钢筋混凝土结构设计中的常见问题及优化措施

李 扬

(北京中外建建筑设计有限公司山西分公司，山西 太原 030002)

1 概述

近年来随着我国建筑行业的不断发展，建筑规模不断扩大，建筑行业相关技术不断提升，建筑类型也不断增加，不同功能、不同结构、不同造型的建筑体系层出不穷。钢筋混凝土结构因其承载力高，可塑性强，整体性能好，取材方便等优点，在我国建筑行业得到广泛的应用。目前仍然是最重要的建筑结构形式之一。但是随着建筑项目需求的不断增加，建筑工程周期不断缩短，尤其是设计时间越来越少，在钢筋混凝土的结构设计中容易出现不同类型的问题，直接影响到建筑项目的施工质量，甚至会对用户安全造成影响。因此在现阶段加强对于钢筋混凝土结构设计中的常见问题及优化措施的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的了解钢筋混凝土结构设计的要求及目前钢筋混凝土结构设计中常见的问题，研究制定更加科学合理的措施，更好的优化钢筋混凝土的结构设计，保证钢筋混凝土结构设计的质量，更好的发挥钢筋混凝土结构在建筑行业中的作用。

2 钢筋混凝土结构设计的要求

虽然钢筋混凝土结构具有比较明显的使用优势，但是其自身抗裂性差。自重较高的缺陷也同样比较突出。而且受到建筑结构设计人员自身专业素质的影响。钢筋混凝土结构在设计中容易出现设计不合理的问题，影响建筑质量及使用安全。钢筋混凝土的结构设计必须要保证整个建筑结构的经济合理性以及安全实用性。这就要求钢筋混凝土的结构设计必须满足三项基本要求。

2.1 安全性

安全性是建筑结构设计最根本的要求之一。钢筋混凝土结构在使用过程中会承受各种不同类型的载荷，其结构设计必须保证钢筋混凝土结构在遭受各种载荷时，仍然能够保持主体建筑结构的坚固稳定性。这种载荷一方面是指正常使用和建筑施工过程中出现的可以预测的载荷，另一方面是指在建筑结构使用过程中，无法预测的偶然载荷，比如地震冲击等。

2.2 适用性

建筑结构在投入使用后必须满足良好的工作性能，能够满足用户的使用需求。不能出现建筑结构变形开裂等破坏结构整体性的情况，这也是钢筋混凝土结构设计的基本要求之一。

2.3 耐久性

除了基本的安全性和适用性要求之外，钢筋混凝土的结构设计还要满足耐久性的要求，钢筋混凝土结构投入使用以后，需要满足较长的使用周期，建筑结构的使用寿命一般要保持在几十年以上，这就要求钢筋混凝土结构在较长时间内仍然维持相对稳定的结构形态，以及使用性，因此在钢筋混凝土结构设计时需要考虑结构的耐久性要求。

以上三方面的要求也被统一称作结构设计的可靠性要求，是指钢筋混凝土结构必须满足的基本功能要求，除此之外，还要考虑到钢筋混凝土结构设计的经济性要求。在钢筋混凝土结构设计中可靠性要求和经济性的要求往往会存在一定的矛盾，这就要求设计人员综合考虑建筑项目的具体情况，确保钢筋混凝土结构设计在满足基本的安全可靠性的基础上，又具备经济合理，成本低等优点。

3 钢筋混凝土结构设计中的常见问题

3.1 钢筋混凝土结构设计中的抗震问题

近年来地质灾害频发，尤其是地震灾害，会严重威胁建筑物的使用，近年来人们对于建筑结构抗震性问题的关注也不断增加，在钢筋混凝土的结构设计中要高度重视抗震问题。钢筋混凝土的抗震性与钢筋的使用数量及分布，抗震防线的设计排列、构件连接的可靠性等诸多因素相关。钢筋混凝土结构设计中容易出现应力集中、抗震防线不合理、钢筋数量不合适或者分布不均匀等问题。盲目增加使用钢筋并不能有效解决钢筋混凝土结构的抗震问题，某些部位承载力超强会降低整个结构的整体性，出现薄弱环节。

