房屋鋼筋混凝土建筑結構的設計分析

尤艷青 王秀紅

【摘要】鋼筋混凝土結構是現在建筑工程施工建設中常用的結構方式，并且為滿足人們多樣化需求，建筑造型與功能逐漸呈現智能化與多功能化，這在很大程度上提高了鋼筋混凝土建筑結構設計的難度，必須要在現有基礎上確定所存問題，從多個方面著手，在明確各影響因素的基礎上，提高設計效果。本文分析了房屋鋼筋混凝土建筑結構設計要點，并一出了相應的設計優化措施。

【關鍵詞】房屋工程；鋼筋混凝土；結構設計

在對房屋鋼筋混凝土建筑結構進行設計時，一般不會完全按照規范要求來進行設計，更重要的是要從實際需求出發，確定工程結構設計的要點以及不足，做好各項影響因素的控制，提高工程結構設計的有效性。并且，隨著房屋造型與功能的多樣化，想要提高結構設計效果，就需要針對常見的問題進行分析，如結構裂縫以及混凝土坍落度問題等，需要采取有效的措施進行管理，盡量避免外界因素對結構設計造成的不良影響。

一、房屋鋼筋混凝土結構設計要求分析

房屋鋼筋混凝土結構設計內容主要包括薄殼結構、升板、大模板現澆結構等，要保證其具有良好的強度、耐久性、抗震性等特點，并且還要滿足造價低的要求。鋼筋混凝土結構承載能力是設計的要點，而承載壓力的實現，主要就是在混凝土受力區域內加入一定數量的鋼筋，完成外力的承載。對于房屋鋼筋混凝土結構的設計具有一定的規范要求，但是在實際設計過程中，經常會因為各種因素的影響，如設計人員專業能力以及建筑建設要求等，最終在對結構某一部分進行設計時存在明顯的差異，但是在總體上都必須要滿足結構穩定性需求[1]。在對房屋建筑來說，結構的抗震設計需要做好對房屋高度的管理，處理好壓力等因素，保證建筑結構安全性與可靠性滿足工程建設要求。

二、鋼筋混凝土結構設計重點管理問題

1.結構裂縫

裂縫是房屋建筑鋼筋混凝土結構設計與施工中常見的病害之一，對結構的強度與穩定性產生的影響比較大。造成結構裂縫出現的因素很多，主要可以分為兩個方面：一方面，外力因素。即房屋建筑混凝土結構澆筑完成后，在施工環境因素影響下，例如溫度過高，再加上養護處理不到位，造成結構表面水分喪失過快產生裂縫。另一方面，鋼筋混凝土內部結構因素。此類因素主要是因為結構上設計不當，或者是工程施工管理不到位，如鋼筋配置設計位置不合理，或者是施工人員操作行為不規范，導致鋼筋擺放位置不合理，最終影響到鋼筋本身受力情況，在水泥澆筑后鋼筋受力產生形變，最終在結構內部形成裂縫[2]。因此，在進行鋼筋混凝土結構設計時，必須要對各項影響因素進行綜合考慮，保證各項設計條件的合理性，降低裂縫產生的概率。

2.混凝土坍落度

混凝土質量是影響房屋鋼筋混凝土結構設計與建設效果的主要因素，并且很多結構質量問題都是因為混凝土與易性方面存在問題，影響到混凝土坍落度而出現問題。造成此類問題產生的因素比較多，例如在設計時忽視了結構建設對材料的要求，沒有正確處理水泥、水以及骨料等原材料的用量，使得配合比不合格。一般情況下混凝土坍落度要控制在50mm～60mm之間，其中對于高層建筑則需要將坍落度控制在100mm～140mm以下[3]。另外，在混凝土澆筑環節中，為需要做好對材料的振搗施工管理，合理控制振搗時間，控制其中含水量滿足結構建設需求。并且，為保證工程結構建設后可以長時間使用，必須要結合當地施工環境采取適當的養護措施，降低外界因素對結構造成的影響。

