鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計簡述

寇 蕾

遼寧省建筑設(shè)計研究院

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計簡述

寇 蕾

遼寧省建筑設(shè)計研究院

鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個比較復(fù)雜的過程，設(shè)計人員必須要對結(jié)構(gòu)的特點有著深入的了解，并重視結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計，采用適合的計算模型對房屋的關(guān)鍵部位和問題采用針對性的措施進行解決，以減少在施工中因設(shè)計而出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象。不斷的對房屋設(shè)計進行優(yōu)化，最終使房屋達到安全、經(jīng)濟、適用的效果。社會的不斷進步，人民對居住環(huán)境開始由實用性要求逐漸向?qū)嵱眯院兔烙^性并存的方向轉(zhuǎn)變。

鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；方法

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題

1.1 地基與基礎(chǔ)設(shè)計中的問題

(1)自然地基的獨立基礎(chǔ)。在天然地基獨立基礎(chǔ)的設(shè)計，一些設(shè)計不合理，坡度大于1：3的金字塔形狀，導(dǎo)致錐體混凝土振搗密實難的部分，在工程建設(shè)中通過人工叩擊，并不能達到設(shè)計標準(2)地下室及外墻加固。地下室具有提高建筑物地基承載力，提高建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低地震破壞程度的作用。然而，設(shè)計地下室的設(shè)計師，總是在建筑物竣工后忽略定居點設(shè)計，進而導(dǎo)致地下室的地面承載力不足，引起開裂。采用自然地基施工受到的影響最為顯著。此外，在地下室的地面和墻的配筋計算，經(jīng)常出現(xiàn)在計算與實際情況不符的問題。(3)地下水位的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還應(yīng)考慮對建筑物地下水位的影響，特別是地下水位高，更要注意防水和排水施工，否則會影響工期進度和工程質(zhì)量。

1.2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

(1)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及其連梁。在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，剪力墻布置往往出現(xiàn)不均勻，甚至導(dǎo)致剪力墻剛度過于集中，嚴重影響施工安全穩(wěn)定，增加地震破壞的可能性。另外，在梁的設(shè)計和框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件連接在一起，如果剪力墻布置不均勻或剛度不均勻，將大大增加梁框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度。(2)梁支撐。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計中，許多設(shè)計者將梁與柱或梁之間的部分接觸作為一個非旋轉(zhuǎn)的剛性區(qū)域，設(shè)計為固定支撐，這種設(shè)計在某些情況下是不合理的。如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的框架梁與剪力墻垂直，剪力墻對梁的約束力較弱，則不再需要固定支座。(3)其他設(shè)計細節(jié)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題。例如，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力導(dǎo)致懸臂梁和墻體變形；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的邊界層厚度不符合規(guī)定；鋼筋混凝土框架梁防護；縱向受拉鋼筋配筋率等。

2 強化房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的有效措施

2.1 地基和基礎(chǔ)的設(shè)計

房屋的地基與基礎(chǔ)的設(shè)計是目前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時的重要注意方面，我國地域的廣闊性決定了我國地質(zhì)條件的復(fù)雜性，因此在實際的房屋建設(shè)設(shè)計和施工過程中，必須要將《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》等政策貫徹到設(shè)計的理念中，《規(guī)范》中對全國地區(qū)的地基基礎(chǔ)都做了詳細的描述與規(guī)定，在設(shè)計階段需加以重視。

2.2 合理選擇鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu)

對房屋的大跨度框架結(jié)構(gòu)，尤其是處于建筑樓梯間的框架，因為樓梯平臺的連接，使得樓梯間的梁柱成為短柱，所以在設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)對建筑的柱箍筋進行全長加密設(shè)計。這一點在建筑的設(shè)計中經(jīng)常會被忽略，應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計人員的重視。對于框架結(jié)構(gòu)的外立面是帶形窗的時候，如果設(shè)置連續(xù)的過梁窗，就會使外框架柱可能成為短柱。對結(jié)構(gòu)長度超規(guī)范值的情況，如果建筑功能上不允許建筑留縫等情況，建議合理采取補償混凝土的澆筑。使用細密的雙向型配筋，將構(gòu)造間的距離控制在規(guī)范允許之內(nèi)，對屋面可以設(shè)置后澆帶，并適當(dāng)?shù)募訌娖鋸姸取?/p>

