摘要:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性對整個建筑物的質(zhì)量和安全都起著重要的作用,因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要不斷提高專業(yè)技能,綜合考慮各方面因素,以確保設(shè)計的建筑物結(jié)構(gòu)滿足相關(guān)規(guī)范和使用要求?;诖耍恼轮攸c探討了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點,并提出了幾個應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;要點;問題
引言
社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展,隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速進步和人民生活水平的迅速提高,人們對于建筑的要求也不斷增加,除對以往如安全性、適用性、耐久性等建筑結(jié)構(gòu)的基本預(yù)定功能提出要求之外,更對建筑的質(zhì)量、舒適性以及環(huán)保性等方面提出了更高的要求。這就要求在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,必須依據(jù)相關(guān)原則,保證其設(shè)計過程的科學(xué)性、合理性和規(guī)范性,從而設(shè)計出最為合理的方案。
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
1.1選定位置
建筑物選址的地質(zhì)條件不同,所受的地震災(zāi)害的程度有很大不同,主要原因就是所選擇的地理地質(zhì)條件有區(qū)別。以此對建設(shè)項目位置確定提出了以下兩點要求:一是工程項目建設(shè)位置的在選取時應(yīng)選擇地質(zhì)環(huán)境具備一定的緩解地震能力的地方;二是避免與重大威脅場地相鄰,例如變電站、大型石油儲存設(shè)施等,降低除地震外其他因素帶來的安全隱患問題。
1.2整體設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計包括基礎(chǔ)選型、布置柱網(wǎng)、剪力墻分布、結(jié)構(gòu)體系選擇等內(nèi)容,其中最重要的是主體設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計。
(1)基礎(chǔ)設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)選型一般包括有箱形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、條形交叉梁基礎(chǔ)等。在選擇建筑基礎(chǔ)形式上,我們應(yīng)根據(jù)建筑的上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、荷載及地基的承載能力選擇整體好、滿足地基承載力和建筑整體允許變形要求的基礎(chǔ)形式,以達到建筑結(jié)構(gòu)的安全實用和經(jīng)濟合理的目的。如果在選型基礎(chǔ)上沒有考慮以上因素的存在,當(dāng)高層建筑物層數(shù)較多、地下室柱距較大、基底反力較大時,選型使用筏板基礎(chǔ)中的梁板式而非平板式,這樣建筑基礎(chǔ)梁截面較大,其必然增加基礎(chǔ)埋置深度,且當(dāng)建設(shè)水位高時,梁板的混凝土需要分層澆筑,這樣必會增加梁板支模的時間,使工期增長,實用和經(jīng)濟效益反而比平板式差。對于多層建筑而言,如果遇到軟土層厚度較大的情況,此時可采用軟土地基處理法來控制多層建筑的沉降情況。在選擇處理方法時,需將地基情況、建筑上部結(jié)構(gòu)特點和周邊環(huán)境綜合考慮,并結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計情況,確定出地基的處理范圍和處理完成后應(yīng)達到的技術(shù)指標(biāo)。在綜合考量各處理方案的可行性、經(jīng)濟性、實用性的基礎(chǔ)上,確定最佳處理方案
(2)主體設(shè)計。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)盡量采用規(guī)則的平面布置和立面對稱造型在高層建筑方案設(shè)計初期階段,應(yīng)提倡平面布置和立面造型簡單對稱。簡單、對稱的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,震害不容易破壞,在民用建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計時,首先應(yīng)考慮抗震的概念設(shè)計,多采用規(guī)則的、對稱的建筑設(shè)計方案,避免采用不規(guī)則的、不對稱的設(shè)計方案。在平面、豎向建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中沒有明顯的、突出的突變,并應(yīng)盡量避免整體扭轉(zhuǎn)不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn),使質(zhì)量中心和剛度中心基本相重合。在建筑結(jié)構(gòu)體型上簡單、抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化應(yīng)連續(xù)。
1.3抗震設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能理應(yīng)受到結(jié)構(gòu)設(shè)計師重視,但是,卻因為建筑受到地域性的影響,地震的發(fā)生也會根據(jù)地區(qū)的地質(zhì)地貌存在差異,很多地區(qū)多年未見地震,但是,即使是對多年未見地震的地區(qū)進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,設(shè)計師也不能忽視建筑結(jié)構(gòu)的抗震性,建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能不僅是針對地震來設(shè)計的,也有可能發(fā)生共振的情況,因此,為了確保人民群眾的生命財產(chǎn)安全,必須要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能重視起來。首先,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)切實的對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境因素進行調(diào)查分析,并采用科學(xué)的手段來安排施工材料,并對建筑結(jié)構(gòu)進行合理的規(guī)劃設(shè)計,這樣才能有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性能,不僅如此,對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久度、安全度也有著極大的作用。其次,要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的每個工程細節(jié)進行充分的考慮,如,建筑的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等,必須要對各個環(huán)節(jié)進行詳細縝密的計算和分析,這樣才能滿足建筑物安全質(zhì)量的需求,才能確保建筑結(jié)構(gòu)有著可靠的抗震性能,避免或降低地震給人們帶來的安全影響,進一步提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。
