高层建筑钢筋混凝土结构设计的现状及策略分析

发表时间:2021/1/27   来源:《建筑实践》2020年第30期   作者:阮宜东
[导读] 随着我国经济的不断发展,城镇化建设飞速发展,新的道路不断铺设,新的桥梁不断架起,老旧住房纷纷改建,高层住宅迅速建起,大型商场超市也如雨后春笋般出现。
        阮宜东
        安徽五维建筑规划设计有限公司  安徽合肥  230088
        摘要:随着我国经济的不断发展,城镇化建设飞速发展,新的道路不断铺设,新的桥梁不断架起,老旧住房纷纷改建,高层住宅迅速建起,大型商场超市也如雨后春笋般出现。而这所有的工程在施工过程中,都离不开钢筋混凝土的使用。基于此,以下对高层建筑钢筋混凝土结构设计的现状及策略进行了探讨,以供参考。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;结构设计;现状及策略分析
引言
        我国不同的行业的水平在最近几年随着社会经济以及国民经济的不断推进也呈持续上升的发展趋势,建筑行业在我国多个行业水平的发展中属于较快的一个行业,这种快速的进步离不开我国投入在基础建设方面的大量资金,建筑结构技术一直以来都对国民的日常生活有着较为主要的作用,并且还深刻影响着建筑行业的历史文化。
1做好高层建筑混凝土结构设计优化的重要性
        对于高层建筑工程建设而言,对混凝土框架结构进行合理设计与优化,能够有效实现高层建筑使用价值、经济价值与环保价值的大幅提升,并且对高层混凝土结构设计进行优化,能够在确保建设质量的前提下,减少建设资金投入,实现对工程预算的有效控制。较之一般的混凝土结构设计,经过优化后的设计除了能够为项目业主带来更高的经济效益,还能使用户获得最佳使用体验。优化结构设计,能够实现对施工材料、设备、人员、资金等的优化配置,提高资源利用效率,在实现建筑结构优化的同时,更好地对施工进行有效指导。通常,建筑层数越高,建筑面积越大;建筑工程稳定性、可靠性要求越高,建筑单位面积建造成本越大。设计人员可通过结构优化,找到相关影响因素的平衡点,进而实现建筑工程建设价值的最大化。
2高层建筑钢筋混凝土结构设计的现状
        2.1高层建筑钢筋混凝土结构规则性的问题
        新旧规范在高层建筑钢筋混凝土结构规则性内容中发生了较大的转变,新规范在高层建筑钢筋混凝土结构规则性方便添加了较多的限制性条件,比如嵌固端上下层刚度比信息以及平面规则性信息等,并且新规范中使用了强制性条文明确规定“建筑不可以使用严重不规则的设计方案”。所以,在按照这些新规范中限制条件的同时一定要特别注意,以免后面设计施工图的工作较为被动。
        2.2缺少专业人员
        建筑工程是一项庞大的工程,从前期的设计、到中期的施工、后期的完善,需要大量的人员参与。而在关键的施工环节,必须有专业人员指导,有时甚至要由专业人员亲自施工。目前,我国的建筑行业发展非常迅速,从事建筑行业的人员众多,但具有专业从业资质的人却很少,这就对工程的质量造成了一定的影响。在混凝土的配置方面,建筑物的用途、所在区域、使用范围、使用期限不同,混凝土的配置就应该有所区别。使用原料的材质和配比不是一成不变的。如果不是专业人员,很难做到“因地制土”。此外,在具体使用过程中,对相关设备操作不熟练,也会对后期的施工造成影响。
        2.3高层建筑钢筋混凝土结构的超高问题
        在高层建筑规范和抗震规范中,对于建筑结构的总高度有严格的限制规定,特别是在新规范中对于建筑结构超过问题的限制,在新规范中把已经建设完毕的高层建筑限制高度设置为A级,并且还添加了B级高度的建筑结构,所以,有必要加强对于建筑结构高度控制的重视程度,如果建筑结构是B级或者已经超过了B级高度,那么在结构设计过程中使用的设计方式以及解决对策都会随之产生巨大的转变。在对建筑结构进行设计过程中,发生过因结构类型转变而忽略了高度控制的问题,造成施工图纸在进行审查的时候没有达到标准,设计图纸也要重新返工,或者召集专业人士进行讨论,这种情况严重影响了建筑工程施工周期以及投入成本等整体的规划。


