山地建筑结构设计要点研究

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近年来，国内土地资源稀缺状况日益严重，加强山地开发、合理进行山地建设已经成为当下主要控制目标。山地受自身特点限制，其结构设计与平原地区的差异较大，建筑设计中需要充分注重前期山地地块的合理选取，一般房屋建筑的坡度需要小于8%，并进行充分全面的前期勘察，保证对周边自然环境资料全面掌握后方可进行后期结构设计，尽量利用原有自然资源条件，从地形、结构、科学规划等角度出发进行道路、设施等方面的设计。并充分注重业主的实际需求和功能使用等，加强对公共服务、公共设施的合理设计利用。

1山地建筑开发的重要价值分析

当代社会快速发展，人口增长过快，对应土地资源的开发利用过渡导致整体城市用地不断减少。为此，从长远角度出发，进行山地结构设计是拓展使用空间、节约土地资源的有效手段。山地环境还具有良好的自然效应，可充分缓解大众心情、降低焦躁感，对社会经济建设、和谐认为建设具有重大积极影响作用。调查报告表明，山地资源的合理开发优势体现:满足社会经济发展与土地资源之间的关系、便于提高建筑功能、降低建筑成本，同时现代建筑技术水平、工艺流程的不断发展带动了山地建设的可行性、科学性、安全稳定性。山地开发的可行性具体分析如下:首先，经济方面，城市化建设的不断发展，对应经济建设、物质生活水平不断提高，可以有足够资金进行山地开发设计;其次，宏观经济的合理性，山地开发建设较平原地区难度较高，但是由于山地平均地价很低，降低了前期成本投入;再者，功能的适应多样性，传统设计中，体积小、功能齐全的工程项目是山地建设的设计要点，现阶段，时代进步带动了建筑种类的丰富，对应山地建设的机械设备、工艺条件等均取得了快速发展。建筑工程作为涉及范围广的综合体系，各个学科的交叉部分较多，山地建筑技术在自动控制时代可充分发挥其实际功效。

2山地建筑案例分析

本项目建设所选地块为居住用地，其地形以丘陵为主，其高程为77.5m，最高的地方为134m，高差大约为56.5m。地形的主体为龟背形山地地形，同时具有良好的河水景观。对此项目进行设计的过程中，需要解决三个问题:高差较大，山地地形和高容积和低密度设计条件之间存在着一定的矛盾;对景观视线进行组织设计;停车场对地下空间的大面积需要与山体保护之间存在的矛盾。

3建筑结构设计要点分析

3．1布局设计方面

该项目的设计中，需要充分注重下述要素的影响:设计密度、容积率、山地地形复杂状况几方面。布局设计需要充分结合地形地势特点，保证北高南低的设计模式是常见形式。北侧一般需要进行高层洋房设计、中间部位进行6层楼房设计。对于临近河流地区，为了保证景观效应的良好，需要进行低层楼房的设计，如三层住宅结构。从地形地势的不同状况进行综合分析，进行不同标高的地台设计，达到景观良好、视线开阔的设计最为合理，同时需要引起注意的是，需要充分保证对应各户住宅可到达水岸的实际使用需求。北向住宅可借助点式布局进行设计，该建筑方式可实现良好的南北布设，保证对应干路的夹角合理，降低行车噪音的负面影响，同时可在建筑体的南边进行高尔夫球场设计，保证景观效应良好。另外和南侧洋房之间具备一定的角度，这样就能在很大程度上避免因为底层住户的存在对高层带来的视线阻碍。

