高层钢筋混凝土结构设计范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇高层钢筋混凝土结构设计范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

一、高层建筑钢筋混凝土结构设计原则

钢筋混凝土结构平面设计要尽量使平面规则、简单、对称、长宽比适当，这样可以使平面刚度、承载力、质量分布均匀，质量中心与刚度中心接近重合，提高钢筋混凝土结构的抗震能力。具体应遵循以下原则：尽量采用规则的高层建筑结构，保证建筑平面、立面及结构布置对抗震有利；具备合理的传力途径，使作用在上部结构的水平力和竖向力能够直接、不间断地传递到基础，避免中断和迂回；具有整体的可靠性和牢固性，当高层建筑结构受到作用力使部分结构构件损坏造成局部倒塌时，不能导致整体的承载力丧失致使整个结构的倒塌；确定构件与构件之间、结构与结构之间，该彻底分离的绝不似分非分，该牢固连接的绝不似接非接；处理好结构单元与结构构件承载能力之间的关系，尽量设置多道抗震防线，增强结构的抗震能力。

二、优化高层建筑中混凝土结构的具体方法

1.高强度混凝土和高强钢筋的合理使用。建筑的总造价包括上部结构的材料、基础及施工等费用，构件的截面尺寸和用钢量对造价的影响很大，设计中合理使用高强钢筋（如梁、板筋采用三级钢）可有效降低用钢量，节约成本。如果高层建筑位于深厚软弱地基上，由于作用于地基上的荷载很大，合理使用高强度混凝土和高强钢筋，可优化构件截面尺寸，减轻结构自重，将会降低基础施工的难度和造价，取得显著的经济效果。同时，对于地震区的高楼，地震作用的大小几乎与建筑自重成正比，减轻自重能够减小结构的地震荷载，有利于提高结构的安全度。在设计中合理的使用高强度混凝土和高强钢筋，能快速、有效的减少墙、柱、梁、板等构件的截面尺寸，降低用钢量，减轻建筑自重，最终达到降低造价的目的。

2.确保建筑结构设计均匀。在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大；高层建筑的竖向体型宜规则均匀，避免有过大的外挑和内收，结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。相信大部分的结构工程师都曾遇过类似情况：当一幢高层建筑的结构平面布置和竖向布置简单、规则、均匀，那么其各项指标的校验验算会很容易满足规范的要求，反之，则需花一番苦功才能令各项指标勉强满足规范要求。结果可能是墙柱截面尺寸大得惊人，单位面积重量严重超标，不仅造价上去了，而且还影响部分建筑功能的使用。结构设计人员一定要注重概念设计，在建筑方案阶段就应积极介入，运用自己的专业知识提出建议，在满足美观、适用的前提下，尽可建筑结构的平面布置和竖向布置简单、规则和均匀。这样一来，结构体系就会具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。只有这样，到扩初设计和施工图设计阶段的截面尺寸优化才会有实质性的意义。

三、采用新型的高层混凝土结构设计方法

1、高层钢筋混凝土柱的设计。随着建筑物向高层发展，单个柱子承受荷载必然加大，这样的结构导致高层建筑柱子截面尺寸加大，使得建筑的有效使用面积减少。另一方面，由于层高的限制，往往造成高层建筑的若干层柱出现短柱，短柱对抗震是不利的。

2、普通钢筋混凝土柱。采用普通钢筋混凝土柱，一般在30层左右的高层钢筋混凝土建筑中就很难避免出现短柱现象。为了增强短柱的延性，目前设计中主要采取箍筋加密和设置复合箍筋的办法。同时，为了尽量减小柱截面尺寸，需尽可能地提高混凝土强度等级。

3、密排螺旋箍筋柱。采用密排螺旋箍筋柱既可提高柱子的延性，又能提高柱核心混凝土的强度。由于施工方法同于普通钢筋混凝土柱，因此，较受欢迎。在设计中如采用高强混凝土和密排螺旋箍筋将进一步减少柱的截面寸。

