高层建筑发展史范例6篇

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高层建筑发展史

高层建筑发展史范文1

关键词:高层建筑绿色设计环保设计 以人为本

建筑设计应具有物质功能和精神功能的两面性,设计在满足物质功能的基础上更重要的是满足精神功能的要求,要创造出风格,意境和情趣来满足人们的审美要求,形象简洁,造型亲切,经济透明,功能多样,材料自然,无毒无害和可再生性以及细部设计要达到细致入微才会受到人们的欢迎。因此高层建筑设计作为一个城市的发展坐标或者是高档居住社区,设计的方向和要求更加严格。

一、高层建筑成因分析及存在的理由 产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业的兴起使人口集中到城市中来,造成城市用地紧张,地价上涨,城市不断向周边扩展,但城市空间仍然局促。为了在较小的用地范围内建造更多的使用面积,建筑物不得不向高空发展。也是高层建筑产生的根本原因。也可以说高层建筑的产生是社会发展的必然产物,两者相互依存,相互影响。 概括而言,高层建筑类型可以被认为是土地经济、金融、城市运输、投资机遇和技术进步、再加上其他原因造成的结果。简单地讲,高层建筑是在一个不大的底层上叠加许多层。从功能上,它能使可用的楼层空间向高出堆积。从商业上,它能使其所有者从土地上获利更多,并且可以放置更多货物、更多的人,和在一个地方收入更多租金。它在经济上的存在是土地高价的结果,土地高价与城市交通便利密切相关,也是配套基础设施和土地利用的必然结果。高层建筑实际上是一种商业建筑类型,它的开发将增加城市的就业及生产力,促进城市的有益发展。同时由于它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、交通等的发展,进而影响到整个城市的发展

二、绿色建筑设计

这些年,随着人们的生活水平的日益提高,人们对于住宅的要求向舒适性转变。在大力发展房地产业的同时,由于我国仍旧处于发展中国家,对环保的重视程度不足,相关法律不健全,建筑物的建造对生态环境造成了很大的破坏。随着人们环保意识的逐渐加强,房地产业提出了可持续发展的战略理念,将建设具有节约能源、减少污染、降低能耗、提高居住环境质量等作为建设发展的方向,提出“绿色建筑”的口令。

绿色建筑实现方式:首先,采用新型、绿色的建筑材料,结合建筑物的结构,综合分析建筑的通风、隔热、采光等各可幽默感素,因地制宜。其次,尽量多采用地热能、太阳能、沼气、风能等各种新型能源和建筑设计相结合的方式,创建环保节能型建筑。第三,尽可能使用通过了国家技术谁的高校的节能产品,例如:节能灯具,变频冰箱和变频空调。

三、高层建筑设计的智能化发展

智能建筑就是把智能型计算机、多媒体现代通信、智能保安、环境监控等技术与建筑艺术相融合在一起,通过对设备的自动监控,对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑优化组合,使人获得投资合理适合信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利、灵活的建筑空间。随着时代的发展,人对居住环境和工作环境的要求也不断提高。智能建筑正顺应了这一趋势。在智能建筑里,人们可以获得现代化的通讯手段与办公条件。温度、湿度、照度可以自动调节,能尽量利用自然界的光、冷、热、大气等,自动调节室内环境,最大限度地减少能源消耗,创造更有人性的生存环境。人们可以通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索等手段,获得全球性情报、信息,以空前的高速度与世界各地的人们进行商贸活动。

今后的建筑科技将围绕保护环境,省资源,降低能耗而展开。建筑智能技术的发展要为生态、节能、太阳能等在各种类型现代建筑中应用提供技术支持,实现生态建筑与智能建筑相结合。建筑智能技术是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。智能建筑将具备以下特性方: (1) 舒适性

使人们在智能建筑中生活和工作,无论心理上,还是生理上均感到舒适。为此,空调、照明、消声、绿化、自然光及其它环境条件应达到较佳和最佳条件。 (2) 高效性

提高办公业务、通信、决策方面的工作效率;提高节省人力、时间、空间、资源、能量、费用以及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。 (3)适应性

