浅析建筑结构混凝土设计论文_张奇

浅析建筑结构混凝土设计论文_张奇

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摘要:在我国,混凝土结构已经成为建筑设计的要点,对比其他砌体结构、木结构、钢铁结构等,混凝土结构有着整体性好、可塑性强、耐火性好、造价低、维护费用低、使用寿命长等特点。但是相应的也有自重大、容易产生裂缝、工期长、养护周期长等缺点。在混凝土结构设计中如何趋利避害,充分发乎混凝土优势是需要进行大量理论研究和实践研究的话题。文章主要分析了建筑结构混凝土设计的特点,还分析了建筑结构混凝土设计的运行阶段与建筑结构混凝土设计的验收阶段中应该注意的事项。

关键词:混凝土结构;混凝土;建筑结构;结构设计

随着现代商业化、工业化以及城市化的快速发展,建筑行业慢慢发展起来。由于建筑结构本身具有低造价、高强度、建造速度较快的优点,因此我国建筑会采用这种结构。然而在建筑结构设计过程中混凝土的设计是非常复杂的,并且也是非常重要的,所以要不断完善建筑结构中混凝土的设计,这样做既提高了房屋建筑的质量,又延长了房屋建筑的使用寿命。

一、建筑结构混凝土设计的特点

1.侧向力是影响结构内力、变形以及建筑物土建造价的主要因素

高层建筑与低层建筑相同,它们都要承受自重、雪载等垂直荷载以及风、地震等水平力。在低层建筑结构中,水平荷载所产生的内力、位移都是非常小的,因此往往会被忽略不计;然而在高层建筑结构中,水平荷载所产生的内力以及位移比较大,因此水平荷载、地震力是制约高层建筑最主要的因素。

2.建筑结构具备适宜的刚度

随着高度的不断增加,高层建筑的侧向位移在逐渐增大。所以在设计高层建筑的时候,既要求结构要具备较高的强度,又要求结构要具备适宜的刚度,促使建筑结构的自振频率较为合理,并且也可以将水平力作用之下的层位移控制在一定的范围之内。

3.建筑结构具有良好的延展性

与低层建筑相比较,高层建筑在地震作用下的变形会更大。建筑结构的承载力、变形能力这两个因素影响着建筑结构的耐震性。为了能够促使建筑结构在进入塑性变形阶段之后仍然具备较强的变形能力,这就要在保证强度的前提下,借助合理的构造措施来促使建筑结构得以提高。所以在建筑结构设计过程中要将这些要素作为依据,合理的设计,保证建筑结构具有良好的延展性。

二、建筑结构混凝土设计的运行阶段和验收阶段的问题

1.建筑结构混凝土设计的运行阶段问题

1.1地基基础设计

为了能够保证高层建筑的安全、稳定,地基起着关键性的作用。如果地基基础设计存在着问题,那么这就会严重影响到后期建筑物的使用。通常来讲,地基的沉降问题是高层建筑地基基础设计中应该注意的问题。本文主要分析了两种常见的地基设计方案:其一,设置沉降缝。为了避免不均匀沉降给建筑物带来的危害,对于那些较长的建筑物,在建筑平面的转折处应该设置沉降缝,沉降缝可以将建筑物划分成具有独立性的结构单元,这就促使各个结构单元相互不影响。其二,处理地基基础。由于高层建筑传给基础的荷载较大,这就会增加地基的承载力。如果基础底面压力的设计值与地基承载力的设计值相差不多,那么就可以采取提高上部结构刚度来增加地基的承载力;如果基础底面压力的设计值与地基承载力的设计值相差较多,那么就可以采取放大基础底面积、加固处理地基来减少上部负荷。

1.2上部结构设计

建筑行业不仅要做好高层建筑结构的基础设计,还要优化设计高层建筑的上部结构,特别是要设计好受力构件、竖向受力结构等主体结构,同时还要控制到设计的质量,不断优化设计方案,促使高层建筑的设计质量得以提高。