4、高强混凝土。在我国C50以上混凝土称为高强混凝土。在国内已有一些高层建筑使用高强混凝土，得到可观的经济效应.但目前推广应用上遇到几种困难：首先施工量的控制，其次是开发商不愿意使用高强混凝土。其实其虽比普通混凝土价格贵一些。但由于柱子断面减小也带来的使用面积增大的经济效益。

5、钢管混凝土和型钢混凝土。钢管混凝土结构的研究在我国相对比较成熟，在高层建筑柱子的使用上有着广泛的前景，但目前还需加强两方面的工作：（1）在设计上尽量规范一些梁柱节点做法，最好有一本权威性的图集供设计人员参考：（2）是施工技术队伍的培养。型钢混凝土在我国已进行了大量的科学试验工作，但目前尚无统一的设计规程，已建的型钢混凝土柱的设计大都参照国外建筑的规范。

6、钢管混凝土和型钢混凝土。钢管混凝土结构的研究在我国相对比较成熟，在高层建筑柱子的使用上有着广泛的前景，但目前还需加强两方面的工作：（1）在设计上尽量规范一些梁柱节点做法，最好有一本权威性的图集供设计人员参考。

（2）是施工技术队伍的培养，型钢混凝土在我国已进行了大量的科学试验工作，但目前尚无统一的设计规程，已建的型钢混凝土柱的设计大都参照国外建筑的规范。

7、高层建筑与裙房之间的处理。目前高层建筑和裙房之间的处理有两种观点：（1）高层钢筋混凝土结构在主楼和裙房之间。由于受力差异大等原因，需设置变形缝；（2）认为设缝会带来地下室防水、上部建筑立面处理等一系列的困难。最好是采取其它办法取消变形缝。当高层建筑位于建筑物平面中部时，且建筑物不是太长，能不设缝，尽量不设。而当高层建筑位于建筑物的边部和角部时，尤其是位于角部，应当适当设置变形缝。

四、结语

高层建筑钢筋混凝土结构设计是—个复杂且又循环往复的过程，这就要求设计者严格按照设计规范进行设计。建筑结构设计质量密切关系到人民生命财产的安全，结构设计人员必须在工作中，不断地学习、总结，不断的进步与完善。

篇2

随着人们生活水平的提高，对于住宅建筑的要求也随之提高。人们不止要求建筑在质量上合格，采光、朝向等条件满足，更对建筑形态、环保节能、绿化、文化等方面有了更多的要求。这也推动了建筑加工工艺的创新化、高科技化，同时也要求建筑设计者具备丰富的设计经验、深厚的文化内涵，并要具有创新开拓精神，能够创造出独特的、新颖的、夺人眼球的建筑。与此同时，还必须保证建筑质量过硬，使用性能优异。目前，钢筋混凝土结构以其抗震性好、整体性强、结构灵活、传力明确的优势，在现代建筑中得到了广泛的应用。钢筋砼结构看似简单，但在设计过程中若考虑不周、疏忽大意，则很容易出现各种问题，对建筑工程造成影响，甚至危及结构的安全性。因此，设计人员在进行结构设计时，一定要充分重视以上提出的问题，并逐个解决落实，从而使结构设计质量得到有效保障。

1 结构设计问题分析

在建筑技术的不断发展下，我国城市中的高层建筑如雨后春笋般涌现，并且还呈现明显的增长趋势，随着建筑高度的增加，建筑功能、类型的日益复杂化，使得结构体系也呈现出多样化特点，在这样的情况下，怎样满足工程建设需要，构建一套准确高效、符合实际国情的建筑施工技术体系，成为了施工技术亟待解决的一项课题。目前，钢筋混凝土在建筑结构施工中的应用十分广泛，与其他结构材料相比，它具有显著的优势，故在土木工程、房屋建筑中得到了重大的发展、应用，同时也在施工技术、制作工艺、设计方法等方面得到了突出的表现。对于多样化的钢筋混凝土高层结构设计，尚存在一些问题，下面就钢筋混凝土结构设计中的常见问题，进行深入的剖析。