对办公组织机构的变更、办公设备、办公机器、网络功能变化和更新换代时的适应过程中,不妨碍原有系统的使用。 (4) 安全性

除了保护生命、财产、建筑物安全外,还要防止信息网信息的泄露和扰,特别是防止信息、数据被破坏,防止被删除和篡改以及系统非法或不正确使用。 (5) 方便性

除了办公机器使用方便外,还应具有高效的信息服务功能。 (6) 可靠性

努力尽早发现系统的故障,尽快排除故障,力求故障的影响和波及面减至最小程度和最小范围。 近几年来,我国计算机系统技术水平与产品质量提高的速度也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,造价比国外同类系统低很多。相信随着相应智能化建筑设计规范及标准的制定,智能化建筑会越来越多地进入国人的视野。

三、 高层建筑设计向节能环保发展

3.1 高层小区规划中,小区的选址、住宅建筑的朝向、间距、高低、体型以及小区路网结构、环境绿化等都会影响小区的日照、通风和小气候环境,从而影响住宅建筑的能耗。因此,小区规划也应注重对节能问题的研究,适应当地自然环境、气候和地理条件,从项目选址、交通组织、环境绿化、空气质量、噪声、采光与日照、小气候等方面提出要求,合理选择住宅建设用地,避免有害环境对居住环境的影响。

3.2 在小区规划设计中要与建筑节能设计互相配合,统筹考虑建筑朝向、日照间距、通风、景观绿化,合理应用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取的节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,以形成系统的住宅建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。

3.3 在建筑设计中,原则上应减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积之比,减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,建筑平面宜选用如“一”字型等较为简洁规整、能够获得较多日照和较少东西的平面型式,以减少夏季热辐射和冬季冷风渗透量,体型复杂、凹凸面过多的点式低、多层及塔式高层住宅,建筑的外表面积和体型系数大,对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比,其坡屋顶增大了屋顶的热交换面积,加大了能耗,因此不利于房屋的节能。

3.4 结合建筑形体空间的处理,可以在建筑物中设通风口,加强气流组织,改善小区内部的通风条件。从建筑外观形态上来谈,影响能耗大小主要有两个因素,一个是建筑绝对的大小,也就是我们常说的体量,另一个就是平面是否紧凑。一般来说,平面、立面凹凸变化较大的建筑就属于平面非紧凑型建筑。特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化。外墙面积的增大势必增加形成“冷桥”的可能性,增大建筑能耗。

四、结束语

高层建筑影响一座城市环境的平衡,集中注意高层建筑对环境质量的责任,对城市及周围的影响,这和建筑本身的功能方案一样,对设计者都是根本的问题,所以规划部门就要加强政策管理,以创造出舒适的城市空间。同时在当前倡导环保理念和环保意识提高的现代化社会,高层建筑的设计将趋向于绿色、环保和节能方面发展。

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参考文献:

高层建筑发展史范文2

关键词:高层建筑 新材料 抗震 低碳

1. 高层建筑结构的特点

有关高层建筑的定义目前尚没有统一规定,从理论上讲应按照结构的受力特性来划分,即按水平作用对建筑物的影响程度来划分。联合国教科文组织下属的世界高层建筑委员会曾于1972年在美国宾夕法尼亚州的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上专门讨论了这个问题,提出将9层及9层以上的建筑定义为高层建筑,并建议按建筑的高度将高层建筑分为4类:第一类,9~16层(最高到50 m);第二类,17~25层(最高到75 m);第三类,26~40层(最高到l00 m);第四类,也称超高层建筑,40层以上(高度在100 m以上)。

在我国,关于高层建筑的界限规定也未完全统一。行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3―2002)(以下简称高规)规定,10层及10层以上和高度超过28 m的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-1995)规定,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 m的公共建筑为高层建筑。建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面、屋面板板顶的高度,屋顶上的望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和出屋面的楼梯间等不计入建筑高度和层数内。

高层建筑结构特点包括:

①水平荷载对结构的影响大,侧移成为结构设计的主要控制目标之一。对一般建筑物,其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制,而在高层建筑结构中,高宽比增大,水平荷载(包括风力和地震力)产生的侧移和内力所占比重增大,成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。

