高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析

发表时间:2021/4/15   来源:《城镇建设》2021年第2期   作者:张帮阔 张晓
[导读] 对我国高层建筑结构进行全面分析,可以得知其建筑优化的内容可以先遵循“
        张帮阔  张晓
        山东华盛建筑设计研究院  山东省济南市  250200
        摘要:对我国高层建筑结构进行全面分析,可以得知其建筑优化的内容可以先遵循“设计规范”以及相关的“使用要求”为前提,考虑到高层建筑在设计过程当中遇到的实际情况以及实际因素,在实现经济整体合理性为缘由过程当中,实现一定层次的建设。随着高层建筑的发展,高层建筑能够充分利用有限的土地资源,发挥建筑竖向功能,提升城市规划水平。高层建筑结构设计已经成为非常重要的一个领域。高层建筑结构设计过程需要应用多种先进知识和技术,设计师需要具备先进的设计理念和扎实的理论基础。设计师既要考虑到安全性问题,也要考虑到实用性问题。由于高层建筑的具有比较密集的人员流动,需要采取科学合理的设计方式以保证高层建筑的正常使用,因此,需要注意的问题也很多。
        关键词:高层建筑结构设计;问题;优化措施;分析
        前言:在进行实际施工的过程中,必须严格按照施工的实际需求来对高层建筑结构进行设计,这样对后期的施工也是非常有利的,整个建筑工程的质量也能够得到保障,所以高层建筑结构设计工作是十分重要的。
        1当前高层建筑结构设计中存在的问题
        在对高层建筑结构进行设计的过程中,往往会出现以下几个问题。①设计的建筑行业图纸过于简单。目前,一些设计人员在对图纸进行设计的过程中,并没有进行细致化的处理,没有突出设计的重点,所以整体的设计方案达不到最佳的阶段。与此同时,相关设计人员也没有突出重要的环节,所以在实际施工的过程中,往往会出现设计图纸与现场不符的现象,这给建筑施工带来了不必要的安全隐患;②在对建筑地基进行设计的过程中,没有合理的方案。整体的建筑结构与地基之间存在着直接的关系,所以建筑地基的设计工作是十分重要的,它对整体建筑物的质量有着十分重要的影响。而在这一阶段,最主要的就是由于施工人员和设计人员考虑不周全而导致的,在对建筑地基进行设计的过程中,往往只依靠往期的施工经验,并没有对施工现场进行实际的勘察,所以导致有些数据不符到最终影响到建筑的整体安全性能;③运用的技术没有统一的标准。目前我国根据装配式施工提出了相应的规范标准,而这种标准是根据每个地区所提出的,但还有许多地方出现标准不统一的现象,这就会导致装配式建筑在实际进行施工的过程中没有相应的标准规范去进行参考,进而出现安全规程不完善、施工不规范等等问题;④结构抗风设计存在问题。风荷载对于高层建筑来说影响是比较大的,但是目前大多设计人员在进行设计的过程中,并没有将结构抗风设计予以足够的重视,这对于整体建筑后期的建设工作带来了不必要的安全问题。
        2高层建筑结构设计问题的对策措施
        2.1高层建筑结构的优化技术应用
        目前,在我国房屋优化设计当中,其整体项目自身拥有巨大的影响。因此,必须进行高度重视,保证房屋结构优化可以参与到前期方案当中。目前,我国房屋的建筑方案未能考量到综合优化技术,必须根据房屋的自有结构,实现全面优化,保证优化技术有效贯穿。在前期方案优化当中,出于总成本的预估,可以给整体的设计带来一定的启发价值,保证相关的优化技术,可以解决结构性问题,节约相关成本。例如,设计人员在前期优化当中,可以进行初步方案的融合,并对关键性因素进行全面考量,对楼层的高度、楼层的层数等实现有效应用。


        2.2注重细节上的优化
