Documento sobre problemas comunes y contramedidas en el diseño estructural de edificios de gran altura
En términos de diseño estructural de edificios de gran altura, mi país comenzó tarde En los últimos años, algunos. Han aparecido edificios de gran altura en las principales ciudades. Incluso para los edificios de gran altura, el diseño estructural de estos edificios es muy importante, ya que determina la calidad y la vida útil del edificio. Las crecientes demandas de los propietarios también han planteado más requisitos para los diseñadores. . Los problemas en el diseño estructural de los edificios de gran altura deben resolverse uno por uno antes de que realmente se puedan poner en funcionamiento edificios de alta calidad.
1 Características del diseño estructural de edificios de gran altura
La fuerza horizontal es el factor decisivo en el diseño estructural de edificios de gran altura. Las cargas horizontales contribuyen significativamente a la estabilidad de las estructuras de edificios de gran altura. Al igual que en los edificios ordinarios, la carga vertical de las estructuras de los edificios de gran altura está representada principalmente por la gravedad. Sin embargo, en términos de cargas horizontales, los edificios de gran altura son muy diferentes del peso propio y la carga de los edificios de gran altura. En las componentes verticales se puede producir un eje determinado. Las fuerzas y los momentos flectores desempeñan un papel decisivo en la estabilidad de las estructuras de los edificios.
En el diseño estructural de edificios de gran altura, el índice de movimiento lateral debe controlarse estrictamente. A medida que la altura del edificio sigue aumentando, el movimiento lateral de la estructura bajo cargas horizontales seguirá ampliándose, lo que representa una amenaza para la estabilidad de los edificios de gran altura y también tiene un cierto impacto en la comodidad de vida de las personas. Es necesario mantener la capacidad de control del movimiento lateral dentro de un cierto rango se ha convertido en un elemento central del diseño estructural.
Los requisitos para el diseño sísmico en el diseño de estructuras de edificios de gran altura han aumentado significativamente a medida que los terremotos se han vuelto más frecuentes en los últimos años, las desviaciones en cualquier nivel pueden causar daños a la estabilidad cuando la carga vertical; continúa aumentando, la dirección axial en la columna es severa y el cambio en el momento flector de la viga continua reduce el momento flector negativo en el soporte, afectando así la longitud de corte del componente prefabricado. Por lo tanto, al diseñar edificios de gran altura, debemos prestar atención a la cuestión de la deformación axial; se deben tomar ciertas medidas para garantizar que la estructura del edificio tenga una ductilidad considerable cuando los edificios de gran altura están en peligro, se evitan problemas de colapso. Si no hay un diseño de ductilidad, causará daños al edificio. La eficiencia de uso crea daños.
2 Principios del diseño estructural de edificios de gran altura
2.1 Diagrama de cálculo razonable
En primer lugar, debemos asegurarnos de que el diagrama de cálculo sea razonable. , ya que el diagrama juega un papel decisivo en la estructura. Para garantizar la seguridad del diagrama de cálculo, se deben adoptar los métodos de construcción correspondientes. Además de prestar atención a los nodos de acero y los nodos de bisagra, también es necesario reducir continuamente el error de cálculo y controlar el diagrama de cálculo dentro de un cierto. rango (ver Figura 1 -2).
2. 2 Selección del diseño de cimientos
En segundo lugar, al diseñar los cimientos, es necesario comprender completamente las condiciones geológicas donde se encuentra el rascacielos. Además, el tipo estructural del edificio de gran altura y el análisis de distribución de carga deben ser integrales, y se debe realizar un estudio integral basado en las condiciones de construcción y las interacciones adyacentes. Se debe realizar un plan básico científico y razonable. determinado sobre la base de una comprensión integral de la información básica. En el plan básico, el potencial de la base desempeñará su papel más importante y es necesario realizar pruebas de la base con anticipación.
2. 3 Selección del plan estructural
Un plan estructural razonable debe cumplir con los requisitos generales del diseño estructural de un edificio de gran altura y lograr propósitos económicos tanto como sea posible. En la misma unidad estructural, se utiliza el mismo sistema estructural y la selección estructural se determina de manera integral en función de las condiciones geográficas, los requisitos de ingeniería y los factores de construcción, para formular el mejor plan.
