时间：2023-07-17 17:23:00
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高层钢筋混凝土结构设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：钢筋混凝土；结构设计；住宅
1.1 框架一剪力墙结构
在框架结构中布置一定数量的剪力墙就组成了框架一剪力墙结构。它是高层住宅中应用比较广泛的一种主体结构型式。其特点是平面灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。
1.2 大开间剪力墙结构
随着时代的发展和人们生活水平的提高，原来建造的小开间剪力墙体系住宅在建筑功能上的局限性变得日益明显。从强度方面看，小开间结构中墙体的作用不能得到充分的发挥，并且过多的剪力墙布置还会导致较大的地震力，增加工程费用，另外，由于结构自重较大，也增加了基础的投资，因此，大开间剪力墙应运而生。承重墙的开间达到4.5m～7.5m，进深达到7.5m～11m，室内一般无承重的横墙和纵墙，可以按照住户的不同要求灵活分隔，随着家庭的变化还可重新布置。
2 高层住宅钢筋混凝土结构设计的要点
2.1 水平荷载逐渐成为钢筋混凝土结构设计的控制因素
在低层住宅中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着钢筋混凝土结构设计；而在高层住宅中，尽管竖向荷载仍对钢筋混凝土结构设计产生着重要影响，但水平荷载将成为控制因素。对某一特定建筑来说，竖向荷载大体上是定值；而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.2 轴向变形不容忽视
对于采用框架体系或框架一剪力墙体系的高层住宅，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，这就使得中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种差异轴向变形将会达到很大的数值，其后果相当于连续梁中间支座产生沉陷，使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
2.3 侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标
与低层住宅不同，结构侧移已成为高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素。随着房屋高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，结构的顶点侧移一般与房屋高度H的四次方成正比。在设计高层住宅时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要有足够的抗侧移刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移控制在一定的范围内。这是因为：（1）过大的侧移会使人不舒服，影响房屋的正常使用。（2）过大的侧移会使隔墙、围护墙以及它们的高级饰面材料出现裂缝或损坏，也会使电梯轨道变形而导致不能正常运行。（3）过大的侧移会使结构产生附加内力，甚至因侧移与附加内力的恶性循环导致建筑物的倒塌。
2.4 结构延性是钢筋混凝土结构设计的重要指标
相对于低层住宅而言，高层住宅更柔一些，地震作用下的变形就更大一些。为了使结构在进入塑性阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
3 框架结构方案构思时应注意的问题
在设计人员进行钢筋混凝土框架结构设计之前，要先做好一定的工作准备，根据不同的材料和要求，综合全面考虑，以保证设计方案的科学性、合理性、经济性和可行性。一般在进行框架结构方案构思的过程中，需要注意以下几点问题：
3.1框架结构的传力路线应简捷明了。一般来说，在相同的荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。
3.2从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应当尽量保证柱网按开间等跨和进深等距（或近似于等距）布置，这样可以相应减少边跨柱距，也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距，可以使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。
3.3结构方案还应结合工程地质情况和建筑功能要求综合考虑。
4 高层住宅钢筋混凝土框架结构设计对策
优化设计的方法：当前，在无成熟的优化设计分析软件的情况下，主要是应用高层住宅结构分析软件，采用人工分析进行调整，运用概念设计的方法对不同的结构选型和布置不断地进行方案分析比较，以获得比较理想的结构方案，这是在结构设计中最常用的也是最简单的优选或者说是优化方法。用概念设计的方法所得的方案是较合理、经济的，虽其费工费时、对设计人员的素质要求较高，但这种依靠设计人员经验进行人工优化的方法仍是当前所普遍采用的主要方法。对于同一高层住宅方案，可以有许多不同的结构（包括基础）布置方案；确定了结构布置的高层住宅物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的；高层住宅物细部的处理更是不尽相同等等，这些问题目前计算机是无法完全解决的，都需要设计人员自己做出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
5 结构计算与分析
是否能准确高效的对工程进行内力分析并按照规范的要求进行设计和处理是决定工程设计质量好坏的重要环节。随着新规范的陆续颁布和实施，对于结构的计算和分析进行了调整改进，设计人员也应对这一阶段工作常见的问题有一个清晰、准确的认识。①选择合适的整体计算软件根据结构类型和计算软件模型的特点选择合适的整体计算软件，确保对计算结果的合理性、可靠性。②是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数，已列为强制性条文，需特别注意。③振型数目是否足够。在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。④多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
6 结束语
钢筋混凝土作为结构材料在工业文明的潮流下广泛得到应用，因为其本身的材料特性优于其他结构材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的应用和发展，而后相继在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面也大显身手。
参考文献：
[1]栗献增.钢筋混凝土框架全过程分析[J].山西建筑，2011，（01）.
【关键词】高层；建筑；钢筋；混凝土；结构设计
随着城市化的发展和土地资源的日渐减少，高层建筑成为城市发展的象征，其在城市中所占的地位也越来越重要。然而，由于高层建筑的建筑高度较高，即便是最常见的混凝土结构，其结构也很复杂。从设计到施工，不论是哪个环节出错，都有可能使建筑存在安全隐患，甚至导致建筑结构的崩塌。所以，高层建筑混凝土结构设计人员要严格按照规范执行，谨记自己的职责，心系住户的安全，保证设计质量。应该在设计工作中突出钢筋混凝土结构的设计原则，强化钢筋混凝土结构设计要求，对钢筋混凝土结构设计方法做到进一步加强，通过对钢筋混凝土结构优化的设计，实现钢筋混凝土结构的安全、耐久性和抗震性，达到对建筑产业更好适应社会，实现自身发展的目标。
1 混凝土结构设计的相关要求
1.1 功能要求
建筑结构虽然在不同时期有着不同的设计要求，但在设计使用年限就功能要求而言是一样的，具体的要求有以下三个方面：安全性，高层建筑结构能够按照设计要求那样承受各种作用力，并且对自然灾害和突况具有一定的抵抗能力。适用性，高层建筑结构能够具有设计预期的使用要求，并且变形、裂缝或振动等情况发生在规定的限度中，以保证高层建筑正常的使用功能。耐久性，高层建筑的保护层厚度符合规定，裂缝的宽度控制在规定范围内，同时要严格把握好钢筋的抗锈蚀性能。
1.2 可靠要求
对于结构可靠性的定义是建筑结构在设计使用期限内，以及正常的施工和维修的情况下，能够按照设计预期的那样具有相应的功能。但也不能说，超过了建筑结构的设计使用期限，该建筑结构就不能使用或是需要报废。实际上是在这个时候，结构的可靠性水平开始降低了，但可以通过定期的加固和维修继续使用。对于结构可靠度的定义是建筑结构在设计使用期限内，以及正常的施工和维修的情况下，完成预期功能的可能性的多少，也可以说结构可靠度是结构可靠性发生的概率。结构可靠度的分析过程就是用合理科学的方式确认结构的可靠性水平，以保证结构设计在技术、经济、安全以及质量上都尽量保持良好。总而言之，建筑结构设计的目的是尽量将经济、质量和功能三个方面结合起来，并达到最优状态。
2 高层建筑结构设计的特点
2.1 侧向力具有重要的影响
侧向力的影响主要表现在结构内力、结构变形和建筑物土建造价三个方面。在低层建筑主要是用于承受自重、活载和雪载等垂直力以及风地震之类的水平力，其中由于水平荷载对建筑结构的影响不大，甚至可以忽略； 在多层建筑中，水平荷载的影响比低层建筑大； 然而在高层建筑中，水平荷载和地震力是结构设计的重点。
2.2 结构的刚度要适宜
建筑高度的增加，会增加建筑的侧向位移。所以在进行高层建筑结构设计时，不仅要注意结构的强度，还要使结构的刚度适宜，以确保结构既可以保持合理的自振频率，又可以控制好水平力作用下的层位移的范围。
2.3 结构的延性
要保持良好高层建筑结构相对于低层建筑所要承受的荷载要大些，并且地震对高层建筑的影响也比低层建筑大。要想提高建筑结构的抗震性能，就要从结构的承载力和变形能力两个方面入手。只有确保了结构强大的变形能力，才能减小地震对建筑物的损坏，避免建筑物倒塌。要想达到这样的效果，首先要保证结构具有足够的强度，然后是提高薄弱部位的变形能力，使结构具有很好的延性。
