劉長濤
(大連都城建筑設計有限公司)
淺析鋼筋混凝土建筑結構設計中的要點
劉長濤
(大連都城建筑設計有限公司)
現階段的建筑工程,無論是在數量上還是在質量上,都獲得了一個很大提升,因此,鋼筋混凝土建筑結構設計必須更好地控制關鍵點。除了要在技術和材料的應用上努力,還要融入更多的客觀事實和主觀因素,正確實現對現實的最大控制。同時,還要制備多套方案,對所有可能發生的情況做出詳細的對策,避免產生較大的損失。對鋼筋混凝土建筑結構設計中關鍵點的控制并不是特別困難,應根據社會需求來強化技術和結構。我國建筑的規范技術文件正在不斷健全,無論采用何種方式來加強鋼筋混凝土建筑結構設計,都要嚴格遵循國家的相關規范,保證建筑正常投入使用。
鋼筋混凝土 結構設計 關鍵點
對于鋼筋混凝土建筑結構設計來說,并不能完全直接按照規范當中的要求去設計和應用,而是要結合實際情況來設計。首先,不能遵守固有的規則,因為建筑施工是以人為標準的,符合人性化才能得到更好的建筑。其次,部分規范是一定要遵守的,因為有些關鍵環節是固定的,雖然通過人為的調整會變得好一些,但是會對其他方面的工作產生影響。因此,我們在日后的工作當中,需要對鋼筋混凝土建筑結構設計進行系統的分析,同時采用針對性的策略來解決一系列的不良問題。
在科技迅速發展的今天,很多的東西都發生了較大的變化。相對于建筑工程中的其他工作來說,鋼筋混凝土建筑結構設計是一個核心環節,對建筑的進度和質量產生決定性的影響。在此,筆者對鋼筋混凝土建筑結構設計的要求進行一定的闡述。
1.1 穩定性
在建筑工程當中,很多的工作都有固定的規范,但是由于施工人員不同和施工技術的差別,在鋼筋混凝土建筑結構設計中,無論采用何種施工方法、何種材料,必須滿足穩定性的需求。穩定性是鋼筋混凝土建筑結構設計的硬性要求。首先,無論是大型建筑還是小型建筑,都需要鋼筋混凝土建筑結構設計來穩固架構。以便在施工或者配比材料的時候,得到一個理想的效果。其次。穩定性對服務的人群來說,在安全方面,具有很大的影響。如果某一棟大廈在鋼筋混凝土建筑結構設計的穩定性方面出現問題,無論多小,都有可能帶來巨大的安全隱患。因此,所有施工方案和技術,都要以穩定性為標準。
1.2 抗震性
隨著人類對自然開發的力度不斷加大,發生自然災害的頻率也在變快。從最近幾年統計的數據和資料來看,地震成為社會關注的焦點。雖然國家的相關部門和機構正在加強抗震和預震工作,但效果依然不理想。地震具有一定的不可預測性,突發情況較多,產生的破壞力大,波及范圍廣,對經濟、財產和人身安全造成難以估量的損失。在鋼筋混凝土建筑結構設計中,必須加強抗震性能。從主觀角度來說,無論是否發生地震,汶川地震和雅安地震已經對國民敲醒了警鐘。從客觀角度來說,必須提高建筑物的抗震性,以保證未來的安全。
現階段的建筑工程在質量上不斷提高,對進度的要求也非常苛刻。如果能夠抓住鋼筋混凝土建筑結構設計當中的關鍵點,通過一些針對性的措施來解決關鍵問題,那么在配合其他鞏固性措施的情況下,鋼筋混凝土建筑結構的設計可以提升到一個新的高度。
2.1 構造措施要加強
就鋼筋混凝土建筑結構設計本身來說,其關鍵點在于構造措施。首先,原來的構造措施僅僅適用于當時的情況,在建筑行業飛速發展的今天,過去的構造措施并不一定能夠得到預期效果。其次,隨著經濟的不斷發展,人們的經濟水平和生活水平獲得了一個很大的進步,如果構造措施沒有得到強化,就無法滿足市民的需求,從而間接地對經濟產生影響。最后,構造措施直接影響到日后建筑的使用壽命和安全系數,即便在規定指標上相差絲毫,都要返工。要想控制好此項關鍵點,需要在以下環節進行努力。
2.1.1 對于大跨度柱網的框架結構,處于樓梯間的框架柱,由于樓梯平臺梁與其相連,使得樓梯間的柱可能是短柱,應對柱箍筋全長加密。在高樓大廈的建筑中,樓梯、梁等環節都屬于細節,也是容易被忽略的環節,如果能夠按照上述方式對進行構造設計,不僅能夠提高T程質量和進度,對行業的發展也是非常有益的。
2.1.2 對于框架結構長度略超過規范限值,建筑功能需要不允許留縫時,建議采用補償混凝土澆筑。鋼筋混凝土建筑結構設計在框架方面,除了要強化以外,還要加強對突發狀況的估計,如果突然發生自然災害,一定要保證框架具有較強的承受力,而不是瞬間垮塌。
2.2 地基與基礎設計
