1、关于建筑结构混凝土设计探讨摘要：随着经济水平的不断提高，人们对建筑的质量及功能提出了更高的要求。目前，在建筑工程中，混凝土结构已经获得了广泛的应用，然而在设计环节仍然存在诸多问题。有鉴于此，本文将针对建筑结构混凝土设计展开探讨，旨在进一步提高建筑的质量及功能。 关键词：建筑结构；混凝土；设计 中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号： 研究建筑结构混凝土设计的意义 在建筑工程中，混凝土结构的应用已经十分普遍。自改革开放以来，混凝土结构不管是材料方面，还是开发方面，又或者施工方面，均取得了难以置信的发展。如今不管是地上，还是地下，又或者海洋，均可见混凝土结构的应用。混凝土结构已经成为当
2、代社会的一个明显标志。目前，钢结构也取得了一定程度的发展，但由于自身还存在诸多不足，因而，混凝土结构仍旧是建筑领域的中一种主流结构形式。这种问题在我国表现的更加突出，我国对钢结构的研究和应用还处于起步阶段，混凝土结构几乎成了我国建筑结构的唯一形式。值得注意的是，混凝土结构还存有某些缺陷，如结构设计不完善，这是设计人员不具备整体设计意识和能力所造成的，受此影响，国内某些大型建筑甚至发生了严重的事故。如有着“亚洲第一、世界第二”之称的宁波独塔斜拉桥出现了地板断裂的严重事故。因混凝土结构设计问题而导致的工程事故，一方面浪费了无数的人力、物力及财力，另一方面给人们的生命财产安全造成了严重的威胁，这对国
3、家的发展而言是十分不利的。所以，对建筑结构混凝土设计进行深入的研究具有非常重要的社会意义。对于建筑工程而言，若想保证工程的质量及安全性，那么首先要将设计工作落实到位，保证其科学、合理。1 建筑结构混凝土设计原则 2.1 侧向力的把握 在建筑结构中，侧向力的影响效果是多方面的，包括结构内力、结构形变，土建工程等。不管是高层建筑，还是一般建筑，均会受到多种作用力，如自重、雪载以及活载等，特殊情况下，还会受到大风，甚至地震施加的水平作用力影响。在建筑结构中，水平作用力将会导致横向位移的加大，所以，应该重点关注风力及地震力的影响，并将二者当作主要的控制因素。2 2.2 建筑结构的刚度适宜性 建筑越高，
4、其侧向位移也就越大。所以，在高层建筑设计中，不仅要求结构强度符合设计要求，而且要充分考虑结构的适宜性，另外，应为其设计一个科学的自振频率，与此同时，还应控制过量层位移的发生。2.3 结构的良好延展性 相较低层建筑而言，高层建筑结构更容易受到地震的影响而发生较大的变形。 建筑结构耐震性能优劣与否取决于两大方面，一是结构的变形能力，二是结构的 承载能力。为有效降低地震的破坏程度，要求建筑结构即使在塑性变形阶段也不可完全丧失变形能力。所以，在保证强度的基础上，应该利用科学的设计手段以及构造技术去尽量提升建筑整体结构的变形能力，特别是薄弱层，更应该保证结构具有合理的延展性。 3 2.4 设计的整体性原
5、则 所谓设计的整体性原则是指将建筑视作一个有机的整体，站在整体的视角，研究它的构成、功能以及发展规律等，并揭示整体和部分之间的关系，是制约？是结合？还是依赖？从而认清建筑结构的系统特征，还有运行规律。 设计过程中应注意的问题及解决办法 3.1 地基与基础设计 地基与基础设计过程中存在的问题及解决办法：1）在柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中,特别容易忽视由于建筑物沉降所导致的附加应力的相关影响。对于那些总沉降量比较小的建筑工程，可以考虑在地下室底板和持力层之间采用褥垫处理的措施,至于实际是否采用还需要结合其他因素进行综合考虑。除此之外，对于那些地下水位容易发生明显季节性变化的地区，不仅要考
6、虑考虑高水位对地下室底板的影响，还要考虑低水位对地下室底板的影响，从而求出包络图，然后进行配筋设计；2）对地下室底板以及外墙配筋进行计算的过程中，常常出现假设条件和实际情况相去甚远的问题。所以，在设计环节，除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按照双向板计算配筋之外，其它的外墙最好按竖向单向板去计算配筋，这样比较妥当；3）天然地基锥体独立基础设计问题。某些基础设计锥体斜面坡度在 1:3 以上，该锥体部分混凝土很难被振捣密实，现场施工过程中常常是混凝土自然堆上，一般采用铲子以及抹灰刀进行拍捣，使其成形,其锥体部分的混凝土强度通常不
