高層建筑的缺點范例6篇

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高層建筑的缺點范文1

關鍵詞:高層建筑;結構類型;結構體系;發展

1 前 言

人類有史以來就有脫離地面、接近蒼穹的渴望,從圣經故事中的巴別通天塔到保羅大教堂,人們渴望建筑高大建筑的愿望從未泯滅。人們在攀登珠穆朗瑪峰的時候是為了能夠體驗九天攬月的某種愿望,在建造摩天大樓的時候或許也與這種愿望有關。[1]而且,隨著社會的進發展,當人們的經濟實力得到一定發展之后,對生活的條件也期待能夠有進一步的改善。對于生活條件的改善,人們首先想到的就是居住條件的改善。無論是為了土地資源的節約還是體現我們的技術與實力,高層甚至超高層建筑的建造范圍已經變得越來越廣泛。高層建筑距今已經有100多年的歷史了,本文主要從其結構類型與體系方面對高層建筑進行了總結與分析。

2 高層建筑結構類型

目前,高層建筑的結構類型主要有鋼結構、鋼筋混凝土結構已經鋼-鋼筋混凝土混合結構三種。不同的結構類型其優缺點也不一樣,下面我們依次對三種結構類型的特點進行分析:

2.1 鋼結構

現代高層建筑中,鋼結構的應用是非常廣泛的。輕質高強成了它的主要特點,這也成為了人們在建造高層建筑的時候首先選用它的主要原因。此外,鋼結構還有其他優點,比如,鋼材的內部組織比較均勻,有良好的塑性和韌性;鋼結構的裝配化的程度比較高,其施工速度很快,對于工期要求嚴格的工程使用鋼結構則可以大大縮短工期;當制造某些具有特殊要求的密閉結構的時候,鋼結構則能很好的滿足。任何事物都具有兩面性,鋼結構高層建筑也不例外,有優點的同時缺點也都一直存在。至今仍被全世界人民銘記在心的美國“9.11”事件,2011年9月11日,襲擊了年僅“28歲”的美國世貿大廈,這個世界上曾經最高的雙塔很快倒塌,這座建筑就是應用了我們所說的鋼結構,鋼結構的主要缺點就是其耐火性以及耐腐蝕性很差。所以美國世貿大廈才會在被飛機撞擊了之后很快就倒塌。此外,鋼結構在后期的維護費用也是相當的大,這個缺點也是我們必須面對的。

2.2 鋼筋混凝土結構

與鋼結構相比,鋼筋混凝土結構的耐火性能要好得多,而且其防水性能也比較好,而且鋼筋混凝土的造價比較低,材料的來源也比較豐富,尤其對建筑高層建筑而言來說,使用鋼筋混凝土結構可以節約鋼材,它的耐久性也比較好,相對鋼結構而言,其后期的維護成本就要低得多。然而,其缺點則主要有自重大、抗拉強度比較低,因此,當結構處于受拉狀態的時候則很容易被破壞。對于施工工期有要求的工程而言,使用鋼筋混凝土結構的施工周期相對來說則會比較長,而且由于施工人員技術以及施工現場管理、人員素質等多方面的原因可能會導致我們整個施工過程的質量很難得到控制。

2.3 鋼-鋼筋混凝土組合結構

隨著建筑業的不斷發展,就高層建筑而言。鋼-鋼筋混凝土組合結構體系的采用,已經變成看一種越來越合理的一種結構,因為這樣兩種材料結合在一起的時候可以各種發揮自己的優勢,使建筑物的結構性能達到最優化。顧名思義,這結構就是講鋼材與鋼筋混凝土組合作為一種結構,目前,這種結構主要有兩種具體的使用形式:第一種就是以鋼桶的形式組合使用,使用鋼材制造而成的鋼管,然后在鋼管內澆筑鋼筋混凝土,這樣就形成了鋼柱,可以用來做高層建筑結構的柱子使用;另外一種則是整個結構的外部是澆筑的鋼筋混凝土,而降鋼材澆筑在混凝土的內部,鋼材是一種不耐腐蝕性的材料,然而,這種結構的主要缺點則是鋼筋混凝土內部的鋼材維護比較困難。

3 高層建筑的結構體系

從高層建筑的發展至今經歷了100多年的歷史,我們所應用的結構體系主要包括了框架結構、剪力墻結構、框-剪結構以及筒體結構等幾種類型。

3.1 框架結構體系

框架結構體系的使用,可以讓人們獲得較大的使用空間,而且其內部的平面布置也相對比較靈活。因為采用框架結構體系的建筑,其墻體基本上是不承重的,而且,此類建筑的施工方便、結構自重也比較輕。但是框架結構的柔性較大、其抗側移的能力差,在水平荷載的作用下易產生較大的水平位移。所以,我國框架結構體系的建筑高度一般控制在15~20層。

3.2 剪力墻結構體系

在城市發展如此迅速的今天,剪力墻體系建筑隨處可見。其受力特點主要以彎曲變形為主,其抗側移的能力要比框架結構體系好的多,而且,其抗震性能也比較好,可以很好的抵制剪切變形。在我國,當建筑物的層數在30~40這個范圍內的時候,我們一般選擇剪力墻結構作為我們的結構體系。

3.3 框架-剪力墻結構組合體系

框架-剪力墻結構體系和鋼-鋼筋混凝土結構一樣,是一種組合的結構體系,它把框架結構和剪力墻結構的優點結合在了一起。使用這種結構體系的建筑可以讓我們的建筑在滿足空間靈活的前提下的同時也具有較好的抗側移的能力。

