钢结构在高层和超高层建筑上的应用

浅谈超高层建筑钢结构加工与安装技术

浅谈超高层建筑钢结构加工与安装技术发表时间：2019-06-11T15:18:48.083Z 来源：《建筑模拟》2019年第14期作者：李小弟 [导读] 钢结构本身就以其刚度大等特点被应用在众多建筑工程中，尤其是现在的超高层建筑中应用的比较多。李小弟身份证号：4600041987****001X 摘要：钢结构本身就以其刚度大等特点被应用在众多建筑工程中，尤其是现在的超高层建筑中应用的比较多。超高层的钢结构安装技术有很大的难度，而且施工工艺也比较复杂，对施工技术有很大的要求，在施工的时候要综合考虑到建筑结构特点、施工单位技术水平以及施工现场各种施工环境，然后再制定科学的施工设计。由于施工难度大，所以在加工制造和安装的时候都要控制好施工技术，确保建筑的稳定性。本文分析了超高层建筑中钢结构在制造和安装技术上的相关问题。关键词：超高层建筑；钢结构；加工技术；安装技术引言：近年来，以钢结构为主要原料的建筑，凭借其在环境保护、节约能源、工业生产等方面明显优于砖混结构的优势，在房屋建筑中的利用率越来越高。如具有良好的抗震性和空间感、超快的施工速度、能源消耗量低、可重复利用以及较小的占地面积等特点。虽然是一种比较新兴的建筑体系，但是目前高层建筑钢结构的发展愈发成熟，有不断成为主流结构的总体趋势，同时也是以后超高层建筑的一个发展方向。 1、超高层建筑的定义及钢结构应用现状 1.1超高层建筑的定义通常情况下，超高层建筑是指高度在 100 米以上，层数在 40层以上的建筑。超高层建筑是现代科技的产物，将钢结构应用于超高层建筑中，有利于超高层建筑的标准整体结构强度要求的实现。 1.2超高层建筑钢结构应用现状在发达国家中，运用钢结构完成超高层建筑施工已经成为一种普遍现象。钢结构建筑在日本的建筑总量中占据了 50% 的比例。近年来，我国的钢结构产业的发展速度较快，2012 年，我国钢结构的总产量达到了 3000 万吨。但目前我国钢结构的加工技术和安装技术水平相对较低，人们对钢结构的认识较少。与发达国家相比，我国的超高层钢结构应用存在着较大的发展空间。但我国的钢材规格不齐全，使用率相对较低，超高层建筑中可以选择的钢的种类较少。在钢板加工等方面的技术相对较为薄弱，并且在某些方面存在着一些质量问题。为了将钢结构更好地运用到超高层建筑施工中，需要对以上问题进行解决。 2、超高层建筑钢结构的加工技术解析超高层建筑中要求要有比较高的钢结构加工技术。如在钢结构的内部，需要对结构件的表面粗糙程度、具体材质以及影响到材料的气密性的相关内容等进行严格的各种检测。而且超高层建筑有不同于一般建筑的特点，在建筑的结构件的加工、选材等众多方面要求更高且需要注意的事项更多。 2.1 构件加工制作的整体流程钢结构高层建筑工程有很大的工作量。钢结构构件有多种结构形式，主要表现为箱型构件、T 型构件和 H 型构件等。构件的焊接工序非常繁琐，同时要求也很严，体现在：焊接要有较大的变形、很多的熔透焊位置以及高质量的焊缝等。一般而言箱型构件由于其内隔板很少，在焊接过程中非常容易发生扭曲和变形。为了确保焊接的最终质量和变形程度、构件的尺寸精细合理以及避免层状性撕裂出现，有效的焊接工艺指标和措施尤为重要，这也是此类建筑工程加工技术中面临的难题。钢结构高层建筑工程中的许多主要构件大多是在工厂里面加工制作而成，基本的加工流程如下：做好技术上的准备→采购与复验材料→钢材的前期加工→对杆件进行加工→整体节点的组装→进行涂装→最终运输。 2.2 工程焊接焊接的方法选择应考虑整体工艺流程和钢柱的结构等，优先选用有先进配置的焊接方法和设备装置。如对于加劲板和内部的隔板的焊接，宜采用二氧化碳气体保焊法。需要注意的是，要保证保焊焊丝应符合国家的相关规定，且二氧化碳气体的纯度和含水量不能异于一定指标。 3、超高层建筑钢结构的安装技术 3.1预埋件的安装。施工本工程预埋件是由钢板、预埋螺栓和矩形短柱构成的一种长方形结构，总质量为10.8t，总长度为6.9m，最大埋件截面积为1200mm×1200mm×50mm。由于一些埋件的质量很大，需要使用塔吊来进行施工。在安装过程中需要做好以下几方面的控制。 3.2标准节框架的安装。超高层钢结构标准节框架的施工一定情况下代表着超高层钢结构框架施工的主动权，其安装方法通常分为节间综合安装法和按构件分类大流水安装法。前者节间综合安装法是选择一个区间作为标准区间，安装4根钢柱构成空间标准间，按照施工进程逐渐扩大框架，最终完成施工。 3.3特殊节框架的安装。特殊节框架指不用于标准节的框架，如底层大厅和屋顶花园层等等，由于超高层建筑中建筑和结构的特殊要求，施工技术方案也应有所不同。对于网架结构，由于内部结构跨度较大且多位于高层建筑或旁边，施工难度较大，一般采用“地面拼装，整体提升”“搭设平台，高空散装”的安装方法。 3.4钢柱的安装。管柱安装应在分析下层杯口偏离网络线的位置数据后，确定管柱的偏移和倾斜数据，据此数据进行安装。根据钢管柱截面高度变化形式及钢柱的分节长度，每3层浇筑一次，浇筑高度约为12.3m。混凝土采用立式高位抛落无振捣法，利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的。当浇捣至8.3m高度时，上端4m范围采用振捣器内部振捣振实。一次抛落的混凝土量最好在0.7m 3 左右，用料斗装填或设置浇筑漏斗，料斗的下口尺寸应比钢管内径小100～ 200mm，以便混凝土下落时，排出管内空气。现场利用1.2m 3 吊斗进行浇筑，并在拟浇筑混凝土的钢柱顶部布置高500m，边长lm的漏斗进行下料，漏斗下口边长为160～ 180mm，进入钢柱内的斗口高度约200mm。 3.5安装钢梁。由于本项目中需要安装的钢梁数量非常多，则需随钢柱一起进行安装。临近钢柱安装好以后，将钢梁和钢柱连接到一起

