淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題及對策

李園園 魏來

【摘要】高層建筑的應(yīng)用價值隨著近幾年經(jīng)濟(jì)的發(fā)展正在不斷的提升，做好高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，有助于后續(xù)施工工作的正常開展，所以，處理好問題、制定好對策，有助于工程造價的管理及施工質(zhì)量的提升。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題及對策進(jìn)行了研究，具有重要的參考意義。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；對策

一、高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

高層建筑相對于一般的建筑而言，主要的特點(diǎn)就是其整體的建筑高度較高。而這一特點(diǎn)將會帶來一系列建筑結(jié)構(gòu)方面的問題。建筑的構(gòu)建是由水平和豎向構(gòu)建組成，高層建筑中的主要水平構(gòu)件包括了梁、板，豎向構(gòu)建主要包括了墻、柱、斜撐等。豎向荷載作用在樓蓋、屋蓋上，由樓板傳至梁，再傳至墻、柱、斜撐等，最后傳遞到基礎(chǔ)。水平荷載由梁、柱、斜撐、墻組成的抗側(cè)力體系抵抗，通過樓蓋最后傳至基礎(chǔ)。高層建筑會受到水平和垂直荷載兩個方向的作用，水平作用力一般是由于外界的風(fēng)或者地震荷載所產(chǎn)生，而垂直荷載則一般是指建筑本身的重力，以及分布于各樓層的人員及設(shè)備的荷載。一般而言，在低層建筑中，其所受到的水平作用力較小，因此所帶來的影響也較小。而隨著建筑高度的增高，受到的水平風(fēng)荷載影響將越來越大，因此會產(chǎn)生較大的水平側(cè)向位移，而這無疑會對人們的居住舒適度和建筑的安全性造成較大的影響。因此，在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計時，應(yīng)尤其注意對其水平荷載作用的控制，通過抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計減少側(cè)向位移，保證高層建筑的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙過于簡單

在建筑項目施工中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的作用至關(guān)重要，要想使圖紙能夠更加完善和合理，要在進(jìn)行設(shè)計時對每個細(xì)節(jié)問題都進(jìn)行重視，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面要對建筑結(jié)構(gòu)類型、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)抗震等級、建筑結(jié)構(gòu)防裂等問題進(jìn)行重視。但是，在現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，存在著很多的設(shè)計環(huán)節(jié)不規(guī)范的情況，在設(shè)計方面采用的標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，設(shè)計圖紙中對很多事物的標(biāo)高等重要信息沒有進(jìn)行明確，導(dǎo)致建筑項目在施工中出現(xiàn)了很大的隨意和混亂問題，對建筑項目的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。

2、建筑基礎(chǔ)選型不夠合理

建筑結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)選型方面對建筑的安全性、實(shí)用性、科學(xué)性以及合理性問題要進(jìn)行重視?，F(xiàn)在，很多的高層建筑項目在基礎(chǔ)選型方面出現(xiàn)了不合理以及不科學(xué)的現(xiàn)象，地基的承載能力不足導(dǎo)致建筑項目出現(xiàn)變形的問題。不合理的建筑基礎(chǔ)選型會導(dǎo)致建筑項目地基出現(xiàn)不均勻的沉降問題，對建筑的安全系數(shù)有很大影響，建筑質(zhì)量無法達(dá)到要求，對建筑項目的使用壽命也將產(chǎn)生很大的影響。

3、高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠規(guī)范合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常復(fù)雜的，因為其功能的多樣化，就要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化。不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計又會需要不同性質(zhì)的材料，這也給高層建筑的設(shè)計帶來了障礙。換言之，材料的可燃性會加大火災(zāi)的風(fēng)險，特別是在風(fēng)力較大的高層建筑中，一旦發(fā)生了火災(zāi)，就會迅速擴(kuò)張火勢，對高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數(shù)越多，越應(yīng)該充分考慮到高層建筑材料的特性。

4、地下室外墻設(shè)計不夠科學(xué)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，地下室外墻設(shè)計占據(jù)非常重要的地位，其也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常容易出現(xiàn)問題的部分。地下室外墻設(shè)計對地下室建設(shè)有很大的影響，對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響，因此，在設(shè)計方面比較嚴(yán)格。但是，地下室外墻設(shè)計在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中并沒有得到很多人員的重視，在施工中也出現(xiàn)了很多的問題，比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數(shù)、地上負(fù)載等因素，這些因素對建筑項目的安全系數(shù)都有很大的影響，對建筑項目的質(zhì)量也有很大的影響。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的對策

