建筑工程混凝土结构设计中的不足及应对策略探讨

魏博

摘要：我国的土木工程的发展是随着我国的经济不断发展而提升的，尤其是在近些年随着经济全球化的趋势下，在经济、科技等方面有了更多的交流，使得我国的建筑技术有了更进一步的发展。而我国的人民在经济水平提升的情况下对居住的质量有了更高的要求，这就需要我们对工程施工的每个项目和材料技术等进行研究以保证工程质量，混凝土作为土木工程最常用的一种材料，对于工程质量的影响是巨大的。我们有必要对混凝土结构的施工设计进行研究，来提升土木工程的质量。

关键词：建筑工程；混凝土结构；结构设计

1建筑工程混凝土结构设计中的不足

1.1 地基与基础设计中的问题

在混凝土结构设计中，天然地基独立基础有时因为持力层土层分布不均匀，使基础坐落在软硬不均的土层上，相邻基础沉降差过大，导致基础变形过大；由于地下室在提高建筑稳定性、地基承载力、减少地震破坏以及解决建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此，在很多建筑工程中，经常会设置地下室。当建筑选址在山地上时，由于原始地貌水位较低，设计过程中往往会忽视建筑工程竣工后由于回填土体毛细现象，导致地下室底板及外墙承载力不足，出现墙体裂缝和底板涌水现象，给工程项目带来难以解决的问题和损失。

1.2 混凝土上部结构设计中的问题

在混凝土结构上部设计时，还存在一些问题，框架结构中抗震设防防线较少；因梁跨度大，梁截面高度就大，而框架柱截面较小，导致强梁弱柱情况出现；框架—剪力墙和剪力墙结构中，剪力墙布置不均匀，出现单肢剪力墙刚度过大，应力集中，连梁刚度过强等；高层结构中忽视零应力区等现象。这样类似问题出现，会给建筑结构的安全带来隐患。

1.3土木工程混凝土结构中问题出现的原因

原材料的生产及选购，会存在一些质检员疏忽的现象，因此也可能存在采购不合格的问题。为此进一步导致混凝土质量的降低，对本身的质量产生影响，强度性能也不足。另外是水泥的强度存在问题，这些问题是水泥混凝土中非常关键的一个环节。最后是水灰比例问题，这个比例对工程质量的影响十分显著，若是对比例没有很好的关注和控制就会出现诸多的问题。

1.4钢筋混凝土结构设计中存在的裂缝问题

（1）温度裂缝。温度裂缝主要是由于外界环境温度变化明显、温差较大，混凝土会随着外界环境温度的变化产生热胀冷缩的物理反应，导致建筑结构中出现裂缝；（2）构造裂缝。由于钢筋混凝土结构中使用的混凝土的水灰比率不规范，进行混凝土浇筑时振捣不密实以及模板滑动，导致了收缩裂缝的出现。如果脱模过早、混凝土护养工作不到位或者是支架下沉等情况也会导致钢筋混凝土结构出现裂缝；（3）结构裂缝。主要针对现浇钢筋混凝土结构来说，由于结构构件之间的刚度不尽相同，所以一些结构中容易构成刚度较弱的区域，这些地方的截面突变处，非常容易出现破损裂缝；（4）收缩裂缝。在钢筋混凝土结构的养护过程中，水泥和混凝土会出现收缩的情况，随着时间的变化逐渐变硬、碳化、脱水、变小，进一步出现各种收缩裂缝，这种情况并不会消失，在二十八天的时间内持续不断的出现，这是由水泥和混凝土自身的特点决定的。

2混凝土结构设计不足的应对策略

2.1地基对混凝土结构的控制

通过优化地基对混凝土结构的约束，也可以起到提升工程质量的作用，而优化约束主要通过内外两种措施进行：对混凝土内部的控制主要是通过控制混凝土内外温差来进行的，因为混凝土本身的内部温度就会增加混凝土的约束力，再加上外部温差，两者相加效果可就不那么简单了，这也主要是为了降低温度应力，主要措施有暖棚法、蓄水法、覆盖法等，削内增外，使混凝土的约束力减少；对混凝土的外部控制主要集中在浇筑步骤上，如在进行大面积的浇筑时若浇筑层过厚，就会使得地基对于混凝土的约束力大大增强，所以浇筑时要严格注意其厚度，也可采用滑动层技术来实现削减混凝土浇筑厚度的目的，使地基对混凝土的外部约束力进一步减小。

2.2混凝土原材料和浇筑方面的控制

混凝土原材料对于保障建筑施工质量至关重要，处于基础性地位。因此，在选择材料的过程中需要强化此方面的控制，并且严格控制检测程序。生产前要对含沙量、水泥量、水灰比例做好多个环节的控制，从严格的意义上保障混凝土的施工质量。混凝土的浇筑程序也是影响质量的重要因素。混凝土的浇筑程序关乎到后期承载力的问题，因此浇筑需要使用振捣器来完成，要均匀进行点控，不能出现诸多的遗漏问题。在混凝土浇筑完成后还需要做抹压工作，并且使用保鮮膜及普通的塑料袋对混凝土进行有效的保护，然后定期进行洒水保湿工作，若是混凝土被晒干，那么坚韧性就会受到诸多的影响。最后，控制混凝土的温度应力。在此过程中需要减少水泥的使用，并且释放出更多的温度，适量减少混凝土的用量进而达到降低温度的目的，提升混凝土的搅拌性技术，能够让每种材料的融合性能更好，还能散热。控制和浇筑的温度也需要控制，在浇筑的过程中可能会产生非常大的热量，并且受到外部环境的影响尽量避免在高温环境下进行浇筑，也可以使用降低温度措施的办法，保障温度处于适宜范围内。

2.3混凝土的抗裂技术

混凝土在使用中经常会出现裂缝，严重影响着混凝土结构的性能和工程安全，其产生的原因一般不外乎温度应力、水化热、自缩现象等，而要提升土木工程的质量，肯定绕不开裂缝这一关。现在工程中抗裂技术的使用已经很普遍了，一般是从源头出发进行裂缝的控制，即混凝土的配备上。在混凝土配制中加入适量的添加剂是常用方法，主要是针对混凝土的自缩现象而言，加入添加剂可有效改变混凝土的自缩数值，进一步控制混凝土裂缝，但需要注意的一点就是添加剂种类的选取和添加剂添加的操作规范，必须严格按照规程行事，在适当的时机加入；除添加剂之外，无机纤维材料、金属纤维材料、有机纤维材料也是添加的重点，但它们不是作为添加剂加入，而是作为增强材料使用，目的是通过这几种材料提升混凝土的整体抗拉水平，而混凝土抗拉能力提升也就意味着裂缝的减少；第三种方法不需要添加任何东西，但需要科学地对混凝土的配制比例进行区分，因为不同配比的混凝土在性能上也会有所差异，所以需要专业人员对此进行计算，并进行设计和验证，保证混凝土的性能能够达到最优。

结束语

建筑结构设计的好坏，直接影响这后续建筑的施工以及建筑工程投入使用之后产生的经济效益，同时也关系着使用建筑人群的生命安全，以及社会影响，因此，在建筑结构的设计中一定要秉承着科学严谨的态度，合理设计，不断的通过学习和积累经验，来完善设计中出现的一些问题，以期保证建筑工程的质量，促进建筑行业的稳定发展。

参考文献

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[2] 杨瑜，马浩然.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术研究[J].江西建材，2016，17：49+54.