高层公寓建筑设计

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高层公寓建筑设计范文第1篇

【关键词】高层建筑，转换层，结构设计，施工研究

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

前言

高层建筑转换层结构的设计与施工阶段对整栋楼层起着至关重要的环节，所以，控制好高层建筑转换层结构在设计时的注意事项与施工中常出现的问题，及时提出措施加以解决就显得尤为重要。

二．高层建筑转换层结构简析

为满足高层建筑结构将上部布置小空间，刚度大的剪力墙，下部布置大空间、刚度小的框架柱而专门在楼层拦腰一层设置的一种转换结构构件。一般随建筑结构的多样性呈现多种形式，有的是非曲直转换板形式，实心的厚板结构，里面不能住人；有的是转换梁结构，可以安装设备或住人，其高度限定在2.2m以下，以减少占用规划指标。转换层的结构形式，一般分为：斜杆桁架式、梁式、空腹桁架式、箱形和板式。其中较为常用的结构形式为梁—柱体系。

高层结构转换层的特点

1．转换结构构件常常承受上部结构传来的巨大竖向荷载或悬挂下部结构的多层荷载，使得转换结构构件的内力很大，因此竖向荷载成为控制转换结构设计的主要因素；

2．转换结构构件跨度通常是上部结构跨度的数倍，所以转换结构构件的挠度称为严格控制的目标；

3．转换结构的连续施工强度大，过程复杂；

4．由于设置了转换层，沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大的破坏，力的传递途径改变很大，所以转换层结构的分析和设计与常规结构不同。

四．各种转换层结构的设计要点

1、几种基本结构：

（一）梁式转换层

梁式转换层的传力直接、明确，传力途径清楚。跨度较大且承托层数较多时，采用较大的截面高度为1. 6~4. 0 m。跨度较小及承托层数少时，采用0. 9~1. 4 m较小的截面高度。施工方便且构造简单，工作可靠，转换梁受力性能好，结构计算也相对容易，很多情况下混凝土用量可达到板式转换层混凝土用量的几倍。

（二）桁架式转换层

桁架式转换层传力明确、传力途径清楚。其节间可采用轻质建筑材料填充，有利于减轻结构自重，同时抗侧力刚度比转换梁小，地震反应要比梁式转换的高层建筑小得多。但构造和施工复杂，且转换桁架使充分利用该转换层空间成为可能.，为开洞与设置管道具备了很大灵活性的位置和大小的条件。也从施工工程中得知，转换桁架其混凝土用量比、钢材的采用比转换梁节约成本些。

（三）板式转换层

板式转换层传力不清楚，受力复杂，相邻上、下层受很大作用力。从抗剪和抗冲切角度考虑，容易在地震作用下反应强烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米区间，且结构计算困难。施工中，上部结构布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直构件的承载力设计要求，故板必须三向配筋。

2、转换层合理取值要点

为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大.，为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大，保证转换层上、下部主体结构刚度与变形特征的接近。应控制好剪切刚度比，上、下主体结构的刚度分别要一个弱化一个强化。从而确保转换层下部大空间整体结构，达到合适的强度、刚度、延性和抗震能力。

（一）大底盘大空间剪力墙结构

由于转换层附近结构内力非常复杂，为保持主体刚度力求变化不过于悬殊，大底盘大空间剪力墙结构的上层与底盘刚度变化较小。仅主体部分部份上层与底盘剪切刚度比，大底盘的总刚度力求等于或稍大于上部楼层刚度，上层与底盘(包括主体和裙房)剪切刚度比小于或于1。.因此,底盘尽可能布置纵、横向剪力墙并加大厚度，剪力墙尽量布置在底盘的边、角部位,以加大其抗扭刚度.。

（二）底部大空间剪力墙结构

由于底部大空间剪力墙结构，底层大且部分剪力墙不落地改为框支，为防止底部刚度显着减小的突变。因此，应控制转换层上、下层剪切刚度比，其中：非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间，抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间。

（三）鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构

为防止鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构的刚度减少太多，且在下部大空间层过于集中变形，因此，转换层上、下层剪切纵、横两个方向的刚度比，应为非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间；抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间。2.3.4. 大柱距的框筒结构或内部抽柱的框架结构，保持上、下层剪切刚

3、转换层楼板平面内力和变形的计算

为确保转换层结构控制质量安全可靠，必须精确计算位于楼板平面内力和变形。目前，实际工程设计过程采用的计算分析程序，均假定楼板在自身平面内刚度为无穷大，只作刚体运动，没有相对变形.，导致框支柱的剪力比计算值大几倍。

