導(dǎo)語：如何才能寫好一篇混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗裂

前言：建筑行業(yè)的飛速發(fā)展使得混凝土結(jié)構(gòu)面積以及尺寸越來越大，給施工裂縫控制帶來了很大難度?；炷两Y(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫是結(jié)構(gòu)物的承載能力、耐久性、防水性等的各種性能下降的主要原因。裂縫是混凝土中最常見而又最難以杜絕的缺陷，影響到建筑的使用壽命，所以合理的控制措施對(duì)延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命至關(guān)重要。據(jù)有關(guān)研究及實(shí)踐報(bào)告顯示結(jié)構(gòu)物的裂縫問題屬材料的固有特征，因此具有某種不可避免性。裂縫出現(xiàn)的原因多種多樣，和混凝土材料的合格性、結(jié)構(gòu)使用和維護(hù)等多方面相關(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是先決條件，設(shè)計(jì)中需要針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)特征采取相應(yīng)的抗裂措施。

一、工程概況及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

目前，我國的建設(shè)工程事業(yè)的不斷發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)在建筑工程施工中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，可是，現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)也向復(fù)雜化和高層化不斷發(fā)展?，F(xiàn)在的建筑工程施工中混凝土已經(jīng)被普遍應(yīng)用，成為施工中最主要的原材料，然而我國的建筑中，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻并不完善，導(dǎo)致工程常常會(huì)出現(xiàn)裂縫問題，從而影響到建筑工程的質(zhì)量，不利于我國建筑企業(yè)以及建筑行業(yè)的發(fā)展。所以，加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技巧，采取相應(yīng)的措施對(duì)我國的建筑行業(yè)以及國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著深遠(yuǎn)的意義。

二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成的原因

為了有效解決混凝土施工過程中存在的裂縫問題，需要對(duì)其產(chǎn)生原因做細(xì)致分析，導(dǎo)致混凝土裂縫的原因比較多，大概可以歸納為三方面，即原材料的配置、環(huán)境因素、以及施工設(shè)計(jì)。

2.1原材料的配置

混凝土中的外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水泥等材料不合格都會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。比如水泥安定性不合格或者水泥比表面積較大，會(huì)導(dǎo)致混凝土因?yàn)樾杷吭黾佣顾冶冗^大，水化熱嚴(yán)重導(dǎo)致混凝土的開裂，還有骨料中含泥量較大也會(huì)增大混凝土的收縮率，因而也容易發(fā)生裂縫現(xiàn)象，另外由于外加劑不穩(wěn)定，尤其減水劑質(zhì)量，可能會(huì)出現(xiàn)減水率偏低，而為了達(dá)到混凝土的工作性能而增加用水量，水灰比的增大，較大水化熱導(dǎo)致混凝土開裂。

2.2環(huán)境因素

施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，施工現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度也會(huì)對(duì)混凝土是否裂縫產(chǎn)生重要影響，混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，受溫度影響較大。當(dāng)混凝土水熱化或者周圍環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，混凝土的內(nèi)外溫差變大從而發(fā)生變形產(chǎn)生應(yīng)力，降低其本身的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度小于溫度應(yīng)力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2.3施工設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑功能性和美觀性兼?zhèn)?，?dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，為了能夠滿足人們的需要，出現(xiàn)了各種形式的結(jié)構(gòu)體，這些結(jié)構(gòu)體本身來說就容易產(chǎn)生裂縫，再加上施工設(shè)計(jì)的不合理以及施工難度及施工誤差，從而產(chǎn)生裂縫。除了以上三個(gè)主要影響因素以外，混凝土裂縫問題還受到施工工藝、后續(xù)維護(hù)等方面的影響。工作中需要綜合考慮并完善這些細(xì)節(jié)工作，才能有效改善混凝土施工實(shí)踐工作，提升建筑工程質(zhì)量。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)用的抗裂措施

3.1原材料的控制

要控制混凝土的開裂，首先需要從原材料的選擇出發(fā)，原材料選擇的正確與否，直接影響到混凝土的開裂。水泥強(qiáng)度達(dá)不到要求，水灰比過大以及水泥用量過大、外加劑使用不當(dāng)?shù)榷寄墚a(chǎn)生裂縫?；炷猎牧戏N類眾多，其使用性直接決定了混凝土的質(zhì)量。自20世紀(jì)初起，為增加粗骨料的粒徑、降低水泥的用量等措施來將水化溫峰降低從而達(dá)到抑制熱裂縫的目的。

3.2減小環(huán)境溫差

環(huán)境溫差是日照溫差與季節(jié)溫差的總稱。溫差是影響裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，所以要采取下列方法進(jìn)行控制，即經(jīng)有限元程序求解出溫差應(yīng)力然后根據(jù)計(jì)算值進(jìn)行合理配筋亦或直接把配筋率提高到要求數(shù)值，從而提高配筋率來提高混凝土的極限拉伸的方案來減小溫度應(yīng)力對(duì)混凝土的影響。

3.3提高結(jié)構(gòu)自身承載力

建筑工程設(shè)計(jì)過程中，雖然撓度和承載力都在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求范圍中，不過假使相比之下來說，承載力較小同時(shí)撓度較大造成的偏差也容易導(dǎo)致工程項(xiàng)目出現(xiàn)裂縫，那么，就需要提高結(jié)構(gòu)的配筋率并且加大梁截面。同時(shí)，對(duì)混凝土相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)一定要考慮留出一定的安全余地。

3.4減小地基的不均勻沉降

地基不均勻沉降也是引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，但是建筑物地基的不均勻沉降而引起的結(jié)構(gòu)裂縫的事例不多。地基的不均勻沉降，引發(fā)混凝土受力不均導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象。所以在設(shè)計(jì)的過程中要考慮到加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性能，減小地基沉降對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。比如獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)設(shè)置拉梁，或采用筏板基礎(chǔ)，或采用箱形基礎(chǔ)。

3.5控制地下室墻體的裂縫并設(shè)置后澆帶

社會(huì)持續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)越來越多的超長建筑，同時(shí)由于很多建筑的功能以及美觀要求不讓設(shè)置伸縮縫，這就需要結(jié)構(gòu)專業(yè)采取相應(yīng)的措施解決混凝土收縮和由于溫度應(yīng)力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫和變形?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還涉及到與其他構(gòu)件之間的結(jié)構(gòu)合作。為了控制地下室墻體裂縫的發(fā)生，可采取在墻體頂部以及腰部設(shè)兩道暗梁的措施，并適當(dāng)增設(shè)暗柱，以起到模箍作用或適當(dāng)增加墻體配筋。為防止墻體出現(xiàn)早期收縮裂縫，在墻體中可設(shè)置適當(dāng)數(shù)量后澆帶。按規(guī)范要求，每30-40m間距留出施工后澆帶，帶寬80-100cm，鋼筋采用搭接接頭，在45到60天后澆筑。

3.6必要厚度的保護(hù)層

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還涉及到其他構(gòu)件間的合作。在混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋和混凝土都是其中一份子，兩者之間要有好的承載力才能保證結(jié)構(gòu)的整體性。鋼筋在混凝土中錨固是鋼筋與混凝同的保證，所以，要除去鋼筋上的銹蝕、泥土，使鋼筋和混凝土很好的結(jié)合，以確保混凝土對(duì)鋼筋的握裹力。如果有銹蝕就很難保證混凝土和鋼筋的充分結(jié)合，導(dǎo)致兩者之間存在縫隙，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，裂縫發(fā)展會(huì)導(dǎo)致混凝土剝落開裂，這種裂縫不但破壞混凝土對(duì)鋼筋的握裹力、破壞鋼筋的錨固，還會(huì)加速鋼筋的銹蝕。長期下去會(huì)造成承載力下降，甚至危及結(jié)構(gòu)的安全。所以，要有必要厚度的保護(hù)層使鋼筋與外界隔絕，避免此種情況的發(fā)生。

結(jié)束語

綜上所述，隨著建設(shè)工程業(yè)的發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)在建筑中應(yīng)用廣泛起來，但是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)也向高層化發(fā)展，對(duì)鋼筋混凝土提出更高的要求?；炷亮芽p直接影響到項(xiàng)目的美觀性與安全性，要重點(diǎn)給予關(guān)注?；炷恋牧芽p問題表現(xiàn)出不可避免性，需要從各個(gè)方面加以控制。文章詳細(xì)分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因，以此為基礎(chǔ)做出了相應(yīng)的改進(jìn)建議，希望可以促進(jìn)相關(guān)工程實(shí)踐工作的更好開展，全面控制，從而提高建筑物的整體質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)以及建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]方閩莉.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗裂措施探討[J].江西建材.2014

[2]馬建.淺析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗裂處理[J].建筑?建材?裝飾.2013（12）

[3]董萌.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗裂措施探討[J].中華民居.2014（6）

篇2

關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全度；分析

中圖分類號(hào)： TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

在一般的情況下，對(duì)于混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須要能夠在建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)其自身內(nèi)力的計(jì)算以及結(jié)構(gòu)的分析，可以綜合的考慮到建筑物整體的結(jié)構(gòu)以及各個(gè)分散構(gòu)件的基本使用功能，并且還要嚴(yán)格的遵照相關(guān)的規(guī)定及安全度來對(duì)各個(gè)構(gòu)件的總體耐久性以及承載力進(jìn)行測(cè)量，確保所設(shè)計(jì)混凝土的結(jié)構(gòu)能夠符合安全度的標(biāo)準(zhǔn)，保證建筑物能夠安全的使用。結(jié)構(gòu)師要明確擬建建筑物以后要承擔(dān)的功能，進(jìn)而來對(duì)各個(gè)備選的方案進(jìn)行綜合的比較，最后挑選出最佳的設(shè)計(jì)方案。

