柳州市建筑设计科学研究院 广西柳州 545001
摘要:随着国民经济的发展,特别是近几年城市化进程的加快,城市中的高层建筑不断涌现,房屋的结构形式也由以前的简单模式变的日趋复杂。其中由于混凝土结构具有整体性好、刚度大、位移小等优点,而在高层建筑中得到了广泛的应用。然而,在高层建筑的混凝土结构设计中还要注意很多问题,比如可行性、安全性等。本文主要介绍混凝土结构以及设计中应注意的几点问题。
关键词:高层建筑;混凝土结构;设计
随着我国经济的高速发展,形形色色的高层建筑如雨后春笋般涌现出来。在土地资源如此紧张的情况下,高层建筑必将是未来建筑的主流发展方向。因此,高层建筑的设计就显得尤为重要,我们要打破以前建筑的旧的设计方式,在高层建筑的设计上实现突破,尤其是混凝土结构的设计。虽然我们要在高层建筑混凝土结构的设计上实现突破,但是也不能太急于求成。
1)我国高层建筑的历史及现状
我国最早的高层建筑出现在公元524年,即现在的河南嵩岳寺塔。近代高层建筑起源于20世纪初的上海,一开始,由于我国经济发展缓慢,导致了高层建筑的发展也极为缓慢。自从改革开放以来,随着我国经济的的快速发展,城市化进程的加快,大量人口涌入城市,土地资源的紧张,高层建筑逐渐发展起来,成为我国主要的建筑方式。
随着我国高层建筑的迅速崛起,我们也形成了独具一格的特点。比如建筑高度的不断增加,结构形式趋于复杂,组合和混合结构为主体等。新型结构不断涌现,外观也随之变的多样化。近几年随着我国政策的不断更新与经济的高速发展,高层建筑逐渐在中小城市普及。
2)高层建筑混凝土结构的设计特点
与多层建筑结构设计不同,高层建筑设计需要考虑的因素更多,涉及到的问题也更复杂更广泛,设计难度也更大。高层建筑混凝土结构的设计具有以下的特点:
(一)水平力的影响
水平力是影响高层建筑结构中变形设计的主要因素。它受到的水平力主要是风荷和水平地震力。高层建筑受水平荷载的影响更大,因为它会产生较大的水平位移,严重影响高层建筑的稳定性和舒适性。
(二)布置适当的结构刚度
有的人一直存在着一个错误的观点结构刚度越大承载力越强,抗震性能也越好。其实不然,反而恰恰相反,结构刚度越大,地震作用也越大。因此,高层建筑结构要具有良好的抗震性,这样安全性能也会更高。
3)高层建筑混凝土结构设计应注意的问题
(一)概念设计
结构概念设计是保证结构拥有良好抗震性能的一种方法。结构概念设计要求建筑师和设计师要特别重视规范。在设计过程中要严格按照国家标准进行设计,设计中要特别的仔细和有耐心,因为这关系到居住人民的生命健康。在设计中还要注意不要陷入到只凭计算的误区。以下要点要特别注意:
①在结构体系上,我们要重视结构的选型和平、立面设计的规则性,要选择抗风、抗震性能好且经济合理的结构体系。这样不仅可以保证安全性,还会吸引低中阶级的人购买住房。
②一般的建筑设计都是都会进行小型地震的弹性设计,而概念设计要保证“中震可修,大震不倒”。但是真的可以保证“中震可修,大震不倒”,仍然是无人知晓的。不过,这是我国或者说是国际高层建筑努力的方向。
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③水平地震的作用是双向的,如果我们要想最大限度的减少地震带来的危害,就要在多个方面进行设计与创新。在结构分的刚度选择时,要考虑地形的特征,最大限度的减少地震作用效应。与此同时,还要控制结构变形的增大。
(二)结构选型
①结构的规则性问题。新旧规范在这个方面出现了建大的变动,新的规范增加了许多新的限制条件。在进行结构选型时,要对新的规范有一个深入的了解,知道新旧规范的差别,避免在后期公兔阶段进行修改,耽误工作的进度,导致工作的被动。
②嵌固端的设计问题,因为高层建筑一般都会带有一层或者二层的地下室和人防,因此在概念设计中要特别注意由嵌固端的设置带来的问题,最大限度的提高高层建筑的安全性。
(三)结构抗震功能设计
