高層建筑鋼筋混凝土結構設計注意事項

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摘要：現(xiàn)階段，在城市高層建筑結構設計中多采用鋼筋混凝土結構，高層建筑結構形式呈現(xiàn)多樣化。本文根據現(xiàn)階段我國高層鋼筋混凝土框架結構運行環(huán)節(jié)設計規(guī)范，結合工程實例，對高層建筑鋼筋混凝土結構設計環(huán)節(jié)應注意的事項進行簡要分析。

關鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土結構設計；注意事項

1前言

福州市“東升新村”項目中17#樓建筑工程主要為地下一層、地上三十層的結構形式。總體建筑高度為90.50m，總占地面積為28256.98m2。其中建筑占地面積、人防面積及地下室面積分別為1368.94m2、3407.80m2、4452.14m2。該高層建筑工程設計過程中主要依據該建筑區(qū)域內建設管理委員會用地紅線、建設公司設計委托合同、國家有關規(guī)定等規(guī)范，對具體建筑鋼筋混凝土結構進行了合理規(guī)劃。本文對該高層建筑鋼筋混凝土結構設計環(huán)節(jié)進行了簡單的分析，具體如下：

2高層建筑鋼筋混凝土結構設計規(guī)劃原則

在高層建筑鋼筋混凝土結構上設計過程中，相較于傳統(tǒng)地層建筑而言，高層建筑對內部結構的穩(wěn)定性有更高的要求。因此，在鋼筋混凝土結構設計環(huán)節(jié)應嚴格依據前期設計規(guī)劃原則進行合理設計。首先，在高層建筑鋼筋混凝土結構設計前期。應對建設區(qū)域環(huán)境進行合理規(guī)劃，確定整體設計布局，并根據相應高層建筑鋼筋混凝土建設區(qū)域特征，進行建筑區(qū)域空間尺度的合理規(guī)劃。其次，在高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中，應加大對居住環(huán)境的設計，結合區(qū)域人群聚居需求，進行高層建筑鋼筋混凝土結構功能區(qū)域的合理劃分。在空間圍合的基礎上，需要進行人車分流的獨立設置，并據據空間序列融入自然生活的要求，從而實現(xiàn)以人為本的和諧結構區(qū)域。最后，依據GB50010—2010《混凝土結構設計規(guī)范》、GB50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》、GB50009—2012《建筑結構荷載規(guī)范》、JGJ94—2008《建筑樁基技術規(guī)范》、GB50108—2008《地下工程防水技術規(guī)范》、（JGJ3—2010《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》等相關規(guī)范，并結合區(qū)域內的實際氣候條件、地質環(huán)境等因素，確定整體高層建筑混凝土結構設計的朝向及結構特征，從而保證整體高層建筑混凝土結構設計運行穩(wěn)定。

3高層建筑鋼筋混凝土結構設計注意事項

3.1合理利用高強度混凝土

在高層建筑鋼筋混凝土結構設計中，混凝土的類型選擇對整體結構的強度具有重要影響。因此，在實際高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中，需對混凝土技術實施環(huán)節(jié)的溫度、濕度及凝固時間、材料配比等方面進行合理的調控，主要包含以下幾方面：首先，在結構設計前期，可結合區(qū)域的建設情況進行混凝土配比試驗，對其在具體鋼筋混凝土結構應用環(huán)節(jié)的強度及耐久性進行檢測評估，從而確保后期鋼筋混凝土澆筑環(huán)節(jié)的強度。現(xiàn)階段，我國鋼筋混凝土結構設計中，多選用高泵程混凝土澆筑的形式，即在應用基礎水泥材料的前提下，采用適當比例的化學外加劑、粉煤灰等材料進行雙摻措施[1]。在拌和比例設計過程中，要綜合考慮混凝土外加劑技術、泵管布置鋪設技術、配合比設計技術、泵送設備、混凝土摻合料等相關技術，保證混凝土泵送高度符合標準需求。其次，設計人員應優(yōu)先選用高強度、高性能的混凝土。高強度混凝土在實際應用過程中，相較普通混凝土在強度上有大幅度的提升，且高強度混凝土可以有效降低結構尺寸，在提升促使鋼筋混凝土內部建設空間及資源得到有效利用的同時，由于高強度混凝土具有良好的耐久性及彈模性，長期使用可保障整體高層建筑的運行效益。

