高層建筑的基本特點(diǎn)范文
時(shí)間:2023-12-20 17:31:12
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篇1
關(guān)鍵詞:高層建筑 施工 技術(shù)創(chuàng)新
對(duì)于我國(guó)來說,人口多,土地少是我們的基本國(guó)情,要解決眾多人住房問題,發(fā)展高層是今后一個(gè)時(shí)期發(fā)展的主方向。但是高層建筑同普通建筑相比,存在高技術(shù)與高作業(yè)并存施工周期相對(duì)較長(zhǎng)、地基處理更為復(fù)雜、集中管理與多方協(xié)作并存的問題,如果這些問題解決不好,就會(huì)影響群眾對(duì)高層建筑的信心。因此,不斷創(chuàng)新高層施工技術(shù)就顯得迫在眉睫。
1、高層建筑施工的基本特點(diǎn)和基本要求
1.1 高技術(shù)與高作業(yè)并存
高層建筑泛指達(dá)到一定高度的建筑,由于其結(jié)構(gòu)自身的特性,從而增大了垂直運(yùn)輸?shù)墓ぷ髁浚⑶腋邔咏ㄖ母呖兆鳂I(yè)量也較之一般建筑要大很多,所以,高空作業(yè)中所需的設(shè)備,材料及施工人員的垂直運(yùn)輸?shù)裙ぷ骶仨毜轿?,特別是高空作業(yè)施工人員的人身安全以及避免高空墜物事故的發(fā)生等,也都要防患于未然,另外,高層建筑中使用的建筑材料與一般低層建筑所用的材料也是不同的,普通的低層建筑大多是以磚混結(jié)構(gòu)為主,而高層建筑則主要是鋼混結(jié)構(gòu)為主,鋼筋混凝土的施工主要以現(xiàn)場(chǎng)澆注為主,這就使得高層建筑的施工難度有所增加。
1.2 施工周期相對(duì)較長(zhǎng)
一般情況下,低層和多層建筑的平均施工工期大約為10個(gè)月左右,而高層建筑由于施工量大技術(shù)含量高,其平均施工工期通常會(huì)達(dá)到24個(gè)月以上,并且高層建筑施工還受季節(jié)因素的影響,這也相應(yīng)的使施工周期增長(zhǎng),目前,我國(guó)在縮短高層建筑施工工期方面,主要采取的手段是縮短建筑架構(gòu)和裝飾工期,另外,基于不同的模板體系所需的工期是不同的,因此,合理的選擇模板也可以在很大程度上縮短工期。
1.3 地基處理更為復(fù)雜
高層建筑由于主體結(jié)構(gòu)較高,為了實(shí)現(xiàn)其整體的穩(wěn)定性,地基基礎(chǔ)的埋深深度必須大于建筑本身高度的十二分之一,若采用樁基礎(chǔ),則埋深深度需達(dá)到建筑本身高度的十五分之一,并且至少要有一層地下室,也就是說高層建筑的基本埋深深度一般都要達(dá)到20m,以上,對(duì)于如此深的建筑施工,地基的處理技術(shù)也就較為復(fù)雜,特別是當(dāng)建筑建于軟土層上時(shí),難度會(huì)更大,由于地基處理技術(shù)的多樣性和方案選擇的不同,其所需的工程造價(jià)和工期也都是不同的,這也是高層建筑和其他建筑最大的不同之處。
1.4 集中管理與多方協(xié)作并存
由于高層建筑的本身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,并且技術(shù)含量高工程量大,建設(shè)過程中涉及的施工單位也較多,當(dāng)前,我國(guó)的高層建筑基本上采取的都是設(shè)計(jì),準(zhǔn)備以及施工等環(huán)節(jié)同時(shí)進(jìn)行,整個(gè)工程的分包需要涉及很多的施工建筑單位相互協(xié)作的關(guān)系也涉及多個(gè)部門,致使高層建筑施工技術(shù)中的組織管理及協(xié)作間的難度較大,因此,必須采取集中管理的方式,來加強(qiáng)各個(gè)部門之間的相互協(xié)作。
2、高層建筑施工新技術(shù)探索與具體應(yīng)用
2.1 逆作法基本要領(lǐng)
逆作法多用于高層建筑施工中,是一種比較新的施工技術(shù),其工藝原理如下,首先,設(shè)置地下室的邊墻或基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu),即沿著建筑物周圍澆筑地下連續(xù)墻,其次,在建筑內(nèi)部打入中間支撐樁,以此來支撐底板封底之前的結(jié)構(gòu)自重以及施工荷載,再次,逐層向下開挖土方并澆筑各層地下結(jié)構(gòu),直至底板封底,此時(shí)地面一層結(jié)構(gòu)基本完成,為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了有利條件,使上下部施工可同時(shí)進(jìn)行根據(jù)施工過程的不同,逆作法大致可分為以下幾種類型,全逆作施工,半逆作施工,部分逆作施工以及分層逆作施工等,逆作法與傳統(tǒng)的施工方法相比,其具有以下幾方面的特點(diǎn),其一,能夠大幅度縮短總的施工工期,其二,基坑變形較小且領(lǐng)進(jìn)建筑物的沉降也較少,其三,可以節(jié)約大量的施工費(fèi)用,其四,簡(jiǎn)化施工工序,經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。
2.2 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)基本要求
高層建筑從其功能一般要求下部應(yīng)為大空間的軸線布置,而上部則應(yīng)為小空間的軸線布置,這一要求恰恰與結(jié)構(gòu)合理與自然布置相反,究其根本原因?yàn)楦邔咏ㄖ饕窍虏繕菍拥氖芰^大,而上部則受力較小,所以在進(jìn)行布置時(shí)應(yīng)以下部剛度大,柱網(wǎng)密,墻多為主,而到上部則需減少墻和柱,并擴(kuò)大軸間距,這就使得結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能之間產(chǎn)生了矛盾,為了能夠滿足建筑功能的要求,致使結(jié)構(gòu)必須按照與常規(guī)相反的方式來布置,即上部布置小空間,而下部布置大空間,上部應(yīng)布置剛度較大的剪力墻,下部則應(yīng)布置剛度較小的框架柱,想要實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)布置,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層,此種轉(zhuǎn)換層目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于框架剪力墻等結(jié)構(gòu)體系中。
2.3 混凝土泵送技術(shù)基本要求
由于高層建筑對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求較高,且體量較大因此,均采用混凝土泵送技術(shù),而為了確保混凝土的澆筑功效,不僅要求泵送的混凝土應(yīng)具有適當(dāng)?shù)呐浜媳龋疫€必須使用一定數(shù)量的混凝土泵機(jī)和布料機(jī),其施工流程如下,現(xiàn)場(chǎng)布置泵機(jī),配備好直管和彎管,固定混凝土漿液輸送管,泵送水泥漿液,泵送混凝土,目前,我國(guó)的高泵程混凝土主要采用雙摻技術(shù),即摻化學(xué)外加劑和粉煤灰,其綜合反映了混凝土的摻合料技術(shù),外加劑技術(shù)和配合比技術(shù)等,使混凝土泵送的高程不斷突破,上世紀(jì)末期,我國(guó)已經(jīng)開始采用一泵到底的方法將混凝土泵送至高空澆筑地點(diǎn)。
3、結(jié)語
高層建筑技術(shù)的好壞,事關(guān)高層建筑的質(zhì)量。相關(guān)技術(shù)人員和科研機(jī)構(gòu)要加大對(duì)高層建筑技術(shù)的開發(fā)力度,加大對(duì)該類人才的培養(yǎng),切實(shí)為高層技術(shù)的發(fā)展提高強(qiáng)有力的組織保障。國(guó)家也要加大對(duì)高層技術(shù)的扶持力度,加大資金投入,加快技術(shù)交流,把高層技術(shù)創(chuàng)新與高層技術(shù)建設(shè)實(shí)際緊密結(jié)合起來。
篇2
【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);扭轉(zhuǎn);受力性能;結(jié)構(gòu)方案;計(jì)算簡(jiǎn)圖
中圖分類號(hào):TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
高層建筑的出現(xiàn)是科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、建筑行業(yè)提升的重要標(biāo)志,當(dāng)前,國(guó)家和城市發(fā)展越迅速,高層建筑的數(shù)量和層次就越高,很多大城市已經(jīng)開始了超高層建筑的設(shè)計(jì)和施工,并已經(jīng)逐漸成為一種社會(huì)和行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。在這樣的趨勢(shì)下,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作就顯得尤為重要,在設(shè)計(jì)工作中要通過科學(xué)的手段、統(tǒng)籌的方法和高超的技巧將設(shè)計(jì)的合理性、安全性和需要的廣泛性和差異性有效地統(tǒng)合在一起,滿足從行業(yè)到社會(huì),從個(gè)人到集體,從需要到發(fā)展等各方面的需要。當(dāng)前,各界為建筑行業(yè)提出了做好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要了解高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),注意設(shè)計(jì)中的要點(diǎn),重點(diǎn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)和受力性能進(jìn)行關(guān)注,在堅(jiān)持安全、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的原則下,提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。
一、高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、重視對(duì)待軸向變形。高層建筑中,由于豎向負(fù)荷較大的原因,可能會(huì)引起在柱中較大程度上的變形,從而對(duì)連續(xù)梁、彎矩產(chǎn)生比較大的影響,該影響包括兩個(gè)方面:一方面是,會(huì)增大端支座負(fù)彎矩的數(shù)值或者是增大跨中正彎矩的數(shù)值,另一方面是,減小連續(xù)梁中間支座的負(fù)彎矩值。除了這兩方面的影響外,還會(huì)影響預(yù)測(cè)構(gòu)件的側(cè)移和剪力,以及影響構(gòu)件的下料長(zhǎng)度,對(duì)于對(duì)構(gòu)件的側(cè)移和剪力的影響,將其和構(gòu)件豎向變形相比較,就會(huì)得出較為不安全的結(jié)果;對(duì)于對(duì)預(yù)測(cè)構(gòu)件下料長(zhǎng)度的影響,可以采取根據(jù)計(jì)算軸向變形數(shù)值,然后針對(duì)性的對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整分配。
2、重要的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)是結(jié)構(gòu)延性。高層建筑和低層建筑的區(qū)別之一就是:在建筑結(jié)構(gòu)方面,高層建筑的結(jié)構(gòu)較柔和,同時(shí)也就保障在地震作用下高層建筑的變形更大。為了避免高層建筑在遭受較大沖擊后,在進(jìn)人高層建筑塑性變形階段的前提下,高層建筑仍可以具有較強(qiáng)的變形能力,也就是避免高層建筑的倒塌,需要在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采取恰當(dāng)合理的措施,達(dá)到保障高層建筑結(jié)構(gòu)具有應(yīng)對(duì)較大沖擊的延性。
3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決定性因素是水平荷載。一方面,對(duì)于大多數(shù)的高層建筑樓房來說,豎向荷載基本上是定值,而水平荷載,比如地震作用和風(fēng)負(fù)載,荷載值隨著高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而發(fā)生較大程度上的浮動(dòng)變化;另一方面是,由于高層建筑樓房自身的重量和樓面引起的彎矩和軸力的數(shù)值,與建筑物的高度的一次方成正比,而水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩和引起的軸力與建筑物高度的二次方成正比。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
1、高層建筑的構(gòu)造措施
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)對(duì)剪力、壓力、柱體等相關(guān)結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行強(qiáng)化,同時(shí)要加強(qiáng)彎力矩的防護(hù),提高拉力的大小,提升構(gòu)造梁的性能,要注意對(duì)薄弱部位的加強(qiáng),特別重點(diǎn)考慮的構(gòu)造要點(diǎn)有:延性、溫度應(yīng)力、薄弱層厚度,鋼筋錨固長(zhǎng)度,抗震結(jié)構(gòu)層次等主要環(huán)節(jié),要達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理化,就必須做好上述構(gòu)造方面的設(shè)計(jì)。
