高层建筑中钢筋结构的设计实践思考论文_申国华

高层建筑中钢筋结构的设计实践思考论文_申国华

资阳市雁城建筑安装工程有限公司

摘要:随着我国当前社会经济的不断发展,人们生活水平的快速提升,城市房屋建筑工程的建设与人们的日常生活有着密切的关系,对高层建筑的质量要求越来越高,需要十分重视对建筑实用性和功能性的设计。本文将从高层建筑中钢筋结构的设计实践方面进行分析,提出相应的措施。

关键词:高层建筑;钢筋结构;设计实践

在当前建筑工程施工管理的规范化下,对高层建筑工程的施工要求越来越高,其中对钢筋材料的选择和加工方面都十分重视。高层建筑工程的施工对钢筋结构的要求相对较高,需要确保对施工技术的有效应用。我国目前在高层建筑施工中,针对钢筋混凝土结构的细节点设计还没有形成一套完善的方案,在实际的应用过程中,很容易出现配筋率过大等状况,严重影响到施工的稳定性。因此,需要在钢筋结构的设计方面充分重视工程操作中的实际问题,注重设计的科学合理性,确保建筑结构的牢固性。

1.高层建筑钢筋结构的基本形式

1.1框架结构形式

高层建筑框架结构形式的设计具有灵活性强、抗震能力强和工程造价低的优势,在针对框架结构的设计过程中,如果设计的柱截面厚度大于墙体的厚度,很容易造成墙柱脚向外凸出,这样就会影响到房屋建筑整体的美观性,不利于室内家具的布设,还有各个房间之间的分隔不规则,也不利于室内的布置。

1.2框架结构中剪力墙形式

在高层建筑框架结构的设计中,剪力墙是目前高层建筑中应用最广泛的一种结构形式,主要布置在框架结构中,剪力墙结构的设计灵活性较大,而且比较实用,能够将框架结构中剪力墙的抗侧力展示出来,发挥不同的作用。剪力墙的设计还分为大开间剪力墙结构和短支剪力墙结构。(1)大开间剪力墙结构,在当前的建筑工程设计过程中,小开间剪力墙结构的功能性和局限性逐渐突出,小开间结构墙体的作用不能有效发挥,而且小开间剪力墙结构的自我承重能力较大,增加了资金成本。这就促进了大开间剪力墙结构的诞生,剪力墙的结构在4.5m~7.5m之间,进深在7.5m~11m之间,在室内一般不会布设成纵横方向,通常都是根据住户的具体需求灵活分隔,不会受到任何限制。(2)短肢剪力墙结构指的是高度和厚度在5~8成的剪力墙,其介于异性框架柱和普通剪力墙之间,该种结构的剪力墙在投资效益和节能指标方面有着良好的效果,已经成为当前高层建筑中最主要的应用形式。

2.高层建筑钢筋结构设计的主要特点

2.1钢筋结构设计的控制因素

低层建筑的设计注重的是竖向的荷载力控制结构形式,在高层建筑结构设计中,水平荷载则成为最主要的控制因素,从某种程度上来讲,竖向荷载基本是定值,水平荷载的控制主要是针对风荷载和抗震作用进行控制。

2.2轴向变形的控制

在高层建筑结构的设计过程中,都是采用的框架体系结构和剪力墙体系结构,在进行设计时,框架中柱的轴距和压力基本要大于边柱的轴距和压力,这样就会防止中柱发生压缩变形。

2.3钢筋结构设计中侧移的控制

在高层建筑的设计过程中,其与多层住宅不同,需要重视钢筋结构侧移因素的控制,当前随着城市化进程的不断发展,房屋建筑的高度在逐渐增加,水平荷载的结构体系很容易受到侧移变形的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在对高层建筑进行设计的过程中,需要十分重视结构强度,结构的设计要具备一定的抗侧移刚度,将水平荷载结构控制在一定的范围内。结构发生侧移会导致室内的材料出现裂痕和不同程度的损坏。

2.4对高层建筑结构延性的设计

高层建筑结构的设计要更加“柔”,在抗震的作用下,变形也就会加大,为了进一步增强高层建筑的变形能力,防止建筑物的坍塌,需要在对高层建筑进行钢筋结构的设计中增加结构的延性。

3.高层建筑结构设计策略

3.1注重优化设计的方法

在当前高层建筑结构的设计过程中,相关的设计分析软件还没有完全成熟,高层建筑结构分析软件需要结合人工分析方法进行调整。当前应用最广泛的是概念设计方法,针对不同结构进行选型和布置,对方案进行比较分析,通过对各种方案的比较,从中选择比较理想的方案。利用概念设计的方法选择的方案是合理经济的,其也对设计人员的个人素质要求较高。在针对高层建筑结构的设计,针对同一种建筑荷载的设计可以采取不同的分析方法,有关设计参数、设计材料和荷载取值也可以多种选择,针对一些细节部分的处理,需要设计人员自己做出判断,遵循普遍规律进行指导,选择相对应的方案。

3.2抗震性能结构的设计

在高层建筑结构的设计中,需要十分重视抗震性能的设计,同时需要满足建筑结构的承载能力和变形能力,采用概念设计方法时,需要对不同的结构体进行研究和分析。高层建筑结构的设计在使用功能和侧移大小方面有着密切联系,如果侧移过大,会使建筑材料出现裂痕。在进行结构的设计过程中,需要按照规定的百分点在不利情况相爱计算出结构体系的位移角,在对建筑使用性能的设计方面,剪力墙结构的自我承重力较大,会产生较大的地震多用,对钢材和混凝土的使用量也较大,在一定程度上会增加建筑工程的投资成本,限制了建筑结构的灵活性,建筑框架结构的设计具有较强的灵活性,能够满足不同建筑的功能性,而且剪力墙的设计具有一定的抗侧移刚度,减少了建筑结构的侧移。

3.3建筑耐久性能的设计

在对高层建筑的设计规划中,人们更多关注的是对建筑构造的优化,通过选取合适的规划设计方案,确保实现对建筑的最优设计。但是在实际的设计过程中,往往忽视了建筑耐久性的设计,设计人员并没有充分考虑到高层建筑构造的耐久性问题。在对高层建筑进行设计规划的过程中,只是考虑到外在的条件对建筑物造成的影响,更多关注建筑的造价和材料,将建筑造价低和材料少作为设计的标准。因此,需要设计人员能够面临建筑的使用要求和技术要求矛盾,提高对高层建筑质量的设计,有效确保建筑的整体经济效益。

结语

综上所述,在当前社会经济快速发展的时代,建筑行业也呈现规模化的发展趋势,其中高层建筑更受人们的喜爱。在对高层建筑进行设计的过程中,设计构思也在不断更新和发展,结构设计呈现多样化的形式,钢筋结构的设计成为高层建筑设计中的重点,有着较大的发展空间。需要根据建筑工程的实际要求,做好结构设计工作。

参考文献:

[1]闫敏,刘世学.对高层建筑中钢筋结构设计的探讨[J].黑龙江科技信息,2013(06):250.

[2]董立坤.2010版规范修订对钢筋混凝土结构配筋影响研究[D].中国建筑科学研究院,2012.

[3]张岚.对高层建筑钢筋混凝土结构设计实践的分析[J].广东科技,2009(02):92-93.

论文作者:申国华

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/30

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