淺析鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

劉長(zhǎng)濤

（大連都城建筑設(shè)計(jì)有限公司）

淺析鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

劉長(zhǎng)濤

（大連都城建筑設(shè)計(jì)有限公司）

現(xiàn)階段的建筑工程，無(wú)論是在數(shù)量上還是在質(zhì)量上，都獲得了一個(gè)很大提升，因此，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須更好地控制關(guān)鍵點(diǎn)。除了要在技術(shù)和材料的應(yīng)用上努力，還要融入更多的客觀事實(shí)和主觀因素，正確實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的最大控制。同時(shí)，還要制備多套方案，對(duì)所有可能發(fā)生的情況做出詳細(xì)的對(duì)策，避免產(chǎn)生較大的損失。對(duì)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵點(diǎn)的控制并不是特別困難，應(yīng)根據(jù)社會(huì)需求來(lái)強(qiáng)化技術(shù)和結(jié)構(gòu)。我國(guó)建筑的規(guī)范技術(shù)文件正在不斷健全，無(wú)論采用何種方式來(lái)加強(qiáng)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都要嚴(yán)格遵循國(guó)家的相關(guān)規(guī)范，保證建筑正常投入使用。

鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵點(diǎn)

對(duì)于鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，并不能完全直接按照規(guī)范當(dāng)中的要求去設(shè)計(jì)和應(yīng)用，而是要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)。首先，不能遵守固有的規(guī)則，因?yàn)榻ㄖ┕な且匀藶闃?biāo)準(zhǔn)的，符合人性化才能得到更好的建筑。其次，部分規(guī)范是一定要遵守的，因?yàn)橛行╆P(guān)鍵環(huán)節(jié)是固定的，雖然通過(guò)人為的調(diào)整會(huì)變得好一些，但是會(huì)對(duì)其他方面的工作產(chǎn)生影響。因此，我們?cè)谌蘸蟮墓ぷ鳟?dāng)中，需要對(duì)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，同時(shí)采用針對(duì)性的策略來(lái)解決一系列的不良問(wèn)題。

1.鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

在科技迅速發(fā)展的今天，很多的東西都發(fā)生了較大的變化。相對(duì)于建筑工程中的其他工作來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)核心環(huán)節(jié)，對(duì)建筑的進(jìn)度和質(zhì)量產(chǎn)生決定性的影響。在此，筆者對(duì)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行一定的闡述。

1.1 穩(wěn)定性

在建筑工程當(dāng)中，很多的工作都有固定的規(guī)范，但是由于施工人員不同和施工技術(shù)的差別，在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，無(wú)論采用何種施工方法、何種材料，必須滿足穩(wěn)定性的需求。穩(wěn)定性是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬性要求。首先，無(wú)論是大型建筑還是小型建筑，都需要鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)穩(wěn)固架構(gòu)。以便在施工或者配比材料的時(shí)候，得到一個(gè)理想的效果。其次。穩(wěn)定性對(duì)服務(wù)的人群來(lái)說(shuō)，在安全方面，具有很大的影響。如果某一棟大廈在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性方面出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)論多小，都有可能帶來(lái)巨大的安全隱患。因此，所有施工方案和技術(shù)，都要以穩(wěn)定性為標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 抗震性

隨著人類(lèi)對(duì)自然開(kāi)發(fā)的力度不斷加大，發(fā)生自然災(zāi)害的頻率也在變快。從最近幾年統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)和資料來(lái)看，地震成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然國(guó)家的相關(guān)部門(mén)和機(jī)構(gòu)正在加強(qiáng)抗震和預(yù)震工作，但效果依然不理想。地震具有一定的不可預(yù)測(cè)性，突發(fā)情況較多，產(chǎn)生的破壞力大，波及范圍廣，對(duì)經(jīng)濟(jì)、財(cái)產(chǎn)和人身安全造成難以估量的損失。在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須加強(qiáng)抗震性能。從主觀角度來(lái)說(shuō)，無(wú)論是否發(fā)生地震，汶川地震和雅安地震已經(jīng)對(duì)國(guó)民敲醒了警鐘。從客觀角度來(lái)說(shuō)，必須提高建筑物的抗震性，以保證未來(lái)的安全。

2.鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析

現(xiàn)階段的建筑工程在質(zhì)量上不斷提高，對(duì)進(jìn)度的要求也非?？量獭Ｈ绻軌蜃プ′摻罨炷两ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)一些針對(duì)性的措施來(lái)解決關(guān)鍵問(wèn)題，那么在配合其他鞏固性措施的情況下，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以提升到一個(gè)新的高度。

2.1 構(gòu)造措施要加強(qiáng)

就鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身來(lái)說(shuō)，其關(guān)鍵點(diǎn)在于構(gòu)造措施。首先，原來(lái)的構(gòu)造措施僅僅適用于當(dāng)時(shí)的情況，在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的今天，過(guò)去的構(gòu)造措施并不一定能夠得到預(yù)期效果。其次，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的經(jīng)濟(jì)水平和生活水平獲得了一個(gè)很大的進(jìn)步，如果構(gòu)造措施沒(méi)有得到強(qiáng)化，就無(wú)法滿足市民的需求，從而間接地對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響。最后，構(gòu)造措施直接影響到日后建筑的使用壽命和安全系數(shù)，即便在規(guī)定指標(biāo)上相差絲毫，都要返工。要想控制好此項(xiàng)關(guān)鍵點(diǎn)，需要在以下環(huán)節(jié)進(jìn)行努力。