②楼(屋)盖结构整体性要求高。高层建筑结构的整体共同工作特性主要是各层楼板(包括楼面梁系)作用的结果,由于楼板在自身平面内的刚度很大,变形较小,故在高层建筑中一般都假定楼板在自产生平面内只有刚移(仅产生平动和转动),而不改变形状,并忽略楼板平面之外的刚度。因此,在高层建筑结构中的任一楼层高度处,各抗侧力结构都要受到楼板刚体移动的制约,即所谓的位移协调,这时抗侧刚度大的竖向平面结构必然要分担较多的水平力。

③高层建筑结构中构件的多种变形影响大。在一般房屋结构分析中,通常只考虑构件弯曲变形的影响,而忽略构件轴向变形和剪切变形的影响,一般是因为其构件的轴力和剪力产生的影响很小。而对于高层建筑结构,由于层数多、高度高,轴力很大,从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著,中部构件与边部、角部构件的轴向变形差别大,对结构内力分配的影响大,因而构件中的轴向变形影响必须加以考虑。

④结构受到动力荷载作用时的动力效应大。根据结构本身的特点不同,如结构的类型与形式,结构的高度与高宽比,结构的自振周期与材料的阻尼比等的不同,结构受到地震作用或风荷载作用时,产生的动力效应对结构的影响也不同,有时这种动力效应严重影响结构物的正常使用,甚至造成房屋的破坏。

⑤扭转效应大。当结构的质量分布、刚度分布不均匀时,高层建筑结构在水平荷载作用下容易产生较大的扭转作用,扭转作用会使抗侧力结构的侧移发生变化,从而影响各个抗侧力结构构件(柱、剪力墙或筒体)所受到的剪力,并进而影响各个抗侧力结构构件及其他构件的内力与变形。因此,在高层建筑结构设计中,结构的扭转效应也是不可忽视的问题。

⑥必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题。在高层建筑结构设计中,应该重视结构的整体稳定性与结构的抗倾覆能力,防止结构发生整体失稳的破坏情况。

⑦当建筑物高度很大时,结构内外与上下的温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特点。

2. 高层建筑的未来发展的趋势

近年来,高层建筑呈现出以下发展趋势:

①新材料的开发和应用。随着高性能混凝土材料的研制和不断发展,混凝土的强度等级和韧性性能也不断地改善。混凝土的强度等级已经可以达到C100甚至更高,在高层建筑中应用高强度混凝土,可以减小结构构件的尺寸,减少结构自重,必将对高层建筑结构的发展产生重大影响。高强度具有良好可焊性的厚钢板将成为今后高层建筑钢结构的主要用钢,而耐火钢材FR钢的出现为钢结构的抗火设计提供了方便。

②层数增多,高度加高。由于城市规划、用地紧张和使用功能等原因,我国高层建筑目前也有一些正在设计或施工的80层以上的建筑。在地震区的钢筋混凝土高层建筑结构设计中,我国处在世界领先地位。

③组合结构高层建筑增多,采用组合结构可以建造比混凝土结构更高的建筑。在强震国家日本,组合结构高层建筑发展迅速,其数量已超过混凝土结构高层建筑。除外包混凝土组合柱外,钢管混凝土组合柱应用很广泛,外包混凝土和钢管混凝土双重组合柱的应用也很多。由于钢管内混凝土在处于受压状态时,能提高构件的竖向承载力,从而可以节省钢材。

④新型结构形式的应用增多。已建成的香港中国银行大厦和正在筹划中的芝加哥532 m高的摩天大楼方案,都采用了桁架筒体,并将全部垂直荷载传至周边结构,它们的单位面积用钢量都仅约150 kg/m2,特别节省钢材。预计这种结构体系今后在300 m以上的高层建筑中将得到更多的应用。巨型框架体系由于其刚度大,便于在内部设置大空间,今后也将得到更多的应用。

参考文献:

高层建筑发展史范文3

【关键词】高层住宅;功能空间组合设计;

