高層建筑的特點范例6篇

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高層建筑的特點

高層建筑的特點范文1

【關鍵詞】高層建筑;火災;撲救;對策

一、高層建筑火災的特點

1、煙火蔓延的速度快

通常情況下,高層建筑生火災時,火災蔓延非??臁S捎谑軞鈮汉惋L速的影響,高層建筑內空氣流動快,空氣流動是造成火災蔓延的重要因素,那些在普通建筑內不易蔓延的小火星在高層建筑內部卻可引發火災。另外,大多數高層建筑都設有多而長的豎向井管如樓梯井、電梯井、管道井、電纜井、排風管道等,一旦室內起火,這些豎直通道的煙囪效應就會使煙火很容易由建筑物的下層蔓延到上層。

2、 人員疏散困難

因為高層建筑的高度比較高,與地面的距離比較長,樓梯內的扶手缺乏、孔洞比較多、雜物比較多,導致在人員疏散的過程中容易產生摔傷和絆倒,影響了人員的有效疏散。同時因為火災的傳播速度過快,從樓梯逃生所用的時間比火災的蔓延時間要長,在很大程度上影響了人員的有效疏散。

3、 撲救難度大

高層建筑發生火災時的撲救應以內攻為主,特別是救人更要采取內攻。 但在實際撲救過程中,常常因為室內火勢猛烈,煙氣大等原因,阻礙內攻的實施,必須輔以外攻進行配合;但是在實際的撲救過程中,云梯的高度有限,不能上升到相應的火災發生高度,所以,高層火災的撲救還是要依賴于內部自救。但是,高層建筑在建設的過程中,消防設施配備有限,或者消防設施配備不完善,導致水壓不足,很難對火災進行自我撲救。

二、高層建筑火災的撲救對策

1、堅持科學撲救,首先對高層火災火情進行詳細偵查。

為了優化高層建筑火災的撲救對策,在火災發生時進行有效的撲救,最重要的就是要對高層建筑的火災特點進行詳細偵查。應采用下述方法:一是利用高層建筑中火災自動報警系統偵察火災范圍及火勢發展蔓延的方向。火場指揮員到達發生火災的高層建筑后,除派出偵察人員進行偵察外,要立即進人建筑中的消防控制室,通過向消防控制中心值班人員了解什么部位的火災探測器首先報警,其他火災探測器報警的順序等情況,能夠基本確定最先發生火災的部位和火災蔓延的方向等情況。二是通過向消防控制室工作人員了解自動噴水滅火系統中水流指示器的報警情況,確定火災發生的具體樓層或具體防火分區。三是通過火災自動報警系統、自動噴水滅火系統及偵察人員的偵察結果綜合分析,確定火災范圍。在實際火場中,往往火災自動報警和自動噴水滅火系統提供的火場情況要比派出偵察人員偵察的情況要快而且準確,因此,可以根據此情況部署兵力。

2、加強統一指揮、分級負責,搞好協同作戰。

為應付高層建筑火災錯綜復雜情況,各滅火作業區段及各種滅火力量,必須在統一指揮下,搞好協同配合.加強組織指揮,成立火場指揮部及前沿指揮所,必須在火場指揮部的統一部署下進行滅火戰斗,否則將造成不必要的重復的工作,甚至造成延誤戰機,導致更大的損失?;饒隹傊笓]要親自聽取火災情況匯報,掌握確切的火情和所處的發展階段,以確定排煙救人和滅火等相應措施.另外,指揮部應根據火情適時組織調動專職消防隊、自來水、衛生、電業、交通、巡警、部隊等單位參與搶救、疏散、堵截火勢的任務,以此來增強滅火的戰斗力量,確保滅火任務的順利完成。

3、 對高層建筑火災線路進行有效的選擇。

應采取以“消防電梯為主、樓梯間為輔”的進攻路線。消防電梯就是為火災發生后供消防隊員及時到達火災現場撲救火災和為消防隊員運送消防設備而設計的,因此,在選擇進攻路線時應首選消防電梯,其優點:一是可以節省消防隊員的體力,為在火災撲救中發揮更大作用;二是可以避免通過樓梯間進攻與疏散人員的“撞車”現象,因為火災時消防隊員向上沖,而疏散人員要向下跑,如果通過樓梯進人火場,會貽誤滅火戰機。在使用消防電梯時必須注意:消防電梯的停梯位置,必須是在通過火情偵察已確認火災層下面的三層停梯。然后步行通過樓梯間進人火災層。因為,在日常的消防監督檢查中發現,許多的消防電梯前室的防火門或防火卷簾處于敞開狀態,如果消防隊員乘坐消防電梯直接進人著火層,一旦消防電梯前室的防火門或防火卷簾處于敞開狀態,將會直接威脅到消防隊員的人身安全。如果消防電梯因故障或其他原因不能使用,則只能通過樓梯間進攻。

4、集中優勢兵力,加強第一出動。

第一出動是到達火場的首批作戰力量,對戰斗的成敗起著關鍵作用,第一出動到達火場后,應立即詢問熟悉建筑的人員,了解建筑內部火情和受困人員情況,并派遣消防隊員以重點部位為主,地毯式搜尋為輔,展開火情偵察,必須正確選擇進攻路線,控制火勢發展,把火勢控制在初期或發展階段初期,如果沒有把握住戰機,火場燃燒進入猛烈燃燒階段,要救人滅火就特別困難。

