高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些布置原則與要求？
結(jié)構(gòu)平面布置
平面形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱盡量使質(zhì)心和鋼心重合。偏心大的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)大,會(huì)加大端部構(gòu)件的位移,導(dǎo)致應(yīng)力集中。平面突出部分不宜過(guò)長(zhǎng)。扭轉(zhuǎn)是否過(guò)大,可用概念設(shè)計(jì)方法近似計(jì)算鋼心、質(zhì)心及偏心距后進(jìn)行判斷,還可以比較結(jié)構(gòu)最遠(yuǎn)邊緣處的最大層間變形和質(zhì)心處的層間變形,其比值超過(guò)1.1者,可以認(rèn)為扭轉(zhuǎn)太大而結(jié)構(gòu)不規(guī)則。
高層建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置,當(dāng)由于使用功能與建筑的要求,結(jié)構(gòu)平面布置嚴(yán)重不規(guī)則時(shí),應(yīng)將其分割成若干比較簡(jiǎn)單、規(guī)則的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元。對(duì)于地震區(qū)的抗震建筑,簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的原則尤為重要。
結(jié)構(gòu)立體布置
結(jié)構(gòu)豎向布置最基本的原則是規(guī)則、均勻。
規(guī)則,主要是指體型規(guī)則,若有變化,亦應(yīng)是有規(guī)則的漸變。體型沿豎向的劇變,將使地震時(shí)某些變形特別集中,常常在該樓層因過(guò)大的變形而引起倒塌。
均勻是指上下體型、剛度、承載力及質(zhì)量分布均勻,以及它們的變化均勻。結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)成剛度下大上小,自下而上逐漸減小。下層剛度小,將使變形集中在下部,形成薄弱層,嚴(yán)重的會(huì)引起建筑的全面倒塌。如果體型尺寸有變化,也應(yīng)下大上小逐漸變化,不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的突變。上不樓層收進(jìn)使得體型較小的情況經(jīng)常發(fā)生,但是對(duì)于收進(jìn)的尺寸應(yīng)當(dāng)限制。收進(jìn)的部位越高,收進(jìn)后的平面尺寸越小,高振型的影響明顯加大。如果上部樓層外挑,造成“頭重腳輕”的狀況,將使扭轉(zhuǎn)反映明顯加大,豎向地震影響也明顯變大。