摘 要:近年來,社會的發(fā)展越來越迅速,城市人口數(shù)量也越來越多,使得高層建筑的層數(shù)逐漸提高,建筑結構也變得越來越復雜,為設計人員增加了很大的難題。因此,為了可以進一步提升高層建筑的整體水平,促進我國建筑行業(yè)的未來發(fā)展,設計人員一定要對建筑結構要點進行科學、合理的分析,制定有效的設計方案和對策,從而保證建筑結構設計的水平可以得到全面提升。本文即對高層建筑結構設計的要點進行了簡單分析,希望可以為相關人員提供借鑒和幫助。
關鍵詞:高層建筑;結構設計;分析
1 引言
在高層建筑實際的設計過程中,為了能夠保證結構設計的有效性,設計人員一定要對建筑方案的經濟性以及合理性進行科學分析,有針對性的制定設計方案和計劃,保證可以為企業(yè)帶來更大的經濟效益,促進企業(yè)的未來發(fā)展和進步。同時,在高層建筑的設計中,設計人員不能只是一味地注重建筑的奢華性,還要給予建筑實用性以及功能性一定的重視,綜合考慮問題,確保高層建筑更加美觀和舒適。
2 高層建筑結構的布置原則分析
2.1 結構平面布置原則分析
在高層建筑結構設計的過程中,要想全面提升設計的整體水平和效果,那么設計人員就一定要避免應用嚴重不規(guī)則的結構布置,應該根據(jù)實際情況,將其分為若干個比較簡單且規(guī)則也相對獨立的結構單元,保證高層建筑設計具有一定的合理性以及有效性。同時,在對地震區(qū)域進行建筑結構設計的過程中,設計人員應該注重簡單、規(guī)則以及對稱的原則,從而保證高層建筑結構設計合理性可以全面提升[1]。
2.2 結構立體布置原則分析
對于豎向結構布置而言。其最主要的原則就是規(guī)則和均勻。在高層結構設計的過程中,其結構應該設計城剛度下大上小,自下而上逐漸減小。在設計期間,如果下層剛度小,那么變形就會集中在下部,從而形成薄弱層,這種情況下,會非常容易導致建筑全面倒塌,不僅對企業(yè)造成一定的經濟影響,也嚴重威脅到了人們的生命安全。同時,在高層建筑結構設計過程中,經常會出現(xiàn)上不樓層收進使得體型較小的情況,因此,相關人員應該根據(jù)對現(xiàn)場進行合理的分析和觀察,對收進的尺寸進行合理的限制。一般來說,收進的部位越高,收進之后的尺寸也會越來越小,從而使得高振型的影響明顯加大。
3 高層建筑結構設計中存在的問題分析
3.1 建筑地基與基礎設計存在問題
在高層建筑結構設計的過程中,地基與基礎是建筑物非常重要的組成部分,對建筑物的整體質量具有重要的意義和作用。但是,在實際的設計期間,由于項目單位經常注重建筑工程的整體進度,使得設計單位在地基設計的過程中,沒有多余的時間對施工現(xiàn)場進行勘察和了解,無法對建筑物周圍的環(huán)境進行綜合的考慮和分析,常常憑借自身的經驗進行設計,從而導致建筑地基與基礎設計期間存在了很大的安全和質量隱患,不利于建筑物質量的提升。此外,建筑設計人員在進行基礎設計的過程中,缺乏對荷載計算以及取值的重視程度,不能夠嚴格的按照標準和規(guī)范進行設計,從而導致建筑結構設計期間,存在了很多的問題,進而為建筑施工后期埋下了非常大的安全隱患,不利于建筑行業(yè)的良好發(fā)展[2]。
3.2 建筑框架結構的設計存在問題
對于高層建筑結構設計而言,框架結構是其非常重要的一種形式,因此,設計單位對這一工作的重視程度也比較高。但是,在實際的設計過程中,很多設計人員并沒有嚴格的按照相關標準和規(guī)范執(zhí)行,使得建筑結構設計水平無法得到有效提升。一方面,在框架結構設計的過程中,設計人員經常忽略對縱向框架的關注,致使建筑結構無法符合抗震的標準和要求,從而導致結構配筋與縱筋配置存在一定的不合理性。另一方面,建筑結構設計人員在進行承重柱設計期間,并沒有意識到Ⅵ度設防的重要性,常常為了節(jié)省時間而簡化計算的過程,致使將柱截面的高度設計值小于標準要求,從而導致基礎柱的抗彎強度不夠,進而影響了建筑物的抗震性能,如果發(fā)生地震,那么就會出現(xiàn)建筑物坍塌等情況,不僅對人們的生命安全造成了一定的威脅,也不利于建筑行業(yè)的未來發(fā)展[3]。
