淺析鋼筋混凝土高層結構設計的常見問題

張 偉

（山西中方森特建筑工程設計研究院，山西 太原 030002）

我國高層建筑鋼筋混凝土結構設計的現狀還存在許多設計問題，如果這些設計者不能引起重視，將會影響高層建筑中的鋼筋混凝土結構。因此，高層建筑中與鋼筋混凝土結構有關的設計人員必須能夠分析鋼筋混凝土結構設計中存在的客觀問題，然后建立相對合理的設計和優化措施。只有避免這些常見的設計問題，才能有效提高高層建筑鋼筋混凝土結構設計的綜合水平，保證高層建筑的整體質量和使用壽命。

1 常見問題分析

1.1 地基及基礎性設計問題

1）獨立基礎性的天然地基，對于高層建筑中的鋼筋混凝土結構設計，獨立基礎自然基礎設計屬于更重要的設計環節。但是，鑒于我國高層建筑中鋼筋混凝土結構設計的實際情況，該設計過程經常存在客觀問題，主要使用坡度來反映出圓錐形部分。讓錐體部分混凝土不能密實的振搗，但是在施工現場需要人工操作。雖然通過這種處理方法處理的混凝土不能滿足高層建筑鋼筋混凝土結構的設計要求和強度要求，因此降低了高層建筑鋼筋混凝土整體結構的強度。

2）地下室的底板及外墻的配筋，地下室和外墻的鋼筋設計是高層建筑鋼筋混凝土整體結構設計中的重要設計元素之一。地下室承受額外的應力，由于承載能力不足而導致地下室基礎開裂。負面影響相對較大，尤其是對于某些使用自然基礎的高層建筑。同時，在相關設計人員計算地下室地板和外墻的加固參數時，高層建筑外墻的水平加固相對較大，因為計算結果通常與實際情況不符。但是，豎向鋼筋的實際數量相對較少，并且支撐柱的鋼筋也不適當。

1.2 上部的結構設計問題

1）剪力墻的結構與連梁，在高層建筑鋼筋混凝土整體結構設計當中，剪力墻的結構與連梁的設計環節也往往存在著一定的問題，主要表現在：相關設計人員并未依據高層建筑鋼筋混凝土整體結構設計的相關標準及要求來進行剪力墻的結構與連梁的設計，以至于剪力墻的布置缺乏均勻性，甚至形成了單肢的剛度性相對較大的剪力墻結構，以至于出現了較為集中的應力，對高層建筑鋼筋混凝土整體結構整體的穩定性及安全性產生影響，遭受到地震破壞的可能性相對較高。同時，在進行剪力墻實際結構及其連梁等構件的設計時，若剪力墻的布置處于不均勻性且剛度性缺失的狀態下，就會導致剪力墻的結構實際接觸性降低。

2）梁支座，在高層建筑鋼筋混凝土整體結構中梁支座的設計環節，設計人員把柱子及梁之間的梁支座當成是無法轉動的一個剛域，將其設計成為了一個固定性的支座。在一定層段上，基于這種不合理的設計情況，以至于剪力墻結構對于梁所產生的約束力就會逐漸減小，影響其整體結構的穩固性。

1.3 地基設計存在的問題

在建筑過程中，地下水水位較高是比較麻煩的問題，它不僅可以影響地基的建造質量還會對日后的房屋沉降造成嚴重的安全隱患。因此，在施工過程中如果遇到地下水位較高的問題，可以一些輪廓簡單的結構進行防水施工，這樣可以有效增強房屋建筑的防滲。如果防水工程設計的現對較復雜的話，會導致建筑存在較多的陰陽角，給日后的施工帶來較大的難度。因此，采用通過簡單的建筑結構保證下標高達到一定的高度，向上加厚承臺，然后通過設置濾水層等措施可以有效地提高房屋地基的滲水性。

2 設計優化策略研究

2.1 優化地基及基礎性設計

在設計地基和基礎時，相關的獨立設計人員應優先考慮階梯式獨立基礎，在設計獨立的基礎拉梁時，還必須考慮梁坡度處擴散角的內土質量。適當增加混凝土和鋼筋的強度，以使獨立基礎之間的拉伸梁結構具有很強的穩定性。對于帶有地下室的高層建筑中鋼筋混凝土的整個結構，必須在地下室的底板及持力層間進行褥墊處理，以使地下室不會因整個沉降而出現開裂問題。

2.2 強化對上部結構的設計

在進行上部剪力墻的結構設計過程中，相關設計人員應當進行多道設防設計，保證整體結構布置的科學性及合理性，保證其整體形狀具有一定的規則性，讓其各個結構部分都保持著一致性的剛度狀態之中，有效地抵抗外界的破壞力作用。對于剪力墻梁及柱結構設計，應當依據強柱的弱梁、強大的節點、強剪弱彎的相關要求予以優化設計，在挑梁的端頭進行構造柱的這種，把每層挑梁都連接于一起，以防止挑梁出現變形及墻體外閃的情況出現，有效地提升高層建筑鋼筋混凝土整體結構的抗震性及強度性。

2.3 嚴格控制裂縫問題

針對高層建筑鋼筋混凝土整體結構設計常見的結構裂縫問題，為了盡最大可能的防止結構裂縫問題的出現，就需要相關的設計人員能夠在比較容易出現裂縫的結構位置，進行預應力澆筑混凝土的方法設計。同時，對于管線的預埋，應當利用支架方式來進行管線的固定設計，在管線的交叉位置予以接線盒的固定，以有效地避免高層建筑鋼筋混凝土整體結構出現裂縫問題的可能性，有效地提升高層建筑鋼筋混凝土整體結構的穩固性及安全性，確保高層建筑物的使用年限。

3 結語

我國高層建筑中最常見的建筑結構類型就是鋼筋混凝土，由于高層建筑的鋼筋混凝土結構各有特點，整體結構設計比較困難，因此在鋼筋混凝土結構設計中有一定難度。然后，為了有效地解決這些客觀問題并提高高層建筑中鋼筋混凝土結構設計的科學性和合理性，相關設計師必須通過不斷的設計實踐，能研究出有效地避免和處理這些常見問題。