高层建筑结构设计中存在的问题及对策探讨

2019-11-28丛明宇

建材发展导向 2019年15期

丛明宇

（吉林省建苑设计集团有限公司，吉林长春 130000）

随着城市化的发展，我国大多数城市发展而不断的驶入建筑结构的设计难点，为了缓解这些不足的问题，就要坚持以高层建筑为主。它为企业带来了显著的社会经济效益，加快了城市化进程。对于城市化的发展来说，需要完善高层建筑的发展，但高层建筑功能的适用性、经济可行性和技术的合理性并没有随着楼层的增加而提高。量变必定引起质变。同时，我国的高层建筑技术尚且不成熟。设计和施工过程中还需要考虑和解决很多技术难题。

1 高层建筑结构设计出现的问题

1.1 剪力墙设计问题

首先在新高度的规则下，短肢剪力墙的设置出现了一定的问题。短肢剪力墙就是截面的高厚比达到5～8 的墙，并且无论是数据显示还是实际的经验，都对短肢剪力墙在高层民用建筑结构设计中增加了很多的限制，在高层民用建筑的设计中，结构设计的工程师应当尽量不采用这种形式的墙体，这样才能够避免后期设计工作中的出现的一些后续问题。

1.2 地基与基础设计不科学

地基是建筑物的基础。如果基础和基础设计不科学，钢筋混凝土高层结构就无法实现。在这方面有几个常见的问题：1）基础类型选择不当，导致建筑物不均匀沉降甚至倾斜；2）自然地基的不合理设计和基础的大坡度会降低基础混凝土的振动质量，影响基础结构的稳定性；3）地下室底板配筋不合理。如果地下室底板配筋不合理，高层建筑结构容易失稳，增加建筑物的不均匀沉降；4）设计者没有考虑地下水对地基和基础的影响。如果地下水位相对较高，会影响地基和基础结构的耐久性和稳定性。

1.3 超高问题

对于高层建筑结构，最大的问题是高度，会有超高的问题。对于高层民用建筑的抗震减震要求，我国对建筑行业的相关法规和规范，包括建筑高度，有着非常严格的要求。在新的建筑高度调节中，原极限高度设定为A 级，B 级高度大幅度提高。进一步优化了高层民用建筑结构的设计方法和措施。在实际施工过程中，高层民用建筑的超高问题往往被忽视，导致设计审查失败，影响了工期和建设项目的总体成本。

2 高层建筑结构设计出现问题的对策分析

2.1 做好高层建筑结构不良地基处理设计

从高层建筑结构设计的整体观点来看，在此基础上需要完善设计的需求，满足不良的处理，使得在整体的设计上保证重要的过程和内容。认真认识高层建筑基础设计中不良地基处理的主要要求和技术要点，形成更规范的控制，更准确地控制地质和基础。为了完善和提高地基的稳定性，就要保证在此的安全性能，坚持以高层建筑结构设计的方案来实现技术和工作及其组织，同时还要严格实现高层建筑设计的标准，在此阶段需要强化及基本原则，把握好各项基础设计中最中心的参数和规则。要保证设计的质量，对于高层建筑结构设计上来说，不断的强化基础设计和应用程序，全面掌握了高层建筑的基本要点，形成了高层建筑基础的处理的多样化设计方案。以在安全可靠的基础上保证经济合理的原则，确定了高层建筑不良地盘处理的最终设计方案。

2.2 提升建筑消防设计

首先，在对超高层消防结构设计时，一定要全面分析影响设计质量的因素，保证超高层建筑所有设计工作均能和建筑结构设计规范相匹配，推动消防设计技术价值转变为建筑结构功能的进程。其次，应加强对消防设计环节科学性的评估与考察，具体是结合超高层结构设计的技术特征，总结不同设计环节的技术重难点，进而使超高层建筑的消防结构设计能为建筑物安全应用提供全面服务。再者，要从超高层建筑易燃性材料的研究视角出发，针对超高层建筑火灾情景下的安全管理需求进行全面调查和分析，以保证超高层建筑结构设计工作能够更完整地依照消防设计理念落实，加强对建筑材料应用措施的管控，促进超高层建筑结构优势的发挥，实现对火灾蔓延过程的抑制。最后，应该与超高层建筑消防通道设计工作一定重视，特别是要保证所有消防设计工作均能符合建筑排烟体系建设要求，超高层建筑可以通过对使用者状态的全面分析。

2.3 提高建筑结构的抗震能力

由于高层民用建筑的手里点不同于低层建筑，因此在进行高层建筑设计的时候，一定要区别减震和抗震的区域，保证具有足够的强度和刚度以及良好的抗震性。通过合理的减震、抗震设计，使得建筑物达到最小的伤害，这也是保证高层居民安全的最重要的措施。

2.4 钢筋混凝土结构优化设计

在对高层建筑的整体结构内力进行充分分析的基础上，基于各个梁柱构件的控制内力需求进行截面的优化设计工作。在优化设计中，应确定满足荷载效应水平要求的各结构构件几何特征的配筋量的优化结果，因为优化设计而导致的原结构在负荷特征以及几何特征上的变化情况。当优化后的结构在现有的负荷作用下出现内力分布特征出现变化的情况时，相应的各个控制面板的控制内力也会出现变化，然后再基于此情况展开下一步的优化设计工作。