高层及超高层建筑技术的发展

高层及超高层建筑技术的发展发表时间：2017-11-20T10:48:27.520Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第17期作者：蔡丁一吴宏玉张敏[导读] 从国内外的发展来看，今后在人口密度大的亚洲地区，超高层建筑将会往1 000 m甚至更高的高度发展。宜宾职业技术学院摘要：介绍了国内外高层与超高层建筑的发展历史和技术发展情况。结合高层与超高层建筑领域的技术发展情况，阐述了其在该领域的技术研究方向，包括钢结构制作安装混凝土超高泵送、模架施工技术为主的现代施工技术等。关键词：高层建筑；施工技术；钢结构；混凝土目前世界上超过300m高度的高层建筑己达几十幢，国际上正在筹划的巨型建筑其高度均己超过5OOm。2010年竣工的迪拜塔高828 m，为目前世界第一高楼；最近，韩国、日本、科威特、沙特阿拉伯均有建造高度超过1 000 m摩天大楼的计划。从国内外的发展来看，今后在人口密度大的亚洲地区，超高层建筑将会往1 000 m甚至更高的高度发展。 1世界高层与超高层建筑的发展历史与技术发展情况 1. 1古代高层建筑历史纵观中外历史，应该看到高层建筑起源于宗教领域。例如，国外的教堂即是人们为了不断“接近”上帝而竞相修建的。法国12世纪建了高107 m的沙特尔教堂塔楼，建于1337年的德国乌尔姆教堂高161 m，成为当时世界第一高塔。而我国古代的高层建筑则起源于古塔，中国现存最高佛塔为北宋开元寺塔（建于公元1011年），塔刹尖部高85.6m0 1.2近代超高层建筑的发展历程从世界范围来看，近代高层、超高层建筑的发展可概括为3个阶段：第1阶段（1894-1935年）：高层建筑进入超高层建筑发展阶段，其代表为1894年美国纽约高106m的曼哈顿人寿保险大厦。此后，有12栋超高层建筑成为当时世界第一高峰，超高层建筑的高度纪录不断被刷新。1931年帝国大厦建成，以102层、381m的高度，超过法国巴黎埃菲尔铁塔而成为世界第一高楼。第2阶段（1950-1975年）：随着建筑技术的进步，建筑结构理论日趋成熟，特别是钢筋混凝土结构技术的应用取得突破性进展。1950年建成的纽约联合国秘书处大厦（39层，高166m）是现代主义超高层建筑的早期代表作。第3阶段（1980年至今）：超高层建筑发展呈现新特点，简单的几何形式使建筑设计走向了极端。后现代主义从历史的式样中寻找灵感，设计了新哥特式、新Are Deco等带有传统意味的超高层建筑，企图完全否定现代主义。不少具有民族和地方特色的超高层建筑在世界各地兴建，如上海金茂大厦、台北101大厦、吉隆坡石油大厦等。 1.3超高层建筑技术的发展情况建筑业的历史发展以建筑技术的不断进步为前提。建筑业对技术的大胆尝试和利用大都表现在材料技术、结构技术、设备技术等方而。 1）现代科学技术促进超高层建筑材料的发展超高层建筑对建筑钢材和混凝土的要求更高。对钢材性能的要求：高强度，低屈强比，窄屈服幅等的耐震性能；加工工艺上的可焊性，形状尺寸加工精度；耐久性，如高张力钢、低屈服点钢、热处理钢等。 2）现代科学技术促进超高层建筑结构体系的发展传统建筑主要采用砖石作为承重材料，但因其强度较低难以形成整体性，限制建筑进一步向高空发展。 3）现代科学技术促进超高层建筑设备设施的发展1871年芝加哥发生火灾，使人们认识到城市建筑防火的重要性。由于当时消防设施还比较落后，消防的合理高度在5层楼以下，因此消防设施的进步促进了高层建筑的发展。发展高层建筑需要解决的另一个技术难题是垂直运输。 2中国高层与超高层建筑的发展历史和技术发展情况 2. 1中国高层建筑的发展历程新中国成立后，我国高层建筑的发展主要分为3个阶段。起步阶段：新中国成立到20世纪60年代末期。这个阶段的建筑主要是在20层楼以下，建筑的结构主要是框架形式。兴盛阶段：20世纪70-80年代。1974年北京建成了20层、高87. 4m的北京饭店，1976年建成的广州白云宾馆33层，是国内首栋百米高层建筑。80年代，我国高层建筑发展进入兴盛时期，1980-1983年3年的时间就建成了自1949年以来30多年中所有高层建筑的总和。飞跃阶段：从20世纪90年代初开始，我国高层建筑进入飞跃发展的阶段。1990-1994年初期，每年建成的超过10层的建筑而积在1 000万mzm以上，占到了高层建筑的40 %。目前，中国己成为世界上建筑业最活跃与最繁荣的地区。在2011年之前封顶的全球十大高楼中，中国己经占据7席。摩天大楼在中国如雨后春笋般展现。目前中国正在建设的摩天大楼总数量己经超过200座，相当于美国现有同类摩天大楼的总和，中国己成为建造摩天大楼的“头号主力”。 2. 2中国高层建筑的技术发展现状由于我国对超高层技术的研究起步较晚，自改革开放以来我国超高层建筑的建设和技术研究才有了突破性的进展。目前全世界排名前10位超高层建筑中有7个在中国，这些超高层建筑在给城市增添亮点的同时，也极大地推动了我国超高层建筑设计和施工水平的提升。 2. 2. 1结构设计日益规范我国建筑结构设计理论和方法由经验定值系数确定安全度的设计方法，发展到用概率理论确定可靠度的设计方法，历时30多年。高层建筑结构的设计计算方法己由平而分析发展到空间分析，由静力计算发展到动力计算，由人工手算发展至计算机计算。目前用计算机计算分析高层建筑结构己经普及，全国己普遍采用三维空间程序分析结构内力，超过100 m的超高层建筑和特殊重要的建筑还要用动力分析方法计算内力。

