摘要:高层建筑结构设计的效果对建筑的质量有着直接的影响,在进行结构设计的时候,需要结合建筑的设计要求来进行规划,为了提升设计的质量,需要对结构设计的问题进行改善,使设计发挥出有效的作用。本文对高层建筑结构设计的原则进行了概括,包括结构方案、计算简图、计算结果的合理性。阐述了高层建筑结构设计存在的问题,包括结构体系不合理,地基设计不科学以及上部结构设计存在问题。提出了相应对策,包括合理选择设计方案,结合实际情况运用计算简图,根据建筑性能需求进行设计,加强建筑的抗震设计效果,为建筑结构设计带来有效的帮助。
关键词:高层建筑;结构设计;计算
引言
当前随着建筑建设水平的提升,施工质量也逐渐提高,建筑的安全和质量也受到了更多的关注。在高层建筑的发展下,建筑的建设要求越来越高,在设计高层建筑的过程中显露出了更多的问题,这些问题影响了建筑的稳定性,不利于人们的使用,为了保证建筑的质量,需要对高层建筑进行合理的设计,改善设计问题,使建筑的建设效果加强,为高层建筑的建设带来良好的条件,全面促进我国的建筑建设行业发展。
1高层建筑结构设计的原则
1.1 结构方案合理
高层建筑结构设计需要考虑到建筑的建设可行性,还应考虑到成本,在方案设计中需要保证合理性,为了使建筑的设计更加符合要求,应对结构进行全面的分析。在结构设计中,应避免种类过多的结构体系出现,将受力情况明确,还应结合多种影响因素,对建筑的结构进行分析。
1.2 计算简图合理
计算简图是高层建筑结构设计中的重要内容,与高层建筑的结构计算公式等有着紧密联系,在设计中如果使用的计算简图缺少合理性,会使建筑结构的设计效果受到影响,不利于建筑的后期建设。在进行高层建筑结构设计的时候,应确保计算简图的合理性,使建筑结构更加的安全稳定。因此,在选择计算简图的时候,应考虑到误差的情况,有效控制好误差,使建筑建设顺利进行。
1.3 计算结果合理
高层建筑设计过程中需要使用计算机进行,涉及的软件种类较多,在使用软件的时候应结合不同软件的特点进行分析,设计人员需要对不同的软件的使用条件有全面的了解,保证设计中软件的使用能够发挥出有效的作用。在设计中,应避免人为操作的影响,对数据的准确性进行明确,使结果能够起到参考的作用。
2高层建筑结构设计存在的问题
2.1结构体系不合理
在高层建筑结构设计中,设计人员选择的结构体系不合理的情况下,会影响建筑的稳定性。在设计钢筋混凝土结构的过程中,设计人员应对工程的整体情况进行了解,结合建筑的建设环境以及抗震设防等级来确定建筑的结构类型。当设计中选择的结构体系不符合实际情况的时候,会使建筑的结构稳定性降低。当选择钢盘混凝土结构的时候,如果设计缺少科学性,会导致建筑结构的性能减弱,难以满足建筑的建设需求,影响了建筑的质量。
2.2地基设计不科学
高层建筑基础设计在设计中具有重要的意义,当基础设计出现问题的时候,会造成建筑不均匀沉降,还会导致整体的结构变化。在进行地基部分设计的时候,地基斜面坡度较大,会影响施工中的振捣效果,进而造成建筑质量降低的问题。在地下室设计中,底板配筋不合理会导致建筑结构稳定性降低,还会使建筑的不均匀沉降量变大。此外,建筑结构设计中,当人员没有全面考虑建筑的地基受到的影响的时候,会使结构设计中产生漏洞,影响建筑的设计效果。
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2.3上部结构设计存在问题
高层建筑的钢筋混凝土上部结构设计中,当建筑的框剪结构设计不符合实际情况的时候,会导致应力集中的现象,这种问题对建筑的安全性造成了影响,还会造成结构的裂缝问题等。在框剪结构连接部分的设计中,剪力墙设计不合理的问题会使设计的难度提升,进而影响建筑的可靠性。
