武汉东西湖区勘测设计院 湖北武汉 430000
摘要:随着社会的发展,经济的进步,高层建筑迎来了发展的高峰期,随着建筑楼层的逐渐增多,其设计也越来越复杂,相应的,高层建筑结构设计问题也得到了较多人的关注。鉴于此,本文理论联系实际,综合文献资料、理论分析、经验总结等多种研究方法,分析了高层建筑结构设计中常见的问题,并就如何解决这一问题进行了具体的分析,给出了相应的建议,旨在尽可能的减少不必要问题和危险的发生。
关键词:高层建筑;结构设计;常见问题;解决对策
众所周知,高层建筑工程质量的好坏直接关系到人们的生命安全,而与此同时,高层建筑结构设计也是一项繁重的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济性和合理性,所以,作为行业工作者,我们必须明确自身工作的重要性和神圣性,并能够结合所学理论知识,立足实际工作经验,从多方面着手,善于发现问题,分析问题,解决问题。本文就此内容进行了如下分析和探索。
一、高层建筑结构设计中常见的问题
明确高层建筑结构设计中常见的问题,是避免不必要风险和危险发生的关键和基础,具体来说,本文认为主要存在以下几个问题。
1.抗风问题
抗风问题是高层建筑结构设计中比较常见的问题之一,这也是高层建筑高度高、层数多的特点所决定的,之所以这样说是因为风经过高层建筑时,很容易产生空气动力效应,或者是说风在经过高层建筑时会改变风在建筑表面的流动性,这样一来,高层建筑中的柔软部分就会在风和空气动力效应的作用下出现震动的问题,使得高层建筑变得不够稳定。所以说,如何解决高层建筑的抗风问题,提高高层建筑的稳定性也就成为了值得思考的问题之一。
2.地震结构设计问题
地震结构设计问题也是高层建筑设计中需要重点关注的问题之一,与其他的设计,如消防结构设计不同,地震结构的设计要更为复杂,需要从建筑材料的选择,建筑结构,墙体的荷载,抗震设计规范等多方面着手,只有将多重因素都考虑进去,才能最大程度的提高地震结构设计的有效性,降低不要风险的发生。但由于我国并不是一个地震的高发国,所以很多工作人员在实际进行高层建筑结构设计时,往往对这一问题并不关注,在实际设计中甚至会省略这一环节,而且这是一项比较专业、复杂的工作,导致从事这项工作过的专业人员并不是很多,所以,如何有效解决这一问题也显得颇为急切。
3.减力墙砌体结构挑梁裂缝的问题
剪力墙砌体结构房屋是指底层为混凝土诳街——剪力墙结构,上部位多层砌体结构的房屋。一般沿街的住宅、办公楼、旅馆多用这种结构,之所以这种结构在沿街的建筑中比较常见,是因为比较经济实惠,成本较低,但是一些设计者为了追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,就常常会将二层以上部分的横墙且外层挑墙移到悬挑梁上,这种设计,就容易使实际结构的底层挑梁出现裂缝的问题,比较常见,也比较危险,容易埋下较大的安全隐患,因此,也需要我们设计者努力解决这一问题。
二、解决高层建筑结构设计中存在问题的对策
上述问题的存在,确实在很大程度上影响了高层建筑的使用,对广大民众的生命安全造成了极大的危害,鉴于此,本人结合自身多年的工作经验,给出了如下几个应对策略,具体内容如下所述。
1.重视抗风结构问题,科学设计
加强对抗风结构设计问题的重视程度,结合工作经验,联系专业知识,科学设计高层建筑的抗风结构非常重要,具体来说,我认为需要从以下几个方面着手:第一,做好高层建筑结构的基本优化工作。
展开高层建筑结构的基础设计时要确定好所使用的混凝土登记,最好使用高分级砂砾,并且要尽量增加基础承载层的厚度,同时也要增加防吊起螺栓,以不断增加基础设计的稳定性;第二,要适当增加建筑耗能建筑部件,如设计剪力墙,以尽可能的消减风能对建筑结构稳定性的影响;第三,要尽可能的减少水平风荷载和风场叠加对高层建筑稳定性的影响,也就是说要尽可能的使用高性能的混凝土材料;第四,要对高层建筑建构的抗风能力和承载力进行科学的验算,在计算出相应的数据之后,在实际施工之前,可以适当的在原有的数据基础上有所增加,这样也能在一定程度上增加高层建筑结构的抗风能力和承载力。
2.关注高层建筑地震结构,努力优化
加强对高层建筑地震结构的关注程度,努力对其进行优化和完善非常重要。具体来说,需要落实以下几个基本点:第一,要加强对既有工作人员的培训力度,不断丰富其专业知识体系和实践操作能力,让更多的行业工作者能够顺利的从事这项工作,同时要坚持“请进来,走出去”的原则,邀请更多更专业的人才参与高层建筑地震结构的设计工作;第二,在进行高层建筑结构设计时,必须要合理设置反侧力分量的位置,以保证高层建筑承载力的合理分布,同时还可以适当增加部件的强度和刚度;第三,要减小建筑平面,减小相关的平面布局,以不断提高高层建筑基础的强度和刚度,同时也能够在一定程度上增加高层建筑结构的横向承重力,这样一来,高层建筑的抗震性能自然会有一定程度的提高。
3.找准高层建筑挑梁裂缝原因,对症下药
高层建筑挑梁裂缝是现如今比较常见的问题之一,存在的危险不必赘述,因此,而如何解决这一问题是我们比较关注的,也是比较迫切的,鉴于此,本文研究了相关的资料,结合自身的工作经验,给出了如下几点建议:第一,加箍筋,主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或者箍筋短缺,需要在两侧补上,像板上洞口附加筋。在梁下部或者截面高度范围内的集中荷载,应该全部由附加横向钢筋承担,也就是说梁上柱,梁上后做的梁都没有必要加附加筋,但是位于梁下部的集中力应该加附加筋。此外,当主梁上次梁开裂后,从次梁的承压顶到主梁底面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时,主梁可以不加附加筋,也就是说按照需要,科学的增加箍筋;第二,根据项目的实情况均匀分布短腿剪力墙,严格控制剪力墙的厚度和平滑度,将墙体的厚度控制在0.2—0.3cm之间,墙面的光滑度也需要适中,同时,我们可以将剪力墙的一部分与较长的墙体结合,这样都能在一定程度上增加剪力墙的安全性,防止裂缝的发生;第三,要避免连续墙按单梁设计这一问题的发生,要根据高层建筑的实际情况,有选择的进行墙体的设计,避免墙面长时间暴露在室外,因为空气、湿度等都会对墙面造成影响,导致裂缝等安全问题的发生;第四,高层建筑设计者要不断的丰富自己的墙面设计经验,学习更多的资料,不断总结,不断积累经验,久而久之,自然能够根据不同裂缝问题找出不同的应对策略,高层建筑挑梁裂缝问题自然会得到一定的缓解和解决,更重要的是要明确自身的责任和重任,避免人为因素造成的设计错误,导致裂缝等安全问题的发生。
三、结束语
总的来说,高层建筑结构设计问题是一项专业而重要的工作,及时发现、分析、探索高层建筑结构设计中存在的问题,并给出有效、可行、实用的策略迫切而重要,是时代赋予我们从业者艰巨而神圣的使命,本文所做的分析不够完善和具体,所给出的 建议也是个人实践之后认为比较行之有效的 个建议,希望能够起到抛砖引玉的促进作用,为从业者更好的工作,更好的展开高层建筑结构设计工作贡献一己之力。
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