中图分类号:TU208文献标识码: A

在我国城市住宅用地紧张的现阶段,高层住宅对提高土地利用率拥有巨大的优势,而高层户型只有与高层住宅的结构特点相结合,才能组合设计出理想的人居空间环境。高层住宅内部功能组成包括(1)户型空间部分:起居室(厅)、卧室、厨房、卫生间、餐室、过厅、过道、储藏室、阳台等。(2)公共空间部分:电梯、楼梯、单元入口门厅、公共走廊等。科学合理的进行功能空间组合是高层住宅居住人性化体现的主要标准。

1、高层住宅设计的特点

高层住宅设计并不是简单地将多层住宅进行垂直叠加,它作为一种作宅类型,在设计方面有许多值得注意的问题。

1.1 高居住宅的垂直交通问题。中高层、高层住宅在空间布局上的特点,是以电梯取代步行成为日常的垂直交通工具,电梯与楼梯的组合成为高层住宅建筑空间交通组织的核心,它们的组合形式在一定程度上影响着作宅的平面布局和空间组合。

1.2 高居住宅的结构选型问题。由于住宅高度的增加,建筑的荷载大大增加,外部条件的制约因素更多、更明显。高层住宅结构体系的安全至关重要,高层住宅建筑平面布局会受到结构因素的制约。

1.3 高层住宅的消防与疏散问题。由于住宅向高空发展,对建筑的消防与安全疏散、建筑设备、设施等方面的要求更加严格,与多层住宅有很大的区别。

1.4 高层住宅的经济性问题。高层住宅―次性投资大,维修、管理费用高。经济因素对住宅建筑产生一定影响。

1.5 高层住宅的社会问题。高层住宅建设带来了城市居住区高密度的居住状况,如何协调居住环境与社会环境,关心居住者的心理健康,构建和谐、安全的住宅空间,也是高层住宅设计重视的问题。

1.6 高层住宅的适应性问题。高层住宅结构复杂、设施多、造价高,与多层住宅建筑相比,建筑的耐久年限较长,因此,中高层住宅的户型设计要有更强的适应性和前瞻性。

1.7 高层住宅的其他问题。高居住宅建筑的节能问题、外部造型设计也是高层住宅设计中需要给予重视的问题。

2、高层住宅公共空间设计的特点

高层住宅公共空间包括:电梯、楼梯、单元入口门厅、公共走廊等

2.1 楼梯及电梯的设置

在中高层、高层住宅交通空间设计中,楼梯与电梯是作为两个必要条件同时出现的。高层建筑的交通空间设计的重点便是楼梯与电梯的组合设计。楼梯与电梯作为垂直交通的主要工具。一般结合在一起设置,形成正直交通枢纽。而高层住宅设计中的设备管井一般布置在公共交通空间内,便于检修和维护。高层住宅的管道井常包括水、暖、强电井、弱电井、通风井等设备。这些管井的位置、大小心结合楼梯与电梯的主间关系进行合理组织。

2.2 公共走廊的设置

公共走廊是连接楼梯、电梯和每层各入户门的人流导向通道,高层住宅应在走廊内设置防火门,形成相对独立的电梯间和楼梯间,从而使公共空间和私人空间很好的分隔,更多的增加了高层住宅的安全性和私密性,提高了使用功能。

2.3单元入口门厅的设置

高层住宅的单元入口宜将电梯前厅、公共楼梯间及入口过道联成整体并予适当扩大,提高装修标准以形成较为宽敞明亮的门厅。公寓管理、安全保卫、邮电服务及呼叫应答系统、消防监视控制中心等设计内容,应尽量予以结合设计,以充实门厅区域的功能;当设计有半地下、地下空间时,门厅设计还宜与该处地下、半地下空间的功能设计结合,形成竖向的联系和空间渗透,以更好地将地下、半地下空间用于停车、公共服务与交往。

3、高层住宅户型空间设计的特点

户型内部空间组合由人的生活需要所决定,同时又在改变着人生活的方式和习惯。因此,既要满足人们的使用要求又要满足精神要求,还要考虑它的经济性和安全性。

3.1 功能分区合理性原则

住宅内部空间有各自不同的使用功能和要求。有公共性的和私密性的,有动的和静的。在设计中要正确处理它们的功能关系,满足各功能分区的要求,使之动静分区、公私分离、洁污分离,这是住宅使用功能良好、居住舒适的先决条件。在进行合理功能分区时,还要做到室内流线顺畅,交通面积集中、紧凑、减少干扰,突破单纯的交通功能,做到交通面积的综合利用,提高室内空间利用率。

