探讨钢筋混凝土高层结构设计的常见问题

摘 要：本文对高层结构设计中钢筋混凝土存在的问题进行了探讨，为今后建设工程工作提供了借鉴。

关键词：高层建筑；建筑结构；钢筋混凝土结构

一、高层建筑常用结构形式分类

高层建筑相对于低层建筑而已，在高层建筑工程施工项目中，随着建筑工程的高度增高，对建筑结构的刚度要求自然要比低层建筑的结构刚度要求更高，因此，分析高层建筑结构常用的几个形式，保证建筑结构的承载安全与建筑结构质量。

1.1框架结构体系

框架结构体系通常比较适合多层或者高度相对较低的高层建筑采用，建筑的承重结构主要是由梁体和柱体组成的竖向结构体系，同时还承受着水平方向上的荷载。在布置框架结构时对称均匀以及传力直接等十分重要。对于框架结构而言，框架柱承受的主要是压应力，是竖向承重以及抗侧力的主要构件。

1.2 剪力墙结构体系

剪力墙结构体系的原理是利用建筑物墙体来进行竖向的承重以及抵抗相应的侧力。剪力墙因受到楼板构件的跨度限制而使得墙间距通常在3～8米之间，也因此剪力墙结构只适合一些房间较小的住宅、旅馆类建筑使用。剪力墙采用的材料通常为钢筋混凝土，其浇筑方法较多样，有内、外墙均为现浇的类型，也有内墙为现浇、外墙采用预制墙板的类型，还有一类就是内、外墙均采用预制墙板装配而成。

1.3 筒体结构体系

随着时代的发展进步，高层建筑物的高度也在不断的增长，传统的框架结构体系以及剪力墙结构体系等都已无法很好满足建筑结构在水平荷载的作用下对于建筑强度、刚度的要求了。而筒体结构体系恰好弥补了这一缺陷，它是在框架结构和剪力墙结构的基础上发展而成的，简言之就是一种由若干片框架或剪刀墙纵横交接而围成的筒状的封闭骨架结构，这种结构体系不但能够将使用空间进行相应的扩大，还在抵抗水平荷载作用的方面展现出良好的刚度特性。

二、钢筋混凝土结构的原理和要求

2.1钢筋混凝土结构的原理

为了能更好地适应建筑的需求，采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十分必要的举措。这样能够使得建筑在拉应力的抵抗方面得到较大的提升，而钢筋混凝土也会使混凝土部分的抗压性得到相应的提升，二者有机结合在一起，对于保证建筑结构的质量有着十分重要的作用。

2.2 钢筋混凝土结构设计的要求

设计建筑结构应根据建筑处在的地理环境以及所用的建筑材料来区分不同的理念，因为每个地域的风格、建筑的结构需求及政府政策的法规不同，设计师对建筑的设计理念也会不同，所以，在设计建筑时会存在很大差别。在我国，设计建筑的结构时，主要考虑的是建筑的稳定性，则根据对我国地理环境的分析，建筑的稳定性是在抗震性的方面，因此在设计结构的过程中，要重视建筑的抗震性。对建筑尺寸的比例，要进行精确计算，使得建筑可以更好地承受各个方面的载荷。

三、钢筋混凝土的高层结构设计中存在的问题

3.1 设计者不看重概念设计，只注重计算

许多设计者在设计结构时，往往都会按建筑专业所提供的建筑图来建立、校核和计算结构的模型，虽然保证结构的安全了，但是却没有注重总结，让设计的水平没有得到很大的提升，这就要从概念设计这个方面来出发。结构的概念设计是确保结构的抗震性能优良的一种设计方法，是从实践中不断的总结出来的结晶，是避免钢筋混凝土的高层结构在设计中走弯路的技术保障。设计者若注重概念设计，在实际的工程中，就会根据总结的经验对抗震的布置与结构方案进行选择，采取强化扭转刚度与减小扭转的措施，并且预测结构的薄弱部位，采取应对措施，防止薄弱层的过早破坏，避免局部破坏导致的连锁反应。就结构体系方面来讲，应对平面的布置规制性给予足够的重视，为了能够保证建筑结构在平面布置上的对称性，从而增强结构的抗扭转能力，应参照建筑的设计尽可能的将结构平面的布置方式设计成具有良好抗风、抗震性能的类型，保证其结构在平面的设计上能够有明确的合理的荷载传递路径以及计算简图。因此，在设计时，要坚持总结经验和结构计算的运用，坚持脚踏实地的工作，保证实践的过程中使得设计修养与设计水平不断提升。

