蔣寶鋒 東營市建筑設(shè)計(jì)研究院
前言:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,大量復(fù)雜高層與超高層建筑在城市之中得以建成。而為使復(fù)雜高層與超高層建筑的安全性、以及經(jīng)濟(jì)性等獲得保障,則應(yīng)切實(shí)做好復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)予以整體性掌握,從而使復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量能夠獲得顯著提升。
對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)而言,應(yīng)注重抗震設(shè)防烈度、自振周期計(jì)算以及垂直交通設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面,以對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑施工提供有利幫助。復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),具體內(nèi)容體現(xiàn)如下:
(一)抗震設(shè)防烈度。在同一條件下,復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)荷載一般會(huì)表現(xiàn)在安全性、以及穩(wěn)定性等的基礎(chǔ)上,相較于偏低建筑,復(fù)雜高層與超高層建筑所承受的荷載通常會(huì)更為復(fù)雜些許,所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中,相關(guān)工作人員應(yīng)將荷載精準(zhǔn)計(jì)算出來,并以此為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的有效開展[1]。
較復(fù)雜高層與超高層建筑而言,對(duì)抗震設(shè)防烈度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),保障了復(fù)雜高層與超高層建筑的安全,相關(guān)工作人員應(yīng)以復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求為出發(fā)點(diǎn),針對(duì)其實(shí)際承受能力,來開展復(fù)雜高層與超高層建筑抗震設(shè)防烈度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。但要注意的是,因各個(gè)建筑物之間的高度是存在差異的,因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),切勿實(shí)施“八”區(qū)域這一類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),相較而言,“六”這一類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為符合設(shè)計(jì)要求。
所以說,在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)對(duì)抗震設(shè)防烈度真實(shí)狀況實(shí)施全面衡量及考慮,如此不但利于建筑施工中誤差的降低,也利于保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。再者,還應(yīng)注重對(duì)抗震設(shè)防烈度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升,從而使建筑工程的經(jīng)濟(jì)性、以及安全性等能夠獲得體現(xiàn)。
(二)自振周期計(jì)算。復(fù)雜高層與超高層建筑在應(yīng)用過程中,是需承受復(fù)雜性偏強(qiáng)的應(yīng)力變化的,以其振動(dòng)特點(diǎn)來說,通常處于不規(guī)律振動(dòng)狀態(tài)之中的[2]。但若在振幅、與頻率快速波動(dòng)狀況之下,復(fù)雜高層與超高層建筑則極易產(chǎn)生幅度過大振動(dòng)現(xiàn)象,如此就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重安全問題的出現(xiàn)。因此,在進(jìn)行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),若想實(shí)現(xiàn)對(duì)自振周期的合理計(jì)算,相關(guān)工作人員要依據(jù)建筑物實(shí)際高度等諸多因素,進(jìn)行拋物線擬合計(jì)算,而后衡量多種因素實(shí)施計(jì)算,從而使自振結(jié)構(gòu)極端的精準(zhǔn)性能夠獲得保障。
(三)垂直交通設(shè)計(jì)?,F(xiàn)今,在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,核心筒與剪力墻這兩種結(jié)構(gòu),為其主要結(jié)構(gòu)模式,以上結(jié)構(gòu)模式需進(jìn)行垂直交通設(shè)計(jì),這樣才能夠?qū)ζ溆枰运胶奢d抵抗力的提供,使電梯、與樓梯等區(qū)域可以朝平面其中,以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的有效節(jié)約,擴(kuò)大視線范圍[3]。但需了解的是,垂直交通設(shè)計(jì)需對(duì)采光、以及節(jié)能等方面實(shí)施平衡,所以這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具備不小的設(shè)計(jì)難度。再者,相應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的承受剪力、及抗剪力兩者程度都較深,所以需一定剛度因素作為其支撐。在總體建筑中,垂直交通結(jié)構(gòu)是處于中央位置之上的,其質(zhì)量重心、以及形體重心等都融為了一體,如此對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的承受力、抗震性等都是十分有利的。
復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施方案,具體內(nèi)容體現(xiàn)如下:
(一)土層地基勘測。因復(fù)雜高層與超高層建筑有著較為特殊的性質(zhì),其上部結(jié)構(gòu)會(huì)受土層穩(wěn)定程度的影響,所以,復(fù)雜高層與超高層建筑務(wù)必要對(duì)沉降變形要求予以滿足,同時(shí)也應(yīng)具備一定承載力,不然就會(huì)極易對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量產(chǎn)生消極影響。各種土層所賦予的地基承載力是有著很大差異的,對(duì)此在施工之初,就應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境、以及土層條件等實(shí)施勘測研究,以對(duì)施工現(xiàn)場實(shí)際情況予以切實(shí)掌握,在此過程中,若一旦發(fā)現(xiàn)地下水位過高、亦或者土層偏高等問題的存在,則應(yīng)及時(shí)運(yùn)用行之有效的方式,對(duì)其實(shí)施處理,從而使以上狀況能夠獲得改善與解決[4]。
(二)分析施工圖紙。對(duì)施工圖紙的分析也是尤為重要,一方面應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)體系予以明確,如筒體結(jié)構(gòu)等。而對(duì)某些復(fù)雜性較強(qiáng)的復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)來說,則應(yīng)盡量選擇鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)。另一方面,還應(yīng)對(duì)基坑支護(hù)以及基礎(chǔ)類型方案予以確定,尤其是對(duì)具備停車場、和地下商場的復(fù)雜高層與超高層建筑來說更是如此,針對(duì)此,應(yīng)進(jìn)行支護(hù)方案的合理選擇,且將施工圖制作出來。
(三)合理傳遞途徑。對(duì)重力荷載的合理傳遞,能夠使復(fù)雜高層與超高層建筑成本得以有效降低,所以荷載傳遞方式為實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中應(yīng)加以明確,首先應(yīng)進(jìn)行偏輕結(jié)構(gòu)模式的選擇,降低鋼梁等的自重,以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工時(shí)間的有效縮短,使施工成本得以顯著降低。其次,還要實(shí)施可行性論證,以保障這一模式與復(fù)雜高層與超高層建筑施工的適應(yīng)性,從而使復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量能夠獲得保證。
總而言之,在進(jìn)行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)方案、舒適程度等諸多因素予以考慮,同時(shí),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間,還應(yīng)對(duì)概念設(shè)計(jì)加以重視,確保施工的有效開展。再者,還應(yīng)積極進(jìn)行土層地基勘測、有效分析施工圖紙,并實(shí)施重力荷載的合理傳遞,從而真正實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)。