高层建筑发展范文篇1
关键词:高层建筑;施工技术;钢结构;框架结构施工
高层建筑是产生城市化、工业化和科技发展的必然要求。城市工业和商业的发展,人口的猛增,建设用地的紧张,促使建筑物向高空和地下发展。高层建筑的特点是层数多,高度大,结构类型多样,体型复杂,施工难度大,施工工艺技术要求高,材料用量多,施工工期长,专业性强,工序多,交叉作业多,结构自重大,受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大的不同,对结构的安全度要求特别高,对工程结构的施工质量提出了更高的要求。科学技术的进步,建筑结构理论的创新,以及新材料、新设备、新工艺、新方法的大量涌现,推动了高层建筑的发展。
一、高层建筑基础工程
在高层建筑施工中,基础工程施工在工期、造价和劳动消耗方面都占有很大的比重,因此在高层建筑基础工程施工中,结合我国具体情况积极采用新的工艺、新设备,对加快工程施工进度、降低工程造价和缩短工程施工工期具有重要的作用。
1.1超流态混凝土灌注桩
超流态混凝土灌注桩在施工工艺方面具有较大的优越性。其工艺原理是:先用螺旋钻机钻孔至预定深度,通过钻杆芯管利用特殊钻头向孔内自下而上压力灌注超流态混凝土,使混凝土面升至地下水位或无坍孔危险的位置处,提出全部钻杆后,向孔内沉放钢筋笼至设计标高,最后补足混凝土成桩。该法连续一次成桩,具有无振动、无噪音、无污染的优点,能在流砂、卵石、地下水位高易塌孔等复杂地质条件下顺利成桩,而且具有一定压力超流态混凝土的渗透扩散,解决了断桩、缩颈、桩间虚土等问题及局部膨胀扩经现象,提高了单桩承载能力。
1.2超流态混凝土桩的施工要点:
(1)配制混凝土所用的水泥、砂、碎石、水、粉煤灰和泵送剂均应遵守相关的标准要求。
(2)混凝土的输送是由混凝土泵对已搅拌适宜的混凝土施加一定的压力后,通过水平钢管送至垂直的软胶导管压入螺旋钻杆的内管,最后到钻头处桩孔中。
(3)压入的混凝土应将桩孔中的泥浆挤至桩外,以确保桩身混凝土的质量。
(4)桩头部位最后应加入适量的干硬性混凝土或碎石,以确保桩头处混凝土密度。
(5)钢筋笼应保证有一定的刚度,且应直立后沉放入桩的混凝土中。钢筋笼端部500mm向内侧弯30°,严防碰撞桩孔的侧壁土。
1.3人工挖孔灌注桩施工
人工挖孔灌注桩是指在桩位采用人工挖掘方法成孔,然后安放钢筋笼,灌注混凝土而成基桩的方法。成孔机具简单,挖孔作业时无振动、无噪声。由于人工挖掘,便于清孔和检查孔壁,施工质量可靠。为确保人工挖孔灌注桩在施工过程中的安全,必须采用防止土体坍滑的支护措施。支护方法有:现浇混凝土护壁、钢套管护壁和钢筋网护壁等。
1.4桩基础施工新技术
为了适应不同的地质条件、周围环境及上部结构要求,许多工程技术人员研制出了区别于传统成桩法,各具一定特色的施工工艺、施工设备等新技术。纵观桩基总的发展趋势,可归纳以下几点:
(1)寻找无噪音、无振动、无泥浆污染的桩基施工技术。目前,打入桩正在更大范围内被灌注桩取代。
(2)由于高层、超高层建筑的不断出现,研究大直径桩的施工工艺成为当今工程界讨论的焦点和热点。
(3)桩基技术的发展迫切需要高效、便利的施工设备问世。
二、高层建筑框架结构施工
框架结构的抗水平荷载能力较弱,通过在框架的柱间和楼梯间布置钢筋混凝土剪力墙,与框架共同工作,形成了一种能抵抗较大侧向水平荷载的结构体系。
2.1全现浇框架结构施工
全现浇框架结构施工是框架结构中应用最早且较为普通的一种施工方法。具有结构整体性好、抗震能力强、用钢量较少等优点。
2.1.1钢筋工程
全现浇框架结构的钢筋工程施工是混凝土工程中重要的施工过程。除采用一般传统的搭接绑扎和手工电弧焊的方法以外,在高层建筑施工中,竖向大直径的钢筋连接必须采用更好的方式方法以满足需要。目前已推广应用电渣压力焊、气压焊以及钢筋机械连接等新技术方法。
2.1.2混凝土工程
高层建筑混凝土的施工,除应按有关规范、规程的要求,确保施工质量外,重点是如何选择混凝土的垂直运输方法。我国高层建筑施工中,常用塔式起重机、快速提升斗和混凝土泵等设备。采用塔式起重机加吊斗的方法,使用比较普遍;快速提升斗加塔架。附着于建筑物结构上,这种方法简单方便,但需要解决水平运输和浇筑问题;泵送混凝土是混凝土在泵的压力推动下,沿管道输送混凝土,一次完成水平、垂直运输。同时配以布料设备进行浇筑混凝土,具有效率高,费用低等特点。
2.2装配式框架结构施工
装配式框架结构是高层框架结构体系之一,它的施工工艺如下:(1)首先进行施工准备工作,重点是抄平、放线以及验线工作。
(2)吊装准备及吊装。吊装前应检查构件的型号、预埋件、钢筋和预留孔等位置是否正确,以及检查构件的外形尺寸是否超出允许偏差范围;弹出梁、柱的中线,其中柱子应三面弹线,首层柱应三面弹水平线±0.00,其他应三面弹地面以上500mm水平线。
(3)吊装柱子时可采用钢管三角架套在柱端钢筋处,以防止外露钢筋弯折,而钢管三角架在柱子起吊后自动脱落。
(4)柱子平面位置控制时,应以大柱面中心为准,由三人各用一线锤校对楼面上的中心线,同时用两台经纬仪校对相互垂直的中心线。校正时应电焊前初步校正,电焊后二次校正,梁安装后第三次校正。
(5)安装预制梁时,要校核柱顶标高。按设计要求在柱顶抹好砂浆找平层。
(6)楼板安装时,先应校核梁翼上口标高。楼板吊装就位时,应先用支撑支顶横梁两翼。如板底不平,可用砂浆或垫铁垫平。
三、高层钢结构施工
3.1钢结构构件的安装
3.1.1钢柱安装
第一节钢柱是安装在柱基临时标高支承块上的,钢柱安装前应将登高扶梯和挂蓝等临时固定好。钢柱起吊后对准中心轴线就位,固定地脚螺丝,校正垂直度。其他各节钢柱都安装在下节钢柱的柱顶,钢柱两侧装有临时固定用的连接板,上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后,即用螺栓固定连接板作临时固定。
钢柱就位后,先对钢柱的垂直度、轴线、牛腿面标高进行初校,然后安装临时固定螺栓,再拆除吊索、钢柱起吊后回转过程中应注意避免同其他也吊好构件相碰撞,吊索应具有一定的有效高度。
3.1.2框架钢梁安装
钢筋在吊装前,应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距。主梁吊装前,应在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。钢梁采用二点吊,一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度,对重量较小的次梁和其他小梁,多利用多头吊索一次吊装数根。水平桁架的安装基本同框架梁,但吊点位置选择应根据桁架的形状而定,须保证起吊后平直,便于安装连接。安装连接螺栓时严禁在情况不明的情况下任意扩孔,连接板必须平整。
3.2钢框架的校正
高层钢框架结构的校正方法:
3.2.1轴线位移校正
任何一节框架钢柱的校正,均以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准,安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。控制柱节点时须注意四周外形,尽量平整以利焊接。实测位移,按有关规定作记录。校正位移时应注意钢柱的扭矩,钢柱扭转对钢架安装很不利,应引起重视。
3.2.2柱子标高调整
每安装一节钢柱后,应对柱顶作一次标高实测,根据实测标高的偏差值来确定调整与否。标高偏差小于6mm,只记录不调整,超过6mm需进行调整,调整标高用低碳钢板垫到规定要求。
3.2.3垂直度校正垂直度校正
用一般的经纬仪难以满足要求,应采用激光经纬仪来测定标准柱的垂直度。测定方法是将激光经纬仪中心放在预定的基准点上,使激光经纬仪光束射到预先固定在钢柱上靶标上,光束中心同靶标中心重合,表明钢柱垂直度无偏差。激光经纬仪须经常检验,以保证仪器本身的精度。当光束中心与靶标中心不重合时,表明有偏差。偏差超过允许值应校正钢柱。
四、借鉴国外高层建筑的施工技术
4.1基础施工
意、法两国的岛层建筑一般都有二至六层地下室,基础埋深均在10m以下,地下深层施工多采用先做基坑护壁,再明开的方法,基坑护壁有用钢板桩的,但更多的是做地F混凝土连续墙。
4.2主体施工
对于钢筋混凝土结构的岛层建筑。意、法目前基本上倾向于以现场为主的、现制与预制相结合的机械化施工方法:大块模板法、滑升模板法、隧道模法,其中更倾向于发展大块模板法。意、法高层建筑的梁、板多为预制,而柱子则采用顶制模板现浇。电梯井则采用滑升模板法施工。在1973年1O月意大利波伦亚展览会上展出的高层住宅主体施工方法,是采用模板提升机拆装纵横墙模板组合在一起的大块模板法。
高层建筑发展范文1篇2
关键词:高层建筑施工质量提高措施
中图分类号:TU723.3文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)09(b)-0056-01
我国经济的不断发展带动现代化建设进程加快,建筑行业的迅猛发展与激烈竞争,使人们对建筑工程的质量问题格外关注。因此,提高高层建筑工程质量势在必行。企业重视高层建筑施工质量并对施工质量的控制采取措施与手段,对保证建筑质量、保证建筑使用者权益、维护企业信誉、提高企业竞争力、提高企业知名度及美誉度、促进企业发展乃至推动建筑行业的发展起着至关重要的作用。
1高层建筑施工的常见问题
1.1高层建筑施工管理体系不健全
高层建筑施工存在质量问题,在于企业管理体系不健全、企业对高层建筑施工质量没有给予充分重视、企业没有充分发挥对高层建筑施工问题的管理作用。企业管理部门的管理工作流于形式,使得高层建筑施工中存在着许多问题。
1.2高层建筑设计不合理
科学合理、考量全面的建筑设计是高层建筑实用、耐用的基础。但在实际施工过程中,会发现很多由于欠缺考虑造成的设计失败,例如对建筑结构受力的分析及对建筑工缝设计。这些设计上的败笔由于施工后无法进行修补,则会导致高层建筑整体质量出现严重问题。
1.3建筑材料质量差
