高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计探讨

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　　摘    要：随着我国城市化的高速发展，城市空间越来越紧张，为了提升对土地资源利用率，建筑的高度不断增加，高层建筑的数量持续增加。当前的高层建筑大部分还是采用钢筋混凝土结构，其结构设计是否合理，对建筑使用安全性，有着非常直接的影响，是高层建筑中的重点设计部位。为此，我将要在本文中对高层建筑钢筋混凝土结构分析和设计进行探讨，希望对促进我国建筑事业的发展，可以起到有利的作用。
　　关键词：高层建筑;钢筋混凝土结构;设计
　　1  前言
　　随着人们住房需求的不断增加，住房的高度持续增加，高层建筑的结构也越来越复杂。钢筋混凝土在高层建筑结构中，往往是灵魂般的存在，一旦其结构出现了问题，就会人们的居住安全，构成直接的影响。因此，在开展高层建筑的设计过程中，应该认真做好实地调查工作，充分借鉴前人的经验教训，设计出符合当代人需求的高层建筑结构。
　　2  高层钢筋混凝土结构存在的缺点
　　在高层建筑的实际建设过程中，对钢筋混凝土的使用相对比较多。钢筋混凝土在实际使用过程中的，非常容易受到自然灾害的影响，如暴雨、台风等，容易对钢筋混凝土的结构强度造成较大的影响。其对施工条件也有着比较高的要求，在受到各种因素作用下，容易导致施工质量问题的发生【1】。此外，高层建筑的施工规模相对比较大，一旦在施工中出现纰漏，就容易导致施工安全事故的发生。为了有效避免这些问题的产生，就需要认真做好钢筋混凝土的结构设计，认真做好相关资料的搜集工作，在结合工程实际情况基础上，设计出安全稳定的混凝土结构，并合理采用加固技术对结构进行加固。
　　3  高层建筑钢筋混凝土结构分析
　　随着建筑行业的高速发展，各种建筑方案越来越多，这对钢筋混凝土结构设计，有了更高的要求，需要和工程实际情况有效结合起来，避免盲目追求工程规模情况的出现，避免大量工程浪费情况的发生。为了达到钢筋混凝土结构变形极限值，在设计的过程中，应该尽可能减少其刚度。
　　对结构的高度进行控制。在高层建筑钢筋混凝土设计的过成功呢中，经常会出现超高的现象，对建筑本体的抗震性能是一个较大的挑战，需要根据建筑的高度，进行对应的设计。此外，如果建筑的高度出现了变化，就需要对结构进行重新设计。
　　结构体系的选择。在高层建筑建设的过程中，对其外形要求并不是那么严格，在满足建筑强度的情况下，应该做好混凝土外部和内部结构的优化工作，提升建筑方案的合理性，并在此基础上开展施工建设，最大程度保证建筑的施工质量【2】。
　　4  高层建筑钢筋混凝土结构设计的要点
　　在高层建筑钢筋混凝土结构设计的过程中，其结构设计是否合理对建筑本身质量，有着非常直接的影响。在开展相关设计的过程中，应该注意以下地方。
　　认真做好抗震能力设计。在高层建筑的实际使用过程中，其对抗震能力有着比较高的要求，能够有效抵御地震灾害。为了保证高层建筑的抗震能力，对其钢筋混凝土结构设计，有着比较高的要求。如果在高层建筑设计中，存在层数和结构刚度突变的情况，就应該多取其振型数，可以对高层建筑采用多塔结构，顶部小塔楼采用转换层行驶，其振型数应该超过12，但不能超过房屋总层数的三倍。在对具有弹性的楼板进行分析的过程中，其振型数应该取大一些。
　　认真做好耐久性设计。在高层钢筋混凝土结构的设计过程中，需要认真做好耐久性设计，在其结构方案的设计中，应该考虑周围环境因素对建筑的影响，避免建筑本身对混凝土结构性能造成太大的影响。在开展高层钢筋混凝土结构设计过程中，应该做好材料造价和性能的控制，在材料满足使用性能的情况下，应该尽量选择使用应用成本相对较低的材料，保证设计出来的钢筋混凝土结构满足耐久性的要求。随着人们生活水平的不断提升，对高层建筑的要求不断提升，对钢筋混凝土结构的耐久性有了更高的要求，需要认真做好针对性的设计。
