超高层建筑结构的经济性分析

牛雪珊

摘要： 在分析超高层建筑发展现状和超高层办公楼建筑需求的基础上，提出了超高层建筑结构设计的基本目标，包括提高超高层建筑的经济性和准确定位工程标准，并对超高层办公楼的结构设计提出了建议。详细阐述了影响建筑结构经济性的若干因素。超高层建筑结构设计在满足人们使用需要的基础上，遵循“节能环保”的原则，兼顾建筑企业的经济效益。

关键词： 超高层建筑；结构设计；经济性；建筑进深

随着我国房地产业的不断发展，建筑物的整体高度逐渐超过《高层建筑混凝土结构设计规范》规定的高度。目前，150-250米的超高层建筑数量在不断增加。今天，这类建筑的施工技术已达到专业技术水平。然而，目前的建筑市场竞争非常激烈。建筑企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，就必须高度重视建筑结构的经济性。

1 超高层建筑结构的特点

1.1 豎向荷载大

由于超高层建筑的层数较多，高度也就随之增加。因此超高层建筑结构的竖向荷载较大。建筑结构的自重主要是由建筑材料与建筑的体积决定。对于超高层建筑来说，使用材料数量多，其承受的力量也大。而且超高层建筑内部容人量大，其中还包括一些物品等，这就需要承载很大的重量。

1.2 抗侧移能力弱

超高层建筑的高度较高，极易受到风荷载作用的影响，对建筑底部也会产生很大的弯矩。而且超高层建筑的抗震性比较差，在设计过程中还应考虑到抗震功效。另外，超高层建筑在设计时还应控制建筑底部的最大侧向移位，对各个建筑之间的最大层间位移进行控制。

1.3 高空作业较多

由于超高层建筑高度较高，时常需要在高空作业，不仅需要建立安全的生产体系，在这个过程中还需要具备相应的机械设备，比如大型的起吊、升降器械等。其施工难度以及施工成本都很大。

2 超高层建筑经济性影响因素

超高层建筑由于工程量大，建筑设计和施工过程复杂，因此影响经济性的因素很多，本文从设计阶段和施工阶段两方面进行分析。

2.1 设计阶段

超高层建筑结构由于建筑高度大，受力复杂，因此必须经过详细的设计后才可以展开建设工作。超高层建筑设计阶段分为：建筑设计、结构设计、给排水设计等。（1）对于建筑设计，主要是对建筑的外观、平面布置等进行设计。建筑设计直接影响到建筑整体的受力，对紧接着的结构设计会产生影响。当建筑设计不合理时，会导致结构受力增大，内力传递不合理等，为了满足设计要求则必须通过增大构件截面尺寸、钢筋用量等措施是构件满足承载力要求，这样会使建设成本增大，对建筑经济性不利。（2）结构设计：建筑结构设计是保证超高层建筑满足承载力要求和正常使用要求的关键。结构设计时应该考虑经济性，进行合理的结构选型，不同的结构体系下的建设方案所消耗的成本也不同。在进行结构设计时，如果选择结构类型不合理，会导致部分构件没有完全发挥承载力作用，造成资源浪费，增大成本。（3）给排水设计：超高层建筑在进行给排水设计时的关键是如何满足上部楼层用户的水压问题。给排水管网设计不合理，会导致管网系统材料和资源的浪费，对于节约建设成本不利。其实在设计过程中还涉及到超高层建筑的消防设计、人员流通设计等，任何设计的不合理都会导致建设成本增加，对建筑结构经济性不利。

2.2 施工阶段

在施工阶段的经济性影响因素主要是施工效率的问题。在超高层建筑施工过程中，应该根据实际情况，考虑施工质量、施工进度和施工成本等综合评价制定合适的施工方案。在施工中施工方案不合理，会导致施工过程中材料、器械的浪费；还会由于施工进度安排不合理造成工作人员窝工等现象。这些都对超高层建筑经济性有不利影响。