部分不法企业使用偷工减料这种低劣的手段,使用质量差或根本不合格的建筑材料进行高层建筑施工工作,为了贪图个人利益,而置他人的安全于不顾。使用不合格的建筑材料进行施工,将影响建筑整体的质量,对日后正常投入使用存在着巨大的安全隐患及负面影响。
1.4建筑多处施工质量不达标
地基是支撑高层建筑的保障,在高层建筑整体施工中起着不可忽视的作用。高层建筑楼层高、层数多,地基承受着高层建筑整体的重量。若地基不稳或地基的施工质量不达标,则易造成地基不均匀沉降现象,导致各楼层墙体裂缝,对建筑整体的质量产生恶劣影响,极易出现渗漏问题,同时对日后人们的正常使用也造成了相当多的困扰及威胁。
2提高高层建筑施工质量的措施
2.1建立健全的施工质量管理体系
企业管理部门应充分提高对高层建筑施工质量的重视,建立健全的施工质量管理体系,制定科学的施工质量目标,将高层建筑施工的管理工作系统化、细致化。同时,将管理模式与人员配备有机结合,实施质量目标责任化,将施工质量的具体工作落实到位,有利于施工企业管理体系及管理部门充分发挥其效力,有利于高层建筑施工质量的提高。
2.2运用先进测量仪器,提高测量精准度
在高层建筑物的整体施工工作中,提高测量的精准度是保证建筑物质量的基石。由于高层建筑的楼层高、层数多、施工量极大,对测量工作的顺利进行也产生了一定的阻碍。因此,在高层建筑实际测量工作中,应选择最适合施工现场实际情况的测量仪器并不断引进具有新工艺、新技术、测量精准度更高的仪器,以保证高层建筑测量工作的质量与效率,快速、准确的完成测量工作。在测量工作完成后,应对测量结果进行复核和校对。在保证测量精准度的同时,保证高层建筑的施工质量。
2.3建筑物养护工作充分落实到位
目前,我国建筑行业通常采用泵送混凝土技术进行高层建筑的施工工作,该技术虽然有缩短工程施工周期的优势,但由于后期养护工作没有充分落实等人为因素,也会出现混凝土强度降低的现象,从而造成整体建筑质量受到影响。企业应重视养护工作的重要性,指定专门施工人员进行定期的建筑物养护工作,并对其进行养护工作方面的培训,使建筑物的养护工作做实、做好,以达到提高高层建筑施工质量的目的。
2.4严格控制高层建筑施工材料
建筑材料对于建筑物来说,起着支撑的作用。由于高层建筑具有层数多、楼层高的特点,施工质量必须得以充分重视。而建筑材料的优劣好坏直接影响着高层建筑施的整体质量。所以,对建筑材料的选择应当加以控制。选择符合标准的建筑材料,为高层建筑的整体质量提供保障。严禁使用不合格及质量差的建筑材料进行施工,避免因建筑材料不合格而造成的墙体裂缝引起的渗漏问题,甚至楼体倒塌造成的重大伤亡事故。
2.5做好高层建筑施工监督管理工作
高层建筑施工监督管理工作为确保工程进度及监督工程质量提供了保障。监督管理工作在技术、阅历方面有着丰富的经验,在每个建筑施工阶段做出的工程变更工作中扮演着掌舵者的角色。因此,做好高层建筑施工监理工作,对于保证建筑工期和保证建筑质量起着积极的监督管理及导向作用。
2.6严格控制高层建筑施工过程中的变更
在具体的实际工作中,常常会出现建筑设计与工程施工实际情况不一致的情况,这时,需要根据建筑工程的实际具体情况修改建筑施工设计与工程。为了保证高层建筑施工质量的提高,有必要进行设计变更和工程变更。在出现影响工程量及工程造价的变化时,则需要高层建筑施工监理充分发挥其作用,在高层建筑施工过程中,力求将工程造价及工程量的变更控制在最小。严格控制高层建筑施工过程中的变更,对提高高层建筑施工质量做出了贡献。
2.7严格控制工程进度
在高层建筑施工工作中,不但要严格控制工程变更,对于工程进度的控制也至关重要。由于高层建筑楼层高、工作量大、高空作业多,常常出现主观方面及客观方面的因素制约工程进度的发展,如高层建筑施工工作人员工作效率低、雷雨及暴风雪等恶劣天气。在工程进度上无论是提前或延后的时间变化都会对企业造成一定的影响,在一定程度上影响企业的工作安排、资金运转等。因此严格控制工程进度,有利于高层建筑的按期完成和进度控制目标的实现,有利于提高高层建筑施工质量。
3结语
充分重视并提高工程质量,对于保证建筑使用者权益、维护企业信誉、提高企业竞争力、提高企业知名度及美誉度、促进企业发展乃至推动建筑行业的发展起着至关重要的作用,也是市场经济发展的大势所趋。本文通过对高层建筑工程特点的了解,发现影响建筑整体质量的源头所在,并积极的提出相关的解决措施及应对方法,对于提高高层建筑物的施工质量有着积极的影响,对于推动企业发展、建筑行业甚至国民经济发展都起着积极的促进作用。
参考文献
[1]吕跃军.浅谈高层建筑质量管理控制[J].青海科技,2011(6):121.
高层建筑发展范文篇3
关键字:高层建筑转换结构发展趋势
中图分类号:TU97文献标识码:A文章编号:
一:转换层结构的应用
1转换层结构的应用
伴随高层建筑发展,建筑物功能亦发生巨大改变,不再是单一居家或写字楼。如公寓、旅馆、办公楼等均在建筑体下部设置商店、银行、大型超市,停车场等需要大跨度的公共区域。特别在一些多用途建筑物中,办公、旅馆、公共娱乐设备、商业设施等交错其中。各不同功能需求对建筑要求各不相同,旅馆等建筑其要求轴线布置较多以满足自身要求;下部银行、公共大厅、会议中心、停车场等商业设施和公共娱乐设施要求大空间,且墙体应尽可能少。
建筑物功能需求改变要求建筑结构形式上也应作出相应改变。而上、下结构形式的转变,应需要一个转换结构,以完成上部结构力与下部结构力的传递要求。
2转换层结构应用功能
从结构角度上看,转换层结构的应用功能主要包括:
(1)上、下层结构形式转换这种转换层现阶段广泛运用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构中,将上部剪力墙转换成下部的框架结构。
案例:深圳市的彩福大厦,整体建筑结构为37层(包含3层地下室),其地上1~4层和裙房均为商场,采用框架结构(含核心筒),其中6~34层为住宅,采用剪力墙结构,第5层为梁式转换层结构,转换梁长度高达2.4m。此种典型的混合墙体设计在现阶段高层建筑中普遍运用。
(2)上、下层结构轴的转换转换层结构
即上下结构形式未发生任何改变,但通过转换层使下层柱柱距加大,形成大柱网,此种形式常用于外框筒下层以便形成较大入口。
案例:香港新鸿基中心大厦,整体建筑结构为筒中筒结构,51层,高214m,此建筑第5层设立为转换层,1-4层为商业建筑,5层以上为办公建筑结构,为了在底层布置大的出入口,建筑结构上采用2.0m×5.5m预应力大梁进行结构轴网转换,将底层柱距扩大成12.6m和16.8m。此种转换层有效实现不同建筑需求的完美结合。
(3)上、下转换层结构形式和结构轴网同时转换
在上部楼层剪力墙结构通过转换层改变成下部框架结构同时,下部柱网轴线应与上部剪力墙轴线搓开,并形成上、下结构层不对齐布置。
案例:在深圳云景大厦毛体建筑地下1层和地上34层中,此结构形式采用框支剪力墙的结构。其中,5层以上为轴线布置较为复杂的剪力墙结构,4层以下为大空间建筑结构,柱网轴线较为简单。由于结构形式和上、下轴网变化较大,在4层设置了2.2m厚的厚板式转换层形式。
二:转换层结构形式
实际高层建筑工程中,应用的转换层结构形式较为丰富,常用有梁式、桁架
式和板式结构。
1梁式转换层
梁式转换层是目前应用最为广泛的转换层结构,设计和施工较为简单,各部受力也较为明确,一般采用底部大空间框支剪力墙结构。当建筑结构需要纵横方向同时转换时,采用了双向梁布置。并且单向托梁、双向托梁连同上、下层较厚楼板梁共同工作,可形成刚度较大箱形转换层,这一形式在铁路工程中是常见的结构形式,而在房屋结构则很少。
2桁架式转换层
桁架式转换构件具有传力明确,传力途径清楚等优点,但构造和施工技术较为复杂。桁架转换层自重较轻,抗侧力刚度比转换梁要小,因此桁架转换层高层建筑质量和刚度突变力比梁式转换的高层建筑小,由此地震反应也相对较小。另外,从工程实际情况来看,转换桁架钢材和混凝土用量也比转换梁经济。另外转换桁架不仅具备开洞与管道设置等条件,而且在位置和大小上均有较大灵活性,使充分利用转换层结构建筑空间成为可能。
3板式转换层
在建筑施工过程中,当上、下柱网轴错开较多时,托梁难以直接转换,因此需要采用厚板承力,构建板式承台转换层结构。板式转换层其下部柱网可进行灵活布置,与上层结构尽量搓开。但这种形式的板的传力会变得不清楚,因而板受力也异常复杂,结构计算会相对困难。
从抗震性能上看,板式转换层在竖向荷载和地震作用下,不仅会发生冲切破坏,而且可能形成剪切破坏,因此板内必须三向配筋,使得板式转换层结构自重过大,材料耗费很多。由于以上的原因,板式转换层结构在国内应用并不广泛。
三:高层建筑转换层结构的发展趋势
改革开放以来,国内建筑业尝试使用底层大开间剪力墙结构(即梁式转换层结构),转换层结构工程应用发展迅速,而工程实际转换层结构的应用朝形式多样、方法多样和结构受力等方向发展,在未来发展趋势上主要体现为以下方面:
1.钢骨混凝土转换层应用
现代建筑朝着高层和超高层形式发展,因此相应的转换层结构中转换构件承托层数也相对增多;由于建筑功能对层高及建筑空间种种要求和限制,迫使工程应用阶段引入钢骨混凝土材料势在必行。钢骨混凝土梁不仅在承载力高、材料刚度上可减小建筑截面尺寸,并且在塑性、耐久性和抗震性能等方面也优于钢筋混凝土材料,是高层建筑转换层结构材料发展趋势。
此外,由于钢骨混凝土梁在施工过程中自身刚度强,定位准确,可减少支模等使用,加快施工进度和施工精准度。
2.预应力转换层应用
预应力技术在结构和施工上的优点包括:减小截面尺寸、控制建筑裂缝、减轻支撑负担等等。因此,预应力混凝土结构适用于承建大跨度转换层结构。伴随我国预应力技术发展,以及预应力材料和施工费不断下降,使用预应力转换层成为高层建筑的必然发展趋势。
参考文献:
[1]傅学怡.带转换层高层建筑结构设计建议[J].建筑结构学报,2005(4).
[2]魏琏,王森,韦承基.高层建筑转换梁结构类型及计算方法的研究[J].建筑结构,2001,(11).
[3]唐兴荣,何若全.高层建筑中转换层结构的现状和发展[J].苏州城建环保学院学报,2001,(9).