2、高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖
計(jì)算簡(jiǎn)圖是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)的中要基礎(chǔ),因此,需要選擇適宜的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。在計(jì)算簡(jiǎn)圖中要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的剛節(jié)點(diǎn)和鉸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)把握,同時(shí)要控制計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差,使其限定在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的允許范圍中。在高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的應(yīng)以中要對(duì)構(gòu)造的重點(diǎn)防護(hù)措施進(jìn)行強(qiáng)化,這樣有利于控制高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
3、高層建筑結(jié)構(gòu)的方案
結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和合理性是整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,要采用高層建筑結(jié)構(gòu)的合理形式和經(jīng)濟(jì)形式,這樣可以使高層建筑結(jié)構(gòu)得主要性能和要求達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在方案中要注意豎向和水平向的規(guī)則,同時(shí),要注意在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不能應(yīng)用同樣結(jié)構(gòu)體系和方式,以避免高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。
4、高層建筑的基礎(chǔ)方案
在高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)師要重點(diǎn)考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載分布、高層建筑工程的地質(zhì)條件、高層建筑的施工條件。設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要重點(diǎn)考慮到對(duì)地基潛力的挖掘,因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段要對(duì)工程地質(zhì)勘查報(bào)告的內(nèi)容和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)了解,以便形成具有科學(xué)性和合理性的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案。
四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,應(yīng)采用規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該具備多道抗震防線;具有合理的承載力和剛度分布的結(jié)構(gòu)水平和豎向布置,避免因扭轉(zhuǎn)和突變效應(yīng)造成局部薄弱部位。
2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平面規(guī)則布置
高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載,對(duì)稱均勻,明確受力,傳力直接,減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下,建筑的平面要簡(jiǎn)單規(guī)則,在風(fēng)力作用下可以適當(dāng)放寬要求。建筑的抗震設(shè)防要求建筑的平面形狀宜對(duì)稱、簡(jiǎn)單、規(guī)則,才能達(dá)到減震的目的。
五、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的防范和處理
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),我們需要建筑的三心盡可能匯于一點(diǎn),即三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的扭轉(zhuǎn)問題就是指建筑的三心在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中未達(dá)到統(tǒng)一,結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的效應(yīng)。
2、高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能
對(duì)于高層建筑物最初的方案設(shè)計(jì),建筑師考慮更多的是應(yīng)該是它的受力性能,而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。沉降縫兩側(cè)單元層數(shù)不同時(shí),由于高層的影響,低層的傾斜往往很大,因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。
3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的其它問題
一是,剪力墻的墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí),應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱,或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施,減小梁端部彎距對(duì)墻的不利影響。二是,對(duì)各抗震等級(jí)框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求,同時(shí)增加了最小面積配箍率的要求。三是,嚴(yán)格要求各抗震等級(jí)剪力墻在各種情況下的厚度與層高。四是,地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。
六、結(jié)束語
綜合全文,近些年我國(guó)的高層建筑建設(shè)行業(yè)迅速發(fā)展,而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑建設(shè)行業(yè)的關(guān)鍵因素,高層建筑建設(shè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,使得對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求越來越高。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞直接影響到整個(gè)高層建筑是否具有安全性,直接影響到高層建筑建設(shè)行業(yè)是否達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。本文從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則人手,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的概述,進(jìn)而引出高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題,并對(duì)這些問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的概括。
[參考文獻(xiàn)]
[1]蔣最.淺探高層建筑設(shè)計(jì)和城市空間合理化[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)
篇3
(南京中藝建筑設(shè)計(jì)院有限公司江蘇南京210017)
【摘要】隨著城市化發(fā)展以及建筑用地的緊張,高層建筑將日益增多。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅應(yīng)保證高層建筑具有足夠的安全性,還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、合理性。文章從高層建筑的特點(diǎn)出發(fā),對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本要求等方面進(jìn)行了闡述分析。
關(guān)鍵詞 高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);荷載;體系
On the high-rise building structure design methods and related issues
Zhao Jin-sen
(Nanjing Arts Institute of Architectural Design Co., LtdNanjingJiangsu210017)
【Abstract】With urbanization and the construction sites of intense, high-rise buildings will be increasing. Structural design of tall buildings should not only ensure high-rise buildings have adequate security, but also to ensure economic, rational structure. Articles from the starting characteristics of high-rise buildings, high-rise building on the basic requirements for the design of structural systems and other aspects of the analysis are described.
【Key words】High-rise buildings;Structural design;Load;System
建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全,建筑質(zhì)量主要由設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來衡量。建筑類型與功能越來越復(fù)雜,高層建筑的數(shù)量口漸增多,高層建筑的結(jié)構(gòu)體系也是越來越多樣化,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為高層建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)與重點(diǎn)。
1. 高層建筑的特點(diǎn)
1.1在相同的建設(shè)場(chǎng)地中,建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積,這樣可以部分解決城市用地緊張和地價(jià)高漲的問題。設(shè)計(jì)精美的高層建筑還可以為城市增加景觀,如馬來西亞首都的石油大廈和上海的金茂大廈等。但高層建筑太多、太密集也會(huì)對(duì)城市帶來熱島效應(yīng),玻璃幕墻過多的高層建筑群還可能造成光污染現(xiàn)象。
1.2在建筑面積與建設(shè)場(chǎng)地面積相同比值的情況下,建造高層建筑比多層建筑能夠提供更多的空閑地面,將這些空閑地面用作綠化和休息場(chǎng)地,有利于美化環(huán)境,并帶來更充足的日照、采光和通風(fēng)效果。例如在新加坡的新建居住區(qū)中,由于建造了高層建筑群,留下了更多地面空間,可以更好地建設(shè)城市綠化和人們休閑活動(dòng)空間。
1.3高層建筑中的豎向交通一般由電梯來完成,這樣就會(huì)增加建筑物的造價(jià),從建筑防火的角度看,高層筑的防火要求要高于中低層建筑,也會(huì)增加高層建筑的工程造價(jià)和運(yùn)行成本。
2. 高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)
2.1隨著層數(shù)和高度的增加,水平作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)安全的控制作用更加顯著,包括地震作用和風(fēng)荷載。高層建筑的承載能力、抗側(cè)剛度、抗震性能、材料用量和造價(jià)高低,與其所采用的結(jié)構(gòu)體系密切相關(guān)。不同的結(jié)構(gòu)體系,適用于不同的層數(shù)、高度和功能。
2.1.1框架結(jié)構(gòu)體系??蚣荏w系可靈活布置建筑空間,使用較方便,但震性能較差,剛度較低,建筑高度受到限制,主要用于層數(shù)不多、高度適中的高層建筑中。
2.1.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性好,剛度大,其主要缺點(diǎn):剪力墻間距不能太大,平面布置不靈活,不能滿足公共建筑的使用要求。剪力墻結(jié)構(gòu)在住宅及旅館建筑中得到廣泛應(yīng)用。剪力墻結(jié)構(gòu)適合于建造較高的高層建筑。
