高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

張壽維

【摘要】在新時期，隨著城市化進(jìn)程的加速高層建筑迅猛增加，建筑物的商品化形勢也逐漸加劇，一些房地產(chǎn)的投資商更關(guān)注利潤問題。同時高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項專業(yè)性很強(qiáng)的工作，這樣就需要綜合考慮多方面的因素，例如：美觀性、經(jīng)濟(jì)性等，從而才能不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計要點

一、前言

近些年來，我國建筑行業(yè)取得了顯著的進(jìn)步與發(fā)展，這樣人們對高層建筑的美觀性、功能性及安全性也提出了更高的要求。所以為了滿足消費(fèi)者的需求，建設(shè)人員就要將結(jié)構(gòu)設(shè)計放在首要的位置，做好結(jié)構(gòu)與高層建筑之間的協(xié)作，從而就能盡量降低各種結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的發(fā)生，全面促進(jìn)我國建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該遵循的原則

1.結(jié)構(gòu)措施要完善

設(shè)計師在開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，特別要注意建筑結(jié)構(gòu)各個組成部分的拓展性。具體內(nèi)容包括：使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端，使柱的抗彎能力增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)的變形能力提高，防止建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震后倒塌；使鋼筋混凝土構(gòu)件中與正截面受彎承載能力對應(yīng)的剪力低于該構(gòu)件斜截面受剪承載能力，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在發(fā)生受彎破壞前不會先發(fā)生剪切破壞，以此來改善構(gòu)件自身的抗震性能。

2.計算設(shè)計圖要恰當(dāng)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計包含對大量數(shù)據(jù)的計算，要求設(shè)計師要深入了解工程項目施工現(xiàn)場的具體情況以及所有的施工要求，對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，嚴(yán)格按照計算結(jié)果來做圖，提高設(shè)計圖紙的精準(zhǔn)性和有效性。在這個過程中，尤其要注意建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點，繪好節(jié)點圖，即建筑構(gòu)造細(xì)部的圖，例如，幕墻板應(yīng)該與什么構(gòu)件連接，他們是怎么連接的，每個構(gòu)件的材料、尺寸又是什么情況等等。節(jié)點圖很實用，能夠指導(dǎo)施工方確定施工方法。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理

在高層建筑工程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是工程施工的前提，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計單位必須結(jié)合施工現(xiàn)場情況，嚴(yán)格按照項目規(guī)定來設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，最后得出科學(xué)的設(shè)計方案。整體來說，就是要明確建筑結(jié)構(gòu)的最大負(fù)荷和所有結(jié)構(gòu)框架，制定合理的施工方案，使設(shè)計單位取得最大化利益。

三、土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點分析

1.完善高層建筑設(shè)計圖紙

建筑的設(shè)計圖紙不僅是建筑結(jié)構(gòu)的一個表現(xiàn)載體，也是建筑施工的基礎(chǔ)，因為在設(shè)計圖紙中表現(xiàn)出來的問題，會在其具體的施工中以放大的效果顯示出來，形成不可返回的局面。因而，在開展過程中需要嚴(yán)格按照科學(xué)規(guī)范來施工，不能因為貪圖方便而簡化或直接省略掉關(guān)鍵信息的標(biāo)注或標(biāo)準(zhǔn)，而且在遇到一些繁復(fù)、細(xì)致的環(huán)節(jié)時，則更加需要重點關(guān)注，不管怎么說，建筑結(jié)構(gòu)的工作設(shè)計人員必須保持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，即便在完成結(jié)構(gòu)圖紙之后。也要加強(qiáng)對圖紙自我審核的力度，及時發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，并結(jié)合實際情況進(jìn)行修正，這樣可以盡最大力度保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善性和科學(xué)性。

2.合理結(jié)構(gòu)布置，提高抗震效果

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的布置是一個很重要的環(huán)節(jié)，對建筑房子抗震性能有很好的提高作用，在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)布置中，設(shè)計者需要考慮到很多的因素：所在建筑地的地形、工程平面外形尺寸、抗側(cè)力分析、荷載的分布情況等。這些布置口頭上可以說的頭頭是道，可是真正運(yùn)用在實際當(dāng)中，就會出現(xiàn)各種各樣不同的原因而導(dǎo)致沒有規(guī)定時所出現(xiàn)的效果，尤其是當(dāng)建筑設(shè)計的外在非常復(fù)雜，設(shè)計者很難按簡單化方案的方式施工，只要將問題控制在范圍內(nèi)即可。現(xiàn)如今的我國還沒有對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計做出明確的規(guī)定，如果再加上是初來的設(shè)計者缺乏實踐的經(jīng)驗，很可能無法保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)定，有的設(shè)計師還一味地聽投資商的意見，放任他們所說的無理要求，這樣很有可能破壞原本的較為規(guī)范的設(shè)計，而出現(xiàn)各種問題，各種數(shù)據(jù)偏差，這樣高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就失去了它的意義作用。

3.對高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化處理

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，設(shè)計人員應(yīng)該綜合考慮設(shè)計過程中的可優(yōu)化因素，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的合理性與經(jīng)濟(jì)性得到體現(xiàn)。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要結(jié)合實地勘探結(jié)果以及相關(guān)的資料，在相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗的指導(dǎo)下，綜合考慮高層建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)構(gòu)件的承載情況。例如，建筑結(jié)構(gòu)除了豎向荷載之外，還在服役期間承受風(fēng)荷載、地震荷載等水平荷載以及溫度應(yīng)力的影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要綜合考慮這些因素，使得最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計布置和選型能夠承受較大的水平荷載、溫度應(yīng)力等的作用。

在設(shè)計水平承載構(gòu)件的過程中，應(yīng)該綜合考慮諸多的設(shè)計因素和限制條件，使得設(shè)計的結(jié)構(gòu)傳力路徑盡量短，通過最簡單、快速的方式將荷載傳遞至主梁，并通過柱、剪力墻等豎向構(gòu)件迅速下傳至基礎(chǔ)。同時，在對高層建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該對剪力墻的間距進(jìn)行合理控制，使得樓板剛度能夠很好的滿足施工作業(yè)以及后期的使用需要。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該基于“強(qiáng)柱弱粱、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)壓弱拉”的設(shè)計原則，對結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)及構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，使得建筑的整體結(jié)構(gòu)得到強(qiáng)化。

4.合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在掌握了對應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件之后，能夠有效的提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率和精度，對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量具有積極作用。在使用計算機(jī)軟件進(jìn)行計算時，應(yīng)該針對不同的結(jié)構(gòu)形式選擇對應(yīng)的設(shè)計計算模塊。在選擇設(shè)計數(shù)據(jù)的過程中，要以保證結(jié)構(gòu)可靠性和準(zhǔn)確性為目的，通過保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性來提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

結(jié)束語：

從目前的現(xiàn)狀來看，在建設(shè)高層建筑的時候，還存在著很多方面的問題，其中結(jié)構(gòu)問題所占的比例是最重的，所以一定要不斷的完善和健全高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。與此同時還要嚴(yán)格的按照有關(guān)的要求和規(guī)范對其進(jìn)行設(shè)計，這樣既可以提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，確保人們的人身財產(chǎn)安全。

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