摘要:建筑行业的快速发展推动我国各行业发展迅速。随着我国人口数量的不断增多,人们对建筑审美的不断进步,高层成为现代建筑的主要研究方向。城市的高楼大厦不断地涌现在人们面前,人们对高层建筑的要求也越来越多。美观性、功能性、实用性、稳定性和安全性,都成为人们关注的问题。高层建筑结构设计是影响建筑效果的主要因素,弥补高层建筑结构设计的不足是提高工程质量的一项重要措施。
关键词:高层建筑;结构设计不足;解决措施
引言
我国建筑行业自改革开放发展至今已经取得非常不错的成就。高层建筑结构要以严格而规范的设计工作为前提,通过系统的优化和反复验证,保障质量、安全、效率等各项目标的完成。当前,高层建筑结构设计中存在着高层建筑结构方案选择失当、高层建筑结构计算中传统工具应用不系统、高层建筑结构设计功能不足等问题,易导致高层建筑结构出现抗震能力、安全水平、使用性能等一系列不足和欠缺。
1建筑结构设计现状
在建筑结构设计中,国外对于转换层的结构类型早有研究。最初的流行设计方案是利用柔性底层板材进行建设。该设计方案可以有效提高建筑的抗震效能力,建筑上部分为剪力墙结构,下部分为框架结构,将这两种结构相结合可以使得建筑的功能有效提升。不过,该结构的建筑在实践过程中还存在一定的问题,比如抗震性能有待提高,上下不同结构会存在冲突,一旦发生地震,建筑极有可能会因底层框架结构问题而遭到破坏。这种设计方案的建筑并不适合用于地震区。
2高层建筑结构设计不足及解决措施
2.1超高问题及解决措施
目前,我国经济的发展速度很快,城市人口数量也越来越多,尤其在住宅小区设计时,一味地追求解决住房问题,注重经济利益而增加建筑的高度,很大程度地降低了建筑的安全性。层数过高会严重影响建筑的抗震能力,威胁到人们的安全。针对这种不良现象,有关部门应高度重视,应严格审核建筑设计图、施工图,及时发现问题,并采取相应的手段去控制和解决该问题,进而提高高层建筑的安全性能。
2.2高层建筑结构方案选择失当及解决措施
在高层建筑结构方案选择中存在数量不足的问题,这是由各方面主体降低设计成本需求所决定的。但是,数量上的不足会造成结构方案的代表性、覆盖性不强,难以体现高层建筑结构设计工作的重点和要点,容易造成高层建筑结构优化设计工作的漏洞。另外,高层建筑结构方案中普遍存在对特殊条件、特定问题的预防和控制体系,这很容易导致在方案选择和设计实施中因各类因素的影响而产生暂缓和停工问题。高层建筑结构设计前,首先应做好结构方案的选择和选型工作。设计行业有“方案成功是设计成功的一半”的思想和共识。进行高层建筑结构优化设计时,必须将结构方案的选择与定型工作列为重要的前提和基础,为高层建筑结构设计的其他工作提供必要的计算、技术前提和条件。结构方案选择中,要确立标准和价值目标,以此来适应高层建筑结构设计工作的要求和目标,综合与权衡各类要素和各方面的因素,提升优化高层建筑结构设计的科学性和合理性。一个优秀的结构方案和设计产品,首先要符合建筑技术和设计行业的基本要求和标准,这是选择结构方案的必要前提。在优化高层建筑结构方案过程中,既要与施工要求一致,也要与外部条件吻合。在优化和选择高层建筑结构方案的细节中,要综合考虑社会、地质、文化等因素,预防地下水位过高、土质情况不良、社会文化制约等因素所产生的对高层建筑结构建设工作的影响,以此提升高层建筑结构设计的科学性及合理性。
2.3消防设计不足及解决措施
高层建筑结构形式、功能性及所处的高空环境都相对复杂,所以它的消防设计也要相对其他低层建筑更繁琐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前的很多高层建筑的内部装修材料中,还存在着很多可燃性的材料,而且高层的风力较大,空气流动速度也相对较快,再加上高层具有较长的竖直结构,电梯设备较多,一旦出现火灾,火势不利于控制,也不利于人员的疏散。针对消防系统的设计漏洞,首先,应对高层建筑进行合理地防火间距设计,防火间距的长短直接影响防火效果的好坏,应严格按照国家的有关标准,制定合理的设计方案;其次,应科学合理地设计安全疏散通道,在条件允许的情况下增加疏散通道,有利于事故发生时的人员疏散;除此之外还要加强防烟装置、防火层、消防栓、灭火器、防火墙、防火警报等消防设备的设计,更好地完善消防条件,增加建筑的消防安全性。
