探讨超高层建筑结构设计的技术要点

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1、探讨超高层建筑结构设计的技术要点1平蓝设计（集团）有限公司广丙南宁530011;2中国移动通信集团广丙有限公司广丙南宁530028摘要：在城镇化发展过程中，大量人口涌入城市，城市规模和城市人U数量激增，导致城市用地紧张。为了最大限度利用土地资源，城市开始大规模进行超高层建筑。但是超高层建筑的设计比普通建筑难度更大，为了保证建筑的施工质量，必须选择合适的设计方案。木文概述了超高层建筑的概念以及它的特点,并从超高层建筑平面设计、基础工程设计、电梯设计等几个方面探讨了超高层建筑结构的设计要点。关键词：超高层建筑；建筑结构；设计随着建筑行业的快速发展，建筑的功能和形式越来越复杂，建筑的结构更加多样化，

2、这对建筑的设计有了更高的要求。为了提高城市土地的利用率，如今各大城市大规模建设超高层建筑，但是超高层建筑设计往往比较复杂，面临很大的安全风险，因此在设计的时候要考虑到相关的因素，保证建筑的质量安全。一、超高层建筑的概念超高层建筑就是指具有一定层数和高度的多层建筑，国际上把高度超过100米，建筑层数在40层以上的建筑称为超高层建筑。但是每一个国家受到技术和条件的限制，对超高层建筑的层数和高度标准也不同。我国将建筑高度超过100米称为超高层建筑。由于超高层建筑的安全性差，因此比较少见。目前我国超高层建筑比较典型有：长沙天空城市高度为838米，深圳平安金融中心建筑高度为668米，上海中心建筑高度为6

3、32米，武汉绿地中心建筑高度为606米，天津117大厦596.5米，广州东塔530米，上海金茂大厦等。超高层建筑体型巨大，结构功能复杂，空间面积很大，容纳的住户比较多，但是需要耗费的资金也比较多。以中国最早建立的最高大楼上海金茂大厦为例，1994年动工，1997年8月28曰封顶，1999年3月才正式营业，每平方米的造价达到了20000人民币，每天光对建筑的运行管理费用就高达上百万元，所以超高层建筑的建设和维护需要耗费大量的资金。超高层建筑对施工技术要求很高，因此是科技的集中表现，也是一个地区和一个国家综合国力的体现。因此超高层建筑往往容易成为一个城市地标式的建筑。二、超高层建筑特点超高层建筑跟

4、高层、普通建筑不同，它的房屋高度比较高，因此在设计的吋候要考虑到这个特点，主要从以下几个方面：第一是超高层建筑的消防措施。超高层建筑一旦发生火灾吋，不利于居民的逃生，因此必须设置避难层，保证居民火灾发生时能够有效疏散开来。同时还要保证建筑机电设备的正常使用要求，因此还需要设置设备层。如今很多超高层一般兼具了两者的功能。第二超高层建筑一般是方形或者近似方形平面形状，这种形式在地震作用下容易发生扭转效应，建筑结构很容易受损。第三超高层建筑的地基承受的压力比较大，因此地基基础工程施工过程中，一般采用桩基。第四，高度在150米以上的超高层建筑，必须满足风力作用下房子的舒适度，并对房屋顶点的风速加以控制

5、。三、超高层建筑结构设计的要点（一）平面设计根据超高层建筑的地基承载力，冋样的地基或者桩基在不增加基础工程造价和处理的情况下，可以考虑多建层数，这样能提高土地的利用率。地震作用与建筑的重量成正比，减轻房屋自身的重量可以提高建筑的抗震能力。高层建筑一般负荷重，地基在地震的作用下会移动，导致重心结构不稳，会增加部分地基的承载力。因此在设计的时候，在满足地下车库和底层架空的前提下，要保持建筑平面对称均匀，这样能提高抗震能力。此外在建筑的周边、拐角等部位要进行合理的布置。建筑主体结构如果低于140米以下，抗震能力必须达到三级；建筑主体结构高于140米则要达到二级。对建筑结构薄弱的环节或者部分：如电梯周

6、围应该设置120mm的后楼板，并用钢筋提高楼板的硬度，墙肢长度与墙面的厚度应该按照8:1进行施工。（二）基础工程设计超高层建筑底层一般会设两层或者更多层的地下室，因此地基的埋置深度必须达到建筑结构的需求，如果建筑的基础工程基岩埋深比较浅，就不能设置多层地下室，如果为了满足用户的需求，一定要建设多层地下室，那么可以在建筑结构底层设置嵌岩锚杆。地基基础工程的设计主要是两方面：一个是天然地基,如果基底是砌筑在卵、砂石之上，基底一般采用等厚板筏形的地基基础；另一个就是桩基基础工程的设计。超高层建筑基底承力比较大，因此对单桩竖向承受力的要求比较高。为了提高单桩受力程度，往往采用人直径钻孔灌注桩或者人直径

7、人工挖孔扩底灌注桩。桩端持力层施工材料最好选择密实的鹅石或者砂石、微风化基岩，这种岩层结构比较严实，不容易发生变形或者沉降。（三）转换层设计超高层建筑大空间的房间必须保证足够的刚度，避免转换层竖向刚度变化过大。高层建筑的转换层还要满足抗震需求，转换层的结构侧向刚度不小于上一层建筑结构的侧向高度的70%,转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比值最好能接近1。加强落地墙的厚度，提高剪刀墙混凝土强度等