3.2 空间组合灵活性原则

住宅内部空间组合灵活性要求指可以按照不同住户、不同时期的使用要求对套型空间进行灵活分隔和重组。设计时可以将某些功能分区合并或连接,不做明确限定。如将起居室与餐厅合并;把厨房设计成开敞或半开敞的形式;减少固定构件,用可活动的轻质材抖构件分隔不同的功能区域;减少固定的墙体,使得室内空间流动开敞而不闭塞,同时也使得套型可以根据功能的变化而改变空间形态、位置和尺寸,具有较强的适应性和灵活性。

3.3 室内环境舒适性原则

舒适性是一个综合概念,随着人们物质生活水平的不断提高,舒适性要求的标准也会不断发展变化。在住宅设计中,应根据该地区的气候条件,争取较好的朝向,获得较多日照和较好通风环境,利用自然对流通风,有效地改善室内空气质量和卫生状况。起居室、卧室等主要空间应力争南向,提高舒适度。客厅与户外应有过渡,人户门处最好设玄关,避免家居生活被一览无余,失去私密性。主卧最好设于离入户门较远处,卧室与客厅之间最好设一段过渡空间,避免卧室直接朝向客厅开门。卫生间离卧室要近,窗台设高一些,保证私密性。厨房位置应接近户门,便于食品、蔬菜及垃圾的进出,力求与服务阳台和餐厅应力求联系方便.减少对其它房间的影响,创造一个和谐、安宁、舒适的家居环境。

3.4 整体设计经济性原则

(1)面积的合理分配要分清不同功能空间的不同要求,起居室、厨房、餐厅虽然功能相同,大套型比小套型服务的人数多,其面积也应该大一些。

(2)节能方面主要是关于房间朝向。起居室已成为家居生活的核心,如果起居厅向南,白天有充足的日照,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能。

3.5建筑造型(外部体形)和空间的关系

建筑的外部形象,就是内部空间的反映;有什么样的空间,就必然会产生什么样的外部体形。外部体形是内部空间的反映,而内部空间包括它的形式和组合情况,又必须符合于功能的规定性。建筑的耗能量随着体型系数加大而增加,体型系数小,建筑物耗能效果好。为了减少建筑物的体型系数,在设计中可以采用以下几点:1)建筑平面布局紧凑,减少外墙凸凹变化,即减少外墙面的长度。2)加大建筑物的栋深。3)加大建筑物的层数。4)加大建筑物的体量。

【结束语】通过对高层住宅各功能部分的分析,把各个功能空间进行科学合理的组合,将大大提高户型的使用率,使高层住宅功能更加适用与可变动,注重景观环境的均好性,提高住宅区绿地率,达到集约用地与房地产商的投资目的。

参考文献

高层建筑发展史范文4

【关键词】高层建筑;结构设计;发展趋势

高层建筑的结构体系是随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展。一方面,高层建筑是城市发展的重要标志,其高度越来越高,建筑形体越来越独特。另一方面,建筑结构工程师们一直尝试探索和寻找受力性能良好、合理、高效的结构体系,通过技术途径对高层建筑结构体系完善和优化。但是,随着高度的增加,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。因此,高层建筑成为衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志,更是检验一个国家建筑结构技术成熟程度的标尺。我们下面对高层建筑结构设计及其发展趋势进行探讨。

一、高层建筑的发展及对结构设计的影响

高层建筑工程平面和立面很不规则、体形特别复杂、内部空间多变,其结构形式主要包括平面不规则结构、立面收进或悬挑结构、带转换层或加强层结构、连体结构或多塔楼结构、错层结构以及不同形式组合成的结构。