一、加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全度的愈義

結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)建筑的目的是給混凝土結(jié)構(gòu)建筑的安全性能，性能和耐久性的混凝土結(jié)構(gòu)，確保能有效地執(zhí)行其預(yù)期使用各種函數(shù)在指定使用壽命。所有的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算公式和結(jié)構(gòu)要求的起點(diǎn)是確?；炷两Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全度，因此，混凝土結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)要求考慮到經(jīng)濟(jì)因素，技術(shù)和政策等。從經(jīng)濟(jì)的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全程度直接反映了工程造價(jià)之間的關(guān)系，投資和維修費(fèi)用的風(fēng)險(xiǎn)，如果想提離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全程度，它會(huì)增加項(xiàng)目的成本，但會(huì)減少投資風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)的維修費(fèi)用二相反.如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度雖然低，造價(jià)較低，但會(huì)增加投資風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)的維修費(fèi)用。因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理程度的安全需求平衡項(xiàng)目成本和項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，并尋求兩者之間的最佳平衡點(diǎn)。從技術(shù)的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)安全度的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)類型的選擇，動(dòng)力學(xué)模型和設(shè)計(jì)理念是合理的，需要考慮完整。切忌直接平等待遇和各種材料。從政策的角度來看，選擇合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全不僅與人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全，甚至影響到社會(huì)安全和政治穩(wěn)定，導(dǎo)致一個(gè)國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和基本的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的變化。長話短說.選擇和制定科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)反映了整體經(jīng)濟(jì)資源，國家建設(shè)設(shè)計(jì)和技術(shù)水平，社會(huì)財(cái)富的積累和建筑材料的質(zhì)量水平，意義深遠(yuǎn)。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全控制的思考

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因，其客觀因素十分復(fù)雜.特別在施工階段，還摻雜有人為因素?？偟膩碚f，控制結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素有溫差或收縮、線膨脹系數(shù)、彈性模量板厚或墻高、地基對(duì)結(jié)構(gòu)體的約束程度、結(jié)構(gòu)物的長度、材料的極限拉伸率等。所以，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題不是單純的結(jié)構(gòu)理論問題，而是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)近似計(jì)算、材料的物理力學(xué)性能及其質(zhì)量組成、施工工藝及灌漿處理等多專業(yè)組成的綜合性問題。為了進(jìn)一步提高混泥土建筑物的安全程度，延長混凝土建筑物結(jié)構(gòu)的使用壽命，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫需要進(jìn)行安全檢測(cè)及修補(bǔ)。比較常用的修補(bǔ)方法需要根據(jù)建筑的裂縫程度，裂縫的大小、裂縫的深度等情況決定使用安全修補(bǔ)的方法。對(duì)混疑土建筑物的修補(bǔ)時(shí)應(yīng)注意堅(jiān)持以下原則：建筑物裂縫修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)該簡單操作易行，經(jīng)濟(jì)安全，合理可靠。修補(bǔ)建筑時(shí)，應(yīng)考慮是否影響周圍的建筑物及建筑物自身。在進(jìn)行修補(bǔ)混凝土建筑裂縫時(shí)，必須分析裂縫產(chǎn)生的原因，修補(bǔ)裂縫的方法，裂縫修補(bǔ)之后的穩(wěn)定性，裂縫修補(bǔ)對(duì)建筑物及其周圍建筑物的影響，再進(jìn)一步確定修補(bǔ)建筑物的使用方法。表面修補(bǔ)法：這種方法適用于混凝土建筑物的表面出現(xiàn)裂縫時(shí)，出現(xiàn)滲水的情況時(shí)所采用的方法。在建筑物裂縫處，涂抹適量的水泥砂漿，修補(bǔ)建筑物防止其出現(xiàn)漏水滲水的現(xiàn)象。表面鑿槽嵌補(bǔ)法：此方法適用于混凝土建筑物出現(xiàn)裂縫較大的情況，當(dāng)出現(xiàn)的裂縫是V形狀或是U形狀時(shí)，在裂縫內(nèi)籍要放入剛性材料，比如環(huán)氧膠泥這些類型的材料。防止V形或U形裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，及時(shí)修補(bǔ)混凝建筑物的裂縫，防止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大。表面貼條法：這種方法是將一種混凝土建筑物裂縫貼條貼在建筑物裂縫處，把其周圍的裂縫鉆住，防止其繼續(xù)擴(kuò)大，影響建筑物的毀壞程度，使其建筑物的裂縫程度不在繼續(xù)擴(kuò)大，對(duì)混凝土建筑的裂縫進(jìn)行及時(shí)處理機(jī)修補(bǔ)。扒釘錨固法（縫合法）：這種方法，就是在混凝土建筑裂縫兩側(cè)，每隔上一定的距離進(jìn)行打孔，每側(cè)的兩空要求對(duì)稱，然后往孔里面灌注泥砂漿進(jìn)行錨固，這種方法一般適用于混凝土建筑出現(xiàn)裂縫較大的情況，可防止建筑物結(jié)構(gòu)的脆弱性，提高其承載力。內(nèi)部修補(bǔ)法：內(nèi)部修補(bǔ)法適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響及有防水、防滲要求的深層裂縫及內(nèi)部缺陷的修補(bǔ)。為了保證結(jié)構(gòu)物的安全，延長使用壽命，對(duì)危害性裂縫要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)處理。灌漿修補(bǔ)是處理措施中常用的一種內(nèi)部修補(bǔ)方法。灌漿修補(bǔ)法是用壓力設(shè)備將漿材壓人構(gòu)件的裂縫及內(nèi)部缺陷內(nèi)，充填其空隙，漿材凝結(jié)、硬化后，起到補(bǔ)強(qiáng)加固，防滲堵漏并恢復(fù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體性的作用。混凝土裂縫的灌漿修補(bǔ)有水泥灌漿和化學(xué)灌漿兩種，一般多采用化學(xué)灌漿。兩類化學(xué)灌漿具有鉆度低、可灌性好，收縮小并具有較高的豺結(jié)強(qiáng)度和一定的彈性，以及恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性的效果好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較多。水泥灌漿具有強(qiáng)度高，材料來源廣，價(jià)格低，運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便，以及灌漿工藝比較簡單等優(yōu)點(diǎn)，也是目前應(yīng)用較廣的灌漿材料。一般多用于大體積混凝土建筑物中較寬、較長裂縫的修補(bǔ)。結(jié)構(gòu)加固法：這類加固方法是在提高結(jié)構(gòu)承載力的同時(shí)，不同程度地限制了混凝土裂縫的發(fā)展或?qū)⒘芽p封閉。一般方法如下。

1.外包加固補(bǔ)強(qiáng)

此法主要適用于柱、梁、屋架等截面尺寸相對(duì)較小的構(gòu)件。外包鋼加固法有千式外包鋼加固、濕式外包鋼加固等形式。從受力的形式來分，可分為預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力兩種。干式外包是指型鋼與原構(gòu)件間無任何豺結(jié)，或有鉆結(jié)，而不考慮其傳遞剪力作用。濕式外包鋼加固法是在外包鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥漿粘貼或以環(huán)氧樹脂灌漿等方法乳結(jié)時(shí)，稱為濕式外包鋼加固法。

2.外貼鋼加固補(bǔ)強(qiáng)

外貼鋼加固補(bǔ)強(qiáng)方法是用不同手段在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面貼補(bǔ)或粘著加固材料來提高構(gòu)件的承載能力，從而減小工程事故的出現(xiàn)。外貼的方法較多，有粘膠、錨接、焊接等。以混凝土受彎構(gòu)件外貼鋼加固法使用較多。混凝土外貼鋼加固?；炷镣赓N鋼加固法是用建筑膠粘劑將鋼板或鋼帶粘貼在構(gòu)件表面的一種加固方法。構(gòu)件外貼鋼材后，鋼材與原構(gòu)件共同受力，達(dá)到提高構(gòu)件承載力的目的。此法毅結(jié)力強(qiáng)，加固過程中，被加固構(gòu)件基本上不受損傷，加固后，構(gòu)件外形尺寸變化小，基本不減小建筑物的使用凈空，施工場(chǎng)地小，工藝簡單，施工質(zhì)量易保證，這些都是此法的優(yōu)點(diǎn)。錨貼鋼材加固法?；炷翗?gòu)件錨貼鋼材加固法是通過錨栓、膨脹螺栓等機(jī)械方法把鋼材貼到構(gòu)件混凝土裂縫部位表面，以防止裂縫擴(kuò)大并提高結(jié)構(gòu)的承載力。與貼鋼相比，錨貼有以下優(yōu)點(diǎn)。錨貼的鋼材不易脫落，可以充分發(fā)揮鋼材的延伸性能。錨貼后構(gòu)件可以立即受力。錨貼鋼材可以是較厚的鋼板，也可以是型鋼，使構(gòu)件抗力提高幅度大。

結(jié)束語

混凝土規(guī)范進(jìn)行橫向比較及對(duì)我國混凝土規(guī)范的演變進(jìn)行豎向觀察，可以很容易的認(rèn)識(shí)到混凝土規(guī)范作為上層建筑，反映了時(shí)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)特色以及總體需要。建筑物的適用性以及安全性和耐久性都可以作為衡量建筑物的混凝土整體的結(jié)構(gòu)能否達(dá)到耐用及安全可靠的長時(shí)間的使用的基本要求。所以說結(jié)構(gòu)工程師在對(duì)建筑物進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)就一定要全方面的考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)安全度的要求，來實(shí)現(xiàn)建筑物的安全性以及適應(yīng)性和耐久性等要求。

參考文獻(xiàn)

[1]宋礎(chǔ).國內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范安全度設(shè)置水平的比較研究[D].武漢大學(xué)，2005.

[2]吳學(xué)敏.關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度問題[J].建筑科學(xué)，1999，05：11-13+15.

