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：*學 號： * 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高層建筑的特點及其對城市環(huán)境的影響- 2 -1.3高層建筑的發(fā)展- 3 -2 高層建筑的建筑設計- 3 -2.1高層建筑的樓身形體設計- 3 -2.2高層建筑的立面設計- 4 -2.3高層建筑的標準層設計- 4 -2.4高層建筑的坡面設計- 5 -2.5高層建筑核心體設計- 5 -3 高層建筑的結構設計- 5 -3.1高層建筑的結構藝術- 5 -3.2高層建筑的結構類型- 6 -3.3高層建筑結構受力特點-

2、 6 -3.4高層建筑結構體系- 6 -3.5結構布置原則- 6 -3.6高層建筑的基礎- 6 -3.7高層建筑結構設計的影響因素- 6 -4 高層建筑的公用設備系統(tǒng)- 7 -4.1公用設備系統(tǒng)與建筑設計的關系- 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的應用- 7 -5.1高層建筑的施工特點- 7 -5.2高層建筑主要施工新技術- 8 - 1 -高層建筑概論*系*班 * *摘要：隨著時間的發(fā)展，人類的增多，人均的地表面積越來越小，甚至有些地方已經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，由此便出現了高層建筑，和伴隨而來的一系列問題。關鍵詞：高層建筑 設計 結構 系統(tǒng)1 高層建筑的發(fā)展1.1高層建筑的分類1972年，聯合國教科文組織所屬的世界高層建筑委員會建議，將高層建筑按層數和高度分為四類：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，我國劃分高層建筑的標準也在做相應調整。在1983年以前，鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)定適用于八層及八層以上的高層民用建筑。1983年6月1日開始試行的國標高層民用建筑設計防火規(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24m的其他民用建筑。1987年10月1日開始試行的建設部標準民用建筑設計通則明確了民用建筑層數劃分：1 住宅建筑按層數劃分為：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24m者為高層（不包括高度超過24m單層主體建筑）。3 建筑高度超過100m時，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)計的起點。1.2高層建筑的特點及其對城市環(huán)境的影響高層建筑具有占地少，利于城市綠化，管線設施相對集中，節(jié)約市政工程投資，地下空間既是停車場又是城市防空避難所等優(yōu)點，也有比一般多層建筑材料用量大，設備投資高，

5、工程造價高，維護費用高等缺點。1.增加城市的現代化色彩，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、機構數量是普通建筑的幾倍甚至是幾十倍，城市的功能集中，管理機構齊全，信息量大，工作效率高。2.促進科學技術的發(fā)展高層建筑在建設和運營中，需要堅實的理論基礎，現代化的設備和施工方法，性能卓越的建筑材料，先進的管理系統(tǒng)等支持，所以高層建筑推動和促進相關的科技發(fā)展，特別是對建筑材料、施工方法等領域。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1m左右。5.對周圍街區(qū)風向

6、、風力的影響建筑物高大，風必須繞過建筑物，形成較強的氣流。稱之為“高層建筑風”。6.城市防災成為新的課題圖1-1高層建筑風形成示意圖高層建筑容納人數多，而交通容量有限，在發(fā)生災害時容易造成大量傷亡。7.通信電波的障礙建筑高大會影響電波的傳播，建筑物背后的一定區(qū)域電波不能到達。8.促進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、危險性高。為了減小難度人們將原材料加工建筑構件，在現場組裝。9.促進施工技術的創(chuàng)新半模板式樓板就是為了在澆筑樓板時取代哦模板而開發(fā)的一種預應力鋼筋混凝土樓板。事先了整體性，是建筑物的安全性提高，同時又不需要搭設模板。10.促進外墻結構形式和材料的

