摘要:随着人类社会的发展,科学技术的进步,建筑行业也产生了翻天覆地的变化,高层建筑在不断增多,而高层建筑对结构设计有着严格要求,在建筑结构设计上要确保其充分的科学性与合理性,最大限度地满足市场客户的生活需求,并且高层建筑结构设计要具备较强的安全性能,不仅能够让用户获得安全性保障,还要具备抗风、抗震等作用。
关键词:高层建筑;建筑结构;结构设计
1高层建筑结构设计原则
1.1对高层建筑结构基础进行科学合理的设计
从高层建筑所处区域的具体地质状况入手,选择最为合理的基础方案,通过对高层建筑结构类型、荷载的具体分布状况作出全方位分析,综合工程的施工条件等确定最佳的建筑结构设计方案。
其中,须选用安全合理的基础设计方案,同时对建筑地基的变形情况进行全面检查。另外,高层建筑结构设计要具有详细的地质勘查报告,若缺少地质勘查报告,则需重新进行勘查,保证高层建筑结构设计的合理性。
1.2挑选合理的高层建筑结构设计方案
在高层建筑结构设计方案挑选的过程中,结构设计师的主要工作就是精准、高效地做好高层建筑工程的内力分析,要对相关设计规范要求进行全面性的了解,在综合性分析后进行建筑结构的整体设计,其关乎高层建筑工程的最终设计质量。整体而言,我国新规范的相继推出,在建筑结构计算与分析方面做出了大范围的改进,设计师在进行高层建筑设计时要特别加以关注。在挑选建筑结构设计方案的过程中须确保设计方案的合理性,然后按照建筑物所处地理方位、具体地质状况,对工程造价进行掌控,确定最为经济、合理的设计方案。
1.3采用合理的高层建筑结构计算简图
根据选择的建筑结构计算简图对高层建筑结构设计进行准确计算,若存在不合理的计算假设,则可能会导致安全事故的发生。所以计算简图的选择关乎着整体高层建筑结构的安全性。
2高层建筑结构设计存在的问题
2.1高层建筑物结构设计中的抗震问题。抗震问题一直是高层建筑结构设计中的一个重难点。在高层建筑设计过程中,一方面设计人员并没有充分考虑和分析高层建筑工程自身具有的地质环境、条件等复杂特点;另一方面,地震发生时往往会造成各种不确定性的影响,其破坏性等一般都会无法预计。在实践中我们也不确定相关的地震原理,设计人员在具体的设计工作中,并没有对抗震进行总体的规划和深入的分析研究,甚至有些设计人员认为发生地震的可能性较小,往往不够重视建筑物的抗震性能,这无疑会给建筑工程埋下巨大的安全隐患。
2.2高层建筑设计中的消防问题。因高层建筑结构本身的一些特点,给设计人员的设计工作带来了一定的繁复性。设计人员在进行功能结构设计时,必须要选用不同的建筑功能材料,以满足高层建筑结构复杂多样的功能需求。若选用一些可燃性材料会大大加大发生火灾的风险,尤其是在风力较大的情况下,一旦发生火灾,后果不堪设想,势必会对高层建筑物的安全性造成很大的威胁。
2.3高层建筑结构设计中的超高问题。一些建筑开发商为了谋取高额利润,往往盲目的增加建筑物的高度,并没有实地考察其自身的受力情况及水平载荷能力。建筑开发商的这种行为,既违反规范操作,又会带来许多安全隐患。伴随着建筑物的高度不断增加,其危险性也在上升。如果遇到地震、强风等特殊情况,极易发生火灾和倒塌现象,从而严重危害到住户的生命财产安全。
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3高层建筑的结构设计所存在问题的处理方法
3.1科学地选取计算简图与结构方案
在实施高层建筑的结构设计核算的时候,要在合理假设简化下实行计算,因此在选取计算简图时一定要合理的选取,选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。
3.2合理地设计高层建筑的抗风构件
为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要,在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先,基础的改进,高层建筑的基础结实,上部分的结构才可以稳固。加大基础持力层厚度,加置抗拔的锚杆构件,提升建筑基础的牢固性;其次,不同程度的增大构件截面尺寸,可部分抵消风荷对结构造成的不利因素,确保结构的牢固。
3.3科学合理的设计建筑平面
结构发生扭转的现象,主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一。所以在建筑的结构设计当中,设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等需求科学有效的设计建筑物的体型,最大程度的运用较规矩的型体,例如方形或是圆形等,科学的布置建筑平面,进而确保建筑质量的布局均衡。
3.4加强高层建筑消防结构的设计
可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防设计:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材,强化所用材料自身的耐火性能;三是要设计两个疏导的通道,尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式,防止疏导的成效降低;四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域,有利于防止火势的扩大与蔓延。
3.5要全面增强高层建筑结构的刚度,尽量减少位移
位移对高层建筑结构的影响很大,为了更好地减少位移,我们必须制定合理的体系结构,并综合考虑各方面的因素,确保有效地控制位移。在布置高层建筑结构时,必须适度地增加高层建筑楼盖的刚度,确保各个构件有效连接。尤其是高层建筑结构相对薄弱的部分及应力较复杂的地方更应该加以重视。目前高层建筑结构使用的材料五花八门,范围越来越广,采用的结构形式也比较时尚、新颖,无形中增加了高层建筑的结构设计难题,但是无论怎样,确保高层建筑物的质量和安全是第一位的。
结束语
综合以上所论述,本文章对于高层建筑的结构设计过程中的扭转、抗风性、抗震性、消防方面等问题,指出了相应的处理方法,可提升高层建筑的结构安全性。伴随城镇化的深入发展,城市当中高层的建筑数量将会逐渐的增长,需持续的强化高层建筑的结构设计探讨,不断的提高高层建筑的结构设计能力,以适应时代快速的发展步伐。
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论文作者:刘威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/13
标签:高层建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 高层论文; 结构论文; 建筑论文; 简图论文; 《基层建设》2019年第8期论文;