高层建筑与超高层建筑范文

时间:2023-12-25 17:44:56

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高层建筑与超高层建筑

篇1

[关键词]高层建筑超高层建筑;技术特点;发展趋势

自1978年改革开放以来,我国建筑行业不断取得新的快速发展,特别是在我国城市化建设加速推进的新形势下,我国建筑行业更是步入了健康化发展的轨道,而在我国城市建设用地日趋紧张的情况下,高层与超高层建筑越来越受到重视,高层与超高层建筑的数量、规模也在不断扩大。但在我国建筑行业步入“新常态”的背景下,对高层与超高层建筑的技术要求越来越高,而且也在不断创新,这就需要广大建筑企业必须对高层与超高层建筑技术的特点以及发展趋势有更加清醒而深刻的认识,并且要积极探索符合高层与超高层建筑的有效技术,推动我国高层与超高层建筑技术步入更加科学、健康、持续发展的良性轨道。

一、高层与超高层建筑技术的特点

高层与超高层建筑与普遍建筑具有极大的不同,因而,对于高层与超高层建筑来说,其技术也具有一定的特殊性。从当前高层与超高层建筑技术的实际情况来看,主要有以下三个方面的重要特点:1.具有设计基础性的特点对于高层与超高层建筑来说,在设计方面,不仅具有非同质化的特点,而且具有结构复杂的特点,因而对于高层与超高层建筑技术来说,必须进行创造性的设计,因而高层与超高层建筑的设计技术就具有极其重要的基础性作用。特别是由于不同的高层与超高层建筑,在不同的环节都需要采取不同的技术,这就使得高层与超高层建筑必须高度重视设计技术,否则就会对高层与超高层建筑的质量造成重要的影响。2.具有动态创新性的特点高层与超高层建筑的规模化、大型化、复杂化等诸多特点,决定了高层与超高层建筑技术必须具有动态性和创新性的特点,特别是从当前高层与超高层建筑的整体发展情况来看,各方面的建筑技术都已经日益成熟,但需要进行不断的融合,因而,必须进行技术的技术创新。比如目前高层与超高层建筑材料已经发生了深刻的变化,精、高、轻、薄都已经成为高层与超高层建筑材料的重要发展趋势,而且高层与超高层建筑在施工方面也朝着精细化的方向发展,因而高层与超高层建筑具有动态创新性的特点。3.具有应用综合性的特点从目前高层与超高层建筑技术的特点来看,在技术应用方面具有综合性的特点,任何一个高层与超高层建筑项目,在技术应用方面,不仅数量众多,而且技术比较复杂,因而,不可能通过一项独立的技术完成高层建筑,甚至某一方面的施工也需要综合性的技术,因而,综合性已经成为高层与超高层建筑技术的重点特点。比如高层与超高层建筑技术包括力学、制图、艺术、环保、文化等方方面面,只有将这些技术紧密结合起来,才能使高层建筑技术更具有实效性。此外,对于高层与超高层建筑技术来说,还必须高度重视高层与超高层建筑的审美性、技术性,这也是高层与超高层建筑技术的重要特点。

二、高层与超高层建筑技术的发展趋势

随着高层与超高层建筑越来越受到人们的重视,特别是高层与超高层建设具有很多的优势,因而,未来高层与超高层建筑将在城市中得到快速的发展。而从高层与超高层建筑技术的发展趋势来看,主要体现在以下四个方面:1.高新技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用随着高新技术的快速发展,对于高层与超高层建筑技术来说,是一种重要的支撑。特别是从高层与超高层建筑的整体情况来看,高层与超高层建筑要想使技术更具完善性和综合性,必须高度重视对高新技术的应用,而高层与超高层建筑材料的改进和创新,同样会对高层与超高层建筑技术的发展具有很强的带动作用。因而,未来高层与超高层建筑必须大量的应用高新技术,这将为高层与超高层建筑技术的实施提供重要的技术保障。2.信息技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用随着我国“互联网+”的快速发展,“互联网+建筑”已经成为重要的发展趋势,特别是高层与超高层建筑自身的特点,将信息技术与高层建筑与超高层建筑技术进行有机的结合将是未来高层与超高层建筑技术的重要发展方向。特别是对于超高层建筑来说,必须将智能化、信息化以及数字化作为重要的技术支撑,因而,在超高层技术的应用方面,不可能离开信息技术,因而,未来高层与超高层建筑技术将朝着信息化的方向发展,这是不可逆转的大趋势。比如目前很多高层与超高层建筑已经将信息技术应用其中,“智能建筑”已经成为重要的建筑模式,而要想打造“智能建筑”,最重要的就是要有效的应用信息技术。3.生态技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用高层与超高层建筑越来越多,由于电力、热力的大量使用,这就使得高层与超高层建筑对环境造成了一定的破坏。而随着我国生态文明建设的不断加速推进,绿色建筑已经成为重要的发展趋势,因而,高层与超高层技术必须大量的应用生态技术,通过生态技术的广泛应用,使高层与超高层建筑具有很强的生态化、绿色化、环保化的特点,不仅要减少对环境的污染,同时也要保证高层与超高层建筑技术的循环利用。这就需要建筑企业必须建立生态技术应用体系,在设计高层与超高层建筑之前就要对生态技术进行分析和研究,确保生态技术能够更有效的应用。4.仿生技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用高层建筑中仿生技术已经得到越来越多设计师的重视,因为仿生技术对保护环境具有十分重要的作用。现代科技的不断发展已经推动了仿生技术的不断进步,对高层建筑的仿生已经不仅局限于形式上的模仿,而是越来越重视对高层建筑的生物化以及技术化。因而,必须大力推进仿生技术的创新发展,将仿生技术应用于高层建筑的结构、系统、运营等各个方面。

三、结语

通过对高层与超高层建筑技术进行全面、深入、系统的分析,随着高层与超高层建筑越来越受到重视,建筑行业同样大力推动高层与超高层建筑技术的发展,从目前来看,高层与超高层建筑技术呈现出一些新的特点,设计基础性、动态创新性以及应用综合性已经成为高层与超高层建筑技术的重要特点。而随着高层与超高层建筑技术的快速发展,特别是各方面的技术与高层与超高层建筑技术的融合与创新,高新技术、信息技术、生态技术以及仿生技术将在高层与超高层建筑中得到更加广泛的应用,高层与超高层建筑技术将步入新的发展阶段,必然会为高层与超高层建筑技术的改革和创新创造有利条件。

参考文献

[1]张富贵.高层建筑施工技术问题分析[J].中华民居:下旬刊,2016(5).

[2]陈江文.关于高层与超高层建筑技术发展与研究[J].黑龙江科技信息,2015(14).

[3]张爱华.研究高层建筑施工质量的管理与控制[J].科技信息,2016(5).

篇2

【关键词】高层建筑;超高层建筑;结构分析;

在国外高层建筑物要比我国的高层建筑早很多,已经有一百多年的历史,最早建成高层建筑物的国家是美国。随着经济的不断发展,人口的不断增加,二战以后,世界对高层以及超高层建筑物的结构体系研究已经逐渐发展,结构设计水平逐渐提高,这使得高层与超高层建筑迅猛发展起来,并成为一个国家或者是城市的经济发展标志,越来越多的超高层建筑出现在人们的生活中,并且层数也越来越高,在某种程度上来讲,建筑物的层数比拼已经成了国家与国家的经济发展水平比拼。起初在高层与超高层建筑中,使用的是钢筋混凝土结构,但是事实证明钢筋混凝土的自重较大,体积也比较大,使得高层与超高层的功能受到限制。但是随着对高层与超高层建筑的结构设计,使用钢结构进行建设避免了钢筋混凝土结构的缺点,提高了高层与超高层建筑的使用功能,这是高层与超高层建筑中的一次跨越。目前,在我国的发达城市中超高层建筑越来越多,很多超高层建筑已经列入世界超高层建筑中的前茅,这是我国经济与科技发展的体现。

一、高层与超高层建筑结构设计的特点

首先,重视建筑物结构的水平荷载,防止地震力以及风载对建筑物造成影响。高层建筑与超高层建筑的自重以及楼面的荷载所引起的弯矩及轴力仅仅与建筑物总高度的一次方成正比。而建筑物的水平荷载所产生的力矩与轴力相对较大,与建筑物高度的二次方成正比另外,对于一定高度的建筑来讲竖直方向的荷载时一个固定值,而水平方向的荷载,由于受到地震以及风荷载的作用,会随着建筑物的结构特征的不同而发生较大的变化,可见水平方向的荷载作用力在结构设计中的重要性。