篇3

關(guān)鍵詞 ：后澆帶設(shè)計(jì)；混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格越來越多樣化，復(fù)雜化。其中復(fù)雜，超長的結(jié)構(gòu)體型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)特別注意對(duì)建筑結(jié)構(gòu)混凝土開裂、變形的控制。目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常采用后澆帶的方法控制混凝土結(jié)構(gòu)的開裂和變形。

一、后澆帶的定義和主要功能

鋼筋混凝土后澆帶技術(shù)是一種混凝土剛性接縫技術(shù), 總體上可分為后澆收縮帶、后澆沉降帶和后澆溫度帶, 分別用于解決鋼筋混凝土凝結(jié)收縮、高層建筑主樓和裙樓問不均勻沉降、克服溫度應(yīng)力之類的問題, 它適用于后期變形趨于穩(wěn)定、不宜設(shè)置柔性變形縫的結(jié)構(gòu)的建筑。一般來說,后澆帶技術(shù)具有多種變形縫的作用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以其中一種功能為主,其他功能為輔。施工時(shí),后澆帶是整個(gè)建筑物的預(yù)留縫,待主體結(jié)構(gòu)完成并達(dá)到一定齡期時(shí),在后澆帶位置用混凝土進(jìn)行填補(bǔ),它必須采用專項(xiàng)技術(shù)措施來進(jìn)行處理,“縫”即不存在,這樣既解決了凝結(jié)收縮、結(jié)構(gòu)差異沉降和溫度應(yīng)力等問題,同時(shí)又達(dá)到了不設(shè)永久變形縫的要求。

由于新澆混凝土在硬結(jié)過程中會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象, 所以已建成的結(jié)構(gòu)受冷則收縮,受熱會(huì)膨脹。在施工后的前1——2個(gè)月將完成混凝土硬結(jié)收縮的大部分過程, 而環(huán)境溫度變化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的作用則是經(jīng)常性的,尤其是其變形受到約束時(shí),在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部就產(chǎn)生相應(yīng)的溫度應(yīng)力, 嚴(yán)重時(shí)就會(huì)在構(gòu)件中出現(xiàn)可見的裂縫。

高層建筑和裙房的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)候設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu),但在施工時(shí)需要用后澆帶技術(shù)把兩部分暫時(shí)斷開,等到主體結(jié)構(gòu)施工工作完成,并且已完成50％以上的沉降量以后再澆灌連接裙房部分的混凝土,將高低層建筑連成一個(gè)整體,因此在設(shè)計(jì)時(shí)基礎(chǔ)就應(yīng)考慮兩個(gè)施工階段不同的受力狀態(tài), 并分別進(jìn)行強(qiáng)度校核。而且連成整體建筑后的計(jì)算應(yīng)把由后期沉降差引起的附加內(nèi)力考慮在內(nèi)。同時(shí)還需要采取以下調(diào)整措施:調(diào)時(shí)間差。先對(duì)主樓進(jìn)行施工,待其基本建成,而且沉降量基本穩(wěn)定后,再對(duì)裙房進(jìn)行施工,使他們的后期沉降基本相近。另外一個(gè)措施是調(diào)壓力差。由于主樓荷載大,施工人員可加大埋深,采用整體基礎(chǔ)降低土壓力,以減少附加壓力,對(duì)于低層建筑部分可使用較淺的十字交叉梁基礎(chǔ), 以增加土壓力, 最終使高低層沉降接近。

二、施工后澆帶的分類施工

后澆帶一般分為三類,它們分別是:

（1） 為解決復(fù)雜連體結(jié)構(gòu)中各區(qū)段的沉降差而設(shè)置的后澆帶稱為沉降后澆帶。

（2）為防止混凝土因溫度變化導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件收縮開裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為溫

度后澆帶。

（3）為防止混凝土硬化過程中收縮開裂而設(shè)置的后澆帶稱為補(bǔ)償收縮混凝土后澆帶。

三、后澆帶的設(shè)計(jì)

當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的平面尺寸超過混凝土規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距時(shí), 可考慮采用施工后澆帶的方法來適當(dāng)增大伸縮縫間距。但一般地上結(jié)構(gòu)由于受環(huán)境溫度變化影響較大, 所以伸縮縫最大間距不宜超過混凝土規(guī)范限值過多。當(dāng)?shù)厣辖Y(jié)構(gòu)由于抗震設(shè)計(jì)需要而設(shè)置了防震縫時(shí), 伸縮縫寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的要求。地下室結(jié)構(gòu)超長的情況較為常見, 除地下室頂板和處于室外地面以上的地下室外墻受溫度變化影響相對(duì)較大外, 地下室內(nèi)部和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在使用階段受室內(nèi)外溫度變化影響較小, 需解決的主要問題是混凝土收縮應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

必須指出的是, 后澆帶只能解決施工期間的混凝土自收縮, 它不能解決由于溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中, 更不能替代伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者將后澆帶和伸縮縫等同起來的看法是錯(cuò)誤的, 因?yàn)閮烧叩淖饔貌⒉幌嗤?/p>

當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)超長過多, 單靠設(shè)置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時(shí), 可以考慮采用補(bǔ)償收縮混凝土, 在適當(dāng)位置設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。

對(duì)高層建筑主體與裙房之間是設(shè)置永久變形縫, 還是在施工階段設(shè)置沉降后澆帶, 應(yīng)該根據(jù)建筑場(chǎng)地地基持力層土質(zhì)情況、基礎(chǔ)形式、上部結(jié)構(gòu)布置等條件綜合確定。當(dāng)?shù)鼗至油临|(zhì)較好, 例如高層建筑基礎(chǔ)做在基巖層或卵石層上, 或采用樁基時(shí), 高層建筑沉降變形量較小, 此時(shí)可考慮采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫, 將高層建筑與裙房基礎(chǔ)( 或地下室) 連成整體。

近年來, 復(fù)合地基得到了廣泛應(yīng)用, 復(fù)合地基可以提高地基持力層承載力, 提高土體彈性模量, 有效地控制建筑物沉降。北京地區(qū)有些工程已經(jīng)通過在高層建筑下采用復(fù)合地基的辦法來替代樁基, 以解決高層建筑主體與裙房之間差異沉降的問題。不論采用哪種方法, 如果采用施工后澆帶而不設(shè)置永久變形縫, 都應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范計(jì)算裙房和高層建筑的整體傾斜。當(dāng)采用地基處理時(shí), 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙上, 應(yīng)明確規(guī)定采用地基處理后, 高層建筑與裙房之間的變形要求。

施工后澆帶的位置, 應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)布置的具體情況確定, 不能想當(dāng)然, 搞一刀切。后澆帶應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小處, 一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處, 結(jié)構(gòu)彎矩和剪力均較小, 且宜自上而下對(duì)齊, 豎向上不宜錯(cuò)開,后澆帶間距一般為30m 到50m。在高層建筑與裙房之間設(shè)置后澆帶時(shí), 后澆帶宜處于裙房一側(cè), 且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,應(yīng)注意加強(qiáng)高層建筑與裙房相連部位的構(gòu)造, 提高縱向鋼筋配筋率, 用以抵抗后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。為減小后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力, 尚應(yīng)采取其他措施, 通?？煽紤]以下方法:

a.高層建筑采用樁基或其他地基基礎(chǔ)處理方法, 或補(bǔ)償基礎(chǔ), 盡量擴(kuò)大高層建筑基礎(chǔ)與地基接觸面積, 減小高層建筑基礎(chǔ)底面接觸壓力, 而裙房則采用埋深較淺的獨(dú)立柱基或條形基礎(chǔ)等, 調(diào)節(jié)高層建筑與裙房之間的差異沉降。

b.盡量減小裙房部分基礎(chǔ)與地基的接觸面積, 即盡量增大裙房部分的基礎(chǔ)底面接觸壓力, 加大裙房的沉浸量。

c. 結(jié)合高層建筑埋置深度要求, 調(diào)整高層建筑地下室高度, 使地基持力層落在壓縮性小、地基承載力高的土層上, 可有效地減小高層建筑的沉降量。

進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí), 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合工程具體情況, 多方面對(duì)比, 選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開, 而應(yīng)讓鋼筋連續(xù)通過, 即只將后澆帶處的混凝土臨時(shí)斷開。但有時(shí)工程具體情況不允許留后澆帶,采用搭接連接時(shí), 應(yīng)注意后澆帶寬度要滿足按混凝土規(guī)范計(jì)算的鋼筋搭接連接長度?；A(chǔ)后澆帶的斷面形式, 應(yīng)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙上用詳圖明確表示出來, 而不應(yīng)推給施工單位。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),宜在基礎(chǔ)后澆帶下設(shè)置防水板并增設(shè)一道附加防水層。

四、后澆帶設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1.后澆帶的兩條接縫實(shí)際是兩條施工縫,因此縫的處理應(yīng)符合防水混凝土施工縫的處方法。

2.明確后澆帶的接縫形式，接縫處的處理措施。

3.明確后澆帶的種類，明確各類后澆帶的澆注時(shí)間。

4.明確后澆帶后澆筑混凝土技術(shù)要求，避免出現(xiàn)新的收縮裂縫造成工程滲漏水的隱患。

結(jié)束語

總的來說, 施工設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)工程具體實(shí)際情況和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,合理地設(shè)置建筑物的后澆帶位置,并從結(jié)構(gòu)混凝土澆筑、模板支設(shè)、后澆帶垂直施工縫的處理、后澆帶混凝土的澆筑、后澆帶混凝土澆筑后的保護(hù)工作等幾方面采取對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)措施以確保后澆帶的施工質(zhì)量, 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)方案。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)正庭,嚴(yán)捷.混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)用構(gòu)造手冊(cè) 2004.

篇4

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見問題；改進(jìn)方法

中圖分類號(hào)： TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

Abstract:Concrete structure used widely, but its design also has many problems, this paper discussed in concrete structure design of principle based on the foundation of concrete structure design and the upper structure problems are analyzed, and finally of concrete structure analysis of the main points of attention is discussed.