1.1 超长结构问题

在《混凝土结构设计规范》（下文件简称为《规范》）中，关于钢筋混凝土结构长度，其中一条（第9.1.1条）规定框架结构伸缩缝设置间距要≤55m，而另一条（第7.1.2条）则规定，如果采取后浇带分段的施工方法，可以适当增大伸缩缝的设置间距。在实际设计中，这两条规定的把握较为不易，在工程实例中很难保证结构长度≥55m就设置一条伸缩缝，并且对于后浇带分段施工，对于结构的长度很难控制，从而不易产生裂缝。这类问题的产生原因主要是各地区温度差异、混凝土收缩应力差异造成的。

这类问题的解决必须要在结构设计中调整梁柱配筋的概念。首先，针对长向板钢筋要设置为双层，同时还要对中部的梁板配筋进行适当的增强。这是因为温度应力会对两侧梁柱，尤其是边跨柱配筋产生极大的推力，而中部区域是结构的中点，故其受到的应力较大，所以需要对其加强。另外，超长的结构设计，容易在角部产生扭转效应，所以还需要加强角部结构。如果结构长度≥70m，为了不设置伸缩缝，就必须采用特殊措施，如掺入抗裂剂、预加应力等。在设计长度≥70m的结构时，设计者必须定量分析温度和收缩裂缝，同时施加预应力，该方法的效果在众多的工程实例中都得到了较好的应用效果。若无法分析清楚超长结构的受力情况，还是应当根据《规范》标准，在结构长度≥55m时就设置伸缩缝，其实只要处理恰当，伸缩缝的设置是不会对建筑外观造成太大影响的。

1.2 筏板厚度设置问题

在桩筏基础设计中，筏板厚度值的计算，首先根据建筑层数来对筏板厚度来进行估算的。一般筏板厚度估算值为50mm×建筑层数。以一栋28层的住宅建筑为例，筏板厚度估算值为50×28=1400mm。再根据建筑的排桩情况，对角桩冲切、群桩冲切、墙冲切、边桩冲切分别进行验算。通常情况下，都用角桩冲切控制板厚，但若是短肢剪力墙结构，由于其墙体不封闭，所以要获取群桩冲切的边界值较为困难，另一方面，由于桩群之间会重叠较多，所以群桩冲切取值较为不利。故笔者建议，将几个大层间的取值作为冲切边界，所围区域内的短肢墙体内力作为抗力抵消，该方法尽管无法保证绝对的准确性，但在放大区域后，对削弱边界开口效应，故其可行性还是值得肯定的。

1.3 强柱弱梁设计问题

在钢筋混凝土结构的延性设计中，“强梁弱柱”是基本设计原则。“强梁弱柱”设计理念主要是抗震设防，其抗震设防的目标是“大震不倒、中震可修、小震不坏”。在钢筋混凝土结构中，柱是核心支撑，若柱受到破坏，会导致建筑的整体坍塌，若梁受到破坏，则仅会对某区域造成损毁，所以柱破坏造成的损害明显大于梁破坏，设计人员在进行结构设计时，一定要牢固树立这一设计理念。对于柱轴压比，要严格控制在0.9%以内。在设置配筋、柱断面时，要分部位进行处理，并适当加强边柱和角柱，尤其是角柱，最好采取全柱加密箍筋，同时配筋率要≥1%，除小截面柱以外的所有框架柱的纵筋都要≥20，柱筋采用的种类不要太多。对于矩形截面柱，要采取对称配筋；对于梁，中部筋要配足，支座筋可适当降低，以使其在地震作用下形成梁铰机制，即在地震作用下，首先在梁端产生塑性铰，以保证柱的受弯承载力比梁大，从而防止柱先屈服。

1.4 地下室外墙、底板配筋计算问题

在计算地下室外、底板墙配筋时，常出现实际情况与假设条件不相符的问题。以地下室外墙配筋计算为例，有的设计人员将凡是带扶壁柱的外墙，不论扶壁柱大小，均按双向板进行配筋计算，但按照地下室结构整体电算分析结果，对扶壁柱配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。从扶壁柱与外墙变形协调原理来看，该配筋计算方式下，扶壁柱配筋不足，外墙竖向配筋偏少，外墙横向配筋过多。针对这一问题，笔者建议：将有钢筋混凝土内隔墙相连的且与外墙相垂直的外墙板块、较大尺寸扶壁柱（如外框架柱）间的外墙板块的配筋按照双向板进行计算，其他外墙的配筋均按单向板进行计算。

1.5 地下室设计问题

在进行高层建筑的地下室设计时，还要考虑地下水位问题，由于人为无法控制地下水位上涨，所以一旦发生地下水位上涨，就会对地下室乃至整栋建筑产生影响。因此，在设计地下室时，要尽量简化地下室轮廓，以利于防水。尤其是柱下承台的地下室，柱下承台会将基槽地模产生较多阴阳角，使其形状复杂化，这就增加了防水施工的难度，延长了施工时间，不仅无法保证防水质量，更会增加工程造价。对于该问题，笔者建议采用反承台法：使承台下皮标高与地下室底板相等，并在地下室内部覆土。该做法会简化基槽地模的形状，减小施工难度，缩短工期，保证施工质量。同时，覆土重量还会对抗消除地下室底板的水浮力。

2 结束语

随着建筑技术的不断提高，城市中涌现出了越来越多的高层建筑。随着建筑高度的增加，建筑功能、类型的日益复杂化，使得结构体系也呈现出多样化特点，这就使得结构设计成为了建筑设计中的一个难点和重点。

参考文献：

[1] 刘双庆.钢筋混凝土结构设计常见问题解析[J].四川建材，2009，（04）.

[2] 杨新.浅谈钢筋混凝土高层结构设计常见问题[J].中华民居，2011，（06）.

[3] 崔立成.钢筋混凝土高层结构设计中的几个问题[J].中国新技术新产品，2010，（01）.

篇3

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

引言：

随着我国城市化进程的不断加快，以空间最大利用为特点的高层建筑在城市建设中越来越普遍，但因为建筑类型和功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，使得高层建筑设计中具有结构柔和性高、竖向载荷大等难点。2010年的最新的的《高层建筑混凝土结构技术规程》里对结构设计又提出了新的要求。所以，如何追求完美的高层建筑钢筋混凝土结构设计，达到高层建筑安全性与美观性并存的特点，以满足普通百姓住房便捷、安全的要求，成为现代高层建筑结构设计重中之重。笔者将结合多年高层建筑结构设计的经验，谈谈高层建筑钢筋混凝土结构设计的注意事项。

1 钢筋混凝土结构方案问题

高层混凝土结构方案选型要根据能高效利用材料效率、清晰传力途径来进行，这对配筋指标等的控制具有重要作用。在方案选型时要注意以下几点：第一，结构坚向与抗侧力传力途径要明确；第二，要形成空间的整体受力，增强结构与构件的材料使用效率；第三，要尽可能提高结构的均匀性与规则性；第四，形成良好的结构整体性与耗能机制。在设计时，结构工程师尽量保证建筑的设计理念，

结构部分要与建筑部分加强合作，减小没有必要的大空间，减少结构转换工作。在结构的抗侧力体系选择时，首先要使得结构抗侧力体系和建筑的高度相适应；其次，结构垂直方向沿高度的变化要平缓、连续，强度等级的变化与混凝土墙的厚度变化要错开；最后尽可能使结构抗侧力构件连接成整体，要保证体系中所选材料与截面类型与施工期相符合。另外，在在重力荷载传力方面，要尽量降低结构的自重，楼板设计时，要综合考虑设备、净高、建筑吊顶的做法等各方面因素，可以运用组合楼板和钢梁的形式来降低自重，以缩短施工工期。如果结构很复杂要注意加强技术的分析工作，选择合理的楼面结构与转换结构，在结构抗侧力体系上要合理设定腰桁架，抗震等级的选择要适当[1-3]。

2 基础的设计选型问题

高层基础设计也是钢筋混凝土结构设计部分应该要特别主要的问题，这是由于基础设计的不恰当，会使建筑因承载力不足而造成不均匀沉降，使得建筑物出现开裂或倾斜，引起安全问题；另外，合理的基础设计是降低工程造价和缩短工期有重要作用。在基础设计选型要注意以下条件的分析。第一，地质条件。地质条件是决定高层建筑基础选型的关键因素，结构设计人员要和勘察人员做好协调，对勘察的地质资料要进行准确分析，进而合理地进行基础选型，同时要在工程的实施状况变化进行合理的修改。第二，分析高层建筑结构的特点，从建筑高度、跨度、荷载大小以及层数等因素进行分析，选择最佳的基础形式。第三，注意上部建筑结构形式的影响。要分析上部框架、框架剪力墙或剪力墙结构对地基不均匀沉降的影响，选择刚度适中的基础。第四，要满足构造本身的需求。比如对于箱型基础，要满足结构竖向静荷载重心和基底平面形心相重合、高度与埋深、偏心距等指标的要求。第五，高层建筑基础选型要符合建筑物使用功能的具体要求。比如要符合地下商场、人防工程、地下车库的要求。第六，考虑高层周围已有建筑物影响。不同的基础形式对周围建筑有很大影响。例如，采用预制桩基础，在打桩就可能造成已有建筑物开裂或建筑上构件坠落等安全隐患。第七，考虑抗震性能的影响，主要是根据当地的地质资料进行合理的抗震等级选型。

3 钢筋混凝土结构框架结构延性设计问题

考虑到建筑物的抗震能力与安全性，延性钢筋混凝土结构在高层建筑结构设计的应用越来越广泛。钢筋混凝土结构框架结构延性设计要注意三个原则。第一，强柱弱梁原则，保证框架柱能达到抗弯承载能力的要求, 减少了柱段屈服的可能。钢筋混凝土框架结构的延性和塑性铰的分布密切相关。一般来说，在梁中出现塑性铰均匀塑性的梁铰结构和柱中出现塑性铰而形成柱铰结构，两者很难同时实现，由于柱铰机构常常有较大的位移，因此引起了不稳定问题，甚至是结构的倒塌。所以在设计时必须使得非弹性变形只限在梁内, 就是要求在统一节点上梁端极限弯矩总和要小于柱段截面积限弯矩的总和。第二，强剪弱弯原则。为了减少在非弹性变形时发生剪切破坏的可能性，要满足原则。它主要通过抗剪承载力计算公式的选取、计算设计剪力和一定的构造措施来实现的。实际的计算和抗弯承载力计算类似, 但更为严格, 以增强抗弯承载力。另外，当在非弹性反应趋于发生时，为了减少框架梁柱的剪切破坏危险，梁柱端部构成塑性铰后的极限抗弯强度要与设计剪力相对应。第三，强锚固，强节点原则。

4 结构计算和分析问题

在高层建筑钢筋混凝土结构计算和分析是结构设计的重要阶段，高效准确的内力分析，并按照高层钢筋混凝于结构设计规范的要求进行设计，是保证高层质量的关键。这方面要注意：第一，选择合理的计算软件。当前结构设计计算软件种类较多各个软件的侧重点不同，设计人员应认识软件的基本假定，根据设计的需要选择可靠的计算软件，并设计计算进行结果分析，从力学概念与工程经验角度出发进行判断，确认软件的合理性和准确性后，才能投入使用。第二，考虑振型数目是否足够，是否需要进行地震力放大。新规范中增加一个振型参与系数的概念，因此在计算要对此参数进行判断。第三，考虑非结构构件的计算和设计。出于建筑的美观和功能要求，高层建筑往往存在一些非结构构件。对于这部分构件，特别是在设计高层建筑中屋顶的装饰构件时，因为高层的风荷载与地震作用一般较大，所以，必须根据新规范中的要求，对增加的非结构构件的进行计算、设计。

