钢筋混凝土高层结构设计中的常见问题及解决方法

近年来现浇钢筋混凝土屋面有不少出现渗漏现象，屋面渗漏已经成为建筑质量的一个通病。究其原因，主要是设计与施工方面的因素造成的，其实现浇钢筋混凝土屋面在做好的情况下自防水性能比较好，只要设计、施工满足一定的技术要求和规范规定、保证质量，是完全可以减轻甚至避免现浇屋面渗漏现象的。本文从设计和施工两个方面对钢筋混凝土屋面渗漏现象及防治进行探讨。

　　一、在设计方面

　　1引起出现裂缝导致渗漏水的原因有如下几个方面

　　（1）有部分设计人员在设计现浇钢筋混凝土屋面时，配板支座负筋时为了方便、省事，只在板座处凭经验放支座负筋，使支座负筋少于实际需要，不能抵抗支座负弯矩的要求，在支架拆除和使用过程中，就会在支座处产生放射裂缝，出现渗漏现象。

　　（2）设计人员在设计时未按规范规定设置相应的伸缩缝或沉降缝，有的房屋长度大于甚至远远超过规范要求也不设置伸缩缝或者按照规范要求设置沉降缝的不设沉降缝，从而使房屋因变形产生裂缝。

　　（3）许多设计人员不喜欢在屋面各个阳角设置放射筋，而且认为没有此必要，使屋面阳角部位产生裂缝，从而发生渗漏现象。

　　（4）在屋面排水坡设计方面，有部分设计人员不按规范规定设计屋面排水坡度，或不喜欢采用结构找坡，认为结构找坡导致顶层房屋不美观，而且建筑找坡施工难度较大，施工单位多数做不到设计要求的坡度。从而使屋面排水不畅顺，雨水在屋面滞留时间过长，增加了屋面板的渗漏机会。

　　2对于设计方面引起渗漏情况的防治措施

　　（1）设计人员应认真按照规范要求进行设计，不能只凭感觉和经验配筋，应按设计计算配置足够的钢筋；

　　（2）按照规范规定设足够的伸缩缝和沉降缝，减少屋面板因房屋变形而产生的裂缝。

　　（3）在板配筋时，负筋应尽可能缩小间距，可在屋面适量增加板的负筋，尽量采用小径裨补，也可减少裂缝的产生。

　　（4）建议设计人员不要轻视屋面阳角放射筋的作用，还是按构造要求在屋面阳台设置放射筋，一抵抗裂缝的产生。

　　（5）在屋面排水坡度方面，设计人员要设计符合规范要求的屋面排水坡度及合理的排水方向，一般情况下建议采用结构找坡而不用建筑找坡。

　　二、施工方面

　　1在施工方面引起现浇钢筋混凝土屋面渗漏的原因有多方面：

　　（1）屋面板厚度达不到设计要求的厚度，使承载力达不到设计要求，从而引起裂缝，出现渗漏现象。有些施工单位在浇筑屋面板时没有设置足够的板厚控制标准点，使板厚难以控制，不够均匀；有的施工单位偷工减料，使屋面板厚普遍减小1cm―2cm，有些因工人素质低，浇捣混凝土时没有控制好屋面板的水平，使屋面板厚薄不一，达不到设计要求。

　　（2）屋面板负筋的保护层过大以及负筋的间距过大，从而引起支座承载力下降，产生裂缝，出现渗漏现象。有的施工单位在钢筋绑扎过程中钢筋绑扎好后，没有注意对钢筋的保护。各种人员在负筋上面来回走动，踩沉板负筋；有时在浇捣混凝土时，运送混凝土的斗车也在上面压过，常常把支座负筋压低，降低负筋的有效高度；有的施工单位在绑扎屋面板负筋时，认为受力不大，将设计更改，私自将负筋的间距加大，从而使板负筋达不到设计要求，屋面板在负筋间距过大的地方产生裂缝，从而出现屋面渗漏现象。

　　（3）不按实际混凝土配合比设计通知单进行搅拌，而使用水灰比较大的混凝土浇捣屋面板，并且在气温较高的时候浇捣屋面板，浇捣完毕后又没有注意养护，从而引起较多的裂缝，出现渗漏现象。

　　（4）有部分施工单位在屋面板模板安装时，没有按照设计的要求结构找坡，或结构找坡度没有达到设计的要求，从而使屋面排水不顺畅，经常有积水现象。另一方面在屋面板浇捣时，没有控制好水平，使屋面四周高，中间低，使屋面排水困难，屋面经常有积水现象。

　　（5）施工单位在做屋面排水口时，做法不正确，使排水口比四周板面还高，从而造成屋面排水不畅顺或积水，屋面雨水滞留时间长及屋面经常有积水，加大了积水的渗透力，从而引起屋面渗漏水。

