高层建筑设计中存在的问题分析

　　摘要：本文阐述了高层建筑在基础选择、抗震、钢筋混凝土、暖通空调、排烟几方面的设计中存在的问题。

　　关键词：高层建筑；设计；存在；问题

　　

　　一、高层房屋基础选择问题

　　高层建筑是十分重要的组成部分,如果基础选型不当、基础不稳,必将影响上部结构的使用,可能引起上部结构的开裂、倾斜、甚至产生破坏和倒塌;因此,必须慎重对待基础的选型问题。设计地基基础前,需要进行充分的调查研究,掌握必要的设计资料:要查清地基土质的好坏承载能力的大小、土层分布是否均匀、地下水位的高低、地下水对基础材料有无侵蚀作用、有无软弱土层、软弱土层厚度和位置、有无暗塘和池塘以及有无溶洞、古井、古墓、垃圾坑等。更要明确建筑物的使用要求、荷载大小、荷载分布是否均匀、有无振动设备、振动大小、建筑物地基容许变形值等情况。多层与高层建筑实际使用的基础类型较多,几乎会应用到所有的基础形式一般用于地基较好的多层钢筋混凝土框架的柱子基础。在高层建筑中由于荷载、基础埋深、使用要求以及独主基础间缺乏联系、抗震性能差等因素,很少采用独立柱基础。采用独立柱基础在平面尺寸上受到限制、不能向四周扩展时,或当地基础较软弱需要较大的基底面积、地基不均匀;为了防止基础产生过大的不均匀沉降时,采用钢筋混凝土条形基础或十字交叉基础。若因上部结构荷载大或地基承载力低,采用十字形基础时所需的基础底面面积已接近或超过了房屋的底层面积,则需采用片筏基础。

　　二、高层建筑设计抗震的问题

　　在高层建筑的建设中，其中最主要的问题是对它的抗震问题的研究，其中又以中短柱问题为最主要的问题现在首先介绍一下抗震设计中常见的一些问题：

　　1、抗震构造柱布置不当。如外墙转角处，大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置；以构造柱代替砖墙承重；山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱；过多设置抗震构造柱等。

　　2、结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大，同一结构单元内，结构平面形状和刚度不均匀、不对称，平面长度过长等。

　　3、底框砖房超高超层。如2006年，对在某地设计单位做的一次专题普查，发现有69幢底框砖房超高超层。新项目亦普遍存在此现象，2008年某地块住宅竣工交付使用验收中发现有三幢底框砖房超高超层，甚至有超三层的。

　　4、其他问题。有的底层无横向落地抗震墙，全部为框支或落地墙，间距超长；有的仅北侧纵墙落地，南侧全为柱子，造成南北刚度不均；有的底层做汽车库，设计时横墙都落地，但纵墙不落地，变成了纵向框支；还有的底框和内框砌体住宅采用大空间灵活隔断设计，其中几乎很少有纵墙不少地方都采用钢筋混凝土内柱来承重以代替砖墙承重，实际上将砖混结构演变为内框架结构，这比底框砖房还不利，因内框砖房的层数、总高度控制比底框砖房更严，因此存在着严重抗震隐患。更为严重的是，这种情况并未引起目前大多数结构工程师的重视。

　　三、高层结构设计中钢筋混凝土问题

　　对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，应该注意以下几点：

　　1、结构的超高问题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，因此必须对该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了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大。

　　2、结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，如平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且新规范采用强制性条文明确规定：建筑不应采用严重不规则的设计方案。因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

　　3、嵌固端的设置问题。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，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，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导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

　　四、高层建筑设计中暖通空调的问题

　　1、平面系统图深度不够，有些应该绘制的内容遗漏。《设计深度规定》对暖通空调平面、系统图要表示的内容做了详尽的规定。然而，相当多的工程设计未完全按规定绘制，存在的主要问题是：供暖平面图，有些未标注水平干管管径及定位尺寸；有的立管未编号；通风空调平面图，有些未注明各种设备编号及定位尺寸；供暖系统图，有的立管无编号，而以建筑轴线号代替；有的管道变化处（转向处）标高漏注；有的甚至未画供暖系统图或立管图；还有的公共建筑设计，将厨房部分的供暖通风空调等内容留给厨房设备生产厂家去做，这是很不合适的。

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