超高层建筑中高性能结构材料的应用进展
高性能混凝土在高层建筑中的应用

高性能混凝土在高层建筑中的应用一、引言随着城市化进程的不断加快,高层建筑已经成为了城市的新地标,而高强高性能混凝土作为一种新型材料,已经逐渐成为了高层建筑中的主流建筑材料。
本文将从高性能混凝土的定义、组成、性能等方面入手,探究其在高层建筑中的应用。
二、高性能混凝土的定义与组成高性能混凝土是指在传统混凝土的基础上,通过控制水泥的含量、掺加高性能掺合料、添加外加剂等手段,使混凝土具备更高的强度、更好的耐久性、更高的抗裂性等性能。
其主要组成包括水泥、骨料、砂、水和掺合料等。
三、高性能混凝土的性能1. 抗压强度高:高性能混凝土的抗压强度一般在100MPa以上,远高于普通混凝土。
2. 抗渗透性好:高性能混凝土中掺入了多种掺合料,能够形成更加紧密的结构,从而有效的提高混凝土的抗渗透性。
3. 抗裂性强:高性能混凝土的抗裂性能良好,能够有效的防止混凝土在使用过程中出现裂缝。
4. 耐久性高:高性能混凝土的耐久性好,能够有效的抵抗环境因素的侵蚀,从而延长其使用寿命。
四、高性能混凝土在高层建筑中的应用1. 提高建筑结构的承载能力:高性能混凝土的抗压强度高,在高层建筑中可以用来提高建筑结构的承载能力。
2. 提高建筑结构的抗震性能:高性能混凝土的抗裂性能强,能够有效的提高建筑结构的抗震性能,从而保障建筑的安全性。
3. 提高建筑的耐久性:高性能混凝土的耐久性好,能够有效的延长建筑的使用寿命,减少维修费用。
4. 降低建筑的自重:高性能混凝土的密度相对较小,使用高性能混凝土可以降低建筑的自重,从而减少建筑材料的使用量。
五、高性能混凝土在高层建筑中的应用案例1. 上海中心大厦:上海中心大厦是一座128层的超高层建筑,其主体结构采用了高强高性能混凝土。
通过使用高性能混凝土,使得建筑的自重大大降低,同时也提高了建筑的抗震性能和耐久性。
2. 北京国贸三期:北京国贸三期是一座高层建筑群,其中包括一座高达330米的塔楼。
通过使用高性能混凝土,使得建筑的自重降低,同时也提高了建筑的承载能力和抗震性能。
高层建筑中的建筑材料创新与应用

高层建筑中的建筑材料创新与应用随着城市化进程的不断加快,高层建筑的兴起成为了城市发展的一种趋势。
在高层建筑中,建筑材料的选择和应用对于建筑的稳定性、安全性、环境友好性等方面有着至关重要的影响。
因此,建筑材料的创新与应用在高层建筑领域具有重要意义。
本文将围绕高层建筑中的建筑材料创新与应用展开探讨。
一、钢材的创新与应用钢材是高层建筑中最常见也是最重要的建筑材料之一。
随着科学技术的进步和钢材产业的发展,新型钢材的涌现为高层建筑的发展提供了更多的选择。
一种被广泛应用的新型钢材是高强度钢。
相比传统钢材,高强度钢具有更高的强度和韧性,可以减少构件截面尺寸,提高建筑的空间利用率。
同时,高强度钢材还具有良好的可塑性和可焊接性,使得建筑结构更加牢固可靠。
二、混凝土材料的创新与应用混凝土是高层建筑中常用的建筑材料之一,对于高层建筑的承载能力和稳定性起着重要作用。
随着建筑技术的发展,新型混凝土材料的研究与应用得到了广泛关注。
一种新型的混凝土材料是高性能混凝土。
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的强度、更好的耐久性和较低的收缩性。
此外,高性能混凝土还具有良好的抗裂性和抗渗性,可以有效地提高建筑结构的稳定性和耐久性。
三、玻璃材料的创新与应用玻璃作为一种常见的建筑材料,在高层建筑中的应用也越来越广泛。
