建筑结构设计常见问题与解决策略
2018-02-16秦烨
秦烨
(新的能源工程技术有限公司 河北石家庄 050000)
1 高层建筑结构设计过程中常见问题分析
随着现代经济的高速发展,人们对建筑住宅的刚性需求不断的增加。同时城市土地资源的日趋紧张。为城市高层建筑的发展起了推动作用。高层建筑的发展对城市发展中土地资源和人口增加提供了解决方案,同时也推动了高层建筑结构设计朝更合理的方向发展。当前高层建筑结构设计中存在的问题,主要表现在以下几个方面:
1.1 对于基础设计关注不够
建筑结构设计的基础设计,包括地基设计和建筑物基础建设设施。在现代高层建筑的建设过程当中,建筑结构设计的周期比较短。设计人员在建筑结构设计中对地基设计以及高层建筑物的基础建设设施关注度不够。这就造成了设计中难以达到最优化的设计方案,造成高层建筑物的经济效益和安全水平没有达到理想的最大化水平。要实现高层建筑物基础设计的合理化,结构设计人员要对工程项目进行实地的勘察,对相关的资料和数据进行综合的分析。
1.2 地下室的设计问题
地下室是高层建筑结构设计的重要环节部分,通常存在的以下问题。首先抗浮设计不标准,在地下室结构设计过程中往往忽略了地下水位的高度或者地下水位的数据不准确。给高层建筑结构设计带来安全隐患。在实际操作过程中,要对地下水位的准确数据进行实地测量,才能排除建筑结构设计过程中地下室的抗浮设计不标准问题。
其次。地下室裂缝问题
在高层建筑结构设计过程中,地下室的钢筋水泥配比容易造成地下室墙体裂缝问题的发生。理论问题要结合工程实际才能更好的控制地下室裂缝问题的发生。再次,地下室外墙配筋计算中有的工程围墙扶壁柱的不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析配筋,又没按双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调原理,外墙竖向受力钢筋、扶壁柱配筋不足,外墙水平钢筋有富余。
1.3 高层建筑结构设计中对高度和建筑物宽度超出限制的问题
高层建筑物的宽度以及高度问题,国家有相关的技术规范。技术规范不仅是对建筑物的安全性能进行考虑。而且涉及到建筑物自身的成本问题。在实际建筑结构设计操作过程中,一些开发企业为了自身建筑物的外形效果,对建筑物的高度与宽度进行数据的改造。对建筑物的内部的墙体等重要结构带来了影响。高度以及建筑物宽度的数据变更给建筑物的结构带来了抗震强度等相关问题。并且缺少了建筑结构设计中的严谨的设计态度。
1.4 建筑结构设计中的伸缩缝的设计问题
在建筑结构设计中温度的变化是必须要考虑的重要因素。在当今的高层建筑结构设计以及施工中,温度的变化要充分考虑。因为他能影响建筑结构设计。在设计中通常要设计伸缩缝,但是在实际操作中涉及人员为了简化设计环节简化了伸缩缝的设计。同时给建筑结构设计带来了不能解决温度变化的问题。
1.5 板承荷载能力的设计
高层房屋建筑,常常在楼板上布置一些非承重隔墙,在楼板设计中设计人员会错把该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。同时,板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌砌顶紧上部分的楼、屋面板,这样会给上部的板增加了一个中间支承,使其变为连续板,支承上部出现了负弯矩,而在板的设计中又没考虑该部分的影响,致使板顶出现裂缝其是大跨度板。
2 高层建筑结构设计问题对策分析
当今的高层建筑的结构设计,包括工程整体的结构设计,同时也包括建筑物的每一个细分的结构设计环节。包括基础结构设计、框架结构设计、围护结构相关的结构设计环节。不单单要考虑建筑结构的选型、受力、内容。同时建筑结构设计要满足相关技术规范,对高层建筑结构进行结构优化设计,提升高层建筑结构的更大的经济效益以及安全效益。
2.1 重视建筑结构设计中的概念设计
在高层建筑结构设计过程中,要有明确的建筑理念贯穿于整个结构设计过程中。保证建筑物应对各种灾难以及破坏性事件的发生,比如:地震、洪水对高层建筑物整体的破坏能力。高层建筑物的抗震设计是结构设计的重点,既要保证建筑物的高度的均匀性、对称型。又要控制地震给建筑各环节造成的破坏。建筑的设计理念应贯穿于整个建筑结构设计过程中。
2.2 建筑结构设计中等水平力的问题分析
在高层建筑结构设计中竖向的荷载对结构设计有重要影响。同时水平荷载起着决定的作用,因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
2.3 建筑结构设计中剪力墙结构问题探讨
在高层建筑结构设计中剪力墙是重要的结构设计环节。剪力墙的功能,主要是能提升建筑结构的强度与刚度。同时也是建筑结构维护与房间布局分割的重要构件。在高层建筑结构的剪力墙结构设计中。钢筋混凝土墙体承受全部的水平和竖向荷载。所以在建筑结构设计中要重视剪力墙的结构设计。
2.4 简体结构设计
高层建筑,随着其层数的增加与高度的增长,各种抗震设计的难度系数也随之增加,仅仅通过平面状态的各种剪力墙与框架结构已经不能满足建筑的安全性要求。在这种情况下,利用剪力墙来作为空间简体,作为竖向的悬臂箱行梁,形成一个或者是多个的以整体空间受力的框筒,这就是我们所说的简体结构。
2.5 建筑自身的减重
建筑自重也是影响建筑层数与高度的一个重要因素,从经济效益与安全质量的角度来考虑,减轻建筑自身的自重都是非常重要的一项举措。
[1]纪荣洋,王文可.潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术,2008(5).
[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化,2007:12~13.