高層結構建筑設計精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇高層結構建筑設計，期待它們能激發您的靈感。

篇1

近年來，高層住宅的主體結構形式有從鋼筋混凝土結構向鋼結構發展的新趨勢，而國內外關于高層鋼結構建筑的設計理論尚未成熟。所以本文在中國鋼鐵產量過剩的背景下，對高層鋼結構建筑設計應注意的問題進行淺顯的討論分析。

關鍵詞：

鋼結構；設計；高層住宅

隨著經濟的快速發展，鋼結構建筑開始興起，與傳統的鋼筋混凝土結構住宅相比，鋼結構建筑能更好地滿足大開間靈活分隔的要求，節能效果好，延性好、塑性變形能力強，建筑總重輕，施工速度快，環保效果好。符合住宅產業化和可持續發展的要求。在中國鋼鐵產量嚴重過剩的背景下，鋼結構住宅的普及與發展將充滿活力，國內外關于低層、小高層的鋼結構建筑設計理論已經比較完善，而關于高層鋼結構住宅設計理論尚未成熟。，因此我們必須提高高層鋼結構建筑設計水平，高層鋼結構建筑的設計包括很多方面，像平面設計、空間設計、生態設計、結構設計等內容，每一個環節的設計過程中都要注意相關問題，下面我們來分別了解一下各環節注意的問題。

1高層鋼結構建筑空間設計與平面設計方面應注意的問題

1．1充分利用廣場空間高層鋼結構建筑相對與普通建筑來說體量較大，會給場地空間沉重感，建筑的體量與街道空間形成了明顯對比，非常不協調。為此，在街道兩旁的高層建筑，在進行建筑設計時要進行后退處理，從而利用剩余的土地來留給廣場空間，使這個廣場空間在兩者之間發揮視覺緩沖的作用，這樣的空間讓人感覺比較具有層次感。

1．2豐富空間形式傳統鋼筋混凝土結構高層建筑的空間形式比較單一，在高密度的居住環境中，會感覺視覺擁擠，因此在高層鋼結構建筑設計中要運用有效的辦法來豐富空間形式，改變這種狀況。鋼結構高層建筑的上部結構可以利用鋼結構的特性進行適當的改變；它的底層也可以進行改造，例如用增加裙樓的方法，從而豐富建筑的外形，并且由于增加了裙樓，滿足了人們通常認同的上小下大的穩定形式，給人以安全感另外，也可以運用入口縮進的方法，將入口的空間凹進建筑的下方，從而緩解用地緊張的情況，使基地面積得到有效的利用，使空間更加豐富。

1．3高層鋼結構建筑在內部平面和空間利用上障礙性的最小化雖然說鋼結構建筑與傳統建筑相比，空間布置更加靈活，獲得的使用空間也更大，但是也會出現以下問題：框架截面通常大于墻體厚度，且鋼柱的形狀無法像鋼筋混凝土住那樣做成異形柱，從而凸出墻外；框架梁會使局部空間層高較低，對空間劃分造成妨礙。所以應注意做到合理設計開間、進深的模數；合理調整梁、柱與維護分割墻體的位置，以保證主要空間的完整性；采用隱式結構體系，達到室內空間無梁，保證使用空間完整性。還可以利用框架梁柱設置管線的夾墻。從而使建筑在內部平面和空間利用上障礙性的最小化。

2高層建筑生態設計方面應注意的問題

2．1采光設計不管是高緯度地區還是高緯度地區，人們都比較注重住宅的采光問題，因此，一定要做好建筑的朝向和空間布置設計工作。特別在寒冷地區，高層建筑的南面開窗面積盡量大一些，北面及東面的開窗面積盡量小一些，這樣使得室內采光得到了滿足，同時也減少了熱損失；板式建筑盡量東西朝向，點式建筑盡量不采用東西朝向，因為點式建筑北邊房間基本全年不能采光；當高層建筑規模較大，可以圍成庭院時，盡量讓庭院缺口朝南，使室外的庭院場地充分采光，從而吸引人們到庭院活動。

