高层建筑的优缺点篇1
小高层和高层的区别?
小高层以现浇楼板施工，建筑结构上与高层基本相同，建筑质量好，并由于配有电梯，住户上下方便。小高层的房型、建筑系数接近多层，间距大、得房率高、通风好、采光条件优越。
小高层可以通过多阳台、多露台的设计，使住宅的有效使用面积大大增加。具有亲切安宁、房型好、得房率高的特点，又有普通高层结构强度高、耐用年限高、景观系数高，污染程度低等优点，很受购房人欢迎。
高层建筑由于其特殊性，具有迥异于普通建筑的特点。高层建筑一般以钢材和钢筋混凝土为建造材料，通常采用框架结构、剪力墙结构、筒体结构甚至筒中筒结构形式，以保证建筑的整体结构强度。
垂直交通是高层建筑的一大特点，由于高层建筑的单层面积不大，但层数很多，因此垂直交通量很大，一般采用电梯为主要载客工具，超高层建筑还会对电梯分组，有类似轨道交通调度系统的电脑进行安排调度。
小高层和高层优缺点?
小高层优点
1、小高层住宅可以发挥多层住宅平面布局的优点，如南北朝向，而且在采光通风方面则更有优势一点，空气质量、景观质量一般优于多层。
2、小高层住宅的建造成本比多层住宅少，没有增加过多的购买负担。
3、小高层住宅一般采取一梯两户的格局，避免了高层住宅部分房屋朝向不好的问题。
小高层缺点
1、视野不够开阔。
2、噪音相对要大一些。
3、一些小区电梯只有一部(如果电梯维护，就会带来困扰)。
4、建筑质量相对略差于高层。
高层优点
1、视野较开阔。
2、噪音较小。
3、电梯不少于2部。
4、建筑质量要好点(比较耐紫外线，耐热，耐冷等)。
高层缺点
1、人口密度大。
2、得房率低。
3、如果发生火灾，逃生起来就麻烦得多。
高层建筑的优缺点篇2
关键词：高层建筑、剪力墙结构、优化、措施
引言
在调查研究过程当中，对于高层建筑剪力墙结构的关心程度早已提升到一个很高的层面。在这些研究人员当中，较为重视的就是如何将剪力墙存在的缺点予以改进，在最大限度上将工程施工的经济成本控制在最低，将工程质量提升等。结合这些研究，笔者做出以下分析：
1对于高层建筑剪力墙结构的概念设计
对于一幢建设较为成功的高层建筑而言，其应当有着能够承受建筑内所有重力负荷并保持稳定的作用，并且还需要对于自然界给予的压力有着一定的承受能力，诸如风荷载，地震作用等。进而保证整个建筑的稳固以及建筑内部的各类装饰或者墙体的安全，最后提供给在内生活或工作的人们一个良好的环境。
同一般结构的建筑相比，高层建筑在水平方向的荷载以及受地震的影响要大得多。并且，在建筑高度增加的同时，位移增加也会加大，而弯矩次之。所以对于高层建筑设计而言，承载能力是关键，较大的抗侧刚度也是必不可少的部分，这样就能够保证水平荷载产生的侧向变形控制在一定范围内。基于此，剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型，其承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。并且具有整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置等优点，正好在这方面予以运用。
在构建地下室或者下部一层、几层，需要大空间时就可以形成部分框支剪力墙结构。在框架-剪力墙结构以及剪力墙结构两种不同结构的过渡层必须设置转换层。受益于剪力墙结构的优点，能够建造出比框架结构更高、更多层数的建筑。只是还要考虑其存在的不足，也就是只能以小房间为主，比如住宅、宾馆、单身公寓等。同时，宾馆中需要大空间的门厅、餐厅、商场等，往往设置在另外的建筑单元中。并且为了适用任何方向的水平力（或地震作用），因此对于矩形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。
2剪力墙的优缺点
2.1剪力墙的优点
对于剪力墙的优点而言，主要体现的方面在于有着很强的整体性以及用钢量小却刚度大等，这样就决定了其能够在高层建筑中得到大范围的运用。而且，当墙体采用剪力墙结构时，能够让承重墙和分隔墙互为一体，整体上就显得较为经济，也就非常适用于诸如旅馆类多房间结构的建筑当中。同时，使用剪力墙结构，能够很好的保证建筑外形的美观性，能够避免露柱或者露梁的状况发生，也从另一方面使得室内空间得到拓展。
2.2剪力墙的缺点
在对剪力墙的优点进行分析之后，若换成其他角度去考虑剪力墙的话，其还是存在以下几个缺点：
（1）受剪力墙自身具有很大抗侧刚度的影响，在地震中，剪力墙产生的反应也就会相应的增大，进而使得在剪力墙的上、下部结构上的资金成本增加，使得经济压力加大；
（2）此类墙体所浇筑的内容主要的还是混凝土，这样其本身所具有的重量就会很大，无形中造成了材料的浪费，也会使得建筑在地震之中的反应加剧；
（3）运用剪力墙结构，虽然每个墙肢在承载能力上有一定的承受能力，但是这些墙肢所具有的轴压并不大，因此使得应有的性能难以很好的发挥。
3对于剪力墙结构方案的选择
不论选择何种剪力墙结构方案，仍需要以建筑结构的施工安全得到了保障之后为前提，并且还需要对工程造价的高低进行充分考虑，尽量的择选出最适合高层建筑的结构形式。而在框支剪力墙的结构当中，选择短肢剪力墙结构也比较不错。在框支剪力墙的结构中，为使上下层的刚度变化适度，能够利用短肢剪力墙结构，这是由于它对剪力墙的刚度有所缓解。比如使用加大下一层的刚度，产生的经济效益则会比较明显。假如高层建筑物的层数在18以上，最佳的选择方式还是普通剪力墙结构。如果将短肢剪力墙结构运用到层数过大的建筑结构当中，会导致其刚度不达标，从而导致结构的安全性能也受到其影响。
4对于剪力墙结构的优化设计
4.1加大对转换层结构设计的重视程度
当前，居民们都希望自身所居住的建筑能够拥有多种功能，这也是建设人员需要考虑的问题。但是，当前的高层建筑往往有着较强的综合性能，特别是在使用的方面，上下部的机构并不相同。所以，就需要对对应的变化在选择高层建筑物自身的结构布置时进行充分考虑。
对于剪力墙结构的设计的重视，是考虑到在高位转换的底部大空间当中，其结构相对复杂。并且在进行高位转换时，刚度以及质量较大的转换层升高，有效的将其本身与上下的刚度调整到接近的地步也相当有必要。不过对于转换层自身来说，其质量以及刚度都不适宜较大，在最终时，是否能够确保转换层附近的层间位移角基本达到均匀的情况，就需要在水平作用力的作用之下，进行空间精确分析，检查其均匀情况。
并且在采用转换层结构形式时，在选择上，偏向于重量与刚度皆偏小的材料，在实际的计算中，对于参与到了组合的振型数需要多多的进行选择。通过计算，我们能够计算出在结构当中，哪一部分才是最薄弱的，然后再通过内力分配特点的具体研究，改善薄弱部位的设计性能，适当的对于构件的配筋进行相应的调整，从而达到改善薄弱部位性能的目的。
4.2改良连梁设计
对于连梁的抗震以及非抗震的设计时，其高跨比存在大于或者小于2.5两类，而且对于截面配筋以及受剪承载力两个方面都有了相应的规范。而可以使用以下两种方式针对塑性调幅：
（1）在进行内力计算之前，就需要拆减连梁的刚度；
（2）在进行内力计算之后，连梁的剪力与弯矩的组合值还需要乘上一个折减系数。
5结语
结合以上所述，设计人员在对高层建筑结构当中的剪力墙结构的设计时，应当先要对其本身的概念要有较为深入的认识，并可以借鉴以上几点的论述，来对概念性的剪力墙结构进行优化，以便能够建出更加符合当前社会要求的建筑，方便人们的生活。
参考文献
[1]混凝土结构设计规范（GB50010-2010）
[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2010）
[3]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）
[4]门进杰，李慧娟，史庆轩，贺志坚，王顺礼，周琦.某板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计研究[J].结构工程师，2013，03：1-10.
[5]王和平.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].四川建材，2008，05：85-86.
[6]谢向鹏，李献军，高菊芳.试析高层建筑剪力墙结构优化设计[J].中国建筑金属结构，2013，24：175.