3 高层建筑混凝土结构优化设计的具体方法
整体是由局部组成的，局部的情况反作用于整体，重要的局部甚至对整体起到决定性的作用。高层建筑混凝土结构设计是高层建筑结构设计的主要部分，它的设计必须与整体结构相适应。现今，国内外建筑结构设计人员在保证整体结构合理的前提下，追求局部结构的承载力最大化。至今为止，虽然国内外很多学者和建筑设计人员都对此作了很多研究，但仍没有形成一种适用于高层建筑结构设计的成熟的数学模型。对于数字模型的要求是既能够满足各种结构设计的规范和要求，又能够让设计人员觉得方便和实用，所以在不断地实践之后，局部结构承载力的最大化成了最重要的目标。实质上，优化设计的重点是要将整体和局部统一起来，下面就是优化高层建筑混凝土结构设计方案的三种方法：
3.1 高强砼和高强钢筋的合理使用
在建筑施工过程中，钢的花费在建筑总花费中占有很大的比重。因此，对于钢的用量要进行严格控制，合理地使用高强钢筋，避免过度用钢造成建筑施工资金不足或紧张。同时对于地基较软弱的高层建筑，合理布置强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸，不仅可以减少造价，还可以减轻地基载荷，方便施工。建筑物的自重越大，地震对其破坏的程度就越大，所以还可以通过减轻建筑自重来降低地震对建筑物的损坏，而合理使用高强砼和高强钢筋可以有效地减轻自重，达到降低造价和降低地震对建筑物破坏的程度。
3.2 注重剪力墙的平面布置具体的要从以下几项做起：
（1）剪力墙的布置要遵循周边均匀和相对集中的原则，当然前提是要保证建筑的使用功能。通常情况下剪力墙的位置是布置在建筑物的楼梯间、电梯间处以及平面形状变化及恒载较大的部位，其间距也要控制好，间距过大或过小都不可以。（2）剪力墙墙肢截面要简单规则，不宜太复杂，同时剪力墙结构的侧向刚度也要适宜。（3）短肢剪力墙的数量不宜太多，因为较多的短肢剪力墙没有联合剪力的效果好，特别是全部为短肢剪力墙的情况决不能发生。
3.3 注重结构抗震性能合理设计
混凝土筒体的承载力和延性，这里特别强调了混合结构体系的高层建筑。为了保证高层建筑的抗震性能，型钢柱的设置位置与设置方法要根据建筑高度的不同而选择适用的。当建筑物高度不超过 130m 时，并且抗震设防等级多为 7 级； 筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱，建筑物的高度一般高于 130m，型钢柱的位置设在筒体四角，抗震设防等级要设为 7、8、9 级，避免框架的刚度及承载力不达标。要想通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法增强框架的刚度和水平承载力，降低水平作用力使楼层侧移的可能性，可使用以下方法： 一是设置外伸桁架加强层； 二是采用分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙刚接的方法； 三是均匀布置贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体。
4 结束语
总之，建筑结构设计人员不仅要熟练地掌握高层建筑结构设计的要求和内容，还要学会综合考虑，将结构的实用性和美观性结合起来，将整体结构与局部结构结合起来。另外还要在实践中不断积累经验，补充专业知识，最大程度上优化建筑结构设计。
参考文献：
【关键词】钢筋混凝土；高层；结构设计；问题；措施
引文：钢筋混凝土结构具有强度大、稳定性高、耐久性强以及抗震性能好等优点，使其在现代高层建筑结构中得到广泛应用。要满足高层建筑中钢筋混凝土结构的实际需求，其结构设计是至关重要的。因此，探讨钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题，了解设计过程中遇到的难点和重点，并采取科学合理的手段来完善和提高钢筋混凝土高层结构设计，以此提高钢筋混凝土高层结构设计质量。
一、钢筋混凝土高层结构设计的要点
（1）高层建筑设计钢筋混凝土结构的强度和功能时要以突出安全性为第一要务，要确保在设计年限内高层建筑钢筋混凝土结构在各种负荷和影响下的稳定性和安全性，同时要确保突发事件和偶然事件中高层建筑钢筋混凝土必须的稳定性和结构延性。
（2）高层建筑钢筋混凝土结构设计过程中要有年限上的考虑，要在规定的年限上实现高层建筑的稳定以及钢筋混凝土结构的功能连续，形成有益于实现设计目标的耐久性基础。
（3）通过高层建筑设计工作的突出，要实现钢筋混凝土结构具有在一定时间内功能的实现，这样就可以保证高层建筑整体的使用要求，也可以保障钢筋混凝土结构对于裂缝、撞击、地震、形变等各种影响因素的抵御能力。
二、钢筋混凝土高层结构设计中常见的问题
（1）高层建筑的地基较好时，上部结构在满足变形限值的前提下，应尽量减小刚度。可以通过合理的基础和上部结构设计来突破规范中对高宽比的限值。可以将塔楼较长肢的剪力墙用轻质墙隔为短肢墙，使转换层上下刚度均匀。规范中确定转换层上下刚度比的公式宜改为控制上下层转角的比值在1左右较为合理。规范中顶点位移和层间位移限值不尽合理，可以通过采取措施来突破这些限值。水平加强层在增加侧向刚度的同时，会使外柱的剪力有较大增加，应慎重设计。
（2）在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑。因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚至超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
（3）在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
（4）在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱轴压比而使柱的截面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土，柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。
三、加强钢筋混凝土高层结构设计的措施
（1）高层建筑抗震功能主要由钢筋混凝土结构来实现，因此，需要重视抗震这一环节，要在设计工作中将抗震设计作为高层建筑钢筋混凝土结构设计的重要因素和关键影响。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取≥12的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍，除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚性的分析时，它的振型数才可以取得更大些。
（2）在高层建筑混凝土结构设计中关键的步骤之一是合理地使用高强混凝土，为了有效地降低建筑的用钢量，可以在建筑设计的时候使用高强混凝土，这样可以大幅度地节约建筑的成本。这样的做法可以明显地降低基本设施的实施难度和工程的造价，用来取得较好的经济效果。
（3）必须加强高层建筑钢筋混凝土结构的耐久性设计，在原来的混凝土结构设计方案中，没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响，从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层建筑混凝土进行设计时，主要都集中在造价、材料上，所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计。如今人们的生活水平不断地提高，对工程的质量要求也相应地得到提高，所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时，就要果断地放弃经济这个指标。
（4）高层建筑钢筋混凝土结构设计中应该多选择一些新颖的建筑样式，同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。新时期应该加强概念设计，在高层建筑钢筋混凝土结构的弹性设计上，尽量要满足延展性的需求，这是高层建筑钢筋混凝土结构设计发展的趋势。
（5）对于常规结构，可采用楼板整体平面内无限刚假定模型；对于多塔或错层结构，可采用楼板分块平面内无限刚模型；对于楼板局部开大洞、塔与塔之间上部相连的多塔结构等可采用楼板分块平面内无限刚，并带弹性连接板带模型；而对于楼板开大洞有中庭等共享空间的特殊楼板结构或要求分析精度高的高层结构则可采用弹性楼板模型。
（6）在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑地震作用和风荷载较大，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的处理措施进行设计。
（7）对常规高层建筑，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；对于地下室部分，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可逐层降低一级，但不低于四级，地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
结束语：
钢筋混凝土高层结构设计作为现代建筑行业的主要结构形式，其优势推动了建筑行业的发展，提高了建筑行业的整体质量。在进行钢筋混凝土高层结构设计时，不仅要保证高层建筑的使用功能和外观效果，还应充分考虑设计安全质量的问题，这也是高层结构设计的重中之重。通过本文了解到了钢筋混凝土高层结构设计过程中常见的问题，并对其问题进行讨论和分析，钢筋混凝土高层结构设计中，应充分考虑选型的设计、地基的设计以及结构的计算，并在实际工程中将各项工作落实到位，从而进一步提高高层建筑结构设计质量和水平。
参考文献：
【1】崔立成.钢筋混凝土高层结构设计中的几个问题[J].中国新技术新产品，2010，（1）.
