鋼筋混凝土房屋設計結構中存在的問題與改進措施

李一民

摘要：鋼筋混凝土結構作為房屋結構設計中的一項重要設計環節，其材料和結構設計的好壞直接影響著房屋的使用壽命。因此，本文著重論述了鋼筋混凝土房屋設計結構中存在的問題與改進措施。希望通過本文的探討，能夠進一步優化鋼筋混凝土結構設計的科學性與合理性。

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

在房屋等各種建筑工程中，都是采用鋼筋混凝土作為建造材料。因而，鋼筋混凝土的材料質量和結構設計，在保證建筑物使用壽命方面具有極其重要的地位。隨著多層建筑物和高層建筑物的不斷涌現，業界相關人士將關注的眼光越來越多地投注在鋼筋混凝土方面。質量優等的鋼筋混凝土與科學合理的鋼筋混凝土結構，不僅能夠保證房屋建筑能夠擁有一個安全與穩定的鋼筋混凝土結構，也能保證房屋建筑的質量安全與穩定。

1 鋼筋混凝土結構定義和基本原理

1.1 定義

鋼筋混凝土結構是由鋼筋和混凝土兩種材料結合成整體共同受力的工程結構，其主要承重構件是由鋼筋與混凝土制造而成。

1.2 基本原理

混凝土結構在鋼筋和混凝土兩種不同性質材料的有效結合作用下，能夠充分發揮混凝土抗壓強度和鋼筋抗拉強度的優勢，有效地掩飾掉彼此的缺陷。在二者共同抵抗外力的作用下，提高建筑結構中梁和板的承載能力。

2 鋼筋混凝土結構設計中存在的問題及改進措施

雖然鋼筋混凝土結構在兩種材料的共同作用下，產生了非常巨大的承載能力，可是在結構設計中仍然存在一定問題。包括地基與基礎設計問題和上部結構設計中的問題。下面將從以上兩個方面分別論述相關設計問題及改進措施。

2.1地基與基礎設計中的問題及改進措施

(1)對于有地下室的建筑物來講，地下獨立基礎設計中容易忽略由建筑物沉降引起的附加應力的影響。極有可能導致地下室底板因承載能力不夠，引起混凝土產生裂紋。尤其對于采用天然地基的房屋建筑來講，該種問題尤為突出。盡管這種地面沉降問題必不可免，但是對于沉降量較小的房屋建筑而言，可以在地下板與持力層之間布置褥墊等處理措施。

(2)對于有地下水的建筑物而言，地下水位較高的情況下，應該十分注意建筑防水與降水功能，尤其是對于柱下承臺的形式基礎而言，更要重視這個問題。在柱下承臺形式的影響下，基槽地模形狀及其復雜，產生了更多的陰陽角和放坡，一定程度上加大了防水措施的施工難度。為了提高有地下水位建筑物的防水功能，在進行防水措施施工前，應該盡量考慮不同季節下的水位對建筑物的影響。求出包絡圖，依據包絡圖顯示的水的運動規律設計防水措施。同時，也應該盡量減少柱下承臺基礎產生的陰陽角和放坡，降低施工難度。

(3)地下室底板與外墻配筋的計算中，經常產生假設條件與實際情況不符的情況。通常情況下，在地下室底板與外墻配筋的計算中，地下室底板配筋的計算方式與外墻配筋的計算方式不相符。在外墻配筋的計算中，采用底部固結和頂部鉸接的計算模型，可是在底板配筋計算中卻采用單向板計算方式。以致于配筋計算中，經常產生結算結構與實際情況不相符的問題。解決這個問題的最好措施就是統一配筋的計算方法，使其標準化和規范化。什么情況采用底部固結和頂部鉸接的計算模型，什么情況采用單向板計算方式，制作一個統一的規范，能夠避免或杜絕該種問題的發生。

(4) 在天然地基錐體獨立基礎設計中，基礎坡面的坡度經常不小于1：3比例。導致混凝土的搗實工作很難做到位，經常采用人工拍打振搗。這種方式下產生的混凝土不具有一定程度的強度。因此，建議不要在天然地基上采用椎體獨立地基，應該盡量優先選擇階梯型基礎。

(5) 在設計地下獨立基礎之間的拉梁的時候，經常簡單地按照普通的拉梁設計，沒有將其他影響因素考慮在內。要想保證拉梁結構具有足夠的穩定，應該考慮到梁坡上擴散角內土的重量。

2.2 上部結構設計中的問題及改進措施

(1) 框架-剪力墻結構設計問題

在框架-剪力墻設計中，剪力墻有時會出現布置不均勻，單肢剛度過大的問題，連帶著影響梁板等構件的設計。以致于應力過于集中，一旦發生應力破壞，將會產生嚴重的后果。因此，在進行框架-剪力墻結構設計的時候，全面考慮上述問題產生的原因，避免產生這種問題。采用第一級別剛度的剪力墻時，其墻肢數應該大于4，避免應力過于集中。遵守框架結構“多層設防”的設計原則，層層設防。使剪力墻在共同抗外力作用下，增強防御能力，抵抗外來的破壞力。同時，還需要遵守“做大放小”的設計原則。將剪力墻的梁和柱的結構設計成“強柱弱梁”和“強剪弱彎”的形式。倘若遇到地震等自然災害的破壞，這樣的結構設計可以為人們爭取更多的逃生時間。

(2) “強柱弱梁”和“強剪弱彎”的結構設計要求難于實現

為了避免采用“強柱強梁”和“強剪強彎”結構設計帶來的巨大破壞力，采用了“強柱弱梁”和“強剪弱彎”的結構設計原則。可是在實際社會中，這種結構設計方式的延性設計理念很難實現。尤其，我們國家《建筑抗震設計規范》中所規定的內容，大多情況僅適用于輕度震級的地震。一旦發生大地震，鋼筋混凝結構中的梁和柱在地震巨大的作用下，是很難保證梁先倒塌，柱后倒塌的。因此，有必要進一步修訂我國《建筑抗震設計規范》。制定更為完善的建筑抗震設計要求，進一步研究如何使“強柱弱梁”和“強剪弱彎”的結構設計原則，更加滿足于高震級地震的防御和應急需求。

(3) 挑梁變形，墻體外閃問題

由于鋼筋混凝土結構局部受力太大，造成出現挑梁變形，墻體外閃問題。針對這種問題，可以在懸挑的挑梁端頭設置構造柱，通過構造柱將每層的挑梁連接在一起。這種結構設計產生直接效果，就是有效消除了挑梁的變形和墻體外閃問題。因為，即使某局部位置受力過猛，也可以通過挑梁將力量傳到其他各層結構中，達到了分散壓力的效果。

(4) 其他問題

除了以上關于上部結構的重大設計問題，其余主要是一些細節問題。例如，不同條件下的鋼筋混凝土構件的鋼筋保護層厚度的取值問題，框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率問題。這些鋼筋混凝土結構設計中細節問題，在建筑結構設計規范中都會有明確的標注。因此，設計人員在設計的時候應該注意了解規范要求。根據要求設計鋼筋混凝土結構，避免出現不必要的失誤。

3 總結

在鋼筋混凝土房屋結構設計中主要存在地基與基礎設計問題和上部結構設計問題。其中，地基與基礎設計問題主要涉及帶有地下室和地下水位的鋼筋混凝土結構問題。上部結構設計問題主要設計框架-剪力墻結構問題，“強柱弱梁”和“強剪弱彎”結構設計問題，挑梁變形和墻體外閃問題，以及一些其他細節問題。為了有效避免這些設計問題的產生，可以借鑒以上改進措施。

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