钢筋混凝土高层结构设计中常见问题

钢筋混凝土高层结构设计中常见问题

发表时间：2017-11-02T12:11:48.380Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：刘波

[导读] 摘要：钢筋混凝土是建筑结构设计的主体，与工程施工的质量有着直接性的联系。但是，由于高层建筑工程的出现

中山市第二建筑设计院股份有限公司 528400

摘要：钢筋混凝土是建筑结构设计的主体，与工程施工的质量有着直接性的联系。但是，由于高层建筑工程的出现，钢筋混凝土结构也逐渐变得复杂化，也很容易产生一些设计问题。因此，本文对钢筋混凝土高层结构设计中常见的一些问题，提出了相应的解决措施，以此提升钢筋混凝土高层结构设计的质量，为工程施工的展开提供了基础性的保证。

关键词：钢筋混凝土；高层结构设计；施工质量；经济效益

钢筋混凝土是高层建筑结构设计中，典型的一种建筑施工结构，其主要的作用就是保证高层建筑工程的稳定和安全等性能。因此，一定要对钢筋混凝土结构作为设计的重点，对设计中常见的一些问题，进行一定程度上的了解和掌握，并且针对其常见的问题，采用相对适合的设计方式，以此保证钢筋混凝土高层结构设计的质量。

一、高层建筑工程结构分析

（一）框架结构体系

框架结构体系主要利用梁、柱为主要组成结构体系，属于高层建筑工程承重墙的一种。但是，在框架结构体系设计的过程中，应当对均匀和传力途径等方面，给予高度的重视，主要是避免承受力和传力途径产生不必要的误差。

（二）剪力墙结构体系

剪力墙结构体系主要是利用高层建筑墙体作为承重墙和抵抗侧力的主体，并且其距离会受到和跨度等方面的影响中制约，一般情况下其间距应当为3-8m。因此，若是高层建筑内部空间相对较小的话，剪力墙结构相对较为适合。另外，剪力墙结构主要是采用钢筋混凝土为主，并且可以分为全部为现浇的剪力墙，全部用预制墙板装配而成的剪力墙，内墙为现浇、外墙为预制墙板的剪力墙等方面。

二、钢筋混凝土高层结构设计中常见的一些问题

（一）结构计算问题

钢筋混凝土高层结构设计包含着大量的计算内容，主要是根据高层建筑工程结构模型，进行相应的计算和验证分析，其主要的目的就是保证高层建筑工程结构的稳定、安全等性能；在钢筋混凝土高层结构计算时，还会涉及到概念设计模式，但是设计人员对该方面的重视，仅仅是停留于表面化，并没将结构计算和概念设计，进行一定程度上的融合，产生了脱离的现象，这样就会导致钢筋混凝土高层结构设计产生误差，对后期的施工也会造成严重的影响。

（二）裂缝问题

（1）结构裂缝。浇筑是钢筋混凝土高层结构设计中，常见的一种形式。但是，不同的构件之间的刚度会产生一定的差异，这样钢筋混凝土浇筑面形成的坚固性，也会存在着较大的差异性，若是不及时的处理很容易引发结构裂缝的现象发生。

（2）温度裂缝。温度是引发裂缝现象发生的一个非常重要因素，其主要是因为内外温度差相对较大，这样随着温差的变化，很容易发生温度裂缝的现象发生。

（3）收缩裂缝。主要是因为是钢筋混凝土结构避免在硬化时，其内部的水分会随之流走，结构内部会产生水热化反应，最终导致收缩裂缝的现象发生。

三、钢筋混凝土高层结构设计中的几点措施

以我国某高层建筑工程为例，该项工程的总体建筑面积为16㎡，该项将建筑工程的高度为150m，其中3#、4#、5#、6#楼28～32层，其中7#、1#、2#为大型酒店、商场、购物等场所，属于高层建筑工程。同时该项建筑工程在结构设计的过程中，主要是以钢筋混凝土高层结构设计为主，以剪力墙、框架体系结构方面为主，通过利用有效的方式方法，来提升该项建筑工程的稳定和安全等性能，其具体的方式方法如下：

