钢筋混凝土框架结构设计注意问题探析

于洪波

摘要：钢筋混凝土框架结构虽然相对简单，但设计中仍有很多需要注意的问题，只有熟练地掌握规范，并具有良好的结构概念，才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。本文主要对钢筋混凝土框架结构设计需注意的一些问题及其对策进行了分析和探讨。

关键词：钢筋混凝土；框架结构；设计；注意问题

中图分类号： TU37 文献标识码： A

一、钢筋混凝土结构设计的原则

1、钢筋混凝土结构的实用性原则

设计的钢筋混凝土结构必须具有实用性，实用是钢筋混凝土结构的主要要求，只有突出钢筋混凝土结构的实用性，整个钢筋混凝土结构设计也才能适应市场的需要，也才能满足使用者的各类需求，钢筋混凝土结构的设计工作也才能找到实施的基础。

2、钢筋混凝土结构的安全性原则

钢筋混凝土结构设计过程中应该突出安全，一方面要确保钢筋混凝土结构施工过程中安全目标的实现，要为钢筋混凝土结构施工创造一个安全的环境，这是进行钢筋混凝土结构设计的必要前提。另一方面要确保钢筋混凝土结构使用的安全，力争在建筑物和钢筋混凝土结构的使用寿命中做到对安全的保证，这是对建筑功能和使用者人身安全的重要基础。

3、钢筋混凝土结构的整体性原则

应该将钢筋混凝土结构的设计工作进一步深化，使整体性原则得到进一步落实，让整个钢筋混凝土结构达到一个性能综合、结构连续的整体，在实现对建筑物功能维护的同时，确保整个工程的统一。

二、钢筋混凝土结构的设计要求

1、钢筋混凝土结构延展性要求

设计钢筋混凝土结构时要考虑到延展性这一关键参数，只有延展性的有效提高才能确保钢筋混凝土结构的柔韧性能，地震和其他作用对于钢筋混凝土结构的有害影响才能够有效控制，建筑物倾斜、滑移和倒塌现象才能够得到有效控制，所以，必须科学地设计钢筋混凝土结构的形式，做到钢筋混凝土结构延展性符合相关的规范和实际需要。

2、钢筋混凝土结构倾斜力要求

在地震、风力和砌体因素的影响下，钢筋混凝土结构会出现受水平作用力的现象，这一作用力会造成钢筋混凝土结构的倾斜作用，进而出现对钢筋混凝土结构的影响。在设计钢筋混凝土结构的过程中要对倾斜力的大小做到控制，通过科学设计综合倾斜力，以便实现钢筋混凝土结构的稳定和连续。

三、钢筋混凝土结构设计中存在的问题

1、地基设计过程中存在的问题

在建筑工程的地基设计过程中，对于地下室底板设计中容易忽视附加应力的作用及影响，这种附加应力是由建筑物沉降而引起的，在实际的工程施工中，柱下独立基础与地下室底板在上部建筑物的重力载荷作用下，会发生一定程度的变形沉降，如果不将附加应力考虑进去，势必会影响地下室底板的安全性和稳定性。在采用天然地基的情况之下，附加应力的影响会更加显著，因此需要在地下室底板与持力层之间采取支护的保护措施，如果变形与总沉降的程度较小，可以在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。对于减小附加应力作用的各种办法的采用，需要根据具体的工程要求与地质、季节等客观因素来进行选择。

2、上部结构设计中存在的问题

对于框剪结构来说，一些剪力墙的分布不够均匀，甚至出现单肢刚度过大的剪力墙，这就导致应力过于集中，为建筑结构的安全性和稳定性埋下安全隐患，一旦该单肢出现问题，其影响较大，波及的范围较大，最终对钢筋混凝土工程造成严重的损害。其次，与框剪结构相连接的一些基础性结构，如连梁等构件，其设计本身就具有一定的难度与专业性，如果剪力墙的布置不够均匀，出现刚度参差不齐的现象，就会增加与框剪结构连接的接触性结构的设计难度。对于框剪结构的设计需要明确多道设防的概念，它是指当建筑物遭遇中震时，在第一级别的剪力墙进入塑性之后，还需要有小级别的剪力墙对建筑物的整体框架结构维持，尽可能的降低其变形程度。如果遇到较大的地震时，小级别的剪力墙也会随着进入塑性阶段，此时建筑的整体结构基本已遭到较重程度的破坏，为了保证立柱的完整，需要进行一系列的设计，从而让梁来承担建筑物的载重力，以破坏梁为代价而维持柱的稳定性，在一定程度上可以延迟建筑物的倒塌时间，甚至避免建筑物倒塌。