结语：

高层钢筋混凝土结构设计是复杂而艰巨的过程，它关乎高层建筑的安全使用，任何设计上的疏漏都可能引起工程出现不安全因素，因此我们广大结构设计者应该不断思考，在实际设计中总结经验，完成我们的伟大使命。

参考文献：

篇4

随着城市化的发展和土地资源的日渐减少，高层建筑成为城市发展的象征，其在城市中所占的地位也越来越重要。然而，由于高层建筑的建筑高度较高，即便是最常见的混凝土结构，其结构也很复杂。从设计到施工，不论是哪个环节出错，都有可能使建筑存在安全隐患，甚至导致建筑结构的崩塌。所以，高层建筑混凝土结构设计人员要严格按照规范执行，谨记自己的职责，心系住户的安全，保证设计质量。应该在设计工作中突出钢筋混凝土结构的设计原则，强化钢筋混凝土结构设计要求，对钢筋混凝土结构设计方法做到进一步加强，通过对钢筋混凝土结构优化的设计，实现钢筋混凝土结构的安全、耐久性和抗震性，达到对建筑产业更好适应社会，实现自身发展的目标。

1 混凝土结构设计的相关要求

1.1 功能要求

建筑结构虽然在不同时期有着不同的设计要求，但在设计使用年限就功能要求而言是一样的，具体的要求有以下三个方面：安全性，高层建筑结构能够按照设计要求那样承受各种作用力，并且对自然灾害和突况具有一定的抵抗能力。适用性，高层建筑结构能够具有设计预期的使用要求，并且变形、裂缝或振动等情况发生在规定的限度中，以保证高层建筑正常的使用功能。耐久性，高层建筑的保护层厚度符合规定，裂缝的宽度控制在规定范围内，同时要严格把握好钢筋的抗锈蚀性能。

1.2 可靠要求

对于结构可靠性的定义是建筑结构在设计使用期限内，以及正常的施工和维修的情况下，能够按照设计预期的那样具有相应的功能。但也不能说，超过了建筑结构的设计使用期限，该建筑结构就不能使用或是需要报废。实际上是在这个时候，结构的可靠性水平开始降低了，但可以通过定期的加固和维修继续使用。对于结构可靠度的定义是建筑结构在设计使用期限内，以及正常的施工和维修的情况下，完成预期功能的可能性的多少，也可以说结构可靠度是结构可靠性发生的概率。结构可靠度的分析过程就是用合理科学的方式确认结构的可靠性水平，以保证结构设计在技术、经济、安全以及质量上都尽量保持良好。总而言之，建筑结构设计的目的是尽量将经济、质量和功能三个方面结合起来，并达到最优状态。

2 高层建筑结构设计的特点

2.1 侧向力具有重要的影响

侧向力的影响主要表现在结构内力、结构变形和建筑物土建造价三个方面。在低层建筑主要是用于承受自重、活载和雪载等垂直力以及风地震之类的水平力，其中由于水平荷载对建筑结构的影响不大，甚至可以忽略； 在多层建筑中，水平荷载的影响比低层建筑大； 然而在高层建筑中，水平荷载和地震力是结构设计的重点。

2.2 结构的刚度要适宜

建筑高度的增加，会增加建筑的侧向位移。所以在进行高层建筑结构设计时，不仅要注意结构的强度，还要使结构的刚度适宜，以确保结构既可以保持合理的自振频率，又可以控制好水平力作用下的层位移的范围。

2.3 结构的延性

要保持良好高层建筑结构相对于低层建筑所要承受的荷载要大些，并且地震对高层建筑的影响也比低层建筑大。要想提高建筑结构的抗震性能，就要从结构的承载力和变形能力两个方面入手。只有确保了结构强大的变形能力，才能减小地震对建筑物的损坏，避免建筑物倒塌。要想达到这样的效果，首先要保证结构具有足够的强度，然后是提高薄弱部位的变形能力，使结构具有很好的延性。