高层建筑混凝土结构的抗震设计是建筑设计问题中的关键问题之一,在进行工图设计时,要根据实地情况,查阅资料了解当地的地壳结构,或者走访当地的居民里了解以前或者现在的实际情况。根据了解到的信息,再进行图纸的设计。这样设计出的图纸才会更加的适应现实生活。高层建筑的结构层次较多,则震型数应该多取,比如建筑中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等,其振型应该选大于等于12的数。
(四)结构材料的选用
为了有效地降低基本设施实施的难度和工程造价,在高层建筑混凝土结构设计中,要合理的使用混凝土和钢筋。我们不仅要考虑降低实施难度和工程造价,还要选用环境友好型、资源节约型的材料,达到保护环境的目的,积极响应国家的可持续发展战略。为了有效的降低建筑的用钢量,我们可以合理的使用高强度混凝土和高强度钢筋,这样可以大幅度的降低建筑的成本,取得较好的经济效益。
(五)建筑构造周期性折减系数设计
在框架结构中,折减系数在计算周期是一般选取0.6~0.7;将建筑物的结构计算周期进行适当的折减,只有这样建筑效果才会有所改变。建筑效果的改善会吸引更多的客户,也会带来更多的发展的机遇。
(六)建筑的耐久性设计
加强建筑的耐久性,就要在原来混凝土结构的设计方案中,加强有关该方面的设计。其实,在混凝土结构的设计中设计员很少考虑该方面的问题,更多的注重外观的设计,以此来吸引更多的客户。这方面的问题其实就像我们面试一样,外表会给公司留下一个好印象,进而公司才会考虑要不要留下你。然而,真正决定你是否能留在公司的决定性因素是你是否具备一定的能力和才华。这个和我们的建筑是一样的道理,我们不否定外观的漂亮所带来的经济效益,但是还有其它的因素我们不可以忽略,其他因素与外观的设计同等重要。
4)高层建筑混凝土结构设计的改善措施
(一)国家政府的鼓励
如果,一件事可以得到国家政府的支持,那么他的发展速度将会大大的提高。我国也鼓励支持高层建筑混凝土结构设计的创新,如此以来也会带动国民经济的发展。如今我国建立雄安新区,也少不了高层建筑的建设,想必我国在雄安新区的建设会带动我国高层建筑的发展。
(二)培养人才、引进人才
人才是一个国家、一个企业的支撑力量,我们要大力培养该方面的设计人才,为我们的设计员工注入新的力量。我国一直以来都大力提倡对外开放,积极引进国外的先进技术,努力从“中国制造”转变为“中国创造”,在我国的积极努力下,我国已经取得了重大的进步。因此,对于一个企业来说,积极引进国外的先进技术,对企业的发展有很大的助力,也更容易在多变的经济市场上立足。
(三)培养良好的工作氛围
高层建筑混凝土设计需要设计员工们的极致信心与耐心,我们要努力营造良好的工作环境,为设计员工营造良好的工作氛围提供舒适的工作环境。良好的工作氛围培养设计员工的耐心与细心,减少设计中的失误,提高设计的效率与质量。
结语:
因为我国人口众多,土地资源的紧张,高层建筑在我国越来越受欢迎,这也是社会发展的必然趋势。我们不能只沉浸到经济发展带来的经济效益中,而忽略高层建筑本身存在的问题。我国虽然在高层建筑方面起步比较晚,但是发展比较快,因而我们更要提高对高层建筑混凝土结构设计的重视,注意设计中出现的几个问题,避免出现事故,造成人员伤亡与经济损失。
参考文献:
[1]纪亚盛.浅析建筑混凝土结构设计的要点[J].建筑工程技术与设计,2017,(6):598-598.
[2]王孝杰.浅谈高层建筑工程的混凝土结构设计要点[J].中国房地产业,2016,(20):243.
[3]岳矗.浅议高层建筑混凝土结构设计[J].装饰装修天地,2017,(3):232.
论文作者:李佳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/10
标签:高层建筑论文; 结构论文; 混凝土论文; 建筑论文; 结构设计论文; 我国论文; 混凝土结构论文; 《防护工程》2018年第16期论文;