浅谈我国高层建筑钢结构现状和发展

浅谈我国高层建筑钢结构现状和发展摘要：近些年，我国经济飞速发展，人们对生产和生活水平的有了的较高的要求。这就给钢结构带来了巨大的机遇和挑战。在我国钢结构起步比较晚，但是我国钢结构发展迅速。随着经济的发展，社会对钢结构提出的要求越来越高。关键词：钢结构优势钢结构现状发展 1高层建筑钢结构的优势钢材的种类比较多，其主要是含铁和碳，碳的含量影响着钢材的韧性。我国钢建筑起步晚，它的建造规模、数量与我国整体经济实力是不相称的。钢固有的高抗压、施工速度快、延展性好、污染小，可以称得上是绿色环保建筑。钢结构建筑主要材料从国内采购，价格相对从国外采购的少，质量也有保证，加上钢的施工速度快，质量也有保证，导致我国钢结构建筑发展异常迅速。 1.1抗压、抗震延展性好钢材的质量相对比较小，而韧性强面积大，所以能承担较大量的荷载，使其抗压能力比较强。由于采用了弯型钢构件做成的三角型屋架体系。构成了牢同的钢结构体系，发生地震时，房屋的地震作用可以减少一半，所以钢结构的建筑之所以有良好的抗震能力。在高烈度地震区，人们对房屋的抗震能力要求高，这种结构体系在那里得到充分的利用。另外，钢结构的延展性好，使部分构件易进入塑性，更能提高抗压抗震能力。 1.2施工速度较快钢结构在施工过程中由于其有着较大的空间，所以施工起来非常的方便。如建造柱子时，工人可同时安装柱、框架及柱子进行装修，这样既减少了工作时间，又提高了工作效率。 1.3较高的质量钢的构件一般是在工厂由专门的员工制造，加丁精度高，增加了制造钢的专业性。另外在工厂制造．减少了工地模板储运等作业时间及砂石堆放所需要的场地，这些都使得钢的质量得到很好的保证。 1.3使用中易改造而且污染小钢结构建筑在使用中易接高，扩大楼面时割，变动的灵活性大，在进行房屋部分微调时，也减少了工人的工作，使用过程中很容易改造。其次钢结构可以重复利用，减少了矿产资源的开发，节约了社会资源。钢结构施工时，无粉尘污染，噪音小等特点使得钢结构的建筑成为了绿色环保性建筑，它的使用得到国

