高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策

常 鵬

(上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司山西分公司，山西 太原 030000)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策

常 鵬

(上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司山西分公司，山西 太原 030000)

介紹了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義和原則，針對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，從恰當?shù)倪x擇結(jié)構(gòu)方案、注重計算簡圖的使用、滿足各種性能的需求等方面，闡述了具體的應(yīng)對對策，從而保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和穩(wěn)定性。

高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)方案

近些年來，我國的城市化進程在不斷地加快，但與此同時，高層建筑的數(shù)量和需求也在日益的增加。與普通的建筑相比，高層建筑的施工比普通的建筑在一定程度上難度要有所增強，相對比普通的建筑會更為嚴格、困難。盡管高層建筑的施工難度大、更為嚴格，但是只要在設(shè)計階段對全局進行嚴格的控制和把握，后期工作也就能夠順利的進行和開展。為此，本文從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則、在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)對對策四個方面分別進行了敘述，希望能夠及時解決在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所存在的各方面問題。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義就在于想要保證工程的正常施工，就必須按照嚴格的執(zhí)行設(shè)計方案。這是由于設(shè)計方案不僅能夠?qū)θ制鸬娇刂坪桶盐盏淖饔?，還對整個工程的開展和進行有著至關(guān)重要的影響。而且，科學合理的高層建筑結(jié)構(gòu)不但能夠承受水平方向、垂直方向的荷載，同時還能在一定程度上使得高層建筑具有更強的減震承受力。綜上所述，高層建筑工程在施工之前必須制定出一個合理、科學的設(shè)計方案，這不僅對于整個工程的質(zhì)量有一定的影響，而且還關(guān)乎和影響著整個高層建筑的整體穩(wěn)定性，同時設(shè)計方案的合理還能避免在施工過程中出現(xiàn)一些問題和事故[1]。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中必須尊重一些原則。第一，選擇出合理的計算簡圖。如果在計算簡圖中出現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)有誤差，就會給施工工人帶來一定的威脅。為此，只有選擇出合理的計算簡圖才能夠保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全，而且還要將相關(guān)數(shù)據(jù)的誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。第二，選擇合理的基礎(chǔ)設(shè)計，在對高層建筑的地質(zhì)進行基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)該從相鄰建筑物之間的影響、施工的條件等多個方面的因素考慮。此外，在基礎(chǔ)設(shè)計中必要時還應(yīng)該對地基的變形進行嚴格的檢驗，這樣能夠極大的保障施工工人的人身安全。第三，選擇合理的方案。合理的設(shè)計方案首先應(yīng)該從經(jīng)濟的角度出發(fā)，充分的滿足經(jīng)濟性的要求，然后要對施工條件、地理環(huán)境方面都有所考慮，最后還要考慮建筑物室內(nèi)的水、電等各個項目之間的協(xié)調(diào)性，以此設(shè)計出更加合理的設(shè)計方案。第四，對設(shè)計方案的結(jié)果進行準確分析。隨著科學的進步，計算機被廣泛地應(yīng)用到了各行各業(yè)中，在建筑結(jié)構(gòu)中計算機主要用來對設(shè)計方案的結(jié)果進行準確的分析，但并不是每次計算機的分析都能十分的準確。因此，這就需要對其進行再次的校驗，進而得出更為準確的結(jié)果。第五，采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，強柱弱梁等都是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的原則，只要嚴格按照這些原則及時加強薄弱的部位，就能夠?qū)Ω邔咏ㄖ恼w有了足夠的把握。此外，還需要注意的是要充分的考慮結(jié)構(gòu)中所使用到的構(gòu)件的性能和溫度，進而能夠保障整個建筑物的整體質(zhì)量和安全[2]。

3 在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

3.1 短肢剪力墻存在的問題

所謂的短肢剪力墻是指各肢橫截面的高度與厚度之比在大于4但小于8之間的一種剪力墻。然而，短肢剪力墻在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題中卻十分的典型，這是由于其具有了設(shè)計的不合理性，在目前很多的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中都有這種現(xiàn)象的發(fā)生，這種短肢剪力墻的出現(xiàn)不僅會對高層建筑的穩(wěn)定性和安全性有所影響，同時也會對整個建筑物的抗震能力產(chǎn)生一定的影響。

3.2 嵌固端存在的問題

嵌固端就是平時人們口中所說的固定端，一般選擇和固定嵌固端之后就不允許再對其進行移動。因此，在高層建筑機構(gòu)設(shè)計中嵌固端占有著十分重要的位置，同時也起著十分重要的作用。然而，如果嵌固端存在問題一般會表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，嵌固端的選擇問題，如果將嵌固端選擇在地下室，就會無法正常的發(fā)揮出嵌固端的效果。第二，嵌固端的上下剛度的設(shè)計比例，嵌固端的上下剛度的設(shè)計比例是嵌固端設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，如果設(shè)計比例不合理，就會給接下來的高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作帶來一定的影響。

