高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)

王健

大連市建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院股份有限公司 遼寧大連 116021

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，在市政橋梁設(shè)計(jì)中越來越多的作用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上的荷載成倍增加，相應(yīng)結(jié)構(gòu)的截面高度也在增加，當(dāng)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件跨度與其截面高度之比較小時(shí)為深受彎構(gòu)件。由于人們對高層建筑的要求越來越嚴(yán)格，使得高層建筑需要不斷在結(jié)構(gòu)分析、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和抗震布局等方面進(jìn)行優(yōu)化，高層建筑鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也因此面臨著諸多挑戰(zhàn)和技術(shù)的創(chuàng)新。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢介紹

傳統(tǒng)的單一混凝土結(jié)構(gòu)雖然也有一定的優(yōu)勢，其具備良好的抗壓能力，但是在抗拉能力上卻不容樂觀，而相比之下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則具備抗壓和抗拉兩種能力，可以有效的滿足房屋建造施工中抗壓抗拉的要求。這是對原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，是在科技時(shí)代下有效利用原材料并最大限度發(fā)揮其作用的一種體現(xiàn)。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身便已經(jīng)有了良好的抗壓抗拉特性，在結(jié)構(gòu)的使用過程中，其實(shí)還會(huì)加入其他原材料來增進(jìn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，以此使得鋼筋混凝土的優(yōu)勢更加明顯，這樣則可以對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)勢更好的凸顯出來。目前，人們的生活水平提高以后對于房屋建筑的要求不再只是局限于入住的安全性，對于一些防潮防火功能也有一定的要求。而對于這些功能在其他工程結(jié)構(gòu)是不具備的，但是加入其他原材料后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則可以實(shí)現(xiàn)滿足人們對房屋建筑的更多要求，因此鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的整體結(jié)構(gòu)性[1]。

2 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

2.1 保證高層建筑鋼筋混凝土的安全性

鋼筋混凝土技術(shù)在高層建筑中使用得非常廣泛，因此，為了保障高層建筑使用的安全性，需要對建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工過程中都嚴(yán)格按照相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行，也就是保證高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果高層建筑的穩(wěn)定性都無法得到保證，那么其安全性必然會(huì)受到影響。安全性作為建筑的重中之重，保證鋼筋混凝土的安全性，需要保證其在規(guī)劃的使用年限內(nèi)可以應(yīng)對可能會(huì)發(fā)生的各種突發(fā)狀況。此外，還需要加強(qiáng)其在突發(fā)狀況和偶然事件中的結(jié)構(gòu)延性和穩(wěn)定性。這是在設(shè)計(jì)高層建筑必須關(guān)注的問題也是極其重要的問題。

2.2 經(jīng)濟(jì)性原則

對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑加固設(shè)計(jì)而言，其作為一項(xiàng)工程，在對其進(jìn)行有效性評價(jià)時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也是其中一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此在具體設(shè)計(jì)過程中，在保證建筑正常性能的基礎(chǔ)上，需要盡可能地利用原有的建筑條件來進(jìn)行加固處理，這樣有利于降低加固成本。

3 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

3.1 加強(qiáng)高層建筑構(gòu)造周期性折減系數(shù)

在高層建筑構(gòu)造框架中，如果選用的墻板是輕質(zhì)材質(zhì)的，折減系數(shù)應(yīng)取0.9。如果選用的材質(zhì)是少量墻體和砌體，核算周期時(shí)折減系數(shù)在0.7-0.8，而當(dāng)墻體使用的為砌體時(shí)，在核算周期時(shí)其折減系數(shù)應(yīng)控制在0.6～0.7。在對頂蓋構(gòu)造和框架的構(gòu)造規(guī)劃中，由于填充墻的使用會(huì)使得規(guī)劃時(shí)的剛度小于構(gòu)造的實(shí)際剛度，就會(huì)出現(xiàn)構(gòu)造時(shí)的核算周期比實(shí)際核算周期小，這就會(huì)導(dǎo)致房子建筑的構(gòu)造存在不安全因素，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對建筑物的構(gòu)造進(jìn)行核算周期時(shí)，需要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p，這樣方可改善建筑物的作用和功能。

