淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用

PAGE2淺談層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用摘要我們國家層數(shù)超多的房屋設(shè)計伴隨著我們國家對于房屋設(shè)計建造水平的提升而不斷增多，其中比較有代表性的有上海環(huán)球金融中心、金茂大廈、地王大廈等等，這些能夠代表高層建筑的設(shè)計高度都超過了二百五十米。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著近年來超層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)體系持續(xù)的創(chuàng)造更新，憑借著信息化技術(shù)和實際進行工程的技術(shù)的連續(xù)的提高完成等發(fā)展，成為了超層數(shù)多的房屋建筑的具體構(gòu)造體系的一種新的建構(gòu)方法。超層數(shù)多的建筑中的房屋內(nèi)外構(gòu)造從墻體表面的構(gòu)造和混凝土構(gòu)造相結(jié)合進一步形成更為堅固的樓層體系，與此同時也利用了支撐較好，較為堅固的鋼鐵材料來使得建筑整體結(jié)構(gòu)能夠更加穩(wěn)定，成為了超層數(shù)多的房屋構(gòu)造建筑中的衡量結(jié)構(gòu)是否相同的一種方式，對制定做出結(jié)構(gòu)框體的時候都起到許多的作用，衡量超層數(shù)多的建筑發(fā)展得如何，以及看經(jīng)濟發(fā)達的那些國家的房屋建造的技術(shù)能力是否提高，都要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)來判定，也能夠?qū)⒔ㄖ系墓I(yè)生產(chǎn)水平和綜合的建設(shè)技術(shù)能力反應(yīng)出來。關(guān)鍵詞：層數(shù)多的建筑；結(jié)構(gòu)體系；應(yīng)用一、理論概述（一）層數(shù)多的結(jié)構(gòu)體系的分析層數(shù)多的房屋構(gòu)造系統(tǒng)，利用設(shè)計房屋構(gòu)造的前半部分的水平、房屋抵抗地震的設(shè)計標準、房屋構(gòu)造安全防衛(wèi)保護標準和預(yù)防房屋著火的標準等在一起形成了統(tǒng)一化的系統(tǒng)，產(chǎn)生了層數(shù)超高的房屋設(shè)計的新型穩(wěn)定設(shè)計構(gòu)造，通常的層數(shù)多的建筑高度都在100m以上，房屋設(shè)計的功能必須能夠行之有效的運用在實際當(dāng)中，挑選建造房屋所需材料的時候，對于整個房屋的框架材料都要選擇強度較高的鋼筋混凝土的材料。房屋抵抗地震的相關(guān)設(shè)計也得和國家的安全與經(jīng)濟的規(guī)范標準相符，在框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、框架墻體結(jié)構(gòu)中找到新的建筑方法，加以改進創(chuàng)新，除此之外，還要從層數(shù)多的與層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用鋼材管道、鋼筋以及混凝土的材料，對于之前的房屋設(shè)計構(gòu)造的因素加以改進創(chuàng)新，從而進一步創(chuàng)造出一套新型的房屋設(shè)計建造體系。要求在不一樣的數(shù)量上增多層數(shù)多的柱子設(shè)計建造以及鋼筋的數(shù)量，層數(shù)多的房屋設(shè)計的剪力墻具有性能優(yōu)良的抵抗側(cè)面壓力的設(shè)計構(gòu)造，能夠支撐層數(shù)多的房屋去承受大部分壓力，荷載，具有很好的抗震功能。層數(shù)多的房屋的設(shè)計構(gòu)造系統(tǒng)上非常堅固，且產(chǎn)生的向一側(cè)移動的距離很小，能夠符合用玻璃作為外墻以達到裝飾的目的。（二）層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)特點人類懷著對“一飛沖天”的憧憬，利用人類的智慧解決了空氣動力學(xué)等問題發(fā)明了飛機，“高樓萬丈平地起”不在只出現(xiàn)在書本上，經(jīng)濟與技術(shù)的進步，將其變成了現(xiàn)實。然而，在建筑高度不斷增加的現(xiàn)實面前，忽略經(jīng)濟的原因，技術(shù)與工藝的挑戰(zhàn)也隨之而來。