方月超
(河北 涿州 072750)
隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,城市的規(guī)模也不斷擴展擴張,城市的人口急劇增加的同時也消耗的大量的資源,城市的各種自然資源變得珍貴,尤其是土地資源的利用率被迫得到進一步提升,高層建筑能夠極大的提高土地利用率,同時也節(jié)省了更多的城市空間,但是高層建筑的安全性能至關(guān)重要,對施工技術(shù)的要求也極高,尤其是結(jié)構(gòu)選型更是直接關(guān)系到高層建筑的使用性能和施工成本,因此高度重要。城市高層建筑選型恰當?shù)脑捘軌蛟诔浞譂M足居住安全和居住舒適的前提下降低資源消耗、提高建筑美學,有助于提升城市的居住品質(zhì)和規(guī)劃質(zhì)量,因此高層建筑的結(jié)構(gòu)選型需要考慮諸多因素,同時也與城市的發(fā)展密切相關(guān)。
隨著施工技術(shù)的發(fā)展,高層建筑的更多設(shè)計理念也得以充分展現(xiàn)在人們面前,現(xiàn)代的高層建筑開始向著縱向與橫向的空間充分的發(fā)展,更大的空間需要更復(fù)雜的設(shè)計和更多因素的充分考慮才能夠滿足建筑物的設(shè)計要求,才能夠保障建筑物的安全和使用功能,在此基礎(chǔ)上如果需要實現(xiàn)更多元化的設(shè)計目標,則需要考慮更多額外的因素,因此高層建筑物規(guī)模的增長使得高層建筑物結(jié)構(gòu)負載型日益提高,同時也提高了建筑物選型的難度。高層建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜性提高的表現(xiàn)主要有三個方面,第一是建筑物功能的需求不斷復(fù)雜多樣化,這就導致在空間分布上產(chǎn)生了更多的矛盾和技術(shù)需求,這使得建筑物結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計要求不斷提高;第二是隨著建筑物規(guī)模的增大,建筑物施工周期和施工涉及到的環(huán)節(jié)更多,因此需要在設(shè)計環(huán)節(jié)更多的進行優(yōu)化,對建筑的形式和設(shè)計參數(shù)、原料使用方面都需要進行優(yōu)化;第三是高層建筑物所處的城市環(huán)境日益多變,因此在進行建筑結(jié)構(gòu)選型時需要考慮到技術(shù)以外的因素越來越多,因此建筑結(jié)構(gòu)日益趨向復(fù)雜,以便滿足功能需求和其他需求。
建筑施工的生產(chǎn)技術(shù)水平及生產(chǎn)手段對建筑結(jié)構(gòu)型式有很大影響。正是大型起重機械及各種建筑機械例如混凝土泵,相繼問世才使高層建筑的各種結(jié)構(gòu)型式成為現(xiàn)實,施工水平對建筑結(jié)構(gòu)型式的影響表現(xiàn):施工技術(shù)條件不具備或選用的結(jié)構(gòu)方案不適應(yīng)現(xiàn)有施工技術(shù)能力,將給工程建設(shè)帶來困難。例如選擇裝配式框架結(jié)構(gòu)方案時需要認真考慮施工單位焊工技術(shù)力量,否則將給工程質(zhì)量帶來嚴重影響。如果決策人員在結(jié)構(gòu)選型時考慮不周也將會給施工單位帶來不必要的困難。因此選型時有關(guān)設(shè)計人員應(yīng)多與施工單位人員溝通,共同磋商解決選型中出現(xiàn)的矛盾。
隨著建筑業(yè)的發(fā)展,建筑業(yè)內(nèi)部開始出現(xiàn)行業(yè)細分現(xiàn)象,建筑材料學就是細分行業(yè)的成果,當前針對建筑材料的研究已經(jīng)形成了規(guī)?;l(fā)展,大量的高強度、輕材質(zhì)的建筑原料問世,并廣泛的應(yīng)用于各種建筑設(shè)計與施工中,我國高層就愛你豬大多為鋼筋砼體系,因此對鋼筋和混凝土依賴性高,總體的質(zhì)量偏重,因此迫切需要上述新型材料的引入來優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系。
建筑物的功能要求是建筑設(shè)計中應(yīng)考慮的首要因素,任何建筑物都具有對客觀空間環(huán)境要求這一特性,根據(jù)這些要求可大體確定建筑物的尺度、規(guī)模與相互關(guān)系。在結(jié)構(gòu)選型時應(yīng)使所選擇的結(jié)構(gòu)形式剖面與建筑物使用空間相適應(yīng),盡可能降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高度,才能提高空間的使用效率、節(jié)省維護結(jié)構(gòu)的初始投資費用、減少照明采暖空調(diào)負荷、節(jié)省維護費用從而降低建筑物全壽命期費用。其次通過對結(jié)構(gòu)體系裸露和藝術(shù)加工,將結(jié)構(gòu)形式與建筑的空間藝術(shù)形象融合為一體來表現(xiàn)建筑美。直接將結(jié)構(gòu)的自然形體進行恰如其分的藝術(shù)加工而又不做任何多余的裝飾,使結(jié)構(gòu)形式與建筑空間藝術(shù)形象高度地融合起來。
衡量結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟性的手段是進行綜合經(jīng)濟分析。所謂綜合經(jīng)濟分析就是要全面考察影響經(jīng)濟效益的各要素,從整體的和長遠的角度,系統(tǒng)地考慮結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟性:第一,不但要考慮某個結(jié)構(gòu)方案付諸實施時的一次投資費用,還要考慮其全壽命期費用;第二,除了以貨幣指標核算結(jié)構(gòu)的建造成本外,還要從節(jié)省材料消耗和節(jié)約勞動力等各項指標來衡量,此外,從可持續(xù)發(fā)展的角度來考慮,還要特別考慮資源的節(jié)約;第三,某些生產(chǎn)性建筑若能早日投產(chǎn)交付使用,可以較快地回收投資資金,更能得到較好的經(jīng)濟效益。因此在結(jié)構(gòu)方案比較時還應(yīng)綜合考慮一次性開發(fā)初始投資和建設(shè)速度之間的關(guān)系。
結(jié)語:綜上可知,建筑結(jié)構(gòu)選型的研究既有助于優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量,更多的滿足多樣化的建筑需求,又有助于提高城市發(fā)展效率。建筑物施工單位的技術(shù)水平、建筑原料性能、建筑物的建筑功能、建筑物結(jié)構(gòu)合理性以及項目預(yù)算等因素都會影響到建筑結(jié)構(gòu)選型,可以看出建筑結(jié)構(gòu)選型是一門綜合性研究學科,并不是孤立的力學分析或是造價控制,因此需要建筑結(jié)構(gòu)選型技術(shù)人員更全面的掌握建筑學相關(guān)知識,以便更全面的把握整個項目的情況,更準確的給出最適宜的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,奠定我國建筑施工質(zhì)量的堅實基礎(chǔ),推動我國建筑業(yè)的發(fā)展。