3.2 设计者不注重设计的规范性以及新知识的学习

由于快速的发展，使得建筑规范也在不断的改变，因此，建筑设计领域的工作者必须要加强对于建筑规范的学习力度，不断对比新旧知识从而进行更新，避免在设计过程中出现违规的情况，导致安全隐患的产生。但是一些设计工作者过于相信计算机设计软件或者是依赖他人的帮助，自己不主动去研习新的知识及建筑规范，这样不仅会令他自己的设计水平不升反降，还可能会使建筑设计方案中存在极大的安全隐患，给设计带来严重的质量问题。比如，在近几年出台的条令中明文规定了建筑物不可以采用严重不规制的设计方案。

3.3 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，如比较嵌固端的上下层刚度的信息、竖向的规则性以及平面的规则性等，在新规范里，出现了强制性规定，因此高层建筑物在设计结构时，应遵守设计规范的内容，从而能够避免施工中设计要求的改变。

3.4 嵌固端设计的问题

目前许多高层建筑物的地下室和人防都在两层或两层之上，因此设置嵌固端可能会在人防顶板的位置或者在地下室的顶板位置，在进行嵌固端的设置时，结构的设计师及建筑师常常会忽略设置嵌固端所带来的问题，例如：上下层的抗震等级、上下层的刚度及楼板设计的统一性等问题，在设计中若忽略任何问题都会导致高层建筑结构的安全隐患，因此这就要求设计师及建筑师设计钢筋混凝土的高层结构时，要注意设置嵌固端的问题。

3.5 短肢剪力墙的设计问题

对于钢筋混凝土的高层结构设计规范里，在高层建筑上应用短肢剪力墙的限制很多，因此在高层建筑的设计里，结构的设计师及建筑师应尽量减少使用短肢剪力墙，从而防止在工程的设计中及其以后的设计里增加麻烦。

3.6 结构超高的问题

钢筋混凝土的高层结构的设计里，在抗震的规范里对高层建筑总的高度的要求十分严格，尤其是新的规范里，除了把以前限制的高度改为了A级高度外，还增加建筑物的B级高度，因此在设计高层结构时，要严格地控制好建筑物的高度，继而减少不符合要求或者重新设计等问题的发生，对工程工期以及高层结构的设计影响减少。

3.7 基础设计及地基设计问题

在高层结构的设计里，地基设计以及基础设计为结构工程师及建筑师较为重视的一个问题，建筑物的基础设计及地基设计对设计的后期工作有着直接的影响，

并且对于整个工程造价而言地基设计有着重要作用，所以在这一阶段里存在的问题会对整个的工程产生严重的损失。在地基设计及基础设计过程中要注意规范的重要性，若只靠《基础以及地基设计的规范》是不能够满足设计的要求，因此在进行基础设计以地基设计过程中，要对地方性的规范有一个深入的研究考察，从而避免或减少对高层建筑结构在设计工作中产生的影响。

四、结束语

综合上述，钢筋混凝土的高层结构为建筑工程里重要的部分，设计的过程中，在深刻了解工程的基础上，应该与钢筋混凝土的高层结构起到的作用以及施工环境相结合，再详细的进行设计，本文通过对钢筋混凝土的高层结构设计中所存在的问题进行了总结分析，为今后建设工程工作提供了借鉴。

参考文献：

[1]张媛媛.浅谈钢筋混凝土高层结构设计中的注意事项[J].城市建设，2011（17）.

[2]王佳慧.关于钢筋混凝土高层结构设计常见问题的探讨[J].民营科技，2011（7）