高层建筑结构设计中应注意的问题论文_张倩抒

高层建筑结构设计中应注意的问题论文_张倩抒

四川高地工程设计咨询有限公司 四川成都 610041

摘要:伴随着我国不断加快的城市化,高层建筑开始越来越广泛的出现在我们的生活当中,为了保证空间可以更大的使用,我国房屋建筑结构已经开始发生了改变。城市规模开始逐渐扩展,大多数的外来务工人员在加快城市进步的同时,造成了很多问题的出现,最明显的就是居住问题,为了将这个问题解决,高层建筑开始大量出现。和普通建筑相比较,高层建筑设计难度比较大,只有保证高层结构设计的科学有效性,才能够更好的保证顺利施工工作进行。所以,高层建筑设计作为核心环节,对保证工程质量有很重要的作用,文中从分析了设计原则为主,分析了问题和对策。

关键词:高层建筑;结构设计;注意点

前言

伴随着我国不断加快的城市化,高层建筑开始越来越广泛的出现在我们的生活当中,为了保证空间可以更大的使用,我国房屋建筑结构已经开始发生了改变。单层发展成为了多高层,一般的砖混结构开始转变为高层框架,获得了比较大、灵活、自由的空间,将更多用户需要满足,一旦想要加固我国建筑行业的进步,需要将当前出现的问题进行解决,使用更加合理科学的设计标准。

1高层建筑结构设计的原则

1.1计算简图的合理选取

首先建筑结构设计要根据计算简图计算建筑结构,选择计算简图比较简单直接导致建筑结构不合理,从而施工当中容易出现安全事故。所以选择比较合理的计算简图比较重要,为了将计算简图安全性的标准满足,设计实际流程中,使用对应的构件方式,降低计算误差,将计算简图控制在有关规范的合理范围当中。

1.2确定合适的基础设计

基础设计将高层建筑地质情况作为选择根据,综合将建筑物的荷载分布情况以及结构类型、相邻建筑物影响、施工技术条件因素进行考量,实现确定基础设计的标准。设计基础方案的同时将地基潜力充分发挥,有必要的时候将地基变形监测工作进行。

1.3确定科学、合理的结构方案

建筑结构方案需要保证建筑结构设计体系和形式的标准下,将投资成本尽可能降低。设计结构系统受力精准、传力便捷。选择结构设计方案要综合将区域条件、自然条件、施工材料和技术等因素对结构设计的影响,将结构方案的最大化实现。

2高层建筑结构设计的问题

2.1抗风结构设计问题

高层建筑的楼层比较多,同时高度也很高,非常容易让风在建筑物的表面出现变化,同时和空气产生有关的动力效应。这样的作用当中,风力对高层建筑物当中柔软结构出现静力或者动力形态振动。这样的情况给高层建筑的各个结构出现了比较大的影响。所以进行结构的同时,要关注抗风结构的合理性,防止建筑物的结构遭到破坏。

2.2短肢剪力墙设置问题

高层建筑施工质量因为建筑结构设计不合理出现比较严重的后果,特别是将建筑结构损害,其中短肢剪力墙增加不到位是非常显著的一种情况。高层建筑结构设计当中,大多数的设计工作人员施工当中将短肢剪力墙增加。同时按照多种建筑结构设计的例子可以知道,设置短肢剪力墙直接将建筑结构的稳定、抗风、抗震和稳定性有影响。为了将建筑工程质量提升,结构设计当中尽可能的降低短肢剪力墙的使用。

2.3抗震设计问题

高层建筑结构设计当中,作为非常关键的一项设计内容的抗震内容,同时也是高层建筑结构设计当中比较常见的问题。同时因为在高层建筑结构设计当中,设计工作人员对地质情况等多个问题,都没有综合起来全方面分析。特别是有的地方在设计高层建筑结构的同时,认为出现地震的可能性比较小,往往对抗震设计比较轻视,直接给建筑工程带来非常大的安全隐患。

2.4超高问题

超高问题就是建筑方不按照有关的制定规定,过度加高建筑物的高度,将自身盈利最大化的目标实现。一旦高层建筑高度从A级升到B级,同时对应建筑设计模式也实现了一定程度的进步。作为实际建筑结构设计当中比较普遍的超高问题,直接将建筑物结构稳定性有影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果碰到地震等自然灾害,非常容易引起坍塌,对人们的生命财产安全有直接影响。