7、符合设计强度标准。所以，建议最好先采用阶梯形独立基础，这样做是有利于施工的，能最大程度确保施工质量；4）柱下独立基础之间的拉梁,若同时又被作为首层维护墙的承重梁的时候，那么不可以再简单地按照拉梁进行相关设计。另外，在考虑荷载的过程中，应将梁上皮以上土扩散角之内的土重计算在内。4 3.2 上部结构设计 上部结构设计过程中存在的问题及解决办法：1）框剪结构、剪力墙的布置应当均匀，不允许出现单肢刚度偏大的剪力墙，以防止应力过于集中的问题，一旦出现破坏,将对导致严重的影响。另外，与之相关联的基础部分,连梁等构件的设计难度将会被加大；2）框剪结构的连梁设计是相当重要的，在设计过程中要特别注意不可人为地增
8、大它抗弯的能力，如若不然则会导致连梁延迟破坏的问题，从而无法发挥及时耗能的作用，最终导致其他相关重要构件被破坏，造成结构失去延性。另外，连梁上不允许有框架梁的搭设；3）在悬挑挑梁的端头位置, 应进行构造柱的设置,将每一层的挑梁有机的联系起来,同时按照受拉构件的相关要求，设计构造柱。这样处理的好处是，通过构造柱,很好协调了挑梁的变形，哪怕发生局部超载的问题，也能够将力及时地传到其他层上，使各层共同承担，实现了力的分散，从另一个角度保证了结构的安全性。除此之外，也有效加大了对外维护墙的约束,避免墙体外闪；4）值得注意的是，还有部分构造上的细节问题需要多加关注。如钢筋混凝土构件在各种条件下，如何对其
9、钢筋保护层厚度进行取值。 框架梁端纵向受拉钢筋配筋率超过 2%时,箍筋直径应该按照标准增大 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。框架梁高在 400mm 以下时，加密区箍筋间距偏大。框架梁端纵向受拉钢筋配筋率在 2.5%以上。框架柱所有纵向钢筋的配筋率集体偏小等等。以上这些问题都是构件设计工作得以正常开展的基础，应该给予足够的重视，并采取有效的办法将其解决。5 4.建筑结构混凝土设计方法的创新 目前，建筑结构混凝土的分析计算已不再使用传统的手工计算，取而代之的是采用计算机程序计算。一般说来都采用三维空间结构分析计算程序。有些程序可考虑楼板变形进行结构分析计算，能更真实反映复
10、杂结构的受力特点，从而可以进行钢筋混凝土结构计算。6 弹性动力时程分析的程序已相当成熟，一般以层模型进行动力时程分析，可输入各种类型的地震波，求得结构的位移与内力。弹塑性分析计算近几年已开始进行，已初步开发出一些可应用于工程设计的程序，包括弹塑性静力分析、层模型动力分析、杆模型平面结构动力分析等程序。 5.建筑结构混凝土设计验收 为保证设计质量，有必要对建筑结构混凝土设计工作进行验收。在验收阶段，要对设计质量进行详细的检查，并给出客观的评价。对于建筑结构混凝土设计而言，验收工作是十分重要的，只有做好验收工作，才能充分保证设计质量，而设计质量又决定了整个建筑的质量。在验收工作中，应该坚持实事求是
11、的精神和态度。7为保证验收质量，在开展验收工作之前，就应该建立健全一套科学完备的验收体系，包括相应验收标准的制定，并在实际验收过程中，严格执行验收标准。 6.结语 本文首先提出了研究建筑结构混凝土设计的意义，继而介绍了建筑结构混凝土设计原则，接着探讨了建筑结构混凝土设计过程中应注意的问题及解决办法、建筑结构混凝土设计方法的创新，最后指出了建筑结构混凝土设计验收工作中应该注意的事项。值得一提的是，在实际的建筑结构混凝土设计工作中，单凭理论是远远无法满足现实需要的，只有不断总结施工经验，不断改进设计理论，实现理论和实践的有机结合、彼此促进，才能真正提高建筑结构混凝土设计水平与应用水平。 参考文献：
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