关于高层建筑结构设计中的问题与对策探究

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年11期   作者:蔡秀培
[导读] 高层建筑是我国城市化进程不断推进的产物,现如今,随着农村人口大量向城市流动,使得城市建筑物与日俱增,高层建筑是城市建设工程中的重要分支,是极其寻常的一种建筑模式。
        摘要:高层建筑是我国城市化进程不断推进的产物,现如今,随着农村人口大量向城市流动,使得城市建筑物与日俱增,高层建筑是城市建设工程中的重要分支,是极其寻常的一种建筑模式。具有结构复杂、建筑高度高、施工难度大等特点,在设计阶段必须进行科学地规划与安排,优化高层建筑工程的结构设计,提高建筑工程的整体性能,有利于顺利地开展施工环节,推动建筑行业的健康发展。基于此,文章介绍了高层建筑结构设计中常见的问题,提出了几点应对策略,以期为相关人员提供可靠的参考。
        关键词:高层建筑;结构设计;问题;策略
        引言
        随着中国的城市化进程不断加快,建筑领域也在稳步发展,建筑工程的质量直接影响着居民的生命财产安全,受到社会各界的广泛关注。所以,工程参建单位要加强对建筑结构设计的关注度,积极采取先进的结构设计技术,并加大对现场施工的管理和监督,保证项目施工的顺利进行,最终全面提升工程建筑结构设计的质量,给人们营造出一个安全舒适的居住环境。
        1高层建筑结构特征
        高等建筑最为显著的特征表现在高度之上,这导致建筑结构会受到竖直和水平方面的荷载,对于抗震等级也有着更为严格的标准。针对高层建筑来分析,中低档部位受到荷载与风力方面因素的影响较小,然而在高度不断加大的情况下,所受到的风力与荷载也会逐步变大,相应的就会出现剪切力,在外界不良因素的影响下,使得建筑结构发生不同程度的位移,从而威胁到结构的安全可靠性。因此在高层建筑结构设计的时候,要全面化综合考虑诸多因素,以此来进一步强化设计的科学合理性。
        2高层建筑结构设计中的突出问题
        2.1超高问题
        对高层建筑结构进行设计过程中,必须重视超高问题。充分地考虑楼层的实际高度给整个建筑物的施工质量造成的影响,再对建筑结构展开有效地设计。对于高层建筑工程而言,超高问题在设计中是极为常见的。因此,相关工程设计人员有必要根据建筑物的实际建设要求,全方位地考虑后期使用过程中可能出现的安全问题,确保工程后续使用的安全性。
        2.2嵌固端设置
        嵌固端在我国城市高层建筑结构设计中占据重要地位,有效地设置嵌固端十分关键。然而,在设计中,发现经常出现有些嵌固端的位置、嵌固端上下层的刚度设计比及处理抗震缝隙方面的问题,大部分设计师会选择把高层建筑工程的嵌固端设在人防顶板部位/地下室,或者在对嵌固端上、下层刚度比重确定时产生一定的计算误差。影响了嵌固端自身功能的发挥,也极易给建筑结构埋下不必要的安全隐患。此外,在设计嵌固端时,有的设计师对抗震缝隙无法进行妥善地处理,使得各个嵌固端之间的协调性较差,给高层建筑结构的稳定性、可靠性均造成不良影响。
        2.3短肢剪力墙设置
        短肢剪力墙设置存在问题,会严重损害高层建筑工程的结构质量,相关设计人员在进行高层建筑结构设计的时候,经常会增设短肢剪力墙,这一问题既会削弱高层建筑物中短肢剪力墙的抗震性能,又会影响建筑物后期投入使用中的稳定性,给高层建筑结构造成极大的安全隐患。一旦受到外界自然灾害的袭扰,极易引发建筑物的安全事故,造成不必要的经济损失及人员伤害。
        3提升高层建筑结构设计质量的策略
        3.1注重承重墙和承重柱的结构设计
        建筑承重柱的数量和建筑安全成正比。然而部分建筑企业在开始结构设计时会选用更少的承重柱,这在很大程度上忽略了建筑物的整体安全,最终给人们的生命财产安全造成极大的威胁。因此,建筑设计人员在设计过程中就要遵循科学的原则,做到设计的客观精确,加大对承重柱的重视度,全面保证建筑结构设计的质量。
        3.2应用工程地基加固技术
        建筑地基加固中可供选择的技术较多,主要有灌浆加固技术、基础加宽加固等。

