高層建筑概論

1、高層建筑論文題目：高層建筑概論姓 名： * 所在系別： * 專業(yè)班級(jí)：*學(xué) 號(hào)： * 日 期： 2011年11月18日 目 錄1 高層建筑的發(fā)展- 1 -1.1高層建筑的分類- 1 -1.2高層建筑的特點(diǎn)及其對(duì)城市環(huán)境的影響- 2 -1.3高層建筑的發(fā)展- 3 -2 高層建筑的建筑設(shè)計(jì)- 3 -2.1高層建筑的樓身形體設(shè)計(jì)- 3 -2.2高層建筑的立面設(shè)計(jì)- 4 -2.3高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)- 4 -2.4高層建筑的坡面設(shè)計(jì)- 5 -2.5高層建筑核心體設(shè)計(jì)- 5 -3 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 5 -3.1高層建筑的結(jié)構(gòu)藝術(shù)- 5 -3.2高層建筑的結(jié)構(gòu)類型- 6 -3.3高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)-

2、 6 -3.4高層建筑結(jié)構(gòu)體系- 6 -3.5結(jié)構(gòu)布置原則- 6 -3.6高層建筑的基礎(chǔ)- 6 -3.7高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素- 6 -4 高層建筑的公用設(shè)備系統(tǒng)- 7 -4.1公用設(shè)備系統(tǒng)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系- 7 -4.2高層建筑的垂直交通系統(tǒng)- 7 -4.3高層建筑的空調(diào)系統(tǒng)- 7 -4.4高層建筑的防火排煙系統(tǒng)與安全疏散- 7 -5 高層建筑施工新技術(shù)的應(yīng)用- 7 -5.1高層建筑的施工特點(diǎn)- 7 -5.2高層建筑主要施工新技術(shù)- 8 - 1 -高層建筑概論*系*班 * *摘要：隨著時(shí)間的發(fā)展，人類的增多，人均的地表面積越來(lái)越小，甚至有些地方已經(jīng)面臨著地表資源的枯竭。人們便想高處探索，

3、使空間最大利用，由此便出現(xiàn)了高層建筑，和伴隨而來(lái)的一系列問(wèn)題。關(guān)鍵詞：高層建筑 設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)1 高層建筑的發(fā)展1.1高層建筑的分類1972年，聯(lián)合國(guó)教科文組織所屬的世界高層建筑委員會(huì)建議，將高層建筑按層數(shù)和高度分為四類：第一類：9-16層（最高到50m）；第二類：17-25層（最高到75m）；第三類：26-40層（最高到100m）；第四類：40層以上（即超高層建筑）。隨著高層建筑的發(fā)展，我國(guó)劃分高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)也在做相應(yīng)調(diào)整。在1983年以前，鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)定適用于八層及八層以上的高層民用建筑。1983年6月1日開(kāi)始試行的國(guó)標(biāo)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定適用于十層及十層以

4、上的住宅建筑和高度越過(guò)24m的其他民用建筑。1987年10月1日開(kāi)始試行的建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)民用建筑設(shè)計(jì)通則明確了民用建筑層數(shù)劃分：1 住宅建筑按層數(shù)劃分為：1-3層為低層；4-6層為多層；7-9層為中高層；10層以上為高層。2 公共建筑及綜合性建筑高度越過(guò)24m者為高層（不包括高度超過(guò)24m單層主體建筑）。3 建筑高度超過(guò)100m時(shí)，不論住宅或公共建筑均為超高層。自1984年起，10層作高層建筑統(tǒng)計(jì)的起點(diǎn)。1.2高層建筑的特點(diǎn)及其對(duì)城市環(huán)境的影響高層建筑具有占地少，利于城市綠化，管線設(shè)施相對(duì)集中，節(jié)約市政工程投資，地下空間既是停車場(chǎng)又是城市防空避難所等優(yōu)點(diǎn)，也有比一般多層建筑材料用量大，設(shè)備投資高，

5、工程造價(jià)高，維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。1.增加城市的現(xiàn)代化色彩，提高了工作效率在相同的平面面積上，高層建筑所容納人數(shù)、機(jī)構(gòu)數(shù)量是普通建筑的幾倍甚至是幾十倍，城市的功能集中，管理機(jī)構(gòu)齊全，信息量大，工作效率高。2.促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展高層建筑在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中，需要堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，現(xiàn)代化的設(shè)備和施工方法，性能卓越的建筑材料，先進(jìn)的管理系統(tǒng)等支持，所以高層建筑推動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)的科技發(fā)展，特別是對(duì)建筑材料、施工方法等領(lǐng)域。3.自然采光和換氣效果差密集的高層建筑空間小，需要人工照明和人工換氣。4.橫向振幅較大，居住性差建筑受到風(fēng)荷載的作用，高度增加，橫向振幅增大。例如100層建筑橫向振幅達(dá)1m左右。5.對(duì)周圍街區(qū)風(fēng)向