3.4 筒體結構

相比之下,筒體結構的歷史并不悠久,它的概念是在20世紀60年代初的時候被人們提出來的。當建筑物的高層達到40~50層的時候,我們就要采用筒體結構了,筒體結構的抗側移的剛度很大,而且也可以使得建筑物的平面布置非常的靈活。我國上海的金茂大廈以及美國芝加哥的西爾斯大廈等具有標志性意義的建筑均選擇了筒體結構。

4 結束語

隨著建筑師們對建筑的高度的不斷追求以及世界各地高層建筑建造步伐的加劇,高層建筑的結構體系及結構類型的選擇是一個非常值得研究和考慮的問題,在建造新的高層建筑的時候,我們要不斷地總結過去的經驗,加大對高層建筑結構體系的研究力度,其中也包括抗震性能技術的研究。只有將各個方面都考慮到位了,高層建筑的發展才不會受到任何的阻礙,相反,可以促進高層建筑行業的健康發展。

參考文獻

[1]彭偉.房屋建筑工程[M].成都:西南交通大學出版社,2010年5月.

[2]李章政,熊峰.建筑結構設計原理[M].北京:化學工業出版社,2009年5月.

高層建筑的缺點范文2

【關鍵詞】高層建筑;給水方式;選擇

1.高層建筑給水方式

1.1高位水箱給水方式

高位水箱能夠存儲和調節本小區的使用水。高位水箱的給水方式分為高位水箱并聯給水方式、高位水箱串聯給水方式、減壓水箱供水方式、減壓閥供水方式、雙出口水泵供水方式五種供水方式。第一,高位水箱并聯給水方式是在小區的各個分區設置單獨的水箱和水泵,向每個小區單獨供水。并聯給水方式也分為兩種,一種適合單管供水方式,一種是多管供水方式,兩種供水方式都有自己的優缺點。單管供水方式的供水可靠性比較大,單管供水管道比較少,這樣施工成本比較低,維護修理供水管道的維修費用比較低且節省人工勞動力;其缺點是單管供水方式的能源消耗比多管供水方式的能源消耗大。多管供水方式較單管供水方式能源消耗比較低,多管供水使得各個小區的供水互不干擾。選擇多管供水方式的水管設置集中,便于維修。多管供水的缺點是管道鋪設過多,成本比較高,另外多管供水需要的設備比較多,占據了施工建筑的面積,大大減少了高層建筑的使用面積,損失了部分經濟收益;第二,高位水箱串聯給水方式。這種串聯給水方式一般多用于超高層建筑,為了方便向居民用戶供水,將水泵設置在各個小區的各個樓層里,每個高一層的水泵在第一層的水箱里取水,這樣的供水方式設置管道比較簡單。但是由于每個小區的每層樓都設置水泵,臺數過多、水箱個數也比較多,施工設備成本比較高。此外,水泵和水箱的分部比價分散,增加了施工的難度。串聯的供水方式若一方出現問題,那么全部的供水系統都會受到影響,供水安全性比較低。第三,減壓水箱供水方式因為將整座建筑的用水都用水泵弄到建筑頂部的水箱里,然后通過水泵逐個樓層降水,這樣供水降低了設別成本,但是水泵消耗的能量比價大,屋頂水箱的重量過大,對整座建筑物的安全危害性加大。第四,減壓閥供水方式和減壓水箱供水方式是類似的,二者的區別就是減壓閥供水主要的關鍵是減壓閥,其優點是供水不會產生漏水現象,在設備施工時安裝位置是沒有限制的,但是減壓閥也是有缺點的,其缺點是水泵消耗的能量比較大。

1.2氣壓罐給水方式

氣壓罐給水方式需要離心水泵和氣壓罐。氣壓罐供水方式的氣壓罐是密閉的盛水容器,材料是鋼,在供水過程中是利用氣壓罐里的空氣的壓縮性將氣壓罐里的水送到目的地,搭配離心水泵共同實現節能供水。氣壓罐供水方式一般應用在高層建筑的生活給水中,使用氣壓罐給水方法供水,氣壓罐里的水不會受到污染,建設成本比較低,供水比較安全。在頻繁發生地震的地區,高層建筑給水時大都會采用氣壓罐給水,因為這種方法不需要建設水箱,建筑物需承載的重量比較小,對于減輕災區建筑物的危險性很有幫助。但是氣壓罐供水需要的氣壓罐和水泵在施工時耗費的材料比較多,施工成本會大大增加。

1.3變頻調速泵給水方式

變頻調速泵給水方法是沒有水箱的給水方式,國內和國外采用這用給水方法的有不少。變頻調速泵給水方式可以不使用水箱,為建筑物節省了使用面積,增加了高層建筑的收益。這種供水方式的水質比較好,適用于生活用水供給。但是相對來說變頻調速泵的缺點也有很多,這種水泵對電的需求比價大,所以要求會比價嚴格;另一方面資金消耗比加大,不僅是對水泵的施工還是后期維修檢查的費用都比較大。

1.4減壓分區給水方式

減壓分區給水方式供水原理比較復雜。減壓分區給水方式是利用減壓閥或各區的減壓水箱進行減壓。水泵將水直接送入最上層的水箱,各區分別設置水箱,由上區的水箱向下區的水箱供水,利用水箱減壓,或者上下區之間設置減壓閥,用減壓閥代替水箱,起減壓的作用。向下區供水時,先通過干管上的減壓閥,然后進入下一區的管網,依次向下區供水。特點是供水比較可靠,設備和管道系統簡單,節約投資,維修管理方便。采用減壓閥減壓方式,各區不再設置水箱,可提高建筑面積的利用率。但下區供水壓力損失較大,水泵能源消耗較大。設計時一般生活給水系統采用可調式減壓閥,消防系統采用比例式減壓閥。

