钢筋混凝土结构在建筑结构设计中的应用

钢筋混凝土结构在建筑结构设计中的应用

毛屹峰

毛屹峰（安顺市建筑设计院561000）

摘要:随着我国经济的快速发展以及人民大众对建筑结构功能和建筑外形要求的不断提高，我国的建筑行业在不断的探索和完善，并取得了一定的成果，创建了许多结构形式复杂和功能性强的建筑。由于我是发展中国家，国家对建筑行业的的要求是所建建筑既要同时满足安全和功能性要求，又要经济合理，用最少的投入获得最大的产出。钢筋混凝土结构是由比较普遍的材料，水泥、砂、石、水按照一定的比例拌制而成的混凝土与钢筋共同作用形成的建筑结构，此种建筑结构既有价格低廉的优点，又有强度高的特性，是我国建筑行业通用的一种建筑结构，本文是根据作者多年的实际经验对钢筋混凝土结构在建筑结构设计中的应用做的一部分阐述。

关键词：建筑钢筋混凝土结构设计

提及钢筋混凝土结构对我们来说已是一个不陌生的字眼，在建筑结构中钢筋混凝土的应用也及其普遍，混凝土的出现已有近百年的历史，混凝土是当今建筑结构中主要的建筑材料，由于混凝土具有很高的抗压性及耐候性，一直被建筑业所沿用，混凝土结构在建筑结构及桥梁结构中被普遍采用，在混凝土结构中加入钢材便组成了钢筋混凝土结构，所以说本文有必要对钢筋混凝土的特性和作用做一些阐述，让钢筋混凝土在建筑结构中长久沿用发展。

1、混凝土结构配合比设计是保证钢筋混凝土强度的主要因素

混凝土具有很高的抗压强度，这与其混凝土的骨料级配与粗细程度有着密切的关系，不同的骨料级配严重影响着混凝土结构的性能，混凝土的基本骨料主要有水泥、沙子、石子、还有水组成，在不同的建筑结构中根据结构设计的需要还需掺入少量的外加剂，但外加剂的含量要严格控制，不能超过其含量的5%，混凝土在制作的过程中要根据工程的需要对混凝土的和易性、抗压强度、耐久性进行控制，合理的选择材料并按要求进行配合比设计，建筑工程中常采用水灰比法则进行混凝土配合比设计，组成材料的用量采用绝对体积法计算。

2、钢筋混凝土结构常见的混凝土质量问题

要做好混凝土施工过程中的质量控制工作，就必须非常清晰的了解混凝土在施工过程中可能出现的各种质量缺陷及产生这种缺陷的原因，从而采取有效地预防措施和治理措施。混凝土在施工过程中首要控制点是混凝土的和易性，混凝土的和易性评价重要指标就是坍落度，影响坍落度的因素很多，比如说水泥的用量，骨料的配合比大小，用水量的多少等等，混凝土的坍落度不能有效控制，混凝土的浇筑强度也很难保证，一般普通混凝土的坍落度控制在50~60mm，高层建筑结构泵送混凝土的坍落度控制在100~140mm左右，其中以120mm为宜，以保证混凝土的泵送要求及混凝土的保水程度。混凝土振捣时间必须严格控制，如果在浇筑混凝土过程中振捣不及时达到混凝土的初凝时间，混凝土的强度就很难保证，在振捣过程中不能充分的振捣，混凝土骨料间就会出现气泡，严重的情况就会出现空洞现象，所以要求混凝土在浇筑过程中必须在初凝前完成混凝土的充分振捣，必要时采取二次振捣。加强骨料间的密实性。

为了保证混凝土的强度，在混凝土浇筑完成后要进行合理的养护，按着采用不同的骨料成分采用不同的养护方法和养护时间，如果混凝土在养护不及时就会出现混凝土提前硬结或内部组织疏松出现裂缝，混凝土的强度也达不到设计要求，为了防止混凝土在养护期间出现类似现象，要求施工过程中要按规范的要求进行覆盖浇水养护。

