河南省春秋建设工程有限公司
摘要:随着社会的不断发展,经济水平不断提高,建筑行业也迎来了发展的春天,但同时在高速发展的时候,也产生了许多问题。因此,需要建筑结构设计人员对其设计理念不断完善,不断提升个人能力,积极面对目前的挑战和问题,不断完善建筑结构设计。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策研究
导言
随着我国经济的快速发展,建筑结构的形式也在发生着变化,为了能够更好的解决城市土地资源的利用问题,高层建筑结构的数量不断增多。所以,高层建筑结构设计的难度非常大在设计的过程中经常会出现一系列的问题,如果没有进行有效的处理就会严重影响到高层建筑结构设计的质量,所以下面将对高层建筑结构设计中存在的问题进行分析,并对并提出了相应的解决措施,对高层建筑结构的设计进行了优化。
1.高层建筑结构的特点
高层建筑通常是指建筑高度大于27m的住宅和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。在我国相关技术文件规定中对高层建筑的定义是:10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。目前我国已建和在建的高层建筑都具有楼层多、层距高、自重大等特点,因此较之多层或低层建筑而言,除应承受着竖向的荷载外还应承受水平荷载及自然环境、地质条件和自然灾害的影响,因此在进行高层建筑设计时应考虑到多方面因素。当建筑物达到一定高度后,建筑物因风力的作用其位移会以较快速度增长。则当此类建筑用于民用住宅时,过大的侧移将会影响建筑物的舒适性,并可能因侧移损害建筑的结构构件和非结构构件,影响建筑物的使用,所以在建筑设计过程中要求设计人员在设计时要把建筑的位移、变形控制等方面也加入的设计考虑范畴,将侧移控制在合理的范围之内。
2.高层建筑结构设计中存在的问题
2.1高层建筑结构设计随意无章
建筑工程的建设最重要的参照物就是建筑结构的设计图纸,也是建设过程中的具体指标,在建筑结构的设计以及实际工程施工中具有十分重要的作用。如果建筑结构设计图纸出现微小的问题,在实际施工中,都会被扩大数倍甚至数十倍的形式呈现在建筑结构中。因此,在建筑结构设计中,必须重视对设计图纸的使用以及标识。但是目前的建筑结构设计过程中,对于图纸的运用还存在一些问题,有些关键性的信息并没有在图纸中表明,比如建筑的防震设计,建筑的抗裂等级,或者建筑施工材料的质量标准等。如果后期的设计人员对于建筑结构设计的整体考虑不那么全面,稍有遗漏,就会严重影响建筑工程的施工质量。
2.2高层建筑结构设计不合规定
高层建筑结构设计的不合规性主要体现在建筑施工材料的选用上。随着我国经济水平的不断提高,建筑行业得到了极大的发展,而建筑行业繁荣的背后,也使得市场竞争更加激烈。这使得一部分企业,为了追求利润,扩大市场占有率,开始降低自身的建筑成本,而降低建筑成本的主要手段就是调整建筑施工材料等级,许多企业在进行建筑结构设计时,投机取巧,擅自调整建筑材料。例如使用低含钢量的建材来降低建筑成本,使用一些低质的施工材料。这不仅会对企业造成极大的负面影响,还严重威胁到了人们的生命财产安全,这也是我国不断出现“楼歪歪”“楼脆脆”等现象的原因。
3.优化设计对策
3.1截面优化方法
高层建筑结构的细节设计最能够体现建筑工程争取的可靠性及安全性,在对建筑工程截面进行处理的过程中,设计人员应该考虑到建筑截面的安全性和可靠性,对建筑工程截面的情况进行科学的计算,有效的提升建筑结构截面的稳定性和美观性,对于建筑工程截面的优化设计,设计人员应该采用有限元分析的方法对设计变量的特点和建筑结构受力的情况进行合理的分析,并且通过专业的软件来获得有效地设计数据,并且根据计算出的数据判断建筑工程截面需要调整的范围,并对该范围进行合理的优化设计。
