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高层建筑结构设计中的问题及策略

1高层建筑结构设计的基本原则

1.1结构方案最优化原则

建筑结构设计是建筑施工的第一步,一个质量优良的建筑物离不开良好的结构设计方案。建筑结构设计环节是建筑施工中非常重要的一个环节,建筑施工离不开建筑结构设计方案的指导。在对建筑结构方案进行制定时,需要搜集建筑周边环境信息,针对建筑所在的位置,进行合理设计,另外在设计时,还要考虑到建筑的经济性,建筑技术以及施工方面的影响,从而设计出最佳的建筑施工方案。

1.2建筑材料与资源的节约性原则

建筑设计中一项重要的工作就是提高建筑材料的利用率,减少建材的使用。因此在建筑工程实际施工前,相关的设计人员必须仔细的研究工程图纸,提前做好建材的使用方案以及节约方案。在不影响工程整体施工季度以及质量的前提下,综合考量与建筑材料相关的各种因素,比如物流费用、加工费用、存储费用等等,尽可能的降低成本。另外,选用建材时,不能一味的注重价格,也要考虑建材的质量,比如钢筋的使用,尽量采用高强度的钢筋,其具有强度高,性能突出等优点,使用效果远远高于普通钢筋,相较而言,其性价比更高。

2高层建筑结构设计的特点

2.1控制指标

高层建筑由于楼层的高度问题,在施工方面和基层建筑的施工是有很大的不同的,因此在进行高层建筑结构方案制定时,设计的侧重点也不同。在高层建筑结构设计中,结构侧移是一项非常重要的设计因素,因此在制定建筑结构设计方案时,一定要注意将结构侧移控制在一定的范围内。

2.2轴向变形

在高层建筑结构设计中另外一个非常重要的元素就是轴向变形,在高层建筑施工中,竖向载荷数值一旦变大,竖向构架中就会出现非常大的轴向变形,从而对连续梁弯矩产生破坏,进而对建筑的整体结构产生影响。

2.3水平荷载

在建筑结构的设计中,水平荷载是一个非常重要的元素。建筑结构设计中的竖向荷载所造成的轴力与建筑物的整体高度的一次方成正比,水平荷载所造成的倾覆力和竖向的构件生成的轴力这两种利益与建筑物的整体高度的二次方也成正比。假如建筑物的高度增长的话,这个值也会变大,从而会对整个建筑结构产生很大的影响。

3高层建筑结构设计中存在的问题

3.1高层建筑结构设计随意无章

建筑工程的建设最重要的参照物就是建筑结构的设计图纸,也是建设过程中的具体指标,在建筑结构的设计以及实际工程施工中具有十分重要的作用。如果建筑结构设计图纸出现微小的问题,在实际施工中,都会被扩大数倍甚至数十倍的形式呈现在建筑结构中。因此,在建筑结构设计中,必须重视对设计图纸的使用以及标识。但是目前的建筑结构设计过程中,对于图纸的运用还存在一些问题,有些关键性的信息并没有在图纸中表明,比如建筑的防震设计,建筑的抗裂等级,或者建筑施工材料的质量标准等。如果后期的设计人员对于建筑结构设计的整体考虑不那么全面,稍有遗漏,就会严重影响建筑工程的施工质量。

3.2高层建筑结构设计不合规定

高层建筑结构设计的不合规性主要体现在建筑施工材料的选用上。随着我国经济水平的不断提高,建筑行业得到了极大的发展,而建筑行业繁荣的背后,也使得市场竞争更加激烈。这使得一部分企业,为了追求利润,扩大市场占有率,开始降低自身的建筑成本,而降低建筑成本的主要手段就是调整建筑施工材料等级,许多企业在进行建筑结构设计时,投机取巧,擅自调整建筑材料。例如使用低含钢量的建材来降低建筑成本,使用一些低质的施工材料。这不仅会对企业造成极大的负面影响,还严重威胁到了人们的生命财产安全,这也是我国不断出现“楼歪歪”“楼脆脆”等现象的原因。

4高层建筑结构设计的有效解决对策

4.1完善高层建筑结构的设计图纸,培养严谨的工作态度

在建筑结构设计中,要重视设计图纸的使用。相关设计人员在对高层建筑结构设计过程中,对于一些细小但是重要的数据,信息都要考虑到,并将其清晰的标注在设计图纸上,不要因为为了方便而将一些重要的信息省略掉。因为高层建筑在实际施工中,都是严格按照高层建筑结构设计的图纸来进行实行的,一旦图纸中出现不清楚或者不明确的数据信息,这对高层建筑的整个施工都会产生重大的影响。此外,设计人员在进行图纸设计时,要秉承严谨的工作态度,认真对待设计工作,切忌马虎大意,对于已经完成的设计图纸,也要反复检查,确保设计出来的图纸信息的准确性。同时设计人员还要对图纸中发现的问题或者丢失的数据,及时的修改或者弥补,以确保建筑工程的施工质量。

4.2加强高层建筑结构的刚度设计,适应建筑的实际需求

高层建筑结构的刚度取决于建筑材料的含钢量。因此,在高层建筑设计过程中,如果采用低含钢量的设计,会使得工程具有极大的安全隐患。所以建筑施工企业必须注意高层建筑的刚度设计,以保障高层建筑的工程质量。当然,建筑结构的刚度会随着不同的地质情况而不同,比如在平原地区,地质比较稳定,那么高层建筑结构对于刚度的要求就比较低,可以采用含钢量稍微低一些的建材;而如果在山地丘陵地区,地质情况复杂,那么就要对建筑结构的刚度要求严格一些,采用含钢量高的建材。综上所述,建筑企业不能一成不变,在高层建筑结构设计过程中,要因地制宜,不能仅考虑企业的利润,更多的是需要和实际情况相结合,设计出最符合要求的建筑结构刚度需求。

5结束语

高层建筑施工的基础就是高层建筑结构设计工作,也正因如此,高层建筑结构的设计质量问题会对高层建筑的后期施工质量产生直接的影响。同时随着我国社会的不断发展,人们对于建筑的需求也在朝多元化方向发展,也正是由于人们需求的变化,导致高层建筑设计的问题也日渐增多。因此,在目前激烈的竞争环境下,建筑企业要想长远的发展下去,就必须解决高层建筑结构中的问题,提高建筑工程的施工质量与水平。只有这样,才能更好的为社会做贡献,企业也才能更好地发展下去。

作者:张振新 单位:乌海市建设工程施工图审查中心

参考文献:

[1]岳文萍,周强茂,刘飞飞.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产,2016,(3):90-91.

[2]陈国友.试述高层建筑结构设计的优化[J].信息化建设,2016,(1):147.

[3]胡海燕,朱琦.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析[J].工程技术研究,2016,(7):183+187.

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