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多层高层钢结构住宅建筑的优势与技术应用分析

多层高层钢结构住宅建筑的优势与技术应用分析
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多层高层钢结构住宅建筑的优势与技术应用分析

发表时间:2019-07-23T15:23:02.033Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:倪丽丽

[导读] 摘要:与传统的钢筋混凝土结构住房建构技术相比,多高层钢结构具有更好的抗震性、基础工程造价低、施工周期较短、质量易保证及可以灵活合理对建筑进行布局等一系列优点。

身份证号码:13018219821221XXXX

摘要:与传统的钢筋混凝土结构住房建构技术相比,多高层钢结构具有更好的抗震性、基础工程造价低、施工周期较短、质量易保证及可以灵活合理对建筑进行布局等一系列优点。多高层钢结构具有环保效能高、节能效果好及适合工厂化的需求等特征,是一种新兴的绿色环保型建筑技术。因此,受到越来越多的开发商、用户和建筑师的喜欢。钢结构住宅首先在欧美盛行,近几年来,日本、澳洲、美国等国家也在积极采用这种建筑技术。在我国,为了不断满足人民群众对住房的需求,必须推进住宅产业现代化。目前北京、上海、天津、等大城市已成为钢结构住宅示范试点工程。从长远的发展来看,钢结构住宅建筑在今后会得到迅速的发展。

关键词:多高层钢构;建筑技术;工程应用

引言

随着科学技术水平和人们生活水平的不断提高,人们对住宅的构建越来越注重。钢结构技术是近几年,建设部针对居民的需求,重点推广的一项先进的住房建造技术。我国目前民用住宅建筑中所使用的多层钢结构体系,是一种先进的技术水平含量高的绿色环保型的结构体系。文章主要首先概述了多层及高层住宅建筑钢结构体系相关知识;其次分析论述了这类建筑体系所具有的技术经济综合效益,以期更好的将这种新型的建筑技术运用于住房建造中。

1 多高层钢构技术的相关知识概述

1.1 适用范围

多高层钢构结构具有质地刚强、抗震性好、质量好等优势,是近年来被广泛使用的新型建构技术。但其使用具有一定的适用范围,对于不同楼层应使用不同的钢构技术。例如,对于3层及以下的低层住宅一般选取轻型钢框架结构体系;采用冷弯薄壁型钢密排柱结构体系;钢框架结构体系适用于4-6层楼层;7~12层中高层住宅应采用钢框架一支撑结构体系及钢框架一混凝土核芯筒结构体系;而对于更高的楼层如13―30层的高层住宅应采用钢框架一支撑结构体系。这样,就可以有针对性的将钢结构技术科学合理的运用于居民住宅建构中。

1.2 设计原则

在建筑中如果要想科学的将承重钢结构体系运用于建筑中,必须要针对钢结构固有的特点,坚持强节点弱构件、强柱弱梁的一般设计原则。在具体设计时,根据设计难度,一般来说难度较小的则应满足强柱弱梁的设计公式,而难度较大的则应满足轴压比原则。在框架主梁的材料选用上,优先选用热轧或高频焊接的H型钢;而框架柱子的材料,一般应选用焊接工字钢、方(箱形)钢管。在建造过程中,秉着节约资源、节省资金的原则,应降低造价,可以将空钢管内浇筑高强素混凝土,构建钢管混凝土框架柱框架柱。钢管混凝土柱巧妙的结合了钢柱与混凝土柱各自的优点,具有受力性能好、抗震性能和耐火性能高的优势。这种钢构结构中,大幅度提高框架中的每根单柱的轴向承载力,大幅减小钢柱截面尺寸。与传统的钢筋混泥土结构相比,可节省一半的用钢量,降低45%的工程造价。

2 多高层钢构技术的优势分析

与传统住宅建筑混凝土结构体系和砖混结构体系相比,多高层钢结构体系具有明显的技术、经济和社会综合效益。

2.1 较高的抗震性,更低的工程造价

与传统的钢筋混泥土结构相比,多高层钢构体系在刚才的选取上具有严格的要求,这就要求运用于多高层的钢构框架的材料必须具有较高的抗拉和抗剪强度。钢结构住宅通过选用这些质地高强的材料,因此可以充分发挥钢材的缩延性好、变形塑型能力强、抗震性能好的优势,减小了不所受的重力,从而可以减小住房粱和柱的截面尺寸,不仅大幅度节约了钢材的使用量,而且也降低了基础造价和运输安装费用,具有十分可观的经济效益。

