高层设计范文10篇

时间:2023-05-23 15:30:46

高层设计

高层设计范文篇1

作为现代人,我们常常会遇到自己所熟悉的地方和环境不复存在的情景,这是一种文明丧失了其具有独特的识别性与集体的社会结构的现象。然而,现在一些建筑与设计师却采用低级的拼凑方法,妄图体现别的地域的特色,这是不现实的。普敦在对建筑的地域性做出分析时指出,有意识有良知的建筑应该强调场址对建筑的决定作用,反对那种刻意对别的地域建筑进行模仿的行为,要强调它的建筑因素,而不能只是单纯的外形服务。此外由于自然环境的优秀和民族气息的浓厚。高层酒店设计还应最大化的将当地居民的文化继承下来,但是对空间的放大还要经过精致调整,使使用者在居住过程中能够对当地的本土文化产生认同感。

例如,在空间组织上,东南亚有很多将传统的以自然为本的思想应用到高层酒店的设计中去。许多酒店的建筑以庭园来组织建筑,各个功能房间以百合花池,莲花池隔开,铺着木地板的连廊如桥一般将它们接起来。设计营造的景观是很奇妙的,在内穿行起来感觉很不错。还有,在巴厘岛,有很多酒店使用了巴厘亭,这种简陋的设施却并没有影响高层酒店的设计特色,相反却吸引了大批高层游客来此度假住宿。而今天,在酒店设计中,他们还将巴厘亭发展曾为按摩院,酒吧,书房等,适应高层人士的需求。

二、高层酒店设计中的功能布局原则浅析

高层酒店的设计中,功能布局一般要遵循以下原则:

首先,确定酒店的主题,并依据主题进行设计。同时还必须从满足宾客需要出发,方便客人的活动。从这角度讲,酒店的功能布局就要尽可能地分别考虑散客和团队客人不同的需求。例如在酒店的入口设计上,好的布局应该除酒店的主入口外,还设有团队会议客人独立出入口和行李出入口,还要包括VIP会员专用入口。还有,西餐厅布局时就可以进行团队客人和散客的分区,散客区以2人座和4人座为主;团队区以6人座、8人座为主。这种分区即使散客在就餐时不会受到团队客人的影响,又使团队客人就餐时集中在一起,方便其进行沟通和相互照应。从另一方面讲,对非住店客人的主要活动区域,最好布局在既方便从酒店内部出入又能够单独设置出口的位置,即有两个出入口,分别方便住店客人和非住店客人的活动,使非住店客人的活动路线与住店客人的活动路线分开,相互之间没有大的影响。

其次,对于高层酒店,有效提高员工效率对于高层酒店的运营有重要意义。从这个角度讲,设计师也应该设计提高员工效率的布局。这就要求员工和客人各行其道,互不交叉。例如,广州白天鹅宾馆将团体客人入店放在一层,散客放在二层,不论从哪一层进入酒店大堂,都非常顺畅。当客人进入大堂,马上映入眼帘的是前台,当客人在前台办完入住手续之后,顺路进入电梯厅,乘电梯到达所住楼层。而员工,从员工入口进入酒店,第一步打卡,第二步更衣,第三步从员工通道乘员工电梯进入各自的工作岗位,员工与客人各自行走,不会发生碰撞现象。当然,安全通道应该另外设立。酒店的库房一般都在地下,员工出入拿东西、送货要分成上、下道,不要人物混杂,否则既影响工作,又容易出事故。最后,对于高层酒店,有效提高管理者的效率对于高层酒店的运营有重要意义。因而,设计师也应该设计提高管理者效率的布局。也就是前台和后台这两大管理部分要加以区分。对后台管理部门应该尽量地不占用酒店的有效收益空间。比如,行政管理办公室、后勤部门应尽量与酒店客人活动的前部区域分开,或者安排在不同的区域,以免员工过多地通过酒店的公共区域而影响客人的正常活动,同时保证管理和服务工作的正常进行。

三、高层酒店设计的理念与理念把握

高层酒店设计是思维的过程,是理性设计与感性设计的高度统一,当然它的第一个切入点就是经济效益。从这个意义上讲,这一过程重点要考虑以下方面。首先是市场定位。通过与业主深入交流,了解投资方的意向,对酒店所在城市、地区以及相邻建筑、所处的自然生态环境进行考察与分析,给酒店一个准确的定位,是至关重要的。因为不同档次、不同市场定位的酒店,在设计上是不同的。如度假酒店、商务酒店、会议酒店、旅游酒店等,它们都有各自不同的专业化设计。高层酒店的定位更应该鲜明,主题要更明确,设计要更专业化。其次是功能划分。这也需要较理性的思考。高层酒店更需要这样。高层酒店的在设计之先,最好根据不同的市场定位。各种空间在整个酒店所占位置及面积、比例的不同,绘出一份流程示意图。设计师需要与业主(包括酒店管理方)进行研究与探讨,才能确定“酒店功能流程图”。之后就需要设计师对每个空间进行具体划分。

在高层酒店的设计中,进行创新设计,也是我们所追求的目标。在高层酒店的设计中更强调空间感。空间感是建筑体面的虚实围合给人的心理感受。最理想的状态应该是把酒店设计的建筑规划与室内空间融合为一体。这是理性与感性的完美结合。而目前我们所做的大部分设计都是在已有建筑构架之上进行的,因此我们提倡的所谓空间的互融性(室内与室外空间的融合、室内空间的融合),也只能是在有前提的情况下进行的。

对于高层酒店,一般都会出现大的共享空间。如何将室外的光、水、绿化引入室内,如何使建筑与室内空间的融合达到完美,如何打破原有的陈旧的空间利用模式,需要吸收以往的经验,但更需要创新。

