高层建筑结构设计问题与应对策略论文_李志

高层建筑结构设计问题与应对策略论文_李志

北京世纪千府国际工程设计有限公司

摘要:随着现代化城市建设的快速发展,城市高层建筑逐渐兴起。高层建筑在设计过程中,结构设计一直是其关注的重点内容。所以,为了保证高层建筑结构设计更科学,本文章对高层建筑的结构设计中经常出现的问题实行了研究分析,同时参照相关的文件与一些自己的想法指出了相对较好的处理方法,以利于提升高层建筑的结构设计水平。

关键词:高层建筑;结构设计;问题;应对策略

1、高层建筑结构设计原则

1.1对高层建筑结构基础进行科学合理的设计

从高层建筑所处区域的具体地质状况入手,选择最为合理的结构设计方案,通过对高层建筑结构类型、荷载的具体分布状况作出全方位分析,综合工程的施工条件等确定最佳的建筑结构设计方案。其中,须选用地基潜力可充分发挥的结构设计方案,同时对建筑地基的变形情况进行全面检查。另外,高层建筑结构设计要具有详细的地质勘查报告,若缺少地质勘查报告,则需重新进行勘查,保证高层建筑结构设计的合理性。

1.2挑选合理的高层建筑结构设计方案

在高层建筑结构设计方案挑选的过程中,结构设计师的主要工作就是精准、高效地做好高层建筑工程的内力分析,要对相关设计规范要求进行全面性的了解,在综合性分析后进行建筑结构的整体设计,其关乎高层建筑工程的最终设计质量。整体而言,我国新规范的相继推出,在建筑结构计算与分析方面做出了大范围的改进,设计师在进行高层建筑设计时要特别加以关注。在挑选建筑结构设计方案的过程中须确保设计方案的合理性,然后按照建筑物所处地理方位、具体地质状况,对工程造价进行掌控,确定最为经济、合理的设计方案。

1.3采用合理的高层建筑结构计算简图

根据选择的建筑结构计算简图对高层建筑结构设计进行准确计算,若存在不合理的情况,则会因建筑结构设计问题导致安全事故发生。所以计算简图的选择关乎着整体高层建筑结构的安全性。在高层建筑结构设计方面,建筑结构的节点并非单一的钢节点,需要将计算简图中可能出现的误差控制在最小范围。

2、高层建筑结构设计的不足

2.1负荷设计不合理

负荷也是在高层建筑结构设计过程中需要重视的一个问题,总体原则是要保证建筑结构的平衡性,以更好地发挥出建筑的使用价值,有效避免各种不确定因素的影响。在实际操作过程中,总是容易出现对一些问题考虑不够全面,也没有对其实际负荷进行准确的计算,这会严重影响建筑物的总体稳定性。

2.2建筑结构设计不够合理

建筑结构设计不够合理也会造成相关安全问题的发生,但是建筑结构的设计工作相对比较复杂,对设计人员有着比较高的要求,在具体的设计过程中,工作人员需要进行大量的计算,同时也会消耗掉很多的人力物力还财力,这便在一定程度上回对建筑企业的利润空间进行一定的压缩。在这种情况下,部分企业为了其自身的经济利益不会受到太大的干扰,就会对相关的计算流程和设计环节进行一定程度的简化,往往会根据过去的经验来对建筑结构进行设计。除此之外,部分设计人员在对建筑结构进行设计的时候,往往过于关注建筑结构的美观性,而没有对其科学合理性引起足够的重视,这也会大大降低建筑结构的安全性。

2.3抗震性能设计较弱

建筑工程一旦遇到强地震会受到非常严重的损坏,但是我国又是一个地震多发国家,这就需要在对建筑结构进行设计的时候应该对抗震效果引起足够的重视,特别是我国西南地区和西北地区一带更是如此。最近几年我国地震现象频发,六级以上的强震也发生了好几次,造成了大量建筑物倒塌,造成了巨大的经济损失,同时也给人们的生命财产安全造成了十分严重的损失,建筑企业在社会上的形象也造成了一定的损坏,造成建筑物抗震能力不足主要是因为建筑材料质量不达标或者是资金出现问题而引发的。

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2.4高度设计不恰当

在对高层建筑进行结构设计的时候,高度是其中非常重要的一项内容,对于整个建筑物后期的使用效果都起着很大的影响,所以一定要高度进行合理的把控,在具体设计过程中,应该充分结合当地的高层建筑要求和地质环境情况来进行,更好地确保建筑高度的科学合理性,如果太高有可能会影响建筑物的稳定性和安全使用性能,但是过低由有可能降低建筑的使用功能。

3、高层建筑的结构设计所存在问题的处理方法

3.1科学地选取计算简图与结构方案

在实施高层建筑的结构设计核算的时候,要在运算简图的情况下实行计算,因此在选取计算简图时一定要合理的选取,如果计算简图不规范,很易导致结构的参数不正确,给施工带来影响,更严重的会造成事故的出现,选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。

3.2合理地设计高层建筑的抗风构件

为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要,在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先,基础的改进,高层建筑的基础结实,上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准,运用级配高的砂石是最佳的选择,加大基础持力层厚度,加置抗拔的锚杆构件,提升建筑基础的牢固性;其次,不同程度增加高层建筑的构件,例如剪力墙、楼板等,可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素,确保结构的牢固;最后,最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。

3.3重视抗震的设计

在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件,在水平走向产生应力的分布体系,增强高层建筑的结构连续性。增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度,和上部的结构产生联动性,从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性,以更好的管理好建筑位移的现象。

3.4科学合理的设计建筑平面

如果高层建筑的结构发生扭转的现象,主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一,导致建筑的质量不平衡,所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中,设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型,最大程度的运用较规矩的型体,例如方形或是圆形等,科学的布置建筑的平面,进而确保建筑质量的布局均衡。

3.5加强高层建筑消防结构的设计

可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构,具体的方法:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材,强化所用材料自身的耐火性能;三是要设计两个疏导的通道,尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式,防止疏导的成效降低;四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域,有利于防止火势的扩大与蔓延。

4、结束语

在我国城市化进程迅猛发展的今天,高层建筑工程越来越多,但在整体建筑工程施工方面仍存在很多困难,从而引发一系列高层建筑结构设计问题。对此,针对目前常见的高层建筑结构设计问题要采取相应的解决策略。首先要挑选最为合理的建筑结构设计方案,对建筑结构各方面参数进行精准计算,同时,工程设计人员也需对取得的成功经验进行不断总结,不断提高自身专业设计水准。

参考文献:

[1]赵东晓.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].商品混凝土,2012(9):132–133.

[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(1):95,98.

[3]林建辉,韩志成,施利凤.浅谈高层建筑结构设计的问题及对策[J].科技与企业,2016,8(13):388–389.

[4]舒林,谭继可,贾善坡.高层建筑结构抗震性能评估实例[J].建筑技术,2016,47(4):371–374.

论文作者:李志

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/16

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