摘要:随着我国经济的快速增长,人民生活水平不断提高,城市化速度迅速加快,高层建筑数量也在不断增加。然而,随着这些高层建筑的发展,对安全性和结构稳定性的要求也越来越高。建筑物的结构直接关系到建筑物的安全和使用。开发商和设计部门也更加重视高层建筑包括复杂高层建筑的结构设计。
关键词:高层建筑;新技术;设计材料;设计要点
引言
随着社会的快速发展,为了满足城市建设的需要,高层建筑和复杂高层建筑的数量逐渐增多,在建设过程中也出现了许多问题。对高层建筑和复杂高层建筑进行合理设计,可以提高建筑的安全性和稳定性,增强建筑的实用性,为建筑的使用提供有效保障,满足建筑结构的施工需要。
1高层建筑结构设计的影响因素
1.1风荷载和地震作用对建筑功能需求的影响
高层建筑的设计具有高度高、荷载大的特点,其受力分析情况比多层建筑更为复杂,这使得建筑的安全性受到很大的影响(主要受风荷载和地震波的影响)。因此,高层建筑设计人员应了解掌握风荷载和地震作用。在新技术应用的背景下,复杂高层建筑的施工量也越来越大,要求也越来越高。在建筑结构的设计过程中,要考虑建筑的实用性,以满足人们的生活需要。
1.2地基基础设计的影响
考虑到土地资源的广泛性和中国地区之间的巨大差异,建筑基础的稳定性设计作为基础工程的重要内容,需要在基础设计中进行综合考虑。在高层建筑和复杂高层建筑地基基础设计过程中,有必要对基础的情况进行模拟,根据建筑物的功能和需求模拟可能的影响,并对调查数据进行综合分析,从而有效地改善地基的承载力,控制减少变形。数据清楚后,结合建筑地基基础设计规范中的作用效应和抗力关系进行合理设计。另外,地区经验、材料、设备等对工程地基基础的施工也起着重要的保障作用,同时也影响建筑物的安全性。因此,地基基础施工对于整个工程的施工具有重要意义,可为高层和复杂高层建筑的设计提供有效的保障作用。
1.3建筑新技术、新材料的影响
在城市里,高层建筑的数量正在迅速增加。这种建筑结构的应用需要可靠的技术支持。通过现代施工技术的结合,提高建筑施工水平,通过有效施工技术的整合,可以给建筑结构的建设带来更安全、快捷、环保的保障,并在建筑结构设计中发挥有效作用。高层建筑中采用预制叠合板、预制楼梯、预制空调板、预制轻质隔墙等装配式构件,可大大提高效率,节能环保。在设计中积极采用新技术、新材料,合理运用先进的施工技术,使建筑结构科学合理,增强建筑的整体质量和综合效益。
2高层建筑结构设计材料
2.1混凝土材料
混凝土是高层建筑中最重要的建筑材料之一。混凝土材料对高层建筑的整体参数、截面尺寸等有很大的影响。混凝土是高层建筑中最重要的材料之一。由于混凝土的性质,它不能长时间暴露在空气中,但是高层建筑施工时间很长,使用混凝土时会出现很多质量问题。因此,整个建筑的质量受到影响。在高层建筑施工中,由于混凝土施工技术要求高,提高了高层建筑施工的技术要求。在实际施工阶段,通过控制调整混凝土材料配合比设计,使混凝土能够满足高层建筑的使用要求。同时,对一些超体量、大体积的部位要进行材料的专项设计,从配合比、温度控制、浇注养护等方面加强以保证材料性能的可靠性。此外,在混凝土施工过程中,应采用预拌、泵送技术,控制混凝土中碱等有害物质使用,倡导绿色材料、绿色施工的节能环保设计理念。
2.2钢筋及型钢
钢筋及型钢是高层建筑中另一种重要的建筑材料。高层建筑混凝土结构宜采用高强度,钢筋的数量、规格、型号、物理力学性能应符合材料要求。直径大于18mm的钢筋宜采用机械连接,机械连接可采用直螺纹套筒连接、套筒挤压连接等。钢筋主次关系也尤为重要,一般框架梁、柱交叉处,梁纵向受力钢筋应置于柱纵向钢筋的内侧,次梁钢筋宜放在主梁钢筋的内侧。当采用预制装配式组合楼板时,应保证钢筋位置及保护层厚度的准确。当采用诸如钢板混凝土剪力墙等混合结构构件时,应遵照先钢结构安装,后钢筋混凝土施工的组织原则施工,型钢安装应先于混凝土至少一个安装节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢结构安装要严格计量控制,严格安装焊接工序,对工程中的每一个构件进行计算,确保建筑结构的完整性和建筑质量。其次,必须对施工人员提出严格要求,确保钢结构与混凝土结构的协调与配合。最后,脚手架也是高层建筑施工中非常重要的一部分,必须对其进行认真的监控,防止脚手架对人身的危害。
