关于高层建筑结构选型设计的初步探讨论文_王璊璊

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摘要:我国城市化发展建设工作不断推进的过程中,城市用地需求日趋紧张,高层建筑已经逐步成为了当前城市化发展建设中的一个重要角色。在这一趋势下,高层建筑工程项目建设施工的质量和效果也受到了更多的重视和关注。对于高层建筑工程项目建设来说,结构选型设计是其中非常重要的一个环节,对于后续的设计施工实施都有着至关重要的影响。本文就对于高层建筑结构选型设计的相关问题进行了分析和探究。

关键词:高层建筑;结构设计;选型思考

1引言

对于高层建筑来说,其结构选型是否能够保证足够科学与合理,其直接影响了高层建筑工程后续施工活动和自身功能的实现与发挥。在现代建筑技术水平不断提升,社会对于建筑功能与高度等方面的要求越来越高的形势下,结构选型也面临着更多的挑战和困难,影响因素也变得更加复杂。针对于结构选型方面的问题,我们要对于其影响因素进行深刻分析,并且提出科学的选型设计思路。

2结构选型的基本分析

对于高层建筑来说,结构体系是其中工程建设的重要一部分内容。现阶段,高层建筑的结构体系主要包括了框架结构、框架-剪力墙结构、异形柱框架结构、剪力墙结构、筒体结构、部分框支承剪力墙结构以及混合结构等不同的结构。在当前社会不断发展和高层建筑项目工程的高度、外形以及功能等需求的变化之下,高层建筑的结构体系也发生了很大的变化,更多新颖的、不规则的、复杂的结构体系也得到了应用。总体来说,结构选型作为前期建筑结构设计中的重要一部分内容,对于专业性方面有着很高的需求,同时也需要设计人员具丰富的设计经验。

3高层建筑结构选型的中应该考虑的相关因素

第一,环境方面的因素。对于高层建筑来说,结构选型设计需要对于周边环境进行充分的考虑,同时环境因素也是对于建筑结构设计中基础结构、纵向与横向称重结构设计的关键依据。在结构选型过程中,设计人员要对于目标的设计方案进行充分了解,同时结合相应的设计专业理论知识、实例经验等多方面进行考虑,最终完成选型的优化。另外,在对周边环境因素考虑的过程中,也要对于周边环境空间的观感进行考虑,采取科学的方式进行更加艺术化的处理,实现景观的和谐,让建筑物与周边环境融为一体。

第二,技术方面的因素。在进行建筑结构选型的过程中,技术方面自然是非常关键的一个因素。结合具体的技术水平,结合实际情况对于结构进行选型,确保足够的可行性,这样才能确保后续施工的顺利开展。如果单一地追求先进的技术和新颖的结构,而忽略当前施工技术水平和条件方面的限制,那么后续施工将会变得十分艰难,同时质量控制上也会面临很多的问题。在具体选型的过程中,也要对于施工过程中,施工工艺所应用的施工设备、材料、周期以及人员等情况,并且综合地衡量施工成本。结合技术方面的实际特性,依据建筑结构抗震能力、抗剪能力以及荷载能力等力学特性进行结构选型设计,这对于后续施工来说是非常关键的。

第三,功能方面的因素。对于高层建筑结构选型的过程中,要对于其功能进行充分的考虑。高层建筑本身选型过程中,也要结合具体需求,对于规模、空间、功能等进行全面分析,并且在前期进行初步地设计。设计过程中,要对于各类资源进行充分利用,同时降低后续的施工成本和维护难度,确保内部空间使用具备足够的协调性。

第四,受力的因素。对于不同的高层建筑结构体系来说,其本身的受力情况也存在很大的差异性。而且,不同的施工区域,其对于抗震、抗风以及刚度等方面都有着很大的要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行结构选型的过程中,要从力学的角度,对于受力情况进行科学分析,并且对于不同结构体系本身的有点和不足进行客观对待分析,选择更适合的结构体系。

4高层建筑结构选型设计的思路

第一,水平承重结构。为了确保建筑结构的稳定性,水平承重结构的选择是非常重要的。一般来说,平板结构、无梁楼盖结构、密肋楼盖结构等都是较为常见的水平承重结构的选择。平板结构本身的高度较低,同时板底相对平整,被广泛地应用在筒体和剪力墙结构,单双向板则是两种不同的结构形式的分支。但是,这种水平承重结构在楼面重量较大,同时水平跨度长的情况下,应用效果会受到很大的影响。一般来说,预应力平板应该小于9米,非预应力平板则应该小于6米。在公共建筑中,梁楼盖是提升版主连接可靠性的常见选择。对于楼面跨度的控制上,对预应力混凝土楼面可以控制在9米左右,同时对普通钢筋混凝土楼面的跨度控制也可以达到6米。对于高度较低,但是跨度较大的结构,可以采取密肋楼盖的施工方式。这种楼盖结构一般应用于较为复杂的高层建筑结构。

第二,垂直承重结构。在进行垂直承重结构选择的过程中,要对于高层建筑本身的承重需求与高度进行充分考虑。不同建筑结构其本身的高度存在很大的差异性,同时承重能力也存在不同。一般来说,在高度较低同时层数较少的建筑来说,框架结构较为适合进行应用。而框架-剪力墙则是大多数高层建筑称重结构的选择。筒体结构则应用于抗震性能要求较高,同时建筑层数较多的高层建筑。另外,在垂直承重结构的选择上,也要结合不同的用地需求(公共、商业、住宅)等进行相应的选择。

第三,下部结构。下部结构也就是基础结构,其对于整个高层建筑来说是非常重要的一部分结构,同时也是确保高层建筑牢固、稳定、安全的基础性前提。在下部结构进行选型的过程中,柱下独立基础、交叉梁基础、片筏基础和复合型基础等都是常见的几种基础结构类型。柱下独立基础适用于地质条件较好、高度较低的情况。交叉梁基础适用于地质一般、高度较低和框架——剪力墙和剪力墙建筑结构。片筏基础则一般被应用在土质较好或者高度不高的情况,整体施工难度和成本较低,但是刚度有限,对不均匀沉降、裂缝和变形的要求较高。复合型基础适用于地质较弱和高度较高的情况,可以满足较高层建筑的结构要求。科学地做好基础结构的选型,可以有效地提升后期工期、造价的控制效果,同时确保施工结构需求得到满足。

5结束语

总的来说,对于当前社会发展来说,高层建筑的规模和数量逐渐提升,这也成为了当前城市发展建设和建筑行业的发展重要趋势。在高层建筑工程项目建设中,结构选型需要我们予以更多的重视。其选型设计过程受到多种因素的限制和影响,我们必须要对于各类不确定因素进行充分考虑,并且结合技术性、经济性以及创新性等多方面的需求,提升结构选型设计的合理性。

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论文作者:王璊璊

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/22

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