高层建筑施工论文

高层建筑施工论文摘要：随着社会的快速发展，高层建筑已经成为一种重要趋势，在当代都市建设中发挥着非常重要的作用。各国对高层建筑的计算有着不同的规定，针对高层建筑，本文简要介绍了我国高层建筑的构造设计以及高层建筑产生和发展的历史，叙述了我国高层建筑发展的特点，指出了中国高层建筑的发展前景。核心词：高层建筑、发展、构造、展望高层建筑的出现是我国都市化发展必然需求，随着都市规模的不停扩大，都市功效越来越复杂，高层建筑在都市建设中的份额快速增加。高层建筑构造设计中，如何合理运用构造概念，精确理解规范，把控设计的核心节点，做到安全可靠、经济合理是建筑构造优化设计的手段和目的。一、高层建筑构造定义及优化设计房屋的高度是指建筑物室外地面到屋面或屋面板的高度，不涉及电梯房、水箱、框架等高度。在我国，高层建筑的边界规则并不完全统一。根据《高层建筑混凝土构造技术规范》，高层建筑是指10层以上、28m以上的钢筋混凝土民用建筑。根据《高层民用建筑设计》（GB），高层建筑是指10层以上的住宅建筑（涉及一楼有商业服务点的住宅）和24m以上的公共建筑。根据使用的构造材料，高层建筑可分为三种类型：钢构造、混凝土构造和钢-混凝土混合构造。钢构造含有强度高、重量轻、抗震性能好、施工速度快等优点。但由于国内钢材供应量大、造价高、施工精度高、防火性能差、舒适性差等因素，钢构造的广泛应用受到限制。混凝土构造含有可塑性强、钢材消耗量小、材料使用方便、施工简朴、造价低、维护成本低等优点。随着多个高效抗震墙组合构造的应用，混凝土和钢筋的强度等级不停提高，增进了混凝土构造在超高层建筑施工中的快速响应。混凝土构造的缺点是自重、延性差、施工速度慢、构件占地面积大、占地面积大。钢-混凝土组合构造是指由钢混凝土组合构件和钢筋混凝土构件构成的构造类型。由于钢-混凝土组合构件形式多样，可形成混合构造体系。该构造能有效发挥钢构件的作用。钢-混凝土组合构件和钢筋混凝土构件是它们各自的特点。与钢构造相比，混合构造含有下列优点：构造整体侧刚度明显提高，钢用量减少，成本低，耐火性能好。与混凝土构造相比，混合构造含有占地面积小、占地面积小、施工速度快等优点。1高层建筑构造设计高层和多层建筑在构造设计上不存在本质区别，因两者只有层数和高度上的区别，都需要承受对水平和竖向荷载，理论与计算办法基本相似。对于高层建筑来说，水平与竖向荷载非常大，需要使用更多的轻质高强材料来承当水平和竖向荷载，将建筑材料自重产生不利影响降到最低。因高层建筑楼层较高，如何进行抗侧力设计同时兼顾竖向承载力成为区别于多层建筑构造设计的重要特性。1.1水平荷载设计随着高度的增加，除轴力基本与高度呈正比外，弯矩、位移都呈指数增加，水平荷载与竖向荷载相比成为构造设计的主导因素。因此尽量采用轻质高强材料减小水平及竖向荷载，合理选用及布置抗侧力构件抵抗水平力作用，才干优化构造设计，既减少工程成本又确保安全。1.2抗震设计地震作用对于高层建筑构造的影响非常大，地震区烈度越高，建筑物楼层越高，地震力对构造的作用就越大。因此在构造优化设计中，地震区建筑构造的抗震设计，相对于其它荷载组合，是构造师的重要工作。非地震区可不考虑地震作用但应考虑其它水平荷载作用。1.3侧移指标侧移是高层建筑构造变形的重要方面。随着高度的不停增加，建筑构造的水平荷载逐步增大，产生的侧移变形越来越大。侧移限值是构造设计中的控制指标，要合理控制侧移符合有关规范规定。1.4轴向变形由于高层建筑层数较多故竖向荷载较大，使得竖向承重构件轴向压缩变形增加，会影响构造构件的剪力及侧移。例如多跨持续梁端支座弯矩增大，跨中弯矩及中间支座弯矩减小，剪力也会对应变化。轴向压缩变形引发的不利影响在构造优化设计时均应考虑。1.5构造延性设计同多层建筑相比，高层建筑的高宽比更大，刚度更小，在地震作用下侧向变形更明显，周期比、位移比、剪重比、刚重比均应符合有关规范规定，确保建筑物含有足够合理的刚度。刚度大则地震作用大，为了更加好地消耗地震力需要采用合理的抗震构造方法，使构造进入塑性变形阶段仍含有一定的变形能力，而不至坍毁。即确保构造优化设计时含有足够的延性。2高层建筑构造体系分类2.1按构造材料划分2.1.1钢筋混凝土构造钢筋混凝土构造是钢筋和混凝土的合体，融合了钢筋与混凝土各自的优势，材料充足、成本低廉，还含有较好的耐火性和耐久性，后期维护成本低，被广泛应用在现今高层建筑工中，用量最大。2.1.2钢构造体系钢构造的优势是强度高、抗震性能好、构件截面小、工厂化程度高、施工方便、建设周期短，合用于大跨度轻载的建筑物。但其劣势也比较明显，材料成本高，防锈、火性能较差，后期维护成本高。近几年随着我国高强钢产量的增加，钢构造在高层建筑中使用越来越多。2.1.3钢-钢筋混凝土混合构造钢-钢筋混凝土混合构造是将钢构件与钢筋混凝土构件组合起来使用，发挥各自优势。通过两者的互相作用，实现大跨度大空间的设计效果。钢-钢筋混凝土混合构造，需要构造构件大跨度小构件截面时采用钢构造，需要抗侧移承及承受竖向重载时，采用钢筋混凝土构造。普通状况下，该构造被应用在30~80层左右的高层建筑中。2.1.4钢-混凝土组合构造钢-混凝土组合构造重要有型钢混凝土构造和钢管混凝土构造两种。型钢混凝土构造是在混凝土中添加型钢劲性配筋；钢管混凝土构造则是在钢管内注入混凝土。钢-混凝土组合构造的优势为截面小承载能力强、抗裂性以及抗震性较好，在施工过程中不需要设立支撑或模板，节省了施工时间。与钢构造相比且含有良好的耐火性能。