论文发表：论建筑结构设计与各专业设计的协调

发布时间：2022-10-03 10:57 热度：

【摘　要】在高层建筑结构设计中，笔者从实际经验出发，具体对结构设计与各专业设计的协调统一，建筑基础的沉降因素，应力测试结果以及建筑结构实用优化设计技术等方面做阐述说明。
【关键词】　结构设计；各专业设计；协调统一
0 引言
高层建筑是个复杂的系统工程,结构工程师不仅需要重视结构计算的准确性,而且要密切与各专业协调,从而保证计算简图的实现。研究高层建筑结构上部结构、地基、基础的共同工作,提出更先进更符合工程实际情况的计算理论和方法,是结构工程师不断努力的目标,这就需要进行基础沉降观测和应力测试,通过分析,建立上部结构、地基、基础共同工作的计算理论。结构优化设计理论是一门交叉学科,由于相关学科和客观条件限制,目前发展很慢。优化设计决策将推动结构工程师在初步设计和施工图设计时应用实用优化设计技术,推动结构优化设计理论在工程实践中的应用。
1.高层建筑中各专业设计的协调统一
高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程,涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节,参与高层建筑设计的工程师都深深体会到,对于每个专业单独而言是最完美的设计,但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理,高层建筑就无法施工,建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分,高层建筑设计既是各个专业自我完善的过程,也是各个专业之间互相协调的过程。提高高层建筑设计质量,不但依赖于各个专业设计水平的提高,而且在很大程度上取决于“建筑、结构、设备”的协调。我们认为在方案设计、初步设计阶段一般应以建筑专业牵头进行各专业协调,在施工图设计阶段则应以结构专业为主进行各专业协调。
1.1 结构设计与建筑专业设计的协调统一
高层建筑结构设计进行结构布置时,要与建筑平面设计密切配合,使高层建筑不但美观实用,而且结构受力合理。施工方便、造价经济。
1.1.1 柱网和剪刀墙的布置要满足建筑平面功能要求。
1.1.2 建筑平面开间进深要尽量统一,便于结构构件标准化。
1.1.3 建筑体系变化不宜复杂。柱子剪刀墙不能错位,其截面不能明显缩小或取消,同一楼层楼面标高要尽量一致,不宜设计错层和局部夹层,防止短柱及剪力集中。
1.1.4 楼梯间、电梯间不宜布置在受力复杂或应力容易集中的转角部位,如因需要无法满足上述要求时,必须采取加强结构措施。
1.1.5 合理布置建筑平面,力求简单、规则、对称,使建筑平面质心、刚心尽量一致,防止在地震作用下引起建筑扭转效应。
1.1.6 非承重构件要选用轻质材料,承重构件采用高强材料,以便减轻结构自重,降低设计荷载。
1.1.7 旋转餐厅平面设计应与结构设计密切配合,共同确定平面布置、悬挑尺寸、旋转带尺寸及层高等。高层建筑基础是整个结构设计中的重要部分。为了增强建筑物的整体稳定性,高层建筑基础埋深一般为总高度的1/8～1/12。为了充分利用这部分空间,高层建筑通常设地下室,作为设备层及其它辅助房间。
高层建筑地下室设计时,首先,根据结构类型、工程地质及施工条件等因素选择基础型式,基础型式确定后,再进行地下室平面设计。建筑专业和其它专业要在满足结构设计基本要求的条件下进行各专业设计。
1.2 结构设计与给排水专业设计的协调统一
给排水专用房屋包括水泵房、消防水泵房、水箱间及水处理间。这些房间由于有设备及设备基础,荷载比一般房间大,特别是高位水箱间设在建筑顶部,荷载特别大,对结构设计十分不利。水泵间最好设置在地下室或半地下室内。给排水专用房间内管道较多,应注意预留孔洞,预埋件位置及尺寸,防止出现结构削弱部位。
给排水管道直径粗,数量多,竖向管道应集中于管道井中,结构应对楼板孔洞局部加强。水平管道应避免穿过梁、柱。对管道穿越剪力墙、筒体、楼