超高层结构设计的经济性及相关问题的研究 杨冬

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:杨冬
[导读] 摘要:通常建筑行业内所指的超高层建筑是四十层以上的建筑物或者总高度超过一百米,伴随全球经济的持续进步,这一类超高层建筑物也越来越多地出现。
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        摘要:通常建筑行业内所指的超高层建筑是四十层以上的建筑物或者总高度超过一百米,伴随全球经济的持续进步,这一类超高层建筑物也越来越多地出现。超高层建筑物通常具备施工周期长且成本投入大的特点,因此其也成了城市的地标性建筑。目前世界上比较知名的超高层建筑物有东京塔、迪拜塔等,而我们国家比较知名的有广州塔以及深圳平安大厦等。
        关键词:超高层结构设计;经济性;相关问题
        引言
        结构设计工作在高层建筑工程中尤为重要,为了尽可能提升高层建筑的稳定性、安全性以及抗震性能,就需要做好结构设计工作。在高层建筑结构设计工作中,需要保障设计方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性,并且在设计的过程中,需要将整个建筑工程的施工环节都考虑进去,方能保障整个建筑工程的施工质量以及施工效率。
        1超高层建筑物的结构设计以及经济性简述
        结构设计主要包含了上部设计以及基本设计两方面,其设计的内容有以下几步:第一,依据建筑物的要求来确定整体构造以及施工使用材质;第二,对各个构造的平面图进行设计规划;第三,确定具体的施工作业使用材质以及其强硬度标准等;第四,对其进行整体荷载运算以及各个分部位的荷载运算;第五,进行荷载实验,保证其准确性;第六,各部位的细节设计。与此同时,在进行以上设计的过程中要严格遵守相关行业标准,这样才能够保证超高层建筑物的整体品质。设计结构经济指的就是建筑结构的经济。伴随建筑行业的进步,人们除了通过建筑结构来思考生活环境,还越来越多地通过建筑结构经济来思考生活的环境,因此,设计人员要重视设计的经济性。
        2超高层结构设计过程中的一些问题.
        2.1结构体系问题
        在高层建筑的结构设计工作中,需要考虑到结构体系的合理性,确保高层建筑的结构体系能够满足建筑工程的实际需求,并将结构的稳定性考虑进去,如若选择的结构体系并不合理,就会直接影响到结构的稳定性,导致结构的稳定性下降。比如在钢筋混凝土结构体系设计工作中,设计人员就需要充分结合工程结构的特点,并根据建筑所在的地区抗震设防等级的具体情况来选择适宜的结构体系。设计人员在选择结构体系时,如若不考虑结构的合理性,就会直接影响到高层建筑结构的稳定性以及安全性。特别是在决定钢筋混凝土的结构体系时,如若不能科学制定设计指标,就会直接影响整个建筑结构的各项性能,并在后续的施工以及使用过程中产生各种安全以及质量问题。
        2.2结构设计中的经济性问题
        经济性问题是超高层结构设计过程中遇到的主要问题,建设企业都期望以最小的投入来获得最大的经济收益。因此,在对其进行设计过程中会被工程成本投入、施工所用材质等所制约。由于超高层建筑具有设计时间长、成本投入大的特性,因此其对于结构设计的要求也变得极其高,通常都是找专业的大公司进行设计。这样一来在结构设计的过程中就要付出高昂的资金,然而怎样才能够将成本收回,这也是比较关键的一项经济性难题。通常超高层建筑物所使用的材质会具备以下特性:由于其施工工期长,成本投入大,因此其对于施工材质的品质的需求也十分高,首先是要求强硬度必须高并且具备良好的耐久性能,其主要包含建筑的承受压力部件的结构材质之中,例如横梁、框等所使用的材质。其次是必须拥有良好的绝缘性能,并且具备优质的隔音性能,同时还能够做到节能。通常运用在施工维护材质中,例如房门、窗户等部位所使用的材质。最后是有良好的环境使用性能,能够长久的使用并且不容易损坏。因此,这也是比较重要的经济性问题之一。
        3超高层建筑的施工特点
        (1)施工技术复杂。

和普通高层建筑相比,超高层建筑的施工难度较大,施工技术要求较高,需调动更多的工程资源,工程建设周期长。作为现代化建筑的重要工程类型,超高层建筑的施工需要大量的现代化工艺、设备、技术和技术人员。保证超高层建筑的施工质量必须加强施工过程的管理控制,明确超高层建筑施工的技术特点。超高层建筑的重点施工内容为主体结构,主体结构对超高层建筑的整体稳定性具有重要的决定性作用,所以应用钢管混凝土技术进行超高层建筑的施工时,要注意与深基坑施工、测量放线、模板施工等项目做好配合工作,避免因现场交叉作业影响超高层建筑的施工质量。(2)施工中容易受较多因素的影响。超高层建筑的工艺流程复杂,涉及的专业内容和工种较多,所以在施工中会存在诸多影响因素。超高层建筑的施工需要较多职能部门参与,项目管理具有较大的难度,为有效保证施工的进度和质量符合设计要求,项目管理者应明确落实各岗位的工作职责,提升超高层建筑的稳定性和安全性。
        4超高层结构设计过程中经济性问题的解决办法分析
        4.1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[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。
        4.2科学布局与选择设计方案
        在高层建筑工程的结构设计环节,通常会出现结构扭转等问题,为了解决该种问题,就需要设计师在展开工作时,采取相对规则的图形作为建筑的结构设计。为了保障设计质量以及后续建筑工程施工的顺利展开,必须要保障每个设计部分的设计质量。在展开设计工作的过程中,需要考虑到建筑的稳定性,并且确保建筑结构具备对称性,避免由于建筑不对称而引发的建筑质量不过关等问题。也就是说,在实际的设计工作中,需要通过科学的技术以及手法,进行平面布局,以此提高建筑结构的稳固性以及安全性。高层建筑工程的设计方案是设计环节中最为关键的一部分。首先,在选择设计方案时,需要参考建筑工程项目的具体要求,根据建筑工程的要求决定设计图纸上各工程部分的参数,另外,设计人员还需要考虑到设计图纸上标注的参数是否完全符合当下的行业标准以及我国法律法规的硬性要求。
        结束语
        总而言之,经济性问题对于超高层机构设计有着至关重要的作用。伴随我们国家经济的持续进步,城镇化建设得以加速推进,建筑地产行业也迎来了新的发展契机,同时超高层建筑也越来越多地出现在城市之中。但是目前我们国家超高层建筑在结构设计方面仍旧存有一些问题。例如,其经济性问题一直以来都是相关工作人员研究的重点。基于此,笔者本文对超高层建筑结构设计的经济性以及其它问题做了简要分析,期望能够为相关工作人员带来一些参考。
        参考文献:
        [1]江华.超高层结构设计的经济性及相关问题的研究[J].价值工程,2019,38(24):166-167.
        [2]周荣桓,周宝桓.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].科技视界,2019(12):173-174.
        [3]张良平,杨文参.某超高层建筑结构设计中几个关键问题的思考[J].建筑结构,2019,49(07):56-59+55.
        [4]杨文坡.超高层建筑结构经济性研究[J].大众投资指南,2019(01):40.
        [5]徐新正.基于全寿命周期成本的超高层建筑结构经济性分析[J].住宅与房地产,2018(15):19.
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