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摘要:随着社会经济的快速发展,我国建筑行业的发展也十分迅速。在城市化的发展过程中,难免会出现一些问题,例如人口突增而住房数量不够。在高层建筑建设过程中,不可避免要用到高层建筑钢筋混凝土结构,只有合理运用钢筋混凝土结构,增强其抗震性和抗风抗压性,才能更好地建设高层建筑。因此,在遵循相关设计原则的前提下,优化施工设计,对保证施工工艺质量具有重要意义。在本文中,笔者主要就高层钢筋混凝土结构设计问題进行了探讨,对其内涵、选型问题和设计要点进行具体分析,希望为结构设计提供一定的参考方向和借鉴意义。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土结构;设计问题
引言:
由于社会的快速发展,城镇化进程也随之加快,高层建筑大大发挥了其用处,能够使城市中有限的资源得到合理利用,有利于解决城市住楼问题。高层建筑工程项目正在往现代化和大型化方向发展,建筑整体的种类与功能也越来越复杂,高层建筑的出现在满足居民需求的同时也逐渐出现一些问题,为此我们需要制定一些相关解决措施。只有真正从建筑建设过程中各个环节加以考量,才能更好地提升施工效率,并确保建筑工程建设的质量。
一、高层建筑钢筋混凝土结构设计的内涵分析
钢筋混凝土设计在当前的高层建筑信息工程项目建设中得到了一个广泛的应用,为了能够更好地优化其设计,必须遵循相应的设计基本原则,高层建筑钢筋混凝土的结构系统设计教学原则主要有以下两个重要方面。
首先是建筑的整体安全。一般情况下,中国建筑的使用寿命为70年。根据建筑设计的具体使用寿命,有必要保证建筑在70年内能够安全、高强度、能够应对各种突发事件。
第二个建筑的耐久性在建筑的使用工作年限之内,高层管理建筑企业必须有一定的耐久性,其承载力必须可以达到一个规范的要求,能够承受能力结构的自重[1]。
高层建筑钢筋混凝土结构设计必须遵循各种结构规范条件,如平面规范信息、嵌入层刚度比较信息、竖向规范信息等,高层建筑的机构设计必须严格遵守相关规范。
二、高层建筑钢筋混凝土结构的选型问题分析
(一)结构体系
对建筑进行良好的结构选型是高层建筑的钢筋混凝土结构设计中的第一步,也是最为关键的一步。如果建筑可以坚实的基础和上部结构的建筑物的变形限值内,那么它必须优先考虑建筑的美学外观和尽可能减少混杂结构系统[2]。此外,在设计规范中,转换层的上下刚度一般要求相同。结构设计规范还指出,如果结构的定点位移和层间位移限值设计不够合理,可以通过适当的方法突破限值,增加结构的侧向刚度,增加外柱的剪应力。
(二)短肢剪力墙设计
在高层管理建筑的钢筋混凝土内部结构中,短肢剪力墙起着一个十分具有重要的作用,其作用是很强的。还有一个重要的问题需要注意,短肢剪力墙的设计必须符合规范要求,短肢剪力墙不宜过度使用。此外,在施工过程中,还要保证高层建筑良好的抗震性能。短肢剪力墙减少时,可以保证高层建筑钢筋混凝土的结构强度,从而大大降低后期施工难度。
(三)钢筋混凝土结构高度控制
对于高层建筑的钢筋混凝土结构设计来说,超高问题时常发生,且对结构的抗震性能有着不良的影响,对于高层建筑的结构设计,如果高度存在区别,需要针对性的给与不同的设计规范,且适当增加设计难度,如果有结构超高问题出现,则应该重视结构的设计工作,避免各类问题的发生。
三、高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析
(一)结构抗震性能分析
高层建筑一般层数较多,对抗震性能要求较高。
