高層建筑鋼筋結構設計與施工技術研究

卜 杰

(中鐵四局集團建筑工程有限公司，23001)

高層建筑鋼筋結構設計與施工技術研究

卜 杰

(中鐵四局集團建筑工程有限公司，23001)

隨著我國科技化的發展，城市化進程的加深，高層建筑成為一種主流。如何保證高層建筑安全穩定，關鍵是鋼筋結構的設計。基于此，本文提出“高層建筑鋼筋結構設計與施工技術研究”的命題，首先探討了高層建筑鋼筋結構設計，在此基礎上，探討高層建筑鋼筋的施工技術。

城市化；高層建筑；鋼筋結構；施工技術

一、前言

隨著城市化進程的加深，高層建筑的不斷涌現，具有整體好、剛度大、位移小等優點的鋼筋混凝土也隨處可見。實際上，鋼筋結構的設計是高層建筑的關鍵和重點。隨著經濟的發展和社會的需要，高層建筑的功能要求也越來越復雜，相應的結構體系也更加的多樣化，這使得在高層建筑設計和施工中會出現各種問題。基于此本文提出“高層建筑鋼筋結構設計與施工技術研究”的命題，目的是通過對鋼筋結構設計與施工技術的探討，促進我國高層建筑的發展。

二、高層建筑鋼筋結構設計

高層建筑鋼筋結構設計是為了高層建筑的穩定和安全，基于此，高層建筑鋼筋結構設計必須遵循相應的原則：安全可靠性，持久耐用性以及經濟適用性。下面將從梁柱主筋受力處鋼筋設計，墻梁節點鋼筋設計和主梁節點和次梁節點的設計三個方面介紹高層建筑鋼筋結構設計。

1、梁柱主筋受力處鋼筋設計

高層建筑的鋼筋結構中，由于框架柱和框架梁在主筋受力處會產生矛盾，因此在設計中必須考慮框架柱和框架梁的受力問題，堅持“強剪弱彎、強柱弱梁”的設計原則，也就是說，在設計過程中必須保證框架柱受力主筋的位置，避免框架梁截面寬度與框架柱的邊長等長或者是框架梁一邊與框架柱想重合。為保證上述過程，采取的對策主筋從框架柱內側通過，框架梁靠近柱側增加四根鋼筋作為架立，用于保證框架梁截面寬度的長度。

效果分析：通過以上方法設計梁柱主筋受力處鋼筋設計，可以保證柱主筋受力位置的確定，并得到設計師的認可，并在施工中得到廣泛應用。

2、墻梁節點鋼筋設計

對于框架-剪力墻結構來說，由于主次框架梁都直接放在筒墻體暗梁或過梁的核心處，易出現：如果框架梁截面、暗梁以及過梁具有相同的截面高度，會使框架梁與核心筒的暗梁或過梁在主筋方面產生矛盾。為了避免此種情況的產生，一般采用的設計原則是：依據框架梁在固定端處的彎矩方式，框架梁在支座處應采用上拉動鐵處，擠壓下鐵位置，同時在暗梁或過梁的位置扭動，但要保證暗梁與連梁在箍筋處的完整。如圖所示為為固接框架梁彎矩的示意圖，可以使大家更好的了解什么是彎矩結構。

圖 框架梁在固定端處的彎矩結構示意圖

具體措施為：在過梁的下鐵處設置兩排少于六根主筋的布置，框架梁下鐵則布置在兩排少于六根主筋的位置中間，并依照接頭全部處于支座周圍，并以比例50%錯開；框架梁上鐵應直接放置在過梁上鐵位置，用于保證錨固長度的設計要求；將過、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過梁位置，來保證鋼筋保護層的深度。

效果分析為：為預防過梁箍筋收到破壞，采取的調整框架梁下鐵受力主筋位置的方法已經得到認可；在錨固長度的設計要求下，將過、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過梁位置，來保證鋼筋保護層的深度，也得到很多的應用。

3、主梁節點和次梁節點的設計

高層建筑鋼筋結構的框架剪力墻設計中，重點是主梁節點和次梁節點的設計，特別是主梁節點的設計已經成為當今剪力墻設計的焦點。傳統的設計是：次梁上鐵設置在主梁鋼筋之上，而板筋卻設置在次梁主筋上，這容易導致位置設置出錯，便不能滿足鋼筋保護層厚度的需求，從而嚴重影響其抗震能力。因此設計的關鍵是：位于主梁上方的次梁應在延伸到懸挑梁處的主梁的上側，因而在設計時應保證懸挑梁的尺寸，不能過小。框架梁與勁性柱在主筋上關于錨固長度關系。

三、高層建筑鋼筋施工技術

在高層建筑鋼筋施工中，首先要做的是統一測量的儀器以及鋼尺的量具。我們知道建造高層大樓設計很多的測量儀器，包括：土建方面的測量儀器和鋼尺、鋼結結構方面的測量儀器和鋼尺等，如果不統一這次儀器和鋼尺，會嚴重影響建造的過程以及傳遞，因而必須采取國家統一的計量單位和標準。

其次，應對軸線、標高和地腳螺栓進行定位。一般來說，軸線的定位是依據場地的寬度，在建筑物外部或內部進行確定的。設置控制樁，用于確定經緯儀和激光儀的位置，通常以滿足通視、可視為基準。鋼柱長度一般采用2-3層為一節，來滿足起重量以及運輸。每一節的定位柱子到下一節的定位軸線，應從地面引致高空。地螺栓則是用在第一節鋼柱時，用于控制平面大小和標高所采用臨時措施。

再次是鋼柱制作與安裝。鋼柱作為高層建筑中主要的豎向結構部件，在制作過程必須現行規范其驗收的標準。鋼柱柱腳的環板定位及附件安裝為：首先做好防腐或除銹的工作，根據現場吊裝要求及運輸，確定鋼筋長度（一般低于12cm），控制焊接尺寸以及防變形和保持對稱，用于實現焊接后的平直，附件安裝時應符合需求。

最后是鋼梁柱的制作與安裝。鋼梁柱在高層建筑中一般采用的是H型結構，這需要較好的任性和連通性。一般在制造過程中，在框架梁所設置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣采用剖口熔透焊縫方式與鋼柱相連。在安裝時，應先焊接下翼緣，再焊上翼緣，腹板利用高強度螺栓進行連接。

四、結束語

高層建筑鋼筋結構的設計與施工技術在高層建筑中至關重要，但也是一項長期的、復雜的工程，應必須充分重視。在以后的發展中，必須研究相關素材進行總結與摸索，找出更多的結構設計方法與施工技術，促進高層建筑的發展。

[1]霍英杰．淺析高層建筑鋼筋結構設計及施工工藝[J]．科技創新與應用：191．

[2]高愛軍．分析高層建筑鋼筋結構設計及施工工藝[J]．科技創新導報,2013(5)：

TU75

B

1007-6344（2015）06-0234-01

卜杰，男，漢，本科，助理工程師。