2.2 外部造型美观,工期缩短

由于钢材具有质轻高强的特点,有利于构造大柱距、大开间的建筑空间,可以对室内进行灵活地分隔和布置,可以在很大程度上满足现代住宅建筑的使用功能要求,与传统的砖混结构或混凝土结构相比,钢结构体系可以提高15%一20%有效的使用面积。可以建造更多丰富多彩的建筑造型。钢构体系在构件安装上更加便捷,这样就可以缩短施工周期。当前,我国的钢结构住宅选用轻巧的构配件,提高了装配化的程度。在运输安装方面,较传统的混泥土结构而言,安装技术更加科学。采用钢结构可以扩大施工作业的面积,为施工现场提供较大空间。在进行梁柱吊装、钢框架安装、混凝土浇筑等施工过程中,可采用平行立体式的交叉作业,并且不需要支模,受气候的影响较小。因此,与传统的住宅建筑相比,可以缩短1/3以上的施工周期,这样就可以加快建筑企业的资金周转,提高投资效益。

2.3 质量易保证,易于改造

与混砖结构相比,钢结构体系所使用的钢材料构配件可直接在工厂进行加工制作,精度高,这种现场安装的方式,可以适用于标准化、系列化和工业化生产,具有较高的商品化,大幅度的降低成本,提高产品质量,将我国的住宅建筑技术转向集成化和产业化。这种钢结构具有易于改造,管线布置方便。钢结构在内部分割、接高、加固等工序的操作上更为灵活。这种孔洞与空腔相间的结构空间,便于管线布置、更换和修理。

2.4 节能环保性强

传统的钢筋混泥土和混砖结构中,会产生较多的环境和噪音污染。而多高层钢结构体系中,主要是将环保型绿色可回收或易降解的材料用于住宅建筑中,这样就可以减少在施工过程中所产生的环境和噪音污染。在建筑物面临拆除情况下,可全部回收利用所用的钢材,大幅度减少了建筑垃圾,对周围环境污染小,符合节约型的社会发展需求。因此,这种钢构型结构具有较强的节能环保优势,是对传统的钢筋混泥土结构的重大改革,符合居民对建筑物居住的高品质高质量要求。

3 结论

通过上述论述,钢结构住宅是一种新型的高技术的环保型绿色住宅建筑体系,与传统的钢筋混泥土结构相比,钢结构体系的住宅建筑具有质地好、抗震性好、基础造价低、适用性广、建筑布局灵活合理等优势,可以增加住房的有效使用面积、提高建筑使用功能,在节约能源、环保等方面具有明显的技术、经济和社会综合效益。当前,我国面临着人多房少的严峻形势,因此,必须采用新型的建构技术对住

