高层建筑结构设计问题及对策分析

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年3月(中)8期   作者:宋彦良
[导读] 高层建筑具有较高的危险性,因此在结构设计时必须做到更好的质量,重视其稳定性与安全性,而结构设计的优劣将直接影响整个高层建筑的质量。

        宋彦良
        恒大地产山东公司,山东 青岛 266000
        摘要:高层建筑具有较高的危险性,因此在结构设计时必须做到更好的质量,重视其稳定性与安全性,而结构设计的优劣将直接影响整个高层建筑的质量。但是在进行结构设计时,往往会出现局部考虑不足,使得结构设计与实际情况不相符,甚至出现质量问题,从而影响到高层建筑的稳定性和安全性。因此,本文就高层建筑结构设计现状进行了深入分析,并提出了相应的对策。
关键词:高层建筑;结构设计;问题及对策
        前言
        高耸建筑物是我国建筑工业发展的必然趋势,在其发展过程中,必须对建筑结构进行严格的要求,以保证高耸建筑物的质量与安全,这就需要在设计高耸建筑物时充分考虑施工的实际情况,做到技术含量高、数据参数精确。但是在当前的高层建筑结构设计中,还存在一些问题,需要进行深入分析,找出解决的办法,才能提高高层建筑结构设计的质量。
        1高层建筑结构形式设计
        在目前阶段,由于技术和经济等方面的原因,高层建筑结构设计多采用钢和钢筋混凝土结构形式。采用钢筋混凝土结构形式,既有利于对不同截面进行浇灌处理,又能准确体现不同结构体系,更有很强的防火、耐久性优势。除此,良好的结构设计不仅能发挥上述优点,而且能达到更好的抗震性能,但其缺点是构件截面自重较大。钢构形式的设计优点主要体现在强度高、韧性大,而且结构截面自重也轻,在抗震性能上同样表现优异。对于工期问题,钢结构可以通过工厂预加工的方式来缩短工期。而钢结构形式的大量使用,又导致了钢材成本的上升。同时,钢结构的耐火性能较差,需大量使用耐火涂料,不仅增加了成本,而且增加了工期。因此对高层建筑进行结构设计时,必须根据实际情况综合考虑,选择合适的结构形式。
        2高层建筑结构设计的原则
        为满足高层建筑结构设计的质量要求,并借鉴以往高层建筑结构设计的经验,总结出一套具有普适性的、能有效保证设计合理性和准确性的高层建筑结构设计原则,从而保证高层建筑的质量。
        2.1合理性原则
        合理的设计原则是保证高层建筑达到优良结构性能的基础,要求结构的设计要符合高层建筑的有关条件,包括建筑环境、地质结构、气候条件、荷载分布等,特别是在结构地基基础的设计中,还包括变形验算等,这样才能使高层建筑在不同环境下具有一定的稳定性和安全性。
        2.2精确性原则
        经过合理的考虑和设计,在高层建筑结构中还需要准确确定具体结构及参数,使结构及参数的应用达到更高的质量。并对设计中的有关结构及参数作好准确的记录,对施工作详细的标注,指导施工顺利进行。
        3高层建筑结构设计问题及解决对策
        3.1结构设计图纸的合理性
        绘图工作是高层建筑结构设计的重要载体,它不仅是表现设计成果的重要载体,同时也是传递信息的重要载体,通过绘图工作,不仅能准确表达结构设计的具体内容和细节,还能将具体内容和细节传递给管理和施工人员,同时也是对结构设计有关情况的标注和提示。但是,在一些高层建筑的结构设计中,由于图纸内容缺失等原因,导致结构设计不完整、不全面,有可能导致结构设计与实际不相符,无法满足建筑目的,或影响建筑质量。