7、開發(fā)幕墻是高層建筑主要采用的墻體結構和材料。具有優(yōu)良的密閉性、變形適應性、隔聲性和耐火性。1.3高層建筑的發(fā)展高層建筑是現代文明的象征。自古以來，人類在建筑上有向高空發(fā)展的愿望和需要。公元前四世紀巴比倫王建造的巴貝爾塔高91.5m。我國古代建造的著名高層臺塔，是簡體結構，剛度很大，結構體系合理。美國芝加哥被譽為“高層建筑的故鄉(xiāng)”。2 高層建筑的建筑設計2.1高層建筑的樓身形體設計高層建筑的設計應在經濟合理的前提下，做到豐富多彩，常用的形體有幾何體形、臺階體形、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并運用最廣的體形。用簡單幾何形平面構成主體；或者應用

8、切割、疊加等手法將簡單幾何形進行變化，構成新的平面，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：對簡單幾何形平面進行切割，再延伸成為柱體2 疊加法：相同或不相同的幾何形相互錯位相疊，構成新的平面形式，再延伸成為柱體。2.臺階體形沿高層建筑柱體由下至上作臺階狀收縮。在旅游建筑中較為廣泛應用。優(yōu)點：下大上小，能減小風荷載；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）；適應功能變化要求；臺階體形的屋頂平臺有利于觀景；是創(chuàng)造高層建筑獨特性相的有效手段。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。具有動感韻律，是建筑物外觀舒展、流暢而富有個性。有單面傾

9、斜、雙面傾斜、四面傾斜、下部傾斜等構成方式。有利于抗風，但是實際和施工較為復雜。4.雕塑體形較為新穎奇特。可大致分為：利用曲面或斜面對體形進行切割；由多個集合體縱橫交錯地疊合構成一個整體；通過體量的對比或高低錯落來 組合形體；利用外立面對完整的體形左右序列的雕琢；一對某以對象隱喻的方式塑造體形。2.2高層建筑的立面設計高層建筑立面設計實際就是建筑藝術風格的創(chuàng)造。1結構藝術風格的立面設計結構藝術包括效能、經濟、雅致三個方面的基本概念。效能是指從分發(fā)揮結構、材料的優(yōu)勢；經濟使之相對較少的造價；雅致是指精美的結構外形。對新型結構方案的挖掘往往可以賦予建筑立面造型突出的個性特征。對各種巨型結構造型潛力

10、的挖掘和利用也是構成高層里面結構藝術風格的常用手段。結構藝術風格帶給建筑的個性化色彩使得這一立面設計手法在高層建筑中日益占據重要的地位。2.高技術派立面設計高技術派立面設計，著重強調精密建筑技術的藝術表現力，并對期價已人性化的藝術塑造。高技術派立面風格的特點是：暴露系統(tǒng)結構和設備線管，以鮮明的平涂色塊加以區(qū)分，成為重要的裝飾手段；通過透明玻璃清楚的展示內部交通系統(tǒng)；大面積使用透明玻璃、鋁合金、不銹鋼為外裝飾材料；建筑構配件加工制作的高度精細。3.生態(tài)型立面設計生態(tài)型的建筑設計既注重利用天然條件，也應用人工手段創(chuàng)造良好的富有生氣的環(huán)境，同時還要控制減少人工環(huán)境對自然資源的消耗。4.歷史文脈地方主

11、義立面設計主要從城市歷史文脈與環(huán)境特點角度考慮的。2.3高層建筑的標準層設計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成。街區(qū)這種水平面和垂直體交匯處的任一單元段，即標準層。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.板型平面相對塔型平面而言，是指標準層平面的縱軸向尺度比橫軸向進神尺度大得多。高層辦公板式建筑常見的形式有：平板形平面；錯接板型平面；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高層建筑的坡面設計高層建筑坡面設計的主要內容是確定建筑層高。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：平面尺寸與室內空間感；自然采光及窗口大小要求；空調方式；排煙方式；照明方式；消防噴灑方式。2. 確定吊頂內部空間高度需要考慮的因素：結構梁板高度；設備管線高度。2.5高層建筑核心體設計1.核心體的組成部分核心體是高層建筑向高空發(fā)展的最基本結構構件。有垂立交通與疏散系統(tǒng)；設備空間；服務空間。2核心體的位置有以下四種：中心核心體；單側核心體；雙側核心體；體外核心體。3 高層建筑的結構設計3.1高層建筑的結構藝術三要素：效能、經濟和雅致。3.2高層建筑的結構類型高層家住可采用的結構類型有鋼筋混凝土結構、鋼結構、鋼和鋼筋混凝土