　　2对于施工方面引起渗漏的原因，可采取相应的防止措施：

　　（1）施工单位要做足工作，屋面板施工时在板面设置足够的板厚控制标准点，使板厚度易于控制；加强对施工单位的监理，杜绝施工单位的偷工减料现象，使板的厚度保证达到设计要求；加强对施工工人的教育，并注意加强管理工作，使工人对本工作有所认识的同时，管理人员在工人浇捣屋面板时应及时对工人的错误做法加以纠正。作足以上我国经济的腾飞促使房地产业迅猛发展，而建筑物修建的越来越高，已经成为一大趋势。这也致使高层建筑对于结构工程师的设计工作提出了更高要求。

　　1.前言

　　我国施工建设的建筑高度不断提升，随之而来的是高层楼房建筑类型和功能日趋复杂，这必然对钢筋混凝土高层结构设计提出了更高的要求。通过查阅大量的资料以及本人设计实践发觉，在设计钢筋混凝土高层结构时，难免就会造成设计失误或者遗漏设计的状况发生。为了能够在很大程度上避免这种失误和漏洞的产生，展开钢筋混凝土高层结构设计分析有重要的意义。

　　2.概念设计

　　确保结构抗震性优越的一种设计方法即概念结构设计。选取结构方案应当有助于高层建筑防震，在对外延结构以及构件进行设计时应当考虑到，采取何种举措来规避薄弱环节受到损害，即使有局部被破坏的现象发生，怎样降低对建筑物整体的影响力；在对静定结构进行设计时，应当采取两道防线的举措等每个设计环节中都应将概念设计融入其中。因此概念结构设计在整个结构设计中起着非常重要的作用，设计师和建筑师应当注重概念设计中的各项规定，这样才能够确保整个设计方向的正确性。因此在概念结构设计上应当考虑以下几个因素：

　　2.1结构体系因素

　　在构建结构体系时一定要注重选择有规则的立面和平面，选择的结构体系要抗风性和抗震性强，且具有经济可行性。同时，要保证结构体系的设计简图明确，设计的地震传送路径具与结构设计相适应。

　　2.2概念设计中的弹性设计

　　在大部分建筑施工中，弹性设计只是针对小级别的地震，而概念设计下的结构构造，是以“大震不倒，中震可补”为原则。不过至今没有得到验证，所以概念设计的这一原则是否有效，没有得到实践性检验。为了能够满足这一原则，有关专家提出了系统的设计标准：大地震或者中级地震的弹性设计标准；大地震或者中级地震不屈服设计的标准；要求施工单位要确保“三水准”设计标准。

　　2.3设计的个性化

　　在概念设计中提出的结构设计应当使建筑物具有个性化，即在保证建筑物设计具有抗震性的基础上，将建筑物结构设计从宏观定向目标过渡到多样化设计目标中。在设计时，设计者可以根据业主的要求来选择不同抗震级别设计，根据业主防震抗震需求来运用“弹性设计”和“不屈服设计”。

　　3.高层结构设计中的常见问题及解决办法

　　3.1结构选型的常见问题以及解决办法

　　（1）结构选型中的结构体系问题的解决办法

　　有较好地基的高层建筑，在保证上部结构不变形的情况下，应使刚度尽可能减弱。这时宽高比例，可以利用合适的结构设计和基础来实现。同时为了确保上下层刚度匀实，可以将塔楼长剪力墙用轻型墙隔开成为断肢墙来分担刚度。在规范中明确规定对上下层进行调控转角比例为1时，可以替代转换层上下两层刚度的比例值公式。增加水平加强层的侧边刚度时，会给予外柱较大的剪力，所以不宜使用。

　　（2）结构超高问题的解决办法

　　在设计抗震级别越高的高层建筑时，楼层的限制高度的级别也就越高。特别是新规实施以来，对超高问题有了明确的限定，当下不但设置有A级高度建筑物，而且还添设了B级别高度的建筑物。所以，高度是结构设计中应当严格把关超高这一环节，特别是在进行B级建筑物进行设计时，一旦超高，设计方案和处置手段会发生巨大改变。在现实工程设计时，由于高度级别变化之后没有重新修改结构类型，而导致结构设计图无法被审批。因此高度问题是结构设计中一项重大问题，需要设计师和建筑师的重视。

　　（3）设定短肢剪力墙问题的解决办法

　　剪力墙是指两根连梁之间的横截面高度和厚度的比例是5-8的墙。在高层建筑中设置断肢剪力墙，增添了较多的限制条件。所以设计高层建筑结构时，工程师为确保工程的顺利进行，只有在不得已的条件下才会设计短肢剪力墙。

　　3.2地基基础设计的常见问题及解决办法

　　地基基础设计的设计好坏直接关系到下一个设计环节能否顺利进行，所以结构工程师比较注重该环节的设计。同时地基基础设计还关系着工程造价的问题，所以在该阶段如若出现问题，会造成巨大的亏损。

