浅谈高层建筑结构设计中的问题与对策

发表时间:2021/5/17   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4期   作者:夏佳锋
[导读] 随着经济迅速发展和人民生活水平不断提升,人们对于建筑有了更高的要求

        夏佳锋
        杭州恒元建筑设计院有限公司     浙江省 杭州市 311201
        摘要:随着经济迅速发展和人民生活水平不断提升,人们对于建筑有了更高的要求。在此背景下,建筑设计、施工及管理人员须具备更多的知识储备,更多的创新思路,在保证建筑安全可靠的前提下,满足各种使用要求。而今土地资源日益匮乏,因此高层建筑越来越多,关于高层建筑设计施工上的问题也越来越多。现在建造成本也日益增高,为控制造价成本使得建筑结构设计变得尤为重要。
关键词:高层建筑;结构设计;问题与对策
引言
        随着科技发展,在高层建筑结构设计工作中,合理应用建筑模型技术可以显著提高建筑结构设计的有效性,并提高质量、效率和完整性。从而让设计人员有更多时间去优化设计内容,因此可以极大程度的控制造价成本,更有效的利用资源。所以对于计算软件的优化,在一定程度上将对设计者和控制工程造价有很大影响。
1对高层建筑结构工程设计进行优化的意义
        高层建筑项目相对于其他工程,造价是相当高的,一个高层项目也将涉及到很多资源。如果优化得当,可以降低投资成本,节约资源。进而形成一个良性循环。而优化设计中结构是降低成本的有效措施,因为结构涉及的材料,构件布置,工程做法都将直接影响造价。在工程施工中,合理运用结构设计优化措施,可以为高层建设项目提高效率,节约资源,还能更好的确保建筑工程的施工质量达到预定的目标。从而提高了施工企业的利润,也为建筑行业的可持续发展做出了贡献。
2高层建筑结构设计中存在的问题
        2.1高度引起的安全问题
        高层建筑,顾名思义就是楼层高度相对普通多层要高出很多,因此,高度带来的问题也很多,比如荷载将明显增大,施工,设计难度也将加大,施工质量就比多层更难控制。高层建筑在使用功能和美观上都更受人们的欢迎,也能充分利用土地资源。但是在抵抗自然灾害上,高层建筑的高度问题则被进一步放大。在面对台风,火灾,地震等灾害的时候,高层建筑受到的危害就更大。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的复杂性,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施工图完成以后还会根据甲方的要求再进行改动,这时如果在对建筑进行修改的话,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地基问题
        地基是建筑施工的基础,对建筑的安全性,稳定性有很大影响。对于高层住宅建筑,若地基的稳定性与平整性较强,建设所得的建筑物安全性能则较为优良;若建筑地基性能欠佳,如存在软弱土,液化土或者在地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷等危险地段时建筑物的安全性将被大大削弱。而高层建筑比多层而言,荷载明显增大,对地基要求明显变高。

从这一角度来看,需注重对建筑物地基的选择。
        2.3材料问题
        材料是建造建筑实体必不可少的要素,现阶段的建筑材料类别及性能各不相同,具备的节能、抗震效果也存在差异。如高层隔墙采用蒸压砂加气砌块,相比多孔砖则会明显减轻荷载,从而达到优化结构设计,减少成本。因此,在设计过程中应注重对建筑材料的选择,最好具备强度高、质量轻的特点。
3解决高层建筑结构设计中问题的对策
        3.1高度问题
        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[2]。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。高层建筑高度引起最大问题的还是地震及风荷载产生的水平力,所以高层建筑在设计时就应该考虑合理的高度,高宽比,平面及竖向的规则性问题。还可以充分的考虑抗震性能化设计。并且采取相应的抗震措施,使结构安全性满足要求。实现小震不坏,中震可修,大震不倒。
        3.2地基问题的解决办法
        选择建筑场地时,应根据工程需要和场地实际地质情况以及地震活动情况综合考虑。对于不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效措施。对于危险地段,严禁建造甲乙类建筑,不应建造丙类的建筑。对于局部暗塘,淤泥层,则可采取相应的地基处理方法处理。对于同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上也不宜部分采用天然地基部分采用桩基础。
        3.3材料问题的解决办法
        在设计过程中应注重对建筑材料的选择,最好选择强度高、质量轻的材料。当然材料也应考虑当地实际情况选择,因地制宜。切不可为了私利,选取不合格的材料以次充好影响工程质量,造成经济损失和人员伤亡。
        
结束语
        综上所述,由于高层建筑的重要性,对于高层建筑的设计施工,应严格按规范要求执行,。在结构设计期间,设计人员应在规范要求下尽量使建筑结构合理,尽量优化并采取各种措施满足结构的使用要求。加强结构抗震性能提高结构安全性和可靠性。
参考文献
[1]马丽.高层建筑混凝土结构优化设计分析[J].中国住宅设施,2020(06):55+60.
[2]刘威.论现代高层建筑结构设计的优化[J].建材与装饰,2020(14):110-111.
[3]赵鑫.高层建筑混凝土结构优化设计分析研究[J].工程建设与设计,2020(05):18-19+43.
[4]郑维兵.建筑结构设计的优化方法及应用[J].四川建筑,2019,39(02):49-50.
[5]初莎莎.高层建筑结构的优化设计问题及对策[J].黑龙江科学,2019,10(06):130-131.
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