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高层建筑施工技术中的技术要点分析 王洪飞

高层建筑施工技术中的技术要点分析王洪飞 发表时间:2017-11-01T20:14:56.050Z 来源:《基层建设》2017年第21期作者:王洪飞[导读] 摘要:建筑施工技术和质量控制有效性与否,直接决定着整个工程质量和进度能否达标,也是建筑工程项目管理中的重中之重。身份证号码:15040419840514xxxx内蒙古赤峰 024000 摘要:建筑施工技术和质量控制有效性与否,直接决定着整个工程质量和进度能否达标,也是建筑工程项目管理中的重中之重。在建筑工程项目中,必须做好施工各阶段的技术和质量控制工作,采取扎实有效的措施,在确保建筑工程质量的同时,提高企业的核心竞争力,实现企业经济效益的最大化。 关键词:高层建筑;施工技术 1 高层建筑工程施工技术的概述 1.1 高层建筑工程施工技术概念。高层建筑工程施工技术是一个比较宽泛的概念,其包括了建筑工程施工过程中应用到的所有施工技术。具体包括混凝土施工技术、深基坑支护技术等。这些技术在进行应用的过程中具有着明显的专业性,只针对特定的工程施工进行应用。因此在对技术进行掌握的过程中,工程施工人员应对具体的工程项目进行深入的了解,以此强化对技术的应用质量。 1.2建筑工程施工技术未来的发展方向。我国建筑行业要想对建筑工程施工质量进行有效的提升,就要在建筑工程施工的技术上下大工夫,通过新技术新方法的应用,对工程施工质量以及工程施工效率等进行保障。鉴于此,在今后工作的过程中建筑工程施工单位首先应在建筑工程内部营造出良好的技术氛围,鼓励工程施工人员对建筑工程施工技术存在的问题进行钻研与完善。同时,建筑工程施工单位还应组织工作人员进行专业素质上的提升,让工作人员具有很好的技术能力。 2高层建筑的施工技术要点 2.1 高层建筑的钻孔桩基技术基础是整个高层建筑中相当重要的环节,经过多年的探索与实践,钻孔桩基技术凭借其桩基承载力大、相邻干扰小、占地面积小等方面的优势逐渐脱颖而出,被广泛应用到高层建筑的基础施工中。从细节上来讲,钻孔桩的施工工程种类比较多,内容涵盖也比较广泛,包括数据测量、机械操作、混凝土灌注和钢筋加工等都在其囊括的范围之内,正因为如此,钻孔桩基受到的制约因素也相对比较多,一旦某一道工序出现差池,就会导致钻孔桩基的成桩达不到工程的设计强度和标准要求,出现钢筋笼上浮、孔底沉渣偏多、桩位偏差过大、夹泥、断桩、桩体混凝土离析等质量问题。并且钻孔桩基技术属于隐蔽工程,一旦出现问题,后期的补救工作开展难度很大,因此在施工过程中,必须加强施工准备,控制测量的准确性,抓好成孔、清孔、钢筋笼和混凝土灌注等环节,在保证每个环节质量控制的基础上,做好技术上的支持,保证钻孔灌注桩的施工质量。 2.2 高层建筑预制模板技术在高层建筑的工序中,标准层建筑占有很重要的比重,具有重复建设性。与此同时,竖向结构在高层建筑中的运用能够对建筑物的质量结构和进度工期起到一定的控制作用。高层建筑的竖向结构主要是核心简体、剪力墙、框架柱、框架梁,这些构件可以采用滑模法或爬模法施工。滑模法和爬模法有着很多的共同点,主要体现在以下几个方面:首先,是机械化程度比较高。在智能化时代来临的今天,机械化取代人力已经成为一种趋势,建筑行业自然也不例外。在整个施工过程中,模板只需要一次组装,然后通过机械进行提升,重复利用形成循环模式,这种方法在根本上节约了大量的劳动力,基本实现了机械化操作。其次,在结构方面具有整体性好的优势。在滑膜和爬膜的施工过程中,由于采用分层浇筑,且具有连续性,因此不易在个层间形成施工缝。最后就是施工速度比较快。模板组装一次性完成,减少了模板装拆等复杂繁琐的恭喜。 2.3 高层建筑泵送混凝土技术混凝土运输是高层建筑中比较棘手的部分,近年来泵送技术逐渐成熟起来。泵送混凝土是在泵的压力推动之下,沿着管道输送,在管道出口处进行混凝土的浇注。在中国,泵送技术起步比较晚,但发展相当迅速,普及率也逐年上升,技术达到了前所未有的水平。泵送混凝土对于强度和耐久性的要求相对比较高,混凝土在泵送过程中需要具有良好的流动性、阻力小、不离析、不易泌水、不堵塞管道等性质。为确保模板支撑系统均衡受载,保证支撑系统的整体稳定性,混凝土采用从中部开始,逐渐向两边扩展的方式进行浇筑。 2.4 高层建筑施工缝控制技术高层建筑楼板及大混凝土构件易产生裂缝,大多由于现代用于施工的混凝土强度普遍偏高,用量也很大,且多数建筑群带有地下车库,这也就导致了裂缝的产生。而往往施工缝的出现会给下一步的施工工作带来影响,严重的会导致整体结构安全系数下降,所以控制建筑裂缝尤为重要。首先在地质勘探和地基的设计方面下功夫,对于深基坑和土质较复杂的地基,要进行全面的探查,再软弱或含水量大的区域进行特殊处理加固,在进行下一步施工。设置沉降缝是防止产生施工裂缝的有效手段之一,符合标准的设置沉降缝可以使大体积混凝七构件自由沉降,沉降缝的宽度与长度应按照实际情况和规范进行合理系统的设计。在楼板钢筋的选择上应选择延性较好的,强度较低的一、二级钢筋,延性较低的三级钢筋和冷轧带肋钢筋不宜使用。在施工过程中,坍落度很大混凝土水分多,在春秋季节温度较低的时候,干缩性会变大,沉降也随之产生,导致建筑裂缝的出现,应该多加注意。支模板之前,应用水浸透,特别是温度较高的季节,防止稀释混凝土的水分,导致含水率降低。梁、柱、墙板的结合部应进行分层浇筑和振捣,保证结合部不会产生裂缝。在一些南方或者夏天温度较高的地区施工,干缩裂缝也是很容易出现的。在混凝土初期凝固之后,达到最终凝固之前进行抹压和拉平。之后的养护也是很关键的部分,早期的养护在表面覆盖草垫麻袋等,浇水保持湿度,减少收缩,使之不出现表面因为水分蒸发太快,发生收缩,而内部约束力还是很大,以致开裂的情况。对于大块体积的混凝土构件来说,更有必要采取相应的措施,现在普遍是通水排热,预留散热孔洞等方式,防止水化情况同时在多处出现。 3结语 随着现代经济的发展,我国的建筑技术也在不断地进步,高层建筑的技术也得到了提升,充分的展现了我国建筑技术整体水平的提升。高层建筑的施工是一个系统性的工程,任何一个施工的环节或者是技术都有可能对建筑物的最终质量造成一定的影响,安全也是工程顺利完成的一个重要因素。所以,想要保证高层建筑物的质量,就必须按照相关的要求施工,还要不断的创新技术,加强安全管理工作,进而推动城市的建设发展。参考文献:

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

高层建筑结构设计分析论文

关于高层建筑结构设计分析 摘要:随着社会经济的迅速发展,人民物质生活水平的不断提高,居住条件的不断改善,高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。 关键词:建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号: tu3文献标识码:a 文章编号: 一、高层建筑各专业设计的协调 高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程,涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节,参与高层建筑设计的工程师都深深体会到,对于每个专业单独而言是最完美的设计,但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工,建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分,高层建筑设计既是各个专业自我完善的过

对高层建筑施工技术的分析与思考

对高层建筑施工技术的分析与思考 摘要城市建设离不开建筑业的发展,随着经济的快速发展,对土地资源的需求 也越来越大,高层建筑具有层数多,高度大,结构类型多样的特性,可以很好的 满足人们的需求。本文首先阐述了高层建筑施工特点,然后重点分析了高层建筑 施工技术,最后提出了提高高层施工水平措施,以供参考。 关键词:高层建筑;施工;技术 一、高层建筑施工特点 (一)作业高度高,施工要求高 高空作业是高层建筑施工的最大特点,这同时也暗示其施工难度之大。高层 建筑结构较为复杂,主体建筑的高度很高,并且层数多,这也对施工提出很高要求。若施工团队专业水平不足,施工技术落后,这很容易造成误工、二次返工现象,进而造成施工企业人力物力的不必要浪费,不利于实现利益最大化。因此高 层作业时管理方必须对施工过程中的材料、制品、设备、人身安全等方面全面考虑,做好现场检查与防护工作,将隐患扼杀于萌芽。 (二)工程施工的基础埋置较深 高层建筑施工工程的一大突出特点是:深。这指的是其基础埋置,这样可以 大大保障高层建筑的整体稳定性,增加抗逆性及抗震性。值得注意的是高层建筑 的基础埋置一般都在地面五米以下,而且深度会随着建筑高度提高而增加,这部 分施工就是人们常说的深基坑施工。此项施工毫无疑问会遇到许多障碍,例如: 地基处理问题、事故预防、支护技术优化等等,这些和工程造价都有着很大联系。而且深基坑施工事故常发,严重情况下会延误各项工序的展开。因此优化深基坑 施工工艺是施工团队的努力方向。 (三)施工难度大、施工工期较长 高层建筑与一般建筑施工存在较大不同,主要体现在以下几个方面:第一高 层建筑安全施工较为复杂,其消防水源一般要用加压泵,而且灭火器要挑选合理 位置进行安放。第二安全施工管理更为复杂。高层建筑一般靠塔吊和双笼电梯来 运行,这些设备甚至24小事都在运转。高层建筑比一般建筑多一些弱光系统、 反光照明系统、航空障碍灯系统、避难层等等,这些方面要管理的东西复杂,并 且许多还涉及机电,这无疑为高层施工增加了更大难度。这样施工中需要经过冬季、雨季,自然条件会或多或少对施工工序产生影响。因此要想能够按时保质完 成需要企业强化集中管理,尽可能采用平行流水立体交叉等作业方式来来实现工 期的压缩。 (四)高层建筑施工设备简述 高层施工主要由两个阶段:基础施工阶段与主体结构施工阶段,这两个阶段 施工有较大差异,因此设备的选择存在很大不同。在进行基础施工时施工设备一 般有打桩机、强制混净土搅拌器、混凝土泵送机等等。主体结构施工一般要用到 塔吊、运输车辆、搅拌机等。主体施工更加注重材料运输效率。企业相关管理方 必须事先将这些设备准备完毕,对于一些不常用的大型机械设备可以向其它施工 企业进行租赁。值得注意的是,施工设备一般运行较为频繁,因此必须进行定期 保养,这就需要相关人员定期对各项设备的磨损情况进行记录,当发现问题时立 刻上报,保证各项工序的顺利进行。 二、对高层建筑施工技术的分析与思考