高层建筑发展范文篇4
关键词:高层建筑施工技术应用发展安全管理
中图分类号:TU208文献标识码:A
前言:现代高层建筑是城市化的必然产物,在高层建筑工程的施工技术中,与其他一般的建筑相比有更高更多的要求,随着高层建筑的不断增加,工程施工技术也会不断取得新进展。因此,需要施工专业人员不断地总结和完善其施工经验,加强高层建筑的施工管理,保证其质量和安全性。
一、高层建筑施工技术的发展
随着科技水平的不断发展,高层建筑施工技术的水平也相应得到了提高,施工技术的提高保证了高层建筑的正常施工与施工质量。施工技术对于高层建筑的重要性主要表现在以下几个方面:高层建筑施工技术为建筑工程施工工期的缩短提供了重要的基础条件;高层建筑施工技术为建筑的基础和结构施工提供了指导方向:高层建筑施工技术为建筑施工质量提供了重要的保障:高层建筑施工技术加强了空间的利用效率:高层建筑施工技术为现代的绿色施工提供了根本条件。新的施工技术使得施工效率得到了很大提高,一方面它降低了工程的成本、减少了工程的作业时间,另一方面增强了工程施工的安全可靠度,为整个施工项目的发展提供了一个更为广阔的舞台。
二、高层建筑施工技术
2.1高层建筑基础施工技术
高层建筑的基础施工主要有土方开挖、基坑的支护、基础混凝土浇筑等工作。高层建筑中的基础是整个建筑结构的重要组成部分,其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的20%-30%,总工期30%—40%左右。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定,基础埋置深度,天然地基时应为建筑高度的1/12,桩基时应为建筑高度的1/15,桩长不计在埋置深度以内。为此深基础工程已成为建造高层建筑的条件。由于高层建筑在城市建筑密集区,施工场地狭窄,出于对邻近建筑及四周市政工程设施的安全和保护,对基坑工程的稳定和位移要求很严,而基坑工程在施工过程中大部分是临时工程。基坑深度超过5m以上的项目,其边坡支护和基坑开挖、地下降水等均应有专项施工方案,且该方案应请富有专业知识和施工经验的专家进行可行性论证,由项目总监审核后才能实施。
2.2高层建筑的施工测量技术
精确的测量是设计高质量图纸的保证,也是整个高层施工工程的基础环节。在测量工作中,测量人员的专业素质尤为重要,因此需要为测量工作配备专职的高素质的测量人员。另外,必须使用高精确度的测量仪器,这样才能获取完整、可靠的资料,为施工的进行打下良好的基础。由于高层建筑的层数多,高度高,对施工测量精度要求较高,故在工程开工前应制定好施测方案,确定好测量仪器,根据施工方案建立好施工控制网:将高层建筑控制轴线及时投影到建筑面层上,然后根据控制轴线作柱列线等细部放样,以备绑扎钢筋模板和浇筑砼之用;高层建筑施工测量一般采用外控法和内控法相结合。高层建筑施工测量要求按照实际情况来确定合适的方案,但必须经过多次的校对和复核,以确保准确无误。
2.3高层建筑的框架施工技术
钢结构工程施工技术。在高层建筑工程领域,钢结构因其特有的超强度、抗压抗弯、自重小等优势,并且施工进度快、节能环保、抗震性能好,在我国得到不断地推广和发展,特别是在钢结构的吊装、连接和钢结构表面防护等方面发展迅速。在高层建筑施工的过程中,钢筋结构的施工技术显得尤为重要。在高层建筑的钢筋结构施工中,一般情况下是根据高层建筑自身的特点来进行安装施工的。在高层建筑工程施工的过程中,钢筋结构的吊装、测控、焊接、安装、拆除等程序有着严格的质量要求。
2.4高层建筑混凝土工程施工技术
混凝土质量的主要指标之一是压强。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比,当水灰比相等时,高标水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以,凝土施工时切勿用错了水泥标号。在满足设计要求的质量指标前提下,尽量降低成本,这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差,混凝土的强度有一定离散性,这是客观的,但通过科学管理可以控制其达到最到最小值。因此,混凝土标准差能反映施工单位的时间管理水平,管理水平越高,标准差越小。可以说,混凝土的质量控制实质上是标准差的控制。
2.5高层建筑节能与能源利用技术
高层建筑节能与能源利用技术是绿色施工技术中需要坚持贯彻的一个方面。施工中的节能有两个大方向,一是降低能耗,二是提高用能效率。此外,使用可再生能源是今后的发展方向。由于保温隔热差,我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的3倍。推进建筑节能工作,需要有整体的、系统的观念,不能局限在建筑单体,一定要从热源、管网和建筑系统考虑,从选择利用可再生能源、提高热力使用能效比、减少输配管网热损失、提高室内散热器热效率、提高建筑围护结构的保温隔热性能、充分利用自然资源等。
三、高层建筑的施工安全与管理
3.1高层建筑施工对安全要求很高,这主要表现在两个方面:地基要求标准高和高空作业。在地基方面,要进行深基础施工,并且要提前勘探好施工条件,当地的地质、天气情况等,对地基做好防护措施。对于高空作业,必须做好安全防范,必须设置安全标志,张挂安全立网和安全平网以及其它各项安全防护措施。
3.2高层建筑由于层数多、结构工程量大、地下工程和装修设备较复杂,在施工组织管理上必须遵循保证重点,统筹安排,按期按质交付使用,合理安排施工顺序,尽量采用流水作业法及网络计划技术组织施工,提高机械化施工水平,采用先进科学技术,合理安排施工现场。企业的质安部门应该充分发挥其职能,以专业安全知识为内容,用行政奖励、法律、法规为手段,全面增强施工人员的安全意识,不断提高施工人员的自我安全防范能力。
3.3要制定安全守则、安全责任书,发生安全事故,各级责任人和班组都要承担一定经济责任。确保安全设施投资到位。
3.4高层建筑施工管理在现有管理水平的基础上,针对影响工程质量品质的一些关键问题,从技术、人事制度上建立更有效、更科学的管理体制,明确每一个施工人员的目标责任,从而达到进一步提高管理水平的目的。质量管理方法:要根据建筑工程质量目标,制定相应的质量验收标准;严把材料质量关,采购的材料要符合国家规范标准和设计要求,严格执行材料验收制度;确保主体结构质量,同时,要积极推广应用新技术新材料;随着科技进步,新材料、新技术不断涌现,企业要及时掌握这些信息、积极应用到高层建筑施工中来。高层建筑的施工协调非常重要。施工中协调部分的常见问题包括:电气与土建的协调;给排水与建筑结构的协调;建筑的外表、功能与结构的关系;各种预制件、预埋件、装饰与结构的关系;施工的特点、要求;各辅助专业之间的协调等。做好协调工作的核心就是通盘考虑和过程控制,产品质量的好坏与从业人员的水平素质不可分,在搞好管理的同时,应加强施工管理人员的技术培训和专业水平的提高,以及对新技术产品的了解掌握,培养施工人员的敬业进精神与细致的工作作风。
高层建筑发展范文
关键词:高层房屋建筑施工技术发展现状
高层房屋建筑技术的关键因素直接决定了房屋建筑施工技术的质量,然而目前来说,传统的施工技术建构的房屋质量已经不能满足相关的施工质量标准,因此必须要加强高层建筑施工的施工技术,有效提高高层房屋建筑质量,促进我国建筑施工技术的发展。
一、高层建筑施工特点
高层建筑主体结构的施工技术与多层建筑施工技术基本相同,然而,高层建筑的建设有其自身独有的特点,高层建筑和多层建筑分层施工方法是相同的。但对于整个建筑施工过程中,有较大的差异。主要原因就是由于建筑的高度、体积等方面的增加,难度也同步增大,就在不同的高度、体积等方面上产生不同的技术要求,高层建筑施工中主要有三个特点:高、深、大。
1.高。高就是指建筑物的高度,在进行高层建筑作业中必须要严格控制高空作业,尤其是在进行高空作业中的材料、工具设备、作业操作人员等,在建筑施工中必须要严把安全关,对于安全的保护、用电、用水、以及通信和使用厕所等都要严格按照有关安全规定进行作业。与此同时,对施工人员要进行现场安全意识的加强和防护,从最大程度上减轻高空坠落的物体带来的损失。
2.深。深是高层建筑的又一个特性,主要就是指建筑物的基础埋设。一个建筑要想稳固,主要就是依靠基础埋置来支撑。因此深度对于高层建筑的质量有紧密的联系,高层建筑必须满足整体稳定,基础埋置深度应符合规定的要求。在高层建筑的基础埋置通常低于地面至少5米的深度;超高层建筑的基础埋置深度甚至超过20米。深基础施工中必然会遇到多重困难,就像对于地基的处理问题,特别是在软土地基施工时,由于地基的特殊性,必须要设定不同的方案以供参考,这样就会浪费时间和成本。在高层建筑建设中,最重要的问题就是研究怎样去解决各种深基础上开挖支护技术。
3.大。高层建筑的第三个特点是:大。指高层建筑体积大,工程数量大。在高层建筑建设有许多独特的地方:工程及工程项目量大,涉及到单位多,建设工作选择多,施工方法的选择,管理技术要求高;高质量的安全需求。特别是在一些高层建筑的施工过程中,经常使用边设计边准备边施工的施工方法,尽管有很多好处,但会涉及许多单位分包合同,需要整个施工过程可以很好的协调与合作,这将不可避免地高层建筑建设规划、组织、管理和协调工作更加困难,因此必须要求精心施工,加强集中管理和要求。当然另一方面,也可以使用高层建筑的层数大,工作面大的特点,并行平行流水立体交叉作业方法,从而可以有效利用时间和空间。
二、高层房屋建筑施工技术的发展现状
1.支护技术。因为城市土地面积的限制,加上目前可供利用的土地面积迅速削减,为解决人民群众住宅问题,不得不加强城市房屋建筑往高层领域发展,房屋高度不断上升,因此留给建筑单位的难题就是对高层房屋建筑施工,不仅要保障房屋的稳定性,更要提高房屋建筑的耐久性,在对高层房屋建筑施工中,针对提高土地稳定性方面的问题,如果依旧采用传统的放坡式的方法显然不能满足目前的稳定性需求。目前来说,根据相关的统计和分析,民众对房屋建筑的安全性需求更好,对物美价廉的倾向更大,因此,就提出一种“探基础土体支护”的结构建筑方法,目前,钻孔灌注桩、冲孔灌注注桩、钢板桩以及钢筋砼板桩这几种支护结构已经被高层建筑施工单位广泛采用。当然在具体的施工操作中依旧存在或多或少的不同,需要具体问题具体对待,不能直接套用模式,毕竟各地的土质、基坑大小会给基坑支护不同的需求,因此,在选择基坑支护结构时必须要综合考虑各种因素,将地质因素、基坑大小以及严格检测建筑物周围环境,做出科学的检测和分析,选择合适的基坑支护结构,并且充分考虑建筑的经济实用性,保证高层施工的安全性。
2.预应力技术。目前我国通过大量的高层建筑施工中发展起一项新的建筑施工技术,也就是预应力技术。目前的预应力技术具有四大特点,一、混凝土在横截面上要更小一些二、混凝土的体积相对较轻;三、对刚度以及抗裂度的要求更高;四、综合的经济价值与效益相对较好。因此预应力技术凭借这些优势很快被人们所接受,且发展较快,不仅能够满足低层的建筑施工,在高层建筑施工中照样实用,凸显出现代技术的先进性。当前技术条件下,对于预应力技术中的后张无粘结的预应力技术相对应用广泛,通常都应用在高层房屋建筑中。
3.钢筋连接技术。钢筋连接技术是高层房屋建筑工程中最重要的一项技术,在高层房屋建筑中对于不同类型的变形钢筋都有很大的需求,因此就使得钢筋的接头也越来越多,。在当前的钢筋连接技术当中,带肋钢筋套挤压的链接技术得到有效的大范围应用,主要是因为其具有完好的接头性、使用设备简单而且最重要的就是质量稳定可靠、施工速度较快。从当前的高层房屋建筑施工技术来看,在高层房屋建筑的施工技术上,我国已经有了一定的发展,而且当前的技术水平也可以满足我国高层房屋建筑的施工标准与要求。但是,工业化在我国的发展时间较短,与西方发达国家相比,对于高层房屋建筑施工技术,我国现有的技术与发达国家技术之间还存在不同程度上的差距,还需要进一步发展和完善。因此,我们必须在现有技术水平的基础上提升高层房屋建筑施工技术,同时,加强施工技术的管理水平。
三、如何改变高层房屋建筑施工技术的现状
1.不断推广新技术。新技术的发展和大范围内的推广是实现我国建筑施工行业施工技术水平提升的有效手段。我国建筑施工单位必须要将国内外的技术先进之处加以总结分析,促进新技术的发展和应用。采用积极的态度和谦虚的态度,取其精华去其糟粕,逐步完善我国的建筑施工技术,促进我国高层建筑事业的发展,满足现代化高层建筑对施工技术的高标准。
2.注重技术人才的培养。新技术的发展必然要有懂得新技术的人才,人是高层房屋建筑施工的主体,不论是施工还是管理监督,都需要人的参与。为了能够将高层房屋建筑施工技术不断发展起来,必须要加强对人才的培养,发现并能够很好的去运用建筑施工行业的专业性人才。加强对技术人才的培养,加强对高层房屋建筑施工的技术管理,严格监督施工的各个环节,促进建筑施工相关人才进行定期不定期的教育和培训,提高建筑施工人员的素质,让从业人员能够很好的去将先进施工技术进行推广和应用,最终促进我国建筑施工行业在建筑技术上取得成效。
3.结合现代化计算机技术的应用。现代信息技术是当今时展的潮流,随着现代信息技术及计算机技术的不断应用,很多行业已经取得较好的发展,因此,对建筑施工行业的发展和革新,可以依靠现代信息技术和计算机技术。通过计算机技术中强大的计算分析及模拟再现的功能,专业技术人员就可以利用先进的计算机技术对建筑施工进行模拟,通过大量的精确的数据保证在实际操作中的实用性,避免施工过程中的浪费和特殊情况的发生。这里就要求有关的技术人员必须保证各项计算数据的准确性,并且能够对相关的数据进行熟练的判断和分析,促进我国建筑施工技术的发展。
四、结语
房屋是人们的基本生活条件,建筑质量直接关联写社会经济的发展和社会局面的稳定,甚至关系到人们的生命安全,因此在高层房屋建筑施工的过程中必须要严把每道施工的工序,严格监督、认真管理,保证施工的质量。我国的建筑行业的发展目前虽然还远远比不上西方的发达国家,但是通过对当前高层房屋建筑施工技术的深入分析与思考,提出新的解决方案,认真落实,一定能促进我国建筑行业的繁荣发展。
参考文献:
[1]梁冰.关于我国房屋建筑施工技术的探讨[J].科技致富向导,2013.
