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1、第第7章章 高层建筑主体结构工程高层建筑主体结构工程(时间:2次课,4学时)第第7章章 高层建筑主体结构工程高层建筑主体结构工程 n本章学习要求:本章学习要求:l了解高层建筑的基本知识及施工特点。了解高层建筑的基本知识及施工特点。l熟悉塔式起重机、混凝土泵送设备等高层建筑施工机械的分类、特点和选用。熟悉塔式起重机、混凝土泵送设备等高层建筑施工机械的分类、特点和选用。l熟悉悬挑式脚手架、附着升降式脚手架等高层建筑施工用外脚手架的构造特点和搭熟悉悬挑式脚手架、附着升降式脚手架等高层建筑施工用外脚手架的构造特点和搭设要求。设要求。l了解高层混凝土主体结构施工中,用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖
2、模壳,了解高层混凝土主体结构施工中,用于浇筑大空间水平构件的台模、密肋楼盖模壳,及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等成套模板施工技术。及用于浇筑竖向构件的大模板、滑动模板、爬升模板等成套模板施工技术。第第7章章 高层建筑主体结构工程高层建筑主体结构工程 n7.1 高层建筑及其施工特点高层建筑及其施工特点 n7.2 高层建筑主体结构施工用机械设备高层建筑主体结构施工用机械设备 n7.3 高层建筑脚手架工程高层建筑脚手架工程 n7.4 高层建筑主体结构施工高层建筑主体结构施工 n7.5 高层建筑施工安全技术高层建筑施工安全技术 n7.6 工程实践案例工程实践案例 n7.7 本章学习小结
3、本章学习小结 n7.8 复习思考题复习思考题 7.1 高层建筑及其施工特点高层建筑及其施工特点u7.1.1 高层建筑的定义高层建筑的定义 u7.1.2 高层建筑结构材料与结构体系高层建筑结构材料与结构体系 u7.1.3 高层建筑楼盖结构高层建筑楼盖结构 u7.1.4 高层建筑施工特点高层建筑施工特点 7.1 高层建筑及其施工特点高层建筑及其施工特点n高层建筑是城市化、工业化和科学技术发展的产物。城高层建筑是城市化、工业化和科学技术发展的产物。城市工商业的迅速发展,人口的猛增,建设用地的日渐紧市工商业的迅速发展,人口的猛增,建设用地的日渐紧张,促使建筑向空中发展。而我国高层建筑的大规模建张,促使
4、建筑向空中发展。而我国高层建筑的大规模建设,也标志着我国的施工技术和施工能力又上了一个新设,也标志着我国的施工技术和施工能力又上了一个新台阶。台阶。7.1.1 高层建筑的定义高层建筑的定义 n高层建筑的定义在不同的国家和地区有不同的理解,而且从不同的角度,高层建筑的定义在不同的国家和地区有不同的理解,而且从不同的角度,如结构、消防和运输来看,也会得出不同的结论。如结构、消防和运输来看,也会得出不同的结论。1972年召开的国际年召开的国际高层建筑会议确定为:高层建筑会议确定为:n第一类高层建筑第一类高层建筑 916层层(最高到最高到50m);n第二类高层建筑第二类高层建筑 1725层层(最高到最
5、高到75m);n第三类高层建筑第三类高层建筑 2640层层(最高到最高到100m);n第四类高层建筑第四类高层建筑 超高层建筑,超高层建筑,40层以上层以上(高度在高度在100m以上以上)。n我国我国高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ32002)规定,规定,10层及层及10层以上或房屋高度大于层以上或房屋高度大于24m的建筑物为高层建筑的建筑物为高层建筑。7.1.2 高层建筑结构材料与结构体系高层建筑结构材料与结构体系 n1高层建筑结构材料n高层建筑主要以钢筋混凝土和钢材为结构材料。高层建筑按结构材料分,有钢筋混凝土结高层建筑主要以钢筋混凝土和钢材为结构材料。高层建筑
6、按结构材料分,有钢筋混凝土结构、钢结构、钢构、钢结构、钢-混凝土组合结构和混合结构等。混凝土组合结构和混合结构等。n国内高层建筑大量采用的是钢筋混凝土结构,其次是钢国内高层建筑大量采用的是钢筋混凝土结构,其次是钢-混凝土组合结构和混合结构,用混凝土组合结构和混合结构,用得最少的是钢结构。但从我国历年建造的高层建筑的结构材料看,钢结构、钢得最少的是钢结构。但从我国历年建造的高层建筑的结构材料看,钢结构、钢-混凝土组混凝土组合结构和混合结构所占比重逐年增大,尤其是随着国家建筑技术政策由以往限制使用钢结合结构和混合结构所占比重逐年增大,尤其是随着国家建筑技术政策由以往限制使用钢结构转变为积极合理扩大