高层建筑的优缺点篇3
关键词：高层钢结构建筑施工技术塔吊装备焊接技术施工安全
中图分类号：[tU208.3]文献标识码：a文章编号：
一、引言
伴随着科学技术的进步和建筑业的发展，钢结构在建筑施工中的运用越来越广泛，尤其是在高层建筑中，钢结构的运用范围更为广阔。尽管钢结构具有多方面的优势，但是其存在的缺陷也不容忽视。文章结合高层建筑施工的实际情况，探讨了钢结构的优势与缺陷，分析了其施工技术要点，并指出了高层钢结构的建筑施工安全策略，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对高层钢结构的建筑施工实际工作发挥借鉴指导作用。
二、高层钢结构的建筑施工优势
钢结构具有其它结构不可比拟的优势，在施工中具有广泛的运用，发展前景广阔。具体来说，这些优势主要体现在以下几个方面。
1、有效空间大。钢结构具有良好的抗压强度，与其它建筑结构相比而言，在同等强度下，运用钢结构能够缩小截面，增大可以有效利用的空间。比之同类钢筋混凝土结构建筑，高层建筑钢结构可以节约结构占用面积约28%，从而增加使用面积约4%。
2、结构自重轻。钢结构自重轻，与砖混结构相比而言，要轻很多。不仅可以减少运输和吊装费用，还可以降低基础造价。20层以上的建筑物，钢结构建筑优势更加明显。
3、绿色节能环保。当选用其他结构往往会产生大量的建筑垃圾，而采用钢结构钢材能再生利用，施工材料能有效的利用，大大减少建筑垃圾的产生。随着人们节能环保意识的增强，人们更加关注绿色施工和绿色建筑，而钢结构正好顺应了这种趋势，有利于节能和环保。
4、缩短施工周期。运用钢结构，不需要搭设太多的脚手架，结构件在工厂制作完成之后，就可以直接运用于施工，现场多采用结构件和螺栓连接，施工速度相对较快。这样就节省了时间，从而节约人工成本，缩短施工周期，加快投资回收。
5、抗震性能优越。由于钢材自身具有一定的韧性，由钢柱、钢梁组成的柔性钢框架结构抵御地震破坏方面优于钢筋混凝土结构，因此在一些地震频发的国家和地区应用更为广泛。
三、高层钢结构的建筑施工存在的缺陷
尽管高层钢结构的建筑施工有着多方面的优势，但是其存在的缺陷也不容忽视，主要包括以下两个方面。
1、耐火性能差。钢结构的导热速度非常快，这就使得其耐火性能非常差。一旦发生火灾，钢结构将处于非常危险的状态，其结构本身的强度会急剧下降，甚至出现强度完全丧失的情况，引起整个结构发生坍塌现象。因此危险性比其他建筑结构的往往要大。
2、容易被腐蚀。钢结构的抗氧化能力比较弱，容易被腐蚀掉。钢材表面的铁在空气中容易发生氧化，导致铁锈产生。如果钢结构长期受到腐蚀，其结构的稳定性将会大大下降，最终影响整个钢结构的寿命。
四、高层钢结构的建筑施工技术
从上面的介绍我们可以得知，高层钢结构的建筑既有优点，也有缺陷，而为了保证施工顺利进行，提高工程建设质量，在施工的过程中，我们必须掌握施工技术要点，积极采取相应的策略，提高高层钢结构的建筑施工水平。
1、准备工作。在进行施工之前，工程监理机构需要认真履行自己的职责，组织相关的监理人员，熟悉施工图纸，掌握施工的工艺技术条件，明确工程建设标准。组织好施工单位的专业技术人员对工程的图纸进行会审，明确施工中的重点与难点，并制定出完善的管理办法，保证工程建设质量。做好对钢结构企业资质、规模、技术水平等情况的调查工作，选择技术水平高、综合效益好的钢结构供应商，保证钢结构的质量，为保证施工质量做好准备工作。
2、塔吊装备。塔吊是整个高层钢结构施工中最为核心和关键的设备，因此必须高度重视。在选择和布置的时候，应该综合考虑建筑物的位置、现场条件、钢结构的重量等因素，做好科学合理的选择与布局，保证塔吊装拆拆、装及操作的安全性和可靠性。一般而言，在高层钢结构施工过程中，因内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，还能够自由布设起重机的位置，运用较为广泛。因为，必须选择好塔吊设备的布置和选型，以促进施工的顺利进行，保证施工质量和效益。
3、吊装。对于高层钢结构施工来说，吊装是其中十分重要的工序，因为吊装的质量与速度对整个工程建设会产生直接的影响。在进行吊装之前，必须对整个高层钢结构进行全面的分析，包括平面形状、立体形状、结构形式、塔吊的位置、塔吊的数量、现场施工条件等等，只有在综合分析这些要素之后，然后布设吊装的分区和顺序，为顺利施工做好准备工作。
4、焊接施工技术。焊接是高层钢结构的关键施工内容，起着非常重要的作用。在焊接之前，需制定完善的具有工程针对性的焊接施工工艺，检查焊条的合格证，并按照说明书的相关规定进行使用。对于焊缝的表面，应该做好处理工作，保证其表面不得出现裂纹和、焊瘤、气孔、夹渣等焊接质量缺陷。对于焊缝以及一些规定的部位，需要检查焊工的钢印。在焊接的时候，选择合理的焊接顺序，保证焊接的顺利进行。在原则上，应该采用对称焊接的形式，对于多层焊接，适合采用连续施焊的方式进行；每一层焊接完成之后，需要及时清理存在的缺陷，然后再进行下一层焊接。做好焊接的接头处理工作，保证接头连接牢固。在焊接顺序的选择上，适宜从中间轴线柱开始，然后向四周扩散进行施焊。
5、连接施工。主要是指注意好钢结构高强度螺栓的连接施工工作。首先做好高强度螺栓的紧固工作，重要的是加强初拧和终拧两个环节的工作。对于大型节点，应该经过初拧、复拧和终拧三个环节，保证连接牢固，保证施工质量。
五、高层钢结构的建筑施工安全策略
在高层钢结构的建筑施工中，安全问题十分重要，由于是高空作业，如果安全措施不到位，有可能引起安全事故。为了保证施工安全，预防安全事故的发生，提高施工效益，笔者认为将来在施工过程中需要采取以下安全策略。
1、考虑机械设备的安全性和可靠性。在选择机械设备的时候，一定要考虑到施工的特点和施工的实际需要，保证机械设备的安全，避免安全事故的发生。例如，在选择内爬式塔吊的时候，应该注重考虑其安全性和可靠性，保证其性能良好，能够正常运行，并严格按照相关规范进行操作，保证施工的安全。
2、完善安全管理组织体系。配置专员负责工程施工的安全防火工作，制定安全生产各级岗位责任制，将安全生产落实到每个部门和每个责任人，提高他们的安全责任意识，使他们在实际工作中严格遵守相关的安全规范和制度，保证施工的安全。建立安全检查制度，相关人员要加强对施工现场的检查，做好日常巡查工作，及时排除安全隐患，对于出现的问题及时采取预防措施。同时加强对施工人员的安全教育工作，提高他们的安全意识，使他们严格按照施工规范进行施工，保证施工安全。
3、建立工程防火规范。由于钢结构的耐火性能差，因此在施工的时候，必须做好防火工作，建立完善的防火系统，设立自动喷水灭火系统等防护措施，加强安全保护，避免高温条件下钢结构出现坍塌现象。
六、结束语
总而言之，高层钢结构的建筑施工既有优势，也有缺陷。今后在施工过程中，我们一定要把握好施工技术要点，并采取相应的安全策略，以提高高层钢结构的建筑施工质量和效益，促进整个建筑业的发展与进步。
参考文献：
[1]沈在海.钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].福建建材,2012(2)
[2]陈海洲.超高层钢结构建筑的施工模拟技术理论和方法[J].建筑结构,2011(4）
[3]王卫洪.高层钢结构建筑施工技术分析[J].施工技术,201(6)
高层建筑的优缺点篇4
【关键词】高层住宅；户型；设计
