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高层建筑论文精选(九篇)

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高层建筑论文

第1篇:高层建筑论文范文

建筑物底面对建筑物空间形态的水平方向和垂直方向的稳定性都是十分重要的,由于建筑物是钢筋水泥等重物的砌筑而成,因此结构荷载必须能将其重量向下作用于地面,而建筑设计的一个基本要求就是要检测地基是否能承载所选择的结构体系中向下的作用力(如图1)。因此,在建筑设计最初阶段就需要对主要的承重墙和承重柱的分布和位置作出总体考量。竖向和水平向结构体系设计在低层、多层和高层建筑中设计基本原理都是一致的。竖向结构体系成为设计的控制因素有两个:①较大的垂直荷载要求有较大的墙、柱或井筒;②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。侧向荷载与竖向的荷载相比,其对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑物的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比。在高层建筑中,不仅是抗剪,而更重要的是抵抗变形和整体抗弯,可见,高层建筑在结构受力性能方面比低层建筑更加复杂。图1高层建筑结构受侧向荷载和竖向荷载示意(a)受风荷载示意(+压力,-吸力)(b)在风荷载和重力荷载组合作用下结构受力示意

2高层建筑设计中存在的问题

高层建筑在进行设计时为了更好地满足对大客流量和开阔的视野空间的要求,通常在楼梯设计时是以宽大的敞开楼梯来作为主要的客流通道,同时,为了更好的满足建筑防火方面的要求,高层建筑在进行设计的时候要采用封闭的楼梯间或者是防烟楼梯间,如图2。因此,在进行高层建筑设计的时候,设计人员通常采用防火卷帘来作为封闭方式,这样能够更好的达到防火方面的要求。在进行设计的时候为了更好的满足相关规范要求,同时确保楼梯的数量和形式满足使用方面的要求,但是,这种设计方案是一种不可取的方式,在出现火灾的时候,人员在疏散方面存在着一定的安全隐患。在进行高层建筑设计的时候还是存在着一个非常明显问题,就是地上层和地下层共用楼梯的问题,在防火方面,为了避免在出现火灾的情况下建筑内的人员由地上层进入到地下层,不应该出现共用楼梯的情况。但是在实际设计时,由于在结构设计方面要考虑的问题非常多,因此,在楼梯设计时经常会出现地上和地下贯通的情况,这样能够在结构上面更加便利,但是也是会导致出现一定的安全隐患。在很多的高层建筑设计中,设计人员对楼梯的设计方案并没有得到很多施工人员的注意,同时,在进行设计的时候对疏散通道的宽度也存在着一定问题,疏散通道的宽度在进行设计的时候通常是会受到疏散门的影响,因此,在进行设计的时候,要对防火审核非常重视。

3高层建筑中建筑设计的措施

3.1高层建筑整体设计探析

(1)主体设计。当代高层建筑设计中的一个全新的要求就是实现建筑本身的生态节能,这就要求对建筑本身主体的裙房部分加强设计,裙房的设计对高层建筑周围街道的人性化空间的创造等有很大影响。对裙房的设计不仅要注重人性化,更要注重形式的多样性。(2)处理手法上的巧妙运用。高层建筑的实际建筑设计阶段,高层建筑的塔楼设计并不能有很大的变化空间,但是可以从底层部分入手运用一些巧妙地处理进行空间上的拓展,通常都是采用入口缩进和底层架空等手段进行设计。

3.2高层建筑中的分类建筑设计探析

(1)底层入口设计。底层入口相对来说很重要,在北方地区,高层建筑的底层入口在设计上首先应该避开地域内的冬季迎面风,保证冬季的底层温度。而在我国的南方地区,一定要保证底层入口设计的通风散热,因为南方的夏季较为炎热,可采用局部或全部架空的方式避免对通风的阻碍。

(2)建筑围护设计。一般来说大部分人在高处都会有一定的恐惧心理,尤其在高层建筑上。在高层建筑的设计中一定要注重防护栏的设计,良好而合理的设计可以在使用性上给人以安全感。

(3)服务设施设计。高层建筑在设计初期要充分考虑到建筑的服务设施,这对高层建筑的整体感觉非常重要。首先在底层入口处要设置值班室,方便对出入人员的管理,其中要配置先进的夜间电梯紧急呼叫装置以及公用电话等,还要有特定的停车处和分户信箱。

3.3高层建筑设计中的安全问题探析

(1)高层建筑的防火问题。防火问题对于大多数建筑尤其是高层建筑来说异常重要,建筑设计师要对防火问题的设计进行加强。

(2)电气的问题。高层建筑的电气问题主要分为三个方面,一是消防电源与配电问题,要求供电电源来自不同发电厂或不同的区域变电站,以保证突发事件时供电及时解决。二是应急照明问题,高层建筑发生火灾或者其他突发状况时事故照明要正常。三是高层建筑的电梯安装问题,电梯的位置设置要合理,电梯运行过程中噪音不应太大,且最大荷载量应符合高层建筑的需要,方便快捷。

(3)防雷击问题。防雷击问题也是高层建筑设计的重点,应本着“整体防御、综合治理、多重保护、突出重点”的原则,从结构设计上做好防雷工作。高层建筑的顶端是防雷设计的重点,可以安装避雷针、避雷网或者避雷带等。同时要利用建筑中的钢筋作接地装置,建筑周围也要做避雷带,内部金属物体也要接地。

4结束语

第2篇:高层建筑论文范文

1施工难点

1.1深基坑支护

深基坑支护的目的是要确保地下结构的施工安全,并为基坑的周边环境提供安全保障,从而在深基坑的侧壁和周围环境中,通过支档和加固等手段,对其进行保护。目前,我国的高层建筑在深基坑支护施工中,发生事故的频率比较高。由于此施工中需要较多的施工人员参与,所以一旦发生事故,就会导致施工群体伤亡,造成严重的后果。而出现这种情况的根本原因,在于施工单位没有对施工过程进行严格的控制,且没有采取相应的防控措施消除安全隐患。

1.2大体积混凝土施工

大体积砼是高层建筑施工中比较常见的,其在温度控制方面的难度较大,且防裂问题一直是困扰技术人员的难题。大体积砼对施工技术的要求比较高,需要用到大量的混凝土,不仅结构厚实,且水泥水化热也比较大,在结构物体受到温差变化的影响时,其很容易出现变形。由于大体积砼需要在地下对钢筋混凝土结构实施现浇工艺,所以其施工条件相对比较复杂。此外,大体积的混凝土对平面尺寸的要求比较高,如果平面尺寸没有控制好,使得尺寸过大,温度力在约束作用下也会变大。如果不能对温度进行有效的控制,当温度引力超出混凝土能承受的拉力范围时,就会出现裂缝。

1.3垂直运输

随着建筑高度的增加,在对混凝土进行垂直运输时,其难度必然会加大。而高层建筑所使用的混凝土类型是多种多样的,不同的混凝土对运输高度的要求也不一样。如果混凝土的颗粒比较小,其所需的垂直运输高度就比较高;如果混凝土的颗粒比较大,则其对运输高度的要求就更低。

2技术创新

2.1生态技术

随着建筑工程规模的扩大、数量的增加,其消耗的能量、排放的污染物质也越来越多。因此,在未来的建筑施工中,应该融入绿色环保节能的理念,采用生态化的施工技术,提升建筑的节能环保性。同时,在对高层建筑进行设计规划时,要尽量降低其对环境的影响,在对环境加以利用的同时,对其进行保护。所以,在高层建筑的设计中,要多采用生态技术,并对其进行创新,以实现高层建筑室内室外的有效衔接。当室外的环境发生变化时,能够将变化情况反馈到室内环境中,室内环境则做出相应的调整,以确保室内的各项环境指标都符合标准,通过对太阳能、风能等的利用,有效降低高层建筑施工中的能源消耗。

