 一、标准层形状与规划、经济性之间的关系 1、在标准层面积相当的情况下,结合《高层建筑民用建筑设计防火规范》可知,圆形建筑占地最小,方形其次,矩形次之,异形建筑占地最大;现仅以圆形和L形建筑展开分析,其他建筑可同理类推。

图1 外墙周边长度与占地之间的关系 2、同样由《高层建筑民用建筑设计防火规范》中两栋高层建筑主体之间的最小距离为13米,可以推导出如下不同形体标准层建筑群体之间的占地关系:方形最小。 图2 建筑群与用地之间的关系 二、标准层形状与建筑单体、经济性之间的关系 1、周边系数越小的建筑(如圆形、方形),过道占用的公摊面积就越小。但是在实践过程中,圆形建筑的楼梯等核心筒的布置便捷性较差,且建筑难度比方形建筑大。

图3 标准层平面与面积过道之间的关系 2、在高层建筑标准层平面面积一定的情形下,平面形状的不同(如方形、圆形、矩形、L形、T形等)引起建筑物的周边长不等。为描述这一性质,引入建筑物周边系数/值概念: K=L/A=标准层外墙周长/标准层建筑面积 显然,K(圆形)< K(方形)< K(矩形)< K(L形)< K(T 形) 因此,同样标准层面积条件下,周长系数越大,意味着外墙周边和外墙面积越大,直接导致墙身、基础和装修等方面单造价提高,尤其在当今的高档办公楼中,玻璃幕墙和石材使用较多,价格相差很大。 3、如果仅分析几种矩形平面的建筑物(图1),最优是A(K值最低),最差是E,两者差倍。可见矩形平面作为标准层的高层办公建筑不宜采用长宽比过大的窄条形建筑。否则,将增加外墙面积,提高造价。

浅谈住宅小区中高层建筑设计

浅谈住宅小区中高层建筑设计 摘要:高层住宅建筑设计是确保住宅楼的建设质量和满足住户生活必备设施需求的关键,在高层住宅楼建设中具有十分重要的意义。文章结合广州方圆. 明月山溪花园住宅小区中高层建筑设计进行了探讨。 关键词:小高层;住宅建筑;设计 随着我国经济及城市建设的不断快速发展, 人们对居住的条件和需求与时俱进, 尤其是进入二十一世纪以来, 住宅的建设一直是城乡建设的热点, 住宅建设也开始从对量的要求逐渐过渡到对质的追求, 特别是住房制度的改革, 人们对住宅的使用功能、舒适度、安全感以及环境质量更关心, 这就要求在商品价值观念、住宅的功能、质量等方面都要与其价格相联系, 与市场需求相适应, 精心设计, 反复推敲, 力求住宅精巧与适用。 1 工程概况 方圆.明月山溪花园位于广州从化碧泉路与温泉东路交叉口,规划总用地面积约42万平方米,基地四周群山环绕,内部山体起伏,植被丰富,有两条市政水渠从中穿过;东面紧邻名泉生态园,南面是流溪河,环境优美。 基地分两期开发,本案为一期四区,位于整个基地西南侧,一期总占地面积为16.0万m2。本案包括2栋9层的中高层住宅、1栋12层、2栋16层的高层住宅,总建筑面积为69403平方米,建筑高度30-51m;共有六种户型单元,面积为110-140平方米。 2 总平面设计 2.1 总平面布置 (1)依据原有地形、地势,顺山势布置住宅,有效的利用了地形高差。 (2)南部充分利用组合错落有致、层次丰富的低层高档住宅及流溪河湿地生态公园,形成很好的小区外部环境。小区多层、高层住宅依山而上,面向开阔的湖面及绿化景观带,各单元住宅极好的利用了外部景观条件。 整个住区建筑布局以中心景观湖面为中心顺应地形特质向北侧展开,充分利用山体水景景观,并通过高低建筑的排布,强化了原生较缓的坡度变化,使优美的自然形态更加突出地表现出来。 这种以自然水系、人工建筑和环境相结合的布局,体现了东方人居智慧的理念,展现了建筑与空间、空间与环境的和谐,是人与自然、传统与现代的有机结合。

高层建筑结构设计(教案)

高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱

目录 第一章:高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章:荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章:框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(一)—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(二)—改进反弯 点(D值)法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章:剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章:框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章:框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章:剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)

桩基础设计计算书

课程设计(论文) 题目名称钢筋混凝土预制桩基础设计 课程名称基础工程 学生姓名李宇康 学号124100161 系、专业城市建设系土木工程 指导教师周卫 2015年5 月