3高层建筑结构设计要点
3.1合理选择设计参数
从建筑设计的角度出发,设计师首先要明确高层建筑和复杂高层建筑的设计指标,确定建筑结构的设计参数。考虑到建筑结构的施工要求和特点,在建筑结构设计中可以采用BIM技术对结构进行分析。通过模型的建立,可以对结构有一个全面的认识,增强设计效果。设计师需要根据模型的内容进行设计,以确保设计能够得到有效的改进。此外,设计师还应深入分析结构的外荷载特性,结合高层建筑的实际情况,特别是复杂高层建筑的特殊性,对结构进行合理的设计,正确选择计算参数和内力调整系数,采用不同力学模型计算对比分析。为有效保证建筑的性能,设计人员应在设计中做好预测工作,结合施工过程中存在的问题,制定有针对性的解决方案,以提高建筑结构的稳定性,使建筑后期的施工工作顺利进行,保证建筑的整体效果有效呈现。
3.2建立结构抗侧力体系
根据实际情况分析,普通高层建筑与复杂高层建筑在诸多方面存在差异,建筑结构抗侧力部分也存在一定差异。因此,在建筑物抗侧力部分的设计过程中,有必要考虑高层建筑的高度以及复杂高层建筑的差异性,以确保建筑结构抗侧力部分的设计得到优化,从而有效地提高高层建筑的承载力。根据高层建筑结构设计的要求,设计人员需要根据建筑物的结构特点设计抗侧力部分。通过有效地改善结构的性能,可以避免结构的失稳。同时,要对高层建筑结构抗侧力部分进行有效的优化设计,使建筑结构更加稳定,避免在施工中浪费资源。此外,高层建筑结构设计师还应改进墙体设计,采用纵横结合的方式建立复合墙体,或者采用钢板混凝土剪力墙结构构件等措施,对受力较大部位采取特殊加强处理,这样既能控制截面尺寸、满足承载力要求,也能提高重要构件的延性进而有效地提高建筑结构的抗侧力,优化整体结构设计。
3.3加强建筑结构概念设计
在高层建筑设计中,概念设计是关键内容。当建筑本身的抗震性能较低时,会使建筑结构容易受到冲击。在地震中,会产生不良后果,造成严重损失。特别是一些复杂高层建筑,应从建筑高度、规则性、结构类型、场地条件等方面综合判定,确定合理的抗震性能设计方法及抗震性能目标。通过概念设计与建筑专业进行协调,改进结构方案,尽量减少结构不符合概念设计的情况和程度,不应采用严重不规则的结构方案。通过概念设计找出结构可能出现的薄弱部位及关键构件,提出有针对性的抗震加强措施。另外,在建筑物抗震设计过程中,要合理控制建筑物的变形,结合建筑物的结构受力特点进行模拟分析,确定变形参数,显示建筑物的变形情况,改进设计方案,使之更加合理,避免建筑结构变形过大。优化高层建筑的基础施工方案,保证建筑结构的稳定性。在建筑的重要节点设计中,设计师需要有效地呈现建筑主体结构的传力方式,以保证建筑设计的整体质量。
结束语
在进行高层建筑结构设计时,要注重结构的复杂性、特殊性、稳定性和安全性,通过合理的对比分析设计保证建筑物的性能和使用功能。在高层建筑结构设计中,要合理选择设计计算参数,建立安全可靠的结构抗侧力体系,加强建筑结构的概念设计,对薄弱部位及关键构件进行性能化设计,充分发挥材料性能,优化截面尺寸,积极采用新材料、新技术及节能环保的设计理念以提高设计产品的综合质量,更好服务于人们的生活。
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论文作者:弥同军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/21
标签:高层建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 混凝土论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第31期论文;