2.2仿真技术

仿真技术是利用计算机,建立起高层建筑的实际模型和虚拟模型,对高层建筑内的实际运动过程进行模拟。通过仿真模型的全面分析,能够有效缩短决策的时间,并提高决策的正确性,从而提高资金的利用率,缩短施工周期,降低施工中的人力和物力成本。对高层建筑的施工过程进行仿真模拟,需要根据离散事件建立相应的模型,并对模型中的建筑施工、结构施工、装饰施工等进行全面的分析。在基础工程施工中,仿真系统能够对其中的土方、初支、大体积施工等进行分析;在结构工程施工中,仿真系统的主要功能是,对施工方案和管理等进行模拟。同时,通过计算机技术的作用,在对高层建筑结构进行仿真模拟时,还能为实际的施工提供理论和力学依据,从而帮助施工单位制订更加科学合理的施工方案。

2.3卫星定位技术

目前,卫星定位技术已经开始在相关领域使用,比如,在对土木工程进行勘察设计时,就可利用卫星定位技术来进行,且在其施工过程中,也可借助卫星定位技术的作用,此项技术在土木工程施工中的应用频率是最高的。随着技术的不断发展,卫生定位技术不仅在理论上日趋完善,且其需要的设备技术含量也越来越高,因此,将此技术应用于高层建筑施工中,应该是顺理成章的。将卫星定位技术应用于高层建筑施工中,不仅能减少施工测量的次数,提高测量的准确性,还能将测量结果进行精准的传输。同时,对测量数据的处理和分析,是利用计算机来完成的,这就能有效避免人工计算中的错误。此外,在高层建筑中设置观测的基准点,目的是要确定具体的起算点和方向。采用卫星定位技术,在对施工楼层的控制网基准点进行选择时,不会受到其他因素的干扰。而对于高层建筑可能出现的日照变形或者振动变形等,卫星定位技术也能进行准确的测定。

3结语

综上所述,为满足社会发展的各种需要,高层建筑工程不断涌现,而高层建筑的施工难度,比普通建筑的施工难度大很多倍,其在施工中出现问题的可能性也越大。因此,在对高层建筑进行施工时,需要通过生态技术、仿真技术、卫星定位技术等,降低高层建筑施工对环境造成的污染程度,并提高其施工的安全性,改善施工质量。

作者:谭毅杰 单位:华东建筑设计研究总院大连分公司

参考文献:

[1]杨娜,袁磊.高层建筑施工技术创新的分析与研究[J].建筑工程技术与设计,2016(14):29~36.

第3篇:高层建筑论文范文

近年来在我国城市建设过程中,高层建筑已成为城市建筑的主要形式,也是未来城市建筑发展的主要趋势。所以做好高层建筑节能施工具有极为重要的意义。高层建筑节能通常情况下可以从外墙、屋面和门窗等几个方面入手,通过提高高层建筑围护结构的热阻值及密闭性来实现建筑物使用能耗的节约。在高层建筑施工过程中,需要针对高层建筑节能设计施工图,并针对其自身的特殊性来制定切实可行的施工方案,对施工质量进行有效控制,确保施工过程中严格按照相关的操作程序进行,同时还要确保施工周期。做好施工人员技术交底工作。施工过程中不仅需要选择质优价低的节能建筑,同时还要做好质保资料查验和试配工作,质检人员需要在施工过程中把好质量关,特别是需要做好隐蔽工程的验收工作,确保整体工程的质量能够得到有保证,节能目标能够实现。

2高层建筑节能施工技术要点

2.1墙体节能施工

2.1.1空心砖墙体

高层建筑在砌筑时都会采用空心砖作为墙体的主要材料,在承重墙砌筑时通常情况下都会利用整砖进行平砌,由于在砌筑过程中空心砖不宜进行砍凿,所以在砌筑过程中当整砖不够是地则需要采用实心砖来进行外砌,对于墙中洞口预埋件或是管道处,则需要用实心砖进行砌筑,同时在砌筑过程中就需要提前留下或是预埋,不能在砌筑完成后再随意进行凿孔或是利用水泥砂浆进行填孔,同时还要对于外墙可能会出现的通缝、不密实及冷热桥等再进采取有效的措施进行避免。

2.1.2空心砌块墙体

在利用空心砌块进行墙体砌筑时,需要根据施工图及具体工程要求、施工条件来对砌块排列图进行绘制,同时还要在施工过程中采取必要的技术措施来有效的避免出现墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝及裂缝处易渗漏等各种情况,确保空心砌块墙体的质量。在墙体砌筑过程中,需要确保砌块和砂浆的质量,使灰缝饱满度达到施工质量的要求,砌块要确保其具有较好的整体性和均匀性,通过技术措施来协调好粉刷层、砌块粘结性和变形之间的关系。在施工过程中需要对砌块与梁柱交接处、门窗洞口部位及屋面檐口、女儿墙及荷载集中应用变化大及墙面曲折等一些重点部门要给予特别的关注。

2.1.3墙体保温施工

一是抹灰工艺措施。利用各种轻骨料、水泥、石类、石膏及化学聚合物等胶结料,同时还可以在里面加入少量助剂,按照一定的配比来制作成保温砂浆,用其来进行抹灰。利用保温砂浆进行抹灰施工时,需要在基层质检验收合格后,层面防水层已施工完成,而且在隔墙、门窗框及管线施工过程中不会对保温层带来破坏的情况下才能进行施工,在施工过程中需要确保环境温度不能低于5℃,当在夏季进行施工时,则需要做好保温养护措施。二是喷涂工艺措施。在喷涂施工过程中会利用到聚胺酯泡沫塑料和各种保温涂料,在喷涂过程中需要根据产品要求的不同来对施工环境温度进行控制,在喷涂前需要确保基层具有较好的清洁度,干燥性和平整性能够满足喷涂施工的要求。在喷涂过程中需要确保好喷涂的距离、角度、速度和流量,确保保温涂层的均匀性,而且满足施工质量的具体厚度要求。三是干挂工艺措施。这种工艺措施通常会在外保温中进行应用,其保温效果较好,而且隔热和防水性能非常好。但由于干挂工艺建筑成本较高,所以通常很少在住宅建筑中进行应用,多用于公共高层建筑。在具体施工过程中需要对风力、温度、雨水、大气腐蚀及耐久性等一些不利因素要进行充分的考虑,同时还要在施工重点关注与墙体锚固的可靠性,确保连接节点的质量,做好金属的防腐和防水措施,从而有效的确保整个体系具有较好的稳定性和强度。四是粘贴复合工艺措施。这种工艺主要以夹心保温、外置式保温和内置式保温三种形式为主。利用夹心层保温寺僧其墙体较厚,而内置式保温施工中会占用室内面积,所以目前应用较多的是外置式保温措施。其是利用黏结剂或是锚固件来将保温板与面层固定在基层墙体上,同时面层内设置加强网。

2.2门窗节能施工

2.2.1增强门窗的气密性和保温性

在门窗节能施工中,需要有效的确保门窗的气密性和保温性。在当前高层建筑施工过程中,通常会使用内衬钢材窗框,配合中空玻璃或是低辐射的中空玻璃,这样可能有效的提高热舒适性。

2.2.2使用低辐射新型玻璃

低辐射新型玻璃具较非常低的反射率,其将半导体氧化物薄膜镀在原有玻璃的表面,对于红外光和其他可见光和较高的透光率,有效的降低了光的反射作用。利用这种新型玻璃能够获取大量的太阳光辐射能力,有利于建筑物保温性能的提高,与单层玻璃相比具有非常好的保温效果。

2.3保温屋面施工

2.3.1建筑节能材料的选择

一般情况下,在屋面板和防水层之间设置导热系数小、容重低、吸水系数低的保温材料,如散料加水泥现场浇筑的珍珠岩、浮石、炉渣;板块状有聚苯乙烯、水泥或沥青珍珠岩板、加气混凝土块、水泥蛭石板;现场发泡浇筑的有粉煤灰、水泥和硬质聚氨脂泡沫塑料为主料的泡沫混凝土。