3.2建筑物下部地基基础结构的优化设计
站在高层建筑武侠部的基础的结构进行优化设置过程中,设计人员应该选择最为合理的设计方案,比如根据建筑工程的实际情况,选择相应的桩基础类型,尽量降低工程成本,并且根据桩基础顶端持力层的厚度对灌注桩的长度进行科学合理的选择,优化设计的方案进行对比,进一步选择出最好的建筑结构设计方案,比如某建筑工程结构的原设计使用的是桩筏基础,并且对结构设计进行优化,将桩筏基础转换为桩基础,设置两桩承台、三桩承台、四桩承台等。
在对这部分进行优化的过程中应该考虑到的是基础传力的传递路径最短,这样可以有效的节省施工材料,但是前提是需要保证建筑工程的总沉降值与不均匀沉降值在规定的范围之内。桩筏基础与桩基础相比,主要是多了一块整体的筏板,这样就可以将基础的整体受力情况转变成为局部的受力,增加了建筑工程基础传力的传递路径,却增加了建筑施工材料的使用量,虽然产生施工材料浪费的情况,但是加强了对不均匀沉降的控制。根据建筑工程的实际情况来讲,如果想要同时满足总沉降值、不均匀沉降以及地基承载能力的要求,使用天然基础比使用桩基础更好,并且施工方法较为简单,施工所需要的时间也很少,施工产生了费用较低。
3.3注重抗震、抗风设计
高中建筑工程施工设计与普通的建筑设计不一样,其主要原因是因为高层建筑工程设计与普通工程设计的难度较大,需要对建筑工程结构水平的承受力进行考虑,同时高层建筑对地震与风荷载的反应影响也不同,每次在对高层建筑结构进行设计的过程中,必须加强对地震和风荷载的考虑,提高建筑工程结构的抗震、抗风性能,在对高层建筑结构的抗水平构件墙进行设计时,需要保证结构件墙的受力均匀或对称,使构件墙所受到的力能够快速分散,在一些受力薄弱的位置应该设置竖向的构件墙,并保证构件墙设计的合理性,这样可以有效的提上建筑结构的安全性。
3.4强化消防设计
在这高层建筑消防进行设计过程中,为了保证高层建筑结构的安全性,可以加强对以下几方面的重视:
(1)根据高层建筑施工的地形合理的设计防火结构之间的间距。(2)在对高层建筑结构进行防火设计的过程中,使用不容易燃烧的材料,有效的增强施工材料的耐火性。(3)在高层建筑中可以涉及双向疏散通道,在实习的过程中尽量不要将疏散系统设计成垂直的状态,以免降低人员疏散的效率。(4)在高层建筑中设置耐火区和防烟区,有效的增加高层建筑消防的安全性。(5)在高层建筑中设置隔离结构,加强对火灾形势的控制。
4.结束语
高层建筑施工的基础就是高层建筑结构设计工作,也正因如此,高层建筑结构的设计质量问题会对高层建筑的后期施工质量产生直接的影响。同时随着我国社会的不断发展,人们对于建筑的需求也在朝多元化方向发展,也正是由于人们需求的变化,导致高层建筑设计的问题也日渐增多。因此,在目前激烈的竞争环境下,建筑企业要想长远的发展下去,就必须解决高层建筑结构中的问题,提高建筑工程的施工质量与水平。只有这样,才能更好的为社会做贡献,企业也才能更好地发展下去。
参考文献
[1]汤洪.高层建筑结构设计的问题与相关方法[J].江西建材.2015(14).
[2]高山,张莉莉,范元甫,吴华,张良.超高层建筑施工消防安全研究与应用[J].建筑技术.2015(04).
[3]梁笑寒.高层建筑结构设计的问题与对策探析[J].江西建材.2015(04).
[4]刘青松.高层建筑结构设计出现的问题及解决方法研究[J].江西建材.2014(24).
[5]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(09).