郝 斌

北京建誼高能建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 100037

正文：

1 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

1.1 安全性

高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量直接關(guān)系著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，就要秉持安全性原則，以安全作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本，只有在確保了高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)美觀性、藝術(shù)性等的設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范、施工技術(shù)要求等開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性達(dá)標(biāo)。

1.2 適用性

在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮到其適用性，適用性主要指的是在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限以內(nèi)，其建筑結(jié)構(gòu)必須要滿足各項(xiàng)使用的要求，主要包括抗震性能、抗裂縫性能以及抗變形性能等。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不同地區(qū)對(duì)于適用性需求有一定差別，要根據(jù)具體情況具體分析設(shè)計(jì)，滿足適用性需求。

1.3 耐久性

高層建筑工程項(xiàng)目具有工期長、投資金額大、施工內(nèi)容復(fù)雜等特點(diǎn)，在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土作為建筑結(jié)構(gòu)的主要材料，必定會(huì)影響建筑的使用壽命。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在考慮到安全性、適用性的基礎(chǔ)上，還要增強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)，增強(qiáng)高層建筑的耐久性，延長高層建筑的使用壽命，最大限度地發(fā)揮出高層建筑的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。

2 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 加強(qiáng)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，只有做好了地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，才能使地基基礎(chǔ)發(fā)揮出積極作用，使整個(gè)建筑物的外觀結(jié)構(gòu)和整體穩(wěn)定性得到有效保證。一般來說，高層建筑不僅樓層較多，而且地下室層數(shù)也相對(duì)于普通建筑較多，結(jié)構(gòu)自重因?yàn)楹奢d的增大而不同，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也深受來自土層的深度及土質(zhì)的松軟程度的影響。因此，在進(jìn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要積極開展施工測(cè)量工作，做好勘察工作，為設(shè)計(jì)工作提供真實(shí)有效的勘察數(shù)據(jù)，還要根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇地基基礎(chǔ)施工處理技術(shù)，確保地基基礎(chǔ)施工處理質(zhì)量。另外，近年來BIM技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，可以將BIM技術(shù)應(yīng)用到地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬、修改，確保地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、正確性。

2.2 優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)選型、合理控制高度

在進(jìn)行高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注重對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的選型，不能采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工難度增大，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型時(shí)，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行選擇，保證后續(xù)施工的有效開展，提高結(jié)構(gòu)安全性。另外，高層建筑因其樓層多、高度高，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》都對(duì)建筑總高度有明確的限制。在高層建筑設(shè)計(jì)中，除了原有的“A級(jí)”限制高度，新規(guī)范增加了一項(xiàng)“B級(jí)”高度。在高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)要特別注意建筑的高度，根據(jù)建筑物的實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)建筑高度，確保建筑高度能夠滿足規(guī)范要求，并且建筑高度達(dá)到B級(jí)或以上的情況下，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)方案及處理手段上要有所改變。

2.3 合理選擇鋼筋和混凝土

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，鋼筋和混凝土作為主要材料，合理選擇材料，不僅可以保證建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到安全性、適用性以及耐久性的要求，還可以有效降低高層建筑的工程造價(jià)。因此，必須在保證高層建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度的減少建筑中的用鋼量，有效節(jié)約材料成本。如果高層建筑面臨的是地基軟厚的施工條件，由于地基的負(fù)載很大，需要加強(qiáng)高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用，進(jìn)一步優(yōu)化構(gòu)件的截面面積，以合理地降低結(jié)構(gòu)的重量，不僅降低后續(xù)的施工難度，還可以進(jìn)一步降低工程造價(jià)。

2.4 注重剪力墻設(shè)計(jì)

在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，剪力墻作為結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其是保證高層建筑物本身可靠性的關(guān)鍵。剪力墻不僅有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，在高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。剪力墻主要承擔(dān)了來自水平構(gòu)件傳來的豎向荷載，同時(shí)承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此在進(jìn)行墻體布置時(shí)，必須要同時(shí)能夠滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。剪力墻類型較多，有“獨(dú)立墻肢”、“整體小開口剪力墻”、“整截面剪力墻”、“壁式框架”、“連肢剪力墻”，在進(jìn)行高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)具體的情況，合理選擇剪力墻類型，有效發(fā)揮出剪力墻的作用。

2.5 提高結(jié)構(gòu)抗震性

在進(jìn)行高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要確保結(jié)構(gòu)達(dá)到抗震性要求。我國幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)情況也不同，對(duì)于建筑的抗震性也有不一樣的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求合理設(shè)計(jì)。并且在設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型、高度以及烈度要求，合理確定高層建筑的抗震等級(jí)。如表1為高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)。

表1 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)

3 結(jié)束語

綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為高層建筑的重要組成部分，對(duì)于高層建筑的整體質(zhì)量、安全具有重要影響，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要秉持安全性、適用性、耐久性的原則，并重視地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)選型、合理控制高度，合理選擇鋼筋和混凝土，注重剪力墻設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)抗震性，提升高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。