钢筋混凝土高层结构设计中存在的若干问题探析

杜贺龙

摘 要：高层建筑的不断发展，建筑工程在技术应用及结构设计上趋于多样化。高层建筑在体型构造和平面布置上也愈来愈复杂，这对于现代高层建筑设计及结构分析而言是一种挑战，而设计钢筋混凝土高层建筑的结构时，其中有很多的细节及重点需要注意。文章就探析了高层建筑钢筋混凝土结构设计中存在的若干问题，为今后建设工程工作提供了借鉴。

关键词：高层建筑；钢筋混凝土；结构设计

1 概述

目前，我国国民经济迅速发展，国内各行各业都取得了极大的发展，行业的整体水平在稳步提高。其中，建筑业的提升水平是相对较快的，这和国家在基础建设方面所投入的大量资金相关，也和广大人民群众的需求有关。建筑业的发展带来了建筑技术，建筑形式，建筑材料等多元化的变革，其中钢筋混凝土因其抗震性能好以及安全系数较高等诸多优势而被广泛的使用。

2 高层建筑最常用的结构形式分类

高层建筑对于低层建筑来说，在高层建筑的工程施工项目当中，伴随着建筑工程的进一步增高，对建筑结构的刚度要求显然会比低层建筑的结构刚度要求要高，所以，对高层建筑结构常用的几种形式进行深入的分析，保障建筑结构质量以及建筑结构的承载安全性。

2.1 框架结构体系

框架结构体系一般比较适合高度相对较低的高层或者多层建筑采用，建筑的承重结构基本上是根据柱体及梁体组成的竖向结构体系，与此同时，还承受着水平方向上的荷载。在对框架结构进行布置时传力以及对称均匀十分关键。对框架结构来说，框架柱所承受的关键是压应力，是抗侧力以及竖向承重的主要构件。

2.2 筒体结构体系

如今，时代的进步发展，高层建筑物的高度也在迅速的增长，以往的剪力墙结构体系以及框架结构体系等，都难以很好地满足于建筑结构在水平荷载作用下对于建筑刚度、强度的要求。而筒体结构体系正好可以将此缺陷弥补起来，它是在剪力墙结构及框架结构的基础上发展而成的，简而言之，就是一种由剪刀墙或者若干片框架纵横交接而围成的筒状封闭骨架结构，此结构体系不但在抵抗水平荷载作用的方面展现出很好的刚度特性，还能够把使用的空间进行相应的扩大。

2.3 剪力墙的结构体系

剪力墙结构体系的原理是运用建筑物墙体来进行抵抗相应的侧力以及竖向的承重。剪力墙因受到楼板构件的跨度限制而使墙间距一般在3至8m间，也因此剪力墙结构只适合房间较小的旅馆、住宅类建筑使用。剪力墙利用的材料一般为钢筋混凝土，其浇筑方法很多，有内、外墙均为现浇的类型，也有外墙采用预制墙板、内墙为现浇的类型，还有一类就是内、外墙都采用预制墙板装配而成。

3 钢筋混凝土结构的原理和要求

3.1 钢筋混凝土结构的原理

为能更好地适应建筑的要求，利用钢筋混凝土，即在混凝土中加入钢筋以改善混凝土的性能是非常有必要的举措。这样能够使建筑在拉应力的抵抗方面得到非常大的提升，而钢筋的混凝土也会使混凝土部分的抗压性得到很大的提升，两者的有机结合，对保障建筑结构的质量有着非常重要的作用。

3.2 钢筋混凝土结构设计的要求

设计建筑结构要按照建筑所用的建筑材料以及所处的地理环境来区分不同的理念，因为每个地域的建筑结构需求、风格以及政府的政策法规不一样，设计者对建筑的设计理念也会不相同，因此，在设计建筑时会有很大的区别存在。在我国，设计建筑结构时，关键要考虑建筑的稳定性，按照对我国地理环境的进一步分析，建筑的稳定性是抗震性的基础，所以在结构设计的过程当中，要注重建筑的抗震性。