5、增強消防人員的安全保護,將救人與滅火相結合。

在高層建筑火災的撲救過程中,在保證撲救效率的同時也要保證消防人員的安全,將救人與滅火相結合。在撲救的過程中,要將消防車輛停在離事故發生點比較遠的位置。 如果高層建筑的結構比較復雜,上下搜救的措施不可行,可將消防人員按攻堅組要求進行合理分組,一般是三人一組,根據火災形勢規定搜救時間, 規定消防人員在一定的時間內必須返回,以保證消防人員的生命安全。如果是夜間撲救,要做好照明工作。如果火災發生的時間比較長,要對建筑的穩固性進行評估,保證搜救人員的安全。

結合火場實際,正確決策,合理用兵。根據火災現場情況,隨機應變,可以先救人后滅火,也可以邊救人邊滅火,有時也可以為救人先滅火。例如當火勢發展較慢,消防第一出動力量可以迅速控制火勢,先在短時間內消滅火災,然后再解救被困人員,這樣做同樣是執行了救人第一的原則。但是,如果火勢較大,第一出動力量在短時間難以迅速控制火勢,就必須執行先救人的原則,當第一出動力量足夠大時,這時就可以一邊滅火一邊救人.準確把握“救人第一”的原則,體現了以人為本、和諧消防的理念,也體現了指揮員對滅火戰斗基本原則的應用水準。

6、 制定科學的供水方案

在高層建筑的火災救援中,供水是關鍵。 因為高層建筑的高度比較高,在撲救的過程中要保證水壓的穩定性。在救援的過程中,如果建筑內部的消防設備不能使用,要使用消防車或者消防水泵對建筑內部的消防設備進行加壓供水。 如果高層建筑的外層沒有防護網,可以使用垂直鋪設供水法來進行供水,在供水的過程中要對供水高度和水帶的抗壓性進行合理的考慮,以保證供水的連續性。

三、結語

對高層建筑火災實施科學有效的撲救,需要從了解高層建筑火災火情特點、完善指揮和組織工作、對火災線路進行有效選擇、增強消防人員的安全保護和救人救火相結合、制定科學的供水方案等方面來完成。 做好高層建筑的撲救工作,對降低火災的損失具有重要的意義。

參考文獻

[1]禚守成. 高層建筑火災的特點及其撲救措施淺析 [J]. 中國科技信息 ,2011,(01).

[2]李皓 淺談在建高層建筑火災特點與防范撲救對策[J].科技信息,2010,(7).

高層建筑的特點范文2

【關鍵詞】高層建筑結構特點;結構體系的分類

前言:

我國的建筑業從改革開放發展到現在,有了一個本質上的飛躍,無論是在施工技術、施工工藝還是施工質量相比之前都有了不同程度上的提高,再者由于現今社會科學技術與高科技產品和設備不斷的應用在建筑行業中,這就使得現今社會形式下的建筑行業完全優化于早期的建筑行業。

由于城市化步伐在不斷的加快,高層建筑在全國個大小城市紛紛的涌現而出,因此高層建筑的施工質量便成為人們所關注的焦點,同時也成為施工企業、施工技術人員、施工管理人員在施工工作中關注度最高的環節。因此在高層建筑的施工中,施工人員和技術人員就必須了解高層建筑結構的施工的特點,在依據設計圖紙和規范進行施工,從而確保整體工程的施工質量。

一、設計因素體現在高層建筑中的特點

高層建筑的結構體系完全不同于多層建筑和別墅建筑的的結構體系,在建筑物得平面布置、造型設計、建筑物整體高度、管道井口、施工要求、技術要求、投資造價都有很大的區別,其主要分為以下方面:

首先,水平力是控制的主要因素

多層建筑和其它形式的建筑結構,通常都主要是將重力作為控制豎向和在的結構設計,而對于高層建筑結構來說,不僅僅只有在豎向對結構產生重力荷載的影響作用,還在水平方向受著荷載的影響。這種區別的產生是因為高層建筑產生的自重和建筑物在豎向作用的構件產生的軸力和彎矩的數值,是和建筑物的高度成正比的;而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。

第二,高層建筑結構的側移

和多層建筑相比較,高層建筑結構的側移也在高層結構的設計中起到了一定的影響作用,伴隨著建筑物高度的不斷增加,水平方向對結構產生的作用力就形成了側移,并且由于高度的不斷增加其側移的幅度也隨著提升。再一點,由于建筑物高度的遞增、所用的輕質高強度的材料不斷的應用、側移的幅度不斷的增加,為此在高層建筑的結構設計中就必須要求,建筑的結構具有規范所要求的強度,同時還要體現出較強的抗推剛度,保證建筑物的結構在水平方向產生的荷載在設計和要求的控制范圍,一旦超出這個規定的范圍就會出現如下問題:

1、由于結構產生水平方向的側應力,從而出現結構側向的移動,當移動的范圍大于規定和結構所能控制的范圍,就會出現建筑物側塌的嚴重施工問題。

2、一旦建筑物出現側向偏移,無論再不在結構所控制的范圍,都會帶給建筑物內的人帶來危險。

3、一旦出現側向的位移就會導致建筑物內部的的墻體和裝飾構造出現開裂和損壞的現象,甚至還會導致設備管道被破壞,使得電梯等電器設備不能正常的工作。

4、最嚴重的后果就是會導致整體結構出現大幅度的開裂,最終造成建筑物的坍塌,給人們的生命安全帶來危險。

第三,高強度的建筑結構抗震要求

由于高層建筑的總體高度不同于多層的高度,因此在結構抗震方面的要求就要嚴格的多。其不但要保證在承受豎向和水平方向的荷載,還要具有抵抗一定等級的風荷載、地震帶來的荷載。