3 高层建筑混凝土结构优化设计的具体方法

整体是由局部组成的，局部的情况反作用于整体，重要的局部甚至对整体起到决定性的作用。高层建筑混凝土结构设计是高层建筑结构设计的主要部分，它的设计必须与整体结构相适应。现今，国内外建筑结构设计人员在保证整体结构合理的前提下，追求局部结构的承载力最大化。至今为止，虽然国内外很多学者和建筑设计人员都对此作了很多研究，但仍没有形成一种适用于高层建筑结构设计的成熟的数学模型。对于数字模型的要求是既能够满足各种结构设计的规范和要求，又能够让设计人员觉得方便和实用，所以在不断地实践之后，局部结构承载力的最大化成了最重要的目标。实质上，优化设计的重点是要将整体和局部统一起来，下面就是优化高层建筑混凝土结构设计方案的三种方法：

3.1 高强砼和高强钢筋的合理使用

在建筑施工过程中，钢的花费在建筑总花费中占有很大的比重。因此，对于钢的用量要进行严格控制，合理地使用高强钢筋，避免过度用钢造成建筑施工资金不足或紧张。同时对于地基较软弱的高层建筑，合理布置强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸，不仅可以减少造价，还可以减轻地基载荷，方便施工。建筑物的自重越大，地震对其破坏的程度就越大，所以还可以通过减轻建筑自重来降低地震对建筑物的损坏，而合理使用高强砼和高强钢筋可以有效地减轻自重，达到降低造价和降低地震对建筑物破坏的程度。

3.2 注重剪力墙的平面布置具体的要从以下几项做起：

（1）剪力墙的布置要遵循周边均匀和相对集中的原则，当然前提是要保证建筑的使用功能。通常情况下剪力墙的位置是布置在建筑物的楼梯间、电梯间处以及平面形状变化及恒载较大的部位，其间距也要控制好，间距过大或过小都不可以。（2）剪力墙墙肢截面要简单规则，不宜太复杂，同时剪力墙结构的侧向刚度也要适宜。（3）短肢剪力墙的数量不宜太多，因为较多的短肢剪力墙没有联合剪力的效果好，特别是全部为短肢剪力墙的情况决不能发生。

3.3 注重结构抗震性能合理设计

混凝土筒体的承载力和延性，这里特别强调了混合结构体系的高层建筑。为了保证高层建筑的抗震性能，型钢柱的设置位置与设置方法要根据建筑高度的不同而选择适用的。当建筑物高度不超过 130m 时，并且抗震设防等级多为 7 级； 筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱，建筑物的高度一般高于 130m，型钢柱的位置设在筒体四角，抗震设防等级要设为 7、8、9 级，避免框架的刚度及承载力不达标。要想通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法增强框架的刚度和水平承载力，降低水平作用力使楼层侧移的可能性，可使用以下方法： 一是设置外伸桁架加强层； 二是采用分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙刚接的方法； 三是均匀布置贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体。

4 结束语

总之，建筑结构设计人员不仅要熟练地掌握高层建筑结构设计的要求和内容，还要学会综合考虑，将结构的实用性和美观性结合起来，将整体结构与局部结构结合起来。另外还要在实践中不断积累经验，补充专业知识，最大程度上优化建筑结构设计。

篇5

中图分类号：TU208文献标识码： A

高层建筑结构形式趋于多样化，高层建筑的表现形式也多种多样，但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来。由于目前没有钢筋混凝土结构钢筋细部节点的统一做法，造成设计单位或施工单位在节点钢筋设计的容易出现钢筋配筋率过大或者钢筋锚固不足等现象的出现，设计单位应该考虑在某些节点钢筋实际操作的困难及由此产生的对结构的影响。

1.关于强柱弱梁的设计理念

强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏，中震可修，大震不倒的抗震设防目标而提出的。柱破坏了建筑物整个都会倾覆，而梁破坏则仅是某个区域失效，因此，柱较之梁破坏的损害更大，当前我们的经济已高速发展，我们结构设计人员在设计中一定要将这一概念设计贯彻下去。必须严格控制柱轴压比，轴压比在任何情况下均不宜超过0.9%，且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议边柱，角柱应适当加强，特别是角柱，建议应全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%，所有框架柱，不包括小截面柱，建议纵筋均应大于20，且柱筋品种不宜过多，矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋则建议应配足梁中部筋，而支座筋则可通过调幅让其适当降低，以使地震作用下能形成梁铰机制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先产生塑性铰，保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力。