4 高層建筑結構設計的要點分析
4.1 地基與基礎設計要點分析
對于高層建筑結構設計而言,地基是非常重要的一部分,其無論是對建筑結構整體設計水平的提升,還是建筑質量的提高,都具有非常重要的意義和作用。因此,在高層建筑結構設計的過程中,設計人員一定要加大對地基與基礎設計的重視程度。一方面,在實際的設計階段,設計人員應該對當?shù)氐臈l件進行詳細的了解和觀察,由于我國幅員遼闊,因此,各個地區(qū)的地質情況也存在著很大的不同。對此,設計人員在對高層建筑結構進行設計的前期階段,應該對當?shù)氐牡刭|情況進行深入的學習,確保設計以及施工工作可以順利的開展和進行,從而進一步提升建筑的整體質量和效果。此外,由于高層建筑結構設計與多層建筑設計存在很大的不同,在設計期間,設計人員要對施工現(xiàn)場的地質情況以及地下水水位進行勘探,得出準確的數(shù)據(jù),同時,設計人員還要對高層上部結構的類型及使用功能、施工條件等進行全面考慮,合理分析施工時對周圍的建筑安全性的影響,最大程度的避免建筑物建成之后出現(xiàn)沉降或者傾斜的幾率。
4.2 對結構重要部位的延性進行全面提升。
在高層建筑結構設計期間,對于剛度沿高度均勻分布的、體形較簡單的高層建筑來說,設計人員應該加大對底層構件延性提升的重視程度,保證高層建筑的整體質量和效果。而對大底盤的高層建筑而言,設計人員應該注重提升主樓與裙房頂面相銜接樓層中構件的延性,確保結構設計能夠具有一定的合理性以及有效性。同時,對于一些不規(guī)則立面的高層建筑來說,設計人員在實際的設計過程中,應該加大對體形突變處樓層構件延性的重視程度,從而為后期建筑施工的開展和進行打下一個良好基礎,進而促進我國建筑行業(yè)的未來發(fā)展和進步。
4.3 加大對高層建筑結構抗震設計的重視程度
在對一些需要進行抗震設防的高層建筑結構設計過程中,設計人員應該最大程度的避免應用純框架體系,應該做到具體情況具體分析,合理的設計,保證結構設計的合理性。一般情況下,可以應用框架一剪力墻、剪力墻等結構體系。但是,無論應用哪一種結構體系,都一定要根據(jù)國家對高層建筑的剛度要求和規(guī)定進行,確保結構設計可以更加地經濟合理。,以便能夠更經濟合理地布置剪力墻及筒體等抗側力構件。此外,在對內力和位移進行計算的過程中,其構件可采用彈性剛度,而在在框架-剪力墻結構中,設計人員可以對連梁剛度進行適當?shù)恼蹨p,保證建筑結構設計具有一定的合理性,從而進一步推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展進程。
5 結論與建議
為了可以最大程度的提升高層建筑結構水平和效果,設計人員在實際的設計過程中,一定要明確建筑結構設計的重要性,嚴格按照設計的標準和原則進行。,在設計期間,不僅要考慮可能出現(xiàn)的問題,同時還要對高層建筑結構設計要點進行合理的分析和研究,根據(jù)實際情況,有針對性的制定設計方案,保證高層建筑即美觀有舒適。從而進一步推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展進程。
參考文獻:
[1] 金嵐.探討高層建筑結構設計的要點分析[J].工程技術:引文版,2017(2):287.
[2] 盧聰,程雪亮.高層建筑結構設計的要點分析[J].工業(yè)c,2016(8):97.
[3] 徐志帥.高層建筑結構設計的基本要求及設計要點分析[J].商品與質量,2016(42):291.
作者簡介:
高勝戰(zhàn)(1979——),男,鄭州市中原區(qū),本科,畢業(yè)于鄭州大學工學院,土木工程工民建專業(yè),主要從事結構設計工作。