高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的事项

摘要：现如今，城市建筑发展迅猛，与建筑施工相关的新技术手段也应运而生。其中城市高层建筑的相关结构设计，就采用了钢筋混凝土结构，以此让建筑的高度进一步加高，形式更多样，不断为住户带来新体验。本文将以高层建筑中钢筋混凝土结构设计为切入点，并在此基础上，探讨其在设计阶段应注意的问题及解决措施。

关键词：高层建筑;钢筋混凝土;结构设计;注意事项

随着城镇人口的增加，各种建筑不断在城市中建设起来，人们对于建筑的安全性能和稳定性要求变得更高。当今的高层建筑结构设计中多采用钢筋混凝土结构，在实际过程中需要注意多方面问题，以确保设计的合理性与可操作性。

一、高层建筑钢筋混凝土结构设计的特点及类别

高层建筑的结构自身更多会受到竖向荷载的影响，随着建筑高度不断提高，自然风带来的水平荷载、地震带来的震动等，都成为了高层建筑在进行钢筋混凝土结构设计时需要考虑的点。

按结构类型划分，高层建筑钢筋混凝土结构会用到剪力墙结构、框架结构、框剪结构、筒体结构等，其各自有各自的特点与优势，依照其抗水平荷载与纵向荷载能力的结构体系的差异，可分别用于不同高度和不同内部空间结构特征的建筑。

二、高层建筑钢筋混凝土结构设计时的注意事项

（一）把握结构选型及强度相关的问题

在高层建筑的设计过程中，需要依照建筑的前期总体规划来进行，并确定建筑钢筋混凝土结构的抗震等级，为了保证高层建筑工程的基础类型达到相关的设计规范，可以在建筑的建设过程中是适当运用新型材料，同时优化施工结构，以此来保证建筑整体的结构稳定性，使建筑工程施工的相關品质达到施工要求。在完成建筑的结构选型后，需要依照此阶段确定的高层建筑结构形式，对于高层建筑钢筋混凝土结构的高度加以把控。

高层建筑钢筋混凝土结构中，对变形缝需要在考虑建筑长度和结构分布建设部位中的应力要求的前提下进行断开处理;在进行嵌固端设计时，着重要提高对于嵌固端上下相邻楼层的抗震等级、刚度等内容的重视程度，以此确保建筑地下结构的顶部嵌固端发挥应有作用[1]。

（二）有关竖向结构设计

竖向结构是高层建筑中的非常重要的一部分，其设计的优劣直接关系到了建筑的安全性与稳定性，最终决定着建筑的品质。在设计竖向结构时，需要让建筑整体最好呈下部大上部小逐渐变化的模式，这样可以让建筑更好的保证重心稳定，且竖向需要较为规整、均匀，不易出现较大的内收与外挑[2]。

如果建筑的外形结构并非上大下小的规整制式，则需要添加辅助设计来帮助建筑保持平衡，为保证建筑整体的稳定性和抗震能力，当竖向结构呈现内收时，该层的侧向刚度不应小于相邻上一层的70%，同时不应小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%。在进行设计时，楼层质量需要沿着高度进行均匀布置，楼层质量不宜大于相邻下部楼层质量的1.5倍，A级与B级高度的高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力与其相邻上一层受剪承载力之间的关系不相同，前者为不宜小于其相邻上一层楼层受剪承载力的80%，不应小于其相邻上一层楼层受剪承载力的65%，后者为不应小于75%[3]。

（三）有关梁、板、柱设计

对于高层建筑中梁的设计，需要在此梁上添加附加筋，常规情况下都应有。其次，若是主次梁截面大小差不多，但次梁承受的负荷较大情况时，则需要在精确计算的基础上添加吊筋与附加箍筋的数量;若是主梁的高度较大，次梁截面较小时，则主梁不用再添加附加箍筋。

在进行板的设计时，钢筋之间的距离是需要格外把控的内容，钢筋间留有较大距离有助于让施工更便利，相反间距较小时则可以进一步改善板的裂缝情况，因此各有利弊。常用的钢筋间距为70毫米到200毫米间，为使得拉筋布置更便利，人防顶板所用钢筋直径可以不同，但间距需相同。

高层建筑中圆柱中的钢筋布置需要大于8根，为方便作业，地面上为圆柱，地下就应用方柱，在进行纵筋布置时，间距不应大于200毫米，柱子的断面面积最好大于400*400，并控制混凝土的应用等级。异形柱中纵筋每排布置不应过多，在柱子端头也不应布置太密，适宜用长柱[4]。

（四）需要判断建筑结构计算的正确性

把握好结构计算阶段对于建筑结构的内力分析，并根据当前国家的相关规范进行处理和设计，对于高层建筑的结构设计来说是很重要的。

首先需判断地震力的扩大及建筑隔墙等对于结构自振周期的影响，各结构形式在不考虑折减因素时的自振周期应符合：钢筋混凝土框架和框剪结构（公式1），钢筋混凝土剪力墙结构（公式2）;按照该结构自振周期公式计算，其中H表示的是高层建筑的总高度（m），B表示的是高层建筑的总宽度（B）。

（五）有关抗震等级的设计

为保证高层建筑的抗震性能，在进行抗震设计时需要通过提高可能发生塑性形变的构件的延展性来实现，详细说就是转动能力、塑性耗能能力。构件应在契合有关计算与构造措施的前提下，依照烈度、结构形式、抗震设防分类等方向来确定不同的抗震等级。

梁也是整个建筑整体中最容易出现塑性形变的重要部位，影响梁的延展性的原因主要有发生破坏时的受压区的高和混凝土的极限压应变，因此要求梁的顶端需要具有较好的延展性，可以通过对于受拉钢筋的配筋率和构件的截面尺寸进行控制，并让梁内受压钢筋和箍筋的数量充足来实现。截面的宽度需要大于200毫米，其高度和宽度、净跨和截面高度的比值都要小于4。

三、结语：

综上所述，在对高层建筑钢筋混凝土结构进行设计时需要从结构平面、梁、板、柱、抗震等级等多方面进行把控，并严格按照建筑相关规范去执行，从而保证建筑的品质与安全性达标，为人们提供舒适且安全的建筑。

参考文献：

[1]黄航裕.浅谈高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的事项[J].绿色环保建材，2019（02）：94+97.

[2]支韶阳.一般高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的几个问题[J].粮食流通技术，2011（05）：12-14.

[3]张浩.浅谈高层建筑钢筋混凝土结构设计应注意的事项[J].河南建材，2012（01）：80-81.

[4]林海佳.高层建筑现浇钢筋混凝土框架结构设计实例应用[J].住宅与房地产，2018（21）：118.

作者简介：陈超（1978.12-），汉，男，安徽合肥人，本科，工程师，研究方向：结构设计。