6、、風(fēng)力的影響建筑物高大，風(fēng)必須繞過(guò)建筑物，形成較強(qiáng)的氣流。稱之為“高層建筑風(fēng)”。6.城市防災(zāi)成為新的課題圖1-1高層建筑風(fēng)形成示意圖高層建筑容納人數(shù)多，而交通容量有限，在發(fā)生災(zāi)害時(shí)容易造成大量傷亡。7.通信電波的障礙建筑高大會(huì)影響電波的傳播，建筑物背后的一定區(qū)域電波不能到達(dá)。8.促進(jìn)建材的制品化高層建筑的材料很重，尤其在高層部分，交通不便，施工難度大、危險(xiǎn)性高。為了減小難度人們將原材料加工建筑構(gòu)件，在現(xiàn)場(chǎng)組裝。9.促進(jìn)施工技術(shù)的創(chuàng)新半模板式樓板就是為了在澆筑樓板時(shí)取代哦模板而開(kāi)發(fā)的一種預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樓板。事先了整體性，是建筑物的安全性提高，同時(shí)又不需要搭設(shè)模板。10.促進(jìn)外墻結(jié)構(gòu)形式和材料的

7、開(kāi)發(fā)幕墻是高層建筑主要采用的墻體結(jié)構(gòu)和材料。具有優(yōu)良的密閉性、變形適應(yīng)性、隔聲性和耐火性。1.3高層建筑的發(fā)展高層建筑是現(xiàn)代文明的象征。自古以來(lái)，人類在建筑上有向高空發(fā)展的愿望和需要。公元前四世紀(jì)巴比倫王建造的巴貝爾塔高91.5m。我國(guó)古代建造的著名高層臺(tái)塔，是簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)，剛度很大，結(jié)構(gòu)體系合理。美國(guó)芝加哥被譽(yù)為“高層建筑的故鄉(xiāng)”。2 高層建筑的建筑設(shè)計(jì)2.1高層建筑的樓身形體設(shè)計(jì)高層建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)在經(jīng)濟(jì)合理的前提下，做到豐富多彩，常用的形體有幾何體形、臺(tái)階體形、傾斜面體形、雕塑體形等。1.幾何體形幾何體形是高層建筑乃至大量低、多層建筑中大量出現(xiàn)并運(yùn)用最廣的體形。用簡(jiǎn)單幾何形平面構(gòu)成主體；或者應(yīng)用

8、切割、疊加等手法將簡(jiǎn)單幾何形進(jìn)行變化，構(gòu)成新的平面，再延伸成為柱體是塑造高層建筑的樓身體形的常用方法之一。1 切割法：對(duì)簡(jiǎn)單幾何形平面進(jìn)行切割，再延伸成為柱體2 疊加法：相同或不相同的幾何形相互錯(cuò)位相疊，構(gòu)成新的平面形式，再延伸成為柱體。2.臺(tái)階體形沿高層建筑柱體由下至上作臺(tái)階狀收縮。在旅游建筑中較為廣泛應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：下大上小，能減小風(fēng)荷載；可滿足城市規(guī)劃臨街面與道路中心線間的限高規(guī)定（一般為2倍）；適應(yīng)功能變化要求；臺(tái)階體形的屋頂平臺(tái)有利于觀景；是創(chuàng)造高層建筑獨(dú)特性相的有效手段。3.傾斜面體形利用傾斜面造型也是高層建筑體形塑造的常用手段。具有動(dòng)感韻律，是建筑物外觀舒展、流暢而富有個(gè)性。有單面傾

9、斜、雙面傾斜、四面傾斜、下部?jī)A斜等構(gòu)成方式。有利于抗風(fēng)，但是實(shí)際和施工較為復(fù)雜。4.雕塑體形較為新穎奇特。可大致分為：利用曲面或斜面對(duì)體形進(jìn)行切割；由多個(gè)集合體縱橫交錯(cuò)地疊合構(gòu)成一個(gè)整體；通過(guò)體量的對(duì)比或高低錯(cuò)落來(lái) 組合形體；利用外立面對(duì)完整的體形左右序列的雕琢；一對(duì)某以對(duì)象隱喻的方式塑造體形。2.2高層建筑的立面設(shè)計(jì)高層建筑立面設(shè)計(jì)實(shí)際就是建筑藝術(shù)風(fēng)格的創(chuàng)造。1結(jié)構(gòu)藝術(shù)風(fēng)格的立面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)藝術(shù)包括效能、經(jīng)濟(jì)、雅致三個(gè)方面的基本概念。效能是指從分發(fā)揮結(jié)構(gòu)、材料的優(yōu)勢(shì)；經(jīng)濟(jì)使之相對(duì)較少的造價(jià)；雅致是指精美的結(jié)構(gòu)外形。對(duì)新型結(jié)構(gòu)方案的挖掘往往可以賦予建筑立面造型突出的個(gè)性特征。對(duì)各種巨型結(jié)構(gòu)造型潛力

10、的挖掘和利用也是構(gòu)成高層里面結(jié)構(gòu)藝術(shù)風(fēng)格的常用手段。結(jié)構(gòu)藝術(shù)風(fēng)格帶給建筑的個(gè)性化色彩使得這一立面設(shè)計(jì)手法在高層建筑中日益占據(jù)重要的地位。2.高技術(shù)派立面設(shè)計(jì)高技術(shù)派立面設(shè)計(jì)，著重強(qiáng)調(diào)精密建筑技術(shù)的藝術(shù)表現(xiàn)力，并對(duì)期價(jià)已人性化的藝術(shù)塑造。高技術(shù)派立面風(fēng)格的特點(diǎn)是：暴露系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備線管，以鮮明的平涂色塊加以區(qū)分，成為重要的裝飾手段；通過(guò)透明玻璃清楚的展示內(nèi)部交通系統(tǒng)；大面積使用透明玻璃、鋁合金、不銹鋼為外裝飾材料；建筑構(gòu)配件加工制作的高度精細(xì)。3.生態(tài)型立面設(shè)計(jì)生態(tài)型的建筑設(shè)計(jì)既注重利用天然條件，也應(yīng)用人工手段創(chuàng)造良好的富有生氣的環(huán)境，同時(shí)還要控制減少人工環(huán)境對(duì)自然資源的消耗。4.歷史文脈地方主

11、義立面設(shè)計(jì)主要從城市歷史文脈與環(huán)境特點(diǎn)角度考慮的。2.3高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)高層建筑塔樓空間有重疊的水平空間與垂直空間兩部分構(gòu)成。街區(qū)這種水平面和垂直體交匯處的任一單元段，即標(biāo)準(zhǔn)層。高層建筑的平面形式是以下三種類型或其變形。1.塔型平面在高層辦公建筑中應(yīng)用最為廣泛。按其平面形狀分為：正方形或矩型平面；三角形平面；圓形平面。2.板型平面相對(duì)塔型平面而言，是指標(biāo)準(zhǔn)層平面的縱軸向尺度比橫軸向進(jìn)神尺度大得多。高層辦公板式建筑常見(jiàn)的形式有：平板形平面；錯(cuò)接板型平面；弧板形平面。3.交叉形平面有這幾種類型：Y字形平面；十字形平面。2.4高層建筑的坡面設(shè)計(jì)高層建筑坡面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定建筑層高。層高尺寸是

12、由功能所需凈高和必要的吊頂內(nèi)部空間高度所決定的。1. 凈高確定需考慮的因素：平面尺寸與室內(nèi)空間感；自然采光及窗口大小要求；空調(diào)方式；排煙方式；照明方式；消防噴灑方式。2. 確定吊頂內(nèi)部空間高度需要考慮的因素：結(jié)構(gòu)梁板高度；設(shè)備管線高度。2.5高層建筑核心體設(shè)計(jì)1.核心體的組成部分核心體是高層建筑向高空發(fā)展的最基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件。有垂立交通與疏散系統(tǒng)；設(shè)備空間；服務(wù)空間。2核心體的位置有以下四種：中心核心體；單側(cè)核心體；雙側(cè)核心體；體外核心體。3 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1高層建筑的結(jié)構(gòu)藝術(shù)三要素：效能、經(jīng)濟(jì)和雅致。3.2高層建筑的結(jié)構(gòu)類型高層家住可采用的結(jié)構(gòu)類型有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼和鋼筋混凝土

