高層建筑鋼筋混凝土結構設計的注意事項

路會蘭

（河北拓樸建筑設計有限公司， 河北 石家莊 050000）

1 建筑結構設計的基本原則

建筑物的承載力和安全性能否達到規定的標準，必然與設計環節有關。嚴格按照管理制度執行設計任務，加強施工過程控制。設計應遵循以下三個原則。第一個是安全。施工安全和使用安全應得到保障，施工任務在開發階段會遇到一些意想不到的問題，影響安全的使用，設計應體現出預防技術。建筑結構能否達到安全使用壽命也是設計任務中的一個特殊問題。結構之間的平衡得以維持，力的形式更為科學。其次，結構的耐久性。根據調查結果可知，提高建筑結構的安全使用壽命與方案設計有很大的相關性。

2 建筑結構設計的基本特征

結構設計應與整體建筑形式相結合。這不是一項單獨的任務。建筑結構投入使用后，會受到風力的影響。結構越高，效果越明顯。在設計時，必須準確計算結構的抗風能力，分析結構的水平力和垂直力。如果是高層建筑工程，設計中還應考慮建筑材料，盡量減少對地基的壓力，將結構重量控制在安全范圍內。基層承重結構的設計需要引入建筑物的總高度參數，從而得到更科學合理的施工方案。結構承載力也需要與其他結構相匹配，因此設計人員也應考慮承載力之間的相互作用。

3 注意事項

3.1 概念設計

混凝土結構計算前，應進行概念設計，綜合考慮整個工程，判斷工程可能存在的薄弱環節，并采取相應的結構措施加以加強。對于一些嚴重影響結構安全的不規則現象，如接縫、墻體、柱的增加、局部結構布置的改變等，應采取措施。一些方法，如部分改變建筑方案，可以用來解決這個問題。

3.2 合理地選擇混凝土類型

高強度混凝土和一些特殊性能混凝土具有強度高、耐久性好、彈性模量高等優點。在一些大型高層建筑中，特別是框架-剪力墻結構和框架結構，能有效減小結構構件的截面尺寸，為建筑贏得良好的空間利用效果。在混凝土中加入適量的摻合料，可達到緩凝、抗滲、抗凍、抗裂等特殊效果。兩種方法的缺點是高強混凝土凝結速度快，施工工藝復雜，造價高。摻合料的配比必須嚴格控制和試驗確定，在一定程度上增加了施工成本和施工周期。

在結構方案設計的早期階段，對于某一具體設計項目，首先要分析該項目的具體特點，選擇與該項目相匹配的混凝土強度和摻合料類型。對于高層框架結構和框架剪力墻結構，在滿足規范要求和保證該地區施工技術的前提下，設計人員應優先選用高強度、高性能的混凝土，以達到良好的經濟效益。對于單層、多層和多層較低層剪力墻結構，在滿足規范最低要求的前提下，宜選擇該地區較常見的混凝土類型，也可取得良好的經濟效果。

3.3 結構選型及地基處理方案

與傳統多層建筑相比，高層建筑鋼筋混凝土結構的設計要求整體結構體系更高。在混凝土結構設計中，根據建筑物的總體規模和功能選擇合適的結構類型，根據結構類型、地震烈度和場地類型確定現澆鋼筋混凝土構件的抗震等級。此外，結構自重直接影響到建筑物的地震力大小，這就要求設計人員合理選擇填充墻材料。在滿足建筑要求的前提下，盡量選用輕質材料，以減小地震力，降低建筑成本。

3.4 結構計算分析

在高層建筑鋼筋混凝土結構設計階段, 結構參數計算對整體工程設計質量有重要的影響作用。因此, 在設計過程中,相關人員需要結合整體高層建筑結構內在應力, 合理地計算整體結構的運行參數。現階段, 在高層建筑鋼筋混凝土結構設計參數核算環節, YJK、PKPM 等幾種類型是常用的結構設計軟件。在實際結構計算環節中，每種操作軟件計算模式都有其獨特的特點。因此，在設計過程中，相關設計人員需要根據結構類型選擇合理的計算機計算軟件，在此基礎上對不同計算軟件的計算結果進行統一分析，確定最佳設計方案。計算完成后，設計人員首先根據設計經驗判斷計算結果的正確性。在判斷計算結果可靠性的前提下，應根據現行規范的循環比、剛度比、偏心距、位移、位移比等限值對計算模型進行調整，最終得到滿足可以獲得代碼。

此外，在高層建筑鋼筋混凝土結構變形縫的設置過程中，根據建筑平面和立面的復雜程度，通過變形縫將結構劃分為不同的規則單元。同時，在預埋端的設計過程中，由于高層建筑有地下室和防空設施，在地下室屋頂和防空屋頂的位置需要合理設置預埋端。在預埋端設計過程中，相應的高層鋼筋混凝土結構設計人員應注意預埋端上下層的剛度比，采用合理的結構布置，使在地震作用下，預埋端真正出現在設計預埋端，以保證預埋端在地下結構頂部的實際有效性，起到穩定作用。

4 結語

綜上所述，結構設計是一個長期、復雜甚至循環的過程。此過程中的任何遺漏或錯誤都可能使整個設計過程更加復雜或使設計結果不安全。因此，在建筑結構設計過程中，結構設計人員必須合理、周密、多面考慮，保證結構模型的準確性。在保證結構安全的前提下，盡可能做到最合理、最經濟、最優化。