高层建筑结构设计中存在的问题及对策探讨叶华静

高层建筑结构设计中存在的问题及对策探讨叶华静

大连城建设计研究院有限公司辽宁省大连市116011

摘要:我国城市化的发展迅速,高层建筑成为了现代城市建设和发展的关键,高层民用建筑建设的规模越大,结构设计也就越复杂,在高层民用建筑结构设计中,还存在着一定的问题,对住宅的安全性起到了一定的威胁。基于此点,本文从高层建筑结构设计中存在的问题分析入手,提出解决高层建筑结构设计问题的有效对策。

关键词:高层建筑;结构设计

引言

从目前经济发展的情况来看,建筑业已经成为我国经济发展不可或缺的重要产业,所以国家必须高度重视工程建设中施工技术的优化,但是工程在建设过程中具有施工复杂,施工难度大的特点。基于此,在施工过程中,为了尽量减少设计中的误差,国家对建筑施工技术规范提出了更高的标准和要求。

1建筑结构设计概念

随着人们建筑功能要求的不断提高,对建筑设计的要求不仅局限于安全方面,还有建筑的美观,很多住户在购买房屋的过程中,对建筑物的美观性也提出了更高的要求,所以,建筑设计人员在设计建筑时应还要考虑建筑的美学。同时,对建筑设计而言,与环境和周围建筑特征融合也是设计中的主要组成部分,在设计中融入当地的特色,建造满足人们对建筑的需求。对建筑项目而言,每个项目在建设的过程中都需要大量的资金投入,所以资金的使用也是项目设计过程中必须重视的一个问题,充分利用设计方案优化建筑结构,以确保建筑物的安全性和稳定性。此外,在扎起涉及过程中,还应增加了工程的美观性,符合了住户的的对工程功能的要求,降低了工程的造价,提高施工企业的经济效益。

2高层建筑结构设计原则

2.1设计的合理性

在高层建筑结构设计中选择合理的计算草图应注意设计的合理性,选择更合理的计算草图,进而提高设计效率,确保后期施工标准化。在计算草图的基础上,设计人员应计算高层建筑的结构设计。一旦数据采集不合理,容易导致最终结构设计不合理,影响后期施工。为保证以后建筑结构设计的安全和规范,设计者必须选择更合理的设计方案,并采取相应的有效施工方法。在实际结构设计中,应尽量减小误差,使计算图尽可能控制在规范的范围内。

2.2科学确定基础设计

在建筑设计的基础设计中,设计者需要根据高层建筑的实际地质条件和其他客观条件进行设计,科学地实现高层建筑的结构类型和荷载分布的综合分析,以供参考。根据现有施工条件和周边环境,选择较为科学合理的基本方案。

3高层建筑结构设计中存在的问题

3.1高度超出限值

我国现行规范标准中,对高层建筑进行了明确定义,即层数≥10,高度>27m的建筑为高层建筑。而当建筑的高度超过100m时,则为超高层建筑。在此需要指出的一点是,高层建筑与超高层建筑的结构设计方面存在一定的差别,所以当高层建筑的高度超出限值时,必须按照超高层建筑的设计标准,对结构进行设计。但是,一些超高层建筑结构设计却按照高层建筑结构设计规范进行设计,以达到降低建筑工程成本的目的,获取更多的经济利益。在这种情况下,降低了建筑物的抗震能力和稳定性,尤其在遇到地震等自然灾害时,易出现建筑结构破坏,危及建筑安全。

3.2建筑框架设计存在问题

高层建筑结构的合理设计直接影响工程的整体质量。然而,许多设计师在设计高层建筑框架时,常常忽视了纵向结构对工程质量的影响,从而导致整个建筑结构设计存在不合理的现象。另外,高质量建筑框架的建造不仅包括垂直框架的设计,还应重视纵向框架的设计,有效地提高整个建筑结构的结构质量和安全性。如果设计人员在设计过程中只重视垂直框架的设计,而忽视了纵向结构的设计,给工程在后期的使用中埋下较大的安全隐患。反过来还会影响建筑行业的发展速度,因此,建筑框架设计的不合理性对工程质量和安全性也造成了严重的影响。

3.3抗震设计问题

抗震设防目标已在抗震规范中得到证实。在建筑物的结构设计中,必须根据不同的地质条件合理地考虑和分类建筑物的地质环境。此外,高层建筑的设计还需满足设计结构的延性要求。另外,严格遵守多道设防的设计原则,这种多道设防原则是为了保证建筑物的稳定性,当第一道防线被破坏时,第二道防线可以发挥作用,使建筑物不会倒塌。一次强烈地震发生了。当高层建筑遇到地震时,自身重力的联合荷载是高层建筑倒塌的主要原因。在结构设计中,高层建筑在材料选择上追求高质量、高强度,在充分考虑强度和稳定性的前提下,选择低成本的材料。同时,高层建筑结构设计人员应能跟上时代的步伐,采用现代科技产品,提高自己的设计水平,为建设高质量的工程贡献自己的力量。

3.4嵌固端设置问题

在嵌固端设计中存在着以下问题:嵌固端没有选择合理的位置,在设计时一些设计人员将嵌固端设置在人防地板或地下室;在设计嵌固端上下层刚度时未能设计合理的比例,或计算嵌固端上下层刚度比例时出现人为计算差错;嵌固端设计对抗震裂缝处理不合理,未能发挥出嵌固端的作用,一旦发生地震等自然灾害,则会给高层建筑结构带来较大安全隐患。

4解决高层建筑结构设计问题的有效对策

4.1优化方案避免超高

在高层建筑物结构设计之前,设计人员要深入到工程现场考察周边环境,掌握地下水位、基础土层地质、既有建筑物以及风雪载荷等具体情况,为结构设计提出可靠依据,确保结构设计符合现场实际情况,减少施工阶段设计变更问题。在高层建筑结构设计中,要严格按照建筑设计标准规范及相关文件进行设计,合理选择设计方案,并在综合考虑各方面因素的基础上对设计方案进行优化,避免出现高层建筑结构设计与实际情况不符的现象,尤其要避免对高层建筑进行超高建设。

4.2建筑框架设计完善

要想发挥出整个建筑结构的作用,在设计过程中就必须重视水平框架和纵向框架的有效组合。因此,在设计高层建筑物的框架时,设计人员必须重视纵向框架设计的重要性,并不断提高纵向框架设计的质量,从而有效地促进纵向框架和水平框架的结合,从而为高层建筑的正常开展打下坚实的基础。

4.3提高建筑结构的抗震能力

由于高层民用建筑的手里点不同于低层建筑,因此在进行高层建筑设计的时候,一定要区别减震和抗震的区域,保证具有足够的强度和刚度以及良好的抗震性。通过合理的减震、抗震设计,使得建筑物达到最小的伤害,这也是保证高层居民安全的最重要的措施。为了达到最佳的效果,结构的设计必须要有一定的塑形材料,这样才能够吸收地震时产生的能量,减少地震对建筑的破坏。

4.4科学设置嵌固端

在设置嵌固端时应满足以下条件:嵌固端部位的选择要满足基础有效埋深条件,合理在基础顶面或高于基础顶面的位置选取。若高于基础顶面,则要保证嵌固端位置与室内地沟布置和埋深情况相符,控制好嵌固端高出室外地面的高差,不允许高差大于边梁的梁高;嵌固端的设置要保证其下部有足够的承载力,防止在上部结构作用下出现柱塑性铰向下转移;若高层建筑有地下室,则要将嵌固端设置在地下室的上部结构,并保证地下室顶板厚度大于160mm。此外,地下室梁板结构不可设计为无梁体系,不得留有大孔洞,保证地下室顶板有足够抗弯刚度。若在高层建筑结构中采用半地下室结构,则不能将嵌固端设置在首层楼面。嵌固端设置在地下室上部结构时,要保证地下室抗侧移刚度至少为上部结构第一层的2倍,并且地下室侧壁也要有良好的刚度,否则不能将嵌固端设置在地下室上部结构。

综上所述,建筑施工技术管理的优化保证了建筑工程建设的质量和安全性。不断优化高层建筑设计方案后,提高了人们的生活水平,保证了建筑业的长期而稳定的发展。所以,在施工过程中要不断优化施工技术管理的人员自身的素质和技术,对工作出现的问题及时的进行解决,确保我国高层建筑的正常就行,加快我国高层建筑发展的速度。

参考文献:

[1]何雪江.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].居舍,2018(12):78.

[2]苏旭.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产,2018(12):71

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