2．2建筑墻體的設計高層鋼結構墻體采用的輕質復合材料，應該能夠起到保溫隔熱，防止空氣流動，防潮、隔聲、防火、滿足結構安全性等功用，比如運用CCA灌漿板作為隔墻材料，不僅其質量輕而且很好的滿足使用要求。

2．3通風和抗風設計既要重視通風要求，建筑整體布置要利于形成穿堂風，保證住宅的空氣清新；又要防止風速過大，由于高層建筑易受風速、風壓力變化的影響，產生偏移和振動，使人們產生不安全感。所以要合理布置建筑，避免產生通道效應、縫隙效應、拐角效應，從而不會產生過大的風速。比如利用將高層建筑布置在北面，主要起擋風作用，還可以通過布置裙樓，使被高層建筑擋住后下行的風，在裙樓樓頂處改變風向并減小風速。2．4綠化設計由于高層鋼結構建筑同傳統的高層建筑一樣，只有低層的住戶可以比較直接的接觸地面的自然物，而高層住戶由于視角、視力等因素，便很難切實感受自然，所以設計師應該充分考慮住戶有渴望接觸自然的心理，做合理的綠化設計。

3高層鋼結構建筑結構設計方面應注意的問題

由于高層建筑結構設計具有以下特點：水平荷載成為決定因素，軸向變形不容忽視，側移成為控制指標結構延性是重要設計指標。那么高層鋼結構住宅設計也具有這些特點，結合這些特點高層鋼結構住宅設計時應注意以下問題。

3．1高度問題對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度！隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發生質變，即有些參數本身超出了現有規范的適宜范圍，如安全指標“延性要求”材料性能“荷載取值”力學模型選取等。

3．2結構體系選型問題應用于住宅建筑的鋼結構體系主要有輕鋼龍骨體系、純鋼框架體系、鋼支撐框架體系、鋼框架－混凝土剪力墻體系、錯列桁架體系、鋼框架核心筒體系。但應用于高層住宅的只有鋼框架—混凝土剪力墻體系和鋼框架核心同體系，所以應根據樓層高度、公用等合理選擇結構體系。使得鋼結構的優點得以充分發揮，比如選擇鋼框架核心筒結構，利用鋼筋混凝土的核心筒承受橫向剪力，，鋼結構只要滿足抗壓要求即可，從而減小了鋼柱的橫截面積，這樣就既節約了鋼材用量，又充分利用了鋼結構的抗壓性能。

3．3結構的規則性問題結構應盡量滿足結構簡單規則的原則，以保證結構良好的受力條件，由于新規范在這個方面限制條件多，所以設計者應該嚴格遵守規范，避免后期施工圖設計階段工作的被動。

3．4樓板體系設計問題樓板體系在滿足基本承載力、防火要求的同時，要盡量采取干作業的施工方法，體現鋼結構施工速度快的特點；樓板的工廠裝配化化程度高；設備管線敷設方便，空間效果好，達到無需吊頂，凈空較大的要求。

4結語

通過對高層鋼結構建筑設計時應注意問題的簡單討論，發現高層鋼結構建筑的設計與傳統鋼筋混凝土結構的高層建筑，既有相似的地方，也各有特點，在進行高層鋼結構建筑設計時應該在借鑒前人在傳統建筑上的經驗，也要結合高層鋼結構建筑自身的特點進行具體設計。

參考文獻

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［2］邵大衛．建筑鋼結構設計思路及其規范［J］．建設科技，2010（10）

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關鍵詞： 高層鋼結構；設計；安全問題；探析

中圖分類號：TU391 文獻標識碼： A

前言：高層鋼結構建筑是指采用連接節點鋼板和型鋼連接到一起的純鋼結構形式或鋼與混凝土組合在一起的混合結構形式。鋼結構設計的好壞直接影響到建筑物的質量安全，因此鋼結構設計安全越來越多的被業界人士所重視，筆者在此談一談高層鋼結構建筑設計的安全要素。

一、高層鋼結構設計中較為常見的安全隱患

1、建筑結構空間布局不合理

高層鋼結構建筑在設計前期，如果設計人員沒有對建筑物的使用要求進行充分的調研，而只憑自己主觀或是套用固定的設計方案進行設計，那么所設計出來的建筑會出現結構形式不合理，同時還會無形中導致建設成本的增加，對單體建筑的壽命也會產生較大的影響。

