【摘 要】在现阶段的建筑中,钢筋混凝土建筑结构设计成了关键环节。从客观的角度来说,建筑施工与钢筋混凝土建筑结构设计具有非常密切的关系。因此,在建筑施工的时候,必须把握好钢筋混凝土建筑结构设计,将其中的关键点控制好,避免因为小疏忽造成较大的安全隐患。本文对钢筋混凝土建筑结构设计中的关键点进行了探讨。
【关键词】钢筋混凝土;建筑结构;设计;关键点
钢筋混凝土结构的优点很多,例如整体性好,刚度大,稳定性强,舒适度佳等。我国的高层建筑广泛采取了钢筋混凝土结构,因此必须注重钢筋混凝土的结构设计问题。设计者必须明确该项工作的重要性,严格遵照国家相关规范,保证每个设计的细节都能严谨、合理,避免出现不必要的质量问题,进行合理的计算和分析,选择最优方案,促进我国高层建筑的健康发展。
1 钢筋混凝土结构设计中的常见问题
1.1地基与基础设计中的问题
(1)天然地基的独立基础。在进行天然地基的独立基础设计时,有些设计十分不合理,其采用斜面坡度大于1:3的锥体形式,导致锥体部分的混凝土很难振捣密实,只能在现场施工采用人工拍打振捣,然而这种方式处理的混凝土无法达到设计强度要求。
(2)地下室底板和外墙配筋。因地下室具有提高建筑地基承载力、增加建筑结构本身稳定性以及减小地震破坏程度的作用,故很多建筑工程都设置地下室结构。然而,设计人员在进行地下室设计时,总是忽略建筑物竣工后楼体的沉降现象,进而引发附加应力对地下室的作用,造成地下室底板承载能力不足而开裂,尤其是采用天然地基的建筑,对其影响更加显著。另外,在地下室底板与外墙配筋的计算中,经常出现计算与实际情况不相符的问题,最终导致外墙水平分布筋过多,竖向受力筋数量偏少以及扶壁柱配筋不足。
(3)地下水位的影响。在进行结构设计时,还应考虑地下水位对建筑物的影响,特别是地下水位较高的情况下,更要重视建筑防水与降水问题,否则将在建筑工程后期影响工程的进度和质量。
1.2上部结构设计中的问题
(1)框架-剪力墙结构及其连梁。在进行框架-剪力墙结构设计时,经常出现剪力墙布置不均匀的问题,甚至出现单肢刚度过大的剪力墙,从而导致应力过于集中,严重影响到建筑结构的安全性和稳定性,增大其被地震破坏的可能性。另外,在设计与框架-剪力墙结构相连接的连梁等构件时,如果剪力墙布置不均匀或刚度参差不齐,就会极大增加连梁与框架-剪力墙结构的接触性结构设计难度。
(2)梁支座。在建筑钢筋混凝土结构的设计中,很多设计人员将梁与柱子间或梁之间接触的梁支座部分作为不可转动的刚域,设计成固定支座,这样的设计在某些情况下是不合理的。例如,当框架-剪力墙结构的框架梁与剪力墙正面垂直相交,并且剪力墙对梁的约束力较弱时,就不再需要固定的支座。
(3)其他设计细节问题。在钢筋混凝土的上部结构设计中,还普遍存在一些细节问题。例如,钢筋混凝土结构局部受力过大导致的挑梁变形与墙体外闪问题;钢筋混凝土结构的侧向位移没有满足规定的侧移限值要求问题;钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度取值问题;框架梁端纵向受拉钢筋配筋率问题等等。
1.3裂缝问题
(1)结构裂缝。在钢筋混凝土浇筑过程中,不同构件间的刚度差异极易导致整体结构中形成刚度薄弱区,从而造成钢筋混凝土中出现裂缝,即为结构裂缝。这种裂缝多出现在建筑物墙角处及楼板的板端处。
(2)构造裂缝。不规范的操作和不到位的技术是导致钢筋混凝土结构出现构造裂缝的主要原因。例如,混凝土的水灰比错误;浇筑混凝土时振捣不充分;模板位置发生变化;支架下沉;脱模过早;混凝土养护不利等。
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(3)温度裂缝。温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝,其形成原因主要是外界温度变化较大时,混凝土随着温差发生热胀冷缩,从而形成裂缝。温度裂缝多出现在建筑结构的屋面层。