Key words:Reinforced concrete; Structure design; Common problem; Improvement methods

1 引言

混凝土結(jié)構(gòu)是世界上使用最廣泛的建筑結(jié)構(gòu)類型，在處于建設(shè)高峰期的我國建筑之中應(yīng)用更是眾多。遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是保證相關(guān)混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠的有力手段，本文對(duì)各項(xiàng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行了較為細(xì)致的介紹分析。目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分和上層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分都有出現(xiàn)，需要進(jìn)行深刻認(rèn)識(shí)并改進(jìn)提高。完善的結(jié)構(gòu)分析可以很好的避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問題，對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵因素的控制成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心。

2 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

2.1 所做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足各項(xiàng)規(guī)范要求

結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一步的設(shè)計(jì)工作就是首先要清晰并嚴(yán)格執(zhí)行國家及地方相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需滿足的相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)范規(guī)程及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定等。由于各個(gè)行業(yè)當(dāng)前現(xiàn)有的混凝土建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范理論并不是全部統(tǒng)一的，結(jié)構(gòu)工程師必須對(duì)如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等多項(xiàng)混凝土相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行全面掌握，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)條文嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)范等這些條文的理解和運(yùn)用要結(jié)合大量的工程經(jīng)驗(yàn)，密切結(jié)合工程實(shí)際，憑借深刻的理解和靈活的運(yùn)用以應(yīng)對(duì)大量復(fù)雜的現(xiàn)代混凝土建筑結(jié)構(gòu)要求。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足建筑功能要求

建筑結(jié)構(gòu)是為了建筑功能的實(shí)現(xiàn)而變化存在的，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求更是如此。因此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員首先要明確調(diào)整混凝土結(jié)構(gòu)梁、板、柱等組合運(yùn)用新型的結(jié)構(gòu)類型或者運(yùn)用最新的結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)工藝等保證所需要的的特定功能。首先，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求滿足安全需要，同時(shí)確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要使得施工及使用都能夠保證可能發(fā)生的各項(xiàng)荷載及變形應(yīng)對(duì)能力，即使在低概率的不可抗拒事件之中也能夠保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。其次，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足建筑的使用性能要求前提下，以及正常使用情況下具有規(guī)劃要求的特定使用需要及優(yōu)異的工作性狀，不允許超過限制的變形、振幅或者裂縫出現(xiàn)。此外還要滿足耐久性的設(shè)計(jì)要求，正常維護(hù)條件下混凝土建筑都具有良好的耐久性能，所涉及的結(jié)構(gòu)要在污染越來越嚴(yán)重的環(huán)境中保證不出現(xiàn)材料風(fēng)化、腐蝕或者碰撞失效的情況，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的使用壽命。

2.3 清楚建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)

建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)指的是結(jié)構(gòu)整體或者部分出現(xiàn)不能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所規(guī)定性能要求的狀態(tài)，其分為正常使用的極限狀態(tài)及承載能力的極限狀態(tài)兩種。對(duì)于第一種控制結(jié)構(gòu)處于使用性能要求范圍內(nèi)，不出現(xiàn)超過使用要求的撓度及裂縫等，第二種是要求結(jié)構(gòu)處于安全穩(wěn)定條件之下，保證整體到局部穩(wěn)定性能，不出現(xiàn)破壞甚至倒塌。

3 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)常見問題

3.1實(shí)際勘察資料及臨近建筑報(bào)告不全等問題

地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程為勘察到設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行施工，勘察則為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而提供可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，但是結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常常存在所需要的勘察資料不全面或者在建設(shè)地點(diǎn)周邊存在影響性建筑卻沒有被勘察報(bào)告記錄等現(xiàn)象。當(dāng)前我國的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)很多都存在缺乏實(shí)地的勘察測(cè)量報(bào)告或者所做的勘察報(bào)告不全面，缺少周邊環(huán)境建筑等條件分析的文件。對(duì)于我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，整個(gè)工程項(xiàng)目的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性得不到保障，甚至威脅到所設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)處理方法不當(dāng)導(dǎo)致安全問題等。要實(shí)現(xiàn)這方面的改進(jìn)，首先必須建立更加強(qiáng)有力的制度保障，對(duì)于不合格的地質(zhì)條件勘測(cè)永久性追究責(zé)任，其次是對(duì)勘測(cè)進(jìn)行量化要求，保證勘察檢測(cè)報(bào)告中各項(xiàng)參數(shù)的具體、準(zhǔn)確且全面，此外要引進(jìn)更多更高素質(zhì)的地質(zhì)勘測(cè)人才，實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3.2 基礎(chǔ)變形驗(yàn)算保障中存在的問題

對(duì)于地基處理后的變形驗(yàn)算是為了有效地保證了后續(xù)設(shè)計(jì)的可靠性和耐久性，對(duì)于基礎(chǔ)中常見的變形驗(yàn)算缺乏或者驗(yàn)算未按照相關(guān)要求進(jìn)行的情況嚴(yán)重威脅這混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。國家相關(guān)規(guī)定已經(jīng)明確要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等級(jí)在甲級(jí)和乙級(jí)條件下根據(jù)地基的變形進(jìn)行設(shè)計(jì)，在丙級(jí)條件下的地基處理按照規(guī)范規(guī)定操作，最后進(jìn)行變形的驗(yàn)算。從根本上解決這方面的的為問題主要是對(duì)變形驗(yàn)算各項(xiàng)參數(shù)嚴(yán)格的規(guī)定上采取措施，相關(guān)監(jiān)督檢查部門對(duì)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行變形審查時(shí)進(jìn)行深層次的管理監(jiān)督。

3.3 地基下臥層的驗(yàn)算問題

地基下臥層頂部的承載力計(jì)算的時(shí)候往往只能對(duì)深度進(jìn)行修正，根據(jù)土層具體條件選擇修正系數(shù)。這部分的驗(yàn)算就是要求擴(kuò)散角數(shù)值符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的直接規(guī)定要求，如果不滿足要求要按照平均的應(yīng)力系數(shù)計(jì)算擴(kuò)散角，繼而進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算。常見的復(fù)合地基持力層一般選擇承載能力較高土層，當(dāng)下臥層屬于軟弱土層時(shí)就要進(jìn)行承載力的驗(yàn)算。根據(jù)建筑物埋深情況，選擇合適的持力層并驗(yàn)算軟弱下臥層尤為關(guān)鍵，必要時(shí)應(yīng)對(duì)下臥層進(jìn)行地基處理。

5 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在不足

混凝土結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)形式主要有剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)等幾種類型，施工實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)往往存在少筋或者超筋等問題。

框架柱存在主要集中在角柱、短柱和超短柱設(shè)計(jì)之中，幾個(gè)柱形式都有各自的特點(diǎn)，有自己的問題和避免問題發(fā)生的措施。角柱的計(jì)算要求進(jìn)行獨(dú)自的參數(shù)定義，這些定義必不可少，一旦忽視這部分的意義而進(jìn)行計(jì)算，得到的計(jì)算結(jié)果同實(shí)際配筋率要求就會(huì)存在較大差異，出現(xiàn)所配的鋼筋達(dá)不到最小配筋率的要求。短柱設(shè)計(jì)過程中箍筋間距不能大于100mm，其體積配筋率不能小于1.2%，在一級(jí)抗震要求下，短柱全高范圍內(nèi)箍筋的間距要求比縱向配筋直徑的6倍小。超短柱是整個(gè)設(shè)計(jì)過程要盡量避免出現(xiàn)的形式，其抗震性能較差，對(duì)于無法避免的超短柱要通過軸壓比的控制方法，運(yùn)用較優(yōu)良性能箍筋進(jìn)行全框架柱的添芯處理。

框架梁結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)過程由于繪圖僅按照支座端標(biāo)注配筋、箍筋未考慮根據(jù)梁端配筋較大和梁跨中和支座配筋比例較大等原因而較實(shí)際配筋小，設(shè)計(jì)中要針對(duì)上述三點(diǎn)原因逐一避免并進(jìn)行計(jì)算上的改進(jìn)。按照最新的規(guī)范要求，抗震等級(jí)在1至4級(jí)的時(shí)候，框架梁的加密區(qū)箍筋最大的間距比梁高四分之一數(shù)值要小。

同時(shí)對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了使得模型有效地反映出結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況，必須對(duì)模型采取正確的計(jì)算參數(shù)調(diào)整，同時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行多個(gè)參數(shù)及結(jié)構(gòu)整體的分析，把握幾個(gè)要點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，保證結(jié)構(gòu)的安全、性能和耐久。結(jié)構(gòu)位移比體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)整體的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，因?yàn)榫植空駝?dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)位移比影響較大，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的時(shí)候往往采用剛性樓板假設(shè)進(jìn)行計(jì)算分析。設(shè)計(jì)的抗震驗(yàn)算越來越受到設(shè)計(jì)分析的重視，新規(guī)范對(duì)于這一部分要求的提高使得相關(guān)分析工作要求也相應(yīng)大幅提高，剪重比要求滿足所要求的情況，過大或者過小都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)調(diào)整。

6 5結(jié)語

本文通過結(jié)合筆者從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分和上層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分存在的常見問題，分別從基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分、混凝土上部結(jié)構(gòu)及其模型計(jì)算參數(shù)的調(diào)整來提出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略，同時(shí)提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員從事混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)把握的設(shè)計(jì)原則。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐添財(cái)．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中常見問題探討[J]．民營科技，2011，28（12）：118~119．

[2] 閆鋒，姜欣．淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]．特種結(jié)構(gòu)，2009，27（11）：31~33．

篇5

（1）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及其連梁。在進(jìn)行框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)剪力墻布置不均勻的問題，甚至出現(xiàn)單肢剛度過大的剪力墻，從而導(dǎo)致應(yīng)力過于集中，嚴(yán)重影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，增大其被地震破壞的可能性[2]。另外，在設(shè)計(jì)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)相連接的連梁等構(gòu)件時(shí)，如果剪力墻布置不均勻或剛度參差不齊，就會(huì)極大增加連梁與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的接觸性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。（2）梁支座。在建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員將梁與柱子間或梁之間接觸的梁支座部分作為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的剛域，設(shè)計(jì)成固定支座，這樣的設(shè)計(jì)在某些情況下是不合理的。例如，當(dāng)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的框架梁與剪力墻正面垂直相交，并且剪力墻對(duì)梁的約束力較弱時(shí)，就不再需要固定的支座。（3）其他設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題。在鋼筋混凝土的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還普遍存在一些細(xì)節(jié)問題。例如，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)局部受力過大導(dǎo)致的挑梁變形與墻體外閃問題；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移沒有滿足規(guī)定的側(cè)移限值要求問題；鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度取值問題；框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率問題等等。

