Una breve discusión sobre el desarrollo de los edificios de gran altura en mi paísCaracterísticas, situación actual y tendencias de desarrollo de las estructuras de edificios de gran altura Resumen: Los edificios de gran altura son producto de la producción social y necesidades de la vida humana, y son un reflejo de la industrialización moderna, la comercialización y la urbanización resultado inevitable. El desarrollo de la ciencia y la tecnología, la aparición de materiales livianos de alta resistencia y la realización de la mecanización y electrificación de la construcción han proporcionado las condiciones técnicas y la base material para el desarrollo de edificios de gran altura. Este artículo analiza brevemente las características, la situación actual y las tendencias de desarrollo futuras de las estructuras de edificios de gran altura. Palabras clave: estructura de un edificio en altura; características; situación actual; tendencias Introducción Los edificios que superan un determinado número de pisos o altura se denominan edificios en altura. La altura inicial o el número de pisos de los edificios de gran altura varía de un país a otro y no existen normas absolutamente estrictas. Está relacionado con muchos factores, como el entorno geográfico, la intensidad del terremoto, los materiales de construcción, la tecnología de la construcción, los estándares de instalación de ascensores, los requisitos especiales de protección contra incendios y otros factores de cada país y región. Por ejemplo, en Estados Unidos, un edificio de más de 24,6 metros se considera un edificio de gran altura; en Japón, tiene 31 metros o más de 8 pisos; en el Reino Unido, es igual o superior a 24,3 metros; Los edificios de más de 8 pisos generalmente están equipados con ascensores y existen normas de protección contra incendios para 10 pisos. Los edificios anteriores imponen requisitos especiales de protección contra incendios. Por lo tanto, los "Principios generales para el diseño de edificios civiles" (GB50352-2005) y el "Código para el diseño de protección contra incendios de edificios civiles de gran altura" (GB 50045-95) de mi país establecerán 10 pisos y 10 pisos. Desde la perspectiva del comportamiento estructural, en edificios de más de 8 plantas, las cargas horizontales o efectos como el viento y los terremotos son cada vez más importantes e incluso desempeñan un papel de control. Por lo tanto, las "Especificaciones Técnicas para Estructuras de Hormigón de Edificios de Gran Altura" (JGJ3-2002) se refieren a las estructuras de hormigón armado de edificios de gran altura con 10 pisos o más de 28 metros como edificios de gran altura. Cuando la altura de la estructura del edificio supera los 100 m, se denomina edificio de gran altura. 1 Características de los edificios de gran altura La estructura del edificio debe soportar cargas o efectos tanto horizontales como verticales. Las estructuras de edificios de poca altura generalmente resisten cargas verticales (como cargas de viento) o efectos (como efectos de terremotos) tienen poco impacto. Las fuerzas internas y los desplazamientos generados son pequeños y generalmente pueden ignorarse. Por lo tanto, en estructuras de edificios de poca altura, las cargas verticales suelen ser el factor de control en el diseño. En las estructuras de edificios de gran altura, la mayor altura del edificio crea condiciones de tensión completamente diferentes. La carga horizontal no es sólo una de las cargas principales, sino que también actúa junto con la carga vertical y, a menudo, se convierte en el factor de control en el diseño. Por lo tanto, bajo la acción de cargas horizontales, si la resistencia a la deformación lateral o la rigidez lateral de una estructura de edificio de gran altura es insuficiente, se producirá una deformación lateral excesiva, lo que no solo hará que las personas se sientan incómodas, sino que también provocará que la estructura produzca distorsión. bajo cargas verticales, la fuerza interna adicional provoca grietas y deformaciones en las instalaciones de servicio, como paredes de relleno, decoraciones de edificios y vías de ascensores, e incluso provoca daños estructurales o grietas, poniendo en peligro el uso normal y la durabilidad de la estructura. Por lo tanto, al diseñar una estructura de edificio de gran altura, se requiere que la estructura no sólo tenga suficiente resistencia, sino también una rigidez razonable para limitar la deformación lateral causada por cargas horizontales dentro del rango especificado. Al mismo tiempo, los edificios de gran altura con requisitos de fortificación sísmica también deben tener un buen desempeño sísmico, de modo que la estructura aún tenga una buena capacidad de deformación plástica, es