高层建筑实例分析十篇

发布时间:2024-04-26 03:47:49

高层建筑实例分析篇1

关键词:实例分析;高层建筑;转换层;结构设计

1转换层的类型

1.1梁式转换层

此类转换层传力明确、设计和施工简单,是现今运用得最广泛的。它是用框支柱来支撑框支梁,再由框支梁来支撑上部的剪力墙的框支剪力墙结构体系,而双向梁的设计又可以同时完成纵横向的转换。不过此转换层只适合上下轴线规范整齐的建筑,一旦轴线错位,受力情况变得复杂,就需要增加很多的框支梁来进行支撑。

1.2箱式转换层

为了满足平面楼板能在大截面转换梁中有无限大的刚度,显然转换梁顶的一层楼板已不够用,那么可以在梁底增加一层楼板,从而形成了一个箱形梁,当箱形梁环通建筑四周且遍布全层,于是形成了箱式转换层。箱式转换层也可以作为设备层,它不仅拥有刚度大、约束强的转换梁,而且传力均匀,整体作用很好。梁与梁之间多设备洞,且需较多资金才能完成复杂的工程是其缺点。

1.3厚板式转换层

在转换梁无法承托上下部多错位柱网时,就需要把梁做成板,而板的厚度是结合上部结构的荷载程度和柱网尺寸而得出的,这样就形成了厚板式转换层。板式转换层减轻了上部构造对下部柱网的约束,使其可以更加灵活的布置,同时也释放了空间。虽然厚板施工简单,也可以作为一个整体性强的大刚度承台,但因要消耗较多的材料,使自身的重量过大,从而导致地震作用加大,震害的发生更频繁。

1.4桁架式转换层

在商场与写字楼或住房相结合的建筑中,因其下部空间大、上部空间小且中间还需布置各类管道,这样就需要一个桁架式转换层来作为设备层。在桁架式转换层中,上下部柱墙结构是通过桁架来转换,管道的布置是穿行于各桁架之间,所以在设置桁架时需考虑到上弦节点是否与上部墙柱的肢形心对中,且最好全层都进行布置。桁架式转换层有几个优点,它的框支柱柱顶有最小的弯矩和剪力;同时也有几个缺点,在轴线错位中布置难度大、施工复杂。

2结构的设计要点

下面就以一栋带转换层的建筑为例,来分析一下设计中要注意的事项。某建筑总高75.2m,共分为25层,其中地下1层和地上24层。在地上的24层中第1至3层为设计为商业用房,上面21层楼层都设计为居民房。根据建筑的实际情况,并结合经济性和工程难易度,决定在第4层楼面设计一个梁式转换层,即框支剪力墙结构。

2.1确定抗震等级

该高层建筑是一个复杂工程,存在几种结构体系,因此抗震等级需根据不同的结构构件相对应的设计不同的等级。转换层上部是一个纯剪力墙的结构体系,抗震等级可设为三级。转换层下部为框支柱加剪力墙结构,它设有二级抗震作用,而底部加强区的抗震等级为三级,为了加强底部并保持底部的抗震等级一致,因此在一般的转换层的转换梁及以下楼层的框架梁和框架柱中的抗震等级都设为二级。该建筑的转换层设在第4层,是一个高位转换,因此应将转换层下部的框支架及剪力墙的抗震等级再提升1级,这样此部分就为一级抗震了。

2.2结构的布置

在正常的高层建筑中,它的侧向刚度需遵循下大上小、避免突变的原则,但是在有转换层的高层建筑中,其实际情况刚好与此原则相反,针对此现象,高规专门规定了带转换层的高层建筑的侧向刚度大小:在高位转换中,转换层上部和下部的侧向刚度比率应大于或等于1,且小于1.3。根据此规定,在设计本工程时就需注意尽量将上部弱化,而下部则需增强,为了达到此目的,可以采用以下的方式来完成:

(1)增加下部剪力墙的数量。(2)增加下部剪力墙的厚度。(3)保持下部剪力墙的完整性。(4)在下部剪力墙及框支架中使用大强度材料。(5)减少上部剪力墙的数量。(6)控制上部剪力墙的厚度。(7)在有些比较长的上部剪力墙中开些结构洞,在施工完成后,再将结构洞用普通墙填满。

结合以上几种方法,不仅强化了下部、弱化了上部,使转换层上下部的刚度比接近1,而且还减轻了上部建筑的重量,缩小了施加在框支梁上的荷载,更增大了建筑本身的振动周期,从而达到将地震作用力减小的效果。

2.3转换层构件的设计

2.3.1框支柱

框支柱的截面大小受轴压比和剪压比的影响,而框支柱的延性又与轴压比及配箍率有关联,因此要严格控制好框支柱的轴压比和配箍率,一般全长加密的框支柱的箍筋要大于Ф10@100,体积的配箍率也不能低于1.5%。在本建筑中,因为框支柱的抗震等级在一级,所以其轴压比要小于或等于0.6,又因为某些框支柱同时为剪力墙端柱,所以约束边缘的C40混凝土构件配箍值要大于或等于0.2,即配箍率为1.82%。为了加强框支柱的安全性,就要对应的增大框支柱柱端的剪力及其弯矩,而框支住最佳的承受剪力是其每层之和等于基底所承受剪力的30%。在程序计算中,由于楼板刚度被设为无限大,水平剪力受竖向刚度控制,及底部框支柱的刚度相比剪墙的刚度要小很多,导致框支柱最终得出的剪力结果很小,但是在实际情况中,可能会出现楼板变形、剪力墙有裂缝而导致刚度缩小,从而提升了框支柱的承受剪力,因此对增大框支柱的剪力有单独的作出一个规定。同时,需注意转换层在上下部中的连接要更加牢固,可以利用框支柱的纵筋来完成,把框支柱伸入在上部墙体内的纵筋延伸到一整层,而在墙体外的纵筋就将它们伸入到转换层的梁板内,达到固定要求。

2.3.2框支梁

框支梁是一个受力复杂且强大的传输枢纽,它传输着上下层的荷载,且也是框支剪力墙的抗震作用的重要保证,因此在设计框支梁时要将截面尺寸和高度规定清楚,同时也需对安全储备做好充足的准备。一般情况下,框支梁的截面大小是由剪压力来决定,宽度一般设为上墙厚度的两倍或两倍以上,并且要在40cm之上(包含40cm);梁高也不能低于计算跨度的六分之一。在本建筑中,框支梁的宽度不尽相同在40cm至90cm之间不等。因为框支梁的抗震等级为一级,所以它的纵筋配筋率是不能低于0.5%的,实际上本建筑在计算程序中得出的结果不低于0.8%。因为框支梁是一个本身有轴力的偏心受拉的结构构件,所以要有大量的Ф18腰筋来支撑并在梁高之间的距离不能超过20cm,且还要将其牢固的伸入到支座中。当框支柱上同时支撑多根框支梁时,就需在其周围设计几个柱帽,用来加强框支梁的纵筋在框支柱中的钢筋砼对。由于框支梁承受的剪力很大,且对抗震能力起到重要作用,因此要遵循强剪弱变的规则,当纵筋还有剩余时,箍筋也要有所增强,这样可以使用全长加密的大于12@100的复合箍,其配箍率也得到了相应的提升,可以达到1.15%甚至更高。另外,为了将强剪的安全得到保证,可以在承受剪力最大的主框支梁的顶端截面增加一层水平加腋。

2.3.3转换层楼板

在框支剪力墙的结构体系中,转换层上下部因为结构的不同,其内力分布的规律也存在着差异:上部楼层中,纯剪力墙的结构使得外荷载水平力可以根据各剪力墙的相同刚度按比例分布在各剪力墙上;但是下部楼层中,框支加剪力墙的结构中框支柱刚度和落地剪力墙的刚度有所不同,导致水平剪力的分配没那么均匀,它主要是分布在落地剪力墙上。也就是由于荷载的分配在转换层中发生了突变,导致转换层楼板需将上下部剪力进行重新分配,又因为转换层楼板的平面内本身就有承受一个非常大的作用力,导致其很容易变形,所以需加强转换层楼板的刚度。在本建筑物中,转换层楼板是由厚达20cm的C35混凝土及整板的双层双向的Ф14@125钢筋构成的,其配筋率都快达到0.7%,足有0.69%。同时该建筑中上部两层楼板及下部各层楼板都有加厚到15cm以帮助转换层楼板对剪力的重新分配。

参考文献:

高层建筑实例分析篇2

【关键词】:建筑;框架-剪力墙;结构设计

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号:

一、框架-剪力墙结构设计要点

(一)水平荷载是高层框架-剪力墙结构设计时的决定性因素

这是因为结构由自重等竖向荷载产生的轴力和弯矩的大小,仅与楼房高度的一次方成正比;而结构由于水平荷载产生的倾覆力矩及在竖向构件中产生的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;同时,对于同一建筑来说,自重等竖向荷载基本上是定值,而风荷载和地震作用等水平荷载,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

(二)轴向变形不容忽视

因为在高层建筑中,自重等竖向荷载很大,能够使墙、柱产生较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生较大的影响,对预制构件的下料长度产生影响,另外对构件的剪力和侧移也会产生影响,较易造成结构设计不够安全。

