探讨高层建筑结构的设计问题及对策
2019-09-10常希孟
常希孟
摘要:我國各种建筑施工技术在新时期取得了很大的发展。随着城市化建设的不断推进,导致城市的可用空间也来越小,如何提高空间利用率成为了一个重要议题,高层建筑的出现为解决这个问题提供了可行的解决方案,但是高层建筑对于施工的质量以及施工技术提出了更严格的要求,一般是高度越高,技术难度越大,如何最大程度保障施工技术的安全可靠是目前施工单位遇到的共同难题,本文在此基础上做了一定的探究,重点研究了高层建筑结构设计问题及对策,从而更好促进我国建筑行业的发展。
关键词:高层建筑;结构;设计;问题;对策
一、高层建筑结构设计中的问题
(一)消防结构设计问题
高层建筑装修中使用的可燃性材料相对较多,这为火灾事故的发生创造了条件。受到高层建筑自身结构特征的限制,消防结构在设计中存在一定的复杂性,消防系统的运行存在诸多阻碍;高层建筑中随着层高的增加,受到的风力也就越大,空气流通速度较快,一旦发生火灾,上层建筑的火势会快速蔓延,威胁人们的生命财产安全;对于高层建筑来说,在火灾发生时,电梯等设施无法正常使用,且建筑内部人员数量众多,这为人员疏散带来了困难,再加上很多消防设施的高度无法满足高层建筑需求,救援工作的开展受到阻碍,导致伤亡和损失的增大。
(二)抗震结构设计问题
我国处在板块碰撞区域内,地震是最常出现的灾害现象,其对于建筑的破坏较为严重。所以在高层建筑结构设计中,应对其抗震性能和等级进行细致研究,保证设计的规范性。不过目前高层建筑结构的抗震设计中,由于设计人员对区域以往数据研究的不充分,使得抗震等级无法满足建筑结构的具体需求,地震发生时,建筑出现不同程度的损毁,严重时还会出现坍塌。
(三)高层建筑结构方案选择失当
在高层建筑结构方案选择中存在数量不足的问题,这是由各方面主体降低设计成本需求所决定的。但是,数量上的不足会造成结构方案的代表性、覆盖性不强,难以体现高层建筑结构设计工作的重点和要点,容易造成高层建筑结构优化设计工作的漏洞。另外,高层建筑结构方案中普遍存在对特殊条件、特定问题的预防和控制体系,这很容易导致在方案选择和设计实施中因各类因素的影响而产生暂缓和停工问题。
(四)结构体系不合理
在高层建筑结构设计时,当设计人员选择结构体系不合理时,结构的稳定性必然会下降。如在钢筋混凝土结构体系设计时,设计人员需要充分的结合工程结构特点,并根据建筑所处地区抗震设防等级及风荷载情况来选择适宜的结构体系。如果设计人员选择的结构体系不合理,在一定程度上会降低结构的稳定性。特别是在选择钢盘混凝土结构体系时,一旦选择的设计指标欠缺科学性,必然会降低整体结构的性能和可靠性,易发生各种质量和安全问题。
二、结构设计问题的解决对策
(一)做好消防与抗震设计
高层建筑结构设计中包含消防与抗震两大功能模块,二者又是构成高层建筑结构的基础部分。在对高层建筑结构的消防方面进行设计时,应准确计算出防火间距的数值,并根据实际情况对其进行优化。同时还应结合高层建筑物所处的地理位置及周边环境等外界条件对其防火结构进行详细的设计。此外,应尽量在建筑物内部增加安全疏散通道的数量,并尽量采用分隔式的设计方式,从而提升高层建筑结构的防火性能。在高层建筑的抗震结构设计中,应对剪力墙的设置和合理使用给予更多的关注,并对结构设计中关于剪力墙的数量以及其在建筑结构中所处的位置进行合理的规划,从而确保剪力墙在高层建筑结构中位置的科学性与合理性。
(二)高层建筑结构方案的优化选择
高层建筑结构设计前,首先应做好结构方案的选择和选型工作。设计行业有“方案成功是设计成功的一半”的思想和共识。进行高层建筑结构优化设计时,必须将结构方案的选择与定型工作列为重要的前提和基础,为高层建筑结构设计的其他工作提供必要的计算、技术前提和条件。结构方案选择中,要确立标准和价值目标,以此来适应高层建筑结构设计工作的要求和目标,综合与权衡各类要素和各方面的因素,提升优化高层建筑结构设计的科学性和合理性。一个优秀的结构方案和设计产品,首先要符合建筑技术和设计行业的基本要求和标准,这是选择结构方案的必要前提。在优化高层建筑结构方案过程中,既要与施工要求一致,也要与外部条件吻合。
(三)做好高层建筑结构体系稳定性设计
为了完善高层建筑的结构稳定性,就要坚持以科学的设计和计划。高层建筑的结构稳定性计算分析了高层建筑主体结构系统和局部系统的关系,提高了高层建筑的协调性和连续性,避免了高层建筑框架设计中的结构性失稳和承载力不足。高层建筑结构在进入主体结构部分设计时,强调结构的稳定性和连续性,通过合理的概念设计和科学的计算,形成系统、科学的主体和其他结构的连接关系,提高高层建筑结构的稳定性。在高层建筑框架的附属部分设计中,需要分析和利用剪力墙、框架结构和梁柱结构的细节,设计和计算高层建筑结构的应力和有负荷条件的平衡和稳定。在优化和强化高层建筑结构的稳定性,结合不同的剪力墙和墙柱稳定位置和使用,使得各梁柱上的高度保持一致,在此阶段上,坚持以提高高层建筑的连续性和稳定性来完善,使得高层建筑结构的功能上稳定化。
三、结语
综上所述,高层建筑结构的设计,要做好全面的把控,提出高质量的设计方案,保障建筑结构性能达标。设计工作的开展,从多个方面入手,做好结构水平力和稳定性等指标的把控,优化结构设计,为建筑施工提供高质量方案。
参考文献:
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[2]李斌.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017 (31):82