decir, buena ductilidad, después de que los componentes entren en la etapa de fluencia bajo posibles terremotos fuertes. Además de las características de tensión estructural mencionadas anteriormente, los edificios de gran altura también tienen características arquitectónicas. La gente suele decir que la arquitectura es música solidificada, y los hermosos edificios de gran altura son como obras de arte, convirtiéndose al mismo tiempo en un hermoso paisaje de la ciudad; Los edificios de gran altura ocupan un área pequeña y satisfacen las necesidades de una época en la que el terreno es caro. Puede ahorrar terrenos de construcción u obtener más terrenos gratuitos para terrenos ambientales como la jardinería, acortar la longitud de las vías urbanas y diversas tuberías (como tuberías de suministro de agua y drenaje) y reducir la inversión en infraestructura causada por el desarrollo hacia grandes altitudes. Por supuesto, la construcción de una gran cantidad de edificios de gran altura también traerá efectos adversos a la ciudad, como una densa población y congestión del tráfico; hay problemas como cambios desfavorables en el campo térmico local de la ciudad, hundimiento geológico; y protección contra incendios compleja. Con base en las características mecánicas de los edificios de gran altura mencionadas anteriormente, se puede observar que, a diferencia de las estructuras de poca altura, los edificios de gran altura deben cumplir más requisitos de diseño en términos de resistencia, rigidez, ductilidad, etc. El diseño de estructuras resistentes a fuerzas laterales se ha convertido en la clave para el diseño estructural de edificios de gran altura. 2 Descripción general del desarrollo de los edificios de gran altura Con el avance de la industrialización, la comercialización y la urbanización, la población urbana ha aumentado dramáticamente, lo que ha resultado en una escasez de viviendas para la producción y la vida urbanas, y en altos precios de la tierra, lo que ha obligado a los edificios a desarrollarse hacia edificios de gran altura, y desde edificios de varios pisos hasta edificios de gran altura. A finales del siglo XIX comenzaron a aparecer modernos edificios de gran altura con estructura de acero y estructura de hormigón armado. El edificio Secod Rand Me Na (Chicago, EE. UU.) de 119 pisos fue construido en 1898 y es el primer edificio de gran altura del mundo con una estructura moderna de acero.

El primer edificio de gran altura con estructura de estructura de hormigón armado fue el primer edificio de gran altura con estructura de estructura de acero moderno del mundo. Los primeros edificios de gran altura con estructuras de hormigón armado fueron el InallaBuildin en Cincinnati, EE. UU., y los Franklin Apartments en París, Francia, construidos en 1903. Así que la historia de los rascacielos modernos tiene sólo 117 años. Después de la década de 1950, debido al exitoso desarrollo de materiales livianos y de alta resistencia, el desarrollo de sistemas estructurales resistentes al viento y a los terremotos, el establecimiento de nuevas teorías de cálculo de diseño, la aplicación de computadoras en el diseño y la continua aparición de nuevas tecnologías. tecnologías y maquinaria de construcción. La construcción económica a gran escala de edificios de gran altura proporcionó condiciones suficientes para su rápido desarrollo. En cuanto a las estructuras de hormigón armado, el proceso de desarrollo de su sistema estructural también es similar al de las estructuras de acero. Desde la estructura de marco inicial (1903, glnallsBuildin), se ha desarrollado gradualmente en sistemas estructurales como estructura de muro de corte de marco o estructura de tubo de marco, estructura gigante, etc., haciendo que la altura de construcción de las estructuras de concreto sea cada vez mayor. Las estructuras de acero tienen las ventajas de alta resistencia, peso ligero y buena resistencia a los terremotos. Los componentes de la estructura de acero se pueden procesar y fabricar en la fábrica, la velocidad de construcción es rápida y el período de construcción es corto. El acero es un material ideal para la construcción de edificios de gran altura. Sin embargo, toda la estructura de acero utiliza una gran cantidad de acero, tiene un costo elevado, tiene poca resistencia al fuego y requiere costosos revestimientos retardantes de fuego. Las estructuras de hormigón armado tienen las ventajas de ahorrar acero, bajo costo, ricas fuentes de materiales, buena conformabilidad, etc., y su capacidad de carga no es baja mediante un diseño razonable, también pueden obtener un mejor rendimiento sísmico. Por lo tanto, sólo en los países desarrollados, la mayoría de los edificios de gran altura utilizan