高层建筑结构设计的问题及对策探讨

卢亚东

摘 要：近年来，我国各大城市可用土地与人口数量之间的矛盾日益剧烈，在这样的背景下，使得高层建筑的数量与日增多。由于高层建筑的结构具有较大的变化性和复杂性，因此在设计的过程中存在很大的难度。然而其结构设计的质量直接影响着整个高层建筑的建设质量，因此需要相关设计人员充分掌握其设计过程中的问题之所在，从而才能采取有针对性的措施进行解决，以更好地保障高层建筑的建设质量。基于此，本文主要对高层建筑结构设计中的问题及相应的解决对策进行了探讨，以供相关人士参考。

关键词：高层建筑；结构设计；存在问题；解决对策

由于高层建筑的使用者非常多，因此确保高层建筑的建设具有更高的质量意义重大。特别是在我国地震及台风等自然灾害较大的地区，确保高层建筑的结构设计具有足够的抗震、抗风性能意义重大。因此，作为相关的结构设计人员，需要结合高层建筑的实际建设情况，从而使得所设计出来的建筑结构更加符合其实际使用需求，最终实现高层建筑更好为人们服务的目的。

一、高层建筑结构设计应遵循的原则

在对高层建筑结构进行设计的时候，主要是为了确保建筑结构的整体设计具有更高的质量保证，因此在实际的使用过程中需要遵循以下几个方面的原则：

（一）刚柔度适合的原则

对于高层建筑结构的设计，首先需要保证刚柔度适合的原则。不然高层建筑结构设计过柔，在地震、风速等外力的作用下容易出现较大的变形，从而引发楼体倾倒。如果建筑结构设计过刚，那么建筑的变形能力就会大幅度降低，这样当建筑遭受瞬间较大的作用力时，建筑会因为柔韧度不够而遭到彻底的毁坏。

（二）抓重点，分清主次原则

另一应用原则就是需要抓住高层建筑结构设计的要点，分清楚高层建筑结构设计的主次关系。因为在实际的设计过程中，对于每一个不同的组成构件，其所起到的作用是各不相同的，这样在设计的过程中，设计人员需要抓住设计的重点，从而确保建筑结构的设计更加的科学、合理。这样即使当建筑受到较大外力破坏的时候，建筑结构中的各个部件能够充分发挥自身的作用，合力抵抗外力的作用，从而保证建筑工程具有更高的稳定性。例如在对建筑工程梁柱进行设计的时候，由于建筑的柱结构往往承受的外力大于梁结构，因此对于梁柱的设计往往需要符合强柱弱梁的要求。

二、高层建筑结构设计中存在的问题

目前在对高层建筑进行结构设计的时候，其所存在的问题主要有以下几个方面：

第一，在对高层建筑结构中的柱、梁等结构进行设计的时候，存在着可靠度不够的问题，从而导致整个高层建筑结构设计的稳定性不够，因此需要采取有效的措施加以解决。

其二，对于建筑结构设计过程中所使用的钢筋材料，存在着有质量缺陷或规格尺寸不符等问题，然而钢筋是高层建筑工程施工中的重要施工材料，因此对于在这方面的问题也需要给予足够的重视，并进行有效地解决。

其三，对于模板结构的设计容易出现偏移的情况，这样会导致高层建筑工程的实际建设出现倾斜，严重时甚至会发生倒塌的事故，因此还需要做好模板结构的优化设计。

三、提高高层建筑结构设计质量的有效措施

（一）把握柱子设计的可靠度

对于高层建筑工程来说，如果结构中的配筋率很低的，一旦有地震发生，建筑结构在受到如此大的作用力的情况下会发生扭转剪力，如果在结构的设计过程中对于这一因素不进行考虑，那么将会给整个建筑结构埋下巨大的安全隐患。因此，需要进行科学的配筋，以保证高层建筑结构的设计质量。

（二）把握梁设计的可靠度

对于基础梁的设计，最重要的是需要处理好埋设的深度，确保基础梁埋设的深度不会太深，也不会过浅，以保证高层建筑结构的设计质量。同时，为了保证高层建筑的抗震能力，一般情况下可以沿建筑主体的框架柱的两个轴方向设置基础梁。最后考虑到基础梁要承担楼梯柱、填充墙等的荷载，在实际设计中需要适当增加梁的截面。

（三）做好钢筋工程的设计与施工

1）钢筋工程对于整个工程的质量影响较大，在施工之前，就要严审钢筋材料质量的规格和型号是否符合施工要求，在施工过程中，要严格遵守工序，依照实体样板进行，使钢筋焊接的质量达到实际需要；

2）对于钢筋焊接方法的选择上的问题，选择焊接方法切不可盲目，而是必须要依据所用钢筋的直径来确定；

3）在固定箍筋框的过程中要采用定型模具，以免箍筋框位置发生偏移，在箍筋框固定好之后，还要进行审核来确定其位置的准确性，使其满足施工合同要求，而对于位置是否准确的判断，要由专业技术人员结合设计图纸来确定；

4）由于高层建筑的结构相对较为复杂，所以也存在数量庞大且杂乱的钢筋节点，在进行实际焊接工作时难度加大，由于先进技术的发展，在施工中，我们对于钢筋节点位置的确定可以采用计算机技术，确保其準确性，即使用计算机模拟钢筋的位置。

（四）模板工程设计施工要点

为了防止模板的浇筑出现位置偏移的情况，要在内侧模板中固定一个短钢筋头，还要清洁和修整模板表面，然后才可以进行浇筑。在建筑结构的施工中，模板可能会损伤墙体，所以要在模板与墙体之间设计一些类似于海绵的材料，造成损伤的原因是由于所使用的內外模板的长短不一，由此在施工中容易损伤墙体另外，在模板施工过程中，为确保建筑楼板是安全可靠的，就要严格按照图纸施工，采用技术水平较高的吊装墙模技术，合理控制吊装墙模钢筋和墙模间距，使之符合施工要求。最后是处理好模板漏浆问题，根据漏浆原因采取措施，对症下药，及时有效的处理好，使之不影响施工质量。

四、结语

总而言之，在建筑行业发展如此迅猛的环境下，做好高层建筑的结构设计工作，从而确保高层建筑具有更高的质量保证意义重大。基于此，作为相关的设计人员，需要对高层建筑结构设计的重要性给予足够的重视，并在今后的设计过程中多进行学习和总结，从而更好地掌握高层建筑结构设计的要点，以确保其相应的结构设计工作能够做得更好，最终促进我国建筑行业更进一步的发展。

参考文献：

[1] 杨军科，王小军.有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J].山西建筑，2014（2）：43-44.

[2] 郭怀祥.浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J].中华民居（下旬刊），2014，09：357-358.