【摘要】社會的進(jìn)一步發(fā)展,促使現(xiàn)階段的建筑行業(yè)不斷完善,當(dāng)下建筑在施工過程中,不僅要保證施工效率,還要保證工程質(zhì)量,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定就是必須考慮的問題之一;诖,本文立足于建筑行業(yè)角度,分析了鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的問題,并結(jié)合相應(yīng)問題提出了解決方法,希望本文內(nèi)容的論述可以促進(jìn)我國建筑行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)體系;BIM;地基
引言
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)而言,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工簡便等優(yōu)點(diǎn),尤其是在現(xiàn)階段的高層建筑中,此種類型的結(jié)構(gòu)一直被作為主體結(jié)構(gòu)。但是就目前建設(shè)情況而言,該類結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中,仍然存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等問題,會直接影響建筑質(zhì)量。因此,對鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題與處理研究有鮮明現(xiàn)實(shí)意義。
1鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題
1.1結(jié)構(gòu)體系不合理結(jié)構(gòu)體系不合理是現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為常見的問題之一,產(chǎn)生原因大多數(shù)是因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案的審計(jì)不到位,方案沒有結(jié)合工程情況進(jìn)行考慮,并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后,大多數(shù)設(shè)計(jì)人員以及相關(guān)的管理人員都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,不會應(yīng)用信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)行模擬分析。此種情況下,結(jié)構(gòu)體系不合理則成為一種必然現(xiàn)象。
1.2地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不科學(xué)地基是建筑的基礎(chǔ)所在,如果地基以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不科學(xué)鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)就無法被實(shí)現(xiàn),該方面常見的問題有以下幾種:
①基礎(chǔ)類型選擇不當(dāng),導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不均勻沉降甚至傾斜。
②天然基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理,地基的斜面坡坡度較大,會降低地基混凝土的振搗質(zhì)量,影響地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
③地下室底板配筋不合理,如果地下室底板配筋不合理,高層建筑結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象,增加建筑物的不均勻沉降量。④設(shè)計(jì)人員沒有考慮到地下水對地基與基礎(chǔ)的影響,如果地下水位比較高,會影響地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。
1.3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以說是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的組成部分,其在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)該從施工內(nèi)容等多個(gè)方面進(jìn)行考慮,但是就目前的設(shè)計(jì)情況而言,上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不規(guī)范,沒有做到精細(xì)化處理,并且對于上部設(shè)計(jì)的審計(jì)也沒有做好完善。需要注意,如果上部結(jié)構(gòu)所具有的剪力墻設(shè)置不合理,往往會出結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力集中問題,這樣在發(fā)生地震等自然在災(zāi)害時(shí),建筑因?yàn)椴痪邆涞挚鼓芰亩l(fā)生坍塌。
2鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題對策
2.1科學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系針對鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)的問題,應(yīng)該從設(shè)計(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行考慮,立足于新時(shí)代背景下,信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用越發(fā)廣泛,越來越多的尖端技術(shù)可以被應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中并發(fā)揮重要作用。例如現(xiàn)階段的BIM技術(shù),就可以在設(shè)計(jì)階段,為施工設(shè)計(jì)構(gòu)建一個(gè)仿真模型,這樣在設(shè)計(jì)之出就可以檢查出設(shè)計(jì)方案的問題,從根本上解決鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題,從而讓該種類型的結(jié)構(gòu)可以在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)揮重要的作用。對于設(shè)計(jì)人員而言,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該做好方案審計(jì)工作,反復(fù)對方案進(jìn)行檢查和審核保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性。首先,當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案完成之后,需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行初步審核。對設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用到的材料,結(jié)構(gòu)框架等合理進(jìn)行分析,對照公司規(guī)定以及國家規(guī)定建筑內(nèi)容,仔細(xì)的進(jìn)行核對,發(fā)現(xiàn)問題之后需要及時(shí)進(jìn)行改正,改正后需要設(shè)計(jì)人員再次進(jìn)行檢查,直到方案沒有漏洞。