2.2按构造形式划分2.2.1框架构造框架构造是通过梁、柱构成的构造体系来承受竖向及水平荷载，框架构造布置灵活多样，能够较好的满足建筑功效规定。普通应用于多层或者高度在50m下列的高层建筑中。在设计时，宜布置均匀传力简朴明了。框架构造常规以主次梁将楼屋面竖向荷载传导给柱为主。框架柱与框梁连接处形成刚节点共同抵抗水平力。框架构造平面布置合用性强，但抗侧刚度较差，楼层较高时不适宜选用。2.2.2剪力墙构造剪力墙构造是将建筑承重墙作为竖向受荷和抗侧力构件的构造体系。剪力墙的间距设立普通为3~8m，因此普通状况下应用在空间规定较小的高层建筑中，如住宅，宾馆等。剪力墙构造的重要材料大多为钢筋混凝土，涉及现浇筑剪力墙、预制墙板剪力墙和两者混合剪力墙构造这三种形式。其中现浇筑剪力墙构造的整体性好、抗侧刚度强、竖向承载力大，抗震性能最优。2.2.3框架剪力墙构造框架剪力墙构造是框架和剪力墙发挥各自优势结合在一起而形成的构造，既平面布置灵活又抗侧力好，在高层公共建筑中应用较多。在水平荷载作用下框架是剪切变形，剪力墙是弯曲变形，框架和剪力墙共同发挥作用，来提高构造整体抗侧刚度，楼屋盖是两者协同工作的媒介，水平力通过楼屋盖在两者之间传递转移，故楼屋盖受力较大，往往会产生应力集中。特别是剪力墙设立不均匀且数量较少时应力集中非常明显。剪力墙应在两个主轴方向均匀设立，使构造的动力特性在两个方向靠近。剪力墙与框架承受地震倾覆力矩的比值应符合有关规范的规定。比值不同则选用的计算办法和采用的技术方法都不同。框架剪力墙构造中的剪力墙墙体应设有端柱或翼缘，端柱或翼缘纵筋及箍筋应加强；墙体总高与总长度之比宜控制在8~10，使其以弯曲变形为主。重力荷载代表值作用下的轴压比不适宜过大，应与框架柱轴压比匹配，减少竖向荷载作用下的二次应力影响。2.3高层建筑构造体系的新变化高层建筑构造体系的新变化具体可概括为下列几点：2.3.1轻型化高层建筑设计中，选用的材料逐步向着轻质、高强度方向发展，有效减少建筑物自重。2.3.2巨型化随着建筑高度的提高及建筑功效的日趋复杂化，对建筑超大空间的需求促使巨型化构造体系的出现。如巨型框架构造。2.3.3柱网尧开间扩大化在现今发展中，高层建筑的柱网和开间尺寸正在不停扩大。2.3.4转换层的设立近年来高层建筑较为重视功效的多样化，因此在构造选型中，会结合建筑功效规定选择适宜的构造体系以及柱网尺寸，再通过转换层强行将它们联系在一起，形成一栋完整的建筑。2.3.5加强层的设立加强层能够使外住参加到整体抗弯中来，使内筒与外柱更加好的协同工作，减小构造侧移，提高整体构造的抗弯刚度。在这些新变化的影响下，设计人员要强化概念设计，不停吸取新的设计理念，善于借鉴成熟经验应用于工程实践当中。新的构造体系缺少规范根据，在做构造选型时一定要充足实验，重复论证，提高设计的安全性。3高层建筑构造体系的选择高层建筑构造体系种类较为繁多，进行构造体系选择时必定要对比经济性、安全性。既能够提高承载力，造价还增加不多，构造体系的优化就显得尤为重要了。例如增加建筑物的宽度，增加宽度能够直接增大抗倾覆力臂，提高构造刚度，进而减少变形问题的产生。在其它条件不变的状况下，侧移将会按照宽度增加的三次方逐步减小。构造设计过程中，应细化到每个构件的承载力同时注确保构件之间的连接方式最合理，充足运用材料性能，提高整个构造体系的承载力。例如采用现浇楼屋盖来增加构造体系的整体性，使多个抗侧力构件共同工作成为一种整体。4构造构件的优化4.1混凝土梁超筋状况软件对混凝土梁计算显示超筋信息的状况分为四种：梁弯矩设计值不不大于梁的极限承载弯矩；一级抗震等级受压区高度与有效高度比值不不大于0.25，2~4级抗震等级，受压区高度与有效高度比值不不大于0.35；抗规规定，梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率不不大于2.5%。混凝土梁斜截面剪力设计值不不大于抗截面剪规定时。4.2剪力墙超筋状况（1）剪力墙暗柱超筋。普通状况下，软件设定剪力墙暗柱的最大配筋率不得超出4%左右。一旦暗柱配筋状况超出规定的原则范畴，则会出现超筋提示。（2）剪力墙水平筋超筋。阐明剪力墙的抗剪承载力局限性，需要对其进行截面调节。（3）连梁超筋。连梁超筋表明其抗剪承载力局限性，规范允许对连梁刚度折减，折减后的剪力墙连梁在都会出现塑性变形，即开裂。连梁设计过程中，应确保配筋满足弹性变形规定的承载力。4.3柱的轴压比计算柱的轴压比计算，需要对地震和非地震作用下的荷载组合分别考虑。软件在考虑地震作用影响时，采用地震作用组合下柱轴力设计值计算轴压比；转件在不考虑地震作用影响时，采用非地震作用组合下柱轴力设计值计算轴压比。4.4剪力墙轴压比计算剪力墙轴压比的计算应满足有关规范限值，确保剪力墙地震力作用下的延性。4.5构件截面优化设计通过初步计算得出构件截面尺寸后，还应对构件进行截面优化，在确保构件截面和形状合理性的基础上，减少材料浪费。另外，在优化设计中，还要对构造周期、位移、地震力等因素在截面减小后的变化状况予以分析，以此来确保截面优化设计的合理性，提高高层建筑构造的设计水平。二、高层建筑构造难点分析1结合现在高层建筑构造设计的重要性针对高层建筑构造设计来说，如何更加好的实现和完善高层建筑的设计阶段，为了完善其中的关联性，就要以完善设计的条件。普通来说，在高层建筑构造设计中，设计师需要根据建筑物的使用规定、拟建场地的地理特性以及施工技术来拟定建筑构造的设计要点。因此，高层建筑构造设计的实际过程含有有关性和基础性的特性。在掌握技术实施要点的时候，设计者必须结合工程的具体构造设计条件。