高層房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理的探討
2015-04-29 00:00:00于麗飛任妮
【摘 要】針對(duì)建筑工程而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其關(guān)鍵性、重要性環(huán)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他專業(yè)設(shè)計(jì)不同，其設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)工程成本和施工進(jìn)度具有直接影響。在建筑工程設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)中，建筑設(shè)計(jì)是重要生命線。針對(duì)業(yè)主來說，通過合理、科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可有效減低工程成本，減少工程施工時(shí)間，有利于爭奪建筑市場地位，促使經(jīng)濟(jì)效益最大化。尤其是高層房屋建筑，作為開發(fā)商的重點(diǎn)項(xiàng)目，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理更是重點(diǎn)環(huán)節(jié)。本文主要分析高層房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理。
【關(guān)鍵詞】高層房屋；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)管理
近些年來，隨著我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，從設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效果而言，并不太理想。立足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度，工程師不僅要注重結(jié)構(gòu)計(jì)算準(zhǔn)確性，還需注重結(jié)構(gòu)方案具體性，按照工程實(shí)際狀況，制定合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員而言，需按照具體狀況，結(jié)合自身設(shè)計(jì)知識(shí)，處理各項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)問題。筆者根據(jù)自身多年的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，立足高層房屋建筑角度，分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理的相關(guān)問題。
1.高層房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理理念分析
無論是何種產(chǎn)品，質(zhì)量是其生命，若缺乏良好質(zhì)量，產(chǎn)品必然不能在市場中生存。只有高質(zhì)量、可靠性產(chǎn)品，方可獲得市場競爭力，建筑設(shè)計(jì)也是如此。在建筑設(shè)計(jì)方面，加強(qiáng)質(zhì)量優(yōu)化管理，方可設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、可靠性產(chǎn)品。房屋建筑設(shè)計(jì)，可以與建筑產(chǎn)品劃等號(hào)，作為科學(xué)技術(shù)、藝術(shù)創(chuàng)作的結(jié)晶，不能通過程序化和工業(yè)化模式生產(chǎn)，針對(duì)不同性能和使用功能房屋建筑，設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)形態(tài)、設(shè)計(jì)外表也存在諸多差異。
同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量高低，可以說，是界定一個(gè)目標(biāo)范圍，通過建筑規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施建筑設(shè)計(jì)。在誰及過程中，做到優(yōu)化取舍。所以，在建筑設(shè)計(jì)過程中，必須做到優(yōu)化管理。
另外，對(duì)于設(shè)計(jì)優(yōu)化管理，就是強(qiáng)化設(shè)計(jì)全過程管理，屬于一個(gè)動(dòng)態(tài)化管理過程，打破了傳統(tǒng)單一化、靜止化的結(jié)構(gòu)管理，防止浪費(fèi)時(shí)間，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。
2.高層房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
首先，合理使用計(jì)算簡圖。針對(duì)房屋建筑，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，是以計(jì)算簡圖為基礎(chǔ)，若計(jì)算簡圖選擇不合理，必然會(huì)引起結(jié)構(gòu)安全事故發(fā)生。因此，選擇合理計(jì)算簡圖，是確保結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的重要保障。同時(shí)，還需采取構(gòu)造措施，保證計(jì)算簡圖準(zhǔn)確性。針對(duì)實(shí)際饑餓哦股節(jié)點(diǎn)，不會(huì)是單純剛結(jié)點(diǎn)、絞結(jié)點(diǎn)，和計(jì)算簡圖誤差，必須控制在允許范圍內(nèi)。
其次，選擇合理基礎(chǔ)方案。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面，需按照工程地質(zhì)條件，結(jié)合荷載分布狀況和上部結(jié)構(gòu)類型，考慮施工條件、相鄰建筑物影響等因素，明確合理性、經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)方案。在設(shè)計(jì)過程中，使地基潛力得以充分發(fā)揮。如有必要，需實(shí)施地基變形計(jì)算。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需具有詳細(xì)、真實(shí)的地質(zhì)勘查報(bào)告。若缺乏地質(zhì)勘查報(bào)告，必須考察臨近建筑和現(xiàn)場查看。一般而言，若為同一結(jié)構(gòu)單位，不能選擇兩種不同類型設(shè)計(jì)。
