结构工程中钢筋混凝土的设计研讨论文_张建敏

结构工程中钢筋混凝土的设计研讨论文_张建敏

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摘要:随着时代的变迁,我国的经济水平取得了很大的提高,我国的建筑行业发展的很是迅速,建筑数量越来越多,而在建筑构造中最不可缺少的就是建筑设计理念的支持,其中钢筋混凝土框架结构是当今应用最为广泛的结构形式。钢筋混凝土结构顾名思义就是由钢筋和混凝土这两种不同性质的材料组成的,在实际的应用中会遇到很多问题,本文针对钢筋混凝土设计的应用性和基础性理论进行了详细的研究探讨。

关键词:结构工程;钢筋混凝土;设计

引言

现代化进程的不断加快,导致我国的建筑行业发展越加迅猛,而随着时代变迁,建筑设计理念也在不断的创新中,其中钢筋混凝土框架结构应用的更加的广泛。该框架结构可以扩大建筑的空间,可以适合不同工艺的要求。但是在框架的设计中却仍存在很多的问题,需要解决。

1结构优化设计的原则

1.1经济性

建筑钢筋混凝土结构的设计对于建筑后期的运行有很大的作用。结构的设计很大程度上决定了实施阶段所用成本。作为一个以盈利为目的企业,怎样设计低成本的建筑结构是建筑企业普遍追求的一大目标。同时,在提倡节能环保的今天,建筑行业也应积极响应,使用节能材料,降低施工成本,提高建筑的经济性。

1.2安全性

在考虑经济性的同时更要重视安全问题,安全性才是最重要的问题。在保证安全性的条件下再追求经济效益。建筑物的安全问题不仅关乎社会经济效益,更关乎于人们的财产以及身心安全。所以在结构优化过程中要本着“安全第一”的原则。

1.3耐久性

在人们的日常生活中,无论是居民建筑还是公共建筑都会出现各种各样的问题,有关的报告也屡见不鲜。随着社会的不断进步,人们对建筑物的要求也是越来越高。但常常会因为过度的追求有利位置或过度的追寻美观而导致建筑物缺乏耐久性。这不仅会导致用户体验度下降,严重时还会产生安全问题。所以应将耐久性作为结构优化的一个重要原则。

2钢筋混凝土框架结构设计时正确选取结构参数

2.1地震力振型组合数

如果建筑的层数较高的化,那么在不考虑耦联扭转的情况下,振型的数应当是不可以小于3的;而如果振型的数是多于3的化,那么就最好是取3的倍数,但是不能够多于建筑的层数的;当房屋的建筑层数没有大于2的化,振型的数则是可以选择层数的,而如果是不规则的建筑,就应当要考虑耦联的,可以说不同层数的建筑振型数是不一样的,同时还要结合实际情况去考虑是否要耦联。

2.2结构周期折减系数

钢筋混凝土框架结构中是需要填充墙的,而填充墙的存在导致了该结构的实际刚度比经过计算出来的刚度要大,而计算出的周期则是要比实际的周期要大。因此,计算出的地震作用效应是比较小的,导致结构缺乏安全性,因此需要对结构的计算周期进行适当的折减,而折减的数量则是需要经过详细的计算,如果折减的数量过大也会导致建筑的建造缺乏一定的安全性。

3框架结构构造配筋

虽然我国地大物博,但是人均占有地却很少,我国的建筑物占有的面积也是受到限制的,同时对于建筑物使用功能的要求等因素,都导致了在设计框架结构的时候,需要在梁端设计挑梁。框架中梁的荷载力跟外挑梁的荷载力数值是有着一些差异的,因此实际需要的框架梁跟外挑梁的尺寸有着不同的,设计人员设计的时候如果忽视了这一点,直接就进行设计,而施工人员根据错误的设计进行施工,会出现差错,而这些差错却只有在进行实际施工中才能暴露出来,那个时候在进行处理早已经晚了。很多的钢筋都已经截断成型,导致施工进度受到影响,让建筑企业造成了很多的经济损失。