【2】孙立新，黄曙华.建筑结构设计过程中安全问题的控制与管理[J].价值工程，2010（33）
关键词：小高层住宅 钢筋混凝土 框架结构
中图分类号：TU241.8 文献标识码：A 文章编号：
一、 小高层钢筋混凝土结构的住宅的基本结构形式
1、 框架结构框架结构的特点是开间大、灵活性好、抗震性能较好，造价较低，但由于柱截面大于隔墙厚度而造成柱角外凸，影响家具的布置和美观，有时由于住宅中房间分隔的不规则性又造成柱网的难以布置。
2、框架一剪力墙结构在框架结构中布置一定数量的剪力墙就组成了框架一剪力墙结构。它是小高层住宅中应用比较广泛的一种主体结构型式。其特点是平面灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。
3、 大开间剪力墙结构随着时代的发展和人们生活水平的提高，原来建造的小开间剪力墙体系住宅在建筑功能上的局限性变得日益明显。从强度方面看，小开间结构中墙体的作用不能得到充分的发挥，并且过多的剪力墙布置还会导致较大的地震力，增加工程费用，另外，由于结构自重较大，也增加了基础的投资，因此，大开间剪力墙应运而生。承重墙的开间达到4.5m~7.5m，进深达到7.5m~1lm，室内一般无承重的横墙和纵墙，可以按照住户的不同要求灵活分隔，随着家庭的变化还可重新布置。 。
二、 小高层住宅钢筋混凝土结构设计的要点
1、 水平荷载逐渐成为钢筋混凝土结构设计的控制因素
在低层住宅中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着钢筋混凝土结构设计;而在小高层住宅中，尽管竖向荷载仍对钢筋混凝土结构设计产生着重要影响，但水平荷载将成为控制因素。对某一特定建筑来说，竖向荷载大体上是定值;而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2、轴向变形不容忽视
对于采用框架体系或框架一剪力墙体系的小高层住宅，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，这就使得中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种差异轴向变形将会达到很大的数值，其后果相当于连续梁中间支座产生沉陷，使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
3 、侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标
与低层住宅不同，结构侧移己成为小高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素。随着房屋高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，结构的顶点侧移一般与房屋高度H的四次方成正比。在设计小高层住宅时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要有足够的抗侧移刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移控制在一定的范围内。这是因为:①过大的侧移会使人不舒服，影响房屋的正常使用。②过大的侧移会使隔墙、围护墙以及它们的高级饰面材料出现裂缝或损坏，也会使电梯轨道变形而导致不能正常运行。③过大的侧移会因P一效应使结构产生附加内力，甚至因侧移与附加内力的恶性循环导致建筑物的倒塌。
4、 结构平面、竖向布置
为了保证框架结构的抗震安全，结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。设计中应合理地布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应；平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小（不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度），避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
抗震设计的框架结构，不宜采用单跨框架。如果不可避免的话，可设计为框架-剪力墙结构， 框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重。
三、小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略
1、 优化设计的方法
当前，在无成熟的优化设计分析软件的情况下，主要是应用小高层住宅结构分析软件，采用人工分析进行调整，运用概念设计的方法对不同的结构选型和布置不断的进行方案分析比较，以获得比较理想的结构方案，这是在结构设计中最常用的也是最简单的优选或者说是优化方法。用概念设计的方法所得的方案是较合理、经济的，虽其费工费时、对设计人员的素质要求较高，但这种依靠设计人员经验进行人工优化的方法仍是当前所普遍采用的主要方法。对于同一小高层住宅方案，可以有许多不同的结构(包括基础)布置方案;确定了结构布置的小高层住宅物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是唯一的;小高层住宅物细部的处理更是不尽相同等等，这些问题目前计算机是无法完全解决的，都需要设计人员自己做出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
2、 性能分析
对结构体系来说足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。结合概念设计的理念，对上述两种结构体系进行对比分析，电算程序可以采用中国建筑科学研究院编制的结构空间有限元分析软件SATWE。在结构设计中，不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。高层结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。
但就使用性能方面，剪力墙结构由于墙体太多，结构自重大，导致了较大的地震作用，混凝土和钢材用量也较高;同时也增加了基础工程的投资，而且限制了建筑上的灵活使用。而框架一剪力墙结构的特点是平面使用灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有着不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。在水平荷载作用下，具有较纯框架和纯剪力墙结构更为有利的水平变形曲线。由框架构成自由灵活的使用空间，容易满足不同建筑功能的要求;同时剪力墙具有相当大的抗侧移刚度，从而使框一剪结构具有较好的抗震能力，也大大减少了结构的侧移。
四、结语
随着我国经济的发展，人民生活水平进一步提高，用户对住宅的功能提出更高的要求，人们希望建筑物在使用过程中具有更大的灵活性，能够适应多功能变换的需求。因此，设计单位在拿到开发单位的设计意图后，应本着经济美观，安全适用的原则多为社会设计出更好的产品。
参考文献：
【关键词】：建筑钢筋混凝土工程；裂缝；类型；问题；防治
钢筋混凝土结构裂缝是建筑工程中常见的质量通病，裂缝的产生有可能导致构件内部钢筋的锈蚀，影响使用耐久性和安全性。而结构设计作为工程的重要环节，在设计的过程中就应该注意对裂缝的控制。要想尽量减少结构裂缝的出现，就必须在结构设计过程当中综合考虑各方面的因素，严格遵守相关设计规范及准则。
一、建筑钢筋混凝土工程裂缝的主要类型
建筑钢筋混凝土工程裂缝的主要类型：（1）构造裂缝。造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝的原因主要有混凝土的水灰比过大、模板的滑动、混凝土浇筑时未充分振捣等。除此之外，支架下沉、脱模过早，混凝土养护工作未做好也会造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝。（2）温度裂缝。温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝，它的形成是由于外界温度变化较大，混凝土随着温差而发生热胀冷缩，这种裂缝常出现在建筑结构的屋面层。（3）结构裂缝。对于现浇的钢筋混凝士结构，不同的结构构件之间刚度往往是不同的因此这就容易造成一些结构中形成相对刚度薄弱区，就是在这些相对薄弱部分及结构的截面突变处，易出现结构裂缝破坏，如建筑物墙角处及钢筋混凝土楼板的板端处。（4）收缩裂缝。混凝土结构在养护过程中会逐渐的硬化、碳化及脱水，这一过程一直持续，即使达到28天龄期也不会停止，这一特性是水泥基混凝土的固有特性，再加上混凝土硬化时发生化学反应再失掉一部分水分，因此整个过程中均有混凝土收缩的现象出现，此时就会形成各种收缩裂缝
二、建筑钢筋混凝土工程结构设计存在的问题
1、结构设计的整体性问题。
很多建筑钢筋混凝土工程结构设计过程中，由于现在设计分工得日益精细，设计人员往往是你计算你的梁，我设计我的柱，忽视了结构本身的整体性及协调性，建筑结构的设计是一个整体性的设计，在计算以及配筋时，必须考虑到结构与结构之间、构件与构件之间的变形协调问题，同时，相临结构构件在角边处的应力影响现象也要重视。
2、结构设计原则的问题。
当前我国规范规定的结构设计原则为：建筑结构的设计必须要满足承载力极限状态及正常使用极限状态，前者是保证建筑结构不会发生破坏及失稳等破坏的极限标准，而后者则是保证建筑结构不出现超过正常使用状态的变形、裂缝以及可靠、耐久等其它影响正常使用的极限标准。当前许多设计人员只注重满足承载力极限状态，而正常使用极限状态却往往被忽视。
3、简化计算，导致与实际受力不符的问题。
基于各种因素的影响，很多设计人员在计算钢筋混凝土结构时，为求简单，往往将复杂受力体系简化为简单的结构，如将双向板当单向板计算，这样计算出的配筋往往与实际的受力情况不符，导致结构构件局部产生裂缝。
三、建筑钢筋混凝土工程结构设计中的裂缝防治
1、合理选择钢筋。
根据《混凝土结构设计规范》可以看出，钢筋面积与裂缝宽度的关系，因此在其他条件不变的情况下，酌情选用细直径钢筋对于裂缝控制是有利的，也是控制裂缝宽度的很实用的方法之一。因为在外部条件和配筋总面积一定的情况下，钢筋直径越细，排列就越密，与混凝土的粘结力就越好，混凝土产生的裂缝越分散，使较宽深的单条裂缝分散成多条细浅的裂缝，对于结构是有利的。但是由于这样会增加施工难度，且在截面过小时，由于钢筋间距的减小，不利于混凝土的浇筑，因此应根据实际情况选用。在条件允许的情况下，尽可能的选用螺纹钢筋，因为其和混凝土的粘接力更大，可以有效地控制裂缝的生成和宽度。