在我国人口不断增加，住房紧缺的现状下，我国的城乡一体化建设，使得住宅小区的建设不断增多，随着人们生活水平的不断提升，在各种影响因素下，城市建筑改造在加大力度，住宅建设中更加注重适用性，为此对建筑进行改造开始从住宅的各项功能上入手，下面我们就详细的进行分析。
1、目前高层住宅户型类型以及优缺点
我国是世界上的人口大国，随着人们生活水平的不断提升，对住宅的适用性更加关注。而我国土地面积很难满足人们在需求，于是高层住宅进入人们的生活，为了满足当前人们的住房需求对城市住宅进行改造，目前的城市住宅中主要的户型有四种分类，第一种是根据房内竖向上的布局进行分类为平面结构式和立体结构式，第二种是按照户型的面积进行分类为小户型、中户型、大户型、超大户型，第三种是按照平面形式进行分类为板式、点式、碟式等多种形式，第四种是按照住宅结构结合的难易程度进行分类，可以分为可组合是和非组合式[1]。
目前的住宅类型分为以上几种，这些户型各有各的优点，同时又各有各的缺点，其中平面是的住宅户型是使用最为广泛的，其结构简单，而且布局灵活，户型之间进行组合较为方便，可使用面积较大，对于其中的管线布置也较为方便，而且成本很低。但是这种户型的确定是，受到楼层高度的限制，该类住宅户型不满足住户在客厅等聚会场所的开阔性需求，而且因为楼层高度的限制，这种类型的住宅户型设计没有深度。立体式的住宅户型可以充分的利用这种户型内部的空间优势，进行灵活的布局，各项功能之间的影响很小，可以满足住户的需求，但是这种户型的设计可利用的面积相对较小，成本很高。
板式住宅户型在结构形式上相对简单，使用广泛，布局很灵活，成本很低，而且管线的安装布置很方便，组合起来也很方便。但是这种户型也存在不足之处，因为日照这个影响因素，导致其在空间结构的布局上受到限制，房间布局很困难，通风效果不好等。点式住宅户型的优点是采光和通风效果很好，景观效果很好，其中存在的缺点在与结构相对复杂，因此对结构的安全性有一定的不利因素。
可组合住宅户型和非组合户型之间相比较，它的优点主要是可以满足住户的灵活变换需求，为住户提供更大的活动空间，其缺点在于这种可组合是住宅户型并不是两种户型之间的加叠，它会受到高层建筑结构在形式上的影响，在组合后会出现空间浪费水电供暖等的放置不合理。非组合式住宅户型和组合式住宅户型的优缺点，正好相反[2]。
2、高层住宅户型设计
针对以上在目前住宅户型中出现的缺点，对城市高层住宅户型进行合理的布局设计，其中的住宅设计的主要影响因素为：
（1）市场要求。这个影响因素主要包括了不同的消费层和文化层，同时还有地域性，时间性，要对潜在客户的经济能力和生活习惯进行考虑。在以上因素下还要将高层住宅建设场地的面积、行状、以及周围环境等进行考虑。
（2）消防要求。在这个方面主要表现在防火区、疏散距离、楼梯等、楼层高度、层数要求，要建设消防报警、自动灭火等系统和设备，建筑材料要使用耐火/耐高温的材料，消防规范和整个小区建设的整体结构有影响。
（3）节能要求。这个方面的主要表现在对建筑材料的节能，对墙窗比例，窗户类型等需求，同时还有对供暖范围、温度控制的需求。
（4）成本要求。主要有户型的内外装修和设备的配置，以及住宅户型的结构形式，楼层高度和商业区等之间的结合方式。
根据以上高层住宅户型需求中的影响因素，以及在目前高层住宅户型类型中出现的不足，对其进行结构设计和布局设计要抓住的重点是：
（1）首先要将户型的面积和内部功能进行确定。高层住宅户型的面积要和国家的政策、所在地、主要这对人群等相关，从城市规划布局的总体要求中可以发现，高层建筑位于城市中心，主要是针对工薪阶层，所以户型的面积不宜超过140平方米，要综合考虑现代城市居民的住房需求，所以户型的面积可以在70平方米以上。
（2）其中要进行户型之间的组合。户型之间的组合是将以上分析户型优缺点分析中出现的问题进行解决，形成优缺点之间的互补。户型的设计，还要根据业主的要求进行户型之间的组合，尤其是针对事先预定的业主要求进行户型组合设计。
（3）接着要将高层住宅户型的功能分布进行确定。先从日照的角度对住宅户型内部的客厅、卧室的光照时间进行确定，要保证有充足的光照时间，根据光照对书房、餐厅的位置进行确定。然后将储藏间和卧室、餐厅、卧室等空间进行结合。
对城市建筑进行改造设计中，高层住宅建筑的改造设计要从以上重点入手，将住宅户型的功能进行体现，实现这种高层住宅户型的适用性[3]。下面我从其中的节能设计进行分析，对高层住宅户型在节能上的设计进行学习。
3、高层住宅的节能设计
因为我国能源相对缺乏，而且我国的能源消耗很厉害，其中在住宅上的能源消耗和国外的住宅相比，是它们的三倍之多。人们生活质量得到改善，能源消耗在不断地增加，其中建筑能耗占据相当大的一部分，为了减少建筑能源的消耗，就要从节能的角度对建筑进行设计。在建筑中进行的节能研究主要有节能窗、建筑节能材料等，但是在建筑设计中的节能研究就相对的薄弱一些。
在高层住宅建设中的节能设计主要的措施有：
（1）护结构的节能设计
墙体是建筑物的主要护结构，其使用的材料直接影响到建筑消耗的热量，根据相关资料的调查研究，在其他条件不变的情况下，将围护结构的传热系数增加1w/m2・K，就会使空调的系统负荷增加30%。外窗的能耗在围护结构能耗中占据一半，所以要对其进行重点处理和改善，要严格的控制窗墙比例，使用一些建筑造型对建筑外部进行这样保护，这些建筑外部造型在冬季起到的节能效果不是很明显，但是在夏季的节能效果非常显著。还可以选用一些低辐射、断热的铝合金窗户，满足住宅的隔音、防渗、保温等需求。
（2）对高层住宅楼地面的节能设计
这项节能设计中主要从采用的节能设计措施的地暖，使用空调的热水水源作为底板供暖的热量来源，在卫生间设置夹层管道，利用热水源将地面温度进行改善。
（3）雨水在利用
我们国家的降雨在每个地区不同，有的地区降雨量大，有的地区降雨量小，如果是在降雨量的城市进行建筑改造设计可以充分的利用这个降雨量优势，在住宅节能设计中加入雨水管、排水沟等，雨水储存、汇集的结构，将降水收集到池中，这些雨水可以通过绿地等地面渗透到地下，减少地表水的流失，在保护环境的同时，又可以取得一定的经济效益。
（4）其他方面的节能设计
住宅装置的空调系统要采用变频多联机加热回收系统，这个变频系统可以比传统的空调系统节能30%。在照明中，采用高效节能灯管，在满足照明要求的条件下可以节能30%。另外建筑材料可以使用防滑、耐磨的涂料等，以及其他的节能、环保、防水材料[4]。
4、小结
我国城市建筑楼层、建筑密度、城市人口等在不断的增加，居民对住房的功能性更加注重，而住宅户型也在不断的发生变化。因为受到一定的制约因素，住宅户型的设计和布局，要从不同的角度分析，考虑综合因素。在城市建筑改造中对高层住宅户型在结构上和布局上的设计，要从节能、供暖、水源性能等方面进行综合考虑，为居民提供一个安全、环保、舒适等个齐全的住宅。
参考文献：
[1]左佐.住宅户型设计探析[J].浙江建筑.2009（09）：57-58.
[2]何杭.浅议城市高层住宅的户型设计[J].山西建筑.2009（04）：74-75.
高层建筑的优缺点篇5
关键字：高层住宅；结构选型；优化设计
abstract:thispaperbrieflyintroducestheselectionofhigh-riseresidentialstructurebasedonhowtoforhigh-riseresidenceofthekeyfactorsareoptimizedselectionofsomeSuggestionsaregiven,andthenecessityofoptimizationisdiscussed.
