摘要:在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。
关键词:高层建筑;结构设计;不规则性研究
引言
一直以来,由于我国城市土地资源过于短缺,一时间令复杂和超高层建筑项目发展活力得以全面激活,不过涉及内部结构设计工作的难度亦全面增加,要求设计人员务必要在紧密融合实际的同时,自觉参与相关培训来提升自身的专业技能、规范设计流程。长此以往,切实开发出满足客户实际需求的创新型建筑产品,赢得更多客户群体的认可和信赖。
1、高层建筑中不规则结构的主要内容
1.1、高层建筑中不规则建筑的发展现状
随着国家社会经济快速发展的同时,带动着国家科学技术也得到了全面的发展,人民群众的欣赏水平也在逐渐提高,使得建筑行业的结构设计也发生了变化。为了满足城市的人口居住和城市美观的需求,建筑设计人员对建筑结构进行了调整,追求建筑结构的新颖化发展。标新立异的不规则建筑结构设计已经成为现阶段城市设计的主流。但是在实际操作过程中,建筑结构设计需要进行多方面的考虑,才能够在保证不规则结构的建筑形势下,提高建筑的稳定安全性能,保证人民群众生产生活的安全。
1.2、高层建筑结构设计中不规则性内容
在进行高层建筑结构设计中需要考虑施工场地的地理环境、施工地区的天气气候以及其他相关条件因素,在对这些因素进行综合分析的基础上,才能够进行进一步的结构设计,满足建筑的功能和外观美形需要。目前不规则结构设计是现阶段的主流建筑结构,建筑结构的不规则性表现在很多方面,其中以平面和垂直受力为主,设计人员在进行设计过程中首先会找到结构中存在不规则点,进而通过这个点对整体的建筑规模和方案展开设定。除此之外,还要针对建筑工程中的实际情况,对不规则结构进行修改。因为建筑的不规则结构会在一定程度上降低工程整体的安全可靠性,因此必须引起充分的重视。
1.3、建筑结构设计不规则性的特点
在当前的建筑设计中,建筑结构设计的不规则性是实现建筑多样化发展目标的重要部分,建筑结构设计的不规则性也充分体现出了建筑行业的发展活力以及关联产业的能动性。但是在对建筑结构进行不规则设计时,由于建筑物的整体受力效果和楼板的连接设计方面存在不稳定性,所以这大大降低了建筑结构的使用效果。在这种情况下,建筑结构的防震缝设计、抗侧刚度以及抗扭刚度大小的设计等都会受到影响,从而增加了建筑结构的设计难度,如表1所示,为相关研究人员统计的建筑结构设计不规则性的特点。
表1建筑结构设计不规则性特点
2、结构不规则设计的具体方法
2.1、合理控制
偏心距设计师在进行结构设计过程中为更及时对不规则性产生影响进行控制,应用以下方法进行偏心距的控制:(1)首先高层建筑物结构设计工作者应充分考虑建筑物的实际情况,更为深入细致地分析和探讨结构内在不规则性,且需根据分析结果对建筑结构刚心和质心进行精准掌握,为后续建筑结构的设计工作做好充分准备。(2)设计工作者凭借大量数据分析和大量实践经验,需精准地对建筑结构刚度分布进行判断,旨在加强建筑结构日后的稳定性;(3)合理增加或减少距离质心比较远的抗侧力构件使用,可适当增加不规则性。
2.2、开发适当的分析程序,保障计算结果的精确性
依照社会发展实际状况观察认证,当我国科学技术愈来愈发达之后,计算类软件程序的类型就变得更加多元化,对应的工作侧重点也不尽相同。作为建筑工程内部的施工与设计人员,需要在全方位掌握建筑软件程序的基本功能之后,依照最终需求选取应用实效性较高的建筑计算程序。同时,必须沿用设计程序检验所得结果的精准性,方便为日后各类工程经验与概念合理性筛选应用,提供极为关键的判断依据,避免在日后工程建筑融入过程中出现任何不适迹象。
2.3、在高层建筑中加入防震缝防震缝
主要是针对一些外形较为复杂,结构不规则的建筑而设置,通过防震缝将建筑分成形体简单、结构规则的建筑物。除此之外,设置防震缝的主要目的是提高建筑物整体的抗震性能。防震缝的设计主要是采用双墙和双柱的建筑模式,通过建筑的基础面来加强建筑中整体高度,在实际施工过程中,防震缝的最小尺寸应该保持在五十到一百毫米之间。利用在防震缝的两侧建立的墙体,将建筑物分成不同的独立单元,保证每个独立单元的体型简单且结构均匀,就能够在一定程度上提高高层建筑的防震性能。如果遇到建筑物主体结构极其复杂,不能够设置防震缝的时候,就要采取相应的措施对建筑物中容易受损的部位进行加强。比如某地区的建筑,在施工过程过程中,因为建筑主体较为复杂,无法设置防震缝,面对着何种情况,该工程团队选择对该建筑进行全面的抗震性能检测,针对检测中存在的问题和缺陷,采用加强该建筑的刚度结构等方法,保证该建筑的整体坚固程度,进而在不规则建筑结构的情况下,也能够保障该建筑物的稳定性能。
2.4、构造加强措施
该工程在对各项指标严格控制的同时,也对该项目中不规则项目进行了分析,从而得到各方面的构造的加强措施:(1)平面凹凸尺过大加强。计算时凹口一侧周边各一跨,凸出部位根部一跨应定义为弹性膜单元计算位移比。相应区域按中震不屈对该部分板跨做应力分析,控制多遇地震下混凝土主拉应力小于混凝土抗拉强度标准值,板配筋按不小于三倍主拉应力的要求设置。(2)楼板局部不连续加强。计算时洞口周边一跨、细长板带处应定义为弹性膜单元。相应区域按中震不屈对该部分板跨做应力分析,要将混凝土主拉应力控制在混凝土抗拉强度标准值以下,板配筋要大于三倍主拉应力的要求。同时在构造上,该区域板厚加厚到130mm;洞口周边梁纵筋、腰筋配筋要适当的加大,上部架立钢筋采用纵筋贯通等构造措施。(3)扭转不规则加强。放大扭转一侧竖向构件内力,柱轴压比限制要小于规范值,配筋率、纵筋率要相应的加强。(4)竖向局部收进加强。体型收进部位上、下各一层周边竖向构件抗震等级提高一级,适当加大配筋,一侧收进导致结构偏心,导致底部构件因扭转效应的影响而内力增大,加强收进部位以下两层的周边构件的配筋及其他构造措施。
结束语
综上所述,不规则结构是现代国家高层建筑结构设计中的常见现象,也是高层建筑结构设计中的重要组成部分,加强对国家高层建筑结构设计中的不规则结构的研究能够全面提高国家高层建筑的设计质量和使用寿命。但是因为不规则结构在应用过程中存在一定问题,一定要最大程度上避免不规则结构带来的不良影响,相关建筑设计人员要全面提高设计技术水平,进而展现出现代建筑中的不规则特色。
参考文献
[1] 邵辉杰.浅谈高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].江西建材,2017(24):55+58.
[2] 杨军.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2017(29):81.
[3] 凌建祥.建筑结构设计中不规则性问题的分析[J].住宅与房地产,2017(27):77-78.
论文作者:陈炳光
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/11
标签:建筑论文; 结构设计论文; 不规则论文; 规则性论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第35期论文;