建筑工程钢筋混凝土结构设计要点分析

建筑工程钢筋混凝土结构设计要点分析

牛丽丽

（伊吾县盐池镇人民政府，新疆 哈密 839301）

摘要：钢筋混凝土是支撑高层建筑最主要的结构，与建筑物的稳定性、抗震性、耐久性、安全性息息相关。本文以建筑工程钢筋混凝土的结构设计为研究背景，从基础构造要点、剪力墙结构、传力结构、钢筋布置方式、抗震耐久设计、混凝土维护保养六大技术要点展开分析，为加强相关建筑工程质量管控，提高建筑物安全稳定性、促进相关单位可持续发展提供参考性的意见。

关键词：建筑工程；钢筋混凝土；结构设计要点；高层建筑

前言：由于钢筋混凝土具备取材容易、施工方便、耐久性卓越、承载力强、可塑性好、使用寿命长的优点，因此被广泛应用于建筑工程领域。但也因为其类型丰富、结构复杂、功能多样的特点使得设计过程与施工结果较易出现偏差，导致各种潜在隐患频发。

一、基础构造设计要点

（一）简化结构特征

在进行钢筋混凝土的结构设计时，应首先考虑建筑物的实际大小，根据具体情况确定设计方案，并且在设计过程中尽可能简化结构特征。复杂的设计不仅会导致实际施工时的难度成倍加大，还可能对钢筋混凝土的结构造成不良影响。同时，应尽量避免采用过于看重外形美观的设计方案。其次，为增强结构的安全系数，延长钢筋混凝土的使用寿命，相关人员在设计中应充分考虑相关指标，明确列出结构设计过程中易产生的问题，再制定设计解决方案。同时，针对设计过程易被忽视的变形、受力问题，做好防范工作。最后，在设计过程中，应紧跟时代发展，添加优秀的技术性方案，加强设计质量。例如，针对框架结构的长度大于限定数值的情况，可采取在混凝土中加入适量膨胀水泥的补偿混凝土浇筑法进行解决。

（二）保障结构形状尺寸

保障结构形状尺寸的一致能够有效减少钢筋混凝土断裂、开裂情况的出现。剧烈的温度变化、外部压力，以及随着使用时间的增加，都会使钢筋混凝土的内部结构受到一定影响，并且导致薄弱位置出现形变。对过长的尺寸结构进行删减，或将其拆分为多个环节，能够有效避免人为、环境等因素造成的安全隐患。同时，增加线性关系结构，也能确保材料受力均匀，提高使用寿命。

（三）合理进行配比

合理控制水量、水泥、石头、沙子的占比，能够有效提高混凝土的使用效果。相关人员可通过多次试验，确定最佳参数的方法，制作出兼顾弹性模量要求与强度水平的高品质混凝土。此外，适当提高振捣工作力度，减少混凝土中的水纹、气泡，也能提高其体积稳定性。

（四）地上兼顾地下

优质的地下结构是保证建筑经久耐用的原因之一。在进行地下结构的设计时，应结合当地的地理位置，针对多震区，加强地基的稳固性。同时，尽可能采取相同的嵌固端方法，完成合理放置。此外，针对整体较高、宽度较大的建筑，可适当加深地基的埋入深度，增加锚杆长度，与地基数量，从而提高桩体的抗拔能力，最大限度确保建筑在使用过程中的安全程度。

二、剪力墙设计要点

剪力墙又名抗震墙、抗风墙，是承重墙中的一种，承担来自侧面的压力，能够有效防止侧面压力推倒建筑物，是增强高层建筑可靠性的重要手段之一。在进行设计时，可利用在端部加装如端柱的边缘构件，充当约束柱，加强整体结构的稳定性。此外，在进行设计时还需考虑剪力墙的抗变形能力。通过计算剪力墙截面的最大上限值，适当调整连梁刚度，能够有效规避地震发生时，造成墙肢拉伸变形的可能，降低安全隐患。

三、传力结构设计要点

在进行传力结构的设计时，应先对施工环境进行充分考究，考虑设计成型的传力结构会对钢筋混凝土结构造成何种影响，从而减少因外力作用造成的建筑物崩塌垮散现象。同时，尽可能采取简约的设计方法，缩短传力路径，提高传力效果，增强受力性能，减少耗材数量，降低经济成本。此外，针对主要受力层内没有软弱黏性土层，长度不超过二十四米，高度不超过八层的民用房屋框架设计，可适当减少工作量，无须计算地基的抗震承载力计算工作，提高设计速度[1]。