2.裂縫問題

（1）結(jié)構(gòu)裂縫。在鋼筋混凝土澆筑過程中，不同構(gòu)件間的剛度差異極易導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)中形成剛度薄弱區(qū)，從而造成鋼筋混凝土中出現(xiàn)裂縫，即為結(jié)構(gòu)裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)在建筑物墻角處及樓板的板端處。（2）構(gòu)造裂縫。不規(guī)范的操作和不到位的技術(shù)是導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)構(gòu)造裂縫的主要原因。例如，混凝土的水灰比錯(cuò)誤；澆筑混凝土?xí)r振搗不充分；模板位置發(fā)生變化；支架下沉；脫模過早；混凝土養(yǎng)護(hù)不利等。（3）溫度裂縫。溫度裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的裂縫，其形成原因主要是外界溫度變化較大時(shí)，混凝土隨著溫差發(fā)生熱脹冷縮，從而形成裂縫。溫度裂縫多出現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的屋面層。（4）收縮裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)在硬化過程中，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致水分部分流失，從而造成混凝土收縮形成收縮裂縫。另外，在混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)過程中，還會(huì)繼續(xù)發(fā)生硬化、碳化和脫水現(xiàn)象，即使在達(dá)到28天齡期后也不會(huì)停止，這也會(huì)形成收縮裂縫。

3.優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)策

3.1完善地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑的地基設(shè)計(jì)時(shí)，天然地基應(yīng)優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，并在設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)間的拉梁時(shí)，充分考慮梁坡上擴(kuò)散角內(nèi)土的重量，適當(dāng)增大配筋或混凝土強(qiáng)度，從而保證獨(dú)立基礎(chǔ)間的拉梁結(jié)構(gòu)具有足夠的穩(wěn)定性。對(duì)于有地下室的建筑，為防止地下室底板因整體沉降而產(chǎn)生開裂，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)在地下室底板與持力層間采取褥墊處理措施；如果是天然地基，附加應(yīng)力的影響會(huì)更大，這時(shí)就需要在地下室底板與持力層之間采取支護(hù)的保護(hù)措施[3]。另外，對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū)，還應(yīng)綜合考慮不同水位對(duì)底板的影響，求出包絡(luò)圖，再依據(jù)包絡(luò)圖做好建筑本身的防水和排水設(shè)計(jì)，并做好配筋設(shè)計(jì)。在計(jì)算配筋時(shí)，一定要對(duì)地下室底板和外墻采用統(tǒng)一的配筋計(jì)算方法，使其標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

3.2優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，在進(jìn)行框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循多道設(shè)防的設(shè)計(jì)原則，并保證其結(jié)構(gòu)布置及形狀的規(guī)則性，使整個(gè)結(jié)構(gòu)的各部分剛性一致，避免應(yīng)力過于集中，從而提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，增強(qiáng)其抵抗外來破壞力的能力。其次，對(duì)剪力墻的梁和柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)的要求進(jìn)行，并在挑梁端頭設(shè)置構(gòu)造柱，將每層的挑梁連接在一起，有效避免挑梁變形和墻體外閃，從而提升建筑的抗震性。另外，梁的支座形式應(yīng)根據(jù)工程具體情況來確定，有時(shí)設(shè)計(jì)為鉸接支座更加合理，絕不可全部設(shè)計(jì)為固定式。

3.3加大裂縫控制力度

在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)裂縫的防治處理也是其中的重要內(nèi)容。在容易產(chǎn)生裂縫的部位應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑方式，并在預(yù)埋管線時(shí)，利用設(shè)置支架的方式固定管線，同時(shí)在管線交叉部位應(yīng)用固定接線盒，從而降低各種裂縫出現(xiàn)的幾率，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和牢固性。

4.結(jié)束語

篇6

關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見問題

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，混凝土在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性能良好、可塑性較好、使用壽命較長以及投資造價(jià)相對(duì)較低等等優(yōu)勢(shì)，得到了廣大工程建設(shè)者的廣泛青睞，在各行各業(yè)中被廣泛的應(yīng)用。由于經(jīng)濟(jì)在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多新型的混凝土材料得到了進(jìn)一步的發(fā)展，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也有了顯著地提高。但與此同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性及多樣性又使得混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在很多的問題及缺點(diǎn)，本文就混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題進(jìn)行分析，并找出其引起這些問題的原因，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與探討，得出相應(yīng)的解決策略，使得混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各個(gè)方面得到進(jìn)一步的完善。

混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各項(xiàng)工程施工中都占有非常重要的位置，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量將直接影響著建筑施工的全局，更關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程施工中的責(zé)任是非常艱巨的。另外，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)的要求也非常的嚴(yán)格，設(shè)計(jì)難度也非常的大，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也需要有一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該主動(dòng)尋找新的設(shè)計(jì)理念，且不斷對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，找出其存在的問題，并采取相應(yīng)的措施對(duì)其加以解決。

二、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中存在的問題

1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中，地下室底板設(shè)計(jì)中，容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下，將會(huì)一起發(fā)生沉降變形，共同受力，如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力，對(duì)底板而言是偏于不安全的，有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí)，其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程，可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施，當(dāng)然，是否采用，還要綜合考慮其他因素。另外，對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū)，應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響，求出包絡(luò)圖，再做配筋設(shè)計(jì)。

2、對(duì)于有地下室的建筑，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分，外輪廓形狀應(yīng)盡量簡潔，這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式，更為明顯。此時(shí)，由于柱下承臺(tái)的影響，基槽地模形狀很復(fù)雜，有很多的陰陽角和放坡，即加大了防水施工的難度，有加長了施工時(shí)間，都不利于保證質(zhì)量，并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下，我建議大家考慮反承臺(tái)法，即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同，承臺(tái)需要加厚部分向上作，然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是，基槽地模形狀很簡單，方便施工，利于施工質(zhì)量得保證，同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且，內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，減小配筋，這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。

3、地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí)，往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算：有的工程外墻配筋計(jì)算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計(jì)算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱）之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。

4、天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題，有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1：3，該錐體部分砼很難振搗密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形，其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。

5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁，如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候，不應(yīng)該再簡單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí)，要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。

三、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑物上部混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，使用最多的是框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)以及框支剪力墻結(jié)構(gòu)。由于這些結(jié)構(gòu)中構(gòu)建量大面廣，所以容易出現(xiàn)配筋不足、超配筋等情況，違反了相關(guān)條文的規(guī)定。

1、框架柱

角柱是指兩個(gè)方向與框架梁相連的框架住，在計(jì)算時(shí)要進(jìn)行自行定義。若忽視這一流程而實(shí)際的配筋率又滿足計(jì)算結(jié)果的現(xiàn)象，則會(huì)造成配筋率無法滿足最小配筋率要求的情況。[3]短柱是指剪跨比不大于2，以及因填充墻設(shè)置或樓梯平臺(tái)梁、雨篷梁的設(shè)置形成柱凈高與其界面高度之不大于4的框架柱。對(duì)于短柱而言，箍筋的間距應(yīng)小于等于100mm，箍筋體積的配筋率大于1.2%。9度時(shí)不應(yīng)小于1.5%。對(duì)于剪跨比不大于2的框架柱，程序能自行判定，要注意不能直接進(jìn)行強(qiáng)代換，不同強(qiáng)度級(jí)別的箍筋均應(yīng)滿足計(jì)算結(jié)果。超短柱是指剪跨比小于1.5或柱凈高與柱截面高度之比小于3的框架柱。設(shè)計(jì)人員在建筑混土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要避免超短柱的出現(xiàn)。若無法避免，則要采取控制軸壓比、添加芯柱等措施。

2、框架梁

由于繪圖時(shí)沒有按計(jì)算結(jié)果將配筋分別原位標(biāo)注在支座兩側(cè)以及跨中配筋與支座配筋之比小于0.3或0.5等原因，很容易造成實(shí)際配筋比大于計(jì)算結(jié)果的情況，從而違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，要特別注意避免出現(xiàn)此類情況。

3、連梁

連梁，就是連接兩片剪力墻，當(dāng)遇到中震或大震時(shí)，它會(huì)首先開裂，起到耗能作用，從而使建筑物保持一定延性的梁，連梁在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中尤為重要。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于重視不夠或認(rèn)識(shí)不足等原因，很容易違反標(biāo)準(zhǔn)的情況，導(dǎo)致鋼筋配筋率無法滿足規(guī)定的要求。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要注意不要盲目地增大它抗彎的能力和連梁上不許搭框架梁，以確保連梁的延性而在地震中不被首先破壞。

4、框支剪力墻

由于轉(zhuǎn)換層在整個(gè)框支剪力墻中屬于薄弱樓層，所以要按照規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)。在框支剪力墻的設(shè)計(jì)中，框支梁、框支柱縱筋的各項(xiàng)系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求，并且要確保布置均勻，避免出現(xiàn)單肢鋼度過大的剪力墻，以至于應(yīng)力集中，一旦破壞，則會(huì)造成嚴(yán)重后果。

結(jié)束語：

隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)住宅建筑也有了更高層次的要求。不但要求質(zhì)量過關(guān)及寬敞明亮符合人類的生存對(duì)舒適的要求，更要求審美，綠化，節(jié)能，有文化含量等。這迫使加工工藝也變得越來越高科技化，不斷創(chuàng)新，不斷向著更高級(jí)的方向發(fā)展，這不僅需要設(shè)計(jì)人員不斷加深對(duì)文化內(nèi)涵的理解并且積累大量豐富的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造出新鮮，愉悅更多人，吸引更多消費(fèi)者的建筑理念，更要在實(shí)際操作中能夠過關(guān)，質(zhì)量過硬。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬曉輝.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題[j].科協(xié)論壇（下半月），2007，（10）

篇7

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)理念；設(shè)計(jì)構(gòu)造；優(yōu)化措施

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，堅(jiān)固，耐久，防火性能好，節(jié)省鋼材，成本較低。近年來，隨著我國鋼材量的不斷提高，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要在遵循各種規(guī)范的前提下，大膽靈活的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有的理念

在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)具有創(chuàng)新精神和超前意識(shí)，按照建筑要求，綜合結(jié)構(gòu)安全、節(jié)省造價(jià)、方便施工等因素，做出最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，盡最大限度滿足建筑師的設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)具備以下基本理念：