三、房屋建筑鋼筋混凝土結構設計優化措施

1.結構材料控制

結構材料的選擇與應用方法是否合理，在根本上影響了結構的最終建設效果，因此需要做好混凝土原材料的性能與質量的控制，并做好沙、沙石以及水泥的用量，提前進行配合比試驗，確定出最優的配合比方案。其中，水泥作為混凝土材料的重要組成程度，其水化作用會對整個結構產生影響，為降低水化作用的影響，應控制好水泥用量，并做好型號的選擇，可以摻加適量的摻合料，既能保證混凝土的強度要求，又可以減少水泥的用量，提高對水化作用的控制效果。另外，對于配筋鋼筋材料的選擇，應重點保證型號選擇的合理性，例如選擇U型鋼或者工字鋼來代替圓形鋼。

2.結構選型

在確定房屋建筑鋼筋混凝土結構型式時，應保證結構設計的合理性，既要保證結構具有較強得承載能力、抗震能力以及安全性能等，還應能夠提高空間應用的效率。針對此可以選擇用大開間剪力墻結構體系，通過設計將梁柱進行隱藏，減小了對空間的影響，并且具有更好的隔音效果。如果選擇用鋼制模板，在進行施工時，墻面與樓板表面平整度高，并且不需要在濕作業的環境下抹灰，整個施工工藝更為簡單。并且，此種結構形式與其他結構相比，無論是用鋼量、施工成本以及施工工期等都更具優勢，并且同時具備整體性強以及側向剛度大等優點，提高了結構對水平荷載的承受力。另外，對于部分新型房屋建筑的建設，也可以選擇用短肢剪力墻與筒體或者一般剪力墻結構的形式，在建筑平面布置上具有更大的靈活性，并且可以有效節省鋼筋與混凝土用量，達到降低工程造價的目的。

3.加強結構構造

為滿足現代房屋建筑功能與造型多樣化的需求，在進行鋼筋混凝土結構設計時，必須要做好結構造成的強化工作，提高工程結構的耐久性以及安全性。一方面，對于大跨度柱網框架結構，尤其是樓梯間框架柱，受樓梯臺梁連接影響，一般樓梯間柱都設計成短柱，這樣為保證結構安全性，就需要適當加密柱箍筋[4]。另一方面，對于部分框架結構長度超過設計規范的工程結構，如果建筑功能要求不能留縫，這樣就需要進行混凝土補償澆筑，提高結構的完整性。除了要對鋼筋混凝土結構設計進行強化外，還需要做好各細節以及突發情況的管理，保證結構設計結果可以滿足任何外界因素的干擾，建筑框架結構可以抵抗大部分外界影響力。

4.建筑結構基礎設計

一方面，對于結構基礎設計，應對工程施工現場所有信息進行綜合分析，包括地下水位、地質勘察、結構功能、施工條件以及結構類型等。在對各項因素進行綜合分析后進行設計，保證建筑物不會出現允許值外的沉降與傾斜，可以滿足工程正常使用需求。另一方面，建筑結構抗震性能設計，需要做好建筑平面布置，提高布置結果的規則性，并合理選擇鋼筋混凝土結構體系。平面的設計要盡量簡單并對稱，盡量避免出現偏心情況，剛度中心與質量中心應盡量重合。并且對于質量比較大的跨間，在進行結構設計時，不應布置在結構單元邊緣位置，應盡量縮小與剛度中心的距離。另外，對于鋼筋混凝土結構來說，傳力距離越短越直接，結構所具有的工作效力越高，并且所需花費的鋼材也越少，工程造價越低。因此，在房屋建筑工程結構平面布置中，應盡量保證柱網按照開間等跨與進深等距布置，充分利用連續梁受力特點，降低結構中的彎矩，達到提高結構剛度的目的。

結束語

在對房屋建筑鋼筋混凝土結構進行設計時，除了要按照相關規范來進行外，更重要的是從實際需求出發，處理好各項因素與問題，從多個角度進行研究，采取合理的設計方式，提高結構設計的合理性，在保證結構滿足建設要求的基礎上，降低工程造價。

參考文獻

[1] 趙挺生，龍奮杰，方東平，顧祥林，張譽.鋼筋混凝土建筑結構施工短暫狀況設計分析[J].工程力學，2004，04：39-44.

[2] 劉偉權.試論房屋鋼筋混凝土建筑結構設計[J].中國新技術新產品，2012，15：173-174.

[3] 宋士忠.鋼筋混凝土建筑結構設計中的關鍵點分析[J].河南建材，2014，02：97-98.

[4] 金韓彪.鋼筋混凝土建筑結構抗震設計[J].江西建材，2014，21：40.