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点随着我国城市化进程的发展，越来越多的人口聚集到城市，为了利用有限的空间解决人口容量，使城市压力得到缓解，逐渐增多了复杂高层与超高层建筑。在这一现象下，相关人员应重视结构设计，以保障建筑使用安全。标签：复杂高层；超高层；建筑结构；设计要点近年来城市土地资源非常稀缺，建筑工程逐步向着复杂高层和超高层方向发展，因此结构设计越来越难，作为设计人员必须和实际工程相结合，加强自身相关专业技术，加强分析和理解设计规范，从而更好的设计建筑结构，让客户认可并得到市场青睐。 1 与普通高层建筑结构设计的区别在结构设计过程中，复杂高层和超高层与普通高层有着很大的差别，在一般情况下普通高层建筑其高度不会超过200米，而相对来说复杂高层与超高层建筑其高度通常不会低于200米，更甚者其高度会达到上千米左右。除此之外，通常情况普通高层建筑都是钢筋混凝土结构，而复杂高层与超高层建筑则是钢结构和混合结构类型。另外在合计阶段中，复杂高层与超高层建筑结构需要对抗震情况、缝荷载能力、避免层次以及环境等因素进行综合性考虑。从这些情况中我们可以看出，在结构设计上复杂高层与超高层建筑有更大的难度[1]。 2 结构设计控制要素 2.1 地基基础。地基基础质量影响着复杂高层和超高层建筑其整体稳定性，在设计地基结构时，要各种地基形态和设计标准进行全面考虑，以实际情况进行出发，只有这样才可以设计出更好的方案。在对软地基进行施工时，应使用桩箱和桩筏基础，并对根据不同地质制定出相应的措施使地基强度得到强化。当深层岩基进入地下100米以下时，可使用连续墙将地基巩固，当采用年轻且浅的岩基时，可将混凝土桩基加进去增加其支撑强度，当地基很好时采取筏形基础[2]。 2.2 重力荷载。复杂高层和超高层建筑会随着高度的攀升，增加地面受力以及重力荷载，增加墙上轴压力和竖向构件压力，使复杂高层和超高层建筑困难性加大。另外，随着楼层高度的上升会加大高风效应，在风的影响下合力点就会越高，从而加大自然风效应。在建筑结构设计过程中，结构自重关系着建筑稳定性，而结构自重又和重心位置有关，重心位置会随着楼层的升高而升高，从而加大结构自重，其强度就会非常薄弱。 2.3 风振加速。建筑楼层的高低关系着风力的大小，在一般情况下楼层越高时风力越强，因此超高层建筑有着非常明显的风力作用。但人们能够感知到风的舒适度，当风振太强时人们就会有不适感，使居住品质得到下降。在这种情况下，在设计复杂高层和超高层建筑结构时，需要将这些问题考虑进去，一定要控制好

钢结构在高层建筑物中的应用

钢结构在高层建筑物中的应用【摘要】文中从钢结构高层建筑物的发展过程，介绍了钢结构高层建筑物设计特点，包括钢结构建筑的“柔性”特点、钢结构建筑物“轻”的特点、钢结构的“宽敞”特点和钢结构建筑的设计思想；并对钢结构设计过程进行了探讨，提出我国钢结构在高层建筑中要体现时代的特色，促进我国建筑领域的发展。【关键词】建筑设计；钢结构；设计特点；设计过程高层钢结构一般是指六层以上(或30m以上)的建筑物，它主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接、焊接而成的结构体系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架―混凝土核心筒结构形式。后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛。中国的上海金茂大厦在世界各大高层建筑物排名第四名。它是具有中国传统风格的超高层建筑，是上海迈向21世纪的标志性建筑之一，由美国SOM 设计事务所主设计。1998年8月建成。占地236万平方米，建筑面积28.95万平方米。高420.5米，共有88层。金茂大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，它既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。 1.钢结构高层建筑物的设计特点改革开放以来，高层建筑行业的发展最为时代标志，在城市建设的发展中独领风骚，这是源于钢结构的建筑具有很多独特之处。 1.1钢结构高层建筑的“柔性”特点由于钢结构于混凝土结构的基础理论的区别，钢结构的设计思想与混凝土的结构设计思想不同，钢结构的设计思想是“柔性”的，为了充分的体现设计理念和设计师的创意，钢结构允许有变形存在，而这一点变形在混凝土结构中是根本不行的。因此，在钢结构设计过程中一定要将钢与其他材料的性质加以区分。充分考虑到钢材料的延展性和弹塑性，利用钢结构的变形性能，使钢结构建筑独具特色。同时钢结构还具有热导率比较大的特性，也存在明显的热变形。这些钢材料的特殊性质，可能会引起钢建筑物的变形，因此，必须采用科学的手段加以控制，消除建筑结构内部产生应力，避免使建筑物局部或者整体造成危害。 1.2钢结构高层建筑具有“轻”的特点由于钢结构对荷载有敏感的反应。在采用钢结构建筑的设计中首先要选择强度高、质量轻的材料，尽可能的减轻建筑物整体的质量。严格控制钢结构建筑的荷重，这不仅仅是出于钢结构本身材料的性质才应该的考虑，同时建设成本的经济原因也是影响荷重的因素，与其他材料相比，同样是增加一个荷重，钢结构增加的费用是钢筋混凝土结构增加费用的15-20倍。钢结构建筑在装饰时往往选用玻璃幕墙、金属幕墙，除了美观的原因外，选择的原因还在于幕墙质量轻，与墙面相比，玻璃幕墙的质量只占砖墙的1/7，这可以极大控制钢结构建筑的荷重。 1.3钢结构高层建筑的“宽敞”特点高层建筑在选用材料强度对比上，金属的强度要比混凝土强度大很多，合金的强度更高。由于材料强度越高，可承载的外力就越大，显然，钢结构建筑承受同样荷载的构件截面要小很多。从节约投资成本的角度考虑，由于钢的价格比混凝土要高很多，同样的荷载用钢量少就会使建筑成本更经济。同样的建筑面积，柱距的大小与柱子数量成反比。柱距数值越大，柱子所用的数量就越少。从经济性的角度出发，框架结构中一般选用10-15米的柱距。另外，在梁柱节点的设计

