钢筋混凝土高层建筑设计的相关问题探究

高卫华

摘要：钢筋混凝土是现代城市建设的基础材料，加强对钢筋混凝土建筑设计的问题探究以及要点解析，有利于城市建设与发展。本文主要分析了高层建筑钢筋混凝土结构设计中的关键问题，包括短肢剪力墙设计、结构选型设计、地基与基础设计等方面的问题解析。然后着重探讨了高层建筑钢筋混凝土结构设计的几个要点，包括加强抗震功能设计以及强调概念设计等。为后期的钢筋混凝土高层建设奠定了理论基础。

关键词：高层建筑；钢筋混凝土；设计问题；要点解析

随着经济的飞速发展，城市楼层建设日趋增高，而钢筋混凝土结构是建筑功能多样性与结构稳定的必然条件，因此加强钢筋混凝土结构的设计与施工势在必行。设计方面要站在社会发展与行业进步的高度，在把握细节的同时，大局考虑、全面掌控，充分挖掘建筑结构的设计灵魂，考虑施工过程中可能遇到的多方面问题，从结构体系、短支剪力墙、基础设计、高度控制等关键环节综合分析，为高层建筑钢筋混凝土结构的设计控制与管理提供理论支持。

一、钢筋混凝土高层建筑结构设计中的关键问题分析

1. 短肢剪力墙

在建筑结构设计中，设计的环节非常重要，它直接关系着整个建筑物的质量和施工难度。对于短肢剪力墙的设计，不可布设太多，否则会影响后期的施工难度。对于短肢剪力墙的设置有一定的规范，在设计的过程中一定要遵循这个规范，不可频繁采用，要在确保达到抗震目标的范围内，尽量减少短肢剪力墙的数量。

2.地基与基础设计存在差异

地基与基础都是钢筋混凝土高层建筑结构的重点，在设计的时候必须重视地基与基础。在我国目前的建筑结构设计中，地基与基础的标准存在不完善和不统一的问题，加上很多设计机构存在经验主义的错误，这样就会直接导致钢筋混凝土高层建筑结构设计过程中出现差异，从而影响整体设计效果[1]。

3.结构选型的设计问题

对于结构选型设计过程中遇到的主要问题有以下几种：规则性不高、结构过分僵化、嵌固端设计位置不良、短肢剪力墙选用过于频繁、超高问题严重等，这些问题都会影响钢筋混凝土高层建筑的建设工期与工程造价，需要我们加以重视。

4.嵌固端设计方面的问题

如果嵌固端设计过程中出现问题，将对高层建筑造成很大的安全隐患，所以必须高度重视嵌固端的设计。嵌固端一般设置在人防的顶板位置处或者地下室顶板的位置处，在设置嵌固端时，必须要考虑的问题有嵌固端上下层的刚度、嵌固端的位置选取、楼板的设计、嵌固端上下层抗震等级的统一性等等。只有综合考虑这些问题，才能避免在这一环节留下安全隐患。

5.超高的问题

对于高层建筑结构的设计，常会出现超高的问题。建筑超高会对抗震性、建筑结构、设计规范等提出新的挑战。因此如果出现建筑超高的问题时，要仔细做好结构设计工作。

二、高层建筑钢筋混凝土结构设计的要点

1.加强抗震功能的设计

高层建筑设计中，抗震性能往往是设计的关键，一般房屋结构的刚度突变系数较大或房屋层数较多时，其设计的振型数取值应尽量偏大，但以全部层数的3倍为取值极限值。对于弹性楼板，在总刚性分析时，可以取更为大些的振型数[2]。

2.合理选用高强混凝土

高强度的混凝土是钢材的有效替代品，在实际的结构设计中，为了节约成本，降低钢材的使用量，可以选用强度较高的混凝土作为施工的基础材料，这样在有效控制工程造价的同时，还大大降低了施工难度，间接提高了工作效率。

3.提高结构耐久性设计

高层建筑施工中，环境与施工条件对其影响较大，往往因为环境恶虐和施工条件有限而大大降低了建筑结构的可靠性。因此在设计当中必须加强对高层建筑钢筋混凝土结构耐久性的设计。

4.加强钢筋混凝土结构的概念设计

高层建筑钢筋混凝土结构设计中应该多选择一些新颖的建筑样式，同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。除此之外，还应做好结构地基与基础的设计、结构选型的设计以及钢筋混凝土结构的计算。

4.1 结构地基与基础的设计要点

结构地基与基础的设计要点首要在于工作态度的端正，要重视地基与基础设计工作的功能和作用；其次要紧扣混凝土结构的各项设计规范与准则，保证设计理念的合理性与可操作性[3]。同时，加强设计施工前的讨论工作，认真听取各方面意见，并综合分析，做好造价与施工质量的控制，保证结构地基与基础设计的经济性。

4.2 结构选型的设计要点

在结构的选型设計方面，除把握好设计的科学性与技巧性外，还应注重提升建筑结构的规则性，这里主要指高层建筑钢筋混凝土结构平面与里面的规则性。在把握规则性的同时还要注重提升建筑结构的艺术性，即在注重质量的同时追求艺术美。另外，在结构嵌固端设计中还应考虑到嵌固端上下层的刚度要求，即要达到结构设计的稳定性要求，在追求经济性的同时，保证结构的设计质量[4]。除此之外，结构选型设计过程中还应注重短肢剪力墙设计频率的减少，保证结构设计的整体性。

4.3 结构的计算要点

做好结构的计算要点，主要是做好结构计算模型的选取、严格确定结构的抗震等级、合理确定结构的振型数目、提高结构中非结构构件计算的准确性。结构计算中，在平衡经济与美观的同时，掌控地震与风荷载的地理要素，科学合理的进行非结构构件计算，有效提升计算的准确性。

三、结束语

钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的特性-韧性和刚性，成为了当前建筑的主要材料。高层建筑具有结构复杂多样的特性，再加上钢筋混凝土的结构也具有多样性，这就需要在设计的过程中，加强设计数据的准确性、功能的完善性等问题，避免因设计造成的施工难度、安全隐患、功能使用等方面的问题，确保为钢筋混凝土高层建筑提供安全高效的设计方案。

参考文献：

[1]刘峰. 试论高层建筑结构设计的原则及相关问题[J]. 科技创新与应用，2015，31：266.

[2]梁启亮. 高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J]. 居业，2015，14：63-64.

[3]万丹. 高层建筑给排水设计中的关键问题探究[J]. 中国新技术新产品，2015，20：134.

[4]夏振海. 高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J]. 科学中国人，2015，29：60.