摘要:我国是一个发展中大国,在我国的各政策出台之后,各种功能性建筑也是拔地而起,成为城市化发展主要的项目。我国人口众多,高层建筑的出现能够有效地节省一定空间,为城市规划建设提供出便利条件。在高层建筑工程建设过程中,结构设计十分重要,结构设计将与其建筑功能、安全有着很大联系。本文主要从作者实际工作经验进行入手,简要的分析高层建筑工程的结构设计,希望对相关从业人员的借鉴参考。
关键词:高层结构;建筑设计;问题
高层建筑工程在当前的城市化建设中占据着较大比例,建筑结构的设计变化也是更多,建筑结构的设计是一项系统、全面化的工作,在实际设计阶段,我们必须严格遵循其设计原则,发现施工中需要注意的问题。下面就对高层建筑结构的设计进行分析,以供借鉴。
1 高层建筑工程的结构设计分析
高层建筑工程的结构设计是建筑物基础部分,一个合理优秀地设计,对高层建筑结构有着直接影响。在高层建筑的设计过程中,我们应该充分考虑其房屋建筑高度、抗震、防风等性能,以保证房屋建筑的整体施工质量。若是以上几点不能实施有效处理,自然不能确保其房屋建筑工程的安全性。所以,在高层建筑设计阶段,我们必须秉持着谨慎、认真的态度,从多方面进行入手考虑问题,以避免任何纰漏的出现,对建筑工程项目的功能、安全造成影响。
2 影响高层建筑工程结构设计的因素分析
2.1 建筑的载荷能力
建筑物的载荷能力主要有竖向、横向,取决建筑物的水平荷载、高度,建筑物的内力则是与高度有着紧密的联系。随着其高度不断增加,内力和位移的程度也由此增大,对建筑物的整体功能有着较大的影响。
2.2 建筑物的侧向位移
在前文中就提到水平荷载的能力将产生一定的内力,内力在建筑物的高度不断变化而变化,在实际过程中,建筑物的内部结构会产生一定的变化。当我们对建筑结构进行设计的时候,我们必须注意内部各种力作用之间的关系,以优化建筑结构设计,保证建筑物的承受力,为高层建筑的结构、功能、安全等问题保驾护航。
2.3 建筑轴向的变形问题
高层建筑与普通建筑相比,高层建筑的区别在于随着建筑增加,各力量之间的相互作用,其也在逐渐增加,进而产生较大的轴向变形问题。在实际的高层建筑工程设计过程中,我们需要充分考虑到其水平荷载和横向位移。轴向变形在低层建筑工程中还不够明显,轴向变形低层建筑的问题是不够的,出现在轴向力高层的建筑变形值较大。因此,在高层建筑的设计阶段,我们必须注重轴向变形的问题,若是不够注重其轴向变形问题,势必会造成工程施工安全问题的存在,所以我们必须引起高度的重视。
2.4 建筑内部的延展性
任何事物若是向对外力损害的问题进行避免,都有着一定的延展性,而高层建筑也是如此。建筑工程的延展性在实际上就是我们所说的柔韧性,柔韧性能够有效的规避其外力所造成地伤害。比如说:在地震出现的时候,如果说受到了强烈的外力袭击,经过对延展性所产生的变形力可以进行损害的避免。在实际的高层建筑施工设计过程中,我们必须采取有延展性的设计,有延展性的材料,进而确保整个建筑物的施工质量。
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3 高层建筑的结构设计要点分析
3.1 建筑的过高
高层建筑作为我国当前建筑工程行业的主要内容,高层建筑有着诸多的优点,比如说:能够节省土地资源,减少建筑土地占用的面积,完善城市整体的形象。但是在现在,有不少的建筑商为追求建筑工程的施工高度,忽视安全性,造成了建筑物的高度超出了地基所能够承受的范围,增加建筑物整体的安全风险。若是建筑物超出能够承受的范围,在遇到地震和强风的时候,极易出现风险的问题,所以说加强对建筑地基质量的控制十分重要,严格控制建筑物的高度,使得其高度在可以承受的范围内,避免建筑物整体的过高。
3.2 高层建筑物结构承受力的问题
高层建筑与普通建筑物相比,不仅有着层数高、重量大,其承重要求也比普通建筑物更高。在一般情况下,建筑工程的施工设计过程中,承受力是主要的问题。但是绝大部分人忽视了建筑物的结构复杂性,忽视了建筑重要的问题。在建筑工程结构承受力不断完善下,初期没有太多的弊端,但是在正式的使用后,其缺陷就慢慢的突显,甚至是在强烈的撞击后产生质量安全的问题,对人们的生命财产安全有着严重影响。
3.3 扭转力的控制问题
高层建筑结构的几何形心、刚度中心和结构重心称为是建筑的三心,在实际的建筑结构设计过程中,我们必须要求建筑三心的结合,结构的扭转问题主要是指在结构设计的时候,没有做到三心的结合,在水平荷载作用下,出现扭转振动效应,为避免建筑物因为水平荷载作用出现扭转的破坏问题,在结构设计阶段,我们需要选择合理的结构形式和平面布局,使得其建筑物三心的合一。在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用大小通常是依据其质量的分布情况,为使得楼层水平力作用沿着平面进行均匀的分布,减轻结构扭转振动,我们应该使得其建筑平面能够采用方形、矩形、圆形、正多边形等的简单平面形式。在这种情况,因为城市规划对街景、建筑场地都有明确限制,高层建筑不能全部采用简单的平面形式,在采用不规则形的时候,把凸出部分厚度、宽度比值控制在规定范围内,在平面布置结构的时候,尽可能的使得其结构能够处在对称的状态下。
4 高层建筑结构设计的要点控制
4.1 对建筑结构体系进行建立和健全
对于以上所述的问题,我们必须给予高度的重视,对于建筑物结构的问题,我们必须充分建立完善的建筑体系,有关部门需要召集建筑专业的人员,制定出建筑行业的相关规范,有效的行业规范主要是从建筑专业水平、专业知识进行出发,不仅可以规范建筑人员行为,还为建筑事业指明了方向。现设的建筑行业规范并不是主要的目标,在规范形成了一定系统后,需要引领各建筑单位,加大对其规范的执行。
4.2 对施工设计过程进行规范
建筑根本在于建筑设计,在实际建筑工程的施工过程中,设计不合理问题时常发生。建筑设计虽然说是建筑之初的任务,但是其好坏却可以影响到整个建筑施工全过程。为使得建筑设计能够更加的科学、合理、规范,我们必须严格把守其建筑工程的设计关口。首先,加强施工设计人员管理。在选用设计人员方面,应该选用专业工程师,避免不合格的工程师进入施工现场,影响工程项目建设质量。其次,在完成设计之后,还需对其进行评估,找出设计的缺陷所在,并且及时的修正,以有效的对整个设计过程进行完善。最后,在设计实施后,投入到整个建设过程中,应该不断的把设计理念与其实际进行结合,如果说发现实际情况与设计理念不符合的地方,可以请示工程师加以修正。
结束语:
总之,高层建筑作为我国建筑工程主体部分,不管是居民楼、商业楼、写字楼等都是采用了高层设计。本文主要分析高层建筑设计的问题,并且提出优化措施,希望对我国建筑工程行业的发展做出贡献。
参考文献
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论文作者:刘松涛
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月下
论文发表时间:2019/7/19
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