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        超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)型探討

        2018-07-09 08:23:26趙恩京
        裝飾裝修天地 2018年16期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)

        趙恩京

        摘 要:本文分析了結(jié)構(gòu)造價相關(guān)因素,并對超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)型進(jìn)行全面闡述,由于超高層建筑需要較多的資金投入,在結(jié)構(gòu)造價中占據(jù)較大比例,這就需要工作人員充分了解超高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點,才能降低結(jié)構(gòu)造價,進(jìn)而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

        關(guān)鍵詞:超高層建筑;結(jié)構(gòu);經(jīng)濟(jì)型

        1 前言

        近年來,超高層建筑項目逐漸增加,與普通建筑相比,超高層建筑具有樓層較多、施工時間較長、投資較大等特點,因此,從結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)型角度對超高層建筑進(jìn)行分析有著重要作用,能夠減少成本投入,進(jìn)而延長超高層建筑使用壽命。

        2 結(jié)構(gòu)造價相關(guān)因素分析

        在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,工作人員要從安全、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行考慮,在確保建筑結(jié)構(gòu)安全的前提下,避免浪費不必要的資金,從而提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)造價可以用直接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)或間接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行衡量,由于超高層建筑施工時間較長,需要花費大量的人力、物力,在短期內(nèi)不能取得良好的收益,因此,工作人員可以通過間接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行補充衡量,間接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是為直接經(jīng)濟(jì)指標(biāo)服務(wù)的[1],這就需要工作人員根據(jù)實際情況進(jìn)行合理判斷,從而確定結(jié)構(gòu)設(shè)計是否滿足經(jīng)濟(jì)性的原則。對于結(jié)構(gòu)體系而言,要想確保結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性,需要滿足一定要求,也就是外部條件不能大于結(jié)構(gòu)具備抗力,只有遵循這一要求,才能使結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)到預(yù)期的效果。首先,在超高層建筑中,風(fēng)荷載能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,工作人員可以通過減少風(fēng)荷載來達(dá)到這一目的,這樣不但能夠提高結(jié)構(gòu)的安全性,還能滿足結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的原則。其次,工作人員可以提高抗側(cè)力結(jié)構(gòu)效率來減少對材料的使用,把不同種類的材料進(jìn)行有效組合一方面能夠發(fā)揮出材料自身的價值,另一方面能夠降低結(jié)構(gòu)整體造價。最后,工作人員要合理設(shè)計指標(biāo),不僅確保結(jié)構(gòu)安全,還要提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性,這樣才能對結(jié)構(gòu)造價進(jìn)行有效控制,把造價控制在規(guī)定范圍內(nèi),進(jìn)而提高建筑工程經(jīng)濟(jì)效益。

        3 超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)型分析

        超高層建筑是一個復(fù)雜的項目,所涉及的內(nèi)容眾多,需要工作人員對各個方面因素進(jìn)行有效分析,這樣才能提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性,下面從幾個方面進(jìn)行闡述。

        3.1 建筑體型

        建筑體型可以分為幾個方面內(nèi)容:其一,高寬比。在一定條件下,建筑高度與基底傾覆力矩之間有一定關(guān)系,由于超高層建筑高度是普通建筑的十幾倍,但建筑物寬度只能增加幾倍,使得高寬比相差較多,這就需要工作人員對高寬比進(jìn)行有效控制,確保高寬比的合理性,在確保建筑物安全的情況下,提高建筑物的舒適性,從而增強人們對超高層建筑的滿意度。工作人員可以通過增加建筑物的寬度,降低拉壓力,一方面能夠減少對材料的使用,另一方面能夠使結(jié)構(gòu)剛度顯著提高。其二,錐形化體型。主要通過高度不斷變化對風(fēng)荷載進(jìn)行有效控制,首先,在水平荷載作用下,傾覆力矩是半弧形,由于錐形體型符合傾覆力矩的規(guī)律,能夠充分發(fā)揮出結(jié)構(gòu)材料使用性能[2],例如,東方明珠、埃菲爾鐵塔等。錐形化體型的超高層建筑在外形上稍微傾斜,這樣能夠減少結(jié)構(gòu)框架的側(cè)移,在相同條件下,錐形框架能夠建造更高,這是矩形框架所無法比擬的。其三,抗風(fēng)體型。由于超高層建筑高度較大,所承受風(fēng)力相對較大,抗風(fēng)體型建筑對于確保建筑物的安全性有著重要影響,當(dāng)建筑高度逐漸增加時,風(fēng)荷載也會成倍增加,因此,在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時,工作人員要在建筑物高區(qū)設(shè)置洞口,這樣能夠提高抗風(fēng)水平,對于提高建筑物的穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用,例如,上海環(huán)球金融中心就是在建筑物上層設(shè)置一個梯形的洞口,一方面能夠提高抵抗風(fēng)的能力,另一方面能夠提高建筑結(jié)構(gòu)整體安全。