1、對建筑設(shè)計圖紙進(jìn)行完善

建筑結(jié)構(gòu)的重要載體就是建筑設(shè)計圖紙，同時也是建筑項目進(jìn)行施工的重要基礎(chǔ)。在建筑設(shè)計圖紙中存在的任何問題都會在建筑施工中進(jìn)行體現(xiàn)，而且會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的后果，造成無法挽回的損失。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作開展過程中，要按照設(shè)計規(guī)范開展各項工作，設(shè)計人員不能為了自身的方便對相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡化，對比較復(fù)雜和細(xì)微的結(jié)構(gòu)要給予重視。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在工作中要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙完成以后，要對完成的圖紙進(jìn)行審核，對出現(xiàn)的問題要采取必要的措施進(jìn)行解決，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的完善性和科學(xué)性。

2、建筑基礎(chǔ)選型不夠合理

建筑結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)選型方面對建筑的安全性、實(shí)用性、科學(xué)性以及合理性問題要進(jìn)行重視?，F(xiàn)在，很多的高層建筑項目在基礎(chǔ)選型方面出現(xiàn)了不合理以及不科學(xué)的現(xiàn)象，地基的承載能力不足導(dǎo)致建筑項目出現(xiàn)變形的問題。不合理的建筑基礎(chǔ)選型會導(dǎo)致建筑項目地基出現(xiàn)不均勻的沉降問題，對建筑的安全系數(shù)有很大影響，建筑質(zhì)量無法達(dá)到要求，對建筑項目的使用壽命也將產(chǎn)生很大的影響。

3、優(yōu)化高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，高層建筑在城市中的應(yīng)用越發(fā)普遍。除去自然災(zāi)害引發(fā)的地震以外，還要充分考慮人為因素引起的災(zāi)害，比如火災(zāi)。高層建筑結(jié)構(gòu)越復(fù)雜越高，那么一旦引起了火災(zāi)，使用者的人身安全和財產(chǎn)安全就會受到極大的威脅。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中注意防火是很關(guān)鍵的。首先，防火間距要合理，設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計時，要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，精確地測出建筑物之間的實(shí)際距離。然后，對于設(shè)計要因地制宜，防火結(jié)構(gòu)一定要符合實(shí)際的地形情況。除此之外還有安全疏散通道的設(shè)計也很重要。一般而言，安全疏散通道應(yīng)該進(jìn)行垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且盡量多設(shè)計幾條，利于慌亂人群的疏散。安全疏散通道中一定要設(shè)計防煙區(qū)，避免煙霧將疏散的人群嗆暈。設(shè)計人員可以使用分隔式的設(shè)計，可以更好地控制火勢和煙霧的蔓延。

4、確保地下室外墻設(shè)計的科學(xué)性

在現(xiàn)代建筑，特別是高層建筑項目施工的過程中，建筑物的整體質(zhì)量在很大程度上由地下室外墻所支撐。因此，若在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，對于地下室外墻的設(shè)計不夠科學(xué)與合理，則勢必會導(dǎo)致整個建筑物的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗來看，在地下室外墻設(shè)計的過程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員首先需要對整個建筑物的質(zhì)量加以衡量，結(jié)合建筑項目所處區(qū)域的地質(zhì)特征，完成對地下室外墻基本尺寸的設(shè)計工作。常規(guī)意義上來說，對于高層建筑項目而言，地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的墻面厚度需要保持在250mm 以上。

結(jié)束語

近年來隨著建筑業(yè)發(fā)展的速度不斷加快，對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求，這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不斷的強(qiáng)化自身的技術(shù)水平，具有高度的責(zé)任心，加強(qiáng)自身實(shí)踐經(jīng)驗的積累，能夠在實(shí)際設(shè)計工作中對每一道設(shè)計工序都能夠做到有效的處理，對存在的問題進(jìn)行全方位的考慮，確保建筑各項性能都能達(dá)到相關(guān)規(guī)范的要求，確保其具有良好的安全性和穩(wěn)定性，促進(jìn)建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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