2.設計高層建筑給水系統注意問題

2.1認真選擇高層建筑給水方式

在對高層建筑進行設計時,對于給水方式的選擇很重要。不僅對高層建筑整體的工程造價有影響,而且對高層建筑施工合理性有很大的影響。在城市居民樓里,城市給水網一般都滿足不了居民用水的要求,所以大部分的高層建筑商在對高層建筑給水方式的選擇上一般會選用高位水箱給水方式,變頻調速泵給水方式,或者是氣壓罐給水方式中的某一種。可見高層建筑給水方式對于高層建筑的設計的影響很大。

2.2應用給水減壓閥

我國建筑行業現在迅猛發展,在建筑領域中比較重要的是建筑的給排水系統。給排水系統隨著科技的發展也在不斷地進步,給水減壓閥在給排水系統中得到大范圍的應用個,不僅能在高層建筑中使用,甚至在超高層建筑的給排水系統中也得到應用。使用給水減壓閥能夠保持高層建筑給水系統的穩定新個,能夠提供居民用戶一個良好的居住環境,不用為使用水方面擔憂。

2.3給水泵房的設置

在高層建筑中對給排水系統進行設計,會設置給水泵房。因為高層建筑對水泵的要求很嚴格,向上供水水泵的壓力也很大,所以水泵房的建設會有三種情形:第一是在地面上設置水泵房,第二是在地面下設置水泵房,第三是在建設里設置水泵房。在地面上設置水泵房會對建筑的整體設計有影響,也會增加建筑施工的成本投資;在地面下設置水泵房,這樣的設計造成水泵房地面上會凸起,影響整體建筑的美觀,而且在地下設置水泵房的成本會更高,地下施工的難度會加大,管道焊接各方面的技術要求會更嚴格;建筑物里設置水泵房,是最合適的一種方法,不僅解決了資金的問題,也解決了技術問題,是高層建筑設置水泵房最好的選擇。

3.增加高層建筑給水系統壓力的具體措施

3.1通過穩壓泵系統增加水壓

在高層建筑給水體統設計時,水壓是重點考慮因素。在選擇給水方式的同時也要考慮水壓的要求,水壓足夠大才能在高層建筑給水過程中供水充足,提供良好的生活用水環境。在大部分的高層建筑中,穩壓泵是最好的選擇。在發生緊急以外例如火災時,穩壓泵能夠發揮其控制壓了,增加供水的數量和供水水壓,當水壓達到一定的數值時,穩壓泵就會自動停止工作起到保護高層建筑供水系統的安全的作用。

3.2通過氣壓罐增壓系統增加水壓

增加水壓通常需要局部增壓設備,在采用消防水箱行不通的情況下,可以考慮采用氣壓給水設備。這種設備根據高層建筑中設計的最低水壓和氣壓水罐容量來選擇氣壓水罐。氣壓水罐的工作原理告訴我們,當氣壓水罐在高壓和低壓之間作業時,以氣壓水罐設計的最低供水壓力應滿足管路最不利消火栓栓口所需水壓來保證選擇氣壓水罐的有效性,通過氣壓罐增壓系統增加水壓是高層建筑給水系統增壓的一個很好的措施。

除了以上兩種在高層建筑中增加給水系統壓力的方法,變頻調速恒壓供水增壓也是一種可行法方法。變頻調速恒壓供水在實際的操作過程中,能夠控制水壓恒速不變,在供水系統中的水量夠高層建筑使用時,變頻調速器就保持水壓不變;當水量或多或少時,變頻調速器就相應地改變供水系統的水壓為高層建筑進行供水。

高層建筑的缺點范文3

[關鍵字] 高層建筑;消防給水;設計

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

高層建筑消防是現代城市管理一個難點,與之相關的高層建筑消防給水是建筑給排水設計的重要組成部分。為此,結合高層建筑消防給水特征,對高層建筑的消防給水設計展開分析。

一、幾個關于高層建筑消防給水設計的注意方面

1.高位水箱是臨時的高壓消防給水系統中必不可少的組成部分?!陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》GB 50045-95(2005年版)(以下稱《高規》)7.4.7.2條要求,建筑高度不超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07MPa.現在的高層建筑一般會采用消防增壓穩壓設備去維持網管的壓力,以此來達到《高規》的要求。經過多年數次實踐證明,足夠高度的高位水箱具有其他高位消防設施無可比擬的優勢。

2.安全性能的優越性比較來說,設置足夠高度的高位水箱來維持壓力會比采用增壓穩壓設備維持消防管網維持壓力更加能節能省電,安全可靠。采用增壓穩壓設備雖然會采用兩路電源,但是電路系統發生故障的可能性則仍會存在。一旦其中電路出現故障,會造成急用之時無法工作的局面。因此,足夠高度的高位水箱相對于其他高位消防給水系統是安全可靠的。

3.相對低廉的設備運行維護費用在消防系統中,增壓穩壓設備電機的功率要比消防加壓泵小很多,但缺點是需要長時間并且不間斷的保持管網的壓力。這樣計算,運轉的電費用也相對昂貴。目前的住宅大都采用物業管理方式,用戶將會為此部分費用買單,在無形中就增加不必要經濟負擔。因此,以住戶的角度來考慮,設置足夠高度的高位水箱還是比較符合長遠利益的。