7、应用钢结构,必定推动高层钢结构的快速发展。钢构转变为积极合理扩大应用钢结构,必定推动高层钢结构的快速发展。钢-混凝土组合结混凝土组合结构和混合结构由于其优越的经济效益和结构性能,将是今后国内外高层建筑采用的主要结构和混合结构由于其优越的经济效益和结构性能,将是今后国内外高层建筑采用的主要结构形式。构形式。n钢钢-混凝土组合结构是指在同一个结构部位采用不同的结构材料形成的结构形式,如型钢混凝土组合结构是指在同一个结构部位采用不同的结构材料形成的结构形式,如型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。混合结构是指在同一座高层建筑的不同部位采用不同的混凝土结构、钢管混凝土结构等。混合结构是指在同一座高层建筑的
8、不同部位采用不同的结构材料形成的结构形式,如钢框架与混凝土核心筒组成的框筒结构体系等。结构材料形成的结构形式,如钢框架与混凝土核心筒组成的框筒结构体系等。n2高层建筑结构体系n高层建筑按结构体系分主要有:框架结构体系、框架高层建筑按结构体系分主要有:框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框肢剪力墙结构体系、框架框肢剪力墙结构体系、框架-筒体结构体系和筒体结构体系等。筒体结构体系和筒体结构体系等。7.1.3 高层建筑楼盖结构高层建筑楼盖结构 n高层建筑由于层数多、高度大,因此对楼盖结构要求也高。高层混凝土高层建筑由于层数多、高度大,因此对楼盖结构要求
9、也高。高层混凝土结构一般采用现浇混凝土楼盖结构;高层钢结构通常采用压型钢板组合结构一般采用现浇混凝土楼盖结构;高层钢结构通常采用压型钢板组合楼盖结构。现浇楼盖结构按梁系布置方式的不同,又可分为肋梁楼盖、楼盖结构。现浇楼盖结构按梁系布置方式的不同,又可分为肋梁楼盖、井格梁楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖等。随着预应力混凝土技术的不断发井格梁楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖等。随着预应力混凝土技术的不断发展,为了克服普通钢筋混凝土楼盖用料多、自重大的缺点,目前无粘结展,为了克服普通钢筋混凝土楼盖用料多、自重大的缺点,目前无粘结预应力混凝土楼盖正在被广泛的应用。预应力混凝土楼盖正在被广泛的应用。n无粘结预应力混凝土
10、楼盖能够满足大跨度、大空间结构灵活使用的要求,无粘结预应力混凝土楼盖能够满足大跨度、大空间结构灵活使用的要求,不仅用于现浇框架结构,还用于大开间剪力墙结构和筒体结构等。无粘不仅用于现浇框架结构,还用于大开间剪力墙结构和筒体结构等。无粘结预应力混凝土结构施工见结预应力混凝土结构施工见4.5节内容。节内容。n在压型钢板与混凝土组合楼盖结构中,压型钢板既用作永久性模板,又在压型钢板与混凝土组合楼盖结构中,压型钢板既用作永久性模板,又充当楼板底面的受拉钢筋,与混凝土共同承担楼面荷载。压型钢板作为充当楼板底面的受拉钢筋,与混凝土共同承担楼面荷载。压型钢板作为模板,可省去支模、拆摸工序,方便施工,充分发挥
11、钢结构快速施工的模板,可省去支模、拆摸工序,方便施工,充分发挥钢结构快速施工的特点。楼层压型钢板的安装施工见特点。楼层压型钢板的安装施工见6.3节内容。节内容。7.1.4 高层建筑施工特点高层建筑施工特点 n1)工程量大,造价高工程量大,造价高n我国当前每栋高层建筑平均建筑面积为我国当前每栋高层建筑平均建筑面积为14620m2,相当于全部竣工工程平均每栋建筑面积,相当于全部竣工工程平均每栋建筑面积3110 m2的的4.7倍,实际工程量还大于此倍数。高层建筑平均造价较全部竣工工程平均造价约贵倍,实际工程量还大于此倍数。高层建筑平均造价较全部竣工工程平均造价约贵47%67%。n2)工期长、季节性施