其次,重视建筑结构的轴向变形。在高层以及超高层建筑中,柱体会因为较大的竖向荷载而产生较大的轴向变形,此变形会严重影响到连续梁的弯矩大小,使得连续梁的中间支撑位置的负弯矩值变小,正弯矩值变大,两端的支撑位置处的负弯矩值也随之变大建筑中预制的构件长度要根据轴向的变形值进行调整与制作,因此建筑结构发生较大的轴向变形时,下料的长度会受到严重的影响另外,建筑结构发生轴向变形时还会对建筑构件的剪力以及侧移值的大小造成影响,使其产生影响到建筑物整体安全的结果。

第三,失稳是结构设计中的主要控制目标。与多层建筑相比,高层与超高层建筑对侧移的大小控制是尤为重要的,是建筑结构设计的关键之处。建筑物的高度越大,水平荷载作用下的结构侧移值会越来越大,对此进行控制是尤为重要的,要将侧移值控制在规定的安全范围内。

最后,重视对建筑结构的抗震性能化设计。使高层及超高层建筑和多层建筑的结构提高关键部位的抗震能力、变形能力,因此当发生地震或者是风荷载作用时发生变形的情况会更多、更严重。要想提高高层及超高层建筑的变形能力,使其在塑性变形后能力不减,避免在地震中发生房屋倒塌的现象,必须在对建筑的结构进行设计时,注意对结构延性的设计,采取相应的措施来提高结构的延性,最终达到提高建筑结构质量的目的。

二、高层及超高层建筑的结构体系

随着我国建筑业的不断发展,建筑技术趋于成熟,数量也越来越多,为了便于建筑规范的执行,将建筑物分为级与级的高层建筑。通常情况下,级建筑物只要按照现行的规定进行设计即可,但是对级建筑物在结构体系的设计时,要求要更严格,下面对常用的结构体系进行阐述。

首先,有框架结构,框架结构高度局限较大,在高烈度地区做到规范限值时,构件的截面过大,影响使用且不经济,也不满足国家规范多道设防的理念,所以出现框架―剪力墙体系。框架剪力墙体系实现了多道设防的理念,在建筑物的高度上比框架有所提高,大大的提高了建筑的承载力、刚度和延性,也能满足使用的需求,只需在建筑物的适当位置设置一定比例的剪力墙,从而达到使结构在竖向和水平的布置具有合理的承载力和刚度,更合理的满足规范的要求。使用灵活,一般用于对空间使用有要求的建筑,如办公、车库等公共建筑,在此结构中,两个体系所扮演的角色各不相同的但又不可分开,剪力墙起到承受水平方向剪力的作用,框架起到承受垂直方向的荷载作用。框架剪力墙体系所呈现的位移形式为弯剪型。在水平方向承受的作用力,剪力墙与框架通过刚度较强的楼板和连续梁组成到一起,形成相互合作的结构体系。剪力墙在建筑结构中的设计优点很多,是结构整体的侧向高度增大,水平方向的位移减小,框架所承受水平方向的剪力明显减小,且竖向方向的内力分布也变得均匀。因此,框架剪力墙体系的建筑物的框架体系低于建筑物的能建高度。其次,剪力墙体系。高层及超高层建筑物的受力结构是由剪力墙结构替代的,且全部由此替代为剪力墙体系。在此体系中,单片的剪力墙在建筑结构中承受了所有水平方面的作用力以及垂直方向的荷载作用力。由于剪力墙体系的结构为刚性,因此位移时出现的曲线形式为弯曲型。剪力墙体系的优点很多,具有较高的强度与刚度,延性良好,力的传递均匀,具有一定的整体性,此体系的建筑物坍塌现象少,被广泛应用在高层及超高层建筑中,能建高度较大,大于框架剪力墙体系以及剪力墙体系。第三,全剪力墙结构。此结构所承受的横向荷载与竖向荷载都是剪力墙,没有框架柱结构。此建筑结构适用于高层建筑中,并且选用此建筑结构建筑的楼层可以比框架剪力墙结构高。此结构的缺点在于成本造价高,内部的空间不可以进行任意的分割。在实际的工程建筑中,设计者首先要对框架剪力墙结构进行考虑,若此结构无法满足建筑的要求,则选择全剪力墙结构。

第四,避难层的设置。对于高层建筑以及超高层建筑来讲,避难层的设置是非常必要的,因为一旦高层建筑以及超高层建筑发生火灾时可以进行避难,因为避难层的空间大,通风好。通常情况下,当建筑物的高度达到一百米后,便要在建筑物内进行避难层的设置,以便于消防安全。避难层的设置位是有规定的,第一层与避难层的设置层数不能超过十五层面积的设计要满足人员的避难要求要在避难层处设置消防电梯口避难层要配备全套的消防设备等。

三、制作与安装

对测量工具以及钢尺的量具进行统一。对高层建筑以及超高层建筑进行施工时,所涉及到的环节较多,如土建、机械设备的安装、钢结构等,对这些环节进行施工时,所应用到的测量工具以及钢尺要进行统一,要按照国家的相关规定进行量具的选择,使得各类测量按照统一标准进行,提高建筑物的整体质量。

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关键词:高层;超高层;结构设计;风载荷

0、引言

随着城市化进程的加快,高层和超高层建筑数量不断增加,在满足城市发展需要的同时,也在一定程度上对建筑结构的可靠性、安全性、持久性以及安全性提出了更高的要求。由于建筑结构直接关系到高层建筑的整体性能及使用功能,因此在设计过程中必须对之予以重视。在实际的设计过程中必须通过多种技术手段,从多个途径突出混凝土建筑结构施工的整体效果。

1、复杂高层与超高层建筑结构设计的主要控制因素

建筑载荷的选取是建筑结构设计的首要工作,对于大多数高层建筑而言,可以根据建筑结构设计载荷规范中的相关要求予以确定。其次则需要对其他的建筑结构设计影响因素进行分析,确定对应的结构设计措施。

1.1 风载荷

对于复杂高层与超高层建筑结构的设计,由于其高层容易受到风载荷的影响,尤其是一些超高层建筑,其主要控制的因素就是风载荷。例如,台北的101大楼设计过程中,不但参考了当地的相关设计规范,而且还委托加拿大相关设计公司进行了相关的风洞试验,以提高该建筑的抗风载能力。在试验过程中,设计了一个以1:500为比例的模型在半径为600m的风场环境中进行试验,验证建筑在不同风况下的受力情况。

1.2 地震力

对于地震力的预测,当前的技术条件存在一定的限制,难以对之进行准确预算。即使对地震有深入研究的日本,以无法准确的预算地震的发生时间、地点。所以,高层建筑设计过程中尤其要注意抗地震力的设计。同时,还需要考虑建筑主楼、裙楼在地震力作用下的不同反应。

1.3 地基基础

对于复杂高层建筑与超高层建筑,地基基础发挥了十分重要的作用。在实际的施工过程中药根据不同的地基形态采取稳定性强的地基结构。例如,对于深厚的软地基,高层建筑地基必须选择使用桩筏基础或者桩箱基础。同时,可以根据实际的地质情况采取对应的基础措施:使用深度不大的年轻岩基,通过将现浇混凝土桩基深入岩层中的方式为建筑提供基础支撑;对于深度较大的岩层,例如在地面100m以下,可以利用岩层上层常见的层状冲积土,使用框格式的地下连续墙为建筑提供基础支撑;对于地下基层条件较好的地层,可以采用筏形基础即可。在地基设计过程中,应该根据不同的地质情况选择对应的组合式基础方案,最终确定一个技术经济性最高的方案。

1.4 建筑功能使用需求

所有的建筑都是以满足其使用功能需要而建设的,因此建筑结构设计必须以此条件为基础,这是一个不能忽视的问题。在设计过程中,需要考虑到建筑的艺术性、使用功能需要以及经济性等多个方面的要求。同时,在设计时还必须保证所设计的结构能够在既有施工技术条件下实现,而且保证当前的建筑材料必须达到设计使用需求,这是建筑结构设计需要控制的一个重要因素。

