高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

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摘要:當(dāng)前，由于社會經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，使得城市化進(jìn)程持續(xù)加快，隨之而來的就是高層建筑規(guī)模和數(shù)量的不斷擴(kuò)大，而那些位移小、剛度大、整體好的鋼筋混凝土到處都是。事實上，高層建筑的重點和關(guān)鍵就是鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于人們的生活和社會的不斷進(jìn)步，對高層建筑的要求也逐漸趨于多元化，這樣就出現(xiàn)了多樣化的結(jié)構(gòu)體系，而由此在施工和設(shè)計中也有很多問題存在，需要相關(guān)人員深入研究并很好的去解決。為此，本文首先從高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計入手，進(jìn)一步分析了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計；施工工藝；分析

1引言

在進(jìn)行工程建設(shè)時，建筑鋼結(jié)構(gòu)的良好設(shè)計是保證建筑的可靠性和安全性的基礎(chǔ)，后期施工建設(shè)想要順利有序的進(jìn)行，需要得益于建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性。在整個工程項目中，最重要的一個部分就是建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，其是一項復(fù)雜且綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的工程。所以，如何通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工藝來提高高層建筑的安全性和可靠性，成為了當(dāng)前需要急需解決的一個重要問題。

2高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計

保證高層建筑質(zhì)量和安全的前提和基礎(chǔ)就是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，只有科學(xué)、合理的設(shè)計好建筑結(jié)構(gòu)，這樣才能夠保證后期建筑施工流程的順利性。最近一些年，由于很多地震發(fā)生在我國，使得很多建筑物損害甚者坍塌，經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重。事故的主要原因雖然是自然災(zāi)害，但另一方面也體現(xiàn)了建筑的抗震性能也存在著一定的不足，這表明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計還需要完善和改進(jìn)。故此，在對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，其要求比較嚴(yán)格，前提就是要確保建筑抗震性能強(qiáng)，如果有地震或自然災(zāi)害出現(xiàn)時，能夠最大程度的確保建筑的穩(wěn)固性，亦或是通過維修仍能繼續(xù)使用，降低損失，確保人們的生命財產(chǎn)安全。故此，在對高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計者需要對各方面的影響因素進(jìn)行充分的考慮，并制定科學(xué)合理的設(shè)計方案，這樣能夠根據(jù)一定的要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。本文詳細(xì)具體的分析了高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，具體如下。

2.1結(jié)構(gòu)的延展性要求

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性通常是由其延展性決定的，即建筑結(jié)構(gòu)的延展性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性關(guān)系密切。有關(guān)設(shè)計者在對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，一定要重視結(jié)構(gòu)的延展性要求，對傳統(tǒng)的設(shè)計方式和理念進(jìn)行改變，逐漸提高結(jié)構(gòu)的延展性，從而最大程度的確保相應(yīng)的剛度和強(qiáng)度需要，從而進(jìn)一步使其抗震性能和其它功效提高。

2.2結(jié)構(gòu)的受力要求

對高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)性能有影響的一個重要因素就是建筑結(jié)構(gòu)的受力情況，即建筑結(jié)構(gòu)受力情況在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中十分重要，并且建筑結(jié)構(gòu)鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量直接受到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的影響，若建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不高，就會導(dǎo)致其有較低的抗震性能，容易引發(fā)倒塌。故此，設(shè)計者在設(shè)計高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)時，需要對建筑結(jié)構(gòu)的各個連接點和部件的受力狀況進(jìn)行研究，并確保每個連接點和部件的承受力在規(guī)定的范圍內(nèi)，同時還要應(yīng)用有效的對策進(jìn)行減震滅災(zāi)。我國地震較為頻發(fā)，很多地區(qū)都飽受地震等自然災(zāi)害的破壞，嚴(yán)重威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全。地震中，很多的人員傷亡均是由于房屋倒塌而造成的，而盡管地震有較強(qiáng)的破壞力，然而，若我們具有的設(shè)備足夠先進(jìn)、科學(xué)，也能夠最大程度的降低那些不可抗因素造成的損失。據(jù)近年地震相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在柔軟情況下，高層建筑剛度若受到較強(qiáng)地震沖擊，結(jié)構(gòu)主體的損失必將很嚴(yán)重，最終會導(dǎo)致倒塌或者崩塌，所以在對高層建筑進(jìn)行設(shè)計時需要對結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行綜合性考慮，從而保證和我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相符合。

2.3結(jié)構(gòu)的剛性要求

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先要滿足其剛性要求，建筑施工具有復(fù)雜和系統(tǒng)性特點，在這個過程中會有很大的物力和人力消耗，建筑結(jié)構(gòu)的剛性和耐久性會對建筑質(zhì)量和安全性形成直接的影響。而對建筑結(jié)構(gòu)剛性需求構(gòu)成影響的因素很多，因此，需要對施工現(xiàn)場的機(jī)械設(shè)備情況、建筑材料性能、地形條件以及施工環(huán)境等進(jìn)行綜合的分析，從而計算好鋼結(jié)構(gòu)的剛度，并綜合分析高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)施的剛度，并調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)連接設(shè)置中的不合理之處，從而使建筑結(jié)構(gòu)剛性需求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合，提高抗震性，一旦有波動沖擊高層建筑時，也能夠確保其穩(wěn)定性。

3高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)施工工藝

3.1增加抗震防線

多個延展分體組成了高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)，而每一個延展體結(jié)構(gòu)間均是互相銜接緊密相連的，高層建筑的使用性能會直接受到每個延展體構(gòu)件影響，若不加以重視，并未科學(xué)合理的進(jìn)行設(shè)計，一旦發(fā)生地震，將嚴(yán)重威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全。在具體的實踐中，由于地質(zhì)、氣候、環(huán)境的影響，施工工期將會很長、并且流動性強(qiáng)會增加操作難度，這些也會使建筑的抗震性能的復(fù)雜性和難度增加。因此，設(shè)計人員需要對這些因素進(jìn)行充分的考慮，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震防震性能進(jìn)行認(rèn)真處理，從而確保同一水平的主要構(gòu)件均是飽和狀態(tài)，剩余抗側(cè)立部件是彈性狀態(tài)，這樣，如果有地震或其他異?，F(xiàn)象發(fā)生時，避免各部件受強(qiáng)烈沖擊，主體構(gòu)件仍然保持著很強(qiáng)延展性與抗側(cè)移動能力。

3.2剪力墻

高層住宅建筑中一個重要的結(jié)構(gòu)內(nèi)容就是剪力墻結(jié)構(gòu)，將相應(yīng)數(shù)量的框架柱子在框架結(jié)構(gòu)中進(jìn)行布置，靈活自由使用空間，同時對不同住宅功能要求進(jìn)行滿足。如果抗震設(shè)防區(qū)中未使用框架結(jié)構(gòu)，這樣會使柱截面過大，當(dāng)壓力過大時，會嚴(yán)重影響到建筑的使用功能和外觀。在計算剪力墻結(jié)構(gòu)時，第一步是考慮和分析以往發(fā)生地震的房屋，當(dāng)樓層最大層間有位移發(fā)生時，主要計算目標(biāo)就是樓間的彎曲變形，當(dāng)有地震發(fā)生時，由于有強(qiáng)大的壓力沖擊，樓房通常都會出現(xiàn)彎曲變形，因此，設(shè)計人員需要認(rèn)真考察此類房屋，以免在彎曲出現(xiàn)倒塌，造成人員傷亡。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行考察計算時，相關(guān)人員并未對彎曲現(xiàn)象進(jìn)行合理的分析，并施工時在房屋底部保留一定空檔，這樣事故發(fā)生時也無法降低樓房的危險性，使不可行的，要從根本上減少事故的發(fā)生，降低合理范圍內(nèi)的地震感，則有效途徑就是要提高剪力墻的抗震性能。

3.3結(jié)構(gòu)節(jié)點

節(jié)點設(shè)計是一個復(fù)雜的綜合過程。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，往往將梁柱簡化為理想的連接方式。在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計算過程中，框架側(cè)向位移量過大，梁柱連接剛度估計值過高，將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)主體的穩(wěn)定需要承載更大的受力。所以，在設(shè)計高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時，需要對建筑鋼筋結(jié)構(gòu)節(jié)點的連接設(shè)計進(jìn)行加強(qiáng)，并對焊接的形式、尺寸大小進(jìn)行合理把握，從而使其充分滿足相關(guān)規(guī)范要求，從而使得建筑鋼筋結(jié)構(gòu)節(jié)點更為穩(wěn)定。

3.4重視結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合而復(fù)雜的過程。在設(shè)計實踐中，它往往涉及到許多專業(yè)知識和技能，同時外部因素的影響也較多。所以，想要最大程度的確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和穩(wěn)定性，需要對結(jié)構(gòu)規(guī)則性要求格外重視，并合理布置各個部件，從而使使用功能可有效的提高。并且使用規(guī)則圖形，確保建筑構(gòu)件的承載力均勻分布，如果有災(zāi)害或其他事故發(fā)生時，能夠最大程度的降低各方面損失。

4結(jié)束語

綜上所述，需要加倍重視高層建筑中鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工工藝，這樣，才能夠保證高層建筑更加穩(wěn)固和安全，并且有效提高其質(zhì)量。然而，我國高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工藝過程始終是長期、循環(huán)和復(fù)雜的，所以需要對其進(jìn)行深入的探索和研究，從而尋找出更加優(yōu)秀的設(shè)計方法和施工工藝，以期可以更好的提高高層建筑的質(zhì)量，保證人們的生命財產(chǎn)安全。

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作者：許光義 單位：河北政法管理干部學(xué)院