其次,當(dāng)設(shè)計(jì)人員檢查完成之后,需要工程整體設(shè)計(jì)部門進(jìn)行審核,這部分審核需要設(shè)計(jì)部門所有人員進(jìn)行開會研討,并從多個(gè)角度進(jìn)行分析,借助BIM技術(shù)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬,從基本內(nèi)容以及模型當(dāng)中進(jìn)行全面分析,對不合理以及常見問題進(jìn)行改正,反復(fù)幾次進(jìn)行優(yōu)化,最終方案需要經(jīng)過設(shè)計(jì)部門全體人員同意。最后,還應(yīng)該和施工部門的負(fù)責(zé)人以及技術(shù)人員進(jìn)行研討,因?yàn)槭┕と藛T長年奮斗在生產(chǎn)第一線,所以具有的經(jīng)驗(yàn)更加豐富,對于設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)的問題,以及方案合理性可以做出明確的判斷,所以這類工作人員的意見也十分重要。當(dāng)施工技術(shù)人員提出意見之后,設(shè)計(jì)方案需要返還到設(shè)計(jì)部門進(jìn)行分析,定稿之后需要由設(shè)計(jì)人員簽字以及設(shè)計(jì)部門主管人員簽字。通過以上多次對比以及反復(fù)研究,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案可以具有科學(xué)性、合理性,不僅保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還可以增加建筑主體的抗震性能。多次的方案審核,已經(jīng)將方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了最優(yōu)化處理,這樣施工過程中的材料使用更加合理,進(jìn)一步降低了施工過程中的浪費(fèi)問題,提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2合理設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案完成之后,就需要進(jìn)行施工建造,因?yàn)榻ㄖ┕?nèi)容較為復(fù),并且施工周期較長,所以會因?yàn)槭艿酵饨绛h(huán)境因素的影響,從而降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。立足于工程建筑整體而言,地基的選擇和設(shè)計(jì)是建筑的基本所在,會直接影響到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。對于地基的設(shè)計(jì)以及選擇應(yīng)該從施工場地的地理環(huán)境入手,合理的分析地質(zhì)條件,并且應(yīng)該更具地質(zhì)條件進(jìn)行合理的基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)。例如,對于地質(zhì)條件較好的土地而言,可以采用天然地質(zhì)條件作為地基主體,然后在其中加入局部筏板以及防水板即可。在地基的設(shè)計(jì)過程中,為了保證可以承載高層建筑整體重量,需要對基礎(chǔ)拉梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合考慮,保證此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要,可以采用增大基礎(chǔ)配筋的范式,來提升拉梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,從而保證整個(gè)地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。就現(xiàn)階段高層建筑而言,其在實(shí)際施工過程中,往往需要建立地下室,而在設(shè)計(jì)以及施工過程中,為了保證地下室不會發(fā)生坍塌以及大面積裂縫,可以在建筑不同持力層當(dāng)中應(yīng)用褥墊處理的方法,以此來進(jìn)一步保證地下室以及地基的穩(wěn)定性。合理的工程施工地基設(shè)計(jì),可以保證建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,也是建筑人員了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)類型的主要方式[2]。相比于從前,高層建筑隨著城市化進(jìn)程的不斷深入,建設(shè)數(shù)量不斷增加,地基的合理以及穩(wěn)定性能,逐漸成了現(xiàn)階段工程企業(yè)主要考慮的問題之一。從地基建設(shè)情況而言,不僅需要考慮地質(zhì)環(huán)境,還應(yīng)該在設(shè)計(jì)過程中考慮到地下水,結(jié)合地下水位的實(shí)際變化情況從而進(jìn)行合理設(shè)計(jì),并且對于基礎(chǔ)配筋的數(shù)量、型號、應(yīng)用方設(shè)計(jì)也十分重要,這樣才能從根本上保證地基合理性以及鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2.3優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,不僅需要考慮地基的穩(wěn)定性與安全性,還需要考慮上部機(jī)構(gòu)優(yōu)化問題,上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提升建筑的水平荷載能力以及抵抗力,只有“一上一下”同時(shí)穩(wěn)定,才能保證建筑結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定[3]。對于這方面的優(yōu)化,也需要從基本結(jié)構(gòu)中考慮,例如在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該結(jié)合剪力墻的實(shí)際布置,進(jìn)行設(shè)防工作,質(zhì)量與防護(hù)措施的雙向加持才能最終保證上部結(jié)構(gòu)具有合理性和穩(wěn)定性。另外,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要按照“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)在此階段需要計(jì)算出建筑梁柱各個(gè)節(jié)點(diǎn)所具有的剪力強(qiáng)度,并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果提升設(shè)計(jì)合理性。因此要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員工作過程中注意以下幾點(diǎn):一方面,設(shè)計(jì)過程中不能隨意的增加上部結(jié)構(gòu)荷載,并且需要保證建筑各個(gè)連梁部位可以更加穩(wěn)定。另一方面,設(shè)計(jì)中需要認(rèn)真遵守國家以及企業(yè)內(nèi)部的相關(guān)規(guī)范,不能在高層建筑上部結(jié)構(gòu)之上大搭設(shè)框架。對上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以保證工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,并且可以提升設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3結(jié)論
綜上所述,現(xiàn)階段我國的建筑行業(yè)發(fā)展十分迅速,鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越發(fā)廣泛,為了更好的提升建筑整體質(zhì)量,保證建筑長期使用,需要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及地基選擇等多個(gè)角度進(jìn)行考慮,這樣才能從根本上保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,也是現(xiàn)階段解決鋼筋混凝高層結(jié)構(gòu)問題的主要方法。
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