12、工工期长、季节性施工(雨施、冬施雨施、冬施)不可避免不可避免n我国全部竣工建筑单栋工期平均为我国全部竣工建筑单栋工期平均为10个月左右,高层建筑平均为个月左右,高层建筑平均为2年左右。因此,必须充分利用全年年左右。因此,必须充分利用全年时间,合理部署,才能缩短工期。时间,合理部署,才能缩短工期。n3)高空作业突出高空作业突出n高空作业要重点解决好材料、制品、机具设备和人员的垂直运输问题。在施工全过程中,要认真做好高空作业要重点解决好材料、制品、机具设备和人员的垂直运输问题。在施工全过程中,要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题,防止物体坠落打击事故。高空安全保护、防火、
13、用水、用电、通讯、临时厕所等问题,防止物体坠落打击事故。n4)基础工程施工难度大基础工程施工难度大n高层建筑基础的埋深越来越大,施工复杂性日益突出,造价进一步提高,其中深基坑支护技术已成为高层建筑基础的埋深越来越大,施工复杂性日益突出,造价进一步提高,其中深基坑支护技术已成为地基基础工程领域的一个难点、热点问题。高层建筑的基础,不论筏形基础、箱形基础,还是桩基复地基基础工程领域的一个难点、热点问题。高层建筑的基础,不论筏形基础、箱形基础,还是桩基复合基础都有较厚的钢筋混凝土底板,属于大体积混凝土结构,其施工技术和施工组织也都比一般混凝合基础都有较厚的钢筋混凝土底板,属于大体积混凝土结构,其施工
14、技术和施工组织也都比一般混凝土结构复杂。因此,需认真研究深基坑开挖、支护及大体积混凝土施工技术。土结构复杂。因此,需认真研究深基坑开挖、支护及大体积混凝土施工技术。n5)施工用地紧张施工用地紧张n高层建筑一般在市区施工,施工用地紧张。要尽量压缩现场暂设工程,减少现场材料、制品、设备储高层建筑一般在市区施工,施工用地紧张。要尽量压缩现场暂设工程,减少现场材料、制品、设备储存量,根据现场条件合理选择机械设备,充分利用工厂化、商品化成品。存量,根据现场条件合理选择机械设备,充分利用工厂化、商品化成品。7.1.4 高层建筑施工特点高层建筑施工特点 n6)主体结构施工技术复杂主体结构施工技术复杂n目前国
15、内高层建筑以现浇钢筋混凝土结构为主,并逐步发展钢结构、钢目前国内高层建筑以现浇钢筋混凝土结构为主,并逐步发展钢结构、钢-混凝土组合结构混凝土组合结构和混合结构,因此需要着重研究各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土配制与运输及和混合结构,因此需要着重研究各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土配制与运输及钢结构安装等施工技术。钢结构安装等施工技术。n7)装饰、防水、设备要求较高装饰、防水、设备要求较高n为了美化街景、丰富城市面貌,高层建筑的立面处理要求高。深基础、地下室、墙面、屋为了美化街景、丰富城市面貌,高层建筑的立面处理要求高。深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理
16、好。高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多,面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理好。高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多,从施工前期就要安排好加工定货,在结构施工阶段就要提前插入装修设备施工,保证施工从施工前期就要安排好加工定货,在结构施工阶段就要提前插入装修设备施工,保证施工质量。质量。n8)工程项目多,工种多,涉及单位多,管理复杂工程项目多,工种多,涉及单位多,管理复杂n大型复杂的高层建筑,总、分包牵涉单位多,协作关系涉及许多部门,必须精心施工,加大型复杂的高层建筑,总、分包牵涉单位多,协作关系涉及许多部门,必须精心施工,加强集中管理。强集中管理。n9)层数多、工作面大,需进行平行流水立体交叉作业层数多、工作面大,需进行平行流水立体交叉作业n高层建筑标准层占主体工程的主要部分,设计基本相同,便于组织逐层循环流水作业。同高层建筑标准层占主体工程的主要部分,设计基本相同,便于组织逐层循环流水作业。同时高层建筑工作面大,装修设备工程可以在结构阶段较早插入,进行立体交叉作业。时高层建筑工作面大,装修设备工程可以在结构阶段较早插入,进行立体交叉作业。7.2 高层建筑主体结构施工用高层建筑主体结