高层建筑结构设计常见问题浅析
- 格式:pdf
- 大小:262.12 KB
- 文档页数:2
浅谈钢筋混凝土高层结构设计常见问题随着时代的推移和经济的繁荣,高层建筑也在我国不断的发展起来,建筑高度不断增加,建筑结构的体系也变得更加形式多样,建筑结构功能也越来越复杂,高层建筑结构设计成为结构工程师设计工作的主要重点和难点,本文主要针对当前高层建筑钢筋混凝土高层结构设计中一些常见问题进行简要分析与探讨。
标签:钢筋混凝土高层结构设计结构问题为了避免在钢筋混凝土高层结构设计过程中经常出现一些纰漏或者错误,笔者通过多年来经验,将一些常常出现的问题总结如下:一、结构选型在工程设计的结构选型阶段,需要注意以下几个内容:第一,是结构体系的选择问题。
高层结构设计过程中,“无论采用何种结构体系,都应使结构具有合理的刚度和承载能力,避免产生软弱层或薄弱层,保证结构的稳定和抗倾覆能力,使结构具有多道防线,提高结构和构件的延性,增强其抗震能力。
” 选择一种结构体系,需要通过工程的实际情况来进行核定。
第二,是结构的规则性和均匀性问题。
结构的设计应当注意规则性与均匀性,建筑造型和结构布置应当注重规则与均匀,切忌采用不规则的结构设计方案,对于结构在竖向某一楼层或极少数楼层出现敏感的薄弱部位应当进行限制;第三,是结构的超高问题。
在抗震规范与高规中,建筑结构的高度是进行了严格限制的,特别是新规范中针对以前的超高问题,在原有A级高度的基础上增加了B级高度的建筑,这就要求工程设计过程中将B级高度的建筑严格控制在B级高度范围内,否则将会面临较为复杂的改动,处理措施也将有较大的变更,造成巨大的损失和影响,因此,切忌因为采用B级高度的结构就忽略本身存在的高度问题。
第四,是嵌固端的设置问题。
嵌固端设置在地下室顶板或人防顶板等位置的情况一般是发生在带有两层或两层以上地下室或人防的高层建筑上,因此,在嵌固端的设置方面,嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等在工程设计时需要注意的问题往往容易被忽略,而一旦任何一个方面被忽略,都将为后期的工作造成麻烦甚至埋下安全隐患。
管理探索Һ㊀关于高层建筑结构设计中的问题与对策探究黄㊀勇摘㊀要:在当前社会快速发展的新形势下ꎬ建筑功能日趋多样化ꎬ建设用地越发紧张ꎬ在这种情况下ꎬ高层建筑迅速发展起来ꎮ相较于普通建筑ꎬ高层建筑结构设计难度较大ꎮ特别是当前新的设计理念的发展及较高强材料的开发ꎬ这也给高层结构设计带来了新的挑战ꎮ高层建筑体系由于需要承担较大的垂直荷载㊁风荷载及震力等ꎬ当建筑高度越大的情况下ꎬ风荷载和地震力则越大ꎮ因此ꎬ需要掌握高层建筑结构设计的要点ꎬ并针对高层建筑结构设计中存在的问题进行深入分析ꎬ积极采取有效的措施加以解决ꎮ关键词:高层建筑ꎻ结构设计ꎻ要点ꎻ平面布局ꎻ结构形式一㊁高层建筑结构设计中的突出问题(一)超高问题对高层建筑结构进行设计过程中ꎬ必须重视超高问题ꎮ充分地考虑楼层的实际高度给整个建筑物的施工质量造成的影响ꎬ再对建筑结构展开有效地设计ꎮ对于高层建筑工程而言ꎬ超高问题在设计中是极为常见的ꎮ因此ꎬ相关工程设计人员有必要根据建筑物的实际建设要求ꎬ全方位地考虑后期使用过程中可能出现的安全问题ꎬ确保工程后续使用的安全性ꎮ(二)嵌固端设置嵌固端在我国城市高层建筑结构设计中占据重要地位ꎬ有效地设置嵌固端十分关键ꎮ然而ꎬ在设计中ꎬ发现经常出现有些嵌固端的位置㊁嵌固端上下层的刚度设计比及处理抗震缝隙方面的问题ꎬ大部分设计师会选择把高层建筑工程的嵌固端设在人防顶板部位或地下室ꎬ或者在对嵌固端上㊁下层刚度比重确定时产生一定的计算误差ꎮ影响了嵌固端自身功能的发挥ꎬ也极易给建筑结构埋下不必要的安全隐患ꎮ此外ꎬ在设计嵌固端时ꎬ有的设计师对抗震缝隙无法进行妥善地处理ꎬ使得各个嵌固端之间的协调性较差ꎬ给高层建筑结构的稳定性㊁可靠性均造成不良影响ꎮ(三)短肢剪力墙设置短肢剪力墙设置存在问题ꎬ会严重损害高层建筑工程的