4 钢筋混凝土的高层结构设计中存在的问题

4.1 设计者不注重设计的规范性以及新知识的学习

因建筑业的快速发展，导致建筑规范也在不断发生变化，所以，建筑设计领域的工作者们要强化对建筑规范的学习力度，不断将新旧知识进行对比，进行更新，以免在设计过程中有违规的情况出现，以至于产生安全隐患。但是很多设计工作者太过依赖他人的帮助或是相信计算机设计软件，自己不主动研究新的建筑规范以及知识，这样不仅会使建筑设计方案中存在极大的安全隐患，还会令他自己的设计水平不升反降，给设计带来很大的质量问题。

4.2 设计者只注重计算，忽视概念设计

很多设计者在结构设计时，一般会根据建筑专业提供的建筑图来校对、建立及计算结构的模型，虽然结构安全得以保证，但却没有注重总结，让设计水平不能取得很大的进步，这就要从设计概念出发。结构的概念设计是保障结构其抗震性能优良的设计方式，是避免钢筋混凝土的高层结构在设计中走弯路的技术保证，也是通过实践的总结而得出的结晶。设计者如果单单重视概念的设计，在实际工程当中，就会按照总结的经验对结构方案以及抗震布置进行选择，采取减小扭转与强化扭转刚度的措施，并且对结构的薄弱部位加以预测，采取相应的措施，以防薄弱层过早被破坏，避免局部破坏所造成的连锁反应。所以，在设计时，要坚持结构计算以及总结经验的运用，坚持脚踏实地的工作，保障在实践过程中，使设计水平和设计修养进一步提升。

4.3 嵌固端设计的问题

如今，很多高层建筑物的人防及地下室都在两层或者两层之上，所以设置嵌固端也许会在地下室的顶板位置或者人防的顶板位置，设置嵌固端时，结构的建筑师及设计师通常会忽视设置嵌固端所带来的困扰，例如：上下层的刚度、上下层的抗震等级以及楼板设计的统一性等问题，在设计当中忽视任何问题都可能带来高层建筑结构的安全隐患，所以这就要求建筑师及设计师在设计钢筋混凝土的高层结构时，要着重对嵌固端进行设置。

4.4 结构的规则性问题

建筑结构的设计中，对于结构的规则性所规范的内容变化很大，在以前结构的规则性规范中新增了许多规范条件，例如，比较嵌固端的竖向的规则性、上下层刚度的信息及平面规则性等，在新的规范中，出现很多强制性的规定，所以在高层建筑物的结构设计时，要遵守设计规范当中的具体内容，进而可以避免施工中设计要求的更改。

4.5 短肢剪力墙的设计问题

在钢筋混凝土高层结构设计的规范中，高层建筑上运用短肢剪力墙的限制非常多，所以，设计高层建筑时，建筑师应尽可能地减少短肢剪力墙的使用，进而以防在设计工程里增加麻烦。

4.6 基础设计及地基设计问题

在对高层结构设计时，基础设计以及地基设计为建筑师以及结构工程师比较重视的问题，建筑物的地基设计以及基础设计对设计的后期工作有很大的影响，而且会对整个工程的造价带来影响，因此，在这一阶段中所遇到的问题会对整个工程造成严重的损失。在基础设计以及地基设计过程中要注重规范的关键性，如果单靠《基础以及地基设计的规范》是无法满足设计需求的，所以在进行地基设计以及基础设计的过程当中，要对地方性的规范有深入的研究探讨，进而减少对高层建筑结构在设计时产生不利的影响。

4.7 结构超高的问题

钢筋混凝土在高层结构的设计当中，在抗震规范中对高层建筑的总高度要求非常严格，特别是在新规范当中，除了增加建筑物的B级高度，还要把之前限制的高度改为A级高度，所以，在对高层结构进行设计时，要严格地将建筑物的高度控制到位，进而减少重新设计或者不符合要求等问题的发生，对高层结构设计工程的工期影响也相对减少。

5 结束语

钢筋混凝土的高层结构是建筑工程里的核心部分，设计过程当中，在深刻熟悉工程的基础上，要和钢筋混凝土的施工环境以及高层结构所起的作用相结合起来，再进行详细的设计，文章通过对钢筋混凝土的高层结构设计中所遇到的问题进行了分析总结，为今后建设工程的工作提供了非常有利的借鉴。

参考文献

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