多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例

陈相华+顾振德+徐建平

[摘 要]在我国社会经济不断发展进程中，城市化的进程也在不断持续发展，多种高层建筑也在不断迅速崛起；高层建筑的结构设计是形成高层建筑的重要部分，在高层建筑施工中有着非常重要的作用，它能直接影响高层建筑的施工质量与建成后的安全等问题；对此，我们着重介绍高层建筑结构设计的意义，还提出高层建筑的结构设计在消防、抗震和抗风等因素的影响下存在的若干问题，同时还提供解决的办法。

[关键词]结构设计；解决方案；高层建筑结构；建筑施工

中图分类号：TP101 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0081-01

前言

随着我国经济的飞速发展，城市化进程也在加快，在这两种作用的推动下，建筑行业的发展十分迅速，使我国的建筑物建设不断发展扩大；高层建筑的要比普通建筑的设计相比要复杂的多，它的建造难度也相对加大，这给工程师们在进行高层建筑的结构设计中带来了新的机遇与挑战。

一、高层建筑的结构设计意义

在进行当前的高层建筑结构设计时，一般都是在建筑施工图设计的基础上来进行结构的设计，这种设计还达不到建筑的设计结构系统要求；尽管没有成形单独的建筑结构设计体系，但高层建筑结构设计作用是不能被忽视的；由于高层建筑的结构设计影响着整个建筑的设计施工，还影响着整個高层建筑物的消防设计，抗震设计和抗风设计等结构设计的合理性，甚至还影响着高层建筑的施工质量和建筑的安全性等。因此在高层建筑的结构设计时，要对其进行全面考虑，不能只局限于高层建筑的施工过程，而不重视高层建筑的结构设计问题，这会致使高层建筑物在完工后的安全性得不到有效保障，可能会影响到人们的生命财产安全，因此高层建筑结构的设计有着十分重要的意义。

二、当前我国高层建筑结构设计存在的若干问题

1、高层建筑结构设计的消防问题

我国现阶段的建筑正向着高层化、密集化的形式发展，在进行高层建筑的设计过程中，对建筑的消防及防火要求有了更高的标准和要求，若没有合理的消防设计，在发生火灾时就可能造成生命财产安全问题和重大的经济损失。目前建造的高层建筑通常都非常复杂，建筑的使用功能也非常多，然而使用的建筑材料还存在很多易燃材料，如果出现火灾就会很难控制，因此，在高层建筑结构设计的过程中，应合理的选择建筑材料，采用耐火性、耐久性较高的材料，当采用钢结构时，钢构件本身的物理性能一定要符合国家相关标准要求，同时也要做好防火措施，比如喷刷防火涂层，以达到消防防火要求；另外，供人员安全疏散的楼梯、避难层、避难间、避难走道等消防相关的部位，在结构设计时，应采用合理的方案，以利于火灾发生时这些区域能更快的进行人员疏散、避难要求。在进行结构设计时，由于结构工程师对消防及防火规范的理解不到位，在消防相关部位设计时的结构方案不合理、结构主要构件材料的选择不严谨等，都会对高层建筑使用过程中的消防安全形成隐患。

2、高层建筑结构设计的抗震问题

在对高层建筑进行设计时，还需要注意其抗震的相关结构设计，这对高层建筑来说有着非常重要的作用，我国对设计高层建筑的抗震结构设计的要求也非常高；在设计高层建筑的抗震结构时必须进行综合考虑，只有全面考虑建筑物的实际情况，才能确保其发挥抗震的作用；我们生活的地带发生地震的概率非常小，这也是建筑设计人员没有足够重视高层建筑的抗震结构设计的原因，致使能真正担任抗震设计结构的专业人员非常少；我国现阶段的高层建筑对抗震结构的设计只是分析其建筑的抗震数据，并进行了粗略的计算，只得到一个并不清晰的抗震结构参考，设计人员就根据这处结果设计高层建筑的抗震结构，致使我国高层建筑的抗震结构都远远达不到理想的设计效果。

3、高层建筑的结构设计的抗风问题

在进行高层建筑的结构设计过程中，高层建筑的抗风性结构设计也是很重要的，必须提高对抗风结构设计的重视程度。我国目前的抗风结构设计中，设计师一般都是在建筑物的玻璃防护，装饰物设置和墙体方面下功夫，却忽略了建筑结构的主体保护方面，这使得高层建筑在经受大风后，造成高层建筑物的主体结构受到巨大损坏。

三、解决高层建筑的结构设计中存在若干问题的措施

1、对高层建筑的消防结构进行设计优化

优化高层建筑设计的消防结构，必须要做到三点要求：第一点是在进行选择使用的材料时，要尽量选用耐火性好的建筑材料，这种建筑材料可以延缓火势蔓延的速度，这有利于建筑在发生火灾时能进行其更好的控制；第二点是设计科学合理的高层建筑的防火带，也能起到控制火灾的火势作用；第三点是进行消防结构的设计优化，其中包括设计防排烟的结构系统，疏散消防通道及其报警系统的设计等；这能有效确保在火灾发生时能马上施救，帮助人们逃离危险。

2、对高层建筑的抗震结构进行设计优化

针对高层建筑的抗震结构的设计时，我们必须运用专业的设计工作人员来设计高层建筑的抗震结构方案，全面分析高层建筑的相关建筑特点和发生地震的概率等情况；在达到高层建筑抗震结构的设计要求上，要严格按照规范的要求进行高层建筑的抗震设计，必须通过抗震数据资料来进行准确的分析计算，再考虑高层建筑物的梁柱，主体结构，剪力墙和地基的设计结构等抗震结构的设计及抗震构件的作用效果，从而提高高层建筑物的抗震能力。

3、对高层建筑的抗风结构进行设计优化

在进行高层建筑的抗风结构进行设计优化时，必须事先思量高层建筑物的水平作用力效果对建筑物本身的影响因素，还要考虑当建筑物遭受风力作用时，怎样能确保建筑物结构设计起到抗风的作用，在建筑物受到风力荷载作用下，它所能承受的最大抗风能力；还有要加强高层建筑物的建筑主体结构设计；加固建筑物的办法通常有两种，一是运用高级的技术手段，或者运用现在的先进施工技术办法来对建筑物的地基进行加固施工作业处理；二是运用高性能的混凝土来对高层建筑的主体结构进行施工，这也是加固高层建筑物主体结构的有效措施；在进行优化建筑物的抗风结构设计时，还要做到对建筑物的整体结构设计施工中存在的建筑耗能结构也要进行其设计考虑。

四、结束语

在我国的社会经济持续发展的过程中，城镇化进程脚步也在逐渐加快，从而出现越来越多高层建筑，高层建筑的施工质量与建筑相关的安全问题等受到社会的广泛关注，为此，我们着重研究了高层建筑的结构设计中存在的若干问题，并对此提出了合理的解决建筑结构设计问题的对策。

参考文献

[1] 赵明凯，李前锋.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2016，23：86-87.

[2] 吴正浩，张友浩.浅谈高层建筑结构的设计存在问题及解决对策[J].广西城镇建设，2015，06：77-79.

[3] 冯宇航，高江海.高层建筑结构设计的问题及对策分析[J].商品混凝土，2016，08：134-135.