同时，在高层建筑构造设计过程中，设计者还需要确保设计创新，结合高层建筑构造的建筑案，必须确保高层建筑构造设计的美学和可靠性的协调统一。2结合现在高层建筑构造设计的局限性来进行分析2.1坚持以基础设计为主2.1.1通过理论来进行分析和探究对高层建筑的整体构造设计来说，为了完善高层建筑的设计原则，就要按照国家的高层建筑为根据，规范设计理念，同时在此阶段还要以最佳的工作状态来实现确保，因此在此阶段需要坚持以安全性和稳定性来强化[1]。因此在进行高层建筑设计上，如何更加好的确保高层建筑的原则，在此阶段需要结合参考原则，完善高层建筑的基础的安全设计。作为建筑构造安全设计的重要参考原则，必须进行基础的安全设计。为此，设计者必须把高层建筑构造基础设计作为一种比较完善的系统计划，进行科学、经济、合理的基础设计，把握高层建筑构造基础设计的难点，通过多个方案的对比最后拟定对的的建筑构造基础设计方案。2.1.2案例分析例如，为了满足实际需要，建筑单位委托设计单位在拟建场地上进行建筑设计。首先，对拟建场地的地质勘察是一种必要的前提条件，只有在勘察清晰了拟建筑场地的地质信息，特别清晰了拟建场地的地下水位高度及其常年水位变化、岩层特性及其分布的深度和宽度，以及有无其它不良地质特性等信息，才干决定拟建建筑物方案的可行性，才干进行高层建筑的基础设计。另首先，对建筑方案的认真分析，收集拟建场地的地区特性和有丰富的工程经验的岩土工程师的合作，会大大的提高对拟建场地地质状况的对的认识，从而对地基基础设计中突出的难点设计作出对的的解决方法。总的来说，抓住这种基础的办法能够有效地避免在高层建筑构造地基基础设计中做出错误的判断，从而大大提高高层建筑构造的基础设计的合理性。2.2结合高层构造设计来完善稳定性2.2.1理论探究针对都市高层建筑构造设计的稳定性来说，需要控制好构造设计和整体的协调性，普通来说，高层构造设计的稳定性与高层建筑的施工体系也有一定的关系。因此，高层建筑的构造设计必须合理控制高层建筑的施工体系，确保高层建筑施工时的协调运输模式。普通来说，我们所说高层建筑构造的重要设计部分是构造重要受力构件的计算分析，属于高层建筑构造设计中稳定因素的重要部分。同时，高层建筑框架的辅助部分也是不能无视的部分，在此阶段结合高层建筑的承载力和控制力来实现平衡设计，确保高层建筑构造设计含有良好的抗震性和抗震能力。2.2.2案例分析例如，建筑构造设计师在进行高层建筑构造设计时，坚持以程序来完善设计的高层建筑进行构造计算分析，在满足有关规范的计算后，绘制出设计图纸。在此基础上，坚持以设计图普通会分为主体构造设计和附属构造设计。主体构造设计部分，重要是对高层建筑构造的主体受力部分进行计算分析，拟定合理的受力构件的大小和布置。例如，重要的剪力墙、柱子、梁等的布置方式和截面大小及配筋计算。辅助部分普通由幕墙构造、轻钢构造等构成。为了满足高层建筑的需求，就要坚持以高层建筑来控制稳定性和承载力，在此阶段上还要不停的掌握和理解其带来的确保。3如何更加好的实现高层建筑构造设计的具体办法3.1做好高层建筑构造不良地基解决设计从高层建筑构造设计的整体观点来看，在此基础上需要完善设计的需求，满足不良的解决，使得在整体的设计上确保重要的过程和内容。认真认识高层建筑基础设计中不良地基解决的重要规定和技术要点，形成更规范的控制，更精确地控制地质和基础。为了完善和提高地基的稳定性，就要确保在此的安全性能，坚持以高层建筑构造设计的方案来实现技术和工作及其组织[2]，同时还要严格实现高层建筑设计的原则，在此阶段需要强化及基本原则，把握好各项基础设计中最中心的参数和规则。同时在此基础上，还要确保设计的质量，对于高层建筑构造设计上来说，不停的强化基础设计和应用程序，全方面掌握了高层建筑的基本要点，形成了高层建筑基础的解决的多样化设计方案。以在安全可靠的基础上确保经济合理的原则，拟定了高层建筑不良地盘解决的最后设计方案。3.2做好高层建筑构造稳定性设计为了完善高层建筑的构造稳定性，就要坚持以科学的设计和计划。高层建筑的构造稳定性计算分析了高层建筑主体构造系统和局部系统的关系，提高了高层建筑的协调性和持续性，避免了高层建筑框架设计中的构造性失稳和承载力局限性。高层建筑构造在进入主体构造部分设计时，强调构造的稳定性和持续性，通过合理的概念设计和科学的计算，形成系统、科学的主体和其它构造的连接关系，提高高层建筑构造的稳定性。在高层建筑框架的附属部分设计中，需要分析和运用剪力墙、框架构造和梁柱构造的细节，设计和计算高层建筑构造的应力和有负荷条件的平衡和稳定。在优化和强化高层建筑构造的稳定性，结合不同的剪力墙和墙柱稳定位置和使用，使得各梁柱上的高度保持一致，在此阶段上，坚持以提高高层建筑的持续性和稳定性来完善，使得高层建筑构造的功效上稳定化。3.3做好高层建筑材料应用构造设计材料的应用和设计是高层建筑构造设计的核心。在材料的应用设计中，根据由基础工程、主体构造和有关层所连接的重要部位，拟定了钢筋和混凝土的受力范畴，在拟定部件和主题构造上，坚持以参数和类型来实现高层建筑构造的额设计和材料，考虑高层建筑构造的特性，从构造功效的角度来看材料应用设计的合理性，不停的走科学性和优化方案，使得在此操作上完善设计方案。在材料的应用和设计过程中，必须建立基础技术和参数系统，坚持以高层建筑材料和配送的工作，以完善优化和应用构造，使得在建筑材料商和施工上更加稳定。三、BIM在高层建筑设计中的应用超高层建筑含有体型大、功效多和构造形式复杂的特点，对设计精细化程度规定高，BIM技术在超高层建筑构造设计中的应用，使整个项目作业更加系统化，提高了数据解决效率及精确度，进而有效节省了智慧都市的建设成本。