谢菲
石家庄市万成民用建筑设计有限公司 河北 050011
摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，建筑类型和功能的复杂化也使现代建筑结构设计变得更加复杂。本文主要介绍混凝土结构设计的内容。
关键词：混凝土；结构设计；设计内容
前言
在高层建筑混凝土结构设计时，应充分考虑各方面因素，考虑高层建筑风和地震力等侧向力的影响；考虑自重和地基载荷的影响；保证高层建筑结构具有足够的强度，具有适宜的刚度，具有良好的延性。与此同时，也应该能够从整体上把握结构整体的设计，了解总体系和主要体系间所存在的最佳受力标准，从而找到最优结构方案，满足各方设计使用要求。
一、混凝土结构设计内容
（1）计算地震作用
规范中要求规则结构不计算扭转耦联的时候，平行于地震作用力方向的两边要乘以放大系数，一般较短边乘以1.15的系数，长些的边乘以1.05的系数，扭转刚度小时要按大于或等于1.3采用，地震作用计算要考虑扭转耦连产生的影响；质量、刚度不对称分布的结构要计入双向水平方向的地震作用扭转影响。
（2）计算质量系数
一般工程采用不少于9的质量系数，如果是2层结构采用6个，一般是取3的倍数，每层有3个自由度。计算的时候要检查质量振型参数，要保证不能小于 90%，如果不够的情况，将导致设计的结构不够安全。
（3）计算最小地震剪重比
规范强制要求各楼层剪重比不小于规范给出的标准，当不满足要求时要检查质量系数，有效的质量系数不够要增加振型数的计算；有效质量系数能够满足时可能结构设计不合理，要合理分布结构质量和刚度。
（4）计算结构的位移、周期
周期比要控制在大震下扭转振型不靠前，用楼层竖向最大位移限制层间最大位移，位移比取最大和平均位移比值。
（5）计算柱长度
水平荷载造成的弯矩设计值超过总设计值75%时，框架柱长度按规范内 7.3.11-1 和 -2 公式计算的小值为准。
（6）确定柱配筋的方式
单偏压方式是按规范公式计算的，双偏压则是用数值积分法，整体计算建议使用单偏压方式，得出具体结果时再用双偏压复核。
（7）分析框架的结构
注意柱长度的计算系数；建议柱采用单偏压配筋；大截面的柱可以设与梁重叠处为刚域。
二、设计中坚持的理念
（1）抗震设计。
在建筑中柱通常都承受较大轴力，在高轴压下，钢筋混凝土柱很难具有高延性能。而梁是受弯构件，比较容易实现高延性系数要求。柱是主要承重构件，出现较大的塑性变形后难于修复，柱子破坏可能引起整个结构倒塌。为了使抗震结构能维持承载能力而又具有较大的塑性变形能力，设计时应遵循“强剪弱弯、强柱弱梁”，保证主要耗能部位具有延性的设计原则。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计中通过控制受压区高度、最小配筋率、梁上部和下部纵筋的比例关系以及梁端箍筋配置要求来保证梁端塑性铰区有足够的转动能力；通过各种内力调整系数来保证“强剪弱弯、强柱弱梁“，设计时在承载力和变形能力上应有较多考虑，如加大配箍，采用密排箍筋柱、钢管混凝土柱。遵循“强剪弱弯、强柱弱梁”，保证结构整体稳定至关重要。
（2）抗裂设计
混凝土结构物产生裂缝，是结构物的承载能力、耐久性、防水性等的各种性能下降的主要原因，裂缝控制
是制约工程质量和建设成本的一个重要因素。因此混凝土结构设计中，要针对不同的结构应采取相应的抗裂措施。只有从设计、施工到建筑的使用和维护的每个环节对混凝土结构的裂缝问题引起足够的重视并采取正确的预防措施才能更有利于保证建筑物的承载能力、安全性和耐久性。首先，混凝土原材料的选择。要控制混凝土的开裂，需要从原材料的选择出发，从选择水化热低的水泥，控制水灰比，减少水泥用量和用水量，添加适当的外加剂等措施以控制混凝土的开裂例如，超长的地下室结构外墙应选用补偿收缩混凝土。第二，提高结构自身承载力在结构设计过程中，加大梁截面或板厚提高结构配筋率以提高结构的强度储备，混凝土强度必须有一定安全储备，才能保证结构有足够的安全性和耐性。
三、设计中常见问题
（1）关于板面设置温度应力筋
混凝土结构设计规范 GB50010 - 2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150 ～ 200mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%，在具体施工中区别对待，对于规则较短的建筑物可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋，其余部位则可因情况而异。
（2）关于梁上起柱是否设置附加钢筋
某些工程梁上起柱及次梁上面都在梁中附加横向钢筋，有的设计人员甚至在弹性梁基础中柱下梁内亦附加钢筋，这完全没有必要.混凝土结构设计规范GB50010 - 2002 第 10.2.13 条规定，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋（箍筋吊筋）承担，附加横向钢筋宜采用箍筋因此次梁放在主梁上面及梁上起柱，主梁是不必设置附加横向钢筋的，混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图就是如此的。
（3）关于梁筏基础板筋位置弹性梁筏基础
由于考虑水浮力下底板所受向上的反向力，设计人员会要求筏板面筋能置于地梁主筋以下，而地梁配筋有时较多甚至配置双排筋，再加上梁箍筋则施工中引起板筋的弯折相当困难，遇到人防工程则更难施工笔者认为从受力传递过程来说，板筋设置必须准确，但考虑施工困难及相应板保护层的损失，建议可以作适当放松。
（4）关于强柱弱梁的设计
强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏，中震可修大震不倒的抗震设防目标而提出的 柱破坏了建筑物整个都会倾覆，而梁破坏则仅是某个区域失效，因此柱较之梁破坏的损害更大。设计人员在设计中必须严格控制柱轴压比，目前的计算均是基于小震下进行的，如果小震下柱子轴压比过高，则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力，则柱子根本不可能有这点安全储备，在大震即会破坏。因此控制轴压比至关重要，边柱角柱应适当加强，特别是角柱，建议应全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于 1% 所有框架柱，不包括小截面柱，建议纵筋直径均应大于20 ㎜，且柱筋品种不宜过多，矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋则应配足梁中部筋，而支座筋则可通过调幅让其适当降低，以使地震作用下能形成梁铰机制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先产生塑性铰，保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力
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]纪福宏，郭惠琴.混凝土结构设计中若干问题的探讨[J].山西建筑，2005
[2]刘箴：《混凝土结构设计中一些问题的讨论》，《今日科苑》，2008（06）
[3]李彦明、王红宇：《混凝土结构设计的一些常见问题分析》，《科技创新导报》，2009（22）
论文作者:谢菲
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签：结构论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 系数论文; 钢筋论文; 偏压论文; 延性论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;