随着技术的进步,新型玻璃材料的研发和应用为高层建筑的外立面设计提供了更多的可能性。
例如,隔热玻璃可以有效地降低建筑的能耗,提高建筑的节能性能。
此外,其他新型玻璃材料如自洁玻璃、隔音玻璃等也在高层建筑中得到了广泛应用,提升了建筑的舒适性和环境友好性。
四、新型环保材料的创新与应用在高层建筑中,对于环境友好性的追求也成为了建筑材料创新与应用的重要方向之一。
新型环保材料的研发和应用有助于减少资源的消耗和环境污染。
例如,可再生材料如竹材、纳米材料如纳米保温材料等被广泛研究和应用于高层建筑中。
这些新型材料不仅具有较低的能耗和环境污染,还具有良好的隔热、保温、吸音等性能,满足了高层建筑对于环境保护和建筑性能的需求。
超高层建筑超深桩基水下高性能混凝土的应用与研究

超高层建筑超深桩基水下高性能混凝土的应用与研究超高层建筑可以有效缓解当今建筑工程建设迅速发展、建筑用地资源紧缺之间的矛盾,已经成为建筑行业的主要发展方向。
超高层建筑有着高度高、层数多、重量大的特征,这就对基础提出了较高的要求。
为保障超高层建筑的稳定性,应加大对新技术、新材料的研究与应用。
现对超高层建筑及桩基础进行了分析,并探讨了水下高性能混凝土的制作与应用要点。
标签:超高层建筑;桩基;水下高性能混凝土近年来,我国基础设施建设进程不断加快,建筑工程作为基础设施建设中的重要组成部分,其数量也不断增多、规模也不断扩大。
但是,建筑用地资源是有限的,为了实现对有限建筑用地资源的高效利用,高层、超高层建筑应运而生。
伴随科技的发展,超高层建筑施工工艺技术不断改进、优化,为实现超高层建筑建设质量的提高奠定了良好的基础。
由于超高层建筑的高度较高,如何确保其稳定性已经成为制约超高层建筑持续发展的一个重要因素。
1、超高层建筑及其桩基超高层建筑指的是高度在100米以上、层数在40层以上的建筑物。
超高层建筑的高度较高,其重心也相对较高,承受着较大的竖向荷载,对倾斜比较敏感,一旦受到地震荷载、风荷载的作用,便容易出现较大的倾覆力矩,影响超高层建筑的稳定性。
因此,超高层建筑的基础、地基应具备良好的承载性能,确保超高层建筑在地震荷载、风荷载的作用下仍保持足够稳定。
目前,桩基是超高层建筑最为常用的一种基础形式。
桩基主要是由设置在土中的桩与承接建筑上部结构的承台组成。
桩基可以将上部建筑的荷载传递给具有较大承载力的土层中,或使软弱土层相互挤压,提高土壤的密实度与承载力,进而预防地基沉降,保障建筑物的安全性与稳定性。
2、超高层建筑超深桩基水下高性能混凝土2.1工程概况某超高层建筑工程项目,为综合体建筑,集办公、商场、公寓、酒店于一体,总建筑面积600000平方米,项目主体是由主塔、副塔、裙房、地下室、地下车库等组成,主塔407米,副塔308米,基坑面积32600平方米,深度23米。
高层建筑中的新型建筑材料与技术应用

高层建筑中的新型建筑材料与技术应用随着都市化和人口增长的快速发展,高层建筑的需求也在不断增加。
与此同时,人们对于建筑安全、环保和能源效益等方面的需求也逐渐提高。
为了满足这些需求,新型建筑材料和技术在高层建筑中得到了广泛应用。
本文将探讨高层建筑中的新型建筑材料与技术应用,并分析其优势与挑战。
一、新型建筑材料应用1. 钢结构:钢结构是高层建筑中最常用的建筑材料之一。
相比传统的混凝土结构,钢结构具有更高的抗震性能,并且可以实现更大的跨度。
钢结构还具有轻量化、可再利用和可拆卸等特点,利于建筑的可持续发展。