第三，選擇最佳結(jié)構(gòu)方案?？梢哉f，一個(gè)設(shè)計(jì)是否合理，必須選擇經(jīng)濟(jì)、安全的結(jié)構(gòu)方案，明確可行性結(jié)構(gòu)體系，制定合理結(jié)構(gòu)形式。在結(jié)構(gòu)體系中，做到簡捷傳力和明確受力。針對(duì)同一結(jié)構(gòu)單元，防止選擇不同饑餓哦股體系，以滿足地震區(qū)的豎向、平面應(yīng)力要求。同時(shí)，針對(duì)工程設(shè)計(jì)，需綜合考慮施工條件、地質(zhì)狀況和材料供應(yīng)因素，和建筑各方進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，明確結(jié)構(gòu)選型，合理制定結(jié)構(gòu)方案。如有必要，需加強(qiáng)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)比，選擇最佳結(jié)構(gòu)方案。
第四，正確分析結(jié)果。針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通常選擇計(jì)算機(jī)技術(shù)，然而因各類軟件種類眾多，使用不同軟件，計(jì)算結(jié)果也不同。所以，設(shè)計(jì)是應(yīng)明確程序使用條件和適用范圍。通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，防止人工輸入誤差，確保結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況和程序相符。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師拿到計(jì)算結(jié)果后，需加強(qiáng)分析、科學(xué)校核，作出正確判斷。
第五，選擇科學(xué)構(gòu)造措施。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須按照強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)壓弱拉和強(qiáng)剪弱彎的原則，注重延長構(gòu)件延性性能，提高薄弱部位的強(qiáng)度，合理控制鋼筋錨固長度，特別是鋼筋執(zhí)行段的錨固長度，消除溫度應(yīng)力影響。
3.高層房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相關(guān)問題分析
首先，扭轉(zhuǎn)問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑三心由結(jié)構(gòu)中心、幾何形心與剛度中心組成，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題，在設(shè)計(jì)過程中可能無法實(shí)現(xiàn)三心合一。高層建筑受到水平壓力作用影響，進(jìn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)問題。
其次，受力性能問題。針對(duì)建筑物而言，建筑設(shè)計(jì)師在確定初始方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到空間組成特征，考慮到建筑具體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。高層建筑結(jié)構(gòu)重力始終與地面呈向下作用。
第三，短肢剪力墻設(shè)置問題。結(jié)構(gòu)設(shè)置過程中，必須按照實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與施工經(jīng)驗(yàn)要求，目前短肢剪力墻的是使用與增加，具有較多的限制因素。由于較薄的墻肢厚度，通常在200mm左右范圍，在梁和墻的連接處，存在有暗柱、端柱或翼墻豎向鋼筋的影響，導(dǎo)致相連接的梁無法達(dá)到設(shè)計(jì)所需的寬度，梁的強(qiáng)度可能存在缺陷。短肢剪力墻若存在較短的墻肢，墻肢與異形柱的受力性能較為接近，不利于截面抗扭。
第四，超高問題。在現(xiàn)有的建筑抗震、高度規(guī)范設(shè)計(jì)中，都要求嚴(yán)格限制建筑結(jié)構(gòu)高度，然而在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，通常會(huì)出現(xiàn)各類問題，由于結(jié)構(gòu)類型變更，導(dǎo)致施工圖未能及時(shí)通過審查。要求設(shè)計(jì)師必須重新設(shè)計(jì)方案，通過專家會(huì)議討論與商核，才能確定設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而增加了工程造價(jià)的成本與工期，影響了整體規(guī)劃。
第五，建筑物嵌固端的設(shè)置問題。嵌固端可能在地下結(jié)構(gòu)頂板處設(shè)置，可能在人防頂板處設(shè)置。所以，嵌固端設(shè)置問題上，高層建筑設(shè)計(jì)師通常不注重嵌固端設(shè)置，可能會(huì)導(dǎo)致一系列問題。而忽略任何一個(gè)小細(xì)節(jié)，均可能在后期工作中，大量修改建筑隱患，降低居住舒適度。
4.結(jié)束語
綜上所述，高層建筑設(shè)計(jì)是質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)，必須注重設(shè)計(jì)全過程管理和動(dòng)態(tài)化管理。在設(shè)計(jì)過程中，從部分設(shè)計(jì)到整體設(shè)計(jì)，從管理點(diǎn)設(shè)計(jì)到強(qiáng)化點(diǎn)設(shè)計(jì)，從方案設(shè)計(jì)到施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，不管是哪一項(xiàng)工作，必須做到細(xì)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，制定合理設(shè)計(jì)方案，選擇最佳構(gòu)造設(shè)計(jì)措施，正確分析構(gòu)造計(jì)算結(jié)果，合理使用計(jì)算簡圖和合理基礎(chǔ)方案。同時(shí)，加強(qiáng)相關(guān)問題的分析和處理，確保高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性。 [科]
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