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摘要:我国建筑行业的发展推动了高层建筑出现的概率,同时也使得我国城市化进程不断加快。在我国经济不断发展的今天,人民对高层建筑的安全质量要求也越来越严厉。为了更好的使高层建筑物为人民的生活进行服务,所以要在进行高层建筑结构设计时,应该注重高层建筑结构设计的各种问题,使用有效的措施对高层建筑设计中存在的不足进行弥补,使高层建筑物为人民提供弄更加开阔的视野,同时高层建筑也为我国城市化建设起到了推动发展的作用。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策
1.高层建筑结构设计原则
1.1合理的设计简图
高层建筑结构设计清晰详细表现形式就是计算简图,其决定着高层建筑结构设计计算的关键,对高层建筑结构趋势起着关键的抉择作用,也是保证高层建筑结构设计是否安全稳固主要因素。因此,在实际的高层建筑结构设计过程时,应该合理的选择计算准确的简图,保证高层建筑结构的计算简图偏差维持在限定的范围以内。
1.2合理的设计基础结构方案
对于整个高层建筑的稳定来说,高层建筑的基础显得尤为重要,在进行实际的高层建筑结构设计方案时,应该根据高层建筑所在地的实际土地情况进行准确合理的基础结构设计,在确定最终的基础结构设计方案之前要综合考虑高层结构各个方面的影响因素。使建筑结构基础方案不但具有受力明确、经济型、遵循传力简单等高层建筑结构的设计原则,还应该满足高层建筑物使用的需求。
1.3准确的掌握计算结果
在进行高层建筑结构实际设计过程时,应该进行必要的相关数据计算,因为高层建筑结构的规模比较大,导致计算的难度也比较大,所以还应该采用辅助的计算工具对其进行计算。在相关数据计算时,不单单需要数据计算人员认真仔细,还要对计算工具掌握熟练同时要对相关数据计算的结果进行多次核算。
1.4采用合适的构件措施
在高层建筑结构设计时应遵循以下几点原则:强剪弱弯、墙柱强梁、强压强拉。对高层建筑结构的薄弱部位要尤为注意,同时对高层建筑结构的薄弱部位进行恰当的加强工作,对高层建筑结构的稳定性与延展性起到一个保护的作用,降低了影响高层建筑结构的外界因素。
2.高层建筑结构设计中的常见问题
2.1短肢剪力墙设置问题
建筑结构设计的不合理会对高层建筑的施工质量产生严重的影响,尤其是损害建筑物的结构。短肢剪力墙增设不合理是其中较为典型的一种。在当前高层建筑结构设计中,许多设计人员设计过程中增设短肢剪力墙。根据众多建筑结构设计的实例可知,短肢剪力墙的设置会影响建筑结构的稳定性、抗风、抗震和稳固性。为了提升建筑工程质量,在结构设计过程中应尽量减少短肢剪力墙的使用。
2.2超高问题
超高问题主要是指建筑单位不遵守相关的制度规范,过分加高建筑物的高度,以实现自身的盈利的最大化。当前高层建筑的高度已实现由原来的A级上升到B级,并且相应的建筑设计模式也实现了一定程度的发展。超高问题作为实际建筑结构设计中的常见问题,严重影响建筑物的结构稳定性,如果遇到强风、地震等严重自然灾害,极易发生倒塌、断裂,严重影响了人们的生命和财产安全。
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2.3嵌固端设置问题
嵌固端即固定端,在进行位置设置的过程中要严格避免构件在该位置的位移。嵌固端是高层建筑结构设计中的重要组成部分,在实际位置过程中存在部分不足。①嵌固端位置选择存在问题。现代高层建筑一般都建设多层地下室,并且将嵌固端修筑在地下室,这种设计存在极大的安全隐患,难以实现预期效果。②嵌固端上下层刚度比例设计不科学。上下层刚度比例设计是判断嵌固端设计是否科学合理的一个重要指标。当前嵌固端设计过程中存在设计问题和计算准确性不高的问题。③嵌固端设计和抗震缝隙处理相互矛盾。嵌固端设计和抗震缝隙的处理难以实现良好的衔接,在实际设计过程中存在平衡性不足的问题,降低了建筑结构的稳定性。
2.4其他部位建筑结构设计问题