2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題分析
2.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)計算
建筑結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性直接關(guān)系著整個建筑工程施工設(shè)計,因此應(yīng)根據(jù)建筑項目施工現(xiàn)場實際情況,優(yōu)化地基基礎(chǔ)設(shè)計和結(jié)果計算。例如,在計算建筑項目樓板時,應(yīng)結(jié)合樓板的類型和結(jié)構(gòu),采用正確的計算方法,如果樓板是連續(xù)板,則不能使用單向板的計算方法,如果是雙向板,在結(jié)構(gòu)計算時應(yīng)考慮建筑材料泊松比的影響,并且注意調(diào)整跨中彎矩,確保建筑結(jié)構(gòu)計算的準(zhǔn)確性?,F(xiàn)階段,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計多采用計算機程序進行計算,雖然計算機程序計算結(jié)果精確度較高,但是有時不符合建筑結(jié)構(gòu)的實際要求,因此應(yīng)仔細分析計算機計算結(jié)果,全面評價設(shè)計結(jié)果的正確性和合理性。
2.2嚴格遵循設(shè)計規(guī)范
設(shè)計規(guī)范是在社會發(fā)展到一定階段所出臺的與社會發(fā)展相適應(yīng)的設(shè)計人員需遵守的規(guī)范條文,是大量理論與經(jīng)驗的產(chǎn)物,目的是為了提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,降低安全隱患,是設(shè)計人員必須遵守的。實際設(shè)計中不乏設(shè)計人員為了某些設(shè)計條件而在規(guī)范方面做妥協(xié),這種做法具有極大的危險性,所以設(shè)計人員需認識設(shè)計規(guī)范的重要性,對建筑過程中不符合相關(guān)規(guī)定的行為及時的解決,避免出現(xiàn)安全隱患。
2.3重視建筑結(jié)構(gòu)的耐久性
結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實的一個安全問題?,F(xiàn)在有這樣的傾向:設(shè)計中考慮強度多而考慮耐久性少,重視強度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)。重視新建筑的建造而不重視舊建筑的維護。因此,要想提高建筑工程的安全性,在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中就必須要重視建筑結(jié)構(gòu)的耐久性分析,進而有效提高建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定設(shè)計年限的安全性能,促進建筑工程建設(shè)的發(fā)展,促進建筑業(yè)的發(fā)展。
2.4應(yīng)用合適的設(shè)計軟件
近年來,計算機設(shè)計軟件逐漸普及,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員越來越依賴計算機設(shè)計軟件,但是這也導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員盲目的信任計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果,忽視手工計算的檢驗,沒有充分分析和判斷計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果的合理性和正確性,直接應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,最終導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理而返工。為了避免這個問題,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)采用合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,科學(xué)分析計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果,第一,了解相關(guān)計算機設(shè)計軟件的適用條件和范圍,選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效率和質(zhì)量;第二,確保所使用的計算機設(shè)計軟件的計算程序嚴格符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求;第三,計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件輸入的設(shè)計參數(shù)必須有準(zhǔn)確依據(jù),確保設(shè)計參數(shù)的準(zhǔn)確性和合理性;第四,計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件計算結(jié)果必須符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,如建筑結(jié)構(gòu)配筋、結(jié)構(gòu)抗裂性能、剛度比、自振周期等。
結(jié)束語
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計直接的影響著民用建筑的安全、舒適和耐久性能,所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須科學(xué)合理。結(jié)構(gòu)設(shè)計首先是做出經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案,然后進行構(gòu)件及其連接的設(shè)計,最后是解決關(guān)鍵問題的措施,且保證工程建設(shè)和使用,需要取得規(guī)定的安全系數(shù)和可靠指標(biāo)來保證結(jié)構(gòu)的安全性。
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