高層建筑鋼筋混凝土結構與設計要點探析

阮熙淳

摘 要：城市化進程不斷加深，人口密度越來越大，人均居住空間越來越小的今天，高層建筑作為合理利用空間的一種形式已經不斷地進入到人們的生活中，隨著高層建筑建設的不斷加快，人們對于高層建筑已經提出了越來越多的要求。如何更快更好地建設高層建筑？本文就高層建筑中鋼筋混凝土結構與設計結合實際工程案例進行探索，希望能在文中所闡述觀點對于線管人員如何更好建設高層建筑有所啟發。以便能夠更好地進行鋼筋混凝土的建設，為國家城市化進程貢獻自己的一份力量。

關鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土結構；設計要點

一、高層建筑鋼筋混凝土結構方面的要點

1.結構的體系

在建筑行業的發展過程中，建筑方案多樣化是目前建筑行業整體的趨勢。設計的概念中，對于建筑結構的體系劃分更加合理有著相對較高的要求。實際施工中，將建筑的美觀效果、工程造價、實用功能三者充分協調，杜絕因為片面的追求利潤給建筑整體帶來的不利影響，同時也有利于工程施工的順利進行。對于行業內的國家規定，要進行要個執行，不僅是對于建筑本身的質量，更是在安全上完成對于建筑的保障。在具體設計中，對于結構方面的掌握要有突破性，不能將眼光只局限于行業內相關規范，更要在標準的范圍上進行改進，通過對于建筑手法和技術的靈活應用，以求在設計上取得一定的突破。

2.結構體系的選擇

現代建筑的模式提系，與傳統建筑有很大的不同，其中一點就是對于外形的要求并不是十分嚴格。因此，在對現代高層建筑進行設計的時候，在滿足建筑自身對于強度、穩定方面的需求后，可以根據實際情況對于鋼筋混凝土中內外部結構進行一定程度上的改良，一定程度上幫助了建筑方案設計的執行，同時，改良后的建筑結構也能在最大意義上從結構的角度增強建筑的穩定性和強度。在質量上也是一個巨大的進步。

二、高層建筑鋼筋混凝土結構設計要點

對于高層建筑來講，鋼筋混凝土是建筑中進行主體構建的關鍵因素，在結構和質量通常情況下決定了一個高層建筑的質量走向。在具體對于高層建筑鋼筋混凝土結構的設計過程中，要針對鋼筋混凝土的各方面性質有所關注。

1.注重抗震功能

一個建筑的抗震功能的建立，主要是依靠鋼筋混凝土結構來實現。在建筑體系中，對于建筑抗自然災害的能力尤為看重，尤其是近幾年頻繁出現的地震災害，已經引起了相關部門的高度重視。在高層建筑中將抗震功能的建立劃為重點，不僅是對抗震功能本身的保證，也決定了一個建筑質量的走向。在抗震功能的設計建立上，要注意：高層建筑對于鋼筋混凝土結構及其強度的要求。整體結構的把握上，多取振型數是目前設計結構方面加大抗震性的一個具體做法，通常情況下，對于建筑層數和結構剛度的突變系數較大時，就應該將振型數設計得比計算值大些，而且，對于本身具有部分彈性的樓板式建筑，在取振型數上，應比通常情況更大，以保證建筑對于抗震能力的正確建立。

2.對于耐久性的設計

耐久性也是高層建筑鋼筋混凝土設計中的一個要素。在進行高層建筑鋼筋混凝土的設計時，要充分考慮周圍環境對于高層建筑鋼筋混凝土結構的影響和環境對于建筑本身的影響因素。對于高層建筑中鋼筋混凝土結構中所涉及的各種材料進行嚴格把關，確保在施工過程中，和建筑落成后鋼筋混凝土結構都能在建筑中發揮出應有的作用，保證作用效果具有的持久性。達到相關政策對于建筑耐久性方面的要求。在最大程度的范圍內，滿足各方面對于高層建筑耐久性的不同要求。也回應了人們對于建筑耐久性越來越高的需求。

