钢筋混凝土结构设计简述

寇 蕾

辽宁省建筑设计研究院

钢筋混凝土结构设计简述

寇 蕾

辽宁省建筑设计研究院

钢筋混凝土的结构设计是一个比较复杂的过程，设计人员必须要对结构的特点有着深入的了解，并重视结构概念的设计，采用适合的计算模型对房屋的关键部位和问题采用针对性的措施进行解决，以减少在施工中因设计而出现的不合理现象。不断的对房屋设计进行优化，最终使房屋达到安全、经济、适用的效果。社会的不断进步，人民对居住环境开始由实用性要求逐渐向实用性和美观性并存的方向转变。

钢筋混凝土；结构设计；方法

1 钢筋混凝土结构设计中的常见问题

1.1 地基与基础设计中的问题

(1)自然地基的独立基础。在天然地基独立基础的设计，一些设计不合理，坡度大于1：3的金字塔形状，导致锥体混凝土振捣密实难的部分，在工程建设中通过人工叩击，并不能达到设计标准(2)地下室及外墙加固。地下室具有提高建筑物地基承载力，提高建筑物结构稳定性，降低地震破坏程度的作用。然而，设计地下室的设计师，总是在建筑物竣工后忽略定居点设计，进而导致地下室的地面承载力不足，引起开裂。采用自然地基施工受到的影响最为显著。此外，在地下室的地面和墙的配筋计算，经常出现在计算与实际情况不符的问题。(3)地下水位的影响。在结构设计中，还应考虑对建筑物地下水位的影响，特别是地下水位高，更要注意防水和排水施工，否则会影响工期进度和工程质量。

1.2 上部结构设计中的问题

(1)框架-剪力墙结构及其连梁。在框架-剪力墙结构设计中，剪力墙布置往往出现不均匀，甚至导致剪力墙刚度过于集中，严重影响施工安全稳定，增加地震破坏的可能性。另外，在梁的设计和框架剪力墙结构中，构件连接在一起，如果剪力墙布置不均匀或刚度不均匀，将大大增加梁框架结构的设计难度。(2)梁支撑。在钢筋混凝土结构建筑的设计中，许多设计者将梁与柱或梁之间的部分接触作为一个非旋转的刚性区域，设计为固定支撑，这种设计在某些情况下是不合理的。如框架-剪力墙结构的框架梁与剪力墙垂直，剪力墙对梁的约束力较弱，则不再需要固定支座。(3)其他设计细节。钢筋混凝土结构设计中存在的问题。例如，钢筋混凝土结构局部应力导致悬臂梁和墙体变形；钢筋混凝土结构的边界层厚度不符合规定；钢筋混凝土框架梁防护；纵向受拉钢筋配筋率等。

2 强化房屋钢筋混凝土建筑结构的有效措施

2.1 地基和基础的设计

房屋的地基与基础的设计是目前房屋建筑结构设计时的重要注意方面，我国地域的广阔性决定了我国地质条件的复杂性，因此在实际的房屋建设设计和施工过程中，必须要将《地基基础设计规范》等政策贯彻到设计的理念中，《规范》中对全国地区的地基基础都做了详细的描述与规定，在设计阶段需加以重视。

2.2 合理选择钢筋混凝土的建筑结构

对房屋的大跨度框架结构，尤其是处于建筑楼梯间的框架，因为楼梯平台的连接，使得楼梯间的梁柱成为短柱，所以在设计时，应当对建筑的柱箍筋进行全长加密设计。这一点在建筑的设计中经常会被忽略，应当引起设计人员的重视。对于框架结构的外立面是带形窗的时候，如果设置连续的过梁窗，就会使外框架柱可能成为短柱。对结构长度超规范值的情况，如果建筑功能上不允许建筑留缝等情况，建议合理采取补偿混凝土的浇筑。使用细密的双向型配筋，将构造间的距离控制在规范允许之内，对屋面可以设置后浇带，并适当的加强其强度。

2.3 妥善的处理钢筋混凝土的刚度

结构的刚度是设计阶段不可忽视的一个重要因素，由于我国建设工艺的不断进步，而建筑的刚度就是影响建筑整体质量的直接因素。不断地将建筑物的位移控制在合理范围内，使得建筑的设计符合要求，对建筑物的延展性与刚性进行严格控制，根据设计理念与风格的需要对建筑刚度进行适当调整。

2.4 对钢筋混凝土结构进行及时的加固

对建筑结构进行加固主要有两个方面，一种是利用碳纤维对材料进行加固，这种方式可以最大程度的加强钢筋混凝土的刚度和强度，并且有效的提升混凝土的抗裂能力；另一种是通过预应力来对混凝土加固，这种方式可以延长材料的使用寿命，确保建筑工程的稳定性与安全性。

2.5 做好预应力的分配设计

预应力指的是房屋结构的一种力度设置，平衡的分担结构设计的内力分布，预应力的分配设计对结构的固定有着直接的影响。在进行预应力的设计时，需要重点解决力度的滞后等问题，将预应力的后期影响减低到最小值。比如在进行建筑的设计时，对结构的预应力分配需求较大，在实际的设计中需要将建筑应力和内部的变力综合考虑在内，将预应力进行合理分配设计，使结构能够达到受力平衡的要求，防止出现房屋偏力的影响。在进行维护机构的设计和施工时，最好采用较轻质的材料，从力学的角度来看，在进行一些大型公共建筑的设计时，尽量的使结构柱网进行等距的分布，减少边跨柱的距离，充分的利用结构受力特点提升整体结构刚度。

2.6 做好房屋钢筋混凝土结构裂缝的控制

在进行房屋混凝土施工作业之前，要根据工程规定的相关检验方式对材料的保湿度、内部应力、温度等因素进行验算，通过严格验算来明确混凝土的温度基线，通过技术的指标来完善温控技术。混凝土在进行模板工程的施工中，除了国家现行施工相关规章制度外，还应该将混凝土的保温措施做到实处。避免因为温度的积累和温差过大情况造成房屋出现裂缝情况，还应综合的考虑内外部温度的要求，并且做好防漏和过振等工作。在房屋的设计阶段明确其养护方式，做好预防外力等因素造成的混凝土收缩，防止房屋在施工阶段出现裂缝等情况。

3 结论

房屋的建筑最基本的骨架便是钢筋混凝土结构的设计，这对房屋的整体工程质量有着直接的影响，关乎业主与开发商的共同切身利益。因此，在进行房屋钢筋混凝土建筑结构的设计时，必须要重视房屋设计要点，始终将质量第一的观念贯彻在结构的设计过程中，自觉遵从房屋建筑有关的质量要求，并合理选择建筑结构，妥善处理其刚度，对结构进行及时的加固，并做好预应力的分配设计，对结构裂缝的控制进行合理控制，才能够确保房屋建筑的整体质量。

[1]骆新莹.浅析钢筋混凝土结构设计中的常见问题[J].黑龙江科技信息，2016，5(12)：287.

[2]钱启军.钢筋混凝土结构设计中的常见问题探讨[J].工业设计，2016，2(34)：106.