浅谈结构工程中钢筋混凝土的设计分析

浅谈结构工程中钢筋混凝土的设计分析

胡文恒

关键词：钢筋混凝土结构；设计;分析

引言

随着时代变迁，建筑设计理念也在不断的创新中，其中钢筋混凝土框架结构应用的更加的广泛。该框架结构可以扩大建筑的空间，可以适合不同工艺的要求。但是在框架的设计中却仍存在很多的问题，需要解决。

1钢筋混凝土结构设计相关问题

1.1基础结构缺陷

在设计钢筋混凝土结构的同时，经常会忽略建筑物本身的沉降所导致的附加应力影响，从而导致钢筋混凝土结构发生变形或沉降问题。按照当前地下室的钢筋混凝土结构特征，其普遍存在柱下承台的问题，基地地模的形状特征也比较复杂，具备比较多的放坡与阴阳角，这一特征也间接提升了钢筋混凝土结构的结构设计难度。在设计过程中时间成本相对较高，同时质量也很难保障。在计算钢筋混凝土结构的外墙配筋以及底板同时，还会因为设计过程中的概念、重视环节等方面的问题导致设计结果与施工具体状况之间存在差异，从而出现无法施工或施工风险问题。为了更好的规避这一现象，还可以充分考虑天然的地基，附加应力的影响也会更加突出，在地下室的底板与持力层之间需要采用相应的防护措施，想要更好的控制变形与沉降问题，可以在地下室的底板以及持力层中应用褥垫。另外，在具体工程项目中，因为工程的实际情况、季节气候环境以及地质特征等因素都有可能导致附加应力的改变或异常表现。

1.2上部结构缺陷

在一般工程中，框剪结构以及剪力墙的布置都应当保持均匀、合理的要求，但是在具体的设计当中，剪力墙的设计均匀性分布不足，或者是出现单肢刚度的过度变化，这一种应力表现形式会呈现出集中化承重，在超过设计标准范围后便会导致严重的安全隐患。除此之外，在框剪链接方面，部分基础性的结构设计在设计中难度较高，再加上均匀布置的效果不佳，刚度强度不一致，从而导致两者之间的连接难度较高，在框剪结构的设计同时也需要坚持多道防护的基础要求。换而言之，就是在建筑物承受地震影响时，一级别的剪力墙发生塑性之后人，仍然有其他的建立起阿宁形成框架支撑，并实现变形状况的变形问题最大程度控制。在建筑物发生比较严重的损坏时，应当尽可能保障立柱的完整性，并在设计中确保梁可以承担立柱的稳定性。

1.3钢筋缺陷

虽然我国地大物博，但是人均占有地却很少，我国的建筑物占有的面积也是受到限制的，同时对于建筑物使用功能的要求等因素，都导致了在设计框架结构的时候，需要在梁端设计挑梁。框架中梁的荷载力跟外挑梁的荷载力数值是有着一些差异的，因此实际需要的框架梁跟外挑梁的尺寸有着不同的，设计人员设计的时候如果忽视了这一点，直接就进行设计，而施工人员根据错误的设计进行施工，会出现差错，而这些差错却只有在进行实际施工中才能暴露出来，那个时候在进行处理早已经晚了。很多的钢筋都已经截断成型，导致施工进度受到影响，让建筑企业造成了很多的经济损失。

2.钢筋混凝土的设计分析

2.1钢筋混凝土的结构形状尺寸

钢筋混凝土的结构材料虽然具备许多应用优势，但是在具体应用方面，随着温度、受力以及使用时间的不断改变，钢筋混凝土的结构也会遭受一定的影响并发生形变。在部分薄弱的环节中，还会出现开裂、断裂等问题。对此，为了有效的规避这一问题，需要做好钢筋混凝土的准确设计，尤其是尺寸方面的控制，部分过长的尺寸结构需要尽可能删除或划分为多个环节进行设计，规避因为环境因素以及人为因素导致安全性问题的发生。另外，在设计中还需要适当的减少非线性关系的结构内容，在结构中应当尽可能简化，从而保障受力的均匀性。在钢筋混凝土的形状方面，形状的合理性是保障受力均匀的基础要求，结构的形状也存在一些不规则性特征，这样也会导致整体结构的受力出现不均匀，从而出现部分结构的变形问题。对此，在钢筋混凝土的设计同时，需要尽可能保障钢筋混凝土的结构完整性以及规范性，并保障受力的均匀，从而降低安全风险。