四、结语

综上所述,高层酒店的设计是酒店专业设计中的一门新的科学,对其的研究仍需要大家的共同努力。

高层设计范文篇2

在建筑设计的过程中药遵循节能设计的相关理念。具体来说可以从下面几个方面进行考虑:一是,充分考虑高层建筑对于城市环境产生的影响作用,综合进行考虑对高层建筑的建设位置以及朝向进行规范,如果建筑的容积率太大,就很难满足内部空间的日照要求,同时还会增加相应的采暖等方面的费用,因此在进行高层建筑的设计过程中,要充分研究建筑位置朝向与节能减排的相关关系,使建筑的方位能够接受到适量的日照,可以增加相关的开窗面积,增加南向开窗,减少相应的北向以及东向开窗面积,这样能够使建筑获得更多的光照,同时能够有效减少建筑的热量损失,使内部能够保持一个较为舒适温暖的居住环境。第二方面可以对相应的围护结构进行优化,这样也能取得良好地节能效果。在寒冷地区,较为常见的围护结构的做法为:粘土空心砖与实心砖复合砌筑的墙体;采用粘土实心砖或空心砖岩棉进行夹心砌筑的复合墙体;采用页岩陶粒混凝土空心砌块进行砌筑的墙体等,良好地建筑材料能够起到良好地保温隔热效果。第三为一些影响建筑节能的相关因素。根据相关的数据显示,在高层建筑的耗能结构中,护墙体耗产生的能量消耗最大,能够占到总耗能比例为25%。这与结构的外露面积大事分不开的,而建筑的形体变化是增加围护结构面积的主要因素,对于高层建筑来说,体形系数越大,则会产生更多的耗能,因此在进行结构设计时,遵循的原则为,形体变化不宜过为复杂和多变,科学合理选择相应的建筑保温材料以及建筑结构形式。

2在进行高层建筑设计过程中需要的问题

2.1建筑防火的问题

高层建筑的总体布局要遵循畅通安全的相关原则,在进行楼道设计时,能够保证人员进行畅通流动,在紧急情况下,能够及时进行人员疏散,同时应在相应的采光设施以及照明系统位置设立显眼的疏散标志这样能够实现紧急情况下,人员快速进行安全撤离,有效避免踩踏事件的发生;对相应的防火分区进行合理设置,同时合理设置相应的消防器械以及疏散通道,这样在火灾发生时候,能够及时采取相应的灭火措施,同时有效进行人员的疏散。要保证在同一层楼体的任何一个位置,两个消防栓的水枪能够同时到达。在进行建筑室内室外消防系统设计时,要充分满足相应的消防用水的要求以及灭火水压,同时消防水池的容量也要满足相应的防火要求。

2.2建筑抗风的问题

要根据建筑物周围的气流状况以及受到外力作用下,建筑物的形体变化,结构不稳定或者产生疲劳性破坏,因而建筑围护结构成为高层建筑一个重要的安全隐患。风灾损坏的主要表现形式为,破坏建筑的结构,甚至导致倒塌现象,因此在进行建筑工程的抗风设计时,能够对工程安全产生重要的影响作用。

2.3建筑电气的设计

(1)消防电源与配电的设计。在进行高层建筑消防电源的设计过程中,需要满足:①相应的供电电源要来自于两个不同的发电厂,这样一旦出现问题或者发生突发事件,能够保证建筑的电源能够正常运行。②相应的供电电源要求来源于2个不同的区域的变电站。③搞成建筑其中一个电源要来自于相应的区域变电所,而另外的一个电源为自备的发电设备。

(2)建筑应急照明设计。当高层建筑发生火灾或者其他故障时,可能会对建筑的正常照明系统产生影响,进而启动相应的应急照明系统,这被称为事故照明,进行高层建筑应急照明的安装设计时要遵循人性化的相关原则,将应急照明设施设置在相应的疏散楼梯、消防控制室、消防电梯前室、消防水泵房、电源室、变配电室或者防排烟机房的墙面位置以及顶棚位置。

(3)电梯设计。在进行高层建筑的电梯在设计时要遵循的原则为,电梯位置设置合理,运行噪音较小,不影响居民的日常生活。同时还要根据居住结构的形式对电梯的最大载荷进行调整。这样能够充分保证居民方便进行出行。在遇到紧急情况时,电梯要能够提供安全便捷的疏散方式。为了能够充分确保电梯的安全正常运行。同时便于进行人员的施救以及火灾的抢救,要设计相应的排水设施。一般会在高层建筑设计过程中,将相应的消防泵房、变配电站以及柴油电机放置在地下室位置,这样如果地下室出现积水现象,就很难进行有效的灭火措施。因此应该在充分重视地下室排水的建设与设计,在进行电梯设计时通常要设计两套相应的供电系统,一套用于正常供电,另一套时供电系统则是用于紧急情况时候,进行自备发电,进而充分保证电梯安全运行。

(4)排烟设计。在众多的高层建筑火灾事故中,很多人由于烟气产生窒息以及中毒现象,在封闭性的楼梯间可以再楼梯入口的位置设置相应的置阳台或者凹廊。这样能够及时进行排烟,能有效减少相应的人员伤亡事故。同时在设计中,可以将消防电梯前室与楼梯前室进行合并使用,同时采用相应的常闭防火门。

(5)防雷击设计。在进行高层建筑防雷系统的设计过程中,要遵循“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的相关设计原则,积极做好相应的防雷设施的设计。在建筑的顶端以及其他容易受到雷击作用的部位,可以社会自设置相应的避雷针,避雷带以及避雷网,利用建筑结构中的主钢筋作相应的防雷引下线,同时在建筑物周围设置相应的避雷带;同时还要将建筑物内的金属设施以及突出屋面的金属部件进行接地处理,有效防止静电火花的产生。

3结束语

高层设计范文篇3

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。

高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。

高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

1、高层建筑设计中的外部尺度

1.1城市尺度

高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:上海市,黄浦江可谓是城市一条重要水系,原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成,又过于靠近黄浦江,其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设,使黄浦江的尺度感变小了,失去了原有的雄壮,而改变了老上海的历史与文化,从这一角度讲,东方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。例如:上海南京路两边的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶12,形成良好的购物环境。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。

在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这样使建筑更具有近人及亲人性。

1.5细部尺度

细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸——我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒。柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然“印下”的质感的优秀典范,这里的质感,也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。

2、高层建筑外部尺度设计的原则

2.1建筑与城市环境在尺度上的统一

注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。

2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

高层设计范文篇4

高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料,地球每年接收的能量有60亿亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重日照原理,合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。如,在北纬40度~45度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。

2、优化围护结构墙体设计

2.1外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。

2.2高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处:

(1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。

(2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。

(3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥。

(4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。

2.3国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。如:美国研制的TB型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块,两块组合成320厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料,墙体传热系数K=01209~1100W/m2k;芬兰研制的一种空心砌块,空隙之间填入聚胺脂保温材料,300厚,传热系数K=0.25~0.28W/m2k.某些欧美国家50%左右的建筑已多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。

3、建筑节能的其他因素

3.1高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,国外的一些高层建筑造成圆塔形,比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆型或椭圆形,我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。

高层设计范文篇5

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。

高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。

高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

1、高层建筑设计中的外部尺度

1.1城市尺度

高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:上海市,黄浦江可谓是城市一条重要水系,原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成,又过于靠近黄浦江,其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设,使黄浦江的尺度感变小了,失去了原有的雄壮,而改变了老上海的历史与文化,从这一角度讲,东方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。例如:上海南京路两边的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶12,形成良好的购物环境。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。

