郝自強
摘 要:本文對鋼筋混凝土建筑結構設計的相關內容進行了討論,并對其中存在的問題進行了深入的研究,全面介紹了鋼筋混凝土在建筑結構中的現狀,以及在進行鋼筋混凝土建筑結構設計時需要注意的問題。
關鍵詞:鋼筋混凝土;建筑結構;應用
鋼筋混凝土技術在世界范圍類發展的總歷程已經超過100年,雖然在時代發展與科技進步的過程中不斷有新型技術出現,但是時至今日這種技術的應用范圍依然非常廣。在其經歷的100年中,鋼筋混凝土的制作工藝以及其自身具有的強度與韌度隨著時代的發展也有一定程度的提升。由于此種技術的成本較低且我國結構建筑需求較高,所以我國使用這種技術極多。
1鋼筋混凝土結構的原理
在建筑工程當中所采取的鋼筋混凝土主要是指在混凝土內部配有鋼筋而制成的結構形式。在整棟建筑當中的主要承重構件是由混凝土制造的,在承重的過程當中有鋼筋承受拉力,混凝土承受壓力,二者通過有機結合,達到建筑所需要求。完全由混凝土組成的結構,在抗壓性和抗拉性方面存在很大的沖突,如果具有很好的抗壓性,那么在拉應力方面必然承受不了,所以說為了對混凝土的性能進行改善,以便更好的適應建筑的需求,在混凝土中加入了鋼筋,構成鋼筋混凝土,大大的增強了混凝土的性能,在抗應力方面有了很大的提升,對建筑結構的質量有重要的作用。在構成鋼筋混凝土之后,混凝土部分承受一定的抗壓性,里邊的鋼筋承受拉應力,二者可以有機的結合在一起,共同可抗外界的應力,大大的提升了混凝土的性能。
2鋼筋混凝土建筑結構設計要求
2.1穩定性
在建筑工程當中,很多的工作都有固定的規范,但是由于施工人員不同和施工技術的差別,在鋼筋混凝土建筑結構設計中,無論采用何種施工方法、何種材料,必須滿足穩定性的需求穩定性是鋼筋混凝土建筑結構設計的硬性要求首先,無論是大型建筑還是小型建筑,都需要鋼筋混凝土建筑結構設計來穩固架構以便在施工或者配比材料的時候,得到一個理想的效果、其次穩定性對服務的人群來說、在安全方面、具有很大的影響一如果某一棟大廈在鋼自創昆凝土建筑結構設計的穩定性方面出現問題,無論多小,都有可能帶來巨大的安全隱患因此,所有施工方案和技術,都要以穩定性為標準
2.2抗震性
隨著人類對自然開發的力度不斷加大,發生自然災害的頻率也在變快從最近幾年統計的數據和資料來看,地震成為社會關注的焦點。雖然國家的相關部門和機構正在加強抗震和預震工作,但效果依然不理想地震具有一定的不可預測性,突發情況較多,產生的破壞力大,波及范圍廣,對經濟、財產和人身安全造成難以估量的損失。在鋼筋混凝土建筑結構設計中,必須加強抗震性能,從主觀角度來說,無論是否發生地震。文川地震和雅安地震已經對國民敲醒了警鐘從客觀角度來說,必須提高建筑物的抗震性,以保證未來的安全
3 鋼筋混凝土結構設計的措施
3.1 鋼筋混凝土結構的選擇
在對建筑進行結構設計的過程中,由于所處的地理環境不同,地域風俗不同,所以在設計的時候,設計的風格和設計理念也會有所不同,這就需要對當地的地理環境有充分的調查了解,對風俗習慣以及城市文化進行研究,然后結合建筑的抗震性要求進行結構設計。在我國的結構設計中,一般都會采用鋼筋混凝土剪力墻的設計方式,這種結構設計不僅施工周期短,工程成本低,并且在施工之后室內的面積會很大,最重要的是在抗震和隔音效果方面具有非常強的性能,所以這種結構設計方式在我國的建筑工程中應用的比較廣泛。
3.2 鋼筋混凝土結構剛度的處理