3、复杂高层与超高层建筑结构设计策略

3.1 合理减小框架中的柱距与梁距

(1) 减小柱距

建筑框架是将梁、柱通过刚性连接的方式组合而成的刚性体系,整个结构体系的抗推刚度受梁、柱截面与数量的直接影响,通过减小柱距能够有效的提高整个结构体系的刚度。

(2) 减小粱距

通过增加框架中梁的数量,不但可以减小框架在载荷作用下的总变形,而且还可以增加柱子在轴力作用下形成的力偶,使得其能够更好的抵抗结构体系的总力矩。

3.2 充分发挥梁柱的组合效果

通过简单的减小柱距、梁距,虽然能够在一定程度上达到提高框架体系抗推刚度的目的,但是不能从根本上改善框架的整体效能。这时结合增加梁、柱数量的方式,不但能有效增加框架的整体抗推刚度,而且还能够提高框架的抗风载荷能力。

3.3 采用弯一剪双重结构体系

弯一剪双重抗侧力结构体系,就是指通过采用弯曲型与剪切型两种不同变形性质的构件形成一个完整的结构体系。两种不同类型的构建通过在各个不同楼板中联系起来进行协同工作,明显减小了整个建筑结构的顶点位移与下部各楼层的层间位移。

(1) 框一墙体系

在水平力的作用下,单独的框架整体变形是典型的剪切变形,其上部层间侧移相对较小,而下部的层间侧移则较大。而单独的剪力墙则是弯曲型变形,其层间侧移为上部大、下部小。在采用框一剪双重体系之后,可以将各楼层楼板联系起来,使得框架与剪力墙能够协同承受载荷,从而确保了框架与剪力墙变形的一致性,提高了结构的抗载荷能力了。

(2) 框一撑体系

合理设计的框架一支撑体系同样可以收到与框一墙体系相当的效果,即最终达到减小结构顶点侧移与最大层间位移的目的。

(3) 筒中筒体系

筒中筒体系的构建原理与上述两种结构体系类似,但是其起到的结构增强效果更好。

3.4 合理设置刚臂

对于建筑平面是方形布置的高楼,当采用芯筒一框架体系时,因为大部分的侧向力是由芯筒来承担的,这使得整栋建筑的侧移曲线基本上是由芯筒的变形直接控制的。在水平载荷的作用下,芯筒以弯曲变形为主。同时,由于芯筒的平面尺寸还受到建筑的竖向服务性设施面积影响,直接造成了芯筒的高度与宽度比值较大的问题。为了达到减小建筑结构侧移的目的,可以在高层建筑中每相隔十来层布置一个设备层,在其中添加桁架,形成刚臂。这样将能够使得芯筒与的框架柱连接为一体,使得结构的外柱也可以参与到结构的整体抗弯体系中,有效的一直了芯筒各个水平截面,尤其是顶部截面的倾斜,有效减少了建筑各个岛层建筑结构的侧向位移。

结语

复杂高层与超高层建筑设计过程中,结构设计是影响综合性极强的工作,尤其是在满足建筑使用功能需求的同时,还要满足高层建筑的建设环境需要,通过全盘考虑的方式采取严格的设计措施和设计途径,基于建筑混凝土整体结构设计的多项要求,提高建筑结构的整体稳定性。除此之外,还必须重视施工过程中的材料选择控制,例如钢筋的合理配置等。另外,还必须考虑施工现场的运输条件以及养护作业技术水平等,确保施工条件能够有效的支撑起建筑的结构设计体系,使得建筑结构体系达到对应的要求。

参考文献

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关键词:超高层建筑;结构体系;新发展

引言

随着科技日新月异的发展,高层建筑如雨后春笋般层出不穷,超高层建筑结构体系的研究成为了设计师们关注的重要课题。超高层建筑结构的发展包括了新型材料的应用、新型的结构体系和设计理念,不仅一定程度上解决了人们关心的空间利用问题,也是建筑业未来发展的重要组成部分。在现有超高层建筑特点的基础上,不断创新优化,来满足人们日益增长的需求,更是我们需要加以关注的重要问题。

1 超高层建筑结构特点

在超高层建筑结构的设计中,水平和垂直荷载能力对于高层建筑整体本身是一项重要的考验。建筑结构中会受到风荷载或者地震荷载这样的水平方向的荷载,建筑结构本身不同,水平荷载也会发生较大的变化;而竖直方向的承重对于一个固定建筑来讲是固定的,所以只要将超高层建筑的负荷力控制在一定程度,对于整体建筑结构的完成质量起到决定性的作用。在对抗荷载的同时,也需要考虑到建筑的抗震能力。因为发生地震或者是风荷载作用时,建筑结构发生变形的情况会更为复杂,所以也要关注结构延性的设计,提高整体建筑结构的质量。

2 超高层建筑的结构体系

2.1 框架结构

框架结构在超高层建筑结构体系中是基础结构,也是使用较为广泛的结构。框架结构是由梁和柱等连接组成的。这种框架结构的优点是较为灵活的平面布置和整体空间较大的框架结构。单独的框架结构对于建筑的高度有很大的限制,剪力墙体系也就发挥了改善高度的作用,在建筑物的高度上相比框架有一定的提高。只需在建筑物的适当位置设置一定数量的剪力墙,就可以在很大程度上提高建筑物的承载力,并且满足了规范的要求。剪力墙承受了水平方向的荷载,框架具有承受竖直方向的力的作用,剪力墙和框架通过刚度较强的楼板和连续梁组合到一起,产生相互合作的建筑结构体系。

2.2 剪力墙体系

剪力墙体系具有良好的整体性和空间稳定作用,在高层建筑中比框架结构的抗侧力能力要好。剪力墙具有一定的整体性的结构优势,在水平外力的影响下产生的侧移小,并且力的传递均匀,因此广泛应用于在超高层建筑结构体系中。剪力墙大多是钢筋混凝土的材质,也具有不错的抗震能力。缺陷是结构自重比较大,灵活性不好。

2.3 全剪力墙结构

全剪力墙结构指的是全部由剪力墙组成的结构体系,其中剪力墙承受了所有来自水平方向和垂直方向的外力。全剪力墙建筑结构有着比框架剪力墙结构更高的高度。但是全剪力墙的造价成本比较高,而且内部空间不能随意分割。所以在实际工程里,设计者通常会优先考虑框架剪力墙。当剪力墙处于无法全部落地式的情况下,而建筑的底部又需要较大的空间,设计师就会采用底部框支剪力墙结构的体系。

2.4 避难层的设置

高层建筑里,避难层的设置体现了对人们生命安全的尊重,它的存在是十分必要的。避难层一定程度上起到生命保护的作用,因此对于避难层设计的要求以及规范也是比较复杂的。一旦建筑中发生火灾时,避难层的空间大、通风好,人们可以在避难层进行避难。避难层的设置需要关注很多问题,比如:避难层要有全套的消防设备,设置消防电梯口等,给人们多一个安全保证,人们在遇到危险的时候能够安全逃生。

2.5 筒体结构

筒体结构是高层结构综合演变和不断发展的结果,是框架剪力墙结构和全剪力墙结构发展的产物。筒体在结构中起到抗侧力的作用,包含有多种形式。筒体结构有两种类型:实、空腹体。在筒体结构中,剪力墙集中而拥有较大的自由分割空间,同时具有较强的抗震与抗风能力,这是筒体结构的一大特点。因此筒体结构也是超高层建筑中经常使用的,例如写字楼等。

3 超高层建筑结构体系的未来发展与展望

早期超高层建筑在国内的数量十分稀少,主要分布于经济发达的城市中。随着建筑体系的不断完善以及国内经济水平的整体提升,超高层建筑在众多城市中都兴建起来,侧面表现了我国城市化的速度正逐步加快。超高层建筑结构体系在高速发展的过程中,带给了我们很多思考:超高层建筑的存在伴随着资源消耗和综合污染,大量建设是否真的有必要;超高层建筑的数量是否需要限制,怎样算达到建筑饱和;超高层建筑的运营是否给当地带来了积极的影响等等。这些问题是超高层建筑结构未来发展面临的挑战,需要建筑者甚至运营商去仔细斟酌。

