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超高層建筑要求

時間:2023-06-26 16:23:58

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇超高層建筑要求,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

【關鍵詞】滅火 高層 建筑

一、超高層建筑定義、建筑材料及結構體系

建筑高度超過100米的高層建筑通常稱為超高層建筑。目前超高層建筑用于承受荷載的建筑材料主要有三種,分別為:鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼混凝土組合結構。

二、超高層建筑在防火設計上的特殊要求

在我國《高層建筑防火設計規范》有關內容中規定超高層建筑除執行高層建筑防火設計的有關規定外,對超高層建筑提出了特殊的防火設計要求,如:

(一)建筑高度超過100m的高層建筑,其應在電纜井、管道井每層樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔;

(二)建筑高度超過100m的公共建筑,應設置避難層(間),并應符合有關規定;

(三)建筑高度超過100m,且標準層建筑面積超過1000m2的公共建筑,宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設施,并應符合有關規定;

(四)當建筑高度超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時,應設增壓設施;

(五)建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房,除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外,均應設自動噴水滅火系統。

通過對規范的研究,可以了解到超高層建筑從內部人員的逃生疏散、火災范圍的控制、排煙、供水、固定滅火設施上均提出了具體和更為嚴格的要求。

北京、上海等地相繼發生高層建筑外墻火災后,國家對高層建筑外墻保溫材料的防火等級也提出了更高要求。

三、超高層建筑消防安全問題

超高層建筑在豎向的空間布置上得到了有效的延伸,從而使建筑業主對于建筑的內部空間進行合理的區域劃分與功能的布置。正是超高層建筑的功能分區較為復雜,因此,消防監審部門不能夠完全根據常規建筑的防火規范進行統一設計,需要針對不同功能分區采取必要的性能化設計。

四、超高層建筑火災發生危險性

第一,可燃物較多,因此發生的火災的負荷較大。超高層建筑的內部裝修使用的材料主要是大量的可燃物,并且還敷設了很多的電纜電線。如果發生火災,可燃物會產生毒害氣體與大量的濃煙,并且沿著建筑的電梯井與垃圾井等豎向的.

第二,用電量大結構功能復雜。超高層建筑用途很多,其使用功能也相對復雜,提供辦公、娛樂、餐飲、會議、商務、購物等功能為一體。并且,根據功能的需要,都會配置大量用電設備,因此其導致火災發生的可能性因素很大。

第三,設備的日常維護和管理落實不到位,存在安全隱患。在超高層建筑的產權較為復雜、人員的流動性較大、使用功能復雜等。因此超高層建筑的消防設施長時間的使用后耗損程度較大,有些建筑內部甚至沒有設計自動化的消防設施。

五. 超高層建筑消防設計

5.1消防設計的難點和目標

超高層建筑的高度一般超過100米,屬于綜合高層建筑,因此,消防設計難點主要體現在以下方面:

①消防撲救現場與撲救面難以確定。

②大型的地下停車庫的疏散通道和疏散口與鍋爐房的確定,以及柴油發電機房的位置。

③標準層的平面上的大空間的消防疏散設計。

④設計建筑避難層。

超高層建筑消防設計中,需要堅持:預防為主,防消結合“消防原則,并且完善超高層建筑消防自救能力,通過安全可靠消防防火措施,使建筑消防功能滿足實用、安全、經濟、技術先進要求。

5.2超高層建筑消防設計

①確定撲救現場與撲救面。根據超高層建筑的地理位置與周邊環境,設計出合理的地形改造,最大限度的滿足超高層建筑和城市道路之間的關系,從而實現項目建設合理性、經濟型與可執行性。

②設計避難層。避難層提供給人員避難的安全場所,因此消防設計較為嚴格。根據《高規》:建筑高度如果超過了100米,其應該設置避難層。設置避難層,從超高層建筑的第一層到第一個避難層或者是在兩個避難層間,但是不超過15層。其原因是火災發生階段聚集在建筑15層的避難人員是不允許經過樓梯進行疏散的,可以借助于室外登高云梯實現人員的疏散。所以,超高層建筑設計避難層,首先要考慮的是人員的安全疏散時間的控制,并且使室外消防登高車有效的施救高度,特別是第一個避難層需要充分的考慮消防裝備水平,在設置消防登高車最大限度的伸展高度范圍內。如果避難層每平米可以容納5個人,并且適當的設計空余空間,因此好需要設計機械防排煙系統。

③標準層的平面空間上的消防疏散設計。根據超高層建筑的使用功能,進行規范設計,包括疏散寬度、疏散樓梯等。例如:如果屬于綜合辦公區域,根據其使用功能,其內部的餐飲功能的消防難點是在第五層,如果按照消防疏散人員208個計算,疏散寬度應該設計為2.08米。如果會議層的消防難點是在第十一層,其疏散人員按照220計算,其疏散的寬度應該設計為2.2米。如果辦公功能的消防難點層是標準層,面積按照929平方米計算,疏散人員按照156計算,其疏散寬度需要設計為1.56米。并且在疏散樓梯的設計上一般要求至少兩部,每層都需要滿足消防疏散要求。

④借用大型的停車庫疏散口、鍋爐房和柴油發電機房的位置的確定。如果超高層建筑的用地面積受到外界因素的限制,需要在一定面積內設計停車庫,需要采用的是普通停車庫和機械停車庫相結合的設計方法。大型停車庫的車輛出入口由于條件限制不能設計三個時,根據高度差關系,需要在建筑負2層或者是負3層分別設計通往到響鈴的地下停車庫的車行通道,并且借助于相鄰的地下停車可地面出入口,從而實現了車庫對外的出入口數量要求。但是,為了避免對主體超高層建筑的影響,需要在其周圍場地設計景觀造型和地面樓梯等外部造型。

結束語:

超高層建筑消防設計不但涉及以上幾點,還包括建筑裝飾材料的設計等。超高層建筑的設計基點都應該遵循我國的設計規范,根據超高層建筑特點,立足于防火自救,并且主動性的預防火災發生,在裝飾與保溫材料上避免使用可燃性的建筑材料,嚴格把關施工。提高人民消防安全責任意識入手,保障人民群眾的生命與財產安全。

參考文獻:

[1] 曹勝開. 淺談超高層建筑消防設計――以重慶銀行大廈為例[J]. 重慶建筑. 2012(11-25).

第2篇

針對當前復雜高層與超高層建筑結構設計中存在的問題,闡述了建筑結構設計方案的選擇,包括結構方案的選擇和結構類型的選擇,并分析了建筑結構設計要點,以期為復雜高層與超高層建筑的建設提供一定的理論依據。

關鍵詞:

復雜高層建筑;超高層建筑;結構設計;結構類型

隨著我國市場經濟發展進程的不斷加快,復雜高層與超高層建筑工程的項目建設需求越來越大。然而,其建設設計過程的復雜程度也在不斷加深,尤其是結構設計。做好結構設計工作是保障建筑物使用安全性和經濟性的關鍵。對于復雜高層建筑或者是超高層建筑,要根據它們所承受的不同強度來開展抗震設防烈度的設計工作。

1建筑結構設計方案的選擇

1.1結構方案和結構類型的選擇在設計復雜高層與超高層建筑結構的過程中,結構方案選擇的合理性是決定其建設質量的關鍵。對于復雜高層與超高層建筑結構方案的選擇,如果沒有根據實際工程情況進行,就很容易導致建設后期中的調整。這就在一定程度上增加了復雜高層與超高層建筑結構的設計難度,從而為建筑設計單位帶來較大的修改工作量和經濟損失。因而,復雜高層與超高層建筑的設計單位在結構方案的選擇過程中,應充分結合相關的建筑結構專業知識,并將其應用到設計當中。對于結構類型的選擇,設計人員不僅要將工程建設地的巖土工程地質條件考慮在內,還要將抗震設防烈度的要求考慮在內。這樣才能降低工程建設企業復雜高層與超高層建筑工程的造價。由此可以看出,在選擇結構設計類型時,需要認真考慮工程的造價和施工的合理性。

1.2結構方案和結構類型的選擇要點結構方案和結構類型的選擇應注重復雜高層與超高層建筑的概念設計。由大量的設計實踐經驗得出,在復雜高層與超高層建筑的結構設計過程中,要盡可能地提升建筑結構的均勻性和規則性,保證建筑工程結構的傳力途徑直接而清晰,尤其是結構豎向和抗側力的傳力途徑。隨著建筑行業的快速發展和科學技術的不斷進步,如何實現可持續發展的建設目標已經成為研究人員重點關注的問題。

2建筑結構設計要點

2.1抗震設防烈度復雜高層與超高層建筑抗震設防烈度的設計是保證建筑物使用安全的重要設計內容。對于復雜高層與超高層建筑的結構設計要求,設計人員要根據其承受的不同強度來開展抗震設防烈度的設計工作。然而,由于建筑物高度是不同的,這就意味著在進行結構設計時,要依據實際工程情況進行有針對性的設計。一般情況下,復雜高層與超高層建筑高度均超過300m,那么在結構設計時,就不適合將其設計在抗震設防烈度為“八”的區域,而更適合設計在抗震設防烈度為“六”的區域。由此可以看出,在設計復雜高層與超高層建筑結構時,要綜合考慮抗震設防烈度的具體情況。這樣做,不僅可以有效減少建設誤差,還可以保障居民的生命財產安全。此外,提高復雜高層與超高層建筑結構設計中的抗震技術水平,能夠在一定程度上增強建筑物的經濟性和安全性。因此,設計人員應從細節出發,秉承“以人為本”的設計理念。只有這樣,才能有效保障人民群眾的生命財產安全。

2.2結構舒適度確保復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度是樹立“以人為本”重要結構設計理念的基礎。從結構設計的一般方法來說,復雜高層與超高層建筑的結構是相對柔軟的。因而,在進行結構設計的過程中,不僅要保證結構設計的安全性,更要滿足建筑物使用人群對舒適度的要求。這就意味著要對高層建筑的高鋼規程和混凝土規程作出明確的設計要求。這一過程是使高層建筑物的結構設計達到順風向和橫風向頂點的最大加速度的重要設計內容。結構舒適度分析是復雜高層與超高層建筑結構設計的重要組成部分。具體內容包括以下兩方面:①對混凝土結構的建筑來說,其設計的阻尼比最好取0.05;②對于鋼結構以及混合結構的建筑來說,其設計的阻尼比要根據工程項目的實際情況控制在0.01~0.02之間。此外,從復雜高層與超高層建筑的建設用途來看,公共建筑的水平振動指標限值與公寓類建筑的指標限制存在較大的差異,因此,設計人員要根據建筑使用功能的不同進行差異性設計,比如可以通過優化TMD技術或TLD技術來實現。這樣一來,就可以在復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度不合格的情況下,進一步提升建筑物的舒適度水平。

