超高層建築結構施工特點及型別

General 更新 2024年05月19日

  超高層的建築,一般樓層多而高,施工具有高度的連續性和複雜性,這時候更有必要明白瞭解高層建築的施工特點和型別了。下面就由小編為你帶來,希望你喜歡。

  超高層建築結構施工特點

  高層建築的樓層多,高度大,要求施工具有高度的連續性,施工技術和組織管理複雜,除具有一般多層建築施工的一些特點外,還具有以下施工特點:

  1、 工程量大、工序多、配合複雜:

  高層建築的施工,土方、鋼筋、模板、混凝土、砌築、裝修、裝置管線安裝等工程量都要增大,同時工序多,十多個專業工種交叉作業,組織配合十分複雜,同時,由於工程量大引起的對技術提出了更高的要求,比如大體積混凝土裂縫控制技術,粗鋼筋連線技術、高強度等級混凝土技術,新型模板應用技術等。

  2、 施工準備工作量大

  高層建築體積、面積大,需用大量的各種材料、構配件和機具裝置,品種繁多,採購量和運輸量龐大。施工需用大量的專業工種、勞動力,需進行大量的人力、物力以及施工技術準備工作,以保證工程順利進行,同時,由此引起的施工場地狹小一般都是施工難點,如何有效分配調整施工現場平面佈置以保證施工順利進行也考驗施工企業現場管理水平。

  3、施工週期長,工期緊:

  高層建築單棟工期一般要經歷2~4年,平均2年左右,結構工期一般為5~10d一層,短則3d一層,常常是兩班或三班作業,工期長而緊,且需進行冬、雨期施工,為保證工程質量,應有特殊的施工技術措施,需要合理安排工序,才能縮短工期,減少費用,同時,還需制定一系列安全防範措施和預案以保證安全生產。

  4、基礎深、基坑支護和地基處理複雜:

  高層建築基礎一般較深,大多1~4層地下室,土方開挖、基坑支護、地基處理以及深層降水,安全和技術上都很困難複雜,直接影響著工期和造價,採用新技術較多,如逆作法、複合地基成套技術、。

  5、高處作業多,垂直運輸量大:

  高層建築一般為45~80m,甚至超過100m,高處作業多,垂直運輸量大,施工中要解決好高空材料、製品、機具裝置、人員的垂直運輸,合理地選用各種垂直運輸機械,妥善安排好材料、裝置和工人的上下班及運輸問題,用水、用電、通訊問題,甚至垃圾的處理等問題,以提高工效。

  6、層數多、高度大、安全防護要求嚴:

  高層建築層數多,高度大,一般施工場地較窄,常採取立體交叉作業、高處作業多,需要做好各種高空安全防護措施,通訊聯絡以及防水、防雷、防觸電等。為保證施工操作和地面行人安全,不出各類安全事故,相應也要求增加安全措施費用。

  7、 結構裝修、防水質量要求高,技術複雜:

  為保證結構的耐久性,美化城市環境,對高層建築主體結構和建築物立面裝飾標準要求高;基礎和地下室牆面、廚房、衛生間的管道和防水都要求不出現任何滲漏水,對土建、水、電、暖通、燃氣、消防的材質和施工質量要求都相應提高,施工必須採用有效的技術措施來保證,特別是常採用大量的新技術、新工藝、新材料和新機具裝置和各種工藝體系,施工精度要求高,施工技術十分複雜。

  8、平行流水、立體交叉作業多,機械化程度高: 高層建築標準層多,為了擴大施工面,加速工程進度,一般均採用多專業工種,多工序平行流水立體交叉作業;為提高工效,大多采用機械化施工,比一般建築施工配合複雜,需要解決好多工種、多工序的立體交叉配合及縱橫向各方面關係問題,以保證施工按計劃節奏合理進行。

  高層建築結構的主要型別

  目前國內高層建築的四大結構體系:框架結構、剪力牆結構、框架剪力牆結構和筒體結構。

  一,框架結構體系框架結構體系一般用於鋼結構和鋼筋混凝土結構中,由樑和柱通過節點構成承載結構,框架形成可靈活佈置的建築空間,使用較方便。鋼筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分為:

  ①樑、板、柱全部現場澆築的現澆框架;

  ②樓板預製,樑、柱現場澆築的現澆框架;

  ③ 樑、板預製,柱現場澆築的半裝配式框架;

  ④樑、板、柱全部預製的全裝配式框架等。

  二,框架結構、剪力牆結構、框架—剪力牆結構、筒體結構。

  1.框架結構體系。框架結構體系是由樓板、樑、柱及基礎四種承重構件組成。由樑、柱、基礎構成平面框架,它是主要承重結構,各平面框架再由連繫樑連繫起來,即形成一個空間結構體系,它是高層建築中常用的結構形式之一。