尽管有这些问题和困难的存在,人们对于超高层建筑发展依然十分看好。超高层建筑的存在拓展了人们的生存空间,解决了土地资源的问题,让人们在有限的空间里稳定持续的获取收益。超高层建筑结构体系,经过一系列的标准制约构成了一体化的体系,形成了新型的稳定结构。在超高层建筑结构未来发展的过程中,我们要不断总结建设超高层建筑结构的体系以及特点,在这些总结经验中寻找新的突破点。在很多实际案例中也可以看出来,现在很多超高层建筑结构正在向着更合理有效的受力体系和更符合使用和质量需求的方向发展。我们在创新的过程中不能忽视超高层建筑的耐久性和稳固性的特点,在此基础上完善结构体系,给出全新的发展方向。

4 结束语

超高层建筑的存在不仅解决了土地资源紧张的问题,也是一个国家经济发展水平的展示。我们相信超高层建筑结构体系正在向着更为合理并且不断完善的方向前进。超高层建筑的结构设计是一项全面系统化的工作,对于建筑业的发展起到重要的作用,也是超高层建筑结构体系发展的灵魂工作。新的高层建筑结构设计丰富了建筑业的内容,为人们提供更加舒适可靠的生活工作空间的同时,也会尽最大可能做到环保、节能,这也会是建筑业发展的努力目标。高层建筑设计师也需要不断发现人们对于高层建筑的需求,提高自身的专业水平,用实战经验解决发展中出现的关键问题,促进超高层建筑结构体系的优良发展。

参考文献

[1]郭怀祥.浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J].中华民居,2014.

[2]夏于忠.刍议高层建筑深基坑的开挖与支护[J].中华民居,2014.

[3]董苏媛.高层及超高层建筑结构分析与设计[J].中华民居,2014.

[4]苏敏华.超高层建筑结构体系的新发展[J].城市建筑,2013,2:66-67.

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关键词:超高层 建筑施工 特点新进展

中图分类号: TU7 文献标识码: A

国内高层建筑最深度达-30多米,深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的分项工程,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键高层建筑为满足承载力埋深要求,考虑建筑功能和成本,其基础多设计带有地下室的深基础,且大部分施工场地窄小,不能采用基坑边缘放坡,只能采用桩柱墙等特殊支护结构,做好基坑支护的质量控制对保证施工安全临近建筑物及施工人员生命财产安全极其重要。

近几年,我国的超高层建筑得到了巨大的发展,总体建设水平达到了国际的先进水平,甚至有的已经达到了国际领先水平。特别是在桩与深基础、地震区的超高层建设、无黏结预应力技术等方面,已经跻身国际领先水平了。

1.超高层建筑施工特点

超高层建筑结构超高、规模庞大、功能繁多、系统复杂、建设标准高,致使其的施工的特点鲜明。

1.1基础施工困难

超高层建筑工程的基础一般埋深比较大、工程量多、施工复杂和难度大、作业环境差、技术难度高。如某省电信广场工程地下6层,基坑周长288m,开挖深度约22m,开挖面积约5360m2。基坑施工场地狭窄,建筑群遍布周边。

所以,需要针对周围的特点和施工条件,制定出有效的基础施工方案解决施工中的难题减少基础施工的难度和费用,保证施工工期。

1.2高空作业多

由于超高层建筑高空作业条件差、工作面狭小、施工难度大,人力难于有效运输施工,所以应该最大可能地使用施工机械,使垂直运输体系效率得到有效的提高。

垂直运输体系作为超高层建筑施工的主要运输手段,必须安全高效,才能使工程顺利按时的进行。施工时,要合理地选择进行起重运输体系的组合,还要解决好与其他施工机械比如水平运输机械的协作问题。

塔式起重机既能垂直运输,又能水平运输,工作范围大,是高层建筑的关键施工设备。

1.3施工工期长

超高层建筑工程量大、施工复杂、系统复杂,工期一般都会比较长,有的工期甚至达到几年时间,这就不得不面对不同的气候、日照等环境条件的制约,给施工带来不同程度的影响。如上海金茂大厦于1994年5月10日动工,1997年8月28日结构封顶历时三年多。

2.超高层建筑施工新进展

2.1GPS在超高层建筑的应用

我国建筑工程常用的测量方法大致有:线锤铅直投测法,经纬仪斜投测法,激光测量法及经纬天顶仪、天底仪竖向投测法。

上面的几种方法有高精度、便操作、高效率等优点,是高层建筑中经常采用的测量方法。但这些方法的实施必须保证通气孔顺畅和排除随着建筑物高度增加出现的风荷载、日照等作用产生的测量困难。与高层建筑相比,超高层建筑高度更大,由于风荷载、大地潮、日照、温差等因素对结构的影响对更大,比如竖向高度变化增大、扭转和摆动更强烈等。这些影响显然会对测量方法要求更加严格,常规的建筑测量法较难达到规范的要求。

采用GPS技术具有其它方法无法比拟的优越性。GPS定位技术不受气候条件和通视条件的限制,可在任何恶劣的天气下进行定位。在传统的测量方法中,常因通视而影响施工布置和施工工期,而用GPS定位不要求通视。因此,不需要改变施工布置,从而可保证施工进度。GPS技术长于动态物体的定位,建筑物摆动周期和摆动规律用传统方法是无法解决的,但采用GPS技术却很容易实现。此外,GPS技术测量速度快,劳动强度小,不会产生误差积累。

2.2高性能混凝土技术

对于一般混凝土工程而言,使用年限大约为50-100年,但是很多工程在10-20年后有的甚至在9年后,即需要维修。这对于造价昂贵,维修难度很大,使用年限长的超高层混凝土来说,这些问题是不允许出现的。出现这些问题的根本原因在于普通混凝土所完成的过程的耐久性不能满足要求,是混凝土材料本身的问题。高性能混凝土在保证混凝土耐久性的基础上,还具有其它不同的性能,比如高强度、耐热、防水、可喷射等等。这也为超高层建筑施工的提供了更加有效便利的条件。

控制点分段确定及在各楼层投测为缩短投测距离,防止误差积累,并减少施工环境(风力、温度)的影响,采取分段控测、分段投点的方式,比如我们在施工该高层住宅楼第l~15层作为第一段,第16~26层作为第二段,当施工至16层时,在同一位置控制点传递孔两侧预埋直径12钢筋,蒋首层控制网点位用光学经纬仪准确投至16层楼面,并进行校核(方法同首层网)。确定定位准确无误后,将200mm×200mm×l0mm钢板焊在预埋钢筋上,并凿出新的控制点,作为第16~26层各层垂直控制及放样依据。为适应施工进度,克服光学垂准以操作缓慢的缺点,控制点在各段楼层上的投测采用钢垂球逐层向上投点放样,每3~5层用光学垂准仪校核。

高性能混凝土技术的发展,是传统混凝土的重大突破,同时对节材、工程经济、节能、环境以及劳动保护等方面都起到了重要的影响。

2.3钢结构安装技术

我国的超高层建筑一般400m以上多采用钢筋混凝土或钢+混凝土结构体系,400以上建议采用的是钢结构体系。现阶段,我国正在积极推广应用钢结构体系,200m以上的钢结构体系可以使抗震的强度增大建筑使用面积有效的扩大等等。

超高层钢结构工程构件体积大、形状差异大等特点,对施工技术和施工精度有非常高的要求;在施工时结构的施工计算分析和施工误差调整的精确与否,对施工进度快慢和质量的高低有很大的影响。在各施工方案实施前,对结构施工进行软件的虚拟计算分析,可以防止安装施工时发生较大的误差,由此可制定相应的行之有效的方法措施。如,大连世界贸易大厦(原云山大厦)作为综合性超高层建筑,地下4层,地上主楼50层、裙楼10层,标准层层高3.18m,建筑物总高度242.1lm,总建筑面积10万m2。塔吊的布置、型号、数量选择,结构构件的选取和安装的顺序步骤都进行了严格分析审核。

钢结构安装作业面广,构件的现场运输和起吊区设置受场地限制。在结构构件吊装时,一般需要多台塔吊同时进行协作。塔吊的设置,不但要计算好各塔吊的使用面还需保证其有效利用率。在多塔近距离的协作施工时,为保证安全顺利,必须预先分析计算所有构件的安装角度位置、连接方式等。