在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这样使建筑更具有近人及亲人性。

1.5细部尺度

细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸——我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒。柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然“印下”的质感的优秀典范,这里的质感,也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。

2、高层建筑外部尺度设计的原则

2.1建筑与城市环境在尺度上的统一

注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。

2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

高层设计范文篇6

关键词:高层建筑;转换层;结构设计;特点;应用

1引言

随着生活水平的提高,城市化建设步伐的加快,人们对于高层建筑的功能需求也悄然发生着改变,为了迎合市民的需求,建筑物功能区也发生了改变,不再是单一的、片面的、枯燥的。最为常见的建筑物结构形式是民用住宅,功能区的划分是由住宅与公共场所通过墙体、柱网来进行的,然后满足每个功能区的使用要求。在这一过程中就运用了转换层,因为只有转换层的存在才能完成这些结构变化,从而完成功能区的划分。其实在高层建筑混凝土结构设计中,为了保证建筑物的使用性能,需要把建筑物分为两种空间:①大空间;②小空间,这样的空间设置就导致了上半部分的楼层竖向构件无法接触到地面,这个时候就要有转换层的存在了。

2工程概况

某高层商业住宅楼,地下有两层,地面以上有28层,其中一、二、三层为大型商场,4~28层为住宅。地下室两层总高度为4.5m,商场有部分楼层高度为4.5m,住宅楼层与商场一样,不是所有楼层都是一个高度,部分住宅楼层高度为2.9m。整栋楼的结构体系除了电梯间、楼梯间可以一样之外,其他的都必须是不同的结构体系,其中电梯间和楼梯间采用的是剪力墙核心简结构。由此可以看出,由于结构体系的不同,那么转换层也就派上了用场,转换层的使用使得两种结构体系完美过渡,所以将转换层设置在三层定顶,恰好是商场和住宅楼层间的过渡。

3转换层结构特点

从高层建筑混凝土转换层结构发展过程来看,转换层结构的特点主要有以下三点的特征:①对于建筑物的荷载来说,为了保证建筑物的承受力,支承柱与大梁的连接处会有集中的应力,如果不及时解决,会大大降低抗震的效果,所以就必须采取措施改善结构构造的抗震性能。②来自于上部竖向受力构件的荷载几乎都由转换层的大梁承受,大大增加了大梁的内力,同样的,必须及时解决,在结构设计中合理的布置结构荷载,达到降低大梁内力的目的。③一般情况下,转换层空间的设置都是高且大的,目的是确保转换层的刚度,但是这样大梁的截面尺寸也会随之增大,也就产生了转换层的使用空间不够大的情况。

4转换层结构设计要点

4.1转换层结构设计原则

在建筑物中设置转换层的时候,有可能会发生结构抗震能力下降的情况,因为在设置的时候,转换层竖向刚度可能会突然发生改变。所以,为了避免这种情况的发生,在设计转换层结构的时候最好遵循以下几个原则:设置转换层的时候尽可能选用可以直接落地的竖向构件;当高层建筑竖向位置比较低的时候,要时刻谨记宜低不宜高的原则来设置转换层结构;在优化转换层图2刚度比计算公式结构的时候,要尽量保证有明确的优化路径,最好是被选择的转换层结构型式,这样才能确保结构分析的准确性与施工工程量的一致性;在转换的时候,要以建筑物经济和安全为大前提,转化刚度不可以太大,要秉持宜小不宜大的原则。(1)在转换层结构设计的时候,很有可能出现因为竖向刚度突然发生变化而形成薄弱层的情况,因此要在设计的时候充分考虑到上、下两层的刚度,将上、下层的刚度比尽量控制在1~2的范围内,这样不仅能有效避免薄弱曾的形成,还保证了上层柱子的抗侧性能,也使整体结构的受力比较均匀。上、下层刚度比的计算公式为:其中Gi+1表示的是第i+1层混凝土剪变模量,Gi表示的是第i层混凝土剪变模量;Ai+1表示第i+1层折算抗剪截面面积,Ai则表示第i层折算抗剪截面面积;hi+1表示的是第i+1层的层高,hi同上,第i层的层高;而A=Aw+0.12Ac。(2)在转换层结构设计的过程中,需要特别注意的是转换层的刚度一定要满足规定的数值要求,从一般规定来看,转换层的梁的高度是大于梁跨度的1/6,目的是使结构内力能准确的作用于转换层下部。另外,由于转换层结构构件中梁、柱的受力性能比较好,所以需要合理分配结构构件,为建筑结构转换提供便利。

4.2结构选型

针对本工程如果从转换层的材料去考虑的话,分为三种:①厚板转换层;②箱形转换层;③梁式转换层。而厚板转换层无论是从施工难度还是在成本上都处于劣势,因为如果混凝土和板材的用量较多的话,无疑增加了施工难度,同时过多使用材料也增加了成本投入。从结构受力上来看,厚板转换层结构受力比较复杂,计算难度大,计算过程也随之复杂,在无形中增加了工作量。相对的,如果采用箱形转换层的话,也是有优点有缺点。从结构上来说,结构具有比较好的整体性,对竖向构件的传力也做到了保证,但是在结构设计上就会出现问题,因为箱形转换层这种结构本身的内力分析就比较复杂,再者,目前这方面的技术也不是太成熟,所以在设计和施工上都有较大难度。梁式转换层相较于前两种转换层不仅设计和施工难度较小,竖向构件传力路径也很清晰,最重要的是既合理又经济。

4.3结构概念设计

在对整体结构概念进行设计的时候,需要注意以下三点:①加强底部框支层的刚度。依据前文提到的设计原则,应该在对抗震性能进行设计的时候把转换层上下结构侧向刚度比控制在2以内。而且在设计的时候还要考虑到核心筒的位置,一般情况下核心筒位置北面的刚度都比较大,所以为了使刚心和质心重合,需要在核心筒底部靠南的位置设立短肢剪力墙,达到提高底部刚度,控制刚度比值的目的。②加强转换层楼板的刚度,增强水平荷载传递的可靠性。为了增加结构的整体性,楼板设计厚度为180mm,并且采用双层双向配筋的方式,将配筋率控制在0.25%。③为了大幅度降低转换梁的梁高和弯矩,可以在框支柱上设置短肢剪力墙。

