探究高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對(duì)策

陳富昌

我國(guó)現(xiàn)今的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了領(lǐng)域中的主流環(huán)節(jié)，而其中的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其重要性也就不言而喻了。為了保障這一環(huán)節(jié)的質(zhì)量更好，我國(guó)許多的專家對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行著更加深入的研究。本文通過探究這一環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)需考慮的因素，深入的探討和分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所存在的問題并制定合理的應(yīng)對(duì)措施，來達(dá)到完善高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域整體水平的目的。下面對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)對(duì)策進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

建筑物過高

近年來，隨著高層建筑的不斷增多，許多房地產(chǎn)公司為了把其建筑特征顯現(xiàn)的更明顯，就不斷的增加其樓層數(shù)。但是隨著樓層數(shù)的增加，建筑物的高度過高，使得其建筑在質(zhì)量以及抗震設(shè)防的性能上都有更高的需求，而建筑規(guī)范也對(duì)建筑物的高度進(jìn)行了明確的規(guī)定，并且提出在高度設(shè)計(jì)中

定要保障其滿足抗震的實(shí)際需求。但現(xiàn)如今的建筑中，仍然有許多的企業(yè)存在著建筑超高的現(xiàn)象，這使得建筑的質(zhì)量性與安全性面臨著比較嚴(yán)峻的問題。

為解決這一問題，建筑規(guī)范將限制高度進(jìn)行了調(diào)整細(xì)化，區(qū)分了AB級(jí)高度，這在一定程度上使得建筑物過高問題有了改善。除此之外，在建筑規(guī)范的基礎(chǔ)上，各個(gè)企業(yè)在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)該將建筑物超高現(xiàn)象重視起來，在項(xiàng)目進(jìn)行施工審核時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題就要及時(shí)處理，重新討論制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，避免對(duì)其建筑工程的施工進(jìn)度以及整體造價(jià)造成不必要的影響及損失。

結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

近年來，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了新的規(guī)范條例，其中對(duì)其結(jié)構(gòu)的規(guī)則性又提出了很多限制內(nèi)容。雖然其中明確的采用了強(qiáng)制性條例規(guī)定建筑設(shè)計(jì)中不能采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案，可從目前的情況來看，依舊有很多的企業(yè)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中違反了結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，這會(huì)對(duì)高層建筑物的質(zhì)量造成很大的影響，拉低整個(gè)工程的質(zhì)量水平。

對(duì)此，我們要采取相應(yīng)的對(duì)策來解決這一問題。為了避免在建筑的后期出現(xiàn)施工圖紙被迫做更改的情況出現(xiàn)，我們就需要高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者嚴(yán)格的考慮設(shè)計(jì)工作中的結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題，要結(jié)合建筑的施工要求來計(jì)算與分析出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范條例的規(guī)定要求，致力于提高整個(gè)高層建筑的質(zhì)量。

注意建筑設(shè)計(jì)中的軸壓比和短柱問題

建筑的設(shè)計(jì)者為了將柱的軸壓比控制住，一般在用鋼筋混凝土建造的高層建筑中把柱的橫截面做的很大，并且在柱的縱向鋼筋之中運(yùn)用構(gòu)造配筋。即便是在高層建筑施工中使用高強(qiáng)度的混凝土，建筑柱的斷面尺寸也絲毫不會(huì)減小。所以為了能使建筑當(dāng)中的柱體一直處在偏壓的一種狀態(tài)并要避免出現(xiàn)混凝土被砸碎的情況，我們就必須要對(duì)柱體的軸壓比進(jìn)行限制。若建筑主體的塑性能力不達(dá)標(biāo)，那么相對(duì)的其結(jié)構(gòu)延性也就會(huì)很差，這就可能會(huì)導(dǎo)致建筑在發(fā)生災(zāi)害時(shí)受到一定程度的損害。

對(duì)此，我們?cè)诟邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要依據(jù)強(qiáng)柱弱梁的原理對(duì)建筑進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，并且要選用延性較好的梁具，這樣能夠讓柱子出現(xiàn)變形破碎的可能性大大降低，也能夠放松軸壓比的限值。另外要說明的是，并不是底部柱長(zhǎng)和直徑比都小于4的柱體就定是短柱。短柱的確定依據(jù)是柱的剪跨比小于2，只有這時(shí)，我們才可以確定其為短柱。

考慮建筑所用材料的選用及結(jié)構(gòu)體系問題

般情況下，工程設(shè)計(jì)的技術(shù)人員都非常重視材料的選用及建筑的結(jié)構(gòu)體系問題，因?yàn)檫@在一些地震多發(fā)地區(qū)是起到關(guān)鍵性作用的。從我國(guó)目前的現(xiàn)狀來看，超過150米的建筑物主要是采用筒中筒、框架-支撐以及框架-筒這三種經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu)體系。由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中多以鋼筋混凝土核心筒為主要結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于建筑材料的形變控制應(yīng)該要結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上的位移來考慮。又因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)其彎曲變形的側(cè)移幅度相對(duì)較大，若用剛性度非常小的鋼架支撐其減少側(cè)移，并不會(huì)有非常明顯的作用并且還可能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的承載能力施加更大壓力。有的時(shí)候還會(huì)采用加大混凝土的內(nèi)筒，但效果也不明顯。

因此，我們?cè)诟邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的材料選用過程，一定要依據(jù)我國(guó)建筑市場(chǎng)上現(xiàn)有的鋼材品種、類型自己各種相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)加工及制造能力來進(jìn)行選購(gòu)，由于考慮到高層建筑的抗震設(shè)防需求，設(shè)計(jì)者最好在高層建筑的結(jié)構(gòu)施工中選用鋼結(jié)構(gòu)亦或是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，這樣可以有效的改善其防震效果。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于高層建筑的特殊性，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上有著比以往較高的標(biāo)準(zhǔn)，為了避免在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中存在一些不安全的因素，設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算準(zhǔn)確性和一些規(guī)則性問題予以重視。我國(guó)在高層建筑設(shè)計(jì)方面還存在一些問題，要對(duì)一些常見的問題進(jìn)行逐一排查解決，只有才能打好堅(jiān)實(shí)高層建筑的基礎(chǔ)，使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在現(xiàn)代社會(huì)中穩(wěn)步發(fā)展。