鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)分析

文/韓圣猛、盧晨光 山東省醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計(jì)院 山東濟(jì)南 250000

1、鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1.1 水平荷載

對于建筑物的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須要充分考慮水平荷載和地震作用，要根據(jù)動(dòng)力性能的改變來進(jìn)行調(diào)整，有效提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1.2 結(jié)構(gòu)延性

在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)延性也是較為重要的一個(gè)指標(biāo)，如果建筑物沒有足夠的延性，容易出現(xiàn)變形，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)由于跨度過大而坍塌。

1.3 軸向變形不容忽視

對于一些大型建筑物，為了使空間面積增大，就會(huì)采用框架體系，這時(shí)框架中柱所承受的軸壓應(yīng)力要比邊柱大很多，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，長此以往中柱就容易出現(xiàn)軸向壓縮變形，尤其是房屋過高時(shí)，這種問題更為明顯，會(huì)導(dǎo)致中柱支撐的沉陷，嚴(yán)重影響整個(gè)建筑空間的質(zhì)量問題。

1.4 側(cè)移

如果建筑物高度不斷增加，那就需要考慮水平荷載下建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移問題，如果發(fā)生側(cè)移就會(huì)對建筑物的整體格局造成影響，還會(huì)導(dǎo)致建筑物裂縫的出現(xiàn)，尤其是隔墻、圍護(hù)墻等部位，同時(shí)電梯軌道也會(huì)隨之變形，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致電梯無法正常運(yùn)行。

2、鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 鋼筋混凝土選型

嚴(yán)格按照建筑具體的施工設(shè)計(jì)要求，選擇適宜的鋼筋混凝土，合理設(shè)置剪力墻結(jié)構(gòu)。借助房屋建筑分隔交接形式，科學(xué)設(shè)計(jì)短肢剪力墻，可以選擇Z型、T型等，保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較大的剛度、較高的穩(wěn)定性。明確鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重心，健全對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，在保證建筑上部結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)穩(wěn)定的同時(shí)，適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度，美化房屋外觀。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，以建筑轉(zhuǎn)換層剛度比為中心，合理控制上、下層的轉(zhuǎn)角值，層間位移限值等，做好防護(hù)工作。適當(dāng)增加建筑鋼筋混凝土側(cè)向結(jié)構(gòu)剛度，優(yōu)化設(shè)計(jì)水平加強(qiáng)層，提高剪切力，抵抗建筑外柱。此外，在設(shè)計(jì)該建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要嚴(yán)格按照抗震標(biāo)準(zhǔn)，控制好房屋建筑高度，保證設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性、穩(wěn)定性。

2.2 地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、傳力設(shè)計(jì)

堅(jiān)持最優(yōu)原則，結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件等，客觀地設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；堅(jiān)持因地制宜的原則，實(shí)地考察房屋構(gòu)建區(qū)域，具體分析存在的問題，確保建筑物的整體質(zhì)量。此外，傳力設(shè)計(jì)也是不可忽視的重要方面，起到?jīng)Q定性作用。由于建筑結(jié)構(gòu)的工作效能和對應(yīng)的傳力路線長短相關(guān)，簡化傳力設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的承受力。如果民用框架房屋、荷載較多的多層框架廠房地基核心受力范圍中不存在黏性土層，樓層在八層以下，高度不超過25 m，不需要驗(yàn)算地基和基礎(chǔ)的抗震承載力。但在設(shè)計(jì)傳力的時(shí)候，一定要全方位考察施工現(xiàn)場，科學(xué)設(shè)計(jì)。

2.3 高強(qiáng)度鋼筋混凝土設(shè)計(jì)

為了提高建筑的整體質(zhì)量，要盡可能少使用鋼量，最好選用強(qiáng)度較高的鋼筋材料、C30混凝土材料，提高鋼筋混凝土使用效果，減少建筑材料費(fèi)用。在此基礎(chǔ)上，還要全面而客觀地分析施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文等情況，特別要注意軟土地基。在使用高強(qiáng)度鋼筋、混凝土的基礎(chǔ)上，優(yōu)化構(gòu)筑物的橫截面積，減少荷載壓力，提高建筑的整體性能。

3、鋼筋緩凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

3.1 在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對材料因素的控制

要實(shí)現(xiàn)對鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)，還需要在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對材料因素的控制，尤其是對于鋼材、混凝土材料、磚體材料等主要材料的質(zhì)量控制。在設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，應(yīng)結(jié)合建筑工程的實(shí)際功能要求，合理選擇施工所需的各類材料，保證材料的性能滿足建筑工程的需要，能夠使建筑的功能得到良好發(fā)揮，同時(shí)，選擇材料時(shí)，還應(yīng)注意對材料質(zhì)量的管理，確保所選購的材料質(zhì)量合格，且供應(yīng)商供應(yīng)能力滿足要求，以此來保證建筑工程施工的順利開展以及整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。

3.2 做好建筑設(shè)計(jì)整體效果分析工作

在整體效果分析的過程中，應(yīng)把握好一些關(guān)鍵的指標(biāo)，如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定系數(shù)、安全性等，對其中不滿足建筑工程實(shí)際需求的部分進(jìn)行重點(diǎn)的分析與優(yōu)化，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的合理性與完善性。此外，概念設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，也能夠幫助實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，如抗震設(shè)計(jì)等，其能夠有效的提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體效果。

3.3 加強(qiáng)對各設(shè)計(jì)指標(biāo)的考量

針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，還應(yīng)該重點(diǎn)針對其相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行全面審查和對比，確保其最終的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果符合各個(gè)方面的設(shè)計(jì)指標(biāo)，尤其是對于經(jīng)濟(jì)性方面的指標(biāo)來說，更是應(yīng)該加強(qiáng)控制和優(yōu)化，避免其建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果較大程度上超出了原有的預(yù)算值，影響其后續(xù)的使用，而隨著當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，對于美觀性指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化也已經(jīng)成為了極為重要的一個(gè)方面。

3.4 加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化選擇

恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式能夠有效的保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性與可靠性，對于建筑結(jié)構(gòu)形式選擇的優(yōu)化要與建筑高度相適應(yīng)，根據(jù)建筑高度的要求，合理選擇適宜的結(jié)構(gòu)形式，以確保建筑整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。目前鋼筋混凝土建筑的結(jié)構(gòu)形式中最為常見的是框架結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式配合剪力墻的建設(shè)能夠有效的承受建筑的結(jié)構(gòu)重量，從而保證建筑結(jié)構(gòu)具有良好的整體穩(wěn)定性。

3.5 加強(qiáng)對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

首先，要通過對施工現(xiàn)場地質(zhì)水文條件的勘察與了解，對原有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適應(yīng)性及可行性進(jìn)行準(zhǔn)確分析，避免基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不適應(yīng)施工區(qū)域地質(zhì)條件的問題發(fā)生。其次，要針對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行充分分析，進(jìn)而在最大程度上提升其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型的可靠性，尤其是對于該類型使用的穩(wěn)定性和強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)估，判斷其是否能夠滿足建筑工程項(xiàng)目的基本需求，進(jìn)而較好地保障其應(yīng)有價(jià)值的呈現(xiàn)。最后，要加強(qiáng)對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工方案的審核工作，做好施工方案可行性分析，對其中存在的缺陷與不足及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，保證施工的順利開展。

結(jié)語：

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，減少設(shè)計(jì)過程中的遺漏或錯(cuò)誤，不斷地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)安全、適用、經(jīng)濟(jì)和耐久的目的。