2.3施工過程可行性是對復雜高層與超高層建筑結構進行設計時必須要考慮的問題,否則,即使設計得再合理、先進技術應用得再多,也無法滿足實際建設要求。因此,設計人員在設計的過程中,要充分考慮鋼材的傳力效果以及復雜節點部位鋼筋的可靠性、施工建設的可操作性。這也是設計人員在對復雜高層與超高層建筑進行結構設計的過程中必將會涉及到的問題。要想解決型鋼與其混凝土梁柱節點處主筋相交的問題,可采用以下四種設計方法對其進行有針對性的設計:①將鋼筋與其表面的加勁板進行焊接處理;②將鋼筋繞過型鋼;③通過在鋼板上開洞的方式來穿鋼筋;④在型鋼與其混凝土梁柱節點表面焊接鋼筋、連接套筒。由于復雜高層與超高層建筑的建設要求越來越高,因此,可以采取一些特殊的施工工藝,這也是保證建筑結構穩定的有效措施。

3結束語

總而言之,復雜高層與超高層建筑的結構設計要點是將結構方案和結構類型、抗震設防烈度、結構舒適度以及施工的具體過程考慮在內,同時,還要將提高建筑構件的材料利用效率和結構設計的可行性作為設計重點。這是因為上述內容是提升復雜高層與超高層建筑質量的重要保障。由此可以看出,復雜高層與超高層建筑結構設計所有過程的實現都離不開設計人員對工程建設項目的全面了解。

參考文獻

[1]劉軍進,肖從真,王翠坤,等.復雜高層與超高層建筑結構設計要點[J].建筑結構,2011(11):34-40.

[2]黃鶴.復雜高層與超高層建筑結構設計要點探討[J].才智,2012(04):24-25.

第3篇

【關鍵詞】超高層建筑;施工;質量管理

中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A 文章編號:

隨著社會經濟的發展、城市化進程不斷加快、土地使用日益緊張,我國各城市一座座高層及超高層建筑如雨后春筍般的涌現出來。高層及超高層建筑是經濟發展的必然產物。實踐證明,高層及超高層建筑可以帶來明顯的社會經濟效益:首先,使人口集中,可利用建筑內部的豎向和橫向交通縮短部門之間的聯系距離,從而提高效率;其次,可以減少市政建設投資和縮短建筑工期;第三,能使大面積建筑的用地大幅度縮小,尤其是超高層建筑,其可以有效緩解土地資源緊缺的現狀。但是就超高層建筑施工現狀來看,其施工技術、建筑行業管理體制、從業人員素質等決定了超高層建筑的施工質量,并決定了最終的使用質量。現如今,超高層建筑的施工質量管理與控制已經成為社會探討以及學術界研究的熱門話題。

一、超高層建筑施工中出現的主要質量問題

超高層建筑主要是指層數在40層以上,且建筑高度達100米以上的建筑物。目前,我國一些人口密度較大,且經濟發展較為迅速的城市及地區都開始建設大量的超高層建筑來節省土地。例如,上海環球金融中心、臺北101大廈、深圳京基100等。然而,盡管超高層建筑能夠有效緩解土地使用緊張的問題,但此類建筑施工難度大也是不爭的事實。具體來說,當前我國超高層建筑施工出現的質量問題主要表現在以下幾個方面:

(一)工程地質勘察易出錯

超高層建筑對工程地質狀況的勘察要求較高,但是一些施工單位在施工過程中,依然將超高層建筑施工當作為一般建筑施工進行前期準備工作,也并未認真對工程所在地進行地質勘察,從而導致地基實際情況無法及時收集,底層構造也無法認真查清,例如墓穴、滑坡、軟土層、孔洞等,以至于在施工過程中導致地基不穩,使整個建筑物出現墻體開裂,最終出現坍塌現象。

(二)未加固好地基

作為建筑的基礎,地基處理的好壞直接影響著整個建筑的質量,尤其是超高層建筑,一旦對那些出現問題的地基未進行加固處理或處理不當(例如,濕陷性黃土、雜填土、軟土、溶巖、膨脹土、土洞等不均勻地基),均會導致重大質量事故的發生。

(三)設計環節過于馬虎

超高層建筑設計階段也是出現問題的一個主要環節,其不同于一般建筑,在設計要求,設計細節等方面都不同于一般建筑。例如,設計階段考慮不周全、結構不合理、建筑內力分析錯誤、沉降縫以及伸縮縫設置不當、荷載計算不合理等都有可能導致超高層建筑整體存在嚴重的隱患,一旦后續投入使用,極有可能為人們帶來許多安全隱患。

(四)建筑材料不合格

由于超高層建筑施工時間長、所需施工材料較多,如果在施工中對材料的采購以及后續管理不善,都會導致材料出現問題,一旦這些不合格的建筑材料運用到建筑墻體當中,勢必會給建筑帶來質量隱患。例如,水泥受潮結塊、混凝土配比錯誤、砂石級配不合理、有害物含量過多、預制構件斷面尺寸不準、鋼筋錯位、鋼筋漏放等,都必然會引起超高層建筑出現斷裂、垮塌問題。

(五)對自然條件不重視

由于超高層建筑施工工期較長,露天施工項目較多,因此,其受自然條件影響也較大,一旦遇到暴雨、高溫、低溫、雷電、大風、大霧等自然條件,勢必會給超高層建筑質量帶來許多負面影響。加之一些施工單位為了追趕工期或者對這些問題不重視,都會影響建筑物的質量。

二、超高層建筑施工出現質量問題的主要原因

超高層建筑施工由于工期長、施工難度大,因此在施工過程中時常會遇到工程質量問題,諸如上述所說的工程地質勘察、地基處理、工程設計、建筑材料

對自然條件把控等方面都是極易出現問題的環節,造成這些問題出現的具體原因主要表現在以下幾個方面:

(一)技術不能滿足超高層建筑的施工要求

現代建筑科技含量高,涉及面廣,安裝的質量技術要求越來越高。每一個專業既有自己的特定位置空間、技術要求,同時又必須滿足其他專業施工的時間順序和空間位置的合理需求。若超高層建筑管理人員在技術上未能充分全面考慮,特別是一些交叉部位的細節考慮不周,則極易產生問題。尤其當前超高層建筑在施工前,都會對建筑物整體做個性化設計,這樣就使得這些建筑都是一件特有的產品,每一道程序、每一個設備都有特定的要求,這就在客觀上增加了技術工作難度,增加了各專業之間出現矛盾。隨著經濟與科技的發展,人們對超高層建筑的要求越來越高,為了滿足人們的需求,市場上不斷更新技術、建筑材料,施工人員如果不能及時的合理利用新材料、不能及時學習、引進新技術,胡亂套用其他超高層建筑的施工方案,最終必然會導致嚴重的后果。

(二)組織管理中的漏洞

在現行管理體制下,施工單位分包現象普遍存在,分包單位在工作范圍的界定上不明確,責任劃分不嚴格。主觀上各分包單位在利益的驅使下,總希望相關單位承擔更多的工作,往往造成工序上的遺漏與偷工減料的情況時有發生。一旦施工出現問題后就相互推諉,拒絕承擔責任。此外,施工組織管理不健全,施工人員、管理人員的水平素質參差不齊,會給施工中各專業的協調工作帶來困難與不便,也是超高層建筑產生問題的重要原因。

(三)勞動力素質不高

首先是專業知識不夠硬。一些施工人員無證上崗;當市場上出現一種新工藝時,不按照指導方案施工;工人只負責埋頭干活,施工前不進行施工技術交底;管理人員現在年輕化、理論化、實際工作經驗少,在施工中解決問題往往帶有主觀意識。其次質量意識不強。由于勞動力需求量大,新進場工人的施工培訓教育并沒有真正落實,尤其這些施工人員中有相當一部分是農民工,其并沒有專業化的施工技能,對于施工質量的控制也沒有一個合理正確的主觀認識。這樣就使得勞動力低技能素質供給與超高層建筑施工隊伍高技能素質需求出現矛盾,從而導致許多質量問題的發生。

三、加強超高層建筑施工質量管理的具體措施

(一)加強技術控制

超高層建筑由于混凝土用量大,所以混泥土的強度控制對建筑的施工技術成功與否有很大影響。首先,選定合格的配合比。工程開工前,均要按設計要求配制不同強度等級的混凝土,并到法定試驗機構做級配試驗,待報告出來后,根據級配做配合比試驗,在實際施工時照此執行。為避免級配與現場施工過程中的不符,進行試驗試配調整和現場砂石實際含水率調整確定砂的配合比。其次,嚴格養護制度。對大體積澆筑量大的混凝土應有養護方案,從養護開始至養護結束應有專人負責,從主觀意識上要對養護有足夠的認識,同時也要加強養護期的督查。

(二)嚴格做好質量監控

由于超高層建筑施工工程量較大,需要多個施工單位共同協作完成。但他們之間存在著錯綜復雜的關系,所以必須建立保證體系,才能確保超高層建筑質量。首先,提高全體施工人員素質,在施工前加強對施工隊伍基本施工技能、安全防護等方面知識的培訓,在施工中也要針對出現的實際問題做相應的技術指導和施工培訓;其次,完善質量保證體系,做好工程質量檢測和驗收工作,及時評定,保證分項工程質量,建立完善的質量檔案。

(三)做好施工進度控制

首先施工方要嚴把設計關,只有站在宏觀的角度,才能把握好施工進度。設計方案大到樓層的整體高度,小到建筑內部的布局走線,要概括整個超高層建筑的工程量以及工序;其次,確定計劃工期。一般情況下,建設單位在招標時會提供標底工期。施工單位應參照該工期,并結合自己所能調配的最大資源,確定最終計劃工期;再次,實時監控進度,把握工程計劃的完成情況,避免趕工現象。應按照所編制的進度計劃對實際施工進行適時監控,不要把編制完的進度計劃束之高閣。每周總結工程進度,監控其是否與計劃有偏差,若工期滯后,尋找原因,落實趕工計劃。在每周監控的基礎上。每月、每季或者每年進行一次工程進度總結。

總結

總而言之,對超高層建筑的施工質量管理是貫穿于整個施工過程的全方位管理。建筑行業的各個經濟組織以及從業人員應嚴格把控超高層建筑施工中存在的主要質量問題,才能使這些建筑真正造福于人類。

參考文獻

[1]李其泉.超高層建筑施工的質量管理問題及控制[J].中國科技財富.2010(16).

[2]范先欽.超高層建筑施工質量管理問題及解決措施[J].經營與管理.2011(18).

[3]余柳珊,陳紹婷.超高層建筑施工質量管理存在的問題及其解決策略[J].企業科技與發展.2011(7).

