山地建筑对结构设计的要求

发表时间:2019/6/26   来源:《防护工程》2019年第6期   作者:梅旭
[导读] 有效开发山地建筑,能够提高空间和土地的使用效率,还能够有效解决平坦区域内建筑密集的问题。
广东博意建筑设计院有限公司  广东佛山  528000
  摘要:山地建筑是现代化建筑工程中的一项重要内容,由于其建筑地点的特殊性,对建筑结构设计的要求也比较高。为保证山地建筑整体的质量,需要其结构设计从山地环境的特殊性以及建筑物的功能等方面进行综合考虑,以保证建筑物的安全为前提,保证其质量和功能。基于此,本文分析强化山地建筑结构设计的意义、对结构设计的要求。
  关键词:山地建筑;结构设计;要求
  
  
  前言
  有效开发山地建筑,能够提高空间和土地的使用效率,还能够有效解决平坦区域内建筑密集的问题。但是,由于山地地质条件本身的特殊性、水文环境的不同等,保证山地建筑整体质量和功能是一件非常困难的事情,这就需要提高其结构设计质量,从而保证设计效果和建筑效果。
  1强化山地建筑结构设计的意义
  强化山地建筑结构设计有利于获取丰富的资源。目前,很多资源都经被人们开采,满足人们对生产、生活的需求,而由于地球的70%都是山地,故而需要加强对山地资源的开发,强化其建筑设计。同时,能够提升土地资源的利用效率。随着我国城市化进程的加快,耕地资源逐渐变少,这时合理开发和使用土地资源,保护好每一寸耕地,是我国发展的基本策略,故而需要加强山地建筑结构设计具有节约空间、有效利用山地资源等重要意义。此外,能够使人们回归自然的生活[1]。人们的生活压力越来越大,尤其是在享受城市生活便利的同时,也承受着较大的心理压力,使得人们对自然、新鲜、宁静生活环境的渴望越来越强烈。而强化山地建筑结构设计则能够实现人们的这一愿望,并且山地住宅已经成为新的时尚。
  2山地建筑对结构设计的要求
  针对于山地建筑,需要做好相关的结构设计工作,从而才能够提高山地建筑设计的质量,满足工程发展的需求,同时也能够推动山地建筑后期的良好使用,下面针对于山地建筑对结构设计的要求进行详细的分析和研究。
  2.1基础深埋度的要求
  建筑基础深埋度与其高度、层数、建筑类型以及土质情况等因素有关。在山地环境中,按照其结构设计标准,基础的深埋度需要达到6米。在山地建筑的实际设计中,需要对山地的特殊性进行综合考虑,完成山地建筑的地下和地上等部分的结构设计。按照山地建筑的结构设计标准,其地下室的一侧应该设计成开口;在分析和设计其深埋度时,需要室外的最低点考虑建筑主体的深埋度以及高度[2]。如果山地建筑的一楼设计有掉层,并且室外地坪的高度差已经达到6.2米,那么基础就需要分段进行设计,在其高度上体现出不同,进行形成高差不同的筏板基础;深埋度也需要在这个基础上进行分段设计,保证深埋度设计的有效性。在这样的建筑中,因筏板之间的高差已经超出其本身的高度,这样筏板的整体性就会受到很大的影响,此时为保证山地建筑整体的稳定性,则应在高度不同的筏板交接施工处进行合理设计,其交接的角度应为45°,使其满足山地建筑结构设计要求。
  2.2建筑结构倾覆设计要求
  如果山地建筑为高层建筑物,那么建筑物承受的地震作用以及水平风荷载都会有不用程度的增加。如果在这个基础上建筑物还要承受其他水平荷载,建筑物就容易出现倾覆滑移的情况。因此,山地建筑结构设计工作中,需要特别注意倾覆验算以及设计工作。首先,计算土体压力。在验算山地建筑结构倾覆时,土体的压力会直接对建筑的主体结构产生作用,因此想要保证验算的准确性,保证山地建筑结构设计和建设的质量,就需要详细计算土体压力,保证计算的准确性[3]。在计算过程中,需要对建筑支座的反作用力进行计算,在此基础上计算主体结构中墙上、或是梁上所承受的附加水平荷载力。