2.1.3框架——剪力墻結(jié)構(gòu)(框架——筒體結(jié)構(gòu))體系??蚣堋袅Γㄍ搀w)結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力都大大提高了,在地震作用下層間變形減小,因而也就減小了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(隔墻及外墻)的損壞。在非地震區(qū)還是地震區(qū),這種結(jié)構(gòu)型式都可用來建造較高的高層建筑,目前在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。
2.1.4筒體結(jié)構(gòu)。單個(gè)筒體可分為實(shí)腹筒、框筒和桁筒。實(shí)際結(jié)構(gòu)中除煙囪等構(gòu)筑物外不可能存在單筒結(jié)構(gòu),而常常以框架——筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、多筒體結(jié)構(gòu)和成束筒結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)。
2.1.5巨型結(jié)構(gòu)。巨型結(jié)構(gòu)一般由兩級(jí)結(jié)構(gòu)組成。第一級(jí)結(jié)構(gòu)超越樓層劃分,形成跨若干樓層的巨梁、巨柱(超級(jí)框架)或巨型衍架桿件(超級(jí)衍架),承受水平力和豎向荷載,樓面作為第二級(jí)結(jié)構(gòu),只承受豎向荷載并將荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力傳遞到第一級(jí)結(jié)構(gòu)上。
2.2不同的結(jié)構(gòu)體系所具有的強(qiáng)度和剛度是不一樣的,因而它們適合應(yīng)用的高度也不同。一般說來,框架結(jié)構(gòu)適用于高度低,層數(shù)少,設(shè)防烈度低的情況;框架——剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)可以滿足大多數(shù)建筑物的高度要求;在層數(shù)很多或設(shè)防烈度要求很高時(shí),可用筒體結(jié)構(gòu)。
3. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
3.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。
3.1.1不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。
高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,應(yīng)符合下列要求:(1)具有必要的承載能力、剛度和變形能力;(2)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承受重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用的能力;(3)對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取有效措施予以加強(qiáng)。
3.1.2高層建筑的結(jié)構(gòu)體系還應(yīng)符合下列要求:(1)結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位;(2)宜具有多道抗震防線。
3.2規(guī)則結(jié)構(gòu)的主要特征。
高層建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,并應(yīng)具有良好的整體性;高層建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小,避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。規(guī)則結(jié)構(gòu)一般指:體型(平面和立面)規(guī)則,結(jié)構(gòu)平面布置均勻、對(duì)稱并具有較好的抗扭剛度;結(jié)構(gòu)豎向布置均勻,結(jié)構(gòu)的剛度、承載力和質(zhì)量分布均勻,無突變。
3.3規(guī)則平面布置需滿足的要求。
結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載,受力明確,傳力直接,力爭(zhēng)均勻?qū)ΨQ,減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下,高層建筑平面要力求簡(jiǎn)單規(guī)則,風(fēng)力作用下則可適當(dāng)放寬。抗震設(shè)防的高層建筑,平面形狀宜簡(jiǎn)單、對(duì)稱、規(guī)則,以減少震害。在高層建筑的一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi),宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則,剛度和承載力分布均勻。不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面布置??拐鹪O(shè)計(jì)的B級(jí)高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑,其平面布置應(yīng)簡(jiǎn)單、規(guī)則,減少偏心。
4. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
在高層建筑中,豎向荷載對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比;另一方面,對(duì)一定高度建筑來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。對(duì)一些較柔的高層建筑,風(fēng)荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素,隨著建筑物高度的增高,風(fēng)荷載的影響越來越大。高層建筑中除了地震作用的水平力以外,主要的側(cè)向荷載是風(fēng)荷載,在荷載組合時(shí)往往起控制作用。
4.1豎向荷載設(shè)計(jì)應(yīng)減輕自重。高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮,如果在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意味著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施,可以多建層數(shù),這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。
4.2風(fēng)荷載計(jì)算。在已有研究的基礎(chǔ)上,《荷載規(guī)范》指出,垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載應(yīng)按下式計(jì)算:
ωk=βzμzμsω0
式中: ωk為風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m); ω0為基本風(fēng)壓(KN/m); μs為風(fēng)荷載體型系數(shù); μz為風(fēng)壓高度系數(shù);βz為z高度處的風(fēng)振系數(shù)。
4.3抗震設(shè)計(jì)基本要求。有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外,還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,做到小震不壞、中震可修、大震不倒。
4.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),主要以在滿足承載力的情況下,控制沉降。關(guān)于地基的沉降量不能完全依賴與計(jì)算,在沉降量的確定過程中,往往工程經(jīng)驗(yàn)比理論計(jì)算更重要,所以對(duì)同地區(qū)、同類型、同基礎(chǔ)形式的建筑的沉降數(shù)據(jù)采集顯得尤為重要。
5. 結(jié)語
近些年來,我國(guó)的高層建筑建設(shè)發(fā)展迅速。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)工程師不能僅僅重視結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性而忽略結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì),一個(gè)優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)重視概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造,三者的組合可選擇出合理的結(jié)構(gòu)方案。
參考文獻(xiàn)
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篇4
關(guān)鍵詞 高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要素;設(shè)計(jì)要點(diǎn)
中圖分類號(hào)TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)88-0048-02
0引言
最近十幾年的時(shí)間,我國(guó)在高層建筑的建設(shè)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就,而且越來越成熟。但是在發(fā)展過程中對(duì)于高層建筑的研究方面卻過多的停留在了對(duì)美學(xué)藝術(shù)等外在形式的追求上,而對(duì)于建筑的功能分區(qū)、空間組織布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面卻沒有足夠多的研究,在建筑技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)能力有待提高,當(dāng)前我國(guó)許多著名的超高層建筑都是由國(guó)外的建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所設(shè)計(jì)的,我國(guó)在這方面與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大的差距,通過對(duì)結(jié)構(gòu)的深入研究可以幫我我們改善這種現(xiàn)狀,促進(jìn)我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的良好發(fā)展。高層建筑設(shè)計(jì)要素主要有以下幾方面。
1思想上重視概念設(shè)計(jì)
概念設(shè)計(jì)是指在施工過程中設(shè)計(jì)人員根據(jù)相關(guān)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn),得到對(duì)對(duì)象的概念把握,而不采用任何數(shù)值方法。對(duì)于一些復(fù)雜的力學(xué)問題分析,設(shè)計(jì)師通過采用此辦法確定總體結(jié)構(gòu)方案,可以得到思路較為明確、方法較為簡(jiǎn)單的方案,也可以有效避免設(shè)計(jì)后期階段的一些繁瑣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。在實(shí)際過程中為了實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計(jì),通常要注意以下幾個(gè)方面:
1)在設(shè)計(jì)過程中要注意選擇合適的結(jié)構(gòu)體系和形式,滿足各個(gè)方面的基本要求。并且同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該選用相同的結(jié)構(gòu)體系,保證建筑結(jié)構(gòu)的安全和規(guī)則性;
2)在實(shí)際情況中,建筑結(jié)構(gòu)的安全性能出現(xiàn)問題通常是由于計(jì)算簡(jiǎn)圖的差錯(cuò)造成的,所以在設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)實(shí)際情況來確定合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖,合理正確的計(jì)算簡(jiǎn)圖對(duì)于保證建筑結(jié)構(gòu)的安全有著重要的作用;
3)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)發(fā)揮著重要的作用,設(shè)計(jì)計(jì)算軟件的出現(xiàn)為人們省去了許多不必要的麻煩,但是由于不同的軟件側(cè)重點(diǎn)不一樣,對(duì)最終結(jié)果的影響也不一樣,所以選擇合適的設(shè)計(jì)計(jì)算軟件也是十分重要的。如果選擇不恰當(dāng),不僅會(huì)在計(jì)算過程中浪費(fèi)大量時(shí)間精力,還有可能對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果造成一定的影響,為結(jié)構(gòu)的不安全因素埋下隱患。
2了解高層建筑結(jié)構(gòu)變形特點(diǎn)
