淺談高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院

摘要：隨著我國(guó)用地面積越來(lái)越緊張，對(duì)于規(guī)模不斷擴(kuò)大的建筑施工企業(yè)，我國(guó)也采取了對(duì)建筑用地面積實(shí)行局部限制的有效措施，使其控制用地面積不斷縮小的現(xiàn)象。而這種建筑用地限制的措施，導(dǎo)致越來(lái)越多的高層建筑工程項(xiàng)目拔地而起，但高層建筑施工企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)烈的建筑行業(yè)中得到發(fā)展，作為新時(shí)期背景下的建筑企業(yè)必須提高高層建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量。而高層建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，是影響高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵。因此本文首先對(duì)高層建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析；其次對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中存在的問題提出了有效的解決措施，以不斷提高高層建筑工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)大眾生活品質(zhì)的提高，高層建筑工程項(xiàng)目也越來(lái)越受關(guān)注，特別是在城市的改造中，高層建筑工程項(xiàng)目得到了廣泛的運(yùn)用。而鑒于混凝土結(jié)構(gòu)是高層建筑重要組成部分，因此注重高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，才是確保高層建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量的基礎(chǔ)。在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)，其次采用抗震級(jí)的理念對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而更好的提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度確保高層建筑的總質(zhì)量。

1.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在實(shí)施高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員主要是結(jié)合兩個(gè)特點(diǎn)，對(duì)高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。第一種設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要是提高混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)向力，受受風(fēng)力和水平力影響，混凝土結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力受阻問題就會(huì)發(fā)生，而通過運(yùn)用側(cè)向力設(shè)計(jì)特點(diǎn)，可解決混凝土結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力受阻的現(xiàn)象。與此同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)向力特點(diǎn)，還可提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，加強(qiáng)高層建筑抗震的系數(shù)。第二種設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要是增加混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受影響的原因，主要是由于隨著建筑工程高度的增加風(fēng)力位移系數(shù)也會(huì)增加，使其就會(huì)影響到高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。因此，通過在設(shè)計(jì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要確?；炷两Y(jié)構(gòu)的剛度還要確保其強(qiáng)度，使其才可增加高層建筑工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性能[1]。

2.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型

對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)又分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、組合混凝土結(jié)構(gòu)、框架混凝土結(jié)構(gòu)、框架混凝土結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)，因此在設(shè)計(jì)高層混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的類型，選擇合適的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。以下對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面布置、豎向布置、抗震等級(jí)三種設(shè)計(jì)類型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了有效的設(shè)計(jì)方法提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

2.1高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面布置設(shè)計(jì)類型

對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面布置，設(shè)計(jì)人員一般都是以混凝土結(jié)構(gòu)的形狀、規(guī)則、剛度、強(qiáng)度、受力、阻力為基礎(chǔ)，對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。但在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，屬于A級(jí)類型的高層建筑工程項(xiàng)目，各樓層的水平位移不應(yīng)大于樓層的1.2倍，而層間位移不應(yīng)大于樓層的1.5倍。但屬于B級(jí)的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保樓層位移的平均值保持在1.2倍。且在進(jìn)行高程建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)時(shí)，為防止混凝土結(jié)構(gòu)的平面出現(xiàn)不規(guī)則的現(xiàn)象，導(dǎo)致高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)低下。因此，當(dāng)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面較為復(fù)雜，又無(wú)法進(jìn)行后期的調(diào)整時(shí)，設(shè)計(jì)人員就必須對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的平面設(shè)置防震縫，從而促使高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面規(guī)則可簡(jiǎn)化[2]。

2.2高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的豎向設(shè)計(jì)類型

通過對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)平面布置類型進(jìn)行分析，混凝土結(jié)構(gòu)平面布置主要是解決高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的美觀效果。而對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)豎向的設(shè)計(jì)，主要關(guān)系著高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的承重力，所以混凝土結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計(jì)就顯得尤其的重要。對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的豎向設(shè)計(jì)，為確保高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計(jì)的合理性和質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮豎向結(jié)構(gòu)的美觀度，還應(yīng)確保高層建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。因此，在開展高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計(jì)時(shí)，沒有重點(diǎn)要求，設(shè)計(jì)人們必須避免豎向結(jié)構(gòu)不能外傾或者是內(nèi)收，防止高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形或不規(guī)則的現(xiàn)象。其次，設(shè)計(jì)人員還要考慮高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的重心承載和穩(wěn)定性能，并且應(yīng)盡量確保豎向結(jié)構(gòu)是以上小下大的形式，側(cè)向結(jié)構(gòu)是均勻的狀態(tài)，使其提高高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)豎向的承載力和穩(wěn)定性能。但若是高層建筑混凝土豎向結(jié)構(gòu)不是上小下大，或者是側(cè)向并不是均勻要求進(jìn)行建造，那么就容易導(dǎo)致高層建筑發(fā)生坍塌的問題，這樣不僅會(huì)威脅到人們的生命安全，并還會(huì)為高層建筑企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。

2.3高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震級(jí)設(shè)計(jì)類型

對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合當(dāng)?shù)氐卣鸢l(fā)生的頻率為標(biāo)準(zhǔn)，使其設(shè)置合理的混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)。且在實(shí)施高層建筑混凝土抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且還要考慮到高層建筑的防裂性和高度問題，使其提高高層建筑抗震的效果。而針對(duì)高層建筑地下室位置的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員要保證高層建筑地下室抗震等級(jí)，能夠與高層建筑混凝土整體結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)相等。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)結(jié)合高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的平面布置和豎向布置，來(lái)考慮高層建筑混凝土的抗震等級(jí)，并依照我國(guó)抗震等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)合適的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)[3]。

3.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意要點(diǎn)分析

3.1高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)必須注重

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，可有效的提高混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能。而針對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，主要是要求高層建筑工程師和設(shè)計(jì)師，能夠遵守混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確保混凝土結(jié)構(gòu)的平面、豎向、形狀具有一定的規(guī)則性，使其提高混凝土結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能和抗震性能。其次，在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)中震不修大震不倒的目的，在此過程就必須要加強(qiáng)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的防裂性能和強(qiáng)度性能，并確保高層建筑設(shè)計(jì)單位具有做夠?qū)I(yè)技術(shù)水平，使其可有效的提高高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震性能。

3.2高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)選型必須科學(xué)

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗裂度、抗風(fēng)度等要求不符合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的，主要是因?yàn)楦邔踊炷两Y(jié)構(gòu)的選型不正確所造成，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案內(nèi)容容易出現(xiàn)變動(dòng)。若混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)變動(dòng)，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)造成平面布置不規(guī)則，嵌固端剛度不達(dá)標(biāo)等問題。在高程建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題、結(jié)構(gòu)超高和嵌固端問題引以重視，可防止混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象。因此在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要遵循相關(guān)要求和實(shí)踐進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其次，在對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的高度進(jìn)行設(shè)置時(shí)，設(shè)計(jì)人員分清A級(jí)建筑的高度和B級(jí)建筑高度的數(shù)值。另外，對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)嵌固端設(shè)置，主要控制好高層建筑地下室的頂板設(shè)置，從而就可預(yù)防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容出現(xiàn)變動(dòng)[4]。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)是影響高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵，也是確保高層建筑穩(wěn)定性能和抗震性能的基礎(chǔ)。通過對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)合理的管理，使其可更好的確保高層建筑質(zhì)量和性能，從而保證高層建筑企業(yè)可以得到可持續(xù)的發(fā)展。

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