1.1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡單化。要善于將復(fù)雜變簡單，將結(jié)構(gòu)的受力、傳力途徑，設(shè)計(jì)的越簡單直接越好。沿建筑物豎向布置的抗側(cè)力剛度構(gòu)件，最好成均勻的連續(xù)布置，以避免出現(xiàn)層間位移角、內(nèi)力，以及傳力途徑的突變，避免出現(xiàn)軟弱層。建筑物的使用包括采光、通風(fēng)、采暖、供水、排水、溫濕度調(diào)節(jié)等多種要求，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)和相關(guān)專業(yè)密切配合，盡量簡單化設(shè)計(jì)，以便于多種管線、設(shè)備及設(shè)施的施工安裝。

1.2 結(jié)構(gòu)可靠，確保安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須確保使用者在正常使用的安全，而且在遇到可能預(yù)料的各種災(zāi)難時(shí)，使生命財(cái)產(chǎn)的損失減少到最小程度。要盡可能使結(jié)構(gòu)平面布置的正交抗側(cè)力剛度中心，靠近建筑物質(zhì)量重心，最好重合，以避免或降低在風(fēng)荷載或地震的作用下，產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及其相應(yīng)的破壞。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量做到受力明確。利于計(jì)算，減小作用效應(yīng)，增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力，利于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠連接，不易遭到破壞。

1.3 剛?cè)峤Y(jié)合，富有藝術(shù)美感。建筑物的作用是為了使用，對(duì)于不同類型建筑物，必須滿足使用功能的要求；由于建筑同時(shí)又體現(xiàn)了社會(huì)的文化藝術(shù)，因此在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要滿足承載力、剛度和延性的要求，還要盡可能實(shí)現(xiàn)剛?cè)峤Y(jié)合，采用多種建筑藝術(shù)手法，體現(xiàn)出時(shí)代的藝術(shù)美感，反映出建筑設(shè)計(jì)師所要表現(xiàn)的建筑藝術(shù)要求。

2 優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

2.1 保證結(jié)構(gòu)傳力路線簡捷。建筑布置在抗震設(shè)計(jì)中，平面、立面都要簡單、規(guī)則、對(duì)稱，結(jié)構(gòu)的傳力路線要簡捷明了。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的傳力路線越短，越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能越高，耗費(fèi)的建材也就越少。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，要注意：平面宜簡單，規(guī)則，對(duì)稱，減少偏心；剛度中心與質(zhì)量中心盡量重合；質(zhì)量大的跨間，不宜布置在結(jié)構(gòu)單元的邊緣，質(zhì)量大的設(shè)備，宜布置在距剛度中心較近的部位；盡量少采用大懸挑結(jié)構(gòu)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜采用輕質(zhì)材料。從力學(xué)觀點(diǎn)看，在民用和公共建筑的平面布局中，應(yīng)盡量使柱網(wǎng)按開間等跨和進(jìn)深等距布置，這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距，充分利用連續(xù)梁的受力特點(diǎn)，以減少結(jié)構(gòu)中的彎距，使各跨梁截面趨于一致，從而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。

2.2 注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，處于樓梯間處的框架柱，由于樓梯平臺(tái)梁與其相連，使得樓梯問處的柱可能成為短柱，應(yīng)對(duì)柱箍筋全長加密。這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)中容易被忽視，應(yīng)引起重視。對(duì)框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時(shí)，設(shè)置連續(xù)的窗過梁，可能會(huì)使外框架柱成為短柱，應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)長度略超過規(guī)范限值，建筑功能需要不允許留縫時(shí)，為減少有害裂縫，建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。采用細(xì)而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150毫米，對(duì)屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處的構(gòu)造措施，宜適當(dāng)加強(qiáng)。

2.3 注意地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。有地下室的建筑，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分外輪廓形狀應(yīng)盡量簡潔，以有利于建筑防水的施工。由于柱下承臺(tái)的影響，基槽地模形狀很復(fù)雜，太多的陰陽角和放坡，不但增加了防水施工難度，延長了施工時(shí)間，而且增加了工程造價(jià)。對(duì)于這種情況，建議考慮采用反承臺(tái)法：統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同，承臺(tái)需要加厚部分向上作，然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。此方法基槽地模形狀簡單，不但方便施工，利于保證工程質(zhì)量，而且縮短施工時(shí)間，內(nèi)部的覆土重量，也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，提高了建筑物的抗傾覆能力。

2.4 注意嵌固端與短肢剪力墻的設(shè)置。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問題上，由嵌固端的設(shè)置引起的一系列需要注意的問題容易被忽視，例如，嵌固端樓板的設(shè)計(jì)，嵌固端上下層剛度比的限制，嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性，在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置，結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題，而忽略其中任何一個(gè)方面，都有可能埋下安全隱患，導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)的大量修改；新規(guī)范對(duì)墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用，增加了相當(dāng)多的限制。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少用最好不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)帶來不必要的麻煩。

2.5 注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，使塑性鉸向梁跨內(nèi)移。在罕遇地震作用下，要實(shí)現(xiàn)讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言，柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施，它決定了由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后，塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成層側(cè)移機(jī)構(gòu)；柱強(qiáng)于梁的幅度大小，取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布，以及動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此，要在建筑許可的前提下，盡可能把柱的截面尺寸做大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí)，將柱的設(shè)計(jì)彎距，按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段，不能形成塑性鉸，或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，責(zé)任重大。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有很多地方需要注意，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要具有良好的設(shè)計(jì)概念，熟練掌握規(guī)范，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，保證設(shè)計(jì)建筑安全，經(jīng)濟(jì)適用。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞：建筑；鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

伴隨著建筑業(yè)在我國的迅速發(fā)展，建筑類型與功能的愈來愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系的更加多樣化，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的主要重點(diǎn)和難點(diǎn)之所在。但是目前尚沒有對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋細(xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)形成一個(gè)統(tǒng)一的方法，從而造成在節(jié)點(diǎn)配筋設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)配筋率過大、鋼筋錨固不夠等現(xiàn)象。因此，建筑結(jié)構(gòu)鋼筋設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際施工的操作困難而進(jìn)行施工，從而避免涉及不當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的影響。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有的理念

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是堅(jiān)固，耐久，防火性能好，節(jié)省鋼材，成本較低，是工業(yè)與民用建筑最常見的結(jié)構(gòu)形式，得到了廣泛的應(yīng)用。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)具有創(chuàng)新精神和超前意識(shí)，按照建筑要求，綜合結(jié)構(gòu)安全、節(jié)省造價(jià)、方便施工等因素，做出最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，盡最大限度滿足建筑師的設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)具備以下基本理念：

1.1 復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡單化。要善于將復(fù)雜變簡單，將結(jié)構(gòu)的受力、傳力途徑，設(shè)計(jì)的越簡單直接越好。沿建筑物豎向布置的抗側(cè)力剛度構(gòu)件，最好成均勻的連續(xù)布置，以避免出現(xiàn)層間位移角、內(nèi)力，以及傳力途徑的突變，避免出現(xiàn)軟弱層。建筑物的使用包括采光、通風(fēng)、采暖、供水、排水、溫濕度調(diào)節(jié)等多種要求，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)和相關(guān)專業(yè)密切配合，盡量簡單化設(shè)計(jì)，以便于多種管線、設(shè)備及設(shè)施的施工安裝。

1.2 結(jié)構(gòu)可靠，確保安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須確保使用者在正常使用的安全，而且在遇到可能預(yù)料的各種災(zāi)難時(shí)，使生命財(cái)產(chǎn)的損失減少到最小程度。要盡可能使結(jié)構(gòu)平面布置的正交抗側(cè)力剛度中心，靠近建筑物質(zhì)量重心，最好重合，以避免或降低在風(fēng)荷載或地震的作用下，產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及其相應(yīng)的破壞。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案應(yīng)盡量做到受力明確。利于計(jì)算，減小作用效應(yīng)，增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力，利于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠連接，不易遭到破壞。

1.3 剛?cè)峤Y(jié)合，富有藝術(shù)美感。建筑物的作用是為了使用，對(duì)于不同類型建筑物，必須滿足使用功能的要求；由于建筑同時(shí)又體現(xiàn)了社會(huì)的文化藝術(shù)，因此在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要滿足承載力、剛度和延性的要求，還要盡可能實(shí)現(xiàn)剛?cè)峤Y(jié)合，采用多種建筑藝術(shù)手法，體現(xiàn)出時(shí)代的藝術(shù)美感，反映出建筑設(shè)計(jì)師所要表現(xiàn)的建筑藝術(shù)要求。

2 優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，堅(jiān)固，耐久，防火性能好，節(jié)省鋼材，成本較低。近年來，隨著我國鋼材量的不斷提高，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要在遵循各種規(guī)范的前提下，大膽靈活的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2.1 保證結(jié)構(gòu)傳力路線簡捷。建筑布置在抗震設(shè)計(jì)中，平面、立面都要簡單、規(guī)則、對(duì)稱，結(jié)構(gòu)的傳力路線要簡捷明了。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的傳力路線越短，越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能越高，耗費(fèi)的建材也就越少。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，要注意：平面宜簡單，規(guī)則，對(duì)稱，減少偏心；剛度中心與質(zhì)量中心盡量重合；質(zhì)量大的跨間，不宜布置在結(jié)構(gòu)單元的邊緣，質(zhì)量大的設(shè)備，宜布置在距剛度中心較近的部位；盡量少采用大懸挑結(jié)構(gòu)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜采用輕質(zhì)材料。從力學(xué)觀點(diǎn)看，在民用和公共建筑的平面布局中，應(yīng)盡量使柱網(wǎng)按開間等跨和進(jìn)深等距布置，這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距，充分利用連續(xù)梁的受力特點(diǎn)，以減少結(jié)構(gòu)中的彎距，使各跨梁截面趨于一致，從而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。

2.2 注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，處于樓梯間處的框架柱，由于樓梯平臺(tái)梁與其相連，使得樓梯間處的柱可能成為短柱，應(yīng)對(duì)柱箍筋全長加密。這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)中容易被忽視，應(yīng)引起重視。對(duì)框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時(shí)，設(shè)置連續(xù)的窗過梁，可能會(huì)使外框架柱成為短柱，應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)長度略超過規(guī)范限值，建筑功能需要不允許留縫時(shí)，為減少有害裂縫，建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。采用細(xì)而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150毫米，對(duì)屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處的構(gòu)造措施，宜適當(dāng)加強(qiáng)。