4.4构造措施

构造措施的出现是为了满足抗震设防的需求,措施分为三种:①针对框支梁的上部墙体开门洞附近剪力较大的情况,解决办法是加密配箍,如果洞口靠近梁端的话,就要采取梁端加腋的方法来提高结构的抗剪承载力。②针对二次转换梁而采取的措施,由于转换结构的竖向集中荷载导致结构受力变得愈加复杂,所以采取与第二种一样的方式,在梁端加腋,目的却是提高抗剪的安全性。③在结构构造设计的时候采取的,在梁内配置交叉斜筋,保证框支剪力墙洞口上部梁不出现强剪弱弯的情况,同时还确保了梁内塑性绞的出现。

5结束语

对于转换层结构设计提出以下几点建议,仅供参考。①在设计梁式转换层结构的时候,要深刻理解结构设计的理念并准确运用这些理念来解决设计结构上的一些难题,随后还要采用盐酸的方式对设计结果进行检验,确保结构设计的质量。另外,还要注意提高建筑物的防震性能,明确结构平面和竖向构件的布置,从而确保建筑物的安全性。②在对建筑物结构进行分析的时候,首先必须得掌握概念设计的思路,然后选择较为适用的平面有限元程序来对梁式转换层结构进行分析。③在设计转换层的时候,应尽量避免二次转换,因为一旦转换过多,截面分布较为复杂的次梁梁端很容易出现裂缝,从而导致建筑安全性能降低。

作者:刘文君 单位:重庆市设计院

参考文献

[1]曾坤.某高层建筑混凝土转换层结构设计实例应用探讨[J].住宅与房地产,2015(19):162~163.

[2]林智雄.高层建筑混凝土梁式转换层结构设计探讨[J].科技与企业,2012(10):190.

高层设计范文篇7

关键词:转换层;结构设计;高层建筑

在当前城市的建筑中层建筑的建设越来越广泛,其功能性极强,多功能的建筑在设计时,需要对其内部结构进行合理布局。高层建筑在结构方面,为了满足特定的建筑功能,通常会设计结构转换层因此在高层建筑的结构设计中,设计人员必须对结构转换层设计进行分析,以保证建筑的质量和使用安全[1-2]。

1转换层设计及作用分析

转换层设计要基于建筑内部结构进行对应功能的调节,依据不同楼层所在位置对转换层的性能、功能作出要求,使其能承上启下,实现结构的功能转换,通过对设施、空间等要素的搭配结构需求,结合高层建筑中的结构承载进行商业、住宅等多种类型的需求。

2高层建筑转换层结构形式

高层建筑转换层结构形式较多,常见的转换层结构形式主要有梁式转换层、箱式转换层、板式转换层、桁架转换层、斜柱转换层和巨型框架转换层,以下笔者就上述转换层进行简要阐述:2.1梁式转换层。梁式转化层是高层建筑中最为常用的转换层结构,其载荷力传导直接,同时其结构设计和分析简便,成本造价较低。梁式转化层结构采用转换梁作为承载结构,分为托墙和托柱两种方式,其施工材料可以采用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构。在实际工程中,转换梁的跨度要综合考虑上层墙体的层数,其常用的跨度为6~12m,转换梁结构设计选择与受力性能以及形式有直接关系,托柱式转换梁界面的设计可以按照普通截面的配筋计算方式,如果上部的承载部分为上部斜杆框架,应采用偏心受拉构件界面设计,而对于托墙式的截面设计,要计算其纵向钢筋的分布状况,对开门较多的墙体,也可以采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法。2.2箱式转换层。箱式转换层结构主要由单向托梁及双向托梁构成。在结构设计中为了加强上下层结合的效果,需做好混凝土浇筑施工。箱式转换层在结构刚度和整体性上优势十分明显。2.3板式转换层。板式转换层结构是在厚板组合转换下形成的一种转换层结构。在结构设计中,为发挥板式转换层的功能,需考虑建筑的抗剪能力、结构强度和抗冲能力,并以此为基础明确转换板的厚度。转换板的厚度多为2~2.8cm,但下部结构设计中也会产生较多的材料消耗,施工难度较大。为此,在使用板式转换层结构时需综合考虑多种影响因素,以提升高层建筑结构设计水平。2.4桁架转换层。桁架式转换层是对梁式转换层的扩展,其整个转换层结构采用钢筋混凝土的桁架组成,桁架的上下弦杆作为上下楼面结构层,中间设置腹杆。这种转换层结构设计的整体性较好,受力状况更加稳定,同时转换层的自身重量较小,具有良好的抗震性能。但是桁架式转换层对施工技术提出一定的要求,尤其是对“强斜腹杆,强节点”关键技术点的控制。2.5斜柱转换层。应用斜柱转换层结构时,水平荷载的水平较高,设计人员要以建筑平面布置为基础对其予以全面考察,高度关注结构设计的科学性。另外,为有效控制水平荷载,也可采用拉梁或圈梁维持受力平衡,高度利用结构空间。转换斜柱通常需穿过多个楼层,以减轻上下层结构水平作用力的负面作用。2.6巨型框架转换层巨型框架转换层结构经过了实践的检验和理论的积累,成为了转换层结构设计中的主流发展趋势。巨型框架转换层主要由竖向筒体和巨型梁构成,结构的抗震性能优越,也符合超高层建筑结构对转换层结构的要求增强了结构的安全性和稳定性。