2、高層鋼結構建筑的抗震性能達不到要求

目前我國已進入到地震的高發期，相繼發生的地震給人民生命和財產都帶來了較嚴重的損害。高層鋼結構建筑的抗震性能不滿足要求，在地震災害發生時則會導致一些節點連接處由于應力集中而導致破壞，這也是地震中建筑物破壞的最主要原因。同時在高層鋼結構設計由于構件的低周疲勞、翼緣板的寬厚比及塑性設計上都缺乏周全的考慮，從而導致地震發生時一些局部構件由于失穩而受到破壞。另外在高層鋼結構設計過程中，由于阻尼器等支撐構件沒能起到有效的減震耗能作用而使整體結構垮塌。

3、設計過程中過分追求經濟性

在建筑項目整體造價中鋼結構占有較大的比例，業主為了追求利潤的最大化，則會要求設計單位或是聘請第三方來對用鋼量進行控制或是對原有設計進行優化，減少鋼結構中的用鋼量。由于用鋼量的減少，即使在設計計算上能夠滿足建筑的安全要求，但整體建筑的抗震性能和抗沖擊性能都會有所減弱，在正常條件下建筑的安全性還不會有什么問題，一旦發生地震等突發性荷載作用下，極易導致建筑物的梁和柱等部位發生開裂的情況發生，嚴重時結構出現坍塌的現象。

二、高層鋼結構設計的主要步驟

1、高層鋼結構的選型與布置

在高層鋼結構設計的整個過程中都應該強調 “概念設計”，它在結構選型與布置階段尤其重要。結構的布置要根據結構體系特征，荷載分布情況及性質等綜合考慮。盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎。

高層鋼結構應注重性能化設計，應分析結構方案的特殊性、選用適宜的結構抗震性能目標，并采取滿足預期的抗震性能目標的措施。結構抗震性能目標分為A、B、C、D四個等級，每個性能目標均與一組在指定地震地面運動下的結構抗震性能水準相對應。在小震作用下均應滿足第1抗震性能水準，即滿足彈性設計要求；在中震或大震作用下，四種性能目標所要求的結構抗震性能水準有較大的區別。分析結構方案在房屋高度、規則性、結構類型、場地條件或抗震設防標準等方面的特殊要求，確定結構設計是否需要采用抗震性能設計方法，并作為選用抗震性能目標的主要依據。

結構的布置應注意結構的平面規則性和豎向規則性要求，平面布置時注意不出現過大的突出和凹入，樓板開大洞應滿足規范中關于開洞面積的要求。豎向布置時注意不要有過大的收進，抗側力布置應注意豎向連續，抗水平力構件應平行于兩個互相垂直的主軸方向。

2、預估截面

結構布置結束后，需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或高頻焊接H型截面等，根據荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/15一1/30之間選擇。翼緣寬度可根據梁間側向支撐的間距按1/b限值確定，回避鋼梁的整體穩定的復雜計算。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。柱截面按長細比預估，通常50< a

3、結構分析

高層鋼結構要有一定的剛度，結構位移滿足地震作用和風荷載作用時的最大位移要求，同時滿足舒適度要求。在地震作用下鋼結構設計，結構分析通常為線彈性分析，可以考慮一定的塑形設計，條件允許時考慮P一效應。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能，這為更精確的分析結構提供了條件。

4、鋼材設計

高層鋼鋼結構比較常用的是Q235和Q345及以上的高強度鋼材。通常主結構使用單一鋼材以便于工程管理。從經濟考慮出發也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當構件是靠強度起控制作用時，可選擇Q345鋼或更高強度的鋼材，當構件是靠穩定起控制作用時，宜使用Q235鋼材。

5、節點設計

連接節點的設計是高層鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前，就應該對節點的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同，節點分剛接、鉸接和半剛接。為了便于工地現場的安裝拼接組合盡量選取螺栓連接。

