高层住宅建筑结构设 计的重点事项研究

发表时间:2020/8/18   来源:《建筑实践》2020年39卷第8期   作者:唐明勇
[导读] 伴随着建筑业的不断发展,越来越多的高层住宅建筑得到了建设。
        摘要:伴随着建筑业的不断发展,越来越多的高层住宅建筑得到了建设。但就目前来看,高层住宅建筑结构设计容易出现问题,导致建筑结构安全受到了较大危险。一旦发生事故,则将引起人员伤亡,使得建筑结构设计引发了社会广泛关注。因此,还应加强高层住宅建筑结构设计重点事项分析,以便使建筑结构得到科学设计。
        关键词:高层住宅;建筑;结构设计;重点事项
引言
        随着我国社会经济的高速发展,建筑工程行业也取得了显著的成效,各类建筑数量逐渐增多,规模不断扩大,尤其是随着城市化进程加深,各类高层住宅更是大量出现。为保障高层住宅建筑结构质量,应当采用现代化设计水平,基于人们的生活需求来进行科学设计。高层住宅结构的设计并不是一项简单的工作,其涉及多方面内容,需要进行系统化把控,以提高结构设计水平,满足安全、经济、适用、合理的原则。
1.高层住宅建筑结构设计特点
        在高层住宅建筑中,主要采用框架结构、剪力墙结构和框剪结构。其中,框架结构由杆件刚性连接构成,能够灵活进行空间布置。但梁柱截面较小,使得结构刚度小,侧移大,抵抗力较差,不适用于地震区。剪力墙结构则是首选结构形式,能够利用钢筋混凝土墙体对水平力、竖向力进行承载,利用剪力墙对墙体和楼板进行较好连接。该种结构刚度较大,具有较强抗震能力。框剪结构是利用大剪力墙对部分框架结构进行替代,利用楼板和连梁构成结构体系,使结构整体刚度得到提升,受水平荷载作用可以产生较高承载力。实际在高层住宅建筑结构设计中,需要考虑结构延性,确保结构进入塑性阶段依然维持较强变形能力,以免建筑发生坍塌问题。结构侧移需要控制在一定限度范围内,避免水平荷载作用下结构发生过大侧移变形。由于竖向荷载基本为确定数值,风荷载、地震作用等将有所变化,水平荷载变化幅度较大,设计时应确保引发的轴力、弯矩能够与楼房高度成正比,以免结构受到过大影响。而在竖向荷载过大时,结构柱将发生较大轴向变形,导致连续梁中间支座位置负弯矩变小,跨中正弯矩与端支座弯矩加大,影响结构安全性。此外,高层住宅建筑需要加强结构抗震设计,保证建筑做到小震不坏、大震不倒。
2?高层住宅结构设计的要点及问题
        2.1建筑结构设计存在的剪力墙问题
        对高层建筑结构进行分析,在建筑整体结构设计过程中,为确保建筑质量,需要科学、合理的采用剪力墙结构。对剪力墙这一结构进行分析,剪力墙的布置不仅会影响建筑结构及结构构件的承载能力,如果剪力墙出现不稳定问题,甚至会影响建筑整体结构的稳定性。从建筑结构设计现实角度进行分析,在建筑平面中短肢剪力墙的出现不可避免[3],短肢剪力墙虽能在一定程度上满足建筑设计要求,却存在较为显著问题,如管控不当,很容易对整体结构稳定性带来严重影响,甚至会影响建筑承载能力,不利于构建高质量建筑结构,难以维护大众生命安全。
        2.2抗风性设计
        高层建筑抗风安全性设计,最有效的手段是采用有利于减小风荷载的建筑立面,风荷载计算关键在于准确确定风荷载大小,同时需要坚实稳定的地基来承载上部荷载,对软弱地层要采取换填、地基处理或桩基础等方案,保证基础的安全性和稳定性,尽量避免因水平作用力而对建筑结构产生不利影响。此外设计人员要将能耗原理结合起来,以此来布置建筑支撑、梁柱以及剪力墙等结构。最后,设计人员要设法将结构刚度以及承载力提升,对风荷载以及其他承载力进行周密的计算,保障应对复杂多变的风荷载状况,提升设计结构的准确性,保障建筑的抗风性能,在基本风压较大地区,更应慎重对待。


