民用高层钢筋混凝土建筑结构设计优化探析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年3月第7期   作者:崔庆涛
[导读] 在新经济时代的背景下,社会的现代化建设也在不断的提高,
        崔庆涛
        济钢集团国际工程技术有限公司   250000

        摘要:在新经济时代的背景下,社会的现代化建设也在不断的提高,城市化的进程也在逐渐加快,因为建筑行业是城市现代化产生的标志,这就促使了建筑行业在市场规模中占据较大的比重,所以建筑行业的经济空间变大,从事建筑行业人员的薪资相比较其他行业人员的薪资较高。随着建筑行业的兴起和繁盛,城市现代化的不断扩大,人民对建筑的居住要求也在渐渐提高,为了达到居民满意的目的,因此建筑行业相关的企业和工作人员要设计出一套适合民用建筑的最佳方案,务必将建筑结构和施工方式做出系统的、科学的、安全的调整和优化,发挥建筑行业的工作人员的专业性和技术性,使建筑材料的各种比例相协调,才能让建筑的整体满足最优化的建筑效果,并进一步使民用建筑的居住条件满足居民的要求。
        关键词:民用高层;混凝土建筑结构;优化策略
        引言
随着社会的发展和国家对基础设施建设的重视,高层建筑走入建筑行业市场的视野,因为高层建筑具有利用率高的特点,能使城市的土地占有率变小,城市的空间变大,高层建筑的出现使城市交通更加便利,让居民的日常出行变得越来越高效,并进一步的促进了社会经济的发展,而且民用高层所具有的私密性是其他建筑达不到的,因此政府和人民也越来越推崇高层建筑。现如今在大城市,高层建筑已经逐渐取代了其他建筑成为城市建筑的标签,而钢筋混凝土作为高层建筑的必备材料,所以建筑行业有关的企业和工作人员在施工时要重视钢筋混凝土材料的质量,并利用工作人员先进的技术手段和方法,施工过程中要让钢筋混凝土在高层建筑中发挥出巨大的作用,使高层建筑的安全性和科学性达到或者超过国家对高层建筑的安全标准。
        一、民用高层建筑结构的优化原则
(一)优化原则
工作人员要按照国家标准来进行对高层建筑的整体优化,设计出高层建筑的最佳施工方案,把握技术优化的要点和原则,并可以进一步的保证建筑结构的稳定性和科学性,在设计优化方案时,工作人员要以住户的舒适度为标准,才能有效的降低高层建筑的危险性。首先工作人员要保证建筑结构的可靠性,工作人员在施工过程中要使高层建筑所有的施工步骤和方法都是按着施工总要求系统性的完成的,必须采用具有合格证明的建筑材料,这样才能保证建筑的整体结构安全可靠;工作人员要保证建筑结构的实用性,因为高层建筑本身具有的缺陷,所以在进行优化时,要使钢筋混凝土的强度变大,注意施工细节的把握,才能防止建筑结构或者建筑表面出现较大的裂缝,致使建筑结构的实用性不强;工作人员要保证建筑结构的稳定性,工作人员要使建筑结构的空间感更加细致,实现最大程度的优化空间,利用优化的构件减小钢梁的横截面,使建筑结构更具稳定性。
        二、钢筋混凝土建筑结构设计优化的作用
(一)钢筋混凝土在高层建筑中的作用
虽然高层建筑具有良好的功能性,但是高层建筑也有很多不足,比如工作人员和施工单位在对高层建筑施工进行施工时,受到高度的影响,工作人员在操作技术设备时,工作人员的视线会有局限性,并且越到高处,风力的影响就越大,工作人员想要对高层建筑的建筑结构做出精确的计算也是用特别困难的,若是工作人员在施工的过程中没有细心的处理在施工中发现的问题,会导致高层建筑的安全受到影响。

众所周知,筋混凝土在建筑的工程建设的过程中具有重要地位,是高层建筑结构的灵魂,具有一定程度的支撑作用,因此钢筋混凝土的重要性不言而喻,钢筋混凝土可以让高层建筑的防火性和防雷性变得更加突出,对建筑起到保护作用,使高层建筑的耐火性和抗雷击性更高,而且钢筋和混凝土的膨胀系数接近,在高温和低温的环境下变形一致,不会出现因钢筋和混凝土变形不一致从而导致建筑结构不稳定的情况,钢筋混凝土的硬度和强度较好,在一定条件的作用下会形成钝化膜,可以保护建筑不会受到腐蚀。