二、高層建筑消防給水系統形式和選擇

對高層建筑消防給水系統形式的選擇,首先我們應保證系統的安全可靠性,其次我們應盡量選用經濟合理的供水形式。

(1)按消防給水系統的構成與功能可分為室外消火栓系統、室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統。自動噴水滅火系統又分為閉式自動噴水滅火系統,開式自動噴水滅火系統與自動噴水泡沫聯用滅火系統。

(2)按消防給水系統的服務范圍大小,可分為區域集中高壓(或臨時高壓)消防給水系統和獨立高壓(或臨時高壓)消防給水系統。

(3)按消防給水的壓力與流量是否滿足系統要求,可分為常高壓和臨時高壓消防給水系統。

(4)按消防給水方式的不同,可分為分區消防給水系統和不分區消防給水系統。

從上述幾點分析我們可以看出,安全可靠是最重要的,同時要達到經濟合理,維修管理方便,我們要在設計當中認真考慮消防給水系統的選擇,必須依據建筑物的水源條件、火災危險性、建筑物的重要性、火災頻率、災后次生災害和商業連續性等因素綜合評估,并根據技術經濟比較綜合來確定消防給水系統。

三、室內和室外消火栓

1.室內消火栓

1.1設置室內消火栓所需的設施

在高層建筑的室內設置消火栓給水系統,一般需要很多的設備,比如:消火栓、水槍、管帶、消防管道、消防水箱、消防水池、水泵結合器、增壓水泵等。這些設備都是缺一不可的,而且質量的好壞關系到使用的效果,因此,在這些硬件設備上是一點都不可馬虎和掉以輕心。

2.1 室內消火栓的給水系統

一般的建筑所使用的最大的工作壓力為0.6 MPa,但是,高層建筑的工作壓是大于這個數值的,因此,在高層建筑區需要使用單獨的消火栓系統。高層建筑區,常見的消火栓給水方式有:不分區給水系統和分區給水系統,其中分區的給水系統又可分為:分區串聯給水系統和分區并聯給水系統。

2.室外消火栓

《高規》第7.3.6規定:“室外消火栓的數量應按本規范第7.2.2條規定的室外消火栓用水量經計算確定,每個消火栓的用水量應為10~15L/s”,但是《高規》規定,設計室外消火栓時必須區分不同的情況,當室內消防用水由室外管網提供時,室外消火栓的數量應考慮水泵接合器的數量。一個室外消火栓對應一個水泵接合器。例如某高層建筑,消火栓系統與自噴系統皆為一個分區,室外消防用水量為30L/s,室內消防用水量為30L/s,自動噴水系統用水量為30L/s。按計算,室外消火栓設2個就可以了,而實際應設6個,因為要考慮水泵接合器的數量,用于室內消火栓的水泵接合器有2個,用于噴淋的水泵接合器有2個,共計4個水泵接合器,加上保證室外消防用水量的2個,因此要求設6個室外消火栓。當把室內消防用水儲存在室內消防水池時,室外消火栓一般就按室外消防用水量來確定。

四、分區給水和不分區給水

根據《高規》7.4.6.5條的規定可知:當消火栓栓口的靜水壓力大于1.00MPa 時, 應采用分區給水系統,以保證消火栓栓口處的出水壓力不會過大。分區供水方式包括: 并聯分區供水方式、串聯分區供水方式和減壓閥分區方式, 其特點分別如下:并聯分區供水方式優點是自成體系,各個分區互不干擾,供水安全;缺點是水泵多,造價高, 占地面積大。串聯分區供水方式優點是系統壓力均衡,水錘影響少;缺點是水泵多,且分散,管理困難,供水不可靠,造價高。減壓閥分區供水方式優點是系統簡單,造價低,管理方便,此種供水方式被多數設計者采用。這種方式雖然可以保證經濟、安全的要求,維護管理方便, 但它的缺點是對減壓閥的要求較高,多數采用可調式減壓閥,要求閥后壓力為可設定并能保持恒定。

五、高層建筑消防給水系統超壓和泄壓問題分析

1) 給水超壓的問題。超壓是指系統內的水壓超過其工作壓力的限值, 造成設備的損壞,或造成給水的不均勻的現象。分析超壓的原因主要有以下幾種情況: 系統小流量出水。自動噴水滅火系統所需要的流量都很小。此時加壓泵在小流量下工作,會造成加壓泵揚程大幅度升高,使自動噴水滅火系統的管網超壓;豎向分區不合理。在建筑物高度較高時,給水豎向分區的高區和低區共用水泵結合器,低區會出現超壓;另一方面,當消防車的消防泵向室內消防給水管網供水時,有時會造成管網的超壓。自動噴水滅火系統的給水管網中未設排氣閥或排氣閥的位置設置不當,可能發生壓力波動造成超壓。

2) 給水的減壓和泄壓方式。由于在自動噴水滅火系統中,普遍存在著超壓的問題。通過對超壓問題的分析,自動噴水滅火系統的給水減壓可通過三方面來解決:首先,合理布置白動噴水滅火系統的給水管網,盡量將噴頭均勻布置在配水管的兩側,可均衡各個配水管的水壓。其次,在消防泵的選擇上,可以采用流量一揚程曲線平緩的消防泵,提高整個消防給水系統的承壓能力。還有就是采取相應的泄壓和穩壓措施,使超壓對給水管網不致于造成損壞,如采用泄壓閥、安全閥、穩壓閥等。

