混凝土结构设计中常见的问题

王书明

摘要：随着经济与科学技术全面快速的发展，城市面貌日新月异，一栋栋高楼大厦拔地而起。而混凝土结构在建筑物建设中具有广泛的应用，结构设计的质量，关系到建筑质量及人民的生命财产的安全。混凝土本身对结构设计的要求又过于复杂，在设计中各种结构体系被广泛应用，一些影响混凝土质量的问题必须引起工程设计人员的重视。

关键词：混凝土；结构设计；常见问题

一、前言

随着经济与科学技术的全面发展，混凝土在各行各业中的应用日益广泛，混凝土结构以其整体性能良好、可塑性较好、使用寿命较长以及投资造价相对较低等等优势，得到了广大工程建设者的广泛青睐，在各行各业中被广泛的应用。由于经济在突飞猛进的发展，很多新型的混凝土材料得到了进一步的发展，混凝土的结构设计水平也有了显著地提高。但与此同时，混凝土结构设计的复杂性及多样性又使得混凝土结构的设计存在很多的问题及缺点，本文就混凝土结构设计的常见问题进行分析，并找出其引起这些问题的原因，对混凝土结构设计进行分析与探讨，得出相应的解决策略，使得混凝土结构设计在各个方面得到进一步的完善。

混凝土的结构设计在各项工程施工中都占有非常重要的位置，混凝土结构设计的质量将直接影响着建筑施工的全局，更关系到人民生命财产的安全，混凝土结构设计在工程施工中的责任是非常艰巨的。另外，混凝土结构设计是一个非常复杂的过程，对专业设计的要求也非常的严格，设计难度也非常的大，因此，混凝土结构设计也需要有一个专业的设计团队，在设计过程中应该主动寻找新的设计理念，且不断对混凝土结构设计进行完善，找出其存在的问题，并采取相应的措施对其加以解决。

二、地基与基础设计过程中存在的问题

1、柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中，地下室底板设计中，容易忽视因建筑物沉降所引起的附加应力的影响。因为实际上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下，将会一起发生沉降变形，共同受力，如未考虑因此产生的附加应力，对底板而言是偏于不安全的，有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。尤其对于采用天然地基的情况时，其影响则更为显著。对于总沉降量较小的工程，可考虑在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施，当然，是否采用，还要综合考虑其他因素。另外，对于地下水位季节性变化较大的地区，应考虑高低两种不同水位对地下室底板的不同影响，求出包络图，再做配筋设计。

2、对于有地下室的建筑，当地下水位较高时，在室外地坪之下的结构部分，外轮廓形状应尽量简洁，这样有利于建筑防水的施工。尤其对于柱下承台的形式，更为明显。此时，由于柱下承台的影响，基槽地模形状很复杂，有很多的阴阳角和放坡，即加大了防水施工的难度，有加长了施工时间，都不利于保证质量，并且还增加工程造价。对于这种情况下，我建议大家考虑反承台法，即统一地下室底板和承台的下皮标高相同，承台需要加厚部分向上作，然后地下室内部作滤水层和覆土等地面做法。这种做法的优点是，基槽地模形状很简单，方便施工，利于施工质量得保证，同时也缩短了施工时间。并且，内部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，减小配筋，这种自相平衡的思路最科学。同时也提高了建筑物的抗倾覆能力。

3、地下室底板和外墙配筋计算时，往往假设条件与实际情况不符。例如地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理分析，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：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）之间外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。

4、天然地基锥体独立基础设计问题，有的基础设计锥体斜面坡度大于1：3，该锥体部分砼很难振捣密实，现场施工往往是砼自然堆上，采用铲子或抹灰刀拍捣成形，其锥体部分的砼很难达到设计强度要求。因此建议优先采用阶梯形独立基础，利于施工，才能更好地保证施工质量。

5、柱下独立基础之间的拉梁，如同时又是首层维护墙的承重梁的时候，不应该再简单地按拉梁进行设计。而且在考虑荷载时，要考虑梁上皮以上土扩散角之内的土重。

三、上部结构设计过程中存在的问题

上部结构设计在建筑物上部混凝土结构设计中，使用最多的是框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构以及框支剪力墙结构。由于这些结构中构建量大面广，所以容易出现配筋不足、超配筋等情况，违反了相关条文的规定。

1、框架柱

角柱是指两个方向与框架梁相连的框架住，在计算时要进行自行定义。若忽视这一流程而实际的配筋率又满足计算结果的现象，则会造成配筋率无法满足最小配筋率要求的情况。[3]短柱是指剪跨比不大于2，以及因填充墙设置或楼梯平台梁、雨篷梁的设置形成柱净高与其界面高度之不大于4的框架柱。对于短柱而言，箍筋的间距应小于等于100mm，箍筋体积的配筋率大于1.2%。9度时不应小于1.5%。对于剪跨比不大于2的框架柱，程序能自行判定，要注意不能直接进行强代换，不同强度级别的箍筋均应满足计算结果。超短柱是指剪跨比小于1.5或柱净高与柱截面高度之比小于3的框架柱。设计人员在建筑混土结构设计中，要避免超短柱的出现。若无法避免，则要采取控制轴压比、添加芯柱等措施。

2、框架梁

由于绘图时没有按计算结果将配筋分别原位标注在支座两侧以及跨中配筋与支座配筋之比小于0.3或0.5等原因，很容易造成实际配筋比大于计算结果的情况，从而违反了相关标准，设计人员在设计混凝土结构时，要特别注意避免出现此类情况。

3、连梁

连梁，就是连接两片剪力墙，当遇到中震或大震时，它会首先开裂，起到耗能作用，从而使建筑物保持一定延性的梁，连梁在框架结构设计中尤为重要。在实际设计中，由于重视不够或认识不足等原因，很容易违反标准的情况，导致钢筋配筋率无法满足规定的要求。设计人员在设计时要注意不要盲目地增大它抗弯的能力和连梁上不许搭框架梁，以确保连梁的延性而在地震中不被首先破坏。

4、框支剪力墙

由于转换层在整个框支剪力墙中属于薄弱楼层，所以要按照规定将其地震剪力乘以增大系数。在框支剪力墙的设计中，框支梁、框支柱纵筋的各项系数都应满足有关规定的要求，并且要确保布置均匀，避免出现单肢钢度过大的剪力墙，以至于应力集中，一旦破坏，则会造成严重后果。

结束语：

随着国家的经济发展，人们对住宅建筑也有了更高层次的要求。不但要求质量过关及宽敞明亮符合人类的生存对舒适的要求，更要求审美，绿化，节能，有文化含量等。这迫使加工工艺也变得越来越高科技化，不断创新，不断向着更高级的方向发展，这不仅需要设计人员不断加深对文化内涵的理解并且积累大量丰富的经验，创造出新鲜，愉悦更多人，吸引更多消费者的建筑理念，更要在实际操作中能够过关，质量过硬。

参考文献：

[1]马晓辉.钢筋混凝土结构设计中应注意的几点问题[j].科协论坛（下半月），2007，（10）

[2]赵锈良.浅谈混凝土结构设计常见问题[j].城市建设理论研究（电子版），2012，2（17）

[3]類维礼.钢筋混凝土高层结构设计的探析[J].科技致富向导，2011（29）