探讨高层住宅建筑结构设计需关注的问题

王藤皓

摘要：随着城市化进程的加快，越来越多的高层住宅建筑投入建设，为切实保障高层住宅的安全稳定性与使用性能，满足社会的根本需求，很多建筑企业开始更加注重研究高层住宅建筑结构设计，明确其在设计时需重点关注的问题，并以问题为导向来完善与优化结构设计方案，避免建筑后期因结构设计不合理或者缺陷而造成的返修问题，切实保障建筑企业与住宅住户的最大效益。文章就高层住宅建筑结构设计特征、控制参数、需关注的问题进行了论述与分析。

关键词：高层住宅建筑;结构设计;关注问题

引言：探讨高层住宅建筑结构设计需关注的问题，需立足于住宅建筑各个极端的结构设计重点，分析高层住宅建筑的整体特征以及使用效果，引入大数据技术与数据库技术来掌握与分析以往高层建筑应用过程中发现的突出问题，并以此为基础，以问题为导向来制定与实施对应的解决措施，确保高层住宅建筑结构设计的合理性、先进性，最大程度地满足住户的根本需求，并在保障质量的同时，缩减成本投入。

一、高层住宅建筑结构设计特征

在进行高层住宅建筑结构设计过程中，水平荷载用于各项控制工作，限制侧面位移在具体的标准范围内，因其在轴向变形侧移部分占据较大份额，故而在结构体系选型时需格外注意该项特征。就高层住宅建筑来说，水平结构体系、竖向结构体系在设计时应用的是同一种建筑原理，而在建筑层高不断提升的过程中，竖向结构体系会发展为高层住宅建筑结构设计的最关键控制因素，主要原因是侧向力形成的剪切变形值与倾覆力矩值明显更大，因此在进行结构设计时需关注其该项特征，并在设计中体现该部分价值。

二、高层住宅建筑结构设计控制参数

高层住宅建筑结构设计时选择的各项控制参数会不同程度地影响其本身的安全性、稳定性。控制参数主要包括以下数点：

1.剪重比

在限制建筑楼层间存在的最小抗震剪力进程中，应保障结构安全性与周期长短适宜性，若是周期达不到规定标准，可选择提高竖向构件，强化柱体、墙体等竖向构件强度的方式来对其加以调整与优化。

2.轴压比

在限制建筑轴压比时，应保障整体结构延性，当满足不了具体的标准要求时，可选择增扩墙体柱截面、增加柱混凝土高层建筑墙体刚度的方式加以调整。

3.刚重比

在规范上限时，需明确各种重力复合状况下水平作用位移引发的各种效应，若是在难以达到规范下限要求时，可选择相关技术来增强竖向构件，或者是提升墙体与柱体等构件强度的方式来应对[1]。

4.楼层间位移比

限制布置结构平面过程中可能存在的不规范性，可避免形成高偏心力造成结构出现相应的扭转效应，这对维持建筑的稳定性能有着一定的帮助。

5.楼层位移角

在限制对应结构正常运转的环境下推进水平位移，并需充分保障住宅建筑结构的刚度与强度，可在一定程度上避免以位移过大造成建筑结构整体的承载力下降。若是难以满足具体的规范要求，只能选择调整数项构件的强度来达到对应的目的，保障建筑的使用性能。

三、高层住宅建筑结构设计需关注的问题

从以下数个方面来探讨高层住宅建筑结构设计需关注的问题，并建议建筑企业给予其足够的重视，以此来优化住宅建筑结构设计流程，提升住宅建筑的使用性能。

1.嵌固端设置问题

当前阶段，高层住宅建筑基本都会配备地下室与各种人防设备，地下室层数控制在1-23层，在地下室中人防顶板位置与顶板位置都会装置同一种类型的嵌固端结构，在设计高层住宅结构时需关注到嵌固端位置设置合理性，若是缺乏对其的重视，会给后续建筑设计过程带来较多的麻烦，甚至导致工程返修。

针对该点问题，需设计人员在设计嵌固端时，做好以下数点：其一，提升对其必要的重视，分析计算嵌固端下层、上层刚度最佳比例，提升下层、上层的抗震能力，装置各种控制装置，协调好嵌固端各种结构与辅助设备间的关系，以此来保证嵌固端在设计层面不会出现较大的问题;其二，在嵌固端设置前做好系统的勘探工作，依照高层建筑的建设高度、当地的土壤与水文条件、政策法規来设计嵌固端设置方案，并引入BIM技术来推算与测量嵌固端设置的合理性，依靠推算结果来优化嵌固端设置进程[2]。

2.高层住宅建筑结构超高问题

近些年地震频发，极大威胁着高层建筑住户的安全，因此在设计时需考虑到地震情况下，建筑架构的稳定下，保障高层建筑高度在发生地震时能够度过前期阶段，为住户争取救援时间。同时还需注意到建筑的抗震结构优化，杜绝高度超标现象，重视以下数点举措：