钢结构施工技术方面还有许多值得注意的问题,比如,倾斜钢柱安装稳定性控制,钢板剪力墙的吊装与安装,伸臂桁架高空拼装精度的保证等。

结语 ;

在超高层结构工程的施工技术中,与其他一般的高层建筑相比有更高的更多的要求,因此随着超高层建筑的不断增加,工程施工技术也会不断的取得相应的新的进展,如超高层建筑的建筑体积质量大。对基础工程具有很高的要求。对此,工程深基坑支护技术的发展作出了巨大的贡献。

参考文献

[1]吴学松.超高层建筑与机械化施工.建筑机械化,2009(06)

[2]何登前.对高层建筑施工技术的探讨.四川建材,2009.12(6)

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[4]施红兵.全钢结构的超高层建筑施工技术.建筑施工,2008-4(30)

[5]钱大行.高性能混凝土技术性能及发展趋势.建材工业信息,2003(04)

篇6

关键词:高层建筑 绿色施工控制管理

中图分类号: TU97文献标识码:A 文章编号:

引 言:

文章找出超高层建筑在实施绿色施工时存在的问题,并指出应对这些问题的主要措施,从而提高我国超高层建筑在实施绿色施工的控制能力和管理能力,全面促进我国建筑业的可持续发展。

1 超高层建筑的特点及绿色施工中存在的问题

1.1 超高层建筑的特点

1.1.1 施工班组较多,人员复杂,不易管理

对于超高层建筑来说,这里需要的施工班组比较多,除了施工现场的管理人员,还有外架工班组、砌筑工班组、钢筋工班组、模板工班组还有玻璃幕墙班组和主体建成后的装修工班组等等。同时在施工现场作业的就有四个班组以上,人员比较多,管理起来也很复杂。

1.1.2 工程造价高,不易控制

超高层建筑需要的材料,能源比一般的多层建筑要多得多,在实际施工中不仅要合理的选取材料还要合理的安排每一道施工工序和有效的组织各个班组进行施工,这样才能减少因为材料、能源的耗费,施工组织的不合理对工程造价的影响。

1.1.3 工程施工周期较长,消耗的材料、能源比较多

超高层建筑的施工周期相对于多层建筑是比较长的,短则一年,大一点的项目要延续好几年。较长的工期不仅会耗费大量的人员、资源,对已完工程的保护也是相当重要的。

1.2 实施绿色施工中存在的问题

1.2.1 施工人员的意识不强,造成施工现场环境混乱

建筑业是农村剩余劳动力转移就业的主要产主,全社会建筑业就业人员达到了3000-4000万人,其中大约82%是民工。由于农民工因种种原因没有能够受到很好的文化和技术教育,在他们身上既缺少绿色环保意识又缺少绿色环保习惯,许多建筑上的投诉就是由于他们不良的习惯造成的。有些工人施工时就随手把生活垃圾放在房屋的隔墙中,由于这些施工人员的绿色施工意识不强造成了施工现场环境的混乱。

1.2.2 缺乏完善的绿色施工组织设计

绿色施工不应该只存在施工运行阶段,还应遍布整个施工过程。所以我们要从施工组织设计的编制开始,就要将绿色施工的要求融入其中。有些建设项目只编制了该工程的节能方案,但是没有编制该项目对应的《绿色施工实施导则》,这样就不能更好的让各级的施工人员明白绿色施工在实施中的要求。

1.2.3 材料、能源的消耗和浪费严重

不重视建筑材料的选择与节约,没有最优化的使用材料和能源,导致各种建筑材料和能源的损耗。或者是由于施工和管理不当导致材料和能源的大量损耗,最终提高了工程项目的总造价。

1.2.4 缺乏科学合理的绿色施工评价体系

这使得整个建筑市场在实施绿色施工时管理不规范,导致施工管理人员在对工人管理和对绿色施工效果进行评价时比较盲目。

2 提高项目绿色施工控制与管理的对策和建议

2.1 宣传绿色思想,加强施工人员的教育与培训。

建立绿色企业文化,打造绿色施工团队,贯彻绿色施工思想。建筑企业最高管理者对绿色施工的认识和态度,决定了施工企业是否会积极主动地实施绿色施工。企业最高管理者应深入学习、研究绿色施工和可持续发展理论,制定绿色发展战略,运用绿色理念来指导所承包工程的施工,并切实实施“绿色施工”,发动员工进行一场全方位的“绿色革命”。

2.2 施工现场的“绿色管理”。

2.2.1 加强项目施工的大气污染控制

我们在施工时要及时处理施工现场垃圾,适量洒水。由于超高层建筑的垃圾比较多,要求必须搭设封闭临时专用垃圾道或采用容器吊运,严禁随意凌空抛洒。施工用到的水泥等粉细散装材料,应该尽量采取库内存放,露天存放时应采用严密遮盖,卸运时要采取有效措施。施工现场应结合设计中的永久道路布置施工道路,道路基层做法按设计要求执行,面层可采用礁渣、细石沥青或混凝土以减少道路扬尘,同时要随时修复因施工而损坏的路面,防止浮土产生。在大风天气不得进行土方回填、转运作业。施工现场要制定洒水降尘制度,配备洒水设备设专人负责现场洒水降尘和及时清理浮土。施工现场的机械设备、运输车辆的尾气排放应该符合国家环保排放标准的要求。

2.2.2 重视施工现场废弃物的处理

对施工现场的施工废弃物要进行定期处理。施工期间会产生许多的弃土,这些弃土要及时进行处理,弃土处置的不明确或无规划乱丢乱放。将影响道路流畅、土地利用、破坏自然、生态环境,影响城市的建设和整洁。运输部门应共同做好驾驶员的职业道德教育,要求按规定路线运输,按规定地点处置弃土和建筑垃圾,并应不定期地检查、监督执行情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系,采取有效处理措施后才能继续施工。

2.2.3 施工现场水资源的处理与利用

在施工现场水资源包括施工用水和生活用水,为了节约水资源,应该在施工现场做好水污染的处理,隔离处理一些有毒、有危害的施工污染水。我们要对施工现场水资源要进行保护,提高节约用水的意识,开发水资源的再利用。在施工中凡需要进行混凝土、砂浆等搅拌作业的现场,必须设置沉淀池经两次沉淀后方可排入市政污水管线或回收用于洒水降尘;未经处理的泥浆水,严禁直接排入城市排水设施和河流。

2.2.4 光污染与噪音污染控制

在减少噪音污染方面应该遵照《建筑施工场界噪声限值》(GB l2523—90)制定降噪的相应制度和措施。为了减少施工对周围居民的影响,工程尽量避免在21时至次日上午6时内施工。把容易产生强噪声的成品、半成品加工和制作作业放在工厂、车间完成,减少因施工现场加工制作而产生噪声污染。而且施工现场强噪声机械,如搅拌机、电锯、电刨、砂轮机等机械应设置在远离居民区的地方并设置一个封闭的机械棚。要加强施工现场的管理,特别要杜绝人为敲击、野蛮装卸噪声等现象,最大限度地减少噪声扰民。

2.3 建立激励政策和制定绿色施工评价标准体系

制定绿色施工评价考核体系本绿色施工评价考核体系是参考《绿色奥运评估体系》和《绿色建筑技术导则》等评价体系中有关施工过程的评价指标,并征求施工企业管理人员的意见,将评价体系的指标体系主要分为:资源利用、环境负荷、施工管理、人员健康与安全四大类指标,其中资源利用指标下包括:水资源、临时用地、材料资源、能源消耗。环境负荷指标下包括:施工废弃物、水污染、光污染、噪音污染、大气环境影响、周边生态环境影响。施工企业管理指标下包括:环境计划、绿色管理、成本管理、培训、环保技术。人员健康指标下包括:人员健康和人员安全两个分指标。

通过调查研究的方法对该体系各指标体系所占权重的分析和研究。运用模糊综合评价方法,建立模糊综合评价模型,并对这些要素进行定量分析。通过这些数据分析,找出项目实施绿色施工存在的问题,并加以改进。

3 结 论

通过对这些超高层建筑在实施绿色施工时存在问题的研究,指出我们在进行超高层建筑绿色施工时应要求企业中的每位管理人员、每一位施工人员必须树立绿色施工的意识;工程中涉及到的人员组成一个团队,在可持续发展思想的指导下对工程的造价进行全团队造价管理;提高现场绿色施工管理水平;要求政府针对绿色施工建立激励政策,并且制定一个绿色施工评价考核体系。这些主要措施能在保证工程项目的质量、工期目标的前提下,更好的保障了绿色施工的有效进行,提高了实施绿色施工管理的管理技术。

参考文献

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[3] 张士平,华勇,朱善尧,等.试述绿色施工在工程中的实现.浙江建筑,2006.