2、加强裂缝验算分析。
混凝土结构应该按照《混凝土结构设计规范》（GB5001-2010）的规定，根据荷载效应来进行裂缝宽度的验算，对于不符合的应该及时调整。在设计时就应重视裂缝问题，构件设计时，不能仅考虑强度问题，在没有确切把握的情况下，对所有的梁板均应进行裂缝宽度验算，尤其是当梁配筋率小于1%的时候，更应该引起重视。
3、综合考虑影响设计的各种因素。
建筑混凝土工程结构设计时需要充分考虑偶然作用和非设计工况所引起的效应，并在相关部分采取合理的控制裂缝的构造措施。例如：按简支设计的时候，实际上端部仍然受到一定的嵌固约束；按自由端考虑，但在荷载较大使构件发生位移，变形加大后，可能起到约束作用的部分；平面凹凸、立面刚度变化突变的部位，容易引起应力集中的部位；房屋两端的阳角处以及山墙处的楼板，屋面板；现浇结构中与周围梁柱整体浇筑的楼板；大体积混凝土等等。
4、科学采取分割措施。
对于较长的建筑结构，在设计时可以考虑采取分割措施将建筑物分成若干的结构单元。这样就能减小结构构件内部各种作用（例如温差，混凝土收缩，基础不均匀沉降等）产生的拉应力。并且对于处于不利条件下（抗震不利地段，软弱地基上）的建筑物更应严格按设计规范要求合理布局结构单元。合理设置后浇带，可以适当的增大伸缩缝的间距，但是后浇带仍不能代替伸缩缝，在建筑物过长时，仍然需要按规范要求设置伸缩缝。后浇带内的钢筋一般情况下不截断，但是如果是为解决高层建筑与其裙房之间的沉降而设置的后浇带，内部的钢筋宜截断并采用搭接连接方式，待相邻两侧结构满足了设计允许沉降差异后，方可进行浇筑。
结束语：
当前钢筋混凝土已作为主要建筑材料应用于建筑工程中，然而在建筑工程中，钢筋混凝土结构一定会出现不同程度和形式的裂缝现象，这种现象的普遍发生，成为长期困扰建筑工程人员的技术难题。基于此，必须对其进行研究分析。
参考文献
[1] 王郁红.现浇钢筋混凝土构件裂缝的产生原因及控制措施[J].安徽建筑.2011
【关键词】：钢筋混凝土；高层结构设计；常见问题
中图分类号：TV331文献标识码： A
1、前言
改革开放以来，随着经济的发展及城市用地的紧张形势越来越严峻，大量的高层建筑不断涌现，建筑高度也在不断增加，建筑的功能呈现多样化，结构形式也向复杂化发展，以上这些均对结构工程师提出了新的要求。不过，近年来，随着各种计算软件的发展及各项功能的不断完善，能够很好的帮助结构工程师解决设计中遇到的大部分问题，这使得一些结构工程师太过于依赖各种计算软件，而忽视了基础理论的学习和研究，致使结构设计中经常出现一些问题，这些问题的存在严重影响着工程的质量，甚至还大大的提高了工程的成本，应引起注意。本文以下内容将根据本人多年的实践经验，对钢筋混凝土高层结构设计中常见问题进行分析和探讨，仅供参考。
2、钢筋混凝土高层结构设计常见问题
2.1、设计者只注重计算，不注重概念设计
很多设计人员在进行结构设计的过程中，按照建筑专业提供的建筑图进行结构模型的建立、计算和校核等工作，确保了结构的安全，但是不注重总结，使得设计水平一直得不到很大的提高，这就牵扯到概念设计。结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法，是在不断的实践中总结出来的经验的结晶，是设计的灵魂和归宿，是避免在钢筋混凝土高层结构设计中走弯路的一种技术保证。一个设计人员有了概念设计的思想，在遇到实际工程的时候，他会根据以往的经验选择对抗震有利的结构方案和布置，并采取减少扭转和加强扭转刚度的措施，并能对结构薄弱部位进行预测，以采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁反应。
2.2、不注重规范的学习和知识的更新
随着我国对结构设计理论研究的深入及国民经济的不断发展，使得规范的更新速度大大加快，在这种情况下，必须加大对规范的学习力度，将新旧规范进行比较，以更新认识，避免设计中违反规范，埋下安全隐患。但是有一部分设计人员，太相信设计软件、太依赖别人，很少研习规范，这种做法带来的后果不仅仅是自己的设计水平提高不上去，更重要的是易发安全隐患，引发严重的设计质量问题。比如，在新规范中采用了强制性条文明确规定了建筑的平面及立面规则性，即：建筑不应采用严重不规制的设计方案。如下图，尽管此建筑很有名气，但是在设计中并不提倡任何建筑都这么标新立异，增加了成本还易产生安全隐患；在抗震新规中，在超高问题上，增加了B级高度的建筑，如果不对新规范进行学习，当结构为B级高度建筑甚或超过了B级建筑高度，而没有变更设计方法和处理措施，将会导致施工图审查难以通过，甚至对工程工期产生不良的影响。
2.3、在结构设计中不注重细节的处理
细节决定成败，在钢筋混凝土高层结构设计中更是这样，但是一些设计人员有这样一种思想：我只要保证设计的工程能通过软件验证，其它的不管。这就出现了某些设计人员任意的加大构件尺寸，这不仅增加了成本，还有可能带来安全隐患。下面将介绍几种细节处理方法：
第一，在中震时，我们应考虑当第一级别的剪力墙进入塑性后，还应有小级别的剪力墙来维持建筑物变形，以免发生次生灾害，这是多道设防的概念。而当遇到大震时，小级别的剪力墙也进入塑性阶段，这个时候，建筑物基本上已经破坏，但是在设计的时候，应有选择地让梁破坏，以确保柱子的完整性，保证高层建筑大震不倒，以争取宝贵的实践，减少伤亡和财产损失。
第二， 对于连接两片剪力墙的连梁，是当遇到地震的情况，它能首先开裂，以起到耗能作用，从而使得建筑物具有一定的延性，对于这种梁，不能盲目地增大它的抗弯能力，否则会使连梁延迟破坏而起不到及时耗能的作用，致使其它重要的构件破坏掉，严重威胁到整个结构的安全。另外一点需要注意的是，连梁不能承担太重要的竖向荷载，也就是其承担的竖向荷载一旦失去连梁不能引起连锁反应。这主要是因为连梁在中震或大震的情况下，首先会破坏掉。
第三，对于梁柱节点的处理方面，在规范中有明确规定，要强柱弱梁，但是一些设计人员，在进行设计中，人为的增加梁柱节点处梁端上部的钢筋，形成了弱柱强梁结构模式，这样，在地震发生时候，柱子首先破坏而引起整个结构的倒塌，造成大量的损失。所以，在进行梁柱设计的时候，应适当增加柱子的配筋，对于梁的配筋，不能盲目加大，应考虑各种荷载作用下梁配筋的适宜性。
第四，在设计中，一些设计人员只重视国家相关规范，而对地方性规范了解甚少，给结构设计带来了困扰。比如，我国幅员辽阔，地质类型多种多样，千差万别，而国家规范《地基基础设计规范》不可能对每一个地区的地基情况都详细的进行描述，而地方性的地基基础设计规范，是国家规范的一个很好的补充和细化，可以为钢筋混凝土高层基础设计提供更好的建议，故应加大对地方性规范的学习力度。
2.4、上部结构设计中存在的主要问题及解决建议
上部结构的设计多是严格按照现行规范进行的，而且设计模式、设计套路比较成熟，但根据多年的设计经验发现，笔者发现上部结构的设计还是存下以下几个问题：
（一）剪力墙与连梁的设计
目前我国很多建筑结构多采用框架剪力墙结构，特别是一些高层建筑，但是很多建筑结构的结构布置不合理，比如剪力墙布置不均匀，经常出现单肢刚度过大的情况，而且有些连梁的刚性设计过大，或是连梁上搭框架梁，增大了其地震破坏的可能。
解决意见：钢筋混凝土结构要严格按照 “强柱弱梁，强剪弱弯，强大节点”的要求合理进行结构布置，比如剪力墙的布置要避免出现刚度较大的单肢，而且墙肢的数量应根据刚度大小严格满足规范要求。连梁的刚度不易太大，而且上部不应搭设框架梁，避免当地震来临时发生二次破坏。
（二）梁支座的设计
梁支座是梁和柱子或其它梁接触的部分，是一个不可转动的刚域。目前我国很多钢筋混凝土结构中的梁支座被看做固定支座设计，这就与一些实际情况不符。比如框剪结构中当框架梁与剪力墙正面垂直相交时，而且剪力墙对梁的约束能力较弱，这时梁支座便不再为固定支座，而假设为铰接支座则更为合理。
解决意见：梁支座的设计不能一律按照固定支座形式设计，而是要根据工程的具体情况，比如框架梁与剪力墙的相对刚度、相交位置以及相交方向等，从而正确判断出剪力墙对梁的约束能力，然后确定梁的支座形式。
（三）层间位移及层间位移角的设计
对于钢筋混凝土结构特别是高层钢筋混凝土结构来说，因为钢筋混凝土是其主要的抗侧力构件，因此其侧向位移一定要满足规范规定的侧移限值要求，但是很多结构设计师在设计中对于侧移限值的要求不清楚，甚至混淆。
3、结尾
以上内容对钢筋混凝土高层结构设计中常见的问题进行了分析并提出相应的解决对策，表达了自己的观点，提出了自己的见解。但是本人深知，作为一名设计人员，应在实践中不断总结，并利用多种手段加强学习，潜心研究、不骄不躁，提高自身的专业素养和综合素质，只有这样才能为提高钢筋混凝土高层结构设计水平做出更大的贡献。
【参考文献】
[1] 《复杂高层建筑结构设计》徐培福等，中国建筑工业出版社
关键词：钢筋；混凝土；结构设计；住宅类建筑
0 前言
随着国家经济的发展，人民居住条件的改善需求增加，建筑行业特别是住宅类也随之迅猛发展。钢筋混凝土结构因其安全系数高，抗震性能好等优点已被广泛使用。[1]但近年时有施工期结构倒塌事故发生，钢筋混凝土结构设计中的重点和细节引起越来越多的关注，本文主要探讨住宅类建筑钢筋混凝土结构设计中存在的常见问题及对策。
1 住宅类建筑存在的问题
结合住宅类建筑中设计经验及相关资料，住宅类建筑中钢筋混凝土结构设计过程中存在的问题主要包括：地基与基础、上部结构设计以及设计中的裂缝等三大类问题，现简述如下。
1.1 地基与基础
1.1.1 地下室
住宅类建筑的地下室具有提高承载力、增加稳定性、减小破坏程度的功能，所以很多住宅类建筑工程都有地下室，但在柱下独立基础带梁板式地下室的设计中，存在不重视建筑沉降引起的附加应力的影响的现象。在上部荷载影响下，底板与独立基础将会一起出现下沉。假如不考虑附加应力，底板则存在开裂的危险。如果采用天然地基的话，这种变化尤为明显。[2]
1.1.2地下水位
在住宅类建筑结构设计初期如果没有考虑地下水位的变化给建筑带来的影响，后期很可能影响建筑工程施工方式及进度，直接增加施工成本。
1.1.3 地下室底板和外墙配筋
由于住宅类建筑设计本身存在的问题，很多地下室底板和外墙配筋假设与实际不一致。有些带扶壁柱的外墙配筋计算中，不考虑扶壁柱规格的差别，以双向板计算配筋。扶壁柱也不按照双向板的荷载传递验算，仅按整体分析结果配筋，这样外墙水平分布筋过多，竖向受力筋配筋过少、扶壁柱配筋不足。
1.1.4 天然地基