其次,落实抗滑移计算。抗滑移力是一种合力,包括与剪力方向垂直的被动土压力、基底摩擦力、与剪力方向平行的侧壁摩擦力。在计算基底摩擦力时,其系数应选择为“μ”,而后按照山地建筑结构的真实数据展开计算,保证抗滑移计算的准确性。最后,对整体抗倾覆情况实施控制。在这个控制环节中,主要环节是控制好基础地面零应力区的面积。以地震产生的效应为标准,山地建筑的设计时,其宽和高的比例系数应在4以上,而基础地面零应力区的面积则应控制为“0”;如果比例系数低于4,那么零应力区的面积在基础面积中所占的比例则应低于15%。
  2.3边坡支护设计要求
  边坡支护是山地建筑结构设计中极为重要的内容,在保证山地建筑稳定性方面发挥极为重要的保护作用。现阶段的山地边坡支护结构设计有几种类型,一般结合山地地貌和建筑类型进行设计。第一,放坡。放坡是山地建筑结构设计中经济性最高的边坡设计形式,是设计人员首要考虑的边坡支护设计方案。但是,放坡对山地的处理技术要求极高,即需要保证边坡拥有良好的土质,保证在放坡之后其地质条件符合建筑施工需要;同时,采取放坡设计的山地建筑需要确保其地下水有很少的含量,避免地下水对建筑施工质量产生不良影响,进而保证基础施工质量[4]。此外,放坡对施工空间的要求较大,才能保证施工顺利进行,这也是影响山地建筑结构设计质量的一个重要因素。第二,喷锚支护。该方式是锚杆、喷射混凝土、土体以及钢筋网共同作用下对山地施工条件下的边坡进行处理,提升边坡承受水压力和土压力的性能。与放坡技术相比,该方法的施工效果更好,但需要有科学且准确的实验数据和设计作为支撑条件。从施工造价上来看,喷锚支护相对而言具有一定的经济性,但会受到施工周期和施工现场环境的限制。第三,重力式挡土墙。主要是利用挡土墙自身的重力特点抵抗土体产生的压力,有利于保证土体的基本形态。目前山地建筑结构设计中使用的重力式挡土墙有仰斜式、衡重式、悬臂式以及直立式等。其中直立式的受力情况有较高的合理性,且经济性好,施工比较简单;仰斜式的优点是占地面积小;衡重式是通过自身的重量实现土体的平衡,故而对土体的重量和土体的需求都比较大。
  2.4建筑群的设计要求
  在山地建筑群的结构设计工作中,需要设计人员考虑到竖向设计的科学性、要充分山地现有地形环境、山地的文脉特点,全面提升其结构设计的合理性和可靠性。竖向结构设计在山地建筑群中有着极为重要的作用。竖向结构设计主要是利用山地现有的地形和地貌,保证设计标高的合理性,确保设计满足建筑群的功能需求;同时,结构设计要尽量选择投资少、工程量少、综合收益好且建设周期相对较短的方案,结构设计方案要尽量减低对山地自然环境的破坏,确保建筑群符合人们的居住需求。这就需要设计人员在进行建筑群的结构设计时合理确定室外的道路以及场地等环境的标高,使其相互协调,并且要确定建筑群的地面排水方法、排水设施的位置,从而保证土石方平衡设计的合理性。
  结语
  基于山地地貌的特殊性,在对其建筑结构进行设计时,需要充分考察山地的实际情况,以建筑工程质量的实际需求为设计的出发点,保证设计的科学性和有效性。在结构设计中,设计人员需要对影响建筑的因素进行全面分析,确保在结构设计能够排除所有不良因素,从设计上保证山地建筑质量。
  参考文献:
  [1]张强.基于山地建筑结构特点下的地震动输入与侧向刚度控制思路构建[J].中国建材科技,2017,26(03):141+144.
  [2].第一届全国山地建筑结构设计技术交流会在山城重庆圆满落幕[J].建筑结构,2017,47(02):32.
  [3]杨柳.山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[J].科技与创新,2016(05):121.
  [4]崔美艳,郑汉兵,李洪求.山地建筑结构设计方法与应用——基于门头沟新城及秦皇岛小水泉沟山地建筑的总结[J].建设科技,2014(11):82-83.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: