高层住宅建筑结构设计的重点事项研究

发表时间:2020/8/10   来源:《城镇建设》2020年第3卷第11期   作者:刘巧
[导读] 随着我国城市化建设的推进,城市人口逐渐增多,土地资源日趋紧张

         [摘要]:随着我国城市化建设的推进,城市人口逐渐增多,土地资源日趋紧张,高层住宅建筑的规模不断扩大。高层住宅建筑结构设计直接影响到整个工程的质量和安全性,需要不断优化结构设计,科学有效的解决,结构设计中的问题,为高层住宅的高质量建设奠定基础。
         [关键词]:高层住宅;建筑;结构设计;
         引言
         引言随着经济的不断发展,以节约资源、保护环境为核心的绿色建筑设计越来越受到人们的重视。而建筑结构设计优化对于节约建筑材料、改进结构性能具有重要的意义,是绿色建筑设计的重要组成部分。
         1高层住宅建筑结构设计特点
         在高层住宅建筑中,主要采用框架结构、剪力墙结构和框剪结构。其中,框架结构由杆件刚性连接构成,能够灵活进行空间布置。但梁柱截面较小,使得结构刚度小,侧移大,抵抗力较差,不适用于地震区。剪力墙结构则是首选结构形式,能够利用钢筋混凝土墙体对水平力、竖向力进行承载,利用剪力墙对墙体和楼板进行较好连接。该种结构刚度较大,具有较强抗震能力。框剪结构是利用大剪力墙对部分框架结构进行替代,利用楼板和连梁构成结构体系,使结构整体刚度得到提升,受水平荷载作用可以产生较高承载力。实际在高层住宅建筑结构设计中,需要考虑结构延性,确保结构进入塑性阶段依然维持较强变形能力,以免建筑发生坍塌问题。结构侧移需要控制在一定限度范围内,避免水平荷载作用下结构发生过大侧移变形。由于竖向荷载基本为确定数值,风荷载、地震作用等将有所变化,水平荷载变化幅度较大,设计时应确保引发的轴力、弯矩能够与楼房高度成正比,以免结构受到过大影响。而在竖向荷载过大时,结构柱将发生较大轴向变形,导致连续梁中间支座位置负弯矩变小,跨中正弯矩与端支座弯矩加大,影响结构安全性。此外,高层住宅建筑需要加强结构抗震设计,保证建筑做到小震不坏、大震不倒。
         2高层住宅建筑结构设计中存在问题
         2.1建筑材料质量不符合工程规定
         在建筑结构的设计工作中,针对建筑工程所选用的工程材料质量不符合工程的整体性要求,相关工程单位需要从建筑体的实际建设状况来进行出发,在建筑设计工作中需要尽可能选择材料质量过关,并且性价比更高的建筑工程材料来加以使用,不能过分的节约经济成本,而使用一些质量不符合的工程材料、但是由于部分建筑工程单位相关设计工作人员在自身的知识水平以及综合素养方面存在一定的差异性,造成了建筑结构设计工作中存在工程材料不符合工程建设规定的现象,直接影响到了整个建筑结构的安全性和稳定性。
         2.2图纸的信息表达不明确
         缺乏明确信息的资料图纸主要是表现在两个方面:首先,图纸的细节处有问题,关于一些信息的说明不详细,也不清楚,毫无疑问,这对施工过程造成了很大的困难,例如,测量单位不是统一的,数值计算与实际结果相差较大等问题。其次,图纸信息与实际的结构状况不相符,由于设计者的疏忽,图纸的信息在设计过程中不容易反映重要信息,或者因为所表达的信息不够精准确切。不精准的图纸信息会导致重大的施工延迟,增加了建设成本,造成了安全问题,带来了不可弥补的后果。所以,一定要提高图纸信息的精准度,确保相关人员审核研究信息的准确性。
         2.3受力问题
         在对高层建筑施工期间,往往会使用各种类型的大型机械设备,尤其是超高层的建筑物,需要使用的机械设备越多,无形中加大了高层建筑物垂直方向的载荷。若在前期设计中,相关设计人员未能有效地考虑机械设备因素,或使用不达标的施工材料,则极易使高层建筑的主体结构承载力、受力产生问题。
         2.4缺乏对相关因素的分析与考虑
         建设结构设计过程中涉及很多的因素,例如结构的完整性、材料的选取、设计的合理性,以及在后期出现了相关问题的解决方案等等,这些都对于房屋建筑过程中起着重要的影响。

然而有时候,设计师缺乏沟通交流,依靠个人的经验对建筑结构进行相关的设计,导致在图纸设计过程中,经常会出现对于某一环节的遗漏,从而增加房屋建筑过程中的危险性系数。价值建筑结构设计存在问题,不仅对后期设计与实地操作中带来安全隐患,甚至影响设计图纸的使用价值与技术价值。无论缺乏哪一环节的设计都会导致建筑结构设计过程中的失败,为房屋建造带来危险和不稳定性,不利于中国房屋建造行业的可持续性发展。这也会对人民的人身安全和财产安全构成较大的挑战,偏离了人民群众实现安居乐业的美好路径。
         3高层住宅建筑结构设计优化
         3.1控制施工材料质量
         在建筑结构的设计工作中,影响建筑结构的安全性因素相对比较复杂,其中建筑结构材料就是其中一个非常重要的组成要点。对此在进行建筑结构的设计工作中,相关工作单位必须要结合工程的整体精神状况,需要针对不同的结构设计环节选择相应的建筑材料来可以使用,有效保证建筑生材料符合建筑工程的整体施工要求,严格遵守工程的施工规范,提高建筑结构设计的安全性与稳定性。除此之外,相关工作单位需要对工程建设过程中所使用的材料质量进行严格的检查和验收,需要尽可能选择一些信誉度较高并且生产规模较大的材料供应厂商来进行合作,保证进入到施工现场的工程材料符合建筑结构设计的相关标准,将基础材料质量进行充分的把控,提高建筑结构的整体稳定性和安全性。
         3.2确保图纸设计规范化
         图纸的设计对建筑工作的重要性是显而易见的,高质量的设计图纸有助促进施工的顺利开展,确保在规定时间内完成所有任务,同时也保障了施工的工作质量。具体来讲,规范图纸的设计必须考虑两个方面:首先,设计者必须根据标准程序设计图纸,例如统一测量单位、运用标准化的标识方法等;然后,相关的施工单位一定要优化图纸设计的相关标准与审核机制,定期检查图纸及其内容、及时找到责任人并及时修改,以确保图纸的清晰表示。简而言之,促进图纸的规范化设计是完成施工的重要保证,这是一项根本任务。
         3.3受力问题的处理
         设计单位在对高层建筑进行结构设计过程中,要计算高层建筑具体的地基承载力、高度及各个楼层的承载力等,做好地梁承载力的设计工作。特别在施工中各个机械设备的使用数量。严格控制承重柱、承重墙的质量结构,保证各个楼层均匀受力。
         3.4优化设计的全过程
         优化设计的全过程,不仅仅体现在现代建筑结构设计的方方面面,也要考虑到设计师本身的素质内涵。因此,在对现代结构设计方面的要求就是要在利用技术的前提下,对整体、局部的设计方案展开有层次的分析,进而不断优化与纠正方案中出现的各种不合理现象。站在设计师的角度上来看,由于建筑结构设计图纸涉及的参数有很多,设计师不仅要学习了解每一种参数的特点,还要学习各种参数的应用。除此之外,设计师要时长与周边的设计师多沟通与交流,不断实现自身素质能力的提升,完善图纸设计的思路,做出符合现代建筑结构设计的图纸,满足现代化人们对于日益增长的高要求与高水准的生活标准。
         结语
         综上所述,在高层住宅建筑结构设计要在保证结构稳固、安全的基础上,为建筑建设、使用提供支持。实际在结构设计中,还要做到实现结构合理布局,加强结构受力分析和抗震设计,确保建筑在地震作用下能够保持结构整体稳定,同时减少局部破坏的发生,为建筑可持续发展提供保障。
         参考文献
         [1]李浩浩.房屋建筑结构设计中的常见问题与对策分析[J].建材装饰,2018(29):102-103.
         [2]王永胜.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(3):41-42.
         [3]庄聪颖.高层建筑结构设计中的问题与设计方式研究[J].住宅与房地产,2019(6).
        
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