黄鹏
筑博设计股份有限公司 广东省深圳市 518000
摘要:高层建筑工程结构设计相比于传统建筑来讲具有一定的挑战性,这主要是由于建筑结构形式变化与建筑高度等多方面因素造成的。文章通过对高层建筑结构设计存在问题进行分析,探讨结构设计优化措施。
关键词:高层建筑;建筑结构;结构设计;设计问题
引言
房屋建设质量关系到民生发展,要全面提高建筑结构设计水平,才能保证房屋建筑质量。房屋结构设计要以建筑设计理念为依据,充分合理的进行设计,人们生活水平的提高,对房屋的质量有了更高追求,要以全新理念为指导,做好房屋建筑设计。房屋设计不但要有稳定性,更要对房屋建筑设计做出合理规划,及时采取措施,提高结构稳定性,进行房屋设计期间,要结合实际,具体问题具体分析,综合考虑各类影响因素,保证最终设计的建筑工程能满足应用需求。
1建筑结构设计工作概述
现阶段,我国国民对居住环境提出了更高标准的要求,因此,建筑设计院的相关工作人员只有做好建筑结构的规划与设计工作,才能完整体现该结构具有的功能性结构特点。当然,当前的建筑种类可被分为多种类型,且不同结构类型的建筑呈现的社会职能也有着明显的划分,因此,设计单位应该站在更为全方位的角度加以分析,将建筑结构中的重点环节及关键性施工过程点明,进而进行深入性的探究,以做好建筑结构设计工作的系统性优化及整合工作,促使建筑结构的设计内容更为完善。这样的建筑结构设计方案施工而成的建筑才能满足市场提出的要求,而该院所的建筑结构的整体设计质量才能有较大幅度的提升。
2高层建筑结构设计存在的问题分析
2.1扭转问题
建筑“三心”主要指建筑结构的几何形心、结构重心及刚度中心,“三心合一”时,建筑结构的稳定性最强。然而由于受到地基形状与建筑功能要求等因素的影响,在许多情况下,建筑体型是不规则的,设计中也难以实现“三心合一”,致使建筑结构出现扭转问题,进而影响建筑结构的稳定性。
2.2抗震设计问题
在现代建筑结构设计中,因高度特点不同,特别是高层建筑,需确保其稳定性,以免自然灾害对建筑结构产生不利影响,所以要注重抗震设计的重要性。然而,在此建筑项目结构设计中,并未展开综合考虑,使得承重柱横截面过小,在建筑受外力作用的时候会使其结构稳定性降低,进而产生倒塌的情况。另外,在抗震设计方面,国家明确规定了抗震等级,然而设计期间不应将抗震等级当成设计主要指标。究其原因,建筑工程项目不同,地理环境也有所差异,很容易出现理论与实际不匹配的情况,增加安全隐患。
2.3房屋建筑结构图纸布局设计不合理
图纸是房屋建筑的基础,要全面保证图纸的准确性,才能保证房屋质量与安全。房屋设计是房屋建筑工程施工作业开展的最为核心依据,只有全面提高设计图纸的质量,才能保证房屋建筑工程符合科学、规范的要求。当前,一些企业并不重视图纸设计,房屋整体布局不科学,图纸设计不合理,就无法全面发挥房屋的功能。图纸设计不合理往往受到各种因素影响,不同的影响因素会导致房屋结构设计不如意,设计人员没有充分把握房屋的功能性,对房屋建筑条件认识不够,这也就造成房屋结构设计不科学,往往会导致房屋建筑结构整体失衡。
2.4建筑结构钢筋锚固问题
首先,建筑结构中的钢筋锚固长度由于剪力墙设计的宽度及厚度出现问题,而无法达到标准要求,这样一来,建筑结构所具有的设计强度会极大幅度降低。其次,在钢筋锚固工作开展之前,未将其中的施工规范加以说明,使得建筑企业的相关施工人员无法按照相应的执行技术标准完成钢筋锚固施工操作,钢筋锚固问题凸显。再次,特殊性建筑结构在设计过程中容易出现很多问题,相关设计人员未遵循相应的设计标准要求,使得钢筋锚固的稳定性受到影响,促使其无法保障建筑结构的安全质量水平处于稳定状态。
最后,相关设计人员未将自身企业的施工条件考虑清晰,促使钢筋锚固工作与其他施工工序交相呼应。
3高层建筑结构设计优化措施
3.1科学设计建筑平面
针对高层建筑结构中出现的扭转问题,在建筑结构设计中,相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据,科学合理地设计建筑物外形,尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面,提高建筑结构的稳定性。
3.2优化抗震设计
在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。
3.3施工图纸设计必须科学合理
房屋建设要以图纸为依据,进行房屋设计时,一定要重视图纸的设计。通过图纸设计,满足建筑结构功能需要,对施工结构设计重视,形成科学合理的布局,完成好图纸落实工作,进一步提高建筑物的质量。要通过规范科学的验证公式,提高数据应用能力,对房屋的结构进行相应分析,确保施工图纸设计更加科学有效。图纸设计要与现场相协调,充分考虑当地自然环境、气候条件、地质水文、周边地貌、房屋地址等各项内容进行详细勘察和分析,标注到建筑图纸上,为施工提供科学依据。当前,随着技术创新发展,一些高精设备应用到了图纸设计工作中,例如,房屋建筑结构设计时,会使用到智能系统,对智能系统CAD进行应用,形成仿真性的拟态化数据信息,减少人力劳动,提高数据的计算精准性,有效减少误差,为后期的房屋建设提供强大支撑。
3.4做好建筑结构钢筋锚固设计
从前文可知,若是建筑结构中的钢筋锚固在设计过程中出现问题,会严重影响建筑结构的稳定性,因此,相关技术人员需要对建筑结构的钢筋锚固施工技术的设计有系统认知,同时促使钢筋锚固设计成本达到预期的经济效益目标。首先,相关设计人员需要以娴熟的专业知识对钢筋锚固方式进行准确设计,进而对锚固方式加以有效控制,全面提升该建筑钢筋锚固的强度。其次,相关设计人员需要将钢筋锚固在施工过程中所应用到技术要点全面掌握,且对钢筋锚固的施工规范加以明确。最后,相关设计人员为了确保建筑结构的稳定性不受到钢筋锚固设计中的捆绑、锚固及连接方式的干扰,要在设计过程中将这些特殊部件及混凝土的钢筋锚固设计方式重点圈划出来。
3.5提高建筑抗风荷载作用的能力
为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求,对高层建筑结构进行抗风设计时,必须充分做好以下工作:第一,优化基础,只有高层建筑的基础部分稳定性较强,才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。因此,明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。应尽可能购买高级配的砂石,增加基础持力层厚度,加设抗拔的锚杆构件,加强基础的牢固性。第二,通过改变建筑的轮廓设计、投影面积和高度,改变区域建筑布局,以及种植绿植等改变风荷载的强度和方向等,削弱风荷载对建筑的作用。
结语
综上所述,房屋建筑结构设计优化将会是我国今后房屋建筑工程结构设计领域的重点发展方向,其可在很大程度上提升房屋建筑工程的应用价值。在房屋建筑工程结构设计过程中需要综合考虑多方面问题,做好结构设计优化工作,切实保证结构设计的经济性、安全性。
参考文献
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