三、提升建筑鋼結構設計安全系數的有效措施

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關鍵詞：高層建筑結構設計 分析

中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：

1我國的高層結構建筑的發展

1.1 鋼材的國產化 國內鋼鐵企業根據我國高層建筑鋼結構設計標準的要求，制訂我國第一部高層建筑鋼結構的鋼材標準《高層建筑結構用鋼板》(YB 4104-2000)，比目前仍在實施的《低合金高強度結構鋼》(GB/ T1591-94)又前進了一步，其性能指標優于國外同類產品。

1.2 鋼結構設計國產化 國家標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)等有關高層建筑最大高度和最大高寬比的規定，在一般情況下，應遵守規范的規定，否則應進行專項論證或試驗研究。建設部第111號令《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》和建質[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》，對加強高層建筑鋼結構設計質量控制意義重大，具有可操作性。

1.3 高層及超高層結構體系 對于高層建筑的劃分，建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有一個統一規定，一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過100m為超高層建筑。

對于結構設計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則，選擇相應的結構體系，一般分為六大類：框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。

2高層建筑結構設計分析

2.1高層建筑結構受力性能

對于一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成，因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系，所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。

2.2高層建筑結構設計中的扭轉問題

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心，在結構設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結構發生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發生的扭轉破壞，應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。

在水平荷載作用下，高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下，由于城市規劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當需要采用不規則L形、T形、十字形等比較復雜的平面形式時，應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內，同時，在結構平面布置時，應盡可能使結構處于對稱狀態。

2.3高層建筑結構分析的基本假定

2.3.1彈性假定。目前工程上實用的高層建筑結構分析方法均采用彈性的計算方法。在垂直荷載或一般風力作用下,結構通常處于彈性工作階段,這一假定基本符合結構的實際工作狀況。但是在遭受地震或強臺風作用時,往往會產生較大的位移,進入到彈塑性工作階段。此時仍按彈性方法計算內力和位移時不能反映結構的真實工作狀態的,應按彈塑性動力分析方法進行設計。

2.3.2小變形假定。小變形假定也是各種方法普遍采用的基本假定。但有不少人對幾何非線性問題(P-Δ效應)進行了一些研究。一般認為,當頂點水平位移Δ與建筑物高度H的比值Δ/H > 1/500時, P-Δ效應的影響就不能忽視了。

2.3.3剛性樓板假定。許多高層建筑結構的分析方法均假定樓板在自身平面內的剛度無限大,而平面外的剛度則忽略不計。一般來說,對框架體系和剪力墻體系采用這一假定是完全可以的。但是,對于豎向剛度有突變的結構,樓板剛度較小,主要抗側力構件間距過大或是層數較少等情況,樓板變形的影響較大。特別是對結構底部和頂部各層內力和位移的影響更為明顯。可將這些樓層的剪力作適當調整來考慮這種影響。

2.3.4計算圖形的假定。高層建筑結構體系整體分析采用的計算圖形有三種:①一維協同分析。②二維協同分析。③三維空間分析。三維空間分析的普通桿單元每一節點有6個自由度,按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節點還應考慮截面翹曲,有7個自由度。

2.4高層建筑結構靜力分析方法

2.4.1框架-剪力墻結構。框架-剪力墻結構內力與位移計算的方法很多,由于采用的未知量和考慮因素的不同,各種方法解答的具體形式亦不相同。框架-剪力墻的機算方法,通常是將結構轉化為等效壁式框架,采用桿系結構矩陣位移法求解。

2.4.2剪力墻結構。剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻的開洞情況。不同類型的剪力墻,其截面應力分布也不同,計算內力與位移時需采用相應的計算方法。剪力墻結構的機算方法是平面有限單元法。此法較為精確,而且對各類剪力墻都能適用。但因其自由度較多,機時耗費較大,目前一般只用于特殊開洞墻、框支墻的過渡層等應力分布復雜的情況。

2.4.3筒體結構。筒體結構的分析方法按照對計算模型處理手法的不同可分為三類:等效連續化方法、等效離散化方法和三維空間分析。

等效連續化方法是將結構中的離散桿件作等效連續化處理。一種是只作幾何分布上的連續化,以便用連續函數描述其內力;另一種是作幾何和物理上的連續處理,將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板,以便應用分析彈性薄板的各種有效方法。具體應用有連續化微分方程解法、框筒近似解法、擬殼法、能量法、有限單元法、有限條法等。