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高层建筑发展范文1篇6
关键词:高层建筑;施工技术;探析
当前社会,因局域性的经济高速发展,致使城市土地资源,极度匮乏,为了更加科学合理的使用土地资源,高层建筑的修建不断发展,整个建筑行业迎来了巨大的挑战。目前,建筑行业对建筑的设计加大了重视,使其更加多样化,功能更齐全,并带动我国的建筑业向着更高、功能全面、先进技术的方向发展。在未来的建筑行业中,定会出现更为先进的技术,更为科学的设计以及更为专业的施工管理,为人们的生活带来便利。
1高层建筑的施工特点分析
为了更好的提高高层建筑施工质量,作为施工技术人员,必须对高层建筑的施工特点有一个基本的认识,就笔者实践来看,当前我国很多高层建筑的施工特点主要体现在以下几个方面:
一是当前形势下我国城市化进程加快,因此高层建筑施工的工程量相当大。国内常见的高层建筑其占地面积大多在两千平方米以上,加上建筑的总高度,因此整个工程的工程量都大大增加。且高层建筑施工要求普遍较高,现场施工设备及其材料使用量也较大,进而进一步的使整个高层建筑项目的工程量加大。
二是高层建筑空中作业多,使得工程难度加大,在高空作业时,在保证安全的情况下也应保证工程的施工质量,若安全措施做得不到位,则可能发生安全事故。且高空作业时,防火措施不易操作,困难较大;设备及工程材料运输不便,进而加大了作业难度。
三是随着建筑楼层的上升,相应的对于工程基础的基坑挖掘也应进行加固,挖深。但在实际工程中,城市高层建筑的基坑不可能无限的去挖,应通过加强其支护结构的强度来满足承重的要求,并应满足相关的抗扭性及位移要求,因此就加大了支护费用。
2高层建筑施工的技术要点分析
近年来,国家以及整个建筑行业针对高层建筑工程的特点,对其施工技术进行研究,并取得一定的发展。当前,我国主要使用钢筋混凝土结构技术建筑高层建筑,部分使用钢混结构进行建筑。在高层建筑的材料选择上,进行不断的优良、创新,使模块化处理及浇注技术得到了迅速的发展,以下笔者就高层建筑施工技术要点作出几点分析与总结。
2.1加强地基强度的施工技术
地基的建设是高层建筑施工质量的重要保障,整个高层建筑以地基为基础与支撑点。我国的相关建筑条例明文规定,高层建筑的地基深度应与地面建筑的总高度成正比,通常要达到建筑高度的十五分之一。当前普遍使用桩基技术进行地基的建设,桩基技术对各类复杂地形均可适用,且承载力较大。随着时展,浇注技术也被渐渐使用,发展迅速,其承载力高达一万千牛。高层建筑常见的桩型还有较为传统的泥浆护壁孔桩,其综合性能也较强,现今也在广泛的使用。综上所述可知高层建筑的基坑支护系统相当重要,是保证高层建筑整体施工质量的重要因素。我国在高层建筑中以土钉墙及逆作拱墙组成基坑的支护体系,主要原因是其造价低且适合耐用。
2.2加强施工人员基础施工技术
高层建筑施工中,钢结构施工技术及混凝土施工技术是其主要的施工技术。施工企业应加强施工人员对基础施工技术的了解,通过学习及实践进行掌握基础施工技术。混凝土最主要的特点就是抗压能力极强,因此在各类建筑工程中都被广泛使用。在运用混凝土施工技术时,应检测混凝土的水泥强度及水灰比例,以确保工程的施工质量。随着建筑业的发展,我们应不断对新技术进行开发,寻求更多的新材料,带动建筑业的发展。
3新技术为高层建筑施工带来的发展
随着经济国际化的发展,我国的建筑业发展脚步加快,使高层建筑的发展步入了新的时期,许多新技术被开发和引进,先进的管理理念也逐渐的使用在建筑工程施工中。进而,使我国建筑工程的施工技术及相关理论得到了进一步的发展和健全,我国的高层建筑施工水平的提高,主要在以下几点中得以体现。
3.1转换层技术的更新及发展
梁氏转换层是我国当前最为广泛使用的一种转换层结构形式,转换层结构形式还有板式转换层以及桁架式转换层两种较为常见的结构形式。这三种转换层作为传统工艺,具有耐用,实惠等优点。随着更多新工艺新技术的发展,厚板式转换层结构形式的理念在我国建筑行业得到了迅速传播和发展,现今大多数高层建筑均采用厚板式转换层结构形式进行施工。
3.2新材料技术的广泛应用
随着当今社会的不断发展,科技及网络得到了进一步发展,并使更多的新材料进入了建筑行业,并运用于高层建筑工程中,这些新材料的性能优势在建筑行业得到了充分的展现。随着新材料的使用,相应的一系列针对新材料使用的建筑标准也应运而生。施工单位应严格遵守国家相关标准及规范对新材料进行使用,在保证新材料的合理使用下、施工质量及效率过关的同时,更应保证施工安全。
3.3现代化技术在高层建筑工程中的运用
电子信息技术的快速发展,对人们的生活及工作带来了极大的影响,而近些年信息技术也逐渐运用到了高层建筑施工中。要科学的将信息技术引进高层建筑施工中,要靠施工单位对高层建筑工程进行科学的监督及管理。信息技术在建筑行业使用中,CAC(辅助施工)技术与施工信息管理系统的MIS技术发展最为快速。这类技术在高层建筑工程中能起到提高施工效率,从而有效降低成本。
4结语
综上所述,高层建筑的工程的施工不同与普通的建筑工程的施工,高层建筑施工存在难度更大、技术复杂及种类繁多等特点。科学的施工技术为高层建筑工程顺利竣工提供了保障,并是提高高层建筑工程的施工效益的重要手段,进而促进高层建筑行业的正常发展。建筑企业为了今后得到发展,应结合上文所述观点,强化建筑企业的高层建筑的施工技术。并为高层建筑的发展建设作出贡献。
参考文献
[1]罗继振.高层建筑工程施工技术探析[J].现代物业(上旬刊),2012,01.
[2]董现振.高层建筑施工技术探析[J].建筑安全,2012,10.