estructuras de acero, mientras que en los países en desarrollo, la mayoría de los edificios de gran altura utilizan hormigón armado. Debido al desarrollo del hormigón de alto rendimiento y al avance de la tecnología de la construcción, las estructuras de hormigón armado seguirán siendo la principal forma estructural de los edificios de gran altura en el futuro. Especialmente en los últimos años, debido a las ventajas de las estructuras de hormigón armado, en los países desarrollados se construyen cada vez más edificios de gran altura con materiales de hormigón armado. Por supuesto, el gran tamaño de la sección transversal de los miembros estructurales de hormigón armado reduce el área de construcción debido a su propio peso, el costo de los cimientos aumenta y su rendimiento sísmico no es tan bueno como el de las estructuras de acero. Por lo tanto, para aprovechar al máximo las características del acero y el hormigón, una forma estructural más razonable es una estructura híbrida o una estructura combinada que utilice materiales de acero y hormigón armado. Mediante un diseño razonable, esta forma estructural puede lograr resultados económicos y razonables con un rendimiento técnico excelente, y se ha convertido en un punto de investigación y una dirección de desarrollo en los últimos años. 3 Tendencias de desarrollo de estructuras de edificios de gran altura El desarrollo de edificios de gran altura demuestra plenamente el poder de la ciencia y la tecnología, lo que hace que los arquitectos pasen de enfatizar los efectos artísticos en el pasado a prestar atención a las funciones únicas y los factores técnicos de los edificios. Los futuros edificios de gran altura se desarrollarán en la dirección de combinar tecnología y funciones avanzadas con un arte perfecto. 3.1 Desarrollo y aplicación de nuevos materiales y materiales superfuertes Entre los problemas técnicos de las estructuras de los edificios de gran altura, lo primero que hay que resolver es. El problema material. El grado de resistencia del hormigón ha alcanzado ahora C100 o superior. El hormigón con alta resistencia y buena tenacidad puede ayudar a reducir el tamaño de los componentes estructurales, reducir el peso de la estructura y mejorar el rendimiento sísmico de la estructura. Al mismo tiempo, para lograr el objetivo de ser livianas y de alta resistencia, las estructuras de edificios de gran altura deben desarrollar concreto agregado liviano, concreto liviano, concreto de fibra, concreto polimérico, concreto confinado y concreto pretensado. El desarrollo y la aplicación de hormigón de alto rendimiento seguirán atrayendo la atención de la gente y también tendrán un impacto enorme y de gran alcance en las estructuras de edificios de gran altura. Teniendo en cuenta la resistencia y la plasticidad, el acero es un material ideal para estructuras de edificios de gran altura, y la gente nunca ha dejado de trabajar para mejorar la resistencia, la plasticidad y la soldabilidad del acero. En particular, la investigación y el desarrollo de nuevos aceros resistentes al fuego y a la intemperie son de gran importancia, lo que puede reducir o abandonar la dependencia del acero de los materiales refractarios y mejorar la competitividad del acero de construcción. Se están desarrollando y practicando materiales compuestos para la fabricación de determinados componentes de edificios de gran altura. 3.2 Las estructuras híbridas se utilizan ampliamente en estructuras de edificios de gran altura. Como se mencionó anteriormente, una estructura híbrida diseñada adecuadamente puede lograr resultados económicos y razonables con un excelente desempeño técnico (como el desempeño sísmico), y puede cumplir fácilmente con los requisitos de rigidez lateral de los edificios de gran altura, y puede usarse para construir edificios más altos que los reforzados. estructuras de hormigón. Por lo tanto, en los edificios de gran altura, las estructuras híbridas siguen siendo a menudo una solución estructural razonable y factible, y la proporción de estructuras híbridas en los edificios aumentará en el futuro. 3.3 Aplicación de nuevos conceptos de diseño y nuevas formas estructurales Las funciones de los edificios modernos tienden a diversificarse, y las formas y sistemas estructurales de los edificios tienden a ser complejos, cambiantes y tridimensionales. Con los requisitos de los tiempos, se continúan profundizando nuevos conceptos de diseño y tecnologías estructurales, y se adoptan nuevos sistemas estructurales, como sistemas estructurales gigantes, estructuras de piel, estructuras con capas reforzadas, grandes aberturas en las fachadas de los edificios para reducir el viento y control estructural. Entornos técnicos como mecanismos antisísmicos.