在豎向荷載的作用下,高層建筑結(jié)構(gòu)的形變主要是豎向結(jié)構(gòu)部件的壓縮變形,在施工過程中,做好對(duì)基底應(yīng)力的調(diào)整。防止建筑基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。高層建筑的水平位移對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響很明顯,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要做好對(duì)水平荷載的作用力的控制。
3做好地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要素
地基基礎(chǔ)是建筑穩(wěn)定的保證,要滿足承載力和沉降條件的需求。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之前,要對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境做一個(gè)詳細(xì)的了解,并要排除所有不利因素。根據(jù)高層建筑自身特點(diǎn)和所在地質(zhì)環(huán)境,確定地基基礎(chǔ)等級(jí)。
4結(jié)構(gòu)的軸向變形應(yīng)該引起足夠重視
由于高層建筑體量很大,自重也很大,在結(jié)構(gòu)中能夠引起很大的軸向形變,所以對(duì)建筑承受豎向荷載的能力要求也自然會(huì)提高。建筑的豎向荷載并不是一次性施加的,而是在建設(shè)過程中隨著高度上升自重不斷增大,對(duì)各部分的豎向荷載是動(dòng)態(tài)變化的過程。對(duì)梁彎矩產(chǎn)生持續(xù)影響,在計(jì)算過程中要注意荷載動(dòng)態(tài)變化,將每個(gè)步驟都處理好,計(jì)算出軸向形變值,對(duì)剪力和水平荷載力也要考慮在內(nèi),綜合確定構(gòu)建形變情況。
5充分考慮結(jié)構(gòu)的延展性問題
高層建筑與低層建筑相比,對(duì)外部荷載所產(chǎn)生的影響更加敏感,應(yīng)該有更好的柔韌性要求。過于剛硬性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)剛層建筑本身是一種損害,為了確保結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍然具有較強(qiáng)的形變能力,在構(gòu)造設(shè)計(jì)方面,要采取適當(dāng)措施,保證其延展性。
6在滿足要求的前提下,建筑應(yīng)選擇適宜的高度
在設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格控制建筑高度,高度不同,設(shè)計(jì)規(guī)范參考要求不同,施工技術(shù)也不同。在滿足要求的前提下,要盡量控制高度。建筑高度過高不僅會(huì)為施工帶來諸多麻煩,還會(huì)引起建筑材料的不充分利用,由于大多數(shù)高層建筑和超高層建筑的外層并沒有過多的保護(hù)設(shè)施,建筑本身能耗太大,造成資源的過度浪費(fèi),而且會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生許多不可避免的影響,對(duì)我國(guó)的節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利實(shí)施也產(chǎn)生了一定的影響。
7建筑材料和結(jié)構(gòu)體系的選擇
當(dāng)前我國(guó)建筑大部分是采用鋼筋混凝土作為建筑材料,在地震高發(fā)地區(qū)也是如此,而在國(guó)外則主要采用鋼結(jié)構(gòu)來減少地震的破壞。高層建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要承受的剪力很大。所以要增大結(jié)構(gòu)的剛度來實(shí)現(xiàn)抗剪力能力的提高。在高層建筑中,根據(jù)我國(guó)現(xiàn)狀,盡量采用鋼骨混凝土、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),達(dá)到減小柱斷面尺寸,并改善抗震性能。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)于減小風(fēng)荷載影響有很大優(yōu)勢(shì),尤其是適宜作超高層建筑的結(jié)構(gòu)骨架。
8建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算
在高層建筑中,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑環(huán)境的美化所增加的不在主體承重骨架體系之內(nèi)的部分叫做非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。由于高層建筑受到的風(fēng)荷載和地震荷載很大,在設(shè)計(jì)計(jì)算中要充分考慮各方面的因素,尤其是對(duì)高層建筑屋頂結(jié)構(gòu)部件的計(jì)算。必須要嚴(yán)格遵守規(guī)范中的各項(xiàng)要求,保證建筑安全性。
9結(jié)論
總之,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先要充分重視概念設(shè)計(jì)的重要性,并根據(jù)實(shí)際情況做好結(jié)構(gòu)的分析,同時(shí)要設(shè)計(jì)多個(gè)方案思路并進(jìn)行比較選擇,選擇出最佳結(jié)果。設(shè)計(jì)要綜合考慮多方面的因素,并且要針對(duì)各種影響因素制定出相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施。要嚴(yán)格遵守各種相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和法律法規(guī),正確處理對(duì)待結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要素和難題,不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)成果。通過研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素,可以使我國(guó)高層建筑的建設(shè)工藝更加成熟,更好地服務(wù)于我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)。
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篇5
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)特點(diǎn);基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
0.引言
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越成為高層建筑設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)與重點(diǎn),給工程設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)極其重要,扎實(shí)、適用的基礎(chǔ),是確保高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r,考慮好可能存在的一系列影響因素,把基礎(chǔ)設(shè)計(jì)做好。本文就高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則以及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的幾個(gè)問題進(jìn)行探討。
1.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.1水平荷載成為決定因素
首先,數(shù)據(jù)顯示樓房自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值僅與樓房高度的一次方成正比,而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩,以及由此在豎向構(gòu)件中引起的軸力與樓房高度的兩次方成正比。因此,水平荷載對(duì)高層建筑穩(wěn)定性的影響作用是很大的。
1.2軸向變形不可忽視
高層建筑中,豎向載荷很大,能在柱中引起較大的軸向變形,對(duì)連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響,造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩減小,跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大;此外還會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響,要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值,對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整;另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響,與考慮構(gòu)件豎向變形比較,會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。
1.3側(cè)移成為控制指標(biāo)
與低層或多層建筑不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大,與建筑高度H的4次方成正比(=qH4/8EI)。另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大,在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi),否則會(huì)產(chǎn)生以下情況:
(1)因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力,尤其是豎向構(gòu)件,當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí),偏心加劇,當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí),將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。(2)使居住人員感到不適或驚慌。(3)使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞,使機(jī)電設(shè)備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。(4)使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫,甚至損壞。A,結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。相對(duì)于較低樓房而言,高層建筑結(jié)構(gòu)更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力,避免倒塌,特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?,來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。B,抗震設(shè)計(jì)要求更高。有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外,還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,做到小震不壞、大震不倒。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是:注重概念設(shè)計(jì),重視結(jié)構(gòu)選型與平、立面布置的規(guī)則性,擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)好且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系,加強(qiáng)構(gòu)造措施。鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理,并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。在抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體性能,使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有必要的承載力、剛度和延性。結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列基本要求:
(l)應(yīng)具有必要的承載力、剛度和變形能力。(2)應(yīng)避免因局部破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞。(3)對(duì)可能的薄弱部位要采取加強(qiáng)措施。(4)結(jié)構(gòu)選型與布置合理,避免局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位。
3.高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本要求
