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摘要:当今,我国人民的生活水平逐渐提高,使得人民对对居住房屋的工程质量以及舒适程度有了更高的要求。混凝土设计是建筑工程中最重要的部分,混凝土设计的合理性对建筑结构的稳定和安全性、使用功能产生直接的影响。所以,在建筑工程混凝土的结构设计时,就要严格设计要求,这样才能使工程施工的质量得到充分保证。基于此,笔者结合实践总结建筑混凝土结构设计的几点方法。
关键词:建筑工程;混凝土;结构设计
一、结构设计的注意事项
1.关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 :阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不交,阳角不必加辐射筋。.
2.关于梁、板的计算跨度
一般的手册或教科书上所讲的计算跨度,这些规定和概念仅适用于常规的结构设计,在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构,简单点讲,可认为是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板。(借用台阶式独立基础变截面处的概念)柱子也可认为是超大截面梁,所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的,不削峰才有问题。在扁梁结构中,梁高比板厚大不了多少时,应将计算长度取至梁中心,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋,取二者大值配筋。
3.平面扭转不规则问题
如框架一剪力墙结构中,纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端,使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型。最常见的一种情况就是平面凹凸不规则。
4. 结构缝设置
结构缝设置不合理,缝宽度不足对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的,它有助于减轻温度对材料的抗性,提高其利用率。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝,其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化对其造成的影响。后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。
二、建筑混凝土结构设计流程
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
三、混凝土结构设计方法
1.混凝土结构设计中的抗风结构设计
一般来说,建筑在混凝土结构的设计之初是要考虑混凝土结构的抗风压能力。原因主要是。在现在的一些大城市,高层建筑的数量是越来越多,这样就要求高层建筑对风要具有一定的阻隔或者扰动的作用。由于风在遇到高层建筑之后其流动特性和空气动力效应会被建筑物干扰而发生改变,因此会产生振动高层建筑柔软性结构的静力和动力作用,这对混凝土结构的设计来说是遇到的一大难题,尤其是由此而产生的动力荷载,形成的风压危险系数是很高的,对于建筑的混凝土结构设计是一大冲击,严重时会直接导致高层建筑的主体结构遭受破坏,甚至致使墙体开裂、装饰物破坏和玻璃幕墙爆裂。因此,在混凝土结构的设计中要充分考虑到该问题。
2.混凝土结构设计中的抗震结构设计
建筑的抗震结构设计是混凝土结构设计遇到的另一问题,目前的建筑一般都具有结构复杂的特点,因此,如果遇到地震,其后果具有很多的不确定性。特别是如果设计人员在混凝土的结构设计中没有考虑到建筑对抗震性的要求,或者是只是初略的考虑一些抗震的数据分析,那么其后果就可想而知了。不仅如此,加入建筑在混凝土的结构设计中不能按照地震灾害具有特点对一些设计进行合理的规划,那么将使得建筑结构在抗震方面缺乏灵活性,建筑物的耐久性以及建筑物使用者的生命财产安全也得不到应有的保证。
3.对于结构体系的选择
对于结构体系的选择是建筑混凝土结构设计中的重点内容之一。对于建筑的混凝土结构设计来说,一些地基基础比较稳固的地方,其上部结构在能够满足变形限值的前提下,同时要对建筑的外观问题加以考虑,应该尽量减小混凝土结构体系的刚度。 在新的混凝土结构设计规范中,确定了转换层上下刚度比的公式适合改为控制上下层转角的比值在1左右时是比较合适的。同时,新的混凝土结构设计规范中还提出了顶点位移和层间位移限值不合理的问题, 而该问题改进的方法是可以通过采取某些措施来对这些限值进行突破。而混凝土水平加强层在增加侧向刚度的同时,会造成外柱的剪力有较大增加,对于这一问题的设计应该加以慎重而注意。
4.对混凝土结构抗震结构设计的优化
抗震设计是所有建筑在设计之初都面临的一大问题,其优化方式主要体现在以下几个方面:提高建筑物结构设计的规则性,合理设置抗侧力构件的位置;由于当地基发生沉降的时候,建筑物的结构会发生开裂等破坏,所以要简化建筑物的建筑平面,将桩箱埋置在一定的深度内,将群桩、上部结构重点控制在同一直线上;剪力墙的结构设计,提高承重结构构件的抗侧力,满足承载力的延续性和耗能能力,有效地提高抗震效果。
结束语:混凝土结构设计是一个长期,复杂甚至循环行复的过程.任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全隐患。因此.我们设计上作者应按规范相应的构造造求严格执行,才真正确保设计质量的安全。
参考文献:
[1]尹明,陈绪坤,郑海峰.结构设计中应该注意的问题[J].科技致富向导.2011(05)
[2]黄海涛,黄慎江.结构设计中概念设计方法应用的探讨[J].工程与建设.2010(04)
[3] 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010
论文作者:马博荣
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/27
标签:结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 混凝土论文; 建筑论文; 构件论文; 截面论文; 《防护工程》2017年第22期论文;