2. 复合材料:复合材料在高层建筑中的应用越来越广泛。
由于其良好的刚性和耐久性,复合材料可以用于制造高强度、轻质的楼板和外墙板。
复合材料还具有绝缘性能和抗腐蚀性能,能够有效提高建筑的耐久性和节能性。
3. 高性能混凝土:高层建筑中常用的混凝土是高性能混凝土。
高性能混凝土具有高强度、高耐久性和高抗渗性等特点,能够满足高层建筑对于结构安全和耐久性的要求。
此外,高性能混凝土还能够减少建筑体积、提高建筑空间利用率。
二、新型建筑技术应用1. BIM技术:BIM(Building Information Modeling)技术是一种集成建筑设计、施工和管理的数字化技术。
通过BIM技术,建筑师、工程师和施工人员可以在虚拟环境中模拟和优化建筑的设计和施工流程。
BIM技术能够提高设计效率、减少施工错误,并提供全面的建筑信息管理。
2. 绿色建筑:绿色建筑是一种注重建筑环保和能源效益的建筑设计理念。
绿色建筑通过使用可再生能源、节水设备和高效隔热材料等手段来降低建筑的能耗,并减少对环境的负面影响。
绿色建筑还注重室内环境的舒适性和空气质量,提高居住者的生活质量。
3. 智能建筑:智能建筑通过集成各种高科技设备和系统来实现建筑的智能化控制和管理。
智能建筑可以实现自动化控制、远程监控和能源管理等功能,在提高建筑运营效率的同时,还可以提供更高的安全性和舒适性。
高性能钢筋混凝土在高层建筑中的应用

高性能钢筋混凝土在高层建筑中的应用一、引言随着城市化进程的加快和人口不断增长,高层建筑的建设已经成为了一个必然趋势。
而在高层建筑的建设中,钢筋混凝土材料是最常见的建筑材料之一。
而高性能钢筋混凝土,则是钢筋混凝土中的一种新型材料,具备着比传统钢筋混凝土更高的强度和更好的抗震性能。
因此,在高层建筑中应用高性能钢筋混凝土,不仅可以提高建筑的安全性能,同时也可以提高建筑的经济性能。
本文将从高性能钢筋混凝土的性能特点、在高层建筑中的应用以及未来发展前景等方面进行分析。
二、高性能钢筋混凝土的性能特点1. 高强度高性能钢筋混凝土具有比传统钢筋混凝土更高的强度,通常可以达到100MPa以上。
这种高强度的特性可以使建筑物在地震等自然灾害发生时具备更好的抗震性能。
2. 耐久性高性能钢筋混凝土的耐久性非常好,能够抵御多种外界环境因素的侵蚀。
这种耐久性特性可以使建筑物具备更长的寿命。
3. 抗裂性高性能钢筋混凝土的抗裂性能非常好,可以有效地防止建筑物在使用过程中出现裂缝和变形等问题。
这对于高层建筑来说,具备着非常重要的意义。
4. 经济性相比于传统的钢筋混凝土,高性能钢筋混凝土的成本并不会增加太多,但是可以提高建筑物的安全性能和使用寿命,从而提高建筑的经济性能。
三、高性能钢筋混凝土在高层建筑中的应用1. 抗震性能要求高由于高层建筑所处的地理位置较高,可能会受到地震等自然灾害的影响,因此,在高层建筑的建设中,抗震性能是非常重要的。
而高性能钢筋混凝土具备着比传统钢筋混凝土更高的强度和更好的抗震性能,因此在高层建筑的建设中,广泛应用于构件中。
2. 增强建筑物的承重能力高层建筑的层数比较高,因此需要具备较好的承重能力。
而高性能钢筋混凝土具备着比传统钢筋混凝土更高的强度,可以有效地增强建筑物的承重能力。
3. 提高建筑物的耐久性高性能钢筋混凝土具有非常好的耐久性,可以抵御多种外界因素的侵蚀,从而提高建筑物的耐久性。
这对于高层建筑来说,具备着非常重要的意义。
超高性能混凝土应用进展