四、钢筋布置设计要点

第一，在进行柱的纵向钢筋位置设计时，应尽可能接近柱的角点，在柱顶部位置，形成三角交汇。同时，在交汇的过程中，应减少接头数目，降低钢筋交叉可能，尽可能确保各个钢筋的交角均大于九十度。此外，针对有防震要求的柱，在设计纵向钢筋时尽可能不使用光圆钢筋完成搭接工作，并且加设抗裂措施。

第二，若柱高小于四米，使用具备箍的短向加强筋；若柱高大于四米，使用短向加筋柱；若箍筋有较大间距，或直径大于十毫米时，可适当增加箍筋数量；若截面高度高于四米，可适当加设双向箍。

第三，在混凝土强度等级低于C20时，尽量采取直螺纹套筒完成与房梁纵向受力钢筋的连接工作。该方式能够有效降低施工过程的难度，提高整体结构性能。在绑扎与焊接的过程中，应选择受力较小的位置，完成接头。并且确保同一连接区段内的接头面积百分比不可超过50%。同时，为保障板的承载能力，维持结构安全稳定性，严格遵守板长大于二百五十毫米时，最小配筋率大于0.3%，小于二百五十毫米时，最小配筋率不能小于0.5%的规章制度。此外，可采取将剪力墙、柱、梁上的负筋弯起部分绑扎连接的方式，减少滑移、松动现象的发生。

五、抗震耐久设计要点

在建筑工程中，钢筋混凝土是建筑物抵抗地壳运动的有力支撑，因此在进行结构设计时必须重视其抗震、防震能力。相关人员可通过开展预处理、加强地基处理、选择合适材料的方式加强结构设计。例如，在开展高层建筑的预处理工作时，应着重测量钢筋混凝土的刚度参数，合理评估转换层与顶部塔楼的结构设计方案，从整体的角度全面分析楼板的弹性与楼层的高度，最大程度保证立柱的完整性与稳定性，减少地震发生时房屋坍塌的概率。

严格把关所用材料，是提高工程质量，增强钢筋混凝土耐久度的有效方法。相关人员在进行结构设计时应分清主次，根据场地实际情况、使用者实际需求、建筑工程用途综合完成方案设计。相关人员应保证所选材料具备干净、耐用、坚固的特点，并且根据不同环境，选择不同材料，合理协调配筋与构件截面。此外，在进行设计时务必要全面分析预设的结构功能。因为建筑工程的施工环境复杂，工作量较大，节点较多，一旦出现设计错误，很容易导致施工人员为缩短工期、偷工减料，减少工作量现象的发生，进而造成巨大安全隐患[2]。

六、养护设计要点

第一，为提高建筑的使用寿命，在完成较大体积的混凝土浇筑工作后应对其迅速展开养护。使用麻袋、草袋、海绵进行覆盖，或加设塑料薄膜是最为常见的养护方法。在覆盖过程中，应做到每一寸都尽可能被覆盖，确保密封性的良好，减少水分蒸发流失率，从而达成充分硬化的结果。同时，在保湿养护过程中，针对较大体积的混凝土，应将其置于具备足够湿度、温度的环境中，适当调整浇水频率，保持混凝土表面长久持续地处于湿润状态，避免产生干缩裂纹，提高硬化质量[3]。

第二，裂缝的出现是导致混凝土渗透率变高的主要原因。采取强化钢筋混凝土厚度、优化配筋设计方案的方式，能够有效减少混凝土结构开裂、破损的可能，提高抵抗裂缝能力，从而提高混凝土本身的使用寿命。例如，在桥梁道路的施工过程中，为提高路面的抗变形、抗腐蚀能力，可适当提高钢筋保护层的厚度。或者，采取结构化的设计方式，如借助Tekla钢筋混凝土施工管理软件自动生成的钢筋方式工程图，细化钢筋结构，从而有效控制裂缝的诞生。

第三，做好裂缝防治工作，定期修复生成的裂缝。对整体结构有影响，或防渗要求较高的环境，采用灌胶法封堵裂缝。对较大、较深的裂缝，采取充填法、贴合修补法。

结论：钢筋混凝土作为工程建筑中使用范围最广、应用数量最多的合成原料，其设计过程不仅较为复杂且专业性极强。因此，相关人员更应该不断优化结构设计方案，提高设计效果，实现工程突破，从而让建筑物更加安全可靠，为保障人民群众的生命安全保驾护航。

参考文献：

[1]李忠文.高层建筑工程中钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].住宅与房地产,2023,(11):74-76.

[2]王二鑫.钢筋混凝土仿古建筑构造与抗震设计方法[J].建材发展导向,2022,20(20):28-30.

[3]李晔.超高层结构抗震设计中若干问题的探讨[J].建设科技,2022,(13):109-111.