胡元立
贵州鲁班建工(集团)有限公司 贵州省 仁怀市 550002
摘要:建筑业发展下高层建筑结构设计面临诸多考验,为保证结构质量安全,做好设计分析管理至关重要。下面文章对高层建筑结构设计常见问题进行分析,并探讨结构设计优化措施。
关键词:高层建筑;建筑结构;结构设计;建筑设计
引言
建筑结构设计的合理性,决定了整个建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而,纵观我国建筑行业发展现状可以发现,建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题,影响了整体建筑工程的质量。为此,全面探究建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。
1重视房屋建筑结构设计水平的必要性
随着建筑业不断发展,建筑行业领域涉及的施工规模不断扩大,行业内外的竞争环境也日趋激烈。建设单位为了在行业竞争中取得明显的优势,须确保建筑工程能够为企业发展带来较高的经济效益。通过建筑结构设计优化法,规范房屋的变形缝设置,控制房屋高宽比和桩距,以保障新项目运作的盈利性。由于当前建筑业的工程结构设计需求越来越复杂,建筑体的实用功能趋向复杂化,建筑企业为了维持优势竞争地位,须不断升级自身审美观念、设计水平,合理设计房屋建筑结构,从而为下一阶段的工程施工提供保障。工作人员应充分重视房屋工程的设计,明确建筑工程的结构布置和设计要点,优化工程设计方案,在建筑项目施工过程中落实工程方案,以提高施工质量。为了推动建筑行业发展,工程项目施工应重视原有的设计方案,综合考虑工程运作的各方面影响因素,提升建筑体适应性、耐久性。房屋工程建筑结构设计人员应重视工程的整体美观与协调程度,满足客户的现实需要,立足以人为本的建设观念,保障建筑工程的使用性能、安全性能。
2高层建筑结构设计存在的问题分析
2.1地下基础梁体设计问题
要想保障建筑的稳定性,地下基础梁体是非常关键的,设计人员需要结合建筑实际因素对基础的宽度以及深度进行科学的研究计算。要想确认一个建筑物地下的基础梁体是否符合标准,需要对不均匀沉降进行检测,根据不同地区的实际地质情况科学分析出实际的沉降程度,不可通过主观臆断去判断建筑地下基础梁体的设计是否合理。
2.2建筑选型不够科学合理
地基是建筑结构设计的基础,但也是最重要的部分,建筑地基能够保障建筑物结构的稳定性和安全性,建筑基础结构选型决定建筑工程的整体质量。如果选型不符合建筑施工的实际要求,脱离现实,不具有科学性,会导致地基承重力不足,建筑物发生变形,建筑物整体的安全性会降低,影响使用,建筑物使用寿命也会缩短。
2.3主体结构抗风问题
因为高层建筑物具有层数多及高度高的特点,气流经过高层建筑物主体时,极易发生空气动力学相关效应,或因为气流在建筑物表面的流动性状态发生改变,导致高层建筑物主体结构中刚度较低的部分在气流的作用效应下发生震动现象,危及高层建筑物主体结构的安全稳定性。因此,相关工程技术人员在进行高层建筑物主体结构设计的过程中,必须考虑抗风结构的相关问题,确保高层建筑物主体结构抗风能力符合结构安全稳定的要求。
2.4?地基基础设计不合理
建筑结构的设计中地基基础设计非常关键,地基的设计、基础的选型直接影响着整个建筑结构的安全性。这就要求在地基基础设计时,除了仔细研究建设项目的《岩土工程勘察报告》外,还应去工程项目的建设场地,仔细考察项目建设场地的地质及周边环境,为地基基础设计提供依据。由于我国地质情况比较复杂,对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土等力学性能比较特殊的地基,选用土的地基承载力、基础埋深、地基处理及相应地基上的基础选型除符合国家相关规范的规定外,还应结合当地工程经验来提高设计质量。
3高层建筑结构设计优化措施
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科学合理选型
在进行建筑结构设计的时候,设计人员要提前了解建筑外形方面的设计状况和建筑周围的环境,不能闭门造车,盲目进行设计选型。整个设计过程中,要按照标准工作步骤进行,首先分析建筑项目的实际外形和所在环境的地址情况,然后进行设计规划,再结合实际科学的理论知识确定选型方案。
3.3重视建筑物的抗震设计
需要合理设置高层建筑内部的水平层面结构件,使得应力分布状态得以形成,增强高层建筑物主体结构连续性特征。并且增加竖向的侧力结构件,提高建筑物的抗震等级。第二,增强地基结构的抗震等级。高层建筑物的地基结构在地震发生的时候容易被破坏,导致建筑主体发生更大的损伤。可增加高层建筑物桩基的深度数值,保持其余上部结构保持良好的联动特性,进而增加建筑物的抗震等级。
3.4优化地基基础设计
在地基基础设计前,应对建设场地进行踏勘,对场地及周边情况应进行了解;地基基础设计时,设计人员除依据本场地的《岩土工程勘察报告》外,还应结合当地完成工程的地基基础设计经验,复核和优化地基基础设计。对于天然地基上的基础设计,应充分利用天然的地质条件;对于地基处理后的基础设计,应确保处理后的地基承载力满足基础设计的要求。一般要求,对于处理后的地基须做地基承载力试验;对于湿陷黄土地区上的桩基,其单桩竖向抗压承载力特征值计算时,应考虑桩侧湿陷性土层的负摩阻力引起的下拉荷载,并在桩基施工前,在场地内进行试桩,并通过静载试验,测得单根桩的竖向抗压承载力极限值,待测得的单桩承载力满足设计要求时,方可大面积施工。
3.5规范房屋的变形缝设置
房屋建筑伸缩缝设置中应综合考虑温度变化,温度变更会导致房屋热胀冷缩变形,进而改变房屋的长度。防震缝结构的设置可实现建筑结构的有效划分,可划分为多个抗侧力结构单元,防震缝宽度应大于70.0mm,在砌体结构中,宽度应大于50.0mm。沉降缝可增强房屋建筑结构的稳定性和承载力,通过合理选择平面转折位置、设置分期建造房屋交接位置等,可避免地基发生不均匀沉降,沉降缝间距应保持在15.0~25.0m。施工过程中需要考虑的因素较多,应重点关注土质因素对建筑物承载力的影响,通过建筑结构设计优化法,全面保障房屋工程的设计水平,严格控制房屋细节结构的质量,提升房屋细部结构的合理性,提升房屋建筑结构设计的整体设计效果。
结语
综上所述,建筑结构设计是建筑工程的重要环节,通过本次探讨,总结出了本公司设计人员在进行建筑结构设计中会出现的一些常见问题,并且做出了相关的优化方案。在进行建筑结构设计时需要注重实际情况分析,提高基础结构合理化,保证整体设计的质量安全。
参考文献
[1]郎明伟,王攀.建筑结构设计中常见问题与解决措施[J].工程技术研究,2019,4(24):199-200.
[2]王军.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].居舍,2019(31):11+20.
[3]唐飞,张小凡.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].四川水泥,2019(03):87.