如何做好城市建设中的高层建筑设计要点

牛富强 杨贵民

摘要：随着我国城市化发展进程的加快，高层建筑已经成为应用程度最高的建筑类型，因此需要建筑设计人员在满足使用需要的同时，充分考虑新型材料和新型建筑模式对于城市以及建筑社区的影响，根据自己的经验积累对建筑方案进行合理的调整，结合设计计算结果选择合理的设计方案，平衡建筑美学和建筑使用，才能提高建筑结设计质量，避免设计缺陷的产生。本文作者结合多年来的工作经验，对如何做好城市建设中的高层建筑设计进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：高层建筑；建筑设计；要点

中图分类号：TU97 文献标识码： A

一、建筑结构设计的主要内容

1、整体部分的设计

结构设计的整体设计主要是包括选择结构体系、布置柱网、对梁进行布置、分布剪力墙、选择基础形式。整体结构的设计，一般是分为主体部分和基础部分。设计人员选择结构体系时，要根据建筑物的性质、重要的程度、高度、风力以及抗震要求要进行选择。在结构体系选定之后，要对梁、墙和柱的具体分布以及尺寸大小做出决定。在计算过主体结构的内力之后，基础的选型以及计算要以结构底截面的内力为主要的依据。

2、部件部分的设计

在完成整体的设计之后，就要开始进行部件的设计。部件的设计主要包括五个主要部件的内力以及配筋的计算。这五个主要的部件包括板、柱、梁、墙以及块体。梁与柱的设计，一般可以当细长的杆件来看待，它们的内力实际情况与计算体系中的结果一般是符合的。单向板可以当做将梁的宽度单位简化之后来进行计算，双向板的理论设计也是比较成熟的，由于异型版的计算比较复杂，应尽量避免。单片剪力墙，一般是把它当做薄柱来进行近似的计算的，有的时候也要将翼缘的作用考虑在内，但是，如果剪力墙处在筒体结构中，要用空间力学的方法来进行计算。块体的计算与其他的部件不同，它在高度，宽度以及长度三个方面的尺寸都较大，不能按照一般的简单体系的计算方法来计算。

二、结构设计的步骤

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘察报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构。筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。结构计算阶段的内容为：首先，荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等)和内部荷载(例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等)。上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次．构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次，内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

三、建筑结构设计技术和规范存在的问题

1、建筑结构设计不合理

由于建筑结构设计工作人员的知识和经验一直保持在传统建筑结构设计的阶段，所以导致了在建筑结构设计中存在着不合理的情况，并且还存在安全隐患以及其他对安全有影响的问题。有些建筑设计人员的安全意识薄弱，只看到表面的现象，而不去考虑内在需求，只重视建筑的外观，而不顾及建筑的质量；有的设计人员明明知道企业所要求的建筑结构设计形式不能够保证安全性，但是为了自己的工作和金钱而不提出异议，最终导致出现各种安全隐患甚至悲剧的发生。虽然以上所述的建筑结构设计人员在建筑行业中是少数的，但是这种人的存在也需要重视。

2、设计前的准备工作不够充分

设计人员在对建筑设计之前，应当对建筑的周边情况进行深入细化的考察，包括当地的地质状况、气候条件、降水情况等等，同时可以搜集整理当地的建筑资料，与自己将要进行设计的建筑进行比对，发现房屋存在的问题，借鉴良好的设计思路和方式技术等，将其进行改进，使其符合本建筑工程的要求。当设计人员的准备工作不够充分的时候，就可能出现影响建筑结构的不利因素，进而对工程施工造成影响。

3、楼板设计问题

楼板在房屋建筑中起着重要的作用，没有楼板房屋建筑就无从谈起，楼板是建筑中主要的承重构件，通过将楼板接在承重墙之间，楼板就可以将建筑压力通过板面传送给承重墙、柱，增加房屋的坚固程度和建筑强度，所以不合理的楼板设计会造成严重的后果，必须重视。楼板设计中出现的问题主要有：楼板需要接在不同的承重墙之间，但是现实施工中往往将普通墙壁当作承重墙使用，搭载楼板。楼板能承受的压力是一定的，承载楼板的墙壁承重能力也是有限的，承重墙是专门为搭载楼板设计的，而普通墙壁只是设计美观、方便用的，承重能力很差，如果将其和承重墙混用，均布载荷进行配筋设计，很容易使普通墙壁处开裂，墙壁上方的楼板断裂。设计时根据经验对楼板承重进行判断，并且为计算方便，将双向板当作单向板进行设计，这种假设的楼板承重和实际情况存在很大的差别，因为单向板和双向板没有混用的可能，造成楼板一段承重很大，另外一段很小，很可能造成楼板断裂。

四、优化建筑结构设计的措施手段

1、合理选择结构方案

建筑结构设计的影响因素主要有建筑结构各部件之间的关系、结构设计的稳定性等，对于这些因素，设计人员应当充分的考虑，并对其影响因素进行综合分析，对于其中的有利因素应当进行创新，以加强各构件之间的协调性，对于其中的不利因素，设计人员应当对其进行修正和改进，以保证其对建筑结构设计的促进作用。

2、注重对地基的设计研究

地基是建筑结构设计的基础和前提，地基条件会对建筑结构设计造成重大的影响，地质条件、水文条件、地形情况等都是建筑结构设计中必须要予以重点关注的影响因素。因此，要对地基条件进行深入的分析研究，充分挖掘影响建筑结构设计的影响因素，从中找出影响因素，并采取有效措施加以改进和防范。

3、加强楼板设计规范

楼板作为承受荷载力的主体，设计人员要充分保证其结构受力的可靠性，以保证对建筑结构设计的合理性。对于主次梁刚度相差较大的楼板，设计人员要对楼板的整体受力进行综合考虑，尽量避免造成配筋浪费，以保证建筑结构使用的安全性。楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外，还将水平力传到各个柱上，因此楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要。作为建筑要求，住宅楼板还应能隔音。一般楼板和地面应有一定的蓄热性，即地面应有舒适的感觉。防火要求应符合防火规范的规定。非预应力钢筋混凝土预制楼板耐火极限为1.0h，预应力钢筋混凝土楼板耐火极限为0.5 h。现浇钢筋混凝土楼板为1～2 h。

总结

结构设计是项系统而全面的工作，设计者要有扎实的理论功底，灵活的思维及严谨的工作态度，牢固掌握设计规范及规程，抓住结构设计各阶段的热点与要点，不断学习、总结经验，才能设计出安全、适用、经济、美观且耐久性长的建筑结构。

参考文献

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