浅谈超高层建筑的利与弊

浅谈超高层建筑的利与弊刘治伟（中国矿业大学安全工程学院江苏徐州 221000） [摘要]：在现今的主要城市中，超高层楼宇已经不是几个地标性建筑的专利了，随着经济的发展和建筑技术的进步，写字楼、酒店、商场、住宅等各种用途的超高层楼宇拔地而起，并且其内部结构也日趋复杂。毋庸置疑，我们正处于前所未有的超高层建筑急剧发展期，这种发展具有全球性规模，从莫斯科到中东、从上海到旧金山，越来越密的城市，越来越高的建筑不断涌现。高层建筑像一柄双刃剑，利弊共存，既有节约土地不可代替的价值．又有破坏人居环境的潜在威胁。高层建筑设汁中．建筑师应高瞻远瞩，牢固树立可持续发展意识，本文从节约土地、开拓再生绿化空间；建设立体交通网络，建筑交通一体化；节约能源和气候意识的回归，尊重社会人文环境，发扬特色建筑文化等方面，阐述了对可持续发展的高层建筑的认识。 [关键词]：超高层建筑未来发展利与弊 1.超高层建筑的诞生超高层建筑隶属于高层建筑范畴，追溯超高层建筑的起源不能不涉及高层建筑。高层建筑的出现是人类美好愿望、社会需求、科技进步和经济发展的完美结合。尽管高层建筑是现代文明的成果，但是人类追求更高、更远的美好愿望早已有之，追求更高是人类的天性和宗教情结使然。高大雄伟历来是权力、地位的象征。高大建筑也从来都是神圣的，人们一直希望通过高大的庙宇、教堂、高塔来架起通往天堂(神、上帝) 的桥梁。我国古代劳动人民在高层建筑建造方面表现出了高超的智慧：中国古塔，是我国古代的高层建筑，在工程技术上早就达到了很高的成就。我国大陆最高的塔，要数河北定县城开元寺塔。开元寺塔建于北宋咸平四年(1011年)，从底到塔刹尖部高度有85.6 m，是

国外钢结构建筑的发展历史

国内外钢结构建筑的发展历史一、国外钢结构建筑的发展历史最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。由于当时棉纺厂经常发生火灾，因而在厂房结构中采用了铁框架。100年后，美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼，法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔，金属建筑从此进入了第一个光辉时代。在那个时代，人们也建造金属结构的独户住宅，有些金属住宅，至今状态良好。在以后的半个多世纪里，钢筋混凝土结构兴起，金属在建筑领域里失去了它的名声和魅力，主要用于建造工厂、飞机库等。钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展，计算机也开始早期应用，金属建筑的各种结构体系日趋成熟。70年代法国蓬皮杜文化中心建成，高科技潮流开始出现；到80、90年代，雷诺汽车零件配送中心、香港汇丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、日本关西国际机场等则把钢结构推向了一个新的高度。与此同时，建筑师们在中小型项目中，也把钢结构技艺发挥得淋漓尽致，如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒. 瓦尔纳中学、美国ABC公司制造的住宅等。特别值得指出的是，西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念，预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成，从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化，这就大大降低了建筑成本（比传统结构型式低10 ~20%），缩短了施工周期，使钢结构的综合优势更加明显。

在新结构方面，许多国家都加大了研究力度，现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m 的超高层建筑的能力。大跨度开合空间钢结构亦有较大的进展，1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆，跨度205m，能容纳7万人，屋盖关合后可做全封闭有空气调节的体育场。1993年建成的日本福冈室内体育场，直径222m，是当代世界上最大的开合空间钢结构。膜结构的发展亦令人瞩目，1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”，平面尺寸为240m×193m，是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。由于科技之发展及钢材品质之进步，钢结构之重要性被先进国家所肯定，在欧洲、美洲、日本、台湾等地，厂房之兴建全部采用钢结构。而在一些先进城市，大楼、桥梁、大型公共工程，亦多采用钢结构建筑。最近10年，在美国，大约70% 的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。二、钢结构建筑的主要优点 1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6，而地震力=质量*地震加速度，故重量愈轻，地震力也减少。钢结构若以适当处理，对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。 2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作，使质量容易保证，便于标准化及推广使用。

高层、超高层建筑及结构体系

高层、超高层建筑的结构体系摘要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，并结合“科技研发中心”超高层全钢结构的制作与安装及钢结构主要构件的翻样、下料、制作等各个重要环节的质量控制和材料选用提供一些粗浅的意见。对于支撑体系，消能减震装置不在此文内介绍。关键词：超高层智能大楼节点域MST组合梁一、概况高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材

料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98。二、高层及超高层结构体系对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还采用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。

