现代高层住宅建筑结构选型与设计管理分析

现代高层住宅建筑结构选型与设计管理分析

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摘要:我国城市化建设速度不断加快,因此建筑行业为了满足人口住房需求,建造了大量高层建筑。从某种程度上讲,现代居民住宅高度呈逐年增长趋势,所以在住宅结构选型与设计管理中也提出了较多新的标准与要求。基于以上方面,此次研究主要是探讨分析现代高层住宅建筑结构选型与设计管理,希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词:高层住宅;建筑结构;选型与设计

高层建筑的显著优势在于节约土地,在有限的土地资源中开发出更多的居住空间,确保人类活动更加集中,这样能够有效提升工作效率,不仅能够节约土地资源,还能够减少其他资源的浪费。高层建筑可以增加绿化面积,改善城市环境。但是高层建筑也存在较多不足之处,按照建筑面积计算建筑的造价与管理成本会明显高于其他类型建筑,由于高层建筑中的结构设备空间占比比较大,因此相应减少了有效利用的建筑面积。所以对于高层建筑来说最重要的就是科学合理地进行结构选型。如果在结构选型方面出现问题,将会对建筑结构的使用安全造成极大影响。因此本文致力于研究现代高层住宅建筑结构选型与设计管理,结合本人工作经验进行分析。

1、高层住宅结构设计管理内涵分析

高层建筑不论是在结构选型还是后期施工都必须保证工程质量,因此在实施工程质量的设计管理的核心在于工程质量。高层建筑结构设计应当将建筑标准规范作为下限,这样能够提升建筑质量,并且将艺术创作和先进科技融入到建筑设计中,对住宅结构设计方案进行优化调整。因此在高层住宅结构设计优化管理时应当处于动态化管理工程,因此整个过程均需要对建筑设计方案进行筛选和优化。高层住宅建筑的全过程动态管理要求结构人员能够注重设计管理,这样才能够确保建筑质量。

建筑结构设计管理主要包含前期与过程管理,对于前期管理来说,其主要是按照建筑工程的实际要求实施,对于不同阶段与专业优化配置审核人员与设计人员,制定出相应的时间节点计划。在此期间还应当全面了解项目各项要求与自然条件,研究和解读工程立项文件,环境评估结果,工程平面设计图纸等,以上都属于结构设计与管理的重要内容。专业负责人员应当规定结构设计的统一措施,做好后期参考。对于设计过程管理来说,在设计管理中该项管理属于重要内容,具有较大复杂度以及影响力,确保所有人员都能够全面遵循结构设计统一标准,避免对质量管理造成影响。其次,由于高层住宅结构设计属于环环相扣环节,因此必须充分应用各项数据资料,还能够对后期实际施工进行指导。使各个专业与阶段之间能够相互提供基础资料与要求,做好相互协作与制约作用。与结构设计人员进行交流沟通,这样能够对结构设计进行全方位优化,防止在后期审核与校对中出现较大改动,确保设计周期能够顺利进行。

2、高层建筑结构设计管理工作

在设计高层建筑结构之前应当做好前期准备工作,全面调查和研究设计项目,这样可以避免产生较多返工量。按照本人长期工作经验可知,在设计高层建筑时应当尽早介入结构专业,全面参与到建筑方案的讨论,这样有利于明确建筑功能,排除不合理方案。在此期间还应当尽早明确建筑高度,混凝土等级,抗震等级,抗震设防烈度等结构设计参数,以上工作不能延迟到施工图阶段,防止出现重复工作,全面提升结构设计效率,也能够增加参数准确率。对于高层建筑来说,最重要的参数表现在基本加速度值,抗震设防烈度以及地震分组等。其中,针对已经具备抗震设防区划分的城市来说,则可以按照相应标准执行,明确建筑的抗震等级,并且检查相关规定中有关抗震构造措施以及注意事项等内容。

高层住宅结构在设计前期需要充分考虑以下几点内容:(1)墙体材料会对梁上荷载数值造成影响,因此在设计之前需要全面调查研究施工现场墙体材料的应用情况;(2)钢筋主材料的品质和供应效率会对工程质量造成直接影响,所以在设计期间所选择的钢筋级别应当满足施工地区的实际情况,确保钢筋等级满足设计方案要求;(3)高层建筑中基础形式属于必要前提,相同类型的结构形式在不同地区所应用的基础形式会存在较大差异性,因此必须按照相关资料和条件对基础形式进行设计和测算;(4)高层建筑墙柱混凝土等级会对建筑结构和使用功能造成直接影响,因此在选择混凝土材料时需要全面分析和调查地区混凝土材料市场,避免由于后期施工材料不及时供应所导致返工问题。

3、高层住宅结构选型的影响因素

在设计高层住宅结构时需要注意以下几点问题:第一,在高层建筑设计中水平力属于重要影响因素,建筑高度的平方与水平荷载所引发的倾覆力和轴力呈正比关系,建筑盖度与竖向荷载所引发的弯矩值及轴力属于正比关系;第二,随着建筑物高度增加,高层住宅设计控制指标会发生侧移现象,会受到水平载荷作用出现侧向变形情况,通常情况下,建筑物总体高度四次方与变形属于竖向变形关系;第三,在建筑结构设计期间应当对竖向变形情况进行严格控制和观察,防止导致连续梁中间支座沉陷。从整体上看,高层住宅建筑结构选型会受到多种因素干扰和影响,因此咋选型设计期间需要全面考虑各项影响因素,选择出最佳选型设计。

3.1建筑功能影响因素

在编制建筑方案就已经明确城市居民住宅功能,因此在结构设计期间需要全面分析和考虑建筑功能,并且将其作为建筑结构选型的基础内容。结构选型期间需要按照功能要求设计出满足功能参数的结构形式。在设计期间需要明确划分不同建筑空间。

3.2建筑方案影响因素

建筑方案主要包含建筑高度,高宽比与长宽比等特征,因此在方案中包含平面体型特征和立体体型特征。所以在对高层住宅建筑结构选型期间需要充分考虑平面体型,例如对称性,规则性,平面质量以及刚度偏心等,此外还应当考虑立体体型,例如立面收进体型,层间刚度以及结构高宽比等。因此必须综合考虑以上两者因素,并且做好相互补充,防止增加施工难度。

3.3结构受力影响因素

建筑结构受力情况会直接影响结构选型,不同结构体系的受力特征均不同,主要是表现在整体防毒,抗震等级以及抗风等级等方面。高层建筑结构选型主要是为了保证建筑结构体系受力均匀,所以需要利用上述参数对比分析结构体系,选择出最佳结构体系群,在于其他影响因素进行结合,选择出最佳方案。

3.4施工技术影响因素

在建筑结构设计完成之后就需要开始进行施工建设,在实际施工期间需要依靠设计方案和图纸。所以建筑结构选型与设计应当满足地区建筑施工水平,这就表明建筑结构选型需要遵循技术水平。所以在后期施工期间不能过分强调建筑结构的新颖性,这样才能够确保后期施工的便捷性,提升施工质量。

4、结束语

综上所述,高层住宅结构设计与优化会对施工图设计造成影响,还会直接影响工程建筑成本,随着建筑行业的快速发展,民用建筑的工程成本控制已经成为当前社会讨论的热点话题。在对高层建筑选型和设计进行优化之后,也有利于建筑成本控制,实现建筑行业的长久稳定发展。

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