,盡管高層建筑結構的抗震設計的模擬分析手段不斷提高,但由于自然不可抗力的復雜性和不確定性,地基土質影響和建筑體系本身的復雜性,可能導致理論分析計算和實際情況相差很多,尤其是當結構進入彈塑性階段之后,會出現構件局部開裂甚至破壞,這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析,所以,理論設計要結合實際的施工情況進行設計。

二、高層建筑結構體系的設計規范和應用范圍

首先,高層建筑的結構設計遵循的規律

建材、設備和施工過程與高層建筑結構設計密切配合,做到安全適用、技術先進、經濟合理,并積極采用新技術、新工藝和新材料。同時應重視結構堅固性選擇,使用抗震、抗風性能好而經濟合理的結構體系與布置方案,并注意加強構造整體協調,保證結構整體抗震性能,避免局部薄弱環節出現,使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

第二,高層建筑結構體系及適用范圍

1. 框架結構體系??蚣芙Y構體系主要由基礎、梁、柱及樓板四種承重構件組成。只要承重結構是由梁、柱、基礎構成基本平面框架,各平面框架再由連系梁連接起來,這一空間結構體系是高層建筑中常用的結構形式之一。

2. 剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度,在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,這一結構體系可以提高建筑的抗剪力強度,墻體同時也作為維護及房間分格構件。

3. 框架—剪力墻結構體系。顧名思義,這一體系是前兩種體系的結合體,這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點,又有剪力墻體系所具備的較大的剛度和較強的抗震能力,因此廣泛地應用于辦公樓和旅館。

4. 筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高,上述幾種基本體系往往不能滿足建造要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體,成為縱向懸臂箱形梁,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,這種由筒體構造抵抗水平力的結構稱為筒體結構。

結束語:

進過上文對幾種高層建筑結構體系的介紹,能夠使得讀者了解高層建筑不同于多層建筑,無論是在形式上還是在結構上,同時也凸顯了高層建筑在現今社會建筑中的重要性,這也是全國各大城市高層建筑不斷涌現而出的最終原因。

參考文獻

[1]GB50011-2010建筑抗震設計規范.

[2]GB50010-2010混凝土結構設計規范.

高層建筑的特點范文3

關鍵詞:高層建筑、結構設計、選型原則、特點

一、高層建筑結構型式

高層建筑結構的結構型式繁多,框架、剪力墻、框架-剪力墻結構體系是高層鋼筋混凝土建筑結構中較為傳統的、廣為應用的結構體系。隨著層數和建筑高度增加,利用結構空間作用,又發展了框架-核心筒結構、筒中筒結構、多筒結構和巨型結構等多種結構體系。

二、高層建筑結構選型設計原則

2.1 功能適應性原則

不同功能的建筑,往往要求具有不同的功能空間特征;不同的結構體系型式,并能夠提供不同的空間布置;不同的內部空間特征又要求不同的結構與其相適應。

2.2 剛度合理性原則

不同的結構體系往往具有不同的剛度和承載力,也有使其整體綜合性能得到較好發揮的高度適應范圍。一般來說,框架結構適用于設防烈度低的層數較少的高層建筑;框架-剪力墻結構和剪力墻結構適用于各種高度的建筑;在高度較大或設防烈度高時,可采用筒體結構等。

2.3 空間整體性原則

建筑結構系統是一個由多個子結構及其若干組成構件組成的空間結構體系。一個結構的抗震能力不僅取決于各子結構及相應構件的強度、剛度、延性及其受力狀態,而更主要地取決于保證這些子結構、構件協同工作的能力或空間整體性。

2.4 施工方便性原則

不同的結構型式決定著結構的施工工藝、施工難度、施工工期及可能的施工質量。

三、高層建筑結構設計的幾個特點

水平荷載起控制作用,側向位移必須加以限制,軸向變形在側移中占有很大的份額,所以在結構體系選型時應充分考慮這幾個特點。對于低層、多層或高層建筑,其豎向和水平結構體系設計的基本原理是相同的。但隨著高度的增加,由于以下兩個原因,豎向結構體系成為設計的控制因素:一個是較大的豎向竣工體系要求有較大的柱、墻和井筒;另一個更重要的原因是,側向力所產生的傾覆力矩和側向變形要大得多,高層建筑結構設計人員必須以精心設計來保證。

四、高層建筑結構的關鍵設計

4.1 框架結構

(1)基礎系梁的設置問題。在設計工作中,存在下述情況之一時,宜沿兩個主軸方向設置基礎系梁:1)一級框架和Ⅳ類場地的二級框架。2)各柱在重力荷載代表值作用下的壓應力差別較大。3)基礎埋置較深,或各基礎埋置深度差別較大。4)地基主要受力層范圍內存在軟弱黏性土、液化土層或嚴重不均勻土層時(詳建筑抗震設計規范(GB 50011-2010)第6.1.11條)。如果基礎埋置深度較深時,可以用基礎系梁減少底層柱的計算長度,在±0.000以下設置系梁,此時系梁宜按一層框架梁進行設計,同時系梁以下的柱應按短柱處理。

(2)框架結構薄弱層的判定與處理。薄弱層是對抗震極為不利的結構層,原則上應避免出現薄弱層。避免出現薄弱層的最基本方法是加大該層的抗側移剛度,即加大該層的柱截面或梁截面;如果條件允許,可以改變該層層高。當無法避免出現薄弱層時,在結構計算和出圖時必須按照規范規定采取相應的措施。