(三)侧移是高层框架-剪力墙结构设计的关键因素

水平荷载下结构的侧移变形随着楼房高度的增加迅速增大,因此水平荷载作用下结构的侧移应控制在规定限度之内。

(四)结构延性是高层建筑结构设计的重要指标

与低多层建筑相比,高层建筑结构在地震作用下的变形更大一些。为了能让结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,防止建筑倒塌,必须采取一定的构造措施,以保证结构具有足够的延性。

二、设计实例

(一)项目简介

本项目为24层的高层建筑大楼,该建筑高度为81.2m,该高层建筑底下3层主要用于商业活动,4层为设备夹层,其余层主要用于酒店,地下设有一层地下室。抗震设防烈度为7度,场地类型为Ⅱ类。

(二)主体结构选型

由于本高层建筑为24层,高度为81.2m,属于高层建筑,同时结合高层建筑结构设计的特点,主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。该结构体系能较好地满足建筑使用功能,剪力墙结合建筑功能双向均匀对称布置贯通落地,结构横向高宽比为4.27,小于6。经计算,框架-剪力墙结构能够满足结构抗震、抗风和承受重力荷载作用等各项技术要求,结构整移、稳定及构件节点延性也都能较好地满足要求。

(三)楼盖结构选型及楼屋面板设计

由于本高层建筑主体结构采用了现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,为了能与之相适应,楼盖结构也应选用现浇钢筋混凝土梁板结构。结合建筑平面布置,考虑有利于提高结构横向刚度,楼盖次梁沿横向布置,支承于纵向框架梁上。楼屋面板采用多跨连续板,其中商业层及屋面板厚120mm。

(四)剪力墙截面

本高层建筑的剪力墙端柱以及剪力墙厚度,分别见表1和表2所示:

表1剪力墙端柱截面尺寸(单位:mm)

表2剪力墙厚度(单位:mm)

(五)高层建筑结构设计及构造要求

结合本项目的高层建筑框架-剪力墙结构为例,说明该高层建筑结构设计及构造要求。本高层建筑的框架-剪力墙中的框架和剪力墙的截面设计除了满足框架和剪力墙截面设计的一般原则外,还重点采取以下几点设计要求:

(一)框架部分

抗震等级、适用高度和高宽比的调整对本高层建筑进行抗震设计时,地震造成的对房屋的倾覆力矩由框架和剪力墙两部分共同承担。若由框架承担的部分大于倾覆力矩的50%以上时,说明框架部分已居于较主要地位,应加强其抗震能力的储备。框架部分的抗震等级和轴压比按纯框架结构的规定采用。适用高度和高宽比则可取框架结构和剪力墙结构两者之间的值,视框架部分承担总倾覆力矩的百分比而定,当框架部分承担的百分比接近于0时,取接近剪力墙结构的适用高度和高宽比;当框架部分承担的百分比接近于100%时,取接近框架结构的适用高度和高宽比。

(二)框架剪力墙中框架总剪力的调整

框架-剪力墙结构中,柱和剪力墙相比,其抗剪刚度很小,故在地震作用下,楼层因地震引起的总剪力主要由剪力墙来承担,框架柱只承担很小一部分,因此框架由于地震作用所造成的内力很小,而框架作为抗震的第二道防线,过于单薄是不利的,为了保证框架部分有一定的抗震能力储备,规定框架部分所承担的地震剪力不应小于一定的值。框架剪力的调整应在楼层剪力满足楼层最小剪力系数的前提下进行。

(三)构造措施设计

本高层建筑框架剪力墙结构中剪力墙的配筋的构造要求:剪力墙都是主要的抗侧力构件,承担较大的水平剪力。因此,必须满足剪力墙设计的最基本的构造要求,使剪力墙具有最低限度的强度和延性保证,同时本工程中在剪力墙周边设置的梁和端柱,其配筋和截面尺寸也应符合相应的要求。

三、高层结构设计分析

(一)水平位移的控制设计

鉴于高层建筑受风荷载和地震作用的影响较大,为此本工程重点对风荷载和地震作用下结构的水平位移进行了分析。在承载力的使用条件下,高层建筑结构应具有足够的刚度,避免产生过大的位移影响结构的承载力、稳定性和使用要求。而在正常使用条件下,限制侧向变形的主要原因有:防止主体结构开裂、损坏;防止填充墙及装饰开裂、损坏;过大的侧向变形会使人有不舒适感,影响正常使用;过大的侧移使结构产生附加内力。荷载作用下高层结构的水平位移按弹性方法计算,确保高层建筑结构的层间弹性水平位移应满足()max≤[]=1/800。

本工程中,结构在风荷载作用下,顶点水平位移Δx=0.018m,Δy=0.040m,则=<[]=,,满足要求;最大层间相对水平位移:()max=,()max=,满足要求。

本工程中,结构在地震荷载作用下,顶点水平位移Δex=0.039m,Δey=0.040m,则,()=,()=,满足要求;最大层间相对水平位移:()max=,()max=满足要求。

(二)结构整体稳定分析

鉴于高层建筑结构的刚度一般较大,且有许多楼板作为横向隔板,所以高层建筑在竖向重力荷载作用下产生整体失稳的可能性较小。高层建筑结构的稳定验算主要是控制在风荷载或地震荷载作用下,重力荷载产生的二阶效应不致过大,以免引起结构的失稳倒塌。一般高层建筑结构构件的长细比不大,其挠曲二阶效应的影响相对很小,一般可以忽略。但由于高层建筑结构的侧移较大,约为楼层层高的1/3000~1/500,重力荷载的p-Δ效应相对明显,可使结构的位移和内力增加,甚至导致结构失稳。因此,高层建筑结构的稳定设计,主要是控制和验算结构在风或地震作用下,重力荷载产生的p-Δ效应对结构性能降低的影响以及由此可能引起的结构失稳。

本高层建筑结构中,经对其进行结构整体稳定验算,验算结果如下:1~3层各层重力荷载设计值G1=9384kn,4~12层各层重力荷载设计值G2=9572kn,13~25层各层重力荷载设计值G3=23816kn。eJdy=7.968×109kn.m2。因此,本高层结构的双向整体稳定满足规范要求。

四、结论

本文结合笔者从事结构设计实践经验,提出高层建筑相对低多层建筑的特殊性。通过某高层建筑结构设计实例,对高层结构的主体结构选型、楼盖结构选型及楼屋面板设计以及剪力墙截面设计进行概述;同时提出在高层建筑结构设计中应重点注意框架部分抗震等级、适用高度和高宽比的调整、框架剪力墙中框架总剪力的调整、构造要求,对本高层建筑的侧移控制以及结构整体稳定性进行验算分析,分析结果表明采取的设计方法可有效地提高高层建筑设计的经济性与安全性。

【参考文献】:

高层建筑实例分析篇3

关键词:实例分析;高层建筑;钢筋;施工技术

中图分类号:tU984文献标识码:a文章编号:

高层结构中梁、板、柱、剪力墙钢筋安装位置正确与否直接影响到结构受力情况,除必须遵守施工规定外,加强设计图纸会审工作显得尤为重要,使一些钢筋绑扎问题解决在施工之前,以确保钢筋不偏位。

1工程概况

某建筑结构类型为框架剪力墙结构,基础形式人工挖孔灌注桩,地下2层,地上30层,包括群楼5层,建筑面积16353平方米,本工程的钢筋分项是难点之一,特别是转换层施工,梁截面达1200mm×850mm,钢筋用量大、梁柱结点位置钢筋非常密集,而且结构也比较复杂。

2常见钢筋工程质量问题

2.1柱子纵向钢筋偏位。钢筋混凝土框架基础插筋和楼层柱子纵筋外伸常发生偏位情况,严重者影响结构受力性能。因此,在施工中必须及时进行纠偏处理。

2.1.1原因分析:①模板固定不牢,在施工过程中时有碰撞柱模的情况,致使柱子总筋与模板相对位置发生错动;②因箍筋制作误差比较大,内包尺寸不符合要求,造成柱纵筋偏位,甚至整个柱子钢筋骨架发生扭曲现象;③不重视混凝土保护层的作用,如垫块强度低被挤碎,垫块设置不均匀,数量少,垫块厚度不一致及与纵筋绑扎不牢等问题影响纵筋偏位。④施工人员随意摇动、踩踏、攀登已绑扎成型的钢筋骨架,使绑扎点松驰,纵筋偏位;⑤浇筑混凝土时,振动棒极易触动箍筋挤歪而偏位;⑥梁柱节点内钢筋较密,柱筋往往被梁筋挤歪而偏位;⑦施工中,有时将基础柱插筋连同底层柱筋一并绑扎安装,结果因钢筋过长,上部又缺小箍筋约束,整个骨架刚度差而晃动,造成偏位。

