宋源栋
广东龙越建筑工程有限公司山东分公司 山东省青岛市 266100
摘要:高层建筑和超高层建筑是现代建筑体系的主要发展方向。建筑功能趋于多样化,建筑结构更加复杂,这明显增加了混凝土施工的难度。与多层建筑相比,高层建筑对安全性和稳定性的要求更为严格。在混凝土施工过程中,正确选择施工工艺和方法,加强施工过程控制是关键。高层建筑混凝土工程的施工工艺和环节比较复杂,有必要对其技术实施进行总结分析。
关键词:高层建筑;混凝土结构;优化设计;方法;分析
1高层建筑混凝土结构
1.1型钢筋混凝土结构。
钢筋混凝土结构由混凝土和钢筋组成。钢筋混凝土结构主要由大模板现浇结构、薄壳结构、钢筋混凝土结构及吊板、滑模等组成。这种结构具有整体性好、耐高温、位移小、造价低、刚度大等优点。随着钢筋混凝土技术的发展和钢筋混凝土、钢混凝土等高强混凝土技术的发展,钢筋混凝土结构在大多数高层建筑中得到了广泛的应用。
2.2复合结构。
钢筋混凝土组合结构与砌体组合结构构件构成组合结构,与钢筋混凝土结构有区别。与混凝土结构相比,可明显节约工程造价,具有较高的技术含量。在组合结构中采用混凝土填充结构可以有效地提高结构的整体承载力,节约钢材。复合材料结构有着比较广泛的应用,可以应用于高层建筑结构等许多行业。
2.3新结构。
框架剪力墙体系是一种常见的高层建筑结构体系。新型结构体系主要由筒中筒、框架筒和梁筒组成。与传统的整体式平面结构体系相比,这种新型结构体系具有较强的抗侧刚度、较大的承载力和较全面的应用功能,在高层建筑结构中的应用范围较广。
2.4智能建筑结构。
智能建筑结构在高层建筑中的应用相对较少,是集成高新技术产品的一种建筑结构。随着社会经济的发展,人民生活水平不断提高,建筑结构日趋完善,建筑体系、结构体系和服务管理逐步完善,为建筑结构设计提供了技术方面的重要支撑。
2高层建筑结构设计中要考虑的因素
为了在更大程度上满足高层建筑结构设计的要求,必须充分保证高层建筑结构设计的合理性,综合考虑各种因素,促进综合施工的进度高层建筑水平。具体来说,首先要关注各种力对高层建筑结构的影响。建筑物长期受风、雨、雨等自然条件的影响,其自身的承载能力也会在一定程度上影响其质量,虽然常规建筑在一定程度上受到水平力的影响,但高层建筑通常承受较大的水平力,因此,为了避免结构变形和质量降低的问题,有必要考虑水平荷载对结构的影响。其次,对高层建筑结构设计中的刚度进行调整。随着时间的推移,许多高层建筑由于其高度较高,会受到侧向位移的影响,因此应重视结构强度的影响,以控制高层建筑的侧向位移。最后,合理控制延性。高层建筑的结构比较复杂,在相同的力的作用下,高层建筑更容易发生变形。因此,在结构设计中应充分考虑强度的影响,调整设计思路,避免局部结构的变形或开裂,使结构的延性更加突出,避免高层建筑在同桌地震力的影响下倒塌,威胁有关人员的生命财产安全。
3结合混凝土结构优化设计方案
3.1结合实际情况更有针对性地设计原材料选择方案。
在高层建筑的混凝土结构中,所涉及的原材料质量对整个结构的质量有着至关重要的直接影响,是最关键的因素之一。