4.2 剪力墻結構

剪力墻是一種有效的抗側力構件,剪力墻結構體系、框架剪力墻結構體系、筒體結構體系中,剪力墻都是作為主要的承重結構單元,因此,剪力墻的截面設計是高層混凝土結構設計的重要部分。在地震區剪力墻除保證有足夠的承載力外,還要保證有足夠的延性,以提高整個結構的耗能能力,改善結構的抗震性能。在剪力墻墻肢截面設計時,當縱橫向剪力墻連成整體共向工作時,可將縱墻的一部分作為橫墻的翼緣加以考慮。同時也可將橫墻的一部分作為縱墻的翼緣予以考慮。在框架剪力墻結構中,剪力墻常常和梁柱連一體,形成帶邊框剪力墻。因此,剪力墻墻肢常常按矩形截面、T形截面或工字形截面進行設計。

4.3 框架剪力墻結構

當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時,往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架,便形成了框架剪力墻體系??蚣芗袅Y構體系是把框架和剪力墻兩種結構共同組合在一起形成的結構體系。這種結構既具有框架結構布置靈活、使用方便的特點,又有較大的剛度和較強的抗震能力。在承受水平力時,框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平剪力??蚣芗袅w系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設置,增大了結構的側向剛度,使建筑物的水平位移減小,同時框架承受的水平剪力顯著降低且內力沿豎向的分布趨于均勻,所以框架剪力墻體系的最大適用高度要大于框架體系。

4.4 筒體結構

凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統稱為筒體體系,包括單筒體、框架-核心筒、筒中筒、成束筒等多種形式。筒體是一種空間受力構件,分實腹筒和空腹筒兩種類型。筒體體系具有很大的剛度和強度,各構件受力比較合理,抗風、抗震能力很強,往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。以框架-核心筒結構為例。核心筒應具有良好的整體性,墻肢宜均勻、對稱布置,筒體角部附近不宜開洞,當不可避免時,筒角內壁至洞口應保持一段距離,以便設置邊緣構件,其值不應小于500mm和開洞墻的厚度;核心筒外墻的截面厚度不應小于層高的1/20及200mm,對一、二級抗震設計的底部加強部位不應小于層高的1/16及200mm。剪力墻的截面厚度應滿足墻體穩定驗算要求,必要時增設扶壁墻;在滿足承載力要求,以及軸壓比限值時,核心筒內墻可適當減薄,但不應小于160mm。

4.5 強調“三強三弱”

為體現抗震概念設計思想,按照建筑抗震設計規范(GB 50011-2010)要求應實現“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件”,使其具有較好的變形能力。規范雖然列出了許多具體核算公式,但由于種種原因目前還存在將梁超計算配筋或加大截面而柱筋及截面不變的情況,這就很難保證“強柱弱梁”實現,而且實際結構中轉換層、剛性層大梁以及樓板的存在,要真正實現“強柱弱梁”的概念很困難;設計中局部尺寸或荷載有改變時,有的設計人員習慣于增加縱筋而不改善箍筋,則很難保證“強剪弱彎”;設計人員往往對構件進行大量計算,增強構件,而對節點不過細考慮。施工時節點區缺少箍筋甚至無箍筋的情況非常普遍。因此,要使“三強三弱”概念得以實現,首先應對規范目前核算公式改進使其實用,如采用“實配反算法”來保證,否則公式概念雖然正確但因不易操作不實用,而成為虛設;其次,設計人員應認識到“三強三弱”概念在抗震設計中的重要性,精心設計使所設計的結構具有良好的抗震能力。

高層建筑的特點范文4

關鍵詞:高層建筑;防排煙;特點;設計方法

中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:

隨著城鎮化的不斷推進,城市的建筑用地越來越緊張,高層建筑也成為了廣大開發商與消費者青睞的建筑產品,因為其占地面積小,可利用空間大,經濟效益好,已經成為了目前各大住宅和商業建筑的首選建筑形式。但是,也由于高層建筑的種種特點,使其防火安全性能顯得尤為重要。因為有些高層建筑的高度已經超出了消防車云梯的高度,因此,建筑物內部的防火、防煙、排煙設計就顯得至關重要。

一、高層建筑防煙排煙的設計要求

根據我國《高層民用建筑防火設計規范》BG50045—95的規定,根據建筑物的規模、高度、使用功能、疏散和撲救難度等方面的不同,防煙排煙的設計范圍及具體的內容也會有所差異。一般來說,一類高層建筑和建筑高度超過32米的二類高層建筑的下列部位,都采取可開啟外窗的自然排煙和設置機械排煙的方法,具體的設計要求如下:

1、高層建筑內部的走道長度超過20米的,而且是不能直接對外采光和自然通風的內走道,或者是長度超過了六十米,但有直接采光和自然通風的內走道。

2、高層建筑的內部面積超過lOOm2,且經常有人停留或可燃物較多的房間(如大型辦公室、儲存較多可燃物的庫房等)。對于面積較大的房間考慮排煙設施,而對于使用人數較少、面積較小的房間不考慮排煙設施,既可保障基本安全,又可節約投資。

