1 고층 건물 구조 설계 원칙
1. 1 적절한 계산도 선택: 구조계산공식은 계산도를 기준으로 하고, 계산도를 잘못 선택하면 구조안전사고가 발생하는 경우가 많기 때문에 적절한 계산도를 선택하는 것이 구조안전을 보장하는 중요한 조건이다. 계산도도 상응하는 시공 조치가 있어야 보증할 수 있다. 실제 구조의 노드는 순수 힌지 노드와 고정 노드가 될 수 없지만 계산된 그래프의 오차는 설계 허용 범위 내에 있어야 합니다.
1.2 적절한 기본 솔루션 선택: 기본 설계는 엔지니어링 지질 조건, 상부 구조 유형 및 하중 분포, 인접 건물의 영향, 시공 조건 등의 종합적인 분석을 기준으로 비용 효율적인 기본 솔루션을 선택해야 합니다. 설계 시 기초의 잠재력을 극대화해야 하며, 필요한 경우 기초 변형을 점검해야 한다. 기초 설계에는 상세한 지질 조사 보고서가 있어야 하고, 지질 보고가 부족한 일부 건물은 현장에서 살펴보고 인접한 건축 자료를 참고해야 한다. 일반적으로 같은 구조물 셀에 두 가지 다른 유형을 사용하는 것은 적절하지 않습니다.
1.3 합리적인 구조방안 선택: 합리적인 디자인은 경제적이고 합리적인 구조방안을 선택해야 합니다. 가능한 구조형식과 체계입니다. 구조체계는 힘이 명확해야 하고, 전달력은 간단해야 한다. 동일한 구조 단위는 서로 다른 구조 체계를 혼용해서는 안 되며, 지진 지역은 평면 및 수직 규칙을 추구해야 합니다. 결론적으로, 공사의 설계 요구 사항, 재료 공급, 지리 환경, 시공 조건을 종합적으로 분석하고 건축, 전기, 물, 난방 등의 전공과 충분히 협의하여 구조 방안을 선택하고, 필요한 경우 여러 방안을 비교하고, 우대 선택을 택해야 한다.
1.4 계산 결과에 대한 정확한 분석: 컴퓨터 기술은 구조 설계에 널리 사용되지만 현재 소프트웨어 종류가 다양하기 때문에 소프트웨어마다 계산 결과가 다른 경우가 많습니다. 따라서 디자이너는 절차의 적용 범위와 조건에 대해 종합적으로 이해해야 합니다. 컴퓨터 지원 설계에서 구조의 실제 상황이 프로그램과 일치하지 않거나, 수동 입력 오류가 있거나, 소프트웨어 자체에 결함이 있으면 계산 결과가 잘못될 수 있습니다. 따라서 구조 엔지니어가 컴퓨터 결과를 얻을 때 신중하게 분석하고, 자세히 체크하고, 합리적인 판단을 내리도록 요구한다.
1.5 는 구조 설계에서 항상' 강주약보, 강주약굽힘, 강압인장' 원칙을 명심하고 구성요소의 연성에 주의를 기울이는 시공 조치를 취한다. 약한 부위를 강화하다. 보강 철근의 고정 길이, 특히 보강 철근 실행 세그먼트의 고정 길이에 주의하십시오. 온도 응력의 영향을 고려하다.
2 고층 건물 구조 설계 특징
2. 1 축 변형은 무시할 수 없습니다. 고층 건물에서 수직 하중이 커서 기둥 내의 큰 축 변형이 발생할 수 있으며 연속 보의 굽힘 모멘트에 영향을 주어 연속 빔 중간 지지의 음의 굽힘 모멘트가 감소하고 중간 굽힘 모멘트 및 끝 지지의 음의 굽힘 모멘트가 증가합니다. 또한 예측 구성요소의 블랭킹 길이에 영향을 주며 계산된 축 변형에 따라 블랭킹 길이를 조정해야 합니다. 또한 구성요소의 전단력 및 측면 변위에 영향을 미치므로 구성요소의 수직 변형을 고려하는 것보다 안전하지 않은 결과가 발생할 수 있습니다.