高层建筑结构与抗震模拟试卷

高层建筑结构与抗震模拟试卷一、填空题（每空1分，共20分） 1、高层建筑结构平面不规则分为、、几种类型。 2、高层建筑基础类型有、和。 3、框架结构近似手算方法包括、、。 4、高层建筑框架结构柱反弯点高度应考虑、、的影响。 5、隔震又称为“主动防震”，常用的隔震形式包括、、、。 6、对于钢筋混凝土框架和抗震墙之类的杆系构件，抗震设计的优化准则是四强四弱，包括：、、、。二、单项选择题（每题2分，共10分）１、高层建筑采用（）限制来保证结构满足舒适度要求。 A、层间位移 B、顶点最大位移 C、最大位移与层高比值 D、顶点最大加速度 2、高层建筑地震作用计算宜采用（）。 A、底部剪力法 B、振型分解反应谱法 C、弹性时程分析法 D、弹塑性时程分析法 3、当框架结构梁与柱线刚度之比超过（）时，反弯点计算假定满足工程设计精度要求。 A、2 B、3 C、4 D、5 4、联肢剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 5、框剪结构侧移曲线为（）。 A、弯曲型 B、剪切型 C、弯剪型 D、复合型三、多项选择题（将正确的答案的编号填入括弧中，完全选对才得分，否则不得分，每小题4分，共20分） 1、抗震设防结构布置原则（） A、合理设置沉降缝 B、合理选择结构体系 C、足够的变形能力 D、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（） A、端区-M max，+M max，V max B、端区M max及对应N，V C、中间+M max D、中间M max及对应N，V E、端区N max及对应M，V 3、双肢和多肢剪力墙内力和位移计算中假定（） A、连梁反弯点在跨中 B、各墙肢刚度接近 C、考虑D值修正 D、墙肢应考虑轴向变形影响 E、考虑反弯点修正 4、高层建筑结构整体抗震性能取决于（） A、构件的强度和变形能力 B、结构的刚度

超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策

论高层超高层钢结构工程安装施工的重点、难点及对策摘要：高层超高层钢结构工程的安装施工控制是一项艰巨而复杂的技术。对工程的质量和进度有很大的影响。本文从国内外高塔学习、实践（迪拜塔/700米；广州新电视塔/610米等等）进行了总结，对塔吊选择、布置及装拆、吊装、测量控制、焊接技术、安全施工等为高层超高层钢结构工程安装施工控制中的重点、难点及对策等进行了全面分析与总结。关键词：塔吊选择测量控制高塔 1.前言当今世界高层与超高层钢结构安装工程方兴未艾，大有“欲与天公试比高”之势。迪拜塔高700米；广州新电视塔高度为610米；台北101大楼高度509米；上海环球金融中心高度492米；上海东方明珠塔高度468米；马来西亚国家石油大厦（双峰塔）高度452 米；广州双子塔高度430米；上海金茂大厦高度421米；广州中信广场高度391米；深圳地王大厦高度384米；台湾高雄85大楼高度378米；东北地区大连双子塔最高263米；安徽国际金融中心242米；厦门洪文世界山庄188.51米。国内外高层与超高层钢结构工程的出现是人类美好愿望、社会需求、科技进步和经济发展的完美结合。我国现有高层建筑162000多栋，其中超过100米的超高层建筑就有1500余栋，多数为钢结构。如上海：超高层建筑达400多栋，建筑数量已经远远超过中国香港，成为全球高楼建筑数量第一的城市。又如广州：18层以上建筑有7000多座。重庆高层建筑达10754座。超高层建筑能有效解决城市空间问题，对于“寸土寸金”的上海来说，超高层建筑的建造是适合城市发展需要的。高层与超高层钢结构一般都具备结构新颖独特、技术要求高、工期紧、吊装、焊接与连接工程量大、施工难度大、危险性大、安全防护困难等特点。但是，在发展超高层建筑的过程中，要在经济效益与城市环境、当前需求与可持续发展之间找到平衡点。 2.塔吊的选择塔吊是高层超高层钢结构工程安装施工的核心设备，其选择与布置要根据钢结构体系的特点、外形尺寸、场地的布置、现场条件、安装施工队伍的技术力量及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证塔吊装拆的安全、方便、可靠。并且有专项装拆方案。塔吊有内爬塔和附着式自升外爬塔两种，按照塔吊使用安全、经济、方便、可靠的原则，建议优先选用内爬塔。因内爬塔有如下优点：（1）有效施工能力大。内爬式塔式起重机安装在建筑物内部（电梯井

【精品结构设计知识】高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系

我们只分享有价值的知识点，本文由李雪梅老师精心收编，大家可以下载学习！此行文字可以删除。【精品结构设计知识】高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系钢结构自重小，延性好，但耐火性差，易受外界腐蚀，密闭性差。混凝土结构自重大，刚度大，地震作用下震害比较明显，但抗压性、整体性比较好，不易受外界侵蚀，密闭性好从多个角度比较分析和比较了高层混凝土结构和高层钢结构的异同点，加以分析并提出了未来的展望。随着经济和科技的发展，世界各国莫不致力于高层建筑，甚至超高层建筑的发展。高层建筑之所以有如此大的生命力，是因为它能有效地利用空间，能在有限的土地面积内增加建筑面积，缓解用地紧张的问题，同时高层建筑的建筑高度的竞争也反映了国家的政治地位和经济实力。而先如今，我国的高层建筑结构采用的比较多的是钢筋混凝土结构和钢结构，并且高层钢结构发展仅处于起步发展阶段，高层钢筋混凝土结构发展较成熟。本文从多个角度对高层混凝土结构和高层钢结构进行比较分析，试图能为高层结构的发展大概地指出一个方向，并为之努力。 1.从定义方面进行比较。联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会1972年召开的国际高层建筑会议，将9层和9层以上的建筑定义为高层建筑。当然主体用的钢筋混凝土的是高层混凝土结构，目前钢筋混凝土结构广泛应用于各种建筑，而主体是刚结构的是高层钢结构，目前主要用于轻钢厂房，大跨建筑，高层建筑和嗦膜结构等。 2.从二者的优缺点进行比较。首先谈谈混凝土结构的优缺点。优点：（1）可模性好。（2）整体性好。（3）耐久性好。（4）耐火性好。（5）易于就地取材。钢筋混凝土结构具有下述主要缺点：（1）自重大。（2）抗裂性差。（3）性质脆。综上所述不难看出，钢筋混凝土结构的优点多于其缺点。