另外,由于结构体系不断创新,结构分析理论不断发展,新型材料不断涌现和建造技术逐步提高,也使得很多高层建筑的设计和建造成为可能,高层建筑工程的发展对结构设计提出了新的挑战。例如,结构体系要合理有效以适应体形的要求;结构分析的难度和规模越来越大;抗震设计时要搞清楚结构的地震破坏机理并采取合理有效的措施;要使用成熟的新技术以确保工程安全和降低造价;性能设计的理念和方法要逐步体现到整个设计和运营的全过程中等。

国外高层建筑主要采用钢结构,由于受经济条件的限制,我国的高层建筑结构主要采用钢筋混凝土结构。钢结构虽然有一些缺点,但优点更为显著。2011年,重点统计单位钢产量达到58981.16万吨,同比增幅为5.00%。随着我国经济的发展,总的来说,钢材将会越来越多的得到应用,以提高施工速度及钢材报废后可以溶化加工后使用的持续性。据有关专家分析,上部结构采用钢结构与采用混凝土结构的结构费用差价一般不到工程总投资的4%。分析表明,高层建筑采用钢混结构用钢量约为钢结构的70%,而施工速度与全钢结构相当,在综合考虑施工周期,结构占地使用面积后,钢混结构的综合经济指标优于全钢结构和全混凝土结构。因此,结构选型时可以优先考虑采用钢结构或混合结构。

二、高层建筑结构体系类型及其优缺点

高层建筑按抗侧力体系可分为框架、剪力墙、框架―剪力墙、筒体、巨型框架、巨型桁架、伸臂结构以及悬挂体系等。组合结构的最大适宜高度一般介于同类钢筋混凝土结构体系和钢结构体系之间。显然随着研究和实践的发展,最大适宜高度应得到不断的修改,一些新的结构体系应得到不断的补充。框架结构平面布置灵活、空间大、能适应多功能的需要,但抗侧力刚度小,当受风力和地震力时有较大的变形。

近年来,框架结构主要朝扁梁和无梁楼盖发展,以利于减少层高和管道布置。剪力墙结构咀其良好的侧向刚度对承受地震作用是有利的,但平面布置的灵活性较差,现在,剪力墙由3~4m小开间向4~7m大开间发展。框架―剪力墙取纯框架和剪力墙结构之优点,既满足建筑布置需要,又满足结构抗侧力需要。

筒体结构是主要为满足高层建筑向更高层发展而出现的新结构、体系,它分为内筒外框和筒中筒结构。简体结构具有很好的整体性和抗侧力性能,在平面布置和满足功能要求方面有明显的优势,但也要认识到,设置加强层的外框架―核心筒中的仲臂构件在外框架连接处很难实现强柱弱梁。我国的筒中筒结构体系主要采用钢筋混凝土结构,这在国外地震区很少见,密柱深梁的钢筋混凝土框筒实现梁铰屈服机制有一定的困难,这些都有待进一步研究和发展。

三、高层建筑结构设计发展趋势

高层建筑的发展,对高层建筑结构提出了新的要求及挑战,在结构工程最核心的结构分析与设计理论方面正在孕育着新的突破,将会出现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。

1.高层建筑结构设计理论研究的发展趋势

(1)创立大型复杂结构分析的新理论新方法。因为发展新型结构是结构工程的重要发展方向,因此结构体系越来越新颖,故需要创立大型复杂结构、新型结构及新材料结构分析的新理论新方法。

(2)结构性能设计理论研究。结构工程遇到的挑战首先是实现基于性能的结构设计,提高结构使用性能及抗灾性能。要实现基于性能的结构设计,必须精确分析结构性能。为此,必须有考虑到结构非线性、结构不确定性、荷载不确定性及结构损伤等复杂因素的精细化分析方法,这是结构性能设计理论的客观要求。目前对于结构性能及其可靠度尚无精细化分析方法。因此,发展结构性能的精细化分析方法及结构性能的控制方法是创立结构性能设计理论的关键问题。由上述可知,结构非线性、结构不确定性、结构损伤力学是发展结构性能精细化分析方法的重要基础。因此,致力于创立结构非线性、结构不确定性及结构损伤分析的新理论新方法是当务之急,也是长远之计。

高层建筑发展史范文5

关键词:高层建筑 ; 基础施工 ; 地基处理

Abstract: the current high-rise building a superb collection of beautiful things, high-rise construction as the most basic engineering construction, is the focus of the wholeconstruction. In this paper, the construction technology of high-rise building foundation to the summary, based on the foundation construction of high-rise buildings and foundation treatment technology, to let more people know that science and technology is the first productivity, in the increasingly competitive era, to grasp the importance of technology.