第4篇

【關鍵詞】超高層建筑;建筑施工;現代化施工技術

城市建筑可用的土地資源逐漸減少,推動著當前建筑工程行業朝向高層建筑及超高層建筑方向上發展。通常意義上的超高層建筑是層數在四十層以上、高度高達百米的建筑物,該類超高層建筑的出現在很大程度上緩解著城市可用土資源減少壓力,顯著提升著城市可用土地資源的利用率。但因超高層建筑的高度較大、層數較多,給工程設計及施工技術的應用等提出較高的要求。

一、超高層建筑施工中的工程設計及施工技術

1.高層建筑施工對工程設計的要求

超高層建筑的工程設計對后期的施工建設具有較大的指導意義,而設計質量也直接影響著后期的施工建設質量。在高層建筑的工程設計中要遵循完整性的設計原則,確保設計內容及設計圖紙的完整性,防止設計圖紙不完善造成的建筑施工質量問題,以設計圖紙中內容的完整性,確保工程設計的各個細節均能在建筑施工中得到完美呈現。超高層建筑在工程設計中要保持系統性原則,將超高層建筑的各個分項項目之間存在的關系均在設計圖紙中充分體現,以便于施工建設要綜合建筑結構的復雜性,嚴格的按照施工圖紙及施工工序開展。超高層建筑在工程建筑中遵循協調性原則,施工過程中涉及到的工種及施工環節相對較多,需要確保各個工種、分項目及施工工序間的協調性。超高層建筑的工程設計要遵循專業性原則,設計工作由專業性的單位承擔,設計人員要具備足夠的資質,以設計缺陷的減少確保高層建筑工程的質量。

2.高層建筑施工對施工技術的要求

在施工技術的應用前要進行各個方面因素的綜合考量,組織開展施工組織規劃設計,對超高層建筑施工中涉及到的施工工序、人員、工種等開展協調管理,在施工之前進行設計圖紙的深入研究,細致的掌握設計圖紙中的每個細節,保證施工技術的合理應用;在建筑施工過程中進行施工技術的革新,以施工技術提升施工效率,并強化施工現場管理,避免施工新技術應用不當造成的施工質量及安全問題;考量超高層建筑的結構復雜性,嚴格落實工程施工前的測量,以精確的施工測量數據為施工建設提供準確的參考資料,來保障施工的精準度能夠達到工程設計的要求,采用精準的測量儀器進行完工部分的測量,減少施工誤差隨著建筑物高度的增加而擴大等。

二、現代化施工技術在超高層建筑施工中的應用

超高層建筑與傳統的建筑存在施工技術上的顯著差異,而施工技術的應用主要表現于這幾個方面,如工程投資金額大、建設周期長、資金壓力大;獨特的高層建筑效果及高度大,增加著建筑結構施工的難度;因上部承擔的荷載較重,使得基礎的埋深需要設置的更大,混凝土基礎底板及混凝土結構裂縫的控制技術要求較高;施工作業的空間相對狹小,施工時間及施工空間等給施工作業組織管理工作增加著難度;超高層建筑的施工作業多處在較為繁華的地段等,受到交通、場地及環境保護等因素的制約,施工過程中的平面布置面臨較大的阻礙,以上施工特點等給施工技術提出較高的要求。

1.混凝土裂縫控制技術

在超高層建筑的施工建設中,因建筑主體結構的復雜性,需要涉及到大量的鋼筋混凝土結構,這使得混凝土結構裂縫成為發生較為常見的現象。超高層建筑施工建設中會使用到大量的混凝土結構,水化熱反應現象更為嚴重,如果出現裂縫現象,將會給超高層建筑的建成使用埋下較大的安全隱患。常規狀態下,較小的混凝土裂縫對建筑的質量不會有過大的影響,但在超高層建筑中小的混凝裂縫可能在復雜的結構下擴大,給超高層建筑埋藏下非常大的安全隱患。

針對混凝土裂縫的控制技術相對較多,首先控制早強高類水泥的應用量,按照混凝土強度等級要求進行參料及混凝土外添加劑用量的合理設定,嚴格控制混凝土原材料制作中水泥的含量,從經濟的角度考量外添加劑的用量,并確保外添加劑對混凝土早期強度的影響值。其次要選用粒徑規格等符合要求的沙石,盡量選用粒徑稍大的沙石從而確保水機水泥用量的有效控制,以混凝土沁水及水化反應的降低,控制混凝土結構裂縫。然后是在施工過程中采用的施工工藝盡可能的減少過振及漏振現象的發生,適宜采用二次振搗及二次抹面施工工藝,使得混凝土結構中產生的水氣和氣泡等可以及時的排出結構體系中。最后在墻體的砌筑接近于梁底的時候,要預留出適宜的未堆砌高度,以便于在堆砌施工結束之后的十五天左右進行補砌,采用合理的分塊及分縫施工方式,加強混凝土結構的后期養護管理,控制混凝土結構裂縫的產生和已產生裂縫的擴大。

2.鋼結構施工技術

超高層建筑采用鋼結構框架能夠在建筑內部形成較大的空間,實現內部空間的合理優化布局,因此鋼結構在超高層建筑結構中具有非常廣泛的應用,但超高層建筑中鋼筋混凝土框架結構在設計及施工中如果存在某些被忽略的細節,極有可能給超高層建筑埋下較大的安全隱患,需要以鋼結構施工技術的嚴格落實進行控制。混凝土結構不同的強度等級是為了滿足柱軸壓比及柱截面的控制等要求,使得柱、梁等結構中要采用強度較高的混凝土結構,這給鋼結構提出較高的要求。

在超高層建筑的鋼結構中使用的較為普遍的鋼結構體有輕型鋼結構、重型鋼結構、空間跨度較大的鋼結構及混凝土組合鋼結構等。鋼結構的耐高溫穩定性相對較低,結構正常的穩定性維持在常溫至高溫250℃之間,當溫度超出300℃時鋼結構的強度會隨著溫度的增大而降低,在鋼結構的施工技術應用中,要重視防火圍護、緊急避難及防火涂料等配套性設施的設計及施工。超高層建筑中鋼結構施工技術的應用重點是大型塔吊的配合,大型塔吊的起重能力對鋼結構安裝效率及質量有較大的影響作用,鋼結構施工對吊裝機械的安裝及拆除、鋼結構吊裝、焊接及測控等也具有較為嚴格的技術標準。

3.混凝土的泵送技術

在超高層建筑的工程設計中普遍選用混凝土泵送技術,超高層建筑在施工過程中需要的混凝土的強度等級高、體積大,為確保混凝土澆筑效果的良好,需要有大量的混凝土泵機及布料機配合施工,對混凝土各個原料的配比也有嚴格要求。目前國內在超高等及高層建筑的施工建設中使用到的高泵程的混凝土普遍選用雙摻技術,也就是粉煤灰及化學外添加劑同時合理添加技術,這綜合反映出配比設計、泵管鋪設、泵送設備、混凝土外添加劑等施工技術在混凝土泵送中的綜合應用。混凝土泵送技術可實現混凝土直接泵送至高空混凝土澆筑點,顯著提升著超高層建筑施工作業的效率。

總結:

超高層建筑工程的發展與超高層建筑施工技術的發展之間存在著相互依存于相關促進的關系,有其是超高層建筑施工技術的發展更是彰顯著我國建筑行業現代化技術的發展現狀,但要想推動超高層建筑事業更為健康有序的發展,仍需建筑領域的專業人才進行施工技術及施工工藝的深入研究。

參考文獻:

[1]關雪伶,方志勇.淺析超高程建筑工程施工技術[J].科技創新與應用.2011(16)

[2]崔曉強,胡玉銀,吳欣之.超高層建筑鋼結構施工中的關鍵技術和措施[J].建筑機械化.2009(06)

[3]張新凱.基于超高層建筑工程施工技術的探討[J].企業導報.2011(16)

第5篇

【關鍵詞】超高層建筑;供配電;電線電纜;照明;防雷與接地;火災自動報警及控制系統

概述:

最近幾年,隨著經濟的發展和新技術、新材料的不斷應用,各地超高層建筑不斷涌現,超高層建筑一般都建設在城市的生活和經濟中心,由于超高層建筑的樓層多,建筑高度高,對供電的可靠性以及消防等的要求也與普通的高層建筑不同,設計的復雜性也增加了很多。本文將結合設計規范談談超高層電氣設計中的一點看法。

1、供配電系統

1.1 負荷等級

按現行的國家規范要求,超高層建筑中的消防用電設備如消防水泵、消防電梯、防排煙風機、消控中心、應急照明和疏散指示燈等和安防系統用電、電子信息設備機房用電均應按一級負荷中的特別重要負荷要求供電;客梯電力,排污水泵,電話機房和保安,航空障礙燈等用電設備均應按一級負荷的要求供電。

1.2 供電電源

超高層建筑的正常電源數量不應少于二個,且要求二個電源應為不同路由的電源線路,以保證一個電源發生故障時,另一個電源不致同時受到損壞。電源的電壓等級一般為10KV,當然負荷容量大的可以為35KV。超高層建筑應設柴油發電機作為應急電源或者備用電源,一般低于200米的超高層建筑宜采用低壓柴油發電機。

1.3變配電所的設置

變配電所應盡量靠近負荷中心,主變配電所宜設置在地下一層、首層或設置單獨的變配電所。根據《全國民用建筑工程設計技術措施電氣》,低壓線路的供電半徑一般不宜超過250 m, 當供電容量超過500 kW, 供電距離超過250m 時宜考慮增設變配電所。如果建筑高度超過200 m, 再加上50米平面距離, 建筑上部的供電半徑一般會超過250 m, 電壓降有可能超過規定值, 供電質量將下降, 電能損耗加大, 肯定會影響電梯等設備的運行。因此建筑高度超過200m 的超高層建筑,,宜設置分變配電所。分變配電所要結合避難層和技術層設置,考慮到防噪聲及位于負荷中心等因素,分變配電所一般位于頂層設備層,高、低壓配電柜出線方式宜為上進上出,考慮變壓器的垂直運輸通道以及設備對樓板荷重的影響,單臺變壓器的容量不宜超過630KVA。變壓器運輸可考慮通過貨梯井道吊裝。變配電所附近設置柴油發電機組,分變配電所附近考慮EPS或者容量不超過200KW柴油發電機。

1.4低壓配電系統

低壓配電系統采用三級配電方式,即總配電(變配電所)、區域配電(配電間)、終端配電。三級配電系統相互之間保護開關要求具有選擇性。低壓系統一般采用單母線分段+一段應急母線的形式,即二路市電為分段的母線供電,中間設聯絡開關,設置一段應急母線,為應急負荷及備用負荷供電。

2、電線電纜選擇

2.1在超高層建筑中消防設備線路選用礦物絕緣的防火電纜,避免因供電線路的損壞而影響消防設備的正常功能。對于一般的動力設備和普通照明回路,為防止火災時因電纜的絕緣及護套層的著火延燃而造成更大的人員和財產損失,在超高層建筑中應選用阻燃型的電纜和電線。

2.2連接用礦物絕緣防火電纜的配電箱的防護等級不宜低于IP55。

2.3超高層建筑高壓宜設置單獨的豎井,如與低壓電井共用,電井面積要加大。低壓電井內由于電纜數量較多,可分設普通橋架和應急橋架。

2.4超高層建筑物中的電纜豎井,宜按避難層上下錯位設置。

3、照明設計

3.1民用建筑電氣設計規范要求超高層必須設置航空障礙燈。其設置的原則是自頂部最高處開始,以屋面外側墻轉角處為第一圈,自上到下的水平及垂直間距均小于45米間隔設置。對標志燈的光效、頻閃配置要求是距地面60米以下為低光強紅色恒光燈,90~150米范圍內為中光強紅色恒光燈(亮度≥1600cd),150米以上為高光強白色同步頻閃燈(頻率為20次/分),建筑物超過100米以上部分還應相距最高點每隔30米再裝設一組中光強紅色恒光燈。

3.2應急照明的持續供電時間應滿足消防要求,超高層建筑的避難疏散區域的最小持續供電時間t≥60分鐘,消防工作區域的最小持續供電時間t≥180分鐘.

