郝 斌
北京建誼高能建筑設計研究院有限公司 北京 100037
正文:
高層建筑鋼筋混凝土結構的質量直接關系著人們的生命財產(chǎn)安全,在進行結構設計時,就要秉持安全性原則,以安全作為結構設計的根本,只有在確保了高層建筑鋼筋混凝土結構安全性的基礎上,才能進行建筑結構美觀性、藝術性等的設計。在結構設計時,要嚴格按照行業(yè)標準、設計規(guī)范、施工技術要求等開展結構設計,保證高層建筑鋼筋混凝土結構的安全性達標。
在高層建筑鋼筋混凝土結構設計時,還要考慮到其適用性,適用性主要指的是在高層建筑鋼筋混凝土結構在設計年限以內,其建筑結構必須要滿足各項使用的要求,主要包括抗震性能、抗裂縫性能以及抗變形性能等。在結構設計時,不同地區(qū)對于適用性需求有一定差別,要根據(jù)具體情況具體分析設計,滿足適用性需求。
高層建筑工程項目具有工期長、投資金額大、施工內容復雜等特點,在高層建筑鋼筋混凝土結構中,鋼筋混凝土作為建筑結構的主要材料,必定會影響建筑的使用壽命。在結構設計時,在考慮到安全性、適用性的基礎上,還要增強鋼筋混凝土結構的耐久性設計,增強高層建筑的耐久性,延長高層建筑的使用壽命,最大限度地發(fā)揮出高層建筑的社會效益、經(jīng)濟效益。
在高層建筑鋼筋混凝土結構設計時,地基基礎設計是整個設計的基礎環(huán)節(jié),只有做好了地基基礎設計,才能使地基基礎發(fā)揮出積極作用,使整個建筑物的外觀結構和整體穩(wěn)定性得到有效保證。一般來說,高層建筑不僅樓層較多,而且地下室層數(shù)也相對于普通建筑較多,結構自重因為荷載的增大而不同,結構設計也深受來自土層的深度及土質的松軟程度的影響。因此,在進行高層建筑混凝土結構設計時,要積極開展施工測量工作,做好勘察工作,為設計工作提供真實有效的勘察數(shù)據(jù),還要根據(jù)實際情況,合理選擇地基基礎施工處理技術,確保地基基礎施工處理質量。另外,近年來BIM技術得到了廣泛的應用,可以將BIM技術應用到地基基礎設計中,對設計方案進行模擬、修改,確保地基基礎設計的科學性、正確性。
在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計時,要注重對于建筑結構的選型,不能采用嚴重不規(guī)則的設計方案。嚴重不規(guī)則的設計方案會導致后續(xù)施工難度增大,嚴重影響結構的安全性。因此,設計師在進行結構選型時,要嚴格按照規(guī)范要求進行選擇,保證后續(xù)施工的有效開展,提高結構安全性。另外,高層建筑因其樓層多、高度高,《高層民用建筑設計防火規(guī)范》與《建筑抗震設計規(guī)范》都對建筑總高度有明確的限制。在高層建筑設計中,除了原有的“A級”限制高度,新規(guī)范增加了一項“B級”高度。在高層鋼筋混凝土結構設計時,設計要特別注意建筑的高度,根據(jù)建筑物的實際情況,合理設計建筑高度,確保建筑高度能夠滿足規(guī)范要求,并且建筑高度達到B級或以上的情況下,設計師在設計方案及處理手段上要有所改變。
高層建筑混凝土結構設計時,鋼筋和混凝土作為主要材料,合理選擇材料,不僅可以保證建筑結構達到安全性、適用性以及耐久性的要求,還可以有效降低高層建筑的工程造價。因此,必須在保證高層建筑工程質量的基礎上,最大限度的減少建筑中的用鋼量,有效節(jié)約材料成本。如果高層建筑面臨的是地基軟厚的施工條件,由于地基的負載很大,需要加強高強度鋼筋和高強度混凝土的應用,進一步優(yōu)化構件的截面面積,以合理地降低結構的重量,不僅降低后續(xù)的施工難度,還可以進一步降低工程造價。
在高層建筑鋼筋混凝土結構中,剪力墻作為結構的重要組成部分,其是保證高層建筑物本身可靠性的關鍵。剪力墻不僅有很好的承載能力,而且有很好的整體性和空間作用,在高層建筑中得到了廣泛的應用。剪力墻主要承擔了來自水平構件傳來的豎向荷載,同時承擔風力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻,因此在進行墻體布置時,必須要同時能夠滿足建筑平面布置和結構布置的要求。剪力墻類型較多,有“獨立墻肢”、“整體小開口剪力墻”、“整截面剪力墻”、“壁式框架”、“連肢剪力墻”,在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計時,要根據(jù)具體的情況,合理選擇剪力墻類型,有效發(fā)揮出剪力墻的作用。
在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計,還要確保結構達到抗震性要求。我國幅員遼闊,各個地區(qū)的地質情況也不同,對于建筑的抗震性也有不一樣的要求,在設計時,要嚴格按照規(guī)范要求合理設計。并且在設計時,要根據(jù)建筑物結構類型、高度以及烈度要求,合理確定高層建筑的抗震等級。如表1為高層建筑鋼筋混凝土結構抗震等級。
表1 高層建筑鋼筋混凝土結構抗震等級
綜上所述,鋼筋混凝土結構作為高層建筑的重要組成部分,對于高層建筑的整體質量、安全具有重要影響,在進行設計時,要秉持安全性、適用性、耐久性的原則,并重視地基基礎設計,優(yōu)化高層建筑結構選型、合理控制高度,合理選擇鋼筋和混凝土,注重剪力墻設計,提高結構抗震性,提升高層建筑鋼筋混凝土結構設計水平。