六、結語

高層建筑的缺點范文4

關鍵詞:高層建筑 土建工程 施工技術

中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A

高層建筑在不同的國家有不同的標準,而在我國一般指的是超過24m的民用建筑和10層的住宅建筑。高層建筑的出現是時展的必然性產物,它的出現解決了當前形勢下日益緊張的土地資源。其中,土建工程施工技術是高層建筑結構的關鍵環節。但是在于傳統建筑相比之下,其不僅是結構設計復雜、施工難度大、而且對技術方面的要求也會更高。

1、高層建筑的結構分析

1.1、高層建筑的結構原則

高層建筑一般都是鋼筋混凝土結構的,所以在土建施工技術的應用過程中要密切配合,做到經濟合理、技術先進、安全使用,并積極地采用新材料、新技術和新工藝。對于結構的構造和選型方面,土木工程技術的應用一定要充分的符合結構體系與立面、平的布置方案,并注意強化構造之間的連接。

1.2、高層建筑的結構特點

與多層或低層建筑結構相比而言,高層建筑的結構要求更加要求科學合理性,自身有著最明顯的特點,只有在充分的了解了這些特點之后,才能更好地應用土建的施工技術。對于高層建筑而言,隨著建筑高度的不斷增加,水平荷載下結構的側向變形快速的增大,和建筑高度H的4次方成正比(Δ=qH4/8EI )。所以說,水平荷載起著關鍵性的作用,側移成為高層建筑結構設計的主要控制目標之一。

另外,對于高層建筑自重、抗震性能等方面也有著十分嚴格的要求。這是因為,建筑的重量與地震效應之間是成正比的,從而有效地減輕了房屋自重,這也是提高結構抗震能力的最有效的辦法。不僅是這樣,假如在同樣樁基或地基的情況之下,減輕房屋自重在一定程度上意味著處理措施和不增加基礎造價,可以多建層數,這在軟弱土層有了突出的經濟效益。

2、高層建筑中的土建施工技術

我國的建筑行業一直都是處于推陳出新的模式,再加上對外開放和入世,齊國的施工技術正在逐步與世界接軌,高層建筑施工的新材料、新技術和新工藝的不斷涌入,在極大的程度上促進了我國建筑工行業的發展。對于高層建筑來說,土建工程的施工技術是否科學合理,直接關系到整個建筑的使用年限和其穩定性。

2.1、地基方面的施工技術

人們常說,萬丈高樓平地起,全靠有個好地基。地基是整個高層建筑的支撐點和起點,對建筑物防震性、質量等方面起著關鍵性的作用。我國在相關法律規范中有明確的規定,比如《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規范》,在此文中明確的規定了高層建筑的地基深度應該是建筑高度的1/15 。在地基的處理方式中,地基樁基技術的適應性比較強,可以依據荷載選擇施工級別的優點,現在已經在各種復雜的高層建筑工程中得到廣泛的使用,成為目前應用最為普遍的地基處理方式,其中的現澆灌注樁技術使用的比較多一點。

2.2、鋼結構工程施工技術

某一大型工業廠房的工程總的建筑面積大約是3萬平方米,其主要是含有 6 棟門式的鋼架結構的廠房。該廠房的跨度為 27米,長為146米,廠房的兩側檐口的高度分別為1l米與14米。該廠房的設計具有空間大以及跨度較大的特點,而輕鋼結構恰好也具有截面較小、材質比較均勻、自重性較輕以及剛度也較好等特點,因此在這個工程中選擇輕鋼結構。

2.1.1、鋼結構建筑的優缺點分析

總體上來說,任何一種建筑結構都會存在各自無法避免的問題,鋼結構也并不例外。與其他傳統的建筑結構相比,鋼結構建筑在設計、使用功能和綜合經濟等方面都具有較好的優勢。但是,鋼結構建筑也存在著十分明顯的缺點。以下將主要分析鋼結構建筑所存在的優缺點。

優點:(1) 鋼結構的韌性以及塑性都較好,而且鋼結構的抗震性能十分優越,由于鋼結構的韌性、塑性以及抗震性能都較好,所以鋼結構特別適用于沖擊與振動荷載較大的或者跨度大的結構以及構件,特別是網架結構除了具有生產與安裝快速簡便、受力合理、抗震性能好、維修時間短、使用壽命長等的優點;(2) 鋼結構的材質均勻而且材料強度高,鋼結構的材料與傳統的建筑材料比較來說,鋼結構的材料的彈性模量較高,而且材料的強度也高得多,鋼結構材料的密度雖然相對混凝土建筑材料的密度而言較大,但是鋼結構材料的強度和密度的比值要比混凝土材料要大了許多;(3) 可以增加有效使用面積,鋼結構材料能夠軋制做成各種截面形狀,所以,用一定大小的截面積能夠獲得相對較大的鋼材截面慣性矩,鋼結構材料和混凝土結構相比較來說,如果鋼材是采用熱軋H型鋼,那么結構柱的面積將會較小,這就會使得使用面積增加 4% 到6%;(4) 鋼結構的自重比較輕,從整體上說,鋼結構和混凝土結構的自重比是1∶1.6;(5) 鋼結構能夠減少環境污染,綜合技術的指標比較好,鋼結構材料屬于綠色的環保建筑材料,其構件能夠在工廠中完成生產,而且,構件的零配件以及維護結構也都是在專業化的工廠中實現生產工作的,所以在鋼結構的施工過程中能夠避免混凝土濕式的施工所導致的環境以及噪聲污染.

