鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

全 濤

（山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的定義

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要指由鋼筋和混凝凝土材料結(jié)合生成的一個(gè)工程承重構(gòu)件，它能夠有效結(jié)合鋼筋和混凝土材料的優(yōu)勢，將混凝土的抗壓強(qiáng)度和鋼筋的抗拉強(qiáng)度最大程度地發(fā)揮出來。這種建筑結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于大型公共建筑、工業(yè)建筑、高層住宅等領(lǐng)域。

2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題

2.1 超長結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，規(guī)定的最大伸縮縫間距為55cm。同時(shí)，還規(guī)定了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須采取后澆帶分段施工或者采取預(yù)加應(yīng)力措施來減小混凝土的溫度變化。但是在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)施工過程中，這種施工作業(yè)存在較大難度，想要在混凝土框架結(jié)構(gòu)重設(shè)置間距為55cm的伸縮縫是無法保證的，因?yàn)椴扇『鬂矌Х侄问┕ぷ鳂I(yè)是很難對房屋的伸縮縫間距長度進(jìn)行控制的。造成這個(gè)問題的主要原因在于地區(qū)之間的溫度差異和混凝土的收縮應(yīng)力。因此，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一定要做好梁柱配筋概念上的調(diào)整。首先，應(yīng)該在長向板鋼筋上設(shè)置雙層，并適當(dāng)加強(qiáng)中部區(qū)域的梁板配筋，保證中部區(qū)域能夠有一個(gè)較大的受力點(diǎn)。而對于量測的梁柱來說，需要加強(qiáng)邊跨的柱配筋來提升抵抗溫度應(yīng)力帶來的推力。其次，對于超長結(jié)構(gòu)來說，設(shè)計(jì)過程中也應(yīng)對角部結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化，一旦框架結(jié)構(gòu)大于70m，需要采取預(yù)加應(yīng)力或者摻入抗裂外加劑等方法來避免設(shè)置伸縮縫。如果設(shè)計(jì)過程中不能夠清楚這一點(diǎn)，就應(yīng)該按照設(shè)計(jì)規(guī)定來設(shè)置伸縮縫。

2.2 樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的筏板厚度取值問題

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的筏板厚度取值都是按照建筑層數(shù)來估算筏板厚度，通常情況下是建筑層數(shù)乘以50mm來估算筏板厚度，然后再按照排樁情況來驗(yàn)證群樁沖切、邊樁沖切、墻沖切等。注意，在一個(gè)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)下的群樁沖切中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)會由于墻體的不封閉導(dǎo)致群樁沖切的樁群重疊面積較大。因此，施工過程中通常會采用取值幾個(gè)打?qū)娱g的近似作為群樁沖切的邊界，讓區(qū)域內(nèi)的短肢墻體內(nèi)力能夠作為抗力進(jìn)行抵消，這種做法具備一定的可行性，能夠在一定程度上削弱邊界地開口。

2.3 箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板設(shè)計(jì)問題

對于建筑結(jié)構(gòu)工程師來說，在進(jìn)行底板鋼筋通長布置過程中，如果能夠調(diào)勻垮底板的鋼筋，能夠加大整個(gè)底板的通長筋。當(dāng)出現(xiàn)挑板后，就能夠很好地降低基底附加的應(yīng)力。如果基礎(chǔ)位于天然地基或者人工地基時(shí)，可以直接采取天然地基。如非必要，不得再出長挑板。如果一定要出長挑板，可以適當(dāng)?shù)募哟笾車熬目缍?。雖然計(jì)算過程中不用按照挑板進(jìn)行計(jì)算，但是并不表示這個(gè)計(jì)算不會出現(xiàn)問題。

2.4 強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)問題

對于建筑工程來說，強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)主要針對小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震建筑。柱子是整個(gè)建筑物的重點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，一旦柱子遭受到了破壞，那么梁自然而然的也會出現(xiàn)問題，導(dǎo)致整個(gè)區(qū)域受損。因此，對于柱子來說，柱子相比梁來說，破壞性造成的經(jīng)濟(jì)損失更大。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)中一定要注意考慮強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)理念，做好柱軸壓比的合理控制。通常情況下，施工過程中會分別對柱斷面和配筋部位進(jìn)行分開處理，適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)邊柱、角柱的強(qiáng)度，尤其是角柱，一定要保證配筋率不得小于1%，而對于框架柱來說，需要保證縱筋設(shè)置大于20，盡可能地做好矩形截面柱的對稱配筋設(shè)置。而對于梁配筋來說，應(yīng)該做好梁中部位置的配筋處理，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)支座筋，保證支座筋能夠在地震作用下形成梁鉸機(jī)制，使梁端產(chǎn)生塑形鉸，確保柱端的受彎承載力大于梁端的受彎承載力。

2.5 板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)問題

現(xiàn)階段，我國關(guān)于施工過程中的現(xiàn)澆板收縮應(yīng)力較大區(qū)域內(nèi)的鋼筋間距進(jìn)行了規(guī)定，鋼筋間距的取值范圍為150mm～200mm，做好板末配筋的表面溫度控制，保證板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率不得小于1%。對于板面設(shè)置距離較短的建筑物，可以在各樓面邊跨或者屋面層上設(shè)置溫度應(yīng)力鋼筋。而對于超長結(jié)構(gòu)的建筑物，應(yīng)該設(shè)置雙層溫度應(yīng)力鋼筋。其它部位則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。注意，當(dāng)?shù)叵率曳ぐ搴穸却笥?200mm時(shí)，可以直接在筏板中間配置溫度收縮應(yīng)力鋼筋。

2.6 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題直接影響著后期建筑工程的抗震性能。因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師需要做好短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)定，一般情況下，剪力墻分為一般剪力墻和短肢剪力墻。一般剪力墻肢截面高度與厚度的比通常大于8，而短肢剪力墻的截面高度與厚度的比通常為5～8。因此，對于兩種高厚比例不同的剪力墻，其受力特點(diǎn)也存在明顯不同。對于四級剪力墻來說，短肢剪力墻的一般部位的配筋率為0.2%。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)剪力墻時(shí)，最好將剪力墻的高度和厚度比例控制在9范圍左右，就能夠很好地區(qū)分一般剪力墻和短肢剪力墻。

3 結(jié)語

由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具備很好的耐久性和穩(wěn)定性，因此，建筑結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該結(jié)合鋼筋混凝凝土的優(yōu)勢特點(diǎn)來進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注意設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能避免設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)缺陷，實(shí)現(xiàn)提升建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。