混凝土结构设计中存在的问题.doc

1、混凝土结构设计中存在的问题摘要：近年来，混凝土结构的工程在施工期经常会出现倒塌事故，而混凝土结构的稳定性与可靠性也因此引起了众多学者的注意，通过对混凝土结构设计的研究与分析，可对保证混凝土施工的安全性与可靠性起到很重要的作用，并且能对施工期因质量问题而出现的安全事故进行有效的控制。本文主要针对混凝土结构设计中存在的问题进行分析，并提出相应的解决之策。 关键词：钢筋混凝土；结构设计；问题 在进行工程的整体设计时，如何正确的分析工程的特点，如何选择正确的施工方案，何种结构形式是合理的，以及进行计算的依据是什么，这些问题是每一位设计人员都必须要考虑的问题。以钢筋混凝土结构来说，因为对设计和施工期的一

2、些规定和现实情况存在着一些差异，所以经常会出现各种施工质量方面的问题，这些问题的存在将会对钢筋混凝土框架结构的可靠性产生非常大的影响。 一、钢筋混凝土结构在设计中存在的问题 （一）设计地基时的问题 在设计柱下独立基础以及带梁板式的地下室的过程中，设计地下室底板时，最容易被忽略的，就是因为建筑物的沉降效应而导致的附加应力所带来的影响。这主要是因为，事实上柱下独立基础和地下室的底板在承载上部荷载时，同样会因为沉降而出现变形，如果对因此而出现的附加应力不进行考虑的话，那对底板来说是非常不安全的，并且极有可能会因此而致使地下室的底板出现开裂现象，其影响在天然的地基中将会格外的严重。对于那些不会产生过多

3、沉降的工程来说，可以采取在地下室底板和持力层间添加软垫层的方法来处理，当然，无论是否采用这种方法，还是具体应采取什么措施都要综合各种因素来进行考虑。除此之外，在地下水位变化大、季节性强的地区，还应该考虑到地下室底板在水位不同的情况下将会受到的各种影响，然后再作出具体的包络图，最后在进行配筋设计，基础和地基是建筑的根本，这方面的问题绝不容半点忽视。 （二）设计上部结构时的问题 在设计框剪结构时，要保证对剪力墙进行均匀的布置，不能有剪力墙的单肢刚度超标的情况出现，以防应力在某一部位过于集中，一旦出现破坏，将会造成非常严重的影响，同时，和剪力墙有关联的其他结构设计的难度也会增大。在第一级别的剪力墙中

4、，刚度较大的部分要保证墙肢数不小于 4。除此之外，当遇到震级超过 5 又不大于 7 的地震时，除了要有第一级别的剪力墙外，还应该有若干低级别的剪力墙来保证建筑物不会出现大的形变，出现次生灾害，这种方法就是多道设防。而一旦遇到大地震时，连低级别剪力墙也到了塑性阶段，建筑物主体基本上都已遭到破坏后，我们需要考虑的就是在设计时，应该有选择性的让一部分梁结构先破坏，以此来保证有足够完整的柱子支撑建筑的主体不会倒塌，或不会迅速倒塌，最大程度上为人员的撤离争取时间。这种设计思路就是延性设计。 （三）设计中关于裂缝的问题 在设计中关于裂缝的问题有很多中，以下几种就是其中典型： 第一种是结构裂缝。在钢筋混凝土

5、的结构中（现浇） ，结构构件不同的话，它们之间的刚度基本上也不会一样，所以这就很容易导致在某些结构中出现刚度较为薄弱的部位，而恰恰就是这些刚度相对薄弱的区域及其结构出，最容易出现结构裂缝，如建筑的钢筋混凝土楼板的边缘处以及墙角部分。 第二种是构造裂缝。导致钢筋混凝土结构产生结构裂缝的因素有很多，如混凝土的水灰比不达标、浇筑混凝土时振捣不充分或模板滑动等。除了这些主要的原因外，如不按时脱模、支架下沉或没做好最后的混凝土养护工作等，同样也会导致钢筋混凝土的结构中产生构造裂缝。 第三种是温度裂缝。在钢筋混凝土结构中出现频率最多的就是温度裂缝，导致温度裂缝出现的原因主要是外界温差大，混凝土因温差而出现

