构造要求在钢筋混凝土结构设计中的重要性

王兴斌

摘要：混凝土在工程施工中发挥着重要作用，能够抵抗高强度的压力，但是在拉力方面强度不够。混凝土的这种性质，使混凝土在使用过程中较难建立起一套比较完整的强度理论。而钢筋则在抗拉强度和抗压强度上均有良好的表现。因此在钢筋混凝土的结构设计中，应该注意其构造要求，从而根据大量试验资料的统计分析，建立起能够解决钢筋混凝土相关问题的计算模型。

关键词：构造要求;钢筋混凝土结构设计;重要性

中图分类号：TU973.12

引言

钢筋混凝土在设计过程中需要考虑很多问题，不仅仅是是否能够承受住受压和受拉强度，还要能够综合考虑多方面的问题，如选择合适的材料、截面的形式等等，从而保证钢筋混凝土的设计具备足够的安全性，能够给施工企业带来利益，并且具有可行性，不会因为一些不切实际的设计而使施工过程难以极性下去。

钢筋混凝土的结构设计具有多样性，通用的载荷条件下，可以通过不同的截面、尺寸、配筋方式等等，设计不同的方案。但是为了方便设计过程的进行，混凝土在设计的过程中必须采用统一的方案标准，与国家的相关经济政策相吻合，能够促进混凝土的质量和规范。

一、结构的尺寸拟定

在拟定截面尺寸的过程中，要明确跨度对截面宽度及高度的影响，特别是在研究板或梁的截面尺寸拟定过程中，要用准确的跨度，使其符合相关要求。梁的跨度上出了错误，会接连影响到建筑物的造价，跨度过大的梁使建筑物造价升高，跨度过小的梁，使建筑物造价降低，同时使建筑物内部柱子太多，使建筑物内部面积减小，影响了建筑物的正常使用。所以，在选取梁或板的跨宽时应该以建筑物施工的经济标准为依据，确保不会造成经济上的损失。

在进行受压构件的尺寸设计过程中，应该保持受压构件足够大的构件截面积，构件在纵向弯曲的过程中，会降低承载能力，只有保持足够的截面面积，才不会对构件强度造成影响;另外，留有足够的截面面积能够防止由于施工中的缺陷导致的施工缺陷，使其不会小于最小边长尺寸。最后，受压构件的使用也应该有统一的模板。

在肋形结构的设计过程中，应该首先注意板、梁的构造和布置。通过对板、梁进行合理的布置，能够有效降低工程的成本，使建筑物的外观更加和谐，有利于施工部门开展各项工作。在设计过程中，首先要满足板、梁不会对正常的结构产生任何影响，并且建筑物的各项使用性能都能够完好保存，采光和透气都能够做到完好。根据不同的实际建筑情况，采用不同的板、梁布置方式。然后，在设计过程中要考虑结构的合理性，不会因为载荷过于集中而造成断裂等现象，在工作中由于需要把机器后者其他重量设备放在板上时，应该设置板下支撑梁，来保证不会发生断裂事故，梁在设置的过程中不宜放在门窗孔上;第三，在施工过程中应该根据各部分结果的不同进行材料的适当增减，当板的跨度减小时，可以减小其厚度，增加次梁;当板的跨度增加时，可以增加其厚度，减少次梁。通过这样合理的安排和设计，使其能够达到最佳的造价水准，尽最大可能节约成本。这是一种此消彼长的原理，因此在设计过程中要能够充分理解二者之间的关系，用最佳的工程设计满足肋形结构的设计要求。肋形结构在工程混凝土施工过程中占了很大一部分比例，适当减小板厚能够有效控制原材料的消耗，从而降低工程成本，在保证施工质量的前提下，完成施工任务，取得更好的经济效益。

综上所述，如果在拟定结构尺寸的过程中，如果没有解决问题的最终途径，应该按照一般构造要求进行构造。

二、计算简图，内力计算，配筋计算

随着矩形截面梁所承受的载荷不断增加，其截面面积需要有足够的尺寸，才能够不必进行抗剪强度计算。在混凝土斜截面受到一点荷载破坏时就可能会造成开裂现象，随着时间的不断增加和荷载的不断加强，裂缝的宽度也会不断增加，从而影响了钢筋混凝土的质量。当裂缝向梁内延伸的时候，会导致混凝土的抗剪能力减小，从而破坏构件的完整性，使其各方面强度降低，从热影响了钢筋混凝土的正常是哟金。所以，及时由于矩形截面梁的截面面积满足相关要求不用进行箍筋配置，也必须要求能够有相应的抗剪箍筋，防止出现质量上的问题。

