高層建筑鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

韓碩

【摘要】本文首先探討了高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點原則，并探討了高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題，最后給出了幾點提高高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵，為高層建筑鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供資料參考。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是確保高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵。近年來，我國建筑技術(shù)進步顯著，高層建筑作為一種受大眾歡迎的建筑樣式，其建筑技術(shù)更是發(fā)展迅速。高層建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，是高層建筑設(shè)計的基礎(chǔ)，更是保證建筑使用壽命和施工安全的關(guān)鍵。但由于我國現(xiàn)代建筑技術(shù)起步較晚，由于技術(shù)、經(jīng)驗的不足，在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中也經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，這些問題嚴(yán)重影響了高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，如何在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中重視這些問題，不斷提高高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，已然成為高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。

一、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點原則

1、保證高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性

高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，影響著高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。如果高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性達不到要求，必然會導(dǎo)致工程建設(shè)安全性難以保障，并對建筑施工質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響。在人們對建筑質(zhì)量要求和安全要求不斷提高的今天，必須確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠在設(shè)計年限內(nèi)滿足符合要求，并保證高層建筑在突發(fā)事件和偶人事件中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)延性。這是高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求，也是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須關(guān)注的問題。

2、確保高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久性

建筑工程投資額度大、建設(shè)周期長，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為高層建筑的結(jié)構(gòu)主體，其設(shè)計質(zhì)量影響著高層建筑的使用壽命。為了提高對資源的利用效率，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計必須保證耐久性需求，以延長建筑的使用壽命。這不僅是建筑工程建設(shè)的主要目標(biāo)，同樣也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作重點。只有不斷提高鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能連續(xù)性，才有助于提高高層建筑的耐久性和使用壽命。

3、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的適用性

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)主體的重要組成部分，其設(shè)計質(zhì)量直接影響著建筑能夠?qū)崿F(xiàn)其設(shè)計功能。鋼筋混凝土在結(jié)構(gòu)設(shè)計中不僅要考慮到安全性、耐久性，還必須針對用戶的需求進行合理的功能性設(shè)計，以保證建筑整體設(shè)計能夠符合建筑的功能需求。只有這樣，才能夠保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠在符合建筑功能設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，對于裂縫、撞擊、地震和形變等影響因素具有較好的抵御能力，為用戶提供安全、舒適的建筑使用環(huán)境。

二、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

1、短肢剪力墻的設(shè)計

高層建筑短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm，各短肢截面高度和厚度比大于4小于8的剪力墻。高層建筑的短肢剪力墻不僅是確保建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗震性能的關(guān)鍵，還是建筑主體荷載的重要功能單元。在設(shè)計高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，一定要注意不能完全采用短肢剪力墻，應(yīng)該保證在高層建筑抗震目標(biāo)達成的范圍內(nèi)，盡量減少短肢剪力墻的數(shù)量，以降低高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的難度。

2、結(jié)構(gòu)體系的選擇

現(xiàn)如今，高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系設(shè)計方案有很多，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一定要做好結(jié)構(gòu)體系的選擇。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的選擇要求在保證混凝土結(jié)構(gòu)剛度的前提下，實現(xiàn)對建筑外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以保證鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

3、結(jié)構(gòu)高度的控制

高層建筑在設(shè)計中對抗震性能有著比較嚴(yán)格的要求，鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計，直接影響著建筑的抗震性能。為了保證建筑的抗震性能符合要求，就一定要做好鋼筋混凝土建筑的高度控制。在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中常會出現(xiàn)超高的問題，這不利于高層建筑物抗震性能的實現(xiàn)，由于不同高度會出現(xiàn)不同級別的設(shè)計規(guī)范形式，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度出現(xiàn)變化時，特別是出現(xiàn)超高問題時，要重新進行高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。

三、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1、加強抗震功能

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是保證建筑抗震性能的關(guān)鍵，在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要格外重視抗震設(shè)計。我國建筑領(lǐng)域?qū)ㄖ?gòu)造和抗震計算的方法比較簡單，對于軸壓比、配筋率和梁柱承受力更是缺乏嚴(yán)格的規(guī)定。這導(dǎo)致在高層建筑設(shè)計中，經(jīng)常由于忽視抗震設(shè)計，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計達不到抗震要求。雖然這能夠極大的降低建筑成本和造價，但當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時，建筑和人員安全卻難以保證。因此，在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要在成本控制的前提下，不斷強化建筑的抗震性能。

2、合理運用高強混凝土

高強混凝土是指強度等級高于C60的混凝土，高強混凝土由水泥、石原材料外加粉煤灰、F礦粉和硅粉等混合組成，高強混凝土相比于普通混凝土，具有抗壓強度高、抗性變能力強、密度大、孔隙率低的特點。但高強混凝土相比于普通混凝土，成本和造價卻略高。高強混凝土在高層建筑中的合理應(yīng)用，能夠提高高層建筑鋼筋混凝提結(jié)構(gòu)的性能，并提高工程使用壽命。但在應(yīng)用高強混凝土與高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要做好成本的控制，在保證工程造價達標(biāo)的基礎(chǔ)上降低基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)難度，提高高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

3、提高耐久性

必須加強高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計，在原來的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環(huán)境、條件的影響，從而導(dǎo)致建筑的可靠指數(shù)明顯降低。因此在對一般的高層建筑混凝土進行設(shè)計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結(jié)構(gòu)設(shè)計才是滿意的設(shè)計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質(zhì)量要求也相應(yīng)地得到提高，所以當(dāng)建筑物的特殊使用要求或者技術(shù)要求與經(jīng)濟成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經(jīng)濟這個指標(biāo)。

綜上所述，高層建筑作為一種節(jié)約土地資源和城市空間資源的優(yōu)秀建筑樣式，其在城市化建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用。高層建筑由于高度高、工程量大、技術(shù)要求嚴(yán)格，想要實現(xiàn)提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗震性和使用壽命的目的，必須首先做好鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高其安全性、耐久性和抗震性能，為社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

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[2]楊浩，任博遵.高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版， 2015（15）.