高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)注意的問題分析

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性對整個(gè)建筑物的質(zhì)量和安全都起著重要的作用，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要不斷提高專業(yè)技能，綜合考慮各方面因素，以確保設(shè)計(jì)的建筑物結(jié)構(gòu)滿足相關(guān)規(guī)范和使用要求?；诖耍恼轮攸c(diǎn)探討了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并提出了幾個(gè)應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)；問題

引言

社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速進(jìn)步和人民生活水平的迅速提高，人們對于建筑的要求也不斷增加，除對以往如安全性、適用性、耐久性等建筑結(jié)構(gòu)的基本預(yù)定功能提出要求之外，更對建筑的質(zhì)量、舒適性以及環(huán)保性等方面提出了更高的要求。這就要求在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須依據(jù)相關(guān)原則，保證其設(shè)計(jì)過程的科學(xué)性、合理性和規(guī)范性，從而設(shè)計(jì)出最為合理的方案。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1選定位置

建筑物選址的地質(zhì)條件不同，所受的地震災(zāi)害的程度有很大不同，主要原因就是所選擇的地理地質(zhì)條件有區(qū)別。以此對建設(shè)項(xiàng)目位置確定提出了以下兩點(diǎn)要求：一是工程項(xiàng)目建設(shè)位置的在選取時(shí)應(yīng)選擇地質(zhì)環(huán)境具備一定的緩解地震能力的地方；二是避免與重大威脅場地相鄰，例如變電站、大型石油儲存設(shè)施等，降低除地震外其他因素帶來的安全隱患問題。

1.2整體設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)選型、布置柱網(wǎng)、剪力墻分布、結(jié)構(gòu)體系選擇等內(nèi)容，其中最重要的是主體設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

（1）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)選型一般包括有箱形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、條形交叉梁基礎(chǔ)等。在選擇建筑基礎(chǔ)形式上，我們應(yīng)根據(jù)建筑的上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、荷載及地基的承載能力選擇整體好、滿足地基承載力和建筑整體允許變形要求的基礎(chǔ)形式，以達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的安全實(shí)用和經(jīng)濟(jì)合理的目的。如果在選型基礎(chǔ)上沒有考慮以上因素的存在，當(dāng)高層建筑物層數(shù)較多、地下室柱距較大、基底反力較大時(shí)，選型使用筏板基礎(chǔ)中的梁板式而非平板式，這樣建筑基礎(chǔ)梁截面較大，其必然增加基礎(chǔ)埋置深度，且當(dāng)建設(shè)水位高時(shí)，梁板的混凝土需要分層澆筑，這樣必會增加梁板支模的時(shí)間，使工期增長，實(shí)用和經(jīng)濟(jì)效益反而比平板式差。對于多層建筑而言，如果遇到軟土層厚度較大的情況，此時(shí)可采用軟土地基處理法來控制多層建筑的沉降情況。在選擇處理方法時(shí)，需將地基情況、建筑上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和周邊環(huán)境綜合考慮，并結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)情況，確定出地基的處理范圍和處理完成后應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。在綜合考量各處理方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性的基礎(chǔ)上，確定最佳處理方案

（2）主體設(shè)計(jì)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用規(guī)則的平面布置和立面對稱造型在高層建筑方案設(shè)計(jì)初期階段，應(yīng)提倡平面布置和立面造型簡單對稱。簡單、對稱的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，震害不容易破壞，在民用建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)考慮抗震的概念設(shè)計(jì)，多采用規(guī)則的、對稱的建筑設(shè)計(jì)方案，避免采用不規(guī)則的、不對稱的設(shè)計(jì)方案。在平面、豎向建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒有明顯的、突出的突變，并應(yīng)盡量避免整體扭轉(zhuǎn)不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，使質(zhì)量中心和剛度中心基本相重合。在建筑結(jié)構(gòu)體型上簡單、抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化應(yīng)連續(xù)。