Keyword:high-riseresidential;thestructuraltype;optimizationdesign
中图分类号：tU318文献标识码：a文章编号：
1引言
在顺应人们急剧增长的住房需求下，高层住宅的结构形式从简单的层数和高度增长的基础上，逐步发展到对平面形状和空间体型的复杂化要求。这不仅要求建筑满足功能多样，建筑风格提高，还要满足城市发展的景观需求。高层住宅在延续最初的结构形式和框架设计的基础上，还应对建筑中的相关因素进行优化设计，使得住宅不仅满足基本的功能需求外，还能在设计水平上有进一步的提升。
2控制高层住宅结构选型的关键因素
2.1高层住宅结构中新型材料的选型
高层建筑结构材料的发展从最初选用铸铁和钢材作为框架主体材料，演变到使用混凝土材料作为主体框架承重材料，最终结合发展成为采用钢筋混凝土材料并在巴黎的弗兰克林公寓大楼中得到首次应用。在这几十年的时间里，混凝土钢结构形式并没有得到较快的发展，只是在高层建筑中零散的使用，在看到钢结构的众多优点的同时，因其造价较高和由于建筑物高度增加结构所受内力变换等原因，对性价比高材料的需求不断增加，所以加快对优质建筑材料的研究、开发和选型也成了建筑业发展的重点方向。
2.2高层住宅中结构体系的选型
2.2.1高层住宅结构合理选型的重要性
高层建筑的发展不仅节约及充分利用城市土地资源，还能节省市政开销，增加城市吸纳能力，缓解群众住房紧张心理。所以在高层住宅带来种种利好效益的同时，因其规模、高度和复杂性的增加，也显示出合理进行结构选型的重要性。在进行合理选型时不仅要考虑工程造价和投资能力等商业因素，还应考虑施工条件、技术能力以及材料和能源供应等技术问题，使得建筑在不仅满足功能和工期需求外，也能做到经济、合理。
2.2.2高层住宅的常见结构形式
1）在一般高层建筑结构体系中主要采用框架、剪力墙、筒体及框架－剪力墙、框架－筒体、筒中筒等结构体系
2）复杂高层建筑结构一般指带转换层的结构体系，悬挑、带加强层或连体结构体系，平面不规则结构体系也属于复杂高层建筑，在进行结构选型时要进行单独设计。
3）近些年还出现了一些新颖的高层建筑体系，如巨型框架、脊骨和束筒体等结构形式。
2.2.3如何进行高层住宅的结构选型
在进行高层住宅的结构选型时，应该遵循以下原则：首先，应进行明确合理的简图计算和地震传递路线分析。其次，在设计时应设立多道抗震防线，避免出现因部分结构或构件失效导致整体抗震能力下降或丧失的现象。最后，要确保刚度和承载力的均匀分布，避免产生应力集中或塑性变形等现象，保证结构具有良好的抗震、抗变形和承载能力。下面列举出几种结构体系：
1)框架体系。纯框架结构宜用于20层以下的高层住宅建筑，该结构的优点是制作安装简单，整体刚度和承载力分布均匀,但也存在侧向刚度较小的缺点。
2)钢框架―支撑结构其特点是能够双重抗侧力，在遇到地震时支撑系统能够避免破坏且内力能够重新分布到框架，这就是所谓的双重抗震防线。该结构的抗震原理为水平力由框架和支撑系统共同承担。在设计时可根据水平力作用的情况及建筑物的高度来调整支撑数量、形式及刚度。
3）钢框架―钢筋混凝土核心筒混合结构的主要特点是其抗震性能取决于混凝土核心筒。设计时要考虑核心筒的高宽比小于10，因为高宽比大的结构容易超过设计规范中要求的水平位移的极限值。该结构在我国7度地区有广泛的应用，在8度地区的应用较少。
4）筒体结构因其内外筒均可形成较强抗弯刚度，也能达到钢框架―支撑结构的双重抗震效果，能够较好的承受水平力，所以该结构是高层住宅结构中较好的受力结构。
5）巨型体系随着城市建设的发展出现的新高层建筑结构体系，它是由常规结构构件组成的次结构与巨型梁和巨型柱组成的主结构共同作用不同于常规梁柱概念的新型结构体系。
2.3高层住宅结构中建筑基础的选型
关于高层住宅结构中建筑基础的选型是高层建筑下部结构选型的重要组成部分。地基作为承受来自高层巨大载荷在受体，其结构形式的选择不仅关系到整体结构的安全性，同时也是影响工期和造价的重要因素。
高层基础的选型设计应该满足以下几方面的要求：首先，在地震区进行高层住宅的建设时应选择抗震有利地段，如果条件不允许应在进行建设时采取可靠措施，避免地震时导致过量下沉或地基失稳。其次，在进行基础的选型时应进行测算保证天然地基或复合地基满足承桩要求，差异沉降量和总体沉降量在规范允许的范围内。
高层住宅的基础设计选型应充分考虑以下因素的影响：
1）对建筑用地的地质条件进行准确合理的勘察，根据所提供的地质资料进行分析和判断，掌握地质条件的复杂和多变性，地质条件是影响高层住宅基础选型的重要因素。因为建筑用地的地质条件还具有隐蔽性，所以在施工过程中应该根据地质条件的变化灵活修改设计。
2）因不同的上部结构对基础形式的要求也各不相同，在进行基础选型还应充分考虑不同上层结构对基础的要求，对于因地基不均匀沉降敏感度不同的上部结构，应选择加固或刚度较大的地基形式以保证基础选型的合理性。
3）因地震对高层建筑的安全性影响较大，所以抗震性能也是影响基础选型的重要因素，在地震敏感区域，应考虑基础可能出现变形、沉降不均或倾覆等现象保证基础选型的安全性。
4）高层住宅的基础选型还应充分考虑构造要求和使用要求，如满足埋深、人防和地下车库等各种建筑具体要求。
5）在根据建筑的层数、高度及结构特点、载荷大小选择最佳基础形式的同时，还应充分考虑造价和施工条件等经济因素。
高层住宅基础形式通常有以下几种：首先是适合土质较好、层数不多的柱下独立基础。当地基为岩石时,可采用地锚将基础锚固在岩石上,锚入长度≥40d。其次是适合于土质一般、层数不多的交叉梁基础。再次是刚度较弱，适合层数不多土质较弱或层数较多土质较好的片筏基础，该结构在基岩埋置很深，地下水位较高但地表有一定承载力和一定厚度的情况下，表现出较桩基工期短和节省资金的优点。
3关于如何优化高层住宅结构选型的设计
3.1对于高层住宅结构选择优化的必要性
通过对高层建筑设计方案选择、机构体系及地基基础的优化设计，是减低工程造价成本实现经济利益最大化的有效手段，还能使技术和方案得到进一步的提高，缓解技术控制资本对立的现象。同时通过优化设计可以使建筑不仅满足基本的功能需求，还能在适用、经济、美观及安全等多方面得到提高，对于工程成本的降低和建筑质量的提高也是衡量设计和优化人员专业水平及能力的重要标准，所以在进行高层住宅设计时进行合理优化对技术和经济都具有较高的必要性，应该得到设计人员的重视。
3.2对高层住宅结构设计方案的优化
结构设计方案的选择和优化是降低工程造价、保证工程质量的重要方面。在进行总体结构方案的构思时，不仅要体现整体概念，还要充分利用和发挥构件在整体中的最佳受力状态。整体结构不仅满足刚度和承载力的要求，还能做到受理和传力途径简单、明确。达到安全和可靠的高度统一的同时，处理好构建与整体结构之间的关系，尽可能保证结构选择的合理性，避免或降低因载荷分布不均或地震等外力造成结构扭转的现象。
3.3对高层住宅结构体系选型的优化
对高层住宅的结构优化，要遵循以下原则，首先要选择抗震、抗风性能好且经济实惠的结构体系，重视结构的可靠稳定性，选择适用的材料及进行必要的加固都是合理优化的目的。在保证结构安全性的同时，考虑到结构的耐久性及长期的维修费用成本也是设计者在优化时要考虑的因素。其次要重视结构选型与平、立面的规则性，这不仅使设计更加合理还能减少为抵抗不必要应力的材料用量.