4、防雷與接地

4.1超高層建筑按不低于第二類防雷建筑物設防。一般采用法拉第籠式保護,屋面設置避雷帶結合避雷針的聯合保護方式。

4.2超高層建筑一般采用基礎聯合接地,接地電阻小于l Q。

4.3超高層建筑電子信息系統防雷擊電磁脈沖防護等級應采用三級浪涌保護。

5、火災自動報警及控制系統

5.1根據規范《火災自動報警系統設計規范》GB50016-98的有關要求,超高層建筑應按特級保護對象設置火災自動報警系統,保護對象分級為特級,除游泳池、溜冰場、衛生間外,均應設置火災自動報警系統。火災自動報警系統采用控制中心報警系統方式。

5.2超高層建筑的探測器應選用自帶地址碼的智能型,一般是平頂、層高小于6米的樓層平面,感煙探測器可以按R≤5.8米、感溫探測器可以按R≤3.6米在整體上合理布局,消除死角。

5.3超高層建筑除按國家規范的一類高層建筑標準設置消防廣播、手動報警按鈕、消防報警電話外,各避難層應設獨立的消防廣播,且能接收消防控制中心的有線和無線兩種廣播信號。

5.4超高層建筑各層的消防疏散樓梯口部和消防電梯前室內宜設置帶光閃爍的樓層火警指示燈。

5.5超高層建筑的各避難層與消防控制中心之間應設置獨立的有線和無線呼救通信。

5.6超高層建筑應設置防火剩余電流動作報警系統。

6、其他系統

6.1超高層建筑宜設置建筑設備管理系統,滿足不同區域的管理要求,已利于管理和節能。

6.2視頻監控系統宜采用專用有線傳輸方式,要考慮信號衰減及電壓降。

6.3綜合布線系統的電纜、光纜選用阻燃等級,低煙無鹵級別產品。

結束語:超高層建筑高度高,人員密集,對供電的可靠性以及消防等的要求必須安全可靠,對高低壓配電系統應能靈活控制,如過渡季節能根據負荷的變化適當減少變壓器的運行,以達到節能的目的。火災自動報警系統利用消防控制設備進行可靠的控制,滿足在不同的區域發生火災時都能準確啟動相應的消防設備,以便于人員疏散、逃生,減少損失。

參考文獻:

[1]《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98

[2]《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005年版)

第6篇

關鍵詞:超高層建筑物;設計;綠色策略

目前,綠色環保已成為各行各業發展的核心內容,建筑設計行業當然也不例外。尤其是在城市人口不斷增多的新時期,人們已經不再局限于傳統的城市面積擴大設計了,更多的是對城市立體空間進行研究,以此來增加城市容積率,由此引發了城市超高層建筑物建設。在這種時代背景下,我們有必要對超高層建筑物綠色設計分析,指出了綠色策略在超高層建筑設計工作中的必要性,并探討相關設計要點。

1 超高層建筑設計概述

21世紀,人類面臨資源危機和氣候變化的雙重挑戰,超高層建筑物在這兩大挑戰中占據關鍵地位,這也使得超高層建筑物綠色環保設計成為建筑設計工作的必然趨勢。基于這種社會發展背景,我們有必要對超高層建筑設計中的綠色策略進行分析。

1.1 超高層建筑綠色設計趨勢

在人類社會發展進程中,人類曾經做出了許多改造自然的活動,其中大部分社會活動都給生態環境造成了極大的破壞。一直到今天,環境問題已成為人類生存和發展中面臨的首要問題,保護環境也成為當今社會持續發展的指導性原則。綠色作為環保的代言詞,它在各行業發展中發揮著重要作用,建筑領域當然也不例外,綠色建筑、生態建筑等發展理念和方向早已不再陌生,成為當今建筑設計發展的關鍵方向。尤其是近年來,隨著超高層建筑物高度的增加和建筑物數量的增多,實施綠色環保設計勢在必行,也是建筑設計行業未來發展的關鍵方向。在這個時候,設計人員在進行建筑設計的時候要做到充分利用現有土地資源,加強生態環境設計,大力開發新能源、提高節能效益和水資源利用率。

1.2 超高層建筑設計綠色策略應用的必要性

近年來,節能、環保和低碳理念已成為當今市場發展的必然,也是市場需求推動下產生的一種特殊趨勢。高層建筑作為建筑業發展的必經之路,建設超高層建筑與普通高層建筑相比節能效果顯著、室內環境質量保障程度高、低碳效果突出等特征。由此可見,綠色超高層建筑無論從設計、施工還是運營方面都有著顯著效果,因此可以在發展中真正的達到綠色、生態、環保的發展要求。

2 超高層建筑設計綠色策略應用要點

就國外超高層建筑綠色環保設計分析,其最早出現于二十世紀六七十年代,當時這種綠色建筑主要應用在個人房屋設計中,政府和企業很少采用。直到二十世紀七十年代中期,綠色建筑逐漸發展為備受政府重視、關注的施工策略,并逐漸上升到國際層次。超高層建筑物作為特殊建筑結構形式,它的整體高度非常大,就我國的超高層建筑結構而言,大多建筑物的高度都超過了兩百米以上。這過大的高度使得建筑結構中需要注重建筑物層次感的設計標準,同時對其進行綠色設計中具有一定區別,這里我們可以從空間、頂部方面進行討論和研究。

2.1 空間組織設計

通常情況下,超高層建筑在現代化大都市發展中具有標志性意義,代表著整個城市發展水平和城市規模。因此在空間組織以及其外觀造型設計都需要高度重視,從內容、特征等不同方面重視起內容。為了更好的達到綠色、節能、環保的建筑節能要求,在超高層建筑外墻設計中盡可能的避免選擇玻璃幕墻,這主要是因為玻璃幕墻的采用大大提高城市光污染程度,同時該幕墻容易受到風力等自然因素的影響而產生其他質量問題。在超高層建筑施工建設中,裙房設計相當關鍵,雖然這類房屋對城市市容影響較小,但是它對街道的尺寸、人情化空間的創造意義非凡。一般來說,裙房外表通常都用來置放廣告牌等色彩鮮艷的標志,這給裙樓立面設計提出了新要求。

2.2 頂部設計

超高層建筑結構由于本身高度高的特征,因此其頂部設計可謂是構成城市天際線的重要因素,這就要求超高層建筑物設計中高度重視頂部設計,設計出能彰顯建筑風格、城市品位的產品。對于超高層建筑結構頂部設計而言,獨特的設計風格對整個建筑物形象來說有畫龍點睛的作用,并且使得建筑物在形形的建筑群中更好的區別于其他建筑物。如要使超高層建筑的頂部在白天透射出天空的湛藍,晚上成為燈塔,其頂部與主體立面形成退臺,這就需要通過增加高度來進行視覺修正。運用“隱蔽”的手法:采用高高的女兒墻,精巧的屋頂,半透明的建筑材料將頂部的功能用房隱藏起來。頂部條紋在材料、色彩上和中段相呼應。主樓的平面呈切邊三角形,為不等邊六角形,頂部則收縮為三角形,就象一顆璀燦的鉆石鑲嵌于屋頂,裝點著城市的天空。若在頂部不僅設置設備用房,而且再設置一個空中會所,集休閑、娛樂、餐飲于一體,即解決了隔熱、遮陽、改善室內微氣候以及節約資源等功能,又使人能感到前所未有的大氣之感,一覽眾山小的氣魄,望盡全市風景。

2.3 結構體系

超高層建筑的應用缺點主要表現在以下幾個方面:一,超高層建筑的樓層數量比普通建筑多得多,這樣一來,超高層建筑在運行時消耗的各類能源總量也會隨之增多,不利于生態環保;二,超高層建筑的室內環境相對較差,比如在建筑幕墻方面,現階段幾乎所有的超高層建筑都采用玻璃幕墻作建筑幕墻,這很容易造成光污染,降低建筑室內環境質量;三,超高層建筑抗震設計難度更大,設計不當會造成建筑抗震性能降低,一旦發生地震,建筑內部人員的逃生幾率會大大減小。

超高層建筑高聳挺拔,但對結構設計無疑是個不小的挑戰,地震作用是決定選擇其結構體系的關鍵。顯著提高工作和生活效率:超高層建筑將工作和生活設施適當集中,一般性工作和生活問題在建筑內部即可解決,極大地方便了人們工作和生活。根據超高層建筑結構的復雜程度和不規則性,確定結構抗震性能化設計的合理性能目標,采用彈性、彈塑性的方法進行分析,對結構不同部位采取不同的加強措施。人為控制結構在地震作用下的損傷順序和程度,達到合理的結構抗震設計。

2.4 建筑節能多元化

超高層建筑的能耗為一般建筑的數倍,這是個綜合性的課題。包括:新能源的開發和應用,選擇低能耗的設備,智能化的管理,有效利用自然資源和管理資源,使建筑和設備方面的壽命成本最小,減少污染并達到可持續發展。從建筑設計角度講,群體布局、單體設計、構造處理都是節能的關鍵。

結束語

總之,在現代城市的發展進程中,超高層建筑必將成為未來主要的城市建筑發展方向,為了減少建筑對自然生態環境的破壞,促進綠色城市建設的發展,在進行超高層建筑的設計中,必須要引入一定的綠色策略,通過對空間組織以及結構體系等方面實施環保節能的技術措施,加強建筑的節能多元化發展。使超高層建筑真正成為一個具有節能、環保、綠色品質、景觀特色以及實用價值的現代化城市建筑。

參考文獻

[1]王尚平.超高層建筑火災的危害性與防火疏散研究[J].科技創新導報,2009(3).

