高层建筑钢筋混凝土结构与设计要点探析

阮熙淳

摘 要：城市化进程不断加深，人口密度越来越大，人均居住空间越来越小的今天，高层建筑作为合理利用空间的一种形式已经不断地进入到人们的生活中，随着高层建筑建设的不断加快，人们对于高层建筑已经提出了越来越多的要求。如何更快更好地建设高层建筑？本文就高层建筑中钢筋混凝土结构与设计结合实际工程案例进行探索，希望能在文中所阐述观点对于线管人员如何更好建设高层建筑有所启发。以便能够更好地进行钢筋混凝土的建设，为国家城市化进程贡献自己的一份力量。

关键词：高层建筑；钢筋混凝土结构；设计要点

一、高层建筑钢筋混凝土结构方面的要点

1.结构的体系

在建筑行业的发展过程中，建筑方案多样化是目前建筑行业整体的趋势。设计的概念中，对于建筑结构的体系划分更加合理有着相对较高的要求。实际施工中，将建筑的美观效果、工程造价、实用功能三者充分协调，杜绝因为片面的追求利润给建筑整体带来的不利影响，同时也有利于工程施工的顺利进行。对于行业内的国家规定，要进行要个执行，不仅是对于建筑本身的质量，更是在安全上完成对于建筑的保障。在具体设计中，对于结构方面的掌握要有突破性，不能将眼光只局限于行业内相关规范，更要在标准的范围上进行改进，通过对于建筑手法和技术的灵活应用，以求在设计上取得一定的突破。

2.结构体系的选择

现代建筑的模式提系，与传统建筑有很大的不同，其中一点就是对于外形的要求并不是十分严格。因此，在对现代高层建筑进行设计的时候，在满足建筑自身对于强度、稳定方面的需求后，可以根据实际情况对于钢筋混凝土中内外部结构进行一定程度上的改良，一定程度上帮助了建筑方案设计的执行，同时，改良后的建筑结构也能在最大意义上从结构的角度增强建筑的稳定性和强度。在质量上也是一个巨大的进步。

二、高层建筑钢筋混凝土结构设计要点

对于高层建筑来讲，钢筋混凝土是建筑中进行主体构建的关键因素，在结构和质量通常情况下决定了一个高层建筑的质量走向。在具体对于高层建筑钢筋混凝土结构的设计过程中，要针对钢筋混凝土的各方面性质有所关注。

1.注重抗震功能

一个建筑的抗震功能的建立，主要是依靠钢筋混凝土结构来实现。在建筑体系中，对于建筑抗自然灾害的能力尤为看重，尤其是近几年频繁出现的地震灾害，已经引起了相关部门的高度重视。在高层建筑中将抗震功能的建立划为重点，不仅是对抗震功能本身的保证，也决定了一个建筑质量的走向。在抗震功能的设计建立上，要注意：高层建筑对于钢筋混凝土结构及其强度的要求。整体结构的把握上，多取振型数是目前设计结构方面加大抗震性的一个具体做法，通常情况下，对于建筑层数和结构刚度的突变系数较大时，就应该将振型数设计得比计算值大些，而且，对于本身具有部分弹性的楼板式建筑，在取振型数上，应比通常情况更大，以保证建筑对于抗震能力的正确建立。

2.对于耐久性的设计

耐久性也是高层建筑钢筋混凝土设计中的一个要素。在进行高层建筑钢筋混凝土的设计时，要充分考虑周围环境对于高层建筑钢筋混凝土结构的影响和环境对于建筑本身的影响因素。对于高层建筑中钢筋混凝土结构中所涉及的各种材料进行严格把关，确保在施工过程中，和建筑落成后钢筋混凝土结构都能在建筑中发挥出应有的作用，保证作用效果具有的持久性。达到相关政策对于建筑耐久性方面的要求。在最大程度的范围内，满足各方面对于高层建筑耐久性的不同要求。也回应了人们对于建筑耐久性越来越高的需求。