3、超高層建筑封閉避難層,避難層是人們暫時避難之處,必須有獨立的防排煙設施,以防火災時煙氣的浸入。

4、高層建筑室內中庭。中庭在煙氣控制、防止火災蔓延、安全疏散和火災撲救等方面仍有一定問題,應設置排煙設施。

5、總面積超過200平方米或一個房間超過50平方米,而且經常有人停留或可燃物較多的地下室。此外,防煙樓梯及其前室,消防電梯前室或兩者合用前室,也必須設置防排煙設施。

二、高層建筑防煙分區的劃分及注意問題

科學合理地劃分防煙區,目的就是使得火災初期的濃煙得以一定的控制,并在一定范圍內,通過防煙分區的劃分,使得人們可以有時間逃離到高層建筑內部的避難區域,以確保人們的生命安全。根據《高層民用建筑設計防火規范》GB50045—95的規定,每個防煙分區的面積,一般不超過500平方米,而且,防煙分區不應跨越防火分區。高層建筑多用垂直排煙道(豎井)排煙,一般是在每個防煙分區設一個排煙豎井,在高層建筑劃分防煙分區,應該要注意以下的幾個問題:

1、一般來說,疏散樓樓間及其前室,包括消防電梯間及其前室,都是主要的疏散和撲救通道,所以必須要設置為單獨的防煙分區,同時還需要配備獨立的防排煙設施,這樣才能夠確保疏散安全,并能夠避免煙氣擴散和火災垂直蔓延,提升消防隊的撲救速度。

2、事實證明,那些重要的、大型綜合性高層建筑,尤其是超高層建筑,最需要重點考慮消防安全。也就是說為確保在發生火災時,能夠讓建筑物內的所有人員安全疏散脫險,就必須要根據相關規定設置專門的避難層或避難間,而在避難層或避難間,都一定要劃分單獨的防煙分區和設獨立的防排煙設施。

3、對于會議廳、觀眾廳等,使用面積較大的房間,需要重點考慮。因為,當這些大空間的房間發生火災時,會經過較長的時間,才會直接威脅到在場人員的生命危險,因為其煙層高度和煙氣濃度不會在短時間內威脅到人員的安全,所以可以考慮不劃分防煙分區。

4、在高層建筑的地下室,如果沒有設置排煙設施的房間或者走道,可以不劃分防煙分區。如有需要在地下室、房間或者走道中設置排煙設施的,就必須要按照具體情況分設或合設排煙設施,同時還必須要按照相關規定劃分防煙分區。

5、如果一座高層建筑中的某幾層需要安設排煙設施,一般采用垂直排煙道排煙時,而其余各層,按規定無需設排煙設施,那么在成本投入不太高的情況下,可以考慮擴大設置范圍,同時也需要劃分防煙分區。

6、如果防煙的分區跨越了防火分區,那么,就應該在防火分區中設置防火閥門、防火卷簾或者防火門,同時,這些設施與火災自動報警系統及防災控制中心聯鎖,直接導致的結果是:跨越防火分區的某一部分空間的排煙發生困難。所以,為了營造更好的排煙效果,就必須要簡化設備,盡可能不讓防煙分區跨越防火分區。

三、高層建筑隔煙設施的設置方法

隔煙和阻煙設施,以形成防煙分區,主要有防煙垂壁和擋煙梁等。

1、防煙卷簾:防煙卷簾要求氣密性好,在壓差為20Pa時,每平方米的漏風量小于0.2m³/min,防煙卷簾的寬度一般不超過5m,與感煙探測器聯動或在消防控制室控制。當作為隔煙設施用時,可與自動噴水裝置相結合,以提高耐熱性能,如果將其設在走道內阻煙時,落下的高度應該控制在距地板面1.8m以上。

2、活動式擋煙板:當頂棚高度較小,或為了吊頂的裝飾效果,常設置活動式擋煙板,一般設在吊頂上或吊頂內,火災時與感煙探測器聯動,可在消防控制室遙控,也可就地設手動操作,降下后板的下端至地板面的高度應在1.8m以上。

3、固定式擋煙板:從頂棚下突出不小于0.5m,固定在墻上和不燃的屋頂上。防煙卷簾、活動式擋煙板、固定式擋煙板統稱為擋煙垂壁,這些擋煙設施都要求用不燃燒材料制作,并要求氣密性好。

4、擋煙梁:建筑物突出頂棚面大于0.5m的梁,可兼作擋煙梁用,對阻擋煙氣蔓延有一定的效果并可形成防煙分區。

四、高層建筑防排煙方式的選擇技巧

防煙方式歸納起來,有不燃化防煙、密閉防煙和機械加壓防煙等幾種。在建筑設計中,盡可能地采用不燃化的室內裝修材料、家具、各種管道及其保溫絕熱材料,特別是對綜合性大型建筑、特殊功能建筑、無窗建筑等,在不燃化的高層建筑內部,就算是發生火警,因其材料不燃,產生煙氣量大大減少,煙氣濃度大大降低。其次,也可以采取密閉防煙的方式,就是說,在發生了火災時,將著火的房間密閉起來,因為其門窗的密封性較好,且具有防火能力,所以當氧氣不足時,火災就會自動熄滅,使其火勢不能蔓延,有效地控制了火災的毀壞程度,這種方式一般多用于較小的房間,例如高層的民用住宅、酒店旅館、學?;蛘吖S的集體宿舍等。而排煙的方式可以分為自然排煙方式和機械排煙方式,在自然排煙設計中,必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排煙口,排煙口可以是建筑物的外窗,也可以是專門設置在側墻上部或屋頂上的排煙口。機械排煙的方式,就是指利用機械設備強制送風或排煙的手段來排除煙氣,對走廊、樓梯(電梯)前室和樓梯間等進行機械送風,當控制送風量略小于排煙量時,就會使著火的房間保持負壓,以防止煙氣從著火房間漏出。

五、小結

高層建筑的防煙排煙設計,應該是高層防火設計中的一個相對復雜且尤為關鍵的環節,防煙排煙設計對其他防火設計的影響,可謂是牽一發而動全身,所以,做好防煙排煙的設計,才能為城市里面的高層建筑及居住在其中的人們提供安全的保障,有效杜絕火災事故的發生。

參考文獻:

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[2]周燕來,朱國英.淺析我國高層建筑防排煙工程設計[J].知識經濟,2011(12):83-86.

