钢筋混凝土高层结构设计的常见问题探讨

钢筋混凝土高层结构设计的常见问题探讨

深圳德普思建筑设计有限公司东莞分公司

摘要:本文依据我国目前高层建筑钢筋混凝土整体结构设计的实际情况,对目前存在于钢筋混凝土的高层建筑结构设计常见问题,进行了深度的分析及研究,进而根据这些常见的问题,提出了几点设计优化的可行性对策。从而能够有效地规避这些常见问题的出现,进一步提升钢筋混凝土的高层建筑结构设计水准,保证高层建筑钢筋混凝土整体结构的稳固性及安全性,为我国建筑工程事业的持续性发展奠定基础。

关键词:钢筋混凝土;高层;结构设计;常见问题;设计优化策略;

前言:

钢筋混凝土结构(reinforcedconcretestructure;reinforcedframing;RCstructure),主要是由钢筋、水泥、粗细骨料、水等所构成的一种常见的高层建筑结构,它具有着较强的坚固性、耐久性、防火性、抗震性及抗腐蚀性等功能优势。但是,钢筋混凝土结构却也存在着一定的缺点,就是自重相对较大且抗裂性能相对较差。因而,对于钢筋混凝土结构的高层建筑工程项目来说,要想突出钢筋混凝土结构自身所具有的功能优势,规避其自身所存在着缺点,最大限度地保证高层建筑物整体的质量及安全性,就需要相关的设计人员能够依据高层建筑工程项目对于钢筋混凝土结构设计的相关要求及规范,来进行标准化的高层建筑物钢筋混凝土结构设计。但是,从我国目前的高层建筑物钢筋混凝土结构设计的实际情况来看,往往存在着一些设计问题,这些问题若不能够得到相关设计人员的充分重视,必将会影响高层建筑物钢筋混凝土结构设计的效果,难以保证高层建筑物整体的稳定性及安全性。因而,这就需要高层建筑物钢筋混凝土结构的相关设计人员,能够对钢筋混凝土结构设计中所存在的客观问题予以有效性分析,进而制定出相对合理的设计优化对策。从而能够有效地规避这些常见的设计问题,切实地提升高层建筑物钢筋混凝土结构设计的综合水准,保证高层建筑物整体的质量及使用寿命。

1、常见问题分析

1.1地基及基础性设计问题

1.1.1独立基础性的天然地基

对于高层建筑钢筋混凝土结构的设计来说,独立基础性的天然地基设计属于较为关键的设计环节。但是,从我国目前的高层建筑钢筋混凝土结构设计实际情况来看,往往在这一设计环节存在着一定的客观问题,主要表现在:利用了斜面坡度超过1:3锥体的形式,以至于锥体部分混凝土无法实现密实的振捣,只是在施工现场有人工来进行拍打振捣施工操作。但是,通过这种处理方式的而经过处理的混凝土并不能够切实地满足高层建筑钢筋混凝土结构的设计需求及强度性要求,以至于高层建筑钢筋混凝土整体结构的强度性被降低。

1.1.2地下室的底板及外墙的配筋

地下室的底板及外墙的配筋设计,也是高层建筑钢筋混凝土整体结构设计的重要设计内容之一。那么,相关的设计人员在对地下室的底板及外墙的配筋进行设计时,通常会存在着一定的设计问题,主要表现在:一些设计人员通常会忽略了高层建筑物后楼梯沉降的客观因素,以至于地下室受附加的应力所影响,造成地下室的底板因不足的承载能而出现开裂情况。特别是针对一些利用天然性地基的高层建筑来说,起到的负面影响相对较大。同时,相关的设计人员在计算地下室的底板及外墙的配筋相关参数时,通常会出现计算结果与实际的情况不相符合的情况,以至于高层建筑物外墙的水平分筋相对较多,而竖向的受力筋实际数量却相对较少,扶壁柱的配筋也呈现着不足的状态。