3高层建筑转换层结构设计要点-以梁式转换层为例

高层建筑转换层结构设计具有系统性和复杂性,且转换层结构设计的效果直接影响了高层建筑结构的性能。因此,在转换层设计中,设计人员需熟练掌握设计要点,并按照设计规范和设计要点,完成设计工作。以下笔者以梁式转换层结构设计为例,分析高层建筑转换层结构设计要点:3.1转换梁截面设计。高层建筑转换层截面设计中,设计人员应当考虑梁的受力性能和转换层的受力方式。并以此为基础科学选择参数计算方式。转换梁截面主要分为两种形式:①托柱截面;②拖墙截面。在托柱式转换梁截面设计中,设计人员要将转换梁截面的尺寸作为控制要点,其受力形式与普通梁结构的受力形式十分相似,所以在结构设计的过程中,设计人员需深入考量配筋的概况,随后方可选择计算方法。若转换梁承托结构选择斜杆框架形式,则轴向拉力也会对结构受力产生显著的影响。在截面设计的过程中,设计人员可根据实际采用深梁截面设计形式完成梁截面设计,设计中所使用的钢筋数量要经专业的计算公式确定,从而优化梁高配置。3.2转换层结构构件设计。在转换层设计工作中,竖向刚度突变和竖向侧力构件问题是引发转换层传力突变的主要因素。受到强震的作用,结构中相对较弱的位置也会形成较大的应力,要想在增大转换层上部结构强度的同时,提高下部结构刚度,则需采取多种措施增大转换层周围的强度,确保水平剪力的顺畅传递,严格控制地震作用对结构的破坏性。3.3转换层分析计算方法设计人员完成结构层整体计算工作后,应采用专业的平面有限元计算软件分析计算转换层结构,且就局部应力采取多种手段做好补充计算工作。局部应力分析中,工作人员需确保转换层结构的上层及下层均位于计算模型内部,然后结合楼层楼盖平面考量结构的刚度。在计算框支剪力墙结构时,其要求十分细致,上部剪力墙应与下层支柱紧密连接。若采取不恰当的连接方法,则会产生较大的连接误差。3.4转换大梁设计要点。梁式转换层结构设计中,转换层楼板要将上层的水平剪力顺利地传递至下层的建立结构上,此时转换层楼板也会受到平面内剪力的影响,结构需同时承受竖向荷载,以期增大楼板结构的刚度和强度。此外,转换层大梁承担了上部剪力墙或上部柱体结构的竖向传载任务,转换层大梁自身需要承受较大的应力,这也成为了结构抗震中十分重要的环节。为此,设计人员务必高度重视大梁设计的科学性与合理性。3.5转换层抗震设计要点。高层建筑结构设计中,结构中设有转换层,而这也影响了建筑物刚度分布的均匀性。转换层结构的竖向承载力和墙柱截面发生了较大的变化,相应的传力线路也随之发生了明显的改变,进而破坏剪力墙结构的抗震性能。为维护转换层结构设计的安全性,设计人员应在三层或以上楼层设计中,做好墙柱的加强和加固处理。3.6托墙形式转换梁截面设计要点。若转换梁承受的上部墙体并未开洞,则需确保转换梁及上部墙体同时完成各项工作,此时,结构受力和破坏的程度较大。对此,设计人员在转换梁截面设计中通常采用应力截面设计和深梁设计,且沿圈梁高计算纵向钢筋,加大分部控制的力度。此时,转换梁的跨度相对较大,底部纵向钢筋应保持平直状态,工作人员要确保钢筋均可深入至支座内部。

4结论

高层建筑转换层结构是建筑物中关键的一环,因此其结构设计要从工程实际、建筑空间分布、建筑结构受力、承载力分布等多个方面进行考虑,选择合适的结构形式,从而提高转换层的抗剪切力和承载能力,提高整体结构的安全性。同时在结构设计时,要强化关键施工要点的设计,严格遵守施工流程,切实提高工程质量。

参考文献

[1]常晋.高层建筑梁及板式转换层的结构设计研究[J].山西建筑,2019,45(9):42-44.

高层设计范文篇8

关键词:高层建筑;板式转换层;施工

1高层建筑转换层的应用与发展现状

中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间,其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的,因而应用最多。在建筑功能的要求上,高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆,高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场,地上1-7层左右为商场、娱乐场所等,上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明,高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分,由于梁、柱或板的尺寸较大,所以从模板的支撑系统,钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序,大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说,转换层施工是高层建筑的“瓶颈”,如果说一幢高层建筑在支撑系统选择,钢筋绑扎,混凝土浇注,预应力张拉,机械设备的选择等方面做到方案科学,现场施工组织合理,定会带来良好的经济效益和社会效益。

2高层建筑板式转换层的设计技术

转换板设置位置,是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时,转换层对结构抗震性能不利的认识,从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念,并且限制转换层下大空间结构的层数。然而,板式转换结构随着转换层位置的提高,结构是否也表现出同样的动力特性及反应,也是值得讨论的。本文结合厦门安宝大厦工程,采用三种模型来计算和分析板式转换结构转换层位置对结构抗震性能的影响。计算模型中,转换层、标准层结构布置如图1所示。图中黑色填充区域为转换层下部框支柱和落地剪力墙;实线部位为转换板上布置的剪力墙。转换板厚2200mm;落地剪力墙厚度为400mm;框支柱截面为1200mm×1200mm和1000mm×1000mm两种;标准层x向剪力墙厚为250mm,y向剪力墙厚为200mm。转换板所在的上、下楼层的层高分别为2.2m、3.6m(净高,不含转换板厚),结构总高度为98.70m。三种模型分别为:

Hst0——无转换层结构,以原工程转换板上部结构为基础,增加结构标准层,使其高度与原结构相同;

Hst3——转换板设置在第3层顶,并将原工程x向井筒开洞,转换层上、下结构等效侧向刚度比γex=0.7046,γey=0.8971。

Hst6——转换板设置在第6层顶,将模型Hst3的第1层复制增加三层,使其高度与原结构相同,同时,其转换层上、下结构等效侧向刚度比也与模型Hst3接近。结构计算分析采用ANSYS软件。

图板式转换最大的优点是可以在转换层以上随意布置结构型式和轴网,特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不正交的情况。但转换板传力路径不清晰,受力状态复杂,结构分析计算繁冗。由于抗剪和抗冲切的需要,转换板厚一般在2M以上,这一方面造成转换层质量和刚度的突变,在地震作用时结构反应增大,转换层上下相邻层更成为结构薄弱层,不利于建筑物抗震;另一方面由于自重和地震作用的增加,下部竖向构件的荷载明显增大,设计难度大。研究表明,转换厚板的内力和位移分布严重不均,最大值与最小值间相差可达几十倍。从整体上看,板式转换的力学性能和经济指标均较差,在实际工程中应慎用。当上下轴网变化但仍正交时,可采用正交主次转换梁的结构型式来实现转换。3板式转换层施工方案决策问题和模型的确立

3.1板式转换层施工方案决策问题

最常用模板支撑方式有上面谈到的三种方法,①落地支撑法②叠合梁原理法③吊模法。那么对于一个含有转换层的施工项目而言,如何选用更优的施工方案,如何安全可靠、质量优良、工期准时、技术方便、简单可行、工程造价成本又比较低的情况下完成转换层结构的施工,是项目承建者的所追求的目标,所以在遇到此类问题时,经常存在如何决策方案才比较科学的问题。由于方案的优劣是一个相对的概念,并且施工方案的选择还受很多外部因素的影响。对于转换层施工来说,如果转换层所在位置较低,距离基础在四层以内的话,落地支撑法将是最为理想的选择;对于大于四层以上的情况,以上三种施工方法哪个方案最优,决策者如何进行决策。

