鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也發(fā)展迅速，人們對工程建筑的設(shè)計(jì)要求也越來越高。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到建筑的安全性和可靠性，鋼筋混凝土具有良好的強(qiáng)度和延展度，在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中得到了長足發(fā)展。本文分析了鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明確了鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要求，提出了鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；建筑設(shè)計(jì)；建筑安全

中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）11-0226-01

1 鋼筋混凝土的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在工程建筑中，鋼筋混凝土能夠起到有效的強(qiáng)化作用。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分了解用戶的需求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境情況，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)。但是，在現(xiàn)實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，受到各方面因素的影響，最終設(shè)計(jì)出的建筑結(jié)構(gòu)往往和理想中的建筑存在較大差異，在一定程度上限制了建筑行業(yè)的發(fā)展。

1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理

鋼筋混凝土指的是將混凝土和鋼筋相結(jié)合構(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)形式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑主要的重力承受部件，鋼筋具有良好的延展性，混凝土具有良好的結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度，兩者相互結(jié)合，最大限度的提高了建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)除了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大，防火性能較好外，工程造價(jià)也相對較低，在現(xiàn)代建筑中的使用較為廣泛。

1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

單純的混凝土結(jié)構(gòu)無法同時(shí)滿足抗壓性和抗拉性的需求，但是鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的使用就有效提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉性能。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對保證建筑的質(zhì)量具有重要意義。

2 鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要求

我國對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是穩(wěn)定性和抗震性，鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中使用有效提高了建筑的穩(wěn)定性。對混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要強(qiáng)調(diào)的是安全性、實(shí)用性和持久性。

2.1 安全性

安全性強(qiáng)調(diào)的是混凝土結(jié)構(gòu)不僅能夠承受正常的負(fù)載、溫度的變化以及支座沉降因素的影響，而且在遇到爆炸和強(qiáng)烈撞擊時(shí)能夠保持建筑整體穩(wěn)定，確保建筑結(jié)構(gòu)的安全，減小地震等自然災(zāi)害帶來的損失。

2.2 實(shí)用性

實(shí)用性是指混凝土結(jié)構(gòu)能夠擁有優(yōu)越的性能，將變形和斷裂控制在合理的范圍內(nèi)。實(shí)用性還強(qiáng)調(diào)所設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能滿足建筑使用的需求，具有施工方便，設(shè)計(jì)合計(jì)的特點(diǎn)。

2.3 持久性

持久性是指混凝土結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下具有持久性的特點(diǎn)，材料的抗腐蝕能力滿足建筑使用的需求。鋼筋混凝土材料，相對于傳統(tǒng)的建筑材料而言，在持久性方面已經(jīng)有了很大的提高，合理的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)的持久性再提高一個檔次。

3 鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法

3.1 選擇鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，由于受到地理環(huán)境、風(fēng)俗習(xí)慣等因素的影響，建筑設(shè)計(jì)的風(fēng)格會有所區(qū)別。所以在建筑設(shè)計(jì)之前，要求設(shè)計(jì)人員能夠充分了解當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗習(xí)慣和建筑特點(diǎn)，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)建筑。例如鋼筋混凝土框架剪力墻是我國目前使用較為廣泛的建筑設(shè)計(jì)方式，其優(yōu)點(diǎn)在于成本低、施工方便、占地面積小，而且具有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和降噪效果。

3.2 對混凝土結(jié)構(gòu)剛度的處理

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化。高層建筑的出現(xiàn)有效緩解了城市發(fā)展中的土地壓力，促進(jìn)了社會的和諧和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。高層建筑的建筑安全受到越來越多的重視，建筑的穩(wěn)定性是建筑安全的重要保障。為了確保建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，就需要提高建筑的豎向負(fù)載能力。目前，我國建筑設(shè)計(jì)中，對剪力墻的使用過于頻繁。雖然剪力墻能夠有效提高建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但是過多的剪力墻設(shè)計(jì)在地質(zhì)條件良好的地區(qū)也是一種資源浪費(fèi)。因此，建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該在充分滿足位移要求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)減少剪力墻的使用，降低建筑成本。

3.3 加固方法的應(yīng)用

加固法是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑使用的方法之一，主要的加固方法有兩種，一種是采用碳纖維加固法，另一種是預(yù)應(yīng)力加固法。

3.3.1 碳纖維加固法

采用環(huán)氧樹脂膠粘劑將具有極強(qiáng)抗拉性的碳纖維粘貼到建筑結(jié)構(gòu)上去，有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。碳纖維加固法的加固效果較好，但是如果使用和維護(hù)不當(dāng)，容易造成火災(zāi)，不利于建筑安全。而且碳纖維加固法的能夠使用的環(huán)境非常有限，因此，這種加固法使用并不廣泛。

3.3.2 預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法就是充分利用預(yù)應(yīng)力的作用，強(qiáng)制性的加固后加拉桿，提高建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這種加固方式在一定程度上改變了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有效解決了原有混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)力不足的現(xiàn)象，這種方法在大跨度的混凝土建筑施工中使用較為廣泛，在重型結(jié)構(gòu)的混凝土結(jié)構(gòu)中也得到了長足的應(yīng)用。

3.4 混凝土的節(jié)約化

在滿足建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，符合建筑質(zhì)量規(guī)范的基礎(chǔ)上，節(jié)約成本，降低工程造價(jià)，不僅是企業(yè)自身發(fā)展的需求，更是國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求。在我國建筑設(shè)計(jì)中，針對建筑不同部分的不同作用，采用的混凝土也有一定的區(qū)別，比如梁和柱往往就會采用不同強(qiáng)度等級的混凝土。如果梁和柱采用了不同等級的混凝土?xí)r，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)強(qiáng)柱弱梁的理念，也就是說在梁、柱的節(jié)點(diǎn)處，柱采用的混凝土等級應(yīng)該高于梁?；炷翝仓┕ぶ校仨氁獓?yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，施工過程嚴(yán)格按照規(guī)范。梁、柱周邊的固定方式也有一定的要求，一般采用鋼絲網(wǎng)固定，有時(shí)也會采用小板固定。梁柱的澆筑順序也有嚴(yán)格的要求，一般來說首先澆筑的是接頭處的混凝土，然后才能對梁板進(jìn)行澆筑施工。這種澆筑方式施工較為復(fù)雜，因此，在現(xiàn)實(shí)的施工過程中，應(yīng)該在充分考慮實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選擇最合適的建筑方式。

4 結(jié)語

綜上所述，單純的混凝土結(jié)構(gòu)存在諸多不足，無法完全滿足建筑安全要求，鋼筋在混凝土中的使用有效彌補(bǔ)了混凝土的缺陷。在建筑施工前，要求對建筑結(jié)構(gòu)有一個詳細(xì)、穩(wěn)定的設(shè)計(jì)是建筑質(zhì)量的重要保證。鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的使用，有效提高了建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保了建筑的抗壓能力和抗拉能力。事實(shí)上，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是一項(xiàng)正在發(fā)展中的項(xiàng)目，因此，相關(guān)人員必須要進(jìn)一步深入研究，促進(jìn)建筑工程的不斷發(fā)展。

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