3.4对高层住宅建筑基础选型的优化
对高层住宅基础方案进行优化首先要确保图纸勘察资料真实可靠，地基和桩基的承载力及图的参数至关重要，详尽准确的地质资料是确保基础设计可靠稳定，工程造价经济合理，工期和施工满足要求的重要保证。
基础方案的优化是一项系统复杂的工程，不仅要求设计合理满足相关规范标准的要求，还应做到计算准确，构造合理，有度有量。要在充分吸收已建工程的实践经验基础上，全方面的考虑空间利用、埋深和沉降缝等因素，尽可能做到合理选择和优化。
4高层住宅的优缺点
4.1高层住宅相对于其他住宅的优点
高层住宅相对于普通多层住宅的优势主要表现在以下几个方面：首先，高层住宅能明显的节约建筑用地，建筑密度是显示这方面优势的重要数据，研究表明在相同的容积率条件下，高层与多层的建筑密度之比为5:3，与此同时还增加了消费群体的购买意愿，有利于社会价值和经济价值的双重实现。
4.2高层住宅相对于其他住宅的缺点
在分析了高层住宅相对于其他住宅的优点后，因所有事物都具有利弊的两面性，高层住宅也不可避免的具有相应的缺点：首先，由于高层建筑的投资和成本较高，钢材及混凝土的用量较多，在容积率提高的同时并没有给降低房价让出很大的利益空间，在价格方面与多层相比没有明显优势。其次，由于高层住宅的设计难度较大，尤其是塔楼的设计在朝向和通风方面很难做到每户都合理。最后，是人们所熟知的高层建筑高公摊和高物业费的问题，因高层建筑中的配套设施较多层中的高级，在维修和维护这方面的成本较高，给购房之后的房主造成一定的经济困扰。
5结语
在经济发展、人口增加、城市建设等多方面因素的推进下，我国高层住宅的建设呈现出发展的必要性和发展的可能性。设计人员在熟悉掌握高层建筑的选型基础上，充分考虑建筑的成本、稳定性、功能性及耐久性的基本要求并进行合理优化的前提下，还应在满足和符合国家相关标准和规范的要求，在努力提高自身设计素质，对高层住宅的结构及美观进行合理优化，使我国的高层住宅在可预见的未来得到可持续发展，并达到更高的水平。
参考资料：
［1］贺杨，张永胜.高层建筑结构优化［J］.山西建筑，2012，(5):34-35.
［2］张感平.高层住宅结构设计［J］.江西建材，2011，(4):100-101.
高层建筑的优缺点篇6
从高层建筑的建筑标准来看,高层建筑中使用给水排水设备的人数众多,导致瞬间很大的给水量和排水量,所以在实际使用的过程中,如果给水系统出现停水或者是排水系统出现管道堵塞等等事故,影响的范围会很大。从这一特点出发,高层建筑的给水排水系统设计时技术措施必须合理可靠,确保给水排水系统的通畅。
高层建筑功能多,排水量大,管道复杂,而且管道中的压力存在较大程度的波动。从提高高层建筑排水系统的排水能力要求出发,保证水封不被破坏,就必须稳定管道的压力,排水系统应设置完善的通气管系统,或是采用新型的螺旋消音单立管系统。除此之外,排水系统中采用的排水管道的材料应具有较高的机械强度,采用柔性接口。高层建筑的动力设备多,给排水管线长,容易产生噪声和振动。所以,在高层建筑给水排水系统设计时必须采取设备和管道的减少振动和防止噪音的技术措施。
高层建筑给水排水工程需要解决的几个问题
随着技术的不断进步,高层建筑的给水排水技术也得到了一定程度的发展,日趋成熟,但是高速发展的建筑业,必将对建筑给水排水技术提出更高的要求。笔者总结在高层建筑给水排水工程设计实际中,需要解决的问题大致如下:目前,高层建筑的耗能、耗水比较大,缺乏有效节水、节能的给水排水设备及附件。超压出流现象较严重,缺乏可靠的减压和稳压设备。在给排水技术和措施上,安全性、可靠性和经济性还存在着一定程度的不同步;运营管理也有诸多的不到之处,缺乏对实用、经济且运行管理方便的给水技术与措施。高层建筑消防技术与自动控制技术还有待研发与推广应用。应加大对低成本、高效能的新型管道材料的研发与应用。排水系统过水能力较低,缺乏经济、稳定排水系统压力的技术措施。应加大对热效率高、体积小的热水加热设备的研发与应用。
高层建筑给水系统设计中的几个问题分析
根据规范要求和工程实践,高层建筑的给水管网通常需进行竖向分区,分区的原则是:充分利用市政给水管网的压力。根据管道及配件承受的静水压力、节能节水、使用方便等要求。
在高层建筑给水系统设计中,确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水方式,是高层建筑给水系统规划设计的核心。高层建筑给水系统的供水形式可概括为:高位水箱给水方式;气压给水方式;叠压供水方式;减压分区给水方式等基本类型。从建筑的具体要求出发,对每种形式的具体使用条件和优缺点进行综合考虑,科学、合理的进行选择某种给水方式,也可以几种给水方式相结合,在满足使用功能、消防功能的同时,尽量做到节约。
从内部给水网的布置形式来看,有两种不同的分法:根据内部给水管网的形式差异分为:环状网和枝状网两种形式。根据建筑内部中横干管的位置差异可以分为下行上给式、中分式和上行下给式三种不同的形式。在给水管网的布置方式上应结合具体的要求和建筑的实际进行合理的选择。
从保护水质和消防泵定期试水维护管理角度出发,生活、消防水池、管网和高位水箱均宜分别独立设置。采用共用吸水管方法,使设计简化,设备的维护管理方便。分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室面积、降低造价起积极的作用。高位水箱出水管上止回阀必须水平安装。
高层建筑排水系统设计中的几个问题分析
由于高层建筑的排水系统从排出管至顶层卫生洁具的连接管的立管较长,故卫生洁具的排水到底层排水压力大,容易使下层卫生洁具发生排水喷溅。又由于卫生洁具的排水属于间断排水,会使排水方向的前行管道系统产生气体的正压,水流在下降过程中,水流方向的后续管道产生气体的负压,形成抽吸,均可能使管道系统发生水的喷溅和水封水抽吸,故笔者总结认为高层建筑排水系统应需采取下列措施:高层建筑的一、二层应单独排水。高层建筑的排水管系应加强通气,保持管系内气压平衡;为此,高层建筑的排水系统应采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统。高层建筑的排水立管采用乙字弯消能措施。高层建筑污水、废水应分开设置立管排放,便于将来废水回收和利用。
高层建筑的优缺点篇7
关键词高层建筑;基础;选型;适用范围;优缺点
中图分类号tU7文献标识码a文章编号1673-9671-(2010)041-0036-01
高层建筑的地基基础是高层建筑结构最重要的组成部分,它涉及到整个高层建筑结构的经济与安全问题。尤其在高层建筑密集的大城市,其地震设防等级高,风载大,工程地的质条件差,并且大多数城市地下水位较高。同时,高层建筑的体型日趋复杂,地基基础类型多变,所有这些因素,都给高层建筑地基基础的设提出了更高的要求。基础的选型合理与否,将对整个工程的造价,工期,安全等有极大影响。
1高层建筑基础与中低层建筑基础区别
1)工程造价比较高,基础方案的选择需要更准确可靠的工程地质勘察资料和更全面深入的分析比较,才能做出既符合安全质量要求,又经济合理的地基评价和设计处理方案。2)对不均匀沉降比较敏感,受压深度比较深,需要更确切的变形指标和计算方法。3)基础埋深或要求处理地基的深度比较深,与现有施工条件及设备、材料的关系比较密切。4)对地基的承载力要求比较高,除了垂直荷载比较大以外,还需要考虑水平风力和地震力的稳定性。
2高层建筑基础类型及其优缺点
2.1桩基础
桩基础又称桩基,是一种古老且又常见的深基础形式,是深基础中最重要的一种。
1)适用范围。不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其它主要的建筑物;作用有较大水平力和力矩的高耸结构物(如烟囱、水塔等);地下水位或地表水位较高,施工排水困难时;软弱地基或某些特殊性土的各类永久性建筑;需要减弱其动力影响的动力机器基础或以桩基作为地震区建筑物的抗震措施;重型工业厂房和荷载很大的建筑物,如仓库、料仓等。2)优缺点。桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降稳定快、沉降量小的特点,可以抵抗上拔力和水平力,又是抗震液化的主要手段,适用于机械化施工,且能适应各种复杂地质条件。当地基上部软弱而在桩端可达的深度处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。桩基础属于地下隐蔽工程,尤其是灌注桩,很容易出现缩颈、断桩或沉渣过厚等质量缺陷,影响桩身结构完整性和单桩承载力,造成工程安全隐患。所以施工质量也是桩基设计很重要的环节。桩基础的工程造价较高。3)高层建筑桩基础的特点。①桩支承于坚硬的持力层上,具有很高的竖向承载力,足以承担高层建筑的全部荷载。②凭借巨大的单桩竖向刚度或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力,能抵御风和地震引起的水平荷载与力矩荷载,保证高层建筑的抗倾覆稳定性。③桩基具有很高的群桩刚度(摩擦型桩)或竖向单桩刚度,在建筑自重或相邻荷载影响下,不会产生过大的不均匀沉降,并能保证建筑物的倾斜不超过允许范围。④箱筏承台底土分担上部结构荷载。桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌于基岩,在地震引起浅层土液化与震陷的情况下,桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力,从而确保高层建筑的稳定,不产生过大的沉陷与倾斜。