  ***1***框架結構體系優點是:建築平面佈置靈活,能獲得大空間,建築立面也容易處理,結構自重輕,計算理論也比較成熟,在一定高度範圍內造價較低。

  ***2***框架結構的缺點是:框架結構本身柔性較大,抗側力能力較差,在風荷載作用下會產生較大的水平位移,在地震荷載作用下,非結構構件破壞比較嚴重。

  ***3***框架結構的適用範圍:框架結構的合理層數一般是6到15層,最經濟的層數是10層左右。由於框架結構能提供較大的建築空間,平面佈置靈活,可適合多種工藝與使用的要求,已廣泛應用於辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。

  2.剪力牆結構體系。在高層建築中為了提高房屋結構的抗側力剛度,在其中設定的鋼筋混凝土牆體稱為“剪力牆”,剪力牆的主要作用在於提高整個房屋的抗剪強度和剛度,牆體同時也作為維護及房間分格構件。

  ***1***剪力牆結構中,由鋼筋混凝土牆體承受全部水平和豎向荷載,剪力牆沿橫向縱向正交佈置或沿多軸線斜交佈置,它剛度大,空間整體性好,用鋼量省。歷史地震中,剪力牆結構表現了良好的抗震效能,震害較少發生,而且程度也較輕微,在住宅和旅館客房中採用剪力牆結構可以較好地適應牆體較多、房間面積不太大的特點,而且可以使房間不露樑柱,整齊美觀。

  ***2***剪力牆結構牆體較多,不容易佈置面積較大的房間,為了滿足旅館佈置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求,以及在住宅樓底層佈置商店和公共設施的要求,可以將部分底層或部分層取消剪力牆代之以框架,形成框支剪力牆結構。

  ***3***在框支剪力牆中,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會產生很大內力及塑性變形,因此,在地震區不允許採用這種框支剪力牆結構。

  3.框架—剪力牆結構體系。在框架結構中佈置一定數量的剪力牆,可以組成框架—剪力牆結構,這種結構既有框架結構佈置靈活、使用方便的特點,又有較大的剛度和較強的抗震能力,因而廣泛地應用於高層建築中的辦公樓和旅館。

  4.筒體結構體系。隨著建築層數、高度的增長和抗震設防要求的提高,以平面工作狀態的框架、剪力牆來組成高層建築結構體系,往往不能滿足要求。這時可以由剪力牆構成空間薄壁筒體,成為豎向懸臂箱形樑,加密柱子,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有:

  ***1***框架—筒體結構。中央佈置剪力牆薄壁筒,由它受大部分水平力,周邊佈置大柱距的普通框架,這種結構受力特點類似框架—剪力牆結構,目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

  ***2***筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成,內筒為剪力牆薄壁筒,外筒為密柱***通常柱距不大於3米***組成的框筒。由於外柱很密,樑剛度很大,門密洞口面積小***一般不大於牆體面積50%***,因而框筒工作不同於普通平面框架,而有很好的空間整體作用,類似一個多孔的豎向箱形樑,有很好的抗風和抗震效能。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈***88層、420.5米***、廣州中天廣場大廈***80層、320米***都是採用筒中筒結構。

  ***3***成束筒結構。在平面內設定多個剪力牆薄壁筒體,每個筒體都比較小,這種結構多用於平面形狀複雜的建築中。

  ***4***巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱***通常由電梯井或大面積實體柱組成***以及巨樑***每隔幾層或十幾個樓層設一道,樑截面一般佔一至二層樓高度***組成一級巨型框架,承受主要水平力和豎向荷載,其餘的樓面樑、柱組成二級結構,它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構樑柱截面較小,使建築佈置有更大的靈活性和平面空間。

  除以上介紹的幾種結構體系外,還有其他一些結構形式,也可應用,如薄殼、懸索、膜結構、網架等,不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力牆、框架—剪力牆和筒體等四種結構。

  常見建築的結構形式

  ***1 ***磚混結構:是由磚或承重砌塊砌

  築的承重牆,現澆或預製的鋼筋混凝土樓板組成的建築結構。多用來建造低層或多層居住建築。

  ***2 ***框架結構:由樑和柱組成的主體骨架承重結構,樓板一般為現澆混凝土,牆為填充牆。多用來建造中高層和高層建築。

  ***3 ***框架一剪力牆結構:是由剪力牆和框架共同承受豎向和水平作用的結構,也叫框架抗震牆結構。框架抗震牆結構和框架結構的區別是為了增加建築物的剛度和整體性,將框架結構中一部分不受力的填充牆變成承受風和地震水平荷載的鋼筋混凝土牆。多用來建

  造中高層和高層建築。

  ***4 ***剪力牆結構:是由剪力牆組成的承受豎向和水平作用力的結構,也叫抗震牆結構。 剪力牆結構的承受豎向和水平荷載的牆體和樓板都是全現澆鋼筋混凝土。多用來建造中高層和高層建築。

  ***5 ***鋼結構:樑、柱、樓板均為鋼材,‘牆體由薄金屬板內填輕質保溫材料構成。因此質量輕,可建造超高層建築。

  ***6 ***輕鋼結構:建築物的樑、柱、屋架結構構件由高度簡化的鋼構件組成,施工速度快,適於建築低層和多層工業、民用建築.


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