2.3 注意地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。有地下室的建筑，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分外輪廓形狀應(yīng)盡量簡潔，以有利于建筑防水的施工。由于柱下承臺(tái)的影響，基槽地模形狀很復(fù)雜，太多的陰陽角和放坡，不但增加了防水施工難度，延長了施工時(shí)間，而且增加了工程造價(jià)。對(duì)于這種情況，建議考慮采用反承臺(tái)法：統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同，承臺(tái)需要加厚部分向上作，然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。此方法基槽地模形狀簡單，不但方便施工，利于保證工程質(zhì)量，而且縮短施工時(shí)間，內(nèi)部的覆土重量，也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，提高了建筑物的抗傾覆能力。

2.4 注意嵌固端與短肢剪力墻的設(shè)置。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問題上，由嵌固端的設(shè)置引起的一系列需要注意的問題容易被忽視，例如，嵌固端樓板的設(shè)計(jì)，嵌固端上下層剛度比的限制，嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性，在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置，結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題，而忽略其中任何一個(gè)方面，都有可能埋下安全隱患，導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)的大量修改；新規(guī)范對(duì)墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用，增加了相當(dāng)多的限制。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少用最好不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)帶來不必要的麻煩。

2.5 注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，使塑性鉸向梁跨內(nèi)移。在罕遇地震作用下，要實(shí)現(xiàn)讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)而沒有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言，柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施，它決定了由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后，塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成層側(cè)移機(jī)構(gòu)；柱強(qiáng)于梁的幅度大小，取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布，以及動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此，要在建筑許可的前提下，盡可能把柱的截面尺寸做大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí)，將柱的設(shè)計(jì)彎距，按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段，不能形成塑性鉸，或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。

3 結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，責(zé)任重大。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有很多地方需要注意，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要具有良好的設(shè)計(jì)概念，熟練掌握規(guī)范，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，保證設(shè)計(jì)建筑安全，經(jīng)濟(jì)適用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 付平位.高層建筑鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].商業(yè)文化（下半月），2011，（08）.

[2] 劉越.論延性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].東北水利水電，2012，（02）.

[3] 張偉才，任光勇，程媛.非抗震設(shè)防地區(qū)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].浙江建筑，2012（03）.

[4] 荊雷.現(xiàn)代工業(yè)建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì).2008，（10）.

篇9

【關(guān)鍵詞】大跨度；預(yù)應(yīng)力；混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；大型建筑

1、預(yù)應(yīng)力筋的合理布置

當(dāng)下我國建筑施工中較為常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋種類如下：

（1）熱處理鋼筋，這種鋼筋通常具有較高的強(qiáng)度，且松弛較小，同時(shí)在進(jìn)行材料運(yùn)輸時(shí)都是以盤式儲(chǔ)存并供應(yīng)，免掉了整直及對(duì)焊等工藝，用起來十分方便；

（2）去除應(yīng)力鋼絲，這種鋼筋應(yīng)用于具體的施工時(shí)，使用也很方便，且有多種形式可以選擇，如光面鋼絲、刻痕鋼絲等；

（3）鋼絞線，此種鋼筋通常會(huì)由具有較高強(qiáng)度的鋼絲絞制而成，通常為三股或七股直徑不同的鋼絲，這種鋼筋形式在使用時(shí)十分方便，且能夠較好地黏附于混凝土中。

鋼筋布置方案是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其布置方式有多種，最常用的是在跨中板帶中占1/3左右，另外2/3鋼筋布置在柱上板帶中。這種布筋方案對(duì)普通鋼筋的設(shè)計(jì)來說，不僅能確保板受力合理，同時(shí)也最省原材料。但在設(shè)計(jì)板跨相差超過20%及以上的多跨連續(xù)板時(shí)，設(shè)計(jì)采用長跨方向集中布筋，跨中板帶布1/3左右或均勻布置，短跨方向柱上板帶布2/3的布置方案更節(jié)省原材料，同時(shí)也能夠達(dá)到較好的載荷承載能力。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中也應(yīng)根據(jù)邊跨板的受力特點(diǎn)，更多考慮采用二段拋物線或三段拋物線形式布置。

在具體的施工中應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)的操作：

（1）預(yù)應(yīng)力筋的鋪放順序及位置，必須正確處理好鋼筋鋪放順序與管道敷設(shè)、鋼筋鋪放順序與鋼筋綁扎順序之間的關(guān)系。鋪放時(shí)，應(yīng)盡量減少交叉穿束，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙中要求的細(xì)部構(gòu)造執(zhí)行，布置并固定好承壓板及梁端鋼筋網(wǎng)片等；

（2）必須保證鋼筋的保護(hù)層厚度；

（3）應(yīng)在上、下層鋼筋間設(shè)置專門保證矢高的措施，注意防止鋼絞線的互相纏繞，以保證預(yù)應(yīng)力筋的矢高；

（4）鋼絞線每隔一定距離（約500mm）應(yīng)進(jìn)行固定，以防止?jié)矒v混凝土?xí)r變位；

（5）當(dāng)鋼絞線與預(yù)埋管路系統(tǒng)發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)以鋼絞線優(yōu)先。

2、抗震性能設(shè)計(jì)

不論是何種建筑，其本身都要具有一定的抗震性，而在全球的混凝土結(jié)構(gòu)工程研究界中，都十分重視預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震問題，而大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)多是用于一些大型的公共建筑之中，在其建成使用后多為人員密集型環(huán)境，如果相應(yīng)的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到一定的抗震等級(jí)，那么一旦發(fā)生地震等自然災(zāi)害就會(huì)造成大量的人身及財(cái)產(chǎn)損失，因此在進(jìn)行大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，尤其要注重抗震性能設(shè)計(jì)。目前國際混凝土結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域都十分關(guān)注預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震問題。經(jīng)過大量的研究后得出，這種大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是可以在地震區(qū)使用的，但其與一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一樣都要進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)及施工。

3、連續(xù)構(gòu)件設(shè)計(jì)

對(duì)大量的工程建筑實(shí)踐案例進(jìn)行詳細(xì)的分析后，得出在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用單跨預(yù)應(yīng)力梁截面延伸的方式，可以有效地實(shí)現(xiàn)連續(xù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成連續(xù)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式具有很多的優(yōu)點(diǎn)，特別是在多跨結(jié)構(gòu)超載、內(nèi)力重力分布能力較強(qiáng)時(shí)，能夠有效提高彎承載能力。此外，一束預(yù)應(yīng)力筋能夠用于正彎及負(fù)彎兩種彎矩筋，這種形式相應(yīng)地降低了支座處附加彎矩對(duì)柱的有害影響，且其受力情況更趨于合理性。當(dāng)有預(yù)應(yīng)力施于大梁時(shí)，就會(huì)使大梁較易發(fā)生附加彎矩并彎形，這時(shí)可對(duì)大梁使用多跨連續(xù)布置，多排柱共同工作可相應(yīng)地削弱這預(yù)應(yīng)力。

4、防火設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，很多情況下都會(huì)忽略到鋼筋混凝土的防火性能，因?yàn)殇摻罨炷帘旧聿⒉豢扇迹纯珊雎云浞阑鹪O(shè)計(jì)，但事實(shí)上并不是這樣，鋼筋混凝土雖然自身不易燃，但它的防火隔熱性能非常差，當(dāng)溫度過高并達(dá)到鋼筋強(qiáng)度臨界點(diǎn)時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋就會(huì)出現(xiàn)屈服點(diǎn)下滑的現(xiàn)象，使得其相變及蠕變加快，進(jìn)而造成預(yù)應(yīng)力板強(qiáng)度和剛度都急劇下降，并出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，使其喪失了原有的結(jié)構(gòu)功能，同時(shí)，處于高溫環(huán)境下的混凝土也會(huì)發(fā)生撓度變化的情況，同樣造成了結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，如果達(dá)到一定的溫度和時(shí)間，那么這種大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)表現(xiàn)出明顯的不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至發(fā)生坍塌等危險(xiǎn)事故。因此在進(jìn)行大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要符合國家的設(shè)計(jì)防火相關(guān)規(guī)范及規(guī)定內(nèi)容，如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等。

5、工程實(shí)例

5. 1 工程概況

某綜合樓工程地下室2 層，地上15 層，總建筑面積約31 000 m2。本工程主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板―柱結(jié)構(gòu)，主體部分柱網(wǎng)布置8 m×8 m，地下室底板采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板結(jié)構(gòu)，其中長72 m×48 m。

5. 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及特點(diǎn)

本工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上全部采用后張部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

目前，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)最常用的施工技術(shù)為后張法，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工分為有粘結(jié)法及無粘結(jié)法兩種。有粘結(jié)法通過灌漿實(shí)現(xiàn)有粘結(jié)，有粘結(jié)筋的最大應(yīng)力出現(xiàn)在最大彎矩截面處，破壞時(shí)臨界截面有粘結(jié)筋的應(yīng)力非常接近鋼筋的極限強(qiáng)度。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有極限強(qiáng)度高、抗震性能好，通常應(yīng)用于框架梁。無粘結(jié)法靠端錨建立預(yù)應(yīng)力，無粘結(jié)筋的應(yīng)力沿全長呈均勻布置，當(dāng)構(gòu)件遭到外力破壞時(shí)，無粘結(jié)筋的應(yīng)力仍低于條件屈服點(diǎn)。由于無粘結(jié)筋的應(yīng)力沿長度均勻布置的特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力鋼筋的非彈性性能即構(gòu)件的能量消散不能得到充分發(fā)揮。

本工程在框架梁的預(yù)應(yīng)力度λ≤0. 7，設(shè)計(jì)中采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。本工程次梁不需要抵抗地震力，次梁設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)施工簡單，適合數(shù)量多、噸位不大的次梁的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。在同一工程混凝土樓蓋采用不同的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，可利用無粘結(jié)結(jié)構(gòu)與有粘結(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，不僅保證了工程質(zhì)量，也降低了施工難度，有利于施工進(jìn)度的推進(jìn)。

