混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題及解決方案

王曉波

摘? ? 要：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程項(xiàng)目是重要的環(huán)節(jié)，實(shí)施建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保障建筑在使用過程中可以保證運(yùn)行中建筑的最大效益。為了提高土木工程的效率，需要進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)工作。分析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，并提供獲得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)背景信息的解決方案。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;措施

1? 引言

現(xiàn)在中國城市化在加速，有效地促進(jìn)了中國建設(shè)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。城市建造了許多高樓大廈，有效緩解了城市人口的生活壓力，促進(jìn)了城市整體經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。在建筑過程中，混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅直接影響了整個(gè)建筑的安全性和穩(wěn)定性，還被人們廣泛關(guān)注和評價(jià)，對人們后續(xù)的生活安全有著重要的影響。因此，為了解決這個(gè)問題，深入研究分析混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，深入研究共同課題，推進(jìn)有效的解決和詳細(xì)措施，為確保建筑物結(jié)構(gòu)整體的安全性和穩(wěn)定性奠定了良好的基礎(chǔ)。

2? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的原則

2.1? 合理性原則

影響建筑物壽命的主要因素是混凝土的強(qiáng)度和配筋量等變量?；炷翉?qiáng)度是指在壓力下混凝土的性能?；炷恋膲嚎s強(qiáng)度等級是通過許多測試獲得的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，大多數(shù)項(xiàng)目需要不同等級的強(qiáng)度。有些零件由于負(fù)載容量要求低，所以使用強(qiáng)度等級低的混凝土。相反，高強(qiáng)度等級的混凝土被選為大負(fù)荷容量的零件。因此，混凝土強(qiáng)度分為不同的等級，以滿足通常通過工程設(shè)計(jì)分析和專業(yè)方法計(jì)算的工程建設(shè)的實(shí)際需要。很多施工企業(yè)采用鋼筋混凝土，主要是因?yàn)樗梢愿纳苹炷恋臋C(jī)械特性。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，鐵棒和混凝土具有類似的線性膨脹系數(shù)，其提供適配于不同環(huán)境的條件。兩種材料的粘度比其他材料的粘度高，有利于保證建筑物的質(zhì)量。此外，混凝土狀的氫氧化鈣由氫氧化鈣提供的堿環(huán)境，在鐵棒表面上形成鈍化保護(hù)膜，在中性和酸性環(huán)境下不容易腐蝕鐵棒。

2.2? 高效性原則

在建筑工程中，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常會(huì)根據(jù)實(shí)際情況而變更，在一定程度上會(huì)降低建筑施工的效率。因此，為了提高建筑設(shè)計(jì)的效率和減少建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變化，設(shè)計(jì)前需要深入分析的重要方面和難點(diǎn)并進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。

3? 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的問題

3.1? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不能選擇適合的計(jì)算軟件

不同的計(jì)算軟件對設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有一定的影響，因?yàn)椴煌挠?jì)算模型帶來了設(shè)計(jì)最終結(jié)構(gòu)的一定差異?，F(xiàn)在，用于結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)軟件種類很多，各軟件都有自己的特性。此外，設(shè)計(jì)者在選擇計(jì)算軟件時(shí)，通常只考慮軟件功能的一個(gè)方面，在整體計(jì)算中對設(shè)計(jì)項(xiàng)目的影響還是很大。

3.2? 上部結(jié)構(gòu)缺陷

在常見的建筑工程設(shè)計(jì)中，框架混凝土結(jié)構(gòu)和剪力墻的設(shè)置必須完全滿足結(jié)構(gòu)均勻性和合理性的設(shè)計(jì)要求。但是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，由于設(shè)計(jì)工作結(jié)構(gòu)均勻性的欠缺，建筑物結(jié)構(gòu)的單方面剛性不充分，混凝土框架結(jié)構(gòu)整體負(fù)擔(dān)很大的負(fù)荷。實(shí)際負(fù)荷超過限制時(shí)，建筑物的安全性增加隱患。建筑物框架結(jié)構(gòu)的銜接，作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較困難，均勻分布效果不明顯，所以建筑物結(jié)構(gòu)的整體剛性不充分，直接影響建筑物結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。在框架剪力墻的設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)的設(shè)計(jì)師必須注意剪力墻結(jié)構(gòu)的保護(hù)要求，并確定特殊位置的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。例如，遇到特殊外部環(huán)境條件，比如地震時(shí)建筑物會(huì)在剪力墻結(jié)構(gòu)中引起變形問題，直接影響建筑物整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[2]。