[4] 竹隰生,任宏.可持续发展与绿色施工.基建优化,2002.

[5] 章崇任.实施绿色施工的途径.建筑,2005.

[6] 肖绪文,王玉玲,谢刚奎,等.推行“绿色施工” 实现“四节一保”.建设科技,2006.

篇7

关键词:超高层建筑;建筑结构;结构设计

1 超高层建筑

1.1 高层建筑,超过一定高度和层数的多层建筑。世界各国对高层建筑的高度和层数界限的规定并不一致。在中国,旧规范规定:1)8层以上的建筑都被称为高层建筑,而目前,接近20 层的称为中高层,30 层左右接近100m 称为高层建筑,而 50 层左右 200m 以上称为超高层。

2)在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10 层及 10 层以上或高度超过 28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。3)1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4 类:第 1 类为 9~16 层(最高 50m),第2 类为 17~25 层(最高 75m),第 3 类为 26~40 层(最高 100m),第 4类为40 层以上(高于 100m)。4)中国的房屋 6 层及 6 层以上就需要设置电梯,对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此中国的《民用建筑设计通则》(GB 50352-2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)将10 层及 10 层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。由于超高层建筑安全性差,所以较少见。

1.2 超高层建筑由于其体型巨大,功能复杂,容纳人员众多,投资十分庞大。通常由于它特殊的地位,成为一个地区的地标式建筑。近年,对这类建筑物称之为科技的集中体现,综合国力的象征,城市的标志等等,都是恰当的。其本身确实是体现了多方面的物质成就。

1.3 它要耗费大量的人力、物力、财力。金茂大厦的每平方米造价大体上要 20000 元人民币,每天的正常运行费用约需上百万元人民币。

所以,超高层建筑的建设和维护要耗费大量财富。

2 建筑结构

2.1 超限高层建筑的类型主要有大底盘、大裙房、多塔楼建筑带有外挑、悬挑层的建筑。

2.2 超限高层建筑经常采用的结构体系有钢筋混凝土框架-核心筒结构,它的整体性、抗侧刚度好,一般采用以上混凝土钢框架结构,具有自重轻、断面小、承载力大的优势外密柱结构。

2.3 高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号 SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号 S 或 SS)。

2.4 建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的。

2.5 而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。

2.6 选用适当的计算简结构计算式在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生,所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。

计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

2.7基础设计应根据工程地质条件,上部结构类型与载荷分布,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的基础方案,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力,必要时应进行地基变形验算。

2.8 基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下,同一结构单元不宜用两种不同的类型。

3 结构设计

3.1 基于混凝土转换结构的上述特点,在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:1)转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。2)下部楼盖难以直接承受施工荷载,必须采取措施解决荷载的安全传递问题。3)对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。4)转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。

3.2 随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。

3.3 在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。

4 超高层建筑结构设计的关键点

4.1 构造设计要合理

在对超高层建筑物进行设计时,必须保证构造的设计谨慎并合理,重点要注意对一些薄弱的部位进行加强,避免出现薄弱层,充分考虑到温度应力对建筑物的影响以及建筑物的抗震能力,注意构件的延性以及钢筋的锚固长度,在对平面和立面进行布置时要确保平整均匀。

4.2 计算简图要合适

计算简图是对建筑物结构进行计算的基础,它直接关系到超高层建筑的结构安全。为了保证结构的安全性,我们必须从计算简图抓起,慎重研究,合理选择,对于存在于计算简图中的误差,要保证其值控制在技术规程允许的范围内。

4.3 结构方案选择要合理

建筑方案的合理性取决于结构方案是否合理,因此,在选择结构方案时不但要充分考虑到经济因素,还要充分考虑方案的结构形式和结构体系,同时能够充分结合设计要求、材料、施工以及自然因素等来确定结构方案,确保结构方案的合理性。

4.4 基础方案选择要合理

在进行基础方案的设计中,设计师要考虑到载荷的分布情况,工程所在的自然因素、地质条件,施工方的施工条件,周围建筑物对所设计建筑物造成的影响等各方面因素,以此来确保基础方案的选择既经济又合理,达到最优效果。

5 结束语

近些年来,我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看,并不理想。在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。

参考文献

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关键词:超高层建筑;钢结构;伸臂桁架;施工技术;质量控制

现如今,建筑工程中多数都是以钢结构为主,其中伸臂桁架结构的重要性日益突出。伸臂桁架结构在应用的过程中具有一定的特殊性,其主要的功能就是保证建筑结构的稳固性。接下来,笔者主要以具体的工程为例,对钢结构中的伸臂桁架施工技术进行全面地介绍和分析,仅供参考。

1 工程概况

此工程位于某市的国际广场,属于超高层建筑。起重地上为50层,地下为3层。总体高度为220米,其核心筒主要是以混凝土剪力墙的形式为主,其外筒则是钢管混凝土柱,无论是内筒还是外筒都是借助钢梁桁架承板来进行支撑和连接。然后将其接在不同的楼层上,在伸臂桁架结层之间设置带状的桁架结构。

2 施工技术分析

在实际的施工中,施工人员需要对伸臂桁架结构形式进行全面地优化,同时对施工经验以及应用的技术进行全面地分析,使得伸臂桁架结构在安装的过程中更加简化和合理。具体来说主要表现在以下几个方面:

2.1 在原设计中,伸臂桁架主要采用的是高强螺栓连接的形式。核心筒剪力墙的施工主要是以钢结构的施工形式为主,在施工的过程中需要进行科学地预埋。另外,在考虑剪力墙本身刚度的过程中,预埋的混凝土达到了标准的强度,就可以进行节点的连接。一般情况下,预埋段伸臂桁架节点的连接方式从栓接变为焊接。主要是由于焊接的精准度比较高,而且对质量也可以进行全面地控制。

2.2 混凝土核心筒内部的伸臂桁架上弦和下弦都需要进行预埋。在对钢骨柱进行预埋时,剪力墙内部的钢筋结构需要进行牢固地绑扎和支模。因此,在对混凝土进行浇筑的过程中安装结构会出现一定的偏差。这就会使得伸臂桁架结构出现严重地错位问题。通过对这种情况进行全面地技术分析之后,技术人员将接头取消,预埋的钢骨柱被重新设置了标高。进行通高通长的设置,然后将伸臂桁架下弦落入到钢骨柱的焊接处。经过优化处理之后,可以减少钢骨柱的错位现象。

2.3 通常情况下,原设计中的螺栓的等级都比较高,其直径可以达到30,通过对这一等级螺栓进行全面地分析可以看出,存在的主要问题如下所示:如果是单个节点,螺栓的数量需要在已有钢筋结构的截面上进行布置,否则就需要提升螺栓的直径和强度等级。一般来说,伸臂桁架节点栓接作用主要是呈现的是连接作用。这种方式并不是十分可行,因此,需要规定设计的上限。另外,在施工的过程中,工作人员还需要按照施工的特点来调整预拉力,需要注意的是,在解决技术问题的同时,必须要减少现场螺栓的数量。一般来说,螺栓的强度需要达到12.9S,预应力拉力为410KN,扭矩系数的平均值需要被控制在0.11-0.15的范围内。这些参考数据都需要符合技术论证会的标准,同时还要经得起扭矩系数试验,做好螺栓拉力试验,尽量满足施工的要求。

3 伸臂桁架加工预拼装质量控制

对于超高层建筑钢结构中伸臂桁架的设计来说,高强螺栓直径需要被控制在30mm以内,螺栓孔径可以超出1.5mm。超出的部分就是最大的误差值。经过加工、制作和安装之后,构件会出现各种不同类型的误差。要将偏差形式控制在标准的误差范围内具有一定的难度。严重的话还会导致螺栓无法正常穿入到孔位当中。基于以上的分析,施工人员对构件进行预拼装具有一定的的现实意义。在预拼装工程符合标准之后,工作人员要对构件进行全面地检查,将安装方向和安装顺序进行明确,提升构件加工的精准度。

