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摘要:社会的发展对高层建筑的样式、性能等要求越来越高。因此,为了不断满足社会发展对高层建筑提出的新要求,高层建筑设计者要对高层建筑的结构设计不断进行探索,从而不断提高高层建筑的质量和使用寿命,提高人们的生活水平和生活质量,促进我国建筑行业的长远发展。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;分析
引言:
随着经济的发展和科技的进步,我国的高层建筑技术也得到了飞速发展。高层建筑有效地解决了城市建设用地严重不足的问题,提高了土地的利用率,符合社会和经济发展的需要。但是由于高层建筑自身的特点,所以高层建筑的建设对于技术的要求特别高,其结构设计要充分考虑各种因素的影响。
1、 高层建筑结构设计的原则
1.1选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算,如果选择不合理的计算简图,那么就比较容易造成由于结构安发生的事故,基于此,高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时,计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中,其结构节点不单是钢节点或者饺节点,保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。
1.2选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况,考虑施工条件,相邻的建筑物的影响等各个因素,在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥,必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告,如果缺失,那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下,相同结构单元应该采用相同的类型。
1.3选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求,并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确,传力简单。在相同的结构单元当中,应该选择相同结构体系,如果高层建筑处于地震区,那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件,工程设计需求,施工条件,材料等的综合分析的基础上,并和建筑包括水,暖,电等各个专业的相协调的情况下,选择合理的结构,从而确定结构的方案。
1.4对计算结果进行。隹确的分析随着科技的不断进步,计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件,采用不同的软件得到的结果可能不同,所以,建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下,选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符,所以进行计算机辅助设计的时候,出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题,基于此,结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后,应该进行校核,进行合理判断,得出准确结果。
1.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变,强压力弱拉力,强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则,加强薄弱部位,对钢筋的执行段锚固长度给予重视,并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。
2、高层建筑结构设计存在的问题
2.1超高问题。高层建筑最大的特点就是高,但是很多开发商为了追求利益的最大化,经常要求增加高层建筑的高度,而高层建筑超高,容易增加安全隐患。高层建筑受技术、施工材料、环境等各方面的影响很大,如果只是一味地追求高度,也会增加施工成本、延长工期,并且使高层建筑的安全性得不到保证。
2.2扭转问题。扭转问题是提高高层建筑抗震抗风性能的关键问题,也是近年来世界各国高层建筑研究的核心问题。由于受地形等因素的影响,导致在进行高层建筑结构设计的时候不能保证建筑的完全对称,就会导致扭转问题的出现。因此,设计者在进行设计的时候要力求高层建筑的对称性,保证高层建筑的刚度和质量有效结合,最大可能地避免扭转问题的出现。
2.3受力与承载问题。高层建筑在施工的过程中必然会使用很多机器设备,楼层越高,机器设备的数量就越多,会增加高层建筑的压力。如果设计的时候没有考虑周全,或者使用的建筑材料不达标,将会导致高层建筑的受力与承载力出现问题。
2.4抗震结构问题。抗震问题主要是高层建筑刚度的选择问题。如果不能根据不同建筑地点的地震情况来选择合适的刚度构造,就会导致高层建筑的抗震结构设计不合理,增加高层建筑的危险性。
2.5抗风结构问题。“树大招风”。高层建筑过高当然会受到风力的影响,而很多设计者在进行高层建筑结构设计的时候,很容易忽视这一点,导致高层建筑在遇到强风的时候,容易发生倒塌事故。
3、高层建筑结构设计存在的问题解决措施
3.1针对超高问题。在进行高层建筑结构设计时,首先应确定高层建筑的高度,并在高度确定后增加一条附加规定,设计高层建筑的高度应严格遵守国家建筑标准,其高度不能有任何更改,还应对其进行严厉的监察,如果发生问题应及时的对其进行处理。
3.2针对扭转问题。为了避免地形因素破坏水平荷载作用,从而导致扭转问题的出现,设计者要设计科学合理的高层建筑结构,尽可能保证高层建筑的对称性,有效地解决高层建筑的扭转问题。
3.3 针对受力与承载问题。应该对高层建筑进行科学合理的设计,不能使用不规范的建筑结构,一定要保证三点一心的原则,高层建筑空间应坚持实用的原则,降低高层建筑结构发生变形弯曲的概率,对建筑高层重力保证一直垂直于地面 。
3.4 针对抗震结构问题。在进行高层建筑结构设计时,应该对高层建筑结构增加抗震能力,同时对结构水平作用力的抗震能力进行保障,以此对高层建筑结构的稳定性起到保证的作用,另外在进行抗震缝设计时,应该对抗震缝的宽度进行保证,使其达到比现行的标准还要高。
3.5针对抗风结构问题。设计者在进行高层建筑结构设计的时候,一定要考虑到风力对高层建筑的影响。结合分析施工地的风向和风力,对高层建筑的结构进行科学合理的抗风设计,为高层建筑的顺利施工和安全使用提供保证。
结束语:
综上所述,随着社会经济发展进步,高层建筑成为城市发展的重要标志。为了提升高层建筑结构设计的安全性、稳定性,需要有关人员认识到综合性、技术性很强的高层建筑结构设计工作对于建筑设计的重要作用和意义,加强对高层建筑结构设计的分析,应用多种技术,结合高层建筑结构特点,遵循相应的高层建筑结构设计原则,从而设计出符合社会发展需要的高层建筑结构。
参考文献:
[1] 刘青松.高层建筑结构设计出现的问题及解决方法研究[J].江西建材. 2014(24)
[2] 陈锋.关于高层建筑的设计要点分析[J]. 绿色环保建材. 2018(01)