        3.2 結(jié)構(gòu)體系

        其一,抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。在一定條件下,當(dāng)建筑高度逐漸增加時,材料使用量也會不斷增加,工作人員可以通過抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系對結(jié)構(gòu)造價進(jìn)行有效控制,這樣不但能夠降低建筑物整體造價,還能為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。在抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系中容易存在剪切變形現(xiàn)象,這會給結(jié)構(gòu)效率帶來一定影響,當(dāng)結(jié)構(gòu)效率達(dá)到80%時,才能取得降低結(jié)構(gòu)造價的目的,如果結(jié)構(gòu)效率較低,需要工作人員對框架進(jìn)行有效調(diào)整,使其達(dá)到目標(biāo)值,這樣才能體現(xiàn)出框筒結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢[3]。但這種情況有一定條件,需要工作人員根據(jù)具體情況進(jìn)行全面分析,這樣才能減少結(jié)構(gòu)造價。其二,樓蓋體系。結(jié)構(gòu)高度也會給結(jié)構(gòu)造價帶來一定程度上的影響,例如,當(dāng)超高層建筑為60層時,樓蓋結(jié)構(gòu)高度逐漸增加時,會使得風(fēng)荷載也不斷增加。此外,樓蓋跨度會給材料使用量帶來較大影響,當(dāng)樓蓋跨度較大時,所使用的結(jié)構(gòu)材料相對較多,所花費的成本也就較多。

        3.3 結(jié)構(gòu)材料

        結(jié)構(gòu)材料是判斷建筑物結(jié)構(gòu)是否具有經(jīng)濟(jì)性的主要因素,在對結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行判別時,工作人員要對眾多因素進(jìn)行仔細(xì)分析,這樣才能對結(jié)構(gòu)造價進(jìn)行有效控制,結(jié)構(gòu)材料在結(jié)構(gòu)造價中占據(jù)重要比例,結(jié)構(gòu)材料費用包括人力費用、設(shè)備費用、材料費用等,要想對材料費用進(jìn)行節(jié)省,工作人員可以運用鋼結(jié)構(gòu)這一材料,由于鋼結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)定性,而且易于運輸、成本較低,在超高層建筑中廣泛使用鋼結(jié)構(gòu),一方面能夠節(jié)省運輸費用,另一方面施工時間較短,能夠提高施工效率,使工程如期完成。鋼結(jié)構(gòu)造價包括鋼材費用、安裝費用等,當(dāng)工作人員運用鋼結(jié)構(gòu)時,要做好防腐措施,由于鋼結(jié)構(gòu)容易受到外界因素的影響,易于發(fā)生腐蝕,一旦鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕,一方面會使得鋼結(jié)構(gòu)造價不斷下降,另一方面會增加材料費用。最近幾年,在超高層建筑中對于鋼結(jié)構(gòu)的使用率逐漸提高,在很大程度上促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,因此,工作人員要加強對鋼結(jié)構(gòu)的重視,充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。

        4 結(jié)語

        要想確保超高層建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性,需要工作人員從幾個方面進(jìn)行分析,如結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)材料等,這就需要工作人員把經(jīng)濟(jì)性原則貫穿于建筑結(jié)構(gòu)中,這樣不但能夠確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還能提高設(shè)計整體水平,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 李靜.對我國高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展與展望的研究[J].考試周刊,2016(98):194.

        [2] 易成,鄭利軍.新時期建筑學(xué)專業(yè)高層建筑設(shè)計課程教學(xué)思考[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010(32):14~15.

        [3] 姜勇.超高層建筑核心筒優(yōu)化設(shè)計研究[D].西安建筑科技大學(xué),2015.

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