[3]程萌.高層建筑防排煙淺析[J].城市建設,2010(15):1-5.

高層建筑的特點范文5

關鍵字:高層建筑 ;結構設計 ;特點及結構分析

引言:隨著社會經濟的迅速發展,人民物質生活水平的不斷提高,居住條件的不斷改善,高層住宅如雨后春筍一座座拔地而起。一個優秀的建筑結構設計往往是適用、安全、經濟、美觀便于施工的最佳結合。

1.高層建筑結構設計有以下特點

水平荷載成為決定因素。樓房的自重和樓面的使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎曲的數值,僅與樓房的高度的一次方成正比;而水平荷載對結構產生的傾覆力矩,以及由此在豎構件中引起的軸力,是與樓房高度的二次方成正比。

軸向變形不容忽視。高層建筑中,豎向荷載數值很大,能夠在柱中引起較大的軸向變形,從而會對連續梁彎矩產生影響,造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大。

側移成為控制指標。與較低樓房不同,結構側移成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加,水平荷載下結構的側移變形迅速增大,因而結構水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內

結構延性事重要設計指標。相對于較低樓房而言,高層結構更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免倒塌,特別需要在構造上采取恰當的措施,來保證結構具有足夠的延性

2.高層建筑結構分析

2.1高層建筑結構分析的基本假定

高層建筑結構是由豎向抗側力構件(框架、剪力墻、筒體等)通過水平樓板連接構成的大型空間結構體系。要完全精確地按照三維空間結構進行分析是十分困難的。各種實用的分析方法都需要對計算模型引入不同程度的簡化。下面是常見的一些基本假定:

2.1.1彈性假定。目前工程上實用的高層建筑結構分析方法均采用彈性的計算方法。在垂直荷載或一般風力作用下,結構通常處于彈性工作階段,這一假定基本符合結構的實際工作狀況。但是在遭受地震或強臺風作用時,高層建筑結構往往會產生較大的位移,出現裂縫,進入到彈塑性工作階段。此時仍按彈性方法計算內力和位移時不能反映結構的真實工作狀態的,應按彈塑性動力分析方法進行設計。

2.1.2小變形假定。小變形假定也是各種方法普遍采用的基本假定。但有不少人對幾何非線性問題(P-Δ效應)進行了一些研究。一般認為,當頂點水平位移Δ與建筑物高度H的比值Δ/H>1/500時,P-Δ效應的影響就不能忽視了。

2.1.3剛性樓板假定。許多高層建筑結構的分析方法均假定樓板在自身平面內的剛度無限大,而平面外的剛度則忽略不計。這一假定大大減少了結構位移的自由度,簡化了計算方法。并為采用空間薄壁桿件理論計算筒體結構提供了條件。一般來說,對框架體系和剪力墻體系采用這一假定是完全可以的。但是,對于豎向剛度有突變的結構,樓板剛度較小,主要抗側力構件間距過大或是層數較少等情況,樓板變形的影響較大。特別是對結構底部和頂部各層內力和位移的影響更為明顯。可將這些樓層的剪力作適當調整來考慮這種影響。

2.1.4計算圖形的假定。高層建筑結構體系整體分析采用的計算圖形有三種:

①一維協同分析。按一維協同分析時,只考慮各抗側力構件在一個位移自由度方向上的變形協調。在水平力作用下,將結構體系簡化為由平行水平力方向上的各榀抗側力構件組成的平面結構。根據剛性樓板假定,同一樓面標高處各榀抗側力構件的側移相等,由此即可建立一維協同的基本方程。在扭矩作用下,則根據同層樓板上各抗側力構件轉角相等的條件建立基本方程。一維協同分析是各種手算方法采用最多的計算圖形。

②二維協同分析。二維協同分析雖然仍將單榀抗側力構件視為平面結構,但考慮了同層樓板上各榀抗側力構件在樓面內的變形協調??v橫兩方向的抗側力構件共同工作,同時計算;扭矩與水平力同時計算。在引入剛性樓板假定后,每層樓板有三個自由度u,v,θ(當考慮樓板翹曲是有四個自由度),樓面內各抗側力構件的位移均由這三個自由度確定。剪力樓板位移與其對應外力作用的平衡方程,用矩陣位移法求解。二維協同分析主要為中小微型計算機上的桿系結構分析程序所采用。

③三維空間分析。二維協同分析并沒有考慮抗側力構件的公共節點在樓面外的位移協調(豎向位移和轉角的協調),而且,忽略抗側力構件平面外的剛度和扭轉剛度對具有明顯空間工作性能的筒體結構也是不妥當的。

