高层建筑结构施工技术的合理应用

2019-12-18 17:29苏永超
魅力中国 2019年43期
关键词:剪力墙抗震结构设计

苏永超

(身份证号:1301231989****5430)

现代城市高层建筑的建设是一项漫长而复杂的过程。任何看似先进的技术均会随着时代的发展而显的落后,无法满足城市发展的需求。在新时代的发展背景下,人民日益增长的社会需求对现代城市道路的设计工作提出了更高的要求,同时也给设计从事者们带来了更加严峻的考验。

一、高层建筑的特点

高层建筑结构的施工作为一个大型又复杂的工程,它的施工工程环节比较复杂,工程的项目也比较多,这很容易造成多个项目共同工作局面的发生,在工程量大的高层建筑结构施工当中,需要注意事先对工程项目的施工做好规划,在工程建筑过程当中要做好对施工人员的协调管理,这样才能够更好的应对大工程的高层建筑在动工过程中的种种问题。

二、高层建筑的混凝土施工技术

在高层建筑结构的施工中,混凝土的施工技术显得尤为重要。由于高层建筑的施工周期较长,混凝土可能会受到气候与工作条件的影响,这时就要控制好混凝土的强度。在开工之前,要按高层建筑的设计要求来配制不同强度等级的混凝土,并进行相应的强度测试,等到试验结果出来后,为了达到高层建筑的施工标准就要对混凝土的配合比进行一定的调节。在泵送混凝土时要进行细致的检查,因为在高层建筑施工时施工单位为了抢工期都会忽视养护的时间,在对混凝土浇筑时没有完整的养护措施与具体方案,易产生混凝土结构的问题。试验需要调整的是砂石、水泥和含水率的配合比,在调整过程中需要根据实际情况来调整,严格计算配合比,保障工程的施工质量。在混凝土养护时,要从人员、水源、养护时间要求、昼夜和覆盖等多角度考虑采取措施,还要注意根据不同水泥品种来确定养护时间,并且加强养护期督查工作。除此之外,也需注意非混凝土的质量问题所产生的裂缝,设计中需要设置一些永久性伸缩缝,防止因结构断面突变而产生的应力集中,要高度重视构造钢筋的配置,对采取混凝土小型砌块等轻质墙体,要增设间距不超过3m的构造柱,较大层高的墙高中部要增设混凝土腰梁,需特别留意梁底的砌筑要求和屋面保温与隔气层的合理设置。

三、高层建筑结构设计存在的问题分析

(一)建筑短肢剪力墙设置存在问题

现阶段在高层建筑结构设计中存在问题最多、危害性最强的是建筑短肢剪力墙现象。在一般情况下,建筑结构的短肢剪力墙是指墙肢的高度、厚度比例为 5:8 的墙。但是高层建筑结构设计中应用了过多钢筋混凝土结构的短肢剪力墙。短肢结构剪力墙高度、厚度之间的比例超过了限定比例要求,在应用的时候需要承载过大的轴力和剪力,在其本身抗震性能差、防风能力差的情况下,会出现过早压塌的情况,不利于高层建筑的稳定建设发展。

(二)抗震结构设计问题

高层建筑结构设计中难度最大的是抗震结构设计。受高层建筑高度过高的影响,一旦出现了地震,就会诱发出各种不可估计的问题。现阶段我国建筑工程建设要求高层建筑要保证五十年的设计基准期,并对高层建筑的抗震设计进行了明确的规定。

(三)超高设计问题

高层建筑设计的超高问题主要是指一些高层建筑设计单位在施工建设的时候没有按照相应的规范确定高层建筑的高度,而是为了获得经济效益,不加思考、不慎重的提升高层建筑高度,不利于建筑本身的安全稳定建设。

四、高层建筑结构设计的要点

(一)结构塑性是基础

高层建筑,较之低层而言,在内在框架的规设上,对于建筑“弹性”,即结构柔性诉求明显,必须具备一定程度的建筑塑性,不能过于僵硬,意即变形度要在可控范围之内。诸如在遭遇地质灾害之际,高层一般均会所谓的“弯曲”现象,这就确保了楼歪而不断不倒,为施救提供强力的支撑,维护民众安全。可见,这种延展性、塑性的优劣,直接攸关于高层建筑设计的基础性,是进行规设必须考量的前提,这需要施建技术的支持,在具体规设之际,势必需要预置必要方法,提升建筑塑性,增强“弹性”,确保高层工程的质量达标。

(二)结构侧控是重点

高层建筑,楼层渐增,势必会造成侧向结构的压力扩增,这种结构内部产生的力量作用,会对大梁、诸多构件等造成不同程度的应力作用,如果不加以有效控制处理,就极易出现构件的变形、开裂现象,甚至大梁会产生缝隙,极大地缩减了结构性能,摧毁了稳定性能。故而,在进行高层施建时,不仅需要考量相应的强度需求,确保荷载效应突出;还应综合考量内部结构的应力问题,确保一定程度的抗侧性能,进而形成一种水平荷载、侧控相对适宜,统一于整体建筑的势态,确保建筑安全,规避大程度的侧移现象。

(三)刚性楼板设计

针对我国目前的分析方法而言,大多数高层建筑结构体系以建筑物的楼板在其自身这一平面内的刚度是无线大的为假定,往往会忽视建筑物自身平面外带有的刚度。因此,刚性楼板假定方法将高层建筑结构体系的自由度一定程度减少,简化计算方法。并且假定方式还为那些在空间上采用了薄壁杆件的理论在对筒体体系的结构进行计算时提供了较大的便利。

(四)注重高层建筑的结构性能设计

高层建筑的结构性能设计是高层建筑结构抗震设计的关键。在城市化的快速发展下,人们对建筑的使用需求提升,高层建筑结构设计目标不仅仅是要保证人们的安全,而且还需要注重控制高层建筑物的地震破坏,提升高层建筑的抗震性能。为了提升高层建筑的抗震性能,在高层建筑结构设计的时候需要有关人员加强对地震标准下建筑构件变形问题、承载力问题、局部构造问题得到分析,全面提升高层建筑构建的变形条件、承载力等。

只有不断研究,不断创新,立足于设计任务的标准化与多元化发展方向,才能确保我国现代城市高层建筑建设的可持续发展。

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