3.2 钢筋混凝土结构设计中的裂缝问题

裂缝问题是钢筋混凝土结构设计中常见的问题之一，这种问题的形式较多，主要包括结构裂缝，温度裂缝和构造裂缝，收缩裂缝四种。钢筋混凝土结构构件有些是现浇制作，不同的构件之间，其刚度存在一定的差异，这就导致整个钢筋混凝土结构会出现一定的刚度薄弱区域，在施工或者使用过程中这些区域就会出现裂缝，比如，顶部楼板的墙角就属于这样的位置，楼板与墙体之间的刚度不同，在使用中就容易出现裂缝。而温度裂缝主要是受到温度的影响造成，混凝土热胀冷缩导致构件出现裂缝。构造裂缝的出现主要与混凝土制造和施工过程中的操作有关，比如混凝土的水灰比过大或者构件脱模过早，都会造成混凝土结构构造裂缝的出现。混凝土在硬化的过程中会造成水分的蒸发流失，这一现象从混凝土的制作到钢筋混凝土建筑结构的施工使用整个过程中都会存在，这种现象的发生就会导致钢筋混凝土结构出现收缩裂缝。

3.3 钢筋混凝土结构设计中钢筋排列问题

在钢筋混凝土结构设计中需要用线条对使用的钢筋数量及排列进行标注，以便于施工人员进行参照合理施工。在实际设计过程中容易出现，钢筋数量使用标注不清楚，位置排列不规范的情况。这就会导致在实际施工过程中钢筋无法正常排列使用，需要将钢筋切断，进行二次施工，不仅会延长施工周期，增加成本，而且会对钢筋混凝土的密实性造成影响，增加钢筋混凝土结构的安全隐患。

3.4 钢筋混凝土结构设计中结构延性问题

在钢筋混凝土结构设计中，最常见的形式就是剪力墙和框架结构，这些结构是整个建筑的功能部位，影响到建筑结构的整体稳定性。在设计过程中容易出现结构延性不足，刚度过大应力集中的问题，使用过程中容易出现脆性破坏，进而影响到整个建筑结构的安全稳定性。

4 钢筋混凝土结构设计的改进措施

4.1 完善钢筋混凝土的结构体系

钢筋混凝土结构在设计施工过程中相对复杂，会受到诸多因素的影响，这也是导致钢筋混凝土结构出现问题的重要原因。要想优化钢筋混凝土的结构设计必须对结构体系进行优化完善，去除不必要的繁琐内容，简化结构设计流程，提高结构设计的相关要求。

4.2 规范钢筋设计位置

钢筋的使用是钢筋混凝土结构设计的重要内容之一。钢筋的选择结构的布置以及形状的规则性都会对钢筋混凝土的性能产生影响，因此必须合理均匀的布置钢筋的位置，选择合适尺寸的钢筋，并严格把控钢筋形状的规则性，避免由于钢筋使用不规范造成钢筋混凝土结构问题。

4.3 规范不同结构尺寸

钢筋混凝土结构在使用过程中会受到温度材料等因素的影响出现应力变形，而且结构越长这种变形越严重。因此在设计中要规范结构的尺寸，避免使用过长过大的钢筋混凝土构件，降低由于应力过大造成的裂缝问题。

4.4 严格控制构件裂缝

板类钢筋混凝土构件在使用过程中容易出现不同程度的裂缝，尤其是楼面板构件和屋面部位。在钢筋混凝土结构设计中要提前防治裂缝的出现，一般情况下可以在浇筑混凝土时采用预应力浇筑的方式施工。

5 结语

通过本文的分析可知，钢筋混凝土结构在设计过程中会遇到抗震、结构延性、钢筋排列、裂缝等诸多问题，这些都会对钢筋混凝土的性能造成影响。本文提出的措施能够有效优化钢筋混凝土结构的设计，提高钢筋混凝土的结构性能，更好的保证钢筋混凝土结构的质量。