2.2筏形基础
筏形基础是底板连成整片形式的基础,亦称筏板基础、片筏基础、满堂红基础。它既可用于墙下,也可用于柱下。可以分为梁板式和平板式两类。1)适用范围及优缺点。筏形基础以其成片覆盖于建筑物地基的较大面积和完整的平面连续性为明显特点,它不仅易于满足软弱地基承载力的要求,减少地基的附加应力和不均匀沉降,还具有其它基础不具备的功能,例如:增强建筑物的整体抗震性能;能跨越地下浅层小洞穴和局部软弱层;作为水池、油库等的防渗底板;提供地下比较宽敞的使用空间;有地下室或架空地板的筏基还具有一定的补偿性;能适应位于其上的工艺连续作业和设备重新布置的要求。筏板基础不足之处在于:由于平面面积较大,且厚度有限,造成它具有有限的抗弯刚度,无力调整过大的沉降差异,尤其是对于土岩结合地基等软弱明显不均的情况,就需局部处理才能适应;在局部荷载下,既要有正弯矩钢筋,也要有负弯矩钢筋,还需有一定数量的构造钢筋,因此,经济指标较高。2)发展现状。对地基条件好的高层建筑,优先考虑天然地基。筏形基础较箱形基础更有利于地下空间的开发利用,将有更大的发展。在解决混凝土收缩裂缝的基础上,逐步减少后浇缝的设置,促进大体积混凝土的施工。地基的加固处理方面的成就,也将会促进筏板基础的应用。相信筏板基础的应用前景会更广阔。
2.3箱形基础
箱形基础是由顶、底板和纵、横墙板组成的空间盒式结构。它的纵横墙设置必须符合一定刚度要求,因此,具有极大的刚度。箱形基础一般有较大的基础宽度和基础埋深。
1)适用范围。高层建筑为了满足地基稳定性的要求,防止建筑物的滑移与倾覆,不仅要求基础整体刚度大,而且需要埋深大,常采用箱形基础。对于一些地震设防等级较高的地区,可根据抗震要求而选用箱形基础。2)优缺点。①箱基的整体性好、刚度大,由于箱基是现场浇筑的钢筋混凝土箱型结构,整体刚度大,可将上部结构荷载有效地扩散传给地基,同时又能调整与抵抗地基的不均匀沉降,并减少不均匀沉降对上部结构的不利影响。②箱基沉降量小,箱基的基槽开挖深,面积大,土方量大,而基础为空心结构,以挖除土的自生来抵消或减少上部结构荷载,属于补偿性设计,由此可以减小基底的附加应力,使地基沉降量减小。③箱基抗震性能好,箱基为现场浇筑的钢筋混凝土整体结构,底板、顶板与内外墙厚度都较大。箱基不仅整体刚度大,而且箱基的长度、宽度和埋深都大,在地震作用下箱基不可能发生滑移或倾覆,箱基本身的变形也不会很大。因此箱基上一种具有良好抗震性能的基础形式。④箱基的用料多,工期长,造价高,施工技术比较复杂,尤其当进行深基坑开挖时要考虑人工降低地下水位、坑壁支护和对相临建筑的影响问题。此外,还要对箱基地下室的防水、通风采取周密的措施。
2.4桩筏基础
当受地质条件限制,单桩承载力不很高,且不得不满堂布桩或局部满堂布桩才足以支承建筑荷载时,常通过整块钢筋混凝土板把柱墙(筒)集中荷载分配给桩。习惯上将这块板称为筏,故称这类基础为桩筏基础。筏可做成梁板式或平板式。桩筏基础主要适用于软土地基上的筒体结构、框剪结构和剪力墙结构,以便借助十高层建筑的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。
2.5桩箱基础
桩箱基础是由具有底顶板外墙和若干纵横内隔墙构成的箱形结构把上部荷载传递给桩的基础形式。由于箱体刚度很大,具有调整各桩受力和沉降的良好性能,在软弱地基上建造高层建筑时较多地采用桩箱基础。桩箱基础是一种可以在任何适用于桩基的地质条件下建造任何结构形式的高层建筑的“万能式桩基”。
3结语
高层建筑地基基础方案的选型,必须充分掌握设计的主要依据,特别是岩土工程勘察资料,一定要真实可靠。对同一建筑而主,不同的基础形式会有不同的工程造价。设计人员因地制宜选择基础形式,提高基础设计的可靠性,有效控制工程造价。
参考文献
[1]陆卫东.对高层建筑基础设计优化的探讨[J].中国工程咨询,2004,11:37-38.
高层建筑的优缺点篇8
1钢筋混凝土建筑结构设计概述
钢筋混凝土建筑结构主要是指由钢筋材料和混凝同组成的建筑结构。钢筋混凝土建筑结构承担着房屋建筑的大部分重力，因此其建筑结构设计对于整个房屋建筑工程的稳定性有着非常重要的影响。混凝土的结构抗压能力较好，钢筋的延展性较好，钢筋混凝土将两者有效地结合起来，极大地提高了房屋建筑工程的结构强度。另外，钢筋混凝土建筑结构还具有良好的防火性能，工程施工成本较低，被广泛的应用于现代化建筑工程中。
2钢筋混凝土建筑结构设计的现状
2．1地基稳定性不足房屋建筑钢筋混凝土结构设计，受到地基稳定性不足的影响，表现出结构缺陷，始终无法达到结构设计的标准。地基对钢筋混凝土结构的影响，主要体现在两方面:第一，地基承载不足，房屋建筑的地基无法承受钢筋混凝土的重量，容易出现沉降、偏移;第二，地基受力分配不平衡，导致钢筋混凝土结构处于风险状态中，直接影响房屋建筑的内部受力，毁坏钢筋混凝土的结构。
2．2框架结构不全面钢筋混凝土的框架结构无法在房屋建筑中起到支撑作用，部分框架结构点存在质量缺陷。例如:某房屋建筑在框架结构方面，缺乏角度、横梁控制，导致框架结构与钢筋混凝土结构设计无法达到配合状态，满足不了该建筑的结构需求，最终该框架结构需要重新设计，既消耗人力、物力，又影响到房屋建筑的成本控制。
2．3预应力分配不均匀预应力问题在钢筋混凝土结构中比较常见，基本是由结构设计的数据、受力等因素引起，干扰钢筋混凝土的受力分析，无法标准分配预应力。钢筋混凝土结构设计中的预应力问题，需借助科学的计算和专业的分配，才可达到平衡分配的状态。
3钢筋混凝土建筑结构设计要点
3．1建筑钢筋混凝土结构选型设计的要点高层建筑钢筋混凝土结构选型设计具有技巧性和科学性的双重特点，必须在高层建筑钢筋混凝土结构选型设计做好如下几方面工作:1)提升高层建筑钢筋混凝土结构的规则性，特别要注意高层建筑钢筋混凝土结构平面和立面的规则性，同时要提升整个高层建筑钢筋混凝土结构的艺术性。2)在高层建筑钢筋混凝土结构嵌固端设计中应该考虑到上下层刚度，降低整个高层建筑钢筋混凝土结构的风险和隐患。3)在高层建筑钢筋混凝土结构选型设计过程中应该减少短肢剪力墙设计的频率，提升高层建筑钢筋混凝土结构的整体性，进而优化高层建筑钢筋混凝土结构建设的整个过程。4)合理设计高层建筑钢筋混凝土结构的高度，控制高层结构的组成和高程，做到对工期和造价目标在设计阶段的严密控制。
3．2科学处理钢筋混凝土结构的刚度近年来，我国国民经济快速发展，城市人口越来越多，与此同时城市的土地资源日益紧张，各个地区的高层房屋建筑工程开始蓬勃发展，和占地面积同样的低层或者多层建筑相比，高层房屋建筑工程的利用率更高，能够有效地节约城市资源，受到广大建筑企业的青睐。高层房屋建筑工程的竖向高度较高，因此对于建筑结构的要求也较高，因此要科学处理钢筋混凝土结构的刚度，提高高层房屋建筑工程的承载能力，结合高层房屋建筑工程施工现场的实际情况，如果当地的土质性能较好，可以在满足建筑结构强度要求的基础上，减少使用剪力墙，最大程度地节约施工成本。
3．3提高高层建筑耐久功能加强高层建筑耐久性设计也很重要，在钢筋混凝土结构设计方案中，要重点考虑混凝土结构的耐久性，确保其在规定使用年限内能够正常使用。但在现实中，很多设计方案不能达到这一要求，主要原因是设计时忽略了环境等因素对建筑的影响，造成建筑可靠指数下降。所以，在设计高层建筑钢筋混凝土结构时，需要全面考虑材料、造价等方面因素，确保所设计的结构用料少、造价低。
3．4框架构造设计建筑钢筋混凝土结构设计中，必须解决好框架构造设计，建筑的大跨度结构内较为常见，连接钢筋混凝土结构，能够提高房屋建筑结构的稳定水平。框架构造是混凝土结构设计的关键点，建筑单位在此项结构设计中，需着重考虑框架构造的长度设计，严禁超过规定范围，如果超过范围，可采取补缝措施，后期在框架连接处适当密实缝隙，平衡长度设计，以避免出现失衡偏重，强化框架构造设计的连接力度。