2.2多层框架结构的设计

(1)强柱弱梁节点设计地震灾害严重的威胁到人们的生活质量和生命安全，而为人们提供了良好生活环境的建筑物在建造的时候需要充分的考虑到地震的影响。我国的建筑物建造的时候最为常见的是利用钢筋混凝土的框架结构模式，为了让该框架结构即使是遇到地震，也能够依然屹立不倒，框架结构中的梁端可以形成塑性铰，在设计的时候最好是采用强柱弱梁设计方式。强柱弱梁设计可以有效的防止建筑物出现压溃的现象，在遇到较大地震的情形下，也能够为人们提供安全的居住环境。在设计的时候要将柱的截面尺寸尽量的设计大些，最理想的状态就是柱的线刚度以及梁的线刚度比值大于1的情况。

(2)强剪弱弯剪力墙设计此设计有效的让建筑的构件延性得到保证，防止建筑的脆性出现破坏的重要措施。在进行设计的时候，连梁的刚度是需要注意的问题，一定要在设计时将刚度进行合理的折减。之所以如此，是由于剪力墙有着很大的刚度，尤其是在水平力的作用下，剪力墙的连梁会发生着一定的变化，该变化容易让连梁出现脆性破坏的现象，为了不让这种现象发生，就需要将连梁的刚度进行折减，进而去确保连梁可以形成合适的塑性铰，可以满足强剪弱弯的要求。

2.3钢筋混凝土的材料设计

在设计过程中，最为重要的环节便是做好配合比的设计。借助试验优化措施及时对混凝土配合比的控制，在保障混凝土工作性的基础前提下实现对水泥使用量与用水量的控制，适当提升碎石的使用量，并提升混凝土的体积稳定性，在C50T梁混凝土配合比方面设计需要做好参数的严格控制，胶凝材料的用量应当控制在450到480kg/m3，最大的单位用水量应当控制在160kg/m3，以上，碎石的使用量应当控制在1100kg/m3以上。

2.4钢筋混凝土结构保护性设计

在混凝土的结构化设计方面，不仅需要持续强化钢筋混凝土的厚度并提升混凝土本身的使用耐久性，还需要适当强化构造的配筋质量，在事故方面普遍是因为混凝土开裂或损坏所导致的，也正是因为混凝土结构发生破损，雨水会深入其中从而导致裂缝不断增大。对此，在设计中应当高度重视开裂问题的控制，提升配筋设计方案，提升结构的裂缝抵抗能力。首先，保护层厚度。在道路桥梁施工当中，钢筋混凝土属于主要材料，钢筋材料与混凝土材料的有效结合，可以满足在更好的抗腐蚀、抗变形等特征，为了更好的提高材料使用效益，还需要在设计中添加一层保护层，在道路桥梁的结构设计中参考实际状况，适当提升钢筋保护层的厚度，延长桥梁使用寿命；其次，满足配筋要求。道路桥梁的混凝土结构的病害可以借助借助裂缝体现出来，裂缝会间接提升混凝土的渗透率，逐渐提升水对道路的负面影响。对此，需要严格控制裂缝问题，做好裂缝的针对性预防，此时构造配筋便显得非常重要。

结语

在钢筋混凝土结构普遍使用的今天，如何采取有效的措施解决施工过程中出现的问题，是建筑行业的重要研究课题。因此在设计阶段就得开始把质量关，按照工程的实际状况明确结构特征，并按照结构设计中所可能出现的各种问题进行针对性调整优化，认真按照设计要求从严施工，同时按照结构既有功能正确使用，方可提高土建结构工程的安全性，从而提高建筑物使用年限，延长建筑物使用寿命。保障建筑工程的整体建设效益，从而推动建筑行业持续发展。

参考文献:

［1］林海．钢筋混凝土建筑结构施工短暂状况设计［J］．中国房地产业，2012(11):365．

［2］郭成华．建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨［J］．四川水泥，2018(4)．

[3]辛丽婷，王春江，王平山，etal.混凝土强度对预制叠合板连接钢筋锚固性能的影响[J].工业建筑，2018，14（23）：244-245.