鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題分析

袁俊

【摘要】隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，對于進(jìn)行建筑施工的材料，鋼筋混凝土的需求也越來得越多，因其強(qiáng)度大、穩(wěn)固性好等特性受到了人們的普遍青睞。但是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍存在著許多問題。本文就鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了介紹，并提出了解決這些問題的措施。

【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見問題

鋼筋混凝土，是指通過在混凝土中加入鋼筋、 鋼筋網(wǎng)、鋼板或纖維而構(gòu)成的一種組合材料，兩者共同工作從而改善混凝土抗拉強(qiáng)度不足的力學(xué)性質(zhì)，為混凝土加固的一種最常見形式【1】。

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題

1、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中存在的問題

這些問題是指在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，如對地下室的地板設(shè)計(jì)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室的底板設(shè)計(jì)中中存在的，這些現(xiàn)象導(dǎo)致的原因往往是由于忽視建筑物的沉降所形成的附加應(yīng)力的影響。在實(shí)際的建筑施工中，整個(gè)地下室和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的底板會在上部負(fù)載的作用下，一起產(chǎn)生沉降變形，共同受力，如果這時(shí)候施工方不考慮由此而帶來的附加應(yīng)力的話，對于底板的安全作用來說是不能保證的，這可能會使得地下室的底板承載能力不足，從而造成開裂的現(xiàn)象。尤其是當(dāng)施工方使用天然地基進(jìn)行施工時(shí)，這種現(xiàn)象會更加明顯。在總沉降的量比較小的工程中，施工方可以在地下室底板和持力層之間考慮采用褥墊的相應(yīng)處理措施，當(dāng)然，在使用這種方法的時(shí)候還要考慮其他的因素，綜合整個(gè)施工工程。此外，帶地下水位季節(jié)變化比較大的地區(qū)進(jìn)行施工的時(shí)候，需要考慮高低不同的水位對于地下室底板的不同影響，做出各自的包絡(luò)圖，然后再進(jìn)行后面的配筋設(shè)計(jì)【2】。

2、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

在對于墻體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要充分考慮它的承受力。施工方要合理布置剪力墻和框剪結(jié)構(gòu)，做到均勻處理，避免剪力墻出現(xiàn)單支剛度過大的現(xiàn)象，防止應(yīng)力集中在一個(gè)點(diǎn)上，一旦被破壞，就會對建筑造成嚴(yán)重的影響，并且會對和它相連接的構(gòu)架的設(shè)計(jì)帶來困難，如連梁的設(shè)計(jì)。對于一些第一級別的剛度較強(qiáng)的剪力墻，它施工的墻肢數(shù)不能少了4肢。此外，我們還要考慮剪力墻在遇到中震時(shí)，當(dāng)?shù)谝还?jié)別的剪力墻進(jìn)行塑性狀態(tài)后，要想維持建筑物的形狀，不造成較大的變形，就要考慮建筑中小的級別的剪力墻的作用，防止建筑變形過大導(dǎo)致的次生危害。這對于建筑的施工來說，是必不可少的，是進(jìn)行多道防護(hù)的有效措施。當(dāng)建筑物遭遇重大地震的侵害時(shí)，第一級別和小的級別的剪力墻都進(jìn)入了塑性狀態(tài)，此時(shí)的建筑物已經(jīng)受到了嚴(yán)重的破壞，施工方這時(shí)只能通過將破壞轉(zhuǎn)移到梁上，來保證柱子的完整性，從而保證建筑物的不倒塌，或者是延緩建筑物的倒塌，給人們爭取更多逃生的時(shí)間，從而減少傷亡，這種方法就是我們所說的延性設(shè)計(jì)。

3、鋼筋混裝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題

（1）結(jié)構(gòu)裂縫

現(xiàn)澆的鋼筋混凝土中，不同的結(jié)構(gòu)的構(gòu)建之間，往往會存在著不同的剛度，這就會形成鋼筋混凝土的剛度不均勻的現(xiàn)象，從而在鋼筋混凝土中出現(xiàn)相對較為薄弱的區(qū)域，造成結(jié)構(gòu)的薄弱，在這些相對薄弱的區(qū)域的橫截面的突變處，就容易造成對結(jié)構(gòu)的破壞，形成裂縫，比如在建筑物的墻角處和鋼筋混凝土樓板的板端處，這都是很容易出現(xiàn)裂縫的地方。

（2）溫度裂縫

這種裂縫的出現(xiàn)在鋼筋混凝土中是比較常見的一種現(xiàn)象。它是由于在施工中，由于外界的溫差變化比較大，混凝土也隨著溫度的變化發(fā)生著熱脹冷縮的反應(yīng)，從而導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫。這些裂縫的出現(xiàn)一般是在建筑物的結(jié)構(gòu)的屋面層【3】。