3.3 超高存在的問題

在高層建筑機構(gòu)設(shè)計中超高也是比較難解決的一個問題，超高就是指建筑單位為了賺取更多的利益，不按照擬定好的合同中有關(guān)規(guī)定進行施工，而私自將樓層繼續(xù)加蓋的一種現(xiàn)象。這種超高的建筑雖然能給建筑單位帶來一定的經(jīng)濟利益，但是卻會使得建筑物不僅失去來原有的穩(wěn)定性和安全性，還達不到抗震的作用，而且在強風暴雨的天氣中極易發(fā)生巨大的災(zāi)害，進而會給人們的人身安全帶來一定的威脅[3]。

3.4 其他方面存在的問題

由于高層建筑機構(gòu)設(shè)計是一項十分復(fù)雜的工程，而且其中還包含了很多方面的內(nèi)容，這就使其會出現(xiàn)很多方面的問題，比如：第一，在建筑物的抗震方面，設(shè)計出的抗震方案是否存在合理性、是否具有可行性等。第二，在施工之前對構(gòu)件的位置是否進行了準確的定位和計算，這些構(gòu)建的計算也是衡量高層建筑機構(gòu)設(shè)計中的一個標準，如果沒有對其進行過準群的定位和計算，就會影響建筑過程中一些數(shù)據(jù)的準確性。

4 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)對對策

4.1 恰當?shù)倪x擇結(jié)構(gòu)方案

選擇結(jié)構(gòu)方案是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的一個環(huán)節(jié)，同時也是最關(guān)鍵的一個步驟。為此想要恰當?shù)倪x擇結(jié)構(gòu)方案，就需要從多方面的因素進行考慮。首先，結(jié)構(gòu)方案必須滿足相關(guān)的設(shè)計標準，避免所設(shè)計的結(jié)構(gòu)方案與設(shè)計標準發(fā)生沖突。然后，結(jié)構(gòu)方案還需要將施工區(qū)域的實際情況、地下水位等相結(jié)合，這樣能夠在極大程度上方便施工。最后通過多方面的實際考察之后，能夠準確的找到最恰當?shù)倪x擇結(jié)構(gòu)方案，而且還能在一定程度上避免出現(xiàn)不可遇的事情發(fā)生[4]。

4.2 注重計算簡圖的使用

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中所有的計算問題都會涉及計算簡圖的使用，由此可見，計算簡圖的使用是整個設(shè)計中最重要的依據(jù)所在。然而，在計算簡圖的使用時卻需要將其同實際的情況進行聯(lián)系，而且在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計卻十分的復(fù)雜，因此這就需要從多個方面進行考慮，必要時還需要借助計算機軟件的幫助，以此保證簡圖的計算準確度和精確度。

4.3 滿足各種性能的需求

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的就是要滿足各種性能的需求，這是為了充分的保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠達到安全標準，滿足各種性能的需求需要做到以下幾點：第一，需要對結(jié)構(gòu)的延伸性加以重視，延伸性主要表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)變形、倒塌等方面，尤其是在高層建筑受到災(zāi)害時延伸性就顯得格外重要。第二，高層建筑結(jié)構(gòu)中的水平承受力也是十分的關(guān)鍵，比如：在遇到強風、強雨時會導(dǎo)致水平方向發(fā)生位移。

5 結(jié)語

伴隨著城市化進程在不斷地加快，高層建筑設(shè)計就會越來越多，因此，就需要做到制定出恰當?shù)倪x擇結(jié)構(gòu)方案、注重計算簡圖的使用、滿足各種性能的需求。除此以外，還要對短肢剪力墻、嵌固端、超高做到有針對性的進行解決，進而保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和穩(wěn)定性。

[1] 岳文萍,周強茂,劉飛飛.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策探討[J].住宅與房地產(chǎn),2016(3):90-91.

[2] 吳必正,趙永輝.試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及對策[J].門窗,2014(1):95,98.

[3] 錢冬江.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(22):139-140.

[4] 林建輝,韓志成,施利鳳.淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策[J].科技與企業(yè),2016(6):167.

Theproblemsandcountermeasuresofstructuredesignforhighrisebuildings

ChangPeng

(ShanghaiJingweiArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,ShanxiBranch,Taiyuan030000,China)

This paper introduced the principles and significance of high-rise building structure design, according to the existing problems in high-rise building structure design, from the appropriately selection of structure scheme, paying attention to the use of calculation diagram, meet all kinds of performance demands and other aspects, elaborated specific coping strategies, to ensure the safety and stability of high-rise building structure design.

high-rise building, structure design, structure scheme

1009-6825(2017)23-0049-03

2017-06-06

常 鵬(1987- )，男，助理工程師

TU318

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