五.转换层结构施工存在的问题及应对措施

1、存在的问题

（一）转换层下部结构受压太大，庞大的转换层及其复杂支撑体系的自重，都要由转换层下部的结构承担受力。实际施工中，直接产生对下部结构较大的不利影响，影响最大的表现在对下部楼层楼板。

（二）施工成本的增加，在施工过程中，常规采用的混凝土浇筑方法，一般情况下，需从转换层一直支到底层地面，有些甚至达到地下室的厚板。因此，导致材料的占用量非常大，材料周转费用过大。而且施工难度也大，主要包括转换层空间大，转换层自重大，转换层结构及其支撑体系复杂上。

（三）温度裂缝，在施工中，具备大体积混凝土施工特性的如：厚板式转换层，须采用有效的施工措施加以防范，防止其裂缝的生成。

（四）钢筋的安装和骨架的稳定，在施工转换层结构中，通常情况下，钢筋分项工程量大，而且施工难度也大，为保证钢筋安装的正确性和骨架的稳定性.，须采取有效的手段与方法，以确保钢筋分项工程的施工质量。

2、有效应对措施

（一）钢筋的施工处理。在在施工中，对钢筋的翻详和下料，首先要熟悉设计文件及有关说明，弄清楚设计意图掌握有关规定，考虑好钢筋之间的穿插避让关系，转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊，对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头连接或冷挤压套筒连接。确定制作尺寸和帮扎次序，保证转换梁高度或转换板厚度较大时，钢筋骨架的稳定性和便于操作。

（二）合理布置转换层支撑体系。竖向受力构件如：柱、剪力墙承担着来自高层建筑的上部荷载，同时也承受转换层施工过程中的庞大荷载。因此，根据下部结构的特征，可采用灵活布置悬空支撑体系，直接减少作用于楼板、梁等水平构件，使转换层施工过程中的庞大荷载合理地传递给下部贯通的竖向受力构件。同时，认真分析计算下部构件的受力情况，排除高层建筑上部荷载过重造成的安全隐患，杜绝工程事故发生.。

（三）采用分层浇筑混凝土。由于转换层水平构件高跨比较大，表现为短深梁或厚板的受力特性。在工程中采用二次叠浇法施工，可先浇筑部分构件的强度承担部分荷载，给支撑体系卸荷。需要注意的是，要确保构件在施工过程中、正常使用状态下都能满足要求，认真分析出叠合构件的受力。

（四）加强大体混凝土的施工，在针对转换层体积大的因素，在混凝土浇筑施工中，应采用一些养护措施，可选用低水化热的矿渣，火山灰硅酸盐水泥的技术，以达到降低转换层内部与表面温度差等。

六．结束语

综上所述，在高层建筑转换层施工中，由于其楼板厚、结构受力复杂、对支撑系统要求高，因此施工过程中的质量控制显得十分重要，只有在科学计算的基础上，精心组织，规范施工，做好施工过程中的质量控制，才能为建筑物整体质量打下坚实的基础。

参考文献：

[1]赵西安 钢筋混凝土高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995：10l一156．

[2]中国建筑科学研究院 JGJ3—2002高层建筑混凝土结构技术规程[s]．[2007—10—30]．

高层公寓建筑设计范文第2篇

关键词 超高层建筑；公共安全；智能化设计

中图分类号TU97 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0028-02

1 火灾报警系统与联动控制系统

超高层建筑作为地标建筑或重要建筑，其政治性，影响力远大于自身经济价值；因此保持超高层建筑自身安全性显得尤其重要。针对超高层建筑火灾扑救难度较大，火灾结果严重，因此将火灾预防和火灾处理作为火灾报警系统中重要组成部分。应采取智能化设计确保火灾自动预警系统科学性，从报警和消防措施两方面遏制火势蔓延，保障人身财产安全。

1.1火灾预警系统智能化设计

1.1.1报警系统

针对超高层建筑特殊性和安全性，在火灾预警系统内部，一般采取全智能火灾预警系统。当发生火灾或温度异常时，系统根据探测器回路传送的火灾探测系数上传至云终端并进行分析运算加以判断，温度异常即会发出火灾报警。

