鋼筋混凝土結構設計簡述

寇 蕾

遼寧省建筑設計研究院

鋼筋混凝土結構設計簡述

寇 蕾

遼寧省建筑設計研究院

鋼筋混凝土的結構設計是一個比較復雜的過程，設計人員必須要對結構的特點有著深入的了解，并重視結構概念的設計，采用適合的計算模型對房屋的關鍵部位和問題采用針對性的措施進行解決，以減少在施工中因設計而出現的不合理現象。不斷的對房屋設計進行優化，最終使房屋達到安全、經濟、適用的效果。社會的不斷進步，人民對居住環境開始由實用性要求逐漸向實用性和美觀性并存的方向轉變。

鋼筋混凝土；結構設計；方法

1 鋼筋混凝土結構設計中的常見問題

1.1 地基與基礎設計中的問題

(1)自然地基的獨立基礎。在天然地基獨立基礎的設計，一些設計不合理，坡度大于1：3的金字塔形狀，導致錐體混凝土振搗密實難的部分，在工程建設中通過人工叩擊，并不能達到設計標準(2)地下室及外墻加固。地下室具有提高建筑物地基承載力，提高建筑物結構穩定性，降低地震破壞程度的作用。然而，設計地下室的設計師，總是在建筑物竣工后忽略定居點設計，進而導致地下室的地面承載力不足，引起開裂。采用自然地基施工受到的影響最為顯著。此外，在地下室的地面和墻的配筋計算，經常出現在計算與實際情況不符的問題。(3)地下水位的影響。在結構設計中，還應考慮對建筑物地下水位的影響，特別是地下水位高，更要注意防水和排水施工，否則會影響工期進度和工程質量。

1.2 上部結構設計中的問題

(1)框架-剪力墻結構及其連梁。在框架-剪力墻結構設計中，剪力墻布置往往出現不均勻，甚至導致剪力墻剛度過于集中，嚴重影響施工安全穩定，增加地震破壞的可能性。另外，在梁的設計和框架剪力墻結構中，構件連接在一起，如果剪力墻布置不均勻或剛度不均勻，將大大增加梁框架結構的設計難度。(2)梁支撐。在鋼筋混凝土結構建筑的設計中，許多設計者將梁與柱或梁之間的部分接觸作為一個非旋轉的剛性區域，設計為固定支撐，這種設計在某些情況下是不合理的。如框架-剪力墻結構的框架梁與剪力墻垂直，剪力墻對梁的約束力較弱，則不再需要固定支座。(3)其他設計細節。鋼筋混凝土結構設計中存在的問題。例如，鋼筋混凝土結構局部應力導致懸臂梁和墻體變形；鋼筋混凝土結構的邊界層厚度不符合規定；鋼筋混凝土框架梁防護；縱向受拉鋼筋配筋率等。

2 強化房屋鋼筋混凝土建筑結構的有效措施

2.1 地基和基礎的設計

房屋的地基與基礎的設計是目前房屋建筑結構設計時的重要注意方面，我國地域的廣闊性決定了我國地質條件的復雜性，因此在實際的房屋建設設計和施工過程中，必須要將《地基基礎設計規范》等政策貫徹到設計的理念中，《規范》中對全國地區的地基基礎都做了詳細的描述與規定，在設計階段需加以重視。

2.2 合理選擇鋼筋混凝土的建筑結構

對房屋的大跨度框架結構，尤其是處于建筑樓梯間的框架，因為樓梯平臺的連接，使得樓梯間的梁柱成為短柱，所以在設計時，應當對建筑的柱箍筋進行全長加密設計。這一點在建筑的設計中經常會被忽略，應當引起設計人員的重視。對于框架結構的外立面是帶形窗的時候，如果設置連續的過梁窗，就會使外框架柱可能成為短柱。對結構長度超規范值的情況，如果建筑功能上不允許建筑留縫等情況，建議合理采取補償混凝土的澆筑。使用細密的雙向型配筋，將構造間的距離控制在規范允許之內，對屋面可以設置后澆帶，并適當的加強其強度。

2.3 妥善的處理鋼筋混凝土的剛度

結構的剛度是設計階段不可忽視的一個重要因素，由于我國建設工藝的不斷進步，而建筑的剛度就是影響建筑整體質量的直接因素。不斷地將建筑物的位移控制在合理范圍內，使得建筑的設計符合要求，對建筑物的延展性與剛性進行嚴格控制，根據設計理念與風格的需要對建筑剛度進行適當調整。

2.4 對鋼筋混凝土結構進行及時的加固

對建筑結構進行加固主要有兩個方面，一種是利用碳纖維對材料進行加固，這種方式可以最大程度的加強鋼筋混凝土的剛度和強度，并且有效的提升混凝土的抗裂能力；另一種是通過預應力來對混凝土加固，這種方式可以延長材料的使用壽命，確保建筑工程的穩定性與安全性。

2.5 做好預應力的分配設計

預應力指的是房屋結構的一種力度設置，平衡的分擔結構設計的內力分布，預應力的分配設計對結構的固定有著直接的影響。在進行預應力的設計時，需要重點解決力度的滯后等問題，將預應力的后期影響減低到最小值。比如在進行建筑的設計時，對結構的預應力分配需求較大，在實際的設計中需要將建筑應力和內部的變力綜合考慮在內，將預應力進行合理分配設計，使結構能夠達到受力平衡的要求，防止出現房屋偏力的影響。在進行維護機構的設計和施工時，最好采用較輕質的材料，從力學的角度來看，在進行一些大型公共建筑的設計時，盡量的使結構柱網進行等距的分布，減少邊跨柱的距離，充分的利用結構受力特點提升整體結構剛度。

2.6 做好房屋鋼筋混凝土結構裂縫的控制

在進行房屋混凝土施工作業之前，要根據工程規定的相關檢驗方式對材料的保濕度、內部應力、溫度等因素進行驗算，通過嚴格驗算來明確混凝土的溫度基線，通過技術的指標來完善溫控技術?；炷猎谶M行模板工程的施工中，除了國家現行施工相關規章制度外，還應該將混凝土的保溫措施做到實處。避免因為溫度的積累和溫差過大情況造成房屋出現裂縫情況，還應綜合的考慮內外部溫度的要求，并且做好防漏和過振等工作。在房屋的設計階段明確其養護方式，做好預防外力等因素造成的混凝土收縮，防止房屋在施工階段出現裂縫等情況。

3 結論

房屋的建筑最基本的骨架便是鋼筋混凝土結構的設計，這對房屋的整體工程質量有著直接的影響，關乎業主與開發商的共同切身利益。因此，在進行房屋鋼筋混凝土建筑結構的設計時，必須要重視房屋設計要點，始終將質量第一的觀念貫徹在結構的設計過程中，自覺遵從房屋建筑有關的質量要求，并合理選擇建筑結構，妥善處理其剛度，對結構進行及時的加固，并做好預應力的分配設計，對結構裂縫的控制進行合理控制，才能夠確保房屋建筑的整體質量。

[1]駱新瑩.淺析鋼筋混凝土結構設計中的常見問題[J].黑龍江科技信息，2016，5(12)：287.

[2]錢啟軍.鋼筋混凝土結構設計中的常見問題探討[J].工業設計，2016，2(34)：106.