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

高层建筑案例分析.

高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来,人类就有脱离地面,接近苍穹的渴望,在当今社会,用地愈加紧张,技术也愈加成熟,各种各样的高层建筑拔地而起,高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题,更成为各个国家及城市的地标性建筑,成为所在地区的“名片”,在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展,因此,越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立,他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈,作为现代建筑技术的结晶,成为展示城市发展成就的有效手段。 高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用,而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代,尤其是近三十年以来,由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用,为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外,其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统,离不开计算机与电气化,因而它是二十世纪科学技术成就的体现。 目前,作为城市地标的高层建筑十分多见,担负着集办公、商业、居住等众多功能,它们大多是某一地区的综合体建筑,朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展,以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例,解析当今高层建筑的发展现状。 澳大利亚帕拉玛塔,是西悉尼的市中心,为悉尼地区内第二重镇,澳大利亚第三大经济区,是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起,被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔,成为了备受关

注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛,要建造一栋商业高楼, 突出节能高效的设计理念。对 此,urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层,集商业与办公为一体,是两个楼的结合体,楼的底部是融合在一起的,之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸,在其中间以连廊相接,创造了大量的公共平台,姿态呈现出一种生动的流动感,富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域,从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此,创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点, 在人流量如此集中地广场区域 地带,需要解决人车共行的交通 拥堵问题,尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。

浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策

浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策 发表时间:2016-05-25T10:16:41.620Z 来源:《工程建设标准化》2016年2月供稿作者:吴志星[导读] (山西平阳重工机械有限责任公司,山西,侯马,043003)众所周知,高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率,这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力。(山西平阳重工机械有限责任公司,山西,侯马,043003) 【摘要】在实行改革开放以后,随着时代的发展和科技的进步,我国的建筑业不仅与时俱进,楼层不断向高处扩展,而且在一定程度上取得了不小的成就,然而在高层建筑结构设计上各种问题频发,这也成为了一个亟待解决的问题。本文通过着重介绍高层建筑结构设计的原则、当前高层建筑结构设计中存在的问题和改进建筑结构设计中常见问题的对策,来强化和确保高层建筑结构设计的不断完善。 【关键词】高层建筑;结构设计;问题;对策 众所周知,高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率,这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力,但是,高层建筑的质量会受到多重因素的影响,一旦产生安全事故,必将对人们的生命和财产带来极大的影响,因此,对建筑的结构设计提出了更高的要求,只有高层建筑的结构设计科学合理,其质量才能有保障,才会有利于社会和谐稳定发展。 一、高层建筑结构的设计原则 1、选择合理的结构方案 只有结构方案经济合理,才能让一个建筑设计合理,可行性强的结构形式和传力简捷、受力明确的结构体系也会促进一个良好设计的形成。因此在进行结构设计时应当具体分析建筑所处的地理环境、材料和设计的需求及施工条件等,充分考虑高层建筑自身的特点,根据实际情况来选择一个合理的结构方案。 2、选择合适的基础方案 在设计过程中要注意最大程度地发挥地基的潜力,在基础设计时要形成详尽的地质勘察报告,如果缺少报告,必须进行现场勘查来制定设计方案,要先通过综合分析工程的地质地貌、施工条件、上部结构类型、相邻建筑物的影响及荷载分布等因素的考虑再进行基础设计,只有这样,才能设计出经济合理的基础方案。 3、进行正确的分析计算 随着科技的发展,计算机技术在结构设计方面已得到广泛应用,种类繁多的计算软件都存在不同程度的缺陷,因此在结构设计的计算过程中会出现不精确的情况,这就要求设计师在使用软件过程中细致认真,对产生的结果认真分析和校对,作出合理判断。 二、当前高层建筑结构设计中存在的问题 1、结构体系选用不科学 由于我国所处地球的板块较为活跃,因此地震频发,对与这些地震多的地区建设高层建筑就应当选用抗震性强的结构体系和建筑材料,一些发达国家通常是使用的钢结构,而我国大多使用的钢筋混凝土结构或者混合结构,但钢框架的刚度较小,钢结构会产生一定程度的负担,也不会起到较好的效果,钢筋混凝土很容易产生弯曲变形而导致侧移,因此在进行结构设计时必须注意使用加强层把侧移量降低或者加大混凝土制土桶刚度。 2、高层建筑普遍超高 高层建筑对抗震能力的要求较高,因此国家严格规定了建筑物的高度,但是实际需求的不断改变使得建筑的高度不断发生改变,因此国家又对A级高度和B级高度进行新的规定和细致划分。即使如此,一些设计师在进行结构设计时往往会忽视高度的问题,对于一些不适合建设高层建筑的地段或条件也会出现为了追求利益的最大化而违反相关规定进行施工,这种情况对整个建筑的成本预计和建设进度都会造成诸多不良影响。 3、结构设计的刚度问题 楼层竖向结构的规则性与平面刚度问题是高层建筑结构设计过程中一个经常遇到的问题,由于在高层建筑的设计过程中每位设计师都有自己的想法和设计理念,因此在设计时就会产生差异,导致结构设计产生矛盾和分歧,在建筑施工过程中很容易出现一味追求独特新颖的外观而忽视抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震的影响。 4、材料配备和资源配置不科学 高层建筑的结构特点非常明显,其结构设计的复杂性是由其功能的复杂性决定的,传统的建筑选材多为可燃性材料,这种材料很可能增加高层建筑火灾发生的可能性,对于建筑施工过程中劳动力等资源的配置如果未能提前进行预计和计算,还会对后期的施工造成一定的难度,对于其引发的一系列突发状况也很难及时处理和解决,造成施工进度无法按期完成。 三、改进建筑结构设计中常见问题的对策 1、选用科学的结构体系 受自然灾害的影响,人们对建筑的稳定性能要求逐渐提高,对高层建筑的要求越来越严格,由于高层建筑限制性较大,因此必须对高层建筑结构设计中选用的结构体系进行严格限制,以免在后期的项目施工的设计阶段发生不必要的变动,对计算简图也要慎重选择和使用,根据建筑物的影响因素和自身特点来选用一套科学合理的的结构体系。 2、注重建筑的设计高度 设计师在进行高层建筑的结构设计过程中,要明确意识到有关的高度规范,严格审查设计图纸,确保结构设计与相关的要求和规范相符合,对于建筑施工过程中出现的问题要及时调集有关专家加以具体分析,对高层建筑重新进行设计和评估,以免对建筑的施工进度和质量产生不良影响。国家相关部门也应当加大对高层建筑的审查力度,对不合乎规范的行为进行严加处理,确保高层建筑结构的稳定性和安全性。 3、选择合理的刚度设计

高层建筑案例分析

高层建筑案例分析

高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来,人类就有脱离地面,接近苍穹的渴望,在当今社会,用地愈加紧张,技术也愈加成熟,各种各样的高层建筑拔地而起,高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题,更成为各个国家及城市的地标性建筑,成为所在地区的“名片”,在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展,因此,越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立,他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈,作为现代建筑技术的结晶,成为展示城市发展成就的有效手段。 高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用,而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代,尤其是近三十年以来,由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用,为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外,其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统,离不开计算机与电气化,因而它是二十世纪科学技术成就的体现。 目前,作为城市地标的高层建筑十分多见,担负着集办公、商业、居住等众多功能,它们大多是某一地区的综合体建筑,朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展,以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例,解析当今高层建筑的发展现状。 澳大利亚帕拉玛塔,是西悉尼的市中心,为悉尼地区内第二重镇,澳大利亚第三大经济区,是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起,被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔,成为了备受关