桩基础设计计算书 一:设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层,物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。 建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载: V=1765, M=169KN·m,H = 50kN; 柱的截面尺寸为:800×600mm; 承台底面埋深:D = 2.0m。 2、根据地质资料,以黄土粉质粘土为桩尖持力层, 钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300,桩长为10.0m 3、桩身资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值f c =15MPa,弯曲强度设计值为 f m =16.5MPa,主筋采用:4Φ16,强度设计值:f y =310MPa 4、承台设计资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值为f c =15MPa,弯曲抗压强度设 计值为f m =1.5MPa。 、附:1):土层主要物理力学指标; 2):桩静载荷试验曲线。 附表一: 土层的主要物理力学指标表1-1 土 层代号名称 厚 度 m 含水 量w (%) 天然 重度 (kN/m3 ) 孔 隙 比 e 侧模 阻力 桩端 阻力液性 指数 I L 直剪试验 (直快) 压缩 模量 E s (MPa) 承载力 特征值 f k(kPa) q sk kPa q pk kPa 内摩 擦角 ?? 粘聚 力c (kPa) 1 杂填土 2.0 20 18.8 2 2 6.0 90 2 淤泥质土9 38.2 18.9 1.02 22 1.0 21 12 4.8 80 3 灰黄色粉 质粘土 5 26.7 19. 6 0.75 60 2000 0.60 20 16 7.0 220 4 粉砂夹粉 质粘土 >10 21.6 20.1 0.54 70 2200 0.4 25 15 8.2 260 附表二:

桩基础课程设计计算书范本

桩基础课程设计计 算书

土 力 学 课 程 设 计 姓名: 学号: 班级: 二级学院: 指导老师:

地基基础课程设计任务书 [工程概况] 某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼,长24.0m ,宽9.6m ,其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。建筑场地位于临街地块部·位,地势平坦,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm 。柱截面尺寸均为500mm ×500mm ,横向承重,柱网布置图如图1所示。场地内地层层位稳定,场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料,如表1所示。勘察期间测得地下水水位埋深为 2.5m 。地下水水质分析结果表明,本场地地下水无腐蚀性。试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。 柱底荷载效应标准组合值 1轴荷载:5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 2轴荷载:5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。 3轴荷载:5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。 4轴荷载:5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。 5轴荷载:5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。

图1 框架结构柱网布置图 (预制桩基础)--12土木1班 工程概况 某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼,长24.0米,柱距6米,宽9.6米,室内外地面高差0.45米。柱截面500×500mm 。建筑场地地质条件见表1。 表1 建筑场地地质条件

注:地下水位在天然地面下2.5米处 目录 地基基础课程设计任务书............................................................................ - 0 -工程概况....................................................................................................... - 1 - 1.设计资料.................................................................................................... - 4 - 2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深...................................... - 4 - 3.确定单桩极限承载力标准值..................................................................... - 5 - 4.确定桩数和承台尺寸 ................................................................................ - 6 - 5.桩顶作用效应验算 .................................................................................... - 7 - 6.桩基础沉降验算 ........................................................................................ - 8 - 6.1 求基底压力和基底附加压力 ........................................................... - 8 - 6.2 确定沉降计算深度 ........................................................................... - 8 - 6.3 沉降计算........................................................................................... - 8 -

