黄信龙
浙江华洲国际设计工程顾问有限公司安徽分公司 安徽省芜湖市 241000
摘要:目前,我国的现代化建设发展迅速,高层建筑的发展也有了进步。随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建,高层建筑越来越为人们所青睐。但是由于高层建筑自身存在的一些特殊性,导致高层建筑在施工和设计时具有相当的难度和挑战性。为了进一步优化这些问题,寻求更加合理的高层建筑结构设计和施工方案,探讨高层建筑结构的优化设计问题,并且根据相关的问题给出对策,为进一步促进我国建筑领域发展做出贡献。
关键词:高层建筑结构设计;存在的问题;对策
引言
高层建筑和设计质量与人们生活的发展有关。只有全面提高建筑结构水平,才能充分满足人类对生活质量的最高要求,才能保证住房建设的质量。房屋的结构设计应以高层建筑设计为基础,并应进行完整的科学结构控制。以崭新的理念为指导,做好建筑施工和结构施工。高层建筑设计不仅应具有功能要求,还应满足经济和艺术要求。建筑物的结构必须满足强度、刚度和耐用性的要求。有必要为建筑项目制定合理的计划,从而使结构的强度、刚度以及耐久性方面得到进一步增强。在对房屋进行设计时,对所遇到的问题要与实际相结合进行分析,并且要对各种影响进行综合的考虑,保证建筑项目的设计最终可以对使用要求予以满足。
1高层建筑结构设计原则分析
对于高层建筑而言,其是由多种构造相互协同而组成,不同的构造有着不同的作用效果,在具体的结构设计中要能够遵循以下原则:第一,多道防线原则。高层建筑结构设计所关注的重点之一则是安全性,因此,在具体的结构设计中要能够遵循多道防线的原则,即高层建筑因外部作用力而出现损伤,在建筑的某一构件出现损毁或故障时,其它构件仍然能够发挥支撑作用,进而有效缓解高层建筑损毁对内部人员造成的伤害。第二,刚柔并济原则。在高层建筑的结构设计中,刚性原则则要求结构设计中要能够确保整体建筑结构的刚度,刚度越大,建筑的稳定性则越强;柔性原则则要求建筑结构设计能够满足现代社会居民的审美需求。
2高层建筑结构设计中存在的问题
2.1?超高问题
高层建筑,顾名思义就是楼层高度相对普通楼盘要高出很多,总体高度在24~100?m之间。高层建筑在功能和美观上都更受人们的欢迎,但是在抵抗自然灾害上,高层建筑的问超高题则被进一步放大。在面对台风,火灾,地震等灾害的时候,高层建筑更容易发生坍塌问题,因此,安全问题是高层建筑最为人所关注的一点。在对高层建筑进行设计时,设计时除了要考虑到建筑的美观,实用性以外,考虑最多的还是建筑的安全问题。而由于高层建筑工程让庞大建筑整体结构复杂,安全问题即便在设计初期便开始考虑,到实际施工中,仍有很多的变数需要设计师和工程师去面对。并且很多高层建筑在开工之后会根据设计方的要求再进行改动,这是如果在对建筑进行重新规划的话,那么很容易遗漏某些安全领域的问题,从而造成安全隐患。
2.2?扭转问题
在建筑领域,扭转问题是非常关键和核心的一个问题,在世界范围内都受到了普遍的关注和研究。高层建筑对扭转设计直接关乎到高层建筑地理自然灾害的能力,尤其是在面对台风和地震时,建筑的扭转问题直接关乎到建筑的安全性。建筑在进行设计和施工时,因为某些不可抗的因素难免的会出现建筑的不平衡,不对称。在低层建筑中,这种不平衡,不对称可以被忽略不计,而在高层建筑中,这种不对称、不平衡则可能会酿成灾难性的后果。高层建筑中楼体的平衡关系以及力学构架是整个扭转问题产生和解决的核心。随着人们的物质生活水平发展以及审美需求的提高,单一的完全对称性建筑已经不能够再满足人们对建筑的期盼,更加多元化的高层建筑受到人们的追捧,这为设计师的工作带来了更大的挑战性和难度。一方面设计师要保证楼盘设计整体的安全性和抵抗自然灾害的能力,另一方面又要考虑到楼盘的艺术价值。