结构质量ꎬ相关设计人员在进行高层建筑结构设计的时候ꎬ经常会增设短肢剪力墙ꎬ这一问题既会削弱高层建筑物中短肢剪力墙的抗震性能ꎬ又会影响建筑物后期投入使用中的稳定性ꎬ给高层建筑结构造成极大的安全隐患ꎮ一旦受到外界自然灾害的袭扰ꎬ极易引发建筑物的安全事故ꎬ造成不必要的经济损失及人员伤亡ꎮ(四)扭转问题在高层建筑结构设计中ꎬ扭转问题也是其中不可或缺的问题ꎬ该问题目前已上升到全球范围高层建筑结构设计的核心问题ꎬ事关整个建筑物的整个抗风㊁抗震性能ꎮ受到自然地理环境及条件的影响ꎬ在对高层建筑结构设计中ꎬ部分设计人员难以有效地确保建筑物完全对称ꎬ进而易产生扭转问题ꎮ设计人员在展开设计工作中ꎬ需竭力满足建筑物的对称性ꎬ提高建筑物的施工质量与建筑高度ꎬ最大化地规避扭转问题的发生ꎮ(五)受力问题在对高层建筑施工期间ꎬ往往会使用各种类型的大型机械设备ꎬ尤其是超高层的建筑物ꎬ需要使用的机械设备越多ꎬ无形中加大了高层建筑物垂直方向的载荷ꎮ若在前期设计中ꎬ相关设计人员未能有效地考虑机械设备因素ꎬ或使用不达标的施工材料ꎬ则极易使高层建筑的主体结构承载力㊁受力产生问题ꎮ(六)基础埋深问题我国相关部门对高层建筑物的设计标准与建筑规范已做出详细地规定ꎬ指出建筑物的埋置深度可为建筑总体高度的1/15~1/18ꎬ然而ꎬ在实际建筑工程现场发现ꎬ有的承建单位为了最大化地利用土地资源ꎬ很多高层建筑的地下部分均为车库或地下商场ꎬ影响了高层建筑主体结构的抗震㊁抗风性能ꎮ二㊁高层建筑结构设计问题的解决策略(一)科学布置平面布局高层建筑结构设计工作中易出现结构扭转问题ꎬ这就需要在实际设计过程中ꎬ建筑结构形式宜采用相对规则的图形ꎬ并保证质量的均匀分布ꎬ进一步提高建筑体的稳定性ꎬ保证建筑结构的对称性ꎮ即在实际设计过程中ꎬ具体通过科学进行平面布局ꎬ以此来保证建筑结构的稳固性和安全性ꎮ(二)合理计算与应用计算简图在高层建筑结构设计中ꎬ需要以计算简图的计算作为重要依据ꎮ由于在结构设计中会涉及配筋率㊁构件尺寸及建筑物高度等问题ꎬ这些问题都离不开准确地计算ꎬ在实际计算过程中还需要合理选择计算简图ꎬ以此来保证计算模型或是计算简图能够与实际工程状况相符ꎮ对于高层建筑而言ꎬ其对于结构荷载承受力㊁抗震能力及其他功能㊁性能等都具有较高的要求ꎬ因此建筑结构设计较为复杂ꎬ在实际设计过程中设计人员会受到诸多因素的影响ꎬ特别是需要合理计算和应用计算简图ꎬ从而保证计算过程和计算结果的精准度ꎮ(三)科学进行结构设计在当前部分结构设计时ꎬ设计人员往往觉得设计与规范要求相符ꎬ计算准确即可ꎬ但在实际工作中建筑结构设计方案一般需要根据工程施工变化而进行相应的调整ꎮ因此ꎬ在实际建筑结构设计中ꎬ要求其要能够满足各种性能的要求ꎬ以此来保证结构设计的科学性和合理性ꎬ而且建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性也能够得到有效的保障ꎮ同时在结构设计时还要重视结构的延性特征ꎬ这样才能保证高层建筑使用过程中变形和倒塌风险降低ꎬ提高建筑对荷载的承受力ꎮ另外ꎬ针对建筑结构形式的选择ꎬ由于钢结构和钢筋混凝土结构各有特点ꎬ在具体选用过程中ꎬ需要考虑建筑地点的地理环境ꎬ同时还要结合建筑的实际用途ꎬ从而选择更为适宜的结构形式ꎮ三㊁结语随着社会发展高层建筑逐渐得到重视ꎬ高层建筑不仅能解决城市用地紧张问题ꎬ更能在一定程度上优化城市结构ꎮ高层建筑的结构设计工作依旧存在诸多不合理之处ꎮ因此ꎬ在实际高层建筑的结构设计工作中ꎬ一定要结合结构存在的不足ꎬ制定针对性优化策略ꎮ只有这样ꎬ才能确保高层建筑施工顺利开展ꎬ确保高层建筑质量得到提升ꎬ从而满足社会发展需求ꎮ参考文献:[1]陈敏.探讨高层建筑结构的设计问题及对策[J].智能城市ꎬ2019ꎬ5(19):30-31.作者简介:黄勇ꎬ南京交通职业技术学院ꎬ研究方向:建筑工程ꎮ92。
建筑规划与设计摘要: 高层建筑近年来在我国广泛出现,由于设计不周等原因造成的问题和事故比较多。