13、相結合的組合結構、混合結構等。其中鋼筋混凝土結構占主導地位。3.3高層建筑結構受力特點高層建筑結構受力特點與多層建筑結構有很大區(qū)別，側向力是影響結構內力、結構變形級建筑物土建造假的主要因素。彎矩值和側向位移之常常成為決定結構方案、結構布置、構件截面尺寸的控制性因素。3.4高層建筑結構體系高層建筑中常用的結構體系有：框架結構體系；剪力墻結構體系；框架-剪力墻結構體系；簡體結構體系；其他結構體系。3.5結構布置原則1.結構平面布置；2.結構豎向布置；3.變形縫的設置。3.6高層建筑的基礎常用有三種基礎：1.樁基礎；2.箱形基礎；3.筏式基礎。3.7高層建筑結構設計的影響因素1.水平作用是設計的主要

14、因素在高層建筑結構設計中，抗側力的設計是關鍵，水平荷載是決定因素。2.側移成為控制目標側移是高層建筑的要害問題，之所以要控制結構側移，其主要原因有：1 側移過大，使建筑物內的人在心理上產生不適應，控制結構側移是保證建筑物正常使用的需要；2 側移過大，使建筑物內的填充墻、建筑裝飾和電梯軌道等服務設施產生裂縫、變形，甚至損壞；3 側移過大，將導致結構開裂或損壞，進而危及結構正常使用和耐久性，實際上控制結構構件裂縫就是限制結構側移；4 地震對建筑物的破壞程度，主要取決于結構側移大小，如果結構變形能力不足以抵御地震輸入能量對結構變形的要求，結構則會發(fā)生倒塌。3.抗震設計要求更高4.軸向變形不容忽視5.

15、概念設計與理論計算同等重要將注重概念設計作為高層建筑結構的最高原則提出，其主要內容為：1 應特別重視建筑結構的規(guī)則性（包括平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性）。2 合理選擇結構體系。3 采取必要的抗震措施提高結構構件的延性。6.減輕高層建筑自重比多層建筑更重要7.結構整體穩(wěn)定和傾覆問題4 高層建筑的公用設備系統(tǒng)4.1公用設備系統(tǒng)與建筑設計的關系4.2高層建筑的垂直交通系統(tǒng)承擔正常時期交通疏導及緊急狀態(tài)下應急疏散功能。4.3高層建筑的空調系統(tǒng)需考慮：1.空調系統(tǒng)分區(qū)的問題；2.空調設備對建筑立面的影響；3.外墻上風口的位置；4.設備管道與建筑空間；5.自然風對空調系統(tǒng)的影響；6.空調系統(tǒng)大型設備（冷熱源）的

16、位置。4.4高層建筑的防火排煙系統(tǒng)與安全疏散防火設計的連個重要問題：一是對水平疏散流線的組織；二是對水平與垂直運動交點即核心體內的電梯、樓梯位置、數量、布置方式的重點處理。5 高層建筑施工新技術的應用5.1高層建筑的施工特點1 工程量大，造價高。高層建筑平均造價較多層建筑增加60%左右；2 工期長、季節(jié)性施工（雨期、冬期）不可避免。應合理部署全年時間；3 高空作業(yè)突出、危險性較大。注意安全問題，避免事故；4 高層建筑多以鋼筋混凝土和鋼結構為主。5 防水、裝飾、設備要求較高。6 標準層施工占整個工程施工的主要部分。7 工程項目多、涉及單位多，管理復雜。5.2高層建筑主要施工新技術1.測量施工新儀器級注意事項。一定要十分精確。2.深基坑支護、降