和以前的設(shè)計構(gòu)建房屋的方法稍有變化，現(xiàn)今設(shè)計層數(shù)多的房屋的時候更為看重建筑的信息自動化，更重視每個設(shè)計之間相互配合，力求完美無缺。在設(shè)計建造層數(shù)多的房屋的時候，充分的利用了新的技術(shù)、工作藝術(shù)以及新的原材料。如今社會經(jīng)濟持續(xù)的提升，我們國家設(shè)計建造層數(shù)較多的房屋所使用的不同方法技能都得到了不同程度的提升，實現(xiàn)了房屋設(shè)計變得更高的目的。層數(shù)多的房屋設(shè)計構(gòu)造體系的選擇相對于低層、中層的房屋設(shè)計來講，就顯得更加重要。房屋設(shè)計構(gòu)造系統(tǒng)的差異，決定了在建造房屋的時候的平面布置、施工組織設(shè)計、技術(shù)要求以及經(jīng)濟預(yù)算會有所不同。層數(shù)超多的房屋建設(shè)時有幾個主要的特征，分別為以下幾個：一是層數(shù)多的房屋建設(shè)時的結(jié)構(gòu)重點中，水平作用力和豎直方向的作用力相比較來講有較多的側(cè)重于水平力；二是，當(dāng)建筑物的高度十分大時，由建筑物的自重形成的軸線方向的壓力會致使支撐房屋的中柱發(fā)生難以忽略的軸線方向的形變，使得連接梁的跨中正彎矩和負彎矩值增大，發(fā)生的這種軸向變形在設(shè)計時不可忽略；三是建造的房屋層數(shù)越高占地越多，其構(gòu)造建筑的側(cè)向移動的數(shù)量越大，所以需要把向一側(cè)位移的數(shù)量當(dāng)做層數(shù)超高的房屋建設(shè)的至關(guān)重要的因素來考慮；四是，設(shè)計層數(shù)多的房屋建筑的時候必須要與“小震不壞，中展可修，大震不倒”的要求相符。（三）層數(shù)多的建筑的優(yōu)劣性層數(shù)多的建筑在現(xiàn)代城市建設(shè)中有很多的突出的優(yōu)越性。首先，從社會經(jīng)濟效益上講，從一方面來講層數(shù)多的房屋建筑能夠占用較少的地表面積建造較多的房屋，從而能夠提高利用土地的概率，能夠讓更多的人居住，還讓城市區(qū)域的空中地域增加，對于市區(qū)的綠化更加有利；從另一方面來說，因為層數(shù)多的建筑擁有比較集中的能力功效，能夠?qū)⑿旭偟缆?、城市政府以及管道線路等公共設(shè)施集中到一起，對于政府所花費的資金和所需能源的耗用都能有效的節(jié)省下來，更能方便物業(yè)方面人員的統(tǒng)一管理，減少用于管理的資金消耗。另外，層數(shù)越多的房屋其屋內(nèi)氣流的流動也越流暢，空氣也更為新鮮，并且因為離地面遠，噪音也相對較小，能夠滿足人們居住所需的功能，讓人們更加舒適。然而從反方面來看，層數(shù)多的房屋設(shè)計也隱藏著許多缺點。例如：在設(shè)計布置房屋的時候一棟房子里有許多家，從而就會有一些房屋的采光性能變得不好；此外因為每棟樓的電梯、消防設(shè)備以及管線管道等公共設(shè)施會占用較多的面積，所以高層房屋中的業(yè)主們平攤的面積也就遠遠超過普通的多層住宅的業(yè)主，這些原因都會讓購買房子的人感覺吃虧。其次因為層數(shù)多的房屋太高，能夠自由活動的空間很窄，人們居住的時候會感覺像是籠中之鳥一樣，特別是對于年老和過于年幼的人來說，會讓他們感覺很不方便，容易產(chǎn)生孤寂壓抑的感覺。還有，房屋的整體高度也會伴隨著層數(shù)越多的房屋設(shè)計而變得越來越高，如此一來就會導(dǎo)致房屋的重量變大，受到的壓力以及房屋所需承擔(dān)的荷載也就越多，不能夠很好地去抵抗地震發(fā)生所帶來的災(zāi)害，這樣一來，高層房屋設(shè)計就需要格外的重視建筑的抵抗側(cè)向壓力的功能效果。并且房屋建筑的層數(shù)多，那么耗費的資金、時間也就越多，建造時所涉及到的技術(shù)也就越繁雜。除此之外高層房屋設(shè)計通常還比那些普通的多層房屋要消耗更多的能源，還有一個困擾高層建筑的重大問題就是預(yù)防火災(zāi)確保安全的問題。二、層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)體系的新發(fā)展（一）統(tǒng)一測量儀器和鋼尺量具設(shè)計建成一座層數(shù)超多的房屋建筑時，牽涉到許多方面，比如土地建設(shè)、鋼材的結(jié)構(gòu)、外墻使用玻璃裝飾以及不同設(shè)施用品的安裝等等，期間用于測量的儀器和鋼尺也要根據(jù)國家法律規(guī)定的標準規(guī)范來選擇使用。建造一座層數(shù)多的房屋建筑所需的時間較長，所以還要在此期間定期的檢測測量的儀器等是否實時符合國家法律規(guī)定的標準。通常標準與土地建設(shè)部門的測量所需儀器是相同的。