2.1.1 對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，處于樓梯間的框架柱，由于樓梯平臺(tái)梁與其相連，使得樓梯間的柱可能是短柱，應(yīng)對(duì)柱箍筋全長(zhǎng)加密。在高樓大廈的建筑中，樓梯、梁等環(huán)節(jié)都屬于細(xì)節(jié)，也是容易被忽略的環(huán)節(jié)，如果能夠按照上述方式對(duì)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，不僅能夠提高T程質(zhì)量和進(jìn)度，對(duì)行業(yè)的發(fā)展也是非常有益的。

2.1.2 對(duì)于框架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度略超過(guò)規(guī)范限值，建筑功能需要不允許留縫時(shí)，建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在框架方面，除了要強(qiáng)化以外，還要加強(qiáng)對(duì)突發(fā)狀況的估計(jì)，如果突然發(fā)生自然災(zāi)害，一定要保證框架具有較強(qiáng)的承受力，而不是瞬間垮塌。

2.2 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。從現(xiàn)有的施工來(lái)看，施工人員雖然按照規(guī)范進(jìn)行施工，但多數(shù)情況是機(jī)械性施工，這樣打下的地基并沒(méi)有遵循質(zhì)量最優(yōu)原則，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，也沒(méi)有更好的處理辦法。筆者認(rèn)為，在工作當(dāng)中，必須關(guān)注地方性規(guī)范。因?yàn)槲覈?guó)地域面積較廣，地質(zhì)條件復(fù)雜，《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定無(wú)法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)描述和規(guī)定，任何一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)和方案都不可能適用于所有的地方，因此只有從實(shí)際情況出發(fā)，才能得到一個(gè)理想的結(jié)果。

2.3 傳力設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單

從現(xiàn)有的情況來(lái)分析，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于傳力設(shè)計(jì)。在實(shí)際施工中，所有工作都是在詳細(xì)的計(jì)算后才能進(jìn)行的。傳力設(shè)計(jì)對(duì)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有決定性的影響，可以說(shuō)是重中之重。為了避免在未來(lái)的應(yīng)用中，不因?yàn)槌惺懿涣诉^(guò)重的外力出現(xiàn)垮塌，必須設(shè)計(jì)出一條簡(jiǎn)單的傳力方式。簡(jiǎn)單并不意味著步驟少，而是通過(guò)一些簡(jiǎn)便的方式提高鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的承受力。換言之，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的傳力路線越短，越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能越高，耗費(fèi)的建材也就越少。在傳力設(shè)計(jì)中尤其要強(qiáng)調(diào)，當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)不存在黏性土層時(shí)，不超過(guò)8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房，可不必進(jìn)行地基和基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算。由此可見(jiàn)，傳力設(shè)計(jì)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，而是要通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐那闆r進(jìn)行考察和探究，才能決定如何設(shè)計(jì)。

2.4 結(jié)構(gòu)選型要合理

在鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型上，我們應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。

2.4.1 結(jié)構(gòu)體系的選擇

眾所周知，一般高層結(jié)構(gòu)體系主要有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)及二者的組合框、剪結(jié)構(gòu)。較高的高層建筑通常采用筒體結(jié)構(gòu)，例如筒中筒結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)等，還有帶加強(qiáng)層及鋼臂、連體結(jié)構(gòu)等多種較為復(fù)雜的高層結(jié)構(gòu)。究竟選用哪種結(jié)構(gòu)體系，要根據(jù)房屋的高度、高寬比、使用要求及抗震設(shè)防烈度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕Y(jié)構(gòu)材料、施工條件和經(jīng)濟(jì)分析等因素綜合判斷，選擇最適合的結(jié)構(gòu)體系。

2.4.2 結(jié)構(gòu)超高問(wèn)題

在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問(wèn)題，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度的建筑外，增加了B級(jí)高度的建筑，因此，對(duì)結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素應(yīng)嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級(jí)高度建筑或超過(guò)了B級(jí)高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化，有的還要經(jīng)過(guò)超限的專(zhuān)項(xiàng)審查。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過(guò)由于結(jié)構(gòu)類(lèi)型的變更而忽略該問(wèn)題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過(guò)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要專(zhuān)家論證等情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等影響很大。

2.4.3 嵌固端設(shè)置的合理性

通常高層建筑下設(shè)置了地下室，而嵌固端通常放在地下室頂板，但是人們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)往往忽略了嵌固端給樓板的設(shè)計(jì)，及上下層的剛度比等帶來(lái)的問(wèn)題?？拐鹨?guī)范明確規(guī)定，嵌固端必須保證與抗震等級(jí)的一致性，要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做相應(yīng)的調(diào)整，同時(shí)也要注意抗震縫與嵌固端位置協(xié)調(diào)的特點(diǎn)，此外，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)，嵌固端跟其它各層，尤其是上下層的相互影響關(guān)系必須包含在內(nèi)。

2.4.4 盡量控制短肢剪力墻的運(yùn)用

現(xiàn)行規(guī)范對(duì)于短肢剪力墻在高層設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，給出了相當(dāng)多限制條件，這些條件都是經(jīng)過(guò)理論分析與實(shí)踐證明，在考慮抗震設(shè)防的高層建筑中是必需的，而短肢剪力墻因?yàn)橄拗茥l件較為嚴(yán)格，所以經(jīng)濟(jì)性能較差。因此高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量少用或者不用短肢剪力墻，求得較好的安全性。

綜上所述，在現(xiàn)階段的建筑中，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成了關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從客觀的角度來(lái)說(shuō)，建筑施工與鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有非常密切的關(guān)系。在材料方面，必須根據(jù)結(jié)構(gòu)上的總體要求來(lái)選擇和配比；在施工技術(shù)方面，必須根據(jù)建筑未來(lái)的使用領(lǐng)域來(lái)選擇。因此，在建筑施工的時(shí)候，必須把握好鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將其中的關(guān)鍵點(diǎn)控制好，避免因?yàn)樾∈韬鲈斐奢^大的安全隱患。

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