其一，需国家依照当前高层建筑住宅的建造情况来推进各项针对性的举措，完善《2021年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》、《关于加强超高层建筑规划建设管理的通知》等系列文件法规，以此来规范建筑企业的建筑标准，并要求其贯彻限高令的诸多要求，以此在根本上解决建筑超高问题;其二，要求引入更加先进的抗震结构与工艺，以剪力墙结构为例，其是高层建筑的核心承重结构单元，因此其截面设计是住宅建筑混凝土结构设计的核心部分，在地震频发的位置，剪力墙在设计时，除了考虑其承载力，还需保证其较好的延性，以此来提升整体结构耗能能力，优化建筑抗震能力。在设计剪力墙墙肢截面过程中，若是纵向横向剪力墙作为整体来工作，可选择将纵向墙中的小部分当做横向墙翼缘处理。在设计框架剪力墙结构时，梁柱会与剪力墙连载，可选择将带边框的剪力墙设计为工字型截面或者矩形截面。此外，还可在剪力墙设计时可配置竖向钢筋抵抗弯矩，以水平混凝土钢筋抵抗剪力墙配筋形式基本上同框架梁[3]。

3.回弹再压缩问题

在进行基坑开挖时，摩擦角区域坑边基底土会受到相应的约束，不会反弹，但是处于坑核心位置的地基土会出现反弹，一般回弹出的土会被直接清除。而在基坑比较小时，会使得坑底遭受比较大的约束，比如独立基础，其回弹可忽略不计，进行沉降计算时，需综合基底附加应力展开计算。若是基坑较大，遭受约束较小，如箱基，需综合基底压力来计算沉降问题，遭受坑边土约束的位置当做安全储备，这为实际沉降低于计算沉降的核心原因，在进行该方面的建设时需格外注意改点[4]。

4.筏、箱基础底板挑板问题

其一，就结构层面展开分析，如果能出挑板，将边跨底板钢筋调匀，特别是在布置底板钢筋通长时，就不会因边跨钢筋而造成整体底板通长筋的扩大，可起到节约材料的效果;其二，出挑板后，可缩减基底附加应力，在一些特殊位置增加布置挑板，可有效控制沉降差与结构倾斜;其三，应关注到挑板的阳角问题，如果底板钢筋采用的是双向双排，悬吊部分处于固定状态，阳角则不需额外再加上辐射筋;若是阳角面积占据整体基础底面积的比例特别下，可将其砍成直角或者斜角。

5.板、梁计算跨度问题

板梁结构可当作是梁中心线上的刚性支座，就扁梁结构来讲，若是梁高与板厚差不太多，应将计算长度规划到梁中心，其后再结合梁中心位置的弯矩与梁厚来配筋，以此来解决跨度问题，并提升其使用性能[5]。要推进以上进程，需设计人员对高层建筑板、梁的整体规划有一个全面、深入的认知，并在设计时重点考虑该项问题，避免因跨度不适宜造成的成本增加。

6.环境设计问题

部分高层建筑在设计时未考虑到环境问题，导致其在后期发展中面临较多的问题。因此在环境设计时需关注到以下数点：其一，充分尊重业主对于各项配套设施的要求，并将其融入到具体的设计工作中，以此来提升住宅建筑的内在、外在品质;其二，在整体规划时，利用好各项公共资源、景观设施与自然风景，既要实现住宅墙面窗户、外观处置、户型设计与阳台等布置的结合，又要将外延住宅空间与小区绿化、环境相匹配与结合;其三，在绿化设计时，实现各种植物的合理搭配，构建生态结构，美化环境、洁净空气，并需保持一定的层次感，给予高层建筑业主更好的视觉享受。

结语：综述，文章就高层住宅建筑结构设计需关注的问题进行了论述与分析，从数个方面探讨了各项需关注的核心问题，并建议建筑企业能够从施工工艺、施工流程、施工标准等各个方面着手，探讨各项影響建筑整体架构的设计问题，并深入探究住宅建筑结构优化的具体路径与实现方式，以此来保障各方权益，提升建筑的使用性能。

参考文献

[1]刘文甲，王坚，李晨.住宅建筑结构设计中优化技术的运用分析[J].低碳世界，2018，（5）：172-173.

[2]王娅，张程.基于建筑节能的高层住宅建筑设计探讨[J].黑龙江工业学院学报（ 综合版），2018，（1）：50-53.

[3]谢超.研究高层住宅建筑结构设计出现的问题以及解决方法[J].低碳地产，2016，（5）：215-215.

[4]钱志华.剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2019，（18）：1.

[5]原晓辉.高层住宅建筑结构设计需关注的问题分析[J].冶金丛刊，2019，（1）：185-186.