常建华
身份证:41132519841115****
摘要:随着我国经济的快速发展,建筑行业在我国的经济体系中具有重要的地位,同时在国民经济中具有很大的比例。建筑结构设计的工作是整体建筑工程的重要环节,要想实现施工过程的有条不紊地进行,必须要在施工前制定科学有效的设计,因此完善建筑结构设计至关重要。
关键词:建筑结构;设计问题;解决措施
引言
高层建筑是建筑技术进步和城市化发展作用下的结果,高层建筑解决了城市繁华区土地用地紧张的局面,能够满足人们生产和工作的多样化需求。高层建筑往往高度较高、结构复杂,施工具有一定的复杂性,这就对高层建筑设计的整体性能提出了较高的要求。因此高层建筑结构设计必须满足稳定性、安全性和耐久性的质量特征。
1建筑结构设计的作用及遵循的基本原则
1.1建筑结构设计的重要性
设计人员在进行建筑结构设计之前,需对施工现场的水文情况和地质情况进行详细的科学分析,在建筑结构设计的工作过程中,需要充分发挥自身的专业性,重视设计的质量,根据建筑的功能需求对建筑基础进行科学合理的设计,保障建筑工程的安全性和稳定性。目前,许多大型的建筑物其内部的建筑结构设计比较复杂,所以设计难度相对较高,对此为保障建筑结构设计的质量,相关设计人员必须以施工单位的技术水平和实际现场的地质勘测信息为依据,进行科学的建筑结构设计。确保建筑结构的设计方案科学、可行。
1.2建筑结构设计遵循的基本原则
结构功能要求主要体现在适用性、耐久性以及安全性三方面。适用性在正常使用阶段,科学判断其综合性,无较大的裂缝和变形产生,在不出现震动与变形的情况下可以正常地进行使用;耐久性指在正常情况下对建筑物进行科学有效的维修养护,避免其发生风化和锈蚀,一定程度上延长其使用寿命;安全性是建筑自身所能承受的正常作用,同时对于建筑突然受到一些外力影响时,确保其只发生一些细微部位的损坏,而不会出现整体性的破坏。充分发挥建筑结构的功能是建筑结构设计的基本原则,在此基础之上还要实现安全、经济、施工方便、美观的高标准要求。
2建筑结构设计的问题分析
2.1高度问题
建筑结构可以有效防范地震灾害等自然灾害,高层建筑物的高度要控制在一定范围内,建筑物的高度也是目前需要重点考虑的问题。当高度达到一定程度时,建筑物的地基也有更强的承载力,结合建筑物的高度来测算地基的复合压力数据,这样才可以保证后期的建筑物质量水平逐步提升。
2.2结构体系不太合理
结构设计是设计师重点关注的焦点,高层建筑物的本身结构与建筑材料、建设经验密切关联,比如在一些地震多发的地区就可以使用钢结构。当前国内大多数的建筑都是钢筋混凝土结构,但考虑到混凝土结构自身的重力大,建筑师就要严格地控制好结构体的侧移和扭转,进一步考虑加大核心筒和外筒钢度,建设加强层,来减少结构体的侧移。
3建筑结构设计的解决措施
3.1科学计算主体承重柱分布
承重柱直接影响建筑结构安全系数,根据详细建筑结构的实际数据,科学地计算出主体承重柱的尺寸,结合建筑物的质量分布情况,制定承重柱的具体分布数量。如:某高层或超高层写字楼,对其进行技术分析,建议用平板式筏形的基础架构,建筑标准层建议设计为普通的框架梁结合现浇的空心板结构体系,结合框架与核心筒,其结构简单,一般采用的是立面和平面相结合的规则,基础结构多是立面和平面相结合的规则。而基础多是天然的桩基。
