混凝土在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

摘 要：隨著當(dāng)前建筑行業(yè)的日益進(jìn)步下，混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的使用數(shù)量不斷增加，特別是在高層建設(shè)中得到了較多的認(rèn)可。開(kāi)展好高層建筑設(shè)計(jì)及其施工，為建筑是否具有穩(wěn)定性提供重要的保障。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)具有諸多的特點(diǎn)，例如較強(qiáng)的剛度、較大的強(qiáng)度等，在相關(guān)領(lǐng)域中得到了普遍的認(rèn)同。基于此，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，筆者依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)提出合理化建議，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：混凝土；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑安全

隨著當(dāng)前人們生活質(zhì)量的日益完善下，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)及其材料等方面均提出了愈來(lái)愈多的要求。和以往某些建筑材料進(jìn)行對(duì)比可以看出，混凝土結(jié)構(gòu)存在較多的優(yōu)勢(shì)，并且在各個(gè)領(lǐng)域都得到了普遍的認(rèn)同。該施工材料也在某種程度上符合當(dāng)前人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的需要，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出重要的貢獻(xiàn)。

1 混凝土結(jié)構(gòu)在高層設(shè)計(jì)中的要求

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，由于其結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性。因此，對(duì)于其穩(wěn)定性和抗震性提出了較高的要求。混凝土結(jié)構(gòu)可以有效地滿足這一要求，達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從混凝土自身的特點(diǎn)來(lái)看，其特點(diǎn)較為突出，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

第一，安全性。所謂的安全性就是指混凝土結(jié)構(gòu)能夠?qū)φ麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)起到一定的承載作用，而且不容易受到溫度以及濕度的影響。最重要的是，混凝土結(jié)構(gòu)在運(yùn)用的過(guò)程中可以有效地減少較大應(yīng)力的撞擊，保證了建筑的整體穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了建筑結(jié)構(gòu)的安全性。為了使得建筑結(jié)構(gòu)處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)，可以考慮采用混凝土材料作為施工材料。

第二，持久性。混凝土材料本身的抗腐蝕性較強(qiáng)，所以可以有效地抵制不良環(huán)境的威脅。和其他的建筑材料相比，混凝土結(jié)構(gòu)的持久性較強(qiáng)。為了提高建筑工程中混凝土材料的持久性，還可以完善對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

第三，實(shí)用性。所謂的實(shí)用性是從混凝土結(jié)構(gòu)的性能上來(lái)說(shuō)的。但是混凝土結(jié)構(gòu)在應(yīng)用的過(guò)程中，如果施工或者是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)回出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫或者是斷層的現(xiàn)象，因此，需要將這兩種狀態(tài)控制在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，盡量滿足建筑結(jié)構(gòu)的完整性和堅(jiān)韌度。混凝土材料由于在設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中存在著一定的優(yōu)點(diǎn)。因此，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 混凝土在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的選型

實(shí)際上，混凝土材料在施工的過(guò)程中，受到了多種因素的限制，其中涉及規(guī)范主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

第一，結(jié)構(gòu)超高。高層建筑結(jié)構(gòu)的高度是其主要的特點(diǎn)，這也是影響混凝土結(jié)構(gòu)、整體穩(wěn)定性的重要因素。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中，需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的高度來(lái)確定設(shè)計(jì)方案。而且，隨著高度的變化，設(shè)計(jì)工程也會(huì)有所改變。只需要在設(shè)計(jì)工程中，加強(qiáng)對(duì)建筑物高度的重視。因?yàn)椋瑥幕炷两ㄖこ躺蟻?lái)看，施工人員多數(shù)都是重視施工的質(zhì)量和施工的周期，對(duì)于限高問(wèn)題沒(méi)有明確的意識(shí)。久而久之就會(huì)造成施工圖的不合理，影響工程的質(zhì)量以及工程造價(jià)。使得施工單位造成嚴(yán)重的損失。

第二，短肢剪力墻設(shè)置。短肢剪力墻即對(duì)墻肢截面高厚比為5-8的墻，就現(xiàn)在高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)看，對(duì)短肢剪力墻進(jìn)行了很多設(shè)置。因此，結(jié)構(gòu)工程師在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量少選用短肢剪力墻，避免在后期設(shè)計(jì)中增加不必要的麻煩。

