鋼筋混凝土結構設計中的問題分析及對策

李超

1 引言

隨著建筑物需求量不斷加大，特別是對于住宅建筑的需求愈加迫切，鋼筋混凝土以其優越的性能，在城市建造中得到越來越廣泛的使用，它的優越性不僅體現在原材料上，更重要的是還體現于其施工工藝，設計方式和制備方式等方面上，但是在鋼筋混凝土結構的設計上，仍然存在著一些問題，容易造成質量上的缺陷，所以，作為相關的設計人士，必須要找到會對工程質量產生影響的原因，加以解決，使工程質量有所保障，也可以縮減工期，降低成本，加大收益。

2 鋼筋混凝土在結構設計里存在的常見問題

2.1 下部結構設計中的問題

2.1.1 地下室底板

地下室底板在設計的時候，需要注意柱下帶梁板式的獨立基礎方面的問題，因為有許多真實例子表明，建筑物由于沉降問題時常會致使附加應力發生變化，究根結底是因為上部結構所承受到的壓力致使柱下獨立基礎和整個的地下室底板都發生了沉降變形，如果不能重視到這種情形里面存在的附加應力，那么整個的地下室底板都將有可能發生危險，如果地板的極限承受壓力不夠大，將會使底板在壓力下產生斷裂現象，而這種危險發生的幾率在天然地基的施工過程中會更高。

2.1.2 地下室底板和外墻內的配筋

由于地下室的作用是增強建筑物本身的穩定性、提高建筑物的地基承載能力并使地震破壞的程度得到削減，所以地下室結構被設置在多數建筑工程之中，可是在進行設計地下室的時候，設計人員總會將竣工之后樓梯將會產生的沉現象忽略掉，以此地下室可能會受到附加應力的影響，使得地下室底板因其承載能力不達標而產生開裂，特別是天然地基，此類現象更加明顯，此外，在進行配筋計算時，也會經常出現實際情況與計算結果不符的問題，最后使得外墻的豎向受力筋過少而水平分布筋數量偏多，此外扶壁柱的配筋也會不足。

2.1.3 天然地基獨立基礎

在設計天然地基中的獨立基礎的時候，會出現一些非常不合理的設計，采用了錐體形式，其斜面坡度會大于1：3，這使得錐體中有一部分混凝土不易被振搗密實，所以只好在現場施工的時候運用人工振搗拍打的方法，可是經過人工現場處理的混凝土不能達到要求的設計強度。

2.1.4 地下水位的影響

進行地下室設計時，要考慮整體結構可能受水位的影響，要針對此制定相應的策略，地下水位可能會直接對建筑工程的施工成本和后期的施工產生影響。

2.2 上部結構中的設計問題

在鋼筋混凝土結構設計中，上部結構比下部結構相對來說理論較成熟，所存在的問題很少，但是通過實際設計的經驗來看，上部結構在設計時可能會出現以下幾個問題：

2.2.1 框架-剪力墻和其連梁

在對框架-剪力墻進行設計的時候，常常會出現剪力墻的分布不均的問題，甚至會由于一些剪力墻的單肢剛度過大而使應力太過集中，使得建筑結構的穩定性和安全性受到威脅，大大增加了其受到地震破壞的幾率，此外，如果在進行連梁的設計時，剪力墻的剛度參差不齊或是分布不均，就會使框架-剪力墻和連梁的接觸設計難度大大提高。

2.2.2梁支座

很多設計師在鋼筋混凝土建筑設計中，將梁間接觸的梁支座設計成不能夠轉動的固定支座，設計為剛域，而在某些情況下，這種設計是不可取的，比如說，在框架梁受到剪力墻的約束較小，并且剪力墻的正面和框架-剪力墻的框架梁垂直相交的時候，是不需要固定支座的。

2.2.3 層間位移

在鋼筋混凝土建筑物中，鋼筋混凝土是抗側力的最主要構件，所以必須要是側向位移滿足相關要求中側向位移的限值。如果在構建設計的時候將側移的限值忽略，則難以使建筑物的穩定及安全得到有效保障。