(4)收缩裂缝。混凝土结构在硬化过程中,会发生化学反应导致水分部分流失,从而造成混凝土收缩形成收缩裂缝。另外,在混凝土结构养护过程中,还会继续发生硬化、碳化和脱水现象,即使在达到28天龄期后也不会停止,这也会形成收缩裂缝。
2 钢筋混凝土建筑结构设计中的关键点
2.1 构造措施要加强
就钢筋混凝土建筑结构设计本身来说,其关键点在于构造措施。首先,原来的构造措施仅仅适用于当时的情况,在建筑行业飞速发展的今天,过去的构造措施并不一定能够得到预期效果。其次,随着经济的不断发展,人们的经济水平和生活水平获得了一个很大的进步,如果构造措施没有得到强化,就无法满足市民的需求,从而间接地对经济产生影响。最后,构造措施直接影响到日后建筑的使用寿命和安全系数,即便在规定指标上相差丝毫,都要返工。要想控制好此项关键点,需要在以下环节进行努力。
2.1.1 对于大跨度柱网的框架结构,处于楼梯间的框架柱,由于楼梯平台梁与其相连,使得楼梯间的柱可能是短柱,应对柱箍筋全长加密。在高楼大厦的建筑中,楼梯、梁等环节都属于细节,也是容易被忽略的环节,如果能够按照上述方式对进行构造设计,不仅能够提高T 程质量和进度,对行业的发展也是非常有益的。
2.1.2 对于框架结构长度略超过规范限值,建筑功能需要不允许留缝时,建议采用补偿混凝土浇筑。钢筋混凝土建筑结构设计在框架方面,除了要强化以外,还要加强对突发状况的估计,如果突然发生自然灾害,一定要保证框架具有较强的承受力,而不是瞬间垮塌。
2.2 地基与基础设计
地基与基础设计是钢筋混凝土建筑结构设计中的一个关键点。从现有的施工来看,施工人员虽然按照规范进行施工,但多数情况是机械性施工,这样打下的地基并没有遵循质量最优原则,在发现问题的时候,也没有更好的处理办法。笔者认为,在工作当中,必须关注地方性规范。因为我国地域面积较广,地质条件复杂,《地基基础设计规范》等相关规定无法对全国各地的地基基础都进行详细描述和规定,任何一项先进的施工技术和方案都不可能适用于所有的地方,因此只有从实际情况出发,才能得到一个理想的结果。
2.3 传力设计要简单
从现有的情况来分析,钢筋混凝土建筑结构设计的另一个关键点在于传力设计。在实际施工中,所有工作都是在详细的计算后才能进行的。传力设计对钢筋混凝土建筑结构设计具有决定性的影响,可以说是重中之重。为了避免在未来的应用中,不因为承受不了过重的外力出现垮塌,必须设计出一条简单的传力方式。简单并不意味着步骤少,而是通过一些简便的方式提高钢筋混凝土建筑结构设计的承受力。换言之,设计结构的传力路线越短,越直接,结构的工作效能越高,耗费的建材也就越少。在传力设计中尤其要强调,当地基主要受力层范围内不存在黏性土层时,不超过8 层且高度在25m 以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。由此可见,传力设计并不是一项简单的工作,而是要通过对当地的情况进行考察和探究,才能决定如何设计。
综上所述,钢筋混凝土结构有着位移小、刚度大、整体性强等优点,在我国高层建筑中得到了广泛应用,而研究钢筋混凝土结构设计问题具有重要意义。
参考文献:
[1]才红.房屋钢筋混凝土建筑结构的设计剖析[J].城市地理.2015(22)
[2]刘长涛.浅析钢筋混凝土建筑结构设计中的要点[J].四川水泥.2015(03)
[3]郭志.建筑结构设计中钢筋混凝土设计的关键点[J].黑龙江科技信息.2014(28)
论文作者:闫江东
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/11/11
标签:钢筋混凝土论文; 建筑结构论文; 裂缝论文; 地基论文; 钢筋论文; 框架论文; 结构论文; 《低碳地产》2016年8月第15期论文;