同时，控制器针对历史火灾可以智能存储火灾参数特点变化规律的功能，并与建筑自身现场传输回来的火灾探测器作比较，确定是否进行预警。

1.1.2联动系统

当发生火灾预警时，针对超高层建筑火灾影响严重情况，需对活在系统外部进行系统联动；通过火灾预警与保安监控系统联动效应，在火灾预发初期，通过预警系统和现场监控设备将现场火灾画面及时传到中央系统监控制，利用现场画面便于现场工作人员确认是火灾还是检测器误报。如果确认火灾，则立即采取切断电源，喷淋，排烟，广播，报警等一系列预警措施，在火灾初期进行广播，门禁系统，楼层控制等系统联动，将损失降至最小，完善整体火灾预警与联动系统稳定性和及时性。

1.2提升火灾预警及联动控制系统科学性与可靠性

火灾预警和相关联动系统在火灾处理中具有重要影响作用，系统可靠性决定火灾是否能得到及时控制。

1.2.1 在超高层建筑设计时火灾预警系统科学性和可靠性

主要体现在：1）预警器具有自检功能；2）预警系统可根据现场温度异常进行判断分析；3）采取集控中心报警系统；4）预警回路采取环形总线设计；5）关键设备采取双主机热备份系统；6）每10～15个预警探测器装设一个短路隔离模块，采用预警探测器与模块回路分开设置。

1.2.2 联动系统科学性和可靠性措施

联动系统在整个火灾系统占据核心地位；关系到火灾及时扑救和降低财产损失。因此提升联动系统可靠性应在以下几方面做好设计要点。

1）火灾预警系统与门禁，119报警台，高层建筑消防中心，中心控制台，电力配送中心进行联动效应，当一旦发出火灾警报，各联动系统在第一时间采取相应应急方案，确保人员和财产损失最小化；

2）对于喷淋泵，排烟扇，消防栓等重要灭火设备，为确保在火灾发生时可紧急使用，应考虑手动控制和多地联动等方式；在灭火时即可就地控制也可远程控制，自动和手动相结合使用，确保火灾及时扑灭，减少人员和经济损失；

3）在进行线路设计时，应合理设计管线，线路走向，在预警及联动系统线路走向设计时应避开对线路造成损伤的热源或地，确保消防设备和预警系统线路处于绝对安全环境中。

2 通信系统

超高层建筑因其建筑建设规模庞大，内部系统线路集成复杂，因此，超高层建筑通信系统一般由当地的电信运营商承建，为超高层或地标性建筑提供诸如：语音，视屏，数据图像等多媒体综合业务。在进行安全智能化设计时，应注重通信系统安全性设计，考虑用预留物理分开的双通信设备接入系统，满足同步数字光纤传输应用需求。

超高层建筑应根据职能分区不同和竖向分区特点，采取分级和分区设计形式。

1）根据职能不同，建筑内部应建立两级网络通信系统。为满足各类业务需求，提供便捷服务；一级通信网络系统由远程中心交换机等设备组成，为建筑物整体提供通讯业务。在酒店，商业，办公等区域应采用网络程控交换机的二级通信网络系统；

2）伴随网络信息化逐渐在超高层建筑中的应用，在现阶段高层建筑中逐步使用无源光通信网络接入技术。在建筑安全智能化设计过程中可将ONU（光网络单元）部署于避难室或地下室电信室内，管理接入各级层之间数据，语音业务传输。

3 安全技术预防系统

3.1人员管理系统

1）对高层建筑常客进行IC卡资料入库管理，常客持卡登乘各电梯，需IC卡通过数据库提供的基本信息进行图像和相关信息比对，禁止陌生面孔随意通行；2）加强来访人员身份登记管理，保安或前台人员 通过对讲机与被访单位进行确认。在安全敏感时期，可于大厅进行强制安检，防止非法人员入内。

3.2车库安检系统

从结构上来说，地下室是各机房设备所在地，也是高层建筑薄弱环节，因此加强地下室车库安全检测系统，并且车辆安检应同时匹配自动升降路障，防止车辆强行穿越，车辆安检系统可适用不同车辆，具备较高可靠性以及检测效率。车库安检系统可保证以电力为主要动力来源的消防设备和供电系统瘫痪造成的建筑物损坏。鉴于超高层建筑的重要性和影响力，加强地下室车辆安检力度是延长建筑寿命的有效保证。

3.3安防末端设施配置

为加强超高层建筑敏感部位安全建设，应考虑如下方面：

1）超高层建筑大型宴会厅，电影院，剧场的通风空调机房应安装门禁设施；2）针对洗手间安全盲点建设区域，可在门外走廊装置摄像预警探测器，门内装置传声器和报警系统按钮，敏感时期必要时进行强制检查；3）开水间，消防设施房，电力中心，锅炉房，发电机房等场所应装置门禁，明确进出人员身份，仅允许特许的相关职业工作人员进出，加强薄弱环节针对性管理；4）在疏散楼梯口处设置传声器和摄像头，并与监控中心联动，便于在发生安全事故时针对各层楼梯实际损坏程度进行人员紧急疏散，确保人员损失最小化。

参考文献

[1]朱杰，霍然，付永胜.超高层建筑火灾及安全系统设计研究[J].消防科学与技术，2007（1）.

