高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析 沙风和

发表时间:2021/2/2   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:沙风和
[导读] 摘要:在建筑行业中,高层建筑结构设计更为复杂,并且会受到更多因素的影响。
        讷河市拉哈工业小镇建设投资有限公司  黑龙江省讷河市  161300
        摘要:在建筑行业中,高层建筑结构设计更为复杂,并且会受到更多因素的影响。另外,高层建筑结构设计是否科学,对高层建筑的实际施工有直接影响,并会为后期的养护造成不便。因此,高层建筑结构设计具有较大的难度,如果没有妥善处理设计中存在的一些常见问题,高层建筑结构设计质量将严重降低。据此,论文在分析高层建筑结构设计存在的问题的基础上,提出了一些优化措施,希望可以为改进高层建筑结构设计提供参考。
        关键词:高层建筑;结构设计;问题;优化措施
        引言
        在高层建筑施工领域,针对高层建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作,在对高层结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数,以满足人们对高层建筑的苛刻要求,同时在优化中需要企业不断创新技术,做好全面性技术研究,保持先进的创新理念,能够有效的提高高层建筑结构设计的整体性能要求。在优化前需要实地对高层建筑施工环境进行全面性勘察,了解水文地质情况,并根据地地理条件与用户需求对房屋建筑结构做优化调整,确保整个建筑结构优化过程符合科学性与标准性要求。
        1对高层建筑结构设计优化的意义研究
        1.1高层建筑和结构设计优化的作用
        在现代化的高层建筑工程领域,越发注重对建筑质量的要求,这样既能保障在高层建筑施工时的安全性,同时也可以顺利推进高层建筑施工,保障建筑体的质量要求。因此在高层建筑行业将重心放在了对建筑结构设计的优化中,通过针对房屋结构的社会优化,能够很好的提高高层建筑整体结构的稳定性与安全性,大大增强房屋的质量与安全性。最为关键的时,针对建筑结构的设计优化能够在保障建筑体结构性能的同时最大程度节约建筑的施工成本。如针对高层建筑结构进行合理、科学化调整,能够有效节约施工的材料、降低人力资源的投入,对于后期质量的监管也更容易等。高层结构设计优化前后对比明显,基于更加科学完善的优化技术,使得高层建筑材料的使用率被大大提高,同时降低了房屋的整体重量,使得材料需求降低,同时高层建筑力学性能得到有效提高,更加科学、合理化的建筑室内布局,能够给人们提供更加美观,因此房屋结构设计的优化既符合建筑的使用价值。
        1.2高层结构设计优化原则
        整个高层建筑设计优化是一项技术含量很高的工作内容,其相关设计人员既要充分对高层建筑周边的地理、水文参数有一个详细了解,同时需要专业化、系统化的建筑结构设计知识,在众多设计优化方案中选择最佳、符合各项要求的方案,其中对高层结构的优化将涉及到如对高层建筑整体框架结构的优化、围护结构以及屋内细节结构的优化等,同时在设计优化环节还要考虑高层建筑的整体功能布局要求,对房屋受力性、稳定性做全面性优化,还需要在竖直方向对高层承重结构进行设计,避免转换层结构的使用。
        2高层建筑结构设计中的常见问题
        2.1结构设计问题
        在高层建筑结构设计中,设计图纸会对后期建筑项目施工建设产生直接影响,因而必须保证其设计科学合理,进而优化建设质量和效率。然而,在实际设计中,图纸设计不规范的问题始终存在。图纸设计会涉及建筑结构设计的类型、抗震等级与结构材料等多方面内容,若考虑不到位会对高层建筑工程的设计质量产生一定影响。以此建筑项目为例,在结构设计中建筑物的地上结构设计图纸并未根据规范设计标准和依据对梁柱与标高等参数加以标识,梁柱配筋图的设计相对混乱,结构标高不清晰,设计图纸结构符号准确性较差,以上问题均对工程结构设计质量和进度产生不利影响,严重的情况还会引发一系列安全隐患。