3.2转换层施工方案决策模型的建立

层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,简称AHP法)是美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于上世纪70年代提出的,是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化,对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用,所以近几年来此法在我国工程实践的方案决策中得到了广泛应用。层次分析法的基本内容是:首先根据问题的性质和要求,提出一个总的目标;然后将问题按层次分解,对同一层次内的诸因素通过两两比较的方法确定出相对于上一层目标各自的权系数。这样层层分析下去,直到最后一层,即可给出所有因素(或方案)相对于总目标而言按重要性(或偏好)程度的一个排序。

4高层建筑板式转换层的施工要点

由于板式转换层结构的上述特点,在确定转换层结构施工方案时应考虑下列几个方面的问题:①转换层的自重和施工荷载往往非常大,应选择合理的模板支撑方案,并进行模板支撑体系的设计。②对大体积转换层,混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施,防止新浇混凝土的温度裂缝。③转换层的跨度和承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。④对预应力混凝土转换层,由于其跨度和承受的荷载都很大,预应力钢筋数量大,因此,要合理选择预应力的张拉技术以防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大。⑤设置模板支撑系统后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的,应对转换梁(或转换厚度)及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。

(1)混凝土工程。在进行大跨度超高度转换梁及转换厚板的混凝土施工时,应采取措施防止新浇混凝土产生温度裂缝。目前实际工程中采取的措施有:

①根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件,采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序(3DTFEP),对大跨度超高度转换梁及转换厚板整个过程中的温度状况进行模拟计算,掌握混凝土在浇筑后一个月内的各部分温度的变化规律,为大跨度超高度转换梁及转换厚板的施工提供科学的预测分析和依据。

②大体积混凝土转换结构施工时,应采取措施控制混凝土内部与混凝土表面温度差小于15℃,实际工程中可采用下列方法:a.蓄热保温法,即常规保温方法。混凝土的养护要把握两个关键,即在升温阶段以保湿为主,在降温阶段以保温为主。b.内降外保法,即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温,使大体积混凝土水化热温升降低,减少混凝土内部与混凝土表面的温差,然后在大体积混凝土转换结构的表面及其底面采取保湿措施。c.蓄水养护法,即在混凝土初凝后先洒水养护2h,随后进行蓄水养护,蓄水高度一般为100mm。

③浇筑厚大的转换层结构混凝土时,为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度,在选用水泥方面可采取下列措施:a.优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。b.掺用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低。c.掺入减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝,推迟水化热峰值的出现,使升温延长,降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减少。

④浇筑厚大的转换层结构混凝土时,为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度,在施工方法上可采取下列措施:a.采取先施工转换结构周围结构或墙体,防止混凝土表面散热过快,内外温差过大。b.变冬季施工的不利因素为有利因素,减低混凝土的入模温度。在夏季高温气候施工时,采用冰水搅拌,以减低混凝土的入模温度。c.采用分层次施工,每层厚300mm~500mm,连续浇筑,并在每一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕。D.采用叠合梁原理,将转换结构按叠合构件施工,可缓解大体积混凝土水化热高,温度应力过大,对控制裂缝发展有利。

(2)钢筋工程。转换梁的含钢量大,主筋长,布置密,在梁柱节点区钢筋“相聚”。因此,正确地翻样和下料,合理安排好钢筋就位次序是钢筋施工的关键。

①钢筋翻样前必须弄清设计意图,审核、熟悉设计文件及有关说明,掌关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,确定制作尺寸和绑扎次序。

②一般转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接、冷挤压套筒连接;对于两端做弯头的钢筋,采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。

③当转换梁高度或转换板厚度较大时,应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

高层设计范文篇9

关键词:高层建筑;安全设计;安全措施

1高层建筑设计中安全设计的现实意义

(1)在高层建筑工程造价中,合适的安全设施设备所占比例相对较小,甚至不会对建筑工程造价造成影响,但是,安全设施设备的购买与安全性考虑,可以在很大程度上保证建筑工程综合质量。因此,提高建筑工程设计的安全性,是确保现代化建筑需求的重要措施,同时也是现代化建筑发展的必然趋势。

(2)现阶段大部分建筑工程在提高结构耐久性上的投入明显不足,但是,保证建筑工程设计的安全性,适当增加安全设计投入力度,可以有效延长建筑工程的使用寿命,大大降低工程整体工作量。

(3)充分考虑高层建筑设计的安全性,直接影响着我国建筑行业的可持续发展。通过进一步优化现代化建筑设计,加强对建筑材料和施工工艺水平的严格控制,都可以明显提高建筑的安全性。

(4)高层建筑设计的安全性与风险控制、施工安全控制息息相关,而且都会直接导致工程额外成本明显增加。所以,高层建筑设计的安全性对工程造价和质量控制有着直接性影响。

2高层建筑设计中的安全设计问题

2.1缺乏避难层

高层建筑造价成本比较高,其结构设计与住宅面积都需要充分考虑,但是,在建筑中避难层的设置却并不完善,这样一来,很容易导致在高层发生火灾的时候,由于缺乏避难所,导致居民的生命安全备受威胁。这主要是由于高层建筑在遇到突发火灾的时候,救援的消防云梯车根本不能达到其楼层高度,从而使得在发生火灾时,高层建筑在外施救难度相对较大。在此形势下,居民只能依靠自身能力进行自救。而在高层建筑合理设置避难层便可以有效解决这一难题,为居民自救提供有力帮助。然而现阶段我国部分高层建筑的避难层中防烟系统设计严重缺乏合理性,主要是因为风口位置不合理,导致烟气经过风口流进避难层。

2.2消防通道不健全

大多数高层建筑开发商为了获得最大利益,在商用高层建筑建设时,存在密度大、空地少等不良现象,这样一来就会导致无法合理设置消防通道,这一现象不只是商用建筑,高层住宅建筑中也比较突出。其中一些高层建筑中消防通道主要是以环形车道为主,部分车道不平坦,也未合理设置回车场,少数高层住宅建筑还设置了挡车柱,从而直接影响了安全疏散与火灾扑灭等工作,导致发生火灾时消防车无法顺利通过,进而还会阻碍居民安全疏散,造成火灾抢救工作备受影响。

2.3装修及配套设施不全面

高层建筑建设要求相对较高,其中集中供应空调与冷热水都会造成建筑自身压力明显增大,而且部分建筑中的消火栓箱为了进一步满足建筑要求,追求美观,将消火栓箱嵌入墙体内部,导致墙体的耐火极值明显下降。2.4安全疏散问题相对突出在高层建筑安全疏散方面主要包含两大部分:①疏散人员自身素质较差,其在面对火场环境的时候,应对反应明显不同,其中大多数疏散人员此时都会发生容易混乱的现象;②开发商为了追求更多利益,在安全设计中存在一些不足,即疏散出口较少,总宽度与要求不符,楼梯间面积不足,自然通风条件未充分考虑等等。