高层公寓建筑设计范文第3篇

关键字：高层建筑；深基坑；设计；施工

Abstract：With the increase of high-rise building, deep excavation is more and more attention has been paid. Construction of deep foundation is the basis of the high-rise buildings, its design and construction of the current urban high-rise, high-rise buildings to highlight the technical difficulties. This paper describes the characteristics of China's deep foundation, deep foundation design and construction are discussed.

Key words: high-rise buildings; deep excavation; design; construction

中图分类号：TU972 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

随着城市中高层和超高层建筑的日益增多，深基坑支护成为一个必要的施工过程。因为设计参数很多，存在很多地质不明因素，所以深基坑的设计和施工具有很大困难。基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工，是一项综合性很强的系统工程。

1. 我国深基坑工程的主要特点

随着深基坑工程数量和规模的迅猛增加,基坑开挖与支护问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一。目前，我国深基坑工程具有以下特点：(1)建筑越来越高,基坑越来越深；(2)基坑开挖面积是对支撑系统的挑战；(3)软弱的土层中,基坑开挖导致较大的位移和沉降，对周围环境影响很大；(4)深基坑的施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等不利于基坑的稳定性；(5)支护型式的多样性。

2．深基坑支护设计

深基坑支护具有高技术性和高危险性，普遍需要施工人员深入到地下十几米到几十米的空进行施工作业，这就要求深基坑的支护设计必须做到科学、安全、合理、有效，只有这样才能确保深基坑支护项目的顺利施工和按期完工。设计方案是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素。

2.1基坑支护的设计要求

2.1.1充分的资料

在设计之前，一定要尽可能的多准备资料，对深基坑有一个全面了解。这主要包括各种图纸（如工程用地红线图、地下工程的平面图和剖面图）、各种报告（如场地的工程地质和水文地质勘察报告）、基坑周边环境状况调查资料（如地下管线分布图）以及基坑的一些特殊要求。

2.1.2动态设计

目前的设计技术还不成熟，设计参数仍需改进，百密必有一疏，施工时可能出现一些意外，但是只要设计人员足够重视，能够及时发现并解决问题，在施工过程中，结合实际情况调整技术参数，做到动态设计，工程才会圆满完成。

2.1.3支护结构选择

支护结构形式多种多样，虽然具有选择的余地，但是我们必须结合实际情况，基坑深度、土质情况、周边环境等等，选择最合适的支护方案。所选方案首先必须保证安全，在施工期间不破坏结构或较大变形，其次经济有效，由于基坑支护工程为临时性工程，在地下室完工后就丧失了价值。

2.2支护结构的强度设计

深基坑支护结构的强度至关重要，是保证支护工程顺利进行的核心。深基坑支护的强度必须符合国家相关工程质量标准与技术要求，这与地基工程项目的整体质量、寿命、耐腐蚀性等直接相关。要满足强度设计，设计人员必须具备良好的专业素质，结合工程的地质、水文条件等实际情况进行设计，同时保证建筑材料的质量。

2.3不同地质条件的深基坑支护设计重点

不同的地质条件下，深基坑支护的设计也有不同，必须根据基坑的周围环境和土质情况，进行不同的支护设计。对于软土，设计人员可采用悬壁式、单支点及多支点式等支护结构，土层较软的部分要进行加固设计，使深基坑的整体硬度和强度达到要求；对于淤泥质黏土，应特别留意挖掘机械的使用，开挖深度要尽量控制在6m-10m之间；对于填土，应注意地下水渗流对支护系统的腐蚀，力求降低深基坑中的存水量。

2.4明确基坑支护设计单位责任

在深基坑支护设计中，基坑设计人员明确表明深基坑的重要性，提高各单位的安全意识和质量意识。在设计书中，一定要明确施工项目责任人、施工监理、管理人员、所有施工人员和深基坑支护设计人的责任和主要施工的任务，并发挥监理单位的作用。这样明确任务，责任到人，在未来施工中，不仅能够使得施工能够有条不紊的进行，加强大家的责任感，而且如果出现问题，更容易的找到责任人。