若发现建筑混凝土的折算厚度较大,会影响配筋量,且会加大自重,进而造成主楼板、筏板的基础承载力不足等后果。若梁截面较大或者是板较厚,则没有很好地落实经济效益,不利于墙柱弱梁功能的实现,结构自重也会受到影响,地震力受到加强,竖向构件安全性较低。相对来说,核心筒剪力墙内隔墙的受力偏小,则在设计上相应的厚度也会偏大。在整体结构设计上,侧重“以柔克刚”方式,但是需要保障各项指标满足要求。自重增加的原因有很多,科学计算主体的承重分布显得尤为重要。
3.2优化抗震结构的设计
高层建筑物的建设,建筑物内部抗震性能比较关键,会影响到高层建筑物的使用安全,因此就要给建筑物的抗震设计加大关注。进一步增强建筑结构设计,要增加抗侧力的构件,以保证建筑物内的承载压力分布比较均衡。通过进一步增强建筑结构体连续稳定性,可以进一步加强构件的强度和高度,达到简化的目的。对建筑物的平面要做好强化,减少平面的布置,还要通过科学合理的设计,来进一步增强地基的强度,这样也会使地基高度得到提升,还应该将箱桩预埋在一定的深度,这时使建筑物上部的结构和箱桩都可以保持在同一条线上。
3.3注重结构体设计时各类性能的满足
在建筑物结构设计时,其最主要的一个目的就是能够满足建筑居住各方面性能要求,只有这些性能得到满足,才可以进行科学的设计,以保证建筑物内部的结构。高层结构体长期的使用,首先要进一步强化建筑结构体延展性的设计,这主要是针对高层建筑物出现的变形倒塌问题来加强设计。对于地震灾害来讲,建筑物的延展性比较关键,要在结构设计方案中能够体现出来;其次,对于高层建筑结构的水平力要给予更多的关注。针对高层建筑物同一个平面上各个力学载荷特点,并针对高层建筑结构影响最关键的因素要加强控制,对于建筑物的高层结构建设设计来讲,其最核心的一个部分就是要使建筑性能的指标更加稳定。
3.4提升消防设计能力
高层建筑的消防设计是设计合理性和验收通过的重要依据。由于高层建筑在消防领域要求更高,因此高层建筑的消防设计要求也会更高。首先是要根据建筑设计的需求进行消防通道的合理布置,为发生灾情进行紧急疏散和救援提供必要的通道。不同高度的建筑要求的消防通道数量是不同的,在可能的情况下要多留消防通道。消防通道设计的过程中合理设计防烟区,防止烟雾威胁到人们的生命健康。建筑楼体设计的过程中,保证楼体预留足够的空间距离能够有效防止楼体之间的火势的蔓延,防止火情的发展。因此高层建筑的楼体之间的楼体测量要保证准确真实,通过计算楼体的外缘进行楼体之间安全距离的测量。
3.5优化建筑地基基础结构
优化设计建筑方案是关键,针对地基结构,桩基础为主则应按照施工现场的水文地质条件确定桩基类型,遵循资源节约与环境友好原则。桩端持力层在灌注桩长方面具有较大影响。荷载取值是对于独立的桩基础结构而确定的。25m以下且不超过8层的建筑,一房可以选择不进行地基抗震承载力的验算,但是需要结合风荷载问题。对此,钢筋混凝土的多层框架计算分析,风荷载因素不能忽略。尤其是独立设计地基结构,设计值没有确定好,也会影响基础设计尺寸,进而影响到建筑施工整体质量,特别是建筑上部结构。可以说,整体计算与局部计算应该相结合。
结语
高层建筑物设计是一个比较复杂而且综合性的建筑设计工作,随着当前科技迅速发展,对结构设计要求更加严格,就要提出相应的设计对策,来使建筑物更加稳定。设计工作复杂性会受到设计师主观意识的影响。在设计中,受到主观客观的因素影响,会给建筑设计带来一些隐患,因此需要采取有效措施,不断优化设计方案,要增强建筑物的抗风能力、抗震能力,才能够保证建筑物内部人群的安全。
参考文献
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