蘇 招
(北京清水愛派建筑設(shè)計(jì)股份有限公司太原分公司,山西 太原 030000)
高層混凝土建筑會(huì)有一些結(jié)構(gòu)特點(diǎn),最為明顯的一點(diǎn)就是,由于建筑體高度很高,受到的水平側(cè)向力會(huì)極具增大,這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須有效化解的問題。水平側(cè)向力對(duì)高層建筑的變形有很大的影響。通常高層建筑受到的水平側(cè)向力主要由水平地震力以及風(fēng)引起的荷載力所提供,相比普通的多層建筑,高層建筑受水平側(cè)向力的影響更大,極易因水平方向的荷載而在水平方向上發(fā)生較大的位移,對(duì)建筑的穩(wěn)定性、安全性以及居住的舒適性都有著較大的影響。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一定要綜合考慮高層建筑體的構(gòu)造、性能和自身的各方面特點(diǎn),有效控制水平側(cè)向力可能對(duì)于建筑體造成的負(fù)面影響,讓建筑始終保持較好的安全性與穩(wěn)定性。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于建筑體剛度的控制非常重要,尤其是高層混凝土建筑,就剛度的要求也會(huì)更高。有些建筑師會(huì)簡單認(rèn)為,剛度越高越能夠保障建筑體的穩(wěn)定性,其實(shí)并不然。剛度越高必然會(huì)帶來建筑體自重的提升,不僅會(huì)讓建筑體的建造成本急劇增大,也會(huì)之間影響到建筑體的抗震性能。因此在保證高層建筑剛度的同時(shí)還要對(duì)結(jié)構(gòu)的柔性進(jìn)行兼顧,避免建筑因脆性過大而在外力作用下發(fā)生倒塌。所以,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要合理地對(duì)結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行布置,控制建筑結(jié)構(gòu)剛度在合理范圍內(nèi),在具有剛度的同時(shí)保證一定的柔性,以滿足高層建筑在承載能力以及抗震能力方面的需求。
經(jīng)濟(jì)問題??拐鸺夹g(shù)的應(yīng)用固然重要,但是也要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況,在注重技術(shù)的同時(shí),確保經(jīng)濟(jì)實(shí)用型,可以采用最先進(jìn)的技術(shù)、高質(zhì)量的產(chǎn)品,但也要設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的簡化施工方案,從根本上節(jié)約成本,避免浪費(fèi)。第二,設(shè)計(jì)方面。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程中,需要堅(jiān)持實(shí)事求是的設(shè)計(jì)原則,根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),還要根據(jù)設(shè)備性能、材料情況等因素進(jìn)行設(shè)計(jì),否則不僅會(huì)提高施工成本,也會(huì)造成施工難度的增加,嚴(yán)重的情況下,施工質(zhì)量也無法保證。第三,質(zhì)量方面。建筑施工的關(guān)鍵問題就是施工質(zhì)量,在進(jìn)行建筑抗震施工設(shè)計(jì)的過程中,需要保證材料設(shè)備質(zhì)量合格,同時(shí)保證施工計(jì)劃、施工方案符合建筑施工需求。當(dāng)施工過程中出現(xiàn)沉降或傾斜問題時(shí),需要施工初期對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格把控,做到每個(gè)施工步驟的監(jiān)管,從而避免在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)紕漏,同樣能夠提升建筑物的可靠性。
高層混凝土建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先要讓概念設(shè)計(jì)得到有效實(shí)施。設(shè)計(jì)人員可以充分細(xì)致的了解建筑體的多方面信息,了解建筑體周圍的環(huán)境和建造場(chǎng)地,同時(shí)要明確建筑體的性能和特點(diǎn),基于這些因素綜合形成一個(gè)初步的概念設(shè)計(jì)草圖。隨著目前各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輔助工具的不斷產(chǎn)生,可以讓概念設(shè)計(jì)更加高效便捷的完成,并且能夠提升設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確定和精細(xì)程度。在概念設(shè)計(jì)中還需要結(jié)合一些要點(diǎn)做注重考量。比如,高層建筑普遍來說有著更大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度,且在控制建筑體的抗震性能上要做很多技術(shù)上的處理。這些問題在概念設(shè)計(jì)時(shí)都要做充分考慮,并且要形成科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。概念設(shè)計(jì)的良好實(shí)施能夠讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有基本的雛形,可以形成初步的抗震措施,是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效能的體現(xiàn)。
結(jié)構(gòu)方案的選型是很重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),這個(gè)過程需要就一些重點(diǎn)問題做有效處理。首先,在結(jié)構(gòu)方案選型時(shí)要確定是否存在不規(guī)則結(jié)構(gòu)問題。由于現(xiàn)在的建筑體在外形結(jié)構(gòu)上普遍追求新穎突破,各種不規(guī)則建筑體不斷產(chǎn)生。這樣的建筑體確實(shí)能夠極大的吸引人的眼球,但是這類建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度和實(shí)施過程中存在的障礙極大。因此,在結(jié)構(gòu)方案選型上首先要將不規(guī)則結(jié)構(gòu)問題做有效處理,判斷這種不規(guī)則形態(tài)如何可以透過有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來完成,并且進(jìn)一步思考在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)背景下如何保障其抗震性與穩(wěn)定性。另一方面,要就結(jié)構(gòu)超過問題做有效處理。隨著建筑體在高度上的不斷攀升,各種超高建筑不斷產(chǎn)生,這不僅增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度,也給建筑體的抗震性提出了更大調(diào)整。因此,在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型時(shí)要就這個(gè)問題做有效處理,并且結(jié)合建筑體的結(jié)構(gòu)性能做合理的結(jié)構(gòu)方案的選型。
在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)位移情況進(jìn)行分析計(jì)算,一般采用定量方式計(jì)算建筑物在設(shè)防烈度作用下的位移,有效確保設(shè)計(jì)后的抗震結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)變形時(shí)能保持在可控范圍內(nèi),使建筑物抗震性能符合設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行計(jì)算時(shí),還應(yīng)根據(jù)層間位移角數(shù)值與延性位移數(shù)值,結(jié)合位移與承載力之間的變形關(guān)系,對(duì)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行分析。
我國建筑行業(yè)已逐步成為較重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)支柱,因此,施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全越來越受到人們的關(guān)注。施工企業(yè)通過對(duì)高層混凝土建筑進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可有效提升建筑主體結(jié)構(gòu)的安全性,最大程度保障地震發(fā)生時(shí)居民的人身安全。