1BIM在超高层建筑构造设计中的重要性1.1增进建筑设计方式的创新随着计算机技术和智慧都市的发展，高层建筑构造设计从平面角度转型到空间角度。BIM技术的应用变化了设计者和建筑建造者的思想。设计超高层建筑时，不仅要考虑时间和空间因素，还应科学合理地调节计算机对建筑外部空间和内部空间的设计。BIM技术含有三维角度的数据逻辑性，能够有效协助设计公司对的表明设计内涵，通过模型的构建直接得到设计产品部分的可计算属性。BIM技术模型的直观体现能够提高工作人员的工作效率，减少审图人员的审图时间。1.2在思维模式上的转型建筑设计师结合BIM技术对设计构造进行创新，需要在二维设计和三维设计应用的基础上，转变建筑设计师和公司的思维。BIM技术强调建筑的回归性，能够有效提高建筑设计师对建筑模式的形态、空间和时间的探索可行性，以及多个信息数据数字化的实用性。1.3优化建筑设计的总体构造在工程建造过程中采用BIM技术，能够有效提高施工质量水平，并精确传输数字信息。在BIM技术应用过程中，工作人员能够根据BIM三维模型和成本维度等信息，实现动态实施监控，能够在任意时间获取工作信息，并且实现阶段之间的造价对比，进而实现精确管理。2BIM系统在超高层建筑构造设计中的应用2.1BIM模型与对应流程的建立建筑施工过程中，应制订科学合理的BIM工作流程，进而确保工作的顺利开展。普通状况下，将建筑设计和施工进行有效的配合，建立沟通平台，能够解决超高层建设管理中出现的问题。深化设计高层建筑建设中的构造和装饰，进一步优化工程综合图，在施工过程中，结合工程建设的设计图，将施工过程中各部分进行叠加和综合，从而实现三维的可视化。另外，在高层建筑建设过程中，应重视各专业的交叉问题。BIM检测系统在检测后会得出对应的检测报告，方便工作人员对有关问题进行针对性地分析与完善，避免在施工中出现失误造成返工。可见，BIM技术在很大程度上提高了建筑工程施工的进度，节省了成本的投入。2.2提高设计及建筑构件的合理性在高层建筑施工过程中，应结合BIM技术提高建筑工程质量，同时应用BIM技术，对建设设计进行模拟和原则鉴定，进行统一化管理，并解决在施工中碰到的问题。加强BIM技术在建筑构件方面的应用，精确衡量构件的尺寸和定位，完善建筑构造的整体框架，同时还应注意各专业的深化设计。2.3通过综合图实现可视化施工高层建筑现场施工时需要大量的信息资料和构造图。因此，BIM技术的模型建立非常重要。对各专业进行可视化，需要运用BIM技术建立三维模型，使实际施工状况与虚拟施工状况更贴合，从而提高建筑施工质量。在建筑施工阶段，工作人员在采购和安装施工项目的有关设备及建筑构件时应做好有关统计，确保信息的完整性和有效性，为正常施工提供参考根据。在选择施工方案时，可通过三维模型对施工方案进行完善和修改，尽量地确保施工质量和安全。另外，运用BIM模型的可视化可觉得高层建筑施工现场制订科学的管理制度，实现统一规划。2.4检查设计合理性，模拟施工进度超高层建筑重要通过BIM系统进行人工干预，要想含有良好的模拟特性，应综合人工的专业经验，在初步检查的过程中，优化施工图设计，及时发现设计图中存在的问题，进行有效解决并做好有关统计。后续施工时，应结合施工设计图，不能盲目施工，避免出现返工现象。普通来说，能够通过三维建筑模型将各项施工专业呈现出来，并导入Navisworks软件中，之后模拟各项工序的施工进度，确保各项施工进度的合理性和协调性。2.5提高建筑构造的设计质量在传统的构造设计工作中，设计人员重要采用CAD进行设计绘图，但这种方式不能给顾客提供精确且具体的信息。在建筑构造设计初始阶段使用BIM技术，能够展示建筑构造模式，使顾客精确地认识和理解建筑构造。多数建筑工程施工的构造设计工作都能够通过BIM技术完毕，BIM技术不仅能够呈现建筑动态构造，还能够更直观地显示建筑构造的各项参数，并为设计单位提供优先选择的方案。我国建筑工程重要采用钢构造，在钢构造建模过程中，工作人员应解决好构造的连接，并加强布置。钢构造涉及多个连接形式，重要涉及梁柱连接和梁梁连接等形式。在设计钢构造时，普通需要结合梁的实际高度，把各个连接件进行专项设计并将其参数化。在施工过程中，BIM技术能够起到参数共享的作用，从而有效控制螺旋的数量和间距，设计人员只需调节系统中的参数，就能够形成新的连接部件。设计人员需要绘制加强件和连接件的大样图，进而提高这2部分的设计质量，施工人员则需要参考对应的位置设计，并根据实际状况拟定加强件和连接件的位置，从而确保钢构造的设计质量。2.6合同管理工作的有关应用在建筑项目招标时采用BIM技术含有很大的优越性，在此过程中，应提取精确的工程量，并在施工时针对性地设计施工组织工程，进而精确地进行投标报价。在分包方的选择与合同管理中采用BIM技术，并将合同信息输入BIM中。在施工过程中出现变更时，有关人员应及时调节工程价款。四、从防火角度谈高层建筑设计----以广西南宁为例1超高层建筑火灾隐患特点1.1火势蔓延快超高层建筑中水平荷载大，起着控制作用。因此，筒体构造普通会成为抵抗水平荷载的最优选择。排气道、电缆井、楼梯间等竖向井道，容易由于防火分隔不当或设计不合理，超高层建筑作为开窗洞的筒体，形成“烟囱效应”，火灾灾情会短时间快速扩大，烟气在竖井内的垂直扩散速度继续急剧提高。1.2疏散困难高层建筑同时含有层数多，垂直距离高和人员集中的特点。这就造成了疏散含有相称的难度。由于普通电梯在发生火灾时自动停止使用，强制停在一楼，因此火灾时重要是通过楼梯来进行人员逃生和安全疏散。1.3扑救难度大超高层建筑的火灾时，扑救所需的水量较大，但是因楼层众多和水压问题，供水容易发生局限性。同时，由于该类建筑比之于普通建筑的热辐射更强、烟雾浓、火势向上蔓延的速度更快，消防救援人员难以控制火场；消防队伍救援和灭火设施高度有限，现在室内消防给水设施还是扑救超高层建筑火灾的重要设施[3]。南宁金湖广场某超高层建筑22楼发生火灾，就是重要采用安保人员使用室内配备的灭火器和消火栓水带灭火，配合消防救援人员动用78m云梯消防车的内外夹攻，成功消亡火灾。1.4火险隐患多超高层建筑分为民用建筑和公共建筑，普通功效多元化，如果是图书馆、写字楼、酒店等公共建筑，因功效特点或者装修需要，室内装修可燃物及可燃物品数量可观，不光造成火灾扩展速度加紧，同时燃烧产生的有毒有害物质也快速传输。2超高层建筑防火设计2.1总平面布置总平面布置是超高层建筑设计中的第一要素。合理的总平面布置，不仅有助于火灾扑救，并且对人员疏散及消防救援有极大协助。根据《建筑设计防火规范》(GB50016-)规定，建筑高度不不大于100m的民用建筑的楼板耐火极限不能低于2.00h。同时，还要合理拟定超高层建筑的防火间距、消防车道等重要因素。高层民用建筑与高层民用建筑之间的防火间距为13m，与裙房和其它民用建筑之间的防火间距根据耐火等级分别为9、11、14m。超高层民用建筑需要设立环形消防车道。如果现场条件不允许的状况下，需要沿超高层民用建筑的两个长边设立消防车道，如果超高层民用建筑的沿街长边超出150m或者总长度超出220m，需要在适中位置设立穿过建筑的消防车道。例如，龙光世纪项目位于南宁新城区，为一栋82层(400m)的超高层酒店办公大楼和一栋54层(180m)超高层公寓式办公大楼。该项目环形消防车道距离外墙5～10m，宽度为6m，其中1#塔楼消防登高面分段设计，位于西边与北边转角处，并设立消防登高操作场地，以利于大型消防车进行火灾扑救。南宁市消防支队根据结合实际状况，针对高层建筑消防扑救场地设计做出了具体规定，起到了较好的防控作用。2.2避难层设计根据《建筑设计防火规范》规定，建筑高度超出100m的公共建筑，应设避难层(间)。首个避难层高度距离灭火救援地面的高度不应超出50m，每两个避难层(间)之间的高度不应超出50m。避难层是火灾发生时建筑内人员临时避难的楼层。避难层要考虑建筑面积、使用功效、建筑内部人员数量、人流速度及火灾可能发生的情形，设立足够数量的避难层；防烟楼梯应设在避难层分隔、同层错位或者上下层断开的位置，使火灾逃生人员必须通过避难层才干上下；避难层的净面积按照每平方5人和大楼的日常人流量来计算；兼做设备层的避难层，设备和管道需要集中布置；避难层需设立消防电梯出口和消防电话。避难层分为全敞开式、半敞开式、封闭式3种类型。南宁地处温暖的南方，设立敞开式或半敞开式避难层，能够采用自然通风排烟，起到挡烟的作用。云星钱隆首府作为超高层住宅社区，在18层设立了半敞开式避难层，严格恪守消防规范，明确避难层用途，不挪作他用。同时，天花、地板、楼梯等都含有很强的耐火性能。2.3原则层防火疏散设计超高层原则层普通平面面积较大，部分区域可能采光及通风较差。原则层的平面组合模式多达18种以上，不管何种平面模式，原则层的防火分区尽量将每层划分为1个分区，但如果是一类超高层办公楼，每个防火分区不超出1000㎡。如设立自动灭火系统的防火分区，防火分区可扩大一倍，最佳不要超出㎡。南宁绿地中心的塔楼作为最高达199.5m的超高层写字楼，原则层构造采用方形，单层建筑面积达1990㎡，核心筒面积约465㎡，按照规范，防火分区配备消防电梯1部，均匀设立四部疏散电梯，并在走道中间设立防火卷帘，实现了办公空间的实用布置，同时又满足了防火分区及防火疏散规定。2.4屋顶停机坪设计按照规范，超高层建筑可在屋顶设立直升机停机坪，以满足消防救援需求。高度达100m以上，原则层建筑面积达成㎡以上的超高层公共建筑适宜设立直升机停机坪。火灾发生时，在特别危急，没有其它逃生途径的时候，在楼顶的人员能够通过直升机逃生到安全区域。具体规定有：(1)停机坪应远离生设备机房、电梯机房、水箱间、共用天线等突出物；(2)建筑通向停机坪的出口要达成2个以上，出口宽度要不不大于或等于0.9m；(3)在停机坪的适宜位置消火栓；(4)停机坪四周边设立航空障碍灯。本项目的屋顶停机坪采用钢桁架构造，顶板为直径为24m的航空铝合金甲板，屋顶设立两部疏散楼梯与停机坪连接。五、低碳理念下的高层建筑设计理念当代高层建筑主体构造多采用钢筋混凝土构造，消耗了大量的水泥，石子等自然资源，在钢筋混凝土拆除的过程中这些材料不可回收且难解决，也给环境造成不小的压力。低碳环保理念下的高层建筑构造设计是对建筑构造设计方案的经济性、实用性、环保性、舒适性进行分析的一种非常重要的环节，一定程度上影响了工程造价，减少了对周边环境的破坏，通过新技术、新产品、新工艺实现了节能减排，可有效增进经济的发展和社会的进步。1低碳环保理念的特性低碳环保理念是当今社会常提到的一种名词，含有鲜明的特点：①低碳环保理念以减少环境污染，减少对环境的破坏为目的；②低碳环保理念重视对技术的创新，通过新技术、新产品、新办法来实现节能减排；③低碳环保理念的应用，能够有效的增进社会的发展，经济的进步，为人类文明的发展起到重要作用。低碳环保理念在高层建筑构造设计中的应用也同样，具体体现在下列几个方面：(1)节省资源能源：以低碳环保理念为设计指导，对于新材料、新产品、新技术的应用会更加重视，如高层钢构造及装配整体式高层混凝土构造等，从而有效的减少资源能源的消耗，减少对环境污染的压力。