建筑工程鋼筋混凝土結構設計的要點探究

文/孟順意 大連都市發展設計有限公司 遼寧大連 116000

因鋼筋混凝土結構設計具有位移小、剛度大、整體性強等優點，在我國建筑工程中得到了廣泛應用。建筑工程鋼筋混凝土設計是一個非常復雜的過程，不能有絲毫的錯誤，否則會影響建筑工程的質量。因此，建筑工程鋼筋混凝土設計要嚴格按照國家制定的標準規范，認真分析、科學計算，提升建筑工程的整體質量及結構安全。

1、鋼筋混凝土結構的優勢

1.1 綜合應用鋼筋與混凝土原料

通過實踐檢驗發現，混凝土結構具有優越的抗壓強度(約28MPa)，但是其抗拉強度較弱，無法滿足房屋建筑施工的相關要求；與混凝土結構特性正好相反，鋼筋材料在抗拉強度方面具有優勢，但抗壓強度不足。

鋼筋混凝土結構指的是：將一定比例的鋼筋融入到混凝土中，實現了混凝土與鋼筋優點的相互融合，彌補了兩者各自的不足，能夠更好地滿足房屋建筑施工的相關要求。

1.2 具有較強的結構整體性優勢

在房屋建筑施工過程中，鋼筋混凝土結構同時具有鋼筋的抗拉強度與混凝土的抗壓強度，體現出非常明顯的結構整體性優勢。此外，鋼筋混凝土結構的抗震能力、防爆能力也非常優秀，要高于其他的一般工程結構。

1.3 制作過程方便快捷

鋼筋混凝土結構屬于復合材料，其中包含了混凝土、鋼筋、纖維、砂石等多種類型的原材料。原材料的豐富與充足，使鋼筋混凝土結構的制作過程非常方便快捷，而且能夠有效保護工程的周圍環境。

2、建筑工程鋼筋混凝土結構設計的要點

2.1 抗震功能的加強設計

抗震功能對于建筑工程非常重要，可以對地震等自然災害產生一定程度的抵抗，從而保護建筑財產與人身安全。

建筑工程抗震功能主要是依靠鋼筋混凝土結構來實現的，因此要重視鋼筋混凝土結構的抗震性能設計。在設計過程中，如果建筑工程的層數和結構剛度的突變系數較大，則應多取其振型數。例如，建筑工程房屋結構中的多塔結構，頂部小塔樓以及轉換層等，在取其振型數時，應選大于12 的數，但是數值大小不能超過房屋總層數的三倍；對具有彈性的樓板建筑，在分析其剛性要求時，振型數的選取還要更大些。

2.2 耐久性設計

鋼筋混凝土結構設計中，應嚴格按照設計規范，解決重點技術問題，明確工程的重難點，充分發揮多種目標和單一目標的綜合利用，確保設計方案的科學性和合理性。

設計師應該加強對建筑工程耐久性設計的關注。混凝土結構在建筑工程中起著支撐的作用，提升其耐久性，能保證建筑的各項性能滿足客戶使用需求，并在規定的使用年限里不發生損壞。工程實踐表明，許多建筑的結構設計不符合上述要求，一方面是由于設計理念不全面，另一方面是因為建筑工程投入使用后，受到周圍環境、條件的影響，其穩定指數下降，而設計師缺乏對該種情況的合理預期。

設計混凝土結構時，技術人員主要考慮到造價和材料因素，體現出造價控制和節約材料的原則。但在提倡工程質量高標準、優化居住環境的今天，工程設計不應僅考慮經濟指標，還要提高綜合使用效果。

2.3 新概念設計

鋼筋混凝土結構設計中，要注意融合新概念設計。也就是，說要設計一些樣式新穎的建筑，同時保持其抗震性能和抗風性能等基礎性能。

新概念設計與鋼筋混凝土結構設計的融合，一方面能夠滿足建筑工程的彈性要求和延展性要求；另一方面，能夠保證建筑工程滿足居住人們的審美需求。

2.4 地下結構設計

除了地上部分，建筑工程地下部分的鋼筋混凝土結構設計也非常重要。

建筑工程的地下結構設計方案中，同樣需要加強抗震性能設計，從而確保建筑工程的穩定性。

一方面，設計人員應當根據地下結構的實際情況，進行具體的抗震性能分析，并根據分析結果，完成地下鋼筋混凝土結構設計。另一方面，設計人員應注意嵌固端位置的設計不同，對建筑質量所產生的影響也不同。

建筑工程地下部分的埋置深度，應遵守我國施工規范的相關標準。在具體設計圖紙上，建筑工程的地上部分與地下部分用變形縫分開，導致建筑地下部分的埋置深度不夠，一旦發生地震等自然災害，將造成建筑物滑移、傾斜等現象。另外，對于高寬較大的建筑工程，應合理設計其地下部分的埋置深度，通常情況下，采用鋼筋混凝土樁體作為其地下部分的結構支撐，其錨固長度也要盡量滿足大且長的設計標準，一方面有利于增加樁體的抗拔性能，另一方面，還可以有效防止建筑工程發生傾覆事故。

2.5 剪力墻設計

剪力墻設計是建筑工程鋼筋混凝土結構設計中的重要一環。

首先，在剪力墻的端部位置，應設置相應的邊緣構件（比如端柱等），起到約束柱的作用；當建筑工程的層間位移和頂點位移較大時，可加大柱體的截面積；當剪力墻的截面和樓層的面積比值較大，但房屋高度較小的情況下，約束柱所起到的作用非常小，幾乎可以忽略不計。另外，為了提升剪力墻的抗變形性能，可在剪力墻的截面設置連梁；但是，在多肢墻、單肢墻的設計中，應合理設置連梁的強度——一方面，連梁的設置不能太強，否則在地震作用下，墻肢會出現拉伸，容易出現安全事故；另一方面，連梁設置不能太弱，否則墻肢就會變成單肢墻，其巖性就會相對減弱，其抗震性能也會相應減弱，降低了建筑工程的安全性。

結語：

綜上所述，鋼筋混凝土建筑工程的結構設計體現出系統性和復雜性的特點。設計人員要嚴格遵守國家規范、規程的相關要求，靈活運用設計方法，善于創新，在工作中精益求精，不斷總結和反思，確保工程滿足安全適用、經濟合理的建設目標，促進建筑工程的可持續發展。

[1]余敏,李書磊,王圣松.鋼管混凝土構件軸壓承載力設計公式的可靠度分析[J].建筑鋼結構進展,2017,19(02).