魏仲文
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摘要:随着近些年社会的快速发展,建筑逐渐向着高层方向发展。但是这些建筑结构的高度较大、层数较多,因此这些高层建筑易出现较大的倾斜力矩。为了确保建筑结构的稳定性,需要对基础设计提出更高的要求,这直接决定着整个建筑结构的质量和安全性。
关键词:高层建筑结构设计;问题;优化措施
引言
在高层建筑施工过程中,需要着重的强调各种结构设计方法优化的重要性。这不仅能够在一定的程度上影响建筑整体质量,还会影响人民的生命安全和财产安全,对于整个社会的稳定和发展也产生一定的影响。
1高层建筑结构设计存在的问题
1.1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24~100?m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。
1.2扭转问题
在建筑领域,扭转问题是非常关键和核心的一个问题,在世界范围内都受到了普遍的关注和研究。高层建筑对扭转设计直接关乎到高层建筑地理自然灾害的能力,尤其是在面对台风和地震时,建筑的扭转问题直接关乎到建筑的安全性。建筑在进行设计和施工时,因为某些不可抗的因素难免的会出现建筑的不平衡,不对称。在低层建筑中,这种不平衡,不对称可以被忽略不计,而在高层建筑中,这种不对称、不平衡则可能会酿成灾难性的后果。高层建筑中楼体的平衡关系以及力学构架是整个扭转问题产生和解决的核心。随着人们的物质生活水平发展以及审美需求的提高,单一的完全对称性建筑已经不能够再满足人们对建筑的期盼,更加多元化的高层建筑受到人们的追捧,这为设计师的工作带来了更大的挑战性和难度。一方面设计师要保证楼盘设计整体的安全性和抵抗自然灾害的能力,另一方面又要考虑到楼盘的艺术价值。
2高层建筑结构设计优化措施
2.1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。
2.2计算简图使用问题
在高层建筑结构设计中,针对构件尺寸的设定、配筋比率等都需要开展必要的计算活动,计算结果可以为相应的设计工作提供必要的参考,而在计算过程中会使用到计算简图,为了确保计算简图的使用效果,则要保证计算简图与建筑实际情况相符。
2.3科学设计结构缝
房屋结构间隙的设计是房屋的重点,结构间隙设计水平的提高可以保证房屋的强度,刚度和稳定性,增加房屋的空间。因此,必须结合自然条件,地理因素和施工技术来设计合理的结构间隙,使房屋的安全性得到改善。以质量为基础,提高综合实力,确保设计效果。在当前的设计运营中,公司必须确保房屋质量并提高设计结构缝的能力,以有效地确保房屋的稳定性并避免房屋建设项目的崩溃。相关设计师应以现场为基础,在项目现场查看各种深入的数据,进行相关的调查和分析,并在拥有大量建筑物的前提下捕获建筑物的布局并设计结构节点。例如,当前,在家里有许多铸造砖的应用。在设计时,有必要充分考虑浇筑过程中钢筋混凝土应力的问题,并分析就地浇铸砖的应变,以便可以充分了解就地浇筑砖的设计条件。根据项目的具体过程,合理使用材料,控制有利的建筑条件以及进一步提高建筑结构的承载力,有必要不断选择铸造砖的设计思想,以明确目标。设计和保留差距,合理扩大结构差距是有效的提高结构稳定性和安全性。
2.4合理设计上部结构
高层建筑物上部结构的刚度和质量分布会对基础设计造成较大影响,所以,为了进一步提升基础设计的有效性,要提升建筑物上部结构设计的合理性。对于建筑物的上部结构来说,屋面部分是非常重要的内容之一,很多建筑屋面采取的是斜坡结构形式,此种结构形式主要包括折板式、梁板式等。这两种结构类型都属于偏心受拉构件,其中折板式结构更多应用在平面不够规则、建筑板跨度较大的屋顶结构,而梁板式结构则更多应用在屋面坡度相对复杂的屋面结构中。选择具体结构类型时,要参照房屋具体结构来进行,确保结构的合理性,能为基础设计打下良好基础。
2.5超高问题解决办法
高层建筑结构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。
2.6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。
结语
综上所述,高层建筑结构合理设计有着重要的意义,为此,在具体的结构设计中要能够坚持一定的设计原则,并明确设计要点,然后从多个层面入手做好相应的设计工作,以此充分体现高层建筑的实际功能。
参考文献
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