3、钢筋混凝结构模板控制

混凝土结构强度的保证不仅与混凝土本身的材料有关，还与混凝土浇筑结构时采用的模板有关，模板的选用以及使用过程中处理情况严重的影响着混凝土建筑结构的强度及耐久性，所以在模板搭设过程中要对模板工程进行严格把关，首先模板的支撑系统要牢固，这样才能保证混凝土结构不出现变形，模板的拼接缝要严密，混凝土在浇筑及振捣过程中才不会出现漏浆现象，建筑结构上留有施工洞口时，要反复核对洞口位置正确性，应该严格复查核对洞口的定位尺寸，防止模板的出现位移和结构的变形，模板在安装过程中要注意板与板间的碰撞，预防模板因受力而提前发生变形。模板在安装前应该做表面清理工作，防止混凝土表面出现蜂窝麻面以及拆模时粘连现象，大跨度的构件在模板搭设时要对模板做预起拱，一般模板的起拱高度为跨度的1/1000~3/1000，模板的拆除应该遵循规范的要求，不能随意拆除以免影响混凝土结构的强度。

4、钢筋混凝土在高层结构设计问题

多层及高层建筑具有结构比较复杂、工程量大、施工工期长、施工难度大等特点，在施工过程中，应根据现场施工特点结合先进的技术经验保证建筑结构设计的安全性、耐久性、适用性。

（1）结构的总高度在抗震规范中有严格的规定，在结构设计过程中应确保按照此规定执行，一旦发生超高度的现象，原设计方法和处理措施将重新修改，以满足规定为止。

（2）嵌固端设置的问题。在高层建筑中嵌固端可能在地下室顶板中设置，也可能在人防顶板中设置，结构工程师应根据项目自身的特点和受力特征综合考虑，如：不能只考虑到嵌固端位置的设置而忽略了结构抗震缝位置的设置等。对影响建筑结构的任一问题都必须全面考虑，以防止出现安全隐患。

（3）地基与基础设计问题。高层的地基相对于多层的地基要求更加严格，要有更高的承载力，并且地基基础的造价占整个工程造价的大部分，所以对地基基础的设计和施工要更加严谨，以避免为后续工作带来不必要的麻烦。

5、裂缝的产生和如何控制混凝土结构中的裂缝的问题

混凝土结构中常常发现有裂缝的产生，裂缝的产生有外在因素和内在因素。如：在钢筋配置明显不足时，在承受荷载时，钢筋在拉力的作用下过早出现屈服，混凝土受压出现裂缝。其次是混凝土结构受到空气中的湿度和温度的影响。如何控制裂缝的产生是施工过程中的重点，以下介绍几种常见的方法：

（1）如何在施工过程中控制裂缝的产生。首先考虑的是控制混凝土中的水灰比，因为碎有一定的含水量，在拌制混凝土时加水需适量；其次是现场拌合混凝土时，将已经配比好的碎石用水降温冷却，来降低混凝土的浇筑温度；第三是浇筑大面积混凝土时，采用设置后浇带的方法，对混凝土的收缩有很好的控制作用;第四是在混凝土中埋设水管降温；第五是在寒冷季节施工时，应采取保护措施防止混凝土出现冻胀现象而影响使用。

（2）在混凝土中加入外加剂以减少裂缝的产生。混凝土中加入外加剂，使混凝土的密实程度、抗碳化性有所提高，减少了混凝土的碳化收缩。同时还可以增加混凝土表面的和易性，外表面形成了保护层，降低了对水分的蒸发，减小了因水分蒸发的收缩。

（3）控制人为因素。保证对建筑的使用是在荷载承受的范围之内，一旦超过极限荷载，结构中的钢筋遭到损坏，那混凝土结构就会产生裂缝。

本文重点对混凝土结构的配合比、混凝土结构模板控制、混凝土裂缝的产生原因和控制等在钢筋混凝土结构经常出现的问题进行了描述，这些问题的研究有助于施工人员解决施工中出现的问题，提高工程项目的安全性和功能性。此外，钢筋混凝土结构本身具有强度高、价格低廉的特征，在我国建筑行业也倍受欢迎，那么研究钢筋混凝土结构在建筑结构设计的应用对我国来说有更大的现实意义，钢筋混凝土结构在我国也会有更加广阔的发展前景。

参考文献

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[2]胡瀚.浅谈高层建筑结构设计中混凝土的应用[J].城市建设理论研究2011年12期

[3]施工管理的有效实施对于工程质量的影响[M].北京：建筑工程出版社，2007，11.