高层建筑发展范文
1.建成规模大、发展速度快
《高层民用建筑设计防火规范》中明确指出:10层及10层以上的住宅建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24米的公共建筑应属于高层建筑。最近几年来,我国高层建筑高速发展,仅建设部系统每年建成的高层建筑就达800一900万平方米(表略),加上其它部门,估计每年建成的高层建筑在1000万平方米以上,全国已建成的高层建筑约1亿平方米,1万幢左右。(表略)
2.高度增大、层数增多
由于城市用地日趋紧张,价格猛涨,加之建筑功能和城市规划的需要,近年来我国高层建筑高度加大、层数增多。60年代我国高层建筑最高的是广州宾馆(27层,87米高);70年代最高的是广州白云宾馆(33层,117米高);到了80年代,我国最高的钢筋混凝土建筑广东国际大厦(63层)已达200.18米,最高的钢结构北京京广中心大厦(53层)达208米,均超过了200米高度大关,而层数已达60多层;进入90年代以来,我国高层建筑已向世界记录冲击(世界上已建成的最高的建筑是纽约的西尔斯大厦,高443米;世界上在建的最高建筑是马来西亚吉隆坡城市中心,高450米),正在设计中的重庆商贸大厦114层高457米,层数和高度均超过了现世界纪录。目前,一批高度超过300米的建筑正在设计和施工中。据不完全统计,我国建成或在建的高层建筑,超过150米的有60余幢,超过200米的有30余幢;超过300米的有6幢。从建筑高度和层数来看,我国已达到世界建筑的先进行列。
3.平面多变、体型复杂
从受力分析来看,高层建筑的平面形状越是简单分析越是容易。八十年代之前,我国计算机在高层建筑结构计算这方面还是很落后的,当时的大部分工程依靠手算,故平面形状不可能太复杂,多为矩形,少量为L形、槽形,一般都比较简单。近年来,由于建筑功能、建筑艺术和城市规划要求打破单一方盒子式的格局,使得平面形状和空间体型日趋复杂;另一方面,由于计算机快速普及和三维空间分析程序的研制成功,使复杂的高层建筑设计和计算成为可能,所以建筑师们得以大势发挥其空间想象能力创作出尽善尽美的佳作。
4.建筑功能多样化
70年代以前,我国的高层建筑多为单一用途,如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等等。进入80年代,上部为住宅、底层为商店的商住楼开始在北京、上海兴建,而在深圳市的建设过程中,商住楼大量兴建。90年代以来,商住楼已在各大中小城市普通兴建。另外,单纯的力、公楼和单纯的住宅楼已不能完全适应现代社会高效率和快节奏的要求,进而发展为综合楼,它的顶部为观光层、旋转餐厅或高档舞厅等;上部为旅馆、住宅,中间部分为办公用房;下部和裙房则布置商店、餐厅、银行、娱乐设施和其它服务设施;地下部分则为停车场或商场,这样的综合楼就可以满足各种用户的需要。如位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区的金茂大厦,88层为观光大厅,86层和87层为风味餐厅和专用俱乐部,53一85层为五星级豪华旅馆,51层和52层为设备层,3~50层为办公用房,裙房部分6层,与主楼1层和2层一道设置有这样的服务设施:休息厅、展览厅、宴会厅、会议厅、电影院和商场,地下部分为三层,地下一层为停车场、零售商场、美食广场、小剧场、旅馆后勤服务设备间,地下二层为变压器室和配电间,地下三层为污水处理场、饮用水房、锅炉房和冻冷机房。这是一幢典型的多功能高层建筑。
5.结构体系新型化
一般高层建筑常用的结构体系为:框架结构、剪力墙结构、框剪结构,其特点是由框架单元或剪力墙单元组合成空间受力结构。近年来,随着高层建筑层数增多,高度增高以及建筑抗震设防烈度提高,加上平面布置和空间体型日趋复杂,常用的三大结构体系难以满足结构设计要求,以空间整体受力为特征的筒体结构体系得到广泛应用,在建和已成建的高层建筑中,采用筒体结构的超过60%。其它一些更新颖的结构型式已得到应用并取得较好的经济效益。目前的超高层建筑结构设计应用加强层亦日趋广泛。由于加强层能使得外框柱参与整体受弯,降低核心筒或核心剪力墙承受的弯矩,有效降低结构顶点侧移,而用料又省,故许多高层建筑采用加强层,取得了显著的经济效益。上海金陵办公大楼(地上37层,140米高)采用加强层以后,减少硷600立方米;其它采用加强层的高层建筑有广东国际大厦、上海金茂大厦、深圳商业大厦、深圳发展中心、上海锦江饭店等等,均取得良好效果。
6.材料新型化
6.1高强硷的应用近年来高层建筑结构中C60硷应用相当普遍,与C40砖柱相比,截面面积可减少30%以上,自重大幅度降低,可有效降低上部结构和基础的建造成本。北京四川大厦(30层)、深圳贤成大厦(57层)等都采用了高强硅。
6.2钢骨硷和钢管硷的逐步应用大跨度梁、托梁或转换梁用翎什硷可以有效减小梁高,而用钢骨硷和钢管硷的柱轴压比相对较松,柱子截面尺寸可大大减小。四川大厦原设计用1.lmxl.lm方柱,改用钢管硷柱以后,直径为700mm。截面面积减少68%。
6.3轻型楼面结构的应用目前采用最多的轻型楼盖是无粘结预应力平板楼盖和“压型钢板一硷板”组合楼盖。由于无粘结预应力平板楼盖取消框架梁,使层高可降到2.8~3米,在相同建筑高度的情况下,可增加使用楼层数,平均10层可多出1层,效果相当明显,目前在全国各地已普遍应用,典型的工程是广东国际大厦,它是目前采用预应力楼板层数最多的工程。而“压型钢板一硷板”组合楼盖亦能有同样效果,主要用于高层钢结构,如上海瑞金大厦(27层,107米高)、北京京城大厦(52层,183.5米高)、深劫11发展中心大厦(41层),上海国际贸易中心大楼(37层)、上海静安一希尔顿酒店(43层)等工程,均采了“压型钢板一硷板”组合楼盖,不仅提高了结构承载力和刚度,还节约了材料。
6.4大面积玻璃幕墙的使用我国最先采用玻璃幕墙的建筑是北京长城饭店和深圳国贸中心大厦。前几年,许多地方出现了“玻璃幕墙热”,上海新建的高层建筑中,70%采用玻璃幕墙,其中沿海城市,无论新建还是旧建筑改造,用玻璃幕墙作外装修是常用的手段。
7.我国高层建筑发展趋势
7.1发展规模将进一步状大随着我国经济的迅速发展,基本建设规模还会进一步增大,城市用地更趋紧张,修建高层建筑可以节约大量占地面积。许多城市要求在一定的区域内建筑物的高度不得低于多少或规定了一定的容积率,按照城市规划的要求建设不同高度的建筑,还有利于丰富城市面貌。从地区来看,沿海开放城市仍是兴建高层建筑的重点。随着改革开放的深化和经济的不断增长,我国广大的大中城市会根据自身的发展和需要,兴建不同用途、类型和高度的高层建筑。
7.2高度和层数的新突破现在在建的最高的建筑是上海金茂大厦(88层,370米),正在设计的最高的建筑是重庆商贸大厦(114层,457米高),它超过了现世界纪录一一西尔斯大厦110层,443米高),然而,「更高的深圳中华大厦又在策划中,可见不久的将来,世界最高的建筑将雄居中华大地。
高层建筑发展范文篇8
关键词高层建筑;钢结构;发展;安装技术
中图分类号TU97文献标识码A文章编号1674-6708(2011)34-0125-02
高层的钢结构建筑,在国外的发展已经有了一百多年的历史了,最早的钢结构建筑出现在1883年的美国芝加哥。如今,由于地价的上涨、人口的迅速增长以及对高层建筑结构体系的研究、施工水平不断提高,使得高层建筑得到迅速的发展,而高层钢结构建筑也是不断的在发展中。
1我国高层钢结构建筑的发展
因为我国的经济、技术等原因,使得我国在80年代之前,都没有属于自己的钢结构建筑,直到80年代的中期,因为建筑钢材的快速发展以及外资工程的大量兴建,才推进了我国的高层钢结构建筑出现。之后,随着改革开放的不断深入,促使我国的社会经济得到了飞速的发展,在深圳、上海、北京等等大城市已经出现了大量的高层钢结构建筑。但在1990年~1994年左右,我国的高层钢结构建筑一度停止了发展,近年来又先后在北京、上海、深圳、大连、天津等等地区被广泛的应用,可以说是又掀起了一股建设高层钢结构建筑的高潮,比如说在我国的上海,其中的一个金融中心区域就已经建成了将近15幢超高层钢结构建筑。如今,在我国的高层钢结构建筑领域,在设计方面,无论是从理论的研究、还是设计软件的编制以及实际设计计算能力,甚至是相关的配套工艺,都已经有了很大的进步;在施工方面,无论是工厂制作加工还是现场的安装质量,也已经有了相当的水准。
2高层钢结构建筑的相关优点
2.1材质比较均匀
从钢材的机械性能等方面来说,是比较符合力学计算假定条件的;因为钢材的内部组织结构是比较接近于各向同性的,并且其材质的波动范围相对来说比较小,在一定的应力幅度内,可以很好的保持弹性;其实际的受力状态与工程力学计算的结果都是比较符合的。
2.2塑性和韧性好
钢材在一般的条件作用下,不会出现因为超载而造成的突然断裂的现象。因为钢材能够将局部的应力重新进行分配,从而使得应力的变化能够更加的趋于平缓,而这样的结果仅仅只是会增加应变值而已。由于钢材拥有良好的塑性以及韧性,使得其对于动荷载的适应性能比较强,尤其在强震作用下钢结构能保证较好的延性,相较于其它结构的同类建筑抗震性能大大提高。
2.3强度高,自重轻
钢材的强度比较高,这是毋庸置疑的。而且与钢筋混凝土结构相比,采用钢结构的竖向构件截面面积会更小,这样也就有效地增加了建筑物的实际使用面积。而且钢结构的建筑,其自重是比较轻的,仅仅只是同层高度的混凝土建筑自重的1/2,从而也就减小了在遇到地震外力作用的时侯,减小了结构的设计内力,与此同时还可以有效的降低建筑物基础部分的造价。
2.4施工速度快
由于钢材的绝大部分构件都是事先在工厂进行好相关的生产,等到运往现场的时候,往往只需要做相关的焊接或者螺栓连接工作,整体进行的组装就可以完成了,所以属于没有太多限制条件的、全天候的作业,从而也就加快了施工的速度。而且在进行施工的过程中,不需要支模、拆模,因此还节省了不少成本,钢结构的施工速度大约是混凝土结构施工速度的1.5倍。
2.5符合可持续发展政策
钢结构的建筑,从资源、能源的利用来说,都是相对比较合理的,而且对于周围环境的破坏也不算严重,可以说是绿色的、环保的建筑材料,更是解决日益严峻的环境问题的重要突破点。除此之外,钢材属于具有再循环价值的环保型材料,对于用过的边角材料,都回收再利用,而且钢结构自身的施工是干施工,基本上不需要使用砂、石、土、水泥等等材料,这也就从本质上减少了尘土、废物、噪声的污染。
3钢结构的安装
3.1钢柱的安装
钢柱,是控制建筑的层高、建筑能够建多高的主要竖向构件,更是建筑项目在建成后的使用年限标准以及质量安全的重要环节。正是因为这样,在进行加工、制造及安装的全部过程中,必须要满足相关的规范标准:100m高的超高层钢柱,一般来说,要分为8节~12节构件,而钢柱在翻样下料制作的过程中,应该充分的考虑钢柱因为焊缝的收缩变形以及在竖向荷载的作用下所造成的压缩变形,由此可以看出,钢柱的翻样下料的长度并不是直接的等于其设计时的长度,而且在每一道工序、步骤中,都应该严格的控制好,因为即使只是几毫米的偏差,也是不可以忽略不计的。对于钢柱的标高控制,一般分为二种:按照相对的标高制作来进行安装,适用于12层以下的建筑,或者是对于层高的控制不是十分严格的建筑,建筑物的总高度只要达到了允许偏差的总和就是合格;按设计标高制作安装,适用与12层以上的建筑物,或者是精度、要求都比较严格的层高建筑物,要严格的按照土建的标高来进行安装,第一节钢柱底面标高,每一节钢柱的累加尺寸总和,必须要符合设计要求的总尺寸。
3.2框架梁的制作与安装
高层钢结构建筑以及超高层钢结构建筑,其框架梁一般都是采用H型钢,而且框架梁与钢柱最好是采用刚性的连接,钢柱要贯通型的。框架梁还应该按照设计的编号正确的进行就位。为了能够确保框架梁与钢柱连接处的节点域有比较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性,所以在工厂进行生产的时侯,在框架梁所在的位置要设置好悬臂梁连接件(牛腿),其上下翼缘与钢柱的连接要采用剖口熔透焊缝,腹板则要采用贴角焊缝。由于钢筋混凝土结构的施工允许偏差要大于钢结构的精度要求,所以当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或者是钢筋混凝土筒壁进行连接的时侯,其腹板的连接板可以开成长圆孔,并且应该保证孔边距的要求。焊接收缩变形可以运用经验公式来进行相关的计算,再按照实际加工之后来校核,这样能够准确的确定翻样下料的精确性的长度。在进行施工的时侯要先焊下翼缘,再进行上翼缘的焊接。腹板则应该利用强度比较高的螺栓进行连接,并且要充分的理解在进行设计的时侯,是选择用摩擦型还是承压型的高强螺栓,如果采用的是摩擦型的高强螺栓,其摩擦的系数也应该合理的进行选用。在采用高强螺栓群进行连接的时侯,其孔位的精度是非常重要的。
4我国高层钢结构建筑中存在的问题
4.1用钢量比较多
虽然说钢结构的建筑必定会比钢筋混凝土的建筑用更多的钢材,但仔细分析以后可以看出我国的用钢量还是比较多:钢筋混凝土结构的建筑,在10层~20层住宅中,其用钢量大约是50kg/m2,而在同类的钢结构建筑当中,其用钢量大约是130kg/m2~160kg/m2。与国外相比:美国100层的高层钢结构用钢量仅仅只是145kg/m2,而日本的钢结构的用钢量则是105kg/m2~130kg/m2。由此可见,与钢筋混凝上结构相比,采用钢结构或钢混结构,其用钢量相差也不十分悬殊,但获得的综合技术经济效益却是巨大的。这是设计思想和观念上应当转变的一点。如果把结构自重减轻、基础减小所节约的钢材,加上部分采用钢混结构,则用钢最还可节省。
4.2钢结构设计力量薄弱