有些住宅类建筑，其天然地基的独立基础仍采用锥体形式，且椎体坡度大于1∶3，这样锥体处的混凝土无法振捣密实，现场一般采用铲子或抹灰刀拍捣成形，不能达到设计强度的要求。
1.2 上部结构
1.2.1 剪力墙与连梁
在住宅类建筑中，很多采用框架剪力墙结构的高层建筑结构布置不合理，剪力墙布置有问题，时常出现单肢刚度过大，这样应力太过集中，一旦损坏影响巨大。有些连梁上搭框架梁或者其刚性设计偏大，使其被地震破坏的可能性增大。
1.2.2 梁支座
在住宅类建筑中的钢筋混凝土结构中，梁和柱子或其它梁接触的梁支座部分，不可转动。这样部分不能单纯地做固定支座设计。当剪力墙和框架梁正面垂直相交时，做铰接支座设计则更为妥当。
1.2.3 层间位移角
主要是高层住宅类建筑的钢筋混凝土结构，作为主要的抗侧力构件，结构的侧向位移必须满足规范规定的要求，不能混淆。[3]
1.3裂缝问题
1.3.1结构裂缝
在住宅类建筑中，浇钢筋混凝土结构，不同构件间刚度不一致，易形成相对刚度薄弱区，在这些区域以及截面突变处，易出现裂缝。
1.3.2温度裂缝
最常见的裂缝，混凝土随温度变化而产生热胀冷缩，这种裂缝常存在于建筑结构屋面层。
1.3.3构造裂缝
引起构造裂缝的原因有支架下陷、脱模太早、混凝土养护不利、混凝土水灰比不正确、模板位置变化、混凝土浇筑时没能充分振捣等。
1.3.4收缩裂缝
在住宅类建筑中，结构养护中混凝土硬化、碳化及脱水的固有特性，加上混凝土硬化时丢失少量水分，引起混凝土的收缩，这种现象就产生收缩裂缝。
2 住宅类建筑的对策及施工时注意事项
根据以上住宅类建筑设计过程中存在的问题，提出的针对性原则主要有：
（1）依据具体情况，特别是住宅类建筑，可更多地采用简单实用的结构体系，计算配筋时，充分考虑变形及受力的影响。
（2）温度的变化、材料的变形均会引起钢筋混凝土结构的开裂，结构设计过长、施工不当，会因温度变化、材料变形引发应力变大，墙体与楼板间产生横向裂缝，因此初期应严格按照设计规范要求，合理定制尺寸，并按规范程序施工，防止或减少裂缝发生的可能。
（3）针对结构刚度薄弱处，设计时考虑其形状和布置的规则性。具体对策及注意事项如下：
2.1地基与基础
2.1.1地下室的设计
为防止地下室底板因整体下沉而开裂，设计时针对总沉降量不大的项目，可对地下室底板，在持力层间作褥垫处理，减少下沉产生的附加应力，或者优化地下室底板配筋。具体采用哪种方式，需要综合考虑各环节。
2.1.2地下水位的考虑
要减小乃至排除地下水位变化特别是上涨引起的不便，公认最有效的方式是做好建筑本身的基础防水和排水工作，地下水位季节性变化较大的区域，应综合考虑不同水位对底板的影响，配筋设计前求出包络图。室外地坪以下的结构，外轮廓应当简单明了，杜绝很多的阴阳角和放坡，或者采用反承台法。[4]
2.1.3地下室底板和外墙配筋
除特殊情况按双向板计算配筋外，充分考虑变形协调条件，外墙配筋按竖向单向板计算配筋。
2.1.4 天然地基
可考率采用梯形独立基础，独立基础间的拉梁要考虑上腹土重的影响，应当增大配筋或混凝土强度。这样既方便后期施工，也能满足设计的强度要求，从而保证工程质量。
2.2 上部结构
总则是严格按照现行规范进行的，遵循成熟的设计模式和设计套路。一是结构严格按照“强柱弱梁，强剪弱弯，强大节点”的要求进行布置；二是梁支座要根据工程具体情况确定相应的形式；三是注意控制层间位移角，保证结构侧向刚度，避免非结构构件被破坏。
2.3 裂缝
针对容易产生裂缝的部位，在结构设计时采用预应力混凝土。预埋管线时，固定管线，管线交叉处应用特殊设计的接线盒，都可以减少裂缝的产生。施工过程中，注意按照标准规程进行，避免因施工工艺、流程不当，引起结构裂缝。
3 土木工程施工的注意事项
在住宅类建筑中，施工需求要与钢筋混凝土建筑物的特征一致。充分考虑丰富的构件形式，以满足实际需求。明确施工工艺重点，突显特定工序，进而促进施工工艺的进步，避免简单粗放的施工模式。
冬季施工是做好质量控制，主要是保持正温环境，使混凝土正常凝结硬化。主要措施有将配比中的用水量降至最低，避免混凝土冻害。粗细骨料保温加热，清除表面冻结层和冰块，达到施工要求。缩短运输罐车的运输时间和距离，并在外表面加用保温材料，浇筑前现场测温，浇筑时加快速度，分层浇筑时控制连续性等。
4 结束语
目前我国建筑大多应用钢筋混凝土结构，这类机构具有自身的特点及复杂性，优点是强度大、延性好、整体性强，缺点是自身重量较大、抗裂性不好、性质偏脆。因此，钢筋混凝土结构的设计和施工就显得尤为重要，设计人员要充分考虑其自身特性，在设计过程中，首先要严格遵循国家的有关规定，其次要结合施工现场实际情况，施工时要充分考虑各种因素的影响，从而保证建筑既美观大方又安全耐用。[5] 广大的专业技术人员在这个过程中，应当不断总结，从而发挥钢筋混凝土结构的优势，更好地为住宅类建筑的建设和改善人民居住条件而服务。
参考文献：
[1]董朝旭，吴伸杰. 高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨.中华设计，2013（7）：104-105.
[2]钱启军. 钢筋混凝土结构设计中的常见问题探讨.工业设计，2012（2）：106.
[3]艾立富. 钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析.城市建设理论研究，2012（36）：80.
关键词：钢筋混凝土结构；施工短暂状况；时变结构；设计分析；安全检验
中图分类号： TV331 文献标识码： A
1 引言
现浇钢筋混凝土结构施工期间，由模板支撑与早龄期混凝土结构所组成的临时承载体系是材料性能、结构形式、空间位置均随时间变化的时变结构体系 (下文称为施工时变结构体系)，是现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计的对象。钢筋混凝土结构施工期设计方法，A.M.EL-Shahhat, D.V.Rosowsky，W.F.Chen提出与建筑结构设计方法协调的分项系数方法。但对施工短暂状况设计分析原则与模板支撑施工误差的统计研究较少。本文通过理论分析和现场测试研究，探讨现浇混凝土建筑施工短暂状况设计分析原则。
2 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况的特性
2.1 施工期现浇钢筋混凝土结构的受力特性施工期现浇钢筋混凝土结构，是由模板支撑体系和早龄期混凝土结构组成的临时承载体系，它承担新浇楼板混凝土自重荷载和施工活荷载。假定模板支撑体系为线弹性，则施工时变结构体系中的每一层楼板可视为弹性地基上的连续板或梁，基于此，作者建立了施工时变结构体系分析的弹性支撑连续梁模型，其基本方程为：
式中：度 k0之比表示的弹性支撑连续梁的弹性特征值，即施工时变结构体系的弹性特征值，它是楼板混凝土龄期的函数。
式(1)是一个标准的 4 阶常微分方程，直接求解即可获得本层(i 层)楼板及支撑的内力。按式(2)对 i层弹性支座刚度0k 进行修正，以 i 层弹性支座内力作为 i-1 层弹性支撑连续梁的外力，求解时变结构体系中的结构构件的内力。
式中：iγ ――i 层弹性支撑连续板或梁支座刚度修正系数, i=1, 2, 3, m；iw ――i 层弹性支撑的支座位移；i−1w ――i-1 层弹性支撑连续板或梁支座位移;m――模板支撑设置层数。研究发现施工期现浇钢筋混凝土结构各层楼板承担的施工荷载具有波动特性；承担最大施工荷载的楼层位置受施工时变结构体系的弹性特征值和拆模时间(顶层混凝土浇注后底层模板支撑拆除时间)影响的规律和楼板承担的施工荷载随施工时变结构体系的弹性特征值以及拆模时间而变化的规律。
b) 施工时变结构体系的弹性特征值 s=550
图 1 标准层不同位置支撑内力时程
2.2 施工时变结构体系中模板支撑受力的均匀性
为考察模板支撑受力的均匀性，采用弹性支撑连续梁模型，分析了三层模板支撑体系，7 天施工周期，顶层混凝土浇注后第一天拆除底层模板支撑的时变结构，获得了标准楼层模板支撑从支撑架设到拆除的一个施工循环内，不同位置支撑的内力时程，如图 1 所示(图中 D 表示单位面积楼板自重，并假定新浇楼板混凝土自重全部传给支撑，图中所有支撑内力的第一点均为 1(D))。从图 1 可以看出，同一楼层不同位置支撑内力明显不同。工程实测结果也表明了模板支撑受力的不均性。表 1 所示为三层模板支撑，7 天施工周期，顶层混凝土浇注后的第一天拆除底层模板的支撑施工方案下，某高层建筑施工期间标准层支撑承担的最大荷载的实测统计分析结果。
表 1 某建筑模板支撑传给楼板的最大荷载实测统计结果
3 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计验算原则
3.1 早龄期混凝土结构承载力验算
(1) 早龄期混凝土结构的承载能力
现浇钢筋混凝土结构施工时变结构体系中的早龄期混凝土楼板，其抗力随混凝土强度的增长而增长。假定在早龄期混凝土结构中，钢筋不会发生粘结滑移破坏，根据施工条件和混凝土配合比确定早龄期混凝土强度的增长规律后，即可确定任一时间早龄期混凝土结构的承载能力：
式中：tR ――龄期 t 的混凝土结构的承载能力；28R ――混凝土达到 28 天后具有的极限设计承载力；cλ ――早龄期混凝土结构抗力增长百分率。也可以早龄期混凝土的参数直接用建筑结构设计的极限承载力公式计算。
(2) 静荷载
施工期现浇钢筋混凝土结构楼板承担的施工静荷载，按照施工时变结构分析确定。
(3) 活荷载施工期现浇钢筋混凝土建筑施工短暂状况设计验算对象― 模板支撑临时结构构件与混凝土永久结构构件，其有效承载面积差别大，宜按各类构件有效承载面积统计施工活荷载。根据对某工程模板支撑内力的现场实测结果分析，获得作用于新浇混凝土楼板上的施工活荷载为：对于有效支撑面积 A ≤1m2的结构设计，施工活荷载标准值取 5.25kN/m2；对于有效支撑面积A ≥15m2的结构设计，施工活荷载标准值取
2.25kN/m2；当 1m2
A――面积，m2；Lq ――活荷载标准值，kN/m2。需要进行安全检验的楼板主要为施工时变结构体系中的底层楼板，其分担的施工活荷载按照施工时变结构分析确定，获得检验楼板上的施工活荷载效应CL 。
(4) 楼板承担的施工荷载效应设计值对于施工期间现浇钢筋混凝土结构施工时变结构体系的安全，目前多采用现行建筑结构设计安全度水平。根据楼板承担的施工荷载比率 q 以及楼板承担的施工活荷载，计算楼板可能承担的施工荷载效应设计值 F：