3.地下结构设计

由于高层建筑自身应力等方面的需求，其主体中钢筋混凝土结构通常会延伸一部分进入埋入地下，在具有较大埋深的情况下，通常都会选择在地下构造相应设施，合理建筑空间的运用。在进行地下空间的设计时应当考虑，整体地下设施对于抗震性能的影响，根据不同的地下结构形成不同的抗震设计更好地应对其中的变化。在进行地下建筑的设计时，要充分考虑到高层建筑对于预埋深度的要求。地下结构的设计中，结构本身具有的抗拔性对于高层建筑来说十分重要，因此，在设计中还要体现出地下建筑对于增加高层建筑抗拔性的增加措施和方式，防止高层建筑发生偏移或倾覆。

4.剪力墙结构的设计

在剪力墙的端部应设置端柱等边缘构件，这些边缘构件可以作为约束柱，在高层建筑结构的刚度比较小但层间位移与顶点位移比较大时，应加大暗柱的截面，此时边缘构件可以起到很大的作用，当剪力墙的截面面积和楼层面积的比值比较大时但房屋高度比较小的情况下，端部的暗柱所起的作用就比较小。为了提高剪力墙的变形性能防止发生破坏，当剪力墙的截面比较长时应尽量设置弱连梁，将墙体分为多肢墙或者单肢墙，设置连梁时不能太强，否则在水平地震的作用下会使墙肢出现全面受拉，容易造成危险。当连梁太弱以致墙肢变成单肢墙时，由于单肢墙的延性差并且仅有一道抗震防线，降低了它的可靠性。实际设计中要注意对连梁的刚度进行折减，防止剪力墙中的连梁超过截面的允许值。短肢剪力墙一般指墙肢的截面高厚比为 5～8 的墙，它在高层建筑中的应用有很多限制。为了减少后期工作的麻烦，在设计中应尽量减少短肢剪力墙的采用。

5.防止结构超高

高层建筑对于结构的总体高度有严格的限制，新规范中将旧规范中的原限制高度设为 A 级高度建筑，并且增加了 B 级高度建筑。在实际设计中要对结构的高度严格注意，否则会给设计方法和后续的处理措施带来大的变化。在设计过程中应尽量避免由于改变结构类型略是忽略高度限制所导致设计不能通过审核的情况的发生，否则会对工期以及造价等规划造成巨大影响。

三、高层建筑钢筋混凝土结构设计中存在的问题

1.钢筋混凝土结构在高层建筑的应用过程中可能存在的缺点

钢筋混凝土自身所具有的物理性质，决定了此类结构自实地的应用中易受到来自自然界恶劣情况带来的影响，温度、雨雪、暴风等恶劣天气对钢筋混凝土结构是有一定破坏性的，也就决定了钢筋混凝土施工在极端天气的发生下施工很不稳定，既不能保证效率，也不能保证施工质量。

此外，由于高层建筑钢筋混凝土结构施工中工程量较大，人员在施工过程中有可能会出现失误，等到发现的时候，可能已经来不及补救。这种情况对于高層建筑钢筋混凝土结构的施工十分不利，容易在施工过程中造成很多隐患。

2.关于高层建筑钢筋混凝土架构中嵌固端的问题

关于嵌固端的问题尚未在业界中形成统一规范，因此在实际设计中，设计者要根据实际情况选择出相应的嵌固端位置。同时，针对嵌固端位置变化，和嵌固端本身多带来的影响进行分析和对应设计，充分考虑嵌固端所在位置对于钢筋混凝土结构造成的影响，更加合理地对嵌固端的相关内容进行设计，减少嵌固端设置对于高层建筑整体稳定性的不利因素。在嵌固端的抗震性设计上，在保持整体关系不变的情况下，协调嵌固端抗震性和上下楼层的关系，使两成形成一个整体，共同参与到维护楼层稳定的作用中来。

参考文献：

[1] 张炜.浅谈高层建筑钢筋混凝土结构设计[J].建筑？建材？装饰，2015（16）

[2] 柳春阳.高层建筑混凝土结构设计中注意要点分析[J].城市建设理论研究：电子版，2013（7）.