基礎(chǔ)是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分,房屋所受的各種荷載都要經(jīng)過基礎(chǔ)傳至地基。由于高層建筑層數(shù)多、上部結(jié)構(gòu)荷載很大,導(dǎo)致使其基礎(chǔ)具有埋置深度大,材料用量多,施工周期長(zhǎng),工程造價(jià)高等特點(diǎn)。為此,高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下幾方面的要求:
(1)高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),應(yīng)綜合考慮建筑場(chǎng)地的地質(zhì)狀況、上部結(jié)構(gòu)的類型、施工條件、使用要求,確保建筑物不致發(fā)生過量沉降戒傾斜,滿足建筑物正常使用要求。還應(yīng)注意與相鄰建筑的相互影響,了解鄰近地下構(gòu)筑物及各項(xiàng)地下設(shè)施的位置和標(biāo)高,確保施工安全。(2)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)狀況進(jìn)行,宜考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的影響。需要降低地下水位的,應(yīng)在施工時(shí)采取有效措施,避免因基坑降水而影響鄰近建筑物、構(gòu)筑物、地下設(shè)施等正常使用和安全。同時(shí)還應(yīng)注意降水的時(shí)間要求,以免停止降水后,水位過早上升,使建筑物發(fā)生上浮等問題。(3)高層建筑應(yīng)采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。宜采用筏形基礎(chǔ),必要時(shí)可采用箱形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好、荷載較小,且能滿足地基承載力和變形要求時(shí),也可采用交叉梁基礎(chǔ)或其他基礎(chǔ)形式;當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用樁基或復(fù)合地基。(4)高寬比大于4的高層建筑,基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū);高寬比不大于4的高層建筑,基礎(chǔ)底面與地基之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。計(jì)算時(shí),質(zhì)量偏心較大的裙樓與主樓可分開考慮。(5)在地震區(qū),高層建筑宜避開對(duì)抗震不利的地段;當(dāng)條件不允許避開不利地段時(shí),應(yīng)采取可靠措施,使建筑物在地震地不致由于地基失穩(wěn)而破壞,或者產(chǎn)生過量下沉或傾斜。
4.基礎(chǔ)的埋深問題
高層建筑的基礎(chǔ)應(yīng)該要有一定的埋深,埋置深度可以從室外地坪一直算到基礎(chǔ)底面,對(duì)于獨(dú)立的高層建筑而言,基礎(chǔ)埋深比較容易確定,但當(dāng)今多數(shù)高層建筑與地下車庫(kù)都是相互連接的,當(dāng)?shù)叵萝噹?kù)基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)或設(shè)有防水底板的獨(dú)立基礎(chǔ)(防水底板不宜太?。r(shí),高層建筑的基礎(chǔ)埋深可從室外地坪算起,此時(shí)高層建筑地下室頂板及地下車庫(kù)頂板應(yīng)按嵌固層要求設(shè)計(jì),地下車庫(kù)應(yīng)有足夠的側(cè)向剛度作為高層建筑的側(cè)限。假如不滿足以上條件的時(shí)候,高層建筑的基礎(chǔ)埋深應(yīng)該要從地下車庫(kù)地面算起。高層建筑通常設(shè)地下室來滿足埋深要求,主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
4.1提高地基承載力
當(dāng)高層建筑采用天然地基時(shí),地基承載力可進(jìn)行修正。隨著基礎(chǔ)埋深的增加,修正后的地基承載力隨之增大,從而可滿足高層建筑對(duì)地基承載力的要求。
4.2有利于高層建筑上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定
高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋鹼墻,地下室頂板厚不宜小于160mm,地下室具有較大的層間剛度,同時(shí)地下室外墻周邊土也提供了很大的側(cè)向剛度和約束。
此外在確定埋置深度時(shí),應(yīng)考慮建筑物的高度、體型、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素。埋置深度可從室外地坪算至基礎(chǔ)底面,并宜符合下列要求:(1)天然地基或復(fù)合地基,可取房屋高度的1/15;(2)樁基礎(chǔ),可取房屋高度的1/18(樁長(zhǎng)不計(jì)在內(nèi))。當(dāng)建筑物采用巖石地基或采取有效措施時(shí),在滿足地基承載力、穩(wěn)定性要求及本規(guī)程第12.1.6條規(guī)定的前提下,基礎(chǔ)埋深可不受本條第1、2兩款的限制。當(dāng)?shù)鼗赡墚a(chǎn)生滑移時(shí),應(yīng)采取有效的抗滑移措施。
5.結(jié)語
近些年來,我國(guó)的高層建筑發(fā)展十分迅速,建筑造型新穎獨(dú)特,建筑物的高度與規(guī)模不斷增加。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,地基是大樓的基礎(chǔ),設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,作出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。并能根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q實(shí)際問題。才能不斷地完善和發(fā)展高層建筑。
參考文獻(xiàn):
篇6
關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震;結(jié)構(gòu)體系
中圖分類號(hào):TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
多層與高層建筑結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)有:都是承擔(dān)豎向荷載和水平荷載作用,設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法也是基本是相同的,不同點(diǎn)是在高層建筑中,需要用來抵抗外荷載(特別是水平荷載)的結(jié)構(gòu)材料更多,因此高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問題就是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時(shí)也就有更多要求了。實(shí)踐證明在建筑物的高度越大,水平力作用下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化程度對(duì)材料用量的影響也就越大,特別是在地震地區(qū),地震作用給高層建筑帶來的危害也要比多層建筑的危害大,因此,應(yīng)該更加重視高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)看,凡是水平荷載起主要作用的建筑就可以認(rèn)為進(jìn)入了高層建筑結(jié)構(gòu)的范疇了,水平荷載主要是地震作用和風(fēng)荷載為主,在地震區(qū)基本上就是地震荷載起主控作用。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要素
1 正確選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系
其實(shí)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重中之重就是設(shè)計(jì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。高層建筑基本的結(jié)構(gòu)構(gòu)件是梁、柱、支撐、墻和墻組合的筒,用這些構(gòu)件可以組成高層建筑眾多的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。
(1)框架結(jié)構(gòu):框架結(jié)構(gòu)由梁、柱通過節(jié)點(diǎn)組成的結(jié)構(gòu)單元,框架只能在自身平面內(nèi)抵抗側(cè)向力,必須在兩個(gè)正交的主軸方向設(shè)計(jì)框架以抵抗各個(gè)方向的側(cè)向力??拐鹂蚣芙Y(jié)構(gòu)的梁柱不允許鉸接,必須采用剛接,使梁端能傳遞彎矩,同時(shí)使結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和較大的剛度??拐鹪O(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),若采用砌體填充墻,填充墻的布置應(yīng)避免形成上、下層剛度變化過大,避免形成短柱,盡可能對(duì)稱布置,以減小偏心造成的扭轉(zhuǎn);砌體墻的抗側(cè)剛度大、變形能力小,混合使用不利于結(jié)構(gòu)抗震。(2)剪力墻結(jié)構(gòu)(也稱抗震墻結(jié)構(gòu)):剪力墻結(jié)構(gòu)承受豎向荷載和抵抗水平荷載是通過鋼筋混凝土墻(亦抗震墻)來實(shí)現(xiàn)的,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,整體性好,承載力及側(cè)向剛度大。剪力墻的延性設(shè)計(jì)的好壞直接影響著它的的抗震性能。在以往的地震災(zāi)害中,剪力墻結(jié)構(gòu)的的震害一般比較輕。(3)框架―剪力墻結(jié)構(gòu):框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系就是把框架和剪力墻兩者結(jié)合起來,共同抵抗豎向荷載和側(cè)向力,相互彌補(bǔ),從此產(chǎn)生更好的結(jié)構(gòu)效果??蚣塄D剪力墻結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),又具備剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。剪力墻剛度大主要承擔(dān)層間剪力,而框架的延性要好一些,在遭遇地震作用下,先屈服剪力墻的連梁,這樣是剪力墻的剛度會(huì)減小,剪力墻抵抗的層間剪力會(huì)轉(zhuǎn)移到框架上,框架利用足夠的承載力和延性來抵抗地震作用,那么這兩種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)可以充分發(fā)揮出來,在遭遇地震作用時(shí)避免嚴(yán)重破壞甚至倒塌。因此建造較高的高層建筑通常采用這種結(jié)構(gòu)型式,目前在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。要根據(jù)所設(shè)計(jì)的建筑高度,是否需要抗震設(shè)防及抗震設(shè)防烈度等因素,選擇一個(gè)與其匹配的、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系,是結(jié)構(gòu)效能得到充分發(fā)揮,建筑材料也能充分的被利用,最終會(huì)形成完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2 正確認(rèn)識(shí)高層建筑的受力特點(diǎn)
高層建筑可以簡(jiǎn)化成一個(gè)豎向懸臂結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)軸向力主要是垂直荷載所產(chǎn)生的,它與建筑物高度是一次方的關(guān)系;結(jié)構(gòu)的彎矩則是由側(cè)向力所產(chǎn)生,彎矩與建筑物高度是二次方的關(guān)系。由此可以看出,在高層結(jié)構(gòu)中,垂直荷載的影響不如側(cè)向力影響大,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素也就是側(cè)向力,結(jié)構(gòu)除了應(yīng)有較大的強(qiáng)度來抵抗側(cè)向力產(chǎn)生的彎矩、剪力以及拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,同時(shí)結(jié)構(gòu)還要具備足夠的剛度,使隨著高度增加所引起的側(cè)向變形限制在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)。
3 建筑體型和結(jié)構(gòu)總體布置
建筑體型和結(jié)構(gòu)總體布置在高層建筑的設(shè)計(jì)中也特別重要。建筑的平立面表現(xiàn)的是建筑體型,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置反映的就是結(jié)構(gòu)的總體布置,布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)抵抗豎向荷載、抗風(fēng)、抗震的要求來布置。結(jié)構(gòu)平面布置對(duì)稱、均勻并且有較好的抗扭剛度。結(jié)構(gòu)豎向布置也要均勻,結(jié)構(gòu)的剛度、承載力和質(zhì)量分布均勻,無突變。
4 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)
抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑抗震設(shè)計(jì)中很重要,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)復(fù)雜性,并且有許多不確定和不確知的因素,所以很難精確地計(jì)算出結(jié)構(gòu)的抗震能力,準(zhǔn)確的得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的真實(shí)反映更是難上加難。因此對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),細(xì)致的計(jì)算分析和抗震概念設(shè)計(jì)都是非常重要的。
在地震作用下特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱部位容易造成震害的地方可以用防震縫將其劃分為若干個(gè)獨(dú)立的抗震單元,使各個(gè)結(jié)構(gòu)單元成為規(guī)則的結(jié)構(gòu),抗震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)按照需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。
地震區(qū)建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),除了應(yīng)保證結(jié)構(gòu)滿足承載力及側(cè)翼限制要求外,還應(yīng)滿足延性要求和具有良好的耗能性能,要實(shí)現(xiàn)“中震可修,大震不倒”的原則這是基本措施。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)延性結(jié)構(gòu)必須通過良好的延性設(shè)計(jì)??拐鸶邔咏ㄖ难有酝ㄟ^合理選用結(jié)構(gòu)體系、合理布置結(jié)構(gòu)、對(duì)構(gòu)建及其節(jié)點(diǎn)采取各種構(gòu)造措施等才能實(shí)現(xiàn),施工質(zhì)量的良莠對(duì)結(jié)構(gòu)的延性也有很大的影響。延性設(shè)計(jì)不是通過計(jì)算實(shí)現(xiàn)的,所以,保證結(jié)構(gòu)的延性要通過抗震機(jī)構(gòu)的抗震等級(jí)要求及加強(qiáng)構(gòu)造措施等方法。
必須保證梁、柱、墻構(gòu)建均具備足夠的延性,這樣鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)才能具有一定的延性,才能設(shè)計(jì)出延性框架和延性剪力墻?!皬?qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”是框架結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)原則,截面尺寸的合理選擇,柱軸壓比,剪跨比,箍筋選配的控制,以及核芯區(qū)的構(gòu)造措施都是框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容??蚣塄D剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)延性設(shè)計(jì)應(yīng)符合“強(qiáng)墻弱梁,強(qiáng)剪弱彎”原則,還應(yīng)該限制墻肢軸壓比和墻肢設(shè)置邊緣構(gòu)件提高剪力墻的抗震性能,并且加強(qiáng)重點(diǎn)部位。
結(jié)語
通過了高層建筑的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、抗震設(shè)計(jì)等多方面的規(guī)定,在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下,盡可能將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最合理、最經(jīng)濟(jì)和最優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)
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[2]GB50011-2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
篇7
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu);施工工藝
目前,我國(guó)的人口不斷增加,房屋資源日益緊張,因此必須要建設(shè)高層建筑,以滿足我國(guó)人口居住的要求,從而幫助居民生活水平更快的提高。但是,由于高層建筑工程不斷的增多,導(dǎo)致我國(guó)建筑工程面臨較大的問題,房屋結(jié)構(gòu)施工越發(fā)復(fù)雜,導(dǎo)致高層建筑施工的難度加大,施工工藝趨于復(fù)雜化。所以,為了促進(jìn)高層建筑結(jié)構(gòu)施工工藝改革力度,必須要加大對(duì)于高層建筑的認(rèn)識(shí),充分了解高層建筑施工的工藝特點(diǎn)及工藝流程。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)狀
經(jīng)過調(diào)查,我國(guó)高層建筑數(shù)量越來越多,尤其是一線城市,其街道上一般均是高層的樓房建筑。但是高層建筑工程越發(fā)廣泛,其施工工藝也逐漸趨于復(fù)雜,使得高層建筑在不同的程度上可能會(huì)有一些影響其結(jié)構(gòu)安全的因素及隱患,因此,一定要加強(qiáng)高層建筑的施工質(zhì)量,以保證其結(jié)構(gòu)的安全性。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)
針對(duì)高層建筑來說,其高空作業(yè)屬于最常見的問題,高層建筑施工過程中,高空作業(yè)十分頻繁,且高空建筑面臨著許多危U。因此,在建設(shè)施工環(huán)節(jié),需要對(duì)其保持高度重視,下面將具體分析:
(一)施工工序多
眾所周知,高層建筑存在樓層多的特點(diǎn),因此高層建筑在其實(shí)際施工工作中會(huì)遇到諸多負(fù)雜而又難以解決的問題,其施工環(huán)節(jié)也越來越多,使得高層建筑施工的難度加大。在實(shí)際的高空作業(yè)過程中,要對(duì)各環(huán)節(jié)中的安全問題保持時(shí)刻的注意,尤其是高層建筑結(jié)構(gòu)施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié),比如工程建設(shè)中施工所需的材料、施工過程中所需的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)入A段的工作,均需要保證其安全性。
(二)高層建筑的地基埋深度較深
樓層多是高層建筑的基本特點(diǎn)。而對(duì)于高度較好的工程項(xiàng)目,在其施工中會(huì)涉及到高度及體積的問題,因此高層建筑的結(jié)構(gòu)在其建設(shè)的過程中,穩(wěn)定性是一項(xiàng)需要重視的問題。在高層建筑的施工過程中,為保證其達(dá)到國(guó)家的穩(wěn)定性要求, 一定要對(duì)其做好工程的測(cè)量,從而確保地基施工的質(zhì)量,確定地基基礎(chǔ)的埋深深度。一般來說,高層建筑的地基埋深深度在該建筑全高的8.33%以上。
(三)施工工期長(zhǎng)
經(jīng)過相關(guān)研究表明,盡管是最為簡(jiǎn)單的高層建筑,其施工工作也需要兩年以上的時(shí)間才能夠基本的完成,因此為保正高層建筑結(jié)構(gòu)的施工能夠安全并快速的完成,就要在高層建筑施工前實(shí)現(xiàn)施工工期的規(guī)劃工作,還要要做好工期的監(jiān)管措施,以確保高層建筑結(jié)構(gòu)能夠在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)竣工。
(四)施工工藝復(fù)雜
要想保證建筑工程順利的進(jìn)行,就需要現(xiàn)澆鋼筋混凝土作為材料,才可以幫助建筑工程順利施工。所以,要對(duì)混凝土的鋼筋連接、模板加工等保持足夠的重視,確?;炷恋慕Y(jié)構(gòu)安全,保證混凝土的性能,因此對(duì)施工工藝的要求相對(duì)較高。另外,對(duì)于高層建筑的消防、防滲漏、裝修等方面均有較高的要求,所以對(duì)于建筑工程的施工工藝要求較高,施工難度大。
三、高層建筑的施工工藝探討
高層建筑施工中對(duì)其工藝有著較高的要求,嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行施工才能夠保證施工的質(zhì)量,具體如下:
(一)地基基礎(chǔ)施工
我國(guó)地域廣闊,各地區(qū)之間存在著較大的地質(zhì)差異,因此在對(duì)高層建筑進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工時(shí),要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行施工工藝的選擇。如高層建筑建設(shè)的所在位置其地基基礎(chǔ)層深度相對(duì)較大,地質(zhì)條件復(fù)雜,然而地基基礎(chǔ)的埋深深度不足,那就一定要借助樁基礎(chǔ)施工。但是,我國(guó)鋼產(chǎn)量較少,因此地基施工不適宜采取鋼樁,而較適合采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土樁進(jìn)行地基基礎(chǔ)的施工。近幾年,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁發(fā)屣迅速,且此種樁基在其灌注的過程中造價(jià)低廉、噪聲小且適應(yīng)能力強(qiáng),因此可將現(xiàn)澆混凝土樁作為高層建筑的重要地基基礎(chǔ)施工工藝之一。需要特別注意的是,一旦建筑的地基基礎(chǔ)埋深深度過大,為保證工程施工的質(zhì)量及安全,那么最恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ū闶巧罹ā?/p>
(二)預(yù)制模板
針對(duì)高層建筑來說,其施工工期的長(zhǎng)短決定著所使用的工藝。所以,要想保證高層建筑整體的結(jié)構(gòu)性能,必須要充分 利用其結(jié)構(gòu)施工反復(fù)性的優(yōu)勢(shì),針對(duì)其豎向構(gòu)造的特點(diǎn),需要 采用滑模法以及爬模法等控制工程施工的工期。在實(shí)際施工時(shí),可以把滑模法同爬模法科學(xué)合理的結(jié)合,以保證工程建筑 效果的提高。另外,高層建筑預(yù)制模板的施工工藝,是建筑工 程施工中僅有的能夠?qū)⒒7ㄅc爬模法結(jié)合的工藝,該工藝可以有效的控制施工工期。
(三)泵送混凝土工藝
在高層建筑中,混凝土屬于一項(xiàng)必不可少的材料。而又泵 送混凝土的結(jié)構(gòu)性能較好,因此在高層建筑中得到了廣泛的 應(yīng)用。經(jīng)過有關(guān)研究得知,在高層建筑的施工過程中,為了加強(qiáng)泵送混凝土的施工質(zhì)量,一般情況下會(huì)在混凝土中摻入粉煤灰以及化學(xué)外加劑等,借助雙摻的方法從而在最大的程度 上提高混凝土泵送的高度,最終提高高層建筑施工的工作效 率,更好的保證工程施工的質(zhì)量。
四、結(jié)束語
綜上所述,隨著改革開放以來,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷增長(zhǎng),人們的生活質(zhì)量逐漸的提高,現(xiàn)代化的科技工藝得到了愈發(fā)廣泛的運(yùn)用。而高層建筑的工程施工建設(shè)屬于一項(xiàng)十分復(fù) 雜的項(xiàng)目,為更好的做好高層建筑工程的施工工作,就必須將現(xiàn)代化的施工工藝廣泛的應(yīng)用于高層建筑的施工中,促進(jìn)我國(guó)高層建筑施工水平的提高,幫助施工工藝趨于完善,從而幫助高層建筑的建設(shè)獲得更快的發(fā)展提高,促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)和諧穩(wěn)定的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高層建筑;建設(shè)施工;質(zhì)量管理;標(biāo)準(zhǔn)化
中圖分類號(hào): TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、高層建筑的基本特點(diǎn)分析
只有全面地、準(zhǔn)確的掌握高層建筑的基本特點(diǎn),才能保證其施工質(zhì)量。一般來說,高層建筑最顯著的特點(diǎn)就是層數(shù)多、高度高,有著非常龐大的主體規(guī)模。高層建筑通常具備較多的使用功能,能夠集商業(yè)、住宅、辦公于一體,因此對(duì)高層建筑施工的各項(xiàng)指標(biāo)均有著較高的要求?,F(xiàn)簡(jiǎn)要分析高層建筑的基本特點(diǎn):
1、高層建筑施工周期長(zhǎng)、建設(shè)成本高
要想控制高層建筑的施工質(zhì)量首先應(yīng)該從施工周期、施工技術(shù)和施工材料等多方面進(jìn)行管理控制。由于高層建筑的總體建設(shè)面積非常大,這就要求施工企業(yè)必須進(jìn)行詳細(xì)全面地計(jì)算,做好成本預(yù)算工作,保證計(jì)劃資金可以滿足施工全過程的需要,并且可以確保施工技術(shù)和施工材料的可靠性。此外,高層建筑的建設(shè)過程是一個(gè)漫長(zhǎng)的周期,因此施工企業(yè)應(yīng)該協(xié)調(diào)好各部門的工作,盡量加快施工進(jìn)度,并制訂施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急措施,確保施工順利開展下去。