3.1 预拼装目的预拼装的目的在于检验构件加工能否保证现场拼装、安装的质量要求,确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求,能满足现场一次吊装成功率,减少现场安装误差,所以预拼装在本工程加工过程中,显得尤为重要。

3.2 预拼装内容预拼装主要内容为桁架所有的弦杆、腹杆和节点的接口拼装以及钢柱连接接口的预拼,切割弦杆余量、钻孔,标记。

3.3 预拼装细则。预拼装胎架底线必须严格按要求画线,并提交检查员验收后方可使用;先定位弦杆的中间段,定位纵横向中心线及节点角度线,切割端面余量,切割余量时必须注意焊缝间隙尺寸;吊上所有节点和腹杆、用安装螺栓与连接板紧固,检查所有的眼孔是否正确,否则进行补孔,或重新钻孔;把两侧钢柱吊上胎架定位,注意定对钢柱的母线方向和楼层标高线及侧面母线的左右水平度,然后与胎架定位,检查与桁架弦杆、腹杆的连接接口,焊缝隙间隙尺寸;用钻模配钻弦杆、腹板的高强度螺栓孔;为配合现场的安装方便,必须做好各连接接口处的对合标识、中心线、对合线、标高线、水平线标记,并用洋冲标识,提交监理验收,同时做好各种数据的测量记录表,提供现场安装用。

4 伸臂桁架现场安装质量控制

4.1 桁架构件进入施工现场,检查工程出厂合格证,探伤检测报告。

4.2 工程师会同施工单位质检人员,核对构件尺寸,是否满足设计要求。

4.3 现场采用动臂塔吊吊装伸臂桁架下弦杆,下弦杆就位校正后,安装连接板,校核、校正后安装高强螺栓,用扭矩扳手初拧。

4.4 吊装伸臂桁架上弦杆,安装就位后,安装连接板,校核、校正后安装高强螺栓,用扭矩扳手初拧。

4.5 吊装伸臂桁架腹杆,安装就位后,安装连接板,校核、校正后安高强螺栓,用扭矩扳手初拧。

4.6 检查校正伸臂桁架,检查高强螺栓初拧情况。

4.7 伸臂桁架连接高强螺栓待主体结构封顶后终拧,用扭矩扳检查。

结束语

为了加强结构的侧向刚度,提高其抗震性能,超高层建筑都会沿竖向高度设置几道水平加强层,钢桁架加强层便是代表。为了使提高施工水平,使钢桁架加强层达到设计要求,需要对其施工方法进行深入研究,并对其施工期进行结构分析,从而保证施工质量。在建筑的建造过程中,如果施工控制不当,就会容易引起安全问题,因此深入研究结构在施工过程中的受力性能,模拟结构的施工过程,对结构设计和指导施工都具有重要意义。

参考文献

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篇9

【关键词】超高层建筑 电气设计 要点 技术

超高层建筑具有建筑规模大, 建筑高度高的特点, 这使其具有用电负荷大、输配电距离长、变配电系统复杂、供电安全性要求高、雷击风险大、若发生火灾扑救困难、人员密集疏散时间长等特点。由于其对建筑安全性、可靠性的特殊要求, 给电气设计带来的变化是十分巨大的。

一、超高层建筑的电气设计

1. 超高层建筑电气设计特点

1.1超高层建筑规模大,建筑高度高,具有用电负荷大、输配电距离长、变配电系统结构复杂、供电安全性要求高的电气特点。

1.2超高层建筑内人员密集,疏散距离长,事故发生时人员疏散困难,因此,对防灾用电设备及应急照明等的供电安全性、可靠性要求很高。另外,低压配电线路的长度一般不宜超过250 m。当不能满足供电半径要求时,在超高层建筑的避难层应设置楼层变电所。

2.超高层建筑应急电源与备用电源

超高层建筑建筑规模大,建筑高度高,若发生火灾扑救困难、人员密集、疏散时间长, 除设置可靠的市电电源以外,还应设置

柴油发电机组作为其应急电源。

超高层建筑的应急电源与备用电源设计时应注意以下几个问题:

(1)超高层公共建筑的一级负荷别重要的负荷的负荷量较大, 正常电源断电后要求持续供电时间长, 所以应配备柴油发电

机组作为其应急电源; 超高层公寓建筑的消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、生活水泵宜设自备电源供电, 自备电源宜采用柴油发电机组。

(2)超高层建筑的A 级电子信息系统机房应配置自备柴油发电机电源, 容量应包括不间断电源系统、空调和制冷设备的基本容

量及应急照明和关系到生命安全等需要的负荷容量。

应急电源采用柴油发电机组时, 其电压等级选择应考虑如下因素:

(1)建筑物高度在100 ~ 300 m 时(除数据中心大楼外), 应采用低压柴油发电机组;建筑物高度大于300 ~ 400 m 时, 需进行经济技术比较后确定采用0. 4 kV 低压柴油发电机组或10 kV 柴油发电机组; 建筑物高度大于400m 时, 宜选用10 kV 柴油发电机组。需要注意的是, 以上结论是基于低压传输干线采用电力电缆+ 密集型母线槽组合的配电方式考虑的, 在相同电压降的前提下, 还考虑了加大电缆截面或降低电缆载流量来加大传输距离。

(2)选用中压柴油发电机组时, 中压柴油发电机组的接地形式宜与市电系统一致; 当发电机中性点需接地时, 宜通过真空接触器与接地电阻相连接,接地电阻应装在接地电阻柜内。当有多台中压柴油发电机组并机运行时, 为减少中性导体产生的三次谐波环流, 可将其中一台发电机的中性点接地。

3.超高层建筑配电方式

超高层低压配电系统配电方式分为放射式和树干式, 放射式配电系统的供电可靠性高, 超高层建筑中消防负荷及一级负荷别重要的负荷宜采用放射式方式供电; 树干式供电时, 每根电缆干线配电层数不宜超过8 层; 各避难层的交直流电源, 应按避难层分别

供给, 并在末端互投; 配电干线应按避难层划分供电区域, 同一干线不应同时带两个区域单元的用电负荷。

4.超高层建筑导体的选择及敷设

超高层建筑导体选择时应考虑建筑物的扰动, 虽然采用密集型母线槽作为供电载体, 可承载数千安的负荷电流, 但由于母线槽是刚性结构, 使用时应慎重。如在地震烈度较高的地区建设的超高层建筑宜采用电缆供电, 电缆在抗震方面的安全性远高于密集型母线槽, 性价比也高于密集型母线槽。

超高层建筑的线缆选型, 应为阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线, 或无烟无卤电力电缆、电线; 消防设备的配电干线和分支干线(应急照明和疏散指示标志除外) 应采用矿物绝缘电缆。火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆; 报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。

5.超高层建筑应急照明

超高层建筑的避难层(间) 疏散照明的地面平均水平照度值不应低于3 lx, 垂直疏散区域、避难走道不应低于5 lx。在北京市建设的超高层建筑还应采取加强措施, 疏散走道、疏散楼梯间和避难区内的地面最低应急照度值不应低于10 lx, 其他区域不应低于5 lx。建筑高度大于100 m 的民用建筑, 疏散照明的备用电源的连续供电时间不应小于1. 5 h。

值得注意的是: 超高层建筑中大型商业的备用照明应按一级负荷供电, 而大型商业的营业厅照明也需要按一级负荷供电, 所以备用照明不需单独设置; 设置停机坪的超高层建筑, 应在停机坪四周设置应急照明。

6.超高层建筑航空障碍灯

应在建筑物的最高层构造物的最高部位装设障碍标志灯, 当制高点的平面面积较大时, 除在最高端装设外, 还应在其外侧转角的顶端分别设置。障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45 m。建筑物的顶部高出其周围地面45 m 以上, 必须在其中间层加设障碍灯, 中间层的距离必须不大于45 m 并尽可能相等,超高建筑物尤其要考虑中间层加设障碍灯。

设置停机坪的超高层建筑, 应在停机坪四周设置航空障碍灯。

二、超高层建筑防雷及接地

依据规范, 超高层建筑物应划为第二类防雷建筑物, 由于超高层建筑物的用户多为重要企业办公或特级、一级金融机构、五星级酒店等, 根据电子信息系统的重要性、使用性质和价值角度考虑, 系统的雷电防护等级宜按A 级设计。

设计时应计算建筑物年预计雷击次数、防雷装置拦截效率, 超高层建筑各项雷击风险指数均很高。由于超高层建筑的建筑高度均超过滚球半径, 因此有侧击雷击中建筑物中上层表面的几率。具体实施应采用防直击雷、侧击雷、闪电感应、电磁脉冲等措施, 并做好总等电位连接。此外强电机房、智能化电子信息机房接地宜采取接地干线方式, 各层强、弱电机房分别接至强、弱电竖井内的接地干线上; 当超高层屋顶设有直升机停机坪时, 不应在安全区内设避雷针, 设在安全区以外的避雷针上应装设航空障碍标志灯。

三、超高层建筑防灾设计

建筑高度大于100 m 的公共建筑, 应设置避难层(间)。第一个避难层(间) 的楼面至灭火救援场地地面的高度不应大于50 m, 两个避难层(间) 之间的高度不宜大于50 m。各避难层的交直流电源, 应按避难层分别供给, 并在末端互投; 建筑物中的电缆竖井, 宜按避难层上下错位设置。

超高层建筑, 除游泳池、溜冰场外, 均应设火灾自动报警系统。各避难层内应设独立的火灾应急广播系统, 应能接收消防控制中心的有线无线两种播音信号; 各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼救通信; 除消防控制室内设置的控制器外,

每台控制器直接控制的火灾探测器、手动报警按钮和模块等设备不应跨越避难层; 各避难层应设置消防专线电话和应急广播; 在避难层(间) 进入楼梯间的入口处和疏散楼梯通向避难层(间) 的出口处, 设置明显的指示标志。

篇10

关键词:超高层建筑;问题;措施

超高层建筑在施工建设的过程中,会因为各种因素的影响,而出现安全和质量问题,这就使得建筑行业成为了一个高危的行业。而近年来,我国的建筑行业得到了极大的发展,各种质量管理体系也在逐渐的完善,虽然在一定程度上减少了建筑施工的危险,但是由于超高层建筑本身就具有较高的高度和施工量,因此,在施工中还是存在一些常见的问题,这些问题的存在严重影响到超高层建筑的稳定性和安全性,因此,需要采取有效的措施和方法对其进行解决。

1 超高层建筑的研究

超高层建筑的高度一般都在100m以上,其通常都是作为公共建筑或者是综合性建筑来才进行的建设。随着经济的发展,超高层建筑的建设数量逐渐增多,其在数量增多的时候,使得人们对其施工质量的关注度也在提升。超高层建筑的建设高效的节省了城市的土地资源,使得城市土地资源得到了充分的利用,实现了人口的高度集中和有效管理。虽然,超高层建筑具有节约土地资源的作用,但是由于其工程量大,高度高,使得其施工具有很大的难度,如果施工上存在问题,就会使得超高层建筑的整体稳定以及安全受到影响,这样就无法有效的发挥出超高层建筑建设的真正作用。因此,要注重对超高层建筑施工中常见的问题进行分析,无论是在施工技术上,还是在施工的管理以及设计上,都要进行严格的质量控制,保障施工各个环节的质量,只有这样才能够使得超高层建筑的整体施工质量得到提升,从而最大限度的凸显出超高层建筑的经济价值和社会价值。

2 超高层建筑施工中的常见问题

质量是建筑经济价值和社会价值的主要体现方式,保障超高层建筑施工的质量,可有效的提升超高层建筑的应用寿命,从而对建筑行业的发展形成有效的推动。然而,在超高层建筑施工的过程中,存在一些常见的问题,这些问题主要包括以下几种:

2.1 技术质量问题

超高层建筑与普通建筑之间有着很大的不同,由于其施工量大,建筑规模大,所以其具备的科技含量也相对较高,所涉及的方面也较多,为了保障其施工的质量,就需要对其安装技术进行有效的改进和技术质量的提升。在对超高层建筑进行施工的过程中,不仅要考虑到本专业的问题,还要考虑到其他所涉及专业的问题,合理的安排施工的时间,对施工工序进行有效的编制。针对技术上存在的质量问题进行全面的研究,对建筑施工中存在的交叉部位以及细节问题,要进行充分的考虑,只有这样才能够使得超高层建筑的施工质量得到保障。我国的超高层建筑施工技术还并不完善,沿用的施工技术也较为落后,这样的施工技术在实际的应用中,往往会出现很多的质量问题,而且我国的施工技术在实际的操作中,也具有较大的难度,由于我国施工人员素质方面较为低下,所以很难对先进的施工技术进行把控,并且各个专业之间存在明显的不同,很容易造成行业间的摩擦,从而使得超高层建筑施工出现质量问题。

2.2 管理方面的问题

在现行管理体制下经常出现施工单位分包的现象,但是很多分包单位不能在自己的工作范围内做到明确具体,同时在主观上,各施工单位受利益的引诱下承担超出自己能力范围的工作量,这样往往导致工序上出现很多遗漏,人为造成了一些问题,在一定程度上加大了管理的复杂性。此外,施工组织管理体制不完善,施工人员、管理人员的技术及管理水平良莠不齐,也会增加施工中各专业的协调工作的困难,同时也是造成问题的重要原因。

2.3 建设程序及设计计算问题

超高层建筑没有经过可行性的认证以及调查分析就立项,没有明确建筑用地的水文地质、工程地质就匆忙动工,没有相关证件、施工详细图纸以及不按照设计图纸方案就进行施工等这些行为都是违背了建设程序,都会增加建筑的安全隐患,使工程发生事故的概率大大增加。另外超高层建筑的设计问题也是整个建筑的重要一环,如果在设计的过程中没有考虑全面、设计的结构不合理、简图计算时出现错误、荷载计算时取值偏小等都会诱发超超高层建筑物发生质量问题。

3 超高层建筑施工管理措施

3.1 工程图纸的设计

一个项目工程正式投入建设时,第一步就是设计施工图纸,并且设计的好坏直接决定工程整体质量的好坏。所以,在选择设计单位时,优先考虑具有较高资质的设计单位,合理安排设计经费。在市场经济条件下,人才竞争非常激烈,要优先选择具有一定经验、资质的人才,避免不合理的设计导致建筑物出现质量问题。要保证好设计这一关键环节,防止工程还没有开工就埋下质量隐患。

3.2 做好施工预案

施工单位应首先明确超高层建筑的特点,然后再针对性的编制严谨、详尽的施工组织和管理方案,这个方案是用来指导整个施工过程。具体内容包括:安排合理的施工工序,控制好各工种进入工地的时间,娴熟的掌握关键部位的施工方法,提前对易出现的质量问题做好预防措施,针对工程的重难点工序制定有效可行的专项施工方案等。

3.3 做好超高层建筑施工监理工作

超高层建筑施工监理工作是非常重要的,它起到的作用是监督工程质量、控制工程进度、掌控工程造价的关键环节。在施工阶段,监理工程师需要根据自身的经验以及掌握的技术优势来合理决定是否变更设计以及工程,许多建设方代表由于缺乏经验、阅历及技术导致没有做出正确选择。另外,在施工过程中甲、乙两方代表着不同的立场、观点,会经常出现一些妨碍正常施工的情况,这时监理单位必须代表第三方,公平公正的在施工过程中及时有效的协调双方关系,保证工程施工能够正常进行。

结束语

随着超高层建筑的数量越来越多,人们越来越关注建筑施工的质量管理问题。为了确保超高层建筑的质量,首先要设计好图纸,选用正规的材料和有经验、口碑好的施工队伍,为了避免安全事故的发生,设置专门的安全监督小组,建立全面详细的安全生产措施,管理要严谨,加强对职工的安全教育工作,不能忽视工程竣工后的后续工作,做好这些工作,不仅可以为企业带来良好的经济效益,同时也会为国家带来良好的社会效益。成功的施工管理可以促进超高层建筑和企业的发展,加速建筑市场的发展。并在这个过程中不断开拓创新以及总结经验,最终创造出一条超高层建筑施工项目管理的成功之路。

参考文献

[1]王玉芝.超高层建筑施工管理存在的普遍问题及对策[J].科技与企业,2011(10).

[2]吴伟华.对我国超高层建筑施工技术的探析[J].科技与企业,2012(8).