淺談高層建筑鋼筋混凝土結構設計應注意的事項

郝 斌

北京建誼高能建筑設計研究院有限公司 北京 100037

正文：

1 高層建筑鋼筋混凝土結構設計的原則

1.1 安全性

高層建筑鋼筋混凝土結構的質量直接關系著人們的生命財產安全，在進行結構設計時，就要秉持安全性原則，以安全作為結構設計的根本，只有在確保了高層建筑鋼筋混凝土結構安全性的基礎上，才能進行建筑結構美觀性、藝術性等的設計。在結構設計時，要嚴格按照行業(yè)標準、設計規(guī)范、施工技術要求等開展結構設計，保證高層建筑鋼筋混凝土結構的安全性達標。

1.2 適用性

在高層建筑鋼筋混凝土結構設計時，還要考慮到其適用性，適用性主要指的是在高層建筑鋼筋混凝土結構在設計年限以內，其建筑結構必須要滿足各項使用的要求，主要包括抗震性能、抗裂縫性能以及抗變形性能等。在結構設計時，不同地區(qū)對于適用性需求有一定差別，要根據(jù)具體情況具體分析設計，滿足適用性需求。

1.3 耐久性

高層建筑工程項目具有工期長、投資金額大、施工內容復雜等特點，在高層建筑鋼筋混凝土結構中，鋼筋混凝土作為建筑結構的主要材料，必定會影響建筑的使用壽命。在結構設計時，在考慮到安全性、適用性的基礎上，還要增強鋼筋混凝土結構的耐久性設計，增強高層建筑的耐久性，延長高層建筑的使用壽命，最大限度地發(fā)揮出高層建筑的社會效益、經濟效益。

2 高層建筑鋼筋混凝土結構設計要點

2.1 加強地基基礎設計

在高層建筑鋼筋混凝土結構設計時，地基基礎設計是整個設計的基礎環(huán)節(jié)，只有做好了地基基礎設計，才能使地基基礎發(fā)揮出積極作用，使整個建筑物的外觀結構和整體穩(wěn)定性得到有效保證。一般來說，高層建筑不僅樓層較多，而且地下室層數(shù)也相對于普通建筑較多，結構自重因為荷載的增大而不同，結構設計也深受來自土層的深度及土質的松軟程度的影響。因此，在進行高層建筑混凝土結構設計時，要積極開展施工測量工作，做好勘察工作，為設計工作提供真實有效的勘察數(shù)據(jù)，還要根據(jù)實際情況，合理選擇地基基礎施工處理技術，確保地基基礎施工處理質量。另外，近年來BIM技術得到了廣泛的應用，可以將BIM技術應用到地基基礎設計中，對設計方案進行模擬、修改，確保地基基礎設計的科學性、正確性。

2.2 優(yōu)化高層建筑結構選型、合理控制高度

在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計時，要注重對于建筑結構的選型，不能采用嚴重不規(guī)則的設計方案。嚴重不規(guī)則的設計方案會導致后續(xù)施工難度增大，嚴重影響結構的安全性。因此，設計師在進行結構選型時，要嚴格按照規(guī)范要求進行選擇，保證后續(xù)施工的有效開展，提高結構安全性。另外，高層建筑因其樓層多、高度高，《高層民用建筑設計防火規(guī)范》與《建筑抗震設計規(guī)范》都對建筑總高度有明確的限制。在高層建筑設計中，除了原有的“A級”限制高度，新規(guī)范增加了一項“B級”高度。在高層鋼筋混凝土結構設計時，設計要特別注意建筑的高度，根據(jù)建筑物的實際情況，合理設計建筑高度，確保建筑高度能夠滿足規(guī)范要求，并且建筑高度達到B級或以上的情況下，設計師在設計方案及處理手段上要有所改變。

2.3 合理選擇鋼筋和混凝土

高層建筑混凝土結構設計時，鋼筋和混凝土作為主要材料，合理選擇材料，不僅可以保證建筑結構達到安全性、適用性以及耐久性的要求，還可以有效降低高層建筑的工程造價。因此，必須在保證高層建筑工程質量的基礎上，最大限度的減少建筑中的用鋼量，有效節(jié)約材料成本。如果高層建筑面臨的是地基軟厚的施工條件，由于地基的負載很大，需要加強高強度鋼筋和高強度混凝土的應用，進一步優(yōu)化構件的截面面積，以合理地降低結構的重量，不僅降低后續(xù)的施工難度，還可以進一步降低工程造價。

2.4 注重剪力墻設計

在高層建筑鋼筋混凝土結構中，剪力墻作為結構的重要組成部分，其是保證高層建筑物本身可靠性的關鍵。剪力墻不僅有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，在高層建筑中得到了廣泛的應用。剪力墻主要承擔了來自水平構件傳來的豎向荷載，同時承擔風力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻，因此在進行墻體布置時，必須要同時能夠滿足建筑平面布置和結構布置的要求。剪力墻類型較多，有“獨立墻肢”、“整體小開口剪力墻”、“整截面剪力墻”、“壁式框架”、“連肢剪力墻”，在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計時，要根據(jù)具體的情況，合理選擇剪力墻類型，有效發(fā)揮出剪力墻的作用。

2.5 提高結構抗震性

在進行高層建筑鋼筋混凝土結構設計，還要確保結構達到抗震性要求。我國幅員遼闊，各個地區(qū)的地質情況也不同，對于建筑的抗震性也有不一樣的要求，在設計時，要嚴格按照規(guī)范要求合理設計。并且在設計時，要根據(jù)建筑物結構類型、高度以及烈度要求，合理確定高層建筑的抗震等級。如表1為高層建筑鋼筋混凝土結構抗震等級。

表1 高層建筑鋼筋混凝土結構抗震等級

3 結束語

綜上所述，鋼筋混凝土結構作為高層建筑的重要組成部分，對于高層建筑的整體質量、安全具有重要影響，在進行設計時，要秉持安全性、適用性、耐久性的原則，并重視地基基礎設計，優(yōu)化高層建筑結構選型、合理控制高度，合理選擇鋼筋和混凝土，注重剪力墻設計，提高結構抗震性，提升高層建筑鋼筋混凝土結構設計水平。