对于高层钢结构建筑的设计,比如说电算的程序、水平的位移控制、抗震的计算设计等等,这些属于比较特性的问题都要求了设计人员必须具有根基扎实的专业知识以及丰富工作经验的。而在我国,并没有给予高层钢结构建筑设计人员、技术力量足够的重视,从而导致了设计单位的高层钢结构建筑设计专业人员的严重匮乏,而专业的设计人员又缺乏对高层钢结构建筑设计的研究以及技术的积累,导致了设计人员的经验不够,从而形成了恶性循环。与此同时,在结构设计的专业问题上,我国的建筑规范要求相差还是较大的,比如说设计方法的选择、抗震方面的设计、抗火方面的设计等等,基本上都是借鉴国外的经验,然而这些与我国的实际情况,还是存在着一定偏差的,而这些差异的存在,往往是确保结构安全质量的关键所在。
4.3国产钢材的规格性能、加工质量等有待提高
我国的科技、经济,都已经得到了很大的进步,并且也正在快速的发展。目前我国的普通钢材生产能力已经是大于市场的需求了,但是在特殊规格和高性能方面,真正能够算得上具有竞争力的、满足市场需求的钢材却不多,也可以说对这种高性能的钢材,其生产能力还是不够的;除此之外,钢材的规格也是不够齐全的,而且还不够配套,并没有真正的形成完整系列的标准;而且钢构件的加工质量对加工设备依赖性强,而高质量加工设备目前主要是进口设备,一般的加工厂难以承受;以上种种原因加大了设计和使用难度。
5我国高层钢结构建筑的发展展望
近几年来,我国已经能够自己生产出系列热轧H型钢了。而且随着我国钢结构的不断发展,钢结构材料的品种也是越来越丰富,比如说H型钢、T型钢以及L型钢等等,这些可以说为我国大力发展钢结构提供了最基本的物质基础。过去限制使用钢结构的政策,已经转变成为大力发展钢结构的政策。1998年,建设部把钢结构技术列为了重点的推广技术;1999年,建设部、国家冶金工业局联合成立了建筑用钢的技术协调小组,协调国家的相关部门在建筑用钢的生产、推广、应用工作,大大的促进钢结构的发展;2000年,建设部、国家冶金工业局建筑用钢协调组,在北京召开全国建筑钢结构技术发展的研讨会,成立了全国钢结构专家小组,并且讨论了国家建筑钢结构产业十五计划。这些都充分的说明了我国钢结构发展,已经具备了非常好的宏观的政策大环境。
6结论
总而言之,高层钢结构建筑的结构体系在我国来说,还只是处于起步的阶段,国家政策的导向以及国民生活的提高对住宅提出的要求等等,都为高层钢结构建筑结构体系的发展以及应用提供了广阔的前景。正是因为这样,必须本着科学的、合理的态度对待高层钢结构建筑,并且结合我国的建筑发展的现状,继续深入研究。
参考文献
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[6]居荣初,周鹏洋,张才傲.我国高层建筑钢结构的发展及展望[J].浙江建筑,2002.
高层建筑发展范文篇9
关键词:高层建筑;施工过程;施工技术
高层建筑与城市紧密相关,它是人口高度集中,土地不足而且地价高昂的自然产物。国际交往的日益频繁和世界各国旅游事业的发展,更促进了高层建筑的蓬勃发展。随着科学技术的不断进步,在建筑领域内也出现了不少新结构、新材料和新工艺,这些又为现代高层建筑的发展提供了有利条件。
高层建筑的施工特点
工程量大,造价高,据统计资料分析,高层建筑较多层建筑造价平均增加60%左右。
工期长,季节性施工(雨、冬季)不可避免,因此必须充分利用全年的时间,合理部署,才能缩短工期。
高空作业,高空作业要突出解决好材料、人员、机械设备的垂直运输。要认真做好高空安全防护、防火、用水、用电、通风,临时厕所等问题,防止物体坠落发生打击事故。
深基础施工,高层建筑基础一般较深,地基处理复杂,还需要解决各种深基础开挖支护技术。
高层建筑施工技术的发展
在基础工程方面,高层建筑多采用桩基础、筏板基础、箱型基础或桩基与箱型基础的复合基础。存在着深基坑支护,桩基础施工,大体积混凝土浇筑、深层降水等施工问题。
桩基础方面,钢筋混凝土预制方桩,预应力混钢筋凝土管桩,钢筋混凝土灌注桩,载体桩,钢管柱等皆有应用。
深基坑支护方面,钢板桩,钢筋混凝土灌注桩,地下连续墙,深层搅拌水泥土桩等支护技术发展很快。
深层降水方面,真空井点,喷射井点,管井降水应用较多
由于商品砼和泵送技术的推广,几千立方米甚至万余立方米的大体积砼浇筑亦无大的困难,各种外加剂包括减水剂、引气剂、泵送剂、早强剂、防冻剂、缓凝剂、膨胀剂被广泛使用,改善混凝土的各种性能,为了减少或避免产生温度裂缝,各地均采用了一些有效的措施,裂缝控制的计算理论日益完善。
(5)各种新型外墙保温隔热材料、中空保温玻璃、断桥隔热铝型材的使用推动国家建筑节能事业的发展。
3、高层建筑施工技术
3.1高层建筑施工中混凝土强度控制。高层建筑由于混凝土需求量大,施工时间长,各种作业条件的影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格,控制好混凝土强度,应做好以下工作。
3.1.1配合比的选定。工程开工前,一般均要按设计要求配制强度等级不同的混凝土,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%~3%,混凝土强度将下降15%~20%,水灰比多增1%,强度降低5%~10%,故应该采取相应措施进行控制,严格执行初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定。
3.1.2严格养护制度。高层建筑多采用泵送混凝,且应采用分段、分层连续作业的合理浇筑方法。仍出现混凝土强度不足,混凝土浇筑完毕后,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施,并应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定
3.1.3加强混凝土强度评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。试块的制作应在浇筑地点随机抽取,不能弄虚作假,保证试块的真实性。
3.2高层建筑裂缝的控制。
3.2.1设计措施。(1)“放”的措施。设置永久性变形缝(温度伸缩缝、地基沉降缝、地震防震缝等)(2)“抗”的措施。避免结构断面突变带来的应力集中,重视对构造钢筋的配置;预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处,用钢丝网(每边搭接不小于150mm)进行处理;特别注意梁底砌体的砌筑要符合规范要求;(3)“放”、“抗”相结合的措施。合理设置后浇带、加强带,采取相应补偿收缩混凝土技术,混凝土中多掺膨胀剂等外加剂。
3.2.2施工措施,“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩,要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时,受到内部约束而易开裂。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差宜控制在25℃以内,否则因温差过大产生混凝土裂缝。
3.3高层建筑的施工测量控制。由于高层建筑的层数多,高度高,对施工测量精度要求较高,故在工程开工前应制定好施测方案,确定好测量仪器,根据施工方案建立好施工控制网;将高层建筑控制轴线及时投影到建筑面层上,然后根据控制轴线作柱列线等细部放样,以备绑扎钢筋,立模板和浇筑砼之用;高层建筑施工测量一般采用外控法和内控法相结合。
3.4钢筋的技术控制。(1)钢筋进场应有出厂质量证明书或实验报告,并按照品种、批号及直径分批验收,每批热轧钢筋重量不超过60t,钢绞线为20t,验收内容包括钢筋标牌和外观检查,并按照有关规定取样,进行机械性能实验;(2)受力钢筋接头位置应相互错开,机械连接接头、焊接接头及钢筋绑扎搭接接头接头面积百分率应符合设计要求及《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定
3.5模板工程技术控制。(1)要保证构件的形状尺寸及相互位置的正确;(2)要使模板具有足够的强度刚度和稳定性,能够承受新浇混凝土的重量和侧压力,以及各种施工荷载,变形不大于2mm;(3)力求构造简单、装拆方便,不妨碍钢筋绑扎,保证混凝土浇筑时不漏浆不涨模(4)对拉螺栓和扣件应根据计算配置,并应采取措施减少模板上的钻孔。(5)底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求和规范规定。(6)对跨度不小于4米的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1/1000-3/1000。
3.6高层建筑的施工机具。高层建筑施工机具的选择必须满足工期,机械费用低和综合经济效益好要求,合理进行重运输体系的组合。最近国内一些厂家与国外合作,生产一些新的机型,并已开始国产化。目前采用的脚手架有钢管扣件脚手架、门型脚手架、桥式脚手架、悬挑脚手架和各种吊篮等。
高层建筑发展范文篇10
关键词:高层建筑发展趋势结构设计
高层建筑结构设计特点
(1)水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
(2)轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
(3)侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
(4)结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。
我国的高层结构建筑的发展现状
1.钢材的国产化
国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求,制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000),比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步,其性能指标优于国外同类产品。
2.钢结构设计国产化
国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定,在一般情况下,应遵守规范的规定,否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大,具有可操作性。
3.高层及超高层结构体系
对于高层建筑的划分,建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过100m为超高层建筑。对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框―筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
高层建筑结构的发展趋势
1.新材料、超强材料的开发和应用
在高层建筑结构的技术问题中,首先要解决的是材料问题。现在混凝土的强度等级已经达到100以上。高强度和良好韧性的混凝土有利于减小结构构件的尺寸,减轻结构的自重,改善结构抗震性能。同时,为了达到轻质高强的目的,必须在高层建筑结构中,发展轻骨料混凝土、轻混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、侧限(约束)混凝土和预应力混凝土。高性能混凝土的开发和应用,将继续受到人们的重视,也必将给高层建筑结构带来重大和深远的影响。从强度和塑性方面考虑,钢是高层建筑结构的理想材料,增进或改善钢材的强度、塑性和可焊性性能的工作人们从未停止过。特别是对新型耐火耐候钢的研发,具有重要意义,可使钢材减小或抛弃对防火材料的依赖,提高建筑用钢的竞争力。复合材料用于制作高层建筑部分构件正在开发和实践中。
2.抗震性越来越强
目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”,即适当控制结构物的刚度,但容许结构构件(如梁、柱、墙、节点等)在地震时进入非弹性状态,并目具有较大的延性,以消耗地震能量,减轻地震反应,使结构物“裂而不倒”。这种体系,在很多情况下是有效的,但也存在很多局限性。
随着社会的不断发展,对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高,使“延性结构体系”的应用日益受到限制,传统的抗震结构体系和理论越来越难以满足要求,而由于隔震消能和各种减震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性,在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。
3.混合结构在高层建筑结构中广泛应用
经合理设计的混合结构可取得经济合理、技术性能(如抗震性能)优良的效果,且易满足高层建筑的侧向刚度的需求,可建造比钢筋混凝土结构更高的建筑,因此在较高的建筑中,混合结构往往仍是合理、可行的结构方案,今后建造混合结构的比率将会越来越大。
高层建筑发展范文篇11
关键词:建筑工程钢结构应用发展施工技术
Abstract:thesteelstructureprojectsuperiorityincreasinglyrecognized,steelstructureinproductionanddailylifeareincreasinglybeingusedinapplications.Theapplicationofsteelstructureisalwaysaccompaniedwiththedevelopmentofhigh-risebuildings,inrecentyearsmoreandmoresteelstructurebuilding.Inthesteelstructureconstructionprocess,constructionqualityofsteelstructureofthehigh-risebuildinghasbecomeaqualityassurance.