2.5加强基坑设计的审核

现在基坑设计得不到大家的重视，各种等级的设计层出不穷。有些基坑的设计完全是照搬他人的方案，只是走个程序。有的虽然是按具体工程的实际情况设计的，但是由于不具有针对性、措施不够具体，基本上没有指导意义。因此监理工程师应认真审核，坚决拒绝不合格的方案，要求其修改，完善后按程序申报，对于特别复杂的方案，有必要组织专家汇审。

3．深基坑支护施工

深基坑工程是一项复杂的系统工程，包括挖土、挡土、围护、防水等环节，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。

3.1施工前的准备

施工准备主要包括现场准备、技术准备和材料机械准备。现场准备主要包括提供水电，清理场地，明确道路，确保各种手续的齐全等，这些细节方面的事情，主要是为施工提供场所。关于技术准备，首先要编制详细的施工组织设计，方便组织施工，组织对各工序施工人员进行专业技术交底及安全交底。材料机械准备包括机械设备的进场、钢筋水泥等材料的送试、喷射混凝土配比的确定等。

3.2加强施工过程的控制

为了安全文明的施工，并保证施工质量，每一个施工人员都应具备严格的安全意识和质量意识，施工单位要严格按照施工规程、基坑支护设计、基坑支护施工组织设计和相关规范等进行施工，对于有违反规范或者条例的行为，应该严加防范和严厉处置。施工过程中如果出现问题，现场负责人要立即根据实际情况向设计人员汇报，再由设计人员根据现场问题进行分析处理，进行设计变更。

3.3减少地下水对基坑稳定的影响

在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的，据统计，60% 以上的基坑事故直接与地下水相关。地下水的流动在一定程度上能够破坏土体的强度，对深基坑的稳定造成影响。在制定止水方案时，主要从深基坑工程的防水、降水和排水三个方 面考虑。在基坑开挖之前，对地下水进行抽降，确保基坑开挖的正常进行和基础底板的正常施工，基础底板能正常施工后，严格限制地下水的继续抽降。为了达到排水的目的，施工时必须保证泄水孔的质量，利于基坑边坡土体内的积水快速从泄水孔排出，否则会导致基坑变形乃至破坏。

在高水位地区深基坑支护工程中，止水帷幕是最常用的止水措施，主要有浆喷深层搅拌法、高压喷射注浆法、压力注浆法和粉喷深层搅拌法等。在止水帷幕施工时，一定要保证桩体的质量，保证桩的搭接长度和密实度，不得随意在基坑支护结构上开口，否则不仅会影响支护结构的稳定，也破坏了止水帷幕。

4．结语

我国建筑业发展迅速，深基坑的设计和施工技术也有了一定过得发展，但是发展还不成熟，需要进行革新与完善，通过不断地学习国外的先进技术，结合我国的实际情况，理论与实践相结合，不断探索，逐步提高相关的技术水平与能力，以适应实际工作的需要，为促进建筑业的稳定发展服务。

参考文献：

[1] 李凤宇. 高层建筑深基坑支护探讨[J]. 中国新技术新产品, 2010,(18) .

[2] 王大军. 小议建筑工程中的深基坑支护施工技术[J]. 中国房地产业, 2011,(02) .

高层公寓建筑设计范文第4篇

关键词：高层建筑；基础设计；探讨

一、前言

建筑基础是深埋于自然土层下面的用来承受建筑上部荷载、水平荷载和其他荷载的建筑体，因为它是建筑的受力部分，所以要求其结构一定要坚固、稳定，能够经受各种自然灾害的侵蚀。高层基础设计不仅影响后期设计工作的顺利进行，更重要的是和建筑的质量、安全、成本息息相关。所以要对基础设计进行优化和调整，解决实际应用中遇到的各种问题。

建筑基础的刚度、强度、稳定性、变形要求都是设计合理的关键点，高层建筑基础设计时应该采用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式方案，达到安全适用和经济合理的目的。和一般建筑相比，高层建筑不仅要考虑建筑外观要求和性能要求，更多的是建筑基础设计是否满足建筑的稳定性、抗震性、竖向承载力、横向抗滑力、土层抗压能力等。

二、高层建筑基础选型

我国地质条件复杂，城市地质分布有很多软土、液化土等弱性土质，这已经从建筑环境上给基础设计提出了更高的要求和难题。基础选型不合理会严重影响建筑的使用功能和安全性能，甚至导致建筑物出现开裂、倾斜、沉降等问题，不仅给工程带来经济上的损失，还会对居住着的人身安全造成严重威胁。所以采用哪种基础是基础设计首要考虑的问题。