6、热胀冷缩的现象，温度裂缝一般多出现在屋面层。 第四种是收缩裂缝。钢筋混凝土的结构在进行养护时，会随着时间的流逝而逐渐硬化、炭化、脱水，这个过程即使超过了 28 天的龄期也同样会持续下去，这是由混凝土的特性而决定的，而且混凝土在不断硬化的过程中也在不停的发生化学反应，这些反应同样会耗去一部分的水，所以在整个过程中，钢筋混凝土都会一直出现收缩的现象，而这种现象就是导致收缩裂缝出现的根本原因。 二、设计问题的解决之策 针对上述问题，我们需要采取的措施有以下几点： 第一，对结构体系进行合理的简化。以实际情况为基础，合理的对复杂的结构体系进行适当的简化，在简化的过程中加入概念设计理念，充分的考虑各种实际

7、存在却经常被忽略的问题，如应在进行配筋计算时考虑到受力和变形的问题，除此之外，对于结构中问题频发区，可依经验使用一些合理的措施做适当的预防。 第二，要保证结构的尺寸设计是合理而恰当的。在上文中我们曾提到过，材料的形变与温差变化都会造成钢筋混凝土结构出现开裂的现象，在超过标准的情况下，结构的尺寸越长，结构由材料形变和温差所造成的应力也就会越大，而建筑的楼板和墙体也会因此而出现横向的裂缝，有统计表明，结构应力和其长度间是一种非线性关系，所以我们在进行设计时，一定要确保结构的尺寸与设计规范上的要求相符，以较少或避免出现结构裂缝。 第三，要保证结构布置与其形状的规则性。当结构的布置和形状不规则时，因为

8、不同方向上的结构其刚度不同，所以最终所产生的形变也不会相同，这样一来，在结构中刚度薄弱的部位就格外的容易出现问题。所以我们在进行设计时，要在最大程度上确保结构的布置及其形状是规则的。 第四，要积极的对各种板类构建裂缝进行控制与防治。对容易产生裂缝的楼面与屋面钢硅构建，可以在进行结构设计时，对其使用预应力混凝土，在进行楼面板管线的预埋工作时，要用支架来固定管线，并在管线交叉的部位添加特殊设计的接线盒，以此来保证钢筋混凝土结构的刚度不会被过度削弱。 三、其他一些需要注意的问题 首先是关于关于框架计算的问题，在进行无地下室的钢筋混凝土多层结构建筑的设计时，应该将独立基础深埋，为了尽量减小计算的高度以

9、及地层侧位的位移，应该在适当位置加设基础拉梁。若以三层建筑的结构设计来计算，在简图中将其首层的层高设定为 3.7m 显然是不合理的，假设房屋是嵌固在基础拉梁的上方，这样一来就应该通过基础拉梁顶部截面对底层的配筋进行控制了，而事实上，控制房屋底层配筋的缺失基础顶面的截面。因此我们在进行计算时，输入的应该是基础层 1，而层高实际上应该是 3.2m。 其次是关于结构周期折减数方面的问题。因为框架结构的填充墙问题，将会导致结构的计算刚度比实际刚度小的情况出现，而实际周期却比计算周期小。这样得到的地震剪力是不准确的，会让结构变得不安全。所以必须要折减结构的周期。若填充墙使用的是砖砌体，其周期的折减系数基

10、本为 0.6-0.7，若填充墙使用的是轻质空心砌块或少量的砖砌，其周期的折减系数基本为 0.7-0.8，若填充墙使用的全部都是轻质空心砌块，则其周期的折减系数基本可取 0.9。 最后是结构上需要注意的一些小问题，如将楼梯平台梁或雨棚梁的过梁架在框架上时会出现短柱，这时就应该将短柱的箍筋做加密处理。 总结： 面对混凝土结构设计中所存在的这些问题，忽视或逃避不是办法，要想将其彻底的解决，就必须正视这些问题，对这些问题进行细致的分析，综合的考虑应如何解决问题，这不但是为工程负责，更是在为人民的生命及财产安全负责。 参考文献： 1钱启军.钢筋混凝土结构设计中的常见问题探讨J.工业设计，2012（02）. 2受满良.试论钢筋混凝土框架结构设计中存在的问题J.城市建设理论研究，2012（32）.