        2.2承载力问题
        在高层建筑结构优化中首先需要考虑的就是高层建筑结构的承载力,建筑结构的承载力将直接影响房屋的力学性能,对高层建筑的质量安全有着直接性影响,因此在高层建筑结构优化中要保障整个建筑结构框架具备良好、稳定的结构框架稳定性能力,这样才可以确保建筑的质量符合设计要求,同时提高建筑质量性能。特别是在高层建筑和超高层的建筑,水平和竖直承载力很难有效被房屋结构所均摊,一旦某个部位的结构承载力超过理论负荷,那么建筑体就受到外界因素的影响,如地震、大风、重量过大等都会导致房屋建筑受损。所以在房屋建筑结构优化中,优先考虑承载力问题,注重去分析力的组成,将承载力合理均摊,保障建筑的质量。
        2.3抗震问题
        高层建筑抗震结构设计一直以来都是建筑结构设计中的一个难点。因为地震属于自然因素,而每个地区的抗震设防烈度不同,计算得出的数据也并不是所有地区都适用,并且计算地震结构设计数据时,存在许多不确定性因素,加之一些设计人员的灵活性不足,不能很好地完善抗震结构设计。
        3高层建筑结构设计常见问题的优化措施
        3.1强化设计图纸规范性
        在高层建筑结构设计中,结构设计图纸的作用不容小觑,可为后期建筑工程项目的施工建设提供必要参考。为此,在高层建筑建筑结构设计期间,应强调设计图纸的设计规范化与合理化,保证结构设计图纸质量达标,以免引发设计质量问题。另外,对于高层建筑建筑结构图纸的设计应遵循具体规定要求,参考项目建设具体状况,将图纸中不同类型的符号和数据等相关参数详细标识出来,特别是复杂结构的参数。作为设计工作人员应强调设计图纸设计的作用,在设计前了解项目具体情况,系统勘察项目场地环境与水文条件等相关资料,以保证建筑结构设计图纸资料更全面更可靠,不应仅依靠个人设计经验确定材料与结构构件尺寸,以免影响图纸质量。
        3.2房屋截面优化研究
        除了需要对高层建筑的整体外形进行优化设计,还需要注重一些细节点的优化,这样才能保障高层建筑整理结构的稳定与安全,这对于高层建筑结构设计优化同样重要。所以设计者需要对整个高层建筑结构的安全性加以综合考虑,结合房屋设计需要,努力确保截面运算的完整性与科学性,同时在优化调整中让截面设计都符合设计规范化标准。筑截面的优化设计不仅需要注重对数据精准性的把控,同时在操作时也需要保障界面的稳定性,能够确保高层建筑体整体建构稳固,提高建筑体的整体使用寿命。
        3.3重视抗震设计
        为满足高层建筑结构的抗震要求,可以采取以下3方面的措施:首先是针对高层建筑的结构特点合理布置抗侧力构件,合理布置高层建筑内部水平方向的构件,在水平方向形成应力分布系统,提高高层建筑结构受力的连续性和均匀性。其次是提高地基的抗震能力。可以通过加深高层建筑桩基深度,从而提高建筑的抗倾覆能力和基础的稳定性。最后是优化建筑的承重结构,采用框架剪力墙结构。在地震灾害中,剪力墙可以吸收下部结构传递的地震能量而先被破坏,框架结构继续支撑上部结构,形成了抵御地震作用的二道防线,可以有效降低高层建筑损毁程度。
        结束语
        总之,相对其他建筑,高层建筑结构更为复杂,因此,设计人员在设计过程中,应更加全面地考虑各方面的影响因素。同时,设计人员需要充分了解高层建筑结构设计特征,遵循高层建筑结构设计原则,善于发现并采取有效措施解决问题,防止出现质量或安全问题。高层建筑的安全性是重中之重,所以,设计人员不仅需要提高本身的专业能力,还应不断积累经验,进行创新突破,推进我国建筑行业的长期、稳定发展。
        参考文献:
        [1]陈敏.探讨高层建筑结构的设计问题及对策[J].智能城市,2019,5(19):30-31.
        [2]宋祥.高层建筑结构设计中存在的问题及对策[J].山东工业技术,2017(12):120.
        [3]贾庆茂,吴敏,胡洁.高层住宅结构优化设计分析[J].建筑结构,2018(S1):88-90.
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