浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题.doc

1、1浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题摘要：建筑结构设计质量, 密切关系到人民生命财产的安全,责任重大。而且结构专业是一个既有深度又有广度的专业,我们必须在工作中,不断地学习、总结,才能有所进步,才能成为一名合格的工程师。文中对钢筋混凝土结构设计中的常见问题进行了探讨。 关键词：钢筋混凝土 结构设计常见问题 中图分类号：TU375 文献标识码：A 前言 钢筋混凝土高层结构作为现代化城市发展的一种客观成果，引领着我国建筑行业整体的发展水平。建筑结构质量，密切关系到人民生命财产安全，责任重大。在设计方面，钢筋混凝土高层结构一定要充分考虑到各种潜在的因素，既要让建筑漂亮美观大方，也要注意建筑的安全性能

2、，毕竟后者是所有建筑的立足之本。 1、上部结构设计中存在的问题 1.1 剪力墙结构,剪力墙的布置要均匀,双向布置，形成空间结构，特别是在抗震结构中，应避免单向布置剪力墙，并宜使两个方向刚度接近。以免应力过于集中,一旦破坏,将构成严重影响。而且,与之相关联的基础,连梁等构件的设计难度都会加大。剪力墙的侧向刚度及承载力均较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的课利用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。 21.2 剪力墙结构的连梁设计很重要, 目前很多设计在这个环节上做的并不好。首先,什么是连梁呢?简单的说,就是那些连接两片剪力墙,当遇到中震或大震时,它会首先开裂,起

3、到耗能作用,从而使建筑物保持一定延性的梁。只有满足了这种情况,才是连梁,或者说我们才有意义把它按连梁进行设计。根据它的特性,我们就应该设计时注意几点,第一,不要盲目地增大它抗弯的能力,否则会使连梁延迟破坏,起不到及时耗能的作用,致使其他重要构件破坏,使结构失去延性。第二,我国现行结构规范中规定,楼面梁不宜支撑在剪力墙或核心筒的连梁上。楼面梁不一定仅指结构设计中框架梁，而应理解为承受较大竖向荷载的主梁（框架梁或次梁） ，确保主梁有足够的承受竖向荷载的能力。因为我们设计连梁会在遇到中震或大震时,首先开裂,所以它的抗剪能力也会急剧下降, 如果此时它还承受着很大的竖向荷载,就会引起连锁破坏。 1.3“

4、强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”,是我们钢筋混凝土结构延性设计的基本原则。但在震害调查中发现,我们设计的“强柱弱梁”的延性破坏机制有时难以实现,这是因为我国的建筑抗震设计规范6.2.2 对一、二、三级框架节点的“强柱弱梁”设计有以下要求: Mc=Mb,Mc节点上下柱端同向弯矩之和, Mc节点左右梁端同向弯矩之和, 柱弯矩增大系数, 7 度区的多层框架抗震等级为三级 =1.1,但这仅针对于小震弹性设计;当建筑遭受“中震、大震”时,由于地震作用,框架梁、柱的弯矩增大很多,而框架梁端弯矩为竖向荷载和地震作用产生的弯矩之和, 其增大比3例相对柱要小很多,由于钢筋的超强效应过大,因而造成框架节点处梁受

5、弯承载力大于相对应柱正截面承载力而出现柱铰。另外,当结构采用现浇板时,结构分析计算时考虑板的作用而加大梁刚度,梁设计配筋时却没有考虑板钢筋的作用, 再者设计人员人为加大梁配筋, 这对于框架节点无疑是雪上加霜,因而框架结构“弱柱强梁”的破坏形态就产生了。所以,我们在设计时,不要盲目加大框架梁支座处的上部钢筋,但应适当柱子的配筋。 1.4 在悬挑的挑梁的端头, 应设置构造柱,把每层的挑梁联系起来,并按受拉构件要求,设计构造柱。这样做的优点是,通过构造柱,协调了挑梁的变形,即使出现局部超载的情况,也可以把力传到其他层上,共同承担,从而变相的提高了结构安全度。另外也加大了对外维护墙的约束,防止墙体外闪

6、。 1.5 另外还有一些构造上的细节问题,要多注意。比如如钢筋混凝土构件在不同条件下的钢筋保护层厚度的取值; 框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2%时,箍筋直径应按要求增大 2mm;框架梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值偏小;框架梁高小于 400 时加密区箍筋间距偏大(如采用100,小于梁高的四分之一);框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2.5%; 框架柱全部纵向钢筋的配筋率偏小等等, 这些都是我们设计的构件能够正常工作的前提,应予以重视。 2、钢筋混装土结构设计中的裂缝问题 2.1 结构裂缝。对于现浇的钢筋混凝土结构，不同的结构构件之间刚度往往是不同的，因此这就容易造成一些结构中形成相对刚度

7、薄弱区，4就是在这些相对薄弱部分及结构的截面突变处，易出现结构裂缝破坏，如建筑物墙角处及钢筋混凝土楼板的板端处。 2.2 温度裂缝。温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝，它的形成是由于外界温度变化较大，混凝土随着温差而发生热胀冷缩，这种裂缝常出现在建筑结构的屋面层。 2.3 构造裂缝。造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝的原因主要有混凝土的水灰比过大、模板的滑动、混凝土浇筑时未充分振捣等。除此之外，支架下沉、脱模过早，混凝土养护工作未做好也会造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝。第四，收缩裂缝。混凝土结构在养护过程中会逐渐的硬化、碳化及脱水，这一过程一直持续，即使达到 28 天龄期也不会停止，这一特性是

8、水泥基混凝土的固有特性，再加上混凝土硬化时发生化学反应再失掉一部分水分，因此整个过程中均有混凝土收缩的现象出现，此时就会形成各种收缩裂缝。 3、地基与基础设计问题 地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。 例如某工程位于呼和浩特，抗震设防烈度为 8 度，建筑总高度83.8m，采用框架核心筒结构，基础设计采用筏板基础。在利用程序计算时，主楼下的筏板因受核心筒冲切的控制，板厚达到 3m，并且配筋量非常大。在经过

9、仔细考虑，并和图纸的审核校对人员充分沟通后认为，规5范给出的基础冲切计算并没有考虑基础底板下土的有利影响，这无疑会增加基础筏板的厚度，在参考了当地一些工程经验后，最后把基础筏板厚度定为 2.2m，使筏板厚度减少近 30%。 在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本地基基础设计规范无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入

10、地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。在基础设计时，应充分重视工程当地的规定要求，有条件的话最好能参考邻近已建建筑物的经验，这样可以使基础设计更加经济、合理。 结束语 钢筋混凝土结构因其具有足够的强度、良好的延性和较强的整体性，目前广泛用于地震设防地区，是最常用的结构形式。在工程设计中，如何正确分析研究每一个工程的特点，选用合理的方案，采用合理的结构形式，以及采用合理的计算依据，如对工程常见问题加以总结，是每一位工程设计人员面临的问题。 参考文献 1 陈宇,冯英华.浅析钢筋混凝土结构设计中的常见问题J. 今日6科苑. 2009(14) 2 曹士伟,林佳伟.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析J. 黑龙江科技信息. 2010(31) 3 朱敏.针对钢筋混凝土建筑结构设计应注意的问题分析J. 湖南科技学院学报. 2008(08) 4 蔡小玲.义乌某厂房地下室出现裂缝的原因及对策分析J. 山西建筑. 2010(13)