高層房屋建筑結構設計管理

丁芳 張紀春

摘要：高層房屋的建筑結構設計比較復雜，因此我們要因地制宜的實行全過程的管理和控制。以使整個高層房屋建筑結構設計安全可靠、經濟合理，工程建設順利進行。

關鍵詞： 高層房屋 建筑結構 設計特點 管理

1 高層房屋建筑結構的設計特點

高層房屋的建筑結構設計與我國傳統的低層和多層房屋的建筑結構設計是不同的。高層房屋不僅在建筑設計方面要求有藝術感的立面效果和流暢合理的平面布置，在結構設計方面也要具備較強的抗震性能和抗風能力。從而就需要了解高層房屋在結構設計時的特點，做好充分的考慮和周密的計算，并做好相應的控制。

1.1 控制指標的側移

建筑高度的增加會導致水平的荷載作用之下的結構側向產生更大的變形，結構側移和建筑的高度四次方是成正比的，因此結構強度滿足要求的同時，還要考慮足夠抗側移的剛度，保證結構于水平的荷載作用下所產生的側移是在規范限定范圍內。當側移過大的時候，位于建筑物里的人會產生心理不適； 建筑物里的電梯軌道、建筑裝飾以及填充墻等設施易產生裂縫、變形、損害狀況； 且側移過大會導致建筑結構出現開裂甚至損害狀況，最終危及結構使用的期限。因此要確保建筑物的正常使用功能，就必須做好控制建筑結構側移的工作。

1.2 水平力

影響高層房屋的建筑結構設計主要因素的是水平力，和控制多層或底層房屋結構的荷載產生的力是不同的。在高層建筑里，水平荷載對房屋的結構設計有十分重要的影響，其中常見的為風荷載，以及地震所產生的水平荷載，這就對高層建筑要求較高的剛度。

1.3 軸向變形不容忽視

在外力的作用下所有的建筑結構都會產生剪切變形、彎曲變形、和軸向變形這三種位移。由于一般的結構構件其軸力與剪力產生的影響比較小，因此在低層的房屋建筑結構中經常忽視軸向變形與剪切變形。然而高層房屋建筑結構的軸向變形由于軸力大和建筑層數比較多對高層房屋的結構內力存在較大的影響，再加上建筑高度的升高會給軸向變形帶來顯著的變化。因此高層房屋的建筑結構設計對剪力墻、柱的截面考慮就要非常慎重。

2 建筑結構設計的管理原則

2.1選擇合適的計算簡圖

由于在建立結構計算模型時必須作必要的簡化，以計算簡圖作為基礎而進行計算，計算簡圖的選擇不合適會造成結構安全事故，因此為了保證結構的安全就必須選擇合適的計算簡圖，并且還需要配合相應的構造措施。盡管實際的結構節點不能是純粹的剛接點或者鉸接點，然而我們也要分析判斷，將誤差設計在合理的范圍內。

2.2選擇合適的結構方案

選擇合適的結構方案即選擇可行的結構體系和結構形式。結構體系需要滿足傳力簡捷，受力明確的條件。同一結構單元不能混合使用不一樣的結構體系，地震區要盡可能的符合豎向和平面規則。同時要綜合分析工程的建筑使用功能、房屋高度、地理環境、材料供應情況、施工技術、有無抗震設防等情況，和其他專業進行充分的協商，然后進行結構的選型，以確定好結構方案。在有必要的情況下需要進行多方案的比較，建立模型分析比對，選擇最合理的結構方案。

2.3 選擇恰當的基礎方案

要根據上部結構的類型、工程地質條件、施工條件、使用功能、相鄰建筑物影響、載荷分布等因素來選擇恰當的基礎方案。在設計的時候要盡可能的發揮地基潛力，在必要的時候要做好地基變形的驗算。并配合詳細的地質報告來做基礎設計，以及進行現場的查看或者對臨近的建筑資料進行參考。

2.4 做好計算結果的分析

目前結構設計多為選擇計算軟件進行計算，計算軟件種類比較多，不同的軟件采用不同的計算模型會導致不同的計算結果。設計前應全面了解程序的適用力學模型，熟悉設計規范，讓計算機作為輔助設計。設計過程中容易出現錯誤，如人工輸入錯誤； 軟件本身對復雜高層工程經驗滯后； 結構的實際情況和程序的計算模型不符等，都會導致計算結果不準確，所以設計師針對復雜高層建筑結構需要采用不少于兩個合適的不同力學模型進行校核，應對電算結果認真分析審核，從力學概念和工程經驗等方面加以必要的分析判斷，確認其合理性和可靠性，以確保結構安全。

3 建筑結構設計前期的質量管理問題

建筑設計單位需要與業主簽訂設計合同，設計工作人員不僅需要了解業主在建筑項目上的明確要求，還需要了解其隱含的要求，并及時向業主索要相關的設計資料，例如委托書、規劃總平面圖、立項文件等，并且這些資料都需要業主親自簽字確認，防止設計工作缺少重要資料。

在接到設計任務之后，首先需要進行的是組建設計團隊，一個井然有序的設計團隊是保證設計工作正常進行的重要保證。安排好各個設計人員的職責，并根據業主的要求安排好設計工作的進度表。

建筑結構的選擇針對不同的工程類型而定，選定的原則可以參考建筑工程的地址要求，結構設計的制圖標準等。對建筑結構的設計需要擬定一套統一的技術措施，經過總設計工程師審核之后，下發到每一個設計人員，通過專業的負責人對設計人員進行統一安排，從而讓整個團隊行動一致，有組織有計劃，井井有條。

4 建筑結構設計過程中的質量管理

建筑結構的方案設計和施工圖的設計是建筑結構設計的主要任務，在這個過程中設計人員需要嚴格按照設計團隊所制定的統一的技術措施行動。如果個人對技術措施有異議，那么應該及時同專業負責人進行探討，通過專業負責人和總工程師對整個設計任務的把握最終確定標準，在設計中不能夠由于個人的意見而違反全面的設計質量管理，影響整個團隊的設計進度和設計質量。

建筑結構設計往往涉及到多個階段，多個設計人員，為了保證設計工作的正常進行，設計工作人員之間應當相互配合，坦誠相待，互相提供信息和基礎資料，不能夠因一己私欲而造成整個設計任務的失敗。在互相的監督下和約束下，各個設計人員的責任應當充分明確，這樣在發生責任事故之后能夠快速找到相關負責的設計人員。

在設計工作中，在遵循設計進度的要求和設計標準體系的前提下，設計人員可以充分地發揮自己的才能，拓展設計思路，對建筑結構的設計方案進行合理的改進。但是，在經過更改后的方案需要報到負責人處進行進一步審核，在通過了審核之后才可以進行下一步的設計工作。建筑設計往往在時間上的要求是非常嚴格的，設計人員應該在規定的時間內完成任務，如果確實因為一些不可避免的因素而影響了進度，那么負責人應該安排另外的設計人員在規定的時間內完成任務，不能夠出現違約的現象。

5 結束語

隨著國家經濟的發展，各行各業對于建筑房屋的需求和人們對建筑的觀念改變，使得我國的建筑行業突飛猛進地發展起來。然而高層房屋建筑結構設計方面存在諸多問題，造成設計過程中安全性和經濟性不能有效的把握。我們必須重視這些問題，并探尋恰當的解決方法，以促進我國高層房屋建設工作的穩定發展。

參考文獻

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