超高性能混凝土应用进展超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete, UHPC)是一种由优质的水泥、细砂、高性能混凝土摆动体(Superplasticizer)、外加剂等组成的混凝土,其强度和耐久性要比传统混凝土高出数倍。
注意,这里的性能不仅是指强度,还包括抗裂性、抗渗性和耐久性等方面。
近年来,UHPC在建筑、桥梁、隧道、码头等领域得到了广泛应用,并取得了显著的进展。
其主要应用如下:1. 高耐久性桥梁:由于UHPC具有出色的抗裂性和抗渗性,可以显著提高桥梁的耐久性。
UHPC可以用于制造桥梁的连接节点、悬臂部分和伸缩缝等部位,延长桥梁的使用寿命。
2. 超高层建筑:UHPC可以制作轻型、高强度的构件,提高建筑的整体抗风性能。
由于其材料的强度高、体积小,可以提高建筑的可用面积,节省建筑材料和减少地基负荷。
3. 隧道工程:UHPC可以作为防水层和耐久性涂层等,在隧道工程中减少水、气体和污染物的渗透,保护结构的长期稳定性。
4. 港口工程:UHPC可以制造高强度、高耐磨的码头构件,提高港口设施的使用寿命和抗风浪能力。
5. 配件制造:UHPC可以制造各种配件,如管道、槽、盖板等,用于地下维修、市政工程和水利工程等领域。
除了以上应用,UHPC还有很多潜在的应用领域,如核电站、高速铁路、航天航空等。
随着新材料和技术的不断发展,UHPC的性能和应用将进一步改善和扩展。
UHPC在建筑和工程领域的应用进展迅速。
它的出色性能和广泛应用前景使其成为未来材料领域的一个热点。
尽管UHPC在成本和施工技术等方面还存在一些挑战,但随着技术的进步和应用经验的积累,相信UHPC将成为建筑和工程领域的重要材料,推动行业的发展和进步。
钢结构在高层建筑中的应用案例
钢结构在高层建筑中的应用案例近年来,随着城市的快速发展和人们对建筑安全性的要求不断提高,钢结构作为一种先进而可靠的建筑材料,在高层建筑领域得到了广泛应用。
本文将通过介绍几个具体的应用案例,展示钢结构在高层建筑中的优势和价值。
案例一:上海中心大厦上海中心大厦是一座位于上海市中心的超高层建筑,高度达到632米。
在这座建筑中,钢结构得到了广泛应用。
首先,钢结构的轻质化特点使得整个建筑的自重大大减小,从而减少了地基承载的压力。
其次,钢结构的高强度和刚性能够有效抵抗自然灾害和地震带来的力量,提高了整个建筑的抗震性能。
此外,钢结构还使得建筑内部空间的布局更加灵活,满足了人们对于大跨度、大高度、自由度更高的使用需求。
案例二:迪拜哈利法塔哈利法塔是迪拜市的地标性建筑,是目前世界上最高的建筑之一,高度超过828米。
在这个令人瞩目的工程中,钢结构扮演着关键的角色。
由于迪拜的土地成本昂贵,建筑空间的利用率对于该地区来说尤为重要。
而钢结构的高强度和轻质化特点使得建筑设计师可以大胆创新,设计出更加复杂的建筑形态,最大化地提高可用空间。
案例三:美国帝国大厦帝国大厦位于美国纽约市曼哈顿,是一座标志性的摩天大楼。
这座建筑的钢结构体系不仅保证了整个建筑的稳定性和安全性,同时也为其赋予了独特的外观和艺术魅力。
钢结构的应用极大地简化了建筑的施工过程,减少了施工周期,提高了工程的效率。
此外,钢结构的可回收性和可再利用性,也符合了当今社会对于可持续发展的要求。
综上所述,钢结构在高层建筑中的应用案例中展现出了其显著的优势和价值。
通过轻质化、高强度和可塑性等特点,钢结构不仅提高了建筑的抗震性和稳定性,同时也优化了空间布局,并且具有更高的施工效率和可持续发展性。
随着技术的不断推进和实践中的不断积累,相信钢结构在高层建筑领域中的应用将会得到进一步推广和发展。