2.3.2屋面保温施工的准备工作

屋面保温施工时的隔热材料,可以采用60mm厚挤塑板聚苯乙烯板。进场前,应检查保温材料是否具有技术性能检测报告、质量合格证等相关资料,导热系数、抗拉强度、软化系数等指标是否符合设计要求。在完成基层施工后,要清扫干净基层表面,使之干燥、平整后,才可以进行保温材料的铺设。

2.3.3屋面保温层的施工

施工现场存放保温材料时,应注意防潮,防止污染和损伤。屋面保温层不能在雨天施工,同时,在雨季应采取遮盖措施。施工过程中,聚苯板块要铺平垫稳,用同类材料的碎屑嵌填实相邻两块板之间缝隙,表面要和相邻两板的高度相同。

2.3.4屋面保温层的质量验收

对于基层、隔气层和屋面热桥等部位,应进行隐蔽工程验收,并有详细的图片的资料和文字说明。用于屋面的保温隔热材料,其压缩强度、阻燃性、干密度或密度等应符合相关标准的规定。屋面保温隔热层的厚度、敷设方式、屋面热桥部位、缝隙填充质量的保温隔热做法,应符合相关要求。板状保温材料的保温层厚度不能大于4mm,误差不能超过±5%。

3结束语

第4篇:高层建筑论文范文

1.1内核的形成高层建筑与其它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设置,在结构体系中又起着重要作用的“核”(Core)。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。

在建筑的中心部分,有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构,形成中央核心筒,而筒体处于几何位置中心,还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合,更加有利于结构受力和抗震。

1.2核的分散与分离随着时代的发展、技术的进步,人们对建筑需求的变化和设计侧重点的不同,以中央核心筒为主流的高层建筑“内核”空间构成模式开始受到了挑战。

对于结构专业来说,加强建筑周边的刚度也会有效地抵抗地震对高层建筑的破坏,所以如果将垂直交通和设备用房等分散地布置在周边,则无疑也会对结构抗震有利。同时,这种分散的多个外核的空间构成模式,也正好适用于新兴的巨型框架结构,使这种结构体系中的巨型支撑柱具有了使用功能。

而从建筑设计的角度来看,核的移动、垂直交通、服务性房间和管道井分散到建筑的周边,对于高层建筑的空间构成模式和立面造型上的变化也是极具革命性的。它不但适应了其它专业的需求,而且还有利于避难疏散,创造更大的使用空间和使高层建筑的底部获得解放。这种空间构成模式所具有的灵活性和先进性,很快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发现,并创造性地应用在他们的作品之中。

1.3中庭空间的出现受高层旅馆的影响,一些办公大楼为了追求气派和空间变化,便在入口处附设一个中庭,实际上,核心筒的分散和分离,中庭空间的介入,已使高层建筑的空间构成模式彻底发生了变化。新一代的高层建筑空间组织更为灵活多样,由于空间设计的侧重点已由追求经济效率向营造宽松舒适的生活环境转变,所以许多新建的高层建筑都以“景观空间”的概念,将共享空间与功能空间相结合,把核分散向四周,垂直交通采用玻璃电梯,直接采光,给人们以开敞明亮、将动线视觉化的空间感受。空间构成模式也由封闭的“积层式”,变为上下贯通的“动态流动空间”。

1.4底部空间的变化早期的高层建筑多直接面对街道,从街道进入门厅,再由门厅进入电梯厅,垂座电梯至各楼层,这是高层建筑中最为普遍的空间流线组织方式。建筑空间与城市空间之间缺乏过渡,没有“中间领域”的概念,在人流集散的高峰期,对城市交通环境的影响也较大。尽管许多高层建筑都在门厅的艺术处理上颇费心机,设计得非常富丽壮观,但是由于空间组织方面的缺陷,门厅内往往留不住人,形不成公共活动空间,而入口处也常出现人流拥塞的现象。

2我国的高层结构建筑的发展

2.1钢材的国产化国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求,制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000),比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步,其性能指标优于国外同类产品。

2.2钢结构设计国产化国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定,在一般情况下,应遵守规范的规定,否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大,具有可操作性。

2.3高层及超高层结构体系对于高层建筑的划分,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100m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。

3高层建筑安装施工的协调与配合

3.1内部协调与配合怎样搞好内部协调与配合,实际上是一个怎样处理好内部各专业之间的矛盾,以及各专业与总体要求之间的矛盾。首先,应从书面资料入手,对本专业图纸、会审纪要、工艺标准、质量要求等加以熟悉,做到心中有数。其次,从技术方面讲,搞好各专业协调配合,一定要把好熟悉图纸、认真会审、内部会审、内部技术协调的关口,务必保持解决问题的渠道畅通无阻。再者,高层建筑楼高、层数多、场地窄、专业交叉施工密度大,与工业建筑、一般民用建筑相比,其作业面尤为狭窄,难以满足在有限的作业面内各专业施工同步展开。

3.2外部协调与配合外部协调与配合主要指土建单位、装修单位的专业之间的协调配合。

就高层建筑整体而言,土建和安装构成了躯干和内脏;装修则是为其着装打扮。根据高层建筑的特点,土建、装修施工阶段划分为:①砼结构施工;②砌体建筑施工;③初级装修施工;④二次装修施工。

既然土建、装修、安装均作为高层建筑的有机组成部分,故其彼此间必然存在着密切的联系,实际是相辅相成、缺一不可的关系。但作为一个独立项目,又有各自的运行规律,只有掌握了这些规律,并了解其间的内在联系,才能有理、有序、有效地搞好各项目之间的协调与配合。

对于安装施工来讲,从整体看,其成品可以说是依附于土建的半成品或成品之上,它们之间的交叉配合贯穿于整个施工过程,且配合密集处主要在“暗”处,如砼结构、砌体内管井等;而装修与安装施工的交叉配合,主要集中在“明”处,如墙面、天花板等。

3.3前、后方协调与配合前、后方协调与配合实际上是人、财、物、机各生产要素的优化组合问题。它对于各类建筑施工是一个带有共性的问题,这个共性问题的关键所在是诸生产要素的优化组合决定权是在前方,还是在后方?是在项目上,还是在大本营里“项目法施工”运用动态管理原理很好地回答和解决了这个问题,使长期以来的前方与后方难以协调与配合的局面得到了根本转变。

有共性必有个性。在高层建筑安装施工中,诸生产要素的优化组合必须紧紧围绕高层建筑安装施工的各项特性来进行。为此,必须了解各专业施工形象进度计划,以便及时、合理地调配人、财、物、机各生产要素。

各专业总量、插入时间及在各阶段的工程量均不尽相同,根据动态组合原理,结合各专业阶段特点,合理组合各生产要素,达到前、后方的有理、有序协调与配合。

高层建筑安装施工的协调与配合涉及面十分广泛,可以说,它本身就是一项系统工程。要搞好这项工程,必须通过了解工程对象,掌握工程特点,从而采取相应措施,保证内外工种相互协调与配合,确保质量与进度,全面完成工程任务。

第5篇:高层建筑论文范文

关键词:高层建筑;反弧悬挑结构;模板支撑;施工技术

1工程概况

湖南怀化某工程总建筑面积25358m2,由两栋对称单体建筑组成,地下一层,地上十六层,框架剪力墙结构,该项目融商业、住宅和地下停车一体,平面布局别具一格,整个立面阳台均为弧形设计,同时在屋面东西两侧设计了两个反弧装饰结构,左右对称,形成了不凡的立面装饰效果。

2施工难点分析

反弧挑檐位于屋面结构标高56.7m处,曲面半径3.8m,计三跨共24m长,由四根挑梁支撑,结构从主立面向外悬挑3.412m,自重达40.3t,倾覆力矩为705kN/m。因此,必须认真做好模板支撑设计,在安全可靠的基础上,确保经济合理。反弧挑檐设计为清水混凝土,外置涂料,对挑檐底面混凝土成型质量要求较高,因此,必须严格组织好模板支撑体系的放样、定型及施工测量工作。

弧形曲面混凝土浇筑,应认真解决好混凝土密实度、曲面混凝土浇捣流淌问题。

3模板支撑体系选型

通过各种方案的比较,该工程采用型钢悬挑、底部架设钢管斜撑,与挑梁焊接构成悬挑三角架,其上安排型钢排梁,形成模板支撑的空中基础;该方案搭拆方便,场地空间利用率高,组装杆件较少,内力分配明确,且Ⅰ16组杆拆除后,可作为本工程16层铝饰板主钢骨架(设计为Ⅰ16),重复利用。具体做法是:从15层楼面构设120b@2000钢梁,外挑4.0m,内附楼面2.0m,钢排梁采用3排Ⅰ16,用φ16高强螺栓与钢挑梁联结。为减少钢挑梁对楼面负荷,于挑梁下部14层、13层楼面分别挑出钢管斜撑与挑梁焊接,构成三角钢架,上搭钢管扣件式脚手架,完成挑檐结构施工承力体系(见图1)。

4结构计算

4.1基本假定

4.1.1假定钢挑梁根部锚筋与楼面联结无相对位移,钢挑梁近似为一端固定,一端自由的悬臂件。

4.1.2假定钢管斜撑集中作用于悬臂钢梁端部,暂不考虑中部顶撑,斜撑简化成悬臂梁端支承。

4.2荷载计算

4.2.1圆弧自重(含挑梁、三角联系梁):

F1=403kN(16.8kN/m)

4.2.2脚手支撑及模板自重力:

F2=250N/m2

4.2.3施工荷载:

F3=2500N/m2

4.2.4框架梁自重:

F4=6.2N/m(考虑框架梁自重一半作用于支撑平台)

4.2.5挑梁自重:

F5=31.05kg/m

4.2.6钢排梁自重折合:

F6=17.23kg/m

则作用于钢挑梁的荷载分配如图2。

5施工方案的实施

5.1搭设步骤

5.1.1根据前述挑架布置方案,于13、14层斜撑位置预埋“”形φ25限位筋。

5.1.2预埋固端锚栓:当结构施工至15层结构平面时,钢挑梁相应位置,预埋M20螺栓,螺栓锚固端与15mm钢板顶焊并与梁主筋焊接。

5.1.3搭设斜撑,固定钢挑梁。

5.1.4搁置型钢挑梁,搭脚手架支撑,并张好安全网。

5.2结构及支撑加固措施

5.2.1在15层结构施工时,于挑梁固端锚栓位置增设一根小梁250×350,上配4φ16,下配3φ16加强(因本工程室内吊井,故增加梁不影响室内效果)。

5.2.2为确保15层楼面安全,将M20螺栓间隔改为φ16拉筋,穿过15层结构预留孔,锚固于14层楼面,将挑梁对15层的拉力传递到14层,减少楼面负载。

5.2.3为缩短斜撑有效长度,于14层框架梁内设置穿梁钢管与斜撑扣接,另之间增设一根通长钢管与室内棒架相联,以增强支撑系整体受力性能。

5.2.4最外侧斜撑杆。采用双肢钢管,旋转扣件扣接。

5.2.5支撑体系中挑架安全储备最低,故于挑梁上部最大应力处焊接鱼尾钢板加劲。

5.3模板设计、安装

圆弧曲面底部成型质量要求,故考虑采用300mm宽十一夹板模组拼,用50mm宽薄胶带贴缝,并均涂隔离剂。圆弧曲面模板支撑龙骨采用φ20弧形@400钢筋骨架,内侧半径为3945mm,拆除后,钢筋调直后可重复利用。

5.4模板放样

模板安装采用直角坐标法进行测放,以外挑水平距离为横坐标(Xi),以模板底面标高为纵坐标(Yi),利用既定的每50cm水平距离,求出模板底标高(如图3),测放时,用水准仪测出Yi:500的水平面,并弹出曲面边缘线,然后架设水平钢管,敷设弧形钢筋骨架,并与水平钢管焊接,形成曲面网状承力系,上铺模板。

6混凝土浇捣

曲面混凝土浇捣突出矛盾就是混凝土流淌及混凝土密实度问题,经过多方案比较,采取如下措施:

6.1优化混凝土配合比,在混凝土标号不变的前提下,减少混凝土坍落度,掺加适量减水剂,并适当提高石子(连续级配)粗粒径含量,以减缓流淌。

6.2掌握二次振捣时间,布料后,先用铁楸拍振出浆,然后过60min后,再用小型高频振动棒振捣(振动棒不可长时间振击模板),木抹搓平(60min指振动界限,由现场根据混凝土参数、气温和浇捣条件等因素实验确定)。

6.3混凝土浇捣时,由下至上进行。布料时,应左右均匀布料,严禁集中下料,以免打弯或踩弯面层钢筋。

6.4振动密实后,用定制的弧形刮尺刮平,并注意经常性检查曲面混凝土厚度及弧度,以确保成形质量。

7模板拆除

待混凝土达到拆模强度后,申请拆模。拆模时,首先拆除最上一步支撑,待气割割离钢筋龙骨与钢管的联结(要保留最上一根两者之间的联结,以保证其整体性),并用搭机吊钩勾住钢筋网架,另系一根保险绳进行调节,然后依次退后拆除模板,掉落在满铺50mm厚木板的支撑平台上。型钢挑架的拆除,同样用搭机及气割配合,各组装杆件逆顺序依次拆除。拆模过程中,要认真组织、确保安全。

8实施效果评价

经浇捣过程中的跟踪检查及拆模后实测,曲面上各点弧度一致,沿同一圆弧素线上各点标高最大差值为8mm,曲面底部平滑密实,无明显接缝。

9结语

综上所述,悬挑构件施工,必须认真做好模板支撑设计,通过挑、撑、拉等形式构成荷载传力架,在确保结构自身安全度的前提下,施工方案达到经济、安全、合理。对于大面积反弧挑檐等构件施工,要重视施工过程中的雨水等尚未预见的荷载,本工程每块挑檐长24m,深0.6m,宽1.5m,在拆模前,雨水管未导通的情况下,存水可达20t之多,这部分不小的荷载在施工前,也经过了认真的考虑,并及时采取了排放措施,避免了在施工过程中可能出现的隐患。

参考文献:

[1]王伟,张金生.结构力学[M].武汉,武汉大学出版社,2000.

[2]JGJ812-2002.建筑钢结构焊接技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]GB500102-2002.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.

第6篇:高层建筑论文范文

1.1楼层平面刚度

楼层平面刚度一直是高层建筑结构设计环节比较棘手的问题。设计人员对高层建筑楼面平面刚度没有一个直观的认识,在设计上只是根据数学力学模型设计楼板变形计算程序,计算后所得数据往往差强人意。鉴于此,要采用结构设计的方式来设计建筑结构,前期必须妥善处理一些问题,稍有不慎就可能产生不安全因素,严重者还可能破坏建筑结构的安全性能。

1.2结构设计容易忽视纵向框架

抗震性能是高层建筑结构设计必须考虑的问题。当前国内通用的建筑设计规范,要求必须以水平地震作用于两个主轴方向上分别计算抗震结构,各个方面地震和有该方向上抗侧力构件作支撑。设计高层建筑框架结构时,应该多关注横、纵向的框架设计。如果不对建筑结构的抗震设计作严格要求,则可按一般连续梁的标准设计纵向框架,但是梁柱节点以及框架中箍筋、纵筋的配置往往达不到设计要求。在建筑设计中,地震纵向作用常常得不到重视,设计出的框架结构极易产生支座负筋、纵筋和箍筋配置不合理的问题。

1.3连续梁根据单梁设计

在高层建筑结构阳台变量设计上,连续梁常采用单梁设计。荷重较小的阳台边梁通常都会成为建筑设计的“死角”,得不到重视。因此设计出的边梁支座上部负筋设置较少引起梁支座上部配筋受拉区域产生竖向开裂现象,如果阳台边梁长过设计值,就会造成严重的后果。为了节省室内空间,设计者很少将阳台边梁布置在室内。曝露在室外的边梁受风吹日晒,外部环境温度如果过高或过低,就会严重影响边梁的伸缩性,或者导致挑梁应力减小,使得梁内产生收缩应力,最终导致支座附近开裂并向四周扩展。梁体开裂是严重的质量缺陷,其承载能力会大大折扣,使用性能就难以达到业主要求。

1.4底层框架一剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题

底层框架剪力墙砌体结构系一类高层建筑。它的上部是多层砌体结构,底层为钢混框架剪力墙结构。在城市建筑中,分布在市区主干道上的大型商场、写字楼和住宅小区多采用高层建筑设计,以提高土地资源利用率,降低空间成本。但设计人员追求建筑使用面积,使二层往上的部分横墙采用了悬挑梁设计,使得底层框架一剪力墙砌体结构梁开裂。

1.5高层建筑结构设计扭转问题

在建筑设计中,有一“建筑三心”的概念。“建筑三心”即为几何形心、刚度中心和结构重心。设计师应秉承三心合一的原则设计建筑结构,就是使这三点归于一点。如果建筑结构存在结构扭转的问题,就说明“建筑三心”未能归一点,使得整体结构承受水平荷载而产生扭转振动现象。

2高层建筑结构设计问题应对策略分析

2.1主梁若有次梁则增设附加筋

高层建筑结构中主梁需要增设附加筋。首先增加箍筋。附加筋按照施工要求来增设,建筑结构梁截面、下部集中荷载处由横向钢筋荷载力负担,将一附加筋装于梁上部,水箱下部则须先施作垫梁,再安装附加筋。如果主、次梁截面无较大差距,但次梁荷载较大,也需要设置附加筋。但是如果次梁截面小,主梁又高,又小,就无需另设附加筋。

2.2平面与立面选择

上文提到,应该秉承建筑三心合一的原则设计高层建筑结构。施工时,如果无法满足这个要求,结构将会产生扭转的问题,处理起来相当棘手。建筑结构扭转系一种结构设计缺陷,其危害不言而喻。选择立面和平面时需要注意几个问题。首先,平面力求简单、规则、对称。对完全对称高层建筑结构,则要按设计要求调节一些重要节点的比例。切记一点:比例不宜过大过小,出现问题要尽快补救。在竖向布置上,注意刚度均匀、连续,以防结构软弱,刚度突变。在建筑设计中,切莫为了达到审美效果而将剪力墙切断,降低建筑物的刚度,否则将可能产生严重的安全事故。

2.3水平位移控制

水平位移现象在高层建筑设计中极为常见。设计高层建筑结构时,应根据结构的安全要求设计水平位移数值,同时要兼顾周期与地震因素。应按剪切型设计剪力墙位移线,切忌设计成弯曲型。相对而言,框架结构位移曲线则是剪切型。假设是混合式建筑构造,那么位移曲线也应是相结合的。

2.4高层建筑结构设计扭转问题

水平荷载能使建筑物产生扭转破坏现象。设计建筑结构时,为规避这一现象,必须按“三心合一”的原则对建筑物的结构、平面布局进行周密的布置。水平荷载的质量分布在一定程度上决定了它对高层建筑结构造成的扭转破坏程度。为了确保水平荷载沿楼层平面均匀分布,最大限度规避扭转振动破坏,建议多使用矩形、方形等平面设计。当然,必须兼顾城市道路景观规划。因此,高层建筑不可能全部是方方正正的平面构造,也要根据城市规划和道路景观布局适当采用十字形、T形或L形等复杂建筑形式。但至少要明确一点,就是凸出部分的厚度与宽度的比值不得超限,并且尽量采用对称的平面结构。

3结语

第7篇:高层建筑论文范文

高层建筑的特征决定了其施工不同于多层建筑的要求。高层建筑施工的一些工艺要求必须是连续的,同时高层建筑的工程规模决定了施工技术和组织管理的复杂度,除具有一般多层建筑施工的特点外,其独有的施工特点包括:工程量大、工序多、工种配合复杂;施工准备工作多;施工周期长、投资人为增加资金效益工期要求短;基础深、基坑支护和地基处理复杂;高空作业多、垂直运输量大;层数多、高度大,安全防护要求高;结构复杂;平行流水作业时、立体交叉作业多,机械化作业程度高等,为某高层建筑群施工现场情况。

2高层建筑质量管理应注意的事项及对策

2.1高层建筑质量管理要求

2.1.1计划管理计划管理是一项全面综合性的管理工作。具有系统性、全过程和全员管理的特点,即全面计划管理。结合高层建筑规模大、基础埋置深、层数多的特点,精心进行施工组织设计,进行计划管理能更有效地推进高层建筑施工的顺利进行。

2.1.2质量管理质量管理是为了保证和提高产品质量所进行的计划、组织、协调、控制等各项工作的总称。由于现阶段市场经济,建筑市场为买方市场,建设方多采用分包,故在建筑施工中存在着多家同时施工,建筑由立项至竣工周期较长,有时由多个单位组织完成。只有统一协调,分工合作,才能建立起保证体系,确保建筑产品的全部功能质量。在建筑施工中,为确保工期质量应做到以下两个方面:一方面,提高全体施工人员素质,从全面质量管理角度对工程质量明确目标,施工过程按照国家规范、标准进行质量管理。另一方面,完善质量保证体系,做好工程质量检查和验收工作,坚持检验批分项、分部工程质量验收,保证分部、分项工程质量,建立各种台帐,使不符合项具有可追索性。

2.1.3材料质量管理所有进场材料及时验收,经项目部技术人员、材料员、专业监理工程师共同检查验收,严格控制,保证所有进场材料数量足、质量满足设计及规范要求,实行见证取样。对进入场地的原材料及时复试检测,未经复试或复试不合格材料不得使用。对大型设备如塔吊、混凝土泵等应实行报验制,符合要求方可使用。设备要有专业人员操作,并定期检查,以确保工程按时开工以及施工质量要求。选用符合标准的配套机电设备、配件和供应商的原材料,保证施工顺利进行。

2.2混凝土强度控制强度主要是指混凝土的强度,高层建筑混凝土用量大,施工周期长,气候及工作条件影响因素明显,发生混凝土强度离散的可能性大,严重的话甚至导致工程质量不合格。因此克服客观因素的影响,控制好混凝土的强度是高层施工中的重中之重。混凝土强度控制问题应从以下角度出发:

2.2.1严格控制配比工程施工前期,均要按设计要求设计不同强度等级的混凝土,科学设计配合比,根据级配做配合比试验(实验室配比),配合比在确保混凝土强度及规范要求条件的同时还应便于施工,即具有良好的流动性和保水性。级配确定后与现场施工过程中是否能够一致是混凝土强度控制的关键。因此,配比设计生成后必须要在施工管理中严格控制配比,同时在实际的管理中建立完善的配比监管和审核制度,做到专人专管,未经现场技术负责人同意,任何人不得改变配合比。

2.2.2养护高层建筑多采用泵送混凝土进行浇注和施工。为某高层建筑基坑中基础泵送混凝土施工的情况,泵送混凝土的优点是缩短施工周期,提高工艺化和专业化的施工水平,节能环保。实际应用过程中某些工程在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,还是会出现混凝土强度下降的情况,造成这种情况的原因,就是养护措施和养护时间不足。所以,在高层建筑施工管理中要有专门的制度严格控制养护措施和养护的时间,做到定人、定时、定方法养护。

2.3高层建筑裂缝的控制骨料凝固过程中产生微观的裂缝是必然的,对于裂缝可以分为不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。施工时混凝土强度等级较高可能产生裂缝,从质量角度考虑,高层建筑施工中应尽可能避免。在高层建筑施工中一般的控裂方法有:

2.3.1“放”的措施砌筑填充墙至接近梁底,留一定高度,待底部砌筑7d后补砌挤紧,防止干砌式砂浆不饱满;合理分缝施工,在柱、梁、墙板等处合理设置施工缝,分层浇捣等。

2.3.2“抗”的措施

(1)避免使用早强高的水泥,积极采用掺合料和混凝土外加剂,降低水泥用量。

(2)选择良好的级配砂石,减少水和水泥用量,减少泌水、收缩和水化热。

(3)在施工工艺上,应避免过振和漏振,提倡二次振捣,尽量排除混凝土内部的水分和气泡。

(4)现浇板中的线盒置于上、下层钢筋中间,交叉布线处采用线盒。对板面为单层双向钢筋时,暗敷设线管上部加设构造措施,防止线管处沿线管产生裂缝。

(5)采用二次抹面工艺,对现浇板面在混凝土捣固完成后,由于泵送混凝土坍落度较大(通常为100-140mm,为便于施工有时达到180mm甚至更大),初次捣固成形后混凝土在自重作用下产生“沉陷”,出现沿面层钢筋长向裂缝,或在粗骨料较少区域产生较大“沉陷”出现裂缝,故应采取二次抹面。一般在混凝土初凝至手按存在压痕时二次抹面。

2.3.3“放”、“抗”相结合的措施在混凝土裂缝的防控中,对新浇混凝土的早期养护十分重要。减少收缩是早期浇筑的混凝土的防裂根本,这里要控制好构件的湿润养护,因为表面水分蒸发过快,引起较大的收缩,再加上受到内部约束的作用,这样就会导致开裂。另外,对于大体积混凝土而言,应采取有效措施,避免水化热的情况集中和同时出现。在养护过程中应时时对表面、中间、底部温度进行跟踪监测,对于混凝土浇筑后的内部最高温度与表面气温差宜控制在25℃以内,否则温差过大就会产生混凝土裂缝。总体上看,在高层建筑施工中还要结合实际的施工环境和进度,采取相应的养护措施。

3工程质量控制

3.1项目质量控制方法落后存在的问题首先,发现异常时未采用科学合理的控制方法来分析控制,仅单独处理这一工序的问题,缺乏全局整体性。其次,在项目的各阶段缺乏非常明晰的质量控制目标,部门之间联系较少,对突发事件的处理能力较弱,控制过程和方法落后。

3.2关键点的控制①在施工的各个阶段,对工程中的隐蔽工程和关键部位进行重点检查。②对于在施工中出现的重大技术问题,要多方参与,邀请有关专家进行专题研讨,根据专家意见合理确定最优施工方案。③监督、检查、记录和统计实施过程,完成对项目质量的各种记录,及时完成各种检查表格绝对避免事后补填的造假行为。④分析质量问题的原因,这需要掌握关键工序和控制点的质量判断方法,掌握常见的质量通病和事故产生的原因,并能确定整改和预防措施。⑤采取补救和改进质量的措施,使用合适的方法,纠正质量缺陷,及时排查引起缺陷的原因并纠正,以防止再次发生,应确保所采取措施的有效性。⑥质量管理是一个不断改进的过程,不断改进项目过程和管理过程的质量,应从已完的项目中寻求项目过程质量的改进经验,应建立信息系统,收集、分析项目实施期间产生的信息,以持续地改进。

3.3明确的质量控制目标任何一个控制系统都必须有明确的控制目标,否则就失去了控制的意义。在项目质量控制中,根据控制对象、控制范围的不同,有若干控制子系统,每一个子系统都有其相应的控制目标。例如,在工程项目质量控制中,混凝土强度控制子系统,其控制目标就是通过控制原材料质量和混凝土施工工序质量,以达到保证混凝土强度满足质量要求的目的。

4结束语

第8篇:高层建筑论文范文

关键词:绝缘导线电力电缆母线槽预制分支电缆

在高层建筑的供电系统中,供电主干线起着非常重要的作用,它好似人体中的大动脉,一旦出现故障就会造成严重的后果。因此,生产、建设及科研单位一直在为供电主干线的可靠性作出努力,不断改进,以期创造出安装维护简便、质优价廉、性能稳定的新产品。

室内导线敷设方式可分为:明敷——导线直接或者在管子、线槽等保护体内敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架、支架等处;暗敷——导线在管子、线槽等保护体内敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部,或者在混凝土板孔内敷线等。对于小型建筑,用电负荷不是很大,主干线往往采用绝缘导线;对于高层建筑,用电负荷较大,用绝缘导线作为主干线已不能满足供电需要,这时主干线需要用电缆或母线槽。

80年代以前,高层建筑中的供电主干线主要采用可靠性较好的普通电缆,电缆在电气竖井内沿墙壁用支架或电缆桥架敷设。电缆作为供电主干线比裸导线、裸排要安全可靠得多,但载流量受到限制,电缆截面不可能造得很大(最大只能做到400mm2),而且电缆太粗,现场施工难度大。80年代中后期,城市发展迅速,高层、超高层建筑大批建造,建筑物的用电负荷急剧增加,电缆作为供电主干线的局限性越来越突出,特别是现场制作电缆分支接头技术难度很大,急需一种容量大、分支方便的供电主干线取而代之。这时,容量大、分支方便的母线槽从国外引进来,并且在工程中迅速得到推广应用。

1母线槽的种类、性能及优越性

封闭式母线槽(简称母线槽)是由金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线,也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。在高层建筑的供电系统中,动力和照明线路往往分开设置,母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽(分带插孔和不带插孔两种)、L型垂直(水平)弯通母线、Z型垂直(水平)偏置母线、T型垂直(水平)三通母线、X型垂直(水平)四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。

空气式插接母线槽(BMC)。由于母线之间接头用铜片软接过渡,在南方天气潮湿,接头之间容易产生氧化,形成接头与母线接触不良,使触头容易发热,故在南方极少使用。并且接头之间体积过大,水平母线段尺寸不一致,外形不够美观。

密集绝缘插接母线槽(CMC)。其防潮、散热效果较差。在防潮方面,母线在施工时,容易受潮及渗水,造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳,由于线与线之间紧凑排列安装,L2、L3相热能散发缓慢,形成母线槽温升偏高。密集绝缘插接母线槽受外壳板材限制,只能生产不大于3m的水平段。由于母线相间气隙小,母线通过大电流时,产生强大的电动力,使磁振荡频率形成叠加状态,造成过大的噪声。

高强度封闭式母线槽(CFW)。其工艺制造不受板材限制,外壳做成瓦沟形式,使母线机械强度增加,母线水平段可生产至13m长。由于外壳做成瓦沟形式,坑沟位置有意将母线分隔固定,母线之间有18mm的间距,线间通风良好,使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高,比较适应南方气候;由于线间有一定的空隙,使导线的温升下降,这样就提高了过载能力,并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比密集型母线槽大得多,因此在同规格比较时,它的导电排截面必须比密集绝缘插接母线槽大。

插接式母线槽属树干式系统,具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便、能耗小、动热稳定性好等优点,在高层建筑中得到广泛应用。

2母线槽在高层建筑中应用的局限性

母线槽作为供电主干线同普通电缆相比较显示了强大优势,但随着时间的推移,运行实践表明母线槽本身存在着许多无法弥补的缺陷,所以母线槽作为供电主干线并非最理想的供电产品。

其一,它价格昂贵、安装占地面积大、安装周期长、劳动强度大,因而一次投资很大。插接式母线槽的价格昂贵是公认的,如一套三相四线制,层高3m,干线电流为100A,带一个分支联结的插接式母线槽,价格在2000元左右。由于母线槽敷设环境及安装要求比较特殊,在建筑物内要单独留出电气竖井为其专用,对一幢高层建筑物来说,从上到下电气竖井所占用的面积是相当可观的,增加了土建投资;母线槽是一节一节安装的,每一节近百公斤,安装就位全靠人力搬动及调整,其劳动强度之大可想而知;因层高不同、电流等级不一样,母线槽的互换性往往很差,若接头不平整光滑,拧紧接头连接螺栓的空间又太小,安装就更费时费力;另外母线槽的安装要求比较严格,安装时要避免产生碰撞、敲击,连接螺栓紧固要适当,过紧过松都能造成隐患,也会影响母线槽的使用寿命,因此必须要有经验丰富的技术工人来完成。