等效離散化方法是將連續的墻體離散為等效的桿件,以便應用適合桿系結構的方法來分析。這一類方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子結構法等。具體應用包括等代角柱法、展開平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子結構法。

比等效連續化和等效離散化更為精確的計算模型是完全按三維空間結構來分析筒體結構體系,其中應用最廣的是空間桿-薄壁桿系矩陣位移法。這種方法將高層結構體系視為由空間梁元、空間柱元和薄壁柱元組合而成的空間桿系結構,這是目前工程上采用最多的計算模型。

3 結語

高層建筑目前在我們的城市建設當中所占的比例是越來越大，而建筑結構設計方面的變化也越來越多，很多新興的結構設計方案以迅猛的速度呈現在我們的城市建設中。建筑類型與功能越來越復雜，高層建筑的數量口漸增多，高層建筑的結構體系也是越來越多樣化，高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點。面對如此形勢，應該把高層建筑的結構設計放在首位加以研究。

參考文獻：

[1]梅洪元，付本臣．中國高層建筑創作理論發展研究[R]．高層建筑與智能建筑國際學術研討會，2002.

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您好，根據作者的專業，這篇論文我把電氣內容放在前邊，結構內容放后邊了

關鍵詞：高層；鋼結構建筑；消防；電氣；結構；設計要點

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

前言：高層鋼結構建筑的電氣消防設計水平和結構設計的安全、可靠，直接關系到高層建筑物和民用建筑建筑物的安全使用性能，建筑行業在進行建筑結構設計和消防電氣設計中應該根據國家標準和規范，做好建筑工程的消防電源及配電設計、火災自動報警系統設計、鋼結構設計等方面的設計工作,通過優化建筑工程結構設計和消防電氣設計不僅可以有效避免安全隱患的出現,防止重大安全事故的發生保障人員的人生安全。

一、高層鋼結構建筑消防電氣設計的特點

高層鋼結構建筑的結構本身在高溫下容易失去承載力，室內裝修的材料也是可燃的，加上存在人員及貨物過于密集、樓層過多的問題，高層建筑存在著嚴重的安全隱患。高層鋼結構建筑容易發生的“煙囪模式”是由于豎井內電氣管線多、管道敷設彎曲、電梯間通風設備多等多種原因造成的。煙囪模式在遇到明火的時候，會加快火勢的增大和蔓延。經過對許多火災事故和現場的分析，相關部門發現火災發生十五分鐘之后，火勢會不斷加大并以極快的速度蔓延，煙霧的擴散程度也會迅速加快。所以，高層鋼結構建筑的火災撲救十分困難，假如發生火災，就會對人民的身體健康和財產安全造成極大的損害。

二、高層鋼結構建筑的消防電氣設計要點

1、供配電設計

高層建筑的防火規范必須按《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95執行。國家標準《供配電系統設計規范》GB50052-2009規定了供電負荷等級和供電要求。一級負荷應由獨立的雙重電源供電，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞。許多高層鋼結構的建筑為一類高層建筑，所以它的供電負荷等級也應該是一級。一類高層鋼結構的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設施、火災自動報警、漏電火災報警系統、自動滅火系統、應急照明、疏散指示標志和電動的防火門、窗、卷簾、閥門等消防電氣的負荷應該是一級負荷別重要的負荷供電。

2、火災事故照明和疏散指示照明

高層鋼結構建筑的樓梯間、前室、配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、供消防用電的蓄電池室、自備發電機房、電話總機房以及發生火災時仍需堅持工作的其它房間、人員密集的場所、公共建筑內的疏散走道和居住建筑內走道長度超過20m的內走道應設置應急照明。疏散用的應急照明，其地面最低照度不應低于0.5Lx，疏散照明最少持續供電時間為30min。