3.2結構計算統(tǒng)計

在高層建筑鋼筋混凝土結構設計環(huán)節(jié)，結構參數(shù)計算對整體工程設計質量具有較大的影響。因此，在實際高層建筑鋼筋混凝土結構設計過程中，相關人員應結合整體高層建筑結構內在應力，對整體結構運行參數(shù)進行合理計算。在現(xiàn)階段，高層建筑鋼筋混凝土結構設計參數(shù)核算環(huán)節(jié)，常用的結構設計軟件有SAP、SATWE、TBSA、TAT等幾種類型[2]。比如：通過利用PKPM軟件中的SATWE程序可對相應混凝土結構樓層最大水平位移、平均水平位移、最大層間位移角進行準確計算。在實際結構計算環(huán)節(jié)，不同的運行軟件計算模式存在有較大的變化，因此，在設計環(huán)節(jié)中相關設計人員需依據結構類型選擇合理的計算機計算軟件，并在此基礎上對不同運算軟件計算結果進行統(tǒng)一分析，再確定最佳設計方案。在確定整體結構參數(shù)之后，設計人員需適當?shù)剡M行地震力的放大措施，即綜合考慮建筑隔墻與相應建筑自振周期的關系，并依據工程實際測量獲得的周期數(shù)據，在設計方案中確定相應的結構體系高層建筑結構自振周期折減系數(shù)，在確定自振周期折減系數(shù)后，設計人員再對振型參與系數(shù)、振型數(shù)目進行合理的計算。

3.3結構選型及結構強度控制

相較于傳統(tǒng)地層建筑而言，高層建筑鋼筋混凝土結構設計對整體結構體系并沒有較高的要求。在具體的結構設計中，主要是依據整體建筑前期規(guī)劃，在根據現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗震墻結構體系的基礎上，確定相應建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構抗震墻抗震等級。同時，需合理的選擇內隔墻材料，來確保整體高層建筑工程基礎類型符合相關規(guī)定。比如：在該高層建筑工程中，主要是利用現(xiàn)有樓屋蓋現(xiàn)澆混凝土結構+輕質墻體材料內隔墻，從而保證整體建筑結構外在及內在工程質量符合相關施工要求。在確定基礎結構選型后，施工人員應就現(xiàn)階段高層建筑結構形式，對高層建筑鋼筋混凝土結構的實際高度進行適當控制[3]。在高層建筑鋼筋混凝土建設過程中，建筑結構建設高度超出預定標準的情況常有發(fā)生，而高層建筑鋼筋混凝土結構高度超出預定值，會對整體高層建筑物的抗震性能造成一定的影響。而根據整體高層建筑高度的變化，其整體設計規(guī)劃級別應針對性有不同的要求?；诖耍O計人員應根據整體結構的實際變化情況，對高層建筑鋼筋混凝土結構進行合理設計。此外，在高層建筑鋼筋混凝土結構變形縫設置過程中，應結合整體大樓長度及高層建筑鋼筋混凝土結構分布建設區(qū)域內的壓力要求，進行結構變形縫斷開處理。同時，在嵌固端設計過程中，由于該高層建筑具有一層地下室及人防設施，在地下室頂板、人防頂板位置需進行嵌固端的合理設置。而在嵌固端設計過程中，相應高層建筑鋼筋混凝土結構設計人員應加大對嵌固端上下層抗震等級、嵌固端樓板、嵌固端上下層剛度及結構整體設計環(huán)節(jié)嵌固端類型等環(huán)節(jié)設計工作的重視，從而保證地下結構頂部嵌固端實際效力穩(wěn)定發(fā)揮。

4結束語

綜上所述，在高層建筑鋼筋混凝土結構設計環(huán)節(jié)，其建筑鋼筋混凝土結構具有較為復雜的功能特性，因此在建筑鋼筋混凝土結構設計過程中應嚴格依據高層建筑結構設計的相關規(guī)定，控制建筑鋼筋混凝土結構的設計強度及相關構件布設數(shù)量。從而在保證高層建筑抗震目標達成的基礎上，應最大程度降低建筑鋼筋混凝土結構風險因素，保證后期高層建筑鋼筋混凝土結構建設工作順利開展。

參考文獻：

[1]李艾泉.高層建筑鋼筋混凝土結構分析與設計要點[J].絲路視野,2017(23):187~187.

[2]姜劍飛.高層建筑鋼筋混凝土結構設計問題[J].建材發(fā)展導向:上,2017(17):156~157.

[3]徐浩洋.高層建筑鋼筋混凝土結構設計的要點探究[J].科技尚品,2017(1):73~73.

作者：黃航裕 單位：筑源工程設計（廈門）有限公司