钢筋混凝土结构设计中的常见问题及优化措施论文_梁源

钢筋混凝土结构设计中的常见问题及优化措施论文_梁源

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摘要:本文针对钢筋混凝上结构设计的常见问题进行深入地分析和探讨,提出了一些建议。在今后的钢筋混凝上结构设计过程中,经常钢筋混凝上结构总结设计的经验,使设计更经济、合理。

关键词:钢筋混凝土;结构设计;常见问题;优化

1钢筋混凝土结构的优势

1.1综合应用钢筋与混凝土原料

通过实践检验发现,混凝土结构具有优越的抗压强度(约28MPa),但是其抗拉强度较弱,无法满足房屋建筑施工的相关要求;与混凝土结构特性正好相反,钢筋材料在抗拉强度方面具有优势,但抗压强度不足。

钢筋混凝土结构指的是:将一定比例的钢筋融入到混凝土中,实现了混凝土与钢筋优点的相互融合,弥补了两者各自的不足,能够更好地满足房屋建筑施工的相关要求。

1.2具有较强的结构整体性优势

在房屋建筑施工过程中,钢筋混凝土结构同时具有钢筋的抗拉强度与混凝土的抗压强度,体现出非常明显的结构整体性优势。此外,钢筋混凝土结构的抗震能力、防爆能力也非常优秀,要高于其他的一般工程结构。

1.3制作过程方便快捷

钢筋混凝土结构属于复合材料,其中包含了混凝土、钢筋、纤维、砂石等多种类型的原材料。原材料的丰富与充足,使钢筋混凝土结构的制作过程非常方便快捷,而且能够有效保护工程的周围环境。

2钢筋混凝土结构设计中存在的问题

2.1结构体系不合理

钢筋混凝土结构在进行设计时,设计人员需要结合工程结构特点,同时参考抗震等级以及风荷载情况,选择合理的结构体系。但是,如果选择的结构体系不合理,将会影响结构的稳定性,使其结构性能降低,如果设计人员选择的设计指标不科学,也将会降低结构设计的可行性和科学性,导致建筑质量出现问题,甚至引发安全事故。

2.2下部结构设计中存在的问题

2.2.1地下室底板设计

地下室底板在设计过程中,一定要注意柱下带梁板式的独立基础方面的问题,大量的经验表明,建筑受到沉降的影响会导致附着应力发生改变,其主要是由于建筑上部结构受到的荷载致使柱下独立基础和地下室顶板发生沉降变形。设计时如果对这种情况不能引起足够的重视,则会导致地下室顶板承受压力过大,超过极限后极容易发生断裂现象,导致建筑发生倾斜甚至结构断裂。

2.2.2地下室底板配筋不合理

地下室作为基础结构的一部分,具有增强建筑物结构的稳定性、承载能力以外,还能削减地震破坏程度。在地下室设计时,若地下室底板配筋不合理,会导致钢筋混凝土结构出现失稳现象,增加建筑物的不均匀沉降量。

2.3上部结构设计中存在的问题

首先,框架剪力墙设计时,如果设计不合理,则会导致应力较为集中,威胁建筑结构的安全性,当发生地震时,建筑结构容易出现坍塌,另外,剪力墙分布不均也会增加框架剪力墙连接构件的设计难度,不利于建筑结构的稳定性和可靠性。其次,在以钢筋混凝土结构为主的建筑中,抗侧力最主要的构件是钢筋混凝土,因此,钢筋混凝土结构测量位移必须要满足规定的侧向位移限值,如果超过限值,将会导致建筑结构的稳定和安全受到影响。

2.4结构抗震设计存在的问题

钢筋混凝土结构设计时,一定要考虑结构的抗震性能等级,这对建筑的使用安全具有十分重要的意义。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地震是较为常见的自然灾害,其对建筑结构的影响是由内而外的,地震纵波对建筑物结构施加作用力,导致坚固的结构外表出现松动等、裂缝等变化,严重威胁着建筑结构的稳定性。虽然我国不是地震频发的国家,但近几年几场较大地震灾害的发生以及以往的经验也表明了,具有高抗震等级的建筑物在地震中稳固性和安全性相对较高,因此,提高建筑物的抗震性能是当前人们关注的重点。由于钢筋混凝土结构本身具有的特性,使其抗震性能较低,这也是当前需要重点解决的问题。