13、相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)等。其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位。3.3高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)與多層建筑結(jié)構(gòu)有很大區(qū)別，側(cè)向力是影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、結(jié)構(gòu)變形級(jí)建筑物土建造假的主要因素。彎矩值和側(cè)向位移之常常成為決定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面尺寸的控制性因素。3.4高層建筑結(jié)構(gòu)體系高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)體系；剪力墻結(jié)構(gòu)體系；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系；簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)體系；其他結(jié)構(gòu)體系。3.5結(jié)構(gòu)布置原則1.結(jié)構(gòu)平面布置；2.結(jié)構(gòu)豎向布置；3.變形縫的設(shè)置。3.6高層建筑的基礎(chǔ)常用有三種基礎(chǔ)：1.樁基礎(chǔ)；2.箱形基礎(chǔ)；3.筏式基礎(chǔ)。3.7高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素1.水平作用是設(shè)計(jì)的主要

14、因素在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗側(cè)力的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，水平荷載是決定因素。2.側(cè)移成為控制目標(biāo)側(cè)移是高層建筑的要害問(wèn)題，之所以要控制結(jié)構(gòu)側(cè)移，其主要原因有：1 側(cè)移過(guò)大，使建筑物內(nèi)的人在心理上產(chǎn)生不適應(yīng)，控制結(jié)構(gòu)側(cè)移是保證建筑物正常使用的需要；2 側(cè)移過(guò)大，使建筑物內(nèi)的填充墻、建筑裝飾和電梯軌道等服務(wù)設(shè)施產(chǎn)生裂縫、變形，甚至損壞；3 側(cè)移過(guò)大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或損壞，進(jìn)而危及結(jié)構(gòu)正常使用和耐久性，實(shí)際上控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫就是限制結(jié)構(gòu)側(cè)移；4 地震對(duì)建筑物的破壞程度，主要取決于結(jié)構(gòu)側(cè)移大小，如果結(jié)構(gòu)變形能力不足以抵御地震輸入能量對(duì)結(jié)構(gòu)變形的要求，結(jié)構(gòu)則會(huì)發(fā)生倒塌。3.抗震設(shè)計(jì)要求更高4.軸向變形不容忽視5.

15、概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同等重要將注重概念設(shè)計(jì)作為高層建筑結(jié)構(gòu)的最高原則提出，其主要內(nèi)容為：1 應(yīng)特別重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性（包括平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性）。2 合理選擇結(jié)構(gòu)體系。3 采取必要的抗震措施提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。6.減輕高層建筑自重比多層建筑更重要7.結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和傾覆問(wèn)題4 高層建筑的公用設(shè)備系統(tǒng)4.1公用設(shè)備系統(tǒng)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系4.2高層建筑的垂直交通系統(tǒng)承擔(dān)正常時(shí)期交通疏導(dǎo)及緊急狀態(tài)下應(yīng)急疏散功能。4.3高層建筑的空調(diào)系統(tǒng)需考慮：1.空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)的問(wèn)題；2.空調(diào)設(shè)備對(duì)建筑立面的影響；3.外墻上風(fēng)口的位置；4.設(shè)備管道與建筑空間；5.自然風(fēng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的影響；6.空調(diào)系統(tǒng)大型設(shè)備（冷熱源）的

16、位置。4.4高層建筑的防火排煙系統(tǒng)與安全疏散防火設(shè)計(jì)的連個(gè)重要問(wèn)題：一是對(duì)水平疏散流線的組織；二是對(duì)水平與垂直運(yùn)動(dòng)交點(diǎn)即核心體內(nèi)的電梯、樓梯位置、數(shù)量、布置方式的重點(diǎn)處理。5 高層建筑施工新技術(shù)的應(yīng)用5.1高層建筑的施工特點(diǎn)1 工程量大，造價(jià)高。高層建筑平均造價(jià)較多層建筑增加60%左右；2 工期長(zhǎng)、季節(jié)性施工（雨期、冬期）不可避免。應(yīng)合理部署全年時(shí)間；3 高空作業(yè)突出、危險(xiǎn)性較大。注意安全問(wèn)題，避免事故；4 高層建筑多以鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)為主。5 防水、裝飾、設(shè)備要求較高。6 標(biāo)準(zhǔn)層施工占整個(gè)工程施工的主要部分。7 工程項(xiàng)目多、涉及單位多，管理復(fù)雜。5.2高層建筑主要施工新技術(shù)1.測(cè)量施工新儀器級(jí)注意事項(xiàng)。一定要十分精確。2.深基坑支護(hù)、降