高层建筑施工特点论文

2022-05-14

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第一篇:高层建筑施工特点论文

高层建筑结构特点及其体系

【摘 要】文章分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。

【关键词】高层建筑;结构特点;结构体系

随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。

1.高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有:

1.1水平力是设计主要因素

在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

1.2侧移成为控指标

与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。

另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况:

(1)因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。

(2)使居住人员感到不适或惊慌。

(3)使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。

(4)使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。

1.3抗震设计要求更高

有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。

1.4减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要

高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。

地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。

1.5轴向变形不容忽视

采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中,框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力,中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时,此种轴向变形的差异将会达到较大的数值,其后果相当于连续梁中间支座沉陷,从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。

1.6概念设计与理论计算同样重要

抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析的原则不断完善,但由于地震作用的复杂性和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。

2.高层建筑的结构体系

2.1高层建筑结构设计原则

(1)钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合,做到安全适用、技术先进、经济合理,并积极采用新技术、新工艺和新材料。

(2)高层建筑结构设计应重视结构选型和构造,择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案,并注意加强构造连接。在抗震设计中,应保证结构整体抗震性能,使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。

2.2高层建筑结构体系及适用范围

目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。

2.2.1框架结构体系

框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。

2.2.2剪力墙结构体系

在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分格构件。

剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观。

2.2.3框架—剪力墙结构体系

在框架结构中布置一定数量的剪力墙,可以组成框架—剪力墙结构,这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能力,因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。

2.2.4筒体结构体系

随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高,以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系,往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体,成为竖向悬臂箱形梁,加密柱子,以增强梁的刚度,也可以形成空间整体受力的框筒,由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有:

(1)框架—筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒,由它受大部分水平力,周边布置大柱距的普通框架,这种结构受力特点类似框架—剪力墙结构,目前南宁市的地王大厦也用这种结构。

(2)筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成,内筒为剪力墙薄壁筒,外筒为密柱(通常柱距不大于3米)组成的框筒。由于外柱很密,梁刚度很大,门密洞口面积小(一般不大于墙体面积50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空间整体作用,类似一个多孔的竖向箱形梁,有很好的抗风和抗震性能。

(3)成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体,每个筒体都比较小,这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。

(4)巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱(通(下转第335页)(上接第245页)常由电梯井或大面积实体柱组成)以及巨梁(每隔几层或十几个楼层设一道,梁截面一般占一至二层楼高度)组成一级巨型框架,承受主要水平力和竖向荷载,其余的楼面梁、柱组成二级结构,它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小,使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。

除以上介绍的几种结构体系外,还有其他一些结构形式,也可应用,如薄壳、悬索、膜结构、网架等,不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墻、框架—剪力墙和筒体等四种结构。

作者:曲雪丰

第二篇:高层建筑施工特点和技术的总结

摘 要:為了加大高层建筑施工技术的改革力度,我们需要加强对高层建筑的认识,加强对高层建筑施工技术的了解。本文即分析了高层建筑结构施工的特点,并详细阐述了高层建筑的施工技术要点。

关键词:高层建筑;结构施工;基础;模板;转换层

1 高层建筑工程的施工特点

1.1 地基基础深

相对于低层建筑,高层建筑因为地板是太高,相对稳定性较差,要求其承载能力也要相应增强。为了确保高层建筑的稳定以及提高其能力,无比深度的增加地基。地面深度一般至少要满足 1/15 的高层建筑的高度,并在施工过程中,至少有超过一层地下室施工。通过相关计算,在深度基金会普通高层建筑通常是 5 - 10 米,而且由于地面太深,给施工技术和工艺带来了非常严重的问题。

1.2 高空作业多

需要注意的是“蜘蛛侠”是高层房屋建筑控制比较重要的组成部分。为了很好地解决了机械设备,材料,人员和垂直运输等工作的产品。目前,国内的多层,低层建筑,砖混结构为主,高层钢筋混凝土主要场所,建筑钢结构和钢筋混凝土结构的演变趋势,主要特点是高层建筑钢筋混凝土和钢种为主要结构的材料。在施工过程中必须做一系列的相关问题,以获取有关安全问题更加严重,防止高空坠物等危险情况。

1.3 工程量大

高层建设项目建设工程量较大,分项目的详细的建设较多,这使得施工中必然会出现较多施工作业人员共同作业的情况。其中在建项目,总承包商将分包项目,将涉及多个建设单位和部门,建设的各个方面建设的建设需要相互协调,这将增加建筑设计的协调和管理工作难度。因此,在高层建筑建设,加强中央集权的项目管理,施工单位之间的良好协调安排,以保证的基础上,工程质量缩短工期。