        2.3围护结构设计
        在高层钢结构装配式住宅建筑设计工作中,首先,需要满足建筑周围围护结构的功能要求;其次,要对建筑的墙板楼板数量进行协调,保证建筑外墙板之间的连接接缝以及门窗洞口的构造合理,内部的装饰构件相互之间的衔接需要紧密;最后,建筑体内部使用墙板空腔进行设置,或者结合室内装修层面的具体情况设置,不能在施工现场进行开槽埋设,并且要方便后续的检修和更换,达到管线相互之间分离的设计要求。
3.高层住宅结构优化设计和施工
        3.1钢结构在高层住宅建筑中的运用
        钢结构的整体抗拉抗压以及抗剪强度相对较大,同时材料的力学性能优良,表面的断面较小,自重较轻,可以有效降低地下结构的造价。钢结构具有良好的抗震性能,整体的空间布局相对比较简单,钢结构的构件占地面积较小,增加了室内的使用面积。钢结构的设计标准化程度较高,通过工厂的现场制作和现场安装可以实现规模化和模块化施工,整体的施工周期相对较短,并且受到周围场地和环境因素的限制相对较小。钢结构属于一种新型绿色环保的建筑材料,在实际的施工过程中可以对部分的钢结构材料进行拆除、回收以及再运用,整体的使用效率较高,并且生命周期较长,具有非常良好的经济发展特点,充分符合了我国节能环保的建筑发展理念。
        3.2强化建筑结构设计各项性能
        针对高层建筑设计常见问题,在实际工作中,应从建筑平面形式、结构形式以及水平力等多种因素考量,只有做好合理考量,才能优化多个结构设计环节。例如,高层建筑嵌固端存在的问题,为解决这一问题,在建筑结构设计中,应当结合高层建筑整体要求,明确嵌固端位置,并结合建筑实际情况,充分考量好建筑结构整体比例,提升建筑整体结构合理性。这也意味着,在建筑设计中,应充分重视各结构性能发挥,并做好设计与优化工作。只有这样,才能真正地解决高层建筑结构设计存在的问题,不断提升建筑整体质量,解决高层建筑施工难题。
        3.3后浇带施工
        在后浇带施工前,施工方要确保已浇筑部分混凝土的强度达到设计要求,龄期达到设计规定时间。为控制混凝土的收缩程度,施工方可添加合理比例的外加剂,并控制水胶比在0.4之内。采用泵送混凝土时,施工方要控制好泵送高度,防止混凝土拌合物离析。同时施工方要在水泥中添加适量膨胀剂,添加量应通过试验确定。在混凝土的浇筑前,施工方要对后浇带的表面开展清洁工作,清理好水泥浮浆和污渍等,并采用高压水枪冲洗结合面,让新旧混凝土的接触能够更加充分。针对生锈钢筋,施工方要利用钢丝网或其他工具除锈,保证与混凝土的粘结强度,对后浇带单独支模,以此保障混凝土振捣的密实性,保障混凝土的强度。此外,施工方在保护钢筋结构时,可采用刷素水泥的方法来进行,在混凝土浇筑中利用覆盖防护的方式,降低钢筋的受压变形和污染状况。
结束语
        随着社会发展高层建筑逐渐得到重视,高层建筑不仅能解决城市用地紧张问题,更能在一定程度上优化城市结构。高层建筑的结构设计工作依旧存在诸多不合理之处。因此,在实际高层建筑的结构设计工作中,一定要结合结构存在的不足,制定针对性优化策略。优质工程来源于优质设计,也离不开优质施工,更需要参建各方都提供优质的服务及合格的产品,设计指导施工,施工要精细管理,高标准严要求执行设计文件及国家相关标准规范,只有这样才能创造出优良工程。这样才能确保高层建筑施工顺利开展,确保高层建筑质量得到提升,从而满足社会发展需求。
参考文献
[1]孙旺.剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用论述[J].中国住宅设施,2019(08):50-51.
[2]马利东.高层住宅混凝土结构设计与优化分析[J].工程技术研究,2019,4(16):172-173.
[3]李桂兰,苏慧珠,杨雷.高层住宅建筑基础结构设计分析[J].中国住宅设施,2019(07):59-60.
[4]侯贯泽.某超高层剪力墙住宅结构抗震设计要点分析[J].科技风,2019(20):112+116.
[5]陈础.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建材与装饰,2018(45):70-71.
       
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