OOm以上超高层建筑与一般高层建筑区别

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我国《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）将住宅建筑层数划分为： 1 住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅； 2 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)； 3 建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。我查了有关资料, 1OOm以上超高层建筑与一般高层建筑区别主要为: 由于超高层住宅建筑结构的特殊性(如框—筒结构体系，分散核心筒设计)，会增加一定程度的公摊面积，建筑内部的梁柱将会不可避免的存在，户型难布置。超高建筑物一般每隔50米高度须设一个避难层，5人/㎡,在避难层中不能作设日常办公或生活场所，即其建筑空间仅用于救灾应急,所以可使用面积减少。有的可能要设计二层地下室，成本要比单层地下室增加一倍。标准层面积大于1000平方米，层顶要设置直升飞机停机坪。供电系统：双电源再加自备电源。进户门要甲级防火门。消防电梯一般在3台以上。住宅电梯要用高速电梯，电梯分层设计，如1到15层一台电梯,

如16到30层一台电梯,电梯垂直爬升的耗能及运转成本也大，超高层建筑的结构寿命一般在100年以上（一般高层结构寿命为50年），而其内部的许多设备系统寿命仅为十几年，维修、更换的难度很大，成本过高。对消防、防震、防风的指标要求很高，对例如外墙铝合金窗、玻璃等建筑材料的选择格外严格，同时由于高处的湿度、风力影响，对建筑结构构造方面也有特殊要求，由于这些特殊要求和设计，使整个建筑成本约增加1/4左右。相对高层住宅而言，超高层住宅设计复杂，对项目设计及管理水平要求严格，因此设计、工程顾问及监理费用会增加；超高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设,火灾探测器的布置标准较高,一般建筑的感烟探测器保护面积一般为60平方米，保护半径为5.8米，但对于超高层建筑，消防主管部门往往要求提高标准，例如要求保护面积为40～50平方米，保护半径从严掌握,超高层中凡超过5平方米的房间均应设探测器，即使卫生间也不例外。由于层数多，单体建筑面积大，因此人防面积也同比例增大，成本也增大。超高层住宅建筑后期维护费用较高，成本的增加势必使得开发物业销售价格上。

超高层钢结构建筑施工工艺控制要点分析

超高层钢结构建筑施工工艺控制要点分析摘要：经济的发展，带动了建筑行业的进步，随着施工技术的不断进步，超高层建筑也不断涌现，成为了目前建筑施工的主要模式。钢结构作为建筑施工中不可或缺的一部分，其在进行施工的时候，需要对于每环节进行科学的控制，以保证钢结构施工质量。本文主要是对于超高层建筑钢结构施工的施工工艺控制要点进行了简单的分析介绍。关键字：超高层；钢结构；建筑施工工艺；控制要点超高层建筑是当代科学技术发展的产物超高层建筑的存在，不仅仅代表一个国家的建筑施工水平，在一定程度上也可以展现出一个国家的经济发展水平，一些超高层建筑的存在已经成为一个城市亮丽的景观，展示着属于自己独一无二的特色。在超高层建筑的施工过程中，钢结构是不可或缺的一部分，所以在施工中，对于其施工要点进行科学的管控，就显得尤为重要。只有保证了钢结构施工的质量，才能确保整个超高层建筑施工的稳定性，为超高层施工提供坚实的保障。 1、超高层建筑钢结构施工主要特点超高层建筑的施工是一个长期的工作，在施工中需要许多技术的共同支持，其建设可以体现出施工企业的整体技术水平以及施工管理情况，具体的施工特点如下：（1）投资较大，工期较长。在超高层建筑的施工中，由于其规模较大，需要的钢架构材料有很多，所以在进行施工的时候，对于施工企业来说，材料投资以及人工设备投资较大资金压力极重，而且在施工的时候，由于其高度较高，越高施工越困难，是一个长期的战斗，给施工企业带来了很大的压力。（2）钢结构工程量大，构件多。在超高层的钢架构施工过程中，在施工中，钢材料数量多，而且种类复杂，但是在施工中，并没有足够的长度存放钢结构，所以也不能保证可以实现对于每一个结构的合理分类。（3）使用交叉施工模式，在钢结构的建筑施工中，主要采用了交叉模式的施工，有效地减小了施工难度，并且对于保证施工质量也有重要意义。（4）超高层建筑施工安装标准较高。在超高层的施工中，由于其危险系数较高，所以在进行施工的时候，对于其安装的要求标准相较于其他建筑施工更高，而且在材料的使用过程中，对于其焊接以及测量等施工工艺的施工都提出了较高的要求。（5）可以影响施工效果的因素过多。由于超高层建筑施工存在的变数较大，设计工艺环节较多，所以在施工中，一旦出现钢结构的变形、沉降等都会给施工效果带来不良的影响，天气环境因素以及混凝土浇筑施工等也会影响施工质量。（6）施工场地给施工平面布置带来了困难。超高层建筑的施工多是在繁华地段，其在进行施工的时候，会受到交通、场地的限制，不能保证施工可以提供较大的使用面积，所以在进行施工的时候，进行施工平面铺设较为困难。 2、超高层建筑钢结构施工控制要点分析 2.1施工前准备工作（1）技术准备工作。在施工之前需要对于施工场地进行合理的考察，将设计与实际施工进行合理的融合，以保证施工可以达到设计预期的效果。并且要在施工前对于整个施工的验收标准进行规范制定，在施工流程、施工安全等方面也要制定详细的计划。在进行施工前要对于施工工艺以及施工设备进行仔细的考核检查，避免问题的存在给后续的施工带来不必要的麻烦。（2）吊装准备目前国内超高层建筑钢结构施工在选用吊装施工机械主机时，几乎全部采用自升式塔式起重机，自升式塔式起重机可分为内爬式和外附式两种。特别要注意的事随着起重高度的增加，吊机的实际起重量会减小。（3）现场准备超高层建筑钢结构工程在施工安装前现场的准备工作有：钢构件（包括零部件、连接件等）的验收、测量仪器及丈量器具的准备、基础复测、构件运输、构件堆放、构件堆场以及安排设备工具材料和组织施工力量等。

超高层建筑10大技术难点及应对措施

超高层建筑10大技术难点及应对措施根据理论及经验分析，一般在40层(大约150米)左右，是超高层建筑设计的敏感高度（建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化），这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策，调整设计观念，应用适宜的建筑技术。超高层楼宇就像一条竖立起来的街道，存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题，越是向高处发展，安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多，对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。结构系统难点1 由于超高层建筑结构的特殊性，建筑内部的梁柱将会不可避免的存在，在结构设计中要考虑异形柱的使用，特别是在超高层住宅户型设计中，充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。 90年代以来，除上述结构体系得到广泛应用外，多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。进入90年代后，由于我国钢材产量的增加，钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。此外，型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高，从C30逐步向C60及更高的等级发展。预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。钢材的强度等级也不断提高。高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还采用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。建筑高度100m，柱网为8.4m，抗震设防烈度为6度，采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚度大，侧移小，且满足玻璃幕墙的外装饰要求。超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件（剪力墙或筒体）起到变形协调作用。一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土（简称钢承混凝土）楼板和屋盖，厚度一般不小于150mm。目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用。主要是对于板底呈波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐，就按平板计算，这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用，简称MST组合梁，只要计算正确，配筋合理，栓钉可靠，则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右，而且不需对钢梁进行稳定验算。垂直交通设计难点2 超高层建筑，核心筒的设计需平衡采光、节能、易于维护、减少公摊、不同业态核心筒上下统一等多方要求，是建筑设计的难点之一。高层建筑与其他建筑之间的最大区别，就在于它有一个垂直交通和管道设备集中在一起的、在结构体系中又起着重要作用的“核”。而这个“核”也恰恰在形态构成上举足轻重，决定着高层建筑的空间构成模式。随着高层建筑建设的发展、高度的增加和技术的进步，在高层建筑的设计过程中，逐渐演化出了中央核心筒式的“内核”空间构成模式。 1.内核式：中央核心筒布局在建筑处理上，为了争取尽量宽敞的使用空间，希望将电梯、楼梯、设备用房及卫生间、茶炉间等服务用房向平面的中央集中，使功能空间占据最佳的采光位置，力求视线良好、交通便捷。在

2020年超高层建筑10大技术难点及应对措施

作者：非成败作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 超高层建筑10大技术难点及应对措施根据理论及经验分析，一般在40层(大约150米)左右，是超高层建筑设计的敏感高度（建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化），这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策，调整设计观念，应用适宜的建筑技术。超高层楼宇就像一条竖立起来的街道，存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题，越是向高处发展，安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多，对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。结构系统难点1 由于超高层建筑结构的特殊性，建筑内部的梁柱将会不可避免的存在，在结构设计中要考虑异形柱的使用，特别是在超高层住宅户型设计中，充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。 90年代以来，除上述结构体系得到广泛应用外，多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。进入90年代后，由于我国钢材产量的增加，钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。此外，型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高，从C30逐步向C60及更高的等级发展。预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。钢材的强度等级也不断提高。高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还采用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。建筑高度100m，柱网为8.4m，抗震设防烈度为6度，采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚度大，侧移小，且满足玻璃幕墙的外装饰要求。超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件（剪力墙或筒体）起到变形协调作用。一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土（简称钢承混凝土）楼板和屋盖，厚度一般不小于150mm。目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用。主要是对于板底呈波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐，就按平板计算，这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。