2.3 妥善的處理鋼筋混凝土的剛度

結(jié)構(gòu)的剛度是設(shè)計階段不可忽視的一個重要因素，由于我國建設(shè)工藝的不斷進步，而建筑的剛度就是影響建筑整體質(zhì)量的直接因素。不斷地將建筑物的位移控制在合理范圍內(nèi)，使得建筑的設(shè)計符合要求，對建筑物的延展性與剛性進行嚴格控制，根據(jù)設(shè)計理念與風(fēng)格的需要對建筑剛度進行適當(dāng)調(diào)整。

2.4 對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行及時的加固

對建筑結(jié)構(gòu)進行加固主要有兩個方面，一種是利用碳纖維對材料進行加固，這種方式可以最大程度的加強鋼筋混凝土的剛度和強度，并且有效的提升混凝土的抗裂能力；另一種是通過預(yù)應(yīng)力來對混凝土加固，這種方式可以延長材料的使用壽命，確保建筑工程的穩(wěn)定性與安全性。

2.5 做好預(yù)應(yīng)力的分配設(shè)計

預(yù)應(yīng)力指的是房屋結(jié)構(gòu)的一種力度設(shè)置，平衡的分擔(dān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)力分布，預(yù)應(yīng)力的分配設(shè)計對結(jié)構(gòu)的固定有著直接的影響。在進行預(yù)應(yīng)力的設(shè)計時，需要重點解決力度的滯后等問題，將預(yù)應(yīng)力的后期影響減低到最小值。比如在進行建筑的設(shè)計時，對結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力分配需求較大，在實際的設(shè)計中需要將建筑應(yīng)力和內(nèi)部的變力綜合考慮在內(nèi)，將預(yù)應(yīng)力進行合理分配設(shè)計，使結(jié)構(gòu)能夠達到受力平衡的要求，防止出現(xiàn)房屋偏力的影響。在進行維護機構(gòu)的設(shè)計和施工時，最好采用較輕質(zhì)的材料，從力學(xué)的角度來看，在進行一些大型公共建筑的設(shè)計時，盡量的使結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)進行等距的分布，減少邊跨柱的距離，充分的利用結(jié)構(gòu)受力特點提升整體結(jié)構(gòu)剛度。

2.6 做好房屋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制

在進行房屋混凝土施工作業(yè)之前，要根據(jù)工程規(guī)定的相關(guān)檢驗方式對材料的保濕度、內(nèi)部應(yīng)力、溫度等因素進行驗算，通過嚴格驗算來明確混凝土的溫度基線，通過技術(shù)的指標來完善溫控技術(shù)?；炷猎谶M行模板工程的施工中，除了國家現(xiàn)行施工相關(guān)規(guī)章制度外，還應(yīng)該將混凝土的保溫措施做到實處。避免因為溫度的積累和溫差過大情況造成房屋出現(xiàn)裂縫情況，還應(yīng)綜合的考慮內(nèi)外部溫度的要求，并且做好防漏和過振等工作。在房屋的設(shè)計階段明確其養(yǎng)護方式，做好預(yù)防外力等因素造成的混凝土收縮，防止房屋在施工階段出現(xiàn)裂縫等情況。

3 結(jié)論

房屋的建筑最基本的骨架便是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這對房屋的整體工程質(zhì)量有著直接的影響，關(guān)乎業(yè)主與開發(fā)商的共同切身利益。因此，在進行房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，必須要重視房屋設(shè)計要點，始終將質(zhì)量第一的觀念貫徹在結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，自覺遵從房屋建筑有關(guān)的質(zhì)量要求，并合理選擇建筑結(jié)構(gòu)，妥善處理其剛度，對結(jié)構(gòu)進行及時的加固，并做好預(yù)應(yīng)力的分配設(shè)計，對結(jié)構(gòu)裂縫的控制進行合理控制，才能夠確保房屋建筑的整體質(zhì)量。

[1]駱新瑩.淺析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題[J].黑龍江科技信息，2016，5(12)：287.

[2]錢啟軍.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題探討[J].工業(yè)設(shè)計，2016，2(34)：106.