耿胜楠 袁德鹏
摘要:随着我国建筑行业迅猛发展,从设计质量、设计效果而言,并不太理想。立足建筑结构设计角度,工程师不仅要注重结构计算准确性,还需注重结构方案具体性,按照工程实际状况,制定合理结构设计方案。针对结构设计人员而言,需按照具体状况,结合自身设计知识,处理各项建筑设计问题。笔者根据自身多年的建筑设计经验,立足高层房屋建筑角度,分析结构设计管理的问题。本文主要分析高层房屋建筑结构设计管理。
关键词:高层房屋;建筑结构;
随着社会经济的发展和进步,要分阶段的修改建筑节能设计标准,围护结构因此要逐步降低传热系数的限值。因为建筑的设计使用周期一般是50年,想要在几十年对原先的建筑进行节能改造,是很难的,特别是高层建筑。因此,对标准较高的住宅,像一些高层的居住房屋,围护结构的传热系数应该控制在一定范文只内,必须符合国家相关规定,而且要把建筑节能的超前性原则给体现出来。还有,就是栽种一些攀援的藤蔓植物,或者是一些叶子比较大的高大树木用来遮挡外墙的阳光 , 达到遮阴的目的,使用一些颜色浅的饰面材料的话,也能够对阳光的照射起到反射的作用,在一定程度上起到了夏天的时候屋内舒适的目的。
1.房建建筑设计应遵循的原则
1.1以人为本的设计原则:房建建筑的最终目的是满足人对它的使用需求,所以房建建筑设计首先要立足于以人为本的原则,从人们实际需求出发进行设计。
1.2整体性和联系性设计原则:设计时既要考虑建筑群各个组成部分之间和谐的联系,又要把各个组成部分构成的整体来进行全面研究整体的功能、构成及其发展规律,明白整体与部分相互依赖、相互结合、相互制约的关系,正确地确定各部分的关系,有效地进行功能分区,合理地组织各种流线和空间的序列。
1.3综合性设计原则:对房建建筑设计的研究,必须从各方面进行综合性的考察,在综合的过程中把分析有机地给合起来,形成最终设计方案再分析、修改、整合,使部分与整体达到综合性高度的统一。
1.4最优化设计原则:任何系统的整合建设必然会遇到差异和争议,房建建筑设计也不例外,所以要从设计最优化出发,考虑既然能整合在一起必然存在共同性,需要相互支持,相互帮助,扬长避短,优势互补,以激发出正确完整的整体优化设计效应。
1.5兼顾长远设计原则:房建建筑设计要立足于眼前,兼顾长远利益,把握时代发展的方向与趋势,探索建筑业内外联系及发展变化的动向、活动的速度和方式,做长远利益打算,设计出“功在当代志在千秋”的建筑作品。
2.高层房屋建筑结构常见问题
社会经济的高速发展,推动了社会刚性需求的增加,在土地资源日趋有限的情况下,房屋建筑的高层化发展趋势不可避免。在当前的建筑行业中,每一项工程从决策到施工,都在尽可能的追求效益目标最大化,周期短任务重是大部分建筑工程都面临的问题。对于建筑结构而言,比较常见的做法就是根据已经确定的平面设计与纵向布置来进行结构的调整、位移等工作。这种做法虽然具有一定的科学价值,但是从最终的施工结果看,往往会遗留一些遗憾和不合理的地方。当前高层房屋建筑结构设计中存在的问题,主要表现在以下几个方面:
第一,基础设计不合理。基础设计,包括地基与一些基础建设设施。在当前的现实操作中,由于结构设计的周期较短,设计人员在基础设计上往往难以经过权衡利弊以后做出最优化的设计,没有通过对方案的多重比较、测算来实现经济效益与安全水平的最大化。在实际的操作中,要实现基础设计的合理化,必须要求工作人员有实地勘察的经验,在对各项资料、数据进行综合分析的基础上做出。
第二,地下室的设计。地下室是整个高层建筑结构设计中的一个重要部分,当前暴露出来的问题主要有:首先,抗浮设计不准确。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对地下室进行抗浮设计时,对于水位的高度设计往往不够准确。这项数据的不准确,会对整个建筑的结构设计带来安全隐患。因为在结构设计中,以地面向下多少米进行计算。在实际操作中,由于场地的高差较大,无法准确的确定水位。其次,地下室裂缝控制,因计算机 计算,经常会统一按0.2mm控制,这样会造成钢 筋量偏高,应当迎水面按0.2mm,其它按0.3mm 控制。再次,地下室外墙配筋计算中有的工程,凡围墙扶壁柱的不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析配筋,又没按双向板传递荷载验算扶壁 柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调原理,外墙竖向受力钢筋、扶壁柱配筋不足,外墙水平钢筋有富余。
3.高层房屋建筑结构设计对策
高层房屋的建筑结构设计,在具体的操作过程中,笔者认为应该包括两个方面的内容。既包括工程整体的总结构设计也包括在工程内部的每一个分结构的设计。具体来说有基础结构、屋盖结构、围护结构以及一些细节结构。结构的设计,不仅仅包括选型、受力、布置等内容,而且应当在满足基本规范要求的基础上,对工程结构进行优化,提升整体的经济效益。下面笔者结合自身的工作经验,对高层房屋建筑的结构设计提出相应的建议。
第一,重视概念设计。概念设计,是指在具体的设计过程中,将一些明确的理念融入贯彻到具体的设计过程中,特别是通过对各种灾难性破坏事件的预估,例如地震、洪水等提升房屋建筑整体的抗破坏能力。例如在汶川地震发生以后,房屋的抗震设计开始被重视,抗震能力的提升要求从具体的构件与构造上着手,例如刚度的均匀性、是否对称等都是有效提升抗震能力的重要措施。除此以外,延性设计的概念,能够有效的控制地震发生以后对结构的各种脆性破坏。这些设计概念只有贯穿在整个结果设计过程中,才能真正的发挥作用。
第二,水平力的考虑。在低层和多层房屋建筑结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层房屋建筑设计中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水 平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩 的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向 荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较 大的变化,所以对风荷载比较敏感的高层建筑, 风荷载须按100年风压计算。
第三,剪力墙结构体系设计。高层房屋建筑的另一个重要结构设计就是剪力墙,剪力墙的功能在用提升整体建筑的强度与刚度水平,同时它也是围护与房间布局分割的构件。剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量也较少。重视剪力墙的结构设计,是高层建筑质量保证的一个重要因素。
结束语:
综上所述,高层建筑设计是质量管理的重要环节,必须注重设计全过程管理和动态化管理。在设计过程中,从部分设计到整体设计,从管理点设计到强化点设计,从方案设计到施工图纸设计,不管是哪一项工作,必须做到细化设计和优化设计,制定合理设计方案,选择最佳构造设计措施,正确分析构造计算结果,合理使用计算简图和合理基础方案。同时,加强相关问题的分析和处理,确保高层建筑结构的稳定性、可靠性。
参考文献:
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[2]王华阳,邱耀.我国低碳建筑的发展现状及对策研究[J].科技信息,2010,(19).
作者简介:耿胜楠,女,1989.04,汉,山东省淄博市, 本科,助理结构工程师,结构工程设计
作者简介:袁德鹏, 男, 1988.04, 汉,山东省日照市,本科,助理结构工程师,结构工程设计
论文作者:耿胜楠,袁德鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/31
标签:结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 高层论文; 建筑设计论文; 建筑论文; 壁柱论文; 《防护工程》2018年第18期论文;