复杂高层与超高层建筑结构设计要点论文_尹明

复杂高层与超高层建筑结构设计要点论文_尹明

黑龙江省西埃迪建筑设计院

摘要:随着现代化的发展,当前的建筑基本上已经朝着高层以及超高层的方向发展,但是高层以及超高层建筑在结构设计上的要求很高,尤其是复杂高层建筑的结构设计,只有弄清其设计的要点,才能实现建筑质量水平的提高。现代化的发展过程中,建筑的高层化已经成为一个必然的发展趋势,要想将其作用得到最大化的发挥,就要重视起细节问题的处理,希望通过本文的论述能够为建筑的发展建设提供一定的帮助,更好的实现我国建筑行业的快速发展。

关键词:高层建筑;结构设计;问题

当前,人们的生活水平越来越高,复杂建筑以及超高层建筑得到了更加显著的发展,可以说我国的建筑行业已经上升到了一个全新的高度,高层与超高层建筑的主要特点就是能够提高土地的利用率,但是在建设的过程中却因为结构的复杂性而变得困难。为了能够有效的解决高层以及超高层建筑的质量问题,就需要在结构设计要点上多下功夫,只有将每一个施工环节管理好,才能促进我国高层建筑向前不断的发展。下面笔者就针对这方面的问题进行详细的阐述。

一、复杂高层与普通高层的结构设计差异

从结构设计上进行分析,复杂高层与普通高层相比较于普通建筑来讲,二者之间在结构设计上存在明显的差异,一般情况下的普通高层,高度都不超过200m,但是复杂高层建筑之所以称之为复杂,就是因为建筑是朝着纵向发展的,基本上都达到了200m以上,有些超高层建筑已经达到了1000m。在对普通高层进行设计的过程中,主要应用的是混凝土的设计结构,复杂高层以及超高层建筑则主要采用钢结构以及混合结构的设计方式,复杂高层以及超高层在消防与机电设备方面提出了更高的要求,因此增加了避难层以及机电设备层,这是普通高层中所不具备的。在一些地震多发的地区,还应该对抗震等级等情况加以进一步的设计,因为受到自然灾害的影响必然会对建筑造成一定的伤害,要想将这一伤害降到最低,就应该满足相关设计技术要求,保证达到抗震等级的规定,这样才能确保人民的生命安全以及财产不受到影响。另外,复杂高层与超高层还有一项特殊的规定,那就是要保证在风载荷的环境下保证一定的舒适度,这也是在结构设计时应该重点考虑的问题,而普通的高层建筑却不需要对这一问题进行重点考虑。

二、结构设计中应重点关注的问题

在对复杂高层以及超高层进行结构设计的过程中,需要充分考虑到以下几点内容,首先是建筑结构类型的问题,受到外界环境的影响,除了要保证符合抗震等级的规定以外,还应该对当地的地质环境进行充分的考量,以便能够在发挥最大化作用的前提下将建筑成本降到最低,合理的进行建筑工程造价,在综合各种影响因素以后,选择出最为合适的建筑结构。其次是要对建筑结构的设计方案进行选择。作为一名建筑设计师,在设计建筑结构的过程中,应该谨慎的思考该建筑的结构设计方案,尤其是作为复杂高层与超高层建筑来讲,如果没有在事先就选择出合适的结构设计方案,那么在后期进行调整时将会是十分困难的,在进行设计的过程中除了要将专业化的知识应用进去以外,还应该从居住者的角度入手,进行多方面的糅合。最后,应该考虑到舒适度的问题。人们居住在一个环境中,首先要考虑的问题就是这个环境是否舒适,因为复杂高层以及超高层在结构上更倾向于柔和性,所以在充分保证结构安全的基础上,还应该加强对舒适度的设计,将其应用在各个细节设计中,这样才能让人们的居住环境更加舒适。除此之外,超高层建筑的高度基本上都达到了1000m以上,在这种情况下,如果出现了地震,建筑的表现形式也是不相同的,因此应该对这一地区的抗地震烈度进行详细的分析,如果达到8度以上,那么建筑的高度就不能过高,只能在300m以下,复杂高层以及超高层建筑仅仅可以修建在烈度为6度左右的地区中,这样才能保证人民的安全性。

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三、复杂高层与超高层建筑在结构上的设计

1、施工过程对可实施性进行考虑

在施工的过程中应该充分考虑到可实施性的问题,尤其是在复杂地区的钢筋使用问题,将能够应用的方法都逐一罗列出来,然后选择最为合适的方法进行施工。钢板上面开洞穿钢筋、钢筋应该绕过型钢以及钢筋和型钢表面增加钢板使其相连接等等。

2、施工过程的模拟

超高层建筑中在展开竖向构件时,就会有相对较为明显的压缩变形与两者之间的差异变形等问题出现。这种压缩变形的情况,大多数的时候会对建筑物的建成形状与建筑物受力分布产生十分大的影响。因此,为了对建筑结构的安全性与合理性进行有效的提高,对于一些超高建筑在施工的时候进行模拟以及变形有着比较好的作用。

3、施工过程结构分析

在对建筑进行施工的时候,应当对建筑施工的结构设计进行具体的分析,并对其做出相关模型,然后对其模型进行合理的分析,对所引起的结构刚度变化受力的过程进行有效的精准反应,进而可以进一步的展现出在施工过程中建筑物的结构与受力情况。

四、复杂高层与超高层建筑结构设计的关键点

1、计算简图要适合

计算简图是对于建筑物结构进行计算的基础,它是直接关系到复杂高层和超高层建筑的结构安全。为了确保结构的安全性,人们需要从计算简图抓起,合理选择,慎重研究,对存在于计算简图中的误差,要确保其值控制在技术规程允许的范围内。

2、构造设计要合理

在对复杂高层与超高层建筑物进行设计时,必须确保构造的设计谨慎并且合理,重点要注意加强一些薄弱的部位,防止出现薄弱层,充分的考虑到温度应力对于建筑物的影响与建筑物的抗震能力,注意构件的延性与钢筋的锚固长度,在对立面和平面进行布置时要保证平整均匀。

3、方案选择要合理

在进行基础方案的设计中,设计者要考虑到荷载的分布情况,工程所在的地质条件、自然因素,施工方的施工条件与周围建筑物对所设计建筑物造成的影响等各个方面因素,以此来保证基础方案的选择合理又经济,达到最优的效果。

4、结构的方案选择要合理

建筑方案的合理性是取决于结构方案是不是合理,所以在选择方案时,不仅要充分的考虑到经济因素,而且还要考虑方案的结构形式与结构体系,同时可以充分的结合设计材料、要求、施工与自然因素等方面来确定结构方案,保证结构方案的合理性。

五、结束语

我国的国民经济在不断的向前发展,我国的高层建筑与超高层建筑的发展也是时代的要求与必然选择。复杂高层与超高层建筑的发展已取得了显著的成果,建筑工程设计人员在为这样的成果而高兴的同时,还应当不断的努力,提高技术水平,减少与发达国家的差距,争创更好的成果。为共同提高复杂高层与超高建筑结构的设计水平而奋斗。

参考文献:

[1]刘华新,孙志屏,孙荣书.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].辽宁工程技术大学学报,2010,9(15):33-36

[2]刘军进,肖从真,王翠坤,徐自国,田春雨,陈凯.复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建筑结构.2011(11):85~89

论文作者:尹明

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/21

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