Key words: high-rise building; foundation construction;foundation treatment

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

高层建筑的建设过程中,建筑的全部荷载由建筑的最低端地基承担,其下部结构为基础,当前建筑行业中,对于基础技术已越发关注,有桩基础技术,基坑支护技术,还有地下连续墙技术等等。面对已经成熟的技术,我们在现有基础上对未来技术发展做了进一步的展望。

1、高层建筑基础施工技术大略简述

1.1桩基础的施工技术

现时期的高层建筑基础,大多采用筏板基础、桩基和箱型基础等方式,其中,桩基是应用最广泛的基础形式。

混凝土预制桩在制作过程中震动噪声过大,挤土效应明显,所以使用量相对较少。18时纪的外国,已经能够采用钻孔桩技术,而且一开始,最基础的方式是采用正循环钻进一法。后来通过四国(法日美德)对该项目技术的深入研究和探索,增加了泵吸反循环法、长螺旋钻孔法等不同的突破性工艺技术。

1.2基坑支护技术

对于高层建筑基坑,开挖深度大,难度高,因此基坑围护是深基础施工中的关键技术。

1.2.1施工流程

施工的主要流程,一般都包括施工前的准备项目、支护桩施工准备、锚杆施工过程和土方开挖几种。其中,支护桩多是采用人工挖桩孔,用现浇钢筋混凝土来作护壁。开挖基槽,等待经验槽合格之后,再浇筑抗渗钢筋混凝土,最后实施对联系梁的施工。当挖方深度达到锚杆标准高度后,进行钻孔、穿锚索、注浆和锚固等工序,必须进行锚杆实验,确保到达预期效力。在此施工期间,有关工作人员必须对工程实时检测,确保施工安全性。

1.2.2技术特点

1基坑技术综合了各项技术的因素影响,还有勘查、施工、监测和相邻其他工地的不确定影响。

2)支护技术的难易程度加大。伴随着建筑物向高层化的趋势发展,基坑也需要被迫变得深广,所以这对于施工技术要求非常高。

3)工程地质越来越差。在高复杂的地质环境下,很容易产生土体滑坡和支护严重漏水等致命损害,对周边的地下建筑物及其管线造成严重安全隐患。

2、地基处理技术应用简述

在寻常的高层建筑工程当中,如果地基没法满足容许沉降量以及承载力的相关要求,就必须适当采取合适的措施,对地基实行不同程度的加固处理,这样才能保证后期施工的质量,主要措施包括了排水、加筋、换填以及夯实等方式。

2.1换填料层法

换填法,其实就是在基础底面之上,挖掉软弱的土层,部分去除或者全部去掉都可以。然后再分层逐步实施回填,增加高强度、低压缩性的砂石,也可以加入符合要求的素土或者工业废料等等,这样做的效果,不单可以高效提高地基的承载能力,而且还可以适当减少建筑物的沉降量。对于砂石这样的透水性强的高质材料,就完全可以让基础之下的空隙,包含的水压力消除,能够有效避免塑性被破坏。

2.2压实法

压实法,主要是指土质当中的三种不同物理状态:固态、气态和液态,将其变化的一种物理过程。这种方法能够有效的将土质中空隙率大的地方,反复碾压然后减少孔隙率,适当增加在单位体积之内,所包含的固体颗粒数量密实度,透过对密实度的增加,对地基施加压力。除此之外,地基压实度的影响因素,还包括填料的类别、填料的含水量、施压办法以及单位分层的厚度、施压数量。