2 我国高层建筑施工现状

随着经济社会的发展及科技水平的不断提高,我国建筑工程施工技术近些年来取得突破性进步。但是,随着建筑工程施工规模的不断扩大及建筑结构的日趋复杂化,这就要求建筑工程施工技术必须要革新才能满足现代建筑工程需要。就当前我国的建筑施工技术而言,我们应根据施工中的技术发展路线合理地选择施工方案,并对施工方案进行优化。首先,我们应根据高层建筑多层和逐层施工的特征,来提高施工作业时间同施工空间的综合效率; 加强高层建筑各个施工工序间的衔接,加强总承包管理,协调各个施工单位的施工; 其次,要根据高层建筑垂直发展及作业面窄,施工环境复杂等特点来提升垂直运输体系的运行效率; 最后,应根据高层建筑施工环节多,施工环境复杂等特点来优化施工工序和施工工艺,确保建筑施工的安全性和结构的稳定性。总而言之,我国高层建筑施工技术同发达国家相比还存在一定的差距,需要我国建筑领域进一步对高层建筑施工技术的研究,掌握其施工技术要点,给高层建筑提供强有力的施工技术支持,才能确保我国建筑工程事业的健康稳定发展。

3 高层建筑结构施工技术要点

3.1 逆向施工技术

目前,逆向施工技术在高层建筑施工中得以广泛的应用,并且工程施工效果良好。逆向施工技术是一项综合性技术,涉及的专业层面较多,比如向上逐层建筑地上结构、地下连续墙等。在高层建筑工程实践中逆向施工技术所表现出来的体征为: 一是,采用逆向施工技术逐层浇筑地下室结构内部支撑,可确保地下室结构强度,避免了因地下室基坑变形或者发生不均匀沉降使高层建筑上部结构出现裂缝等质量问题;二是,逆向施工技术在高层建筑施工中的应用,可保证高层建筑地上不结构和地下结构同时施工,可有效地缩短工期,给施工企业带来良好的工程效益; 三是,高层建筑布置完管线,可依靠地下连续墙时期成为建筑物永久性外墙,不仅可以有效地扩大建筑面积,而且也有效地节约了工程成本投入。

3.2 预制模板技术

从结构上分析,高层建筑具有竖向结构施工和施工重复性特征,为了能够有效控制工期,可采用滑模法。该种方法在工程实践中使用效果良好。目前在建筑工程领域得以广泛的推广及应用。该种施工方法的优势特点表现在结构性能稳定、机械化程度高,施工效率高,相应地机械化程度高,对施工组织管理也提出了更高要求。就当前建筑领域,高层建筑施工采用预制模板技术,一般会配合滑模法使用。

3.3 钢结构施工技术

钢结构是高层建筑结构的重要组成部分,钢结构对提高高层建筑结构强度和稳定性有着重要作用。钢结构犹如人体的骨架,如果高层建筑没有钢结构来支撑,那么高层建筑质量和安全性难以得到保证。高结构的类型较多,比如空间钢结构、高层重性钢结构等。钢材具有导热性强等性能,假如建筑物发生火灾,钢结构快速导热会使其周边的易燃材料变形。对高层建筑物的性能造成严重影响。因此,高层建筑钢结构施工中,应注意做好钢结构的防火措施。

3.4钢筋工程的施工技术

(1)对箍筋框的固定工作;在进行具体的施工时,我们可以根据实体放样的特征作为参考,并做成一些具体的模型,可以通过这些模型来实现对框架的准确定位,另外,也可以通过平衡等方式来对钢筋的位置进行调整和确定,尽量避免钢筋在施工中出现位移的问题,保证剪力墙的稳定。(2)对钢筋的梁柱节点的处理;在建筑的整个施工过程中,往往会用到大量的钢筋,所以对钢筋节点处理的工作也是不可避免的。在钢筋的施工过程中,梁柱节点的施工很重要,每个节点的正确和合理,是对其施工最基本的要求,为提高工作的效率,我们一般可以通过电脑来完成部分工作,比如我们可以通过电脑模拟放样,并按照一定的比例制作样板,在施工现场通过这些样板的使用,可以有效指导施工工作的开展,提供施工的思路,保证节点的正确性和合理性。