Keywords:constructionsteelstructureconstructiontechnologyapplicationdevelopment
中图分类号:TU761文献标识码:A文章编号:
引言:随着高层建筑高度的不断增高,传统的钢筋混泥土结构由于自重较大,产生诸多不利因素,如地基承载过大、柱子越来越大等,在这种条件下,建筑钢结构应运而生。其具有强度高、重量轻、结构抗震性能好、施工快、建筑造型美观等优点,是理想的高层建筑材料,备受业内人士关注。近年来我国钢铁工业和建筑工业的迅猛发展,高层钢结构住宅设计和施工技术日趋成熟,政策导向也大大推动了建筑钢结构的快速发展。但是,高层钢结构建筑的施工技术相当复杂,需要大量的专业施工技术人员,以实事求是的精神、科学律已的态度,才能促进这一行业更好的发展。
一、钢结构住宅的应用发展前景
1.钢结构住宅体系易于实现工业化生产,标准化制作,而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略。若是在城市中采用钢结构住宅,因为其工厂化程度高、施工周期短的优势,将能很好地解决城市市区,尤其是中心市区人口稠密交通繁忙、施工生产不便的问题。因此钢结构住宅应该是城市住宅设计的主要方案之一,同时钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展,直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。
2.注重培养钢结构施工方面的人才
目前,我国缺乏经验丰富的钢结构专业技术人才,设计人员设计出的钢结构建筑,其工程造价可能达到钢筋混凝土建筑的1.5倍左右,造成了很大的浪费。钢结构施工企业的发展壮大是从施工实践中逐渐积累经验和技术的,不可否认,这中间的一些老工人、老技术人员具有丰富的实际操作能力.是一批重要的队伍力量。然而,钢结构工程施工技术含量高,光靠经验是难以取得长足进步的.我们必须吸纳国外先进的技术水平,以有一定学历的年轻人为培养对象,及时向其传播钢结构的前沿技术和新的科研成果,让他们尽快上手工作。
二、我国钢结构建筑现状分析
改革开放以后,我国钢产量跃居世界第一位,国家从“节约用钢”逐渐转为“积极、合理、快速的发展钢事业”目前我国建筑用钢已达钢材总量25%左右,而钢结构所用钢材仅为3%左右。由此可看出,我国在钢结构方面的发展还不够,近年来,建设部在全国积极倡导钢结构住宅的应用和发展,并在一些大中城市建筑了示范点,如北京的中福花苑钢结构住宅、莱钢樱花园等。国内钢材量的充足,为钢结构的发展提供了物质基础,虽然我国钢结构施工发展较晚,但速度并不慢,现在已可以独立承建一些超高层和大跨度结构。除在超高层建筑施工尚存不足外,中低层建筑已达到国际领先水平。我国钢结构施工技术水平与国外存在一些差距,主要表现在:钢结构施工中传统的手工业还大量存在,信息化、智能化施工还没全面开始形成:缺乏总承包的能力.在超高层钢结构建筑方面投入较少:专业技术人员较少,这方面的软件开发与国外差距较大。
三、钢结构的优势
钢结构的优势有:自重轻,便于运输和安装,同样设计强度,自身重量仅是钢筋混凝土的1/2:可跨越度大,钢材的塑性和韧性好,当受到震动或局部产生超载现象时,不易产生断裂破坏,对荷载的适应性较强:钢结构一般采用螺栓连接,施工轻便,建造周期也大大缩短:钢结构体积小,可塑性极强,使其在设计时更灵活、多样,对重力效应不敏感:钢结构建筑在建造时,嗓声污染、粉尘污染、固体垃圾都是非常小的,即使楼房报废,钢材的回收价值也比较高。总之,钢结构在高层建筑中的应用,优势是十分明显的。
四、高层建筑钢结构施工技术
4.1塔吊的选择及吊装
塔吊是高层钢结构工程施工核心设备,其选择涉及钢结构的重量、现场施工条件等因素,其原则是:装拆方便、安全、快速。爬式塔吊对塔吊起重能力和幅度要求不高,使用比附着式塔吊方便,考虑成本控制,应优先选用进行高层钢结构建筑的施工.吊装是高层钢结构工程施工的关键工序,其速度与质量对工程起着十分重要的作用。钢结构吊装前,应严格要求吊装构件的堆放.避免在吊装时,由于准备不充分,造成操作的繁琐。根据塔吊的数量、现场施工条件、工件形状等因素确定吊装分区与吊装顺序。
4.2原材料的选用
钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中,首先钢材的质量证明文件应齐全有效,且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证,材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢,其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍,套筒长为钢筋直径的二倍.
4.3焊接质量控制
焊接是钢结构施工的重要工序,其工序的选择与施焊水平的高低对工程的安全、优质、高效完成具有重大影响。施工中焊接的一般原则是:施工中应遵循以下的焊接原则:先焊基准点处焊缝,再焊周边焊缝:先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的焊缝:对称施焊:同一根梁的两端不能同时施焊。钢结构焊接前,对焊条的合格证进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一.-二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。
4.4钢结构焊接的常见方法
⑴药皮焊条手工电弧焊
药皮焊条手工电弧焊原理:在涂有药皮的金属电极与焊件之间施加一定电压时,由于电极的强烈放电而使气体电离产生焊接电弧。电弧高温足以使焊条和工件局部融化,形成气体、熔渣和熔池,气体和熔渣对熔池起保护作用,同时,熔渣在与熔池金属起冶金反应后凝固成为焊渣,熔池凝固后成为焊缝,固态焊渣则覆盖于焊缝金属表面。
⑵埋弧焊
埋弧焊(SAW)原理:埋弧焊与药皮焊条电弧焊一样是利用电弧热作为熔化金属的热源,但与药皮焊条电弧焊不同的是焊丝外表没有药皮.熔渣是由覆盖在焊接坡口区的焊剂形成的。当焊丝与母材之间施加电压并相互接触引燃电弧后,电弧热将焊丝端部及电弧区周围的焊剂及母材熔化,形成金属熔滴、熔池及熔渣。金属熔池受到浮于表面的熔渣和焊剂蒸气的保护而不与空气接触,避免氮、氢、氧有害气体的侵入。
⑶C02气体保护焊
C02气体保护电弧焊原理:是用喷枪喷出CO2气体作为电弧焊的保护介质.使熔化金属与空气隔绝,以保护焊接过程的稳定。
4.5钢结构厚钢板焊接技术
在高层建筑钢结构柱与一些特殊大跨度重荷载钢板架与梁的设计与施工中,厚钢板大量应用,而影响钢结构焊接质量的一个最主要因素是厚钢板的焊接。厚钢板的焊接主要是要解决层状撕裂和焊接变形两大问题。
⑴层状撕裂的预防
层状撕裂是一种不同于一般热裂纹和冷裂纹的特殊裂纹,一般产生在T形和十字形接头的热影响区夹层中,主要是T形和十字形接头角焊缝的横向收缩对板厚方向产生的拉应力在接头约束度较大的情况下.易发生夹杂物与金属脱开而形成的裂纹。采用塑性过渡层,即先用低强度焊条在坡口内母材板面上堆焊过渡层,然后再焊连续焊缝的方法。采用低氢、超低氢焊条或气体保护焊焊接。即低强度匹配的焊接材料,使金属具有低屈服点,高延性。通过计算和工艺试验确定合理的预热温度,以降低冷却速度,改善接头区组织韧性,同时采用后热消氢处理.
⑵焊接变形的控制
厚板的焊接变形主要针对对接中产生的较多,主要通过以下方法来控制:通过合理的坡口角度和焊接间隙尽量减少焊缝的截面积;焊接时尽可能采用多层焊代替单层焊;尽可能采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序;采用刚性夹具固定方法控制焊后变形。
4.6钢结构螺栓连接
螺栓连接是钢结构建筑中主要的连接方式,分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种形式。这里着重阐述高强螺栓连接的检验。高强度螺栓连接的安装顺序及初拧、复拧扭矩检验。检验人员应检查扳手标定记录,螺栓施拧标记及螺栓施工记录,有异议时抽查螺栓的初拧
扭矩。高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁、不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化薄钢板、污垢和不应有的涂料等。
高层建筑发展范文篇12
关键词:高层建筑;居住环境;生态设计;营运系统;宏观控制
Abstract:Unionauthorarchitecturaldesignmanyyearshascarriedoutthemainbodyofabook,hasdiscussedmodernfinecityhabitancyenvironmentmacro-controltactics,andfromthetowerplanandtheanglebuildingorganism'shabitsdesign's,beburningweighttoservicesystematicallyandinteriorenvironmentofcitytowertheexpounddetailedly,tolookforwardtorealizingafuturecitysustainabledevelopmenttargetshavingbeeninprogressintwoaspects.
