探究鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

郝自強(qiáng)

摘 要：本文對(duì)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了討論，并對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，全面介紹了鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)狀，以及在進(jìn)行鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土;建筑結(jié)構(gòu);應(yīng)用

鋼筋混凝土技術(shù)在世界范圍類發(fā)展的總歷程已經(jīng)超過(guò)100年，雖然在時(shí)代發(fā)展與科技進(jìn)步的過(guò)程中不斷有新型技術(shù)出現(xiàn)，但是時(shí)至今日這種技術(shù)的應(yīng)用范圍依然非常廣。在其經(jīng)歷的100年中，鋼筋混凝土的制作工藝以及其自身具有的強(qiáng)度與韌度隨著時(shí)代的發(fā)展也有一定程度的提升。由于此種技術(shù)的成本較低且我國(guó)結(jié)構(gòu)建筑需求較高，所以我國(guó)使用這種技術(shù)極多。

1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的原理

在建筑工程當(dāng)中所采取的鋼筋混凝土主要是指在混凝土內(nèi)部配有鋼筋而制成的結(jié)構(gòu)形式。在整棟建筑當(dāng)中的主要承重構(gòu)件是由混凝土制造的，在承重的過(guò)程當(dāng)中有鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，二者通過(guò)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到建筑所需要求。完全由混凝土組成的結(jié)構(gòu)，在抗壓性和抗拉性方面存在很大的沖突，如果具有很好的抗壓性，那么在拉應(yīng)力方面必然承受不了，所以說(shuō)為了對(duì)混凝土的性能進(jìn)行改善，以便更好的適應(yīng)建筑的需求，在混凝土中加入了鋼筋，構(gòu)成鋼筋混凝土，大大的增強(qiáng)了混凝土的性能，在抗應(yīng)力方面有了很大的提升，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有重要的作用。在構(gòu)成鋼筋混凝土之后，混凝土部分承受一定的抗壓性，里邊的鋼筋承受拉應(yīng)力，二者可以有機(jī)的結(jié)合在一起，共同可抗外界的應(yīng)力，大大的提升了混凝土的性能。

2鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

2.1穩(wěn)定性

在建筑工程當(dāng)中，很多的工作都有固定的規(guī)范，但是由于施工人員不同和施工技術(shù)的差別，在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，無(wú)論采用何種施工方法、何種材料，必須滿足穩(wěn)定性的需求穩(wěn)定性是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的硬性要求首先，無(wú)論是大型建筑還是小型建筑，都需要鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)穩(wěn)固架構(gòu)以便在施工或者配比材料的時(shí)候，得到一個(gè)理想的效果、其次穩(wěn)定性對(duì)服務(wù)的人群來(lái)說(shuō)、在安全方面、具有很大的影響一如果某一棟大廈在鋼自創(chuàng)昆凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性方面出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)論多小，都有可能帶來(lái)巨大的安全隱患因此，所有施工方案和技術(shù)，都要以穩(wěn)定性為標(biāo)準(zhǔn)

2.2抗震性

隨著人類對(duì)自然開(kāi)發(fā)的力度不斷加大，發(fā)生自然災(zāi)害的頻率也在變快從最近幾年統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)和資料來(lái)看，地震成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然國(guó)家的相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)正在加強(qiáng)抗震和預(yù)震工作，但效果依然不理想地震具有一定的不可預(yù)測(cè)性，突發(fā)情況較多，產(chǎn)生的破壞力大，波及范圍廣，對(duì)經(jīng)濟(jì)、財(cái)產(chǎn)和人身安全造成難以估量的損失。在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須加強(qiáng)抗震性能，從主觀角度來(lái)說(shuō)，無(wú)論是否發(fā)生地震。文川地震和雅安地震已經(jīng)對(duì)國(guó)民敲醒了警鐘從客觀角度來(lái)說(shuō)，必須提高建筑物的抗震性，以保證未來(lái)的安全

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的選擇

在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于所處的地理環(huán)境不同，地域風(fēng)俗不同，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)的風(fēng)格和設(shè)計(jì)理念也會(huì)有所不同，這就需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境有充分的調(diào)查了解，對(duì)風(fēng)俗習(xí)慣以及城市文化進(jìn)行研究，然后結(jié)合建筑的抗震性要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在我國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)采用鋼筋混凝土剪力墻的設(shè)計(jì)方式，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅施工周期短，工程成本低，并且在施工之后室內(nèi)的面積會(huì)很大，最重要的是在抗震和隔音效果方面具有非常強(qiáng)的性能，所以這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式在我國(guó)的建筑工程中應(yīng)用的比較廣泛。