2.1.2预防措施①设计时,应合理协调梁、柱、墙间相互尺寸关系。如柱墙比梁边宽50至100mm,即以大包小,避免上下等宽情况的发生;②按设计图要求将柱墙断面尺寸线标在各层楼面上,然后把柱墙从下层伸上来的纵筋用两个箍筋或定位水平筋或定位水筋分别在本层楼面标高及以上500mm处用柱箍点焊固定;③基础部分插筋应为短筋插接,逐层接筋,并应用使其插筋骨架不变形的定位箍筋点焊固定;④按设计要求正确制作箍筋,与柱子纵筋绑扎必须牢固,绑点不得遗漏;⑤柱墙钢筋骨架侧面与模板间必须用埋入混凝土垫块中铁丝与纵筋绑扎牢固,所有垫块厚度应一致,并为纵向钢筋的保护层厚度;⑥在梁柱交接处应用两个箍筋与柱纵向钢筋点焊固定,同时绑扎上部钢筋。

2.2框架节点核心部位柱箍筋遗漏。框架节点是框架结构的重要部位,但节点的梁柱钢筋交叉集中,使该部位柱箍筋绑扎困难。困此遗漏绑扎箍筋的现场经常发生。

2.2.1原因分析:因设计单位一般对框架节点柱梁钢筋排列顺序、柱箍筋绑扎等问题都不作细部设计,致使节点钢筋拥挤情况相当普遍,造成核心部位绑扎钢筋困难的局面,因此存在遗漏柱箍筋的现象。

2.2.2预防措施:①施工前,应按照设计图纸并结合工程实际情况合理确定框架节点钢筋绑扎顺序;②框架纵横梁底模支撑完成后,即可放置梁下部钢筋。若横梁比纵梁高,先将横梁下部钢筋套上箍筋置于横梁底模上,并将纵梁下部钢筋也套上箍筋放在各自相应的梁的底模上。再把符合设计要求的柱箍筋—一套入节点部位的柱子纵向钢筋绑扎。然后,先后将横纵梁上部纵筋分别穿入各自箍筋内,最后,将各梁箍筋按设计间距拉开绑扎固定。若纵梁断面高度答应模梁,侧应将上述横纵梁钢筋先后穿入顺序改变,即“先纵后横”。③当柱梁节点处梁的高度较高或实际操作中个别部位确实存在绑扎点柱箍困难的情况,则可将此部分柱箍做成两个相同的两端带135度弯钩的L型箍从柱子侧向插入,钩入四角柱筋,或采用两相同的开口半箍,套入后用电焊焊牢箍筋的接头。

2.3同一连接区段内接头过多。在绑扎或安装钢筋骨架时发现同一连接区段内(对于绑扎接头,在任一接头中心至规定搭接长度的1.3倍区段内,所存在的接头都认为是没有错开,即位于同一连接区段内)内受力钢筋接头过多,有接头的钢筋截面面积占总截面面积的百分率超出规范规定的数值。

2.3.1原因分析:①钢筋配料时疏忽大意,没有认真安排原材料下料长度的合理搭配;②忽略了某些构件不允许采用绑扎接头的规定;③错误取用有接头的钢筋截面面积占总截面面积的百分率数值;④分不清钢筋位于受拉区还是受压区。

2.3.2防治措施:①配料时按下料单钢筋编号再划出几个分号,注明哪个分号搭配,对于同一组搭配而安装方法不同的(同一组搭配二各分号是一顺一倒安装的)。要加文字说明;②记住轴心受拉的小偏心受拉杆件中的受力钢筋接头均应焊接,不得采用绑扎;③若分不清钢筋是所处部位是受拉区或受压区时,接头位置均按受拉区的规定处理。

2.4梁箍筋弯钩与纵筋相碰。这通常是在梁的支座处,箍筋弯钩与纵向钢筋抵触。

2.4.1原因分析:梁箍筋弯钩应放在受压区,从受力角度看,是合理的,而且总构造角度看也合理。但是,在特殊情况下,例如在练习梁支座处,受压区在截面下部,要是箍筋弯位于下面,有可能被钢筋压开,在这种情况下,只好将箍筋弯钩放在受拉区,这样做法不合理,但为了加强钢筋骨架的牢固程度,习惯上也只好这样对待。此外,实践中还会出现另一种矛盾:在目前的高层建筑中,采用框架或框剪结构形式的工程中,大多数是需要抗震设计的,因此箍筋弯钩应采用135度,而且平直部分长度又较其他种类型的弯钩张,故箍筋弯钩与梁上部二排钢筋必然相抵触。

2.4.2防治措施:绑扎钢筋前应先规划箍筋弯钩位置(放在梁的上部或下部),如果梁上部仅有一层钢筋,箍筋弯钩均与纵向钢筋便不抵触,为了避免箍筋接头被压开口,弯钩可放在梁上部(构件受拉区)但应特别绑牢,必要时用电焊,对于两层或多层纵向钢筋的,则应将弯钩放在梁下部。

2.5四肢箍筋宽度不准。配有四肢箍筋作为复合箍筋的梁的钢筋骨架,绑扎好安装入模时,发现宽度不合适模板要求,混凝土保护层过大或过小,严重的导致骨架无法放入模内。

2.5.1原因分析:①在骨架绑扎前未按应有的规定将箍筋总宽度进行定位或定位不准;②已考虑到将箍筋总宽度定位,但在操作时不注意,使二个箍筋往里或往外串动。

2.5.2防治措施:①绑扎骨架时,先绑扎几对箍筋,使四肢箍筋宽度保持符合图纸要求尺寸,再穿纵向钢筋并绑扎其他箍筋;②按梁的截面宽度确定一种双肢箍筋(即截面宽度减去两混凝土保护层厚度),绑扎时沿骨架长度放几个这种箍筋定位;③在骨架绑扎过程中,要随时检查四肢箍宽度的准确性,发现偏差及时纠正。

3结束语

在本工程施工过程中出现的这些质量通病,主要是施工管理人员对质量意识淡薄,对以往工程出现的质量问题没有进行总结分析,在今后的工程实践中未引起足够的重视,总结经验教训。我相信以上问题的发生是可以克服和避免,只要我们能切实提高质量意识,加强质量管理力度,提高施工人员的业务不平,做到精心施工,管理到位,这些质量问题就会自然消除。

参考文献:

[1]王世兰高层建筑钢筋工程施工中应注意的几个问题[J].工程施工;2011,(3).

高层建筑实例分析篇4

关键词:实例分析;高层建筑;转换层;混凝土;施工技术

中图分类号:tU97文献标识码:a

当前我国钢筋混凝土高层建筑一般为2o~5o层,以2o~35层之间居多,且占我国全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,这个高度范围与我国当前城市经济发展与社会进步相匹配,得到较为广泛的应用。在有关高层建筑的功能要求方面,高层建筑很少仅为住宅或写字楼等单一功能,一般多分为地下停车场、商场、娱乐场所、住宅、办公室、宾馆等多个功能开间。可以说,80%的高层建筑中应用到转换层结构,由于带有转换层的高层建筑,其梁、柱或板的尺寸比较大,因此需要从模版的支撑系统、钢筋的安装、大体积混凝土浇筑等几个方面注意施工技术要求。

1工程概况

某高层商住楼工程,总体的面积大约为13.3万m2,其中地下有2层地上有31层,首层和2层都属于商业区,而以上的层次都是居民范围,商业区主要是采用人为的挖孔灌注桩基础,采用底部大空间部分框支剪力墙结构的模式而居民层则是剪力墙结构,在2012年8月楼层转换层开始实施动工,本工程转换层采取的是桁架结构,转换层顶板厚度为280mm,地板厚度为200mm,整个转换层高4.75m(+10.2m~+14.95m),其中分为下弦主梁截面、上弦主梁截面、次梁截面、立杆截面、斜杆截面,通过合理的利用分布转换层的各个面的面积,使转换层的动工更具有科学性。

桁架主梁、斜杆的配筋量较大,每个主梁一般都配有底筋、面筋,两侧还有腹筋以及中间附件的腹筋、箍筋、拉钩。而且桁架主梁、斜杆之间相应的节点部分钢筋都密集的分布,不同的走向分布了不同的钢筋,并且主筋端部还存在着弯钩。

2转换层特点及施工方法

高层建筑转换层在整个工程建设结构中,起着十分重要的作用,所以在设计方面以及构建方面都必须采取合理的、科学的措施。如:防裂方面,混凝土强度方面、材料质量、浇筑和养护以及桁架主梁、斜杆的配筋量等。

2.1转换层特点。本工程的转换层采用的是桁架结构,所以在各个相互交集的节点之间部位的分布的钢铁也交错密集,这对于混凝土密实度控制而言,是个需要面对解决的难点。在施工的过程中,会有很多不利的因素。如:环境,因为施工时间正处于夏天,外界的温度高,混凝土水化热量较大,为了防止施工的过程中出现结构的收缩、裂缝,采取的相应的保护措施。在施工期间要采取合适有效的养护措施,如:保温保湿养护。在设计方面,通过从多方面控制,为施工创造有利的条件,如在梁外侧加设抗裂钢筋等。