3房屋建筑钢筋混凝土结构设计优化措施

3.1结构材料控制

结构材料的选择与应用方法是否合理,在根本上影响了结构的最终建设效果,因此需要做好混凝土原材料的性能与质量的控制,并做好沙、沙石以及水泥的用量,提前进行配合比试验,确定出最优的配合比方案。其中,水泥作为混凝土材料的重要组成程度,其水化作用会对整个结构产生影响,为降低水化作用的影响,应控制好水泥用量,并做好型号的选择,可以掺加适量的掺合料,既能保证混凝土的强度要求,又可以减少水泥的用量,提高对水化作用的控制效果。另外,对于配筋钢筋材料的选择,应重点保证型号选择的合理性,例如选择U型钢或者工字钢来代替圆形钢。

3.2结构选型

在确定房屋建筑钢筋混凝土结构型式时,应保证结构设计的合理性,既要保证结构具有较强的承载能力、抗震能力以及安全性能等,还应能够提高空间应用的效率。针对此可以选择用大开间剪力墙结构体系,通过设计将梁柱进行隐藏,减小了对空间的影响,并且具有更好的隔音效果。如果选择用钢制模板,在进行施工时,墙面与楼板表面平整度高,并且不需要在湿作业的环境下抹灰,整个施工工艺更为简单。并且,此种结构形式与其他结构相比,无论是用钢量、施工成本以及施工工期等都更具优势,并且同时具备整体性强以及侧向刚度大等优点,提高了结构对水平荷载的承受力。另外,对于部分新型房屋建筑的建设,也可以选择用短肢剪力墙与筒体或者一般剪力墙结构的形式,在建筑平面布置上具有更大的灵活性,并且可以有效节省钢筋与混凝土用量,达到降低工程造价的目的。

3.3加强结构构造

为满足现代房屋建筑功能与造型多样化的需求,在进行钢筋混凝土结构设计时,必须要做好结构造成的强化工作,提高工程结构的耐久性以及安全性。一方面,对于大跨度柱网框架结构,尤其是楼梯间框架柱,受楼梯梯梁连接影响,一般楼梯间柱都设计成短柱,这样为保证结构安全性,就需要适当加密柱箍筋[4]。另一方面,对于部分框架结构长度超过设计规范的工程结构,如果建筑功能要求不能留缝,这样就需要进行混凝土补偿浇筑,提高结构的完整性。除了要对钢筋混凝土结构设计进行强化外,还需要做好各细节以及突发情况的管理,保证结构设计结果可以满足任何外界因素的干扰,建筑框架结构可以抵抗大部分外界影响力。

3.4建筑结构基础设计

一方面,对于结构基础设计,应对工程施工现场所有信息进行综合分析,包括地下水位、地质勘察、结构功能、施工條件以及结构类型等。在对各项因素进行综合分析后进行设计,保证建筑物不会出现允许值外的沉降与倾斜,可以满足工程正常使用需求。另一方面,建筑结构抗震性能设计,需要做好建筑平面布置,提高布置结果的规则性,并合理选择钢筋混凝土结构体系。平面的设计要尽量简单并对称,尽量避免出现偏心情况,刚度中心与质量中心应尽量重合。并且对于质量比较大的跨间,在进行结构设计时,不应布置在结构单元边缘位置,应尽量缩小与刚度中心的距离。另外,对于钢筋混凝土结构来说,传力距离越短越直接,结构所具有的工作效力越高,并且所需花费的钢材也越少,工程造价越低。因此,在房屋建筑工程结构平面布置中,应尽量保证柱网按照开间等跨与进深等距布置,充分利用连续梁受力特点,降低结构中的弯矩,达到提高结构刚度的目的。

4结束语

钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑工程中最普遍的结构,因其具备多种优势而备受关注和重视,然而也因为施工难度大,涉及范围较广等因素,其设计中依然存在着诸多问题,只有积极采取有效措施优化钢筋混凝土结构设计,才能提高建筑工程的整体质量,促进我国建筑行业的繁荣与长期发展。

参考文献

[1]谢文东.混凝土结构设计中常见的问题及解决措施[J].黑龙江科学,2015,6(04):100+99.

[2]王伟.钢筋混凝土结构设计中的问题分析及对策[J].门窗,2014(11):239-240.

论文作者:梁源

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/20

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