淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的分析

浙江建院建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院 310004

摘要：目前，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展也越來(lái)越迅速，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜。近些年來(lái)，由于高層建筑結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出了更高要求，不僅在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮其自身特點(diǎn)，還要保證其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性以及后續(xù)建設(shè)的順利性。本文通過(guò)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，以期為建筑業(yè)的發(fā)展提供參考思路。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；問(wèn)題分析

1 前言

近些年來(lái)，由于高層建筑已成為建筑業(yè)的重要建筑模式，使得建筑結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜。同時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建筑建設(shè)的效益和效能，還是人們對(duì)建筑要求濕法滿(mǎn)足的途徑之一，從而迫使人們對(duì)建筑功用性的要求也越來(lái)越高。然而隨著建筑事故的屢屢發(fā)生，究其何因，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題首當(dāng)其沖難辭其咎，于是建筑安全問(wèn)題已成為人們當(dāng)下比較關(guān)注的話(huà)題。那么如何在建筑日益增長(zhǎng)的基礎(chǔ)下完善高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已是目前建筑業(yè)最關(guān)注的問(wèn)題。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1合理計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇

對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算前，要對(duì)簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算。簡(jiǎn)圖計(jì)算的選擇是否合理，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)選擇是否合理，結(jié)構(gòu)選擇是否合理直接關(guān)系到是否會(huì)發(fā)生安全事故。所以，最后得出計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇的合理性直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全。因此，在實(shí)踐中，我們?yōu)榱吮ＷC計(jì)算簡(jiǎn)圖的安全性，勢(shì)必要采取相應(yīng)的構(gòu)造方法。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要盡量減小誤差，就要將計(jì)算簡(jiǎn)圖盡量控制在規(guī)范的規(guī)定之內(nèi)，這就要求其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不僅僅局限于鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn)。

2.2合理基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選擇的時(shí)候，高層建筑的地質(zhì)條件是考慮的首要因素。這就要求選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案，不僅要綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與荷載分布，同時(shí)還要全面的考慮施工條件以及相鄰建筑物的對(duì)其的影響。但需要注意的是在綜合分析和考慮的基礎(chǔ)上選擇方案時(shí)，為了使地基的潛力能夠得到最大限度的發(fā)揮，有時(shí)甚至在選擇基礎(chǔ)方案時(shí)，要對(duì)地基變形進(jìn)行檢測(cè)。

2.3合理結(jié)構(gòu)方案的選擇

為了以最少的花費(fèi)獲得最佳合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，不僅在經(jīng)濟(jì)上盡量合理，還要在結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系上必須滿(mǎn)足高層建筑設(shè)計(jì)的的要求。結(jié)構(gòu)體系的基本要求是受力明確和傳力簡(jiǎn)單兩個(gè)方面，對(duì)于在相同的結(jié)構(gòu)單元中，應(yīng)盡可能地選擇相同的結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)在選擇合理的結(jié)構(gòu)方案的時(shí)，需要對(duì)以下條件進(jìn)行分析：1、地理?xiàng)l件；2、工程設(shè)計(jì)需求；3、施工條件；4、施工材料等等。對(duì)以上指標(biāo)進(jìn)行綜合分析后，選擇合理的結(jié)構(gòu)，以期確定最佳的結(jié)構(gòu)方案。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的分析

3.1 扭轉(zhuǎn)問(wèn)題方面

影響超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心因素是剛度的中心、幾何形心和結(jié)構(gòu)重心。超高層建筑物在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)剛度的中心、幾何形心和結(jié)構(gòu)重心是否進(jìn)行重合，是決定超高層建筑物結(jié)構(gòu)是否扭轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。一旦不重合就會(huì)造成超高層建筑在水平壓力下出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的問(wèn)題。然而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行超高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了更好的解決超高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的問(wèn)題，他們都靠選用合理的平面布局圖使超高層建筑物的三個(gè)核心能夠達(dá)到重合狀態(tài)。