2.2施工方法。施工方法要根据实际的要求进行,本工程在施工时所采用的是一次浇筑成型法施工转换层,这样做主要是为了保证混凝土质量,而且在大梁处不留设水平施工缝。

2.3转换层混凝土施工

2.3.1施工准备:(1)充分做好施工前的准备工作,明确指出施工的要求以及施工过程中的一些问题。对作业组的技术做个清晰明确的交底认识。(2)对商品混凝土的质量、数量、运输有一个完整的计划措施。(3)对相应的一些设备进行全面的检查,防止在施工过程中出现一些不必要的问题,影响施工,及时处理好受损的部位。(4)施工过程中需要的一些安全设施需要准备好。(5)仔细检查好施工程序,防止某个环节中出现故障,办好隐蔽工程检查手续。组织对模板、支撑及钢筋的认真检查,并办理隐蔽工程检查手续。

2.3.2各工序要求及其操作要点:(1)商品混凝土的基本要求。施工前要对供料产家作出明确的要求,对所需要的材料和质量都要有相应的规划,对材料的指标、时间也要具体的规定,特别注意的是混凝土原材料,和坍落度、初凝时间。在搅拌车内的混凝土要注意它的时间控制,搅拌情况,以确保它的均匀度。(2)混凝土输送。混凝土输送工具主要有塔吊和输送泵。当混凝土输送泵管出现堵塞,或者是因为其他的原因不能正常工作时,就使用塔吊进行混凝土输送。当部分接口出现初凝时,要及时运送部分混凝土,防止施工出现冷缝现象。对于混凝土输送管管道的布置,要求遵循弯道少、接头严密、管道固定牢固的原则。在地面水平管道上安装一个截止阀,距离泵机大约有5米;用可拆卸钢管支架把地面水平管固定好,可以进行拆卸;如果弯头为垂直状态,必须用曲率半径1米以上的大弯头牢固固定,利于抵抗泵送的动压力。在使用输送泵前应该进行仔细检查,检查事项有,搭设架子要求稳定、输送管的质量要求达标、接头处要求箍紧、橡皮箍要求箍紧。以防输送管出现堵塞现象。对混凝土进行开捣之前要检查泵。确保符合要求才能开机进行空运转,泵入的水要适量,对混凝土的料斗、活塞及输送管的内壁起到湿润效果,检查泵水,均确认无异物,才能泵送水泥砂浆,配比量与其他的比例相同,除了粗骨料。使用的水泥浆或水泥砂浆不可集中浇筑,应该分散布料。(3)混凝土浇捣。①提前一天清理模板,清扫板内的灰尘杂物,并做好润湿处理。②采用流水作业的方式对内部混凝土连续浇筑。尽量不要间歇。③混凝土从料斗、泵管内卸出时,尽量防止出现分层离析。可用串筒或斜槽下落。④在新旧混凝土接头的地方,应用同配比石子砂浆填补,厚度为30-50毫米。⑤混凝土浇筑时,要指定专一的人员监督,时常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留洞等情况,如果出现变形、移位现象时,立马停止浇筑,并在已经浇筑好的混凝土初凝前完成修整。(4)保护混凝土。在楼板混凝土硬化之前禁止有人踩踏,根据试块试压的数据进行梁、板底模的拆除,要求有施工员下达撤除书面通知。(5)留置混凝土试块。当混凝土运输到达施工现场时,不用急着完成卸料。卸料过程时要对卸料量的多少进行取样,完成强度检测。按照规范的要求保留28d强度试块,同时还要保留一组7d强度试块作为施工依据。(6)混凝土养护。梁柱侧模的使用主要是为了对混凝土进行养护,一般混凝土浇捣后保留7d~10d,通常情况下会通过对侧模淋水,来保持模板的湿润,起到一定程度上的保湿所用,而在膜拆掉以后可以在梁柱的两侧相应的挂一些麻袋,淋水保湿,通常这种情况下养护的时间至少为14d。对于混凝土的养护主要是注重两个方面,第一是保温,第二是保湿。混凝土表面是不需要过度浇水的,只需要注意它在一定湿润的范畴内。这样就能避免温差裂缝的出现,同样除了人为的保湿保温手段外,还可以在建筑本身设计方面加以改善,在梁两侧表层加设细而密的抗裂钢筋,也能对混凝土的收缩裂缝起到一定的控制作用。

3转换层混凝土裂缝控制

3.1收缩裂缝控制。

3.1.1从混凝土配置材料方面,尽量减少水泥的用量,加入高效减水剂,这样就能在一定程度上避免水分的过多导致水化热引起的收缩,引发裂缝。

3.1.2在内部构件方面,适当增加抗裂钢筋。

3.2温度裂缝控制。主要是以模的方式,以及保湿、保温的方法;通过循环冷却降温从内部保证它的温度;可以适当的推迟拆模时间;从结构上加强控制。

参考文献:

[1]黎河川.钢筋混凝土转换层结构[J].中国西部科技,2012,(12).

[2]吴育军.高层建筑转换结构施工技术研究[J].科技资讯,2008,(24).

[3]谢远崧.谈建筑转换层结构的施工技术问题[J].广东科技,2009,(10).

[4]林煌斌,王全凤,张云波.复杂高层转换层结构的智能选型[J].华侨大学学报(自然科学版),2010,(3).

高层建筑实例分析篇5

关键词:建筑;逆作法;施工要点

中图分类号:tU74文献标识码:a文章编号:

在现场条件复杂、环境干扰因素多、施工难度大的条件下,采用逆作法施工技术产生了很好的社会与经济效益。逆作法是用基坑围护墙和工程桩、受力柱来作为工程中的垂直承重构件,利用主体结构的楼板和顶板来做支撑系统,在建筑施工时,必要的时候可以加临时支撑,采用地下和地上同时施工的方式。逆作法分为全逆作法半逆作法和部分逆作法,一般来讲,部分逆作法和半逆作法在建筑中的应用较为广泛。

一、逆作法施工技术的原理

逆作法的维护结构多采用地下连续墙,既能够作为挡土防渗的结构,还能够作为主体结构中的一个部分,也就是“两墙合一”。在逆作法施工时,要注意测量土压强度,例如计算静止的土压力强度,可以按照这样的公式:p0=(ihi+q)K0来进行计算,其中p0是静止土压力强度,i是各层土的重度,hi是个土层的厚度,q是地面的均布超载,K0是静止土压力系数。另外在工民建的钻孔排桩挡土结构中也可以利用逆作法来进行施工。

二、高层建筑逆作法施工

2.1逆作法施工中差异沉降的产生及控制

立柱桩之间及立柱桩与地下连续墙之间的差异沉降是客观存在的,控制结构的不均匀沉降是逆作法施工的关键技术之一,是关系到基坑工程逆作法施工的成败。主要的控制措施如下:

(1)如在桩身表面涂布沥青或沥青质材料等,这样虽然对桩的承载力有一定影响,但对减小相邻立柱桩的沉降差十分有效;

(2)基坑内增设支撑,增加支撑刚度;合理确定地下连续墙的刚度和入土深度,坑内外进行地基土加固等,设计合理的桩径、桩型、桩长,减少开挖的暴露时间;这些都有利于减少坑底隆起,从而减少坑底隆起对立柱桩的抬升影响;

(3)桩底注浆、增大桩径及桩长、选定高承载力的桩端持力层等,增大立柱桩的承载力,从而减小立柱桩的沉降及不均匀沉降;

(4)使立柱之间形成刚性较大的整体,共同协调不均匀变形。如在柱间增设临时剪刀撑或尽早形成永久墙体结构等。

2.2土方开挖

(1)挖土前检查降水情况是否符合挖土条件,保证施工机械进出场道路通畅和场地排水系统贯通,落实卸土点,作好监测初始记录。

(2)挖土时一定要注意控制标高,垫层随挖随浇。挖土机一定要注意不碰撞地下连续墙、格构柱和降水井管。

(3)待底板达到一定强度后,开始从下而上逐层施工简体剪力墙,待墙体的强度均达到100%后拆除钢立柱。

2.3逆作法地下室浇筑

(1)地下结构浇注。考虑到逆作法施工自身的特点,地下结构的施工与顺作法有着较大的不同。

(2)注意大体积混凝土裂缝控制。大体积混凝土施工中常见的质量问题是混凝土产生裂缝。造成裂缝的原因比较复杂,受影响的因素较多:外荷载,温度和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的开裂。首先注意,控制温度、降低温升。其次,改善约束条件,合理分缝,减轻约束作用,缩小约束范围。与地基接触面上设置适宜的材料为滑动层。将垫层表面压实、抹光,并将桩周围的混凝土垫层凿去后充砂,以减小约束。再次,配置抗裂钢筋在结构的表层,应选配间距小,直径细的钢筋达到抗裂目的。

2.4施工测量与监测

(1)施工测量技术。主要包括三个方面:中间支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚,即将钢格构柱从地面直接插到底板标高以下,以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。

(2)逆作施工监测。监测项目主要如表1。

三、高层建筑逆作法施工实例

3.1工程概况

某商业综合大楼,建筑面积约81000㎡,一共46层,地下室为3层,建筑平面大小约为42m×40m;裙楼平面大小约为90m×45m,高度为22m;主楼高度为194.30m,从裙楼屋面至办公综合大楼屋面的高度为160m;基坑开挖深度为18.2m。

