淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑中的應用

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淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑中的應用

王東峰

聊城市孟達建筑安裝工程有限公司山東聊城252000

[摘要]利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來進行房屋的設(shè)計與建設(shè)是在現(xiàn)代的建設(shè)行業(yè)中比較流行的，主要原因是這種結(jié)構(gòu)具備自己獨特的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢既包括了安全穩(wěn)定方面，又包括了性價比方面，因此深得購房者和建筑商的偏愛。但整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括了多個方面，內(nèi)容比較復雜，需要從框架的結(jié)構(gòu)、荷載的計算等多個層級進行詳細的研究，筆者根據(jù)自己多年的建設(shè)管理經(jīng)驗對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了下面的分析。

[關(guān)鍵詞]房屋建設(shè)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點及優(yōu)勢

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)指的是利用混凝土和鋼筋這兩種不同的材料之間的受力特點，使二者混合形成強度很好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這類構(gòu)件的主要特點是整體性比較好，有較強的抗震能力，同時也可以很好地防輻射，比較適合作防護類的結(jié)構(gòu)；造型靈活、節(jié)約原材料、造價低廉也是其主要特點。其次，耐火性能較好，所需要的砂石材料也比較適合就地取材。因此，這中結(jié)構(gòu)就比較適合于現(xiàn)在的房屋建設(shè)中，也比較容易被大部分的建筑商所采納。

二、具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

框架結(jié)構(gòu)是整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的核心，具體的又可以分為基礎(chǔ)、柱、梁、板等四個方面。

1.1基礎(chǔ)環(huán)節(jié)

對于一些地基不均勻、地基較寬或者軟地基時比較適合選用柱下條基，如果出現(xiàn)節(jié)點處地基重復的現(xiàn)象，就要考慮到可以適當?shù)募訉挼鼗娣e。如果說地基的承載能力達到了原先設(shè)計的標準，地下室部分的地板就不必向外延伸，間隔30～40米的距離就要設(shè)置一個后澆帶，并且要在兩個月之后采用微膨脹的混凝土進行澆筑。在周圍有建筑物的情況下要注意提高基礎(chǔ)部分的承載能力，這樣可以減少地震等原因?qū)Ψ课萆蠈咏Y(jié)構(gòu)帶來的影響。地下室的外墻若為混凝土，就可以考慮取消相對應的基礎(chǔ)梁。新建的房屋的基礎(chǔ)部分最好不要超過周圍存在的建筑物基礎(chǔ)部分的深度，如果原有的基礎(chǔ)較深，那么在設(shè)計新基礎(chǔ)的時候就要注意保持基礎(chǔ)部分間距差要達到高度差的2倍左右，還可以選擇打下抗滑樁，以免對原有的建筑物造成破壞。如果是獨立的建筑基礎(chǔ)，就要與相近的基礎(chǔ)部分構(gòu)造成為一個柱下條基，此時，底板的偏心要設(shè)計合理，不能過大，底板可以做成一個臺階形。獨立部分的基礎(chǔ)應控制好拉梁的頂標，一般情況下選擇較高的頂標，這樣可以防止低層部分的墻體過高。如果說建筑物的沉降呈現(xiàn)鍋底形狀，那么頂部、底部的鋼筋應該被拉通，如果出現(xiàn)多層負筋，可以將其截斷為原先的1/2或2/3，最后需要注意的就是，在設(shè)計基礎(chǔ)部分時，盡量控制好底板的厚度（一般不超過30cm），避免不必要的浪費，還可以避免經(jīng)常性的出現(xiàn)了裂縫。

1.2梁部分

在設(shè)計挑梁的端部以及次梁處時要添加一些吊筋和箍筋（箍筋是需要優(yōu)先選擇的），附加的鋼筋材料比較普遍，但不是不可或缺的。根據(jù)建設(shè)規(guī)范，梁下部分和截面范圍的荷載應全部由附加的橫向鋼筋承受。這樣也就是說，梁上方（譬如墊梁、梁上柱等）的部分就沒有必要添加附加鋼筋。如果出現(xiàn)主梁的高度較高，而次梁的截面積很小，這時候可以根據(jù)實際需要加上暗梁，主梁就不要添加附加筋。對于外部的框架結(jié)構(gòu)橫梁來說，如果跨度基本差不多，最好將梁的高度定為統(tǒng)一，梁與柱之間的偏心在1/4～1/3柱寬之間。