式中：DFγ 、LCγ ――施工静及活荷载分项系数，分别取 1.2 和 1.4；q――施工荷载比率；G――施工静荷载效应(标准值)；CL ――施工活荷载效应(标准值)。(5) 楼板的承载力验算根据上述分析，对于给定的施工方案，现浇钢筋混凝土结构各楼板承担的最大施工荷载呈有规律的波动特性，楼板的承载力验算，应选择其中的最不利的楼板以及标准层楼板进行分析。若 RFt≥ 则被验算楼板早龄期混凝土结构是安全的，否则，楼板结构安全不能保证，应调整施工方案。
4 工程应用案例
案例 1：施工期现浇钢筋混凝土楼板安全性检验
某现浇钢筋混凝土结构，层高 3 米，楼板厚
110mm。采用三层模板支撑，5 天施工周期，顶层
混凝土浇注后第二天拆除底层模板支撑。图 3 给出了施工期标准层典型楼板承担的荷载效应时程以及楼板的抗力发展时程曲线。从图中可以看出，施工期楼板的支座截面，即板边承担的施工荷载效应有时会超过楼板的抗力，因此，楼板会沿支座截面开裂。分析结果与楼板现场检测开裂情况一致，表明该现浇钢筋混凝土结构所采用施工方案不合理。
案例 2：模板支撑体系设计
某现浇钢筋混凝土结构，混凝土楼板厚110mm(D=2.75 kN/m2)，层高为 4m，标准层施工采用三层模板支撑，选用φ48×3.5mm 钢管模板支撑，支撑中设水平拉杆一道，有效承载面积设计为0.8m2。其承载能力分析如下：模板支撑承载面积：
An=0.8×1.121=0.897m2模板支撑承担施工静荷载标准值：
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
G= An×q×D
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
图 3 施工期间典型楼板的荷载弯矩(内力)和开裂弯矩(抗力)的时程
新浇注混凝土楼板上的施工活荷载Lq 按5.25kN/m2取值，按照施工时变结构分析确定模板支撑承担荷载，此处按楼板刚度，将施工活荷载按比例分配到时变结构体系中的楼板近似确定，两层楼板分担，底层支撑承担 1/2，Lsq =2.625kN/m2。支撑承担施工活荷载效应为：
根据式(5)计算出模板支撑压力设计值为：N=12.82kN，弯矩设计值为 M =0. 68kN⋅m。模板支撑有效长度 1.8m，荷载初偏心距为53mm 。 支 撑 面 积 A=489mm2， 截 面 抵 抗 矩W=5080mm2，截面回转半径 i=15.8mm，长细比λ =114， ϕ =0.534，强度 f=205N/mm2。则模板支撑截面应力为：
满足要求。
5 结语
对现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计分析原理进行了研究，取得以下成果：
(1) 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计验算，应采用早龄期混凝土结构验算和模板支撑设计相结合，获取最优施工方案。
(2) 基于现行建筑结构设计的基于概率统计原理的极限状态方法，建立早龄期混凝土结构验算和模板支撑设计的分项系数方法。
(3) 根据理论分析和工程测试成果，给出了施工荷载统计参数和模板支撑施工误差统计参数。
参考文献：
[1] 刘西拉. 结构工程学科的现状与展望[M]. 北京: 人民交通出版社, 1997.
【关键词】设计理念；设计构造；优化措施
在钢筋混凝土结构中，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，坚固，耐久，防火性能好，节省钢材，成本较低。近年来，随着我国钢材量的不断提高，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。结构设计者要在遵循各种规范的前提下，大胆灵活的优化结构设计方案。
1 钢筋混凝土结构设计应有的理念
在建筑设计领域，结构工程师应具有创新精神和超前意识，按照建筑要求，综合结构安全、节省造价、方便施工等因素，做出最优的结构设计方案，尽最大限度满足建筑师的设计要求，结构设计人员应具备以下基本理念：
1.1 复杂结构简单化。要善于将复杂变简单，将结构的受力、传力途径，设计的越简单直接越好。沿建筑物竖向布置的抗侧力刚度构件，最好成均匀的连续布置，以避免出现层间位移角、内力，以及传力途径的突变，避免出现软弱层。建筑物的使用包括采光、通风、采暖、供水、排水、温湿度调节等多种要求，因此建筑结构设计，应和相关专业密切配合，尽量简单化设计，以便于多种管线、设备及设施的施工安装。
1.2 结构可靠，确保安全。结构设计必须确保使用者在正常使用的安全，而且在遇到可能预料的各种灾难时，使生命财产的损失减少到最小程度。要尽可能使结构平面布置的正交抗侧力刚度中心，靠近建筑物质量重心，最好重合，以避免或降低在风荷载或地震的作用下，产生的扭转效应及其相应的破坏。结构设计方案应尽量做到受力明确。利于计算，减小作用效应，增加结构构件抗力，利于非结构构件可靠连接，不易遭到破坏。
1.3 刚柔结合，富有艺术美感。建筑物的作用是为了使用，对于不同类型建筑物，必须满足使用功能的要求；由于建筑同时又体现了社会的文化艺术，因此在做结构设计时，不仅要满足承载力、刚度和延性的要求，还要尽可能实现刚柔结合，采用多种建筑艺术手法，体现出时代的艺术美感，反映出建筑设计师所要表现的建筑艺术要求。
2 优化钢筋混凝土结构设计的措施
2.1 保证结构传力路线简捷。建筑布置在抗震设计中，平面、立面都要简单、规则、对称，结构的传力路线要简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短，越直接，结构的工作效能越高，耗费的建材也就越少。钢筋混凝土结构的抗震设计，要注意：平面宜简单，规则，对称，减少偏心；刚度中心与质量中心尽量重合；质量大的跨间，不宜布置在结构单元的边缘，质量大的设备，宜布置在距刚度中心较近的部位；尽量少采用大悬挑结构；围护结构宜采用轻质材料。从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以相应减少边跨柱距，充分利用连续梁的受力特点，以减少结构中的弯距，使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。
2.2 注意加强构造措施。对于大跨度柱网的框架结构，处于楼梯间处的框架柱，由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯问处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点在设计中容易被忽视，应引起重视。对框架结构外立面为带形窗时，设置连续的窗过梁，可能会使外框架柱成为短柱，应注意加强构造措施；对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150毫米，对屋面宜设置后浇带，后浇带处的构造措施，宜适当加强。
2.3 注意地下室的结构设计。有地下室的建筑，当地下水位较高时，在室外地坪之下的结构部分外轮廓形状应尽量简洁，以有利于建筑防水的施工。由于柱下承台的影响，基槽地模形状很复杂，太多的阴阳角和放坡，不但增加了防水施工难度，延长了施工时间，而且增加了工程造价。对于这种情况，建议考虑采用反承台法：统一地下室底板和承台的下皮标高相同，承台需要加厚部分向上作，然后地下室内部作滤水层和覆土等地面做法。此方法基槽地模形状简单，不但方便施工，利于保证工程质量，而且缩短施工时间，内部的覆土重量，也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，提高了建筑物的抗倾覆能力。
2.4 注意嵌固端与短肢剪力墙的设置。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，由嵌固端的设置引起的一系列需要注意的问题容易被忽视，例如，嵌固端楼板的设计，嵌固端上下层刚度比的限制，嵌固端上下层抗震等级的一致性，在结构整体计算时嵌固端的设置，结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面，都有可能埋下安全隐患，导致后期设计的大量修改；新规范对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙，同时根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用，增加了相当多的限制。因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少用最好不用短肢剪力墙，以避免给后期设计带来不必要的麻烦。
2.5 注意节点构造，使塑性铰向梁跨内移。在罕遇地震作用下，要实现让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁相对于梁端截面实际抗弯能力而言，柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是使柱不被压溃的关键控制措施，它决定了由强震引起柱端截面屈服后，塑性转动能否不超过其塑性转动能力，而且不致形成层侧移机构；柱强于梁的幅度大小，取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布，以及动力特征的相应变化。因此，要在建筑许可的前提下，尽可能把柱的截面尺寸做大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。验算截面承载力时，将柱的设计弯距，按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段，不能形成塑性铰，或塑性铰转移到立柱上。
总之，建筑结构设计的好坏关系到人民生命财产的安全，责任重大。钢筋混凝土框架结构设计中有很多地方需要注意，结构设计人员要具有良好的设计概念，熟练掌握规范，不断优化设计方案，保证设计建筑安全，经济适用。
参考文献：
关键词：钢筋混凝土；结构设计；优化
前言
简言之，和其他材料相比，钢筋混凝土具有较强的优势，所以在建筑工程中广泛应用。钢筋混凝土的优势不仅体现原材料上，还体现在设计方法、施工技术，制各工艺等方面。综合其优势分析，使得钢筋混凝土在结构建筑材料领域扮演的角色越来越重要。
一、钢筋混凝土建筑结构设计的现状
20世纪后期以后，在建筑工程行业，由于钢材料的不断提高，钢筋混凝土组合结构得到了发展，建筑造型和功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，都在结构设计中遇到乐各种难题。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下大胆灵活的解决这些问题。在实际设计过程中对于各结构设计人员经常遇到的这些问题，每个人的理解不同，就可能对整个设计带来相当大的区别。因此在规范条文中没有具体规定，往往容易被忽视，给工程质量留下巨大的隐患。