(二)钢筋混凝土在民用高层的优势
在进行高层建筑的施工中,施工单位和工作人员应要考虑施工方案的合理性和可行性,使施工方案在满住户居住的安全性的同时,也使施工单位的经济利润最大化,而前文多次提到钢筋混凝土在高层建筑的重要性,因此钢筋混凝土的施工方法是施工方案的重点。工作人员要利用钢筋混凝土的特点高层建筑的整体效果越来越好,才能使高层建筑达到住户期待的要求。因为钢筋混凝土的技术较为成熟,工作人员不会出现技术不熟练的情况,工作人员只需要在对钢筋混凝土进行加工时,不要出现细节上失误,所以在高层建筑的施工中比较安全可靠,高层建筑需要的材料较多,成本费很高,经济投资较大,但钢筋混凝土的材料相较于其他建筑材料比较普遍,材料易得,所以能为施工单位节省一定的经济开销,使施工单位的经济利润变大,钢筋混凝土可以使建筑力学的优势最大程度的发挥出来,所以钢筋混凝土可以承受大量的拉应力,比其他建筑材料更耐用。
        三、民用高层钢筋混凝土结构的优化策略
(一)钢筋混凝土的建筑结构方案优化
工作人员要想提高民用高层建筑的质量,就必须对施工的方案进行调整和创新,使施工方案与实际施工的情况相吻合,才能保证建筑结构具有相对的稳定性,工作人员必须从建筑的整体效果出发来优化设计方案。工作人员应通过先进的技术设备来模拟出建筑模型,然后在计算机输入模型的数据得到相应的建筑指标,利用指标和数据进行建筑结构的规划,能够有熊的提高建筑结构的功能性,工作人员也要在方案上科学的设计出钢筋混凝土在建筑中应占有的比重,对钢筋混凝土在建筑结构的受力条件进行分析,精确的计算出在建筑压力的作用下,钢筋混凝土所承受的感应力的数值,使其抗压效果更加突出。
(二)提高钢筋混凝土的功能性
高层建筑如果发生火灾,因为层数太高,一般的消防设备很难达到一定的高度,就算有足够高的消防管,也会因为压力太小容易造成水流堵塞,而且居住在顶楼的居民逃生也很不方便,一旦发生火灾,消防工作就会变得十分困难,因此为了确保住户的居住安全,防止因为地震、火灾和雷击带来的事故,工作人员必须提高钢筋混凝土建筑结构的功能性,工作人员在进行施工作业中,应在高层上安装自动喷淋系统,当火灾发生时,自动喷淋系统就会自动报警并可以利用自身程序来完成灭火工作。由于一些地区地理位置的问题,地震较为频繁,一般的建筑结构很难达到很好的抗震效果,所以必须对钢筋混凝土进行加固,地震力的大小直接与建筑结构的质量有关,因此工作人员必须对建筑结构的数据进行仔细的计算,并找到理想的契合点,从而使钢筋混凝土具有较高的强度,从而促进建筑结构的稳固性得到应有的提升,建筑结构的工程型变强,使建筑结构的整体水平也会越来越来好。
(三)对基础部分进行优化
高层建筑的结构柔度较大,所以在施工过程中,工作人员不仅要对钢筋混凝土的质量进行严格的把关,还要对高层的剪力墙设计科学的优化和调整。剪力墙是高层建筑中抗震和抗压效果最明显的,但是不承受重力荷载,只有在地震来临时才会发挥作用,因此在对剪力墙进行设计时,剪力墙的间距要适中,并要满足面对强大的重压下,墙体的结构和表面裂而不倒的要求,当墙体因受外界的压力而发生倾斜时,剪力墙的墙肢要对墙体起到一定的支撑作用,避免墙体倒塌,这就要求剪力墙的墙肢要长,工作人员要将剪力墙的形状设计成弯曲型,连梁中部出现反弯点注意墙肢轴压比限值。
        四、结束语
总之,本文对民用高层钢筋混凝土建筑结构设计优化探析做出了上述分析,在对混凝土建筑结构进行优化时,可以通过方案的优化、提高钢筋混凝土的功能性和优化建筑结构的基础部分来实现整体建筑的优化。
        参考文献:
[1]孙德峰. 民用高层钢筋混凝土建筑结构设计优化探析[J]. 城市建筑,2020,17(08):121-122.
[2]秦炳棋. 钢筋混凝土在建筑结构设计中的应用探析[J]. 科技创新与应用,2013(21):217.
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