灌浆加固技术就是通过改变土质结构的方式来实现对建筑地基的加固,具体的施工过程就是将钻机安置在施工区的地面上,然后通过高压灌浆器械把搅拌好的水泥灌浆灌入到该区域的土层中,这时候水泥灌浆会和土层中的物质发生化学反应,使得土质变得胶化,最后再利用凝结、挤压的方式让土壤结构发生变化,最终达到提升建筑工程地基稳定性和固定性的目的。当地基面积不足或者地基不能支撑整个建筑物的质量时,就需要适当对地基进行加宽加固处理,通过增加地基底面积的方式来减小建筑的压强,最终达到减少地基沉降的效果。
        3.3板的配筋设计
        板设计和配筋的结构设计需要对短边的长度进行综合分析,采用双向板计算的方法,如果差距较大,则采用短边进行计算,并且需要对长边的位置布置足够的构造钢筋。此外,还可以选择弹性方法,该方法需要根据板的大小对双向板跨中最大的弯矩进行计算,然后根据工程的实际荷载分布情况,进行间隔布置。
        3.4扭转问题的处理
        高层建筑结构设计中的扭转问题已成为世界地震工程领域的一项重要课题。通常状况下,在基础设计中,要求遵循“规则、简单、对称”的工作原则,尽量促进结构刚度中心和质量中心重合。在对施工方案进行设计的过程中,结构专业要协同建筑专业,引用抗震概念设计理念,特别遇到不规则的扭转现象时,要考虑扭转产生的影响,且在规定的水平地震力影响下,最大化地维持高层建筑主体结构的对称性。
        3.5受力问题的处理
        设计单位在对高层建筑进行结构设计过程中,要计算高层建筑具体的地基承载力、高度及各个楼层的承载力等,做好地梁承载力的设计工作。特别在施工中各个机械设备的使用数量。严格控制承重柱、承重墙的质量结构,保证各个楼层均匀受力。
        3.6基础埋深的处理
        在高层建筑结构设计中,基础埋深的问题常被忽略,影响了建筑物的整体性能。在进行概念设计的时候,可选择大底盘多塔结构的计算及设计,把主楼和裙楼视为一个整体,然后,采用后浇施工,降低温度应力、沉降差异带来的影响,把地下超高的、地下车库的刚度折算成覆土厚土,依据国家有关规定对埋置深度进行精准计算。
        3.7注重图纸设计
        科学技术的进步意味着各个领域都将朝着信息化、智能化发展,土木工程建筑业也出现了许多新的绘图工具,这些高科技工具具备较高的精度,极大地提升了施工图纸的精确度、降低了误差,对于提升土木工程建筑结构设计的质量有着重大作用。此外,土木工程设计的依据是力学理论,在工程设计中适当运用,能够取得良好的成效。然而随着现代工艺技术的更新,传统的结构设计方式逐渐被淘汰,需要设计人员在实践中不断完善设计体系和更新设计方法。
        结语
        总之,高层建筑结构需要承受的荷载大,若其稳定性、抗震性能未能达到国家相关建筑设计标准,则极易引发建筑物坍塌、位移等安全问题,给人们的正常生活带来不便。高层建筑的结构设计是确保建筑整体结构性能、功能稳定的重要基础,设计师应科学地选择建筑结构的设计方案,根据实际情况,综合考虑各方面因素,合理地规避可能出现的问题,提升建筑物的抗震性、稳定性能,提高建筑物的利用价值。
        参考文献:
        [1]曹建华.高层建筑结构设计的问题及对策[J].居舍,2019(34):90.
        [2]郑世华.高层建筑结构设计问题分析及对策[J].现代物业(中旬刊),2019(09):81.
        [3]王继慧.高层建筑结构设计问题及对策分析[J].住宅与房地产,2019(15):36.
        [4]龚良娟.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].江西建材,2018(13):66-67.
        [5]罗昆.探析高层建筑结构设计的问题及对策[J].建材与装饰,2018(39):127-128.
        
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: