高层住宅建筑结构设计需关注的问题分析 王军

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:王军
[导读] 摘要:在高层建筑施工中,结构设计是一个需要重点关注的问题。
        中铁时代建筑设计院有限公司  安徽芜湖  241000
        摘要:在高层建筑施工中,结构设计是一个需要重点关注的问题。但是在研究中发现,现阶段的结构设计中还存在着一定的问题,影响着建筑水平的进一步提高。由此可见,研究高层住宅建筑结构设计中的问题具有积极的社会意义。
        关键词:高层住宅、建筑结构设计、参数分析
        引言:随着经济的快速发展,人民的住宅需求呈现出了急剧增长的态势,为此,如何能够设计出满足人民需求的高层住宅成为了众多人关注的问题。本篇文章在阅读大量文献和相关的调查后完成,希望能够对相关工作人员的工作给予启示。
        一、高层住宅建筑结构体系分析
        1.剪力墙具体结构分析
        现阶段投入到生产活动中的剪力墙结构设计主要是利用混凝土墙板的作用。以往的框架中,主要是利用框架中的梁柱进行结构的设计,而这种剪力墙中将梁柱代替为墙板,这不仅能够使钢筋混凝土有承受水平结构力的能力,同时也增加了结构的抗压能力,不管是竖向还是横向的侧力,该结构都能够承受的更大的力,从而使其得到了广泛的应用。在现阶段的建筑结构应用中,这种剪力墙结构主要是通过平面布置的方式来完成的,多使用双向或者多向的结构布置,从而达到不同建筑结构设计的目的。相比较于传统的框架结构,这种结构明显更为结实,其主要是应用在高层住宅建筑中。在应用的过程中,宜根据不同地区的抗震设防烈度确定建筑物的高宽比,同时,还需要充分的考虑到防震性能对墙体建筑的影响。
        2.框架-剪力墙结构分析
        框架-剪力墙结构主要指的是利用框架和剪力墙所构成的结构体系。在整个体系中,和剪力墙的承重力不同,框架和剪力墙共同承担荷载和地震作用。在规定水平力作用下,结构底部框架承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同,结构性能差别较大,两个结构体系互相配合、共同合作,构成了分工较为明确的结构体系。结构设计时,应根据上述比值确定结构相应的适用高度和构造措施,计算模型及分析均应按框架-剪力墙结构进行实际输入和计算分析,并对计算结果进行分析、判断。
        二、高层住宅建设结构设计需遵循的原则
        1.确定合适的基础方案
        在开展设计之前,需要确定完善的结构设计方案,为此,结构设计人员要在充分调研的基础之上,对建筑有充分的认识,根据建筑的性质、功能建立合理的结构模型、分析、计算,并能够运用一定的技术和方法确定完善的施工方案,确保施工方案的可行性。在进行的设计过程中,需要考虑到不同的企业、不同的住户的利益,做到安全适用、技术先进、经济合理。
        2.选用合适的计算简图
        在进行结构设计的过程中,许多是在计算简图上设计完成的,由此可见计算简图精准度的重要性。如果计算简图选择不当,将会影响设计方案的合理性,对建筑结构的安全性也会产生较大影响。为此,结构工作人员必须要充分的认识到计算简图的重要性,选择合适的计算简图,为计算结果的准确性提供保障。在确定了选择的简图之后,还要让相关的技术人员进行多次的检查,提高建筑工程的质量。
        3.结构方案的设计要合理
        在进行方案设计的过程中,必须要确保方案设计的合情合理,使得设计方案能够在满足经济效益、社会效益的基础上完成。整个设计方案应该是受力明确、传力简便。同时,也需要充分的考虑到各种建筑材料的质量、用量、性价比等方面对设计的影响,对于每个材料的规格、用量、用途等进行明确的划分和分析,以便提高设计的合理性。
        三、高层住宅建筑结构设计需关注的问题
        1.嵌固端设置环节当中的相关问题
        嵌固端的正确选取对整个结构设计起着重大的作用,设计人员必须要提高对嵌固端设置环节设计的重视度。但是在研究中发现许多的设计人员都会忽视这一环节,认识不充分或规范理解不深,导致嵌固端选取不值钱从而在后期的工作中产生了众多增添了许多不必要的麻烦,影响了工程的进度和建筑的质量。


        2.高层结构设计规则性问题