1.2.1布置剪力墙。在高层建筑中会涉及到剪力墙的布置问题,不管是纯剪力墙结构中的剪力墙还是筒中筒结构中的剪力墙都会涉及到如何布置这一问题,并且这也成为高层混凝土结构设计最需解决的一个问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下要双向布置剪力墙,坚持对称、均匀的布置原则来保证剪力墙的刚度分布均匀。此外,如果剪力墙的轴压比超过了一定的限制,那么就要设置底部以及约束边缘构件,不断提高截面的塑性变形能力。

1.2.2设计框架短柱。在地震的作用下,框架短柱的刚度较大,此时就会吸收较大的地震力,特别是要注意楼层局部出现短柱的部位,较为容易产生剪切破坏而形成结构抗震薄弱部位。

1.2.3设计框架梁。框架梁的梁端负弯距会受到了风荷载、地震力等水平荷载的影响,所以为了避免框架梁负筋过多,这就要合理设计框架梁。如果在设计框架梁的时候,没有考虑到活荷载不利布置的因素时,这就要增大框架梁的跨中正弯矩。此外,如果搭建在框架梁上的次梁负筋配置较大的时候,这会严重影响到框架梁,在这个时候要减少此处配筋,合理的调整框架梁。

2.建筑结构混凝土设计的验收阶段

建筑行业要做好建筑结构混凝土设计初步完成之后的验收工作,促使建筑结构混凝土设计的质量得以提高。在建筑结构混凝土设计这一验收阶段,要客观、有力的检查以及评价建筑结构混凝土设计的质量。同时还要仔细、认真检查验收施工过程中所涉及的各个地方。好的验收工作可以保证建筑结构混凝土设计质量。然而在验收工作中,实事求是是一个非常重要的精神。如果建筑结构混凝土设计中出现了一系列问题,这就会导致质量不合格,进而引发了建筑结构混凝土的施工事故。在建筑结构混凝土设计的验收阶段中要构建完整的、有效的验收体系,并且还要制定严格的验收标准,保证建筑结构混凝土的设计质量。

三、加强混凝土结构安全性的方法

1.提高现行技术标准安全系数

我国现行结构设计规范中结构安全可靠度仅仅是对结构构件而言。但是构件的安全性很大程度上取决于荷载的取值。现在的规定不能在不同的设计规范中体现不同的荷载标准值。因而在设计安全系数时要审视安全系数的标准,从实际出发,提高混凝土结构的荷载等级和构件承载能力。

2.提高混凝土结构设计中的耐久性

现代设计规范和施工常常局限在荷载作用下结构、构件的安全性问题,却对建筑整体结构和构件随着时间的增长而不断劣化的作用认识不足。现有的结构耐久性定义局限于外部环境的长期作用,对结构累积损伤和结构性能变化的分析却比较少。建筑业长期重设计轻维护的思想无疑又加剧了混凝土结构的安全性和耐久性。所以积极使用高耐久性能的高分子材料、控制水泥和粗骨料的使用等提供结构耐久性。

3.加强施工过程的质量管理

施工期安全性主要是因为施工方案失误、施工不当、结构性能不完善、材料劣质等。工程施工质量直接影响到混凝土结构的安全性和耐久性。所以对于工程中的原材料及加工构件进行严格的质量把控,施工过程要严格按照《中华人民共和国产品质量法》,各项指标通过检验,并且通过监理单位的规范查收。建立完整严密的全过程质量检验体系。

4.用科学的方法制定项目工期

项目工期常常受到人为环境因素的控制,尤其是在政绩工程中,常常由于建筑期限和规模忽视了项目工期。一个合理的项目工期是利用科学的手段、科学的方式、科学的组织力来为结构构件和安全性创造前提。

四、结语

我国混凝土结构设计在工程中根据设计原理、荷载分析方面做出来大量新的技术成果。加强结构的可靠度和安全性才是整个混凝土结构需要重点解决的问题。

参考文献:

[1]温灿.钢筋混凝土框架结构设计问题探讨[J].城市建设,2010(23).

[2]伍云天,代崇民.超高层钢筋混凝土建筑结构抗震性能化评价体系与方法[J].建筑结构.2012(S2).

[3]付维宏,张小锋.高层建筑中钢筋结构的设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2014(09).

论文作者:张奇

论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿

论文发表时间:2016/3/16

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