本工程采用PKPM 計(jì)算軟件，按照有關(guān)規(guī)范，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等級(jí)屬于一級(jí)或二級(jí)。對(duì)于一級(jí)和二級(jí)的抗裂控制，主要是控制構(gòu)件受拉邊緣混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。由于本工程梁跨度為18.7 m，普通梁跨高比為10～15，所以可知，普通梁高為1 240 mm～1 870 mm，可見梁高過大，不滿足觀眾視線的要求。扁梁的寬高比為20～25。本工程扁梁的梁高可選用范圍在748 mm～935 mm之間?？梢姡蟠蟮慕档土肆焊?，適合于本工程的特點(diǎn)。另外，預(yù)應(yīng)力梁與柱子節(jié)點(diǎn)區(qū)便于布置抗沖切鋼筋，抗沖切性能好，相對(duì)于板柱體系結(jié)構(gòu)，其沖切破壞錐體的斜截面較大，在荷載較大的情況下，設(shè)置暗梁或橫向加寬即可解決，而且，預(yù)應(yīng)力扁梁結(jié)構(gòu)抗剪承載力并不小于普通梁柱結(jié)構(gòu)。

5. 3 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉及固定端的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

對(duì)于框架梁及其固定端，其預(yù)應(yīng)力框架張拉、固定端施工都在梁柱節(jié)點(diǎn)的區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行。在此區(qū)域內(nèi)，由于設(shè)計(jì)的柱筋、梁筋、局壓鋼筋等各種鋼筋交錯(cuò)布置，在施工時(shí)易出現(xiàn)以下問題：

1） 易使柱或梁中鋼筋移位，從而降低整個(gè)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的承載力。

2） 這個(gè)區(qū)域內(nèi)的混凝土施工時(shí)難以澆搗密實(shí)，施工質(zhì)量無法保證。為克服以上問題，本工程在設(shè)計(jì)時(shí)采?。?a. 將預(yù)應(yīng)力鋼筋伸過節(jié)點(diǎn)區(qū)域，在梁中進(jìn)行錨固與張拉。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋較多時(shí)，應(yīng)采取分批分段進(jìn)行張拉與錨固。同時(shí)在施工時(shí)應(yīng)保證分批張拉的間距，不得小于1 000 mm，預(yù)留斜槽在張拉時(shí)需利用變角器進(jìn)行張拉。此種方法缺點(diǎn)是對(duì)鋼筋等原材料有一定的浪費(fèi)，但對(duì)工程質(zhì)量安全有保障。b. 設(shè)置專門的預(yù)應(yīng)力筋張拉與錨固區(qū)，具置可設(shè)在梁、柱側(cè)向或底部等位置，以加腋形式體現(xiàn)。此方法要求較高，須保證錨固區(qū)有足夠大的混凝土面積以及足夠多局壓鋼筋以防止鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂，而且會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的美觀產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。

3） 每層在澆灌柱混凝土?xí)r，由于在梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)柱邊進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉，柱頂應(yīng)比相應(yīng)樓板層高出300 mm 左右，以節(jié)約梁預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)間，從而不影響梁拆模。此種方法對(duì)施工方要求較高，需各施工方密切配合。

結(jié)語

綜上所述，雖然該結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也要借助于具有高施工技術(shù)水平的施工隊(duì)伍才能達(dá)到最終的建筑要求，因此，施工單位要積極并嚴(yán)格地依照各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及操作規(guī)范進(jìn)行施工，在工程實(shí)踐中不斷改進(jìn)原有的施工技術(shù)，加大對(duì)工程施工的管理，避免質(zhì)量及安全事故的發(fā)生，達(dá)到提高施工質(zhì)量的最終目的。

參考文獻(xiàn)

[1]葉修喜，張錦松，賴海斌.雙向大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2011，（6）.

篇10

【關(guān)鍵詞】素混凝土；適筋混凝土；少筋混凝土；最小配筋率

中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-0278（2013）08-186-01

一、概述

少筋混凝土結(jié)構(gòu)是指配筋率低于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最小配筋率、介于素混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的一種少量配筋的結(jié)構(gòu)，簡稱少筋混凝土結(jié)構(gòu)，也稱為弱筋混凝土結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)在水利工程設(shè)計(jì)中是難于避免的，有時(shí)，它在某些水工混凝土工程結(jié)構(gòu)中處于制約設(shè)計(jì)的重要地位。從邏輯概念講，只要允許素混凝土結(jié)構(gòu)的存在，必定會(huì)有少筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍，因?yàn)樗吘故撬鼗炷梁瓦m筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的中介產(chǎn)物。

凡經(jīng)?；蛑芷谛缘厥墉h(huán)境水作用的水工建筑物所用的混凝土稱水工混凝土，水工混凝土多數(shù)為大體積混凝土，水工混凝土對(duì)強(qiáng)度要求則往往不是很高。在一般水工建筑物中，如閘墩、閘底板、水電站廠房的擋水墻、尾水管、船塢閘室等，在外力作用下，一方面要滿足抗滑、抗傾覆的穩(wěn)定性要求，結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的自重；另一方面，還應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等要求，不允許出現(xiàn)裂縫，因此結(jié)構(gòu)的尺寸比較大。若按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，常需配置較多的鋼筋而造成浪費(fèi)，若按素混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則又因計(jì)算所需截面較大，需使用大量的混凝土。

對(duì)于這類結(jié)構(gòu)，如在混凝土中配置少量鋼筋，在滿足穩(wěn)定性的要求下，考慮此少量鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全方面所起的作用，就能減少混凝土用量，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)和安全的要求。因此，在大體積的水工建筑物中，采用少筋混凝土結(jié)構(gòu)，有其特殊意義。

二、規(guī)范對(duì)少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定

對(duì)少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定體現(xiàn)在最小配筋率規(guī)定上，這里將《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/T191-96）（下文簡稱規(guī)范）有關(guān)最小配筋率的規(guī)定，摘錄并闡述如下：

1.一般鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于規(guī)范表9.5.1規(guī)定的數(shù)值。溫度、收縮等因素對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較大時(shí)，最小配筋率應(yīng)適當(dāng)增大。

2.大尺寸底板和墩墻的縱向鋼筋最小配筋率。截面尺寸較大的底板和墩墻一類結(jié)構(gòu)，其最小配筋率可由鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面極限內(nèi)力值與截面極限承載力之比得出。例：

對(duì)墩墻（軸心受壓或小偏心受壓構(gòu)件）的受壓鋼筋A(yù)s’的最小配筋率可取為：p’min=p’Omin（規(guī)范9.5.2-1）

按上式計(jì)算最小配筋率時(shí)，由于截面實(shí)際配筋量未知，其截面實(shí)際的極限承載力Nu不能直接求出，需先假定一配筋量經(jīng)283次試算得出。上列諸式中M、N――面彎矩設(shè)計(jì)值、軸力設(shè)計(jì)值；eθ――向力至截面重心的距離，eo=M/N；Mu、Nu――面實(shí)際能承受的極限受彎承載力、極限受壓承載力；b、ho――截面寬度及有效高度；fy――筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；γd――筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)，按規(guī)范表4.2.1取值。采用本條計(jì)算方法，隨尺寸增大時(shí)，用鋼量仍保持在同一水平上。

3.特大截面的最小配筋用量。對(duì)于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，規(guī)范規(guī)定：如經(jīng)論證，其縱向受拉鋼筋可不受最小配筋率的限制，鋼筋截面面積按承載力計(jì)算確定，但每米寬度內(nèi)的鋼筋截面面積不得小于2500mm2。

規(guī)范對(duì)最小配筋率作了三個(gè)層次的規(guī)定，即對(duì)一般尺寸的梁、柱構(gòu)件必須遵循規(guī)范表9.5.1的規(guī)定；對(duì)于截面厚度較大的板、墻類結(jié)構(gòu)，則可按規(guī)范9.5.2計(jì)算最小配筋率；對(duì)于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結(jié)構(gòu)構(gòu)件則可按規(guī)范9.5.3處理。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況分別對(duì)待。

經(jīng)驗(yàn)算，按所建議的變化的最小配筋率配筋，其最大裂縫寬度基本上在容許范圍內(nèi)。對(duì)于處于惡劣環(huán)境的結(jié)構(gòu)，為控制裂縫不過寬，宜將本規(guī)范表9.5.1所列受拉鋼筋最小配筋率提高0.05%。大體積構(gòu)件的受壓鋼筋按計(jì)算不需配筋時(shí)，則可僅配構(gòu)造鋼筋。

三、規(guī)范的應(yīng)用舉例

例1一水閘底板，板厚1.5m，采用C20級(jí)混凝土和II級(jí)鋼筋，每米板寬承受彎矩設(shè)計(jì)值M=220kN/m（已包含γO、ф系數(shù)在內(nèi)），試配置受拉鋼筋A(yù)s。

解：1.取lm板寬，按受彎構(gòu)件承載力公式計(jì)算受拉鋼筋截面面積As。

αs==0.012556 ζ=1-=1-=0.0126 As==591mm2

計(jì)算配筋率p===0.041%

2.如按一般梁、柱構(gòu)件考慮，則必須滿足p≥pmin條件，查規(guī)范表9.5.1，得pOmin=0.15%，

則As=pObhO=0.15%×1000×1450=2175mm2

3.現(xiàn)因底板為大尺寸厚板，可按規(guī)范9.5.2計(jì)算pmin，pmin=0.0779%：As=pminbh（M）.0779%×1000×1450=1130mm2；實(shí)際選配每米5φ18（As=1272mm2）

討論：1.對(duì)大截面尺寸構(gòu)件，采用規(guī)范9.5.2計(jì)算的可變的pmin比采用規(guī)范表9.5.1所列的固定的pomin可節(jié)省大量鋼筋，本例為1：1130/2175=1：0.52。

2.若將此水閘底板的板厚h增大為2.5m，按規(guī)范9.5.2計(jì)算的pmin變?yōu)椋?/p>

pmin==0.0461%則As=pminbh0=0.0461%×1000×2450=1130mm2