　　认真做好新概念的设计。在高层建筑钢筋混凝土结构的设计过程中，应该认真做好新概念的设计，设计出来一些样式新颖的建筑来，并满足抗震和抗风性能要求，这需要我们认真做好高层建筑的新概念设计，在满足钢筋混凝土弹性性能要求基础上，尽量设计出其延展性，满足人们居住的相关要求，这是未来高层建筑钢筋混凝土结构设计的重要发展方向【3】。
　　认真做好地下结构的设计;。除了需要做好地上结构的设计外，地下钢筋混凝土结构设计也非常重要，在开展结构设计的过程中，需要认真做好抗震性能设计，这对提升建筑稳定性，具有非常大的作用。因此，在开展建筑抗震设计的过程中，应该做好地下结构的分析工作，在分析结果基础上，开展地下部分抗震性能设计，注意嵌固端位置不同所造成的影响。对于高层建筑地下部门，对其埋置深度有着比较高的要求，在具体设计的过程中，高层建筑的地下部分和地上部分应该利用变形缝分开。在高层建筑的埋深出现问题之后，或者在遭遇地震灾害之后，建筑本身就很容易发生滑移的现象。因此，在高层建筑设计过程中，应该尽量采用大埋深，可以使用钢筋混凝土土桩作为结构支撑，其锚固深度应该尽量朝长方向进行设计，这样可以进一步提升桩体的抗拔性能，避免发生高层建筑倾覆情况的发生。
　　认真做好剪力墙的设计。建立墙也是高层钢筋混凝土结构设计的关键一环。在剪力墙的端部应该设置相应的边缘构件，如各种端柱等，其能够充当约束柱的作用，在高层建筑层间位移或者顶点位移较大时，可以加大柱体的截面积，让其约束柱的作用充分发挥出来。但如果房屋的高度较小，约束柱的作用往往难以得到充分的发挥。
　　对混凝土原料进行合理配置。由于对混凝土性能要求的差异，需要混凝土原料的配比也应该有所差异。在对混凝土原料选择过程中，应该避免劣质原料流入到工程施工过程中，并对原料的比例进行控制，根据工程使用要求，采用不同的原料配比。在选择完成原料配比后，应该首先制作一定的样本，并对样本的各种性能进行测试，并及时对原料的配比进行调整，让混凝土的性能满足实际使用的要求。
　　提高混凝土的抗裂能力。在混凝土实际使用过程中，由于多种因素的影响，经常会出现混凝土裂缝现象，对混凝土结构安全造成不小的影响。混凝土产生裂缝的主要因素有温度应力、水化热和自收缩现象。为了控制好混凝土裂缝现象，就必须从源头工作开始抓起。通过在混凝土配制过程中添加一定的添加剂，可以有效改善混凝土的自收缩现象，能够达到控制自收缩裂缝的作用。但在这个过程中，应该严格按照规范进行操作，合理选择添加剂的种类和用量。
　　梁柱节点导筋笼的做法和运用。在实际的施工过程中，经常会出现箍筋安装数量和间距不符合要求的现象，应该严格按照《建筑抗震设计规范》要求进行设计。通过导筋笼的设计，能够有效防止梁、柱节点箍筋数量和间距不符合要求问题的出现，比较适合在高层建筑中进行应用。其主要的施工工序包括熟悉图纸、钢筋笼设计、钢筋下料、加工制作、现场绑扎、钢筋的验收。为了抱着实际施工的质量，应该保证所有的钢筋原料必须符合相关的设计和规范要求。在实际完成对楼面模板的钢筋绑扎之前，应该将导筋笼安装在柱筋上，并利用铁丝进行良好的固定。在实际制作的过程中，应该必须保证对钢筋笼牢固固定，避免在绑扎过程中造成笼架散架和变形情况的出现。在导笼安装完成后，导笼和柱子的竖向钢筋必须绑扎牢固，避免在梁筋绑扎过程中出现掉落的现象。
　　5  结语
　　随着时代的不断发展，各种高层建筑工程越来越多，对建筑的建造要求也在不断提升。为了提升建筑建设的效果，应该认真做好钢筋混凝土结构的优化设计，根据建筑的实际建造要求，开展合理设计，满足建筑使用的各项性能指标要求。
　　参考文献：
　　[1] 杨勤.关于高层建筑钢筋混凝土结构设计问题的探讨[J].建材与装饰，2018（46）.
　　[2] 李波.高层建筑钢筋混凝土结构设计要点解析[J].中国标准化，2019（12）.
　　[3] 张伟.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析[J].建筑技术开发，2019（14）.
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