3高层建筑结构设计优化措施
3.1设计方案制定问题
结构设计设计是高层建筑后期建设施工的重要基础,如果结构设计阶段出现了问题,无法形成科学合理的设计方案,则无法为后期的具体施工提供科学的指引。从当前的情况来看,在高层建筑结构设计中,会出现设计人员考虑不够全面,导致所形成的设计方案存在不合理之处,而根据设计方案所完成的高层建筑耐久性较差,无法体现建筑功能。为此,在高层建筑结构设计阶段,设计人员需要对整个高层建筑项目进行全面的评估,然后明确建筑结构方面的实际要求,然后再着手进行设计。所形成的初步方案,还应该与参与建筑施工的人员进行相互讨论,然后查找高层建筑结构设计中存在的不足,并及时改进,为了确保设计方案的合理性,设计人员还可以请专门的设计公司对其方案进行评估,并形成最终设计方案,这有这样,才能够确保高层建筑结构设计方案的科学合理性,并为后期的建筑施工建设提供科学的指引,以此确保高层建筑质量。
3.2综合性能的满足
在高层建筑结构设计中,设计人员要能够考虑到高层建筑的综合性能,只有满足建筑的综合性能,所开展的结构设计工作才有意义。具体而言,综合性能满足视角下的高层建筑结构设计中应该考虑到以下几个方面的内容:第一,确保建筑结构的延性设计的合理性,这一方面考虑主要是针对高层建筑长期使用中的变形问题,尤其是在地震、大风等巨大外力作用下的变形,确保延性设计的合理性,则能够使高层建筑有效应对巨大外力作用下说发生的变形问题。第二,确保高层建筑的水平荷载力。由于高层建筑的特殊性,其受到水平方向荷载力的影响较为明显,如大风,为此,设计人员在设计工作中必须确保高层建筑具有良好的水平荷载力。第三,确保高层建筑安全性,在高层建筑结构设计中,要能够坚持以人为本的理念,比如,逃生通道的合理设计,确保建筑在出现火灾、地震等情况时,建筑内人员能够尽快逃离,将此类灾害的负面影响降到最低。
3.3房屋结构设计必须严谨
房屋设计需要建筑设计师与结构设计师密切配合,建筑设计是前提和基础,要为结构设计创造条件,要充分重视建筑设计和结构设计过程。建筑设计与结构设计就像一枚硬币的正反面,相互依存、缺一不可。双方必须密切合作、相互配合。高层建筑的强度、刚度、稳定性涉及结构的安全,所以房屋的结构设计必须由结构设计师经过受力分析、计算,得到相关内力数据(轴力、剪力、弯矩)并据此进行构件的强度、刚度计算,从而设计出结构施工图。要高度重视结构安全,尊重结构设计师,尊重结构设计师的专业建议和劳动成果。而不是忽视结构工程师,把结构工程师的工作看成可有可无。房屋结构设计要认真严谨,以数据为基础,确保精准性,对每一个部位都要有科学地设计,对于重点部位,要强化设计管理。
结语
综上所述,随着人类社会与文明的不断发展,建筑多样化正成为当前建筑发展的趋势,尤其是高层建筑多样化。人们更加倾向于把其作为城市的地标建筑来对待,由此可见高层建筑在人们心中的重要地位。进一步提出优化高层建筑结构的对策,有利于推动我国建筑行业的发展,为进一步促进高层建筑安全性能的提高奠定理论基础。
参考文献
[1]胡洁.高层建筑结构设计中的常见问题与解决措施探究[J].科技创新与应用,2020(33):86-87.
[2]孙慧芹.高层建筑结构设计中的常见问题与解决对策研究[J].建筑技术开发,2020,47(18):7-8.
[3]郭炜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].江西建材,2020(7):47-48.
[4]邓辉.简要探讨高层建筑结构设计中的常见问题与解决对策[J].建材与装饰,2019(36):126-127.
[5]童励燕.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].地产,2019(18):53-54.