1.3抗震設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能理應(yīng)受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師重視，但是，卻因?yàn)榻ㄖ艿降赜蛐缘挠绊?，地震的發(fā)生也會根據(jù)地區(qū)的地質(zhì)地貌存在差異，很多地區(qū)多年未見地震，但是，即使是對多年未見地震的地區(qū)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師也不能忽視建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能不僅是針對地震來設(shè)計(jì)的，也有可能發(fā)生共振的情況，因此，為了確保人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，必須要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能重視起來。首先，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)切實(shí)的對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境因素進(jìn)行調(diào)查分析，并采用科學(xué)的手段來安排施工材料，并對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，這樣才能有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能，不僅如此，對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久度、安全度也有著極大的作用。其次，要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每個(gè)工程細(xì)節(jié)進(jìn)行充分的考慮，如，建筑的鋼筋骨架結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等，必須要對各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)縝密的計(jì)算和分析，這樣才能滿足建筑物安全質(zhì)量的需求，才能確保建筑結(jié)構(gòu)有著可靠的抗震性能，避免或降低地震給人們帶來的安全影響，進(jìn)一步提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題分析

2.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)計(jì)算

建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性直接關(guān)系著整個(gè)建筑工程施工設(shè)計(jì)，因此應(yīng)根據(jù)建筑項(xiàng)目施工現(xiàn)場實(shí)際情況，優(yōu)化地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和結(jié)果計(jì)算。例如，在計(jì)算建筑項(xiàng)目樓板時(shí)，應(yīng)結(jié)合樓板的類型和結(jié)構(gòu)，采用正確的計(jì)算方法，如果樓板是連續(xù)板，則不能使用單向板的計(jì)算方法，如果是雙向板，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮建筑材料泊松比的影響，并且注意調(diào)整跨中彎矩，確保建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多采用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算，雖然計(jì)算機(jī)程序計(jì)算結(jié)果精確度較高，但是有時(shí)不符合建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求，因此應(yīng)仔細(xì)分析計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果，全面評價(jià)設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性和合理性。

2.2嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范

設(shè)計(jì)規(guī)范是在社會發(fā)展到一定階段所出臺的與社會發(fā)展相適應(yīng)的設(shè)計(jì)人員需遵守的規(guī)范條文，是大量理論與經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)物，目的是為了提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，降低安全隱患，是設(shè)計(jì)人員必須遵守的。實(shí)際設(shè)計(jì)中不乏設(shè)計(jì)人員為了某些設(shè)計(jì)條件而在規(guī)范方面做妥協(xié)，這種做法具有極大的危險(xiǎn)性，所以設(shè)計(jì)人員需認(rèn)識設(shè)計(jì)規(guī)范的重要性，對建筑過程中不符合相關(guān)規(guī)定的行為及時(shí)的解決，避免出現(xiàn)安全隱患。

2.3重視建筑結(jié)構(gòu)的耐久性

結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實(shí)的一個(gè)安全問題?，F(xiàn)在有這樣的傾向：設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少，重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)。重視新建筑的建造而不重視舊建筑的維護(hù)。因此，要想提高建筑工程的安全性，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中就必須要重視建筑結(jié)構(gòu)的耐久性分析，進(jìn)而有效提高建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定設(shè)計(jì)年限的安全性能，促進(jìn)建筑工程建設(shè)的發(fā)展，促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。

2.4應(yīng)用合適的設(shè)計(jì)軟件

近年來，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件逐漸普及，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員越來越依賴計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，但是這也導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員盲目的信任計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果，忽視手工計(jì)算的檢驗(yàn)，沒有充分分析和判斷計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果的合理性和正確性，直接應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最終導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而返工。為了避免這個(gè)問題，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，科學(xué)分析計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果，第一，了解相關(guān)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件的適用條件和范圍，選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量；第二，確保所使用的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件的計(jì)算程序嚴(yán)格符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求；第三，計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件輸入的設(shè)計(jì)參數(shù)必須有準(zhǔn)確依據(jù)，確保設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性和合理性；第四，計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算結(jié)果必須符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，如建筑結(jié)構(gòu)配筋、結(jié)構(gòu)抗裂性能、剛度比、自振周期等。

結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接的影響著民用建筑的安全、舒適和耐久性能，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須科學(xué)合理。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先是做出經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，然后進(jìn)行構(gòu)件及其連接的設(shè)計(jì)，最后是解決關(guān)鍵問題的措施，且保證工程建設(shè)和使用，需要取得規(guī)定的安全系數(shù)和可靠指標(biāo)來保證結(jié)構(gòu)的安全性。

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