3高层建筑设计中安全设计建议

3.1坚持三项原则,落实安全设计理念

在高层建筑设计中,为了进一步落实安全设计理念,在安全设计过程中,应严格遵守三项原则,也就是计算简图的适当性,设计基础方案的科学性,高层建筑方案的合理性。对此,在设计过程中,应全面做好各项工作。①遵守安全设计的计算简图适当性原则,需要严格控制计算中的误差,尽量缩减计算误差比重。在计算完成之后,还需要有序开展验算与审核,有效避免出现计算误差。②遵守安全设计的基础方案科学性原则,在制定方案的时候,设计人员应充分全面了解相关内容,其中主要涉及整体设计方案中相邻建筑施工条件与环境,建筑所在地区土体特性以及设计中地基的最大潜力对地基承载力的影响等等,通过详细分析并深入探究相关因素,据此制定安全设计基础方案才更加科学合理。③遵守高层建筑方案的合理性,设计人员应提前分析方案的可行性与实用性,避免方案在建筑施工中遇到相关问题,导致难以顺利实施,从而直接影响高层建筑的安全施工。

3.2完善基础结构设计方式,强化地基承载力

就高层建筑安全相关影响因素来讲,建筑地基承载力的作用十分关键。只有做好相关各项工作,才能够确保地基承载力的科学性与合理性。①做好天然地基加固设计。目前在高层建筑施工过程中,大多数地基利用的都是天然地基。在此形势下,设计人员需要对天然地基的实际情况进行综合考察,并充分合理利用设计方式方法,强化地基承载力。其中可以在设计过程中通过深埋地基设计手段,增强地基稳定性与坚固性,或者通过人工修正完善地基,满足建筑对地基承载力的相关要求。②合理设计钢筋混凝土墙。为了保证高层建筑地基承载力,在地下室设计中,外墙大多数会设计成钢筋混凝土墙结构。在此环节设计过程中,利用钢筋混凝土墙结构,不仅能够确保地基外侧层间刚度良好,而且还可以从基础结构上,有效提高建筑地基的稳固性。③保证地下室设置的合理性。在高层建筑地下室设计过程中,合理设置地下室的承重与高度等相关因素,能够在很大程度上提高建筑地基结构的稳定性与可靠性,而且科学设置地下室还能够进一步协调高层建筑的整体结构,从而促使建筑安全结构得以顺利实现。

3.3充分利用剪力墙开洞方法,优化建筑安全设计

我国相关部门在建筑规范中,明确规定长剪力墙最好开设洞口,并以高层建筑建设具体情况为依据,严格规定洞口开设的相关要求。在建筑安全设计中,根据剪力墙洞口沿着竖向水平排列布置要求,以及洞口分布和大小因素等,对剪力墙进行划分,主要分为五大类,即实体剪力墙、联肢剪力墙、框支剪力墙、整体小开口剪力墙、多联单独剪力墙。在开洞设计环节,为了确保剪力墙的实际承载力与安全性、可靠性,在确保建筑质量与实现设计要求的基础上,应严格遵循相关规定,即尽量缩减剪力墙洞口数量和面积,最好采取单排开洞方式作业,剪力墙开洞的位置应该放置在墙体中间。以上设计要求主要目的是避免由于剪力墙洞口数量、面积、位置等相关因素对高层建筑的安全性造成威胁。

3.4在安全设计中,科学合理选定建筑梁的具体高度

在高层建筑安全设计过程中,悬挑梁的重要作用不可替代。因此,在高层建筑安全设计过程中,科学合理设计悬挑梁具有十分关键的现实意义。在悬挑梁设计中,科学计算并选择建筑梁的具体高度,是确保建筑安全设计的重要因素。在安全设计过程中:①在计算梁高度时,应充分考虑梁绕度的影响作用,适当增加梁高指数,避免在建筑使用过程中挂梁由于绕度影响,造成变形,生成裂缝,从而影响高层建筑的安全性与稳定性。②在计算时,应最大程度上降低误差,并在计算结束之后,针对结果进行验算,有效防止在整个计算过程中由于误差太大,直接影响悬挑梁的安全性。③在计算过程中,还需要对非水平地震在悬挑梁中的影响进行全面考虑,这主要是由于非水平地震对悬挑梁的安全性有着直接性影响,因此在计算和设计梁高时,设计师应切实依据建筑物所在区域的地质状况,对地震在悬挑梁安全中的影响作用进行综合考虑。

3.5进一步加强抗震性能设计,确保高层建筑设计的安全性

在高层建筑设计中,想要保证建筑具备良好的抗震性能,必须全面考虑满足国家对高层建筑的抗震要求。在进行安全设计时,设计师则应做好全过程工作。①在设计分析的时候,进一步确定结构设计指数与国家建筑物抗震规定要求是否相符,一旦发现问题,及时采取措施加以修正。②在设计之前,全面做好施工区域场地地质条件和环境的调研工作,科学设置建筑物抗震设防类别与地震动参数等等。③在设计过程中,还需要详细分析建筑的弹性与弹塑性计算工作,并采取有效的计算、审核途径,对计算结果进行判断,确保其与相关建筑规定的安全性要求相符。④在建筑安全设计中,明确建筑结构的薄弱环节,以及在建设过程中所需强化的重要部分,通过采取多元化设计方式,制定抗震性能设计对策。⑤想要对设计结构与建筑抗震要求的符合程度做进一步判定论证,在必要的时候,设计人员需要对建筑构件、模型、节点等做抗震试验,从而为设计方案的有序实施奠定坚实的基础。

4结语

总而言之,在现代化建筑行业的发展影响下,对高层建筑的安全设计进行全面控制,直接影响着建筑工程质量与造价等整个过程。所以,高层建筑安全设计人员需要具备较好的安全责任意识,根据工程施工特性,在需要的时候,选择高标准的规范要求,并充分考虑建筑的坚固性与耐久性需求,在保证建筑工程安全与质量的基础上,为建设企业带来良好的综合效益。同时,还需从建筑体系、材料选择、构造、施工等各个阶段,全方位确保建筑的安全性,以保证居民人身财产安全为根本。

参考文献

[1]王泰康.关于目前高层建筑结构安全设计的若干问题探讨[J].科技创新与应用,2015(14):233.

[2]戚路涛.高层民用建筑结构设计安全度的思考[J].城市建设理论研究:电子版,2014(5).