4? 加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

4.1? 控制混凝土結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方法

對于混凝土結(jié)構(gòu)的地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，根據(jù)工程沉降量程度的解決措施上有一些差異。有的工程的沉降量較小，保護(hù)帶可以有效地保護(hù)該保護(hù)層在地下的破裂和結(jié)算，還可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的有效維持，在發(fā)生結(jié)算時(shí)，該保護(hù)層可以負(fù)擔(dān)一些附加的壓力。現(xiàn)在，大部分建筑物都是在地下設(shè)計(jì)的，地下樓層必然會(huì)受到地下水季節(jié)性變化的影響，所以在設(shè)計(jì)上需要做好地下樓層防水的工作。但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，地下建筑柱下的承臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基槽地膜形狀復(fù)雜，給防水設(shè)計(jì)帶來了很大的困難，項(xiàng)目成本也相應(yīng)地增加，因此，防水性能常常不被綜合和科學(xué)地考慮。在防水設(shè)計(jì)中，注意也應(yīng)該室外的地板下的結(jié)構(gòu)零件，設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能簡單，地下樓層的設(shè)計(jì)應(yīng)該統(tǒng)一，以確保有效的建設(shè)質(zhì)量。

4.2? 嚴(yán)格控制混凝土框架結(jié)構(gòu)尺寸

在實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)過程中，必須有效地控制環(huán)境工程溫度，過低或過高的建設(shè)溫度對建設(shè)材料的性能有一定程度的影響。同時(shí)，建設(shè)完成后，由于外部載荷因素的影響，建筑材料經(jīng)常在不同程度上發(fā)生變形，混凝土結(jié)構(gòu)整體會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定性的問題，嚴(yán)重的情況下，在弱的區(qū)域可能會(huì)發(fā)生不良混凝土裂紋的問題。為了有效地避免這一問題，必須最大限度地確保混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性和合理性，特別是在建筑物結(jié)構(gòu)的尺寸控制中最大限度地進(jìn)行[3]?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要加強(qiáng)注意與結(jié)構(gòu)相關(guān)的非線性設(shè)計(jì)內(nèi)容，有效地簡化不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，提高建筑物的整體的應(yīng)力均勻性和穩(wěn)定性。從混凝土本身的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)來看，建筑物零件的外部形態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是提高建筑物結(jié)構(gòu)安全性的重要保證。如果建筑物內(nèi)部出現(xiàn)不遵守規(guī)定的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)形狀，可能會(huì)引起建筑物框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足和結(jié)構(gòu)整體變形不良等問題。因此，在混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，需要密切注意框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力平衡和完整性，需要有效地降低混凝土框架結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)[4]。

4.3? 做好上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防震

特別是在剪力墻的設(shè)計(jì)中，需要充分考慮墻面的具體數(shù)量，并使用多通道要塞來有效地避免地震引起的變形災(zāi)害。但是，第一級的剪力墻和小級別的剪力墻都在發(fā)生的地震時(shí)基本被破壞，從而進(jìn)入塑性階段。因此，在之后的建設(shè)工程中應(yīng)該在設(shè)計(jì)中盡可能將兩個(gè)剪切壁連接，以使裂紋可用于在地震中消耗能量，即可有效地保護(hù)列的完整性，這可以通過延性設(shè)計(jì)和連梁設(shè)計(jì)來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震能力。

4.4? 充分了解建筑功能

建筑設(shè)計(jì)師必須不斷優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)解決方案，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和成本效益。①建筑設(shè)計(jì)師必須確保建筑功能前提下，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)解決方案的成本、特性和其他方面，以確保設(shè)計(jì)解決方案在各個(gè)方面都滿足要求。②在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，不能忽略建筑物的總體性質(zhì)。③在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮項(xiàng)目可以實(shí)施運(yùn)作的可能性，避免在實(shí)際設(shè)計(jì)中對設(shè)計(jì)決策進(jìn)行頻繁的更改[5]。

5? 結(jié)束語

高層建筑中混凝土?xí)r影響建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵決定性因素之一，因此，建筑設(shè)計(jì)人員務(wù)必加強(qiáng)其設(shè)計(jì)原則的分析和掌握，立足于具體的設(shè)計(jì)原則和要求，從綜合的設(shè)計(jì)工作以及具體的內(nèi)容等方面著手，采取有效的策略，以推動(dòng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化完善。一般來說，混凝土高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還存在很多問題，不管是潛在的和外在的問題，需要設(shè)計(jì)者合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用系統(tǒng)的科學(xué)化，合理地設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和地基。優(yōu)化上層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高混凝土高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終實(shí)際地顯現(xiàn)實(shí)施建筑物的整體耐久性、安全性、穩(wěn)定性的提高。

參考文獻(xiàn)：

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