高层建筑的基础形式多种多样，有筏形基础、箱形基础、桩基础和桩筏基础等。天然地基常常用到筏形基础，特点是经济；在软弱地基上，如果浅层土质达到要求，周围环境影响也较小，房屋刚度性较大，可以采用补偿式箱形基础；高层建筑地下室一般用来作为地下车库和机电用房，需要有较大的平面空间，常常使用筏型基础和箱形基础；在地基土比较均匀的条件下，采用筏形基础和箱形基础宜保证结构竖向荷载重心和基础平面形心保持重合，减小建筑的倾斜力。而当地基土质较软，不足以承受上部结构重量时，桩基础凭借整体性好、承载力高和沉降量小、结构布置灵活等优点，在结构设计中广为采用。

三、高层建筑基础埋深

高层建筑的主要特点是竖向荷载力大、重心高、倾斜敏感，在风荷载和地震荷载等的作用下容易产生倾覆力矩，在基础上又产生新的倾覆力矩，导致建筑倾斜量增加，使结构中心和基础平面的中心相偏离。因此，保证高层建筑基础的埋深具有重要意义：

1）合理的埋深可以有效的防止在水平风力和水平地震等作用下基础发生滑移和倾斜，提高基础的稳定性，从而保证上部结构的稳定性；

2）增大基础埋深，可以有效提高地基的承载力，减小基础的沉降量；

3）一定的埋置基础深度，对天然地基或复合地基的基础能起到很大的卸载和补偿作用，减少了地基的附加应力，并且外侧墙的土压力、摩擦力限制了基础的倾斜，基地下土反力的分布趋于平缓，减少集中程度；

4）加大埋置深度后，地面运动阻尼增大，输入加速度减小，可有效减轻震害。

四、分析基础设计的关键点

1、全面掌握资料

对于高层建筑，地质资料和上部结构资料掌握充分能使基础设计事半功倍。高层建筑的这些资料相对于一般建筑资料要求的更为全面和详细。在对地质资料分析时要充分考虑各种地基类型对对建筑产生的影响，包括对岩石特性、土层分布、地下水、地面水等的详细分析。对上部结构进行分析时要注重建筑物的体型的复杂程度和结构类型，还有传力体系。设计师在采集到这些资料的时候要详细阅读工程建设场地地质勘察报告，对勘察报告的内容和深度进行复核，判断是否满足结构设计需要，必要时提出补充勘察要求。重点研读勘察报告中的持力层及其地基承载力、地基变形、地下水和场地抗震要求等。

2、统一目标

基础设计方案在选择时，要满足多种个性化目标的要求，并把个性化目标统一起来形成整体目标。通常情况下，高层建筑基础设计把建筑性能、建筑质量、建筑成本放在首位，而忽视了对施工性能、周边环境影响、地震地质性能的满足。个性化目标在一定条件下，有矛盾和冲突，改变条件或者是弱化矛盾是满足整体目标的前提。所以根据目标之间的关系进行兼顾、协调地优化和调整能够达到最终的基础设计目标。

3、多种方案结合起来，趋利避害

基础工程在整个建筑工程中施工成本和施工工期分别占到30%左右，合理的高层建筑基础设计能够有效节省工程造价和缩短工期。然而设计方案的制定影响因素众多。

多样性和复杂性是高层建筑基础设计的特点，因为是涉及的元素众多，特别是现代建筑技术和手段的不断提高，基础设计处理方法和处理型式也在不断扩大。传统的基础设计型式和现代基础设计型式相冲突，必然会加大设计的困难度。基础设计通常根据工程条件和地质条件，综合传统设计型式和现代设计型式，提供多种基础处理方案。所以设计师要做好多个方案，经验和理论相结合，从中考量利弊，选择最合理、最优化的方案。

4、总结经验教训

高层建筑基础设计规模庞大、施工难度大、涉及的影响因素众多，在设计和优化方案的过程中进行了大量的分析和研究。这些分析成果和研究成果对日后的基础设计都有很大的帮助，特别是实例工程中的经验和教训都能成为选型的关键信息。只有在工程实践中不断创新和提高，才能设计出符合工程要求的基础。

五、在基础设计中的注意事项

随着经济的发展高层建筑的数量及其形式的多样化、复杂化也随之增长，这势必给高层建筑基础设计带来若干问题和困难，以下为基础设计中常见的几个问题。

1）不重视地基基础的设计等级。《地基规范》3.0.1条规定，根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征等条件，将地基基础的设计统一分为三个等级。而在3.0.2条规定，根据高层建筑地基基础的设计等级同时考虑地基变形（在长期荷载作用下）对上部结构的影响，地基基础设计须满足如下要求：