在高层建筑钢混凝土结构施工中,抗震设计已成为影响建筑整体安全的重要内容之一。在高层建筑的图纸设计中,必须根据结构抗震规范的要求确定抗震要求,如根据建筑物的建筑类型、高度和烈度,确定抗震施工质量。另外,关联建筑层数大,刚度突变系数大。在这种情况下,应使用地震类型的数量。比如,如果建筑为多塔结构,顶层有大的转换层和塔楼,具体的控制方法可以量化,地震类型必须是总层数的3倍以上。在分析结构刚度时,地震应取最大值[3]。
(二)高强钢筋混凝土的设计
高层建筑的造价成本不应过高,否则会有重大影响。在一些项目中,需要考虑充分减少建设基础设施的操作难度。确保混凝土和钢筋的高强度性能。此外,影响建筑成本的主要因素是构件的横截面。结构钢使用后,必须使用高强度钢筋进行施工。施工现场应根据具体施工情况进行布置,以尽量降低施工成本。。高层工程有时会遇到软土地基,但由于这些地基的可持续性不足,可以适当地加固地基,以保证结构的结构稳定性。如果地基的上部结构相对较软,但其上部的建筑体积较大,则结构应适当优化,并采用高强钢筋和混凝土标准化,尽可能减轻结构的重量。在这样的前提下,通过合理施工有效地降低施工难度,从而降低了工程造价,提高项目的经济效益。
(三)建筑构造周期性折减系数的设计
在高层建筑施工中,采用砌体填充墙体时,其折减系数应在0.7以内,按下列循环计算公式计算。但是,如果使用轻质结构或更少的墙,则在循环计算过程中可以将折减系数的具体值控制在0.8以内。若墙体全部采用轻质墙体,则折减系数可控制在0.8以内。循环计算系数可控制在0.9左右。如果建筑结构中没有墙丝结构,则需要进行相应的折减处理。
四、高层建筑铜筋凝土结构设计的要点
(一)增强抗震功能
高层建筑的抗震功能主要通过钢筋混凝土结构来实现。因此,必须重视高层混凝土结构的抗震连接,把抗震施工作为影响高层混凝土结构施工的重要因素和决定性因素。当高层建筑层数较大或结构刚度突变系数较大时,应尽量选取振型数。例如,如果建筑结构有多个塔式结构,顶部有一个小塔,转换层等,如果振型数取12个以上,但除弹性层外,其大小不能大于建筑总层数的3倍。
(二)合理运用高强混凝土
合理使用高强混凝土是建筑混凝土施工的重要环节之一。为了有效降低建筑的用钢量,可以在建筑设计中采用高强混凝土,可以获得显著的技术经济效果。例如,以抗压强度为60-80MPa的混凝土取代强度为30-40MPa。合理运用高强混凝土能够大幅度降低施工难度和工程造价,可以取得较好的经济效益。
(三)加强地基与基础的设计
设计人员在进行工程设计时,必须对工程所在地的地质条件和地下水分布情况进行详细的调查分析,选择科学合理的基本方案,以保证建筑结构的稳定性和安全性,可选用导线设计,既有利于后续施工,又能有效保证建筑质量。另外,在独立基础间架设电压梁时,必须充分考虑土荷载对建筑结构的影响。如有必要,可通过提高混凝土强度或钢筋强度来提高结构的强度。
五、结束语
在高层建筑结构设计中,钢筋混凝土的结构设计若能更优,且其整体性强、刚度高,那么该建筑也就较为舒适。随着我国高层建筑的不断普及,钢筋混凝土施工对高层建筑施工质量的重要性日益凸显,如果出现微小的误差,将威胁到建筑的结构质量,因此,设计人员必须按照设计规范,严格按照国家规定进行设计,以严谨认真的态度对详细的建筑资料进行分析、计算,最终确保高层建筑的质量和安全符合有关标准。
参考文献:
[1]杨勤.关于高层建筑钢筋混凝土结构设计问题的探讨[J].建材与装饰,2018,555(46):112-112.
[2]丁猛.基于高层建筑钢筋混凝土结构设计问题研究[J].建筑工程技术与设计,2017,000(014):4744-4744.
[3]董子龙.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题研究[J].建筑工程技术与设计,2016,000(020):815-815.