2、高層建筑的地基設(shè)置較深,增加了施工難度
因?yàn)楦邔咏ㄖ綆Я撕芏嗟孛娼ㄖ?,這就使得建筑的整體質(zhì)量偏重。再加上各種自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生,如地震、龍卷風(fēng)等,這就需要有非常堅(jiān)固的地基來支撐整個(gè)高層建筑,為人們的生產(chǎn)生活提供安全保障。在地基施工階段,一方面應(yīng)該重視地基的牢固問題,另一方面還應(yīng)該考慮到高層建筑的綜合利用問題。同時(shí),高層建筑一般都會(huì)設(shè)計(jì)出多層地下室,這就對(duì)地基的施工質(zhì)量提出了更高的要求。
3、建筑高度高、施工技術(shù)難度較大
由于高層建筑的高度非常高,所承受的風(fēng)力也會(huì)更大,溫度也將愈加低。除了一些自然因素以外,建筑的外部結(jié)構(gòu)造型也對(duì)施工過程有很大的影響。因此,在高層建筑的設(shè)計(jì)階段不僅要考慮造型的美觀,還應(yīng)該考慮到自然因素的干擾,這就能夠在一定程度上減小施工的難度。而又因?yàn)槭芟抻谧鳂I(yè)空間,且施工設(shè)備的有效利用率偏低,所以高層建筑一般均采用垂直向上的方式進(jìn)行施工,且利用逐級(jí)減小的方式進(jìn)行建造。其次,高層建筑在施工過程中運(yùn)輸原材料也極為復(fù)雜,這就應(yīng)該借助到起重機(jī)械或垂直升降機(jī)等設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸,當(dāng)然這就會(huì)阻礙施工的進(jìn)度。同時(shí),各種自然氣候的變化也會(huì)影響到施工的質(zhì)量以及施工人員的生命安全,這都直接增加了施工的難度。
二、高層建筑施工質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化的建議
1、施工質(zhì)量管理組織結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化
立足于政府部門的視角來看,目前我國(guó)建筑工程施工項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)督管理的主管部門主要由中央、?。ㄖ陛犑?、自治區(qū))、地級(jí)市、縣級(jí)市等層次構(gòu)成,同時(shí)還有專業(yè)部門的工程質(zhì)量監(jiān)督站以及地方專業(yè)工程質(zhì)量監(jiān)督站等。要想實(shí)現(xiàn)高層建筑施工質(zhì)量組織結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化,就必須確保組織結(jié)構(gòu)的高效性和完整性。因此,在每一個(gè)層次上均應(yīng)該設(shè)置若干個(gè)分支管理組織,以至于能使所有的建筑工程項(xiàng)目得到有效的監(jiān)督管理。此外,還應(yīng)該建立一個(gè)完整的指標(biāo)體系來考核評(píng)價(jià)組織結(jié)構(gòu)的高效性。
立足于施工單位的視角來看,高層建筑施工質(zhì)量管理的組織結(jié)構(gòu)由勘察、設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)理、施工等單位共同組成,這就要求各單位均遵循相關(guān)規(guī)定建立有效的質(zhì)量檢驗(yàn)部門,并安排優(yōu)秀的質(zhì)檢人員,提高質(zhì)檢部門和質(zhì)檢人員的要求,嚴(yán)格監(jiān)督每一個(gè)施工環(huán)節(jié),確保施工質(zhì)量。
2、原材料的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)化
施工材料的質(zhì)量直接決定著高層建筑的整體質(zhì)量,因此建筑原材料必須滿足國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)要求,對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格地驗(yàn)收,及時(shí)送檢、抽檢,材料分類記錄臺(tái)賬。現(xiàn)場(chǎng)材料分類分區(qū)堆放整齊,設(shè)置狀態(tài)標(biāo)識(shí)牌,材料信息標(biāo)識(shí)清晰。在工地現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置材料樣品庫(kù),對(duì)工程使用的材料樣品進(jìn)行封樣留存,材料樣品留置齊全,標(biāo)識(shí)完善。全部的原材料均應(yīng)該堅(jiān)持達(dá)到“三有”,即“相關(guān)檢驗(yàn)報(bào)告”、“出廠合格證”、“質(zhì)保書”等。對(duì)施工單位所持有的材料采購(gòu)和使用計(jì)劃進(jìn)行認(rèn)真地審核,確保原材料、施工設(shè)備的安全性、合理性。選擇供貨及時(shí)、信譽(yù)好、質(zhì)量有保證的廠家進(jìn)行合作,努力協(xié)調(diào)好建設(shè)企業(yè)與施工企業(yè)之間的合作關(guān)系,解決二者之間的供需矛盾。同時(shí),還應(yīng)該重視節(jié)約材料的使用,提高材料的利用率,為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤(rùn)空間。
3、高層建筑工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化
高層建筑工程的設(shè)計(jì)圖紙直接決定了建設(shè)施工的方向,包括建筑的造型、施工的步驟等。因此,確保高層建筑工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化,既能保證建筑的質(zhì)量與使用功能,還能有效地縮短施工周期,節(jié)約施工成本。首先,建筑設(shè)計(jì)單位應(yīng)該加強(qiáng)內(nèi)部監(jiān)督管理,增強(qiáng)各個(gè)設(shè)計(jì)院和各分支機(jī)構(gòu)的職業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì),提高審核標(biāo)準(zhǔn),降低所審圖紙的出圖范圍,加大院審的工作量,明確各方的責(zé)任,堅(jiān)持認(rèn)真落實(shí)每一個(gè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作環(huán)節(jié)。其次,增強(qiáng)審圖單位的整體水平,制訂較高標(biāo)準(zhǔn)的審查尺度,爭(zhēng)取在符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提高審圖力度,增加審圖范圍。并且,鼓勵(lì)各個(gè)機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行交流合作,建立激勵(lì)機(jī)制,盡量降低不必要的浪費(fèi)。最后,在設(shè)計(jì)圖紙時(shí),應(yīng)該充分考慮到建筑施工成本的最低化,對(duì)各項(xiàng)施工工藝進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析,縮短施工周期,設(shè)計(jì)出最有效、最合理、最經(jīng)濟(jì)的施工流程。做到上述三點(diǎn),就能夠確保工程圖紙的高質(zhì)量,還能降低施工成本。
4、高層建筑工程施工標(biāo)準(zhǔn)化
隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,房?jī)r(jià)不斷的提高,老百姓花費(fèi)幾乎全部的積蓄購(gòu)買一套住房,作為工程的參建各方,保證工程的質(zhì)量,交付給業(yè)主一個(gè)合格的產(chǎn)品,是工程參建各方必須履行的責(zé)任和義務(wù)。高層建筑工程施工的質(zhì)量直接決定了工程的本質(zhì),同時(shí),好的施工質(zhì)量及施工管理也將會(huì)大大提高施工企業(yè)的信譽(yù)、知名度、核心競(jìng)爭(zhēng)力。首先,在工程開工時(shí)應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的策劃,在每道工序開工前進(jìn)行樣板引路,樣板經(jīng)聯(lián)合驗(yàn)收合格后方可大面積展開施工,在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立實(shí)物樣板展示區(qū),分層展示建筑做法,讓第一線的工人能夠直觀的掌握施工做法及操作要點(diǎn)。對(duì)已完分項(xiàng)的質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)識(shí)檢查、驗(yàn)收記錄,對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問題及不足分析出現(xiàn)問題的原因,并制定改進(jìn)措施,落實(shí)責(zé)任。形成質(zhì)量管理的“PDCA”循環(huán),從而提高工程的施工質(zhì)量。
三、總結(jié)
高層建筑的施工質(zhì)量直接關(guān)系著人們的利益和生命安全,加強(qiáng)工程施工質(zhì)量管理,既是施工單位必須履行的責(zé)任,還是一種對(duì)社會(huì)、對(duì)后代的高度負(fù)責(zé)的道德精神。因此,建設(shè)方與施工方應(yīng)該始終堅(jiān)持質(zhì)量生產(chǎn),并在滿足施工質(zhì)量要求的情況下,采取一系列措施盡可能地降低施工成本,為地產(chǎn)商獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí),社會(huì)公眾也應(yīng)該主動(dòng)監(jiān)督建筑工程的施工質(zhì)量,為高層建筑施工質(zhì)量管理貢獻(xiàn)出自己的力量。
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篇9
摘要:伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化程度越來越高,作為城市現(xiàn)代化水平的標(biāo)志,高層建筑的高度和數(shù)量呈現(xiàn)了爆發(fā)式增長(zhǎng),高層建筑的安全問題也越來越突出,影響高層建筑安全的因素很多,其中影響最大的便是火災(zāi)。針對(duì)高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn),火災(zāi)防范工作應(yīng)主要采取“預(yù)防為主,防消結(jié)合”的方針,從建筑物設(shè)施和消防管理兩個(gè)方面進(jìn)行。
Abstract: with the rapid economic development of our country, the urbanization degree more and more high, as a symbol of the city modernization, the height of the high-rise building and number of the presented BaoFaShi growth, high building security is more and more prominent, affect the safety of the high-rise building many factors, among which the biggest impact is fire. According to the characteristics of high building fire, fire prevention work should adopt "prevention first, extinguish combined with prevention" the policy, from building facilities and fire fighting management aspects.
一、高層建筑物的火災(zāi)特點(diǎn) :
1火勢(shì)蔓延速度快。高層建筑內(nèi)有許多豎向井道,如樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、排氣道等,如果沒有防火分隔或防火分隔措施不當(dāng),發(fā)生火災(zāi)時(shí)好像一座座高聳的煙囪,形成火勢(shì)迅速蔓延的途徑,易形成“煙囪效應(yīng)”。據(jù)測(cè)定,在火災(zāi)燃燒猛烈階段,煙氣沿樓梯間或其他豎向管井?dāng)U散速度可達(dá)3~4米/秒,如一座高度為100米的高層建筑,在無阻擋的情況下,半分鐘左右,煙氣就能沿豎井?dāng)U散至頂層。除此之外,風(fēng)速是隨著建筑物的高度增加而增大的,風(fēng)速增大,勢(shì)必會(huì)加速火勢(shì)的蔓延擴(kuò)大,因而更加難以控制火勢(shì)和迅速有效地滅火。③高層建筑自身特點(diǎn)引發(fā)火災(zāi)傳播速度快。高層建筑為了維持其堅(jiān)牢穩(wěn)固,通常建筑基地比較大,樓層越高,相對(duì)的所要求的基地也就越大,由此單一樓層面積也就比普通的建筑物要大,整體的樓層面積也就更為寬闊,發(fā)生火災(zāi)時(shí),燃燒的范圍也就很大,火災(zāi)的傳播速度快。同時(shí),高層建筑物多走廊、通道、出口,也會(huì)加速火勢(shì)的擴(kuò)展。
2疏散困難。高層建筑層數(shù)多,垂直距離長(zhǎng),人員集中,普通電梯在火災(zāi)發(fā)生時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn),人員疏散時(shí)主要依靠樓梯,而樓梯間內(nèi)一旦竄入煙氣,就會(huì)嚴(yán)重影響疏散。
