浙江地标设计集团有限公司武汉分公司 湖北省武汉市 430000
摘要:随着城市化建设的快速发展,高层建筑群体设计水平不断提高,为满足当前建筑业发展需求,做好建筑结构设计至关重要。下面文章对高层建筑结构设计原则进行分析,并探讨建筑结构设计问题与设计策略。
关键词:高层建筑;建筑结构;结构设计;设计原则
引言
在社会主义市场经济快速的同时,建筑市场的竞争越来越激烈,对于房屋建筑设计也提出了非常严格地要求,想要保证建筑结构设计可以满足房屋建设要求,就需要在安全、适用性能以及外观性等方面多加研究,对设计方法进行优化。房屋建筑工程量比较大,建筑成本比较高,建筑结构设计的不断优化,对于稳定建筑结构,提升建筑安全性,促进建筑施工水平的提升等具有非常重要的意义。因此,在房屋结构设计当中对建筑结构设计方法进行优化,从房屋的规划设计,房屋的设计方案形成,房屋的合理布局等等都要进行科学地规划与精细地计算,这样才能够保证整个房屋结构设计符合相关要求,才能够更好地满足现代人们对于房屋建设的需求。
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高层建筑结构设计存在的问题
2.1建筑结构质量问题
建筑结构的质量好坏是影响建筑结构可靠度最重要的原因。一般情况下,建筑结构质量问题是和建筑材料和施工技术有较大的联系。如果建筑材料自身存在较大的问题,就会导致建筑结构无法达到相应的质量要求,进而降低可靠度,特别是一些比较重要的建筑施工材料,如果出现问题那么就会对建筑物造成巨大的影响,出现巨大的安全隐患,甚至出现重大安全事故。施工技术出现问题的主要原因就是技术人员工作不认真,进行技术监督的时候无法满足建筑施工技术的要求和解决施工过程中出现的问题。以上因素都会影响建筑结构的可靠度。
2.2房屋建筑图纸设计不规范
工程图纸是工程界的共同语言。图纸是房屋施工的依据,是工程承包的重要文件。图纸的准确性是保证房屋质量与安全的前提。全面提高设计图纸的质量,是保证房屋建筑工程符合科学、规范的要求。一些单位不重视图纸设计,图纸设计不规范,比例、线型、图例乱用,图纸排布、布局不规范,图纸设计不合理,设计说明表述不清。没能正确、准确表达设计师的设计思想和设计意图,导致施工单位误读、误操作,出现工程质量问题。
2.3钢筋混凝土结构问题
在高层建筑施工建设中,主要利用的是钢筋混凝土结构,这一结构具有良好的经济效益,而且可以从多种渠道获得建筑使用原料,施工人员可以使用钢筋混凝土完成各类复杂断面的浇筑和结构施工,而且,此类建筑结构还具有良好的耐火性能及抗震效果,但是高层建筑钢筋混凝土结构中经常会出现较大断面的构件,因此设计人员要引起相应的注意。中国很多高层建筑会使用到钢筋混凝土结构,在高层建筑结构设计中,设计人员需要对钢筋混凝土结构的承载力以及建筑平立面的外形尺寸进行合理把握。就目前来看,一些设计人员在钢筋混凝土结构的承重力设计方面考虑不周全,比如在设计中进行对规则结构准则作出了要求,但是并没有进行定量分析,也没有针对高层建筑中的不规则结构进行特殊考虑。所以在高层建筑项目建设中,如果要采用此类结构,则需要对上述问题进行考虑。
3高层建筑结构设计策略
3.1做好地基优化设计
在房屋建筑结构设计当中地基发挥着基础性的作用,其也是整个工程项目的基础和前提,所以在设计过程中地基优化设计是必须考虑的。在具体的设计之前需要对地基的实际情况进行充分考虑,对相关的地质进行勘测,对地质承受能力进行分析,将安全问题作为地基优化设计考虑的重中之重,以此来确保整个工程项目的安全实施。此外,项目的负责人还必须对影响地基结构设计的因素进行充分地考虑,根据这些因素做出详细预案,将地基设计中可能会遇到的风险隐患全部考虑清楚,将安全问题凸显出来。而在工程现场还可以设置一些防护性的装置设备,对地基与环境之间的联合进行强化,确保整个建筑项目结构设计的优化。
3.2高层建筑抗震等级选择
对于高层建筑物来讲,建筑物在抗震等级的选择问题,是高层建筑物在结构抗震设计方面的主要根据,抗震等级如果选择不正确的话会给高层建筑物带来许多安全隐患和问题,对于高层建筑物的成本投入也会形成极大的浪费。所以,在实际高层建筑物的抗震等级选择上,要根据建筑物的世界级场地类型、抗震的强度、建筑物的实际高度。建筑物的结构类型等多个因素进行综合型的评定。相关结构设计及工作人员要在实际设计中熟练掌握建筑物在结构抗震设计的规范和常识,并逐渐提升建筑物的实际抗震等级,可以有效降低高层建筑物的安全隐患问题。
3.3施工图纸设计必须科学合理
图纸是建造房屋的重要基础。设计房屋时,必须注意图纸设计的质量。通过图纸设计,建筑物满足了结构的功能需求,注重建筑结构的设计,形成了科学合理的城市规划,完成了图纸的实施,提高了建筑质量。工程图的设计必须遵循国家规范和标准,正确使用尺寸,线条类型和图例等元素,并讲好工程语言的“普通话”。必须通过规范科学的验证公式,提高数据应用技能,并对房屋结构进行相关分析,以确保建筑图纸的设计更加科学有效。工程图的设计应与项目现场相协调,充分考虑当地的自然环境,气候条件,地质和水文学,周围土壤的形状,房屋的位置和其他因素,并结合详细的研究数据,为施工提供科学依据。
3.4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。
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。在日后发展中相关单位需要做好建筑结构设计工作,通过科学设计为建筑工程项目建设奠定基础。
参考文献:
[1]胡洁.房屋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.房屋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.