二、钢筋混凝土结构设计的优化措施
钢筋混凝土结构设计优化是在保证建筑使用功能和总体效果的前提下，通过结构体系的合理选择、结构布置的科学优化、结构受力的详细计算分析等，使整个钢筋混凝土结构既安全可靠，又经济合理。优化设计后的建筑结构，既满足结构设计规范要求，又使结构各构件之间达到最佳比例关系，以提高结构整体的抗震、抗风、防火等性能。根据笔者的总结归纳，钢筋混凝土结构设计优化可从五个方面来开展。
1.结构计算方法的优化
钢筋混凝土结构计算分析方法是结构设计优化的关键。首先是对结构体系选择的优化，主要是确定经济合理的结构型式、柱网尺寸和剪力墙布置等；其次是对结构构件进行优化，在已确定结构体系和结构布置的前提下，确定经济合理的构件截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋强度等级和配筋量。在传统设计中，结构体系的确定和构件截面尺寸是凭经验假定的，然后进行分析计算，校核是否满足规范要求，是一种被动的设计方法。优化设计也需要先进行假设，但假设目的不一样，所采用的分析方法也不同，优化设计在初始假设后，需按一定的方法通过多次分析和调整，从而获得最优的设计方案。在传统设计中，构件尺寸一般先按经验确定，然后进行强度验算。在优化设计时，应对不同构件布置方式和不同截面尺寸进行配筋计算，并作经济比较，以确定最优构件布置方式和截面尺寸。如抗震等级为三级的较大跨度的梁，支座配筋较大且采用大直径钢筋时，梁面通长钢筋可采用小直径通长钢筋如2根12，与支座钢筋搭接或焊接，以减少钢筋量节约成本。
2.结构设计规范的理解
钢筋混凝土结构优化设计须深入地掌握相关结构设计规范，理解规范实质，并注意规范的适用范围和规范使用的配套性。按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）进行桩基设计时，必须注意所采用规范与参数取值的匹配性。在计算桩数时，荷载效应采用标准组合，对应的抗力采用单桩承载力特征值；在确定承台高度及配筋，验算材料强度时，荷载效应取基本组合，采用相应的分项系数，对应的抗力计算采用材料强度设计值。抗震墙分加强部位和非加强部位，边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件，这两种边缘构件的配筋相差很大，应分别按不同的构造要求进行配筋。设计优化前必须透彻地理解概念，勿盲目提高标准，以免造成设计浪费。
3.设计参数取值的优化
为取得良好的优化效果，在设计参数取值上要进行优化。对毛坯房，要根据各地具体情况和房屋设计标准，合理考虑各功能空间的二次装修荷载。在计算墙体荷载时，应考虑实际墙体高度、长度和开洞影响，墙体高度的取值应扣除钢筋混凝土梁板的高度，墙体长度的取值应扣除钢筋混凝土墙柱的长度，并应扣除洞口面积。消防车等荷载宜按等效荷载取值。楼面活荷载按实际使用功能合理取值，并按规范规定考虑楼面活荷载的折减。正确取用抗震设防烈度、场地类别，合理确定风荷载标准值和风载体型系数，必要时可根据风洞试验确定风载体型系数。根据不同荷载组合和不同计算内容选用荷载分项系数。在进行基础设计时，当上部结构传给基础的荷载为设计值时，应将设计值转换成标准值。
4.高性价比材料的选用
钢筋的选用。在选用钢筋强度等级时，应尽可能采用性价比高的高强度钢筋。对于配筋按强度控制的构件，应优先选用HRB400钢筋。对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件，在现版GB50010-2010#混凝土结构设计规范$出台前大家的认知是，当混凝土强度等级大于C30时，采用 HRB400比HPB235 可降低20%用钢量；当混凝土强度等级等于C30时，采用HRB400比HPB235可降低7.5%用钢量；当混凝土强度等级小于C30时，采用HRB400与HPB235的用钢量相同。故对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件，当混凝土强度等级大于C30时，应优先采用HRB400钢筋，而当混凝土强度等级小于C30时，宜采用价格较低的 HRB335或HPB235钢筋。现版GB50010-2010《混凝土结构设计规范》在第8.5.1条注解的第二条明确：板内受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率允许采用0.15和 45ft/f y中的较大值，比起原规范的0.20和45ft/f y中的较大值，采用HRB400钢筋在采用C30混凝土时的最小配筋率约为0.18，在采用C25混凝土时的最小配筋率约为0.16，远小于采用 HRB235的0.2和45ft/f y中的较大值。由新规范的条文可以看出国家开始提倡采用高强度的钢筋，推广HRB400、HRB500作为主导钢筋。
混凝土的选用。常用强度等级的混凝土强度每提高一级，单价提高5%-18%；混凝土强度对柱及剪力墙轴压比的影响很明显，应优先使用高强度等级的混凝土；对梁来说，混凝土的强度等级对梁的承载力变化不大，应使用低强度等级混凝土；对板来说，虽然提高强度等级对承载力有提高，但强度等级提高后最小配筋率相应增大，楼板开裂的几率也增大，所以板应使用低强度等级的混凝土。
目前设计机构中对混凝土强度等级确定有一种认识：墙柱与梁板强度等级相差在两级以内；关于这一条在旧版规范中有，新版规范中已经去掉了，所以当墙柱混凝土强度等级很高时，梁板混凝土强度等级可以不跟随墙柱变化；但是在施工中要采取严格措施：控制梁柱节点区为高强度等级，保证高低强度等级交界区的混凝土密实性。
实际工程中混凝土强度等级的选择应该注意以下几点：①普通的结构梁板一般宜选用C251C30；②剪力墙、柱混凝土强度等级按轴压比控制，宜选用较高强度等级混凝土，并使轴压比尽量接近规定上限，同时又要使绝大部分竖向构件为构造配筋；③高层建筑墙、柱混凝土强度等级应分段选用不同强度等级。
结语
综上可知，建筑工程的结构优化是一个复杂切急需解决的的难题，结构优化带来的经济效益也是巨大的，因此，上文主要研究了钢筋混凝土结构优化设计。
参考文献：
关键词：高层民用建筑结构设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
根据建筑使用的材料，我国的高层建筑采用的主体结构有钢筋混凝土结构、钢结构和型钢混凝土混合结构等类型。其中钢筋混凝土结构应用最为普遍，但混凝土的收缩和徐变变形对结构的影响不容忽视，并应在使用荷载和环境条件下对裂缝开展深入的研究和设计，以及对大跨度钢筋混凝土受弯和大偏压构件的刚度、挠度影响，因为在某些特殊情况下这些因素同样将影响主体结构的使用和安全性。
一、 当前我国高层民用建筑结构设计现状分析
以民用住宅建筑来看，由于民用建筑高度不断攀升，从经济适用性和应用普及来看，近几年来，与大多高层商业建筑采用钢结构不同的是：民用高层建筑结构主体更多采用钢筋混凝土结构进行高层民用建筑的建造和设计。而近几年针对民用高层建筑采用主体结构的是以钢结构还是钢筋混凝土结构为主攻方向的争议就没有停止过。推崇钢结构为主攻方向的一部分学者认为：在当前住宅产业化趋势之下推行钢结构具有材料强度高、自重轻、施工速度快、防潮、抗震性能好，便于安装和拆卸（便于实施产业化住宅实施以及二次优化设计），但钢结构存在防火和腐蚀的典型问题，而作为民用建筑住宅的成本来看，钢结构的经济成本较高。
随着近年我国房地产业发展以及国家对抗震等硬性指标的规范，以往砖混结构的住宅正在逐渐被钢筋混凝土结构所替代，虽然钢筋混凝土结构较之砖混结构成本会高出很多，但在抗震等规范指标下与钢结构主体比较成本要低出许多。这也是近年来我国民用高层住宅建筑多采用钢筋混凝土住宅结构的因素之一。
二、高层建筑结构体系介绍
钢筋混凝土结构是当前大部分高层建筑采用的结构体系，它包括框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构等，其中框架剪力墙结构和剪力墙结构在实际当中应用较多。
1剪力墙结构
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能够承担各类荷载引起的内力，并可以有效地控制结构的水平力，用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。
一般采用平面布置形式，并且剪力墙应双向或多向布置，原因是剪力墙受竖向和水平方向荷载的共同作用。另外，该结构体系全部由剪力墙组成，那么它的刚度要比框架剪力墙结构更好，适用于40层以下的的高层民用建筑。还有，该结构的高宽比应不大于6，高度上还要考虑抗震的要求。
2 框架剪力墙结构
框架剪力墙结构是由框架和剪力墙组合而成的一种结构体系。这种结构体系的受力特点是，剪力墙承受水平荷载，而框架承受竖向荷载，两者合理分工，共同受力。在设计中，剪力墙要均匀布置在建筑物的周边、电梯间、平面形状变化较大和竖向荷载较大的部位。此外，该结构以框架结构为主，剪力墙为辅助体系，所以此结构体系通常用25层以下的建筑，最高也不要大于30层。
3 框架结构
框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。
三、影响高层民用建筑结构设计的主要因素
1．外力作用的影响
作用在建筑物上的各种外力统称为荷载。荷载可分为恒荷载(如结构自重)和活荷载(如人群、家具、风雪及地震荷载)两类。荷载的大小是建筑结构设计的主要依据。也是结构选型及构造设计的重要基础，起着决定构件尺度、用料多少的重要作用。风载是高层建筑水平荷载的主要因素，风力随着地面的不同高度而变化，在沿江沿海地区，风力影响更大，设计时必须遵照有关设计规范执行。
地震荷载也是主要荷载。地基土的纵波使建筑物产生上下颤动；横波使建筑物产生前后或左右的水平方向的晃动。但这三个方向的运动并不同时产生，其中横波的振动往往超过风力的作用，所以地震力产生的横波是建筑物的主要侧向荷载。地震的大小用震级表示，震级的高低是根据地震时释放能量的多少来划分的，释放能量愈多，地震越大，震级也愈高。故震级是地震的大小指标。
在进行建筑物抗震设计时，是以该地区所定地震烈度为依据，地震烈度是指在地震过程中，地表及建筑物受到影响和破坏的程度。
2．气候条件的影响