针对这一情况,总结了我国现阶段高层结构设计中存在的一些技术问题,并加以分析,提出的一些建议供设计人员参考。
关键词:高层结构;概念设计;地基与基础设计;结构计算与分析1 概念设计1.1 高宽比的设计原则。
针对于高层建筑结构的高宽比设计规定,则需要从整体结构的刚度、抗压倾覆能力和整体的稳定性和承载的能力范畴以及经济的合理性等方面全面综合考虑。
关于高宽比的设计,是一项长期的工程经验的积累和总结,关于大多数的A级高层建筑,高宽比还是比较经济合理和实用的。
关于侧向位移与结构稳定和抗倾覆能力以及承载能力等性能的规定也体现了对建筑结构的高宽比的一些要求。
只有满足这些规定,高宽比的所有规定不再是一个必须要满足的必要条件,也不是利用这些规定判别建筑结构规则与否并作为超限高层建筑抗震专项审查的一个指标,注意规范的用词是“不宜超过”。
当超过限制时,应对结构进行更准确更符合实际受力状态的计算分析和切实可靠的构造措施。
1.2 抗侧力构件配置。
针对于独立的建筑结构单元内, 抗侧力构件的配置需要特别注意。
首先,需要避免特殊位置的设计,应力集中的凹角与狭长的缩颈部位应尽量避免。
然后,对于凹角和端部应避免设置楼、电梯间,同时减少地震引起的扭转效应。
最后,关于竖向体型应尽量避免外挑,同时内收不宜过多和过急、结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。
应避免由部分结构或者构件的破坏而造成整个结构失去抗震能力和对重力的荷载能力。
因此,需要结合实际情况,制定相应的结构单元处理方法,保证结构单元之间的连接牢固。
对于高层建筑的结构单元需要采取加强连接。
1.3 关于嵌固端设置的问题。
一般情况下,关于高层建筑的在进行简单的结构分析计算,一般需要进行确定结构嵌固端所在的位置,但是,嵌固端的选取一般面临各种各样的不同情况,只要需要从三个方面进行考虑。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策【摘要】高层建筑在抗震设计中存在诸多问题,如设计标准滞后、结构设计不合理、施工工艺不当、监理不严格等。
为提高抗震性能,需加强设计标准修订、优化结构设计、控制施工质量、严格监理、协调抗震与节能设计。
通过这些对策,能有效提升高层建筑的抗震能力,确保建筑安全稳定。
【关键词】高层建筑、结构、抗震设计、设计标准、抗震性能、施工工艺、材料选择、监理、质量控制、节能设计、对策、修订、更新、优化、施工质量、监理力度、协调、双赢。
1. 引言1.1 高层建筑结构抗震设计存在的问题及解决对策高层建筑作为城市的地标性建筑,其结构抗震设计至关重要。
在实际工程实践中,高层建筑结构抗震设计存在着诸多问题,需要采取相应的对策进行解决。
设计标准滞后,无法满足实际需求。
当前的抗震设计标准与高层建筑结构的复杂性和变化性不相适应,需要加强标准的修订和更新。
结构设计不合理,抗震性能不足。
一些高层建筑的结构设计存在缺陷,导致其在地震等自然灾害中易受损,需要优化结构设计,提高抗震性能。
施工工艺和材料选择不当也会影响结构抗震性能。
在施工过程中,需严格控制施工工艺和材料质量,确保符合抗震要求。
监理不到位、质量控制不严格也是问题之一,需要加强监理力度,确保施工质量。
抗震设计与节能设计之间存在矛盾,需要协调抗震设计与节能设计,实现双赢。
为了提高高层建筑结构的抗震性能,需要全面思考这些问题,并采取相应的对策,以确保高层建筑结构在面对各种自然灾害时能够安全稳固地屹立不倒。
2. 正文2.1 问题一:设计标准滞后,无法满足实际需求设计标准滞后是高层建筑结构抗震设计面临的主要问题之一。
由于抗震设计标准的滞后,很多高层建筑的结构设计并不能满足当前社会的实际需求,造成了抗震性能不足的情况。
设计标准的滞后意味着设计中所采用的抗震参数和计算方法可能已经过时,无法充分考虑到地震对建筑结构的影响。
随着地震工程领域的不断发展和新技术的涌现,原有的设计标准已经难以满足当前的抗震需求。