3.5混凝土工程的施工技术

混凝土的重要性不言而喻,混凝土工程的施工,是整个建筑施工工作的重中之重,它关系到整个框架剪力墙的刚度,以及剪力墙的抗震性能,所以,在进行具体施工的过程中,应高度重视施工的细节,合理施工。混凝土工程的最基础工作就是混凝土的调配工作,混凝土的调配质量是施工的基本保障,所以在进行调配的时候,应严格控制各种材料的比例,按照施工要求进行合理配置,如果混凝土调配不合格,很容易导致建筑出现塌落的问题。混凝土调配好后,就可以开展混凝土的浇筑工作了,在进行浇筑的过程中,施工人员应把握好浇筑的顺序。目前,在剪力墙的混凝土浇筑施工中,比较常用的一种方法就是退浇筑法。简单的说,就是先对浇筑等级比较高,或者是强度较高的柱头开展浇筑工作,然后再对等级相对较低的梁板混凝土等进行施工,通过这种浇筑方式,可以有效保障混凝土的质量。在进行浇筑工作的时候,应将各种配料都充分捣实,这样可以有效保证混凝土的密度。另外,如果所需浇筑的梁板等截面面积比较大时,通常情况下可以采用分层的方式进行浇筑,可以提高施工的效率和质量,最后,在混凝土浇筑工作完成后,还必须保证混凝土的养护工作。一般是在工程完成后,对其进行洒水,保证施工现场的湿润度,一般七小时左右应进行一次洒水工作,防止混凝土出现裂缝等情况。

结束语

随着国家经济水平的提升和人民生活水平的发展,现代科技技术的运用也越来越广泛,高层建筑工程的施工建设是一个非常复杂的项目,所以为了很好的做好这个项目,我们需要把现代科技技术运用到高层建筑当中,不断的提高我们国家高层建筑的施工技术水平,这样才能够使高层建筑建设得到更好的发展。

参考文献:

[1]王卫洪.高层钢结构建筑施工技术分析[J].科技与企业,2012(16):129-130.

[2]王建华.高层建筑钢结构的建筑施工技术分析[J].河南科技,2014(18):161-162.

作者:钟志明

第三篇:高层建筑结构施工特点和施工技术

摘要:为了加大高层建筑施工技术的改革力度,我们需要加强对高层建筑的认识,加强对高层建筑施工技术的了解。本文即分析了高层建筑结构施工的特点,并详细阐述了高层建筑的施工技术要点。

关键词:高层建筑;结构施工;基础;模板;转换层

一、高层建筑施工的现状

高层建筑物一般都具有体量大,层数多等结构特点,受此特点的影响,高层建筑的基础都会设置得比较深,且以嵌入型风化岩层来作为他的持力层,由于建筑材料及科学技术的发展,高层建筑的结构和功能不再单一,而是逐渐向多功能的复杂体型发展。这类建筑的结构受力复杂且楼板较厚,给施工带来了很大的难度,对施工技术的要求也越来越高。这就要求工作人员在精细计算的基础上,还要规范施工技术和操作流程,提高技术的控制能力,从而提升高层建筑工程的整体质量。

二、高层建筑结构施工特点

当前高空作业越来越多,高层建筑作为高空作业主要建设对象之一,在建设过程当中需要注意的地方很多,下面让我们结合高层建筑的结构施工特点来作具体分析:

(一)高层建筑结构施工环节多

高层建筑都具有楼层多的特点,这导致了高层建筑在进行施工过程当中的工作复杂多变,施工环节也随之变多,高层建筑的施工难度也随之增大。在进行高

空作业当中需要时刻注意各个环节的安全问题,特别是建筑材料、工作所需要的機械设施和建筑人员运输等几个环节的安全,因为这几个环节是进行高层建筑结构施工的重点之一。

(二)高层建筑结构的施工工程量大

高层建筑结构的施工作为一个大型又复杂的工程,它的施工工程环节比较复杂,工程的项目也比较多,这很容易造成多个项目共同工作局面的发生,在工程量大的高层建筑结构施工当中,需要注意事先对工程项目的施工做好规划,在工程建筑过程当中要做好对施工人员的协调管理,这样才能够更好的应对大工程的高层建筑在动工过程中的种种问题。

(三)高层建筑地基埋深度深

高层建筑属于楼层比较多,高度比较高的一项工程,因为这项工程涉及的高度和体积,所以高层建筑结构在建设过程当中的稳定性是其中最为重要的问题之一,为了保障高层建筑结构的稳定性达到标准,需要对建筑进行测量,这样才可以知道怎么样去做好地基,知道地基基础的埋深度为多少,一般来说,地基基础合理的埋深度至少是建筑高度的1/12。

(四)高层建筑结构施工的时间长

根据调查显示,最简单的高层建筑的施工最少也需要 2 年左右才可以基本完成,所以为了保障高层建筑的结构安全和快速的完成,需要对高层建筑的施工事先做好规划并制定相关的措施,这样才可以让高层建筑结构的施工在最短的时间之内完成。

三、高层建筑结构施工技术要点

(一)地基基础的施工技术

我们国家各个地区之间地质差别很大,所以各地的高层建筑的地基基础需要根据各个地区的地质条件来决定。若是建设高层建筑的所在地的地质持力层深,地质复杂,而地基基础的埋深度不高,那么必须要采取桩基础,但是因为我们国家钢的产量很少,所以地基不适合采用钢桩,比较适合使用现浇钢筋混凝土桩,现浇钢筋混凝土桩在最近几年发展很快,并且这种混凝土桩在灌注过程中的噪声小、造价低廉而且适应能力很强,所以可以把现浇混凝土桩当作地基施工技术的发展重点。但需要注意当地基基础埋深度非常深的时候,为了保障施工安全,适合采用沉井法施工。

