建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼筋混凝土設(shè)計的關(guān)鍵點

黃濤　谷濤

【摘 要】在現(xiàn)代城市中，以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主的高層建筑施工項目不斷增多，而且結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全，必須保證結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性與合理性，本文對建筑設(shè)計中鋼筋混凝土的設(shè)計進(jìn)行了分析探討，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；鋼筋混凝土設(shè)計；關(guān)鍵點

一、鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要求體現(xiàn)

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全實用性

安全工作貫穿于整個建筑項目的始終，不管是基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計還是最終的竣工驗收，都要把安全放在重要的位置上。而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全考慮的主要是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、鋼筋、水泥等原材料的標(biāo)號、設(shè)計完成后整個建筑物的整體安全性等。而實用性主要從成本經(jīng)濟(jì)節(jié)約的角度考慮，要求鋼筋混凝土不僅要達(dá)到基本的建筑性能要求，對一些小變形斷裂等要有所控制，使得鋼筋混凝土滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求，還要把成本控制好，對建筑方來說能夠?qū)崿F(xiàn)利益的最大化。

2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的穩(wěn)定性

在建筑行業(yè)之中，國家已經(jīng)出臺了許多建筑規(guī)范，對每一個過程都要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，由于施工人員的基本素養(yǎng)及后期的建筑施工技術(shù)的不同，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計多少會有所差異。但是，不論在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用什么樣的原材料、采取何種施工方案，鋼筋混凝土必須滿足基本的穩(wěn)定性要求，這也是最基本的前提條件。在建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土不論在大型建筑物如商場還是小型居民樓都起到了穩(wěn)固架構(gòu)的作用，這對進(jìn)一步施工也起到承上啟下的作用。而穩(wěn)定性對于參與施工的人員來說也是安全方面一個重要保證，假如某一建筑物的鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中穩(wěn)定性出現(xiàn)了問題的話，肯定會給建筑施工埋下很大的安全隱患。

3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震性

抗震性也可以作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全方面的一個因素考慮，而近年來我國地震災(zāi)害頻發(fā)，一些建筑物在地震中不管級別大小都?xì)в谝坏@不僅讓我們反思，究竟是地震震級太高還是我們的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計不達(dá)標(biāo)。因此，在接下來的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本的要求就是要滿足國家對于建筑物抗震的標(biāo)準(zhǔn)，因為目前地震對我們來說還是不可預(yù)測的，而且地震的破壞性也極大，建筑物若不達(dá)標(biāo)，將會給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅。所以鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須滿足抗震性的要求，這對今后居住生活也是一個安全保障。

二、鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵點分析

1、對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有效選擇

由于我國國土面積遼闊，各個地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)總體水平都有很大的差別，這也使得鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中也有所不同。有效合理的選擇鋼筋混凝土的使用對整個建筑工程項目順利實施的重要前提。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中經(jīng)常被采用的一種結(jié)構(gòu)形式就是剪力墻，這種結(jié)構(gòu)能夠提升建筑的空間，縮短施工周期，對建筑物的穩(wěn)定性有很大的提升作用，所以，這種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常被建筑項目采用。

2、基礎(chǔ)設(shè)計和地基要打牢

鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個重要的關(guān)鍵點就是要把基礎(chǔ)設(shè)計和地基要打牢。筆者從多年從事建筑行業(yè)的經(jīng)驗來看，一些施工大都采用機械作業(yè)，即使參與施工的工人都按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，但是對于地基，并沒有按照把質(zhì)量放在第一位的要求，而且在遇到實際問題時，也并沒有給出很好的解決辦法。由于我國幅員遼闊，各個地方所處的地質(zhì)環(huán)境有很大的差別，國家所出臺的一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并不能適用于所有地方的施工，所以，建筑項目在實際施工中要因地制宜，根據(jù)實際情況而定，這樣才能更好的保證基礎(chǔ)工作的開展。

3、對于構(gòu)造措施要有所加強

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的逐漸提高，現(xiàn)在的建筑項目工程不管在質(zhì)量還是數(shù)量上和以往相比都有較大的提升。因此，我們也要緊隨時代發(fā)展，對于鋼筋混凝土的構(gòu)造措施也要有適當(dāng)改變。以往的一些構(gòu)造措施對于當(dāng)時來說可能算的上跟得上時代，而到今天若一直采用過去的構(gòu)造措施很慢滿足現(xiàn)代人們所需要的預(yù)期效果。隨著人們生產(chǎn)生活水平的逐步上升，現(xiàn)在的建筑逐漸往高層發(fā)展，這也要求構(gòu)造措施必須得到進(jìn)一步的強化，對建筑物的使用壽命、穩(wěn)定性以及安全系數(shù)給出一個保證，避免發(fā)生不必要的損失。