3、先進可靠的火災自動報警控制系統

高層鋼結構建筑的火災報警系統按《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98的要求執行，將火災報警系統分為三種基本形式：區域報警系統，集中報警系統和控制中心報警系統。火災自動報警系統的保護對象應根據其使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度等分為特級、一級和二級。鋼結構的高層建筑的火災自動報警系統基本上采用控制中心報警系統。控制中心報警系統中至少應設置一臺集中火災報警控制器、一臺專用消防聯動控制設備和兩臺及以上區域火災報警控制器；或至少設置一臺火災報警控制器、一臺消防聯動控制設備和兩臺及以上區域顯示器，應能集中顯示火災報警部位信號和聯動控制狀態信號，系統中設置的集中火災報警控制器或火災報警控制器和消防聯動控制設備在消防控制室內的布置應滿足規范要求，宜用于特級和一級保護對象。

4、火災漏電探測報警系統

高層鋼結構建筑內火災危險性大、人員密集，根據《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98的要求需設置漏電火災報警系統。火災漏電探測報警系統主要探測線路的漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化，并儲存各種故障和操作試驗信號不應少于12個月。火災漏電的探測模塊安裝在供配電的每一個回路的空氣開關下端，探測每一路需要檢測回路的漏電電流、過電流情況。每一個探測回路只發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化，不切斷回路的電源。火災漏電探測報警系統的主機安裝在消防控制中心的墻上，給值班人員提供準確的報警信號和故障點位置。

5、做好建筑物的防雷與接地

高層建筑的火災中，由雷擊造成的原因占一定的比例。所以建筑設計時必須計安全可靠的防雷和接地裝置 ，防止直擊雷、側擊雷的直接破壞和雷電波的浸入造成的破壞。鋼材是良好的導電體，鋼結構的高層建筑像一個導電的鐵籠子，所以更要做好建筑物的防雷和接地，還應及時與結構等專業溝通，合理確定位置，使其滿足規范要求，減少和預防由于雷擊造成的安全事故。

三、高層鋼結構建筑的結構設計應注意的問題

1、鋼結構設計要安全可靠

鋼結構要做到安全合理、符合電氣專業相關要求、節點構造方便可靠，并為構件生產、運輸、安裝提供保障。 結構方案盡可能節約鋼材，減輕鋼結構重量；鋼結構設計生產盡可能縮短制造、安裝時間，節約勞動工日；鋼結構必須有足夠的強度、剛度和穩定性，保證整個結構安全可靠，符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；結構構件應便于運輸、便于維護。而且還要注意鋼結構使用價值和觀賞價值兼備。

2、鋼結構建筑設計要實用、安全

鋼結構建筑設計要發揮鋼結構的優勢，滿足電氣消防設計規范，建筑鋼結構的平面布置應力求規則、對稱，而且避免鋼結構帶來的建筑平、立面單調呆板；注意設計深度，保證達到有關的規定要求；注意解決鋼結構建筑建筑防腐蝕、防火、防震問題。做好鋼結構防銹、防腐處理，使結構布置符合規則性要求，提高防震能力，保證鋼結構建筑的實用安全性統一。

四、高層鋼結構建筑結構設計技術要點

1、判斷鋼結構在建筑設計中的適用性

在進行鋼結構建筑設計、選用結構設計方案之前，要充分考察建筑項目建設是否適合用鋼結構 。鋼結構通常用于大跨度、高層、荷載、體型復雜或有較大振動、密封性要求高、吊車起重量大、要求能便于安裝拆卸的結構。為了避免不必要的經濟損失，要認真考察鋼結構在建筑設計中的適用性。

2、確定結構選型與結構布置

“概念設計”這一理念應貫穿于在鋼結構設計的整體過程中，運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇，它在結構選型與布置階段尤其重要。國內常見的鋼結構類型主要有：框架、塔桅索膜、網架、平面架、輕鋼等。在鋼結構選型環節，要注意依據結構設計中主體系與分體系之間試驗現象、破壞機理、工程經驗、力學關系與震害等因素的綜合深入分析，從而全面性整體性的選擇最為科學、合理的結構，并且注意合理布置細節。

3、分析結構、預估截面

建筑設計在確定鋼結構選型和布置后要注意對鋼結構進行分析，以便鋼結構于在實際設計中的合理應用，例如利用線彈性分析鋼結構。另外還需對構件截面作初步估算，包括梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。設計時應及時與電氣等專業溝通，使設計更加優化，這些也是鋼結構建筑設計的重要環節。

