超高層建筑結構經濟性探討

摘要：隨著科學技術的發展，世界出現了越來越多的高層建筑，高層建筑作為一個巨大的投資項目，結構成本的比重較大，建筑規模、結構和材料結構的成本、高層建筑結構的經濟等方面都較為詳細。在超高層建筑的設計中，我們必須滿足人們的需要，本著“節能環保”的原則，兼顧施工企業的經濟效益。

關鍵詞：超高層建筑；結構設計；經濟性；建筑

引言： 高層建筑的建設不僅要考慮到質量，還要考慮其經濟。影響超高層建筑經濟的因素有很多，包括建筑的不合理設計和施工階段。如果要確保超高層建筑的經濟效益，應確保合理的建筑設計，選擇合適的結構類型，進行科學的結構設計，這樣才能保證超高層建筑的經濟效益。

1、超高層建筑結構的特點

超高層建筑是指建筑物高度超過40或100米以上的建筑物。超高層建筑的高度要比普通建筑高得多，因此也造成了超高層建筑的設計與施工之間的巨大差異。超高層建筑的特點體現在以下幾個方面：

1.1豎向荷載大

由于高層建筑的數量，高度也在增加。因此，超高層建筑結構的豎向荷載較大。建筑結構的重量主要取決于建筑材料和建筑的體積。對于超高層建筑來說，使用的材料量很大，高層建筑的強度也很大。一個高層建筑和內部容積，也包括一些項目，需要承載很多重量。

1.2抗側移能力弱

超高層建筑的高度非常高，很容易受到風荷載的影響，建筑物的底部也會有很大的彎矩。超高層建筑抗震性能較差，在設計過程中應考慮抗震效果。此外，大樓底部的最大橫向位移應該在設計日由高層建筑控制，每幢樓之間的最大層間位移是受控制的。

1.3高空作業較多

由于高層建筑的高度，他們往往需要在高海拔工作，不僅需要建立一個安全的生產系統，而且還需要相應的機械設備。例如，大型起重吊裝設備，施工難度大，施工成本大。

2、超高層建筑經濟性影響因素

2.1設計階段

由于建筑的高度和復雜的力量，超高層建筑的施工工作必須經過詳細的設計。超高層建筑設計階段分為建筑設計、結構設計、給排水設計等。

（1） 對于建筑設計，主要是為建筑外觀設計、平面布置等設計。建筑設計直接影響建筑整體的受力，對緊密相連的結構設計有一定的影響。當建筑設計不合理，會導致壓力的增加，結構的力傳輸是不合理的，為了滿足設計要求，必須通過增加組件的斷面尺寸，鋼鐵消費和其他措施來滿足承載力的要求，這將使建設成本增加，不利于經濟建設。

（2）結構設計： 建筑結構的設計是保證超高層建筑滿足承載能力和正常使用要求的關鍵。結構設計要考慮經濟，進行合理的結構選擇，不同結構體系下施工方案的成本是不同的。在結構設計中，如果結構類型的選擇不合理，部分構件將不能充分發揮承載力的作用，造成資源浪費，增加成本。

（3）給水排水設計：設計的關鍵是如何滿足上層用戶的水壓。給排水管網不合理的設計將導致管網系統的材料和資源的浪費，不利于節約施工成本。

3、超高層建筑標準層進深分析

空間使用的深度主要是指外窗與房間內墻之間的距離。以現有的超高層辦公建筑為例，在確定建筑深度時應注意以下幾點：

①建筑的深度越大，分層組合越多，靈活性越好。相反，建筑物的深度越小，分層組合越少，靈活性越差。

②房間深度越大，每層辦公面積越大，建筑利用率越高。反之，房間的深度越小，辦公區面積越小，建筑利用率越低。

③如果房間深度較深，辦公區與室外窗戶之間的距離較遠，空氣流通較差，室內空氣質量得不到適當的保證，自然采光也不太好。這就導致建筑區域的整個辦公環境都很差。相反，如果房間的深度更小，可以為大樓里的人提供一個良好的辦公環境。

④建筑物的深度越大，外部柱與內柱之間的跨度就越大。框架梁的高度越高，其室內凈高越高，樓層數相同。在選擇建筑深度時，必須考慮上述內容。

4、超高層建筑的經濟性

通常，建筑平面設計越簡單，單位面積成本越低。建筑的周長越小，面積越小，設計的經濟性就越高。因此，對于超高層建筑的結構設計，應在滿足建筑需求的基礎上盡可能減少建筑的長度和建筑面積。

4.1流通空間

在建筑平面布局中，我們應遵循經濟原則，即在滿足使用需求的基礎上，盡量減少流通空間。這是因為樓梯、過道、大廳、電梯房等空間會減少實際的應用空間，同時也會消耗一定的照明、清潔和裝飾，從而降低建筑企業的經濟效益。值得注意的是，在建筑的布局中，建筑的美觀和舒適性不能僅僅在追求經濟效益的過程中被忽視。

4.2層高

在某一建筑面積的情況下，層數越高，建筑成本越高。例如，隨著建筑樓層的增加，墻漆和裝飾的成本也相應增加，冷卻空間、樓梯間、衛生設備、下水道等的成本也會增加。此外，如果樓層高度增加，建筑的總高度也會增加，這樣建筑地基的成本就會增加。

4.3柱網設置

在傳統建筑中，一般設置為84m×84m。如果柱太大，會導致高層鋼筋混凝土梁的施工，增加施工成本的增加，凈高，在一定程度上影響建筑物的地板。因此，最好在12M內控制深度，這是比較合理的。在柱子的外側，可以考慮懸架，既可以保證建筑的完整性，又能增強建筑的空間感。

4.4建筑物的體積和面積設計

一般來說，建筑物的體積和面積越大，項目的成本就越高。因此，當建筑結構設計時，應盡量減少該區域的比例，并以科學的方式增加有效面積。也就是說，盡量減少建筑面積和建筑面積的結構，從而保證建筑的經濟。

4.5建筑結構

建筑物的結構是整個建筑的骨架。根據材料劃分，建筑結構可分為砌體結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構。建筑材料的選擇直接影響工程的質量、防火性能和使用壽命，在很大程度上影響工程費用以及工程造價。

結束語：總之，在高層建筑結構的合理設計中，需要考慮各種因素，如循環空間、高度、立柱設置、建筑面積、建筑結構和體積等。同時，專業人員應積極配合施工方案的設計。只有這樣才能保證建筑的質量和實用性。

參考文獻：

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