        在进行高层建筑结构的设计过程中,需要严格的按照国家的相应标准、规范、规程开展设计工作。高程建筑结构应注重概念设计,重视结构的选型和平面、立面布置的规则性,加强构造措施,择优选择抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。高程建筑的一个结构单元内,结构平面形状宜简单、规则,质量、刚度和承载力分布宜均匀,不宜采用特别不规则结构的平面布置,不应采用严重不规则的平面布置。同时,高程建筑的竖向宜均匀、规则,避免有过大的外挑、收进,结构的侧向刚度宜下大上小,逐层均匀变化。伴随着时代的发展,国家的标准、规范、规程也在进行不断的更新,设计人员必须要在充分的了解最新的规范基础之上,开展设计工作。
        3.性能化设计问题
        在抗震设计时,应保证结构的整体抗震性能,使整体结构具有必要的承载力、刚度和延性。近年来伴随着地震灾害的不断发生,对于高层建筑的稳定性和抗震性能提出了更高的要求。结构设计中,有时遇到特别不规则的结构,需进行抗震性能化设计,选择抗震性能目标,分析论证。重点是确定结构超过规范规定的适用范围及不规则的情况和程度,深入的计算分析和工程判断,找出结构有可能出现的薄弱部位,提出有针对性的抗震加强措施,必要的构件、节点或整体模型的试验论证,分析论证结构可达到预期的抗震性能目标。
        四、问题的解决措施分析
        1.嵌固端设置对策
        在开展对嵌固端的设计工作中,必须要对嵌固端结构设计给予充分的重视度。嵌固端比例的科学性是需要重点考虑的问题,尤其是在上下层的设计方面。同时,在进行设计的过程中,需要充分利用各种抗震材料,提高整体建筑的抗震效果,必须要保障整个建筑结构的抗震力达到相应的标准。加之,嵌固端结构的协调性也会对整体的结构设计产生较大的影响,为此,嵌固端结构之间的协调性也是设计人员需要重点考虑的问题。在此环节的设计过程中,要在设计的前期进行充分的调查和研究,保障前期工作的合理性,降低误差发生的可能性。
        2.充分运用计算机辅助设计软件
        随着时代的不断发展,各项技术在生产过程中得到了广泛的应用,并且取得了不俗的成效。高层住宅的建筑结构设计过程中,可以充分的利用计算机辅助设计软件设计工程的方案。根据研究发现:现阶段许多的设计人员在开展设计工作时,都利用到了大量的设计软件,有效的提高了设计的效果。为此,设计人员可以将相关的测量数据传输到计算机的设计软件中,在计算机完成自动的设计工作之后,设计人员进行仔细的检查,提高设计方案的合理性。
        伴随建筑物的规模的不断扩大和建筑形式的复杂,在进行结构设计的过程中,也增添了众多的设计内容,增加了设计人员的工作难度。这就对设计人员提出了更高的要求。设计人员必须要在确保自身的专业素养基础之上,充分的了解新型的各项技术,保障各项技术能够为设计人员的工作服务,从而设计出更好的设计方案。
        3.剪力墙结构
        剪力墙是一种具有较强的承重力的结构单元,对于建筑设计整体质量的提高发挥了重要的作用。尤其是在地震区的设计中,其能够在保障地面拥有较强承载力的同时,还保证建筑具备了一定的延展性能,提高了高层建筑的抗压能力和结构的耗能能力。同时满足建筑功能要求。在进行墙肢截面设计的过程中,需要考虑到横向墙的翼缘对工程的影响,将剪力墙和梁柱连接在一起,方便设计工作的开展。
        结束语
        总体来看,伴随着我国经济的快速发展和人民住房需求的不断增长,在高层建筑设计的过程中,需要考虑众多因素来有效解决工作中面临的难点问题。为此,设计人员需要在不断的提高自身综合能力的基础之上,充分利用新技术的优势,在设计过程中充分的考虑到各项影响因素对结构设计效果的影响,从而有效的提高设计方案的合理性,进而推动建筑的进一步发展。
        参考文献:
        [1]袁见明.高层住宅建筑结构设计的重点事项研究[J].建材与装饰,2020(18):110-111.
        [2]岳鹏飞.高层住宅建筑结构设计实例分析[J].工程与建设,2019,33(03):376-377.
        [3]原晓辉.高层住宅建筑结构设计需关注的问题分析[J].工程技术研究,2019,4(01):185-186.
        [4]戴明明.高层住宅结构设计优化方法研究[J].住宅产业,2018(09):47-49.
        [5]宋郁茹.高层住宅建筑结构设计的优化[J].住宅与房地产,2017(15):202.
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