3.高層建筑結構設計應注意的問題

3.1地基與基礎設計

地基基礎是整個工程造價的決定性因素,該階段設計過程的好壞將會直接影響到后期設計工作的進行,而且出現在這一階段的問題,有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。所以,結構工程師一直是比較重視地基與基礎的設計。但是,由于我國占地面積較廣,地質條件相當復雜,在地基基礎設計中界定一定的標準,實施一定的規范也是有難度的?,F行的《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎做詳細的描述和規定,因此,在國家標準之下還需建立能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確的地方標準,從而盡量避免因地基問題二造成的對整個結構設計或后期設計工作產生較大影響的問題出現。

3.2高層建筑結構受力性能

建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定是非常重要的,在一個建筑物方案設計之初,建筑師著重考慮的是它的空間組成特點,而并非是其詳細的結構。因為建筑物的結構必須能將它本身的重量傳至地面,況且結構的荷載總是向下作用于地面的,所以建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系。鑒于以上原因,建筑設計師在建筑設計方案的起始階段,就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布給出總體的規劃和設想。

3.3提倡節約

目前,國家提倡的是建立節約型的發展社會,實行可持續發展戰略。同樣,在建筑工程中,我們也要遵循這一原則。按照我國規范標準建設的大樓還是能進入國際市場的,外國大企業在北京買按我國規范設計的大樓就是很好的證明。但是,從實際狀況來看,由于一些原材料和技術方面的原因,目前我國規范中的構造要求,并非都比外國低,有的已經超過。鑒于目前客觀形勢的,國家經濟實力增強和住宅制度改革現狀等諸多方面的因素,我們可以將現行設計可靠度水平適當提高一點,這樣投入也不大,但對國家總體和長遠利益有利。

4.結語

高層建筑結構設計是個系統的,全面的工作。現如今,隨著高度的增加,豎向結構體系成為設計的控制因素:一個是較大的豎向荷載要求有較大的柱、墻和井筒;另一個更重要的是,側向力所產生的傾覆力矩和剪切變形要大得多,高層建筑結構設計人員必須以精心設計來保證。因此,在設計過程和設計管理過程中,對此必須給予高度重視

參考文獻:

高層建筑的特點范文6

關鍵詞:高層建筑結構特點剪力墻結構設計 設計要點

1、高層建筑的結構受力特點

1.1 軸向變形

高層建筑的中豎向荷載一般都比較大,會在柱中引起很大的軸向變形從而也就影響連續梁彎矩,同時還會影響預制構件的下料長度。因此必須考慮軸向變形計算值,對下料長度作相應調整。

1.2 水平荷載

高度范圍的高層建筑,立體豎向的荷載基本都是固定好不能變的,還包括風荷載和地震作用的水平荷載的數值,也會隨結構動力特性的區別所產生較大范圍的變化。

1.3 側移的控制

結構的側移是高層建筑結構設計的主要。隨著現代樓房高度的增加,水平荷載下結構的側移變形也會隨著建筑高度的升高與迅速增大?;谶@一原因,水平荷載作用下的側移一定要嚴格控制在一定范圍內。

1.4 結構延性

高層建筑比矮層的樓房結構要更柔和,因為遇到地震等劇烈震動時所出現的形變就會更大。為了保證建筑在塑性變形的階段中仍能具備強變形能力,一定要在結構設計上采用相應措施以確保結構的延性。

2、剪力墻結構的特點

剪力墻是一種好的抵抗水平荷載的墻。剪力墻因為可以有效抵抗水平荷載,所以在總體的墻面結構上就有以下特點:抗側剛度大,側移?。皇覂葔γ孑^為平整;結構自重大,吸收地震的能量大;一般剪力墻的墻肢截面高度與厚度之比很大,在水平荷載的作用下,通??辜魟偠绕鹂刂谱饔?,故其耗能較差。所以它常常應用在層數較多(20 層以上)的高層建筑中,當剪力墻洞口較小時,剪力墻整體性能比較好,剪力墻截面彎曲破壞極限承載力可以按照全截面抗彎計算。另外,使用剪力墻結構,會給室內較框架結構簡潔,沒有露梁與露柱的現象,外形也美觀,便于室內布置。但也存在著缺點,比如剪力墻結構的抗側剛度大,就會引起比較大的地震反應,使得上部結構和基礎費用增加;由于混凝土墻體較多,使得建筑物重量增加,這也同樣引起較大地震反應,進而造成浪費;剪力墻結構中各墻肢軸壓比往往較低,使得各墻肢的承載能力得不到充分發揮;剪力墻結構中墻體多為構造配筋,配筋率均較低,使得結構延性較差。

3、剪力墻結構的設計要點

剪力墻作為豎向構件中所形成結構抗側力剛度的最主要構件,它在建筑中所承擔著整個結構的豎向荷載與絕大部分水平荷載。剪力墻建筑結構的設計一定要注意以下幾個方面:

3.1 剪力墻布置

剪力墻的布置一定要均勻合理,這樣就能讓整個建筑物的質心與剛心趨于重合,且x、y 兩向的剛重比接近。在結構的布置時要盡量避免僅單向有墻的結構布置形式,以使其具有較好的空間工作性能,并且使兩個受力方向的抗側剛度接近,若無法避免,則剪力墻相應部位應設置暗柱,當梁高大于墻厚的2.5 倍時,應計算暗柱配筋,轉角處墻肢應盡可能長,因轉角處應力容易集中,有條件兩個方向均應布置成長墻。

3.2 剪力墻厚度確定

剪力墻墻肢截面比較適宜簡單、規則,剪力墻的豎向剛度應均勻,其門窗洞口最好成列布置、上下對齊,形成明確的連梁和墻肢。避免使墻肢的剛度相差懸殊洞口設置,在抗震結構設計時,一、二、三級的抗震等級剪力墻底部要加強部位最好不要使用錯洞墻,二、三級抗震等級的剪力墻均不可以采用疊合錯洞墻?!陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規程》中對剪力墻的截面尺寸具體規定如下:“按一、二級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度,底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/16,且不應小于200 mm,其他部位不應小于層高或剪力墻的1/20,且不應小于160 mm;按三、四級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度,底部要加強部位不可以小于層高或剪力墻元支的長度1/20,且不應小于160 mm,其他部位不應小于層高或剪力墻的1/25,且不應小于180 mm。”

3.3 剪力墻墻體配筋

一般要求水平鋼筋要放在外側,豎向的鋼筋應放在內側。配筋滿足計算及規范建議的最小配筋率就可。加強區φ10@200,非加強區φ8@200 雙層雙向即可。雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當別論。因為地下部分墻體的配筋大部分都是由水壓力、土壓力所產生的側壓力控制,而因為簡化計算經常由豎向筋的控制,此種情況下為增大計算墻體有效高度,可把地下大多墻體的水平筋放在內側,豎向鋼筋放在外側。

3.4 設置邊緣構件

對于那些剪力墻,暗柱的配筋必須要滿足規范要求最小的配筋率,還要加強區0.7%,一般的部位為0.5%。對于那些短肢的剪力墻,也要控制在配筋率的加強區1.2%,一般部位為1.0%;對小墻肢其受力性能也比較差,應嚴格按高規控制其軸壓比,宜按框架柱進行截面設計,并應控制其縱向鋼筋配筋率加強區1.2%,一般部位1.0%;而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體,設計中往往就按長肢墻進行暗柱配筋。

4 、工程實例

4.1 工程概況

某工程,總建筑面積為12 570 m2,采用短肢剪力墻結構,為12 層住宅樓,層高3 m,頂層為復式住宅,屋頂為四坡屋面。

4.2 剪力墻結構設計

因為整個樓層的建筑平面相當復雜,采用在⑭和⑮ 軸間設置雙墻防震縫,在D 和E軸間設置懸挑構件抗震縫的處理方法,將平面分成相對獨立的4 個部分,各部分的長寬比L1/B1max=29/9.4=3.09<5,L2/B2max=117.52/17.02=1.03<5。高寬比Hl/B1=37.44/9.4=3.98<6。H2/B2=41.94/17.02=2.46<6,符合規范要求。結構層高1 層~12 層為3.0 m,坡屋面層高0.55~2.47 m,坡度為40%。平面的南側拐角處設有陽光房,平面突出的部分為六邊形,突出長度為2.1 m,L/Bmax<0.3,符合規則建筑平面布置要求。

4.3 結構設計的主要參數

場地類型為II 類建筑場地,剪力墻抗震等級為二級。水平地震作用按x,y 兩個方向計算。同時考慮扭轉耦聯,周期折減系數0.85,計算取9 個振型,結構阻尼比0.05,豎向力按模擬施工加載方式計算,恒活荷載分開計算。修正后的基本風壓為0.35,地面的粗糙度為B 類,結構體型的系數為1.4。連梁剛度折減系數為0.7,地震力分項系數為1.3,風荷載分項系數為1.4,恒荷載分項系數為1.2,活荷載分項系數為1.4。本工程基礎采用鋼筋混凝土墻下條基(有肋梁),剪力墻厚度內外墻均為200 mm,連梁截面b×h 為200×(370~570) mm,樓板厚度100~130 mm,混凝土強度等級為C35C25。地基采用天然地基,以③層黏土層作為持力層,Es=15 MPa,fak=300 kPa。

4.4 剪力墻的布置

按照抗震設計要求,結合窗間墻、樓梯間及房間四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”,形、“Z”形或“十”字形墻段,沿結構平面各主軸方向均勻、對稱布置,做到剛心和質心重合,減少結構扭轉。各墻肢肢長不宜相差太大,截面高厚比可以控制在5~8 之間,避免出現高厚比小于3 的小墻肢,使各墻肢剛度接近,保證在水平地震力作用下,各墻肢受力均勻,避免個別長墻因內力太大而出現超筋。另外在④~⑥軸,⑩~⑥軸間形成4 個較為完整的弱筒,以增強整個結構的抗側力性。在豎向,要求墻肢上下對齊、連續。在同一軸線上的各墻肢通過連系梁連接,可增加對墻肢的約束,提高結構的抗震性能。為了保證連梁具有較好的剛度和延性,取其跨高比為4≤l/h≤8較為合適。

4.5 墻肢截面設計

塔樓周圍及肢長/肢寬<3 的小墻肢均按框架柱的抗震要求配置縱筋及箍筋,并降低軸壓比提高要求。連梁高度的設計計算從剪力墻洞頂至樓板面或屋面,窗間墻和窗臺以下墻體采用輕質材料砌筑。連梁正截面的配筋應按矩形截面構件計算,取上、下配筋的兩者之中較大值,配置于梁截面上、下部位,還要考慮到施工的因素,一般每排布置2 根縱筋為宜,也可按照墻厚適當增加。按斜截面抗剪計算所得的箍筋沿梁全長加密的布置,對于有些連梁因為跨高比較大和剛度大,可能就還產生超筋,地震作用下允許其局部出現裂縫,可將連梁剛度折減。為確保結構平面剛度,樓層最小板厚為100 mm,在南側陽光房塔樓處適當增加厚度。

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