[3]胡浩.高层民用建筑结构设计安全度的思考[J].建筑•建材•装饰,2014(17):44.

高层设计范文篇10

【关键词】高层建筑;钢结构;高层结构设计

1引言

近年来,钢结构在我国建筑领域中得到了广泛的应用,其具有抗震性能优越、节能性好、经济指标高、可持续发展、施工高效等诸多优点。高层建筑钢结构设计在工程中有着至关重要的作用,当前我国钢结构设计水平显著提高,但是也暴露出一些问题,因此,加强相关研究并解决、克服钢结构设计中存在的问题具有重要的现实意义。

2当前高层建筑钢结构设计中存在的问题

1)设计市场存在一些混乱现象,钢结构设计质量不佳:根据我国近年来高层建筑钢结构设计情况来看,各大设计院往往承接了较多项目,且收费相对较高。但钢结构部分设计费工且收费低,部分设计单位不愿意承接此类任务,或是在此方面设计经验不足,将项目中钢结构部分分包给其他单位,甚至是出现层层转包的情况,部分设计单位并无资质,仅仅是用买来的图标搞设计,最终导致严重的质量、安全隐患。对此,必须要进一步规范设计市场,加强资质管理,通过严格的检查监督来保障设计质量[1]。2)设计深度不够,钢结构设计任务转嫁给加工企业:目前不少设计单位钢结构设计水平低,多数是刚毕业的新人承担此类任务,普遍存在照搬规范、套程序的情况,设计成果质量不高,仅仅是给出“构件布置图”,对关键的“节点”设计不分具体情况,原本应由设计单位完成的“节点构造”“支座详图”“施工安装”等均交给加工企业,最终导致质量隐患严重。我国住建部明确规定,“施工图设计”由设计院完成,必须将此规定落实到位,防止出现互相扯皮的情况。3)设计未充分考虑施工,使钢结构建筑施工受阻:部分设计人员存在理论丰富、实践不足的情况,不了解施工,不确定设计方案是否具有施工可行性,严重者甚至会导致施工事故的出现。目前,我国重大钢结构工程均采用全焊接结构,存在结构体系复杂、相交于节点的杆件太多的情况,大量的高空对接必然存在安装偏差,常采用强制构件就位措施,以致于杆件出现很大施工应力,设计人员必须考虑此类因素的影响,懂得焊接工艺,保证结构安全度。4)设计过于保守或激进,使得钢结构建筑工程投资增大:目前,部分设计人员对复杂工程缺乏经验,或盲目追求高标准,设计保守;或降低设计安全等级,设计激进。上述等问题的存在,极易因为设计方案不合理而影响工程投资,然而,工程投资的增大反而会使设计费增加,设计单位并未因工程浪费承担任何责任,因此,必须要加强此方面的管理工作。

3高层建筑钢结构设计方法分析

基于上述问题的存在,必须要规范设计市场,科学开展钢结构设计工作,具体可分为3个部分:方案设计(结构体系选型)寅结构分析与设计寅施工图绘制。1)方案设计:此阶段主要是合理选择结构体系,其直接关系到整个结构受力性能,影响后续结构分析与设计合理性。2)结构分析与设计:此阶段包括参数化设计、找形分析、静力分析、动力分析、稳定性分析、弹塑性极限承载力分析、抗连续倒塌分析、支座设计和焊缝形式设计,具体流程如下:开始寅确定结构方案寅静力分析寅动力分析寅弹塑性极限承载力分析寅抗连续倒塌分析寅节点细部设计寅结束。3)施工图绘制:钢结构设计施工图绘制应由具备钢结构专项设计资质或甲级设计单位完成,并提供给钢结构施工详图单位进行深化设计。对此,钢结构设计施工图绘制必须要明确设计依据、荷载资料、建筑抗震设防类别和设防标准、结构布置、支撑设置、构件选型、构件截面以及结构主要节点构造和控制尺寸,确保钢结构施工详图设计人员能正确体会设计意图[2]。

4实例探析高层建筑钢结构设计方案

4.1工程概况。以某高层建筑钢结构设计为例展开分析,此建筑位于市中心,占地面积3.6伊104m2,共计7座塔楼,A座为办公建筑,高度212m(最高)、建筑面积7.8伊104m2,地上45层、地下4层。建筑平面呈东西长(65.2m)、南北窄(底部23m),高宽比、平面长宽比分别为9.22和3,可利用核心筒宽度8.6m、高宽比24.7。4.2结构选型与比较。本项目基于建筑形式的限制,结构短向抗侧刚度低,对此决定采用立体构件,抗侧力体系主要构件移至周边,将承重构件与抗侧力构件合为一体,以切实保证结构的安全度。在方案前提阶段,开展多个结构方案比选,具体如图1所示。经结构受力性能、建筑功能实现程度、结构经济性等多方面对比后,决定采用方案6:双向支撑框架钢结构体系,具体如图2所示。4.3结构分析。本项目设计指标如下:抗震设防烈度7度,类别丙类;场地土类别为II类;设计地震分组为第一组;小震阻尼比为0.02,大震阻尼比为0.05。采用MIDAS、ETABS程序进行结构整体分析,采用弹性楼板,必须考虑P-驻效应。4.3.1结构自振周期与振型。4.3.2地震作用下结构受力分析。本项目小震下层间位移角见图3。对图3分析可知,变形情况满足设防目标要求。4.3.3罕遇地震下结构静力弹塑性分析。本项目采用MIDAS、ETABS软件开展静力弹塑性分析,采用4种侧向力加载模式进行如下推覆分析[重力荷载(初始荷载)用S表示]:(1)S+振型1(X向);(2)S+振型2(Y向);(3)S+X向加速度;(4)S+Y向加速度[3]。根据计算结果显示,结构耗能减振机制良好,满足设计要求,可达到大震不倒的目标。

5结语

综上所述,近年来钢结构的发展面临良好的机遇,因此,提高高层建筑钢结构设计水平十分关键。在高层建筑钢结构设计中,必须要科学开展结构体系的选择工作,除了要满足安全、适用、受力合理等要求外,还要考虑充分发挥钢结构优势与施工可行性等方面因素,落实相关结构计算分析,保证结构抗震效果良好、后期运行可靠。

【参考文献】

【1】柳超,郑飞.沈阳市府恒隆广场办公楼屋顶皇冠玻璃幕墙钢结构设计[J].施工技术,2017(2):21-23

.【2】金波,郭耀杰,温四清,等.某超高层办公楼钢结构设计[J].钢结构,2011(5):26-31+37.