3.2 短梁與深梁計(jì)算方法與構(gòu)造要求

短梁和深梁的截面計(jì)算和一般受彎構(gòu)件不同,但是兩者的受力特征類似，規(guī)范中也給出了深受彎構(gòu)件的計(jì)算公式。但屬于深受彎構(gòu)件的短梁跨高比大多數(shù)為2.5＜l/h≤5，未進(jìn)入深梁范圍，其計(jì)算方法可按深受彎構(gòu)件計(jì)算，鋼筋構(gòu)造可不采用深梁的特殊要求處理。深梁跨高比大多數(shù)為l/h≤2.5，其計(jì)算方法采用規(guī)范規(guī)定的深受彎構(gòu)件計(jì)算，且鋼筋構(gòu)造上必須按規(guī)范規(guī)定做特殊要求處理。

3.3 合理選擇加固方案

在具體選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法時(shí)，需要充分的利用既有結(jié)構(gòu)承載力，并在保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，確保結(jié)構(gòu)功能的正常發(fā)揮，并實(shí)現(xiàn)成本的降低。同時(shí)還要保證加固后結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較好的美觀性和耐久性。在加固設(shè)計(jì)工作中，在考慮具體的加固費(fèi)用時(shí)，其具體包括加固過程中的費(fèi)用和加固后使用過程中的維護(hù)費(fèi)用。因此要合理選擇加固方案，在保證達(dá)到預(yù)期加固要求的基礎(chǔ)上，還要保證對建筑物使用功能所帶來的影響最小，而且具有較好的耐久性、美觀性和經(jīng)濟(jì)性。

3.4 加強(qiáng)高層建筑的耐久性能

在對高層建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，人們更多考慮的是如何優(yōu)化建筑構(gòu)造，分清主次問題，選擇出合適的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，而建筑的耐久性能往往被人們所忽視，此外，由于規(guī)劃設(shè)計(jì)人員往往沒有考慮到高層建筑構(gòu)造耐久性的問題，因?yàn)?，其?guī)劃所要進(jìn)行的工作就是在規(guī)劃的年限內(nèi)保證用戶各種需要都得到滿足，因此，在對高層建筑進(jìn)行規(guī)劃的過程中需要不斷重視建筑耐久性方面的問題。在實(shí)際操作過程中，由于建筑物的外在條件比較復(fù)雜，如天氣的變化等。導(dǎo)致了建筑的可靠性降低，因此，人們更多關(guān)注建筑的造價(jià)和材料，將材料少、造價(jià)低作為設(shè)計(jì)滿意的標(biāo)準(zhǔn)。而隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，工程的質(zhì)量也是人們?nèi)找骊P(guān)注的問題，當(dāng)規(guī)劃人員在面臨建筑使用要求或者技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)要求之間的矛盾時(shí)，需要提高高層建筑的質(zhì)量，因?yàn)樘岣吡私ㄖ馁|(zhì)量也就保證了建筑的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

當(dāng)前建筑市場的激烈性大家有目共睹，因此若想在建筑市場能夠得以立足并站穩(wěn)腳跟，那么對于建筑的質(zhì)量和安全就要加以重視。而現(xiàn)代建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)也是如何更好的利用鋼筋混凝土為高層建筑的建設(shè)獲得更加經(jīng)濟(jì)合理的效果。因?yàn)楦邔咏ㄖ匿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，如果出現(xiàn)差錯(cuò)，將會(huì)導(dǎo)致很多建筑質(zhì)量問題。因此，在對高層建筑鋼筋混凝土設(shè)計(jì)過程中，需要認(rèn)真分析，合理科學(xué)的計(jì)算，從而保證高層建筑的質(zhì)量。