3．2建筑结构的接地形态分析

山地建筑与传统建筑形式、结构、特点等差异较大，其接地形态决定了山地地表、建筑结构等要素，针对山地地区的合理开发、自然环境维护、生态平衡控制等进行充分处理具有重大意义。设计期间，需要对建筑底面、山体表面进行合理分析，一般接地方式可分为:地表式、架空式、地下式几大类。设计者根据不同地形特点，进行不同接地形式的设计。本文案例中采取山地建筑的常规体系，阶梯布局设计。针对本文案例进行分析，并针对各种布局的优势不足等进行了总结，跌落式和错跌势对比分析如下。(1)跌落式。适用特点:单元建筑及顺坡跌落的结构中较为常见，一般为阶梯、沿道路设置、整体层次错落感较高。优点:需要结合当代地形地势设计，保证天际线形成错落结构;占地面积相对较小，更加满足灵活性、小占地的需求。缺点:对应每一栋楼的户型无法保证多样性，低层用户的日照相对较少，无法保证屋内阳光进入量。(2)错跌势(台阶式)。适用特点:一般在单坡地势条件下较为常用，顺着山体地势进行建筑，保证建筑结构与等高线正交较为合适。优点:南向设计退台，各住宅的阳光更加足量;结合当地条件进行充分利用，对应户型多样，适应性较高;布局呈弧形设置，平行等高线布置房屋，充分利用了沿河区域，楼梯布置合理。缺点:占地大、密度高，下层住宅处于上层视野范围内，隐私性受到负面影响，需要充分避免视线干扰，降低对视的状况。

3．3商业区的建筑结构设计分析

根据业主对项目的需求，需要对道路两旁设计相应的商业铺，在北面的总部处，南路呈现出中间高、两侧低的形式，中间部分的最高点为+103.17m，而两侧的最低点为+96.8m，其中东侧的最低点为+86.64m。所以对这一方案进行设计时，应当对道路两旁的走向与高差进行综合性考虑，从而形成较为合理的商铺。商铺可以从中间向两侧扩散，分为四个级别，室内采用台阶的方式进行连接，每个商场中的地坪标高要求和地下室中的标高相互吻合，同时对商铺运用半地下室的形式进行建设。

3．4建筑不定基面的设计分析

山地建筑的特殊性决定了其方案设计的难度较高。建筑出口需要充分考虑地形地势、户型特点。不定基面一般为建筑结构的入口、室外空间形成的建筑层面。底面为建筑物与基底之间的接触区域。山地建筑中，底面与基面会发生分离状况，进而形成多基面的状况。本文的案例分析中，一、二层为难免进入，属于独立成户的模式。三层以上住户为北面入口，借助爬山、退台等实现应用。借助对不定基面的合理设计，结合地形特征特点对户型进行合理设计，便于提高功能空间、交通要素、车库进出等方面的合理性、稳定性。

3．5地下室设计分析

山体建筑中，地下室的设计需要考虑结构、使用需求等方面特点，一般为多级地下室、台地结构。布局设计中采取北高南低、错落布置较为合理。充分考虑住户停车需求，同时尽量降低挖掘工程的作业量，提高整体山地的最大保留程度。此外，针对山地建筑项目，需要进行合理的抗震分析，从结构设计、构造措施、设备条件等方面进行全面考虑，保证概念设计的合理性。加强对刚度比、强度比、扭转控制水平的优化提高。必要时需要考虑结构高度的设计，需要注意该环节中起始地点的选取。另一方面，抗震设计中，需要对结构、地形环境等进行约束分析，进行模型规划、软件分析，从而提高建筑项目的合理性、抗震效果。

4结语

综上所述，山体建筑设计的发展历史较长，得到了社会大众的认可，可充分缓解土地资源紧张的状况。设计期间，相关作业人员需要充分考虑当地地形地势的特点，保证大众需求的基础之上进行尽可能少的人工开发，实现周边生态环境的充分保护。结合山地地形地势等进行合理科学的分析设计，是保证后期使用功能、安全管理的基础。

作者:王纲 单位:山西职业技术学院

参考文献:

［1］吴帅，谭方．山地建筑结构设计探讨［J］．建筑结构，2013(11):38－41．

［2］林滨晖．山地建筑结构设计的几点探讨［J］．门窗，2014(07):237－238．

［3］瞿淼鑫．某坡屋顶山地建筑的结构设计［J］．四川建材，2015(02):65－67．