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摘 要:高層建筑和普通建筑工程相比具有一定的特殊性,其選型一方面會影響到高層建筑自身的結構安全性,同時更會給人們的日常使用以及外觀的美感帶來一定的影響。這就需要我們對建筑概念設計中的結構選型問題給予足夠的重視。本文針對高層建筑而機構選型設計問題進行了初步探討,首先分析了設計中的問題和注意事項,之后分析了一些影響因素,希望可以給相關工作的開展提供一些參考。
關鍵詞:高層建筑;概念設計;結構選型
現在我國經濟實力顯著提升,同時建筑施工技術水平也得到了很大的進步,同時也由于城市內土地資源緊張的外因推動,我國高層建筑的數量越來越多,但是和普通建筑工程相比,高層建筑具有更多樣的功能和更復雜的結構以及更高昂的造價。這就需要我們從安全經濟等多個角度來開展設計工作,同時結構選型也可以在很大程度上決定工程的安全可靠性。這就需要我們建立一套完善可行的研究體系,對各種條件和制約因素加以考慮。本文針對其選型設計要素進行了分析。
1 建筑結構選型應當重視的問題
1.1 抗震
現階段建筑工程主要承受兩個方面的外力,分別是風荷載以及地震,對于非抗震地區,其結構設計的過程中,并不需要過多考慮地震力,僅需要考慮風荷載,在這種情況下,建筑選型要以抗風能力為主。建筑的體型可以直接決定風塔系數,所以在風力荷載較大的地區,可以選擇較小風壓的建筑形態來解決這個問題。對于抗震區的建筑設計來說,應當重視抗震作用,所以建筑結構選型和場地挑選中,需要避開地質不穩定區域,這樣才能從根本上降低地震所造成的損失。設計主體結構時,也要考慮到地震作用力的傳輸,進而保證結構剛度強度。
對于高層建筑選型來說,首先需要明確抗震體系,之后確定一個明確的計算見圖,而力的傳輸路徑也要保證合理性。例如結構中可以設置多道放線來對抗地震力,確保在部分結構受到破壞時也能很好地起到應有的抗震作用。在地震力的影響下, 如果出現了應力和塑性集中的情況,必然會影響其自身的安全性,所以這就 需要我們在建筑強度剛度上進行均勻分布,避免局部結構上出現突變。
1.2 高度和建筑體型
高層建筑需要結合自身結構類型來確定一個合理的高度,即便給建筑高度提出了一個具體的范圍,也仍然可以選擇多種結構類型,所以在這種情況下,就應當提高對結構性能的重視程度。現在建筑工程結構越來越多樣,舉例來說,下部分商場、中間部分辦公樓、上部分住宅樓的情況是非常常見的,但是這三個部分的應用要求各有不同,舉例來說,商場建筑需要較大的空間,需要采用柱網框架結構,而寫字樓需要面積平均的房間,而住宅則需要更多的墻體,在這種群情況下,則要用要剪力墻結構,在這種情況下,想保證整體結構的安全性成為了設計工作中的挑戰。結合這種需要可以采用框架剪力墻結構,同時在中間設置轉換層,保證各部分使用需求都可以得到滿足。
1.3 材料和施工
現在建筑技術還在不斷進步,同時也有很多新材料投入使用,這也敦促著建筑設計的改變,其也給建筑結構的選型帶來了很大的作用。現在我國經濟發展水平不斷提高,也催生了很多新型建筑施工技術,材料質量越來越輕,強度越來越大。高層建筑結構選型方面,要挑選科學合理性的材料,促使建筑材料與建筑結構形式的有效結合,從而使得各方面性能充分地發揮出來。
高層建筑結構造型.上需兼顧到具體的施工環節譬如:挑選鋼結構、鋼筋混凝土結構的建筑物,建筑結構的豎向構件截面面積會得到--定程度的縮減,從而使得建筑空間得到顯著性的擴大,同時縮短施工工期。唯有如此,建筑物才能夠預先投人使用,從而產生巨大的社會經濟效益。由此可見,高層建筑結構選型方面要站在長遠發展的角度來思考問題,在考慮工程開發中資金的首次投入之后,同時要兼顧接下來的施工成本及施工進度,最終挑選最為適合的建筑結構類型。
1.4 經濟性問題
挑選最佳的建筑結構選型可滿足建筑性能及正常投入使用,在這一基礎,上,促使工程造價減少到最低的程度,從而實現經濟性建筑。
從高層建筑結構選型直至每一個建筑構件的布置,對工程造價都有著直接性的影響。譬如:高層住宅建筑,剪力墻結構當中進行了框架柱的布置,這會在一定程度上使得建筑結構類型轉變為框架剪力墻結構,以此可促使建筑物的抗震等級大大增高并且工程造價也會相應的升高。在此狀況下,可在建筑結構局部增加墻體,遵循抗震規范、高層混凝土技術規程的具體要求,促使框架部分承受的地震傾覆力矩不可高出結構總地震傾覆力矩的10% ,同時將剪力墻結構作為進行抗震等級查詢的主要依據,以此不但能夠很好地確保建筑的基本使用性能,同時可促使建筑結構中的含鋼量大大縮減及工程造價的降低。
2 高層建筑結構設計注意事項
2.1 建筑高度
很多人會認為,建筑結構高度越高,其可利用空間就會越大,占地面積也會相應的縮小。可是,并不能無限性的進行建筑結構高度的設置,以防建筑結構穩定性過低而出現倒塌的現象。為此,必須要嚴格遵循相關規定進行建筑高度的科學合理性設置。伴隨著先進科學技術的不斷發展,建筑物高度不斷增高,其中,一部分影響性因素產生了根本性的變化,譬如:某些參數早已超出了相關規定范圍,為此,針對設計的一些超高建筑物,一定要保持謹慎的科學態度來看到建筑高度的相關問題。
2.2 建筑材料
在某些地震頻發的區域,建筑工程技術工作-定要注重所選用的建筑材料及建筑結構選型問題,這樣才能夠保證建筑物整體上的穩定及安全使用。當建筑結構體系產生變化的情況下,一定要進行加強層、轉換層的正確設置,并且需重新選擇適合的建筑結構模式,將建筑結構自身剛度減少到最低程度。高層建筑結構當中,盡可能地使用鋼結構、鋼管混凝士結構、鋼筋混凝土結構,縮減斷面尺寸,從而促使建筑結構的抗震性能得到良好地改善。
3 總結
現在除了具體的施工技術之外,很多國內外專家學者也開始重視建筑結構選型方面的問題,然而現階段的理論研究和具體的應用方法還仍然不夠完善。結構選型在過去并不被人們所重視,也是一個非常復雜的問題,綜合性和不確定性非常強,與此同時建筑工程的結構也越來越多元化。因此,高層建筑結構選型主要應當考慮建筑需求以及特點,需要我們不斷完善建筑結構的建設理論,這樣才能推動建筑行業在新時代的發展。本文針對上述問題進行了簡要分析,希望可以給相關工作的開展提供一些參考。
參考文獻
[1]張磊,張凱.關于高層建筑結構選型設計的初步探討[J].城市建設理論研究:電子版,2016(4).
[2]杜文學.外型鋼砼框架-內置型鋼框架鋼筋砼核心筒混合結構抗震性能試驗研究與分析[J].國際地震動態,2016(3):47-48.
[3]李國民,付正華.基于高層建筑結構混凝土施工中存在問題及對策[J].建筑工程技術與設計,2016(27).
[4]馬開強.基于模塊化方法的高層建筑斜交網格筒結構抗側剛度計算理論研究[D].西南交通大學,2017.