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        高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題與應(yīng)對(duì)策略

        2019-10-21 18:23:15王健雄
        名城繪 2019年1期
        關(guān)鍵詞:對(duì)策分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        王健雄

        摘要:隨著城市發(fā)展速率逐步提升,城市發(fā)展資源利用效率提升,逐步成為房產(chǎn)開(kāi)發(fā)的主要趨向。高層建筑,就是城市土地資源高效利用的代表。為了進(jìn)一步發(fā)揮城市高層建筑,在城市資源高效利用中的作用,就必須準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)踐要點(diǎn)。本文首先對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了介紹,然后對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,最后對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決策略加以探討,希望對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供幫助。

        關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);對(duì)策分析

        高層建筑已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代社會(huì)的主要產(chǎn)物,同時(shí)對(duì)現(xiàn)代城市規(guī)劃建設(shè)而言,在某種程度上,能夠起到良好的標(biāo)志性作用。在針對(duì)高層建筑進(jìn)行具體建設(shè)時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中非常重要的一部分,能夠直接對(duì)建筑物的質(zhì)量、安全穩(wěn)定性等產(chǎn)生影響。因此,需要針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)階段存在的各種問(wèn)題進(jìn)行分析,并且提出有針對(duì)性的解決措施,為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平提升提供有效保障。

        1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

        1.1因地制宜原則

        設(shè)計(jì)前需對(duì)建筑物周?chē)h(huán)境進(jìn)行仔細(xì)勘察,如周?chē)匦巍⒐艿篮偷鼗奢d力等,以確保建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠得到落實(shí)。

        1.2結(jié)構(gòu)功能健全原則

        不同類(lèi)型的高層建筑其功能要求并不相同,為此,設(shè)計(jì)人員還需根據(jù)用戶的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu),才能確保建筑結(jié)構(gòu)的功能需求得到滿足。

        1.3簡(jiǎn)圖誤差合理原則

        在進(jìn)行高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前,都需要進(jìn)行簡(jiǎn)圖計(jì)算,一方面其能保證高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足用戶需求,另一方面合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖還能有效降低建筑物結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生率,因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要盡量將施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi),以確保計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

        1.4建筑延性原則

        與普通建筑相比,高層建筑的抗震要求較高,為此,在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,還需保證高層建筑的延性,可通過(guò)應(yīng)用各種施工材料、建筑物功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)等保證建筑的延性與功能齊全。

        2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

        2.1結(jié)構(gòu)體系不合理

        如果設(shè)計(jì)人員選擇的結(jié)構(gòu)體系不合理,在一定程度上會(huì)降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)體系的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要結(jié)合工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并根據(jù)該地區(qū)抗震設(shè)防等級(jí)及風(fēng)荷載情況等,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。如果鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)體系不合理,該高層建筑工程的結(jié)構(gòu)性能會(huì)降低,如果設(shè)計(jì)人員選擇的設(shè)計(jì)指標(biāo)不科學(xué),則會(huì)降低鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)的可靠性,導(dǎo)致各種質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn),甚至出現(xiàn)安全問(wèn)題。

        2.2地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不科學(xué)

        在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土高層建筑工程地基與基礎(chǔ)的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題:①基礎(chǔ)類(lèi)型選擇不當(dāng),導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不均勻沉降甚至傾斜。②天然基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理,地基的斜面坡坡度較大,會(huì)降低地基混凝土的振搗質(zhì)量,影響地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。③地下室底板配筋不合理,如果地下室底板配筋不合理,高層建筑結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象,增加建筑物的不均勻沉降量。④設(shè)計(jì)人員沒(méi)有考慮到地下水對(duì)地基與基礎(chǔ)的影響,如果地下水位比較高,會(huì)影響地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性,因此,設(shè)計(jì)人員要制定合理的地基與基礎(chǔ)防水設(shè)計(jì)方案,提升地基與基礎(chǔ)的可靠性。