超高性能混凝土在高层建筑中的应用
超高性能混凝土在高层建筑中的应用第一章:引言随着城市化进程的加速,高层建筑的数量越来越多。
对于高层建筑来说,强度、耐久性和安全性是建筑材料的重要考量因素。
传统的混凝土虽然可以满足这些需求,但是面对高层建筑的需求,它的强度和耐久性往往显得不够充分。
超高性能混凝土则是一种新型建筑材料,它具有优异的强度、耐久性和抗震性能,特别适合用于高层建筑的建造。
本文将探讨超高性能混凝土在高层建筑中的应用。
第二章:超高性能混凝土的特性超高性能混凝土是一种新型建筑材料,其主要成分包括水泥、硅粉、石英砂、超细矿物掺合料、钢纤维和高效减水剂等。
相对传统的混凝土,超高性能混凝土具有以下特性:1. 高强度超高性能混凝土的抗压强度可以达到150MPa以上,是传统混凝土的3倍以上。
这种高强度可以大大提高建筑物的承载能力,增强其抗风、抗震、抗火等能力。
2. 高耐久性超高性能混凝土中加入了多种抗裂、防渗、防冻等掺合料和化学剂,以保证它的耐久性。
经过实验验证,超高性能混凝土可以保持30年以上的使用寿命,相比传统混凝土而言,耐久性有很大提高。
3. 高抗裂性能由于超高性能混凝土中添加了多种掺合料,其强度和防裂能力大大提高。
当混凝土中出现裂缝时,这些掺合料可以充填其中,防止裂缝继续扩张。
4. 高施工性能超高性能混凝土可以通过振捣、喷涂等方式施工,具有很高的施工性能。
第三章:超高性能混凝土在高层建筑中的应用由于超高性能混凝土具有良好的强度、耐久性和抗震性能,在高层建筑中,它有着广泛的应用前景。
1. 高层建筑框架在高层建筑的结构框架中,超高性能混凝土可以用于支撑大型建筑物的体量和荷载,提高整个建筑物的抗震性能和耐久性能。
2. 建筑外墙超高性能混凝土在建筑外墙的应用可以提高外墙的抗压强度,防止外墙由于振动变形,同时也可以提高其绝热隔热的性能。
3. 室内墙体和地面在高层建筑的室内墙面和地面,超高性能混凝土可以用于增加建筑物的整体强度和稳定性,同时提高了室内墙面和地面的防火等级。
超高性能混凝土在城市高层建筑中的应用
超高性能混凝土在城市高层建筑中的应用一、引言超高性能混凝土(UHPC)是一种高性能的混凝土,具有出色的力学性能、耐久性和施工性能。
由于其卓越的性能,UHPC在城市高层建筑中的应用越来越广泛。
本文将详细介绍UHPC在城市高层建筑中的应用。
二、UHPC的基本特性1. 强度高:UHPC的强度通常为150MPa以上,是普通混凝土的6-8倍。
2. 耐久性好:UHPC的耐久性能非常好,可以抵抗酸碱侵蚀、氯离子渗透、冻融循环等多种侵蚀。
3. 施工性能好:UHPC的流动性好,可以在复杂的结构中灌注,也可以在现场制作成预制构件。
4. 密度大:UHPC的密度通常在2400kg/m3以上,可以用于高层建筑的结构构件。
三、UHPC在高层建筑中的应用1. 高层建筑的主体结构在高层建筑的主体结构中,UHPC可以用于制作柱、梁、墙等结构构件。
由于UHPC的强度高、密度大,可以减小构件的截面尺寸,减少建筑的自重,提高楼层高度。
同时,UHPC的耐久性好,可以增加建筑的使用寿命。
2. 高层建筑的幕墙UHPC可以用于高层建筑的幕墙中。
UHPC制成的幕墙板不仅具有高强度、高密度,而且具有独特的纹理和质感。
同时,UHPC的耐久性好,可以抵抗阳光、雨水、风沙等多种侵蚀。
在设计上,UHPC的纹理和颜色可以根据建筑的风格和要求进行定制。