3．5预应力分配设计预应力是房屋钢筋混凝土建筑结构设计的力度数值，平衡分担结构设计中的内力分布，预应力分配设计与结构固定存在直接关系。预应力分配设计时，需要解决力度滞后的问题，消除预应力的后期影响。例如:高层、重型等建筑结构，对预应力分配的需求度比较大，实际设计中还需考虑应力、内部变力等因素，综合完成预应力分配，促使钢筋混凝土建筑结构具备受力平衡的优势，以防偏度受力加重影响，干扰房屋建筑的结构受力。
3．6抗震构造设计因为我国建筑物抗震标准不高，对抗震结构而言，很难处理好其结构设计和抗震烈度间的关系，所以在高层建筑抗震结构设计中，抗震结构设计要有一定弹性，这样的高层建筑结构设计更加稳定和安全。我国建筑构造规定的安全度和抗震计算方法很低，同时在轴压比、配筋率和梁柱承载力匹配程度等抗震延性上，缺少严格的规定。因此需要重视建筑整体投资中结构设计造价，并且在高强度区域要有严格的构造措施和抗震方法，以提高建筑结构的安全性和稳定性。
3．7做好钢筋混凝土结构裂缝控制对于钢筋混凝土结构的结构裂缝要加强薄弱部位的强化，避免墙角、转弯、端板处因应力而产生的裂缝，从形式、结构和功能上确保钢筋混凝土结构的安全。对于钢筋混凝土结构的温度裂缝要加强对温度、干湿度的控制，避免出现温度积累、温差过大等问题的产生，提升混凝土施工的技术含量，做到对温度裂缝的技术预防和施工控制。对于钢筋混凝土结构的收缩裂缝要在设计的环节中明确养护方式和技术，预防外力因素对钢筋混凝土结构自然收缩的加剧作用，做到设计过程中对钢筋混凝土结构的有效防范。
4结语
高层建筑的优缺点篇9
关键词：单一材料保温墙体技术 复合保温墙体技术 优缺点 改善措施
1 前言
伴随着我国建筑业的飞速发展及国家产业结构的调整，建筑能耗占全社会终端能耗的比例在不断上升。为了解决可能出现的能源供应短缺的问题，除了积极探索新能源外，我们应加强和提倡节约能源。降低建筑能耗，实施建筑节能，对于促进能源供应与经济社会发展的矛盾，有着举足轻重的作用。
围护结构是建筑物的重要组成部分，其中墙体占整个建筑的70％，而外墙在围护结构中占相当比重。保温能最大限度地减少热能通过建筑护结构由室内向室外流失，或从室外向室内传递，它是降低建筑使用能耗、实施建筑节能的重要措施，外墙对节能至关重要。因此，有必要对护墙保温、隔热技术做相应的研究。本文从建筑节能的角度介绍了目前所使用的护墙保温、隔热技术及其优缺点和改善措施，从而使不同地区能根据各地情况采取相适应的建筑节能方案。
2 单一材料保温墙体技术
单一材料保温墙体是采用导热系数低、保温、隔热性能好的单一材料建造的、能独立承担保温功能的外墙保温体系。目前市场上可选产品较为现实的是加气混凝土制品，下面分别讨论其优缺点和改善措施。
2.1单一材料保温墙体技术优点
加气混凝土制品是一种既具有保温性能又是墙体，集双重功能于一体的材料，在国内已有十多年生产经验，生产技术比较成熟；施工工序少，受手工艺操作影响建筑质量的因素小；保温性能好，且造价低。同时，由于加气混凝土产品的生产原料是完全不可燃的无机材料，所以单一材料保温墙体具有良好的耐火性。
2.2单一材料保温墙体技术缺点
在特别寒冷地区，要达到当地节能50％或65％的标准要求时，墙体的厚度比复合保温方案厚。其次，它的使用范围在墙体中，主要用作非承重的填充墙，最合理的是用于框架结构的外墙，在断肢剪力墙体系中用量不宜过大。除此之外，由于保温节能要求的提高，应提高制品的精确度以避免灰缝产生“热桥”。
3 复合保温墙体技术
复合保温墙体由保温材料与外墙复合而成，按保温材料在外墙体所处位置分成三种：(1)保温层处于外墙内侧，称外墙内复合保温；(2)保温层处外墙外侧，称外墙外复合保温；(3)保温层处在两片墙之间，称夹芯复合保温。若是对外墙上的混凝土梁、柱都进行了良好的保温，则称为夹芯外保温复合外墙。下面分别讨论这三种复合保温墙体技术。
3.1外墙外复合保温技术
3.1.1做法
外墙外复合保温技术保温层材料主要有发泡聚苯乙烯(epS)、挤出发泡聚苯乙烯(xps)岩棉板、膨胀珍珠岩玻化微珠水泥砂浆。目前复合外保温墙体做法最普遍的是外贴聚苯保温板，是当前较为成熟的外保温技术之一。其工艺是将裁切好的泡沫聚苯板用专用粘结砂浆粘贴在外墙表面，并加尼龙锚栓固定，然后在保温板表面用二层耐碱玻璃纤维网格布与聚合物水泥砂浆做3-4mm厚弹性保护层。若保温材料是在工厂预制的，则将带有装饰层的保温板用钢或塑料膨胀栓固定在外墙外侧面上即可。对于蒸压加气混凝土外墙复合保温墙体，其做法是将蒸压加气混凝土砌筑在烧结砖、混凝土空心砌块及放进混凝土外墙体外侧，同时砌筑形成外墙外复合保温墙体。
3.1.2外墙外复合保温技术优点
(D外墙外复合保温技术能有效切断外墙上的混凝土圈粱、构造柱等形成的热桥，提高外墙保温的整体性和有效性，防止外墙内表面在冬季出现结露。
(2)采用外墙外保温复合墙体，其做法是把容重较大的结构材料层设置在室内一侧，重质材料的热容量大，在墙体外侧附加保温层后，可使室内温度变化减缓，室温较为稳定，有利于节能。
(3)可以减少保温材料用量，在达到同样节能效果的条件下，采用外保温墙体，由于基本消除了“热桥”的影响，故可以节约保温材料用量。
(4)外墙采用外保温，既可以对外墙主体的结构层起到良好的保护作用，又可以减少主体结构的热应力，而不受室外周期性变化的空气温度和太阳辐射影响；从而延长了主体结构的耐久性。
(5)外墙采用外保温，即把保温材料设置在密实结构材料层的外侧，复合围护结构防潮设计原则，外墙内部不会存在冷凝水而影响保温材料的性能。
(6)便于旧建筑进行节能改造，因为采用外保温方式对旧房进行节能时无需临时搬迁，不影响居民的内部活动和正常生活。
3.1.3外墙外复合保温技术的缺点
(1)白色污染，难以解决。聚苯乙烯是在自然界中不易降解的塑料，处理不当会造成环境污染。
(2)火灾隐患，危及安全。外保温复合外墙保温层大量使用有机泡沫塑料，泡沫塑料在火宅中，燃烧热大，火焰温度高，燃烧速度快并且会释放出大量烟和有毒气体，加大了火灾危害
(3)薄抹灰外保护层开裂。一旦保护层或面层开裂，水分则会进入，保温功能即丧失，遇冬季结冰也会使保护层脱落。
(4)外保温技术采用的保温材料多少与石油有关，受石油能源的制约，其价格随石油价格波动而波动，故会增加成本。
(5)外保温技术施工工序较多，且对与之相匹配的辅助材料均有严格的质量标准，稍有疏漏就易于出现质量问题，施工难度较大。
3.1.4预防薄抹灰外墙外保温系统面层开裂问题的措施
(1)保证膨胀聚苯板达到陈化时间，在尺寸稳定的状况下再出厂。
(2)使用性能良好的抹面胶浆以保证系统的性能。
(3)选择耐碱性好的玻纤网格布，以防止面层开裂。
3.2外墙内复合保温技术
3.2.1做法
外墙内复合保温是在外墙内侧粘贴或砌筑块状保温板(如膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、加气混凝土块、epS板等)，并在表面抹保护层(如水泥砂浆或聚合物水泥砂浆等)，还有就是在外墙内侧拼装GRC聚苯复合板或石膏聚苯复合板，表面刮腻子。
3.2.2外墙内复合保温技术优点
外墙内保温对材料性能、配套技术要求没有外墙外侧应用那么严格，造价较低，且不用高空作业，不用设脚手架或高空吊栏，施工方便易于维修，而且升温(降温)比较快，适用于间歇性采暖房间使用。
3.2.3外墙内复合保温技术缺点
(1)在湿度大的地区或潮湿房间的条件下，内保温的保温层易受潮而降低保温性能，而且墙内表面过湿也不利于人体健康。
(2)在门、窗过梁，圈梁、钢筋混凝土柱、构造柱、支承在墙上的楼板等部位的墙上的热桥难于进行良好的保温处理。
(3)外墙采用内保温时，在室内二次装修时往往会破坏原有的保温层，这将会降低原有的保温节能效果。
(4)墙内保温会造成外墙主体结构直接暴露在温差变化大、干湿变化大的大气环境中，墙体变形大，易引起墙体或内保温层开裂。
(5)用内保温的外墙，不利于室内装修，在外墙的内侧悬挂或固定物件较困难，在安装空调、电话及其它装饰物等设施时尤其不便，且对保温层的破坏也较大。
(6)保温层做在墙体内部，减少了室内使用面积。
3.2.4解决热桥问题的基本措施
(1)采用膨胀矿渣珠、火山渣、浮石、陶料等导热系数小的混凝土结构材料。这与同等传热厚度的普通混凝土相比，其热阻为2-3倍。这就大大地提高了热桥本身的热阻，大大减轻热桥结露的危害。
(2)采用高效保温的涂抹型保温材料，将外露与室外的钢筋混凝部件，在距外墙表面或屋顶表面的一定距离内，在其表面上涂抹一层适当厚度的保温涂料，以降低热桥本身与室外冷空气或室内热空气的直接热交换，加长热桥本身的传热路径，从而提高了热桥的传热阻。
