高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及其措施

摘要：高層建筑結(jié)構(gòu)不同于一般的建筑結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求高的特殊性使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也存在諸多問題，本文通過對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題進行分析，提出了相應(yīng)的對策，以期加強高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計控制，滿足高層建筑發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計策略

由于高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，對于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性都提出了更高的要求，設(shè)計水平直接會對設(shè)計質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此也就會影響到高層建筑的投入使用，要想保證高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，就必須加強設(shè)計階段的質(zhì)量控制，以保證后續(xù)使用的可靠性。因此，針對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，并采取應(yīng)對策略對于提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平具有重要意義。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性

高層建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計包含內(nèi)容比較豐富，比如建筑高寬比例的設(shè)計、建筑表面剛度的設(shè)計等等，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑行業(yè)一直比較關(guān)注的問題。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更多的要求，以前單純的追求的建筑設(shè)計的安全性已經(jīng)不能滿足人們對高品質(zhì)生活的需求了，除了追求物質(zhì)上的高水平，精神上的享受也同樣重要，因此高層建筑結(jié)構(gòu)的審美性質(zhì)和舒適程度也成為了人們考量建筑綜合水平的一個指標(biāo)。這就對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員提出了更高的要求，同時滿足人們安全、經(jīng)濟、舒適等多方面的要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計才能在激烈的市場競爭中贏得一席之地，才能贏得消費者的青睞，從而促進建筑行業(yè)的經(jīng)濟的繁榮發(fā)展。在以前的建筑行業(yè)發(fā)展中對結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作關(guān)注比較少，要求也比較低，在個性化時代的到來，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也受到了更多人的重視，結(jié)構(gòu)設(shè)計的市場發(fā)展前景無限，所以建筑行業(yè)需要積極地抓住這一商機，不斷發(fā)現(xiàn)問題提出解決策略，提高高層建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，為建筑企業(yè)的發(fā)展增添新的競爭實力。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

2.1 抗風(fēng)設(shè)計不合理

跟低層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較重要的一個設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)該對其引起足夠重視。眾所周知，不同高度的建筑所承受的風(fēng)力也不同，因為低層建筑周圍有樹木或者其他建筑的遮擋會相應(yīng)的減少風(fēng)力，在高層建筑的上層比較空曠，風(fēng)就會顯得尤其大，由于周圍沒有遮擋，所以建筑外層會承受大更強的風(fēng)力，所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮建筑的抗風(fēng)能力。可以通過兩個方面來提高高層建筑的抗風(fēng)功能，一個就是運用必要的設(shè)計手段在建筑外層加設(shè)一層保護設(shè)備，第二個方法就是運用結(jié)構(gòu)設(shè)計減弱高層建筑在大風(fēng)時的晃動，提高建筑的穩(wěn)定性。但是在實際的建設(shè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計者將重點放在了對建筑表面玻璃、裝飾物等的保護上，從而忽視了對高層建筑外層整體的防護，如果遇到強風(fēng)天氣，就有可能對建筑是整體外觀產(chǎn)生損害，從而造成安全隱患問題的存在。

2.2 消防設(shè)計不合理

我國高層建筑逐漸成為了建筑行業(yè)的主要形式，建筑的高度不斷增加，數(shù)量也逐漸增加，這就對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求，因為一旦發(fā)生火險在高層建筑中逃生將會更加困難，不能乘坐電梯只能走樓梯的逃生通道，由于人員的擁擠，就會造成傷亡事件的發(fā)生，結(jié)果就會造成難以估量的經(jīng)濟和生命財產(chǎn)方面的損失。由于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的要求，所以會在建設(shè)中使用到比較多的可燃性建筑材料，再加上高層建筑的良好的通風(fēng)性，如果發(fā)生火災(zāi)就會發(fā)生加速蔓延的現(xiàn)象，增加了救火的難度。而實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中還比較缺乏對消防結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視，消防設(shè)施不健全，消防通道的設(shè)計也不合理，比如安全出口的警示牌懸掛的不夠明顯，沒有安置滅火器的結(jié)構(gòu)設(shè)計等等，另外建筑中的排煙系統(tǒng)也經(jīng)常被忽視，這些都是造成安全問題的細(xì)節(jié)事項。

2.3 忽略了抗震設(shè)計的重要性

抗震結(jié)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的環(huán)節(jié)，但也是我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最薄弱的環(huán)節(jié)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，它需要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)、墻體承重、建筑材料選擇等方面的問題。我國人民的防震意識普遍比較薄弱，由于我國地殼活動相對比較穩(wěn)定，所以人們逐漸忽略了地震的危險性和巨大的破壞性，在建筑行業(yè)也并沒有采取相關(guān)的防護措施，有的只是為了應(yīng)付檢查，所以就只是對防震數(shù)據(jù)進行了簡單的分析，在結(jié)果不準(zhǔn)確的情況下就開始建設(shè)施工，建筑完成后遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高層建筑的防震要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，形成所謂的危樓，一旦發(fā)生地震就會造成建筑的塌陷，威脅人們的生命和財產(chǎn)安全。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對策

3.1 加強抗風(fēng)設(shè)計

在優(yōu)化抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，首先要考慮的是水平作用力對建筑物的影響，尤其是在受到風(fēng)力作用干擾時，一定要保證建筑物所承受的風(fēng)力荷載在建筑物的極限承受能力之內(nèi)。在建筑的主體支撐結(jié)構(gòu)上也要加強防風(fēng)作用的設(shè)計，增加建筑的整體的牢固性，比如對高層建筑地基的加固方法，另外還可以使用性質(zhì)更加穩(wěn)定的高性能的混凝土進行建筑的結(jié)構(gòu)建設(shè)，高層建筑的建筑材料的穩(wěn)定性提高了，建筑整體的堅固性也會相應(yīng)的提高。在建筑外層的結(jié)構(gòu)設(shè)計上可以結(jié)合不同地區(qū)風(fēng)向或風(fēng)力的主要特點，適當(dāng)?shù)脑黾咏ㄖ砻娴目癸L(fēng)角度，使風(fēng)力在建筑表面被弱化，降低對建筑的沖擊。

3.2 合理設(shè)計消防結(jié)構(gòu)

在對建筑抗震結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，應(yīng)該經(jīng)由專業(yè)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計人員針對建筑物的特點以及地方的地震發(fā)生情況，在滿足建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上對建筑物的抗震結(jié)構(gòu)進行嚴(yán)格設(shè)計。可以借鑒其他國家優(yōu)秀的高層建筑防震經(jīng)驗，不斷加強地基的牢固性，在建筑建設(shè)之前進行實地考察，精確地對防震結(jié)構(gòu)進行測算，綜合考慮承重結(jié)構(gòu)、主梁設(shè)計等方面的結(jié)構(gòu)問題，在整體上提高建筑的防震功能，比如在對剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要為它單獨增加一面承重墻，在對建筑整體抗震結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)該將建筑的地上部分和地下部分統(tǒng)一的考慮在內(nèi)，避免遺漏掉地下室等建筑結(jié)構(gòu)。

3.3 加強抗震設(shè)計

提高高層建筑的消防結(jié)構(gòu)的建設(shè)首先需要進行建筑材料的選擇，盡量選擇不容易燃燒的材料，在發(fā)生火災(zāi)時可以在一定程度上控制火勢增長。其次在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該注重對排煙系統(tǒng)的建設(shè)，遇到濃煙的狀況，能夠快速高效的使煙霧排出去，減少對建筑內(nèi)部人們的傷害。還要對建筑的防火帶進行合理設(shè)置，根據(jù)不同建筑地區(qū)的周邊環(huán)境，在合理的范圍內(nèi)安裝防火帶，在發(fā)生火災(zāi)時，能夠及時控制大火的蔓延，把損失降到最小。最后是對建筑內(nèi)部報警裝置的設(shè)置，安裝智能的警報、滅火系統(tǒng)，及時向人們發(fā)出警告，增加人員的思想準(zhǔn)備和撤離時間，智能滅火裝置如果檢測到濃煙就會自動進行噴水，及時控制住火災(zāi)，減少損失。

4 結(jié)束語

對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到設(shè)計的重要性，并積極找尋其中存在的問題，采取應(yīng)對措施，以更好的滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需求，同時也更好的促進高層建筑發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：曲功園，男，1981.12.10，黑龍江省，助理工程師，研究方向結(jié)構(gòu)。

（作者身份證號碼：230126198112102510）