論高層建筑混凝土設計中應當注意的問題

張建

【摘要】由于國內現代化市場經濟水平的持續增長，國內建筑行業有了更加寬廣的發展空間和發展機遇；城市現代化建設進程的加快，也讓城市居民對高層建設工程項目的建筑質量和功能性提出了更高的要求與標準。因為我國高層建筑工程項目中多使用鋼筋混凝土框架結構設計方案，以提高建筑工程的負荷載重性能、穩固性能和質量安全性能。下文中，本人將以自身參加高層建筑工程項目鋼筋混凝土框架結構設計方案工作實踐為出發點，對我國高層建筑工程中的鋼筋混凝土框架結構設計中應當注意的重點問題、設計方案優化、設計中需要把握的技術要點、設計方案中存在的缺陷問題與解決措施逐一進行分析與總結。

【關鍵詞】高層鋼筋混凝土框架結構設計方案；創造性設想；組織

從國內現階段城市建設規劃的發展經驗和建設水平進行分析，總體上說城市現代化建設推動了建筑工程的發展，數量眾多的高層建筑工程項目得到投資開發，從一定層面上而言，高層建筑工程項目的建設水平是城市現代化發展建設水平的體現，是城市經濟、文化發展的代表性標志。有關建設單位、施工單位、設計公司應當重視對高層建筑工程項目的設計管理工作，彼此之間做好溝通與配合協調，共同促進高層建筑工程項目的質量水平提升。

一、高層建筑工程項目的鋼筋混凝土框架結構設計概論

筆者主張認為，鋼筋混凝土框架結構設計方案是否科學合理，直接影響到高層建筑工程項目的整體功能性能否實現，直接影響到高層建筑工程項目的工程質量和安全性能。有關設計單位及其設計工作人員應當清楚認識到鋼筋混凝土框架結構設計的重要現實意義和核心關鍵作用。鋼筋混凝土框架結構設計一方面應當從建筑工程總體設計上進行把握，理清總體空間架構與部分組織結構支撐之間的關系和相互影響；另一方面，還應當注重鋼筋混凝土框架結構中的單獨設計是否優化、科學，從單獨部件、個別環節設計質量的提高，為整體工程框架機構的合理性提供保證。只有實現鋼筋混凝土框架結構整體上的協調、部分單獨結構設計上的精確，才能加強部分結構設計與整體設計結構之間的緊密聯系，不斷提高高層建筑工程的設計水平。

二、高層建筑項目的鋼筋混凝土框架結構設計環節

1.鋼筋混凝土框架結構的創造性設想設計

在鋼筋混凝土框架結構設的創造性設想設計過程中，設計人員應當遵守國家有關建筑施工規范標準的質量要求和施工技術要求，加強框架結構設計的穩固性能、抗震性能和載荷承重性能，對建筑工程項目進行整體評估與分析，合理選擇框架結構的類型選擇和平面設計規劃，提高高層建筑工程的各方面質量性能，在建筑工程資金成本造價管理控制的前提條件下，保證建筑設計優化并提高建筑工程施工質量。為了確保鋼筋混凝土框架結構設計科學合理，滿足抗震穩固性能要求標準，設計工作人員需要在設計準備階段認真、廣泛做好文件與資料的收集整理，聘請專業機構和具備專業技能的人員對施工現場地質情況進行測量和勘察，在分析數據的基礎上，分析混凝土框架接結構的受力參數，計算得到高層建筑工程的承重載荷相關數值。

2.鋼筋混凝土框架結構的組織結構設計

在鋼筋混凝土框架結構的組織結構設計過程中，有關設計人員需要考慮的問題是高層建筑工程項目的總體建筑高度、框架結構中的構件部位連接方式和固定方式、框架結構的類型選擇、組織構成方式選擇等問題。設計人員在高層建筑鋼筋混凝土框架結構設計過程中，應當以建設施工規范標準為參照依據，保證框架結構設計的穩固性能、抗震系能和安全性能都符合規范要求。

三、高層建筑項目的鋼筋混凝土框架結構設計優化策略

1.鋼筋混凝土框架結構的組織方案優化

鋼筋混凝土框架結構的組織結構優化設計，需要設計人員從建筑資金成本造價管理控制角度出發，慎重參照高層建筑工程的現場地質勘查數據和資料文件，選擇適當的施工技術、設定混凝土框架結構的原材料性能標準，避免在鋼筋混凝土框架結構設計方案中留存錯誤、或者遺漏疏忽，造成后期施工進程中的重復更正、人力資源和財產物質的浪費、施工進程的不當延誤等問題。

2.鋼筋混凝土框架結構的設縫優化

溫度伸縮縫、沉降縫、防震縫是高層結構設計中較重要的構造措施。對溫度伸縮縫，其影響因素很多，規范用規定結構伸縮縫的最大間距來控制，還規定了最大間距宜適當減小和適當放寬的情況，應根據實際工程的具體情況執行相關條文。沉降縫由于同一建筑物中各部分基礎顯著的沉降差產生，在設計中，通常用設沉降縫、采用剛度大的基礎、調整各部分基礎形式或施工順序進行解決。防震縫在規范中有明確規定，但應據實際情況適當放寬或縮小。

3.鋼筋混凝土框架結構的扭轉優化

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心，在結構設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結構發生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用發生扭轉破壞，應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡單平面形式。在某些情況下，由于城市規劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制，高層建筑不可能全部采用簡單平面形式，當需要采用不規則L形、T形、十字形等比較復雜的平面形式時，應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內。

綜上所述，高層建筑工程項目在城市建筑中的地位與作用日益凸顯，鋼筋混凝土框架結構設計的合理性、穩固安全性能是城市發展規劃的要求，也能夠為城市居民提高舒適度高、安全性能高的居住環境。有關設計單位和設計工作者應當從自身專業能力培養、設計能力提高出發，不斷優化鋼筋混凝土框架結構設計的優化合理性。

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