高层建筑结构设计的常见问题分析摘要:本文总结了高层建筑设计时水平载荷、整体结构侧移、结构延性和建筑的轴向变形等结构特点,并对高层建筑的抗震设计、基础设计和建筑的自重问题做了重点分析。
关键词:高层建筑,结构设计,抗震,基础,自重随着社会经济和科学技术的飞速发展,建筑设计理论以及建筑施工技术不断完善,建筑材料与施工机械设备的性能不断改进,这为高层建筑的发展提供了良好的条件。
但是高层设计是一项十分复杂的工程,涉及体系众多,为了保证建筑设计的科学和合理性,高层建筑的结构设计必须放在设计工作的首位。
一、高层建筑结构设计总体原则高层建筑结构设计的最终目的就是保证整座建筑的安全与稳定,因此,高层建筑结构设计也要遵循一定的原则:结构计算在计算简图的基础上进行,在结构设计时一定要选择适当的计算简图;在基础设计时,要综合考虑建筑的整体结构、周围环境以及施工条件,并且要有详细的地质勘测报告,选择科学合理的设计方案。
计算机飞速发展为工程设计带来方便的同时,也带来了很多工程计算的问题,由于软件和人为的因素,结构工程师要对电算结果认真分析,仔细校对;结构设计必须确保建筑物具有足够的承载力、刚度以及变形能力,对于结构设计中的关键受力构件以及薄弱位置,必须采取合理的构造措施[1]。
二、结构设计的主要特点1、高层建筑结构设计中水平荷载成为设计的决定性因素(a)(b)图1 高层结构设计的受力和变形示意图垂直轴向载荷对高层建筑物的设计有很大的影响,但是由受力分析可以看出,水平载荷同样起着很大的作用,并已成为结构设计的控制因素。
高层建筑结构底部所受的竖直向下的轴向力n和倾覆力矩m与高度h之间的关系如下:结构底部的轴力n = ωh结构底部的倾覆力矩m =1/2 qh2 (均布水平荷载)式中,ω、q分别为沿建筑单位高度的竖向荷载、均布水平荷载。
对于达到一定高度的建筑来说,建筑物的自重在竖直方向上会产生轴力,由于不同的建筑有着不同的结构设计,所以不可避免还会在某些竖直的构件上产生弯矩,这些数值的大小与建筑的高度成正比关系。
高层住宅建筑结构设计的问题及解决办法1. 建筑设计不合理:可能存在结构分布不均匀、楼板大小不一致等问题,导致整体结构不稳定。
解决办法是通过合理的结构设计,确保结构的均匀性和稳定性,比如采用对称结构和等跨结构等。
2. 抗震设计不完善:高层住宅建筑在地震等自然灾害面前容易受到严重破坏。
解决办法是加强抗震设计,采用抗震墙、剪力墙等结构措施,增加结构的抗震能力。
3. 竖向承载能力不足:高层住宅建筑存在较大的自重荷载和使用荷载,需要具备足够的承载能力。
解决办法是合理设置柱网和采用高强度的材料,确保结构的承载能力,并进行承载能力计算和验证。
4. 梁柱布局不合理:梁柱布局对结构的稳定性和承载能力有重要影响。
解决办法是根据实际情况设计合理的梁柱布局,避免悬挑、短柱等设计缺陷。
5. 高层结构的温度变化影响:高层住宅建筑由于高度较大,会受到温度变化的影响,导致结构产生应力、变形等问题。
解决办法是通过合理的温度控制措施,如设置伸缩缝、使用隔热材料等,减小温度变化对结构的影响。
6. 施工技术问题:高层住宅建筑的施工存在一定的困难性,施工技术要求较高。
解决办法是采用先进的施工技术和设备,进行施工质量的控制和监督,确保结构的稳定和安全。
7. 管道布置和预留不合理:高层住宅建筑的水、电、气等管道布置不合理或者预留不当,会影响结构的稳定性和实用性。
解决办法是在设计阶段充分考虑管道布置和预留要求,合理安排管道的走向和通道的位置,确保结构和管道的协调。
在解决这些问题时,需要工程师和设计师充分考虑建筑的结构特点、使用功能和环境条件,并依据相关的建筑设计规范和技术标准确定解决方案,以确保高层住宅建筑的结构安全和稳定性。