第三，嵌固端設(shè)置。高層建筑一般都會(huì)存在地下室與人防結(jié)構(gòu)，嵌固端大多設(shè)置在地下室頂板。因此在對(duì)高層建筑進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)嵌固端設(shè)置位置的重視，避免因?yàn)楹雎远沟煤笃谠O(shè)計(jì)進(jìn)行大量修改或者是工程施工造成一定安全隱患。

2.2 混凝土剛度處理

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的日益發(fā)展下，我國(guó)各行各業(yè)都得到了不斷的進(jìn)步，尤其是當(dāng)前人口數(shù)量的逐漸增加，我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)大量的涌出，這樣就會(huì)在某種程度上推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，有效解決了土地壓力。不僅僅如此，高層建筑具有的安全性和可靠性已經(jīng)成為了各界人士關(guān)注的熱點(diǎn)話題。為了建筑可以達(dá)到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，一定要提高建筑的負(fù)載能力。依據(jù)當(dāng)前我國(guó)高層建筑的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)講，使用剪力墻結(jié)構(gòu)的單位較多些。即便剪力墻能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度提高了，然而大量使用這種結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)一些條件較好的區(qū)域帶來(lái)影響，慢慢變成資源的浪費(fèi)。所以，相關(guān)人員在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)需要，最大程度避免對(duì)剪力墻的應(yīng)用，這樣可以起到節(jié)約資金的作用。

2.3 混凝土加固

對(duì)于混凝土加固來(lái)說(shuō)，是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中經(jīng)常應(yīng)用的手段之一，其中涵蓋以下兩種方法：一種是碳纖維加固；另一種是預(yù)應(yīng)力加固。所謂碳纖維加固簡(jiǎn)單的說(shuō)是把存在較大抗拉的相關(guān)粘結(jié)劑規(guī)范的粘貼到相關(guān)結(jié)構(gòu)上面，這樣做的目的是為了將抗拉性能加以提升，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。該中加固手段，需要對(duì)維護(hù)以及管理工作的開(kāi)展做到妥善處理，減少出現(xiàn)火災(zāi)的情況。該加固法不但將混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)加以完善，而且還可以優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力的缺點(diǎn)，可謂一舉兩得。

3 混凝土施工全過(guò)程控制

3.1 原材料、配合比控制要點(diǎn)

通常情況下，對(duì)于新攪拌的混凝土來(lái)說(shuō)，具有黏聚性的特點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候不允許發(fā)生離析的情況；原材料采購(gòu)的時(shí)候要確保產(chǎn)地是一致的，砂、石的色澤及其顆粒應(yīng)當(dāng)處于均勻的狀態(tài)。倘若材料及其澆筑形式獲得允許的情況下，那么相關(guān)人員這個(gè)時(shí)候需要采取不高的坍落度及其水灰比，而在該工程中主要使用的是泵送商品混凝土，最大程度減少出現(xiàn)泌水的情況。與此同時(shí)，相關(guān)人員還需要對(duì)混凝土含氣量不大于1.7%的比例做好控制，并且初次凝結(jié)的時(shí)間應(yīng)當(dāng)小于6h-8h。

3.2 混凝土澆筑控制要點(diǎn)

相關(guān)單位需要對(duì)施工技術(shù)的安全措施進(jìn)行監(jiān)督，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的組織情況做好檢查，依據(jù)相關(guān)要求開(kāi)展施工；科學(xué)對(duì)配料做好攪拌工作。對(duì)混凝土存在的坍落程度進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)下料的實(shí)際高度及其厚度進(jìn)行控制，確保分層厚度要控制在不大于30cm的范圍內(nèi)；振搗方式要規(guī)范，避免出現(xiàn)漏振的情況。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上內(nèi)容的闡述，可以清楚的看到：混凝土作為建筑行業(yè)開(kāi)展施工中一種重要的材料，并且其具備的性能會(huì)在某種程度上對(duì)工程的整體水平帶來(lái)影響。當(dāng)相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合多個(gè)因素共同考慮，例如當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣候情況等諸多因素做好全面的分析，將建筑具有的抗震性能加以提升，從而促使建筑的整體性能可以得到進(jìn)一步的完善。

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作者簡(jiǎn)介：劉晶，身份證號(hào)：230104198707150644。