3.2逆作法施工要点分析

3.2.1降水设计施工

(1)工艺流程

准备工作钻机进场定位开孔下护口管冲孔换浆下并管返水填砾止水止浆洗井下泵试抽合理安排排水管路、电缆电路试验正式抽水记录。

(2)技术措施

1)准备工作。进场施工前,首先要组建项目经理部,落实材料和人员,合理安排人财物,与甲方及监理保持密切协作。

2)材料到位。专人负责进料,工程师核定,确保井壁管、过滤管(外包尼龙网)、4#填砾、粘土等材料的质量。

3)进出场、定位、埋设护孔管。钻机进场。基础牢固、平稳、水平,孔中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。埋设护孔管要求垂直,并打入原状土层中10-20cm,用粘土填实,井管、砂料到位后才能开工,孔斜不超过l%。

4)钻进清孔。钻进中保持泥浆比重在1.05~1.1,钻进中对地层要记录各层情况,确定降水含水层的确切层位和岩性。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次,再接新钻杆,终孔后应彻底清孔,直到返回泥浆内不含泥块,返出的泥浆含砂量达到要求后提钻。

5)吊下井管。按设计井深事先将井管排列、组合,下管时所有深井的底部按标格控制,并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂直,完整无隙,确保焊接强度,以免脱落,为了保证并管不靠在并壁上和一定的填砾厚度,在管上加两组扶正器,保证环状填砾间隙厚度大于140mm,过滤器应刷洗干净,过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下,稍转动落到位。不可强力压下,以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆稀释泥浆到1.05左右,钻杆与井管的环状间隙应用补心密封,使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间隙返回地面,稀释泥浆应逐步缓慢进行。

6)填砾。稀释泥浆比重在1.05时关小泵量填砾。设计钻孔直径560mm,井管直径273mm,填砾厚度140mm。按各井填砾要求进行填砾。

7)止水。为了防止上部土层中的水沿砾料进入减压并内,在减压井填砾顶部填5m厚的粘土球,再用粘土填实,一直填到地面,才能开始活塞洗井。

8)联合洗井。洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法,活塞洗井一定要将水拉出井口,形成井喷状,要求洗井至水清,含砂量达到凿井验收标准,井损失应小于3m,确保洗井质量。

9)下泵试抽。安装泵体要稳。泵轴垂直,在各井中分别安装一根回流管,闸阀两个,一根铡水管。50m深井下泵深度在48m左右,28m深井在26m左右,连接好排水管及电源线路进行试抽水,测定井内水位及观测孔水位变化,估计流量。等水位恢复后积极配合抽水试验。

3.2.2节点设计施工

(1)柱与梁板节点

由于本工程采用一柱一桩和一柱双桩施工,故施工柱之前,应先将格构柱施工至设计标高,挖土后在其顶部加设封头板,并在封头板上加设锚筋,然后进行柱、梁及底层梁、板施工,施工时在柱位置预留柱插筋及混凝土浇捣孔。

地下一层以下各层挖土流程与自行车夹层相同,当土体全部施工完毕后可进行大底板的施工,在柱位置预留插筋,待大底板可上人后,可进行地下三层柱的施工。同时从地下三层向上逐层进行筒体剪力墙施工。待竖向剪力墙和柱达到设计强度后,割除格构柱。

(2)地下连续墙与板、梁连接节点

由于桩基持力层与地下连续墙持力层不同,在施工过程中结构所受荷载不同,在逆作法施工过程中将会产生差异沉降。因此除按设计图绑扎的钢筋之外,所有地下墙与梁板的节点处,与一柱一桩的柱梁节点处,均增配足够的抗不均匀沉降所产生的附加弯距筋,使地墙与结构及各个节点形成牢固可靠的整体,共同受力,不产生裂缝。

3.2.3逆作法施工监测

施工监测是保证逆作法顺利进行的重要环节,包括支撑桩沉降观测,钢格构柱内力,大楼沉降观测,土体侧压力,水压力,连续墙水平位移,连续墙钢筋内力,基底土体回弹等监测方法,对逆作法施工的各个环节及周边建筑物进行监测控制,及时掌握施工过程结构承载体系的受力,变形状态以及相邻建筑物的变形、沉降状况,使旄工过程有科学的数据作指导,保证基坑开挖过程,地下结构物受力体系的稳定及安全,并确保周围建筑物的结构稳定和安全。

四、结语

综上所述,随着工民建筑施工技术不断改进与创新,其施工技术的应用范围也越来越广,逆作法施工技术在工民建施工中的应用较为广泛,但也存在一些问题与不足,因此,对新型施工技术的研究与开发工作仍然需要专业人员进行继续努力,不断地提高工民建施工技术水平,从而更有力地保证建筑施工的质量与安全。

参考文献

高层建筑实例分析篇6

关键词:高层建筑;钢结构;施工

中图分类号:tU

文献标识码:a

文章编号:1672-3198(2010)21-0371-02

随着经济的迅速发展,大型建筑越来越多,钢结构以其大跨、轻型、重载、高耸、结构性能好、整体性强、抗震性佳、造价低、施工速度快,环保等诸多优点,在建筑业被越来越广泛的重视和应用。但是钢结构工程构件制作精度要求很高,而且安装时易受自然条件影响,手工作业较多、允许偏差较小致使施工难度较大,稍有不慎,在施工中就很容易发生工程事故,不仅影响了工程进度,而且给施工企业造成较大的经济损失。因此,采取相应的措施对钢结构工程的施工质量进行严格的管理与控制,提高工程质量,是十分必要的,更是非常重要的。

1高层建筑钢结构的施工特点

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钢结构施工技术的应用

2.1工程概况

某建筑,地上30层,地下2层,总建筑面积65012m2,由塔楼、配楼、连廊3部分组成。总檐高128m,为全钢结构。工程吊装任务重,钢构件总量达15000工;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10omm,焊接难度大。

2.2工艺流程

构件验收吊装高强螺栓焊接及其检测压型钢板与栓钉。

2.3施工准备

(1)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,从而有针对性地制定质量控制措施。

(2)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。

(3)检查施工人员的技术资质与条件是否符合要求,并制定相关的管理制度和办法,明确各级职员的质量管理职责,且严格执行有关的规程,以规范施工人员的行为。

(4)确保原材料(如:钢柱、钢梁、地脚螺栓、高强螺栓、抗剪栓钉、焊条等)的厂家、品种、标号、规格、等级符合施工规范。

(5)对钢结构制作和安装单位的企业资质、生产规模、机械设备情况、技术人员数量、资格证、职称及履历,和业绩情况等级,都需要做详细的考察与选择,严格审核钢结构配件制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求、工艺流程、工艺措施、关键零件的加工方法等各项制作工艺内容,确保钢结构建筑的工程质量。

2.4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。

由于本工程设计高度为128m,采用附着式塔吊的塔身高度约158m(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168m,而采用内爬式塔吊的塔身约为35-45m。因此,从经济上考虑,为节约成本,本工程优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。

2.5吊装

吊装是钢结构施工的重要工序,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、塔吊的个数和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。考虑到本工程划分为东、西两个作业区,因此吊装从中间的一个单元开始,先组装成一个稳定的刚度柱网单元,先吊柱后吊梁,一个柱网单元吊装并临时固定后,再在其左右或前后吊装两个单元,待3个单元构件全部吊装完成后,进行全面的精确校正。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。

2.6焊接

高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。因此,在钢结构焊接前,要认真检查焊条的合格证,并按说明书上的要求进行使用。对于钢结构焊接要做到:焊缝表面不得有裂纹、焊瘤;一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷;一、二级焊缝不能有气孔、夹渣、弧坑裂纹。另外,焊缝要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,不合格的焊缝则需在定出修改工艺后再做处理,同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。在对钢结构进行涂刷工作时,则需要做到涂刷的构件表面不得有毛刺、焊渣、水、油污等异物,涂刷遍数和厚度应符合设计要求。

2.7安全措施

安全措施是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。针对超高层钢结构施工的特点,因此,需要做好如下安全措施:

(1)设立管理组织体系,委派专人负责工程项目及有关安全防火工作,专人了解各工种的安全操作规程,设立各级安全生产岗位责任和定期安全检查制度。施工前加强对施工人员的安全教育,坚持日安全巡视制度。

(2)施工人员进入施工现场,必须佩戴安全帽,高空作业要有安全带。冬季构件表面结霜,在构件上行走应系好安全带,穿防滑鞋。拆除的临时螺栓、手头工具应拿稳当或装人工具袋,严禁随意乱扔。穿着防护用品,如电焊手套、护目面罩、绝缘胶鞋。吊装前检查起重设备、吊具是否符合安全要求,否则不得使用。吊装现场地面平整坚实,松软的土层要务实或加垫木以保证吊装机器稳定作业。

(3)在吊柱子时外墙设安全网,吊框架梁时架设临时活动式走道,并随框架吊装逐层升高;拧高强螺栓时在梁端挂设吊篮,焊接时搭设操作平台,另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全。

3结语

总之,在钢结构房屋建筑的施工过程中,我们应严格执行施工图纸及现行规范,合理制定施工工艺,才能保证钢结构建筑的施工质量,达到预期控制目标,从而给人们提供更加安全可靠的居住环境。

参考文献

[1]熊建国.浅谈钢结构建筑施工技术和管理[J].中国新技术新产品,2010,(2).