3 当前高层建筑物施工技术要点

3.1 高层建筑物混凝土的施工技术要点

高层建筑物混凝土的施工技术是当前高层建筑施工技术的要点之一。在进行建筑工程的施工时，混凝土的施工技术直接影响着整体工程的施工质量。建筑的一个施工特点就是施工时间长，混凝土在此过程中会由于多种原因而产生变化，这样就会对高层建筑的质量产生不良的影响。比如说建筑的时间跨度非常大，可能经历夏天和冬天两个季节，在这两个季节当中，天气的变化特别大，对混凝土的强度有着很大的差别，而混凝土的强度差别又是有混凝土以及水和沙土的配比决定的，所以就要时刻准备根据天气变化对混凝土进行重新配比。所以说，在进行施工时，一定要根据施工的实际情况选择好混凝土的等级，要对混凝土做好质量检验工作，确保混凝土的强度符合要求。并且在施工的过程中，一定要对原材料等进行好严格的控制，合理的配比，以达到保证建筑整体施工的目的。

3.2 高层建筑钢筋结构的施工技术要点

高层建筑钢筋结构的施工技术也是是当前高层建筑施工技术的要点之一。在进行建筑工程的施工时，钢筋结构的施工技术同样影响着整体工程的施工质量。一般来说，钢结构的施工时根据建筑本身来决定的。在建筑施工的过程中，钢筋结构从吊装到监控到焊接到安装再到拆除的一整套程序都有严格的质量把关。在较高的建筑进行建筑施工时，整个框架都需要是全钢结构的，然后铺设钢板和用混凝土进行浇筑，这样就可以使整个建筑结构变得坚固。如果在对钢筋框架进行搭建的过程中出现了问题的话，轻则出现钢筋外露钢筋弯曲等问题，重则会导致整个楼体倾斜或者是坍塌的危险，同时对施工人员的安全也是一种威胁，足可见钢筋搭建的施工技术有多么的重要。同时在施工过程中，要不时的对钢筋的数量以及质量等进行抽检，对不合格的部分一定要及时改正，这才能使钢筋的质量得到保证。

4 保障超高层建筑经济性的措施

4.1 合理的外观设计与平面布置

建筑外观的设计时不仅要考虑到美观的效果，还要注重建筑外观的成本影响。因此，在进行建筑外观设计时，应注意到这几点：一是注意到建筑的横向对称，其主要是为了避免风荷载给建筑带来影响，假如结构设计出现不对称的现象，就会极易产生扭矩。另外，还应注意到纵向保持刚度均匀，保证其不发生突变。当发生突变时，就会造成很大的层间位移，这时则需设置加强和转换层，从而导致成本的增加。二是在平面布置时，应注意到建筑设计的各个方面，其中包括排水、建好组消防等，这样才能使建筑设计符合建筑施工的实际需求，从而避免资源浪费的现象，从而提高超高层建筑的经济效益。

4.2 选择适当的结构选型

在超高层建筑的结构选型过程中，需要选择最为适当的结构类型。其中有框架核心结构、核心筒结构等。不同的结构类型都有各自的优点与缺点。因此，在结构选型时，要考虑到各个因素，选择最符合建筑施工需求且经济性较高的。

4.3 科学的结构设计

结构设计直接影响着超高层建筑的经济性，因此，在建筑的结构设计时，应当与相关的部门进行交流与沟通。对于结构设计方面，应符合建筑的的荷载要求，使结构设计能够在实际施工中发挥重要作用，防止结构设计的不合理而导致资源的浪费。

5 结束语

经济的发展必然会使人们的生活水平不断提升，人们对高层建筑的需要也会提出更高的要求，同时对高层建筑所附带的其他功能也提出了更加挑剔的要求。这就要求我国的高层建筑施工单位不断的引进先进的人才，引进先进的技术，掌握好施工工作的要点，做好质量的控制工作。这样才能够竞争如此激烈的建筑行业取得优势，占据一席之地。

参考文献

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