3 Análisis de problemas y direcciones de mejora en el diseño estructural de edificios de gran altura
3.1 Estructuras de edificios súper altos
Para realizar evaluaciones, Algunas ciudades determinan la altura del edificio. Los pisos se actualizan constantemente, como si cuanto más alto sea el piso, mayor será el estatus de la ciudad. Sin embargo, los edificios cada vez más altos exigen mayores requisitos en cuanto a resistencia a los terremotos y calidad de construcción. Los códigos de construcción pertinentes estipulan claramente los requisitos de altura y resistencia a terremotos de los edificios. No importa qué tan alto sea un edificio, debe cumplir con los requisitos de nivel de resistencia a terremotos correspondientes.
En respuesta al problema actual de los edificios de gran altura en muchos lugares, los códigos de construcción serán limitados, las reglas se perfeccionarán continuamente y se mantendrán al día. Esto conducirá a mejoras significativas en los métodos y medidas de diseño de las alturas. -levantar estructuras de construcción. El departamento de gestión de proyectos de cada unidad de construcción debe prestar atención al problema de la gran altura del edificio. Los posibles problemas de riesgo deben descubrirse de manera oportuna durante la revisión de los planos de diseño y la organización de la construcción, y se deben realizar demostraciones continuas para evitar que afecten. el costo y cronograma del proyecto.
3.2 La instalación de muros de corte de ramas cortas
Con la continua profundización del diseño estructural de los edificios de gran altura en mi país, se ha prestado más atención a la instalación de muros de corte de miembros cortos. En la actualidad, los códigos de construcción pertinentes de mi país lo han definido completa y estrictamente y han restringido su uso. El muro de corte de rama corta se refiere principalmente a la situación en la que el espesor máximo de la sección de la rama del muro del edificio es de aproximadamente 5 a 8. Según la experiencia, la gente usa algunos tipos de muros estructurales tanto como sea posible en el diseño estructural de edificios de gran altura. por eso, al diseñar el edificio, es necesario evitarlo tanto como sea posible.
3.3 Configuración del extremo empotrado
El extremo empotrado de los edificios de gran altura está en el techo del sótano sobre el segundo piso. También puede diseñarse en la defensa aérea civil. techo y se coloca el extremo empotrado. En ese momento, el ingeniero de diseño estructural no juzgó ni predijo de antemano los problemas causados por la colocación del extremo empotrado, como el diseño de la losa del piso, los requisitos de rigidez de la parte superior y pisos inferiores, etc. Estos problemas pueden cambiar en el diseño posterior, provocando pérdidas innecesarias y riesgos de seguridad.
3. 4 Problemas de regularidad estructural Problemas de regularidad
Ha habido restricciones claras en las especificaciones de diseño estructural de edificios de gran altura actuales. Por ejemplo, el nuevo código estipula la rigidez de los pisos superior e inferior en el extremo empotrado de la estructura, y los edificios modernos no deberían adoptar planos de diseño seriamente irregulares. Un diseño irregular provocará desviaciones en el cálculo de la carga vertical del edificio, lo que es difícil de estimar y puede suponer riesgos para la seguridad. Sin embargo, este problema todavía existe en el diseño estructural actual de los edificios de gran altura, lo que tiene un cierto impacto en la calidad general del edificio. Para evitar cambios en los planos durante el proceso de construcción posterior, los diseñadores estructurales deben analizar con anticipación los problemas habituales en el diseño estructural, cumplir con las normas y reglas pertinentes y mejorar la calidad general.
3.5 Diseño de estructura de protección contra incendios
Las características de la estructura del edificio de gran altura en sí son muy obvias. Su complejidad funcional determina que la estructura del edificio tiene un diseño muy complejo y. Es necesario seleccionar diferentes funciones de construcción. La mayoría de los materiales utilizados en los edificios tradicionales son materiales inflamables, lo que prácticamente aumenta la frecuencia de los incendios en los edificios de gran altura y dificulta la extinción de los incendios. El flujo de aire entre los edificios de gran altura es fuerte y el viento es muy fuerte. Si ocurre un accidente de incendio en un rascacielos, se puede imaginar la dificultad del rescate. En el diseño estructural de los edificios tradicionales de gran altura, las líneas contra incendios están diseñadas en forma vertical, de modo que el personal de construcción pasará más tiempo durante la evacuación en caso de incendio, lo que provocará mayores retrasos en la seguridad de las personas y la propiedad. En el diseño de estructuras de protección contra incendios, también es necesario diseñar estructuras de extracción de humos, lo cual es de gran importancia para el diseño de seguridad de edificios de gran altura. En el diseño es necesario garantizar que el humo pueda evacuarse eficazmente para evitar la propagación de situaciones adversas cuando se produce un incendio.