（一）设计概念的融合

其实，钢筋混凝土高层结构设计所包含的内容有很多，例如：概念设计、结构计算等方面。因此，在设计的过程中，不能仅仅注重钢筋混凝土高层结构计算，应当根据高层建筑工程模型的相关参数，进行相应的概念设计，将概念设计的优势得以发挥；另外，结构概念设计是确保高层建筑工程具有良好的抗震性能，那么一定要将结构计算和概念设计进行有效的融合，将两者形成一个整体，并且对承重墙、剪力墙、结构框架体系等方面，进行详细的标注，这样可以避免各县设计环节产生不播要的误差，提升了钢筋混凝土高层结构设计的水平。

（二）裂缝问题的控制

裂缝是钢筋混凝土高层结构设计中，常见的一项问题。因此，在钢筋混凝土高层结构设计的过程中，应当将裂缝作为处理和设计的重点，主要是在容易产生裂缝的位置，采用预应力混凝土浇筑的方式。同时，管线预埋的过程中，在适当的位置设置一个支架，这样可以在一定程度上起到固定的作用，并且在管线交叉部位利用固接线盒，以此降低裂缝出现的概率。另外，做好钢筋混凝土结构施工的养护工作，对养护的步骤，以及相关设备和材料等方面，进行一定程度上的明确，通过利用良好的养护方式，，以此提升了高层建筑工程结构的稳定和牢固等性能。

（三）抗震等级的确定

对于高层建设工程来说，使用年限一般在50-70年左右，因此抗震等级是其中非常重要的一个方面，应当根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002，J186-2002）中的相关内容，对主楼为连接整体的裙楼的抗震等级进行明确，一定不能低于楼的抗震等级；同时，现代化的高层建筑工程的功能逐渐增多，地下室成为不可缺少的一个内容，那么对于地下室来说，若是地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级与上部结构处于一致的状态，这样可以在一定保证高层建筑工程的稳定和牢固性，也满足了高层建筑工程抗震等级的需求。

（四）结构构件的设计

（1）可以在原有的基础之上，增加抗弯结构体系的有效宽度，这样可以对钢筋混凝土结构的抗侧刚度，这样的方式方法是非常有效

的。同时，在增加宽度的过程中，可以直接增大抵抗力度，这样可以在一定程度上减小抗倾覆力；从结构工程施工材料角度来说，同样的面积、抗倾覆力同结构宽度关系之间不同的形状，以此获得不同的几个形状。例如：在上述案例中，若是面积处于相等的情况下，工字形截面的截面惯性矩要大于矩形截面，而矩形截面又要大于圆形截面，那么在这个原理的基础之上，可以知道宽度在加大以后，钢筋混凝土高层建筑结构的抗侧干刚度就会随之增大。

（2）剪力墙超筋是钢筋混凝土高层结构设计中的一个重点和难点，利用相应的软件设定的暗柱最大配筋率是4%，同时在规定的范围内以及边缘构件，设定剪力墙主筋的配筋面积。另外，在设计的过程中，若是发生剪力墙超筋的现象，应当根据实际情况进行综合性的考虑，通过利用有效的方式，对该项问题进行有效的解决，以此保证了高层建筑结构剪力墙的承受力。

结束语：

为了缓解土地资源紧张的现象，为城市提供良好的发展空间，高层建筑工程成为发展的重点；结合上述分析和阐述的内容，得出以下几个结论：

（1）从剪力墙结构体系、框架结构体系等方面，对高层建筑结构进行了简要的分析和阐述，为钢筋混凝土高层结构设计工作的展开，打下了坚实的基础。

（2）本文对钢筋混凝土高层结构设计中常见的一些问题，进行了简要的分析和阐述，并且在此基础之上，提出了一些解决方式，例如：设计概念的融合、裂缝问题的控制、抗震等级的确定、结构构件的设计等方面，通过利用有效的方式方法，以此提升钢筋混凝土高层结构的稳定和牢固性，为工程施工环节的展开，也提供了重要的质量保证。

参考文献：

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