高层建筑实例分析篇7

【关键词】高层建筑;钢结构;临时支撑;施工工艺

1、工程概况

湖南某建筑工程为双塔高层综合体建筑,塔楼地下4层,地上42层,总建筑高度173.16m,塔楼结构形式为框架-核心筒-环带桁架结构,由正四方形核心筒结构和20根型钢混凝土劲性柱组成,主楼结构平面如图1所示。

图1主楼结构平面示意

本工程底板开始浇筑时间为2012年6月中旬,此时业主为了满足工程预售的形象节点,提出在2012年10月25日之前(约4个月时间)完成塔楼地上4层结构施工(即塔楼地上4层混凝土楼板浇筑完毕)。按照正常的施工工艺,即:核心筒钢结构吊装核心筒钢筋绑扎核心筒爬模安装核心筒混凝土浇筑外框钢结构梁柱吊装外框柱施工外框混凝土楼板施工,需要近6个月时间才能完成,显然需要对施工工艺进行改进和创新。经过多方论证,最后采用1~4层钢结构及外框楼板先行施工,后施工核心筒剪力墙体混凝土结构的方案。

2、工艺原理

核心筒型钢柱从-7.100m开始安装,外框型钢柱从基础底板开始安装。-7.100m以下按正常施工工艺进行结构施工,核心筒混凝土结构施工至-7.100m标高后,主要进行塔楼钢结构吊装,在钢结构梁柱之间增加临时支撑梁以保证结构体系的稳定性。钢结构吊装至16.800m标高(地上4层),铺设地上4层外框压型钢板,并浇筑钢筋混凝土楼板。在钢结构吊装间隙,进行-7.100m以上核心筒及外框钢筋混凝土结构施工。

3、施工流程

3.1主楼-7.100m以下结构施工

本部分采用正常施工工艺,顺序如下:绑扎底板钢筋安放型钢柱预埋件浇筑底板混凝土安装型巨柱型钢柱柱脚灌浆混凝土结构施工。

3.2主楼-7.100~16.800m结构施工

1)钢结构

核心筒第1节(-7.100~4.100m)型钢柱吊装核心筒4.100m处临时支撑梁安装外框第2,3节型钢柱吊装核心筒型钢柱与外框第3节型钢柱临时支撑梁安装核心筒第2节型钢柱安装(4.100~19.200m)核心筒2~4层临时支撑梁安装外框第4节型钢柱吊装核心筒型钢柱与外框第4节型钢柱临时支撑梁安装外框3,4层压型钢板铺设。

2)混凝土结构

地下1层混凝土结构施工(上部钢结构吊装期间)地上1层混凝土结构施工(上部钢结构吊装期间)核心筒内爬模架安装地上4层外框混凝土楼板施工(压型钢板铺设后)地上3层外框混凝土楼板施工。

4、关键施工技术措施

4.1钢结构部分

由于钢结构超前施工,钢结构吊装完成地上4层时,核心筒及外框混凝土结构仍在地下1层,这样的施工顺序与常规的先施工核心筒后施工水平构件的方法相比主要有以下3个难题需要解决。

1)如何保证上部钢结构在没有下部可靠刚性混凝土连接时的稳定性和安全性。

2)如何解决钢结构水平构件与核心筒的连接问题。

3)如何解决附加钢构件与混凝土结构钢筋的连接问题。为了解决以上难题,施工过程中主要采用了增加支撑柱、梁以及连接牛腿的施工方案。

4.1.12~4层核心筒及外框附加支撑钢梁的布置

原设计方案中核心筒剪力墙内只有局部有钢骨混凝土连梁,且未与钢结构柱连接成整体,由于钢结构需要超前施工,为保证4层以下钢结构在核心筒混凝土结构施工完成前的整体稳定性和安全性,在2~4层结构标高下155mm处的核心筒墙体内均增加了钢梁支撑;外框部分也增加临时拉接钢梁。核心筒内的附加钢梁在施工过程中不需拆除,与核心筒混凝土结构浇筑在一起,共同受力;外框临时拉接钢梁在混凝土结构施工至该层时拆除。由于核心筒混凝土结构尚未施工,外框水平钢梁在核心筒一端无法与核心筒连接,核心筒内增加临时钢梁的另一个作用是作为外框钢梁提供刚性连接。具体做法为在核心筒内附加的临时钢梁上焊接连接牛腿取代原设计中的预埋件作为连接件(见图2),这样在核心筒尚未施工的情况下可以把外框钢梁安装就位,为铺设压型钢板以及优先浇筑外框板混凝土提供工作面。

图2核心筒附加钢梁牛腿示意

4.1.2核心筒内附加支撑柱

原设计图纸中,在核心筒周边剪力墙中设有型钢柱,但在核心筒内井字形剪力墙处没有设计型钢柱,新的方案在核心筒内侧井字形剪力墙交界处设置了4根型钢柱为核心筒内部的附加钢梁提供支座,如图3所示。

图3新加型钢柱示意

4.1.3防止支撑钢梁变形过大的技术措施

原设计方案中外框部分的钢梁连接在核心筒剪力墙的预埋件上。增加支撑钢梁后,外框部分的钢梁通过钢牛腿连接在附加钢梁上,从而造成支撑钢梁单侧受力,形成附加弯矩。为防止支撑钢梁变形过大,造成外框结构钢梁移位下沉,在支撑钢梁内侧增加拉接钢筋(见图4),焊接在核心筒墙体钢筋上,并通过花篮螺栓施加预应力。测量人员对已安装好的钢梁进行监测,对变形数据做好记录,把变形控制在规范允许范围内。

图4拉接钢筋示意

4.1.4钢结构细部节点做法

该施工工艺增加了大量临时支撑钢梁、钢柱,但原设计方案中未考虑新加构件对梁、柱、墙体钢筋绑扎的影响,因此需要对一些重要施工节点的做法进行细化。

高层建筑实例分析篇8

关键词:建筑工程;结构设计;转换层构造

中图分类号:tU323.4文献标识号:a文章编号:2306-1499(2013)06-(页码)-页数

1.转换层高层建筑结构的构造要求

转换层的结构应按“强化转换层及其下部、弱化转换层上部”的原则,使转换层上下主体结构的侧向刚度尽量接近,平滑过渡。抗震设计时。控制转换层上下主体的结构侧向刚度,当转换层设置在3层及3层以上时。其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。将转换桁架置于整体空间结构中进行整体分析。此时,腹杆作为柱单元。上、下弦杆作为梁单元,按空间协同工作玻三维空间分析程序计算整体的内力和位移。计算时,转换桁架按实际杆件布置参与整体分析,但上、下弦杆的轴向刚度、弯曲刚度中应计入楼板的作用。整体结构计算需采用两个以上不同力学模型的程序进行抗震计算。还应进行弹性时程分析并宜采用弹塑性时程分析校核。转换层的结构设计中应按转换层“强斜腹杆,强节点”。桁架转换层上部框架结构接“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则,以保证转换层的结构具有较好的延性,确保塑性饺在梁端出现,能够满足工程抗震的要求。转换桁架的相邻层楼板宜双向双层配筋,每个方向贯通钢筋的配筋率不宜小于0.25%,且在楼板边缘、孔洞边缘应结合边粱设置予以加强。转换桁架上、下弦杆的配筋应加上楼板平面内弯曲计算引起的附加钢筋。

2.转换层商层建筑结构实例分析

对于大跨度的钢桁架转换层结构的受力。各方面的影响因素较多,导致结构受力情况比较复杂,对它的受力影响因素进行探讨具有实际意义,可为实际工程的设计与施工提供理论依据。因此,通过对大跨度钢桁架转换层的受力影响因素进行分析,认识钢桁架转换层的受力特点。以期充分利用钢结构构件受力性能好的特点,使其承担较多的荷载作用。以调整端部混凝土结构的受力,减少混凝土结构的荷载作用,使整个结构体系的受力更为合理。下面结合工程实例分析高层转换桁架的受力影响因素及其受力特点,某高层建筑为地上24层,地下2层,总建筑面积72788m2,其中地上58300m2,地下14488m2。平面长92.1m,宽49m。结构檐口标高为108.80m,中间有电梯、楼梯、机房等的高层建筑。