三、鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題

1、地基與基礎(chǔ)設(shè)計問題

柱下獨立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計中，在地下室底板設(shè)計的時候，建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響往往會被忽視。原因就在于整個地下室以及柱下獨立基礎(chǔ)會受到其上部作用力的影響，從而發(fā)生集體性沉降變形，而這一變形現(xiàn)象在天然地基中更加明顯。若是工程總沉降不高，那么可以采用褥墊處理的方式在持力層同地下室板之間進(jìn)行加固。

若低下水位相對較高，那么在地下室的地坪下，應(yīng)當(dāng)盡可能的使用輪廓形狀簡單明了的結(jié)構(gòu)，這樣不但能夠便于防水施工，還可以提高建筑的防滲性能。因為若建筑的外形結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，存在較多的放坡以及陰陽角，就會增強防水施工的難度，同時工程造價便也會有所提升。基于這一點，可以適當(dāng)?shù)牟捎梅闯信_法。通過同意的承臺以及地下室的底板，保證下皮具有相同的標(biāo)高，將承臺需要進(jìn)行加厚處向上進(jìn)行，通過覆土以及設(shè)置濾水層的方式提高基礎(chǔ)的防水性。通過這種方式可以降低基礎(chǔ)形狀的復(fù)雜度，便于施工，并且提高質(zhì)量的同時還能夠縮短工期。另外內(nèi)部的覆土重量也可以平衡底板所承受的水浮力，這種自相平衡的方式能夠有效減少配筋的使用量，對建筑抗傾覆性能也有所提升。

2、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

在進(jìn)行框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計中需要保證結(jié)構(gòu)具有均勻的剪力墻，剪力墻最典型的失敗結(jié)構(gòu)便是單肢剛度過大，這樣會導(dǎo)致應(yīng)力的過于集中，一旦出現(xiàn)損壞，則會導(dǎo)致嚴(yán)重的影響。并且，在同基礎(chǔ)相連的位置處，無論是連梁還是相關(guān)構(gòu)建的設(shè)計難度都會隨之增加。另外，一旦遇到地震時，一旦地震強度過大，當(dāng)小級別剪力墻進(jìn)入塑性階段，那么就表示建筑損壞程度已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了。所以，在結(jié)構(gòu)上，應(yīng)當(dāng)通過設(shè)計對建筑性能進(jìn)行改善，即有選擇的讓梁進(jìn)行損壞，從而保證結(jié)構(gòu)柱的始終完整性，這樣建筑在遇到震動時就會不倒或者延緩倒塌，減少傷亡，這便是設(shè)計中所說的延性設(shè)計。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，框剪結(jié)構(gòu)連梁設(shè)計相對較為重要，在設(shè)計過程中需要注意一下幾方面內(nèi)容。首先不能盲目的對結(jié)構(gòu)抗彎能力進(jìn)行增加，否則造成連梁部位的延遲破壞，無法對能量進(jìn)行消耗，很多重要部件可能會因此造成損壞，嚴(yán)重者令結(jié)構(gòu)失去延性。其次，在目前所使用的規(guī)范中，連梁上是禁止進(jìn)行框架梁的搭設(shè)的。但是這一規(guī)定不嚴(yán)謹(jǐn)，或者定義不準(zhǔn)確。應(yīng)當(dāng)是在連梁上禁止搭建重要豎向城中結(jié)構(gòu)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，需要對柱體進(jìn)行強化，堅持強柱弱梁以及強剪弱彎的原則，通過這種結(jié)構(gòu)延性設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)的抗震性。但是在實際的應(yīng)用中，強柱弱梁的機制往往很難實現(xiàn)。并且，若結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆板，那么在計算過程中還需要加大梁的剛度，但是在配筋過程中往往會忽視剛進(jìn)的作用，若是設(shè)計人員在設(shè)計過程中還對梁的配筋進(jìn)行進(jìn)一步加大，這便會對框架節(jié)點的穩(wěn)定性造成影響，所以就會產(chǎn)生弱柱強梁的狀態(tài)。因此在設(shè)計時不能一味的對框架梁支座上部鋼筋進(jìn)行加大。應(yīng)當(dāng)將構(gòu)造柱設(shè)置于懸挑梁端頭，從而加強每層挑梁的聯(lián)系，依照拉構(gòu)件要求，對構(gòu)造柱進(jìn)行設(shè)計。

結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量關(guān)系重大，不僅僅涉及到財產(chǎn)的損失，而且涉及到建筑用戶的使用安全。另外建筑的結(jié)構(gòu)專業(yè)相對于其他的專業(yè)而言更加專業(yè)，涉及問題范圍更廣闊，因而需要在實際的工作中，不斷從實踐中予以總結(jié)，才能減少設(shè)計中更多問題的出現(xiàn)。

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