地基與基礎設計是鋼筋混凝土建筑結構設計中的一個關鍵點。從現有的施工來看,施工人員雖然按照規范進行施工,但多數情況是機械性施工,這樣打下的地基并沒有遵循質量最優原則,在發現問題的時候,也沒有更好的處理辦法。筆者認為,在工作當中,必須關注地方性規范。因為我國地域面積較廣,地質條件復雜,《地基基礎設計規范》等相關規定無法對全國各地的地基基礎都進行詳細描述和規定,任何一項先進的施工技術和方案都不可能適用于所有的地方,因此只有從實際情況出發,才能得到一個理想的結果。
2.3 傳力設計要簡單
從現有的情況來分析,鋼筋混凝土建筑結構設計的另一個關鍵點在于傳力設計。在實際施工中,所有工作都是在詳細的計算后才能進行的。傳力設計對鋼筋混凝土建筑結構設計具有決定性的影響,可以說是重中之重。為了避免在未來的應用中,不因為承受不了過重的外力出現垮塌,必須設計出一條簡單的傳力方式。簡單并不意味著步驟少,而是通過一些簡便的方式提高鋼筋混凝土建筑結構設計的承受力。換言之,設計結構的傳力路線越短,越直接,結構的工作效能越高,耗費的建材也就越少。在傳力設計中尤其要強調,當地基主要受力層范圍內不存在黏性土層時,不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷載相當的多層框架廠房,可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。由此可見,傳力設計并不是一項簡單的工作,而是要通過對當地的情況進行考察和探究,才能決定如何設計。
2.4 結構選型要合理
在鋼筋混凝土高層結構設計的結構選型上,我們應該注意以下幾點。
2.4.1 結構體系的選擇
眾所周知,一般高層結構體系主要有框架結構、剪力墻結構及二者的組合框、剪結構。較高的高層建筑通常采用筒體結構,例如筒中筒結構、框架核心筒結構等,還有帶加強層及鋼臂、連體結構等多種較為復雜的高層結構。究竟選用哪種結構體系,要根據房屋的高度、高寬比、使用要求及抗震設防烈度,結合當地的結構材料、施工條件和經濟分析等因素綜合判斷,選擇最適合的結構體系。
2.4.2 結構超高問題
在抗震規范與高規中,對結構的總高度都有嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外,增加了B級高度的建筑,因此,對結構的該項控制因素應嚴格注意,一旦結構為B級高度建筑或超過了B級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化,有的還要經過超限的專項審查。在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題,導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要專家論證等情況,對工程工期、造價等影響很大。
2.4.3 嵌固端設置的合理性
通常高層建筑下設置了地下室,而嵌固端通常放在地下室頂板,但是人們在設計時往往忽略了嵌固端給樓板的設計,及上下層的剛度比等帶來的問題。抗震規范明確規定,嵌固端必須保證與抗震等級的一致性,要在結構設計上做相應的調整,同時也要注意抗震縫與嵌固端位置協調的特點,此外,在進行結構整體計算時,嵌固端跟其它各層,尤其是上下層的相互影響關系必須包含在內。
2.4.4 盡量控制短肢剪力墻的運用
現行規范對于短肢剪力墻在高層設計中的應用,給出了相當多限制條件,這些條件都是經過理論分析與實踐證明,在考慮抗震設防的高層建筑中是必需的,而短肢剪力墻因為限制條件較為嚴格,所以經濟性能較差。因此高層結構設計中應該盡量少用或者不用短肢剪力墻,求得較好的安全性。
綜上所述,在現階段的建筑中,鋼筋混凝土建筑結構設計成了關鍵環節。從客觀的角度來說,建筑施工與鋼筋混凝土建筑結構設計具有非常密切的關系。在材料方面,必須根據結構上的總體要求來選擇和配比;在施工技術方面,必須根據建筑未來的使用領域來選擇。因此,在建筑施工的時候,必須把握好鋼筋混凝土建筑結構設計,將其中的關鍵點控制好,避免因為小疏忽造成較大的安全隱患。
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