        在后续的优化技术当中,为了全面提升建筑的“可行性”以及稳定性”,可以进行全面的局部优化,降低不必要的成本,保证整体建筑效益的经济性。例如,在房屋结构浇筑设计当中,可以规划出几何结构,结合建筑自身的特点,使矩形板能够承受规定的压力。在浇铸过程当中,设定合理的材料比例,保证自身的坚固程度,使材料之间的比例达到有效平衡。节约成本,保证质量,使整体材料的应用有效使用,一举两得。此外,在细节优化当中,也应注重整体的可观赏性。例如,在高层建筑结构当中,将“陶瓷”工艺进行融合,利用陶瓷自身的优势,改善房屋自体结构,实现“观赏性”以及“实用性”的提升。普通陶瓷可以使用粘土、石英以及长石进行制作。其具有非常良好的抗电性能、耐热性能以及机械性能,且陶瓷的绝缘性以及耐腐蚀性极好,可以运用到工业建筑优化当中。
        2.3计算机技术的有效运用
        随着我国科学技术的不断发展,必须将计算机技术与房屋结构优化设计进行全面融合,保证其可以利用计算机的性能,对优化设计进行全面的提升。例如,在进行模型搭建过程当中,可以基于BIM技术,对房屋结构进行三维构建,通过模型帮助相关的施工人员确定如何有效的进行配比。BIM技术可以对相关的数据进行处理,生成可变动的三维模型,完成房屋的优化设计。通过数据,确定材料之间的搭配,完成优化。此外,在材料与承重应力之间的关系,可以通过计算机的测量,优化方案的数据,以确保房屋整体结构的有效模拟。同时,通过计算机生成的电子统计图,可以避免在后续工程当中出现遗失或损坏。相关的施工人员可以将其保存在手机当中,在施工时依照施工图的整体指示,找到最佳的配比点。电子施工图可以根据工程当中突发的意外情况进行及时更改,以保证其自有功能的准确性。在设计过程当中,相关的施工人员必须根据施工图的可行性以及可用性进行全面观察,根据相关的设计工作进行全面推动,减少相关的设计偏差,完成有效的价值提升。
        2.4做好建筑地梁的设计
        在地梁结构进行设计的过程中,往往会出现一系列的问题,而对于这些问题需要相关设计人员制定出相应的解决方案,只有不断地改善地梁结构的问题,整体建筑的结果更加的安全稳定,整体建筑的质量才能够得到提升。地梁对于整体建筑结构的稳定性起着重要的支撑作用,所以这一部分的工作设计及重要的。首先,需要相关设计人员对所处区域的地质结构进行勘察分析,尽可能地预设出地梁要出现的问题并加以解决。比如,地梁在一定情况下可能出现被迫变形的状况,而在这种情况下,相关设计人员只有更加明确的认识建筑结构中的地梁部件的结构特点等等,才能够更好地去解决所出现的问题,整体地梁结构才能够更加的安全稳定。其次,在对地梁结构进行设计之前,地梁结构在实际进行使用的过程中所可能受到的摩擦力和阻力也应该考虑到,这样在实际进行设计的过程中,相关数据才能够更加准确,整体的结构才能够更加稳定可靠。最后,在对建筑地梁进行设计的过程中,要注意设计方案与实际施工现场的差异性,这样就可以降低地梁在实际使用的过程中出现变形等问题的概率,否则部件的连接功能就会受到影响,这对于整体建筑结构的稳定性也是非常不利的,所以建筑地梁的设计工作是极其重要的。
        3结束语
        在高层建筑结构优化设计当中,对于高层建筑设计人员而言,进行优化设计不仅可以保证其自有建设的有效性,更是可以对我国居民的生命安全产生重要的保证作用。在我国后续的发展过程当中,为了保证高层建筑的实用性,就必须将优化技术进行全面融合。因此,对于优化技术自身的开展工作而言,其具有非常优良的应用前景,可以实现有效增长。同时,加强施工人员自身的技术含量,完成建筑结构的优化配比,提升建筑设计水准。通过集中优化设计,我国的高层建筑质量将得到全面增长,为其后续发展奠定坚实基础。
        参考文献
        [1]梁建坤.以某高层住宅为例分析整体式剪力墙结构施工工艺[J].广东建材,2020,36(5):68-70.
        [2]梁秒霞.钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理[J].居舍,2020(14):26.
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