刘艳艳
滨州市规划设计研究院有限公司 256500
摘要:在高层建筑设计当中,建筑结构设计方法直接影响着设计的效果,影响着房屋的结构变化。但是建筑结构设计对于设计人员的要求是非常严格的,专业性、经验、实践性等方面都有着一定的要求。而且必须保证建筑结构设计满足安全、经济、美观、方便以及适用性广等多个方面的需求,以此来优化建筑结构,促进建筑结构建设水平的高效提升。文中探讨高层建筑结构优化设计中的问题与对策,对于改进城市结构,推动我国建筑行业发展具有重要意义。
关键词:高层建筑;结构设计;问题
引言
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,本人再次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。
1建筑结构设计优化方法应该坚持的原则
1.1功能性
房屋建筑不仅要满足人类的居住需求,还需要具备其他的功能。现代社会人们的物质文化水平不断地提升,对于住宅的居住要求也在不断地提升,所以在建筑结构设计当中满足功能性要求也是基本原则之一,这样才能够为用户提供更加良好的居住体验。
1.2经济性
建筑结构设计涉及的内容是非常多的,设计活动、施工活动都需要相应地原料以及技术组成,所以对建筑结构设计方法进行优化,可以在很大程度上减少浪费,节约成本。在物质生活水平提升的同时,房屋建筑施工的成本也在提高,在设计施工中很容易因为成本问题产生矛盾,无法很好地满足项目所需的各种条件,所以工程项目的设计人员必须对经济问题多加考虑,在保证安全的基础上管控成本,对资金支出问题进行严格地控制,做好预算规划等,这样才能够保证整个工程项目的如期进行。
1.3安全性
在房屋结构设计当中安全是最基本的,房屋施工质量和安全问题直接关系着人们的居住的舒适性,关系着人们的人身财产安全等,所以在建筑结构设计方法的优化过程中坚持安全性是基础。在房屋建筑设计当中影响因素是很多的,部分不当因素的出现必然会给房屋施工埋下安全隐患,发生安全性的问题。所以,为了避免此类事故的发生,加强安全管理,重视安全教育,多考虑安全性的因素。同时,还需要考虑建材的节约性、环保性等问题,严格避免资源浪费,提升资源的利用效率。
2高层建筑结构设计中存在的问题
要想使给出的改良建议更加具有针对性和可行性,那么首先就要对高层建筑结构优化设计中所存在的问题进行分析,为下文提出对策做出铺垫。
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24~100m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
建筑“三心”主要指建筑结构的几何形心、结构重心及刚度中心,“三心合一”时,建筑结构的稳定性最强。然而由于受到地基形状与建筑功能要求等因素的影响,在许多情况下,建筑体型是不规则的,设计中也难以实现“三心合一”,致使建筑结构出现扭转问题,进而影响建筑结构的稳定性。
2.3抗风问题
因为高层建筑的楼层较多并且高度较高,所以,相对其他建筑,高层建筑更容易改变风的流动性与空气的动力效应。由于建筑的刚架结构以及玻璃幕墙等柔性结构的刚度较小,在风荷载较大的情况下,很容易破坏建筑物的墙体、装饰结构及支撑结构,降低建筑物的稳定性。因此,进行高层建筑结构设计时,需要对结构进行抗风设计,防止建筑物受自然因素的影响而存在隐患。
3解决高层建筑结构设计中问题的对策
前文对于现阶段我国建筑领域中高层建筑结构设计中所存在的问题作出了总结和分析,以下针对上述内容提出具有针对性的改良策略,为进一步促进我国高层建筑行业发展做出贡献。
3.1超高问题的解决办法
高层建筑的设计目的最终是为了满足人们的需求,因此要解决建筑的超高问题,就必须从两个方面入手,一是人们的实际需求,二是建筑的使用性能。建筑的设计应当以这两点为出发点,紧紧围绕人们的实际需求来设计建筑的使用性能,切不可单一为了追求高度而一昧得增加建筑楼层,带来不必要的安全隐患和安全问题,只有满足了这些需求,才能够称得上是科学设计。高层建筑在设计时要充分考虑到建筑的延性设计,地震,台风等自然灾害发生时,因为不可抗力会导致建筑出现结构上的坍塌和变形,此时建筑的延性作用就体现出来。具有较好延性的建筑,能够在自然灾害发生时最大限度的保留建筑原貌,为人们提供更多的生存几率,增加建筑的安全性。
3.2扭转问题的解决办法
随着人们审美需求的提高,单一的完全对称性的建筑设计已经不能够再满足人们的需求。个性化,多样化的建筑正成为城市发展的趋势。而即便如此,设计师在设计时仍然要在一定范围内寻求建筑形状和结构的对称,以此来保证建筑的受力合理。尽力使建筑物的质量重心和力量调度中心结合在一起,最大限度的增强建筑的抗灾害能力。并且在设计完之后,施工方在实地操作时要与专业的建筑人员相互合作,相互促进,最大限度的调整因设计上的缺陷而造成的建筑结构上的不足。即使在设计不规则建筑时,设计师也应从更大的层面上,从整体的层面上去思考建筑的平衡性,力求通过力学结构的改变来解决建筑的扭转问题,减少因不规则而造成的建筑不稳定。
3.3提高建筑抗风荷载作用的能力
为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求,对高层建筑结构进行抗风设计时,必须充分做好以下工作:(1)优化基础,只有高层建筑的基础部分稳定性较强,才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。因此,明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。应尽可能购买高级配的砂石,增加基础持力层厚度,加设抗拔的锚杆构件,加强基础的牢固性。(2)通过改变建筑的轮廓设计、投影面积和高度,改变区域建筑布局,以及种植绿植等改变风荷载的强度和方向等,削弱风荷载对建筑的作用。
结束语
总之,相对其他建筑,高层建筑结构更为复杂,因此,设计人员在设计过程中,应更加全面地考虑各方面的影响因素。同时,设计人员需要充分了解高层建筑结构设计特征,遵循高层建筑结构设计原则,善于发现并采取有效措施解决问题,防止出现质量或安全问题。高层建筑的安全性是重中之重,所以,设计人员不仅需要提高本身的专业能力,还应不断积累经验,进行创新突破,推进我国建筑行业的长期、稳定发展。
参考文献
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