(2)营造新的环境：在建筑构造施工的过程中，由于新材料、新技术、新工艺等的应用，性能优越，一定程度能够更有效率的开展工作，方便施工。如高层钢构造及装配整体式高层混凝土构造，大部分的施工作业在工厂进行，工地现场只是进行拼装作业，大大缩短了工程建设周期。(3)提高生活品质：低碳环保理念下的新型建筑构造设计产品，开发新型技术，如在室外铺装过程中运用水体循环和蒸发等原理，减少热岛效应，加强雨水应用，减少都市耗水量，有助于人们生活环境的进一步改善，从而使我们生活空间更加舒适。2低碳环保理念下的高层建筑构造设计注意事项。2.1选用适宜的材料高层建筑要想有好的构造，或者说，高层建筑的设计者要想设计出美观舒适安全的高层建筑，就必须要选用适宜的建筑材料。所谓的适宜，是指在低碳环保下，重视材料的强度和弹塑性。如果建筑材料强度和弹塑性达不到规定，这样高层建筑就起不到防震作用，也可能会瞬间倾塌。另首先优化外墙技术，外墙是维护构造的主体部分，其耗能较大，占整个建筑能耗的25%左右，高层钢筋混凝土框架构造及剪力墙构造，采用的均为质地较轻，保温隔热较好的材料，但是材料的性质影响了外墙的寿命，传统的外保温材料构造复杂，且抗震效果不好，因此在选择外墙材料时不仅要有保温效果，更要抗震性能强，构造性好的材料，能够承受住外部装置的荷载以及有震动的凿刨装修等。因此，在选用材料的时候一定要注意，确保材料的使用性能满足规定，并且要重视材料的低碳环保性能。2.2选择适宜的建筑形体建筑形体在高层建筑中也占据十分重要的位置，建筑形体越大耗能越多，应尽量选择体形系数较小的平面形状，由于它能够运用其小巧光滑的外形减少建筑物整体及局部的风压体型系数，构造体系的布置能够更加合理，更加节省。2.3选用适宜的构造体系在低碳理念下，选择适宜的构造体系如钢构造装配式体系和钢筋混凝土装配式体系等，随着经济和社会的发展钢构造体系已经被运用到多个大型的建筑构造体系中来，但钢构造在住宅中的应用极少，没有被广泛推广开，该构造体系重量较轻，含有较好的抗震性能，且能重复运用，在低碳环保理念下应被大量推广，还能够给整个高层建筑增添美感，更加符合大众的口味和审美。钢筋混凝土装配式体系，在节能减排的背景下近几年让大家有了新的认识，装配式构造体系含有抗震性能好，承重体系和非承重（围护体系）体系有较好的衔接，构造质量能够较好地控制，能够减少对环境的污染，施工速度较快等特点。2.4充足运用自然资源充足运用建筑空间自然通风原理，建筑构造设计最大程度的运用自然通风，这就规定构造体系设计能够配合好建筑本身尽量实现这个规定，同时做好优化建筑位置及朝向设计，充足运用自然资源，减少使用采暖设备和空调系统。因此，对于高层建筑构造设计者来说构造细节会决定着这个高层建筑的低碳性和可持续性以及舒适性。特别是低碳环保理念的应用，更应当重视细节，对于新技术、新产品、新工艺的应用，能够使我们的构造体系更加人性化。3低碳环保理念下的高层建筑设计原则及要点3.1高层建筑构造设计的经济性和合理性高层建筑设计出来的初衷就是为了进行土地资源的节省和空间资源的节省，让人民生活舒适的状况下还能做到节省能源。建筑构造设计是为建筑架起骨架，在建筑方案拟定的前提下，构造方案应在安全的前提下，采用合理的，经济的构造形式，并达成节能减排的效果。通过对设计方案的努力改正和检查，减少施工的耗费，主动配合施工工作，确保低碳环保理念能够在高层建筑构造设计中发挥应用的作用，通过经济、环保、科学的设计方案，使高层建筑构造设计更加合理。3.2合理运用概念设计对于构造工程设计师来说，高层建筑构造的概念设计贯穿着整个设计过程中，是整个构造分析和设计的灵魂，根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑构造的总体布置并拟定细部构造的过程。因此高层建筑构造的概念设计是要将整个高层建筑构造设计贯穿于整个建筑设计，建筑方案制订的过程中应当尽量选用规则的平面布置；在场地选择中应当有所避开对抗震不利的地方；建筑构造体系和材料的选择还应当综合考虑构造的承重性及延性，确保构造含有较好的抗震性能，并以概念判断计算成果的合理性并进行必要的调节。3.3做好高层建筑构造延性设计高层建筑构造的延性能够对抗震起到决定性作用。所谓的高层建筑的构造延性涉及材料延性，构件延性和构造延性，也就是高层建筑构造的材料，构件和构造的变形能力。如高层钢构造，钢材本身含有较好的塑性性能，且质量较轻，水平地震作用和竖向地震作用相比钢筋混凝土构造较小，且钢构造含有很强的韧性，在地震过程中能够吸取较多的地震能量，是一种较好地构造延性体系，即使在大震下也会使得高层建筑挺立不倒而危及人身安全，但是由于造价的因素至今没有在高层住宅上广为应用。现如今，人们对于高层建筑规定越来越高，致使诸多高层建筑设计师把高层建筑设计得越来越复杂，如果高层建筑构造的延性不好，就不能确保高层建筑构造的变形能力，造成高层建筑在地震过程中出现破坏和坍毁。3.4确保高层建筑构造轴向变形的合理性随着高层建筑高度的不停增加。在这种趋势下，由于建筑材料的多元化，高层建筑构造轴向变形问题就显得十分突出。因此在如今的超高层建筑中，竖向的荷载大幅度的增加，就会使得高层建筑构造中的中墙柱体在本身徐变发生的过程中随着荷载的不停增加而发生轴向变形，直接影响到高层建筑的稳定性，因此在构造设计和后期施工过程中，应采用有效的方法确保中墙柱的轴向变形控制在合理的范畴。