缺點:(1) 鋼結構的耐火性較差,用鋼結構構建的建筑,它的骨架材料一般都是鋼材,所以鋼材的耐火性將會直接影響到鋼結構建筑的可靠性和安全性??傮w來說,鋼結構的材料與溫度的適應性相對而言是比較好的;(2) 鋼結構的耐火性較差,如果鋼結構的材料處于自然環境中它就會生銹。

2.3、混凝土施工技術

在應用混凝土施工技術時,一定要將混凝土的抗壓性能充分的重視起來。這是由于,確保建筑質量的基礎是混凝土的抗壓性能,也是其中的關鍵。影響混凝土的抗壓性能的因素主要有兩個,一個是水灰比,另一個則是水泥的強度。這就得要求施工單位一定要購買正規廠家生產的優良的水泥,在施工的過程中一定要加強對混凝土的檢測力度,嚴格把握好水灰之間的比例。

2.3.1、大體積混凝土施工技術

高層建筑對基礎施工的要求非常高,尤其是基礎地基的施工,要求施工整體性高,而且還必須得是一次性連續澆筑完畢,這需要連續、大量的混凝土供應,在某種程度上來說非常的不利于整個施工組織的設計,大體積的混凝土施工技術克服了混凝土間斷施工容易造成施工縫等的問題,但是因為施工基礎體積較大,澆筑易產生大量的水化熱量,且容易產生混凝土內外溫差而導致溫度的應力,還很容易破壞混凝土的表面,從而產生裂縫。

3、高層建筑土建施工的技術建議

針對當今國內高層建筑土建施工中所存在的眾多技術問題,應當引起我們的高度重視,應當大量的投入財力、物力、人力去對高層建筑中土建施工中的一些技術難題來進行公關。此外,在某些技術難題在沒有解決之前應當在對待高層建筑中的技術選用方面要高度的重視,盡可能多的對同類成功建筑案例進行學習和分析,充分吸收其中的經驗并結合自己的實際情況來選用相關的技術,其中也包括了現場施工作業的監管措施,強化現今松懈的施工安全行為規范,完善施工的管理以及措施,對施工的進度要非常的清楚,并能夠及時的對施工中所產生的問題進行修正。還有就是從施工的材料、設備等施工硬件設施來入手,特別是對先進施工工藝、施工設備和施工技術等方面的大膽嘗試,并對施工中的設備進行科學的優化管理。并加強施工人員的安全施工意識,并積極地制定相關的安全制度,從根本上確保了高層建筑施工的安全。

總之,土建施工技術在高層建筑中占據著非常重要的地位,為了保持我國建設事業的健康可持續的發展,尤其是高層建筑事業的飛速發展,我們應當嚴格規范土建施工的相關技術,對其中的技術難題進行有針對性的研究。

參考文獻

[1].黎兆春.高層建筑土建工程施工技術探析[J].科技風,2013(04)

高層建筑的缺點范文5

【關鍵詞】高層建筑;轉換層;結構設計;類型

1.前言

高層建筑的結構轉換層設計是一項非常復雜的工程,在設計施工之前必須要對其進行細致的分析討論,確定方案無誤時才能進行施工,從力學的角度來分析,可以看出高層建筑轉換層的上下層內力比較集中,并且地震力集中,設計起來非常困難,這也逐漸成為高層建筑設計的重要問題之一,一直受到國內外的高度重視,為了保證設計的舒適安全,必須要對高層建筑的結構變化處設置轉換層,下面我們就對轉換層設計進行系統的論述。

2.轉換層的定義和功能

高層建筑轉換層可以分為兩類,一類是結構轉換層,另一類是功能轉換層,本文主要是對結構轉換層進行論述。

結構轉換層的定義:對于一些高層建筑來說,結構轉換層的設計有一定的難度,高層建筑一般上部用于公司辦公或者居民住房,這樣需要的墻多柱少,而下部一般用于超市等的商業用處,需要更大的空間,這樣需要的就是墻少柱多,所以就必須要對其進行轉換,將上部的墻體所承受的內力轉移到下面的支柱上,這樣的具備轉換力的樓層一般被稱為結構轉換層。

功能:結構轉換層的功能有很多,主要是將上下樓層的結構進行轉換、改變上下層的柱網和結構類型、對上下層結構類型和柱網一起改變。

3.結構轉換層的類型及設計方法論述

高層建筑結構轉換層可以分為四種類型:梁式轉換層、厚板式轉換層、箱式轉換層和桁架式轉換層。

3.1梁式轉換層

特點:梁式轉換層分為托柱形式轉換梁截面設計和托墻形式轉換梁截面設計,這兩者是按功能不同來進行劃分的。

(1)托柱形式轉換梁截面設計。當轉換梁承接的是上部的普通框架時,可以按照普通的截面設計進行配筋計算,因為這時的轉換梁承受的力基本上和普通梁承受的力是一樣的,但是,當轉換梁承受的是上部斜桿框架時,就應該按偏心受拉構件進行截面尺寸設計,因為,此時的轉換面承受的是軸向拉力。