3. 高层建筑的地下室结构在高层建筑的地下室结构中,UHPC可以用于制作地下室墙、地下室板等构件。
由于UHPC的密度大,可以减少地下室墙的厚度,增加地下室的使用空间。
同时,UHPC的耐久性好,可以抵抗地下水的侵蚀。
4. 高层建筑的桥梁UHPC可以用于高层建筑的桥梁中。
由于UHPC的强度高、耐久性好,可以减小桥梁的截面尺寸,提高桥梁的荷载能力。
同时,UHPC的施工性能好,可以制作出复杂的桥梁构件。
四、UHPC在实际项目中的应用1. 上海中心大厦上海中心大厦是一座高度为632米的超高层建筑。
在主体结构中,UHPC被用于制作柱、梁等构件。
高性能混凝土在超高层建筑施工中的应用与优化
高性能混凝土在超高层建筑施工中的应用与优化摘要:随着城市化进程的加速,超高层建筑在城市景观中占据了越来越重要的地位。
高性能混凝土作为超高层建筑施工中的关键材料,其性能及应用方面的研究与应用日益受到关注。
本文主要探讨了高性能混凝土在超高层建筑施工中的应用及其优化策略,希望对于超高层建筑的施工能够有所帮助,并提供借鉴。
关键词:高性能混凝土,超高层建筑,施工,优化高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)是一种具有高强度、高韧性、高耐久性和高工作性能的新型混凝土。
由于其优良的性能,HPC已被广泛应用于桥梁、高层建筑等大型基础设施的建设中。
在超高层建筑施工中,HPC的应用不仅能提高建筑的稳定性,还能增强其抗风、抗震能力,为建筑的安全性和耐久性提供了有力保障。
1.高性能混凝土简介高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,它采用常规材料和工艺生产,同时掺入改善性能良好的外掺料,使得混凝土结构具有所要求的各项力学性能,增加高耐久性、高工作性和高体积稳定性。
在配合比上,高性能混凝土比普通混凝土多了一种或者两种外掺料,外掺料为矿粉、粉煤灰、膨胀剂、硅灰等。
[1]在外加剂的选用上,普通混凝土使用的多半为普通的混凝土减水剂,其减水率渐少。
高性能混凝土根据强度等级不同,选用泵送剂、高效外加剂和高性能外加剂,其中高性能外加剂的性能最为优异。
高性能混凝土中,矿粉、粉煤灰等量替代部分水泥用量,在强度上和普通混凝土不存在差异,而且因为矿粉的掺入,28天之后依然有着不小的强度增加,增强后期强度的增长。
粉煤灰掺入混凝土中,会使得混凝土具有良好的可泵性,而使得混凝土中水泥水化热降低,使得混凝土因干缩出现的裂缝减少。
1.高性能混凝土在超高层建筑施工中的应用分析高性能混凝土与普通混凝土相比,其优势十分明显。
因此,在超高层建筑施工中,十分受到青睐。
高性能混凝土在超高层建筑施工中的应用,它有助于提高超高层建筑结构的优化设计,使结构的形式更加合理,提高了超高层建筑的稳定性。
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超高层建筑中高性能结构材料的应用进展
摘要:近十余年来我国的超高层建筑建设可谓突飞猛进,其建设速度和建造数
量在世界建筑史上都是少有的。
我国的理论研究多偏重于介绍国外的思潮流派,
或是探讨文化、艺术、美学等与外在形式相关的东西,而对于功能组织和空间构
成模式的研究却较少有人问津。
然而,当今的建筑学早已超越了工程和艺术范畴,需要我们从更多方面对其进行的研究。
超高层建筑在施工及建筑材料方面都有很
高的要求,本文针对超高层的材料的选用进行了分析,同时针对超高层建筑的节
能问题进行了探讨,以公同行参考。