六、平面不规则高层建筑设计规定分析若能加强平面不规则高层建筑构造设计分析，就可觉得后续的构造施工作业开展提供技术支持，实现对建筑构造的有效布置，丰富平面不规则高层建筑的设计形式。因此，需要根据与时俱进的发展规定，予以平面不规则高层建筑构造设计更多的关注，主动开展这方面的设计工作，并加强对设计方案的过程把控，逐步实现对建筑构造方面的科学设计。在此基础上，有助于优化平面不规则高层建筑构造的使用功效，增强构造设计效果。1影响平面不规则高层建筑构造设计效果的因素探讨为了实现对平面不规则高层建筑构造的有效设计，则需要理解设计效果方面的影响因素[4]。具体涉及：（1）设计理念的影响。基于平面不规则高层建筑的构造设计，若设计理念更新不及时，且对创新理念运用不充足，就会影响这类建筑构造设计效果，制约设计水平的提高；（2）设计方式的影响。在对平面不规则高层建筑构造进行设计时，若所需的设计方式缺少合用性，与这类建筑的实际状况不相符，将会对平面不规则高层建筑构造设计效果造成不同程度的影响；（3）设计人员综合素质、材料、环境因素等方面的影响。平面不规则高层建筑构造设计工作开展中，若设计人员的综合素质有待提高、材料选用不当、环境因素的影响考虑不充足，可能会减少这类建筑构造设计质量，并且设计效果方面缺少保障，会加大平面不规则高层建筑构造设计问题的发生率。2平面不规则高层建筑构造设计要点分析在对平面不规则高层建筑构造进行设计时，需要通过对构造功效特性、科学设计规定等方面考虑，明确这类高层建筑构造设计要点。具体涉及下列方面。2.1平面质量偏心影响解决方面的设计高层建筑荷载大、高度高，应用过程中会因平面质量偏心的影响而对构造稳定性产生潜在威胁，且这种影响的产生与高层建筑构造构件设计不够合理有着亲密联系。因此，在平面不规则高层建筑构造设计中，为了保持良好的构造状况，则需要重视平面质量偏心影响的解决，贯彻好对应的构造设计工作予以应对。具体体现为：（1）提高边榀构造布置形式及刚度，提高边榀的运用效率，控制好对应的设计工作进行过程，从而减少平面质量偏心对高层建筑构造稳定性和抗震性能的影响；（2）设计人员应通过对平面不规则高层建筑构造性能可靠性规定的考虑，重视构造构件的合理选用及布置，并且在专业理论知识、丰富实践经验等要素的支持下，完毕好这类高层建筑构造设计工作，实现对平面质量偏心影响的高效解决，为平面不规则高层建筑构造安全使用提供支持。2.2平面刚度偏心影响解决方面的设计建筑的平面刚度涉及平面内和平面外刚度两种，平面内刚度与荷载作用方向一致，平面外刚度与荷载作用方向垂直。实践中若平面不规则高层建筑应用中的构造与设计模型之间存在差别，且构件荷载不均匀等，就会引发平面刚度偏心问题，从而对高层建筑平面不规则构造产生一定的影响，需要贯彻好对应的解决工作予以应对。具体体现为：（1）通过对信息技术、专业理论知识的配合使用，不停优化平面不规则高层建筑构造设计方式，减少刚度偏心量，予以这类高层建筑构造性能优化对应的保障；（2）基于高层建筑平面刚度偏心影响解决方面的设计，也需要设计人员强化这类建筑平面不规则构造优化设计方面的意识，有效开展与之有关的设计工作，从而减少平面刚度偏心对平面不规则高层建筑构造的影响，逐步实现构造设计目的。2.3其它方面的设计要点（1）减少平面强度偏心影响方面的设计。平面不规则高层建筑构造设立过程中，若选用的混凝土、选用的钢筋以及钢构件等构件的实际强度与设计强度存在一定的差别，就会引发平面强度偏心问题，影响着平面不规则高层建筑构造性能。实践中为了减少这类影响，改善平面不规则高层建筑应用中的构造状况，则需要设计人员能够对构造构件强度有着充足认识，并对选用过程加以控制，有效应对高层建筑平面不规则构造形成中所需构件的实际强度与设计强度差别性问题，进而减少平面强度偏心所产生的影响，高效地完毕平面不规则高层建筑构造设计工作。（2）重视平面不规则高层建筑构造设计中抗扭性能的提高，并通过对凹凸位置楼板厚度与配筋率的有效控制，合理控制平面外圈框架梁及竖向构件的刚度，作到竖向构件的合理布置，满足这类高层建筑构造科学设计规定，促使最后得到的设计方案有着良好的应用价值。同时，为了减少高层建筑平面不规则构造单薄层应用问题发生率，就需要通过对剪力墙的合理布置、抗侧刚度的加强、基于中震不屈服分析的计算等方面综合考虑，提高构造单薄层方面的设计刚度及强度，避免在高层建筑实践中处在不安全的应用状态。（3）在完毕平面不规则高层建筑构造设计工作的过程中，也需要通过对削弱核心筒连梁、墙柱轴压比的控制、凹凸位置处设立斜向钢筋等方面的考虑，对这类高层建筑构造进行合理设计，促使设计方案的应用效果更加明显，保持平面不规则构造应用过程良好的功效特性。3提高平面不规则高层建筑构造设计水平的有关方法[5](1)在理解现在形势变化的基础上，为了提高平面不规则高层建筑构造设计水平，则需要将创新理念融入设计过程中，并且在综合素质良好的设计人员支持下，实现对高层建筑构造的合理设计。同时，应根据实际状况，选用质量可靠的材料，细化平面不规则高层建筑构造设计内容，从而为构造设计水平的提高打下基础。(2)加强信息技术使用，充足发挥在平面不规则高层建筑构造设计中的应用优势，提供丰富的信息资源，促使设计质量更加可靠，并提高这类构造设计中的信息化水平，有效应对高层建筑平面不规则构造设计问题，促使整体设计水平的逐步提高。（3）在专业培训活动的支持下，全方面提高平面不规则高层建筑构造设计人员的综合素质，发挥出他们的专业优势，予以这类高层建筑构造设计水平提高对应的支持。同时，需要重视抗震技术的合理选用，理解环境因素方面的影响，使得平面不规则高层建筑构造设计工作开展更具针对性，最后达成设计水平不停提高的目的。