[建筑设计,高层,问题]浅谈高层建筑设计问题

浅谈高层建筑设计问题 摘要:高层建筑以其较小的占地面积,提供较大的建筑面积的强大优势,在各城市得到迅速发展。但高层建设由于设计的不足,存在对周围行人造成压迫感、资源浪费、造型单一等问题,这些问题的解决需要通过高层建筑设计进一步优化实现,设计时可通过广场设计、布局设计、造型设计对建筑物进行功能优化,将建筑物与自然结合的同时,实现达到环保节能的目的。 关键词:高层建筑;设计;环保;布局; 一、引言 随着经济的发展和消费水平的提高,人民群众对居住环境的要求越来越高,但由于人口数量的不断增加,土地资源的人均占有量远远不能满足社会的需求。与此同时,随着科技的不断发展,建筑物的设计及建设水平也随之提高,其中高层建筑由于占地面积小,而延伸空间大的优点解决了土地资源缺少的问题,因此受到社会各界的广泛推崇。另外,高层建筑外形壮观、造型千变万化、视觉冲击力强,已经成为各个城市新形象的代表。 高层建筑解决土地资源紧张问题的同时,还存在采光不足、能源浪费较大的问题。 二、高层建筑设计中存在的不足 (一)高层建筑物容易造成压迫感。高层建筑物的显著特点是规模庞大,尤其是在高度上的延伸,与街道狭窄空间形成鲜明对比,容易在心理上给人一种压迫感。另外,高层建筑物之间间距过小,相邻楼之间产生的压迫感更容易给行人及用户造成强大的视觉及心理上的冲击。高层建筑的建筑面积远远大于占地面积,可能造成人员拥挤,甚至交通堵塞。 (二)高层建筑物造成巨大资源浪费。高层建筑物在设计之初,没有考虑当地气候条件、地理环境等因素,在建筑物内部设计一系列制冷设备、制暖设备、照明设备等,但在建成投入使用后,其消耗的能源是巨大的,增加了使用成本,降低了建筑物的使用价值。而自然界中的清洁能源――太阳能却没能充分利用。 (三)高层建筑物设计形式单一,缺乏特色。国内大多数高层建筑物在设计上比较保守,仅突出了建筑物的功能设计,忽视了建筑物的文化内涵,这就造成了各个高层建筑物之间差异性极小,没有突出建筑物的特色,不能成为该城市的代表符号。 三、高层建筑建设建议 高层建筑在未来将继续保持其发展速度,但如何合理设计才能避免出现以上问题,是当前需要解决的主要问题。 (一)高层建筑物设计要注意布局合理性。为减缓高层建筑物造成的视觉及心理上的压迫感,设计人员可采用广场作为建筑物的必要辅助建筑。宽阔的广场,在降低高层建筑压迫

高层建筑结构设计资料

名词解释: 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定:把10层及10层以上或房屋高度大于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安全适用, 技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高 层结构,错层结构,多塔楼结构。 4.8度、9度抗震烈度 设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂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,应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近,以减少扭转效应。 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 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,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0.5m,且基础顶面应低于 设计地面100mm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 房一侧设置后浇带,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,应进行地基变形验算。 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maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过 大。 11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布 较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反 力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。 12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调 条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用 地下空间,也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。 1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。 2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN /m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。 3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大,可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放 大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采 用时程分析法进行补充计算。, 6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计, 这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言, 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答: 1.我国对高层建筑结构是如何定义的? 答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大 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.高层建筑结构有何受力特点? 答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力 近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯 矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外, 高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求 较高。

桩基础的设计计算

1 第四章桩基础的设计计算 1.本章的核心及分析方法 本节将介绍考虑桩与桩侧土共同抵抗外荷载作用时桩身的内力计算,从而解决桩的强度问题。重点是桩受横轴向力时的内力计算问题。 桩在横轴向荷载作用下桩身的内力和位移计算,国内外学者提出了许多方法。目前较为普遍的是桩侧土采用文克尔假定,通过求解挠曲微分方程,再结合力的平衡条件,求出桩各部位的内力和位移,该方法称为弹性地基梁法。 以文克尔假定为基础的弹性地基梁法从土力学观点看是不够严密的,但其基本概念明确,方法简单,所得结果一般较安全,在国内外工程界得到广泛应用。我国公路、铁路在桩基础的设计中常用的“m”法、就属此种方法,本节将主要介绍“m”法。 2.学习要求 本章应掌握桩单桩按桩身材料强度确定桩的承载力的方法,“m”法计算单桩内力的各种计算参数的使用方法,多排桩的主要计算参数及其各自的含义。掌握承台计算方法,群桩设计的要点及注意事项,了解桩基设计的一般程序及步骤。本专科生均应能独立完成单排桩和多排桩的课程设计。 第一节单排桩基桩内力和位移计算 一、基本概念 (一)土的弹性抗力及其分布规律 1.土抗力的概念及定义式 (1)概念 桩基础在荷载(包括轴向荷载、横轴向荷载和力矩)作用下产生位移及转角,

2 使桩挤压桩侧土体,桩侧土必然对桩产生一横向土抗力zx σ,它起抵抗外力和稳定桩基础的作用。土的这种作用力称为土的弹性抗力。 (2)定义式 z zx Cx =σ (4-1) 式中: zx σ——横向土抗力,kN/m 2; C ——地基系数,kN/m 3; z x ——深度Z 处桩的横向位移,m 。 2.影响土抗力的因素 (1)土体性质 (2)桩身刚度 (3)桩的入土深度 (4)桩的截面形状 (5)桩距及荷载等因素 3.地基系数的概念及确定方法 (1)概念 地基系数C 表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力,单位为kN/m 3或MN/m 3。 (2)确定方法 地基系数大小与地基土的类别、物理力学性质有关。 地基系数C 值是通过对试桩在不同类别土质及不同深度进行实测z x 及zx σ后反算得到。大量的试验表明,地基系数C 值不仅与土的类别及其性质有关,而且也随着深度而变化。由于实测的客观条件和分析方法不尽相同等原因,所采用的C 值随深度的分布规律也各有不同。常采用的地基系数分布规律有图下所示的几种形式,因此也就产生了与之相应的基桩内力和位移的计算方法。