（3）構(gòu)造裂縫

構(gòu)造裂縫的出現(xiàn)的造成的因素很多，如脫模過早、支架下沉或者在對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的時(shí)候沒有做好等，這些都是出現(xiàn)構(gòu)造裂縫的原因。除此之外，在對混凝土進(jìn)行澆筑的時(shí)候沒有進(jìn)行充分的振搗，在對混凝土進(jìn)行配比時(shí)，水和灰的配比比較大以及模板的滑動等，這些也會導(dǎo)致構(gòu)造裂縫的出現(xiàn)。

（4）收縮裂縫

在對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作的過程總，混凝土?xí)饾u變硬，發(fā)生碳化、脫水，這個(gè)過程是一個(gè)持續(xù)的過程，它會一直到28天也不會結(jié)束，這是混凝土進(jìn)行冷卻的過程，是必不可少的，這種特性是水泥基混凝土不同于其他建筑材料的固有屬性。同時(shí)，在混凝土進(jìn)行硬化的時(shí)候，會由于化學(xué)反應(yīng)從而會失掉一些水分，在這個(gè)過程中，混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮的現(xiàn)象，這個(gè)時(shí)候鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中就會出現(xiàn)一些由于收縮而形成的裂縫。

二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的措施分析

1、合理完善結(jié)構(gòu)體系

可以說，鋼筋混凝土的架構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，正是由于這種復(fù)雜，所以也就造成了它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)較多問題的原因。所以施工方應(yīng)該對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不必要的程序或者是作用不大的部分進(jìn)行合理的刪除或者簡化，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)看起來不那么繁瑣。其次，在對鋼筋混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分考慮它的受力和遇到地震時(shí)候的變形的設(shè)計(jì)，然后在對鋼筋混凝土的材料進(jìn)行配比的時(shí)候，要合理的計(jì)算，將建筑物可能收到的力量和導(dǎo)致的變形計(jì)算進(jìn)行。

2、適當(dāng)規(guī)劃結(jié)構(gòu)尺寸

在進(jìn)行施工的時(shí)候，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中可能會由于施工材料的變形，或者是溫度變化導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，再加上鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)越長，它所受的材料和溫度的影響的面積就越大，從而使它所受的應(yīng)力就會越大，這樣的話，裂縫出現(xiàn)的幾率也會隨著越來越大【4】。這是橫向裂縫出現(xiàn)的最主要的原因。通過研究表明，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對于尺寸的設(shè)計(jì)與其的安全性和穩(wěn)定性之間，具有十分重要的關(guān)系。所以，我們在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對尺寸進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保建筑工程符合國家的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而保證施工的安全，降低各種裂縫出現(xiàn)的可能。

3、盡量優(yōu)化結(jié)構(gòu)的形狀和布置

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的的布置和形狀規(guī)則，它就會使得鋼筋混凝土的各個(gè)部分的剛性一致，從而在受到外部力量的時(shí)候，應(yīng)力也相同，所以不會導(dǎo)致某一個(gè)部分的變形較大，出現(xiàn)剛度較弱的部位的裂縫問題嚴(yán)重。所以，我們在對鋼筋混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要保證它的結(jié)構(gòu)布置和形狀規(guī)劃的合理性，從而使得鋼筋混凝土的各部分剛度一樣，降低問題的出現(xiàn)幾率，從而提高鋼筋混凝土的穩(wěn)定性和安全性。

4、對板類構(gòu)件裂縫控制采取防治措施

對于板類構(gòu)件出現(xiàn)的裂縫問題，目前我國所擁有的技術(shù)只能對其進(jìn)行預(yù)防的措施。當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的屋面和樓面的板構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的時(shí)候，施工方可以在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，加入預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑的方法，并在樓面板中埋入管線的過程中，通過設(shè)置支架加固對管線的固定性，同時(shí)固定住接線盒，從而削弱在鋼筋混凝土板中的剛度，從而有效的防止在板類構(gòu)件中出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性。

結(jié)束語：

鋼筋混凝土在我國的建筑施工中是不可缺少的材料，同時(shí)鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)也是目前我國進(jìn)行建筑施工的最為普遍的一種結(jié)構(gòu)，因其所具有的很多優(yōu)勢在我國的建筑事業(yè)中占據(jù)著重要的地位。我們一定要對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的解決，從而使它更好的提高建筑工程的整體質(zhì)量，為我國的建筑行業(yè)做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢啟軍. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題探討[J]. 工業(yè)設(shè)計(jì)，2012，02：106.

[2]張志強(qiáng). 鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題分析[J]. 城市建筑，2013，18：56.

[3]彭煜. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題及優(yōu)化措施[J]. 中華民居（下旬刊），2014，08：137.

[4]蔣樂. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題處理方法[J]. 建材與裝飾（中旬刊），2007，12：29-31.