1.3支柱部分

一般情況下，地下部分采用圓柱，地上部分采用方柱，這樣比較方便進行施工。圓柱的縱筋的根數(shù)一般不少于8根，箍筋一般采取螺旋箍，方柱的箍筋采用的則是井字箍，角柱、樓梯部分的間柱則要增大相應的縱筋?？v筋盡量采用大間距，但不宜超過200cm。還要在柱中埋下管道，只有在柱的四個角落才有可能埋設(shè)比較粗的管道；柱的截面應大于450X450，混凝土則不要少于25cm，梁縱筋的根數(shù)也不宜過多，否則容易增加混凝土的澆筑難度，異形柱和矩形柱之間的距離要合理控制，不能太小，也不能太大，否則容易減弱房屋的穩(wěn)定性。盡量使用高強度的混凝土澆筑梁柱，可以減小柱斷面的尺寸，滿足了軸壓比限制，同時要少使用短柱，如果有，要加強箍筋的密度。

1.4板部分

板部分一般指的是現(xiàn)澆板，這個過程選用材料時一般選用大直徑（不超過200cm）、大間距（不超過200cm），現(xiàn)澆板上下部分的鋼筋之間的距離盡量保持一致，相連的幾個房間之間選用相同的鋼筋相連。在計算配筋比例時，要考慮到內(nèi)力重的分布情況，板上筋要乘以0.8左右的折減系數(shù)，而板下筋的折減系數(shù)則在1.2左右。薄板與厚板相連接時，按照固定端去考慮薄板的支座，但是厚板就需要減小支座的配筋，轉(zhuǎn)而增加跨中配筋。

2、荷載的計算

在設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，要能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就必須要提前計算好整個建筑物以及各個部分的荷載情況，為設(shè)計施工提供詳細的數(shù)據(jù)分析。根據(jù)時間的推移，結(jié)構(gòu)方面的荷載可以分為永久性荷載、可變的荷載以及偶然性荷載。

不同荷載的計算

（一）永久性荷載的標準值。結(jié)構(gòu)本身、裝修、粉刷以及一些設(shè)施的重量構(gòu)成了這類荷載。所以，一般會按照構(gòu)件的尺寸以及單位面積的重量進行計算。常用辦法采取直接相乘。

（二）可變類荷載的標準值。一般房屋建筑都會有相對應的活荷載的標準值、組合值以及永久值相關(guān)系數(shù)的表格，通常會按照給定的系數(shù)進行計算。這其中又可以分為三個部分：一是可變類荷載的準永久值，一個是可變類荷載的組合值，另一個是可變類荷載的頻遇值。準永久值指的是在設(shè)計的基準期經(jīng)常會達到或者超過的把一部分荷載數(shù)值，總持續(xù)時間一般不會低于25年；組合值指的是當超過兩種的可變類荷載作用在結(jié)構(gòu)上，除了主導類荷載（也就是會產(chǎn)生最大反應的可變荷載）的標準值可以作為代表值外，其余伴隨著的荷載都必須要以低于標準值的數(shù)值作為代表值，這類就是可變類荷載的組合值；頻遇值指的是在設(shè)計的基準期，可變類荷載的超越時間是規(guī)定的較小的比率或者超越的頻率是規(guī)定的荷載數(shù)值（總時間一般不會少于50年），這類就是頻遇值。

關(guān)于荷載的設(shè)計值，永久類荷載的設(shè)計值一般取值為1.2，可變類荷載的設(shè)計值一般取值為1.4。

三、總結(jié)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在房屋建設(shè)中的應用已經(jīng)得到了很好的普及和推廣，但是要想更好的設(shè)計結(jié)構(gòu)的整體布局，還需要多從各個環(huán)節(jié)進行技術(shù)分析，緊緊抓住框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計和荷載計算這兩個方面是做好這方面研究的重點，還需要進一步完善結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的漏洞和缺陷。

參考文獻

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[2]崔曉玲.高層建筑豎向施工荷載下結(jié)構(gòu)仿真分析[D].西安理工大學,2000年.

[3]蘇娟.鋼筋混凝土柱的抗火性性能研究[D].哈爾濱工程大學,2006年.

王東峰（1975.03-），男，漢族，本科，高級經(jīng)濟師，研究方向為建筑施工管理.

作者簡介