(2)托墻形式轉換梁截面設計。在轉換梁的施工過程中,力學問題是一個關鍵問題,必須要予以重視,當轉換梁承受上部的墻體是小墻體時,要采取普通梁的截面設計方法進行配筋計算,且縱向的鋼筋也可以放置在轉換梁的底部,像普通梁那樣布置就可以了;當轉換梁承受的是上部墻體且滿跨不開洞時,轉換梁應采取的截面設計方法是深梁截面設計方法,它的受力特點和破壞形態表現為深梁,不過此時的轉換梁跨中較大范圍的內力較大,所以其縱向的鋼筋就不應該彎曲或者截斷了;當轉換梁承托上部墻體滿跨或者不滿跨時,但是剪力墻長度比較大時,應該采取的轉換梁設計方法是深梁截面設計方法。

3.2箱型轉換結構

當轉換梁的截面較大時,可以在轉換梁的梁頂和梁底同時設置一層樓板,遍布全層,使得整個樓層都構成“箱子”形式,也因此被稱為“箱型轉換層。

箱型轉換結構也是高層建筑設計中較為常用的一種結構形式,在設計過程中主要要注意支撐體系的合理設置,這是保證建筑施工質量的重要前提,主要特點有:層高大、自重大、混凝土強度高、結構受力比較復雜、墻柱模板支設困難等,主要優點是轉換層本身的整體性非常好,但是,它也有其缺點,就是它直接占用了整個樓層的面積,使得這個樓層不能再有其他用途,只能當做設備層使用,還有一個缺點就是上面所提出的自重大、造價高,這也是在實際應用當中很少使用的原因。

3.3厚板式轉換層

這種厚板厚梁式轉換結構主要優點是布置靈活,整體性比較好,當上、下柱網線錯開比較多很難用梁來承托時就需要采取這種形式,做成厚板,厚板的厚度也可以根據上下的結構以及柱網尺寸而定,但是這種厚板式轉換層的自重很大,地震作用大,耗費材料多,不僅耗費資金而且還容易發生震害,所以這種方法采用的也不是很多。

厚板式轉換層可以采用TBSA等的三維空間分析程序對整體進行內力分析,主要是轉換板的不規則邊界,這樣的一般會采用有效單元法進行內力分析,還可以采用復雜樓板有限元分析軟件進行進一步計算,還可以對板在收到豎向壓力荷載的受彎和局部壓力等的進行計算。

3.4桁架式轉換層

桁架可以分為兩種,一種是空腹桁架,另一種是實腹桁架,這種桁架式轉換層主要是由梁式轉換層結構轉換而來的,與梁式轉換層相比它的受力更加明確、整體性好、抗震能力強、框架支柱柱頂彎矩和剪力更加小一點,這是它主要的優點,但是缺點也比較明顯,施工難度大,更加復雜、節點設計難度大??梢詫ζ溥M行整體結構的內力分析,當高層建筑的下部為大商場時,需要的空間必須要大,上部則是居住辦公等的小空間,在這時就可以采用桁架式轉換層,特別是在需要設置管道時,更要采取這種方式,一般采用桁架式轉換層時應該跨滿層進行布置,而且上弦節點要與上部密柱中心對齊。桁架式轉換層的重量比較小,所以也減小了下部框架的承重負荷。

4.轉換層施工遇到的問題及對策

4.1遇到的問題

(1)轉換層的自重大、占用空間大、結構復雜,在施工過程中難度大,材料的占用量也非常大,施工成本也大大增加。(2)在轉換層中,有的具有大體積的混凝土施工,這樣容易出現升溫裂縫的現象。(3)要減小轉換層施工對下部的影響。

4.2解決措施

(1)合理的對支撐體系進行布置,要結合下部結構特點進行靈活的布置,采用懸空支撐體系進行支撐,盡量減小對樓板直接的作用力。(2)對于轉換層混凝土體積較大,應該采取一定的措施,比如:采用養護措施對溫度進行調整、使用低水化熱的礦渣、在完成施工拆除支撐體系時,要確?;炷恋母蓾癯潭仁欠穹弦蟮鹊取#?)減小轉換層施工對下部的影響主要采取的措施是分層澆灌混凝土,讓先澆灌的部分承擔一部分的重量,卸載支撐體系的負荷。(4)在鋼筋翻詳前一定要對設計意圖以及熟練程度、審核等進行深一步的了解,熟練掌握相關規定,當轉換梁的高度較高時一定要保證鋼筋骨架的穩定,這樣才能安全方便的進行操作。

5.結語

高層建筑中,結構轉換層的設計一直是建筑行業人員十分關注的問題,由于其結構的復雜性和工程量巨大,需要工作人員對其進行充分的了解,合理的設計規劃,對于高層建筑轉換層的設計要選擇合理的、合適的轉換層形式,在設計布置時,加強主要構件來增加設計結構的安全性和穩定性。目前高層建筑的轉換層設計還不完善,需要我們不斷的研究發現,進行深一步的探索。

參考文獻

[1]李多龍.高層建筑結構設計的基本流程分析[J].江西建材,2013(6):32-33

高層建筑的缺點范文6

關鍵詞高層建筑給水方式分區 水壓

隨著經濟的發展和城市地價的攀升,以及建筑業的迅速發展,高層建筑在大中型城市的比例逐年增加,我國的高層建筑數量越來越多。因此,高層建筑的給水系統也得以快速發展。由于多層與高層的不同特性,尤其是消防方面,給水系統的正確選用也是十分重要的,否則輕則水壓水量不穩,重則事故頻頻,不能正常運行。作為給排水設計人員對高層建筑的給水系統進行仔細分析,在以后的設計工作中才能得心應手。

首先,我們應該明確高層建筑一般指十層及十層以上的居住建筑(包括首層設置商業服務網點的住宅)或建筑高度超過24m的公共建筑。多層建筑是相對高層建筑而言,大多數為6層以下,故本文討論的多層指6層以下或低于20米的建筑。