一般来说,高层建筑混凝土结构所涉及的原材料主要包括混凝土和钢筋,钢筋的数量和质量对整个工程造价有着关键性的影响,为了有效降低工程造价,往往尽量减少钢筋的用量。在这种情况下,为了使整体结构更加优化,质量得到显著提高,应尽可能优先选用高强钢筋。在高层建筑工程的实施过程中,由于特殊的需求和土地资源的匮乏,在软土地基上经常需要进行工程施工。在这种情况下,工程造价会进一步提高,也会带来很大的施工难度。因此,为了降低成本,减少施工难度,经常需要有效地减少建筑物的荷载基础,同时优先选择高强钢筋,应最大程度地使用高强混凝土。同时,充分保证钢筋混凝土构件的界面尺寸能够得到及时有效的优化,在实践过程中科学合理的应用。从实践中可以看出,地震对高层建筑造成的破坏往往取决于建筑自重的大小,因此有必要尽可能有效地降低建筑自重,从而有效地发挥减震作用,使建筑本身的安全性得到显著提高。针对这种情况,在设计高强混凝土和高强钢筋时,要按现行技术标准进行有效操作,在更大程度上有效减小各构件的截面尺寸,进一步减少钢筋用量,减轻建筑重量,为了降低工程造价,使建筑物的安全性得到了显著提高。
3.2合理设计单体结构。
在高层建筑混凝土结构的实际优化设计中,如果整个混凝土结构是一个独立的单元结构,则应充分保证各部分的优化设计。首先要注重整体平面结构的实用优化设计,在具体设计过程中要充分保证其规则简单、长度适中、大小适中的凹凸部分,同时要保持规则垂直形状均匀、起飞范围适中。在实际设计中,在此基础上,保证了相关结构的刚度和承载力呈现出均匀分布的状态,基本有效地避免了采用竖向布置和不规则结构。尽可能有效地利用小而大的侧向力,均匀地改变柜体结构的刚度。另外,在整体优化设计过程中,要保证其适用性和美观性,同时充分满足相关标准和技术要求,重点对结构进行概念设计,并将概念设计作为整体设计过程的依据,以充分保证其安全性以实用美观的建筑结构为原则,使平面和竖向的布置具有更显著的一致性、简洁性和显著的规律性,这样,就可以充分保证相关结构的承载力刚度分布更加科学合理,更加对称,体现得更好性能和质量。
3.3剪力墙布局的实用有效优化。
剪力墙布局设计优化是高层建筑混凝土结构优化设计中最重要的部分,主要体现在以下几个方面:①布置剪力墙的过程中要有效贯彻落实顺周边均匀且集中布置且维持原有建筑的功能的布置原则,对于建筑剪力墙而言,要尽可能有效布置在电梯间、楼梯问处和恒载大、平面形状变化相对来说比较大的部位;②针对剪力墙的墙肢截面来说要贯彻落实简单规则的基本原则,而且要充分控制好剪力墙结构侧向刚度,使其具备适合的刚度;③从根本上有效规避过多的短肢剪力墙问题出现,特别是针对全部是短肢剪力墙的问题要充分避免。
3.4高层建筑混凝土结构抗震性能的实用有效优化。
在混凝土结构抗震优化设计过程中,应显著提高混凝土筒体的承载力和延性。由于抗震的需要,不同高度建筑的型钢柱的位置和方法有很大的不同。在混凝土结构优化设计过程中,通过平面内柱与梁的刚性连接,可以大大提高外框架的刚度和水平承载力。根据具体措施,主要体现在以下三个方面:(1)可以有效地设置扩展桁架的加强层;(2)有针对性地采用组合扩展桁架与简化剪力墙的刚性连接方法;(3)刚接桁架和侧阻墙应均匀分布,以避免水平力引起的楼层偏移。
4结论
高层建筑混凝土结构体系较为复杂,其设计经验和技术有了很大的发展。在这种背景下,高层建筑混凝土结构的设计应注意其布置,采取有效措施优化其结构平面条件,选择安全合理的结构型式,满足高层建筑施工的总体要求。
参考文献
[1]张志强,贾洪亮.高层建筑混凝土结构设计分析[J].工程建设与设计,2018(23):21-22.
[2]张瑾.浅议高层建筑混凝土结构方案设计与优化[J].山西建筑,2018,44(17):51-53.
[3]龚立琼,吕潜.浅谈高层建筑混凝土结构优化设计[J].建材与装饰,2017(38):88-89.
[4]石磊.浅议民用高层钢筋混凝土建筑结构设计优化[J].低碳世界,2017(25):148-149.