[2]王志強,李麗.超高層建筑施工質量問題探析[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010(12).

第7篇

【關鍵詞】超高層建筑 電氣設計 要點 技術

超高層建筑具有建筑規模大, 建筑高度高的特點, 這使其具有用電負荷大、輸配電距離長、變配電系統復雜、供電安全性要求高、雷擊風險大、若發生火災撲救困難、人員密集疏散時間長等特點。由于其對建筑安全性、可靠性的特殊要求, 給電氣設計帶來的變化是十分巨大的。

一、超高層建筑的電氣設計

1. 超高層建筑電氣設計特點

1.1超高層建筑規模大,建筑高度高,具有用電負荷大、輸配電距離長、變配電系統結構復雜、供電安全性要求高的電氣特點。

1.2超高層建筑內人員密集,疏散距離長,事故發生時人員疏散困難,因此,對防災用電設備及應急照明等的供電安全性、可靠性要求很高。另外,低壓配電線路的長度一般不宜超過250 m。當不能滿足供電半徑要求時,在超高層建筑的避難層應設置樓層變電所。

2.超高層建筑應急電源與備用電源

超高層建筑建筑規模大,建筑高度高,若發生火災撲救困難、人員密集、疏散時間長, 除設置可靠的市電電源以外,還應設置

柴油發電機組作為其應急電源。

超高層建筑的應急電源與備用電源設計時應注意以下幾個問題:

(1)超高層公共建筑的一級負荷別重要的負荷的負荷量較大, 正常電源斷電后要求持續供電時間長, 所以應配備柴油發電

機組作為其應急電源; 超高層公寓建筑的消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、生活水泵宜設自備電源供電, 自備電源宜采用柴油發電機組。

(2)超高層建筑的A 級電子信息系統機房應配置自備柴油發電機電源, 容量應包括不間斷電源系統、空調和制冷設備的基本容

量及應急照明和關系到生命安全等需要的負荷容量。

應急電源采用柴油發電機組時, 其電壓等級選擇應考慮如下因素:

(1)建筑物高度在100 ~ 300 m 時(除數據中心大樓外), 應采用低壓柴油發電機組;建筑物高度大于300 ~ 400 m 時, 需進行經濟技術比較后確定采用0. 4 kV 低壓柴油發電機組或10 kV 柴油發電機組; 建筑物高度大于400m 時, 宜選用10 kV 柴油發電機組。需要注意的是, 以上結論是基于低壓傳輸干線采用電力電纜+ 密集型母線槽組合的配電方式考慮的, 在相同電壓降的前提下, 還考慮了加大電纜截面或降低電纜載流量來加大傳輸距離。

(2)選用中壓柴油發電機組時, 中壓柴油發電機組的接地形式宜與市電系統一致; 當發電機中性點需接地時, 宜通過真空接觸器與接地電阻相連接,接地電阻應裝在接地電阻柜內。當有多臺中壓柴油發電機組并機運行時, 為減少中性導體產生的三次諧波環流, 可將其中一臺發電機的中性點接地。

3.超高層建筑配電方式

超高層低壓配電系統配電方式分為放射式和樹干式, 放射式配電系統的供電可靠性高, 超高層建筑中消防負荷及一級負荷別重要的負荷宜采用放射式方式供電; 樹干式供電時, 每根電纜干線配電層數不宜超過8 層; 各避難層的交直流電源, 應按避難層分別

供給, 并在末端互投; 配電干線應按避難層劃分供電區域, 同一干線不應同時帶兩個區域單元的用電負荷。

4.超高層建筑導體的選擇及敷設

超高層建筑導體選擇時應考慮建筑物的擾動, 雖然采用密集型母線槽作為供電載體, 可承載數千安的負荷電流, 但由于母線槽是剛性結構, 使用時應慎重。如在地震烈度較高的地區建設的超高層建筑宜采用電纜供電, 電纜在抗震方面的安全性遠高于密集型母線槽, 性價比也高于密集型母線槽。

超高層建筑的線纜選型, 應為阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線, 或無煙無鹵電力電纜、電線; 消防設備的配電干線和分支干線(應急照明和疏散指示標志除外) 應采用礦物絕緣電纜。火災自動報警系統的供電線路、消防聯動控制線路應采用耐火銅芯電線電纜; 報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等傳輸線路應采用阻燃或阻燃耐火電線電纜。

5.超高層建筑應急照明

超高層建筑的避難層(間) 疏散照明的地面平均水平照度值不應低于3 lx, 垂直疏散區域、避難走道不應低于5 lx。在北京市建設的超高層建筑還應采取加強措施, 疏散走道、疏散樓梯間和避難區內的地面最低應急照度值不應低于10 lx, 其他區域不應低于5 lx。建筑高度大于100 m 的民用建筑, 疏散照明的備用電源的連續供電時間不應小于1. 5 h。

值得注意的是: 超高層建筑中大型商業的備用照明應按一級負荷供電, 而大型商業的營業廳照明也需要按一級負荷供電, 所以備用照明不需單獨設置; 設置停機坪的超高層建筑, 應在停機坪四周設置應急照明。

6.超高層建筑航空障礙燈

應在建筑物的最高層構造物的最高部位裝設障礙標志燈, 當制高點的平面面積較大時, 除在最高端裝設外, 還應在其外側轉角的頂端分別設置。障礙標志燈的水平、垂直距離不宜大于45 m。建筑物的頂部高出其周圍地面45 m 以上, 必須在其中間層加設障礙燈, 中間層的距離必須不大于45 m 并盡可能相等,超高建筑物尤其要考慮中間層加設障礙燈。

設置停機坪的超高層建筑, 應在停機坪四周設置航空障礙燈。

二、超高層建筑防雷及接地

依據規范, 超高層建筑物應劃為第二類防雷建筑物, 由于超高層建筑物的用戶多為重要企業辦公或特級、一級金融機構、五星級酒店等, 根據電子信息系統的重要性、使用性質和價值角度考慮, 系統的雷電防護等級宜按A 級設計。

設計時應計算建筑物年預計雷擊次數、防雷裝置攔截效率, 超高層建筑各項雷擊風險指數均很高。由于超高層建筑的建筑高度均超過滾球半徑, 因此有側擊雷擊中建筑物中上層表面的幾率。具體實施應采用防直擊雷、側擊雷、閃電感應、電磁脈沖等措施, 并做好總等電位連接。此外強電機房、智能化電子信息機房接地宜采取接地干線方式, 各層強、弱電機房分別接至強、弱電豎井內的接地干線上; 當超高層屋頂設有直升機停機坪時, 不應在安全區內設避雷針, 設在安全區以外的避雷針上應裝設航空障礙標志燈。

三、超高層建筑防災設計

建筑高度大于100 m 的公共建筑, 應設置避難層(間)。第一個避難層(間) 的樓面至滅火救援場地地面的高度不應大于50 m, 兩個避難層(間) 之間的高度不宜大于50 m。各避難層的交直流電源, 應按避難層分別供給, 并在末端互投; 建筑物中的電纜豎井, 宜按避難層上下錯位設置。

超高層建筑, 除游泳池、溜冰場外, 均應設火災自動報警系統。各避難層內應設獨立的火災應急廣播系統, 應能接收消防控制中心的有線無線兩種播音信號; 各避難層與消防控制中心之間應設置獨立的有線和無線呼救通信; 除消防控制室內設置的控制器外,

每臺控制器直接控制的火災探測器、手動報警按鈕和模塊等設備不應跨越避難層; 各避難層應設置消防專線電話和應急廣播; 在避難層(間) 進入樓梯間的入口處和疏散樓梯通向避難層(間) 的出口處, 設置明顯的指示標志。

第8篇

關鍵詞:建筑工程; 鋼結構; 施工技術:現代技術

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:

引言:超高層建筑是隨著社會生產的發展和人們生活的需要而發展起來的,是商業化、工業化和城市化的結果。在土地資源十分寶貴的城市,尤其是我國人口眾多、居住面積少的情況下,修建適量的超高層建筑是發展的必然方向。本文介紹了國內外超高層建筑的發展過程,并列舉出目前世界排名靠前的超高層建筑,然后再簡要說明了超高層建筑的界定,我國超高層建筑的幾種施工方法后,結合工程實例討論了施工工藝。

1 超高層建筑的發展及特點

20 世紀是超高層建筑起步及發展的黃金時期,我國的超高層建筑雖然起步晚于國外發達國家,但其發展速度快于國外。此外,超高層建筑由單一的鋼筋混凝土結構向鋼筋混凝土、鋼結構以及鋼2 混凝土組合結構的多元化方向發展,從最初的框架結構向框架、框2 剪、剪力墻、框2 筒、筒體等結構形式演變,并且不斷向“高度更高、規模更大、地下室更深、結構更復雜、功能更齊全”方向邁進。1883年建成的芝加哥家庭保險大樓,地上11層,高55m,是世界上第1座按照現代鋼框架結構原理建造的高層建筑,是現代高層建筑的開端。我國高層建筑起源于20 世紀二三十年代的上海,1929 年建造的 14 層上海華懋公寓大樓,是我國最早的高層建筑。1985 年修建的深圳國貿大廈以高于150m 的高度帶動國內超高層建筑的快速發展。進入 90 年代后,我國的超高層建筑技術發展迅速,其特點是進一步向“高、深、大、復雜”方向發展。

2 超高層建筑的界定

對超高層建筑的定義,不同的國家有不同的標準。聯合國于1972年舉辦的國際高層建筑會議將超高層建筑定義為40 層以上或者高度超過100m的高層建筑;日本將15 層以上建筑定義為超高層建筑。我國對超高層建筑無明確的定義,但在國家現行建筑規范和行業標準中均有一定說明,可分別從建筑的房屋高度、不規則程度兩方面詳細界定超高層建筑。

2.1 從房屋高度界定超高層建筑

對于一般建筑,規范根據建筑物的高度等級、房屋類型、結構體系、抗震烈度的不同,從房屋高度方面明確了超高層建筑的最低房屋高度,即房屋高度超過一定數值的一般建筑屬于超高層建筑。

2.2 從不規則程度界定超高層建筑

界定超高層建筑時,除了以一般建筑的房屋高度為依據外,還應該考慮建筑的不規則程度,特別是不規則高層建筑,可能因其不規則程度而將其歸為超高層建筑范圍。通常,對于不規則的高層建筑,可以根據其不規則程度的大小來界定其是否屬于超高層建筑,而不規則程度的大小可以分別從“同時具有三項及其以上不規則”和“具有其中一項不規則”兩種情況進行區別。

3 我國超高層建筑的幾種施工方法

3.1 逆作法

逆作法的施工原理為:先沿建筑物地下室軸線或周圍修建地下連續墻或其它支護結構,同時在建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐;接著施工地面一層的梁、板、樓面結構,作為地下連續墻剛度很大的支撐;隨后逐層向下開挖土方并澆筑地下各層結構,直至底板封底;由于地面一層的樓面結構已完成,所以可以同時向上逐層進行地上結構的施工;如此地面上部結構和地下結構同時施工,直至工程結束。深圳地王大廈地下室的施工采用半逆作法,上海環球金融中心的裙房地下室建造采用逆作法。

3.2整體滑模法

超高層建筑施工中采用整體滑模法,有利于主體結構的整體性;可減少附著、運轉、管網敷設等工作;節省加設工具、模板裝置費用;減少高空交叉作業,有利于安全、文明施工;擴大了施工作業面,加快施工速度。武漢國際貿易中心大廈即采用液壓整體滑模法。

3.3 整體爬模法

超高層建筑的筒體結構,常用整體爬模法施工。先將配備整層高度的大模板經若干個千斤頂通過支架及橫梁整體平穩頂升到位后校正,再澆筑混凝土;待模板下口到達上層樓面標高后,然后進行水平結構的施工。上海環球金融中心和北京國貿二期的施工均采用整體爬模法。

3.4 鋼結構施工技術

采用鋼結構的超高層建筑,對鋼結構的吊裝、測控、焊接及吊裝機械安裝和拆除等技術均要求甚嚴。深圳地王大廈的主體結構為鋼結構,施工過程中綜合應用了鋼結構施工技術。

3.5 超高層建筑的混凝土泵送技術

超高層建筑的混凝土強度高,體量大,國內均為泵送混凝土。為保證澆筑工效,不僅要求泵送混凝土具有恰當的配合比,還必須使用相當數量的混凝土泵機和布料機。泵送流程為:現場布置混凝土泵機配備混凝土輸送直管和彎管固定輸送管泵送水泥漿或水泥砂漿泵送混凝土。泵送時應注意:每車混凝土出料前應高速攪拌1min左右,保證其均勻性;必須配足混凝土罐車,保證一個施工段的混凝土連續澆筑;泵送期間經常檢查混凝土的坍落度,保證泵送質量;高溫季節泵送時,輸送管須覆蓋遮陽并向泵管上噴灑冷水降溫;低溫季節泵送時,對混凝土泵進行擋風處理,用保溫材料包裹輸送管進行保溫。3.6 鋼 - 混凝土組合施工技術鋼- 混凝土結構很好地利用了高強度鋼與混凝土的各自特性,使構件截面減小,而結構整體強度提高,有鋼管混凝土、型鋼混凝土等多種形式。

4.工程實例

上海環球金融中心位于上海陸家嘴金融貿易區的上海環球金融中心,以其492m 的地面以上實體高度將成為世界著名超高層建筑。大樓地上101 層,地下 3 層,標準層高 412m,總建筑面積為377300m2。其施工技術、建筑質量均需達到世界先進水平。裙房地下室采用逆作法施工,混凝土核心筒結構采用爬模技術施工。

4.1爬模法技術

上海金融中心的塔樓核心筒采用液壓爬模施工,其液壓爬模架主要由附墻裝置、H 型鋼導軌、主承力架、架體系統、液壓升降系統、防傾防墜裝置、全鋼大模板、聚苯乙烯保溫面板等部分組成。

4.2 爬模爬升的開始階段核心筒墻體內側和外側爬模均在第2 層墻體混凝土施工完成后開始安裝,爬模安裝完成后,第3 層開始使用爬模用的全鋼大模板支模,3 層混凝土施工完成后,爬模進入正常爬升狀態。

4.3核心筒墻體變截面處的爬模爬升

當核心筒外側的爬模爬升到變截面處時,在變截面處的附墻桿上預先墊上與墻體截面變化厚度相同的鋼墊板,爬架仍然正常爬升,當爬架架體全部處于變截面墻體部位后安裝臨時支架,并使爬模重量傳到臨時支架,取下墊在附墻桿上的鋼墊板,將附墻桿重新安裝到墻體上,通過頂絲將架體移到正常位置并安全就位到附墻桿上,然后按正常程序進行爬升。

4.4全鋼大模板在鋼桁架處的處理

核心筒爬架上使用的是全鋼大模板,在爬模施工中,部分樓層存在的伸臂桁架、傳力桁架等突出鋼結構構件,會影響爬架的正常爬升。因此,全鋼大模板在桁架處局部做成門形開啟式模板,門形開啟式模板通過鉸鏈與大模板連接。當施工樓層沒有鋼桁架影響到爬架的正常爬升時,開啟式模板關閉,與大模板形成一個整體對墻體進行封模。當施工樓層有鋼桁架影響到爬架的正常爬升時,開啟式模板在爬架爬升過程中先開啟,爬升完成后,開啟式模板關閉,與大模板形成一個整體從而對墻體進行封模。此外,在全鋼大模板橫豎肋之間放置聚苯乙烯保溫板,保溫構件通過活動支腿與爬架進行連接,與爬架一起爬升,實現墻體保溫,以保證混凝土澆筑質量。

5 結論

近20年來,我國超高層建筑得到飛速發展,與國際水平的差距也越來越小。尤其是我國超高層建筑的現代施工技術,已逐步形成一系列的成熟工藝,并在海內外得到廣泛應用。高層鋼結構建筑在國外已有 110多年的歷史, 1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起, 到了二次世界大戰后由于地價的上漲和人口的迅速增長, 以及對高層及超高層建筑結構體系的研究日趨完善、計算技術的發展和施工技術水平的不斷提高, 使高層和超高層建筑迅猛發展。

參考文獻:

[1] 郝燕春.大型鋼網架安裝技術[J].山西建筑, 2007.

[2] 高層建筑混凝土結構技術規程.JGJ3- 2002.

第9篇

超高層建筑高度要求與結構類型和抗震烈度密不可分,超高層結構設計要進行兩種方法以上的抗震核算,并且進行抗震設防專項審查。世界超高層建筑有迪拜哈利法塔,高828m;廣州塔,高600m、上海環球金融中心,高492m等。超高層建筑因其超高的高度而具有不同于普通建筑和高層建筑的特點。首先,對于超高層建筑,傳統的磚、石等材料已難以適用,其結構類型也更具選擇多樣性,如鋼筋混凝土結構、全鋼結構和混合結構等。其次,超高層建筑的垂直交通與消防,由于其超高的高度,較依賴于垂直交通,同時也給消防增加了困難,這就要求超高層建筑的每一層都需設置靈敏的煙霧報警器、自動噴淋和適當的避難所。最后,超高層建筑通過對風作用效應、重力荷載作用效應、施工過程的影響、空間整體工作計算、結構整體內力與位移、抗震性能等設計計算分析,進而提高超高層的抗震性和安全性。

2超高層建筑結構抗側剛度設計與控制

為了提高超高層建筑的抗震性,其足夠的結構側向剛度必不可少。足夠的結構側向剛度不僅可以保障建筑物的安全性、抗震性,還可在一定程度上有效抵抗建筑結構構件的不利受力情況及極限承載力下的安全穩定性。設計超高層建筑的結構抗震側向剛度,應重點從其結構體系和剛度需求進行。

2.1結構設計。結構初步設計根據建筑高度和抗震烈度確定高度級別和防火級別。超高層結構設計首先滿足規范要求的高寬比限值和平面凹凸尺寸比值限值,其次控制扭轉不規則發生:在考慮偶然偏心影響的規定水平地震力作用下,扭轉位移比不大于1.4;最大層間位移角不大于規范限值的0.4倍時,扭轉位移比不大于1.6;混凝土結構扭轉周期比不大于0.9,混合結構及復雜結構扭轉周期比大于0.85。最后設計過程中嚴格控制偏心、樓板不連續、剛度突變、尺寸突變、承載力突變、剛度突變等現象。滿足結構設計規范的同時,還應考慮建筑師的設計意圖和功能需求,同時滿足設備專業設計要求。結構平面的規整程度直接影響著抗震設計的強弱,盡量采用筒體結構,以使得承受傾覆彎矩的結構構件呈現為軸壓狀態,且其中的豎向構件應最大程度的安置在建筑結構的外側。各豎向構件和連接構件的受力合理、傳力明確,降低剪力滯后效應,杜絕抗震薄弱層產生。

2.2結構側向剛度控制。超高層建筑的抗震性能設計主要與結構側向剛度的最大層間位移角和最小剪力限制相關。對于層間位移角限值,其是衡量建筑抗震性的剛度指標之一,地震作用應使得建筑主體結構具有基本的彈性,保證結構的豎向和水平構件的開裂不會過大。同時,因超高層建筑的底部樓層、伸臂加強層等特殊區域的彎曲變形難以起主導作用,所以應采取剪切層間位移或有害層間位移對其變形進行詳細的分析與判斷。對于最小地震剪力,其最重要的兩個影響因素是建筑結構的剛度和質量,當超高層建筑難以達到最小地震剪力要求時,設計人員應該結合具體情況適度的增加設計內力,提高其抗震能力和穩定性,然而,當不能滿足最小地震剪力時,還需通過重新設計或調整建筑結構的具體布置或提高剛度來提高建筑物在地震作用下的安全性,而非單純增高地震力的調整系數。

3超高層建筑的性能化抗震設計

超高層建筑的抗震性能設計,國內主要根據“三個水準,兩個階段”,即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。超高層建筑來說,其建筑工程復雜、高度極高、面積大、成本高,一旦受到地震損害,其損失程度會更高,因此,必須充分考慮各方理論、實際情況和專家意見,兼顧經濟、安全原則,定量化的展開超高層建筑的性能化抗震設計。同時,相關文件雖針對超高層建筑結構的性能化設計制定了較具體且系統的指導理念,涉及宏觀與微觀兩個層面。但是,由于結構構件會受到損壞,且損壞與整體形變情況的分析計算都需進行專業的彈塑性靜力或動力時程計算,而目前我國尚未形成相關的定量化的評價體系,因此,設計人員應在積極參考ATC-40和FEMA273/274等規范。此外,對于彎曲變形為主導的建筑結構,在大震作用后應尤其注重構件承載力的復核。

4超高層建筑多道設防抗震設計

除了上述注意事項外,針對超高層建筑進行抗震性設計時,還因注重設計多道的抗震防線。多道抗震防線是指一個由一些相對獨立的自成抗側力體系的部分共同組成的抗震結構系統,各部分相互協同、相互配合,一同工作。當遭遇地震時,若第一道防線的抗側移構件受到損害,其后的第二道和第三道防線的抗側力構件即會進行內力的重新調整和分布,以抵御余震,保護建筑物。目前,我國超高層建筑主要依靠內筒和外框的協同工作來達到提供抗側剛度的目的,包含兩種受力狀態:首先,建筑的內外結構通過樓板和伸臂析架來協調作用,進而使得外部結構承受了較多的傾覆彎矩和較少的剪力,而內筒則承受了較大的剪力和一些傾覆彎矩,廣州東塔就是此受力方式的典型;其次,以交叉網格筒或巨型支撐框架為代表的建筑外部結構,其十分強大,依靠樓板的面內剛度,外部結構即可同時承受較大的傾覆彎矩和剪力,如廣州西塔。

5結語

第10篇

關鍵詞:高層建筑;超高層建筑;結構分析;設計

在國外高層建筑物要比我國的高層建筑早很多,已經有一百多年的歷史,最早建成高層建筑物的國家是美國。隨著經濟的不斷發展,人口的不斷增加,二戰以后,世界對高層以及超高層建筑物的結構體系研究已經逐漸發展,結構設計水平逐漸提高,這使得高層與超高層建筑迅猛發展起來,并成為一個國家或者是城市的經濟發展標志,越來越多的超高層建筑出現在人們的生活中,并且層數也越來越高,在某種程度上來講,建筑物的層數比拼已經成了國家與國家的經濟發展水平比拼。起初在高層與超高層建筑中,使用的是鋼筋混凝土結構,但是事實證明鋼筋混凝土的自重較大,體積也比較大,使得高層與超高層的功能受到限制。但是隨著對高層與超高層建筑的結構設計,使用鋼結構進行建設避免了鋼筋混凝土結構的缺點,提高了高層與超高層建筑的使用功能,這是高層與超高層建筑中的一次跨越。目前,在我國的發達城市中超高層建筑越來越多,很多超高層建筑已經列入世界超高層建筑中的前茅,這是我國經濟與科技發展的體現。

一、高層與超高層建筑結構設計的特點

首先,重視建筑物結構的水平荷載,防止地震力以及風載對建筑物造成影響。高層建筑與超高層建筑的自重以及樓面的荷載所引起的彎矩及軸力僅僅與建筑物總高度的一次方成正比。而建筑物的水平荷載所產生的力矩與軸力相對較大,與建筑物高度的二次方成正比;另外,對于一定高度的建筑來講豎直方向的荷載時一個固定值,而水平方向的荷載,由于受到地震以及風荷載的作用,會隨著建筑物的結構特征的不同而發生較大的變化,可見水平方向的荷載作用力在結構設計中的重要性。

其次,重視建筑結構的軸向變形。在高層以及超高層建筑中,柱體會因為較大的豎向荷載而產生較大的軸向變形,此變形會嚴重影響到連續梁的彎矩大小,使得連續梁的中間支撐位置的負彎矩值變小,正彎矩值變大,兩端的支撐位置處的負彎矩值也隨之變大;建筑中預制的構件長度要根據軸向的變形值進行調整與制作,因此建筑結構發生較大的軸向變形時,下料的長度會受到嚴重的影響;另外,建筑結構發生軸向變形時還會對建筑構件的剪力以及側移值的大小造成影響,使其產生影響到建筑物整體安全的結果。

第三,失穩是結構設計中的主要控制目標。與多層建筑相比,高層與超高層建筑對側移的大小控制是尤為重要的,是建筑結構設計的關鍵之處。建筑物的高度越大,水平荷載作用下的結構側移值會越來越大,對此進行控制是尤為重要的,要將側移值控制在規定的安全范圍內。

最后,重視對建筑結構的抗震性能化設計。使高層及超高層建筑和多層建筑的結構提高關鍵部位的抗震能力、變形能力,因此當發生地震或者是風荷載作用時發生變形的情況會更多、更嚴重。要想提高高層及超高層建筑的變形能力,使其在塑性變形后能力不減,避免在地震中發生房屋倒塌的現象,必須在對建筑的結構進行設計時,注意對結構延性的設計,采取相應的措施來提高結構的延性,最終達到提高建筑結構質量的目的。

二、高層及超高層建筑的結構體系

隨著我國建筑業的不斷發展,建筑技術趨于成熟,數量也越來越多,為了便于建筑規范的執行,將建筑物分為A級與B級的高層建筑。通常情況下,A級建筑物只要按照現行的規定進行設計即可,但是對B級建筑物在結構體系的設計時,要求要更嚴格,下面對常用的結構體系進行闡述。

首先,有框架結構,框架結構高度局限較大,在高烈度地區做到規范限值時,構件的截面過大,影響使用且不經濟,也不滿足國家規范多道設防的理念,所以出現框架——剪力墻體系。框架剪力墻體系實現了多道設防的理念,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載力、剛度和延性,也能滿足使用的需求,只需在建筑物的適當位置設置一定比例的剪力墻,從而達到使結構在豎向和水平的布置具有合理的承載力和剛度,更合理的滿足規范的要求。使用靈活,一般用于對空間使用有要求的建筑,如辦公、車庫等公共建筑,在此結構中,兩個體系所扮演的角色各不相同的但又不可分開,剪力墻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載作用。框架剪力墻體系所呈現的位移形式為彎剪型。在水平方向承受的作用力,剪力墻與框架通過剛度較強的樓板和連續梁組成到一起,形成相互合作的結構體系。剪力墻在建筑結構中的設計優點很多,是結構整體的側向高度增大,水平方向的位移減小,框架所承受水平方向的剪力明顯減小,且豎向方向的內力分布也變得均勻。因此,框架剪力墻體系的建筑物的框架體系低于建筑物的能建高度。

其次,剪力墻體系。高層及超高層建筑物的受力結構是由剪力墻結構替代的,且全部由此替代為剪力墻體系。在此體系中,單片的剪力墻在建筑結構中承受了所有水平方面的作用力以及垂直方向的荷載作用力。由于剪力墻體系的結構為剛性,因此位移時出現的曲線形式為彎曲型。剪力墻體系的優點很多,具有較高的強度與剛度,延性良好,力的傳遞均勻,具有一定的整體性,此體系的建筑物坍塌現象少,被廣泛應用在高層及超高層建筑中,能建高度較大,大于框架剪力墻體系以及剪力墻體系。

第三,全剪力墻結構。此結構所承受的橫向荷載與豎向荷載都是剪力墻,沒有框架柱結構。此建筑結構適用于高層建筑中,并且選用此建筑結構建筑的樓層可以比框架剪力墻結構高。此結構的缺點在于成本造價高,內部的空間不可以進行任意的分割。在實際的工程建筑中,設計者首先要對框架剪力墻結構進行考慮,若此結構無法滿足建筑的要求,則選擇全剪力墻結構。

第四,避難層的設置。對于高層建筑以及超高層建筑來講,避難層的設置是非常必要的,因為一旦高層建筑以及超高層建筑發生火災時可以進行避難,因為避難層的空間大,通風好。通常情況下,當建筑物的高度達到一百米后,便要在建筑物內進行避難層的設置,以便于消防安全。避難層的設置位是有規定的,第一層與避難層的設置層數不能超過十五層;面積的設計要滿足人員的避難要求;要在避難層處設置消防電梯口;避難層要配備全套的消防設備等。

最后,筒體結構。筒體結構采用的筒體為抗側力構件,此建筑體系所包含的形式較多,如單筒體型式、筒中筒型式、筒體框架型式等。筒體體系包含了實、空腹體兩種類型,屬于空間式的受力構件。實腹筒屬于三維豎向的結構單體,由曲面或者是平面墻圍成。空腹筒則是由密排柱與開孔形式的鋼筋混凝土外墻構成或者是由密排柱與窗裙梁構成。筒體體系的剛度與強度都比較大,各個結構構件受力均勻且合理,抗震能力與抗風能力比較強,此體系通常用在超高層建筑中或者是跨度大、強度高的建筑中。

三、制作與安裝

首先,對測量工具以及鋼尺的量具進行統一。對高層建筑以及超高層建筑進行施工時,所涉及到的環節較多,如土建、機械設備的安裝、鋼結構等,對這些環節進行施工時,所應用到的測量工具以及鋼尺要進行統一,要按照國家的相關規定進行量具的選擇,使得各類測量按照統一標準進行,提高建筑物的整體質量。

其次,對軸線、地腳螺栓以及標高進行定位。對鋼柱的軸線進行定位時,要根據施工的場地面積進行選擇,對建筑物的內、外部進行軸線的控制。對工程高度為一百米的建筑要設置兩個控制樁,便于激光儀以及經緯儀的位置設置,位置的選擇要堅持以可視與通視為原則。

對鋼柱的長度以及大小進行設計時,要能夠滿足運輸與搬運,通常每節的層數設計在二層或者是三層,對每一節鋼柱進行安裝時,要堅決避免使用下一節鋼柱的地位軸線,必須使用由地面引入高空的軸線,這樣可以確保安裝的準確性,避免累計誤差的產生。

第三,鋼柱的制作與安裝。高層建筑及超高層建筑物的豎向結構的主要構件為鋼柱,對其進行加工時,要嚴格按照國家的規范標準進行,嚴格控制其制作與安裝的質量。

最后,框架梁的安裝與制作。高層建筑或者是超高層建筑的框架梁鋼型式通常采用H型的,對鋼結構與框架梁之間的連接使用剛性連接的形式,鋼柱是貫通的,因此要在框架梁的兩端進行加勁肋的橫向設置。

為確保框架梁與鋼柱安裝的質量,使其節點處的延性良好,提高連接的可靠性,使得建筑物的高度精準,在對建筑進行施工時,應該對框架梁的所在位置進行懸臂梁的設置,對懸臂梁與鋼柱進行連接時,焊接的剖口處要采用熔透焊縫,對腹板處采用的焊接形式為貼角焊縫。框架梁與鋼柱進行連接時,采用的焊接方式為襯板式的全熔透焊縫,對腹板使用強度較高的螺栓進行連接。

對腹板進行連接時,螺栓孔的位置選擇是非常重要的,要確保其精準度。進行制孔時,工藝分為模板制孔與多軸數控鉆孔兩種,模板制孔的精準性較低,后者的制孔精準度較高,因此在施工條件允許的情況下選擇后者進行制孔。采用模板進行制孔時,要確保模板的精度,這樣才可以使得螺栓的組裝滿足施工的安裝孔精度要求。若鉆孔的位置出現偏差,必須使用鉸刀進行孔的擴孔,堅決避免使用氣割進行擴孔處理,否則將會造成嚴重的工程質量事故。

四、樓蓋的設計

對于高層建筑以及超高層建筑來講,對樓蓋的平面剛度要求是非常嚴格的,是確保鋼柱與其它豎向構件保持協調變形的基礎。通常對樓板以及樓蓋進行選擇時,采用現澆混凝土形式或者是壓型鋼板,厚度要在一百五十毫米以上。目前,在使用鋼承混凝土形式進行樓板與樓蓋的設置時,忽略了其形式與梁柱的作用,因為其計算原理不清晰,計算繁瑣,從而按照平面形式進行設計,從而使得計算出的值無法滿足建筑安全的需求,因此采取此形式時,必須對其進行細致的計算。

結束語

綜上所述,高層以及超高層建筑的結構設計尤為重要,直接關系著建筑物的質量與使用功能,在進行結構設計時,要重視各個環節的設計,控制其質量,使得結構設計滿足建筑的整體要求。

參考文獻

[1]吳華君.論樓面裂縫產生原因及防治措施[J].建筑技術開發,2012(5).

