高層建筑結(jié)構(gòu)設計要點及應注意的問題分析

蘇州協(xié)信圓融房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 215000

摘要：隨著我國城市化進程的不斷加快，我國的建筑行業(yè)得到飛速發(fā)展，人們對于高層建筑的質(zhì)量要求也越來越高，由于其結(jié)構(gòu)設計的規(guī)范與否直接決定著高層建筑質(zhì)量的優(yōu)劣，所以結(jié)構(gòu)設計在建筑工程中顯得尤為重要。文章分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設計方面出現(xiàn)的問題，進而提出了相關(guān)的措施，以此希望更好的促進建筑行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；問題；注意事項

1. 高層建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

1.1建筑結(jié)構(gòu)設計體系不夠合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設計出了追求外觀好看以外，還有注意設計的科學性和和合理性、體系化。對于高層建筑的設計并不是單一的，有剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等等。另外，要想一個高層建筑達到一定的安全性，一定要將其整個結(jié)構(gòu)設計系統(tǒng)化，既要考慮地震等帶來的巨大載荷，也要考慮到水平方向的強風等，并且還有做好相關(guān)的預防措施。如果這些問題只是被單獨拿出來解決，而忽視其他一連串的問題，就極容易給高層建筑埋下隱患，對突如其來的災害不知所措。

1.2建筑結(jié)構(gòu)的高度問題

不少建筑開發(fā)商家為了謀取自身高額的利潤而一味地使高層建筑結(jié)構(gòu)超高，這種在建筑物上私自增高的行為不僅違反規(guī)范操作，而且還會帶來很多隱患。我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣化，每一個地方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)都有自己的特點。一般處在板塊邊緣交界處的地方就容易發(fā)生地震，如我國的西南地區(qū)，如果高層建筑的高度過高，就會降低它的抗震效果，對使用人群帶來極大的生命安全威脅。

1.3建筑基礎選型不夠合理

建筑結(jié)構(gòu)在基礎選型方面對建筑的安全性、實用性、科學性以及合理性問題要進行重視。現(xiàn)在，很多的高層建筑項目在基礎選型方面出現(xiàn)了不合理以及不科學的現(xiàn)象，地基的承載能力不足導致建筑項目出現(xiàn)變形的問題。不合理的建筑基礎選型會導致建筑項目地基出現(xiàn)不均勻的沉降問題，對建筑的安全系數(shù)有很大影響，建筑質(zhì)量無法達到要求，對建筑項目的使用壽命也將產(chǎn)生很大的影響。

1.4消防結(jié)構(gòu)設計不夠規(guī)范合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設計是非常復雜的，因為其功能的多樣化，就要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計的多樣化。不同的結(jié)構(gòu)設計又會需要不同性質(zhì)的材料，這也給高層建筑的設計帶來了障礙。換言之，材料的可燃性會加大火災的風險，特別是在風力較大的高層建筑中，一旦發(fā)生了火災，就會迅速擴張火勢，對高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數(shù)越多，越應該充分考慮到高層建筑材料的特性。

1.5地下室外墻設計不夠科學

在建筑結(jié)構(gòu)設計中，地下室外墻設計占據(jù)非常重要的地位，其也是建筑結(jié)構(gòu)設計中非常容易出現(xiàn)問題的部分。地下室外墻設計對地下室建設有很大的影響，對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響，因此，在設計方面比較嚴格。但是，地下室外墻設計在整個建筑結(jié)構(gòu)設計中并沒有得到很多人員的重視，在施工中也出現(xiàn)了很多的問題，比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數(shù)、地上負載等因素，這些因素對建筑項目的安全系數(shù)都有很大的影響，對建筑項目的質(zhì)量也有很大的影響。

2 .高層建筑結(jié)構(gòu)設計要點及應注意的問題

2.1選擇合適的結(jié)構(gòu)方案

選擇合適的結(jié)構(gòu)方案即選擇可行的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)體系需要滿足傳力簡捷，受力明確的條件。同一結(jié)構(gòu)單元不能混合使用不一樣的結(jié)構(gòu)體系，地震區(qū)要盡可能的符合豎向和平面規(guī)則。同時要綜合分析工程的材料供應、設計要求、施工條件、地理環(huán)境等情況，和其他專業(yè)進行充分的協(xié)商，然后進行結(jié)構(gòu)的選型，以確定好結(jié)構(gòu)方案。在有必要的情況下需要進行多方案的比較，建立模型分析比對，選擇最合理的結(jié)構(gòu)方案。

