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摘要：钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑物最典型的结构，在建筑工程中受到了广泛的关注与重视，然而近年来，施工期钢筋混凝土结构事故频频发生，影响着建筑工程的建设质量，也对社会稳定性造成了一定的损害，因此，钢筋混凝土结构的设计引起各相关领域的关注与研究。本文针对钢筋混凝土结构设计，对其中的常见问题进行分析，并提出了相应的优化措施。
关键词：钢筋混凝土；结构设计
前言
随着我国的城镇化发展，建筑需求量猛增，尤其是对住宅类建筑的需求，建筑行业随之迅猛发展。钢筋混凝土结构因其具备强度高、延性好、安全系数高和抗震性能好等优点，而被广泛应用于我国建筑物的整体框架建造中。然而近年来，随着建筑技术和科学技术的不断发展，建筑功能逐渐向多样化和全面化发展，钢筋混凝土结构的设计也逐渐向复杂化发展，其设计难度越来越高，因而在设计中出现了诸多问题，严重影响了建筑工程的质量和建筑物的使用寿命，有些甚至造成了施工期结构倒塌事故的发生。因此，针对钢筋混凝土结构设计中的常见问题采取有效措施予以解决，对于提高建筑工程的质量和安全性，保证人民生命和财产安全具有重要的现实意义。
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
1.2.1 框剪机构，剪力墙的布置要均匀，不要出现单肢剪力墙刚度过大的剪力墙，以避免应力过于集中，一旦破坏，将构成严重影响。 而且与之相关连的基础、 连梁等构件的设计难度都会加大。刚度较大的第一级别剪力墙（同一级别剪力墙是指刚度相近，比值小于2的剪力墙），其肢数不能少于四肢。另外，遇到中震时，我们应考虑第一级别剪力墙进入塑性后，还应该有小级别的剪力墙来维持建筑变形，不至于过大而产生次生灾害。这既是多道设防的概念。但当遇到大震时，小级别的剪力墙也进入塑性阶段后，建筑物基本上已经破坏了。此时，我们应通过设计，有选择的让梁破坏，从而保证柱子的完整性，来保证建筑不倒或缓倒，以争取时间，减少人员伤亡。这就是我们所说的延性设计。
1.2.2框剪结构的连梁设计很重要，但我们看到，目前很多设计在这个环节上做的并不好。有的是因为重视不够，有的是应为认识不足。现在我把我在这方面的经验简单介绍一下。 首先，什么是连梁呢？简单的说，就是那些连接两片剪力墙，当遇到中震或大震时，它会首先开裂，起到耗能作用，从而使建筑物保持一定延性的梁。只有满足了这种情况，才是连梁，或者说我们才有意义把它按连梁进行设计。根据它的特性，我们就应该设计时注意几点，第一，不要盲目地增大它抗弯的能力，否则会使连梁延迟破坏，起不到及时耗能的作用，致使其他重要构件破坏，使结构失去延性。其次，我国现行结构规范中规定，连梁上不许搭框架梁。我觉得这句话说得不严谨，更准确的定义应该是，不准搭重要的竖向承重构件。因为我们设计连梁会在遇到中震或大震时，首先开裂，所以它的抗剪能力也会急剧下降，如果此时它还承受着很大的竖向荷载，就会引起连锁破坏。
1.2.3在悬挑梁的端头，应设置构造柱，把每层的挑梁联系起来，并按受拉构件的要求，设计构造柱。这样做的优点是，通过构造柱协调了挑梁的变形。即使出现局部超载的情况，也可以把力传递到其他层上，共同承担，从而变相提高了结构安全度。另外也加大了对外维护墙的约束，防止墙体外闪。
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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。（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提高钢筋混凝土结构设计的对策
2.1完善地基与基础设计
在进行建筑的地基设计时，天然地基应优先采用阶梯形独立基础，并在设计独立基础间的拉梁时，充分考虑梁坡上扩散角内土的重量，适当增大配筋或混凝土强度，从而保证独立基础间的拉梁结构具有足够的稳定性。对于有地下室的建筑，为防止地下室底板因整体沉降而产生开裂，应在设计时在地下室底板与持力层间采取褥垫处理措施；如果是天然地基，附加应力的影响会更大，这时就需要在地下室底板与持力层之间采取支护的保护措施。另外，对于地下水位季节性变化较大的地区， 还应综合考虑不同水位对底板的影响， 求出包络图， 再依据包络图做好建筑本身的防水和排水设计，并做好配筋设计。在计算配筋时，一定要对地下室底板和外墙采用统一的配筋计算方法，使其标准化和规范化。
2.2规范结构尺寸设计
在钢筋混凝土结构工程中，施工材料的变形以及温度的变化都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝，钢筋混凝土结构越长，由于材料和温度变化引起的应力就会越大，从而裂缝出现的几率就会相应变大，这也是横向裂缝产生的原因。而通过笔者及建筑行业多年的研究及总结，发现钢筋混凝土结构的应力与其长度呈非线性的关系，这就表明钢筋混凝土结构的尺寸设计对其稳定性和安全性关系重大，如此以来，在钢筋混凝土结构的设计过程中，需要对其设计尺寸进行严格的控制，使其符合工程施工设计要求，从而降低各种裂缝出现的几率。
2.3优化上部结构设计
首先，在进行框架－剪力墙结构设计时，应遵循多道设防的设计原则，并保证其结构布置及形状的规则性，使整个结构的各部分刚性一致，避免应力过于集中，从而提升钢筋混凝土结构的稳定性和安全性，增强其抵抗外来破坏力的能力。其次，对剪力墙的梁和柱的结构设计，应严格按照强柱弱梁、强剪弱弯和强大节点的要求进行，并在挑梁端头设置构造柱， 将每层的挑梁连接在一起，有效避免挑梁变形和墙体外闪，从而提升建筑的抗震性。另外， 梁的支座形式应根据工程具体情况来确定，有时设计为铰接支座更加合理，绝不可全部设计为固定式。
2.4加大裂缝控制力度
对于钢筋混凝土结构中板类构件裂缝的控制，主要采取防治的措施。在钢筋混凝土结构中，屋面及楼面板构件相对容易出现裂缝，因此在结构设计中可以采用预应力混凝土浇筑的方式，并在楼面板预埋管线的过程中，利用设置支架的方式对管线进行固定，同时要在管线的交叉部位固定接线盒，以将钢筋混凝土板的刚度进行削弱，从而降低板类构件出现裂缝的几率，提高结构的整体稳定性和牢固性。
3结语
总而言之，钢筋混凝土结构因其具备的强度大、延性好、整体性强等优势而得到广泛应用，但同时也存在着很多缺点，因此在设计中除了以上问题以外，还存在着诸多问题，而且涉及范围较广。因此，广大设计人员应严格遵循国家的有关规定，结合施工现场实际情况进行不断总结，从而在设计中充分发挥钢筋混凝土结构的优势，进一步提升钢筋混凝土结构设计的科学性与合理性。
参考文献：
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[2]艾立富．钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J]．城市建设理论研究，2012（36）
[3]徐立秋，秦忠尧．建筑工程中钢筋混凝土结构设计中的常见问题[J]．中华民居（下旬刊），2014（02）
论文作者:戴雪1,,王恩浩1,,田亮2
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月上
论文发表时间:2016/8/16
标签：裂缝论文; 钢筋论文; 混凝土结构论文; 钢筋混凝土论文; 结构设计论文; 地下室论文; 结构论文; 《建筑建材装饰》2015年8月上论文;