分析鋼筋混凝土在建筑結構設計中的應用

王充

【摘 要】隨著社會的發(fā)展以及城市化進程的不斷加快，城市建筑規(guī)模也越來越大。在建筑工程建設中，鋼筋混凝土作為一種主要建筑材料，具有強度大、穩(wěn)定性高等特點，已被廣泛應用于建筑行業(yè)當中。由于人民生活水平不斷提高，對于建筑物的要求也越來越高，不僅要求其質量達到一定的標準，還需要由優(yōu)美的造型，所以，在建筑工程設計當中，應如何將剛勁混凝土應用在建筑結構設計中，這是設計師以及工程師極為關注的問題。本文首先分析了鋼筋混凝土的結構原理與特性，并由此展開分析了鋼筋混凝土在建筑結構設計中的應用，旨在為相關技術人員提供依據。

【關鍵詞】鋼筋混凝土；建筑結構設計；應用分析

在建筑工程中，鋼筋混凝土作為一種強度大、穩(wěn)定性高的框架結構被廣泛應用在我國地震設防地區(qū)。因此，在對建筑結構進行設計的過程中，設計師應該將當地的地質條件、地形等多方面的因素進行綜合分析，然后采取合理的建設方案，科學合理的建筑結構方式，從而建設出符合質量標準的建筑物。然而在實際工作中，由于每一個設計師對于當地的相關規(guī)定的理解不同，再加上個人的經驗有多差異，這就導致建筑工程在采用建筑結構方式時沒有達到要求，從而造成建筑物出現各種安全隱患和質量問題。本文主要介紹了鋼筋混凝土在建筑結構設計中的應用，以供大家參考。

1.鋼筋混凝土結構的原理和特性

在建筑工程建設過程中，鋼筋混凝土是一種不可缺少的建筑材料，它的施工方式是，首先將事先準備好的適量的鋼筋按照要求綁扎，然后在其表面澆筑混凝土，從而制作成一種強度大的結構形式。通常來說，在整個建筑工程建設中，混凝土應用在每一個工序當中。鋼筋混凝土中的鋼筋能夠承受整個建筑的符合，從而是建筑達到設計的要求。制作而成的鋼筋混凝土結構必須具有耐久性能好、防火性能好、安全可靠的夜店，并且它還能有效的節(jié)約成本，因此這種結構形式得到建筑行業(yè)廣泛的應用。

1.1鋼筋混凝土結構的原理

眾所周知，純混凝土的抗壓力與抗拉力成正比，這就是說如果建筑工程中的梁板受有一定的拉力，那么就不應該應用此混凝土，所以我們需要對混凝土的結構與性能進行一定的改造，從而提高混凝土的承受力。通過長時間的研究與分析，發(fā)現鋼筋混凝土結構能夠有效的提高混凝土的承受力，它的原理是：在建筑工程建設中，如果建筑物受到一定的拉力，那么其混凝土就會出現裂縫等，此時就由混凝土內部的鋼筋來承受建筑物的拉力，這樣就能夠充分發(fā)揮鋼筋混凝土的抗壓與抗拉能力。在建筑工程中，我們將鋼筋與混凝土有機的結合，從而形成一個完整的結構形式，該結構在建筑工程應用中占有非常重要的作用。

1.2鋼筋混凝土的特性

在混凝土收縮或者蠕變的過程中，鋼筋混凝土的特性就會得到充分發(fā)揮。（1）通常來說，混凝土會通過收縮過程來逐漸硬化，然而這一過程也會受到內部鋼筋的影響，從而使混凝土產生拉應力，而內部的鋼筋就會產生一定的壓力，所以說，這就需要設計師在設計鋼筋混凝比例時特別注意。（2）在鋼筋混凝土當中，混凝土的拉力與應力都相對較低，就算是在其內部安裝音響的鋼筋之后，也不能夠改變這一情況，所以在設計鋼筋混凝土的過程中，設計師應該在混凝土當中另外施加壓力。（3）如果外界溫度在-40～60℃之間，那么混凝土的特性就不會發(fā)生有太大的變化，如果外界溫度超出了這一氣溫的范圍，那么設計師應及時對混凝土進行相應的處理。