2.钢筋混凝土结构设计常见的问题及解决方案

2.1关于超长结构的问题

混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工，专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的，伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m就设置伸缩缝，这显然是很难保证的，而且在采取后浇带分段施工后很难控制房屋的长度而不至于产生裂缝等不良现象。

出现此类状况这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，中部区域作为一个中点必然受较大应力，而两侧梁柱，特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力，而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时，应采取特殊的措施才能不设置伸缩缝，如采用预加应力，掺入抗裂外加剂等等，而且作为超过70m的结构，必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析，并相应施加预应力，这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，建议还是应按规范要求设置伸缩缝，毕竟建筑上缝只要处理得当还是不影响观瞻的。

2.2关于桩筏基础设计中对于筏板厚度的取值问题

桩筏基础设计中对于筏板厚度的取值，一般是先按建筑层数估算筏板厚度，常规是按层数×50mm来估算。例如一幢十八层的小高层住宅，我们则先按18×50=900mm设定筏板厚，然后再根据排桩情况，分别验算角桩冲切，边桩冲切及墙冲切，群桩冲切。一般情况均为角桩冲切来控制板厚，但这里主要强调一个短肢剪力墙结构下的群桩冲切，短肢剪力墙结构由于墙体不封闭，故取值群桩冲切边界时有相当大的困难，而群桩冲切由于桩群重叠面积较大，应是一种不利状态。因此，一般建议是取值几个大层间近似作为冲切边界，所围区域内短肢墙体内力则作为抗力抵消，虽不完全准确，但区域放大后，边界的开口效应有所削弱，是可行的。

2.3关于箱、筏基础底板的挑板问题

从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约。出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可灵活考虑。当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题。此外，从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。当为多层建筑时，结构也可谦让一下建筑。

2.4关于板面设置温度应力筋的问题

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第9.1.8条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距不宜大于200mm，，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异，功能重要的区域设置，有条件的建设子项设置，而不必过于强调。另外值得注意的问题是: 当地下室筏板厚度大于1200mm时，可在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力，配筋量建议取1/2筏板厚的0.1%，且不小于Φ12@200。

2.5关于对梁筏基础板筋位置的设置问题

弹性梁筏基础，由于考虑水浮力下底板所受向上的反向力，设计人员会要求筏板面筋能置于地梁主筋以下，而地梁配筋有时较多甚至配置双排筋，再加上梁箍筋则施工中引起板筋的弯折相当困难，遇到人防工程则更难施工。从受力传递过程来说，板筋设置必须准确，但考虑施工困难及相应板保护层的损失，建议可以作适当放松。

2.6关于短肢剪力墙结构设计中的重点问题

短肢剪力墙结构设计中有两个重点问题值得我们防范,处理不当经常会成为薄弱环节,这也是抗震审查中经常发现的问题。

2.6.1对普通长墙的界定，高规JGJ3-2010第7.1.8条中规定一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙，短肢剪力墙是指截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。这明显出现了一些难度,高厚比为7.9 倍及8.1倍的两种墙受力特性截然不同，由此而引起的配筋亦相差甚远(对四级剪力墙而言，短肢剪力墙在一般部位的配筋率要求大于1.0%，而普通墙则仅要求边缘构件配筋率0.4%，墙身部分配筋率仅为0.2%。)因此在布置长墙时建议控制高厚比大于9，这样就与短肢剪力墙有所区分而不会混淆。

2.7关于地基与基础设计的问题

地基与基础设计一直也是值得结构工程师非常重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

3.结语

钢筋混凝土框架结构虽然相对简单，但设计中仍有很多需要注意的问题，只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念，才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。

参考文献

[1]张丽.浅谈建筑结构混凝土设计[J]；黑龙江科技信息；2011年13期