2.3CFG桩法

CFG桩,指的就是水泥、粉煤灰、碎石桩,它是属于刚性地基的加固桩。CFG桩一法,能够适用于粘性土、粉土,或者是自重固结的素填土等类别的地基。按照我们现场的试验和地区不同经验确定它的适用性,通过基础和桩顶之间,形成的垫层可以有效的保证桩与土两者之间的共同承载力。CFG桩,通常被采用的工艺:有长螺栓钻孔、振动沉灌注成桩和管内泵压混合料成桩等。这样的方法,主要适合于处理那些粘性土,砂土或粉土等类别的地基。在地基的处理过程中,可以显示出优越的经济成效,实惠而且便捷,是施工方案的最佳选择。

3、高层建筑基础施工与地基处理技术未来发展的展望

科学技术,是第一生产力。在科学技术遍及世界各处的创新时代,电子技术、计算机技术已经被普遍的运用于土力学和基础工程学之上。所以,高层建筑的基础施工和处理技术,也势必沿着这样的发展势头,朝着现代化、机械化、标准化的多元方向进发。

3.1计算机技术的采用和推广

计算机技术在建筑行业应用趋向成熟,计算机技术本身的网络化和多媒体发展与通讯技术和自动化技术有机结合在一起,计算机的广泛应用,已经大大提高了:工程信息服务程度和科学管理的水平,同时也进一步加速了与国际高端发展的接轨步伐。

譬如当我们对复合地基的数据和数据进行分析研究时,这个数值的计算分析,是需要透过计算机技术的层面,将数值方法跟地基的基础工程基本理论结合在一起,在个别的针对属性不同的复合地基:有关承载力和沉降量这两个数据进行计算得出来。而国内外的诸多学者,也都纷纷提出一些新的计算方式,例如三维数值、专门设计的软件程序等。在未来,我们还期待各方能够加大对这方面技术和方法的研究、验证和推广,进一步拓宽电子计算机的运用,让其在复合地基中能够真正发挥作用,这样可以极大的提高我们工作者的设计水平和工作效率。

3.2开发新型建材、提高化学建材在建筑中的实际运用

材料,是行业的基础,这句话放在建筑行业再适合不过了。建筑材料,其实就是建筑行业的基础。所以对于新型建筑材料的研发,对建筑行业的发展有着举足轻重的影响,甚至还有可能会改变建筑物的形态和结构特征。

3.3提升建筑设备的工业化水平

现今的建筑业生产方式,面临着极大的挑战。所以进一步要求我们必须提高建筑的工业化水平,这样才能够大幅度的提高实际的劳动生产率,加快建设速度,节省建筑过程中所产生的不必要浪费。在建筑实施的过程中,要争取采用最先进的科学技术和工艺、先进设备,采用现代管理方法、不断优化资源配置,争取能够达到最佳的使用效率。譬如对深层搅拌桩,依靠芯材自重下去难的问题上,若是在深层搅拌桩加筋施工设备的原先基础上,加装轻型振动锤,就可以利用振动锤,所提供的竖向振动力,将材料插入到深层搅拌桩中,这样既节省了人力物力,也可以在理想的时间内达到理想的效果。

4、结语

地基基础施工工程和地基具体的处理技术,在高层建筑施工中尤为重要:地基基础的质量好坏,将会直接影响到整个建筑物的安全指标和居住群体的安全问题,所以与人们的人身安全密切相关。在基础建设中,运用合理的基础施工技术和地基处理技术控制工程质量非常必要,这已经事关千秋万代、人类身家性命的关键问题,不怕一万就怕万一,所以务必做到万无一失,方能够保证高层建筑基础施工和地基处理的最终质量效果。由于笔者的水平能力有限,对于文章出现的纰漏以及不足之处,希望广大业界人士给予指正。

参考文献:

[1] 赵建即.高层建筑基础设计的几点体会[J].甘肃科技,2010 (11).

[2] 肖班,王银娟.浅议深基坑支护技术及发展趋势[J].城市建设与商业网点,2010(27)

高层建筑发展史范文6

关键词:建筑工程 钢结构 应用发展施工技术

Abstract: the steel structure project superiority increasingly recognized, steel structure in production and daily life are increasingly being used in applications. The application of steel structure is always accompanied with the development of high-rise buildings, in recent years more and more steel structure building. In the steel structure construction process, construction quality of steel structure of the high-rise building has become a quality assurance.

Key words: construction steel structure construction technology application development

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。