其二,它制作方式多为手工制作,产品质量无法控制与保证,并且接头过多,产生故障点也多,因而其供电可靠性较差。我国生产母线槽的厂家很多,多在南方各省市,特别是江苏省扬中市,可谓是桥架、母线槽之乡。但在诸多厂家中,真正能做到科学管理、高质量生产母线槽的没有几家,绝大多数都是粗制滥造。母线槽制作工艺落后,几乎都是手工操作,人为因素很多,质量好坏无法有效控制。建设单位在母线槽订货时,要对母线槽制造厂家的生产规模、技术力量、工人素质及生产环境做一番深入细致的考察,特别是生产环境。因为绝缘处理若在带有不洁净的空间中进行,绝缘层中多少会存在一些导电微粒,运行初期尚无关系,但时间一长就会造成绝缘损坏。另外有些厂家打着新产品“五芯母线槽”的招牌来误导广大用户。所谓“五芯母线槽”即把PE线也装在壳体内,不但造价高、使用不方便,而且规范不允许。因为PE线必须有绝对可靠的接地连续性,不允许有过多的接头,而五芯母线槽的PE线必须一节一节连接,只要有一个接头断开,PE线就可能带电,那么与它相连的设备外壳也可能带电,其危险性就可想而知了。

其三,其耐潮湿、耐腐蚀性差,敷设环境及安装要求较高,因而维护保养工作量大。母线槽在运输、储存过程中,绝缘层会受潮变质,铜排会氧化、腐蚀,尤其是连接头铜排更易氧化、腐蚀,造成电气性能下降,因此母线槽在安装前必须对其进行维护保养;母线槽运行中时热时冷,绝缘层热时排出潮气,冷却时又吸收潮气,会使绝缘质量下降;接头在时热时冷中会松动及氧化,使接触电阻变大,接头发热。这些事实足以说明母线槽必须经常维护保养。长期使用的母线槽至少每年维修检查一次。维修前要用万用表测量母线槽的导电排,确认母线槽未带电。主要检查以下内容:

(1)检查所有紧固件及导电部分的接触有无松动现象;

(2)检查绝缘材料有无老化变质现象及导电部分是否有熔化变质现象;

(3)检查有无异物进入母线槽内及有无渗水现象。

发现问题要及时处理,不留任何隐患。如发现有绝缘击穿现象,应分段拆除母线槽或用耐压测试仪分段检查,找出故障点,更换新的母线槽,或重新进行包扎。

其四,母线槽在使用中触头部位或接头部位易发热,或选择母线的载流量考虑不足也会造成母线槽发热。因此在具体工程设计选择母线槽的容量时,要充分计算建筑物的实际用电负荷,并考虑到周围环境温度的影响,还要留有余量。

3母线槽的合理选择

1993年8月颁布施行的《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)第9.12节“封闭式母线布线”对母线槽的敷设环境及安装要求作了详细规定;有关母线槽的安装图集也相继出版,如《电气竖井设备安装》(JSJT-155),1999年7月华东地区建筑标准设计协作办出版的《高低压母线槽安装》(DBJT14-5),这些对母线槽的安装及使用都起到了规范化及指导作用。

《高低压母线槽安装》(DBJT14-5)主要内容:高低压母线槽多种安装方式、低压母线槽在特殊部位的安装做法及各种安装配件的加工制作;适用范围:适用于正常、干燥、微尘、对金属无腐蚀性场所的工业与民用建筑及高层建筑内,电压等级在10KV及以下各种供配电线路中。图集还对母线槽及紧固件的选用、防火堵料的使用及母线槽的安装做法都做了详尽的描述。该图集可以作为合理选用母线槽的有力工具。

由于母线槽与普通电缆、预制分支电缆相比具有:供电干线连续性差、多接头;气密与防水性差;耐腐蚀性、抗震性、供电可靠性差;施工现场环境要求高和安装空间尺寸要求高;施工难度大、周期长、使用寿命短且维护工作量大等诸多缺陷。90年代中期,国外发达国家生产制造出了预制分支电缆系统,克服了母线槽的许多缺陷,成为母线槽作为供电主干线的更新换代产品。国内有些公司引进国外先进生产设备和制造技术,成功地研制生产出了高质量的系列预制分支电缆系统,填补了国内空白。

预制分支电缆(YFD)必须是工厂化生产,其结构合理、制作工艺先进、测试手段严格。因此它具有优良的供电可靠性、价格低廉、安装环境要求低、施工方便、品种规格多、选用灵活,还具有优良的抗震性、气密性、防水性、耐火性及免维护功能,在高层建筑供电主干线系统中迅速得到推广应用。2000年7月,中国建筑标准设计研究所出版了《预制分支电力电缆安装》(OOD162)图集,图集明确了预制分支电缆适用范围、安装做法。

在确定建筑物供电主干线究竟采用哪种方式,笔者认为:对于用电负荷较小,分支回路不是很多,供电主干线尽量采用绝缘导线,如果不能满足要求就采用普通电缆;对于用电负荷较大,分支回路较多,供电主干线采用普通电缆不能满足要求并且数量很多时,就采用母线槽;对于用电负荷很大,分支回路很多,供电主干线采用母线槽其绝缘、温升、噪声等问题都很突出,综合经济效益很差时,就采用预制分支电缆。

参考文献

1《民用建筑电气设计规范》中国计划出版社,1993;8

第9篇:高层建筑论文范文

关键词:高层建筑电梯系统选择应用

一、高层超高层电梯的配置

在超高层建筑中,快速、高效、平稳的垂直服务是不可缺少的。电梯作为垂直交通工具,对其数量的配置、控制方式及有关参数的选定将不仅直接影响建筑物的一次投资一般电梯投资约占建筑物总投资的10%左右),而且还将影响建筑物的使用安全和经营服务质量。在建筑物内,恰当地选用电梯的台数、容量、运行速度、控制方式非常重要,而建筑物内的电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实,以后若想增加或改型非常困难,甚至是不可能的了,因此,在设计中应该在设计开始时对电梯的配置应予以充分重视。

现代超高层建筑大都在100层左右,建筑内人口流动大,纵向交通主要依赖电梯,有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务,并把局部区域电梯系统组织起来。通往这些局部区域,通过由地面始发站至局部区域的空中候梯厅之间的快速穿梭电梯进行服务,乘客到达空中候梯厅后再换乘区间电梯。为了能够将乘客以最快的速度运送到达目的地,一般以建筑每30~35层为一局部区域。常规超高层大厦(100层)电梯配置如图1所示。

图1常规超高层大厦(100层)电梯配置

在配置超高层电梯应注意以下几点:

1.单组电梯的可行的电梯限制数是8台。

2.位于每一电梯楼层区域(办公楼)的上面楼层数不应超过15~16层(双层的是18~20层)。

3.典型办公楼电梯载重单层为:1350、1600和1800kg。双层为:1350/1350;1600/1600;1800/1800kg。

4.典型空中走廊/观光层电梯载重量为2040;2250;2500kg。

5.电梯的垂直加速度在0.9~1.5m/s2。

6.电梯速度偏重于克服长行程;典型的无减速箱电梯速度是:2.5、3.5、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0m/s等。

7.牵引式电梯最长行程为600m。

二、高层超高层电梯的控制系统

由于超高层建筑采用多梯系统,为了提高电梯群的使用效率,以最快的速度满足乘客的需要,缩短乘客等候时间,为此应采用微机电梯控制系统,通过计算机控制系统及时地处理大量信息,判断各站台的呼叫信息和各电梯的位置、方向、开闭状态、轿厢内呼叫等各种状态,以提高运送能力,改善服务质量,提高超建筑的经济效益。电梯微机群控系统主要有以下几个方面:

1.轿厢到达各停靠站台前应减速,到达两端站台前强迫减速、停车,避免撞顶和冲底,以保证安全。

2.对轿厢内的乘客所要到达的站台进行登记并通过指示灯作为应答信号,在到达指定站台前减速停车、消号,对候梯的乘客的呼叫进行登记并作出应答信号。

3.满载直驶,只停轿厢内乘客指定的站台。

4.当轿厢到达某一站台而成空载时,另有站台呼叫,该轿厢与另外行驶中同方向的轿厢比较各自至呼叫层的距离,近者抵达呼叫站并消号。

5.端站台乘客呼叫,调用抵端站台轿厢与空载轿厢之近者服务。

6.在各站台设置轿厢位置显示器,对站台乘客进行预报,消除乘客的焦急情绪,同时可使乘客向应答电梯预先移动,缩短候梯时间。

7.站台呼叫被登记应答后,轿厢到达该站台时应有声音提醒候梯乘客。

8.运行中的轿厢扫描各站台的减速点,根据轿厢内或站台有无呼叫决定是否停

车。

9.乘客站台呼叫轿厢,同站台能提供服务的所有电梯的应答器均作出应答。

10.控制室将电梯群分类,分单数层站停和双数层站停,所有电梯都以端站为终点,在中间层站,单数层站台呼叫双数层站台的轿厢,控制室不登记,不作应答,反之也一样。

11.中间站台呼叫直达电梯不登记,不作出应答。

12.轿厢完成输送任务,若无呼叫信号或被指示执行其它服务,则电梯停留在该站台,轿厢门打开,等待其它的呼叫信号。

13.控制系统时刻监视电梯的状态,同时扫描各站台的呼叫的状态。

三、高层超高层电梯的供电系统

超高层电梯的供电系统一般都配置两路独立的供电电源,以保证电梯的用电,防止电梯的供电中断而使乘客滞留在行驶的电梯内。当一路电源发生故障或进行维修时,另一路电源自动投入。若发生意外事故或大范围地区停电使第二电源也不能供电时,这时供电系统应转换到第三电源,超高层的第三电源一般由柴油发电机供给。当第三电源也发生故障时,只有依靠蓄电池供电,一般要求蓄电池能够给各楼层的公共通道提供应急照明和应急电力,其余向电梯供电,并且能够维持电梯继续工作。

四、电梯的接地系统

现代电梯引用计算机系统控制以后,电梯的接地系统就变得复杂了。它包括信号接地、安全接地保护和防雷接地保护等。

1.信号接地

信号接地是针对电梯计算机控制系统而言的,它是为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地。我国当今投放市场的电梯产品其控制系统广泛采用可编程控制器PLC或微型计算机(有单微机,多微机,智能群组)。这些控制方式的控制中心CPU均以相当高的速度运行,其运行频率高达1~7MHz。在如此高的频率下,计算机设备之间的连接电缆,就象天线一样,既可接收外部的射频干扰信号,也可向外辐射射频信号,引起计算机场地的电磁干扰。另外,由于电梯控制系统计算机运行电压低,通常为5~24V,故要求计算机场地内的数据处理装置各单元之间共模电压极小,为此需设置一个能在计算机运行频率之下达到高质量、低阻抗、稳定电位的接地系统---信号接地系统。

信号接地系统是一个稳定计算机各处理装置的信号电位,专供信号返回的独立接线系统。它可以与大地相连,但不允许有正常的工作电流流过。如与大地无连接,而以悬浮的地作系统的参考电位,称为浮地系统。信号地的构成原理是基于电路性去耦以达到等电位,从而消除或抑制各单元信号回路流过共用回路产生的公共阻抗耦合性干扰,避免各接线形成磁场敏感环。常用信号地接线系统结构有两种:星形状和网络状。

星形状系统要求各接线根据信号流向一点(基准点),在建筑电气领域称为单点接地。该系统在10kHz~3MHz中应用较好。网络状系统是星形状系统的延伸,是从一个基准点变成一个等电位基准面。电梯设备根据自身特殊的结构层次性质其计算机信号地系统常设置成星形状。

电梯计算机系统信号地实际上为计算机各处理装置工作而建立的标准等电位点

或面,它们实际上是高频接地,即考虑高频信号的接地。在不考虑强电设备故障、雷电压影响及静电荷泄放问题上,允许采用浮地系统,但其对大地电阻应大于1MΩ。

2.安全接地保护

安全接地保护是为保障人身安全的接地,其实质是将设备各部件的所有可导电的金属外壳通过电气接线的方式将其强制性接地,从而避免设备金属可导电外壳可能出现的危险电压对人身和设备所构成的威胁。我国电梯制造安装规范特别强调安全接地保护的重要性,GB10060--93《电梯安装验收规范》规定:接地线的颜色为黄绿绝缘电线,除36V以下安全电压外的电气设备金属罩壳应设有易于识别的接地端,且有良好的接地,接地线应分别直接接至接线柱上,不得互相串联后再接地。规范中突出强调接地线接至主接线柱的直接性,而不得串接,以降低总的接地电阻值,以保证电梯各电气用电设备在发生接地故障时,设备金属外壳不致产生过高的接触电压,并且能在整定的最小时间内产生足够大的故障电流使保护装置可靠动作。

3.防雷接地保护

防雷接地保护属于建筑电气设计与安装方面的内容,建筑物的防雷接地系统是为了引泄雷电能量,以保证建筑物及设备的安全。随着建筑科技的进一步发展,防雷体系进一步完善,加上电梯这一具有特殊结构层次性质的设备,将建筑物的防雷与电梯联系起来,如国际电工委员会标准IEC1204--1:1990在1.2.18条就明确提到电梯导轨可以构成雷电流通路的金属装置。电梯设备的安全接地保护采用等电位联结措施之后,对建筑物防雷及耐雷击的能力均会有不同程度的提高,对建筑物外的观光电梯必须具备相应的防雷措施。

在实际工程中,以上各种接地都采用独立的接地装置往往是很难实现的,通常采用共用接地装置。一般要求共用接地装置的接地电阻不大于1Ω。接地线可采用一根截面积不小于16平方毫米的铜芯电线(PE线)首端与楼宇配电室内的PE线相连接,并可与电梯电源电缆同路敷设,接地线的末端与电梯机房内的辅助等电位板相连接。

五、电梯的弱电系统

电梯除了设备本身配有的各种弱电与监视装置外,一般还有在电梯轿厢内设置与电梯机房和值班室都能对讲的专线电话和应急铃等弱电设备。在设有多台电梯群控的建筑物里还设有事故运行操作盘,用以监视电梯的异常情况和进行紧急操作。现在在许多大厦采用诸多计算机系统,如楼宇自控系统(BAS),火灾报警联动控制系统(FAS),保安监控系统(SAS),在这些控制系统都要对电梯实现监控,其目的就是为了加强对电梯的管理,提高电梯的使用率,降低能耗,为人们提供舒适、快捷、安全的环境。

1.楼宇自控系统对电梯的监控功能

楼宇自控系统是计算机对建筑物内的设备实施一体化管理和控制。其对电梯的监控功能为:

(1)电梯的运行台数时间控制;

(2)电梯的运行状态监控;

(3)语音报告服务系统;

(4)停电及紧急状态的处理;

(5)定期通知维护及开列保养单等。

2.火灾报警联动控制系统对电梯的监控功能

火灾报警联动控制系统是一独立的子系统,其主要功能是对楼宇内火情进行监控,它对电梯的中断和优先识别高于其他系统。火灾报警联动控制系统对电梯的监控功能为:

(1)普通电梯平时受楼宇自控系统监控,当发生火灾时,电梯将直驶首层,不应答任何内外召换,返首层后开门,切断电源,停止使用。

(2)消防电梯在发生火灾时,电梯将直驶首层待命,切断普通电源,由应急电源供电。