(二)预制模板技术

对高层建筑来说,施工工期是决定建筑施工技术好坏的关键,所以,为了能够很好的增强高层建筑主体结构的性能,利用高层建筑结构施工的反复性特点和竖向构造施工这一优势,运用滑模法和爬模法来控制施工工期,在高层建筑施工当中把滑模法和爬模法结合起来,这样可以提高高层建筑施工的成效,而高层建筑的所有施工技术当中预制模板技术是其中唯一一个把滑模法、爬模法结合起来的技术,它可以起到缩短施工工期的作用。

(三)高层建筑泵送混凝土技术

由于混凝土在我国拥有的数量多而混凝土的配比又是满足泵送混凝土施工技术的关键,所以泵送混凝土技术在高层建筑施工技术中获得了很大的发展,根据调查显示,我们国家为了使泵送混凝土技术的需求得到满足,往往会使用掺粉煤灰与化学外加剂这一个双掺技术,这样能够最大程度 的提高混凝土的泵送高度,能够提升高层建筑的工作效率。

(四)高层建筑结构中转换层的施工

1、模板支撑体系的施工

高层建筑转换层的主要作用是对高层建筑上下部荷载进行转换和保持平衡,它的施工很复杂且难度大。为确保高层建筑结构施工的顺利进行,需要选择一个合适的模板支撑体系,它可以是载荷传递法支撑体系,或是一次性制模支撑体系,还可以是结合浇铸法支撑体系等。具体的支撑体系选用还是要根据现场的施工环境和施工特征来进行合适的配置。在进行模板配置及支撑体系设计时,首先得画出排列图,再向施工的相关人员详细的讲解模板的施工流程、支撑、拆装和排列方法等。在进行配件及模板的现场清点中,严禁使用劣质且不符合规定的的配件及模板,从根本上保障支模和材料的质量。

2、转换层中钢筋的施工

为了确保转换层施工质量,在转换层钢筋的施工中要准确的进行翻样、下料,这就要求必须先仔细了解设计理念、文件资料以及相关规定;另外还要准确的安排好钢筋的就位次序。转换层钢筋接头一般情况下都是布置在锥螺纹连接或冷压套管及闪光对焊中,而为解决弯头钢筋的旋转问题,一般采用螺纹接头的方法。因为转换层的建设需要安装大量的配筋且直径又大,碰到梁柱节点处,钢筋的绑扎和就位难度更大,所以,在钢筋下料时必须严格按照排筋的顺序进行,从而减小了钢筋绑扎和就位的难度,也保证了钢筋的施工质量。在预留钢筋定位控制中,要确保在转换层截面大于预留钢筋截面中预留钢筋的准确性,确保楼面放线中剪力墙定位线、控制线、大梁投影线、控制线都有放出,确保各种预留插筋布置的施工都有严格按照设计标准进行。最后对测量进行复核,准确无误后,将预留钢筋固定在原钢筋上。

(五)高层建筑钢结构施工技术

高层建筑在施工过程当中,钢结构的施工技术在所有的施工技术运用当中是应用比较广泛的,这也是因为钢结构施工技术施工的速度快和工业化强度高导致的,高层建筑的钢构造是具有大跨度的空问结构、钢和混凝土结构和高层的重型钢结构等多种施工类型,钢的热传递性很强,这导致了高层建筑的钢结构具有很强的热传递性,所以我们在使用高层建筑钢结构施工技术的时候需要增强对防火设施的设计施工。另外,钢结构施工技术需要运用到大型的塔吊,塔吊的起重能力决定了钢结构施工技术的效率,所以在高层建筑钢结构施工技术当中,吊装、连接和测控是关键的工艺。

结语

综上,随着我们国家经济水平的提升和人民生活水平的发展,现代科技技术的运用也越来越广泛,高层建筑工程的施工建设是一个非常复杂的项目,所以为了很好的做好这个项目,我们需要把现代科技技术运用到高层建筑当中,不断的提高我们国家高层建筑的施工技术水平,这样才能够使高层建筑建设得到更好的发展。

参考文献

[1]杨阳.论高层建筑主体结构施工技术在具体施工中的应用[J]. 中华民居(下旬刊). 2013(12)

[2]胡远洋. 关于高层建筑结构中的的转换层施工技术分析[J]. 中华民居(下旬刊). 2013(12)

[3]张彬. 浅谈如何提高建筑工程施工的安全和质量水平[J]. 中华民居(下旬刊). 2013(12)

作者:陈园园 黄东华

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