文/洪艷 中機中聯(lián)工程有限公司 重慶 400039
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證基礎(chǔ)方案的合理性,這是保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ),在基礎(chǔ)方案的設(shè)計過程中,設(shè)計人員要結(jié)合建筑施工所在區(qū)域的地質(zhì)條件以及具體的施工條件。針對基礎(chǔ)方案的設(shè)計還要分析高層建筑的地基變化趨勢,通過必要的演算保證方案的合理性。此外,設(shè)計人員還要全面分析建筑物的總體結(jié)構(gòu),明確各部的負(fù)荷和整體的結(jié)構(gòu)類型,結(jié)合分析結(jié)果確定最佳的基礎(chǔ)方案,保證設(shè)計質(zhì)量。
針對高層建筑的結(jié)構(gòu)特點,在設(shè)計過程中要特別注意計算簡圖,高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有一定的特殊性,對于許多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要全面分析計算,數(shù)據(jù)的計算需要有計算簡圖的配合,所以結(jié)合項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以保證計算簡圖的準(zhǔn)確性和合理性,因此也提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。比如結(jié)構(gòu)中節(jié)點問題的合理解決,建筑物結(jié)構(gòu)中存在的節(jié)點和傳統(tǒng)意義中鉸節(jié)點存在很大的不同,所以設(shè)計人員在簡圖的設(shè)計的過程中,要全面分析,準(zhǔn)確計算建筑物中相關(guān)結(jié)構(gòu)節(jié)點的受力情況,保證計算簡圖的可靠性,計算簡圖的誤差要控制在合理的范圍內(nèi),保證結(jié)果的精度。
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證結(jié)構(gòu)措施的完善,這項內(nèi)容容易被設(shè)計人員所忽視。設(shè)計人員在高層建筑物的設(shè)計過程中,要注意結(jié)構(gòu)組件存在的延展性。比如建筑物施工中有關(guān)鋼筋錨固長度的合理控制。此外,設(shè)計人員還要關(guān)注建筑物強度的薄弱部分,要考慮到溫差變化對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響,設(shè)計中兼顧柱和梁的相互作用,分析剪切、抗拉和抗壓的關(guān)系,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性與可靠性。
高層建筑具有一定的特殊性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要特別注意抗震性,抗震設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點和難點,因此要引起高度重視。高層建筑物由于高度的原因,要求結(jié)構(gòu)具有很高的穩(wěn)定,否則有地震發(fā)生時,會出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計要依據(jù)相關(guān)的抗震數(shù)據(jù),提升結(jié)構(gòu)的抗破壞強度,要準(zhǔn)確分析相關(guān)的抗震數(shù)據(jù),要考慮到地震的作用原理,保證高層建筑的安全性。
高層建筑的外形特征要求具有很強的抗風(fēng)能力,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮到抗風(fēng)問題。抗風(fēng)性設(shè)計要結(jié)合建筑物成在區(qū)域的氣候特點,由于高層建筑物的垂直高度遠(yuǎn)高于普通建筑,在風(fēng)力的作用下會產(chǎn)生振動,特別要在強風(fēng)條件下,建筑物表面需要承受很大的載荷,影響到建筑物的安全性。
在進(jìn)行建筑物設(shè)計時,要結(jié)合消防的要求科學(xué)合理地設(shè)計結(jié)構(gòu), 這樣可以有效控制阻止火災(zāi)的快速發(fā)展,為撲救火災(zāi)爭取到時間。由于在高層建筑內(nèi)存許多的豎井,當(dāng)有火災(zāi)時, 火勢會快速發(fā)展,特別是建筑物的上部。因此, 各類豎井的設(shè)計要有防火隔離裝置。電梯井的設(shè)計要保證獨立,與其它易燃部位要保持足夠的安全距離。
高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要保證抗風(fēng)能力,就要提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,針對高層建筑的設(shè)計時要保證基礎(chǔ)持力層的強度,結(jié)構(gòu)設(shè)計中可以增加抗拔錨桿;要注重內(nèi)部的耗能設(shè)計,比如針對建筑物內(nèi)部的剪力墻和樓板,要增加耗能構(gòu)件,耗能設(shè)計要特別注意非承重構(gòu)件,這樣可以在一定程度上減少風(fēng)能產(chǎn)生的影響;針對在高層建筑的結(jié)構(gòu),為了保證足夠的控制力,設(shè)計中可以采用高強度混凝土,這樣可以消除結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力集中現(xiàn)象,在風(fēng)力發(fā)生疊加時,會降低水平作用力對建筑物造成的影響;要詳細(xì)計算建筑物的承載能力,確??癸L(fēng)效果。
高層建筑的穩(wěn)定性是關(guān)鍵,針對結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理排布抗側(cè)力構(gòu)件,提升構(gòu)件的受力效果。通過優(yōu)化抗側(cè)力構(gòu)件的數(shù)量和分布區(qū)域,可保證在水平方向應(yīng)力的承載效果。此外還要注意垂直方向的結(jié)構(gòu)件設(shè)計,這樣可以保證應(yīng)力分布的合理性和有效性,消除建筑物在發(fā)生地震時水平方向產(chǎn)生的破壞作用。
設(shè)計時要保證剪力墻的性能,墻板和樓板的剛度要適當(dāng)增加,這樣可以提升建筑物的整體剛性,在地震發(fā)生時可以降低建筑物內(nèi)力的破壞作用,控制位移現(xiàn)象的發(fā)生,保證抗震的效果。
發(fā)生地震災(zāi)害時,建筑物的地基會受到很大的影響,情況嚴(yán)重時會被破壞,因此針對建筑物的抗震設(shè)計要保證樁基的深度,樁基和上部發(fā)生聯(lián)接的結(jié)構(gòu)要保證強度,這樣可以保證基礎(chǔ)的抗震效果。
針對高層建筑的防火,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要依據(jù)相關(guān)的消防標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制時防火結(jié)構(gòu)的間距。對于材料的選擇要保證耐火性能,不使用易燃材料,實現(xiàn)防火的作用。此外,在要結(jié)構(gòu)設(shè)計中有保證疏散系統(tǒng)的合理,高層建筑的人群疏散方式是垂直式的,人員難以快速疏散,因此建筑的結(jié)構(gòu)防火要增加通道的數(shù)量,設(shè)置相關(guān)的防火區(qū)域,對于防煙區(qū)和耐火區(qū)要保證位置的合理。避難層的設(shè)計要保證逃生的需要,最大限度提升建筑物的防火標(biāo)準(zhǔn)。此外,建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計還要有相關(guān)的隔離區(qū)域,防止火勢的蔓延,保證整體防火效果。
高層建筑存在一定的特殊性,要保證高層建筑的安全性,就要注重結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性,針對高層建筑的特點,采取有針對性的設(shè)計,提升設(shè)計的可靠性。
參考文獻(xiàn):
[1]曹文軍.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中平面不規(guī)則問題的分析與抗震措施[J].中華建設(shè),2015(11):162—163.
[2]張黎.基于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中平面不規(guī)則問題的分析與處理[J].中外建筑,2016(4):101—102.
[3]周玉敏.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)問題分析[J].知識經(jīng)濟,2016(5):107.