①所有建筑物的地基承载力设计须满足要求；

②属于甲、乙级设计等级的建筑，应进行地基变形验算；

③属于丙级的建筑有《地基规范》规定的5种情况之一时，应作变形验算。

2）抗浮设计时不区分实际情况即进行抗浮验算：

①抗浮验算时上部结构永久荷载须乘以分项系数，分项系数可根据《荷载规范》或当地地区标准取值，验算建筑物抗浮能力应满足：建筑物永久荷载水浮力≥1.0，其中，永久荷载取标准值，永久荷载与水浮力的分项系数按《荷载规范》或参照《北京细则》取值。

②当结构基础设计需要采取抗浮措施时，应按工程具体情况区别对待。当高层建筑主体基础与裙房地下结构空间连成整体，均采用桩基，可采取抗拔桩来解决抗浮问题；当主体与裙房地下结构空间未连成整体，采用天然地基会产生沉降差，则抗浮常采取配重的方法。

3）设置地下室对基础设计与整体结构的影响不了解。

①高层建筑设置地下室除了能增加建筑物的使用空间功能外，还会对地基基础和地面以上的整体结构的受力性能有很大的贡献。地下室深基坑的开挖，对天然地基或复合地基的基础能起到很大的卸载和补偿作用，从而减少了地基的附加压力，增强了地基承载力的计算值。

②地下室周边后期夯实的回填土对埋深较大的地下室外圈混凝土墙施加了被动土压力的同时，还对外圈挡土墙产生摩阻力，使基础的稳定性得以增强。同时使基础板底反力平缓分布。

六、总结

高层建筑在高度和体积上的庞大给基础提出了高要求。“基础不牢，地动山摇”是建筑工程中的一句俗语，基础质量不过关，容易导致建筑裂缝出现，甚至出现坍塌的现象。基础设计要从基础选型等多方面控制质量，保证能够满足上部结构要求和地质要求，并且满足抗震、抗风等要求，做到安全适用、经济合理、确保质量、保护环境。

参考文献：

高层公寓建筑设计范文第5篇

[关键词]高层建筑 钢结构 设计 改进

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0178-01

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史。在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构越来越受到质疑，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。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。

1 钢结构种类

高层建筑结构钢分为三大类，分别是碳素钢、低合金钢以及热处理低合金钢。在广泛的使用中，碳素钢最受广泛使用，Q235钢在我国当今建筑结构钢中使用最普遍。

为了凸显高层钢结构的地位提出检验钢材的五项技术性能，分别是：冷弯性能、韧性冲击、屈服点、强度拉伸以及伸长率。在钢材进入使用阶段前，上述五项指标必须符合相关规定。

不同用途的钢结构，其技术要求也不同。比如应用于抗震功能的钢结构，其属强比要高于1.2；设防在8度以上的钢结构，其屈强比要高于1.5；如果钢结构上屈服合阶比较明显，其伸长率要高于20%，而且可延性和可焊性要比较高。对于钢柱中的磷、硫等的含量需要控制，这是防止厚板层撕裂的有效措施。

2 钢结构应用于高层建筑的优势

2.1 合理规划建筑结构，确保空间利用的高效性

通常情况下，建筑工程在施工的过程中，会选择很多的施工材料去撑起整个结构框架，导致建筑空间占用，可利用空间变小。假如想要对建筑结构实现合理的规划，提高空间的利用效率就要利用很厚的楼板，导致建筑本身的美观性降低。而钢结构的应用恰好能够解决这一问题，能够实现对建筑结构的合理规划，同时确保建筑空间的高效应用。这是由于钢结构本身强度性能较强，当施工的过程中，能够将建筑布局在一个水平面上完成合理的间隔。并且钢结构在建筑施工过程中的应用，所需要占用的面积较小，从而实现建筑空间的高效利用，这种建筑施工效果是钢筋混凝土等材料无法实现的。

2.2 所需花费的费用少，施工便利性提高

钢结构在建筑中应用的时候，由于其本身质量较轻的特点，施工开展就更加便利，并且能够省去一部分材料输送等成本。这对于建筑成本控制工作的开展是十分有利的。并且，在建筑施工的过程中，整个钢结构所需要花费的时间是相对较短的，这样以来就有效缩短了施工工期，同时相同的工程只需要更少的人力就能够完成，这样一来能够帮助企业节约更多的人力成本，能够为建筑工程创造更多的经济利益。更为重要的是钢结构在施工的过程中，外界因素所造成的影响费用较小，从而确保工程的顺利开展。