2.4创新设计软件
目前,人们对于建筑质量的要求日益提高,这就意味着建筑结构设计工作越来越复杂。设计人员要高度重视建筑结构设计的相关标准,并进行严格控制,采取合理的钢筋材料。如果设计人员仅凭现有的设计软件,就可能无法对钢筋材料的质量进行精确计算,无法满足建筑结构设计需求。一旦构件十分复杂,就需要对其承载力进行准确计算,从而提高建筑的安全性。为了获得更加精确的计算结果,就需要积极加强对设计软件的研究和开发,使设计者能够能够根据数据进行计算。目前的建筑结构设计已经不同于以往,设计师要加强技术含量,不断更新设计理念,方可实现对设计软件的灵活运用。专业的软件的操作系统往往十分复杂,而且在维护时会存在一定的难点,这就需要建筑设计师加强专业知识的学习,学会操作和维护软件。要进一步加强对设计师的培训,使其能够不断提高自身专业技能。
2.5提高质量意识
建筑设计师要具备完善的质量意识,在设计中可以不断创新,将理论与实践有机结合,具备严谨的工作态度,方可提高建筑的安全性。由于建筑结构中存在一些构件,如果不能对这些构建开展合理设计,就可能会影响建筑的质量。为了加强建筑结构设计的规范性,设计师需要遵循相应的设计流程,在充分满足人们需求的同时,尽量保证设计的合理性,避免问题重复发生。
2.6抗风问题及解决措施
风力是对建筑物的持续作用时间较长的作用力,尤其强风对建筑的水平作用力的直接影响是不容忽视的。建筑物的抗风能力也是设计中的一个难题,多数的设计中采用钢材来提高建筑的抗风能力,增加了建设成本。科学合理的设计抗风造型是提高高层建筑的抗风能力的方法之一,锥形、弧形、草叶形、风车形、十字形等造型都是有效的抗风造型,在设计时可以根据实际情况合理地加入这些设计元素。另外,采用合理的抗风结构也能有效提高建筑的抗风性,结合实际情况,根据建筑的层数适当地选择框架、剪力墙、筒体结构等。
2.7优化高层建筑结构设计的功能性
在高层建筑结构优化设计工作中,要有多维度的视角和多层次的认知,这样,才能确保高层建筑结构满足施工建设及日后使用的要求和需要。在高层建筑结构优化设计过程中,设计人员要明确优化的基本目标---让高层建筑取得施工和使用、应用和安全、功能和保障上的最佳状态。要根据高层建筑的立项意图和建设方意见进行结构优化的细节设计。但是,在高层建筑结构优化设计过程中,必须强调工作的科学性和设计的规范性,所设计的结构和功能才能在施工中得到顺利体现,结构的优化才能有安全、标准、实施上实现的可能,才能提升整个高层建筑结构的功能性和适应性。在优化高层建筑结构设计过程中,必须重视延性设计环节,进而体现高层建筑结构的延性参数和指标,使高层建筑结构在优化的前提下更好地适应施工中冲击、使用中撞击、结构坍塌、框架形变等问题,以良好的延性冗余提升高层建筑结构的稳定性和功能性。
结语
在进行高层建筑的结构设计时,应充分综合当地的自然、人文环境,重视建筑物的安全性、实用性、美观性等问题。充分地利用现代化设备,跟随社会科技的发展,不断地提高建筑的抗震、抗风、防火等安全性功能。结合相关的设计要求,不断地优化建筑的结构设计,注重细节,提高建筑的稳定性,保证建筑的质量安全,促进建筑水平的有效提高。
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论文作者:郭召猛
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/24
标签:结构设计论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 建筑结构论文; 高层论文; 结构论文; 方案论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;