基础工程桩基础课程设计

基础工程课程设计 课程名称:桩基础课程设计 院系:土木工程系专业: 年级: 姓名: 学号: 指导教师: 西南交通大学

目录 一、概述 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2设计资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 二、设计计算 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1桩的计算宽度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2桩的变形系数α ............................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3桩顶的刚度系数ρ1,ρ2,ρ3,ρ4。 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.4计算承台底面形心O 点的位移a,b,β........................................................ 错误!未定义书签。 2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.6计算局部冲刷线处弯矩M0,水平力Q0及轴向力N0 ..................... 错误!未定义书签。 三、验算单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1局部冲刷线以下深度y 处截面的弯矩 y M 及 y σ .................................. 错误!未定义书签。 3.2桩顶纵向水平位移计算 ................................................................................ 错误!未定义书签。

高层建筑结构设计(上)试卷

一.单选题 1.地震荷载:结构物由于地震而受到的惯性力、土压力和水压力的总称。由于()震动对建筑物的影响最大,因而一般只考虑水平震动力。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.水平 B.内力 C.垂直 D.分布荷载 2.筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个筒体组成的结构体系。内筒通常是由()围成的实筒,而外筒一般采用框筒或桁架梁。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 3.空气流动形成的风遇到建筑物时,就在建筑物表面产生压力或吸力,这种风力作用称为()。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.分布荷载 B.集中荷载 C.风荷载 D.应力荷载 4.()是高层建筑广泛采用的一种基础类型。它具有刚度大,整体性好的特点,适用于结构荷载大、基础土质较软弱的情况。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.箱形基础 B.独立基础 C.筏板基础 D.条形基础 5.()复杂,不规则,不对称的结构,不仅结构设计难度大,而且在地震作用的影响下,结构要出现明显的扭转和应力集中,这对抗震非常不利。 (分数:10分) 标准答案:C

学员答案:C A.大门形状 B.立面形状 C.平面形状 D.屋顶形状 6.两个以上的筒体排列在一起成束状,成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比()结构还要高,适宜的建造高度也更高。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 7.板式结构是指建筑物宽度较小,长度较大的平面形状。因平面短边方向抗侧移刚度较弱。一般情况下()不宜超过4。当抗震设防等于或大于8时,限制应更加严格。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:B A.高宽比 B.长宽比 C.长高比 D.窗墙比 8.精确计算表明,各层荷载除了在本层梁以外以及与本层梁相连的柱子中产生内力外,对其它层的梁、柱内力影响不大,为此,可将整个框架分成一个个()来计算,这就是分层法。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.单独框架 B.单层框架 C.独立柱、梁 D.空间结构 9.当框架的高度较大、层数较多时,柱子的截面尺寸一般较大,这时梁、柱的线刚度之比往往要(),反弯点法不再适用。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.大于3 B.小于3 C.大小于2 D.小于2

桩基础设计计算书样本

桩基础设计计算书

桩基础设计计算书 1、研究地质勘察报告 1.1地形 拟建建筑场地地势平坦,局部堆有建筑垃圾。 1.2、工程地质条件 自上而下土层一次如下: ① 号土层:素填土,层厚约为 1.5m ,稍湿,松散,承载力特征值 a ak KP f 95= ② 号土层:淤泥质土,层厚 5.5m ,流塑,承载力特征值 a ak KP f 65= ③ 号土层:粉砂,层厚 3.2m ,稍密,承载力特征值a ak KP f 110= ④ 号土层:粉质粘土,层厚 5.8m ,湿,可塑,承载力特征值 a ak KP f 165= ⑤ 号土层:粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值 a ak KP f 280= 1.3、 岩土设计参数 岩土设计参数如表1和表2所示。 表1地基承载力岩土物理力学参数

表2桩的极限侧阻力标准值 q和极限端阻力标准值pk q单位KPa sk 1.4水文地质条件 ⑴拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。 ⑵地下水位深度:位于地表下4.5m。 1.5 场地条件 建筑物所处场地抗震设防烈度为7度,场地内无可液化沙土、粉土。 1.6 上部结构资料 拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构,长30m,宽9.6m。室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。柱截面尺寸均为 400mm 400mm,横向承重,柱网布置如图所示。