2.2 구조적 연성은 중요한 설계 지표입니다. 고층 건물의 구조는 하층 건물에 비해 부드럽고 지진 작용에 따른 변형이 큽니다. 고층 건물 구조가 소성 변형 단계에 들어선 후에도 비교적 강한 변형 능력을 가지도록 하기 위해 붕괴를 피하기 위해, 특히 구조에 적절한 조치를 취하여 구조가 충분한 연성을 갖도록 해야 한다.
2.3 수평 하중이 결정 요인이 됩니다. 한편, 고층 건물의 자중 및 수직 구성요소의 바닥 하중으로 인한 축 방향 힘 및 굽힘 모멘트는 건물 높이의 한 방향에만 비례합니다. 구조상 수평 하중으로 인한 전복 모멘트 및 수직 부재에서 발생하는 축 힘은 건물 높이의 제곱에 비례합니다. 반면 높이가 일정한 건물의 경우 수직 하중은 일반적으로 일정하며, 수평 하중인 풍하중 및 지진 작용 값은 구조의 동적 특성에 따라 크게 달라집니다.
3 고층 건물 구조 관련 문제 분석
3. 1 구조물 편경사 문제: 내진 사양 및 높은 사양에서는 구조물의 총 높이에 대한 엄격한 제한이 있습니다. 특히 새 사양에서는 이전 편경사 문제에 대해 원래 제한 높이를 레벨 a 높이로 설정하고 레벨 b 높이를 늘리는 것 외에 처리 방법 및 설계 방법이 크게 변경되었습니다. 실제 엔지니어링 설계에서는 구조형 변경으로 인해 이 문제가 무시되어 시공 도서 심사가 실패하며, 다시 설계하거나 전문가 회의를 열어 논증해야 하며, 공사 기간 및 비용 조정에 큰 영향을 미친다.
3.2 짧은 다리 전단벽 설정: 새 사양에서는 벽 단면 두께 비율이 5 ~ 8 인 벽을 짧은 다리 전단벽으로 정의하며, 실험 데이터와 실전 경험에 따라 고층 건물에 짧은 다리 전단벽을 적용하는 데 큰 제한이 있습니다. 따라서 고층 건물 설계에서는 구조 엔지니어가 짧은 다리 전단벽을 최소한으로 사용하거나 사용하지 않도록 하여 사후 설계 작업에 불필요한 번거로움을 피해야 합니다.
3.3 임베딩 설정: 고층 건물에는 일반적으로 2 층 이상의 지하실과 인방이 있기 때문에, 임베딩 끝은 지하실 옥상이나 인방지붕 등에 설치할 수 있다. 따라서 이 문제에 대해 구조 설계 엔지니어는 종종 내장된 끝 설정으로 인해 주의가 필요한 일련의 측면을 간과합니다. 예를 들어, 매입된 바닥 설계, 매입된 바닥 위/아래 바닥 강성비의 제한, 매입된 바닥 위/아래 바닥의 내진 등급의 일관성, 구조 전체 계산에 묻혀있는 설정, 구조 내진 솔기 설정, 매입된 끝 위치의 조정 등이 있습니다. 이들 중 하나를 무시하면 사후 설계 작업에서 대량 수정 또는 보안 위험이 발생할 수 있습니다.
3.4 구조 정칙성: 신구 규범은 이와 관련하여 내용이 크게 바뀌었고, 새 규범은 평면 정칙성 정보, 상층층 강성비 정보 등 많은 제한을 더했다. 그리고 새로운 규범은 강제적인 조문을 채택하여 "건물은 심각하게 규범적이지 않은 설계 방안을 채택해서는 안 된다" 고 명확하게 규정하고 있다. 따라서 시공 도서 설계 후반부의 수동을 방지하기 위해 구조 엔지니어는 이러한 제한에 엄격히 주의를 기울여야 합니다.
4 결론
최근 몇 년 동안 우리나라의 고층 건물 건설이 급속히 발전하였다. 그러나 디자인 품질면에서 이상적이지 않습니다. 고층 건물의 구조 설계에서 구조 엔지니어는 구조 계산의 정확성에만 초점을 맞추고 구조 시나리오의 구체적인 실제 상황을 무시할 수 없으며 합리적인 구조 시나리오 선택을 수행해야 합니다. 고층 건물의 구조 설계자는 구체적인 상황에 따라 구체적으로 분석해 자신이 파악한 지식으로 실제 건축 설계에서 직면한 여러 가지 문제를 처리해야 한다.
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