[2]范小平.高層建筑結構概念設計中相關的幾個問題應用分析[J].福建建材,2009(8).

第11篇

1.1抗震設防烈度

對于超過100m以上的建筑物,在不同強度的抗震設防烈度下,對于建筑物的高度要求也是不盡相同的。一般情況下,抗震設防烈度在8度的區域不適宜建設300m以上的建筑物,超高層建筑適合建設在抗震設防烈度在6度的地區。

1.2結構方案

對于一個優秀的建筑設計師來說,在設計中首先就要考慮到建筑物的結構方案問題,尤其對于超高層建筑來說,如果結構方案選擇不當,將會引起整個方案的調整,因此,在設計單位進行建筑方案設計時,需要有結構專業參與到設計當中。

1.3結構類型

在超高層建筑結構類型的選擇上,我們不但要充分考慮到擬建方案所在地的巖土工程地質條件,同時要考慮到該區域的抗震度要求。另外,為了節約建筑成本,我們還需要充分考慮到在工程造價問題以及施工的合理性問題,同等條件下選擇造價較低的合理的結構類型。

2超高層建筑的結構設計

2.1風載荷

在超高層建筑的結構當中,由于建筑結構的第一自振周期與其所在地面卓越周期相差很大,隨著建筑物高度的不斷增加,風載荷的影響要遠遠大于地震對建筑物的影響,特別是對于一些比較柔的超高層建筑,風載荷是它結構設計中的控制因素。因此,我們有必要對風載荷進行專業地研究。一般情況下,我國規定風載荷的計算公式為Wk=βzμsμzW0,其中μz為風壓高度的變化系數。其中A類地面:μz=0.794Z0.24;B類地面:μz=0.479Z0.52;C類地面:μz=0.284Z0.40。在《建筑結構荷載規范》當中,對200m以上的超高層建筑也進行了相應的規范,其中就包括在對超高層建筑確定非圓形截面橫風向風振等效風荷載情況時,要求必須進行風洞試驗。它的主要目的在于通過試驗對建筑外形的空氣動力進行進一步優化,同時確定圍護結構以及主體結構的風載荷的標準值,對設計整體進行優化。3.2重力載荷對于超高層建筑,在設計時要考慮到重力載荷的傳力情況,實現合理的傳力途徑,因此在設計時對于重力載荷的途徑要盡可能地直接明了,同時要充分考慮到因建筑外圈框架和核心筒之間軸壓比之間的差異而造成的變形差對水平構件產生的影響。一般采用一些施工的處理方法連接框架與核心筒。

2.3混合結構的設計

在超高層的建筑當中,很多時候都會采用混合結構設計,混合結構分為3種,而在實際中常用的是圓鋼管或者是矩形鋼管的混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒的混合結構,以及型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒(內外框梁為鋼梁或型鋼混凝土梁)的混合結構兩種。每種結構類型在設計上對鋼材用量的需要也不盡相同。在設計中,要考慮到對型鋼、圓鋼管混凝土中柱鋼骨的含鋼量,嚴格按照技術規程的要求進行控制,同時,在鋼筋混凝土的核心筒要設置型鋼柱,這樣就可以確保型鋼混凝土、筒體延性相同,從而促使它們兩者之間的豎向變形減小。對于結構抗側剛度無法滿足變形需要的混合結構,我們采取相應措施進行彌補。比如,設置水平仲臂析架的加強層,或利用避難層或設備層在外框或外框筒周邊設置環狀析架。

3超高層建筑結構設計的關鍵點

3.1構造設計要合理

在對超高層建筑物進行設計時,必須保證構造的設計謹慎并合理,重點要注意對一些薄弱的部位進行加強,避免出現薄弱層,充分考慮到溫度應力對建筑物的影響以及建筑物的抗震能力,注意構件的延性以及鋼筋的錨固長度,在對平面和立面進行布置時要確保平整均勻。

3.2計算簡圖要合適

計算簡圖是對建筑物結構進行計算的基礎,它直接關系到超高層建筑的結構安全。為了保證結構的安全性,我們必須從計算簡圖抓起,慎重研究,合理選擇,對于存在于計算簡圖中的誤差,要保證其值控制在技術規程允許的范圍內。

3.3結構方案選擇要合理

建筑方案的合理性取決于結構方案是否合理,因此,在選擇結構方案時不但要充分考慮到經濟因素,還要充分考慮方案的結構形式和結構體系,同時能夠充分結合設計要求、材料、施工以及自然因素等來確定結構方案,確保結構方案的合理性。

3.4基礎方案選擇要合理

在進行基礎方案的設計中,設計師要考慮到載荷的分布情況,工程所在的自然因素、地質條件,施工方的施工條件,周圍建筑物對所設計建筑物造成的影響等各方面因素,以此來確保基礎方案的選擇既經濟又合理,達到最優效果。

4結語

第12篇

關鍵詞:超高層建筑;防火節能設計;循環利用;防火材料

隨著城市的發展、人口的急劇增長和城市用地之間的矛盾越發突出,這對城市的進一步發展提出了嚴峻的考驗,而另一方面,土木建筑技術的持續發展與施工工藝、建筑材料的不斷進步與更新,使得人類的建筑有了巨大發展。二者的碰撞之下,超超高層建筑逐漸大規模的出現在現代城市之中,在北京、上海、紐約、東京等城市的CBD區域,幾乎都是高樓林立。

憑借對土地的高效利用和更大的空間比,超高層建筑近年來得到了飛速的發展,但與之相伴隨的,卻是超超高層建筑問題的集中體現與爆發。超高層建筑一般超過60層,其極高的防火性能要求遠遠超越了普通建筑,這使得超高層建筑一旦發生險情,往往會造成嚴重的經濟損失和人員傷亡,而巨大的能源消耗也使得超高層建筑的運行不堪重負。上海11.15大火災震驚了世人,而日本、上海、紐約等正在策劃的新“摩天大樓”也都因為能源供給等問題一再延緩,綜上來看,超高層建筑的防火節能設計已經受到了學界的廣泛關注,關于這兩個問題,我們可以分別予以討論。

1 節能設計

由于能源的短缺和環境污染的嚴重,超高層建筑普遍在施工和使用等環節都十分重視節能和環保。一般來說,超高層建筑的節能設計包含了能源利用設計和結構設計這兩個方面,能源設計主要從能源獲取途徑的開發和加強能源循環利用這兩個方面考慮;而結構設計則主要從建筑的布局、新型材料的利用以及窗墻比等方面分析。

一方面盡量使用環保的材料,少產生建筑垃圾,廣泛使用新型的保溫隔熱材料,如新型門窗材料的使用可以大大提高超高層建筑的保溫隔熱效果,目前大力推廣的平開多腔室塑料門窗型材,采用三腔、四腔甚至五腔的設計,可以便于在腔室填充聚氨醋發泡材料,更可以利用反應型熱融膠與中空玻璃或低輻射玻璃(Low-E)配合使用,大大提升中空玻璃的保溫隔熱性能的發揮。根據業界的分析和預測,下一代平開多腔室塑料門窗型材可以實現節能60%,降噪50分貝以上,這些新材料的研發和使用都是超高層建筑節能設計的重要基礎。

另一方面,太陽能、風能、地熱能等清潔自然能源的大力開發,也是超高層建筑節能設計的趨勢,“安裝太陽能、地熱能等自然能源轉換設備,可以加強對自然能源的利用;同時,建筑自身還需要建立完善的能源循環系統,例如,洗澡、洗手、洗臉、洗菜等輕度污染的水可以通過建筑自身的凈化系統進行簡單進化,再作為沖廁所的水源[1]”,而夏日則可利用豐富的熱能為建筑進行簡單供熱,總之實現節能與環保以及能源的最大程度利用是超高層建筑的重要特征。

2 防火設計

超高層建筑的防火設計采用了與普通建筑完全不同的理念和思路,其核心思想是“小火能滅,大火可控、特大火結構不被破壞”,而這主要通過建筑物結構上和材料上的創新來實現。例如,新型超高建筑通常采用“空洞結構”,在建筑物中分段設置一定數量的大型空洞。以規劃中的新東京塔為例,新東京塔每隔150米便用鋼混結構作柱,形成大面積的空中花園,這些花園都儲備有大量水源,既可以美化環境,在發生火災時可以及時有效地自動滅火,這樣充分地解決了高出水壓不夠的問題。最重要的是,這些空中花園可以加強空氣的對流,從而大大降低超高層建筑的晃動感。

除了結構上的創新,防火材料的選用也是超高層建筑防火設計的重要方面,目前正在研發中的新型SCC自密實混凝土,其耐火極限較普通混凝土提高3―4倍,發生火災時,處于中心焰區的混凝土可以在12h內保持基本性能不便,對其內的鋼筋起到保護作用,從而使得鋼筋混凝土的主體結構保持穩定。而目前的新型防火涂料,采用脂氨酸混合物,可以對型鋼等鋼材起到良好的防火作用,使鋼結構保持穩定,杜絕了9•11事件中世貿大樓因為鋼材和鋼筋受熱熔斷從而引起建筑整體坍塌的悲劇再出出現。

在逃生方面,超高層建筑廣泛采用了防火閘門阻止火災的蔓延,同時每隔一定樓層設置避險艙,目前美國、日本等國研發的高層建組合火災避險艙可以經受烈焰3小時的灼燒,為被困人員的獲救贏得寶貴的時間。

超高層建筑的節能和防火設計是一個復雜的體系,只要我們積極總結傳統建筑的精華,同時從結構和材料等方面同時入手,相信超高層建筑的節能性和防火性可以取得質的飛躍。

參考文獻

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