2.1梁式转换与精架转换的比较确定

与最为常见的转换结构形式粱式转换相比,本例中转换粱的跨度很大而且上部荷载较大,采用梁式的转换结构,转换梁的截面必然很大,一方面导致转换梁下部空间无法再利用、自重大、配筋多、不经济等缺点;另一方面导致沿竖向结构质量和刚度分布在转换层的变化不连续。发生突变,对结构的整体抗震性能不利。因此,需要另一种形式的转换构件来解决这个问题,而转换桁架具有传力明确,传力途径清楚,虽构造和施工复杂,但转换桁架不仅为开洞和设置管道创造了条件,而且它们的位置与大小都有很大的灵活性,可以充分利用该转换层的建筑空间,而且桁架转换层的节间采用轻质建筑材料填充甚至可以外露不填充,有利于减轻结构的自重;转换桁架的抗侧力刚度比转换粱要小,也就是说。具有桁架转换层的高层建筑其质量和刚度的突变要比带转换粱的高层建筑缓和。因此带转换桁架的高层建筑其地震反应要比带转换梁的高层建筑小得多,由此可见,在本例工程的三层转换构件采用转换大粱的结构形式是不合适的,而采用转换桁架的结构形式将很好的避免了上述的多个问题且将节约混凝土用量近30%。将是一个较为合理正确的选择。

2.2转换桁架的具体形式的确定

在本例工程的三层转换构件采用确定桁架结构后,设计人员则需要进一步确定桁架的结构形式。根据前面的论述,转换桁架的结构形式有多种,但是根据本例工程的三层转换构件的具体情况,采用何种最合理的结构形式,则必须加以比较分析后方可确定。

1)单层转换桁架与双层转换桁架的确定

采用精架结构作为高层建筑的转换构件时,一般情况是取出一层层高的高度作为转换桁架的高度。对于本项目,转换桁架位于结构的边缘,建筑师为了使转换桁架对于立面的影响降至最小,希望桁架仅在中庭设置,即取一层高度(4.00m)作为转换桁架的高度。在本例中各层的层高情况分别是:底层:6.44ml,二层:4.80m,三层以上:4.00mt,而结构的柱距为9.0m,若仅取4.00m为桁架高度时,在柱与柱之间必须另设一个桁架节点以保证桁架斜腹杆与水平弦杆的角度在合理的450~550之间。若取建筑的两层层高即8.00m为转换桁架的高度,则在柱与柱之间可以不必设置多余的桁架节点,使桁架的结构形式趋于简单。

2)空腹桁架、斜杆桁架、无竖杆桁架的比较确定

作为高层建筑中的转换结构一桁架结构有如下的主要结构形式:空腹桁架、交叉斜杆桁架、无竖杆的交叉斜杆桁架。作为一种相对独立的结构形式,无论采用何种结构形式。应该说都是可以实现的。对于建筑师来说,空腹桁架如果在构件尺寸可以接受的条件下。当然是首选,当然,采用无竖杆的交叉斜杆桁架形式,结构上可以使桁架的构造节点趋于简单,在建筑师看来,也可以接受。

3)单跨桁架与多跨桁架的确定

在确定了以交叉斜杆桁架作为本次项目的转换结构的结构形式后,结构工程师尚发现在这个计算模型中的框架柱的内力较大。作为抗震设计“强柱弱梁”的一般设计原则,框架柱中的内力相对越大,则在柱中率先出现塑性铰的可能性将越大。而在模型计算中同样可以发现,Z2的内力较大。而作为相邻的柱Z1的内力则相对较小,尚有较大潜力。

综上所述,采用将转换桁架向外延伸一跨的做法,可以使本次工程的转换桁架各构件的内力分布更为合理,也即是说,采用向外延伸一跨转换桁架的结构形式在本次工程中是较为合理的选择。

3.结论

在大跨度、大荷载条件下应用桁架转换结构将比采用梁式转换更合理,且可以节约混凝土用量近30%,用钢量可节约20%。在采用桁架结构作为工程的转换构件时,带竖杆的斜杆桁架中各构件的内力较为接近,可以取得较为一致美观而又经济的截面,而不带竖杆的斜杆桁架中各构件的内力差别较大,最大将达40%左右。总之,随着建筑业的发展,结构设计成为繁重而责任重大的工作,不但关系到建筑结构的安全性和耐久性,而且关系到建筑的适用性和经济性。从而,设计人员在工作中应事无巨细,善于反思和总结工作中的经验和教训,才能将设计工作做好。

参考文献

高层建筑实例分析篇9

关键词:高层建筑;不均匀沉降;危害分析;治理对策

abstract:theunevensettlementisacauseofhigh-risebuildings,oneofthemaincausesofaccidents,avoidorreducetheunevensettlementharm,hasbeenanimportantissueinbuildingstructuraldesign.thispapertakesShanghaiareabondedareainthesettlementofahigh-risebuildingasanexample,analyzesthereasonsofthedifferentialsettlement,saythemainisnotenoughandefficientsupportfoundationpitconstructionordercausedbyunreasonable.Basedonthis,advancessomemeasures,toensurethenormaluseofthebuilding.

Keywords:highbuilding;theunevensettlement;Hazardanalysis;countermeasures

中图分类号:[tU208.3]文献标识码:a文章编号:

高层建筑是随着社会经济发展与技术进步而发展起来的,我国己建高层建筑超过了1.8亿m2,目前年建造量超过了2500万m2。我国工程技术人员成功解决了广大地域内各种地质条件下的高层建筑基础工程的设计与施工问题,在高层建筑设计与施工方面积累了丰富的经验。但是随着我国高层建筑建设的发展,在基础设计理论方面也暴露出不少亟待解决的问题。

在建筑物自重及其荷载作用下,或经地浸水、地下水升降变化、地震以及地下扰动等其它多种因素的复合影响,地基将发生变形。因地基变形使建筑物离开其建筑时的初始位置,沿重力方向移动的现象就称作建筑沉降。由于地质勘查的原因、来自建筑结构设计方面的原因和施工等方面的原因,建筑地基不均匀沉降将引起建筑结构倾斜,或者导致构件开裂甚至破坏,它是引起高层建筑物事故的主要原因之一。因此避免或减轻高层建筑不均匀沉降危害,一直是高层建筑结构设计中的重要课题。本文以上海地区保税区内某高层建筑为例,研究高层建筑结构不均匀沉降的关键成因以及相应的治理对策,不仅在高层建筑结构设计方面有重要的理论意义,而且具有重大的工程应用价值。

1危害分析

1.1不均匀沉降对高层建筑物的危害表现:

①导致建筑物倾斜。

②导致建筑物严重下沉。

③导致房屋墙体开裂。

2.2地基基础不均匀沉降的原因分析

首先是地质勘察报告的准确性差、真实性不高。实际施工中,有些工程不进行地质勘察盲目施工;有的勘察不按规定进行,如钻探中布孔不准确或孔深不到位;有的抄袭相邻建筑物的资料等,都会给设计人员造成分析、判断或设计错误,使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降,甚至发生结构破坏。

其次是设计方面存在问题。建筑物长度太长;建筑体型比较复杂凹凸转角多;未在适当部位设置沉降缝;基础及建筑物整体刚度不足;建筑物层高相差大所受荷载差异大;地基土的压缩性显著不同、地基处理方法不同;以及设计方面的错误等都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。

最后是施工方面存在问题。没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围推放大量的建筑材料或土方;对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、拉结筋不按规定设置等,也会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。

由此可见,高层建筑地基基础不均匀沉降的造成原因是一个较复杂的问题,在实践当中应该针对具体情况具体分析。

3实例分析

3.1工程概况

某工程,是以轻工电子组装为主要用途的高层建筑,由主楼和东、西裙楼三部分组成。东西裙楼六层,总高27米,框架结构。主楼地下室一层,地上十六层,总高78.45米,结构为框架-剪力墙。主裙楼之间设置沉降缝,为了减少主楼沉降对裙楼的影响,主楼东西两侧设3.15米的悬挑结构与裙楼相接。主楼与裙楼的一层结构平面布置(见图4)。1998年7月交付使用。现阶段主要问题是由于主楼沉降大,带动靠近主楼一侧裙楼的沉降量增大,使裙楼出现沉降差异。

3.2裙楼桩基沉降原因分析

(1)主楼基坑大开挖时,只对基坑南向边坡进行了有效支护,东、西、北向均未进行边坡支护。该地区土质松软,含水量高,而且开挖时间正好是1996年8月~9月间,南方多雨,基坑开挖完不到10天,由于连续几天的降雨,致使主楼基坑东、西、北三个方向边坡垮塌,东西两侧较为严重。靠近主楼的东西裙楼的桩位检测结果显示,两排桩均发生不同程度的水平位移。

(2)施工顺序不合理。本工程主楼16层,群楼6层,荷载差异大,应该先施工主楼,待主楼沉降一部分,再施工裙楼,抵消部分由于主楼沉降对裙楼的影响,最终使主裙楼沉降达到平衡。但施工单位为了加快工程进度和方便施工,主裙楼同时施工。最终导致主裙楼沉降产生差异(见图5)。

(3)沉降缝宽度变小。沉降缝中的施工垃圾未清理,个别部位已堵实。主楼悬挑连系梁施工时跑模,使沉降缝宽度变小。本工程在验收时,个别部位沉降缝净宽度由原设计的150mm变成不足80mm。

(4)施工中未及时纠偏。施工放线及标高测量时,完全能够发现楼面标高不一致,但这一点,施工单位没有重视和调整。通过综合分析,前两个原因为裙楼差异沉降的主要因素,后两种因素则进一步促进了裙楼的差异沉降。