高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析摘要:建筑结构优化设计与建筑工程的施工进度、工程质量都密切相关,尤其在高层建筑的结构优化设计中,由于高层建筑结构非常复杂,工作量非常大,在具体结构优化设计中经常会出现各种问题,严重影响了高层建筑的质量和安全。
因此,必须针对高层建筑结构优化设计中问题,提出和实施有效的解决对策,不断提高高层建筑结构设计质量,为高质量高标准的高层建筑奠定良好基础。
关键词:高层建筑;结构优化;问题;对策1高层建筑结构设计工作中的问题1.1概念性设计工作认识不充分一些设计人员在设计高层建筑结构的时候,未能充分地认识一些概念性工作,一些设计人员在计算出建筑范围内最后结构就开始构思草图,这种的思想理念尚未和实际的流程相一致。
通常来说,真正标准的图纸需要专业设计人员反复前往基地观察、测量、计算和修订之后才绘制的,可是我们国家有些建筑行业在设计过程中没有重视概念性设计工作,有的设计人员不具备较高的专业能力,而是使用计算机来进行绘制和设计,计算机的设计往往和实际存在差距,这样就容易影响高层建筑结构优化设计工作的有效开展。
1.2图纸的信息表达不清晰资料图纸的信息不清晰主要体现在这些方面,首先,图纸资料的细节上存在问题,有关的信息说明不够准确和具体,具有含糊其词的特点,这将会给施工工作产生不利影响。
比方说,测量部门不是统一的,数值的计算大大超过实际结果。
第二,图纸信息和实际的结构情况不一样,因为设计人员自身的问题,图纸中的信息在设计的时候没有将重要信息表达出来,或者是表达的信息不清晰和准确[1]。
我们知道不精准的图纸信息将会影响施工工作的顺利开展,还会加剧建设的经费,从而出现一些安全问题,并产生不可预计的后果。
1.3基础设计不够科学和合理基础设计作为高层建筑结构设计中的重要环节,它关系到建筑物的整体质量还和高层建筑物的使用性能有着密切关联。
因此设计人员在开展基础设计工作的时候务必选用科学合理的模型。
高层建筑结构设计问题分析及对策摘要:随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。
高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。
本文对高层建筑结构设计中的几个问题进行探讨。
关键词:高层建筑;高层建筑结构设计;问题1高层建筑结构设计的意义及依据1.1概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理,用概念设计来判断计算设计的合理性。
1.2概念设计的依据高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。
2高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
其主要特点有;2.1水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
2.2侧移成为控制指标与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。
随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
2.3抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
高层建筑结构设计中常见问题分析摘要;城市高层建筑不断增加,其结构的变化也越来越复杂,本文就结构设计中常见的问题进行分析,以供同行参考。
关键词;建筑结构设计方案选型基础承重梁柱中图分类号:tu3文献标识码: a 文章编号:随着高层建筑的结构体系的形式多样化,设计部门所面临压力和挑战也越来越大。
结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。