3.地下結構設計

由于高層建筑自身應力等方面的需求，其主體中鋼筋混凝土結構通常會延伸一部分進入埋入地下，在具有較大埋深的情況下，通常都會選擇在地下構造相應設施，合理建筑空間的運用。在進行地下空間的設計時應當考慮，整體地下設施對于抗震性能的影響，根據不同的地下結構形成不同的抗震設計更好地應對其中的變化。在進行地下建筑的設計時，要充分考慮到高層建筑對于預埋深度的要求。地下結構的設計中，結構本身具有的抗拔性對于高層建筑來說十分重要，因此，在設計中還要體現出地下建筑對于增加高層建筑抗拔性的增加措施和方式，防止高層建筑發生偏移或傾覆。

4.剪力墻結構的設計

在剪力墻的端部應設置端柱等邊緣構件，這些邊緣構件可以作為約束柱，在高層建筑結構的剛度比較小但層間位移與頂點位移比較大時，應加大暗柱的截面，此時邊緣構件可以起到很大的作用，當剪力墻的截面面積和樓層面積的比值比較大時但房屋高度比較小的情況下，端部的暗柱所起的作用就比較小。為了提高剪力墻的變形性能防止發生破壞，當剪力墻的截面比較長時應盡量設置弱連梁，將墻體分為多肢墻或者單肢墻，設置連梁時不能太強，否則在水平地震的作用下會使墻肢出現全面受拉，容易造成危險。當連梁太弱以致墻肢變成單肢墻時，由于單肢墻的延性差并且僅有一道抗震防線，降低了它的可靠性。實際設計中要注意對連梁的剛度進行折減，防止剪力墻中的連梁超過截面的允許值。短肢剪力墻一般指墻肢的截面高厚比為 5～8 的墻，它在高層建筑中的應用有很多限制。為了減少后期工作的麻煩，在設計中應盡量減少短肢剪力墻的采用。

5.防止結構超高

高層建筑對于結構的總體高度有嚴格的限制，新規范中將舊規范中的原限制高度設為 A 級高度建筑，并且增加了 B 級高度建筑。在實際設計中要對結構的高度嚴格注意，否則會給設計方法和后續的處理措施帶來大的變化。在設計過程中應盡量避免由于改變結構類型略是忽略高度限制所導致設計不能通過審核的情況的發生，否則會對工期以及造價等規劃造成巨大影響。

三、高層建筑鋼筋混凝土結構設計中存在的問題

1.鋼筋混凝土結構在高層建筑的應用過程中可能存在的缺點

鋼筋混凝土自身所具有的物理性質，決定了此類結構自實地的應用中易受到來自自然界惡劣情況帶來的影響，溫度、雨雪、暴風等惡劣天氣對鋼筋混凝土結構是有一定破壞性的，也就決定了鋼筋混凝土施工在極端天氣的發生下施工很不穩定，既不能保證效率，也不能保證施工質量。

此外，由于高層建筑鋼筋混凝土結構施工中工程量較大，人員在施工過程中有可能會出現失誤，等到發現的時候，可能已經來不及補救。這種情況對于高層建筑鋼筋混凝土結構的施工十分不利，容易在施工過程中造成很多隱患。

2.關于高層建筑鋼筋混凝土架構中嵌固端的問題

關于嵌固端的問題尚未在業界中形成統一規范，因此在實際設計中，設計者要根據實際情況選擇出相應的嵌固端位置。同時，針對嵌固端位置變化，和嵌固端本身多帶來的影響進行分析和對應設計，充分考慮嵌固端所在位置對于鋼筋混凝土結構造成的影響，更加合理地對嵌固端的相關內容進行設計，減少嵌固端設置對于高層建筑整體穩定性的不利因素。在嵌固端的抗震性設計上，在保持整體關系不變的情況下，協調嵌固端抗震性和上下樓層的關系，使兩成形成一個整體，共同參與到維護樓層穩定的作用中來。

參考文獻：

[1] 張煒.淺談高層建筑鋼筋混凝土結構設計[J].建筑？建材？裝飾，2015（16）

[2] 柳春陽.高層建筑混凝土結構設計中注意要點分析[J].城市建設理論研究：電子版，2013（7）.