我国各地区地理位置及环境不同，从炎热的南方到寒冷的北方，气候条件有许多差异。太阳的辐射热、自然界的风、雨、雷、霜、地下水等构成了影响建筑物的多种因素。有的构、配件因热胀冷缩而开裂；有的部位出现渗漏水现象；有的因室内过冷或过热而妨碍工作等等．放在进行构造设计时，应该针对建筑物所受影响的性质与程度，对各有关构、配件及部位采取必要的防范措施．如防潮、防水、保温、隔热、设伸缩缝、设隔蒸汽层等等。以防患于未然。
3．各种人为因素的影响
人们在生产和生活活动中，往往遇到火灾、爆炸、机械振动、化学腐蚀、噪声等人为因素的影响。故在进行建筑构造设计时，必须针对这些影响因素，采取相应的防火、防爆、防振、防腐、隔声等构造措施，以防止建筑物遭受不应有的损失。
四、民用建筑中结构的新技术发展趋势
1 钢结构民用建筑的推广随着钢铁工业的迅猛发展，为建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。钢结构与砖混结构和混凝士结构相比，在民用建筑建筑中应用主要有三个优点：①由于钢材强度高的特点，民用建筑设计可采用大开间布置。而砖混结构和钢筋混凝土结构由于材料的性质，限制了空间布置的自由。如果结构跨度过大，就会造成构件尺寸加大，不但影响美观，而且造成结构自重增大，增加了造价。②民用建筑采用钢结构体系产生的综合经济效益较好。由于钢结构民用建筑自重轻，约为砖混结构的65％，因此减少了土、沙、石的用量。不仅适用于软弱地基，在其他地基条件下，也同样可以大大减少基础造价。钢结构民用建筑施工周期短，可以大大提高投资效益，加快资金周转。③钢结构建筑具有较高的性价比，有利于环境的可持续发展、适宜产业化发展，极具发展前途，可带动钢铁产业和新型材料产业的发展。
2 短肢剪力墙的广泛应用短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度5～8倍的剪力墙结构，其吸收了框架结构的优点，发展形成的民用建筑结构型式。常用的短肢剪力墙有“T”字型、“L”字型、“十”字型、“一”字型等。在这种结构里剪力墙能结合建筑平面，利用间隔墙位置灵活布置，可选择的方案较多，能避免与建筑使用功能发生矛盾。而连接各墙肢的梁随墙肢位置也可隐蔽设于间隔墙竖向平面内。短肢剪力墙结构里剪力墙数量的多少，墙肢的长短主要由结构抗侧力的需要而决定。这种新的结构克服了普通框架和普通剪力墙结构的一些缺点，得到了建筑师、开发商和广大住户的肯定与欢迎。
关键词：混凝土结构设计要点问题
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：
引言
建筑的功能越来越多样化，使得每个建筑的结构设计都有自己独特的要求及特点，这就要求设计人员不可生搬硬套，应仔细分析，从概念设计做起，选择一个合理的结构方案并进行结构布置，再对结构进行计算分析。切不可一拿到建筑图，就直接上机利用计算程序进行设计，完全相信计算程序。大致而言，钢筋混凝土结构设计应包括下列内容：1）结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径；2）作用及作用效应分析；3）结构的极限状态设计；4）结构及构件的构造、连接措施；5）耐久性及施工的要求；6）满足特殊要求结构的专门性能设计。本文就上述6大设计内容分别进行阐述，结合实际结构设计中经常遇到的问题进行叙述，并提出解决方案。
1 结构方案设计及体系的选择
目前，结构设计中常用的结构体系有砌体结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等。
合理经济的结构体系的选择，是一个多因素的复杂的系统工程，应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济、机电等各专业综合考虑。
从结构专业设计的角度出发，主要考虑以下两个方面的问题：
（1）尽可能满足建筑功能要求，一般商场、车站、展览馆、餐厅、停车库等多层房屋用框架结构较多；高层住宅、公寓、宾馆等用剪力墙结构较多；酒店、写字楼、教学楼、科研楼、病房楼等以及综合性公共建筑用框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构较多；而超高写字楼或办公建筑也经常采用到筒中筒结构体系。
（2）按结构设计要求，低层、多层建筑可选用砌体结构或钢筋混凝土结构，高层建筑可选用钢筋混凝土结构或混合结构或钢结构。对钢筋混凝土结构，一般多、高层建筑结构可根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素初步选择结构体系。
无论采用何种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，避免产生软弱层或薄弱层，保证结构的稳定和抗倾覆能力；应使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。
2 荷载作用及分析
作用是指能使结构产生效应（包括内力、变形、应力、应变、裂缝等）各种原因的总称。其中包括施加在结构的集中力或分布力所引起的直接作用和能够引起结构外加变形或约束变形的间接作用。结构上的作用与结构设计所采用的荷载有相同点也有区别，在这里不再详述，主要对荷载作用进行分类和分析。
荷载在设计上可将其分成三个类别：
（1）永久荷载
在结构使用年限内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如结构自重、土压力、预应力等。
（2）可变荷载
在结构使用年限内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。
（3）偶然荷载
在结构使用年限内不一定出现，一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力、龙卷风荷载等。
在结构设计中，荷载的正确取值关系到结构的安全性、经济性等问题。在结构复核过程中，经常发现设计人员荷载取值有误或漏输荷载，或人为放大荷载，或在梁柱及基础设计时荷载折减系数取值有误等问题，所以结构设计过程中，应对荷载作用进行分类，正确进行荷载取值才能使建筑结构设计做到安全、经济、合理。
3 结构的极限状态及结构计算与分析中常见问题
混凝土结构的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态计算主要包括：（1）结构构件的承载力计算；（2）直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；（3）有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；（4）必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算等。正常使用极限状态验算主要包括变形验算、裂缝验算及楼板舒适度验算等。
在结构计算与分析阶段，如何准确、高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
3.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等。但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
3.2是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及，只是，在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。
3.3振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。
3.4多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。新《高规》JGJ3-2010第10.6.3-4条明确规定，要求按整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值应符合规范要求。
4 结构及构件的构造、连接措施
4.1 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置，防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。
4.2 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。
4.3 结构各构件之间的连接，应符合下列要求：
（1）连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能；
（2）当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的措施；
（3）构件节点的破坏，不应先于其连接的破坏；
（4）预埋件的锚固破坏，不应先于连接件。
5 耐久性设计常见问题及处理
目前对混凝土结构耐久性的要求主要有两部规范，分别是《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）和《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008），两者规定有一定区别，在结构设计中，经常令设计人员无所适从，不知以何者为准。笔者认为，前者属于国家标准，而后者为国家推荐性标准，故在耐久性设计宜按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）采用。
6 满足特殊要求结构的专门性能设计
目前我国建筑结构高度越来越高，复杂及不规则程度越来越多，超限性能化设计已越来越普遍。对此，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010均有相应章节对性能化设计做了较为详细的规定。
在结构设计过程中，选用性能目标成为性能化设计中重点内容，关系到建筑结构达到抗震三水准的设防要求和经济性、合理性。
7 结语
本文中，通过对钢筋混凝土结构设计的要点和常遇问题的分析及处理的阐述，分别指出结构设计特别需要注意的地方，希望有助于读者了解混凝土结构设计的步骤，正确把握规范条文，顺利设计，将建筑结构设计得安全、经济、合理。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012
[2]中华人民共和国国家标准. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2011