注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛,要建造一栋商业高楼, 突出节能高效的设计理念。对 此,urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层,集商业与办公为一体,是两个楼的结合体,楼的底部是融合在一起的,之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸,在其中间以连廊相接,创造了大量的公共平台,姿态呈现出一种生动的流动感,富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域,从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此,创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点, 在人流量如此集中地广场区域 地带,需要解决人车共行的交通 拥堵问题,尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。

浅析高层建筑结构设计与发展趋势

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/dd3005821.html, 浅析高层建筑结构设计与发展趋势 作者:周可幸 来源:《城市建设理论研究》2013年第07期 摘要:随着建筑高度的增加,高层建筑的技术问题、建筑艺术问题、投资经济问题以及社会效益问题、环境问题等逐渐变得复杂、严峻,高层建筑的发展及对结构设计产生了很大的影响。在探讨了高层建筑结构体系类型及其优缺点的基础上,预测了高层建筑结构分析的新理论新方法及其结构设计发展的新趋势。 关键词:高层建筑;结构设计;发展趋势 中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A文章编号: 引言: 住宅是人们适应自然、改造自然的产物,也是人们为了满足家庭生活的需要所构筑的空间环境,并且随着人类社会的发展而不断演变。随着改革开放的推动,我国的综合国力也在不断提高,其中房地产业的迅猛发展,让建筑业成为社会支柱产业之一。在现代社会中,因为经济的蓬勃发展,另外还有土地资源宝贵,所以高层建筑便像雨后春笋般迅速剧增,并不断壮大。这也就要求设计领域中的队伍要不断提升,以来应对现在的发展所需。 1.建筑结构的布置原则与要求 1.1 结构平面布置 结构平面形状宜简单、规则、对称,尽量使质心和刚心重合。偏心大的结构扭转效应大, 会加大端部构件的位移,导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算刚心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和 质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。 高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。 1.2 结构立体布置 结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。 规则,主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。

浅析高层建筑结构设计要点

浅析高层建筑结构设计要点 随着时代的发展以及科技的进步,国内最近几年的高层楼宇建筑业持续前进,并且对高层楼宇施工构造策划品质要求也日益提升。高层楼宇是国内建筑业的前进方向,高层楼宇构造策划品质对国内的施工建筑业的永续前进有着关键的影响。文章从高层楼宇构造策划的规则着手,对高层楼宇构造策划的特征开展具体的讲述,从而提出高层楼宇施工构造策划中要留意的问题,同时对高层楼宇构造策划中的这些情况展开总结。 标签:高层建筑;结构设计;要点 最近几年,国内大中规模的城市建筑用地日益减少,为了科学有效的处理建筑用地紧缺的状况,更大程度的使用土地资源,高层楼宇应运而生,同时高层楼宇有着全面的进步。但是也出现了问题,就是对高层楼宇构造策划品质的要求更加严厉,怎么样才能够完善高层楼宇构造策划的策划重点呢? 1 高层建筑结构设计方面的设计原则 1.1 选取适宜的设计简图 设计简图一定要确保有相关的高层楼宇结构技术,并且有对高层楼宇构造的设计方式,设计简图如果选取的不适合甚至对高层楼宇构造的安全产生不良影响,所以保证高层建筑构造稳定的关键是选取适宜的设计简图。还要留意的是设计简图存在错误是很正常的,不过差错一定要在高层施工构造策划准许的范畴内。 1.2 选取科学实用的构造方法 科学的高层楼宇策划一定凭借经济实用的构造方法,也就是说在高层楼宇构造策划中要选取实际可行的构造系统以及构造方式。针对构造系统,在同一个构造单位中最好不要使用不一样的构造系统结合在一起运用,构造系统一定要简单便利,受力确定。在对高层楼宇构造策划程序中,要全面的对各种会存在影响的要素进行解析,和有关部门商定,之后敲定详细的最科学的高层楼宇构造策划方案。 1.3 准确解析、核实设计结果 在高层楼宇构造策划程序中大多使用电脑,不过因为现在市场中存在的电脑软件类型繁多,不一样的电脑程序设计的结果也是不一样的,因此这就需要高层楼宇构造设计工作者要全面熟悉电脑的程序所适合使用的范畴,避免在借助电脑设计的过程中,因为程序自身的不足,软件中的设计方式不适合构造的实际设计状况因为电脑程序对项目施工构造策划产生不良影响。还有,要避免电脑协助设计构造策划中操作者的失误,在输入资料时一定要严谨仔细,并且操作者在后续

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