3.2 受力性能方面

建筑師在對(duì)于超高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí)，尤其是對(duì)最初的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般都會(huì)過(guò)多的考慮超高層建筑物的空間結(jié)構(gòu)，然而對(duì)超高層建筑的具體結(jié)構(gòu)特征一般很少考慮，從而使得超高層建筑物存在的問(wèn)題都會(huì)出在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的受力性能方面。然而，當(dāng)建筑人員在進(jìn)行超高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段時(shí)，首先要權(quán)衡結(jié)構(gòu)體系中向下作用力和地基承載力之間的關(guān)系。與此同時(shí)，對(duì)超高層建筑的主要承重部位的布局和數(shù)量進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)是超高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案選擇階段時(shí)的重點(diǎn)。

3.3 超高問(wèn)題方面

目前，我國(guó)對(duì)超高層建筑物的結(jié)構(gòu)高度具有嚴(yán)格的規(guī)定，主要原因來(lái)源于超高層建筑的是否抗震，而這個(gè)是否抗震是超高層建筑都普遍存在的問(wèn)題。然而，建筑設(shè)計(jì)人員在超高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中如果由于結(jié)構(gòu)類(lèi)型的更換而忽略超高層建筑物存在的超高問(wèn)題，最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)施工圖審核不通過(guò)。因此，解決超高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的超高問(wèn)題，是需要重新對(duì)超高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和審核。

3.4 嵌固端設(shè)置方面

現(xiàn)在，我國(guó)很多超高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了使得超高層建筑物的嵌固端設(shè)置在地下室頂板的位置，都會(huì)選擇配置兩層以上的地下室。但高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)面嵌固端的設(shè)置問(wèn)題時(shí)，一般都會(huì)忽略這類(lèi)問(wèn)題帶來(lái)的后期影響。然而，在超高層建筑物的施工進(jìn)行的過(guò)程中，由于經(jīng)常對(duì)嵌固端的設(shè)置問(wèn)題而進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的修改，從而給超高層建筑物的安全埋下看隱患。

3.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面

基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)不僅僅是超高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要因素還對(duì)超高層建筑物結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)具有非常重大的影響。因此，在超高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，要減少超高層建筑物出現(xiàn)傾斜等問(wèn)題，基地是否變形和穩(wěn)定取決于超高層建筑的埋置深度。然而目前，超高層建筑一般采用地下室結(jié)構(gòu)設(shè)置，這種結(jié)構(gòu)對(duì)其埋置的深度和樁基的采用都要按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。正因?yàn)槿斯ね诳讟毒哂谐休d能力大和施工工藝簡(jiǎn)單等幾大優(yōu)點(diǎn)被超高層建筑施工廣泛使用，比如貴陽(yáng)的貴州市。在超高泥巖承載力不高層建筑物的附近提前設(shè)置地下連續(xù)墻作為擋土支護(hù)措施是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前，同時(shí)還要考慮超高層建筑施工場(chǎng)地的問(wèn)題；運(yùn)用深埋的方法使超高層建筑物的中筒和相鄰的墻體直伸到基礎(chǔ)內(nèi)是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，然而人工挖孔樁一般都用在外墻等結(jié)構(gòu)中。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的問(wèn)題是現(xiàn)階段建筑業(yè)特別關(guān)注的問(wèn)題之一。目前，要想提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平有助于提高建筑穩(wěn)定性和安全性，就要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致的建筑安全事故造成的損失進(jìn)行控制，同時(shí)也有助于發(fā)揮建筑功用性和效益性。建筑業(yè)作為現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志，已不能僅局限于的增加建筑的數(shù)量，更重的要關(guān)注建筑的安全性水平。只有這樣，才能滿(mǎn)足人們對(duì)建筑的要求，加快我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的步伐，同時(shí)更好地促進(jìn)建筑業(yè)向著更快更好的方向發(fā)展?？偠灾?，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)性工作，，它還對(duì)建筑設(shè)計(jì)具有十分重要的指導(dǎo)意義。隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展和不斷進(jìn)步，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致高層建筑也在日新月異的發(fā)展，那么其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也會(huì)越來(lái)越高。本文對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，然后提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q對(duì)策，以期能對(duì)業(yè)界人士有所幫助。

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