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超高层建筑设计要点分析

金丽娜
  
安家(建筑与工程)
2022年8期
米也建筑设计 上海 有限公司

摘要:高层建筑的出现解决了我国很多人的住房问题,然而,高层建筑同样存在着很多的安全隐患。首先就是施工较为复杂,对建筑质量有着更高的要求。为了确保高层建筑的质量达标,能够达到正常的使用标准,需要相关的设计人员对结构设计进行细化,加强对结构设计的把控能力,从而提升整体建筑的安全性。对于高层建筑结构设计工作来说,需要设计人员对施工场地、环境等各方面因素进行考察,对结构中的各项数据进行精确的计算,从而设计出合理的方案,这对设计人员来说也是一项较为复杂的工作。基于此,本篇文章对超高层建筑设计要点进行研究,以供参考。

关键词:超高层建筑;设计要点;建议分析

引言

结构设计对超高层建筑的整体质量起到了至关重要的影响,需要提高对这一方面的重视性,不断改进超高层建筑结构设计,使其能够为工程建设提供更加可靠的依据。通过深入分析超高层建筑结构设计的实际情况,其中存在的关键性问题包括超高问题、扭转问题、受力性能的问题以及基础设计问题等,需要充分了解这些问题,不断优化设计内容,从而提高超高层建筑结构设计的质量,促进超高层建筑工程的顺利开展。

1超高层建筑的相关概述

1.1超高层建筑结构体系类型

(1)剪力墙结构。作为一种常用的建筑结构,剪力墙结构的构成需要使用钢筋混凝土板,这一结构体现出较强的抗风能力、抗震能力和抗侧刚度,可以保证建筑整体的承载性能,解决建筑中存在的侧移、变形等问题,还可以改善建筑外表的美观性。虽然在超高层建筑中剪力墙结构的应用越加广泛,但是,该结构的维护和拆除存在较大的难度,难以形成大的建筑利用空间。(2)框架结构。作为一种传统的建筑结构,框架结构的建造需要充分利用梁柱,既能够承受水平方向的荷载,也能够承受垂直方向的荷载,整个施工过程体现出建筑空间大、布置灵活、立面处理方便等优势。但是,结构的侧移问题较常见,其横向刚度难以达到要求,使得建筑整体的质量无法得到保障。(3)框架-剪力墙结构。与上述两种建筑结构相比,框架-剪力墙结构是一种复合型的结构,同时具备了剪力墙结构和框架结构的优点,能够满足超高层建筑的需求,确保建筑整体的稳定性、抗震能力及承载能力。但是,在应用框架-剪力墙结构的时候,必须做到合理设置剪力墙的数量,在保证工程质量的基础上,降低施工成本。随着剪力墙的数量增多,工程施工的成本也将更多,反之,则会影响建筑整体的质量,加大建筑变形的发生率。

1.2超高层建筑结构的主要特点

(1)超高层建筑的层数比大多数建筑多,建筑工程的地基的稳定性与承重能力高于一般建筑,需要采用筏式装配结构,提高超高层建筑的稳定性。(2)超高层建筑的地下室结构较为复杂,在施工前的结构设计阶段,需要预留一定的空间,应对超高层建筑项目地下室出现的反浮问题。(3)超高层建筑项目施工难度较大,在实际施工过程中需要使用多种建筑工艺,需要工程建设人员具备较高的建筑学素养,能够科学合理地运用深基坑技术、模架施工技术、钢-混凝土组合施工技术等施工建设手段,不断提高自身的综合能力。(4)为了工程建设更顺利,需要在工程建设中使用多种多样的施工方法,要求相关工作人员提高自身综合能力,充分掌握相关的专业知识。(5)超高层建筑项目的施工建设中,需要设计具体的施工准则,安排专门的人员对施工过程进行监督,保证工程质量。

2高层建筑结构设计原则

(1)科学性原则。根据建筑设计与需求,充分利用项目资源,合理确定建筑布局和朝向,利用先进的建筑技术和绿色设计理念,实现空间资源、生态环境效益最大化。(2)功能性原则。高层建筑要突出多功能性,认真分析建筑的功能定位,将建筑绿色节能设计与功能使用有效结合,创造出能满足多样性功能需求、环境优美、绿色节能的建筑空间。(3)生态性原则。现代高层建筑注重利用可再生资源以及有利的环境条件实现节能环保,这需要改变传统的建筑设计方式与建设模式,在设计中要更加注重自然、生态、绿色环境的营造,将自然环境及绿色技术引入室内空间,实现建筑的可持续和绿色发展。(4)工程经济性的原则。认真研究土地的综合开发利用,实现投资效率和空间效率的完美结合。(5)可持续发展的原则。将建筑物的设计和建筑与周边自然、人文环境相结合,融于周边环境中,并对环境和生态起到强化作用。

3超高层建筑设计要点分析

3.1抗震结构设计的解决措施

首先,需要对其进行科学的设计。当前的抗震结构主要采取框筒体系、筒中筒与框架体系、支撑体系等。如今,钢结构的出现极大增强了高层建筑的抗震性能。因此,相关设计人员应该科学的开展相应的抗震设计。其次,在设计的过程中,应该选择合适的材料。采用高质量的材料能够有效提升建筑物的抗震性能。对建筑物进行整体的分析,与口碑较好的材料供应商合作,在选择材料的过程中应该以质量作为第一原则,从而提升建筑物的质量。最后,应该设计更加合理的抗震防线,设计人员应该模拟发生地震时的情况,从而设计强有力的防线,充分发挥出抗震防线的作用。剪力墙在抗震防线中起着重要的作用,因此,应该合理的控制剪力墙的数量从而提升高层建筑的抗震性能。

3.2高层建筑位置及朝向设计优化

建筑的朝向和位置要根据当地环境的变化,设计正确的朝向才能使每幢建筑获得更多的阳光,朝向和位置会显著影响太阳辐射能量。因此,对于建筑朝向和位置在设计时要先分析环境的影响,按照太阳的度角测算出日照时间,在设计建筑朝向时将开窗面积设计更大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,才能获取更大的太阳辐射,保持室内良好的环境,节约能源消耗。

3.3电气设备环保节能设计

所有通风空调设备均选用高效率、节能型产品;空调风管及冷冻水管保温材料选用隔热良好的材料,以减少冷热损失;空调水系统采用变流量,以利节能。选用节能环保型干式电力变压器和高低压电气设备。采用具有自动调节装置的低压电力电容器作为提高功率因素的补偿装置以减少无功损耗。

3.4节约用地

在施工过程中应尽量采取场外加工的方法,降低对场地的使用。根据施工作业的实际要求,设计人员要设计合理的平面布置图,从多方面科学地进行规划,制定长期有效的发展战略,具体包括加工场地、施工方案以及材料堆放等。在建立筏板基础和深基坑的过程中,要尽可能优化施工方案,以减少施工的占地面积。进行临时施工设计时,可以利用搭建周转活动板房的方法,按照实际施工的具体要求,最大限度地减少资源浪费、减少占地面积。在建设施工道路时,可以有效地利用可周转材料,如采用钢板铺路的方法铺设办公区或生活区的道路,加强使用周转便道砖,以绿色环保为基准降低对土地资源的浪费。

结束语

综上所述,超高层建筑结构设计是一项非常重要的工作。在超高层建筑结构设计的过程中,存在着一些的问题,这些问题如果没有得到妥善的解决,最终都会影响建筑的质量以及安全性。所以,加强抗震结构设计,高层建筑位置及朝向设计,电气设备及环保节能设计等。

参考文献

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