2.选择桩型、桩端持力层、承台埋深 根据地质勘查资料,确定第⑤层粉砂层为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为方桩,400mm×400mm桩长为15.7m。桩顶嵌入承台70mm,桩端进持力层1.2m承台埋深

排桩基础课程设计指导书

单排桩基础课程设计指导书 一.拟定尺寸 桩径:参考选择范围:1.2m~1.6m。 桩长:据所选定的持力层选择。 摩擦桩的桩长不应小于4m,桩底端部应尽可能达到该土层的桩端阻力的临界深度。一般不宜小于1m。 横系梁:梁高取(0.8~1.0)d;梁宽取(0.6~1.0)d。详见《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第?条第3款 二.荷载计算及荷载组合 1.荷载计算 浮力的考虑参见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.2.4条 墩柱自重应考虑常水位和最低水位两种情况。 钢筋混凝土重度取25KN/m3;有效重度取15KN/m3。 2.桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 参见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.1有关条款及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0.5条~1.0.11条有关条款。 可列表计算 三.桩基设计计算与验算

1.桩长确定及单桩承载能力验算 桩长的计算可以根据持力层位置拟定,再根据单桩容许承载力的验算来修正,也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。 地基承载能力验算根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0..8条规定,验算荷载采用正常使用极限状态荷载组合。取能产生最大竖向轴向力N max 的荷载组合作为控制荷载。 G ———桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值 R ———地基承载力容许值抗力系数。按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第5.3.7条规定取值。 [R a ] ——单桩轴向受压承载力容许值。 由于R 取值不同,应取永久荷载+汽车荷载及永久荷载+可变荷载两种工况验算。 2.桩身内力及配筋计算 (1)计算桩的计算宽度 圆形截面桩:9.0)1(+=d b l (2)计算桩土变形系数α,并判断桩是否为弹性桩 (3)计算最大冲刷线处桩顶荷载 按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 第1.0.5条规定基础结构设计当按承载能力极限状态设计时,应采用作用效应基本组合和偶然组合(本设计不考虑)进行验算。控制荷载应取按承载能力极限状态设计时,能产生最大弯矩及相应轴力较小的工况进行验算。 (4)桩身内力计算可列表进行,相应格式可参照下表: 求出桩身弯矩及剪力图(用坐标纸绘制) Z Z Z α=- h h α=- m A m B m A H α m B M 0 Z M Z Z Z α=- h h α=- q A q B q A H 0 q B M 0α Z Q (5)配筋计算 a .桩身最大弯矩值及其相应的截面位置的确定 可由桩身弯矩图(用坐标纸绘制)确定(图解法),也可计算出系数C Q 后,查表求得(数解法)。 b .求出最大弯矩和相应轴力后,配筋计算及截面强度验算课参见《结构设计原理》有关偏心受压构件强度计算部分。 最大弯矩及相应轴力应取设计值,要考虑荷载分项系数。 桩基构造要求详见《公桥基规》第5.2.2条及5.2.5条第3款有关规定。 钢筋布置要考虑: (1)主筋钢种、直径,与承台的联结方式及主筋的截断; (2)箍筋的直径、间距,加强筋的设置。 ] [max a R R G N γ≤+

高层建筑设计浅谈

高层建筑设计浅谈 发表时间:2010-05-26T17:00:27.280Z 来源:《赤子》2010年第2期供稿作者:徐忠良尹明刚[导读] 高层建筑外部造型设计多追求建筑形象的新、奇、特,每栋高层都突出自我徐忠良尹明刚(哈尔滨学院理工学院土木工程系061班,黑龙江哈尔滨 150000)摘要:高层建筑外部造型设计多追求建筑形象的新、奇、特,每栋高层都突出自我,使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量 失衡,缺乏亲近感,拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲,因此,对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。 关键词:高层建筑;建筑设计;尺度;城市环境首先定义一下尺度,尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位。不同的尺度带来的感觉是不一样的,它直接影响人的心理感受。 高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的。 高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。 1 高层建筑设计中的外部尺度 1.1城市尺度 高层建筑是一座城市有机组成部分,体量高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,良好天际线的形成,直接影响到城市景观。 高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系。 1.2整体尺度 整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安,在设计时要注意下面的两点: 1.2.1各部分尺度比例的协调 高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。 1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性 高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分,最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。 1.3街道尺度 街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。 为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。 1.4近人尺度 近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。 在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。 1.5细部尺度 细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸--我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。 2 高层建筑外部尺度设计的原则

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