3高层建筑钢筋混凝土结构的优化策略
        3.1科学选用耐久性材料
        建筑工程动工原材料的选用会给混凝土结构自身使用周期带来影响。混凝通常是由水泥、粗骨料、细骨料、外加剂和水搅拌构成,再通过石化形成人造工程原材料。想要高效阻止水泥的紧缩需要使用粗骨料,想要填充粗细则要把水泥浆与粗骨料相混合,骨料间隔的缝隙产生润滑剂的作用,粗骨料与细骨料中间变成支撑获得硬化之后,二者则会连接起来,变成坚固的建筑原材料。因此,混凝土原材料选用非常关键,经过加入外加剂,严密控制混合质量,能高效提升混凝土应用期限,建筑物构造耐久性将有所提高。
        3.2提高结构体型选择合理性
        对于高层建筑混凝土结构设计而言,必须做好对独立结构单元、平面形状,以及结构各部分刚度与承载力的分析、计算、设计,这是确保高层建筑混凝土结构设计稳定性、安全性的重要保障。首先,在独立结构单元设计方面应准确划分单元结构,从实用性、美观性等方面进行结构布局设计。其次,在平面结构形状设计方面,遵循简单、规则性原则,合理控制长度,凸出不宜过大;在竖向形状设计上应保持规则、均匀,不可出现外挑与内收过大问题。最后,在刚度与承载力优化设计方面,应确保刚度、承载力分布高度均匀,不可使用竖向布置不规则、不合理的结构设计。在结构体型选择设计时,应对结构概念予以高度重视,并将其贯彻在设计与建设的整个过程,进而保证高层混凝土结构在满足实用美观性的同时,在平面与竖向实现简洁、规则,并且具备合理刚度与承载力。
        3.3重视建筑混凝土结构地基和基础设计
        建筑工程中地基和基础是非常重要的,务必参照实际地质情况科学地做出设计,保证基础沉降数值在规定范围内。在非常容易沉降部位,若混凝土互相牵制造成力不可以集中起来,则会均匀地作用到整体建筑基础上,就可以确保整体地下室与地下室顶板安全性能,避免受到外部力量太过集中造成混凝土撕裂,进一步造成建筑物坍塌等重大事故。建筑结构裂缝与节点构造务必控制好,比如:预留施工缝、变形缝、止水钢板位置、后浇带位置、墙柱梁板接头位置等。
        3.4混凝土构件优化
        做好混凝土结构优化设计工作的措施一般有以下几点:(1)分析房屋建筑工程中对于混凝土构件的设计原则与要求,了解施工方对于混凝土构件的要求,根据制定好的设计图纸进行精准制造。(2)分析在房屋建筑工程中(尤其是高层建筑)的商品混凝土结构中能够采用的设计方式,在单元结构的局面设计方面是否合理、安全,在设计中尽量优化商品混凝土与钢筋的使用比例,在设计中对于剪力墙的平面布置要本着合理的原则设计。(3)高层房屋建筑中的商品混凝土结构具体设计优化措施,如在高层建筑中结构符合安全性,高层建筑设计中的抗震程度的测试,在结构设计中对于耐久性的把握。①选择质量良好的商品混凝土材料保证工程质量安全;②优化结构方面的设计工作,节省成本;③如何应用合理设计结构构造形式,高效快捷完成建筑施工。
结束语
        在高层建筑中的钢筋混凝土结构设计的过程中,要更为重视其中的要点以及细节,在设计的过程中将建筑力学材料的特性充分发挥出来,对于设计的过程要加强优化,通过实践经验从而设计出结构较为稳定的建筑,给人们以后的日常生活带来便利,不仅能够加强人们对建筑结构稳定性的信任度,还可以达到建筑使用的舒适程度。
参考文献:
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