关键词:超高层建筑新材料
引言:超高层建筑在城市节地、提升城市形象、拉动社会投资、扩大旅游和商贸活动等
方面有其独特作用,也远非普通建筑可以比拟,因此近年来我国经济实力雄厚的地区竣工、
在建和拟建的超高层建筑如雨后春笋,建筑新材料等技术的发展更是助长了建筑超高层化态势,高度超过100米的建筑从1990年代中期的不足200栋一跃发展到目前的近900栋。
超
高层建筑的高度增长还会伴随着结构工程技术的不断进步而不会休止。
1超高层建筑新材料的利用
1.1钢材性能
80年代后期,超高层建筑,大跨结构迅速发展,对钢材性能的要求也越多。
主要包括有
高强度,低屈强比,窄屈服幅等的耐震性能;可焊性,形状尺寸加工精度的施工方面的性能
以及耐久性等。
(1)高张力钢
建筑用钢材的应力
其屈服点在100~780n/mm2的范围,其中屈服点为400n/mm2的钢材,占一半以上。
钢材屈服点的提高,在设计方面就需要保证结构的刚度要求,防止局部屈曲;在施工方
面就要保证结构的可焊性。
另一方面,在多震国,地震时确保结构建筑物的安全性是一个最
大的课题。
因此,高张力钢不仅要有很高的屈服点及抗拉强度,还要具备充分的塑性变形能力。
(2)低屈服点钢
另一方面,还开发研制了利用钢材的低屈服点和屈服特性的技术,耐震设计中的隔震和
抗震构造技术得到了迅速发展,地震对建筑物输入的能量,通过建筑物特殊的部位吸收,从
而确保整个结构的安全,防止结构构件(梁,柱)的破坏和损伤,低屈服点钢主要用于这些
特殊部位,作为吸收地震能的材料。
(3)tmcp钢
建筑物的高层化、大跨化等,要求使用的钢材高强度化,大断面化,极厚化。
以往的冶
炼方法,若保证钢材的高强度,就需加入相应的碳元素,钢材含碳量的增加会导致可焊性的
降低。
为了解决这个问题,开发研制了490n/mm2级的建筑结构用tmcp钢。
建筑结构用tmcp钢,是通过tmcp(热处理)处理后得到的。
已广泛用于超高层建筑中。
(4)sn钢
根据超高层建筑的抗震要求,钢材应具有足够的弹塑性性能和较好的机械性能,可焊性能,具有吸收地震能的能力。
广泛用于超高层建筑。
sn钢要求:①保证可焊性,②保证塑
性变形能力,③保证板厚方向的性能,④保证经济性和加工方便,⑤保证与国际规格接轨。
sn钢的规格有a、b、c三种,其板厚都是在6~100mm,分400n/mm2和490n/mm2两个
等级。
1.2新rc结构(钢筋混凝土)
在钢结构钢材的强度不断提高的同时,钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土强度也在迅速
地提高。
1988年以来,进行了强度为58.8~117.6mpa的混凝土及强度为686~1176.7mpa的
钢筋的开发,并已用于超高层住宅中,如礼新城北高层住宅(地上45层,高度160m),所
用混凝土强度为58.8mp a,主筋强度为686mpa,断面加强筋强度为784mpa,是以前高层rc
结构所用材料强度的两倍。
现在超高层建筑已开始使用78.4mpa,98mpa的混凝土。
1.3cft结构(钢管混凝土)
由于高强度钢的使用,可以使构件截面做得小而薄,然而这必带来局部屈曲和刚度降低
的问题,解决这个问题的途径之一就是采用cft柱。
继s结构、src结构、rc结构之后,它形成了第四种结构体系。
cft结构体系,就是用圆形或多边形钢管内填充混凝土的柱子和s结构,钢混凝土结构的梁连接起来而形成的结构体系,具有刚度大,耐久力大,变形能力强,防火性好等方面的优良结构性能。
因此,超高层建筑,大跨结构等开始广泛采用此种结构体系。
cft柱的优点是,混凝土填充在钢管中,在受压和受弯共同作用下,混凝土向横向扩散,
然而却受到钢管的横向约束(称为钢箍效应)。
所以,混凝土的强度和变形能力提高。
另一
方面,由于混凝土的填充,钢管的局部屈曲受到了有效的抑制,如图5。
这样,cft柱可以最
充分利用高张力钢的强度。
随着高强混凝土及其组合的研究不断发展,将来高度为1000m级
的超高层建筑的构想实现,期待Ncft柱将起主要作用。
2我国目前超高层建筑节能设计的思考
目前国内针对超高层建筑工程所探讨的关键技术问题多是结构的安全,而对于所面临的
建筑节能问题研究和技术投入不够。
超高层建筑的建筑节能优化设计技术看,建筑的高度变化导致相关参数的变异,进而影响建
筑能耗的变化是一个不争的事实,高度超过100米以上除太阳辐射可以认为基本不变以外,
其它的气象参数都会发生很大的变化。
而依据国内建筑节能的设计能力来看,大多数设计单
位所掌握的用以优化建筑围护结构的建筑能耗模拟软件,都不能反映气象参数沿高度的变化
规律,也不能够反映建筑围护结构沿高度变化的表面热交换能力的差别,这就势必无法准确
地计算建筑物的能量消耗,更无从谈及科学合理地设计建筑物制冷、空调、配电等一系列设
备系统。
建筑节能设计标准所能约束的节能技术还不能够完全适用于超高层建筑,在现行建筑节
能设计标准中涉及到遮阳、通风等技术的规定,对超高层建筑无法适用,标准规定的建筑能
耗的权衡判断方法也是基于建筑物全楼整体建模的一种评价方法,而受目前能耗模拟工具的
计算能力所限,超高层建筑中的计算对象(如房间数量)规模远远超出了软件的计算能力。
从根本上说,超高层建筑的节能设计问题,实质是一个在技术上超出了现行国家标准《公共
建筑节能设计标准》所能控制的新技术问题,如果草率地执行现行标准,则工程设计的技术
依据显然不足。
超高层建筑的节能设计仅仅局限于当前建筑节能50%的目标,不符合国家长远发展要求。
应根据当地的技术经济能力,结合国家建筑节能中长期发展规划确定出工程的实际节能能目
标(即节能率),只有以此为前提做出的节能设计才能体现行业进步,否则,如此重大工程,在投入使用后的不远将来,必然会面临国家节能规划目标的提高而锒铛沦为不节能建筑。
建筑节能是国家发展的基本国策之一,超高层建筑又是标志性极强的建筑,抓好超高层
建筑的节能设计,将会带动国家和地方的建筑节能事业,促进全社会建筑节能的技术进步。
总结:现在建筑业的发展趋势是愈加倾向于新型建筑材料的使用,和能源的节约以及再
利用,这不仅是能源方面的突破,也是处于环保的要求,高性能混凝土能很好的实现材料、
能源和环保的有机结合。
土建工程造价的管理与投资控制的主要目的,就是运用科学方法解
决土建工程中经营与管理问题,只有在整个工程的各个阶段都严格控制造价,才能尽量减少
或避免建设资金的流失,最大限度地提高资源的利用率。
建筑节能是国家发展的基本国策之一,超高层建筑又是标志性极强的建筑,抓好超高层建筑的节能设计,将会带动国家和地方
的建筑节能事业,促进全社会建筑节能的技术进步。
参考文献
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[2]张松,谈高强度混凝土在建筑施工中的应用[J],中国科技信息,2016(13):177~178
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