钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理分析

钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理分析

高俊江 童军福

陕西省现代建筑设计研究院 陕西 西安 710000

摘要；在我国的建筑行业中，钢筋混凝土被建筑师视为最常用的结构，钢筋混凝土结构的特点是承重能力强，稳定性高，施工过程中使用的材料方便。但是在高层结构建筑的施工过程中仍然存在隐患，例如本身重量大，抗震性和抗裂性差，包括一些在钢筋混凝土施工过程中造成不合理条件的人为因素。因此，本文分析了钢筋混凝土结构施工过程中存在的问题，并提出了提高工程质量的具体建议。

引言

与现有建筑结构相比，钢筋混凝土具有较高的结构稳定性和简便的施工工艺，因此被广泛用于高层建筑的主要结构中。分析目前的工程建设情况，可以看出钢筋混凝土结构在实际应用中存在不合理的设计问题，影响了整体建筑质量。为了充分利用钢筋混凝土的强度并确保高层建筑的结构稳定性，有必要讨论高层建筑的设计问题并提出相应的解决方案，以确保顺利有效的发展。

一.相关定义

钢筋混凝土的英文名称是ReinforcedConcrete或Ferroconcrete，在工程中称为钢筋混凝土。它是一种复合材料，其中基本上将钢筋，钢板，纤维等添加到混凝土中，通过改善混凝土本身的机械性能使其优越，并且可以在更广泛的领域中使用。人们普遍认为钢筋混凝土出现得较晚，现在钢筋混凝土由法国园丁约瑟夫蒙尼尔（Joseph Monnier）于1849年发明，并于1867年获得了钢筋混凝土结构的专利。 1872年，世界上第一个钢筋混凝土结构出现在美国纽约。从那时起，人类开启了建筑史的新纪元。其后，通过迅速发展和普及，进入20世纪的钢筋混凝土结构的人类在建筑工程领域中被大规模使用。

当前，钢筋混凝土是中国建筑中使用最广泛的结构形式，可以说大多数建筑结构都是钢筋混凝土，与此同时，中国也是使用钢筋混凝土结构最多的国家。

二．钢筋混凝土高层结构的设计

我国的建筑高度在不断提高，高层建筑的建筑类型和功能日益复杂，不可避免地对钢筋混凝土高层结构的设计提出了更高的要求。设计钢筋混凝土高层结构时，不可避免地会发生设计错误。

1.概念设计

概念结构设计在总体结构设计中起着非常重要的作用，设计师和建筑师必须注意概念设计的各种规定，以确保总体设计方向的准确性。例如，选择结构方案应有助于防止高层建筑发生地震。在设计扩展结构和组件时，需要考虑为防止损坏易受攻击的链接而必须采取的措施。即使发生局部损坏，该损坏也可以减少总体影响。在设计静态确定的结构时，需要采取两道防线，并将概念设计纳入每个设计链接。结构概念设计应考虑以下因素：

1.1结构系统要素

在确定结构系统时，应注意选择常规立面和平面，所选结构系统应具有较强的抗风和冲击性能，并且在经济上可行。同时，必须确保结构系统的设计意图明确，并且设计的地震力传递路径与结构设计兼容。

1.2概念设计的灵活设计

概念设计的结构基于在大地震中不会掉落，在正常地震中可以修复的原则。为了满足这一原则，相关专家提出了系统的设计标准。设计单位必须确保大中地震的弹性设计标准，大中地震的非屈服设计标准和“三阶段”设计标准。

1.3个性化的设计

概念设计中提出的结构设计应使建筑物个性化。换句话说，在确保建筑物设计的抗震性能的基础上，必须将建筑物的结构设计从宏观目标转变为多样化的设计目标。设计人员在设计时可以根据业主的要求选择不同的抗震设计，并根据业主的抗震要求使用“弹性设计”和“非屈服设计”。

三..钢筋混凝土高层建筑设计阶段面临的主要问题和困难分析

（1）钢筋混凝土高层建筑结构体系设计缺乏合理性的问题

在某些高层建筑的工程设计阶段，大多数高层结构系统设计问题的主要原因是设计计划缺乏合理性。从微观和中间角度来看，此问题的主要症状是：

在中观水平上，一些设计师在进行钢筋混凝土建筑高层结构设计工作时并未对项目施工区的实际情况进行深入的分析和现场检查，所以设计的高层建筑与现实情况差距很大。例如，在高层建筑结构设计工作的开发中，设计师首先根据建筑质量要求和地质调查报告执行设计工作，但在设计工作完成后不执行建筑模拟工作。因此，某些设计的结构方案缺乏实用性，并且存在许多设计问题。

另一方面，一些钢筋混凝土高层建筑的结构设计方案存在一个问题，即在微观层面上缺乏结构设计和垂直结构设计的合理性。例如，在钢筋混凝土高层结构的平面设计方向上，存在高层结构的平面承载力的分布主要不均匀的问题。在这种设计背景下，设计人员经常在高层结构中安装地震缝，以改善建筑物的抗震性能。第二，在钢筋混凝土建筑的垂直设计方向上，高层建筑的垂直度不足，并且该问题具有整个中心的平衡和稳定性不足的问题,整个施工的质量下降。

（2）钢筋混凝土高层建筑的基本结构设计缺乏合理性。

在整个施工过程中，的质量直接影响到整个施工项目的施工质量，结构稳定性和平衡性。值得注意的是，随着建筑物的建筑高度的增加和楼层数的增加，地基施工质量对整体施工质量和结构稳定性的影响因子也增加。因此，在建造和运输钢筋混凝土时，它们经常受到一系列问题的影响，例如地基沉降不均匀。

目前我国一些钢筋混凝土高层建筑的基础结构设计存在两个常见的设计问题。首先，设计人员没有从整体角度考虑基础架构设计工作。例如，在建造和使用高层建筑物时，选择特定高层建筑物的基础存在问题。周围建筑区域中的深层地下水腐蚀了建筑基础并加固了桩基。建筑材料继续降低建筑质量。但是，如果高层建筑的地基类型的选择和安装不合理，则会对高层建筑的主要结构施加过大的力，这会导致基础的严重不均匀沉降和建筑物的结构性开裂。其次，在开发钢筋混凝土高层建筑的基本结构设计过程中，一些设计师设计了局部空间的地板改进设计。

（3）钢筋混凝土高层建筑结构设计方案中过多的建筑结构问题

在钢筋混凝土高层建筑的结构设计和施工阶段，当高层建筑的高度不同时，高层建筑的高度会发生显着变化。公共安全评级因素，建筑质量要求和项目成本将发生巨大变化，高层建筑的结构高度也将如此之高，以至于给建筑单位和建筑公司带来巨大的财务负担，并导致未完成的项目。例如，在我国，有的建筑物是未完成的高层建筑，因为建筑物的高度超过了公司可以投资的成本。

然而，在设计特定的钢筋混凝土高层建筑物的当前阶段，存在建筑物的高度超过建筑物的高度极限值的问题，并且正在进行重复的设计工作。

结语

总体而言，钢筋混凝土建筑作为我国发展的主要产业，不仅关系到人们的日常生活安全，而且反映了我国通过住房质量提高综合实力的能力。我国仍处于建筑行业不断创新和发展的阶段。因此，必须严格按照有关规定严格设计我国高层建筑钢筋混凝土结构的设计，并及时发现和解决工程中出现的问题。这是因为在建筑行业的施工过程中的小错误可能会损害企业和人民的财产和生命安全。因此，设计人员和相关人员应在高层钢筋混凝土结构设计过程中认真考虑操作过程的每个步骤。

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