论高层建筑结构设计中存在的问题与解决措施研究

2020-11-25 14:48
建材发展导向 2020年23期
关键词:结构设计建筑设计安全性

侯 斌

(山西八建集团有限公司,山西 太原 030024)

1 高层建筑结构设计应遵循的基本原则

1.1 结构方案要优良

高层建筑结构在实际设计时,若要提高建筑设计的经济性以及可行性,其设计方案应合理、可行。对于同一个结构设计单元而言,尽可能规避存在多类型的结构设计体系,明确结构体系的受力情况,且应该对其中可能存在的各种影响因素进行深入剖析。对于设计过程中存在的一些突出性问题,应注意保持与专业设计者之间的沟通、协调,从而确保高层建筑结构设计方案的优良性。

1.2 计算简图要合理

高层建筑结构设计中的一个非常重要的内容就是计算简图,其直接关系高层建筑结构构造方式与计算。所以,计算简图若选择不合适,则会严重影响高层建筑结构安全性。因此,高层建筑结构计算简图应合理、准确、客观,以确保建筑结构的安全性。在选择计算简图时,应注意将误差控制在一定的范围之内,以保证高层建筑施工质量。

1.3 计算结果要合理

随着信息化水平地不断提高,高层建筑结果设计主要由建筑设计软件进行的,然而,目前市场上充斥着各种类型的建筑设计软件,如果选择的设计软件具有一定的差异,那么就会使得高层建筑结构设计存在较大的偏差。对此,相关人员在选择建筑设计软件时,应该仔细研究其具体使用条件以及软件适用范围,以确保计算结果的合理性、真实性。

2 高层建筑结构设计中存在的问题分析

2.1 未能构建合理化的均衡条件关系

对于某些高层建筑结构设计而言,某些工作人员一般并未提前深入考察建筑所处的具体位置,便进入下步设计流程,从而使得高层建筑与周边环境不相匹配。同时,某些工作人员还存在未能准确、精细地研读相关规范,导致设计出来的方案与相关规范之间存在矛盾,而且还未能对施工现场进行勘察,从而设计出来的高层建筑结构与实际状况不相符,在实际过程中往往会出现各种各样的问题。

2.2 未设计规范化的消防结构

消防结构设计环节非常重要,高层建筑由于内部结构负载较大,在实际设计时,一般会有很多不同材质类型的建材,其中最为常见的建材为可燃性材质的建材。对于这种类型的建材而言,往往存在重大的消防隐患,火灾一旦发生,则会严重威胁高层建筑整体施工进度。但是,目前有很多高层建筑结构消防设计不够规范。

2.3 超高方面的问题

高层建筑结构设计过程中,一个突出性的问题就是超高问题。对于很多建筑开发商而言,他们一味地追求经济利益,而常常将楼层建筑地比实际设计层数要高。这样做虽然可以为开发商带来很大的经济效益,然而这会影响高层建筑的安全性以及抗震性,如果出现地震、台风等自然灾害时,被加高的高层建筑极易发生断裂以及坍塌等方面的问题,对人们的身心健康产生极为严重的影响。

3 高层建筑结构设计相关问题的解决措施

针对如上关于高层建筑结构设计中存在的相关问题,现提出如下几点解决措施:

3.1 更好地满足建筑抗震方面的需求

高层建筑结构应该保持均匀、对称的刚性,各个结构单元的平面形状也应该尽可能地简单、规则。如果高层建筑结构十分复杂,且未对称、不规则,那么计算以及处理其复杂的地震应力的难度则非常之大。例如:常常出现的应力集中以及扭转现象,均会对高层建筑抗震设计产生较大的影响。因此,在实际设计时,应该使地震作用中心与建筑刚性中心完全重合,一般而言,其偏心距e不能超过垂直于外力作用线建筑物边长的5%。此外,还应该采取比例利于抗震的竖向布置,但是在实际过程中应该保证刚性的均匀度以及连续性。

3.2 合理控制高层建筑的高度

高层建筑结构实际设计过程当中,需要注意合理控制建筑高度。目前,一般规定高层建筑高度限制在A级高度以内,然而某些开发商企业为了一味地追求经济利益,并未按照相关规定施工,从而使得一些高层建筑高度达到B级限制范围,从而使得一些高层建筑存在较大的安全隐患。因此,高层建筑结构实际设计时,相关设计人员应该准确设计相关参数,以更好地满足高层建筑施工需求,以保证高层建筑施工质量以及安全性。

3.3 计算简图应合理计算及应用

前面已经述及,计算简图是高层建筑结构设计的一项非常重要的依据。高层建筑结构设计之中常常会牵涉到配筋率以及构建尺寸等方面的问题,而这些方面的问题与精确的计算是密不可分的,高层建筑结构实际设计过程中还需要对计算简图进行选择,从而确保计算简图与工程建筑实际情况相符。对于高层建筑结构设计而言,对于结构荷载承受力以及性能等均具有非常严格的要求,所以高层建筑结构设计非常复杂。

4 结语

综上所述,当前高层建筑结构设计中往往存在着很多方面的突出性问题,诸如:未能构建合理化的均衡条件关系、未设计规范化的消防结构、超高方面的问题等,严重阻碍了高层建筑结构设计过程及整个工程的施工进程。对此,应该采取有效的措施,以提高高层建筑结构设计的精确性、合理性,从而确保高层建筑工程的安全性与质量。

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