从多方面充分考虑到高层建筑设计的结构设计图纸是否合理,一般可从以下几个方面入手,首先是要对高层建筑的实际情况进行现场勘察,做好相关数据和信息的测量和记录,作为结构设计图纸的主要依据;其次是对勘查的数据和信息进行整理和分析,特别是地质条件、周边环境等,再结合高层建筑的用途,进行综合、全面的考虑;第三是将考量的结果落实到结构设计中,通过专业技术的应用及相关数据的计算,对结构外形的计算、受力、分布规划、承载力等问题进行系统的设计;第四是对结构设计图纸进行全面的检验和复核,对结构设计图纸的合理性、存在问题等方面进行及时调整,确保结构设计图纸的质量。
        3.2结构基础体系的选型设计
        在结构设计中,只有合理地选择基础形式,才能保证结构设计的质量,从而保证结构设计的有效性。但是,在一些高层建筑的结构设计中,由于缺乏对建筑状况的掌握或结构设计技术能力不足,在基础选型上存在着不合理之处,使最终的高层建筑结构设计根本达不到地基承载力要求,结构变形要求等,这就给高层建筑的施工或长期使用带来了沉陷、侧移等问题,严重影响了其稳定性和安全性。结构基坑支护体系的选型设计,关键是要结合工程实际,包括土质结构、地基承载力、地下水位等,通过前期的现场勘察和资料记录,或相关的模型计算,进行详细的基坑选型需求分析,并根据分析结果作为基础选型的依据。既可根据工程实际情况,从多个角度、多个角度、多个角度选择具有不同优点的选型方案,又可根据工程实际情况,综合考虑施工工艺、成本等因素,最终根据工程总体优势进行比较,做出更优的选型方案,有效地保证基础选型的适用性。
        3.3结构设计参数的准确计算
        高耸结构设计中涉及了大量的参数信息,其计算过程极其复杂,计算结果也将作为其它计算的参数依据,且相互关联程度极高,因此参数的不精确不仅会导致部分结构的问题,而且还会导致其它结构设计的计算结果产生误差,最终导致整个结构设计的参数误差,对高耸结构设计的质量和整个高耸结构的质量产生极大的影响。例如在一些高层建筑的结构设计中,对于楼板的设计部分,存在着有效高度值过高的情况,而相应的楼板弯矩则没有得到各种情况的充分考虑,也没有进行参数计算,从而造成楼板结构的安全隐患。计算过程复杂,涉及的数据量也很大,因此,必须保证每一计算环节的数据应用和计算结果的准确性,只有在审核无误的前提下,才能进行下一环节的计算,从而有效地避免由于某一环节的计算参数出现误差而使整个计算参数无法使用的情况。而且在计算时,必须严格按照有关的技术和计算标准,保证所引用的参考数据和资料的准确,决不能将主观判断或不够严谨的推断作为计算的依据,也不能将所引用的参考数据、资料和计算过程简化,从而更有效地保证高层建筑结构设计参数的准确计算。
        3.4结构轴向变形的监测处理
        由于高耸建筑物竖向荷载的作用,使高耸建筑物轴向变形较大,从而对结构的竖向构件和水平构件产生影响。在轴向变形问题发生后,连续梁的负弯矩数值将逐渐减小,增大正弯矩值,改变构件剪力和侧向位移,从而影响高层建筑结构的安全性和稳定性。因此,对轴向变形的问题,必须提前做好构件的对比工作,加强重视,对轴向变形状况进行严密的监测和计算,并根据结果采取适当的结构设计方法,以减少轴向变形及其产生的不利影响。
        结语
        总而言之,在高层建筑中,结构设计尤为重要,它关系到建筑整体的稳定与安全,是指导建筑施工的主要依据。高层建筑结构设计虽然在施工过程中受到了很大的关注,但是由于不同的原因,其设计问题也随之产生,从而对高层建筑的质量产生了影响。文章对高层建筑结构设计中存在的问题进行了深入分析,并提出了相应的解决措施,希望能有助于高层建筑结构设计质量的提高。
        参考文献
        [1]张宇.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(16):61.
        [2]韩春煌.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(15):161.
        [3]刘丹.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(14):55.
        [4]郑有明.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建筑,2018(20):97-98.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: