高层建筑中钢筋结构设计方式探讨

蔡鑫禹

摘 要：通过对高层建筑钢筋结构设计的科学优化，能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配，从而使高层建筑项目获得更高的增值，并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。本文首先简要阐述了高层建筑结构计算中计算软件选用和计算参数取值的优化等方面内容，然后就高层建筑钢筋结构设计中梁构造措施、柱构造措施和过渡层设计的优化等方面内容进行了浅要的分析和探讨。

关键词：高层建筑；钢筋结构；设计方式

0 引言

由于社会以及科技的快速发展，高层建筑钢筋结构设计的优化作为我国高层建筑工程设计管理中的重要一环，其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性。但是在我国高层建筑钢筋结构设计的优化过程中还存在很多的问题，无论是管理体制方面还是在具体的实施过程中，都存在很多的不足之处，所以我们需要加强高层建筑钢筋结构设计的优化工作，保证各个环节都能够做到科学严谨、合理，从而使得高层建筑钢筋结构设计的优化能够得到最大程度的保障，为我国的经济发展做出应有的贡献。而作为高层建筑钢筋结构设计的工程师，就应当肩负起自身职责，做好高层建筑钢筋结构设计的优化工作。

1 高层建筑结构计算中要点与优化策略

1.1高层建筑结构计算中计算软件选用的优化

在利用结构处理时，需要按照实际情况选择适当的计算软件进行处理，在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的，特别是在遇到受力比较复杂的情况下，譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中，因为其产生了多次的变换，所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时，还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。

1.2高层建筑结构计算中计算参数取值的优化

1.2.1将抗震功能加入建筑结构设计过程时，需要考虑结构的平扭转耦联，将其加到结构计算的过程中，要保证振型数等于或者大于十五，多塔结构的振型数需哟大于或者等于九倍的原振型数，同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的百分之九十，如果达不到这个要求，就会在后面的计算过程中出现较大的误差，计算结果也不再具有参考意义。

1.2.2对高层建筑结构的内力位位移计算时，如果只把考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度，而不计算非承重结构构件的刚度，那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大，这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大，这样就会导致，过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小；运用剪力墙结构时，较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小，这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中，在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去，使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据，通过一定的计算进行相应的改动，但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时，通常都是利用软件的默认值1.0，这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患，抗压抗震能力十分微弱。

2 高层建筑结构设计中的要点与优化策略

2.1高层建筑结构设计中梁柱构造措施的优化

一旦当梁的腹板高度hW≥450mm，在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向安排钢筋，每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积（bhW）的0.1%还要小，同时间距不应该比200mm大。在实行抗震设计的过程中，框架柱应该达到剪压比的需要，它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象，但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则，同时对柱的延性产生了一定的作用。

2.2高层建筑结构设计中过渡层设计的优化

如果剪力墙结构设计在过渡层或者转换层里面，比如底层框架剪力墙结构，这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩，而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且，因为受到了垂直均匀荷载的作用，转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用，结构的横向荷载发生作用，会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少，同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现，一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时，转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时，如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时，那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大，这样会导致整个建筑的安全系数较低，抗震能力较弱。因此在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁，这样就能够形成一个类框架系统，整个系统的抗震能力就得到了显著提升，结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏，延展性等各方面的性能会大大增强，整个建筑会更加趋于安全。

3 结束语

总而言之，由于我国社会主义经济建设的大踏步快速发展，我国正在进行的高层建筑钢筋结构设计的优化，在高層建筑工程发展中慢慢体现出了极其重要的作用。在当前国内外经济形势的一片大好的发展背景下，加强高层建筑钢筋结构设计的优化管理，有着非同寻常的作用。与此同时，通过对高层建筑钢筋结构设计的科学优化，能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配，从而使高层建筑项目获得更高的增值，并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。而负责高层建筑钢筋结构设计优化的相关人员，要对这些工作有充足的把握。在这种情况下，才会完成好高层建筑钢筋结构设计的优化等一系列工作，进而保证高层建筑工程项目设计管理的顺利进行。