摘要:近年来,我国的建筑事业获得了快速的发展,并具有了更高的高度。在该情况下,对于高层房屋建筑质量也具有了更高的要求。在本文中,将就高层房屋建筑结构设计要点进行一定的研究。
关键词:高层房屋;建筑;结构设计
1 引言
高层建筑是现今建筑建设的重点发展方向,对于人们居住环境以及城市整体形象都具有积极的提升效果。同时,高层建筑在建筑结构方面也具有新的要求。对此,即需要能够做好高层建筑结构特点的把握,做好设计工作。
2 高层建筑受力特点
对于高层建筑来说,其在结构受力方面同普通建筑相比也存在不同,其主要体现在:第一,轴向变形。在高层建筑结构中,轴向变形会对结构产生较大的影响,具体包括有建筑层数、高度等相关因素对于竖向构件轴力值所具有的影响。在建筑高度提升的情况下,竖向构件轴力值也将因此对建筑产生更大的影响,当轴力值到达一定数值时,也将因此影响到结构内力数值,进而影响到整个建筑受力,需要能够在设计中,从多个方面做好该问题的考虑;第二,水平荷载。对于水平、竖向荷载来说,都会对建筑产生影响。在多层建筑中,水平荷载影响较小,但竖向荷载会对建筑产生较大的影响。而在高层建筑中,因建筑高度的增加,该种情况也因此发生变化,即水平荷载会对建筑结构产生更大的影响;第三,侧向位移。受到高度特点的存在,使得高层建筑在水平荷载作用下,将具有较大的侧向位移。对此,在设计中即需要能够对该方面影响引起重视,在保持良好抗侧刚度能力的情况下,科学控制产生的位移,如最大侧向位移超出范围,则需要积极做好改进处理,保证其始终处于规定位移当中,保障建筑质量。
3 结构设计要点
3.1 结构形式选择
在建筑结构当中,立面、平面结构将直接影响到建筑质量,在具体设计当中,通常会保证建筑的结构、刚度与几何中心处于重合状态,以此避免发生扭转问题。在具体建筑结构设计中,扭转问题较为常见,但因数据在测量、计算上不准确情况的存在,则将因此使“三心”出现没有合一的情况,并因此影响到建筑整体结构。对此,在实际设计当中即需要能够做好立面、平面形式的选择。在具体设计中,简单的对称形态是高层建筑的良好形态选择,以此无论是在获得数据还是开展测量当中,都具有较好的便利性,而如果平面形式过于复杂,则不适合应用在较多层数的建筑当中。同时,如在进行平面布置时,具有较多的内凹以及外凸情况,也将有较大的几率发生震害。首先,在结构竖向方面,当建筑高度不断增加时,刚度也将因此具有了分布不均匀的特点,对于该种情况,设计人员即需要能够做好底层建筑构件延性的提升,保证立面具有合理的特点。其次,如立面不规则,则需要能够在设计当中对平面突出处、周边转角处以及不同翼接触位置构件的延性进行提升。
3.2 地基基础设计
在建筑建设当中,地基是其中的基础部分,也是具体设计当中的重点。在不同地区,建筑所处的环境、地基条件将存在较大的差异,在实际设计工作进行前,即需要能够对场地情况与环境情况进行全面的了解:第一,要充分了解施工现场相关情况,包括有水位、地貌与地质等情况,在获得相关数据后,即需要积极做好整理分析工作,避免建筑在实际运行中发生沉降,保证建筑安全;第二,要对具体施工过程中,可能会对周边建筑、环境产生的影响进行考虑,同时要深入的了解建筑周边的生态环境情况,避免在施工中破坏生态环境;第三,要标注建筑周边的地下设施与建筑,避免在施工中对其产生影响,以此保证施工活动的合理科学开展。
3.3 抗震连梁设计
在高层建筑当中,抗震设计是非常重要的设计,在现今要求不断提升的情况下,单纯对框架体系进行使用是不够的,而需要能够联系需求,共同使用剪力墙以及筒体结构,充分联系我国建筑施工规定,对建筑刚度做好归纳与总结工作,同时结合实际做好剪力墙体系的布置。如对于建筑周围的地质以及地形情况,需要能够进行深入的考察研究,对坚硬的土层进行选择,最大程度对地震导致的危害进行减少,对建筑抗震能力进行提升。在高层建筑设计中,连梁设计也是需要重视的部分,在结构当中,连梁在建筑位移、内力的减少方面具有重要的意义,在连梁处理时,对于可能出现的超过剪压比、连梁超筋等问题,则可以根据连梁刚度做好折减处理。如在经过折减后,楼层连梁依然满足实际需求,则可以通过内力调幅方式进行改变,保证调幅在20%以内。
3.4 结构体系设计
在高层建筑设计中,结构体系将直接影响建筑的安全性,只有保证结构体系的稳定性,才能够有效的保证建筑质量水平以及稳定运行:第一,框架剪力墙体系。剪力墙是现今建筑设计当中具有较强实用性的结构,不仅能够对垂直方向的荷载进行承担,且能够对水平力起到较好的抵抗效果,也因此使该结构在现今建筑设计中得到了较多的应用。对于建筑内外墙来说,其目前主要为钢筋混凝土结构,其中剪力墙具有较大的面积,在楼盖支撑下,侧向刚度较大,且在实际应用中,没有非常大的侧移量。从实际情况看来,高层建筑在设计中使用剪力墙即是一种较好的选择。当然,该结构也具有一定的缺点,因剪力墙为刚性结构类型,当发生地震情况时,地震作用则将直接作用在剪力墙上,如果在设计中没有对剪力墙部分进行有效的处理,在地震情况发生时,则将因此破坏房屋建筑;第二,筒体体系。在现今高层建筑设计中,筒体体系也是经常应用到的体系,对于该体系来说,其在强度、刚度方面具有较好的表现,其中不同构件在荷载的承受方面也具有合理、均匀的特点,在抗震、抗风方面都具有较好的表现,也因此在高层建筑设计中得到了广泛的应用。在实际设计中,需要设计人员能够做好不同结构体系类型优缺点的把握,充分结合本地区实际做好结构体系的选择,更好的达成设计目标。
4 结束语
在高层建筑设计当中,结构设计是其中的重点与难点。对此,即需要能够对该项工作引起重视,做好实际情况分析,以科学设计方式的应用保证设计效果。
参考文献
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[3]张瑞敏.高层建筑结构设计的要点总结[J].四川水泥.2016(04).
论文作者:孙寇柱
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签:建筑论文; 结构论文; 高层建筑论文; 荷载论文; 情况论文; 体系论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第27期论文;