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摘要：随着城市现代化进程不断加快，高层建筑越来越多，普遍采用混凝土框架结构。但是该结构在设计的时候也要注意很多影响因素，比如风荷载和地震作用等，一旦出现设计偏差，将会造成可怕后果。本文就根据高层建筑混凝土框架设计中的注意事项进行总结和探讨，从而有助于施工设计人员更好的提升建筑质量。
关键词：混凝土框架；设计；高层建筑
中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：
引言
经过改革开放三十余年的发展，国内的经济形势一片大好，普通居民的生活水平不断改善，消费观念也有了巨大的改变，对于居住的要求明显提高。而随着土地价值的不断提升以及各种新技术的不断应用，建筑水平也提升很快，高层建筑在城市中出现的越来越多，甚至有的区域完全由高层建筑所覆盖。高层建筑土地利用面积高，多数采用框架结构，抗震性好，比较受欢迎。但是在高层建筑混凝土框架结构中，设计所引发的问题也不少见，有的时候甚至是致命性的，给居民带来了巨大的安全隐患和财产损失，因此必须要科学谨慎，严格按照设计规范，做出一流设计。
1高层建筑的结构特点
通常意义上的高层建筑一般建筑高度都在20层以上，这就对其承载力提出了较高的要求，由上而下所带来的逐层累加重力需要由墙体和柱体来承载，这就对墙体和柱体的尺寸、质量等有了较高的要求。而且，这些建筑构件还要将风荷载及地震荷载等侧向荷载传给基础。不过与重力等竖向荷载不同，侧向荷载的分布并不是均等的，呈现出非线性特点，建筑高度越大，侧向荷载越强，而且增加的速度也是越来越快。举个例子来说，在其他条件都不变的情况下，由风荷载所带来的倾覆力矩随建筑物高度近似地成平方规律变化，而在顶部的侧向位移与其高度的四次方成正比。至于地震荷载，其所带来的效应要比风荷载更为显著。
在这种侧向荷载的影响之下，高层建筑混凝土框架结构需要考虑的因素就要远高于低层建筑，对材料的要求也有明显的提高。低层建筑，包括多层建筑在内，荷载主要来自于重力恒荷载和部分动荷载时，建筑内部构件可以对大部分荷载力自然承受，主要的问题大多集中在抗剪上。但是高层建筑混凝土框架结构不同，抗剪虽然也是主要问题之一，但是首先要面对的却还包括抵抗力矩和抵抗变形问题，这两个问题不能解决，会直接影响到高层混凝土框架建筑的寿命。高层建筑中的柱、梁、墙及板等经常需要采用特殊的結构布置和特殊的材料，以抵抗相当高的侧向荷载以及变形。就如之前所讲述的一样，高层建筑的建筑材料使用率要高于低层建筑，所带来的横向变形力也会增强，这就要求我们用于抵抗侧向荷载的材料要更多，建筑的高度越高，材料越多，要求越高。
2框架结构的布置原则
2.1平面布置
高层建筑的混凝土框架结构主要由梁和柱组成，共同形成一个独立的空间组成，要求能够承受侧向荷载，主要就是风荷载以及地震的作用，所以该结构并需要把这两方面的影响因素考虑到位，使得该体系在两者作用下都可以保证建筑的稳固性，通常我们所采用的即是双向刚接梁柱抗侧力体系在整个框架体系中，尽可能的不要使用单跨框架，尤其是在地震发生较为频繁的地区，因为单跨框架超静定次数少，侧向刚度小，如果在地震的作用下某一根柱子遭到了破坏，就有可能造成整个建筑空间发生较大面积的坍塌。所以在进行平面布置的时候一定要注意，综合考虑建筑使用功能要求、结合受力的合理性、方便施工、经济等因素，确定柱网的开间和进深。大开间的房屋适用于建筑平面要求有较大空间的房屋，但将增大梁截面的尺寸。小柱网梁柱尺寸小，适用于饭店、宾馆办公楼医院病房等分隔墙体较多的建筑。有抗震设防的建筑中，不易采用较大的柱网。
2.2竖向布置
竖向布置宜规则、均匀、上下变化不大，不要有过大的外挑或内收，除顶层外，局部收进的水平向尺寸不宜大于相邻下一层的25%，同层柱的尺寸宜相同。框架沿高度方向各层平面柱网尺寸宜相同，或向上逐步减小，做到刚度下大上小，均匀连续，避免刚度突变，避免薄弱层，上下柱子尺寸变化时，应尽量使柱中心对齐，尽量避免某层某柱取消造成结构竖向不规则。