[2] 罗晓清.高层建筑结构设计特点及常见问题分析[J]. 科技创新与应用. 2015(33)
作者簡介:陈树建, 身份证号370982198801163613。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;分析
引言:
随着经济的发展和科技的进步,我国的高层建筑技术也得到了飞速发展。高层建筑有效地解决了城市建设用地严重不足的问题,提高了土地的利用率,符合社会和经济发展的需要。但是由于高层建筑自身的特点,所以高层建筑的建设对于技术的要求特别高,其结构设计要充分考虑各种因素的影响。
1、 高层建筑结构设计的原则
1.1选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算,如果选择不合理的计算简图,那么就比较容易造成由于结构安发生的事故,基于此,高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时,计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中,其结构节点不单是钢节点或者饺节点,保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。
1.2选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况,考虑施工条件,相邻的建筑物的影响等各个因素,在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥,必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告,如果缺失,那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下,相同结构单元应该采用相同的类型。
1.3选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求,并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确,传力简单。在相同的结构单元当中,应该选择相同结构体系,如果高层建筑处于地震区,那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件,工程设计需求,施工条件,材料等的综合分析的基础上,并和建筑包括水,暖,电等各个专业的相协调的情况下,选择合理的结构,从而确定结构的方案。
1.4对计算结果进行。隹确的分析随着科技的不断进步,计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件,采用不同的软件得到的结果可能不同,所以,建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下,选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符,所以进行计算机辅助设计的时候,出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题,基于此,结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后,应该进行校核,进行合理判断,得出准确结果。
1.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变,强压力弱拉力,强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则,加强薄弱部位,对钢筋的执行段锚固长度给予重视,并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。
2、高层建筑结构设计存在的问题
2.1超高问题。高层建筑最大的特点就是高,但是很多开发商为了追求利益的最大化,经常要求增加高层建筑的高度,而高层建筑超高,容易增加安全隐患。高层建筑受技术、施工材料、环境等各方面的影响很大,如果只是一味地追求高度,也会增加施工成本、延长工期,并且使高层建筑的安全性得不到保证。
2.2扭转问题。扭转问题是提高高层建筑抗震抗风性能的关键问题,也是近年来世界各国高层建筑研究的核心问题。由于受地形等因素的影响,导致在进行高层建筑结构设计的时候不能保证建筑的完全对称,就会导致扭转问题的出现。因此,设计者在进行设计的时候要力求高层建筑的对称性,保证高层建筑的刚度和质量有效结合,最大可能地避免扭转问题的出现。
2.3受力与承载问题。高层建筑在施工的过程中必然会使用很多机器设备,楼层越高,机器设备的数量就越多,会增加高层建筑的压力。如果设计的时候没有考虑周全,或者使用的建筑材料不达标,将会导致高层建筑的受力与承载力出现问题。
2.4抗震结构问题。抗震问题主要是高层建筑刚度的选择问题。如果不能根据不同建筑地点的地震情况来选择合适的刚度构造,就会导致高层建筑的抗震结构设计不合理,增加高层建筑的危险性。
2.5抗风结构问题。“树大招风”。高层建筑过高当然会受到风力的影响,而很多设计者在进行高层建筑结构设计的时候,很容易忽视这一点,导致高层建筑在遇到强风的时候,容易发生倒塌事故。
3、高层建筑结构设计存在的问题解决措施
3.1针对超高问题。在进行高层建筑结构设计时,首先应确定高层建筑的高度,并在高度确定后增加一条附加规定,设计高层建筑的高度应严格遵守国家建筑标准,其高度不能有任何更改,还应对其进行严厉的监察,如果发生问题应及时的对其进行处理。
3.2针对扭转问题。为了避免地形因素破坏水平荷载作用,从而导致扭转问题的出现,设计者要设计科学合理的高层建筑结构,尽可能保证高层建筑的对称性,有效地解决高层建筑的扭转问题。
3.3 针对受力与承载问题。应该对高层建筑进行科学合理的设计,不能使用不规范的建筑结构,一定要保证三点一心的原则,高层建筑空间应坚持实用的原则,降低高层建筑结构发生变形弯曲的概率,对建筑高层重力保证一直垂直于地面 。
3.4 针对抗震结构问题。在进行高层建筑结构设计时,应该对高层建筑结构增加抗震能力,同时对结构水平作用力的抗震能力进行保障,以此对高层建筑结构的稳定性起到保证的作用,另外在进行抗震缝设计时,应该对抗震缝的宽度进行保证,使其达到比现行的标准还要高。
3.5针对抗风结构问题。设计者在进行高层建筑结构设计的时候,一定要考虑到风力对高层建筑的影响。结合分析施工地的风向和风力,对高层建筑的结构进行科学合理的抗风设计,为高层建筑的顺利施工和安全使用提供保证。
结束语:
综上所述,随着社会经济发展进步,高层建筑成为城市发展的重要标志。为了提升高层建筑结构设计的安全性、稳定性,需要有关人员认识到综合性、技术性很强的高层建筑结构设计工作对于建筑设计的重要作用和意义,加强对高层建筑结构设计的分析,应用多种技术,结合高层建筑结构特点,遵循相应的高层建筑结构设计原则,从而设计出符合社会发展需要的高层建筑结构。
参考文献:
[1] 刘青松.高层建筑结构设计出现的问题及解决方法研究[J].江西建材. 2014(24)
[2] 陈锋.关于高层建筑的设计要点分析[J]. 绿色环保建材. 2018(01)
[2] 罗晓清.高层建筑结构设计特点及常见问题分析[J]. 科技创新与应用. 2015(33)
作者簡介:陈树建, 身份证号370982198801163613。