為了適應當今社會經濟的發展要求,建筑物已經向高層和超高層的方向發展。由于建筑層數的增多,為了保證建筑物整體的剛度,就需要對建筑物的位移進行一定的控制。建筑物的整體豎向荷載對于建筑物的抗震性能有很大的影響,在具體的設計過程當中是讓建筑物的剛度大些還是延性大些,不同的建筑結構設計人員有不同的設計方案。在目前大多數的高層建筑住宅當中,由于房間布置的整體要求,導致剪力墻布置較多,并且墻壁較厚。但是在地質條件較好的地區,這樣設計就存在著很大的浪費問題,所以在建筑物的建設設計當中可以將建筑物的主體結構設計得相對柔些,在滿足建筑物位移的要求之后,對于地震所造成的危害也降到了最低,更節省了經濟的開支。
3.3 鋼筋混凝土加固方法的應用
鋼筋混凝土的加固方法主要有兩種:①碳纖維加固的辦法,碳纖維加固的辦法主要是采用抗拉強度極高的碳纖維通過環氧樹脂的粘結劑粘貼在需要補強的結構上,形成一個新的復合體。使原有的混凝土提高強度、剛度和抗裂性的方法。雖然這種方法對于混凝土的整體性能提高有很大的幫助,但是這種方法對周圍的環境有一定的限制,且需要在加固之后進行后期的防護處理,如果采取的防護措施不當,則很容易造成火災隱患。②預應力加固的辦法,這種方法的工作原理是通過預應力的手段強追后加部分拉桿或撐桿受力。從而改變混凝土內力分布,并降低原結構的應力水平。得以讓一般加固結構當中所特有的應力應變滯后現象得到完美的解決。因此這種加固的方式在重型結構或者是大跨度構件的混凝土構建中得到了廣泛的應用,并取得不錯的效果。
4建筑結構設計中的注意事項
4.1結構體系問題
結構體系的選擇是高層建筑鋼筋混凝土設計的重點之一,在一些地基基礎比較穩固的地方,在上部結構能夠滿足變形限值的前提下,考慮到建筑的外觀問題,可以盡量減小剛度。規范中確定轉換層上下剛度比的公式宜改為控制上下層轉角的比值在1左右較為合理。規范中頂點位移和層間位移限值不盡合理,可以通過采取措施來解決這些限值。水平加強層在增加側向剛度的同時,會使外柱的剪力有較大增加,應慎重設計。
4.2結構超高問題
在抗震規范中,建筑物的高度控制是非常嚴格的,而在新規范中這一點重新進行了界定,除了將原來的限制高度設定為A 級高度的建筑外,增加了B級高度的建筑。因此,所以在進行設計的時候一定不可以超越其應屬范圍,B級建筑物就應該控制在B級規定范圍之內,一旦超過了,那么無論是設計還是施工都要全部進行重新設定。在現實情況中這類問題曾經出現過,結果導致審查時難以通過。
4.3短肢剪力墻設置問題
短肢剪力墻的使用雖然具有一定的的作用,但是在使用數量上一定要嚴格參照規范,不可設置過多。而且,在抗震達到要求的情況下,結構工程師應盡量少采用這種結構,盡量減少后面處理的麻煩。
4.4建筑結構概念設計問題
建筑不同于普通商品,尤其是高層建筑。很多因為是地理標志性建筑,所以往往都是有一定個性的,千篇一律的建筑會給人帶來枯燥的審美觀。在概念設計上,我們應該多選擇一些新穎的建筑樣式,同時又要注意其抗震設計、抗風設計等基礎要素。但是建筑也不能盲目的標新立異,結構上應該選擇規則性強一些的。不論是平面或者立體都應該盡量遵循這個原則。
結語:
鋼筋混凝土設計是建筑物結構設計中的重要環節。因為無論在什么樣的建筑中,鋼筋混凝土的設計都是重中之重。因此要牢牢把控設計中的關鍵點,時刻對其進行系統分析,根據社會需求和自然環境進行全面的設計和強化,延長建筑物使用壽命。
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