試論混凝土結構設計中的常見問題及解決方案

李元

摘 要 隨著經濟社會的發展，鋼筋混凝土結構是現階段我國建筑工程中最普遍的結構，因其具備多種優勢而備受關注和重視，然而也因為施工難度大，涉及范圍較廣等因素，其設計中依然存在著諸多問題。所以需要設計人員在設計過程中遵循相應的設計原則，而且還要及時發現設計中存在的問題，并對其進行解決。文章就此相關內容做出了簡析。

關鍵詞 混凝土;結構設計;常見問題

引言

建筑結構設計要控制好施工成本的同時，提升建筑結構的安全性。保證建筑能夠滿足預期的功能要求，為人們創設更加優秀的居住條件。建筑結構和功能不斷豐富，使得建筑結構設計遇到了很多的問題。在實際的建筑結構設計過程中，要時刻注意可能出現的問題。結合實際情況制定科學的解決方案，進而實現建筑結構設計水平的提升。保證建筑結構的穩定性、安全性以及功能性，為建筑行業的可持續發展增添活力。

1混凝土結構設計的原則

（1）整體性設計原則。整體性設計原則是把要設計的建筑作為由各個組成部分構成的一個整體來全面研究整體的功能、構成及發展規律，從整體與部分相互依賴、相互結合、相互制約的關系中揭示系統的特征和運動規律。

（2）動態性設計原則。動態原則就是要探索系統的內外聯系及系統發展變化的方向、趨勢、活動的速度和方式，還要探索系統發展的動力、應用和規律。對于建筑設計來講尤其要滿足現在，兼顧未來，把握時代的發展方向。

（3）結構性設計原則。結構是要素關系作用下的結合方式，是性能的載體，普遍地存在于建筑之中。結構決定性能，性能表現可以反作用于結構。要素運動的穩定與否、發展方向將影響結構的穩定與否和發展方向，而關系是將要素連接起來的作用，是構成系統的紐帶，關系的質和量決定結構性能的穩定性，因此必須了解它的結構。

（4）最優化設計原則。系統形成的過程實際上是差異整合的過程。差異的事物能夠整合在一起，它們之間必定有同一性，相互需要、相互支持、優勢互補，這是整合的前提和基礎。通過差異的整合使建筑的各個部分有機地組織在一起[1]。

2混凝土結構設計中的常見問題

（1）結構計算不合理。選擇的計算軟件不同，其計算模型也會存在差異，這就會導致設計的最終結構存在一定的差別，從而給設計標準帶來一定的影響。目前在進行結構整體設計時所選用的設計軟件種類較多，而且各個軟件都具有自身的特點，再加之設計師在進行計算軟件選擇時，往往考慮得較為單一，只著眼于軟件的某一方面功能，這就導致整體計算時給設計工程帶來較大的影響。

（2）地基與基礎設計。對于基礎設計而言，基礎設計工作至關重要，根據勘察-設計-施工流程嚴格執行，避免出現缺少每個環節問題出現。眾所周知，當地質勘察工作不到位，或者地質勘察內容不清晰，就會影響到建筑建設質量。設計單位及時告知建設單位，勘察存在的問題，由建設單位進一步完善，再次補勘。混凝土結構設計時，基礎設計以及地基設計是重要的內容，這兩個項目的設計關系到建筑的抗震性、安全性以及穩定性。關鍵設計時，柱下屬于獨立基礎，加重了地下室底板受力，整個建筑會有沉降問題，建筑物有巨大的附加應力。這時需要有正確的基礎設計和地基數值加以分析計算，才能選擇有效方式應對。

（3）裂縫問題。溫度裂縫。其主要是由于外界環境溫度變化明顯、溫差較大，混凝土會隨著外界環境溫度的變化產生熱脹冷縮的物理反應，導致建筑結構中出現裂縫;構造裂縫。由于鋼筋混凝土結構中使用的混凝土的水灰比率不規范，進行混凝土澆筑時振搗不密實以及模板滑動，導致了收縮裂縫的出現。如果脫模過早、混凝土護養工作不到位或者是支架下沉等情況也會導致鋼筋混凝土結構出現裂縫;結構裂縫。主要針對現澆鋼筋混凝土結構來說，由于結構構件之間的剛度不盡相同，所以一些結構中容易構成剛度較弱的區域，這些地方的截面突變處，非常容易出現破損裂縫;收縮裂縫。在鋼筋混凝土結構的養護過程中，水泥和混凝土會出現收縮的情況，隨著時間的變化逐漸變硬、碳化、脫水、變小，進一步出現各種收縮裂縫，這種情況并不會消失，在二十八天的時間內持續不斷的出現，這是由水泥和混凝土自身的特點決定的[2]。

3混凝土結構設計問題的對策

（1）計算體系的合理簡化。在結構設計當中，針對實際的結構形式通常都需要對其進行結構的簡化，這樣可以將復雜的問題簡單化。對于結構計算來說，結構的簡化主要是在對實際結構的充分認識以及相關的結構概念的基礎上進行的，有的設計人員在進行結構計算模型的簡化時容易忽略很多重要的問題，例如結構的變形以及受力問題等，這些都結構最終的受力計算結構會有很大的影響，直至最終影響到結構的配筋計算。所以在結構計算模型的簡化時應該做到合理，對于容易忽略的細部結構進行重點關注，受力情況和變形分析不能忽略，保證采用的結構計算模型的合理性。

（2）適當設計尺寸。在前面的講述中已經提到，由于結構的變形和結構材料的溫度變形都會使得整個混凝土結構產生裂縫，導致整個混凝土結構的耐久性下降，同時由于目前的混凝土結構的體量都比較大，結構因為溫差產生的變形比較嚴重，就會產生一些具有破壞性的裂縫，例如混凝土樓板形成橫向裂縫。在進行設計時應該對結構的尺寸進行考慮，在滿足設計需求的同時還需要對結構的變形以及裂縫進行考慮。

（3）規則的結構形狀和布置。如果在進行結構設計時進行結構形狀的選擇以及結構布置采用了不規則的布置，那么就很容易導致整個結構在不同的方向上的剛度存在差異。結構在受力的情況下產生的變形就不一樣，結構不同部位的變形差就很容易在其內部產生附加應力，使得整個結構出現薄弱的部位，甚至會產生裂縫等情況。所以說在進行結構的形狀以及布置的選擇時應該盡量做到規則，保證結構的整體受力和變形均衡，避免因為過大的變形差導致的結構破壞。

4結束語

對于建筑結構來說，其工程質量的好壞將會直接關系到人的生命財產安全，因此混凝土結構設計的責任是比較重大的。同時伴隨著現在建筑結構材料的不斷變化，結構形式不斷更新，因此在結構設計工作當中需要不斷進行學習，加強研究，做好結構設計的細部工作的同時，總結結構設計當中經常出現的問題，努力提高建筑工程質量。

參考文獻

[1] 宋強.房屋建筑施工中墻體裂縫防治技術分析[J].住宅與房地產，2019（24）：170.

[2] 馮建軍.分析引起房屋建設施工中鋼筋混凝土裂縫發生的原因及其防治技術[J].居舍，2019（24）：71.