2.3 稳定性及抗震性能较强

钢结构在高层建筑中的应用，比钢筋混凝土结构具备更强的稳定性能，它能够承受更大的压力负重，同时能够抵抗住更强劲的地震灾害，有效的提升建筑物整体的安全性能。钢结构之所以会有这种优势，是由于在一样负荷量的情况下，其横截面面积要明显的没有其他结构大，一样得道理，在横截面面积相等的情况下，钢结构的负重能力最强。在以往的建筑工程中，往往所选择的是钢筋混凝土这种结构，在建筑物投入使用之后就会慢慢的体现出各种问题，其根本原因就是这种结构抗震性能较弱。而钢结构的使用能够有效的增强建筑工程的抗震功能，让建筑物在投入使用之后能够抵抗住更强的地震灾害，并且就算是建筑物本身被破坏，钢结构也能最大限度的保持原结构框架的完整性，这样一来在灾后的修建就变得更加方便。

2.4 能够反复应用，满足生态保护的理念

在高层建筑中，钢结构的应用，能够为企业创造更丰厚的利润，并且更为重要的一点是钢结构能够反复利用，符合生态保护的生产理念。在施工过程中，钢结构不会产生大量的灰尘以及垃圾废物，且在建筑拆除之后还能够再次的应用，这对于节约型社会的建设具有重要的推动意义。

3 高层建筑钢结构设计中存在的问题

3.1 设计方案较为随意

当针对建筑钢结构开展设计工作的过程中，设计工作者一般会选择套图设计的方法，这样设计之后的方案就很容易发生图纸与实际施工状况不一致的问题。因此在设计的过程中，设计工作者必须充分考虑工程的实际开展需求，确保设计方案符合工程的开展情况，防止在施工过程中出现由于设计的问题而导致进度受阻的情况。

3.2 设计方案缺少创新性

在高层建筑钢结构的设计环节，设计工作者一般对于方案的合理性能考虑的过于片面，没有从多个角度去衡量方案的效益价值。这往往会造成在工程开展的过程中，施工单位就必须花费很多没必要的成本费用，从而为企业带来利益亏损。要想有效避免这一现象，就必须全面的提升设计工作者的综合能力，在设计工作开展的过程中，要综合成本费用、结构合理性等各个方面，确保设计方案的最高效益价值，并且针对那些需要注重的位置，做好相应的标记，确保工程进展的高效性。

4 高层建筑钢结构的设计及施工改进措施

4.1 钢结构的施工改进

钢结构安装工程施工组织设计编制要有针对性和重点。重点包括质量保证体系的建立；特殊工种的培训合格证和上岗证；关键工序的施工方法及新工艺的应用；上下道工序交接等。提高翻样人员的业务素质，积极采用国内外比较先进的钢结构翻样软件，使第一阶段不出错；加强焊接工人的培养，使焊接人员的实际操作水平不断提高，人员保持稳定；根据工程的规模和自身实力，努力更新设备，大力推广使用三维数控钻床、数控平板钻床、数控高速精细等离子切割机等能提高制作质量的设备；开发热轧箱形、圆形构件，最大限度地使用现有热轧H型钢，尽量减少工厂焊接量。

4.2 钢结构的设计改进

加强对钢结构设计专业技术培训和继续教育，提高设计责任心和综合设计能力，充分考虑施工的难度和需要，抓好钢结构节点细化设计工作。严格执行钢结构设计施工图出图前的专业会签和三级审核制度，确保其预留孔、预埋件、管线布置整体的系统性。减少施工中的设计变更和设计不合理等一系列问题。在钢结构体系节点的设计和构件的设计具有同等的重要性，因此必须给予充分的重视。设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，减少或避免现场的焊缝连接。墙、板布置设计要详细，与主体结构的连接节点设计要考虑抗震措施及温度变形引起墙板裂缝的防治。

5 结语

综上所述，钢结构因为其施工过程便利，稳定性能较高，抗震功能强大等优势，在当前的高层建筑工程中得到了越来越多的应用。钢结构的应用，能够有效提升建筑物本身的安全性能，增强建筑施工质量，对于建筑行业的发展具有重要的推动作用。

参考文献

[1]韩飞.浅谈建筑钢结构设计施工与质量控制[J]. 科技与企业，2013（17）