3解决高层建筑结构设计问题的有效对策

想要有效解决高层建筑结构设计中的各种问题,就必须提升结构设计水平,通过对结构的优化设计,确保高层建筑的整体稳定性。

3.1结构抗风设计

在对高层建筑结构进行抗风设计时,应当重点对如下几个方面加以注意:一是要选择级配相对较高的砂石骨料,从而使结构具备足够的稳定性,同时要保证材料回填的密实度,避免建筑结构在水平力的作用下出现倾覆。二是对结构中的非承重构件进行设计时,可对耗能减震系统加以利用,借此来减轻风荷载对建筑结构的影响。

3.2折减系数优化

在对高层建筑的框架和顶盖等结构进行设计时,由于填充墙的存在,使结构实际表现出来的刚度要高于设计计算刚度,由此会导致设计周期大于实际周期。若是通过计算得出结构的剪力偏小,会影响建筑中某些结构的安全性,此时便需要对结构计算周期做适当折减,这样可以提升设计效果。要特别注意的是,当建筑采用的是钢筋混凝土框架结构时,计算周期尽可能不要折减,如果需要折减,也应当取较小的折减系数。

3.3结构抗震设计优化

根据现行规范标准的规定要求,高层建筑的抗震等级可以按照高度、烈度以及结构类型等条件进行确定,当地震作用力的振型组合数超过3时,应当取3的整数倍对建筑的耦联扭转进行计算,在此需要特别注意的是,所取的数值不能超过高层建筑的总层数,如果高层建筑采用的是不规则结构,则必须在结构设计中对耦联扭转予以充分考虑,振型组合数的取值应当≥9,若是高层建筑的层数较多或是结构刚度的突变系数较大,振型数应当尽可能多取。例如,高层建筑中含有多塔结构或是顶部设有塔楼及转换层时,振型数的取值应当≥12,最大数值不得超过建筑总层数的3倍。除此之外,还应当在结构抗震设计中,采取如下措施:

3.3.1优选场地。要尽可能使高层建筑避开断裂带等危险地带,不要将同一个结构单元的基础设置在性质不同的地基上,如果无法避开,则可在结构设计中考虑采用局部深基础。若地基为软弱土体时,应当在结构设计中,估算地震时的不均匀沉降量,据此采取有效的措施,提升基础的刚性和整体性。

3.3.2设置抗侧力构件。在高层建筑结构设计中,通过在适当的位置处设置抗侧力构件,可以使结构的承载力分布体系更加合理,,有助于获得连续的稳定性。此外,可对建筑的平面结构进行简化设计,在不影响建筑使用功能的前提下,减少平面布置,借此来增强地基基础的刚度和强度。

3.3.3优化剪力墙截面。可以在高层建筑结构设计中,采取连续梁的方法组成延续性较好的结构体系,并沿着梁全长的顶底面布设与抗震等级要求相符的钢筋,如一、二级抗震等级的高层建筑,可选取直径≥14mm的钢筋,三、四级抗震等级的高层建筑,则可选用直径≥12mm的钢筋。

3.4加强高层建筑结构设计中的舒适度

高层建筑结构设计的流程中,都要坚持将人作为首位的设计观念,所以,设计高层建筑结构的过程中,将对高层建筑结构的安全时刻保障,特别是当高度增长的时候,严格遵守我国高层以及超高层建筑结构设计的规定,开始进行设计,将高层建筑工程质量的要求满足,将建筑结构的舒适程度提升。

4结语

综上所述,建筑行业高速进步的情况中,将高层建筑结构设计工作做好,将为高层建筑的质量保证提供更大的作用。根据这些,需要高度重视高层建筑结构设计工作,同时为将来的设计工作进行归纳,从而更好的将高层建筑结构设计的要点进行掌握,保证对应的结构设计工作可以做得更好,从而促进我国建筑行业可以更进一步的发展。

参考文献:

[1]黎藜,李志毅高层建筑结构设计浅析[J].中国建筑企业,2015(6):27-28.

[2]殷长顺.高层建筑结构设计要点分析[J].中华民居,2014(3):154.

[3]汤兰.试论高层建筑结构设计中的若干问题[J].黑龙江科技信息,2014,25.

[4]梁晓峰.高层建筑结构设计的问题及其对策[J].山西建筑,2013(13).

论文作者:张倩抒

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/18

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