近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)以及老百姓生活水平的不斷提高,高層建筑以及超高層建筑正逐漸成為我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的主流。本文主要研究高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題,以及應(yīng)對(duì)措施。
《建筑設(shè)計(jì)管理》的宗旨是以建筑勘察設(shè)計(jì)企業(yè)管理為核心,堅(jiān)持科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t,強(qiáng)調(diào)理論性與實(shí)踐性并重、知識(shí)性與可讀性并重,圍繞為勘察設(shè)計(jì)和建筑企業(yè)改革與發(fā)展,面向基層,注重實(shí)用,全方位、多視角觸及建筑領(lǐng)域,發(fā)布權(quán)威信息,宣傳和交流建筑企業(yè)改革與管理、建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)、建筑施工與材料等方面的新成就、新經(jīng)驗(yàn)、新知識(shí)、新成果、新技術(shù),推介管理經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)成果,探索建筑業(yè)建康發(fā)展的新理論、新方法,為我國(guó)社會(huì)主義城鄉(xiāng)建設(shè)和發(fā)展服務(wù),為廣大建筑業(yè)職工和讀者服務(wù)。
高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)是否安全可靠,也成為所有業(yè)內(nèi)人員需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。為緩解城市土地壓力,現(xiàn)代建筑的高度逐年上升,建筑結(jié)構(gòu)形式也更加的豐富多樣,這就使高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為決定工程質(zhì)量的重要依據(jù)。因此,相關(guān)設(shè)計(jì)人員一定要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所有關(guān)鍵點(diǎn)加以研究,從而在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的前提下,為今后我國(guó)高層建筑建設(shè)行業(yè)的良性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
引言:
在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的時(shí)代背景下,想要在有限的城市可利用土地上獲得更多的使用空間,高層或超高層建筑就應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸成為我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑工程中的重要環(huán)節(jié),它的合理性以及可行性將直接決定整棟建筑的成敗。因此,為有效減少因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而帶來(lái)的損失,相關(guān)施工企業(yè)就必須要對(duì)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式加以改進(jìn),糾正以往設(shè)計(jì)中不恰當(dāng)?shù)牡胤,從而提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平以及能力。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題
1、高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,抗震設(shè)計(jì)是其中最重要且難度最大的環(huán)節(jié)。相較于其他建筑類(lèi)型,高層建筑的高度更高,在地震等自然災(zāi)害來(lái)臨時(shí),所承受的不利影響也是最嚴(yán)重的。然而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中,有些設(shè)計(jì)人員沒(méi)有對(duì)這方面工作引起重視,甚至于有些設(shè)計(jì)人員沒(méi)有對(duì)地震給高層建筑帶來(lái)的影響進(jìn)行測(cè)算,長(zhǎng)此以往,不僅會(huì)給高層建筑的抗震性能埋下隱患,同時(shí)在地震發(fā)生時(shí)還會(huì)給住戶或者周邊建筑居民造成巨大的生命以及財(cái)產(chǎn)損失,不利于企業(yè)的健康發(fā)展。
2、高層建筑的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
高層建筑的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要隨著建筑高度的增加為進(jìn)一步加強(qiáng),這也是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可或缺的一環(huán)。但是在實(shí)踐中,這方面也會(huì)存在很大的漏洞以及不足。目前,我國(guó)針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的風(fēng)壓等級(jí)還沒(méi)有一個(gè)清晰界定;而應(yīng)用較為廣泛的高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)中的風(fēng)振系數(shù)準(zhǔn)確率也不高,存在較大差異;此外,對(duì)風(fēng)振舒適度的界定也不夠科學(xué);等等。以上內(nèi)容都是高層建筑抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易遇到的問(wèn)題,相關(guān)設(shè)計(jì)人員要在工作中對(duì)此加以重視。
3、高層建筑的結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,樓層豎向結(jié)構(gòu)的規(guī)則性以及樓層平面的剛度都是設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)。由于不同設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念存在較大差異,使得設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)檫^(guò)程的不同而導(dǎo)致最終的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也各不相同。打個(gè)比方來(lái)說(shuō),有些設(shè)計(jì)師在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,單純的追求建筑外形的特立獨(dú)行,而忽視了最重要的抗側(cè)移剛度對(duì)整棟建筑的影響,使它的安全性以及穩(wěn)定性得不到保障。
4、高層建筑的超高問(wèn)題
高層建筑的抗震性能標(biāo)準(zhǔn),是在一定的建筑高度上確定的,國(guó)家更是對(duì)這一問(wèn)題做出了明確批示。然而每年的高層建筑建設(shè)過(guò)程中,總會(huì)出現(xiàn)不同程度的超高問(wèn)題,這就迫使國(guó)家需要不斷的對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。舉例來(lái)說(shuō),有些施工企業(yè)為了獲取更加的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn),盲目地增加高層建筑高度,而沒(méi)有對(duì)建筑豎直方向的承載力引起重視,讓建筑地基所承受的重量超過(guò)了它的能力范圍,進(jìn)而影響到整棟建筑的抗震性能以及抗風(fēng)性能。