3. 6 Diseño estructural resistente al viento
En el diseño de edificios de gran altura, la investigación de la resistencia al viento es muy importante. Al diseñar y construir, se debe prestar atención a la resistencia a la presión del viento, lo cual es muy importante para un diseño eficaz. A medida que la altura de los edificios de gran altura continúa aumentando, la estructura en sí desempeña un papel perturbador y bloqueador en el viento, lo que no favorece el movimiento oportuno del volumen del viento. Cuando la velocidad del viento es alta, producirá efectos de vibración en. edificios estacionarios de gran altura, causando así una cierta carga dinámica. La fuerza amenazará su estabilidad e incluso puede causar daños a la estructura principal, lo que conlleva el riesgo de que los muros cortina de vidrio se agrieten, se dañen las decoraciones o incluso se rompan las paredes, entre otros. riesgos que afectan la calidad del proyecto.
4 Resumen de estrategias de diseño de estructuras de edificios de gran altura
Al diseñar estructuras de edificios de gran altura, debemos prestar atención a los principios de diseño, seleccionar racionalmente las condiciones básicas y los planes de diseño estructural, y preste atención a las estructuras de protección contra incendios de gran altura, estructuras resistentes a terremotos y se optimiza el diseño estructural resistente al viento.
En términos de diseño de estructuras de protección contra incendios, es necesario diseñar espacios de protección contra incendios adecuados, calcular con precisión la distancia entre edificios, diseñar estructuras de protección contra incendios razonables de acuerdo con las condiciones del terreno, aumentar el diseño de canales de evacuación y utilizar diseño dividido, controlar la propagación del humo y el fuego en términos de diseño estructural sísmico, es necesario planificar razonablemente la posición de los componentes de la estructura del edificio, dar juego a diferentes funciones estructurales de carga, llevar a cabo el diseño sísmico para los cimientos, simplificar el plano del edificio, separar las diferencias de altura y mejorar la rigidez y la resistencia del edificio para lograr la estabilidad de los cimientos. Además, es necesario prestar atención al diseño de los muros de corte, controlar el desplazamiento y realizar el diseño sísmico. de la estructura simple para garantizar la integridad y simetría de la estructura en la optimización del diseño de estructuras resistentes al viento, primero se debe realizar el diseño de los cimientos, seleccionar arena y grava de alta calidad y utilizar anclajes antitirones en las partes estructurales; para estabilizar los cimientos, agregar un diseño de sistema de reducción de vibraciones con disipación de energía a las estructuras de edificios de gran altura y utilizar materiales de amortiguación viscoelásticos fuertes mediante la integración de múltiples elementos, resolver el problema de superposición de carga causado por la fuerza horizontal y la carga del viento, reforzar la altura estresada -Área de presión y calcular con precisión la carga de viento y la capacidad de carga del edificio.
5 Conclusión
Al diseñar estructuras de edificios de gran altura, debemos comprender completamente cuestiones como la superaltura, la resistencia a los terremotos, la resistencia al viento, la protección contra incendios, la regularidad y la configuración de los extremos empotrados. , etc., y combinarlos de antemano Analizar varios factores que influyen en función de las condiciones geológicas y las condiciones básicas, y optimizar continuamente el diseño para garantizar la estabilidad de la estructura del edificio de gran altura y mejorar su vida útil y calidad. El diseño estructural no existe de forma aislada, sino que complementa otros diseños. Optimice en función de los problemas descubiertos a través de la experiencia actual para evitar el impacto en la calidad. A medida que los expertos y académicos de nuestro país continúen realizando investigaciones en profundidad sobre el diseño estructural de edificios de gran altura, el diseño estructural será más perfecto y promoverá la mejora del nivel de construcción urbana en nuestro país.
Referencias
[1] Zhang Jie, Cui Weiping. Explorando los problemas y soluciones en el diseño estructural de edificios de gran altura [J]. Henan Science and Technology, 2013 (01): 173.
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