本文从事多年结构设计工作,发现在建筑结构设计过程中,会出现一些常见问题,影响了日后的施工和使用,为了避免结构设计过程中的错误,现将这些常常出现的问题分析总结如下:1. 结构选型对于高层结构选型问题,结构设计师应该注意以下几点:1.1 设计者要注意结构的规则性问题新规范在这方面的规定较之旧规范增加了许多的限制条件,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。
”因而设计中的选型问题,一定要遵循新规范的上述规定。
避免后期施工图设计阶段的变更。
1.2 结构设计的超高问题结构的超高问题,是建筑设计的敏感问题。
在抗震规范与高规中,严格限制了建筑结构的总高度,在规范中把建筑高度划定为a、b 两级,因此,设计中应该严格控制结构的高度,如果结构为b 级高度建筑甚或超过了b 级高度,对于设计方案的影响是很大的。
如果考虑不到,在实际工程设计中会出现施工图审查时的麻烦,导致不通过设计方案的后果,影响工程工期、造价等。
1.3 嵌固端的设置问题现代都市的高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防工程,在这种情况下,嵌固端的设计有两种选择,一种是设置在地下室顶板,一种是设置在人防顶板,有一部分设计师往往忽视了由嵌固端的设置而发生的变化,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题,任何一个因素考虑不周,都会给后期工作带来麻烦,甚至是质量事故。
1.4 短肢剪力墙的设置问题规范对墙肢截面高厚比为5-8 的墙定义为短肢剪力墙,根据以往的实际情况,规范重新更正了对短肢剪力墙在高层建筑中的应用,所以结构工程师在结构设计中应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,避免不必要的麻烦。
高层建筑施工图设计中常见问题及解决对策高层建筑施工图设计是整个建筑工程中至关重要的一环,它直接关系到建筑物的安全性、稳定性和功能性。
在高层建筑施工图设计过程中常常会出现各种问题,这些问题如果不及时解决,就可能影响建筑的质量和安全。
我们需要认真分析常见的问题,总结解决对策,以确保高层建筑的施工图设计能够顺利进行和成功完成。
一、常见问题及解决对策1. 结构设计问题在高层建筑的施工图设计中,结构设计是最关键的一部分。
常见的问题包括受力分析不准确、结构材料选用不合理、结构系统设计不合理等。
为了解决这些问题,首先要引进先进的结构设计软件进行受力分析和计算,确保设计的科学性和合理性。
其次要根据建筑的实际情况选用合理的结构材料,并结合当地的气候和地质条件进行设计。
要注重结构系统的协调性,确保在结构设计中达到均衡和统一。
2. 地基基础设计问题地基基础是高层建筑的重要支撑部分,地基基础设计的不合理会直接影响建筑的安全和稳定。
常见的问题包括地基承载力不足、地基沉降过大、地基设计方案不合理等。
为了解决这些问题,首先要进行全面的地质勘察和地基勘测,了解地下地质条件和地基承载力等相关信息。
其次要根据地基设计规范和技术要求进行设计,并根据实际情况选择合适的地基基础方案,确保地基的承载能力和稳定性。
3. 消防安全设计问题高层建筑的消防安全设计是非常重要的,如果设计不合理会直接威胁建筑的安全和人员的生命财产安全。
常见的问题包括消防通道设计不合理、消防设备配置不足、消防水源不足等。
为了解决这些问题,首先要遵守相关的消防设计规范和标准,确保消防通道的设置符合要求,消防设备的配置齐全。
其次要根据建筑的高度和使用性质进行消防水源设计,保证消防水源的充足和灵活运用。
4. 施工工艺设计问题高层建筑的施工工艺设计直接关系到施工的顺利进行和成本的控制。
常见的问题包括施工工序安排不合理、施工设备选择不当、施工工艺流程不清晰等。
为了解决这些问题,首先要根据建筑的结构特点和施工条件进行合理的施工工艺设计,确保施工的顺利进行和施工质量的保证。
高层建筑结构设计常见问题浅析