2.3水平体系-楼盖结构
楼盖是由梁板形成的水平刚性结构，在垂直方向，通过受弯承受竖向荷载，水平方向，楼盖相当于水平隔板，与竖向构件框架柱相连，使整体结构协同工作。根据传力途径可分为：无梁楼盖，梁板体系和双向密肋梁（井字梁）体系。楼盖类型的选择一般要考虑：建筑空间的高度、楼盖的长宽比、荷载的大小以及楼盖对结构整体刚度的贡献等。框架结构中应用较多的是梁板体系，局部大空间还可能用到井字梁结构。梁板体系包括单向梁板结构、双向梁板结构及主次梁结构。主次梁楼盖可以提供更为宽敞的无柱空间，同时也具备受力清楚传力途径简单的优势，现在受到越来越广泛的使用。
现浇楼盖中，板的砼用量约占整个楼盖的50%-60%，板厚的取值对楼盖的经济性和自重的影响较大，在满足板的刚度和构造要求的前提下，应尽量采用较薄的板，不仅可以节约材料，减轻自重，抗震设计还可以减小水平地震作用，从而全面降低工程造价。板配筋可以用PMCAD自动生成，然后调整，自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号，因工程较大时可能编出上百个钢筋号，施工困难，配筋计算时，一般按弹性计算，板支座按嵌固计算配筋，板底部钢筋可适当放大。
结束语
高层建筑钢筋混凝土框架设计事关人民群众的人身财产安全，所以不论是设计方还是施工方都应该严肃认真的对待这个事情。当前社会正在逐步进入快节奏的生活工作状态，很多设计师也正在变得越来越浮躁，个别工程虽然工作量大，但是设计时间却非常短，很多细节来不及推敲就匆匆开工，甚至于有些规范都不能满足，这样的建筑质量不但是对业主的不尊重，更是拿他们的生命在开玩笑。发生在上海的臭名昭著的楼倒倒事件已经给我们敲响了警钟，只有认真设计，不断调整，严格要求，才能做出好的设计。
参考文献
[1]杨国建.浅谈高层建筑混凝土框架结构设计[J].价值工程.2011(14)
[2]周明.高层建筑选型及结构设计研究[J].中国高新技术企业.2009(06)
[3]康军.深度探讨高层建筑结构体系选型需考虑的相关要素[J].科技创新导报.2009(20)
[4]高磊.高层建筑结构体系选型与建筑结构设计及施工关系研究[J].科技创新导报.2009(23)
关键词：混凝土框架；设计；高层建筑
中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：
引言
经过改革开放三十余年的发展，国内的经济形势一片大好，普通居民的生活水平不断改善，消费观念也有了巨大的改变，对于居住的要求明显提高。而随着土地价值的不断提升以及各种新技术的不断应用，建筑水平也提升很快，高层建筑在城市中出现的越来越多，甚至有的区域完全由高层建筑所覆盖。高层建筑土地利用面积高，多数采用框架结构，抗震性好，比较受欢迎。但是在高层建筑混凝土框架结构中，设计所引发的问题也不少见，有的时候甚至是致命性的，给居民带来了巨大的安全隐患和财产损失，因此必须要科学谨慎，严格按照设计规范，做出一流设计。
1高层建筑的结构特点
通常意义上的高层建筑一般建筑高度都在20层以上，这就对其承载力提出了较高的要求，由上而下所带来的逐层累加重力需要由墙体和柱体来承载，这就对墙体和柱体的尺寸、质量等有了较高的要求。而且，这些建筑构件还要将风荷载及地震荷载等侧向荷载传给基础。不过与重力等竖向荷载不同，侧向荷载的分布并不是均等的，呈现出非线性特点，建筑高度越大，侧向荷载越强，而且增加的速度也是越来越快。举个例子来说，在其他条件都不变的情况下，由风荷载所带来的倾覆力矩随建筑物高度近似地成平方规律变化，而在顶部的侧向位移与其高度的四次方成正比。至于地震荷载，其所带来的效应要比风荷载更为显著。
在这种侧向荷载的影响之下，高层建筑混凝土框架结构需要考虑的因素就要远高于低层建筑，对材料的要求也有明显的提高。低层建筑，包括多层建筑在内，荷载主要来自于重力恒荷载和部分动荷载时，建筑内部构件可以对大部分荷载力自然承受，主要的问题大多集中在抗剪上。但是高层建筑混凝土框架结构不同，抗剪虽然也是主要问题之一，但是首先要面对的却还包括抵抗力矩和抵抗变形问题，这两个问题不能解决，会直接影响到高层混凝土框架建筑的寿命。高层建筑中的柱、梁、墙及板等经常需要采用特殊的結构布置和特殊的材料，以抵抗相当高的侧向荷载以及变形。就如之前所讲述的一样，高层建筑的建筑材料使用率要高于低层建筑，所带来的横向变形力也会增强，这就要求我们用于抵抗侧向荷载的材料要更多，建筑的高度越高，材料越多，要求越高。
2框架结构的布置原则
2.1平面布置
高层建筑的混凝土框架结构主要由梁和柱组成，共同形成一个独立的空间组成，要求能够承受侧向荷载，主要就是风荷载以及地震的作用，所以该结构并需要把这两方面的影响因素考虑到位，使得该体系在两者作用下都可以保证建筑的稳固性，通常我们所采用的即是双向刚接梁柱抗侧力体系在整个框架体系中，尽可能的不要使用单跨框架，尤其是在地震发生较为频繁的地区，因为单跨框架超静定次数少，侧向刚度小，如果在地震的作用下某一根柱子遭到了破坏，就有可能造成整个建筑空间发生较大面积的坍塌。所以在进行平面布置的时候一定要注意，综合考虑建筑使用功能要求、结合受力的合理性、方便施工、经济等因素，确定柱网的开间和进深。大开间的房屋适用于建筑平面要求有较大空间的房屋，但将增大梁截面的尺寸。小柱网梁柱尺寸小，适用于饭店、宾馆办公楼医院病房等分隔墙体较多的建筑。有抗震设防的建筑中，不易采用较大的柱网。
2.2竖向布置
竖向布置宜规则、均匀、上下变化不大，不要有过大的外挑或内收，除顶层外，局部收进的水平向尺寸不宜大于相邻下一层的25%，同层柱的尺寸宜相同。框架沿高度方向各层平面柱网尺寸宜相同，或向上逐步减小，做到刚度下大上小，均匀连续，避免刚度突变，避免薄弱层，上下柱子尺寸变化时，应尽量使柱中心对齐，尽量避免某层某柱取消造成结构竖向不规则。
2.3水平体系-楼盖结构
楼盖是由梁板形成的水平刚性结构，在垂直方向，通过受弯承受竖向荷载，水平方向，楼盖相当于水平隔板，与竖向构件框架柱相连，使整体结构协同工作。根据传力途径可分为：无梁楼盖，梁板体系和双向密肋梁（井字梁）体系。楼盖类型的选择一般要考虑：建筑空间的高度、楼盖的长宽比、荷载的大小以及楼盖对结构整体刚度的贡献等。框架结构中应用较多的是梁板体系，局部大空间还可能用到井字梁结构。梁板体系包括单向梁板结构、双向梁板结构及主次梁结构。主次梁楼盖可以提供更为宽敞的无柱空间，同时也具备受力清楚传力途径简单的优势，现在受到越来越广泛的使用。
现浇楼盖中，板的砼用量约占整个楼盖的50%-60%，板厚的取值对楼盖的经济性和自重的影响较大，在满足板的刚度和构造要求的前提下，应尽量采用较薄的板，不仅可以节约材料，减轻自重，抗震设计还可以减小水平地震作用，从而全面降低工程造价。板配筋可以用PMCAD自动生成，然后调整，自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号，因工程较大时可能编出上百个钢筋号，施工困难，配筋计算时，一般按弹性计算，板支座按嵌固计算配筋，板底部钢筋可适当放大。
结束语
高层建筑钢筋混凝土框架设计事关人民群众的人身财产安全，所以不论是设计方还是施工方都应该严肃认真的对待这个事情。当前社会正在逐步进入快节奏的生活工作状态，很多设计师也正在变得越来越浮躁，个别工程虽然工作量大，但是设计时间却非常短，很多细节来不及推敲就匆匆开工，甚至于有些规范都不能满足，这样的建筑质量不但是对业主的不尊重，更是拿他们的生命在开玩笑。发生在上海的臭名昭著的楼倒倒事件已经给我们敲响了警钟，只有认真设计，不断调整，严格要求，才能做出好的设计。
参考文献
[1]杨国建.浅谈高层建筑混凝土框架结构设计[J].价值工程.2011(14)
[2]周明.高层建筑选型及结构设计研究[J].中国高新技术企业.2009(06)
[3]康军.深度探讨高层建筑结构体系选型需考虑的相关要素[J].科技创新导报.2009(20)
[4]高磊.高层建筑结构体系选型与建筑结构设计及施工关系研究[J].科技创新导报.2009(23)