3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度的處理

為了適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，建筑物已經(jīng)向高層和超高層的方向發(fā)展。由于建筑層數(shù)的增多，為了保證建筑物整體的剛度，就需要對(duì)建筑物的位移進(jìn)行一定的控制。建筑物的整體豎向荷載對(duì)于建筑物的抗震性能有很大的影響，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中是讓建筑物的剛度大些還是延性大些，不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有不同的設(shè)計(jì)方案。在目前大多數(shù)的高層建筑住宅當(dāng)中，由于房間布置的整體要求，導(dǎo)致剪力墻布置較多，并且墻壁較厚。但是在地質(zhì)條件較好的地區(qū)，這樣設(shè)計(jì)就存在著很大的浪費(fèi)問(wèn)題，所以在建筑物的建設(shè)設(shè)計(jì)當(dāng)中可以將建筑物的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得相對(duì)柔些，在滿足建筑物位移的要求之后，對(duì)于地震所造成的危害也降到了最低，更節(jié)省了經(jīng)濟(jì)的開(kāi)支。

3.3 鋼筋混凝土加固方法的應(yīng)用

鋼筋混凝土的加固方法主要有兩種：①碳纖維加固的辦法，碳纖維加固的辦法主要是采用抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維通過(guò)環(huán)氧樹脂的粘結(jié)劑粘貼在需要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)新的復(fù)合體。使原有的混凝土提高強(qiáng)度、剛度和抗裂性的方法。雖然這種方法對(duì)于混凝土的整體性能提高有很大的幫助，但是這種方法對(duì)周圍的環(huán)境有一定的限制，且需要在加固之后進(jìn)行后期的防護(hù)處理，如果采取的防護(hù)措施不當(dāng)，則很容易造成火災(zāi)隱患。②預(yù)應(yīng)力加固的辦法，這種方法的工作原理是通過(guò)預(yù)應(yīng)力的手段強(qiáng)追后加部分拉桿或撐桿受力。從而改變混凝土內(nèi)力分布，并降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平。得以讓一般加固結(jié)構(gòu)當(dāng)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得到完美的解決。因此這種加固的方式在重型結(jié)構(gòu)或者是大跨度構(gòu)件的混凝土構(gòu)建中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得不錯(cuò)的效果。

4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

4.1結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題

結(jié)構(gòu)體系的選擇是高層建筑鋼筋混凝土設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，在一些地基基礎(chǔ)比較穩(wěn)固的地方，在上部結(jié)構(gòu)能夠滿足變形限值的前提下，考慮到建筑的外觀問(wèn)題，可以盡量減小剛度。規(guī)范中確定轉(zhuǎn)換層上下剛度比的公式宜改為控制上下層轉(zhuǎn)角的比值在1左右較為合理。規(guī)范中頂點(diǎn)位移和層間位移限值不盡合理，可以通過(guò)采取措施來(lái)解決這些限值。水平加強(qiáng)層在增加側(cè)向剛度的同時(shí)，會(huì)使外柱的剪力有較大增加，應(yīng)慎重設(shè)計(jì)。

4.2結(jié)構(gòu)超高問(wèn)題

在抗震規(guī)范中，建筑物的高度控制是非常嚴(yán)格的，而在新規(guī)范中這一點(diǎn)重新進(jìn)行了界定，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A 級(jí)高度的建筑外，增加了B級(jí)高度的建筑。因此，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定不可以超越其應(yīng)屬范圍，B級(jí)建筑物就應(yīng)該控制在B級(jí)規(guī)定范圍之內(nèi)，一旦超過(guò)了，那么無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工都要全部進(jìn)行重新設(shè)定。在現(xiàn)實(shí)情況中這類問(wèn)題曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)，結(jié)果導(dǎo)致審查時(shí)難以通過(guò)。

4.3短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題

短肢剪力墻的使用雖然具有一定的的作用，但是在使用數(shù)量上一定要嚴(yán)格參照規(guī)范，不可設(shè)置過(guò)多。而且，在抗震達(dá)到要求的情況下，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡量少采用這種結(jié)構(gòu)，盡量減少后面處理的麻煩。

4.4建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑不同于普通商品，尤其是高層建筑。很多因?yàn)槭堑乩順?biāo)志性建筑，所以往往都是有一定個(gè)性的，千篇一律的建筑會(huì)給人帶來(lái)枯燥的審美觀。在概念設(shè)計(jì)上，我們應(yīng)該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時(shí)又要注意其抗震設(shè)計(jì)、抗風(fēng)設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)要素。但是建筑也不能盲目的標(biāo)新立異，結(jié)構(gòu)上應(yīng)該選擇規(guī)則性強(qiáng)一些的。不論是平面或者立體都應(yīng)該盡量遵循這個(gè)原則。

結(jié)語(yǔ)：

鋼筋混凝土設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)闊o(wú)論在什么樣的建筑中，鋼筋混凝土的設(shè)計(jì)都是重中之重。因此要牢牢把控設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)，時(shí)刻對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)分析，根據(jù)社會(huì)需求和自然環(huán)境進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)和強(qiáng)化，延長(zhǎng)建筑物使用壽命。

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