Keywords:Tower;Habitancyenvironment;Organism'shabitsdesign;Servicesystematically;Macro-control
中图分类号:TU972+.12
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2009)06-0113-03
高层建筑是当今所有主要城市普遍存在的建筑形式。高层建筑的布局应有一个总体战略规划进行指导,规定环境管理的原则,强调在城市活动与其支持系统的综合之间的相互关系。战略规划能够发展规模提供依据,它限制发展范围,并且保证新建筑物及其组成部分能与周围土地利用和运行系统广泛协调。
许多建筑师认为,高层建筑的生态设计要求应该受到迫切的关注,因为这些地方资源消耗和环境污染相对严重,生活方式也是对全球自然资源和生态系统的最大威胁。而且,这些高密度的大型建筑由于与生态健康和生态设计相关,所以值得倾注更多的研究和努力。
1现代城市生态环境宏观控制策略
对于现代城市良好居住环境而言,最直接有效的宏观控制方法应从以下二方面进行:
1.1有效的利用土地
在高层建筑的功能布局中,强调土地的综合利用是十分重要的一个环节。亦即在建筑功能布局时,把工作、居住、交通和其他服务设施结合起来综合予以考虑,把人们能够就近入学、就近工作、就近享用各种服务设施,缩短人们每天的出行距离,减少能耗。
1.2合适的密度
建设生态化城市人居环境,需要在满足人们适度舒适的前提下,适当提高人口密度,以达到节约能源的目的。与此同时,亦有助于城市中心的复兴,提高城市中心的活力。但是另一方面,又要避免局部地区过分密集,高层建筑对城市的许多负面影响大多是由于高层建筑的过分密集造成的。
2高层建筑营运系统的生态性设计
对高层建筑而言,从能源和环境的角度看,其生命周期是指从材料与构件生产(含原材料的开采)、规划与设计、建造与运输、营运与维护直至拆除与处理(废弃、再循环和再利用等)的全循环过程。高层建筑营运期间所消耗的能源在整个生命周期中占有很高的比例。调查发现,营运过程中能耗最高的是建筑的HVAC系统,其次是人工照明系统;其他因素(如电梯、管道和排放)在建筑营运能耗中只占很小部分。因此我们的设计目标应该是选择一种建筑形式和营运系统,可以尽可能的利用自然采光和通风,以减少高层建筑营运期间所需的能源。设计的第一步是根据基址气候条件找到适合的被动设计方案,并使之最大化。被动设计本质上是不通过电子-机械手段,而是通过建筑特殊的形态组织达到的低能耗设计。以下是一些用于绿色生态高层建筑中被动模式营运系统最大化的生态设计策略。如果不能达到理想的效果,可以通过主动系统或混合模式系统的辅助作用来加以补充。
2.1建筑平面与体型系数
我们必须根据基址周边环境能量和当地气象特征来设计高层建筑的形状以获得最佳能量。减少采暖能量的需求(例如通过优化进入热量)并不仅仅是建筑朝向问题,也受到建筑平面形式和体型系数的影响。建筑的体形系数是围值,因此它不仅仅是一个热工性能参数,而且还体现了作为手段的外界面对空间的建构面积成线性正比,而对于正多面体而言,表面积与体积呈几何基数关系,此时建筑的体积,即空间的量和维持室内气候的能耗之间不是线性关系,而是几何关系,因此建筑在体积扩大时可以只投入较小的能耗增量而获得较多的舒适空间增量,这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本。在常见的平面形式中,圆形平面可以拥有最小的面积,其次是方形(见图1)。
同时,小的体型系数往往与空间布局紧凑、功能流线短捷相联系,所以小的体型系数在某种意义上还常常与较高的功能运作效率相联系。通过控制体型系数往往可以一举三得:节能、节材及提高功能运作效率。通常可以通过以下途径来减小建筑的体型系数:①加大建筑进深;②规整建筑体型;③集中建筑体量。图2分别表明在每个气候带,最适宜的建筑比率,正立面最好的是南北朝向。研究表明,建筑可取的边长长度,即X、Y值最适宜的建筑比率,如图2所示。
建筑服务核的布置决定了平面的哪些部分对外开放(例如为了通风和更好的视野),合适的位置有利于建筑的热表现。设计者在平衡设计时必须结合其他因素考虑太阳光路径和当地的风向(如最佳的视野方向、基址形状和领近建筑等)。在热带地区,服务核可以设在建筑“较热”的东边、西边或两边,以作为太阳光缓冲带。研究表明,在温带和寒带地区通过双核外形设计,窗户开在南北向,服务核放在东向或西向,可以大大节约空调的能耗。这种方案亦适用于赤道地区的纬度小于40°的地区。这种布置通过“空间隔热”缓冲区,大大减少了进入建筑内部空间的热量,同时也最大限度地防止了建筑内部热量的流失。在各种可能的服务核布置中(即中心核、双核或单边核),双核是最可取的(见图3)。围服务核的优势在于:
a没有消防加压管,降低了最初和营运成本;
b使用空间更具有灵活性;
c电梯间提供自然通风,从而节能;
d太阳光缓冲效应和风力缓冲效应。
2.2朝向的选择
建筑朝向的被动设计与建筑的平面形态、基址上的位置及对太阳光路径的朝向和当地的风向有关。例如,根据热带地区的太阳路径,建筑形态应该是以东西向为轴线的矩形,以减少建筑开阔面的太阳辐射。这是因为获得热量最大的来源是通过窗户的太阳辐射。
当然,热量获得随着时间和角度的不同而不同。建筑朝向的决定将影响后续的每个设计决策。每个建筑基址都有其特殊性,因此高层建筑的设计毫不例外也与基址相关。在决定如何使基址内的新建筑有利于环境时,必须考虑两个主要的基址因素:当地气候和基址内建筑的环境影响。当地气候的影响可以是正面的也可以是负面的建筑朝向可以通过遮阳带植物或渗透性墙体加以缓和。通过仔细研究基本微观气候条件,就可以确定最合适的基址和建筑外形,消除不适合的基址区域(如被污染的和过于遮避的区域);通过建筑形式、植被和遮避带最大限度地开发基址剩余区域的潜能。
2.3建筑外界与双极控制
高层建筑的外界面设计与一般建筑相比有其特殊性。首先高层建筑拥有得天独厚的通风优势,而且随着高度的不断增加,上面的风速和风压越来越大,在这种情况下上部直接开窗狂风可能吹袭室内,形成紊流和噪声,而且会导致建筑与外界热交换迅速增加,不利于建筑中的能量保存,热工能耗增多。此外高层建筑较少受到临近的建筑遮挡,所以投射在其上的日照包括直射的、漫射的或被低层建筑屋顶反射的辐射,要比照射在多层建筑上的日照辐射强度高,这在冬季是有利的,但在夏季却是不利的。
另外,气候是由多重对立要素综合决定的,各种气候要素总是在舒适要求的两极之间摆动变化,建筑随着气候的变化,要面临采暖与制冷、通风与防风等相互矛盾的要求,因此建筑外墙应该结合被动系统、混合模式和主动系统的优化来加以设计。因此,理想的外墙应该是对气候“用”和“防”的辨证统一,是有利于环境的过滤器。外墙上应该像过滤器一样提供自然通风,控制交叉通风,提供对外景观,予以太阳光保护,调节风雨,在寒冷季节提供保温,在炎热的夏天提供通风、隔热,使得与外部环境有更直接的关系。双层立面系统是目前处理高层建筑外界面比较理想的手段。
2.4建筑采光
高层建筑在生态设计中的目标之一,是优化日光的使用,减少人工照明的耗能需求。大部分被动日光技术都是控制进入的直射光线,减少其对视觉舒适度的潜在负面影响,如眩光;以及通过减少热量获取来减少建筑制冷的负担。当太阳光有效地分布到建筑各处而没有眩光的时候,就可以认为是很好的室内照明了。先进的日光采集系统设计有以下方法:
①通过将阳光反射至屋顶平面,日光可以到达比那些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域,但不增加窗户附近的日光强度;
②通过利用相对小的进光区域有效传统日光,可以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷,从而达到节省能耗的目的;
③仔细设计阻挡阳光直射的系统,可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好,只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。当然,进行采光设计时,可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划,通过更好的窗户和立面设计来减少眩光,获得自然采光。研究表明,太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而,为保证一个安全、舒适的工作环境,使用者应该可以控制光线的数量和质量;设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素,并为使用者提供最好的视觉环境。
2.5使用自然通风
基址环境一个重要的能源就是风。在需要良好通风或风力支持下的舒适通风时,通过优化当地全年和每天不同时段的风力条件,我们可以利用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风和更有效的制冷。在最简单的层面上,自然通风确保了新鲜空气进入室内。大型项目可以利用混合模式系统的"烟囱效应",新鲜空气可以进入到低楼层,在与冰冷的水泥地板相接触后进一步降温。随着空气升温,它也升温并最终在屋顶排出。合理的自然通风设计可以降低成本和节约能量。此外,减少对机械通风和空调系统的需求可以提供一个健康的建筑环境。使用自然通风的能耗要比使用空调的能耗减少一半,而且减少了维护,以及建筑综合症的发生,二氧化碳的排放量也减少了。因此,在可能的条件下,不要设计全封闭的建筑,以减少对空调系统的依赖。
通过利用封闭的中央庭院或中庭来引入新鲜空气进入建筑内部并提供“预热”,这样可以减少能耗。另外,使用这种中庭的设计有利于自然通风,因为中庭的设计将改变进深过深的建筑形式,而在室外立面上开窗,形成良好的的交叉通风。然而,并非所有的建筑都是完全自然通风,实际上冬季应该注意避免过度通风和由于过度新鲜空气降温导致的能量损失。所以,在高层建筑中,混合模式替代通风系统可以作为一种冬季保存能量的方式。
2.6被动制冷
被动制冷适用于各种简单的制冷技术,使建筑室内温度能通过自然能源的使用而降低。在炎热潮湿的赤道地区,生物气候的设计技术涉及建筑设计和材料的选择,以最小量的制冷能耗来换取更舒适的环境。这要求最小化建筑的热量获得,减少建筑外层太阳光热量的获得和太阳光通过窗户的渗透,通过自然通风和其他技术来提供舒适环境。适当的应用一些设计元素(例如建筑的布局、朝向、窗户细部、遮阳装置、通风、隔热和外墙的热系数)能够将室内温度达到一个比室外平均温度更舒适的水平。对于夏季炎热的项目基址而言,被动制冷系统应用的一个前提是当地的建筑生物气候设计,两种方法相辅相成。建筑通过利用各种自然散热口,如周围空气、上层空气、水和地层下的土壤,这种被动系统来降温。每种降温资源都有多种使用方法,从而产生各种降温系统。以下是各种被动降温方法:
①舒适通风:主要是在白天提供直接通风的舒适感;
②夜间通风降温:通过夜间通风降低建筑内部的温度,而在白天关闭建筑,从而降低室内白天的温度;
③辐射降温:在夜晚通过屋顶散热,或利用特殊的屋顶散热器,用白天的冷能储藏,将获得的冷能量传送到建筑内部;
④直接蒸发降温:机械或非机械蒸发空气降温,而将湿冷的空气引入室内;
⑤间接蒸发降温:通过屋顶的蒸发降温,例如屋顶水池降低室内温度而不增加湿度;
⑥外部空间降温:应用于外部空间的降温技术,如建筑旁的院子。
3高层建筑室内环境的生态设计
作为建筑重要组成部分的室内环境,虽处于比建筑更低的层次,但它与建筑本身之间、与自然环境之间以及室内诸要素之间都是一种相辅相成的整体关系,不可割裂。符合生态原则的室内环境设计,必须处理好室内与自然环境之间的关系问题,建筑室内环境作为整体环境的一部分,作为地球总生态链中的一环,它必须与其他各个环节协调发展。生态室内环境设计主要着眼点有两方面:一是提供有益健康的室内环境,并为使用者创造高质量的生活环境;二是保护环境,减少消耗。因此生态室内环境设计应该在节能、环保等方面进行周密的考虑。
高层建筑的室内生态设计同一般建筑相比除了室内热舒适度、室内声环境、室内空气质量等要达到标准以外,可以采用过渡空间与中庭的处理方法作为内外部的过渡空间。这些空中花园以有机形式平衡了建筑硬件和组成部分的无机性,从而达到更平衡的生态系统。除了为建筑提供遮阳,这些中庭还有多种用途:作为紧急疏散区域、种植和园林、用于未来扩大(例如将来增加土地使用率)的灵活过渡区域、将来空间的增加(洗手间、厨房等等)。中庭还可以给高层建筑使用者一个更人性化的环境,使他们走出封闭的办公区域可以直接体验外部环境欣赏景色。这些过渡空间可以保护建筑的“热”边或形成一个重要的景观。不管是布置在建筑中央或是周边,这种多层过渡空间都与传统过渡角色功能相当。这种空间实际上是在半封闭条件下“对外开放的空间”。
4结语
综上所述,高层建筑的“生态性”具有实现的意义。对于高层建筑的生态设计,我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面进行综合考虑,使建筑与外界环境统一成为一个有机的、互动的整体,实现建筑与现代城市未来的可持续发展。
参考文献:
[1]李华东.高技术生态建筑[M].天津:天津大学出版社,2002.
[2]吕爱民.应变建筑-大陆性气候的生态策略[M].上海:同济大学出版社,2003.
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