发表时间:2017-12-28T14:17:34.743Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第20期作者:李甲甲[导读] 分析高层建筑结构设计中存在的主要问题。
并探索其解决对策,以促进我国高层建筑结构设计技术的进一步发展。
深圳市建筑科学研究院股份有限公司 518049 广东深圳市摘要:随着经济社会的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。
人们对建筑的要求也逐渐的提高,从而给建筑结构设计工作提出了更高的要求和新的挑战。
为了满足城市发展以及人们在建筑物使用方面的需求,满足结构设计安全,经济,适用的基本要求。
研究高层建筑结构设计问题具有非常重要的现实和理论意义。
文章围绕高层建筑结构设计的作用展开,分析高层建筑结构设计中存在的主要问题。
并探索其解决对策,以促进我国高层建筑结构设计技术的进一步发展。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策
一、高层建筑结构的特征
高层建筑的结构设计,作为一个庞大复杂的系统,一方面要满足抗震,抗风等在承载力方面安全性能的要求,另一方面,也要满足结构体系选型及构件布置的科学性和合理性。
高层建筑结构不但承受着由于外界的风,地震产生的水平方向的荷载,同时也承受着竖向荷载。
一般而言,低层建筑一般受竖向荷载控制,水平荷载对高层建筑影响较大。
水平力作用下随着建筑高度增加,高层建筑位移增加较快,而水平位移过大不但影响人的舒适度,且更容易对结构构件造成损害。
因此高层建筑结构设计应以抗侧力设计为核心。
二、常见问题及其解决策略分析
2.1概念设计
概念设计是运用人的思维和判断力,从宏观上决定结构设计中的基本问题,首先要对结构功能有比较透彻的了解。
掌握结构受力规律和真实情况,用正确的概念指导工作,就能掌握重点,冲破由于对问题的错觉或狭隘经验所产生的障碍和束缚。
同时,才能使结构设计更好的符合客观实际,创造出优秀的设计成果,避免在设计中发生原则性错误。
概念设计很广,要考虑的方面很多。
不仅仅要分析总体布置上的大原则,也要顾及到关键部位的细节。
具体来说,要做好结构布置方案,以创造对抗震的有利条件。
分析抗震力的性质和竖向荷载的传递路径及内力重分布的趋向,有效布置结构构件。
预计结构的破坏过程和破坏机制,以加强结构的关键部位和薄弱环节。
注意建筑结构的连接整体性,做到大震不倒,中震可修,小震不坏。
具体到一个结构单元,应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;避免在凹角和端部设置楼、电梯间;减少地震作用下的扭转效应。
竖向体型尽量避免外挑, 内收也不宜过多、过急, 结构刚度、承载力沿房屋高度方向宜均匀、连续分布, 避免造成结构的软弱或薄弱的部位。
应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。
根据具体情况, 结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。
2.2地基与基础设计
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行, 同时, 也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,在这一阶段, 所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
重视结构基础设计工作,必须根据项目地质及水位状况,上部结构类型等条件,做好基础选型,基础方案经济性对比工作。
力求最大程度发挥所选基础形式的特点,兼顾施工便利,做到经济与技术同步,使用也安全协调。
2.3结构计算分析 2.
