高衛(wèi)華

摘要：鋼筋混凝土是現(xiàn)代城市建設(shè)的基礎(chǔ)材料，加強對鋼筋混凝土建筑設(shè)計的問題探究以及要點解析，有利于城市建設(shè)與發(fā)展。本文主要分析了高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵問題，包括短肢剪力墻設(shè)計、結(jié)構(gòu)選型設(shè)計、地基與基礎(chǔ)設(shè)計等方面的問題解析。然后著重探討了高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾個要點，包括加強抗震功能設(shè)計以及強調(diào)概念設(shè)計等。為后期的鋼筋混凝土高層建設(shè)奠定了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土；設(shè)計問題；要點解析

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市樓層建設(shè)日趨增高，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑功能多樣性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的必然條件，因此加強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工勢在必行。設(shè)計方面要站在社會發(fā)展與行業(yè)進步的高度，在把握細節(jié)的同時，大局考慮、全面掌控，充分挖掘建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計靈魂，考慮施工過程中可能遇到的多方面問題，從結(jié)構(gòu)體系、短支剪力墻、基礎(chǔ)設(shè)計、高度控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)綜合分析，為高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計控制與管理提供理論支持。

一、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵問題分析

1. 短肢剪力墻

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計的環(huán)節(jié)非常重要，它直接關(guān)系著整個建筑物的質(zhì)量和施工難度。對于短肢剪力墻的設(shè)計，不可布設(shè)太多，否則會影響后期的施工難度。對于短肢剪力墻的設(shè)置有一定的規(guī)范，在設(shè)計的過程中一定要遵循這個規(guī)范，不可頻繁采用，要在確保達到抗震目標(biāo)的范圍內(nèi)，盡量減少短肢剪力墻的數(shù)量。

2.地基與基礎(chǔ)設(shè)計存在差異

地基與基礎(chǔ)都是鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)的重點，在設(shè)計的時候必須重視地基與基礎(chǔ)。在我國目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，地基與基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)存在不完善和不統(tǒng)一的問題，加上很多設(shè)計機構(gòu)存在經(jīng)驗主義的錯誤，這樣就會直接導(dǎo)致鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中出現(xiàn)差異，從而影響整體設(shè)計效果[1]。

3.結(jié)構(gòu)選型的設(shè)計問題

對于結(jié)構(gòu)選型設(shè)計過程中遇到的主要問題有以下幾種：規(guī)則性不高、結(jié)構(gòu)過分僵化、嵌固端設(shè)計位置不良、短肢剪力墻選用過于頻繁、超高問題嚴(yán)重等，這些問題都會影響鋼筋混凝土高層建筑的建設(shè)工期與工程造價，需要我們加以重視。

4.嵌固端設(shè)計方面的問題

如果嵌固端設(shè)計過程中出現(xiàn)問題，將對高層建筑造成很大的安全隱患，所以必須高度重視嵌固端的設(shè)計。嵌固端一般設(shè)置在人防的頂板位置處或者地下室頂板的位置處，在設(shè)置嵌固端時，必須要考慮的問題有嵌固端上下層的剛度、嵌固端的位置選取、樓板的設(shè)計、嵌固端上下層抗震等級的統(tǒng)一性等等。只有綜合考慮這些問題，才能避免在這一環(huán)節(jié)留下安全隱患。

5.超高的問題

對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，常會出現(xiàn)超高的問題。建筑超高會對抗震性、建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)計規(guī)范等提出新的挑戰(zhàn)。因此如果出現(xiàn)建筑超高的問題時，要仔細做好結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

二、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點

1.加強抗震功能的設(shè)計

高層建筑設(shè)計中，抗震性能往往是設(shè)計的關(guān)鍵，一般房屋結(jié)構(gòu)的剛度突變系數(shù)較大或房屋層數(shù)較多時，其設(shè)計的振型數(shù)取值應(yīng)盡量偏大，但以全部層數(shù)的3倍為取值極限值。對于彈性樓板，在總剛性分析時，可以取更為大些的振型數(shù)[2]。

2.合理選用高強混凝土

高強度的混凝土是鋼材的有效替代品，在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了節(jié)約成本，降低鋼材的使用量，可以選用強度較高的混凝土作為施工的基礎(chǔ)材料，這樣在有效控制工程造價的同時，還大大降低了施工難度，間接提高了工作效率。

3.提高結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計

高層建筑施工中，環(huán)境與施工條件對其影響較大，往往因為環(huán)境惡虐和施工條件有限而大大降低了建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。因此在設(shè)計當(dāng)中必須加強對高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計。

4.加強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計

高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時又要注意其抗震設(shè)計、抗風(fēng)設(shè)計等基礎(chǔ)要素。除此之外，還應(yīng)做好結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)的設(shè)計、結(jié)構(gòu)選型的設(shè)計以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計算。

4.1 結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)的設(shè)計要點

結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)的設(shè)計要點首要在于工作態(tài)度的端正，要重視地基與基礎(chǔ)設(shè)計工作的功能和作用；其次要緊扣混凝土結(jié)構(gòu)的各項設(shè)計規(guī)范與準(zhǔn)則，保證設(shè)計理念的合理性與可操作性[3]。同時，加強設(shè)計施工前的討論工作，認(rèn)真聽取各方面意見，并綜合分析，做好造價與施工質(zhì)量的控制，保證結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)設(shè)計的經(jīng)濟性。

4.2 結(jié)構(gòu)選型的設(shè)計要點

在結(jié)構(gòu)的選型設(shè)計方面，除把握好設(shè)計的科學(xué)性與技巧性外，還應(yīng)注重提升建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，這里主要指高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平面與里面的規(guī)則性。在把握規(guī)則性的同時還要注重提升建筑結(jié)構(gòu)的藝術(shù)性，即在注重質(zhì)量的同時追求藝術(shù)美。另外，在結(jié)構(gòu)嵌固端設(shè)計中還應(yīng)考慮到嵌固端上下層的剛度要求，即要達到結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性要求，在追求經(jīng)濟性的同時，保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量[4]。除此之外，結(jié)構(gòu)選型設(shè)計過程中還應(yīng)注重短肢剪力墻設(shè)計頻率的減少，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性。

4.3 結(jié)構(gòu)的計算要點

做好結(jié)構(gòu)的計算要點，主要是做好結(jié)構(gòu)計算模型的選取、嚴(yán)格確定結(jié)構(gòu)的抗震等級、合理確定結(jié)構(gòu)的振型數(shù)目、提高結(jié)構(gòu)中非結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算的準(zhǔn)確性。結(jié)構(gòu)計算中，在平衡經(jīng)濟與美觀的同時，掌控地震與風(fēng)荷載的地理要素，科學(xué)合理的進行非結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算，有效提升計算的準(zhǔn)確性。

三、結(jié)束語

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋和混凝土的特性-韌性和剛性，成為了當(dāng)前建筑的主要材料。高層建筑具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的特性，再加上鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)也具有多樣性，這就需要在設(shè)計的過程中，加強設(shè)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、功能的完善性等問題，避免因設(shè)計造成的施工難度、安全隱患、功能使用等方面的問題，確保為鋼筋混凝土高層建筑提供安全高效的設(shè)計方案。

參考文獻：

[1]劉峰. 試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則及相關(guān)問題[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，31：266.

[2]梁啟亮. 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討[J]. 居業(yè)，2015，14：63-64.

[3]萬丹. 高層建筑給排水設(shè)計中的關(guān)鍵問題探究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，20：134.

[4]夏振海. 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討[J]. 科學(xué)中國人，2015，29：60.