1、高層建筑結構設計的要點探析【摘要】文章結合實例對高層建筑結構設計的要點進行分析,進而保證高層建筑的設計合理性和安全性,以供參考。 /1/view-7018483.htm【關鍵詞】高層建筑;結構設計;要點一、工程概況本工程為普通的高層住宅樓,總面積為4337.18?O,高度為54.60m,地上建筑有18層,每層高度為3m,于18層之上還有一層躍層。本建筑其它各項指標如下:場地類別為類;安全等級為一級;設計地震分組是第一組,抗震設防類別是乙類,抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度為0.2g;地面的粗糙度為C類別;基本的風壓值為0.35 kN/?O。在設置建筑平面結構時,做到了平面結構形狀與剛度的
2、對稱均勻,以拉通和對直的方案雙向處理短肢剪力墻;在對豎向結構進行規劃布置時,設定房屋抗側剛度中心應向水平何在力的作用線靠攏。同時,依據建筑的平面規劃,建設房間、樓梯間及電梯間的四角墻肢時,選用的是Z型、L型、T型或異型的墻肢。二、地基與基礎結構設計1、建筑結構設計圖在現在的建筑過程中,許多的建筑單位在為做好實際地質檢測報告的情況下,僅僅依據以往的建筑經驗、數據及圖紙作為參考,就直接設計建筑圖紙。但是地基的處理和基本圖紙的設計對于建筑施工和質量是極為關鍵和重要的環節,后續的所有施工環節都需要以此為基礎和指導。地基作為建筑的重中之重,必須嚴格要求,做好實地的勘探工作,將各方面的資料和實際情況結合起
3、來,綜合考量,設計出最合理和科學的計劃及設計。2、行荷載值的計算在進行高層建筑設計時,設計人員計算荷載時,未按照建筑結構設計規范來進行梁、柱和基礎的負荷的計算,反而把計算結果直接作為最終荷載值。這是一種欺詐行為,忽視了廣大消費者的知情權,同時也不能保證房屋建設的質量,給以后業主的生命安全留下了隱患。3、地基的選型地基是整個建筑的載體,只有打好了地基,才能保證后續建筑工程的順利和質量的過關,直接關系整個建筑項目的成敗與否,因此,在進行地基選型時,一定要合理和科學,為建筑的質量與安全奠定基礎。如果選型不合理,地基的承載能力不足以應對建筑的實際壓力,那將會在以后使用中出現如不均勻沉降或側移等現象,大
4、大降低了給建筑的安全系數,既留下了安全隱患又縮短了建筑的使用壽命。三、建筑上部結構設計1、建筑房梁的設計在對房梁進行設計時,設計人員通常都會考慮到房梁的強充和傾覆驗算,但是梁的手撓度卻被忽略了。梁高度與梁截面的受壓區應力成反比,高度變小,應力則會增加,通常情況下,在建筑使用時,在梁截面受壓區會發生非線性徐變現象,同時隨著時間的推移,梁撓度也會增加。挑梁發生變形后會造成梁板裂縫的產生,并且裂縫會隨著跳梁變形程度的加深而加寬,一旦到了變形的后期階段,在梁支座截面的周圍及上部將出現縫隙較大的豎直方向的裂縫,對房屋的正常使用產生了極大影響。2、承受柱截面高度設計某些設計者在進行建筑結構受力分析時,為減
5、少工作量,有意的縮減了截面的承重高度,對分析進行了簡化處理,同時增加了梁祝的線剛度比。這種做法是不可取的,因為這樣做是在不計梁柱間的剛接作用前提下,但是一旦房屋建筑整體受力,柱子承受的壓力增加進而彎曲,直至裂縫的出現,變成塑性鉸。嚴重違反了現階段抗震規范中對于梁設計的原則“強柱弱梁,降低了房屋在地震事故的防護能力和耐久性。3、樓板的實際受力分析建筑結構中,樓板會隨著建筑墻體、柱等豎向的抗側力結構的變形而變形,它們共同承擔著整棟建筑的荷載。但由于設計人員的能力和素質有限,在進行板受力情況分析計算時,把本應歸于雙向板的計算變成單向板來進行計算,這樣得到的結果,必定與實際情況相悖,單向板在使用時會出
6、現一邊受力過大而另一邊不足的情況,這便會導致裂縫的產生,對建筑的穩固與安全造成不良的影響。四、地下室外墻的結構設計在對高層建筑進行地下室建設時,尤其要注重對于地下室外墻的設計,因為外墻對于建筑結構的作用十分重要。地下室外墻收到水平和水質兩個方向的載荷作用。然而在分析地下室外墻結構設計時可以發現,由于豎向結構產生的荷載內力不能起到控制作用,而是由水平荷載產生的內力去控制。內力的計算則是要根據地下室外墻周圍的支撐情況,以雙向或單向板來計算。由于建筑的地下室內墻之間相距較遠,在計算時以底部作為固定支座,把頂板設為鉸接支座進行計算。同時計算過程中,不必考慮由于豎直和水平荷載的雙向壓力引起的壓彎效應,只
7、需考慮到水平荷載的影響。在進行高層建筑地下室外墻的建設時,常會先建立起框架柱,框架柱的作用再與支撐上部結構,承受荷載,所以對于這些框架柱的要求極高,所使用的混凝土強度要大于地下室外墻結構的強度。雖然從設計角度來看,這種做法無可厚非,但是采用不同標號的混凝土會給施工造成諸多不便。標號過低,會造成混凝土強度不夠,影響建筑的結構安全;但采取高標號的混凝土,就會增加成本,經濟性不強。所以對于強度要求差別不大時,可以使用在墻柱交接處加腋的施工方法解決這一問題,加腋之后就可以用與地下室外墻一樣的標號混凝土澆筑。如圖1所示。設計人員在進行建筑結構的實際設計時,眼中是對于此類問題的分析和研究,盡可能地做到在符
8、合設計規范的情況下,保障工程施工的便利與實用。五、材料、結構體系方面的建筑材料和結構體系的選取不合理。現今社會,大面積的高層或超高層民用建筑已經被普遍建設和采用,為了保證建筑具備優良的抗震功能,要選擇鋼骨混凝土和鋼管混凝土作為建筑結構,這樣可以有效地減少柱斷面尺寸。但是,在實際的工程建設過程中,規則性差、樓層錯層或抗震結構功能不足等現象時有發生。建筑的錯層現象如果大面積的發生,那樣建筑樓板的連續性必然得不到保證,易出現不良狀況,而且這種現象一旦定型,將會嚴重降低建筑的抗震功能,所以在這類問題出現后必須迅速的拿出方案用以解決這一問題,將損失和危害降至最低。結束語現今社會經濟和生活水平都在不斷提高,社會上各個群體對于建筑水平也做出了更高的要求。因此,建筑設計人必須要提高自身素質,以與建筑相關的各項指標和規范為設計根本,全方面的考慮建筑的各項因素及問題,保證建筑質量的安全與穩固。參考文獻1謝春.某 8 度區超 B 級高度建筑結構設計C.建筑結構抗震技術國際論壇論文集.2012(12):115.2王勇.建筑結構設計中的模型自動轉化方法J.建筑科學與工程學報,2012(04):206.