(3)在砌筑型墙体的外墙上，热桥外侧与砌筑墙体材料之间，顺外墙的方向安装上保温板以加强热桥部位的保温。
(4)在热桥影响区的内表面粘贴或涂抹的保温材料，宜采用吸水率或憎水型保温材料。
3.3外墙夹芯复合保温技术
3.3.1做法
在两片墙之间夹一层保温材料(可以是发泡聚苯乙烯板，也可以是玻璃棉板或岩棉板)，除一层保温板外有的还留有一空气层，组成夹芯保温复合墙体。其中外叶墙主要承担保护和装饰功能，内叶墙承重。
3.3.2外墙夹芯保温技术优点
当夹芯保温外墙的保温材料对混凝土梁、柱都进行了良好保温时，则可防止这些热桥部位内表面在冬季出现结露，即解决了热桥现象。夹芯外保温复合外墙除了具有外保温的诸多优点外，还可以就地取材、且施工简单、抗震性能强、房间热稳定性优良、节能效果好，同时造价低廉，外饰面不受限制。
3.3.3外墙夹芯保温技术缺点
采用夹芯保温时，保温材料两侧的墙体会存在很大的温度差，这种温度差会引发内外墙体比较大的变形差，不利于保护主体结构，从而缩短了建筑物的寿命。采用夹芯保温时，内、外侧墙体之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂，施工相对比较困难，同时，在圈梁、构造柱这些部位极易产生热桥，保温材料的效率得不到充分发挥。另外，夹芯保温墙体的抗震性能比较差。
3.3.4改善措施
(1)改善夹芯保温复合外墙热桥结露的措施
1)采用轻集料混凝土
2)采用epS技术
3)采用保温砂浆或保温粉
4)采用钢丝网架保温板
5)采取适当的通风排潮措施
(2)防止夹芯保温节能外墙面裂纹的措施
1)砌筑内、外叶砖墙时，水平和竖向的砂浆缝应饱满。砌筑混凝土空心砌块的内、外叶墙时，一定要用聚合物砂浆，并使砌块与砌块的各接触处的砂浆饱满。
2)采用聚合物弹性抗裂砂浆抹灰，且一次抹灰的厚度不宜太厚，前一次抹灰的强度上升后再做下一次抹灰。
3)外表面最后一次抹灰最好采用纤维增强的聚合物抗裂砂浆。
高层建筑的优缺点篇10
【关键词】高层建筑；钢结构；施工技术
0.前言
随着城市经济的高速发展，高层建筑越来越多，钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势在建筑业被越来越广泛应用。本文首先分析了钢结构施工的优势与缺点，并结合实例就钢结构施工的相关技术进行了探讨。
1.高层建筑钢结构施工的优势与缺点
1.1主要优势
①施工周期短。用于施工的钢结构构件可以厂制作，在现场安装。在安装时，不需搭设大量的脚手架，同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板，无需另行支设模板，而且混凝土的施工可与钢结构安装交叉进行，可以大大缩短施工周期。
②空间大。由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5倍，因此在相同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效空间。
③可循环利用。钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用，同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾。
1.2存在的主要缺点
①耐火性差。钢结构在火灾的情况下，钢材的导热系数远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能远差于混凝土结构，钢材的屈服强度和弹性模量随温度上升而急剧下降。当结构温度达到350℃及500℃时，其强度可分别下降30％－50％。当温度达到600℃时，钢结构基本丧失了其全部的刚度和强度，以致结构完全丧失承载能力，变形急剧增大，导致结构倒塌。因此，在钢结构建筑设计中结构抗火被视为重要一环。
②耐腐蚀性差。由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，危害钢结构的使用安全，使钢结构提前破坏，因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。
2.工程实例分析
2.1工程概况
某高层建筑钢结构工程由塔楼、配楼、连廊3部分组成。其中塔楼地下4层、地上35层，总建筑面积79012m2，总檐高150m，为全钢结构。建筑外立面工程吊装任务重，钢构件总量达15000t；外轮廓由折线柱组成双曲面，给安装测量造成了极大难度；材料采用Q345GJC，最大板厚达100mm，焊接难度大。
2.2钢结构施工技术
结合高层钢结构的工艺流程与特点(构件验收吊装高强螺栓焊接及其检测压型钢板与栓钉)，现对本工程高层钢结构施工技术进行简要总结。高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：1)塔吊的选择、布置及装拆；2)构件进场、验收与堆放；3)吊装；4)测量控制；5)焊接；6)工期及质量控制；7)安全施工。
2.2.1施工准备
工程开工前，项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的工艺技术条件、规范标准，充分领会设计意图，了解施工方案中的重点和难点；组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，认真检查施工图纸中的“漏、缺、错”等问题，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。同时做好设计图的交底工作。对吊装设备、剪力撑设置等施工方案应绘制施工详图，交由专家进行论证，审核合格后方可予以施工。
2.2.2塔吊的选择、布置及装拆
塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。另外，采用附着塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊。本工程设计高度为150m，采用附着式塔吊的塔身高度约180m(其中考虑钢结构3层柱12m，吊索4～6m，吊钩滑轮及小车全高4m，安全操作距离2m等)，加上地下部分高度共200m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40～50m。附着塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此，从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。
2.2.3吊装
吊装是钢结构施工的龙头工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。本工程划分为东、西两个作业区，由两个作业组分别完成各自范围内的构件吊装。在本工程主体钢结构施工中，通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术解决了工期紧与工程量大的矛盾，从钢结构施工流程可以看出，各工序间既相互联系又相互制约，选择何种测量控制方法直接影响到工程的测量精度与进度。在本工程测量施工中，我们采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合，即在吊装前对楼层柱标高及定位进行测定，并对构件进行标线控制，吊装后在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，形成单元体后进行最终校正，这样大大减轻了校正难度，并实现了区域施工各工序间良性循环的目标。在结构整体测量控制方面，根据结构无标准层及空间双曲面的特点，摸索出一整套采用激光铅直仪与全站仪进行“空间坐标点定位”与“双系统复核控制”的测量方法，很好地解决了双曲面结构定位难题，保证了项目质量控制目标的实现。另外，本工程竖向吊装的顺序为：先安4根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架梁上层框架梁测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接一下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接下、中、上层钢梯、平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。