由于高层建筑具有不同于一般建筑的特殊性,在建筑结构设计过程中,会涉及多方面的设计内容,设计中关键位置的作用的实现也是设计过程中需要解决的主要问题。高层建筑结构设计中的常见问题除了以上三种之外,还包括建筑结构的稳定性、牢固性、抗震性、应力处理不足,这一系列设计的不合理,会直接降低建筑的质量和使用寿命,影响建筑结构的设计的效果。针对高层建筑结构设计中需要计算的设计部位来讲,计算的准确性直接影响设计的科学性、合理性。而设计资料的完善与否、计算公式选择的合适与否、计算过程中数据精确度处理得当与否都会影响计算结果的准确性,进而影响建筑结构设计的合理性。
3.高层建筑物结构设计问题的对策
3.1改良抗震结构设计
首先,强化建筑结构规则性。在高层建筑当中,抗震性极为关键,甚至会影响到高层建筑的安全。所以,应当强化高层建筑在结构方面的抗震设计。并且需正确设定抗侧力构件的位置,以此保障高层建筑在承载力上能够更加科学的进行分布。还应当强化建筑结构的持续稳定性,从而强化构件的强度与刚度。其次,简化建筑平面。在建筑平面简化的过程当中,将相应的平面设定降低下来,以此透过科学的结构设计令基础在强度和刚度方面获得提升。并且,提升建筑结构在承重构件方面的抗侧力,尽量符合承载力所需的延性,以此令建筑在抗震性方面获得提升。
3.2改良消防结构设计
防火对于高层建筑结构设计而言十分重要。防火间距必须足够合理,设计人员在设计当中,应当依照相应制度给予执行,精准测量出建筑物相互间的距离。之后依照因地制宜的方式进行设计,防火结构必须符合实际地形进行规划。还应当具备安全疏散通道的设计。通常安全疏散通道需依照垂直结构进行设计,而且尽可能多设计出一些通道,从而对于慌乱人群的疏散极为有利。安全疏散通道内必须具备防烟区,以免烟雾呛晕疏散人员。设计人员可以通过分隔式的方式,掌控火势与烟雾的蔓延情况。并且,防火门、防火墙乃至其他防火设备也应当引起设计人员的注意。
3.3选择正确的结构方案
是否正确的选择了结构方案,会影响到高层建筑在工程建筑方面的品质。正确有效的建筑结构方案可以令建筑结构设计的效果完美展现,所以极为注重建筑结构设计中对结构方案的选择。首先,结构选型需符合建筑功能的所需,比如为了传达出更为良好的视觉与传音效果,则应当抛弃一些竖向支撑结构,使用跨度较大的结构。其次,建筑造型繁琐,对于平、立面不规则的建筑物而言,结构设计应当透过设定防震缝的方法构成规则结构单元。还需对于建筑所在地的实际情况给予考量,从而才可以获得良好的结构方案。
3.4结构设计中加强建筑物各种性能的完成
首先,提高建筑物结构的延展性设计。建筑结构延展性设计是对于高层建筑物较易坍塌、变形等现象提出的。而较为普遍的建筑物在自然灾害中会产生结构变形及倒塌的问题。所以,提高建筑结构的延展性极为重要。其次,加强高层建筑结构水平力。水平力指的是高层建筑结构在相同平面中所受的不同载荷力的统称。水平力对高层建筑结构具有鲜明的影响,设计人员在进行设计时应当将相应控制工作做好。再次,达到高层建筑对稳定性的标准。建筑结构稳定性对于结构设计而言极为重要。结构稳定性的完成需要正确设计所有重要环节,而短肢剪力墙位置的设定控制则极为典型。
4.结语
高层建筑作为城市的代表性标志,所以,高层建筑结构设计质量的好坏程度也决定着城市发展水平,因此,保证高层建筑结构设计的质量与稳定性,对我国的城市化发展水平起着关键的作用,通过对相关问题的研究,并提出了一些针对问题的解决措施,努力提高高层建筑结构的质量。
参考文献:
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[2]吴必正,赵永辉.试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J].门窗,2014,01:95+98.
[3]庄金宏.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].江西建材,2014,17:24.
论文作者:高明合
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/10
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