2.2.4 裂縫問題

構造裂縫，某些技術人員的技術不到位或者操作不規范會致使鋼筋混凝土建筑出現一些構造裂縫，比如說，建筑混凝土的時候未進行充分的振搗，混凝土中水灰比計算錯誤，支架下沉，混凝土的養護不好，模板的位置有所改變或者過早進行脫模等。

結構裂縫，在鋼筋混凝土結構的澆筑步驟中，不相同的構件存在著剛度差異，會致使剛度薄弱區的形成，因此會使鋼筋混凝土結構中出現裂縫，也就是結構裂縫，這些裂縫大多都出現在樓板的頂端處和建筑物的墻角。

3 解決策略

3.1 下部結構

3.1.1 地下室底板解決措施

可以在某些總沉降量不大的項目中，每隔30～40m處設置一個后澆帶。不設局部地下室，布置同樣深度的地下室，并且將筏板區格挖空，空墊聚苯，以此應對沉降變形，為緩解基礎結構和地基的矛盾，要增設保護層，比如在受力層和地下之底板之間添加褥墊，后澆帶在地下室底板中的做法如圖1所示。

圖1 地下室底板后澆帶做法

3.1.2 地下室底板和外墻的配筋的解決措施

在仔細考察過變形協調條件之后，再進行地下室底板和外墻配筋的設計，也許外墻的配筋并不是所有都按雙向板的配筋來進行計算，有的配筋需要按照單向板配筋來計算，并且需要考慮扶壁柱和外墻板塊的尺寸大小和間距。

3.1.3 天然地基獨立基礎的解決措施

獨立基礎運用的是階梯型設計，合理的設計偏心過小，必要時要和鄰近柱合為柱下條基，這樣才可以是后期施工更加方便，才可以有效的保障工程的質量，在進行獨立基礎之間拉梁的設計的時候，需要充分認識到上覆土重可能會對建筑產生的影響，必要的時候，可以提高混凝土強度或者配筋強度。

3.1.4 地下水位的解決措施

建筑基礎施工的時候總會遇到地下水位上漲的問題，在進行建筑基礎施工的時候，為了較少甚至是消除掉地下水位的上漲可能帶來的不利影響，做好防水及排水工作是必不可少的工作，比說，將柱下承臺的輪廓設計得簡潔明了，采取反承臺發來增強地下室結構的防水功效，為平衡在地下室底板上出現的水浮力，可以在地下室的內部覆土。

3.2 上部結構設計解決措施

（1）在框架-剪力墻的結構設計中，需要多道設防，并要保障其形狀的規則性和結構布置的規則性，讓整個上部結構的剛性全部一致，要防止應力太過集中，以此來增強鋼筋混凝土建筑物的安全性與穩定性，從而提高它抵抗外在破壞的能力。

（2）在剪力墻的柱和梁的結構設計中，需要嚴格遵循強剪弱彎、強柱弱梁與增強節點的要求，并且在挑梁的兩端設構造柱，把每一層挑梁都進行連接，能夠有效地避免墻體外閃與挑梁變形，進而提高建筑的抗震性能。

（3）梁的支座形式需要按照工程的實際情況來確定，有些時候，并不能全部都設計成固定式的，需要將其設計成鉸接支座。

（4）提高對于裂縫的控制強度，對裂縫的控制也是鋼筋混凝土建筑物設計中不可缺少的環節，應該在易出現裂縫的位置采取預應力混凝土澆灌的手段，并且，在預埋管線的時候，想要固定管線，需要用到設置指甲的方法，還要在管線交叉的地方使用固定接線盒，以此來減小各種裂縫產生的概率，進而增強鋼筋混凝土結構的牢固性與整體穩定性。

4 結束語

隨著建筑業的迅猛發展，鋼筋混凝土一起所獨特的延性好、整體性強和強度大等優點而在建筑物中得到廣泛的應用，但是不可避免的，它本身也具有抗裂性能差、自身重等缺陷，所以在設計的時候，不僅要考慮上述諸多問題，還要避免出現一些其他的問題。所以，結構設計人員需要嚴格的遵守規范，與施工現場的實踐情況相結合，不斷進行總結，進而在設計中將鋼筋混凝土的優勢充分發揮出來，是鋼筋混凝土結構的合理性和科學性得到進一步提高。

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