高層建筑框架結構施工的常見問題與解決方案

金 鑫

(黑龍江省林業設計研究院，哈爾濱 150080)

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高層建筑框架結構施工的常見問題與解決方案

金 鑫

(黑龍江省林業設計研究院，哈爾濱 150080)

隨著施工技術的不斷進步，高層建筑也呈現出多樣化、復雜化等特點，高層建筑對設計、施工、監理等都提出了更高的要求。框架結構作為高層建筑的重要組成部分，其施工質量的高低直接決定了高層建筑的質量。從高層建筑框架結構的特點、設計原則入手，分析高層建筑框架結構施工的常見問題，提出了相應的解決方案，希望相關的技術要點可以為今后的高層建筑施工提供一定的參考、借鑒。

高層建筑；框架結構；施工；問題；解決方案

隨著建筑施工技術的不斷進步，高層建筑的設計風格也在不斷發生變化，建筑平面布局、縱向結構也趨于復雜化。框架結構作為高層建筑的主要結構形式，具有空間大、靈活布局等優點，因此，良好的框架結構具有重要的作用。

1 框架結構的特點

鋼筋混凝土框架結構的骨架主要由梁、柱剛性連接而成。框架的連接點作為剛節點，具有不易發生形變的優點。鋼筋混凝土結構體系抗風能力強，鋼筋混凝土建筑具有布局靈活、空間大、延展性能好等優勢，能滿足建筑物大空間的要求，還能減輕建筑物的重量，因此，在現代工業、民用建筑中得到了廣泛應用。

2 框架結構的設計原則

不同的樓層、布局對抗震驗算有著相應的要求，剛性、柔性、剛柔并舉是較為常用的設計理論。在抗震驗算中，場地的土層類別也是關注的要點，為了改善框架結構的抗震性能，建議增加剪切墻，并設計成雙向梁、柱剛接體系。為了加強垂直地震作用的設計，應將框架橫梁搭在另一框架梁處。在設計大跨度雨蓬、陽臺時，要考慮采用適當的扭矩，計算扭矩時，將跨度的一半與梁中心線處的負彎矩相乘，得到扭矩值。在等級方面，框架梁、柱的混凝土等級最好有一定的差異，相差一級為最佳。當梁、過梁截面較大時，建議驗算最小配筋率，同時在出屋面的樓梯間處，不要采用磚混結構，相反地，在框架結構的電梯井壁處，最好采用黏土磚砌筑。當樓層較高時，建議在門洞的上方增加圈梁，這樣有利于梯井四角的加固造柱。由于電梯間位置較偏，所以在梯井的墻體施工階段，建議采用剛度較大的混凝土進行施工。

3 高層建筑框架結構的常見問題

3.1 結構的規范性問題

建筑設計規范的新、舊版本存在差異性，在新版本中增加了諸多限制條件，且明確規定了“建筑物不得采用嚴重不規則的設計方案”。因此，結構工程師必須嚴格注意相關規范、標準等內容。

3.2 結構的高度問題

根據高層建筑的設計規范與抗震規范要求，高度也有相應的要求限制，特別是在新規范中，在原有限制A級高度的建筑基礎上，提出了B級高度建筑。如果建筑高度超過B級時，應采取相應的設計方法進行處理。根據以往經驗，建筑物結構類型發生改變時，施工圖紙也必須重新進行設計、論證，這不僅會增加工作量，還會延誤工程工期，導致工程造價升高。

3.3 嵌固端的問題

在高層建筑的地下室、人防工程中，一般采用二層或二層以上的結構，將嵌固端設計在地下室頂板、人防工程的頂板等位置。在設計過程中，結構工程師要注意以下問題：嵌固端的樓板結構，嵌固端上、下層的剮度比，嵌固端上、下層的抗震等級等問題。在設計整體的嵌固端時，要認真考慮結構的抗震、嵌固端的位置等問題。

3.4 剪力墻問題

新規范中規定短肢剪力墻的截面高厚比為5～8，根據實驗數據和經驗，高層建筑對短肢剪力墻有更高的要求，因此，在設計高層建筑結構時，結構工程師應最大限度地減少短肢剪力墻的數量，避免不必要的麻煩。

4 高層建筑框架結構問題的解決方案

4.1 設計框架結構梁、柱截面

在施工中，設計高層建筑框架結構的關鍵部分是選取結構的截面積，確定相應尺寸。根據高層規程JGJ3—91的要求，按照設計跨度的1/12～1/8選定主梁的高度。隨著施工技術的不斷進步，建筑材料的不斷更新，這個標準已無法滿足現代高層建筑的要求。目前，一般采用1/18～1/15的標準來設計，采用的高層建筑規范是JGJ3—2002。

4.2 后澆帶解決變形

第一，沉降后澆帶。在基礎壓縮模量較大的條件下，當整體沉降結束穩定后，利用后澆帶進行施工。在基礎壓縮模量較小的條件下，后期沉降會占據很大的比例，如果采用后澆帶方式施工，會產生較大的沉降落差。當澆筑的周期較長時，要注意澆筑環境的影響，建議把溫度變形考慮到設計中。在設計過程中，要充分考慮使用后澆帶的具體條件，根據實際情況，采取有針對性的措施。第二，調整結構內力。調整建筑結構的內力，防止地質災害。根據高層建筑規程與高層建筑的特點，在抗震等級中，各個梁柱的等級有不同的內力要求值，因此，要加固柱體根部，減少倒塌。

4.3 合理設計箍筋

為了增強抗震等級，可以考慮在框架結構中增加箍筋的數量，以提高梁端塑性絞區的延伸性能。在設計過程中，要根據要求、規范嚴格控制箍筋數量，根據具體的結構、載荷情況設計間距。梁主要起到承載的作用，在實際應用中，切忌將梁中間的箍筋間距擴大1倍。

5 優化措施

5.1 以主樓為重點

高層建筑的框架結構對整體建筑工程具有十分重要的意義，因此，必須強調高層建筑框架結構的保障措施。在設計高層建筑框架結構時，要著重考慮主樓的框架結構，建議采用合理的技術手段、科學合理地管理方式進行施工。鋼筋混凝土建筑的主樓結構是建筑常用的主體部分，因此，應將主樓作為建筑框架結構的設計重點，提高主樓的設計水平。

5.2 提高框架結構的管理水平

在高層建筑的施工階段，合理的設計、科學的管理是十分重要的，鋼筋混凝土會對框架結構的施工進度、質量產生重要影響，應提高鋼筋混凝土的管理水平，在原有經驗的基礎上，不斷整合、創新，提高高層建筑框架結構的設計水平，以提升高層建筑的施工質量。

6 結語

在我國建筑行業中，高層建筑的作用越來越明顯，高層建筑的框架結構直接關系著建筑工程的質量、經濟收益、社會效益。設計單位、設計人員應積極運用科學的設計理念、方法，設計合理的框架結構，從而提高高層建筑的施工質量。

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Common problems and solutions of high-rise building frame structure construction

JIN Xin

(Heilongjiang Forestry Design and Research Institute,Harbin 150080,China)

With the continuous improvement of construction technology,high-rise buildings have also showed features of diversification and complexity,which puts forward higher requirements on design,construction and supervision. As an important part of high-rise buildings,quality of frame structure construction directly determines the quality of high-rise buildings. This paper analyzes common problems of high-rise building frame structure construction and puts forward the corresponding solutions. It is hoped that the relevant technical points can provide some reference for future high-rise building construction.

High-rise building; Frame structure; Construction; Problem; Solution

2017-01-15

金鑫(1984-)，男，本科，工程師。

TU47

A

1674-8646(2017)06-0034-02