七、高层建筑的现状及发展1高层建筑构造特点及体系建筑构造必须承受水平和垂直载荷。低层建筑构造普通要抵抗竖向荷载，水平荷载（如风荷载）或效应（如地震效应）对低层建筑的影响较小。由于低层建筑产生的内力和位移相对较小，普通能够无视不计。因此，竖向荷载往往是低层建筑构造中设计的控制因素，材料消耗、成本和构造方案的拟定重要由竖向荷载控制。但在高层建筑构造中，水平荷载对构造的影响较大，横向位移已成为构造设计的重要控制目的之一。建筑高度造成完全不同的应力条件，水平荷载和垂直荷载共同作用，两者都是设计中需要考虑因素。高层建筑构件也会受到多个变形的影响。在普通状况下，普通只考虑构件弯曲变形的影响，由于构件轴向和剪切变形的影响比较小，能够无视不计。在高层建筑中，变形的因素是地基不均匀沉降，重要体现在墙体开裂。由于构造特性的限制，横向阻力系统的选择和构成是高层建筑构造设计的首要考虑和决策重点。高层建筑的选型在构造抗震概念设计中起着极其重要的作用，构造选择重要涉及下列内容：适宜的基础以及竖向和水平承重构造。影响高层建筑构造选择的重要因素是环境、功效规定、构造材料、施工水平和构造设计理论的发展。建筑位置的环境条件是选择基础构造、竖向和水平承重构造的基本根据。地震设防烈度的设防原则难以拟定的因素是地质条件的复杂性、地震运动的随机性和构造损伤规律的不拟定性，这样构造选型也就不容易。为理解决上述问题，提出三个设防水准和两阶段设计，并考虑到建筑的重要性。2高层建筑施工特点2.1工程量大，施工工期长高层建筑的工程量比普通建筑要大得多，在施工的过程中要耗费大量的人力和物力，还要考虑工程的安全保障问题，因此工程设计更加复杂，施工的工期也较长。2.2埋置深度大高层建筑的埋置深度有特殊的规定，按照国家有关规定，高层建筑的埋置深度要达成不不大于本身高度的1/15,桩基埋置深度普通要不不大于高层建筑本身高度的1/18。并且，高层建筑最少有一层地下室，这些是确保稳定性的基础。2.3高空作业多高层建筑需要较多的高空作业，需要施工人员进行难度较高，风险较大的物品运输，对施工提出了更高的安全规定。3我国高层建筑的产生与发展历程自古以来，人类就有越来越高的愿望和需求。从心理需求的角度来看，人工发明能够体现一种崇拜感，人们需要人工发明的物体来体现他们对人类的崇拜，超越普通的水平，例如对神和强大的统治者的崇拜。高人工发明能够象征权力，体现为金钱、权力和地位。从物质需要的角度来看，高度就是高度。从高处看，视野能够非常开阔和遥远，让人感觉神清气爽。从东汉到清末，中国建造了数以万计的木构造、砌体构造、石构造和木石构造的混合塔，现存约25000座。毫不夸张地说，中华民族有着建造高楼大厦的悠久历史。新中国成立后，我国高层建筑的发展重要分为三个阶段。第一阶段：从新中国成立到60年代末，这个阶段的建筑重要在20层下列，建筑构造重要以框架的形式。第二阶段：70~80年代，北京饭店于1974年在北京建成，20层，874m，1976年在广州建成33层的白云饭店。20世纪80年代，中国高层建筑开始蓬勃发展。从1980~1983年的三年中，全部的高层建筑都在1949年之后竣工。第三阶段：从20世纪90年代初开始，中国的高层建筑进入了发展的跳跃阶段。4高层建筑构造设计的局限性4.1高度设计不恰当就高层建筑构造的科学设计而言，高度设计是十分核心的内容，是直接影响高层建筑使用效果的核心，要进行有效高度设计，一定要联系本地的地质状况与有关的高层建筑使用规定展开重点研究，确保其高度科学合理。过高设计高层建筑高度可能会造成部分超高问题出现，从而干扰高层建筑的安全性与稳定性特点，而过低设计高层建筑高度，有可能造成高层建筑的使用效果减少。4.2负荷设计不合理在高层建筑构造设计过程中，应当重视一定的负荷设计，就高层建筑构造设计中的负荷设计来说，一定要确保高层建筑构造总体平衡性效果，确保其能够发挥相对抱负的应用价值效益，避免发生任何不拟定因素。在进行负荷设计的时候，比较常见的问题即考虑问题不够全方面，没有对具体的高层建筑负荷设计工作展开全方面的研究，特别针对不同部分的作用力，无法展开认真精确的核算，最后直接影响到负荷系统的总体稳定性效果。4.3材料设计不科学就高层建筑构造的具体设计而言，其有关的构造之类普通涉及框剪构造、框筒构造和筒中筒构造等，要充足发挥以上构造的功效就规定重视施工材料方面的严格把关，确保施工材料设计的科学性与可靠性，而现阶段的高层建筑构造设计中，在这类施工材料设计部分尚存的缺点问题仍旧相对较多，例如针对钢筋混凝土材料的选用不合理，就一定会影响到总体构造的运用效益，特别是针对配筋率以及有关的施工材料使用数量，这同样也是造成之后多个故障问题出现的重要因素。4.4抗震性能设计较弱就高层建筑的安全有效运用而言，抗震性能也是规定重点考虑的一种核心要点内容，这类抗震性能的设计也就规定在实际的高层建筑构造设计过程中进行严格管理，确保它能够在后续建筑物使用是含有抱负的稳定性效益。然而在现阶段实际的高层建筑构造设计过程中，抗震性能的设计较弱还是相对频繁的一类问题，设计者针对抗震等级的掌握不拟定，亦或是有关的抗震性能设计时发生明显的偏差问题，都将干扰并约束最后的使用稳定性效果，这些都规定引发充足的注意。5高层建筑构造设计局限性的完善对策5.1重视采用构造方案的科学性构造方案选用的科学与否直接影响高层建筑工程的建筑质量。合理科学的建筑构造设计能够成功实现建筑构造水平设计的效果目的。因此，在建筑构造设计的时候应当高度重视构造方案的选用。在选用构造方案的时候