2.2增強高層建筑結(jié)構(gòu)的剛度，盡量減少位移

位移對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響非常大，合適的結(jié)構(gòu)體系、平面的體型、立面的改變等方面是探討減少位移不可缺少的內(nèi)容，只有綜合考慮了上面的方面，才能有效控制位移。另外，在高層建筑的結(jié)構(gòu)進行布置時，要適度地加強高層建筑樓蓋的剛度，將各個構(gòu)建連接好。在高層建筑結(jié)構(gòu)相對薄弱的位置和應力較復雜的位置，要加強重視，不可忽略。對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系中的抵御復力矩的寬度、結(jié)構(gòu)寬度，要進行適當有效地加大，減少高層建筑的側(cè)向位移。如今高層建筑結(jié)構(gòu)設計中使用的材料范圍越來越廣，采用的結(jié)構(gòu)形式也越來越新穎，這也就隨之對高層建筑結(jié)構(gòu)設計的影響越來越大。然而隨著混凝土材料性能的日趨完善，其在高層建筑結(jié)構(gòu)中的使用也越加廣泛。

2.3選擇恰當?shù)幕A方案

要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型、工程地質(zhì)條件、施工條件、相鄰建筑物影響、載荷分布等因素來選擇恰當?shù)幕A方案。在設計的時候要盡可能的發(fā)揮地基潛力，在必要的時候要做好地基變形的驗算。并配合詳細的地質(zhì)報告來做基礎設計，以及進行現(xiàn)場的查看或者對臨近的建筑資料進行參考。

2.4優(yōu)化高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設計

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，高層建筑在城市中的應用越發(fā)普遍。除去自然災害引發(fā)的地震以外，還要充分考慮人為因素引起的災害，比如火災。高層建筑結(jié)構(gòu)越復雜越高，那么一旦引起了火災，使用者的人身安全和財產(chǎn)安全就會受到極大的威脅。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設計中注意防火是很關(guān)鍵的。首先，防火間距要合理，設計人員在進行設計時，要按照相關(guān)規(guī)定進行操作，精確地測出建筑物之間的實際距離。然后，對于設計要因地制宜，防火結(jié)構(gòu)一定要符合實際的地形情況。除此之外還有安全疏散通道的設計也很重要。一般而言，安全疏散通道應該進行垂直結(jié)構(gòu)設計，而且盡量多設計幾條，利于慌亂人群的疏散。安全疏散通道中一定要設計防煙區(qū)，避免煙霧將疏散的人群嗆暈。設計人員可以使用分隔式的設計，可以更好地控制火勢和煙霧的蔓延。另外，防火門、防火墻以及其他防火設備等也需要設計人員注意。

2.5確保地下室外墻設計的科學性

在地下室外墻設計時，首先，設計工作人員應該科學衡量整個建筑物的質(zhì)量，并且充分考慮建筑項目所處區(qū)域的地質(zhì)特征，進而做好地下室外墻基本尺寸的設計工作。一般情況下，對于高層建筑項目而言，地下室外墻結(jié)構(gòu)設計過程中的墻面厚度需要保持在250mm以上。同時，為了防止由水泥用量增大而導致地下室外墻墻面混凝土產(chǎn)生裂縫問題，應當避免將混凝土強度設計過高，但也應當在C30等級以上。

2.6優(yōu)化高層建筑的抗震性能

高層建筑結(jié)構(gòu)的設計要保證各個地方的剛度對稱且均勻，其平面形狀也要盡量的規(guī)范和盡量的簡單。如果能夠保證以上要求達到標準，那么在計算地震應力時就會容易的多，處理起來也會容易很多。比如地震應力扭轉(zhuǎn)和集中地方的處理等等。由此可見，在設計高層建筑的結(jié)構(gòu)時，要盡量可能地將建筑剛度的中心點和地震力作用中心點設計到一起，正常情況下，偏心距要比與外力作用線垂直的建筑物邊長的5%小。高層建筑物體積龐大，噸位也很大，如果抗震效果不好，那么一旦出現(xiàn)地震或者其他使之震動的因素，造成的損失將是巨大的。為了避免災難的發(fā)生，必須要優(yōu)化好高層建筑的抗震性能。

結(jié)束語：

近年來，我國經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，人們的生活水平也得到了提高，在這種情況下，要想更好地滿足人們的需求就要付出更大的努力，建筑企業(yè)為了獲得更多的經(jīng)濟效益，在施工前要保證建筑設計的科學性以及合理性，并且，對設計方面出現(xiàn)的問題要采取必要的措施，保證建筑項目的施工質(zhì)量，同時，更好地促進經(jīng)濟社會發(fā)展。建筑結(jié)構(gòu)設計人員也要不斷地提高設計的水平，更好地提升建筑結(jié)構(gòu)設計的水平

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