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4多层框架结构的设计要求

4.1强柱弱梁节点设计

地震灾害严重的威胁到人们的生活质量和生命安全,而为人们提供了良好生活环境的建筑物在建造的时候需要充分的考虑到地震的影响。我国的建筑物建造的时候最为常见的是利用钢筋混凝土的框架结构模式,为了让该框架结构即使是遇到地震,也能够依然屹立不倒,框架结构中的梁端可以形成塑性铰,在设计的时候最好是采用强柱弱梁设计方式。强柱弱梁设计可以有效的防止建筑物出现压溃的现象,在遇到较大地震的情形下,也能够为人们提供安全的居住环境。在设计的时候要将柱的截面尺寸尽量的设计大些,最理想的状态就是柱的线刚度以及梁的线刚度比值大于1的情况。

4.2强剪弱弯剪力墙设计

此设计有效的让建筑的构件延性得到保证,防止建筑的脆性出现破坏的重要措施。在进行设计的时候,连梁的刚度是需要注意的问题,一定要在设计时将刚度进行合理的折减。之所以如此,是由于剪力墙有着很大的刚度,尤其是在水平力的作用下,剪力墙的连梁会发生着一定的变化,该变化容易让连梁出现脆性破坏的现象,为了不让这种现象发生,就需要将连梁的刚度进行折减,进而去确保连梁可以形成合适的塑性铰,可以满足强剪弱弯的要求。

5钢筋混凝土结构设计中的改进措施

5.1完善结构体系

钢筋混凝土的结构是非常繁杂的,中间出现一点问题都会使它的结构出现问题,所以我们要尽量把冗杂的问题变得简单化。比如:可以把一些影响小的问题整合成一个问题、把一些影响不大的复杂的问题删掉等,这样就可以把一个复杂的结构体变得简单化,降低工作难度。

5.2建筑结构尺寸设计

钢筋混凝土结构的施工受天气温度的影响较大,这是钢筋混凝土结构的一大缺点。比如冬天天气寒冷,水泥不易凝固会出现裂缝。还有材料容易变形,材料越长受力越不稳定,容易发生形变。钢筋混凝土结构设计要确保经济合理、安全适用。钢筋混凝土结构设计一定要保证其结构规则,布局要合理,从而确保钢筋混凝土结构的各部分刚性一致,避免发生事故,增强建筑物的安全性以及稳定性。

5.3避免板类构件出现缝隙

钢筋混凝土结构中板类构件出现缝隙是不能避免的,但是我们要把出现的几率减到最小,所以我们要做好预防措施。在钢筋混凝土结构的建筑物中,墙面和楼顶板面是最容易出现缝隙的两个地方,所以在结构设计时我们要用预应力混凝土浇筑的方法来避免出现缝隙。屋面和楼面出现缝隙的问题,可以通过在楼面板埋管线时设置支架的方法来解决。

5.4加强人员素质

人员在结构优化中的作用是首要的,一切失误都可以归结到人。首先,在设计初期,就要采用有丰富经验的,专业技术过硬的技术人员进行方案设计,在必要的情况下可以在外聘请这一领域出色的专家作为设计顾问,在设计工程中给予一定的意见和建议,保证设计的合理性及实用性。更重要的是,要求设计人员熟悉的掌握国家有关于建筑设计及优化的法律规范保证设计方案的安全可行性。有关法律有《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》等。在管理人员方面可以通过开展活动、采取奖惩制度等一系列创新的方法策略提高员工的积极主动性。

5.5强化抗震设计

抗震是建筑物必需的性能。钢筋混凝土作为抗震的主要材料对于建筑物抗震的性能有大的影响。在结构设计时要根据楼层的高度采取合理的抗震防裂度。对于多塔结构、顶部塔楼结构(错层结构除外)等振型数应该大于12,同时它的大小也不能超过楼层的3倍。在减震设计时要严格的核算数据,并遵守相关法律规范。

结语

随着我国现代化水平进程的加快,我国的建筑行业快速的发展起来,建筑理念也在不断的进行创新,建筑结构的体系逐渐多样化。其中多层钢筋混凝土框架结构应用的更为的广泛,拥有着很光明的前景,但是在实际应用中还是存在着一定的问题的,设计人员在设计的时候要严格地按照规范进行,不断地创新理念。

参考文献

[1]杨勤.关于高层建筑钢筋混凝土结构设计问题的探讨[J].建材与装饰,2018(46).

[2]吴晟,王福亮.高层钢筋混凝土建筑结构设计核心思路分析[J].智能城市,2018(20).

[3]雷小艳.高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析[J].建材与装饰,2018(42).

论文作者:张建敏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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