3加强高层建筑结构的设计效果的对策
3.1合理选择设计方案
从高层建筑设计实践来说,结构设计方案为关键内容,要做好科学性以及合理性的把控,做好剪力墙和嵌固端布置等的优化设计,保证建筑工程建设的质量。结构设计的方案,提出的各类参数必须要能够满足结构实际需求,同时还要达到设计规范以及技术标准。开展结构设计,要考虑到后期施工活动的开展,做好结构设计,为后期施工作业的进行,提供安全保障。除此之外,加大对现场环境的调查,结合结构方案设计的特点,优选设计方案,确保整个方案具有科学性以及可行性。
3.2结合实际情况运用计算简图
针对结构方案设计方面进行分析,运用计算简图,能够有效保证设计的质量和准确性,减少设计误差的出现。若产生设计误差,比如配筋误差等,将会引发系列问题,影响着建筑建设的质量和效益。因此,在对建筑结构进行设计的时候,应采用计算简图,对多种因素进行分析,控制好各个部分的内容,还应结合实际情况来选择适合的计算软件,使建筑结构设计顺利的进行,保证建筑结构设计方案中的数据的准确性,同时有效提升建筑结构设计的水平。
3.3根据建筑性能需求进行设计
在建筑结构设计中,为了加强设计的效果,需要结合建筑的设计需求进行分析,在进行设计的时候考虑到几下几点内容。首先应保证结构的延展性,在设计中,应控制好延展性,使建筑结构在产生了变形等情况下能够维持安全的状态。其次,应考虑水平力,在设计中,应对水平力进行全面的分析,结合水平面内力学的载荷分布特点控制结构的水平力,使建筑的结构更加的稳定。由于水平力在设计中对建筑的稳定性有着较大的影响,应重视这部分内容的设计。最后,需要考虑到建筑的可靠性,通过对建筑的性能的深入分析,加强重要环节的管理,包括短肢剪力墙等,提升设计的质量。
3.4加强建筑的抗震设计效果
在进行建筑结构的抗震设计的时候,应对设计的要点进行明确,在设计中,应考虑到以下几方面内容。首先,应考虑抗震结构的合理性,通过加强结构的合理性,使建筑的抗震性提升,近年来高层建筑的结构多为框筒体系、筒中筒体系、框架体系以及支撑体系,同时,钢结构的建筑也逐渐增多,这种结构使建筑的抗震性显著加强。在进行设计的时候,利用软性模式能够使地震产生的作用减小,同时加强了建筑的安全性。其次,应合理的选择建筑结构材料,控制好材料的质量,针对抗震设计的要求来选择适合的材料,全面的分析不同材料的特点,使材料的使用具有更好的作用。最后,应合理的对抗震防线进行设计,通过增加抵御路线的方式来提升建筑的抗震性,在发生了地震的时候,使其发挥出有效的作用,增强建筑的抵抗能力,同时避免建筑受到严重影响。在开展抗震设计的时候,可以选择使用多肢节的结构形式,使抗震的效果加强,为了使抗震的作用更加显著,需要控制好数量。在剪力墙受到破坏的时候,建筑各个楼层框架地震剪力相比结构底部剪力更强,这样可以使建筑结构得到有效保护。因此,在结构设计中,需要设置多层防线,使建筑结构更加的稳固。
结语
高层建筑结构设计中,需要结合建筑的性能需求进行全面的分析,采取有效的方式来加强设计的合理性,使建筑结构更加的稳定。在进行建筑结构设计的时候,应考虑到多种影响因素,保证设计方案、方法的有效性,为建筑的建设提供良好的基础。
参考文献:
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[4]刘焕访.高层建筑结构设计的问题及对策的探析[J].住宅与房地产,2018(30):56.
论文作者:梁健铭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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