3、钢筋混凝土结构设计中的裂缝处理问题

在钢筋混凝土结构中裂缝的出现不可避免，或是由于施工要求人工造成的施工缝，或是因为施工操作不到位引起的裂缝，对裂缝的处理是钢筋混凝土结构设计中的关键组成部分。①构造裂缝。在钢筋混凝土结构中，一系列操作不规范和技术不到位的现象如混凝土浇筑时的振捣不充分、模板发生移动、水灰比错误等，都会造成钢筋混凝土结构中出现构造裂缝。②温度裂缝。在钢筋混凝土结构中，最常见的裂缝就是温度裂缝，引起温度裂缝的原因是外界温度变化较大，混凝土会随着温度的变化和差异发生热胀冷缩，从而引起温度裂缝，这种裂缝在建筑物的屋面层出现的几率较多。③收缩裂缝。收缩裂缝的出现原因是因为混凝土结构在化学反应中水分会进一步流失，从而造成混凝土收缩，除此之外，在混凝土结构的养护过程中，混凝土会发生硬化、碳化和脱水的情况，这本来属于混凝土的固有特性，也会造成钢筋混凝土结构出现收缩裂缝。④结构裂缝。在混凝土浇筑的过程中，由于各个构件具有不同的刚度，因此在钢筋混凝土的整体结构中会出现刚度较弱的部位，这就容易造成钢筋混凝土中出现裂缝，称之为结构裂缝。

四、优化钢筋混凝土结构设计的对策研究

1、完善结构体系

一般来说，钢筋混凝土结构比较复杂，其复杂性也是造成其结构问题出现的原因之一，因此在钢筋混凝土结构设计中，需要将结构体系中比较繁琐且作用不大的部分进行删除或者合并，从而使复杂的结构体系变得简化。其次，在钢筋混凝土结构设计中，最容易忽略的是受力及变形的计算，因此在对配筋进行计算时，需要将受力和变形计算进去。除此之外，需要采用一定的有效措施，对钢筋混凝土结构中容易出现问题的部位，进行预防和控制。

2、规范结构尺寸设计

在钢筋混凝土结构工程中，施工材料的变形以及温度的变化都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝，钢筋混凝土结构越长，由于材料和温度变化引起的应力就会越大，从而裂缝出现的几率就会相应变大，这也是横向裂缝产生的原因。而通过笔者及建筑行业多年的研究及总结，发现钢筋混凝土结构的应力与其长度呈非线性的关系，这就表明钢筋混凝土结构的尺寸设计对其稳定性和安全性关系重大，如此以来，在钢筋混凝土结构的设计过程中，需要对其设计尺寸进行严格的控制，使其符合工程施工设计要求，从而降低各种裂缝出现的几率。

3、优化结构布置及形状

在钢筋混凝土结构中，如果结构的布置和形状不规则，就会导致结构各部分的刚性不一致，从而就会致使结构各部分产生的变形也不尽相同，这就容易造成刚度比较薄弱的部位出现一系列问题，因此在对钢筋混凝土结构进行设计的时候，需要保证其结构布置及形状的规则性，从而使钢筋混凝土结构的各部分刚性一致，最终降低问题出现的几率，增强钢筋混凝土结构的稳定性和安全性。

4、加大板类构件裂缝控制力度

对于钢筋混凝土结构中板类构件裂缝的控制，主要采取防治的措施。在钢筋混凝土结构中，屋面及楼面板构件相对容易出现裂缝，因此在结构设计中可以采用预应力混凝土浇筑的方式，并在楼面板预埋管线的过程中，利用设置支架的方式对管线进行固定，同时要在管线的交叉部位固定接线盒，以将钢筋混凝土板的刚度进行削弱，从而降低板类构件出现裂缝的几率，提高结构的整体稳定性和牢固性。

结语

钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑工程中最普遍的结构，因其具备多种优势而备受关注和重视，然而也因为施工难度大，涉及范围较广等因素，其设计中依然存在着诸多问题，对这些要高度重视，采取有效措施优化钢筋混凝土结构设计，才能提高建筑工程的整体质量，促进我国建筑行业的繁荣与长期发展。

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