對于高層建筑,城市給水管網的水壓一般不能滿足高區部分生活用水的要求,絕大多數采用分區給水方式,即低區部分直按由城市給水管網供水,高區部分由水泵加壓供水。選擇給水方式是高層建筑生活給水系統設計的關鍵,它直接關系到生活給水系統的使用和工程造價。

就目前我國城市給水狀況而言,水壓一般可滿足建筑五~六層的生活用水要求,高區部分的供水應根據具體情況確定。規范規定:“高層建筑生活給水系統的豎向分區,應根據使用要求、材料設備性能、維修管理、建筑物層數等條件,結合利用室外給水管網的水壓合理確定。分區最低衛生器具配水點處的靜水壓,住宅、旅館、醫院宜為300~350KPa;辦公樓宜為350~450KPa。”因此,根據《規范》規定的分區給水靜水壓,兼顧消防給水系統的給水方式,高層建筑生活給水系統高區部分應進行合理的豎向分區。

目前,高區部分可以采用的分區給水方式有:高位水箱給水方式;變頻調速水泵給水方式或氣壓罐給水方式。我國目前消防給水系統中臨時高壓制居多,一般高層建筑都設有高位消防水箱。在高位水箱有效容積增加不多的情況下,生活貯水與消防貯水同時貯存于一個水箱中,這既經濟又便于管理。高位水箱具有穩壓作用,使冷熱水系統水壓保持平衡,方便洗浴。變頻調速水泵不能滿足消防貯水量,存在小流量和零流量供水問題,同時變頻控制股價格較高,在高層建筑中采用較少。氣壓罐給水方式的主要缺點是氣壓罐調節容積小,同樣存在不能滿足消防貯水的問題,一般作為消防給水系統中的經常性增壓設備,對于高層建筑生活給水一般用于少數樓層水壓不足時的增壓。由于以上諸多原因,目前絕大多數高層建筑采用高位水箱給水方式,盡管高位水箱存在增加建筑荷載和防止生活用水受到二次污染的問題。

高位水箱給水方式可根據《規范》要求采用高位水箱減壓給水方式、高位水箱并聯給水方式或高位水箱串聯給水方式,或者根據具體情況采用幾種給水方式的結合。其中高位水箱減壓給水方式利用減壓水箱和減壓閥減壓。減壓水箱占用一定的建筑面積,并且增加了防止生活用水二次污染的困難,有噪音影響。減壓閥造價雖然較高,但占地面積大大減小,不影響水質而且無噪聲,國內減壓閥產品質量提高,性能可靠,故采用減壓閥減壓方式的日漸增多。

高位水箱給水方式在實際應用中可以按以下情況考慮:

(1)筑高度50m左右的高層建筑,高區部分可采用貯水池――水泵――屋頂水箱――減壓閥給水方式。此方式供水安全可靠,充分利用了城市管網的水壓,節省能源。這種方式普遍采用。

(2)建筑高度50~80m左右的高層建筑,高區部分可采用貯水池―― 水屋頂水箱――減壓閥給水方式或高位水箱并聯給水方式。并聯給水方式各分區為獨立的給水系統,供水安全可靠,水泵集中布置,便了管理維護,運行動力費川省。但走必須設水泵――水箱兩套設備,增加了水泵和水箱占用的建筑面積,造價增大,這在大城市尤為顯著。減壓閥給水方式系統簡單,設備費用少,占地面積小,管理維護方便。但是其供水安全性比并聯給水較差,運行動力費用較高。目前我國各地供電情況逐步改善,電費比較適中,采用高位水箱分區減壓給水方式具有較大優越性。這種情況病區部分有兩個分區。此種方式應用較多。

3、建筑高度批80~110m左右的高層建筑,高區部分推薦采用高位水箱分區減壓給水方式,即貯水池――水泵――屋頂水箱――減壓閥給水方式,如圖4所示。也可以采用高位水箱并聯給水方式。這種情況高區部分有三個分區。

4、建筑高度超過110m的高層建筑,最高分區水泵揚程將會很大,壓水管線很長,為避免這種情況應采用高位水箱串聯給水方式(不設中間水箱時采用中間接力水泵方式)。推薦采用高位水箱串聯給水與減壓給水相結合的方式。

高位水箱串聯給水方式的特點是各分區的水泵分散設置,各從下一分區的水箱抽水,下一分區的水箱除供本分區外同時是上一分區的水源,適用于超高層建筑。其優點是避免了設揚程高的水泵和水壓高的壓水管,壓水管也不會很長。其缺點是由于設備分散,管理維護不便;水泵設于樓層對防震、隔音要求高;上區供水受下區影響,安全性較差。串聯給水與減壓給水結合,由于設備(水泵、水箱)減少,節省造價,并有利于管理維護,也減小了震動和噪聲的影響,因而在超高層建筑中采用較多。

根據目前給水系統設計,高層建筑生活給水系統給水方式的選擇應考慮多種因素。當建筑高度50m左右時,低區利用城市給水管網水壓直接供水,高區采用水泵――屋頂水箱聯合供水;當建筑高度50-80m時,高區采用高位水箱減壓閥給水方式;當建筑高度80-110m時,高區采用高位水箱分區減壓給水方式:當建筑高度超過110m時,高區采用高位水箱串聯給水與減壓給水相結合的方式??傊?,應根據《規范》規定并結合當地的實際情況及工程的實際情況,確定經濟合理的給水方式。

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