（二）實行全新的定位軸線與標高位置運用全部更新的定位軸線和標準高度的房屋建設(shè)的標準，大多利用鋼柱的定位軸線當(dāng)做實際的參照，按照進行的地方的空間大小來進行，在設(shè)置房屋內(nèi)外的結(jié)構(gòu)時要將軸線掌控好，在建筑設(shè)計達到一百米的時候，需要在樓體中設(shè)計至少2個控制樁，提供足夠的空間與參考，供架設(shè)經(jīng)緯儀與激光定位儀器，滿足對視線與樓體整體傾斜的控制與管理，鋼柱的長度要與房屋建筑的整體重量和大小相適合，鋼材柱子的每一層到每兩層看做一節(jié)，用于確定位置的軸線要安裝到各個鋼材柱子上面，如此一來就能夠掌控好軸線，確保各個軸線都能夠正確安全的被使用，減少誤差。柱子腳下與鋼筋混凝土形成充分的穩(wěn)定，防止偏斜。（三）超高等建筑結(jié)構(gòu)體系制作與安裝的新型構(gòu)建在制作并安裝鋼材柱子的時候，需要對新的結(jié)構(gòu)建造進行調(diào)節(jié)整合的主要有高度和內(nèi)外建筑構(gòu)造。在層數(shù)多的的房屋建筑中，樓房每層的高度和整個房屋建筑的總共高度取決于鋼材柱子這一重要的縱向結(jié)構(gòu)部件。所以在進行鋼柱的制作加工的過程中其要求必須符合頒布哦哦驗收標準規(guī)范。通常高度為一百米的層數(shù)多的建筑中的鋼柱大都為8^12節(jié)的結(jié)構(gòu)部件，在對鋼材柱子進行翻新樣本下放原料等制造的時候要將鋼材柱子在翻新樣本下放材料的時候照顧到其在進行焊接縫隙時可能存在的收縮變形以及在豎直方向上鋼柱所收到的荷載作用下的壓縮產(chǎn)生的變形，因此鋼材柱子在翻新樣本下放材料時候長度并不等同于設(shè)計初期的長度，就算是相差只是幾毫米也要計算在內(nèi)。而且就算是各個相鄰的小節(jié)鋼材柱子的長度大小都是一致的也不可以進行調(diào)換，對于每一部分的鋼材柱子都要加以編號來區(qū)分，讓安裝能夠正確安全的進行。焊接長方形或者正方形里的增加勁道的加勁板的時候也要根據(jù)當(dāng)前的標準運用熔嘴電渣去焊接，不能夠運用別的方法。基本的有效掌控制作鋼柱標高的方式有兩種。一是根據(jù)規(guī)定的高度裝配鋼柱，要求鋼柱的長度誤差掌控在3mm以內(nèi)，通常來說不會去計算焊接的時候由于受到熱量造成的裂縫擴大與裂縫的壓縮產(chǎn)生的變形，層數(shù)超高的房屋設(shè)計在每一節(jié)的柱體上產(chǎn)生的誤差不得對于三毫米，進行安裝的時候不只是要確保房屋整體結(jié)構(gòu)框架是非常堅固結(jié)實的，還要保證能夠提升鋼柱安裝的整體結(jié)構(gòu)，從而能夠從整體上控制鋼構(gòu)，使得高層房屋設(shè)計能夠更加穩(wěn)定，確保高層房屋是堅固結(jié)實的。第二種是按照設(shè)計的標準去安裝，一般在60m以上，需要根據(jù)設(shè)計階段的標準去參考鋼柱的結(jié)合，按照每一層的最低誤差解決好框架一受力結(jié)構(gòu)的建設(shè)，提高總體高度的建設(shè)安全程度。結(jié)語層數(shù)多的的房屋建筑會隨著持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟狀況，一直增加的人口數(shù)量，變得越來越多，與此同時人們也會相應(yīng)的提升相關(guān)的居住地域和工作的環(huán)境要求。層數(shù)多的房屋設(shè)計會隨著時間變得越來越智能，建設(shè)房屋構(gòu)造系統(tǒng)能夠持續(xù)發(fā)展也能夠彰顯人類的文明智慧。人類會不斷地探索研究層數(shù)超高的房屋設(shè)計構(gòu)造，我們只有一直將先人的研究結(jié)果進行探索創(chuàng)新，才可以一直發(fā)展前進，使得我們的種種對于房屋設(shè)計的需要得到實現(xiàn)。參考文獻[1]丁潔民，吳宏磊，趙昕.我國高度250m以上層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與分析進展[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2014，03：1-7.[2]蘇東進.剪力墻結(jié)構(gòu)體系在層數(shù)多的建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，13：117.[3]王永，胡凌燕.淺析層數(shù)多的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].中華民居（下旬刊），2013，02：9-10.[4]林