結語：綜上所述，在高層鋼結構建筑的消防電氣設計以及結構設計過程中，深入了解其消防電氣的設計特點以及結構設計特點是關鍵，做好電氣和結構兩個專業間的相互配合工作，這既是現代化高層建筑物得到安全保障的體現，也是建筑火災得到有效控制的體現，極大地保障了人們的生命財產安全。并且隨著現代科學技術的快速發展的同時，促進人們不斷在建筑電氣消防技術中引入了很多新型的現代化設備，不斷的完善結構優化設計，進而大幅度地提升了超高層建筑物的安全穩定功能，使其更加符合現代化超高層建筑設計的新要求。

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[7] 呂明芳.超高層建筑的電梯設計的探討[J].科技致富向導，2010，(26).

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關鍵詞：高層建筑；結構設計；選型分析；功能；建筑質量；分析

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

在進行建筑工程的施工設計中，高層建筑工程施工項目的結構設計，與一般的地層建筑施工項目和多層建筑施工項目，在建筑工程項目的施工結構設計上，沒有太大的區別。但是，在進行高層建筑項目的結構施工設計中，要將常規的啊建筑工程項目豎向或者是水平結構的設計情況，轉化為高層建筑的豎向或者是水平方向的結構設計時，首先需要將常規建筑工程的豎向結構轉化成為較大的建筑柱體以及墻體、井筒，其次，在進行高層建筑結構的側向力作用下傾覆力矩以及變形剪力作用的設計中，要比常規建筑的的作用力大很多。總之，進行高層建筑結構設計以及選型過程中，與低層建筑工程相比，對于結構設計以及選型要求更加嚴格，只有在保證高層建筑的結構設計與選型質量基礎上，才能實現對于高層建筑工程項目的施工設計以及安全質量等進行保證。

1、高層建筑的結構特點與結構類型分析

1.1 高層建筑結構選型的影響因素

高層建筑是一個個單體, 它的可統計性差, 影響因素多, 影響因素之間的相互作用大, 從信息角度看,它的不確定及不確知的信息多,同時其綜合性也很強,表現在其結構方案不僅僅取決于力學分析,而是應該綜合考慮到環境、經濟、安全、適用等多種因素。對于千差萬別的建筑方案,除了對建筑美學等的考慮外,影響高層建筑結構選型的主要因素可歸納為:

（1） 環境條件。主要包括設防烈度、場地條件、基本風壓等。

（2）建筑方案特征。主要包括方案建筑的高度、高寬比、長寬比以及建筑體型,其中建筑體型包括平面體型和立體體型。平面體型是由平面規則性、平面對稱性、平面質量和剛度偏心等組成, 立體體型是由結構高寬比、立面收進體型、塔樓和層間剛度等組成。

（3）建筑使用功能要求。高層建筑的使用功能大體上可分為住宅、辦公樓、旅館和綜合樓等。某種功能的建筑可能只有某幾種結構型式和它相匹配。比如高層住宅, 由于其使用空間較小, 分隔墻體較多,且各層的平面布置基本相同,因此這種功能的建筑就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結構。

（4）施工工期要求。高層建筑由于投資巨大, 結構施工周期的縮短, 可以使整個建筑更早地投入使用,取得經營收入,同時還可以縮短貸款建設的還貸時間,從而減少還貸利息。

（5）材料供應狀況。

（6）設計、施工水平。

（7）結構抗災水平和可維護性。

1.2 高層建筑的結構類型分析

眾所周知, 與低矮建筑不同, 在水平荷載作用下結構側移已成為高層建筑設計中的關鍵控制因素,如何在滿足相關要求的前提下選擇更好的抗側力體系成了結構工程師們追求的重大目標。另外, 高層建筑的層數多、自重大; 同時,巨大的結構水平荷載又在豎向構件中引起較大的軸力、彎矩、水平剪力。為使豎向構件的結構面積不致過大,要求結構材料具有較高的抗壓、抗彎和抗剪強度。當高層建筑處于地震區時,對結構材料還會有延性的要求。