3.1嵌固端设置
高层建筑一般将嵌固端设置在人防顶板或地下室顶板等位置。
在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题,比如:在结构整体计算时嵌固端的设置、嵌固端上下层抗震等级的一致性、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端楼板的设计等,然而忽略其中任一方面都会对后期设计工作埋下安全隐患。
2.3.2周期折减系数
高层结构中设置了非承重的砌体填充墙时, 在结构计算时应考虑其对主体结构的影响。
《高层建筑混凝土结构技术规程》对结构的计算周期折减系数的取值有建议区间,不同的结构类型和填充墙的多少决定了周期折减系数的取值,不能一概而论。
如框架结构周期折减系数规范建议取值0.6~0.7,如果填充墙确实较少的大开间结构,折减系数可适当取高,甚至超过0.7。
另外对结构计算自震周期进行折减周期的折减应考虑到门窗洞口的设置对周期的影响,。
2.3.3活荷载不利布置
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载大于4kN/m2时,应考虑楼面活荷载不利布置引起的结构内力的增大。
当活荷载不大于4kN/m2时,此设置往往容易遗漏,从而造成后期工作的反复。
从方便实际操作出发,建议所有设计均考虑活荷载不利布置。
2.3.4考虑多塔之间的互相干扰
一段时间以来, 大底盘、多塔楼的高层建筑类型大量涌现, 而在计算分析该类型高层建筑时, 是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算, 还是将结构人为地分开进行计算, 是结构工程师必须注意的问题。
如果多塔间刚度相差较大, 就有可能出现即使振型参与系数满足要求, 但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大 , 从而使结构出现不安全的隐患。
因此我们平时做此类建筑的结构设计师,应考虑大底盘与塔楼的相互影响;同时, 各塔楼宜分开再进行单独计算, 比较多塔与单塔的计算结果, 确认合理的计算结果作为设计依据。
2.3.5连梁超筋问题
连梁超筋是剪力墙结构设计中一种常见现象。
计算剪力不满足剪压比要求从而导致了连梁超筋。
一般可以通过设置双连梁来减小连梁刚度,或者设置对角斜筋来增强连梁抗剪能力来解决连梁超筋问题。
2.4其他
平时进行结构设计工作时,应重视研究项目当地的规范及相关文件规定,我国幅员辽阔,不少地方有当地的规范或相关主管部门的文件规定,特别是一些严于国家规范的规定,应引起设计人员的注意。
如前期没有做深入的了解,很可能为后面的设计工作造成颠覆性影响。
三、结语
综上所述,高层建筑结构设计是一个复杂、长期、循环往复的过程,结构设计工程师在设计的过程不仅要严格执行规范中相应的构造要求,还要结合实际情况,进行结构分析判断,任何在这过程中的遗漏或错误, 都有可能会带来时间和精力上的巨大浪费,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
因此, 在每个结构设计过程中,我们都应该重视各个细节的研究, 特别是一些容易遗漏的环节,并且要对结构设计进行优化,最终达到既经济合理, 又安全耐久的结构设计结果。
参考文献
[1]JGJ3-2010.高层建筑混凝土结构技术规程。
[2]白翔.高层建筑地下室结构设计问题探讨[J].科技创新与应用,2014 (27):242.
[3]汤龙辉,有关高层建筑结构设计中常见的问题分析[J].四川建材, 2009,35,(1):139-140.。