3.3治理对策研究

针对裙楼整体倾斜的问题,在分析其差异沉降原因基础上提出了以下三种处理方案:

①东西裙楼为独立柱的桩基础,各基础之间用拉梁连接。为了增加基础的承压面积,减少基底的附加应力,把现有的地面挖开,在基础之间做钢筋混凝土底板,与基础和连梁接,形成钢筋混凝土的筏板基础,充分发挥桩间土的作用,达到抑制沉降的目的。

②加大主楼和裙楼之间沉降缝的宽度,避免结构碰撞。

③对东西裙楼进行加压纠偏,由于裙楼上部结构刚度好,可在远离主楼一侧的裙楼基础和楼板加载,使其沉降大于靠近主楼的一侧,达到裙楼基础的沉降基本均匀一致。根据当时主、裙楼的实测沉降资料,主楼、裙楼的沉降已逐步趋向稳定。近四十天观测资料是:大多数观测点已不沉降,极少点还在沉降,个别点还有反弹。这表明桩与土已开始固结,即使有沉降,也不会太大。经过经济技术分析,考虑到桩与土已开始固结,即使活荷载加上去,沉降也不会很大。最终我们从安全、实用可靠经济等方面考虑,确定第二种处理方案可行。具体方案是:三层以上沉降缝的宽度在现在实测的基础上加宽150mm,把主楼东西悬挑部分连梁锯掉150mm,用10mm厚钢板焊接封牢固,即可解决裙楼差异沉降问题。经过几年观察,效果良好,没有影响建筑物的正常使用。

4结论

(1)地基不均匀沉降会导致高层建筑结构倾斜,或者构件开裂甚至破坏,它是引起高层建筑物事故的主要原因之一。

(2)地基基础不均匀沉降的原因是多方面的,概括起来有三个方面,即来自地质勘察报告的准确性差、真实性不高的原因和来自设计、施工方面存在问题的原因。

(3)通过对上海地区保税区内某高层建筑的实例分析,其差异沉降主要为基坑有效支护不够和施工顺序不合理所致,在经济技术分析基础上确定了加大主楼和裙楼之间沉降缝的宽度,避免结构碰撞的治理方案,实践证明该方案合理可行。

参考文献:

[1]曾国熙等。地基基础处理[m]。北京:中国建筑工业出版社,2009.

高层建筑实例分析篇10

【关键词】高层建筑;参数化设计;研究;发展

1、西萨·佩里的高层建筑理论

西萨·佩里在1977年设计建成了纽约现代艺术馆大厦,至今其已经在各地建造了超过四十栋的地标性超高层建筑,比如吉隆坡的双塔、香港的国际金融中心大厦等。根据建筑评论家约瑟夫的计算,西萨·佩里每年设计建成的高层建筑物规模相当于纽约帝国大厦的1.5倍[1]。

西萨·佩里作为现代派的建筑大师,其设计的高层建筑物看似与参数化设计没有关系,但通过对其设计作品进行分析可以发现这些建筑物的形体几何构成均呈现出一定的规律性,且这种规律性会随着建筑工程技术的不断进步而呈现出显著的变化。由此可以得出结论,认为西萨·佩里的设计方法与参数化设计所倡导的发展逻辑规律具有一定的相似性。

西萨·佩里设计的高层建筑物包含了很多种类与造型,通过对这些建筑的种类与造型尽显分析,可以基本总结为如下四种类型,即:分支形、角部退台形、多折面形与结构外墙形[2]。如果简单的按照建构主义的方式方法进行分类,可以将其分为空间截面形与空间点法形,分别按照空间截面法则与空间点法则。其中空间截面法则主要是通过寻找平面截图的空间位置,采用布尔交集与放样等方法来生成建筑,西萨·佩里的大部分建筑设计采用了这种法则[3]。但近些年以来,西萨·佩里也开始应用空间点法则进行设计定义,通过寻找定义建筑边界的空间点几何定位规律,组合不同的面,来生成建筑实体,比如西拉大厦,通过定义不同的角点来明确几何关系,并运算角点与角点之间的距离,形成几何模型。

因为西萨·佩里的高层建筑有明确的构成规律,因此可以通过一些数字化的手段来对其设计进行演示,也可以结合形变的基本规则来生成这种多变的方案设计,无论采用何种方法,我们都可以看到高层建筑形体的形变控制方式方法与内在规律。

2、高层建筑参数化的形变分析

通过采用参数化设计方法对西萨·佩里的建筑作品进行分析可以发现其作品的一些特有属性,但这种方法对其作品的分析显然也展现出了一定的局限性。虽然采用参数运算生成的高层建筑物能够在某种程度上展现出西萨·佩里的建筑风格,这主要是由于归纳出来的数字结构与规律事实上都是以西萨·佩里的设计为基础的。但这项研究与演绎模式能帮助我们发现一个重要内容,即高层建筑物形态的构成事实上都可以通过简单的归纳方法来对其进行分类,并通过组合面或者布尔交集来进行构建,这里将形变规则纳入进来,就可以不断创新设计。从这一角度分析,可以利用参数化方法进行高层参数化形变系统的设计。

高层建筑参数化的形变系统并不是以某一个建筑为研究对象的,而是从宏观的几何类型学角度出发,总结归纳出适合高层建筑物外形设计的几何形体,并将这些形体进行组着与配对,进而发展除一套能够有效解读这些几何形体的数学运算方法与系统,以对这些形体进行比例的拉伸、缩放、平移与扭转[4]。

根据参数化技术与设计思路,可以生成特定的组合,进而构成多元化的参数设计方案,由此可以发现衍生出来的参数化方案是无穷的,因此这个系统具有一定的应用范围。

3、高层参数化形变案例分析

以诺曼·福斯特的设计方案为例分析高层参数化形变系统的作用。通过查阅文献可得知这些设计方案均具有极强的时展特征,表现为外在形体的复杂与变换的个性,比如Gensler设计的上海大厦,很大程度上给上海市天际线带来一丝奇妙的景观。通过对这类设计方案与建筑形体进行分析可以发现,参数化高层建筑事实上是可以通过简单的形体构成方式来实现并构建的,高层参数化形变系统更直观的展现了高层形体构建系统,可以通过自定义的数字平台生成某种规律性的形体,进而控制高层建筑形体的构建。

图1上海大厦

4、高层建筑参数化细部构建研究

在参数化的高层建筑设计过程中,建筑师一方面要对高度复杂的建筑物形体进行分析与处理,同时还需要重点解决那些由于复杂的外部形体而带来的一些标准化部件的内部构造问题。在高层建筑参数化发展过程中,包括弗兰克·盖里与罗曼·福斯特等在内的著名建筑大师均拥有自己的数字化专业技术团队,为每一个高层建筑个案开发并研制数字平台,来解决实际建筑过程中存在的构造性问题,而这也构成了高层建筑设计方案实现的基本技术保障。

另外,在市场中经常会找到很多相关的专业化构造与施工辅软件,比如Digitaltechnology开发的数字方案以及autodesk开发的Revit方案[5],这些方案与数字平台都在很大程度上对建筑设计提供了辅作用,同时对前期建筑方案的设计也起到了一定的作用,但这种作用并不明显,这也构成了参数化设计推广相对滞后的重要原因。

为了推动参数化设计的发展,填补其在设计初始阶段辅助细部构建的空白,本文开发设计了一套以元件化建模为基础的变参数外墙自动化建模系统,这一系统将高层玻璃幕墙三维建造过程进行自动化的处理,因此可以用于对相对复杂的非标准版部件的处理。Rhiknowbot提供了一种自定义的细部构造方式方法与参数化用户界面,通过三维模型投影将用户自定义的细部构造在制定的建造面上生成三维模型[6]。在设计的起步阶段,这些模型可以用来进行方案的设计与实现,随着设计的不断发展以及施工的进行,这些模型可以用在工程软件中进行材料力学或声学的一些计算。

5、结论

随着现代信息技术的发展,尤其是现代化计算机技术的发展,很大程度上催生了以电脑为基本载体的多种编程技术的开发与应用,利用电脑进行编程的技术开始在建筑领域充分的应用开来,参数化高层建筑设计也呈现出多元化的发展特点,很多富有时展特色的参数化高层建筑方案也开始相继出现,这些方案的实施与最终的成功均证明了数字化技术的重要性,同时也要归功于建筑师对形体结合的认知状况。本文通过对参数化高层建筑设计状况与设计原理进行分析,以推动更多的新的设计方法的应用以及参数化技术的深入创新发展与开发。

【参考文献】

[1]RussellGentry,andresCavieres,tristanal-Haddad等.砌体建筑的参数设计[J].建筑砌块与砌块建筑,2010,(3):7-8.

[2]曹颖,杨金鹏.参数设计——四川灾后中小学校重建设计方法研究[J].新建筑,2008,(6):60-63.

[3]李春祥.地震作用下高层建筑tmD控制研究与设计[J].上海交通大学学报,1999,33(6):746-749.

[4]南元明.浅谈高层建筑外脚手架的设计、施工与安全技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(10).