2.鋼筋混凝土結構設計的要求

在建筑工程建設過程中，由于不同的設計師對國家及單位的相關規(guī)定的看法不同，以及個人的經驗也有所差異，所以在面對同一問題時，各個設計師就會采取不同的設計方案。但是不管是怎樣的設計方案，其中都需要設計師對建筑工程的穩(wěn)定性進行全面的設計。現目前在我國的建筑物當中，必須要求其具有較高的抗震能力，這也是我國設計師注意的穩(wěn)定性原則，在對建筑物設計的過程中，其高度與寬度的比值一定要多加注意，一定要符合建筑物的抗壓以及抗拉能力。

3.鋼筋混凝土結構設計的措施

3.1鋼筋混凝土結構的選擇

因為我國幅員遼闊，各地由于經濟文化的發(fā)展和自然環(huán)境的不同在建筑結構設計當中存在著很大的差異。這就決定了在建筑結構的設計當中應根據不同地區(qū)的不同特點進行不同的結構體系的設計。就目前的情況來說，我國的大部分的建筑結構設計都采取的是混凝土剪力墻結構。這主要是由于采用混凝土剪力墻結構可以達到房間不露梁柱的效果，這就使得房間的整體使用面積增大。同時采取這種結構的建筑方式，隔音效果相對較好。

3.2鋼筋混凝土結構剛度的處理

為了適應當今社會經濟的發(fā)展要求，建筑物已經向高層和超高層的方向發(fā)展。由于建筑層數的增多，為了保證建筑物整體的剛度，就需要對建筑物的位移進行一定的控制。建筑物的整體豎向荷載對于建筑物的抗震性能有很大的影響，在具體的設計過程當中是讓建筑物的剛度大些還是延性大些，不同的建筑結構設計人員有不同的設計方案。在目前大多數的高層建筑住宅當中，由于房間布置的整體要求，導致剪力墻布置較多，并且墻壁較厚。所以在建筑物的建設設計當中可以將建筑物的主體結構設計得相對柔些，在滿足建筑物位移的要求之后，對于地震所造成的危害也降到了最低，更節(jié)省了經濟的開支。

3.3鋼筋混凝土加固方法的應用

鋼荔混凝土的加固方法主要有兩種：①碳纖維加固的辦法，碳纖維加固的辦法主要是采用抗拉強度極高的碳纖維通過環(huán)氧樹脂的粘結劑粘貼在需要補強的結構上，形成一個新的復合體。使原有的混凝土提高強度、剛度和抗裂性的方法。②預應力加固的辦法，這種方法的工作原理是通過預應力的手段強追后加部分拉桿或撐桿受力。從而改變混凝土內力分布，并降低原結構的應力水平。得以讓一般加固結構當中所特有的應力應變滯后現象得到完美的解決。

4.總結

綜上所述，鋼筋混凝土由于其抗壓性和抗拉性能都較為突出，所以在我國的建筑當中被廣泛的使用，但是在建筑結構的設計當中仍舊存在著一定的問題。筆者認為，鋼筋混凝土作為整棟建筑物主體結構的基本骨架，對于整棟建筑物的結構設計會產生很大的影響，甚至是決定性的作用。混凝土結構的設計直接影響到工程質量的優(yōu)劣，直接關系到業(yè)主的切身利益。所以在進行建筑物的結構設計過程當中，對于建筑物，尤其是高層、超高層的建筑物，一定要根據當地的實際情況，做好主體結構的選擇和抗震效果的分析，確保各個施工環(huán)節(jié)都能夠滿足整個工程的質量要求。 [科]

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