　　地方性规范重要性的问题是地基基础设计关键问题，我国国土面积大，地质状况千奇百怪，一本国家出台的《地基基础设计规范》，并不能满足全国每个地方对地基与基础的具体规定。所以，在以国家标准地基基础设计规范为基础的前提下，每个地区都有符合个区域性具体、系统的地基基础设计方法和经验，使得设计的地基基础更加精确和详尽。因此在设计地基基础时，必须要深入的学习地方性地基基础规范，这样才能够使设计出来的地基基础符合工程设计需要，为保证下面环节顺利设计奠定基础。

　　3.3结构计算与分析中的问题以及解决办法

　　基于建筑房屋建设施工中的新规不断下发，使得各类计算软件的版本也在不断更新。然而更新后的计算软件会时常出问题，究其原因有软件本身的问题，也有工程师对软件的规范不能了解所致。所以，工程设计师只有准确的使用计算机软件来确保内力分析更加精确和高效，同时按着设计要求来处理，才能够保证工程设计质量达标。下面就开始对结构计算分析中的问题进行探讨。

　　（1）计算模型的选取

　　针对普通结构设计，采取的模型应当是楼板整体平面内无限刚假设模型；楼板分块平面内的无限刚模型，则可以运用在错层和多塔结构中；既能选择弹性连接板模型，也能应用楼板分块无限刚模型的结构有在楼塔上面相连接的多塔型结构、楼板个别部位有大洞的结构等几种。在运用各个模型时，不是死板硬套而是从实际出发，来灵活运动各个模型。不过在选择计算模型时应当以极少的计算量来使预期分析的精度需求达标为原则，选用模型时要审时度势，分清状况来选择合适的模型，如果只是一味的使用刚性楼板，就会导致计算墙肢的值偏小，施工时就极有可能引起事故。同时弹性楼板的采用也要根据实际情况来，以免计算量过大，浪费人力物力。

　　（2）抗震等级确定的问题即解决办法

　　《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定了普通的高层建筑的抗震等级。规定中指出主楼连接的整个楼群抗震级别要高于主楼的抗震级别；对于较复杂的高层建筑物，除了以上的要求之外，还应当满足第十章的要求。针对地下室的结构设计，地下室的上部结构牢固点即地下室天花板，进行抗震级别设计时，负一层的抗震等级应当与上部结构级别相同。负一层以下的抗震级别视情况而定，一般是设置为抗震级别三级，也可以设置更低的抗震级别。

　　4.结论

　　想要做好高层建筑结构设计这项非常复杂的工作，使工程技术员明确设计规范，将计算机软件合理运用起来，在最大程度上避免设计过程中错误或者遗漏的发生，降低结构设计中的不确定因素，是本文分析钢筋混凝土高层结构设计中的常见问题的初衷，希望通过本文分析能够给予相关人员以借鉴。

以上就是钢筋混凝土高层结构设计中的常见问题及解决方法相关介绍，想了解更多的相关信息，欢迎登陆鲁班乐标进行查询。项措施，屋面板的厚度就可以得到保证。

　　（2）加强对工地的各工作人员教育，不得在板负筋上走动及堆放重物，造成板负筋变形，浇捣应选用泵送或塔吊，尽量不要选用搭桥用斗车运输的做法，使板负筋得到保护，保证板负筋的有效作用；而且在浇捣混凝土前要用钢筋支架将板负筋架空起来，使负筋起到应有的作用；在混凝土浇捣过程中，要有钢筋工跟班，随时将施工过程中捣乱的钢筋调直、理顺，加强对施工队的管理，保证板负筋的间距不能加大，达到设计要求。

　　（3）严格按照混凝土配合比通知单的配合比搅拌混凝土，不得私自更改配合比，尽量避免在较高气温条件下浇捣屋面板；在屋面板浇捣完毕后，必须用抹子碾压找平压光，同时注意对混凝土的养护，在浇筑完毕后7天应注意覆盖浇水养护，且在混凝土达到一定强度之前不得在上面行人和堆放材料。

　　（4）在屋面板模板安装时，施工单位要严格按照设计要求进行结构找坡，不得不按设计进行找坡或随意将坡度减小，在屋面板浇捣时，注意控制屋面板的水平，不得出现排水口比屋面板高的现象，屋面板完成后，排水要畅顺自然，雨水才不会长时间在屋面滞留。

　　（5）正确安装屋面排水口，注意控制入水口的高度稍微低于周围屋面标高10mm左右，并且形成小斜坡，保证在排水口周围不积水。

　　三、结论

　　在设计及施工现浇钢筋混凝土屋面时，相关人员应该同时注意好屋面板的设计和施工，尽量做到符合设计及施工规范，对以上涉及到的设计和施工方面的问题进行严加控制，避免出现各种质量通病，通过屋面防水层和混凝土自防水能力的结合，就能有效做到减小甚至避免出现屋面裂缝及屋面渗漏现象。

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