        2.3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在較多缺陷

        在鋼筋混凝土高層建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,很容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,降低高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性,容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫或者倒塌事件,當(dāng)外界發(fā)生地震時(shí),高層建筑結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)坍塌。此外,在設(shè)計(jì)框架-剪力墻連接構(gòu)件的過(guò)程中,由于剪力墻布置不合理,會(huì)增加框架-剪力墻連接構(gòu)件的設(shè)計(jì)難度,影響鋼筋混凝土高層建筑整體結(jié)構(gòu)的可靠性。

        3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決策略

        3.1科學(xué)的布置平面布局

        在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,針對(duì)所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)方面的問(wèn)題,可能是因?yàn)闆](méi)有真正的實(shí)現(xiàn)“三心合一”的施工標(biāo)準(zhǔn),形成了建筑體在整體質(zhì)量的分布上產(chǎn)生不均勻的問(wèn)題。因此,在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員需要對(duì)建筑施工中,采用相對(duì)比較規(guī)則的圖形,比如:長(zhǎng)方形、圓形或者是正多邊形等結(jié)構(gòu)形式,通過(guò)對(duì)質(zhì)量的均勻分布來(lái)保證建筑體的穩(wěn)定性,同時(shí)通過(guò)這種施工方式還可以充分保證建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱程度。

        3.2高度重視計(jì)算簡(jiǎn)圖的合理計(jì)算與應(yīng)用

        計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù),原因是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,不可避免地會(huì)涉及到配筋率、構(gòu)件尺寸大小、建筑物高度確定等問(wèn)題,這些問(wèn)題都屬于計(jì)算問(wèn)題,因此,在計(jì)算相關(guān)內(nèi)容的過(guò)程中還需合理選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖,并確保計(jì)算模型或計(jì)算簡(jiǎn)圖能夠符合實(shí)際工程狀況。由于高層建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的荷載承受能力、抗震能力以及其他功能與性能要求較高,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程,會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在實(shí)際選擇過(guò)程中存在一定的難度,因此,設(shè)計(jì)人員必須綜合考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的各方面影響因素,對(duì)計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行選擇,以立體式和全方位地保障計(jì)算過(guò)程、結(jié)果的精準(zhǔn)度。

        3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各種性能的滿足

        高層建筑在針對(duì)自己的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),其根本目的是為了能夠滿足高層建筑在后期使用過(guò)程中,滿足各個(gè)性能提出的基本需求。只有保證設(shè)計(jì)效果能夠滿足相對(duì)應(yīng)的要求,才可以將其稱之為具有一定科學(xué)性和合理性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),同時(shí)為高層建筑在后期使用過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性提供有效保障。在保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí),能夠最大限度保證延長(zhǎng)高層建筑的使用壽命,為人們的日常生活質(zhì)量和水平提升提供有效保障。首先,必須要對(duì)結(jié)構(gòu)本身的延性特征給予一定的重視。延性這一指標(biāo)在制定和具體落實(shí)過(guò)程中,其主要是針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中出現(xiàn)的變形、倒塌等問(wèn)題。特別是高層建筑如果遭遇到嚴(yán)重的地震時(shí),這種延性特征在其中的重要性就會(huì)更加的明顯。其次,高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力也是其中非常重要的一部分。高層建筑結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用時(shí),即使是在某一個(gè)平面水平方向時(shí),也會(huì)受到各種不同類(lèi)型的荷載作用影響。

        4結(jié)語(yǔ)

        在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員需對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理選擇、高度重視計(jì)算簡(jiǎn)圖的合理計(jì)算與應(yīng)用以及注意滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種性能,才能有效滿足住戶對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的舒適度和功能性要求,并提升高層建筑物的空間使用價(jià)值。

        參考文獻(xiàn):

        [1]吳必正,趙永輝.試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].門(mén)窗,2014(01):95+98.

        [2]楊軍科,王小軍.有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及對(duì)策的探討[J].山西建筑,2014,40(02):43~44.

        (作者單位:河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院)

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