3撲救難度大。高層建筑高度通常都在幾十米,甚至達(dá)到二三百米,發(fā)生火災(zāi)時(shí)從室外進(jìn)行撲救相當(dāng)困難,一般要立足于自救,即主要靠室內(nèi)消防設(shè)施,諸如防火墻、火災(zāi)報(bào)警、室內(nèi)噴淋和消火栓、機(jī)械防排煙設(shè)施等。
4火災(zāi)隱患多。高層綜合性建筑功能復(fù)雜,可燃物多,安全管理不統(tǒng)一,很容易造成大面積火災(zāi)。在高層建筑物火災(zāi)死亡的人中,70%-80%是中毒窒息而死的,煙是造成人員死亡的主要原因之一。現(xiàn)代化的高層建筑物在裝修的過程中,為了追求美觀、新穎,往往大量使用使用膠合板、塑膠、纖維等易燃材料,火災(zāi)時(shí)不斷燃燒迅速,并產(chǎn)生大量煙霧及有毒氣體,危害很大。
高層建筑物火災(zāi)原因 :
1電氣設(shè)備安裝、使用不當(dāng),引發(fā)的電氣火災(zāi)。高層建筑物用電量大,電氣用具種類繁多,如果電氣設(shè)備安裝不符合規(guī)范,絕緣不良,超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),極易造成短路;電器內(nèi)部元件老化導(dǎo)致電流過載引發(fā)不測(cè);燈具、線路安裝時(shí)為了美觀,隱蔽式鋪設(shè),隱藏在吊頂和裝飾墻內(nèi),散熱條件差,易發(fā)生故障,造成事故。最近幾年來,我國(guó)的一些大型公共建筑火災(zāi)如96年沈陽商業(yè)城、05年吉林遼源市中心醫(yī)院、05年廣東省汕頭市潮南區(qū)峽山鎮(zhèn)華南賓館 、11年烏魯木齊國(guó)貿(mào)大廈等火災(zāi)均屬此類。
2用火不慎,麻痹大意引發(fā)火災(zāi),消防安全意識(shí)淡薄。這是高層建筑物火災(zāi)最常見的原因。高層建筑物內(nèi)居民使用明火,如廚房和鍋爐用火會(huì)引起火災(zāi),一些可燃?xì)怏w泄漏遇明火會(huì)發(fā)生燃燒爆炸,也有兒童玩火引起火災(zāi),甚或是抽煙時(shí)的不慎,也可以引發(fā)火災(zāi)。
3違章操作引發(fā)火災(zāi),有些高層建筑物在維修建筑物和設(shè)備時(shí),進(jìn)行切割焊接,因操作不當(dāng),或違反操作規(guī)程而引發(fā)火災(zāi)事故。最典型的例子為11?15上海靜安區(qū)高層住宅大火,事故原因是由無證電焊工違章操作引起。
4缺乏防火常識(shí),我國(guó)消防知識(shí)普及率較低,極少進(jìn)行正規(guī)的逃生訓(xùn)練,與日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn),對(duì)火災(zāi)基本常識(shí)和滅火器材使用知識(shí)知之甚少,更談不上救災(zāi)滅火。
高層建筑物火災(zāi)的防范:
1嚴(yán)格按照高層建筑的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和撲救難度進(jìn)行分類。即一類和二類。性質(zhì)重要、火災(zāi)危險(xiǎn)性大、疏散和撲救難度大、建筑高度在50米以上的高層建筑劃為一類,其他為二類。
2用防火分區(qū)嚴(yán)格控制面積大小,防火分區(qū)是用較高耐火極限的墻和樓板等構(gòu)件劃分出的,能在一定時(shí)間內(nèi)阻止火勢(shì)蔓延的防火區(qū)域,對(duì)于高層建筑物來說防火分區(qū)的最大面積要嚴(yán)格:一類高層民用建筑物的每層每個(gè)防火分區(qū)最大允許面積為1000平方米,二類的高層建筑物為1500平方米,地下室為500平方米??刂谱畲竺娣e是為了有效的進(jìn)行防火分隔,在允許時(shí)間內(nèi)把火撲滅,確保人員疏散安全。事實(shí)證明,有曉的進(jìn)行防火分隔是阻止火災(zāi)迅速蔓延,保證人員生命安全的有效途徑。以美國(guó)芝加哥的John Hancock大廈為例,在這幢高300米的塔式建筑物中,上部樓層 的套間內(nèi),至少發(fā)生20次火災(zāi),但沒有一次火災(zāi)蔓延到套間以外,其主要原因,就是防火分隔設(shè)計(jì)得當(dāng),又有完備的防火安全設(shè)備。
3高層建筑的高度高、層數(shù)多、人員集中,垂直疏散距離長(zhǎng),人流密集,疏散困難。因此要求每個(gè)防火分區(qū)的疏散出口不能少于2個(gè),當(dāng)其中一個(gè)被煙火堵住時(shí),可利用另一處樓梯間或出口達(dá)到疏散目的。同時(shí)對(duì)房間出口至疏散口的距離加以限定,保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)人員的安全。
4從目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件為出發(fā)點(diǎn),強(qiáng)調(diào)設(shè)置以水為滅火劑的消防系統(tǒng)作為高層民用建筑最基本的滅火設(shè)備,包括消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)兩類。并根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性確定消防用水量以確保消防滅火系統(tǒng)的完善性。
5在防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和兩者合用前室設(shè)置防排煙設(shè)施,阻止煙氣進(jìn)入該部位或把進(jìn)入該部位的煙氣排出高層建筑外,從而保證人員安全疏散和撲救。
6設(shè)置消防備用電源,保證高層建筑的各種消防設(shè)備(如消防給水、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志、應(yīng)急廣播、電動(dòng)的防火門窗、卷簾、自動(dòng)滅火系統(tǒng))和消防控制室等仍能繼續(xù)運(yùn)行。
篇10
【關(guān)鍵詞】:超限,高層建筑,優(yōu)化,工程實(shí)例
中圖分類號(hào): TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 引言
在實(shí)際工程上,超限建筑并不是特定的指某一類建筑,而是對(duì)于建筑中某一部分或者某幾部分超過標(biāo)準(zhǔn)的限值的建筑的統(tǒng)稱。在高層建筑的建設(shè)過程中,影響建筑使用性能最重要的兩部分是建筑整體荷載的分布以及承重結(jié)構(gòu)對(duì)整體結(jié)構(gòu)載荷作用,因此,在超限高層建筑設(shè)計(jì)過程中要著重分析和計(jì)算建筑的各種荷載,以此為高層建筑設(shè)計(jì)提供合理的參數(shù)。
2 超限高層建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容分析
2.1 高層建筑超限的問題分析
高層建筑超限問題并不是單一的,因此,進(jìn)行建筑優(yōu)化之前的超限問題分析時(shí)必須的。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中,超限問題一般存在于:設(shè)計(jì)內(nèi)部過于復(fù)雜,導(dǎo)致使用空間較低;內(nèi)部結(jié)構(gòu)過大引起的烈度較大;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,由于計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確而導(dǎo)致其剪應(yīng)力等大小超過標(biāo)準(zhǔn)等。
2.2 高層建筑超限問題優(yōu)化設(shè)計(jì)分析
經(jīng)過對(duì)超限高層建筑的超限問題分析之后,最終會(huì)找到超限根源所在,針對(duì)超限問題的原因和對(duì)象進(jìn)行結(jié)構(gòu)以及功能的優(yōu)化是優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體工作。在設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程中,要遵循三方面的原則。首先,安全性的問題優(yōu)化最為重要;其次,盡可能的方便施工;第三,保證超限問題的完整解決。
2.3 高層建筑超限問題優(yōu)化設(shè)計(jì)的任務(wù)
通過超限問題的優(yōu)化設(shè)計(jì),無論在技術(shù)上還是施工上都要達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),具體來說,包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容。首先,提供整體優(yōu)化方案;其次,提供合理的整改參數(shù);第三,設(shè)計(jì)優(yōu)化符合標(biāo)準(zhǔn)。
3 超限高層建筑優(yōu)化工程實(shí)例分析
3.1 工程背景
杭州市某高高層建筑,計(jì)劃建筑面積100000m2,建筑由8層附樓與60層塔樓組成,其建筑平面圖如圖1所示。建筑地下二層作為地下倉(cāng)庫(kù)施工,按照規(guī)范要求,進(jìn)行嵌固構(gòu)造處理,使其作為上部的嵌固端,該結(jié)構(gòu)平面布置規(guī)則、對(duì)稱,豎向抗側(cè)力構(gòu)件上下連續(xù)貫通、無剛度突變。
圖1 建筑平面結(jié)構(gòu)
該工程在進(jìn)行地下部分以及附樓筏板基礎(chǔ)建成后由于工程抗震性以及剪力超標(biāo)等問題被迫停工,為了盡快的進(jìn)行恢復(fù)施工,需要對(duì)各方面的問題進(jìn)行優(yōu)化,消除超限問題。通過對(duì)實(shí)際工程的分析和考察,進(jìn)行了合理的規(guī)劃和超限優(yōu)化。
3.2整體工程設(shè)計(jì)改進(jìn)
通過對(duì)工程設(shè)計(jì)的分析和實(shí)際工程施工的考察,認(rèn)為必須對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行整體的改進(jìn)。
(1)減少框架柱數(shù)量,增大建筑空間
經(jīng)過分析,認(rèn)為八根框架柱對(duì)于整體建筑而言過多,占用過大面積。因此,優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)將框架柱減少到5根,其截面面積增加為1800mm×1800mm、1700mm×1700mm,并且上部各層柱分段減小,以滿足軸壓比的要求。同時(shí)為了保證建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,在在塔樓四角區(qū)設(shè)置“L”型桁架,內(nèi)部設(shè)置剪力墻核心筒,形成框撐-核心筒體系。
(2)減小核心筒內(nèi)墻墻體厚度
通過對(duì)心筒內(nèi)墻承受豎向載荷計(jì)算,將原始的800、400、350、250mm,優(yōu)化設(shè)計(jì)后改為400、250、200mm,同時(shí)將原設(shè)計(jì)中芯筒外墻厚度也減少100mm。通過這種優(yōu)化保證了建筑結(jié)構(gòu)的安全性,并且節(jié)省了大量的建筑空間,有效的改進(jìn)了設(shè)計(jì)。
3.3具體施工參數(shù)的確定
(1)基本參數(shù)的確定
本工程設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期確定為50年,使用年限100年,安全等級(jí)為一級(jí),地基設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。根據(jù)工程場(chǎng)地特點(diǎn),按照6度的烈度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震構(gòu)造建設(shè)。在原始設(shè)計(jì)中,對(duì)于風(fēng)壓的選取進(jìn)行了訂正,按照工程所處地區(qū)的實(shí)際情況,認(rèn)為其基本風(fēng)壓在0.45kN/m2,泵成地面粗糙為C類,按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001的規(guī)定,認(rèn)為實(shí)際的設(shè)計(jì)風(fēng)壓應(yīng)該為基本風(fēng)壓的1.2倍,所以按照0.54kN/m2取用。
(2)建筑結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)的確定
工程之所以沒有盡快的施工,建筑結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)的混亂是非常重要的原因,特別是對(duì)于一些重要結(jié)構(gòu),例如核心筒的厚度,框架柱的尺寸等。針對(duì)這些情況,給定了以下具體參數(shù)。
表1 核心筒剪應(yīng)力墻尺寸
表2框架柱截面尺寸
3.4 優(yōu)化結(jié)果分析
通過設(shè)計(jì)的改進(jìn)和優(yōu)化,控制和優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的整體抗震性,并且剪力墻的剪力大小由原來設(shè)計(jì)的超過標(biāo)準(zhǔn)30%,下降到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的75%,完全達(dá)到了施工要求,可以進(jìn)行施工。
參考文獻(xiàn)
熱門標(biāo)簽
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