1、钢筋混凝土建筑结构设计优化探讨摘要：伴随着我国建筑物的不断发展，建筑物的类型和功能也越来越复杂，这使得设计师在设计建筑结构的时候也变得更加多样化。但是，如果一旦设计出现偏差就会给国家和人民的生命财产带来严重的威胁。因此，应全面分析了解钢筋混凝土结构设计中的常见问题，才能有效地提高建筑物的设计质量。本文就钢筋混凝筑土建筑结构设计优化中存在的问题进行初步探讨。 关键词：钢筋混凝土；建筑结构；设计优化 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 钢筋混凝土结构是用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋一般承受拉力，混凝土承受压力。其具有坚固性、耐久性，防火性好，节省钢材和成本低等优点。钢筋混凝土结构
2、主要分为两种：一是整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板，配置钢筋，浇捣混凝土而筑成。二是装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件，在现场拼装而成。 1 钢筋混凝土建筑结构设计的现状 二十世纪九十年代以后，随着钢材量的不断提高，钢筋混凝组合结构在建筑行业中也得到了发展，建筑造型和功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，都在结构设计中遇到了各种难题。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下大胆灵活的解决这些问题。在实际设计过程中对于各结构设计人员经常遇到的这些问题，每个人的理解不同，就可能对整个设计带来相当大的区别。因此在规范条文中没有具体规定，往往容
3、易被忽视，给工程质量留下巨大的隐患。 2 钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施 钢筋混凝土建筑结构设计的优化主要体现在以下几个方面。 21 材料方面 (1)在掺合料选择方面上。选择一些增加混凝土强度性能的掺合料。 (2)沙，沙石，水泥的配合比上面，优化三者配合比。 (3)在水泥的选择方面上。根据工程的需要，选择相对应的水泥。 (4)在钢筋的选型上面。比如，用 U 型钢，工字钢代替圆形钢。 22 结构体系的选型方面 由于大开间剪力墙结构体系，可以做到房间不露出梁柱，有效空间大、隔音效果较好，当采用钢制模板时，墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少，施工周期短、造
4、价低，还具有整体性强、侧向刚度大等优点，有利于抗 风抗震，所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展，为了进一步降低建筑造价，近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性，并且又能节省钢筋和混凝土用量，减轻建筑的总重量，从而降低地基基础造价。 23 建筑结构设计的施工方面 为满足结构承载力的需求，通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下 20mm-30mm 处，其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的
5、位置。施工时，为方便柱身混凝土的下料与振捣，在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时，节点处应按 “强柱弱梁”的原则。在实际施工中，施工班组制定合理的节点保证措施，监理人员加强对浇注质量的监管，对提高整体结构的抗震性能十分重要。 24 建筑结构的基础设计方面 在建筑的基础设计中，要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响，以保证建筑物不会过量沉降或倾斜，而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置，以保证施工的安全。 25 建筑结构设计的抗震方面 抗震结构是目前我国建筑设计机构的重点
6、设计内容，首先必须选择有利的抗震场地，另外重视建筑平面布置的规则性，最后选择合理的建筑结构体系等，以上是作者近些年的实践经验总结。在做钢筋混凝土结构的抗震设计时，需注意：首先平面要简单、对称，符合规则，减少偏心，否则会产生不利影响。第二，刚度中心与质量中心尽量重合。第三，质量大的跨间不适合布置在结构单元的边缘，应布置在距刚度中心较近的部位。第四，尽量少采用大悬挑的结构。第五，围护结构应该采用轻质材料。在荷载作用下，结构的传力路线越短，越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材越少。在民用建筑和公共建筑的平面布局中，应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以充分利用连续粱的受力特点，以减少结
7、构中的弯距，可使各跨梁截面趋于一致，有利于提高结构的整体刚度。另外结构方案还应结合工程场地的地质情况和建筑功能的要求进行综合考虑。 3 关于超长结构的问题 钢筋混凝土在设计的时候，伸缩缝的间距应该根据实际施工情况进行适当的增加。但是对于设计人员来说，在设计中很难把握伸缩缝的间距，而且在采用后浇带分段施工以后，就更加难把握建筑的长度，这就会导致钢筋混凝土出现裂缝等问题。出现这种问题，主要和各地区的温差和混凝土的收缩性质有关。因此，在钢筋混凝土结构设计时，一定要对梁柱配筋进行相应的调整，对于长向板筋应该采用双层设计，并且在适当的增加中部区域的梁板配筋。由于中部区域受到的应力较大，所以对于边跨的柱配
8、筋应该加强其抵抗温度的应力。除此之外，对于一些超长结构来说，很容易发生扭转效应，因此，在对钢筋混凝土结构进行设计时，一定要对这方面进行相应的加强。对一些框架结构来说，一旦超过相应的长度，就必须采取预加应力和掺入抗裂外加剂，才可以不设置伸缩缝。并且对于超长结构来说，如果不能事先分析清楚受力的情况，就应该按照相应的规范来设置伸缩缝，只有这样才可以不影响建筑的质量。 4 设计人员对框架节点处的钢筋位置进行排列的问题 目前，在钢筋混凝土结构设计中，一些设计人员只是在图纸上简单的画上一根单线条，对于钢筋的数量和直径只是简单的注明而已，这样做在施工中不但会出现钢筋和梁柱不协调的情况，而且还会使梁柱钢筋相互
9、交叉并存。严重的还会摆不下钢筋，这就会造成钢筋间距较小，有些甚至紧挨着，没有空隙可言。当施工人员把设计人员请到现场，设计人员才会知道事情的严重性，在这个时候不得不把梁柱上钢筋切断，再把受力钢筋塞进去。即使这样做还不一定能够对混凝土进行浇灌，有些工程甚至不得不用钢楔硬楔出小缝，再把混凝土浇灌进去，这样做耗时又耗力。而且还不能保证建筑物中间的混凝土一定密实，如果处理不好，就会带来许多的安全隐患。因此，设计人员应做好框架节点处的钢筋位置排列，这样才可以有利于接下来的建筑物施工。 5 关于箱、筏基础底板的挑板问题 在钢筋混凝土设计中，关于箱、筏基础底板的挑板问题。如果可以相应的调节边跨底板钢筋，特别是在边跨底板钢筋进行通长布置时，不会因为跨钢筋而加大整个底板的通长筋，这样不但可以节约通长筋的使用成本，还可以提高施工效率。除此之外，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的时候，应该采用天然的地基加挑板。这样就可以有效的降低基出底板的附加应力，并且在必要的时候，可以相应增加大跨度的周圈窗井。在计算时也不应该按照跳板来进行计算，但是遇到特殊的情况可以特殊处理。从建筑的角度来看，如果当地下水位较高时，高出了基础挑板，就应该取消挑板，这样不但可以解决建筑物抗浮的问题，还可以做到柔性防水，提高建筑物的质量。