1.2上部的结构设计问题

1.2.1剪力墙的结构与连梁

在高层建筑钢筋混凝土整体结构设计当中,剪力墙的结构与连梁的设计环节也往往存在着一定的问题,主要表现在:相关设计人员并未依据高层建筑钢筋混凝土整体结构设计的相关标准及要求来进行剪力墙的结构与连梁的设计,以至于剪力墙的布置缺乏均匀性,甚至形成了单肢的刚度性相对较大的剪力墙结构,以至于出现了较为集中的应力,对高层建筑钢筋混凝土整体结构整体的稳定性及安全性产生影响,遭受到地震破坏的可能性相对较高。同时,在进行剪力墙实际结构及其连梁等构件的设计时,若剪力墙的布置处于不均匀性且刚度性缺失的状态下,就会导致剪力墙的结构实际接触性降低。

1.2.2梁支座

在高层建筑钢筋混凝土整体结构中梁支座的设计环节,一些设计人员往往把柱子及梁之间的梁支座当成是无法转动的一个刚域,将其设计成为了一个固定性的支座。在一定层段上,基于这种不合理的设计情况,以至于剪力墙结构对于梁所产生的约束力就会逐渐减小,影响高层建筑钢筋混凝土整体结构的稳固性。

1.3结构的裂缝

在浇筑钢筋混凝土过程中,由于不同的构件之间所具备的刚度性存在着较大的差异性,以至于高层建筑钢筋混凝土整体结构当中逐渐形成了刚度较为薄弱的区域,最终导致高层建筑钢筋混凝土整体结构当中存在着一定的结构裂缝,这种结构的裂缝主要存在于高层建筑物墙角处或楼板板端位置上,降低了高层建筑钢筋混凝土整体结构的抗震性,难以保障高层建筑物实际的使用寿命。

2、设计优化策略研究

2.1优化地基及基础性设计

在进行地基及基础性设计时,相关的设计人员应当优先择取阶梯形的独立基础,在进行独立基础拉梁设计时,还应当考虑到梁坡上的扩散角的内土质量,将混凝土的强度及配筋予以适当增加,以保证独立性基础间拉梁的结构能够具有较强的稳固性。针对设有地下室的高层建筑钢筋混凝土整体结构来说,应当在其地下室的底板及持力的层间进行褥垫处理,以防止其地下室的底板会由于整体的沉降而出现开裂情况。

2.2强化对上部结构的设计

在进行上部剪力墙的结构设计过程中,相关设计人员应当进行多道设防设计,保证整体结构布置的科学性及合理性,保证其整体形状具有一定的规则性,让其各个结构部分都保持着一致性的刚度状态之中,有效地抵抗外界的破坏力作用。对于剪力墙梁及柱结构设计,应当依据强柱的弱梁、强大的节点、强剪弱弯的相关要求予以优化设计,在挑梁的端头进行构造柱的这种,把每层挑梁都连接于一起,以防止挑梁出现变形及墙体外闪的情况出现,有效地提升高层建筑钢筋混凝土整体结构的抗震性及强度性。此外,对于支座的设计,相关设计人员应当依据高层建筑钢筋混凝土整体结构的设计要求及标准来进行优化设计,坚决不允许进行固定式的支座设计。

2.3严格控制裂缝问题

针对高层建筑钢筋混凝土整体结构设计常见的结构裂缝问题,为了尽最大可能的防止结构裂缝问题的出现,就需要相关的设计人员能够在比较容易出现裂缝的结构位置,进行预应力浇筑混凝土的方法设计。同时,对于管线的预埋,应当利用支架方式来进行管线的固定设计,在管线的交叉位置予以接线盒的固定,以有效的避免高层建筑钢筋混凝土整体结构出现裂缝问题的可能性,有效地提升高层建筑钢筋混凝土整体结构的稳固性及安全性,保证高层建筑物实际的使用寿命。

3、结语

综上所述,钢筋混凝土是我国高层建筑物最为常见的一种建筑结构,而基于高层建筑钢筋混凝土结构其自身具有一定的复杂性特征,增加了整体结构设计的难度性,以至于在高层建筑钢筋混凝土结构设计当中存在着一些客观问题。那么,为了能够切实地解决这些客观问题,提高高层建筑钢筋混凝土结构设计的科学性及合理性,就需要相关的设计人员通过不断地设计实践研究,有效地规避及处理这些常见问题。从而不断地优化高层建筑钢筋混凝土结构设计,提升整体结构的设计水平,保证高层建筑钢筋混凝土整体结构的稳定性。

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