二、針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的有效應(yīng)對(duì)措施
1、科學(xué)選擇建筑結(jié)構(gòu)體系
自然災(zāi)害的發(fā)生不確定性很大,這就對(duì)高層建筑的穩(wěn)定性提出了更高的要求,而高層建筑是否安全可靠也成為老百姓購(gòu)房的參考標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)高層建筑行業(yè)的發(fā)展歷程中,相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也在逐步改進(jìn)以及優(yōu)化。目前,對(duì)高層建筑的限制性條件較多,而為了在之后的施工過(guò)程中盡量避免因設(shè)計(jì)而出現(xiàn)變動(dòng),就必須要選擇一個(gè)科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),相關(guān)設(shè)計(jì)人員不僅要考慮建筑本身的問(wèn)題,同時(shí)還要對(duì)建筑施工所在地進(jìn)行實(shí)地勘察,對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件以及周邊建筑物分布的實(shí)際情況進(jìn)行全面徹底的了解。與此同時(shí),高層建筑上段部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn),只有制定一個(gè)完善的、科學(xué)的方案,才能保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性以及準(zhǔn)確性。
2、高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計(jì)要合理
高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要包含以下幾方面內(nèi)容:第一,高層建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要過(guò)關(guān),能夠承受各種風(fēng)力帶來(lái)的影響;第二,在保證建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度符合要求之后,還要對(duì)高層建筑在水平荷載作用下的位移進(jìn)行有效控制,從而確保居住以及工作環(huán)境的優(yōu)越;第三,科學(xué)合理的選擇高層建筑結(jié)構(gòu)體系以及建筑外形。為進(jìn)一步加強(qiáng)高層建筑的抗風(fēng)能力,必須要做好相應(yīng)的防風(fēng)加固措施。首先,增加截面面積,以此來(lái)提高整棟建筑的承載力,與此同時(shí),加強(qiáng)截面的剛度,降低建筑自振頻率受風(fēng)級(jí)的影響,減小動(dòng)力風(fēng)荷載效應(yīng);其次,可以在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的周?chē)闲弯摚瑏?lái)增加它的穩(wěn)固性,此外,設(shè)計(jì)人員可以借助預(yù)應(yīng)力加固法,來(lái)在盡可能不改變使用空間的前提下,提高構(gòu)件的承載力,另外,通過(guò)增設(shè)支點(diǎn)的方式也可以在一定程度上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力狀況進(jìn)行改變。
3、高層建筑的結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)要合理
在結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要在允許范圍內(nèi)盡可能的降低結(jié)構(gòu)剛度,結(jié)構(gòu)剛度越小則受共振的影響就越低,相應(yīng)的抗震性能也會(huì)得到提升,這就在無(wú)形中增加了高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及穩(wěn)定性。通常情況下,在一些土質(zhì)較好或者巖基埋得不深的區(qū)域,可以將樁基作為建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),讓地層下的巖基作為支撐,從而確保地基的安全穩(wěn)定,在這一基礎(chǔ)上,建筑結(jié)構(gòu)的剛度就可以盡可能減小。其中,結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)要將結(jié)構(gòu)極限變形指標(biāo)作為參考依據(jù),以此來(lái)保持建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4、加強(qiáng)對(duì)高層建筑超高問(wèn)題的監(jiān)管
高層建筑作為現(xiàn)代建筑的主流,它的建筑高度也會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而出現(xiàn)新的規(guī)定,盡管如此,仍有一部分高層建筑存在超高問(wèn)題,不僅無(wú)法保證建筑的安全,同時(shí)還有可以給國(guó)家以及人民造成不可估量的損失。因此,為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性以及安全性,相關(guān)主管部門(mén)就必須要加強(qiáng)對(duì)超高問(wèn)題的監(jiān)管,并堅(jiān)決打擊違法違規(guī)行為,構(gòu)建完善的建筑高度規(guī)范制度,從而為整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)監(jiān)管的順利展開(kāi)奠定基礎(chǔ)。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在我國(guó)建筑業(yè)迅猛發(fā)展的今天,高層建筑以及超高層建筑在建筑市場(chǎng)中所占比重也逐年增加,并逐漸改變老百姓的日常生活。然而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,總會(huì)不可避免的遺留很多問(wèn)題,對(duì)高層建筑住戶以及周邊老百姓的安全造成威脅,因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一定要在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘察的基礎(chǔ)上,做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì)、抗風(fēng)性能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)以及其他相關(guān)設(shè)計(jì),從而在解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的前提下,不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,為之后高層建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
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