高層建筑工程中，比較常見的結構體系類型主要有框架建筑結構體系以及剪力墻結構體系、框架剪力墻的建筑結構體系、筒體結構體系等。在實際施工建設應用中，不同的建筑結構體系具有不同的特征優勢，在建筑施工中的具體應用也會有不同。而從高層建筑工程的施工使用材料上來講，高層建筑結構類型主要有鋼結構和鋼筋混凝土兩種，其中，鋼結構的高層建筑結構類型，它的特點是強度高，并且韌性大，在建筑施工應用中容易加工操作。對于高層建筑結構工程來講，鋼結構的高層建筑，它的結構斷面小、并且自重輕，抗震效果也比較好，在高層建筑施工應用中，鋼結構建筑的施工工期也相對比較短，施工操作方便。但是，由于鋼結構類型的特征優勢，以及在建筑結構施工中的應用越來越多，導致鋼結構材料的造價成本也隨之增高，從而對于建筑工程的整體施工成本有很大的影響。此外，鋼筋混凝土結構由于自身的特征優勢，在建筑施工中的應用也比較廣泛。結合這兩種不同結構類型各自的特征優勢，在高層建筑結構施工中，經常會將鋼結構與鋼筋混凝土結構兩種類型，進行混合施工應用，以突出各自的應用優勢，并進行互補，保證建筑工程結構質量。

2、高層建筑的結構設計分析

根據上述高層建筑的結構特征、結構類型以及在實際施工中的應用情況，在進行高層建筑的結構設計過程中，應注意從以下幾個方面進行考慮分析。首先，是高層建筑結構的水平荷載對于建筑結構設計的決定性影響作用。進行建筑工程項目的結構設計過程中，都需要對于建筑結構所承受的垂直荷載、水平荷載以及抗震能力等進行計算分析，并進行設計應用。對于高層建筑工程來講，在進行建筑的結構設計過程中，雖然需要對于建筑結構的垂直荷載情況進行分析考慮，但是，對于整個建筑結構來講，產生決定性影響作用的荷載作用力，主要是來自于水平方向上的荷載承重作用，這也是高層建筑結構設計中需要重點分析考慮的因素，主要是由于高層建筑的樓層高度影響作用。

其次，在進行高層建筑的結構設計過程中，還需要對于建筑結構的側向作用力影響下的側向位移進行分析考慮。對于高層建筑的結構設計來講，側向位移情況是進行高層建筑結構設計的重要控制指標因素。在高層建筑工程中，隨著建筑樓層的增加，水平荷載作用影響下，建筑結構的側向作用力也會增加，從而對于高層建筑結構影響形成的側向位移變化就比較大，因此，對于高層建筑結構的影響作用就比較明顯。為了保證高層建筑結構的設計質量，保證建筑工程的結構安全，在進行高層建筑結構設計中，需要對于建筑結構的強度設計更高，以能夠承受側向荷載變化影響。

最后，在進行高層建筑結構的設計中，還需要結合高層建筑的樓層結構高度情況，滿足建筑結構對于延性的要求標準，使建筑結構的柔性設計更加合理，以保證在地震作用下，建筑結構的承載作用，保證建筑結構的設計質量和安全。

3、高層建筑的結構選型分析

在進行高層建筑結構的選型應用過程中，應注意從建筑結構體系類型與建筑工程施工之間的相互關系，以及建筑結構的抗震要求等方面，對于高層建筑的結構選型進行分析。首先，在建筑工程施工過程中，不同的建筑施工工藝，對于建筑工程的施工材料消耗使用以及建筑勞動力使用情況、建筑施工工期、建筑施工成本造價等都有不同的影響作用。而對于建筑工程來講，建筑工程的結構類型不同，施工中具體的工藝流程也會有不同，因此，在進行建筑結構類型的選型應用中，應注意結合建筑施工的具體要求情況，選擇合適的結構體系類型進行施工應用。其次，建筑工程的結構抗震要求也是進行建筑結構類型的施工選擇應用中，需要進行分析考慮的重要因素，在建筑結構類型選擇中，應注意結合建筑結構抗震選擇原則進行選型應用。