在计算截面梁抗剪强度的过程中，通过对弯矩和剪力的计算，能够解决抗剪强度的计算问题。在具体选配箍筋的过程中，要注意箍筋的质量对施工难度的影响。箍筋越粗越密，施工难度越大，混凝土浇筑过程也难以进行;如果箍筋太细或者太稀疏，无法保证骨架的强度，影响施工的质量，还需要额外用大量的钢筋构造支撑结构，增加了施工步骤。所以，在混凝土施工的过程中，应该通过综合考虑各方面因素，用最佳构造来开展施工，从而妥善解决施工过程中的相关问题。

整体式结构在浇筑过程中虽然是按照板、梁、柱之间互为整体来進行计算，但是在实际计算简图的分析过程中，依然按照相应的支撑部位特点，用假定力假定与铰链连接。例如，通过对整体单向肋板结构的使用，计算其内力分布，应该假设支座处为铰链相接，如图1（a），通过对图1（a）的分析，可以看出，当忽略支座对梁的约束作用时，可以视作梁直接放在墙上，从而达到想要的理想结果。当采用整体分析法，将梁与支座视为一个整体进行浇筑，则需要通过现浇肋形结构帮助板和次梁进行剪力计算，如图1（b），次梁的抗扭刚度能够影响到板的内力。在通常恒定载荷的情况下，次梁的抗扭刚度可以忽略不计，因为次梁两侧抗扭力矩抵消了，板在支座处几乎没有转动，因此没有梁的抗扭刚度的影响，如图1（c）所示。但是如果要计算活载荷下的最大正弯矩时，就无法实现梁两侧的抗扭刚度平衡，因为需要撤掉一侧的抗扭刚度，从而使支座处的转角θ减小，如图1（d）（e）。在这种情况下，板内力分布会发生较大的变化，从而使支座的正弯矩减小，负弯矩增大。在板内力的计算过程中，为了减少支座抗扭刚度的影响，应该对载荷进行调整，从而使相关计算结果得到修正，增加恒定载荷，并且能够使钢筋混凝土所受载荷可变性减少，通过相关调整，使钢筋混凝土的计算载荷与实际载荷相同，从而确保相关梁的抗扭刚度相同。在计算过程中，次梁与主梁的浇筑过程应该能够相互影响，从而按照相同的修复原则进行载荷的调整。

图1

三、钢筋混凝土抗震构造设计

（一）抗震计算中的延性保证

楼层水平地震剪力以及层间位移关系会对楼层产生严重的破坏，从而使抗震设防的框架构件进入弹塑性阶段。楼层抗震构件的这种弹塑性变形能够对地震产生的破坏能量进行有效的分散，从而减小地震对楼层的损害，使抗震结构真正起到抗震效果。通过相关实验研究表明，通过对强节点、强柱弱梁、强底层柱底的框架结构进行合理的抗震结构设计，能够有效改善楼层内力分布，从热使抗震效果加强。在抗震结构中，拥有较大的极限层间位移，能够有较好的抗震性能。通过对相关构件进行抗震组合，能够通过相关计算，得到更好的地震内力组合设计，从而及时调整楼层抗震结构的相关构件。

通过大量的实验研究可以从中找到不同受力节点之间性能的关系，从而更加有效地解决影响楼层结构抗震性能的因素：相对作用剪力、相对配筋率、梁柱纵横粘结点等等。

（二）构造措施上的延性保证

通过大量地震事例表明，当地面建筑物遇到强烈地震时，需要有足够的承载力才能够吸收地震引起的巨大能量，从而使减小地震对建筑物的伤害，在震中进入一个塑性阶段，产生建筑物的变形。因此，根据不同的地震特点，需要从构造措施上采取延性保护，从而保证局部构造的承载力和刚度。在抗震设计的过程中，地震多发国家在抗震设计方面多采用延性框架结构，能够使建筑构造在抗震设计方面保证一定的整体性，从而使建筑物的变形能力增强，减少了地震带来的破坏作用，使建筑物的能够拥有更好的抗震效果。

通过对结构设计进行合理安排，使柱端的抗弯承载力扩大，从而减少了建筑物柱的屈服性能，使柱的强度增强、梁的强度减弱，符合抗震结构设计原则。但是在实际设计过程中，经常会因为各种原因，使梁的实际抗弯承载力增大，进而使柱的反弯点转移，影响了抗震的实际效果，对柱中塑性机制的避免无法有效进行。但是为了实现“强剪弱弯”的有效构造标准，同样应该实现构造塑性区域的延性，通过一定的措施保证结构的延性，从而保证抗震结构的抗震能力。

四、配筋图

在施工过程中，应该绘制严格的配筋图，以使施工过程能够圆满完成。配筋图中能够显示出钢筋混凝土骨架的形状以及各个模板在混凝土中的位置，从而方面了绑定骨架的工作。

通过对钢筋的支座锚进行固定，使简支梁的端部弯矩M=0，从而正面计算截面的强度，使纵向钢筋在支座中加大防护力度。但是这种情况会在支座边缘产生裂缝，如图2中的裂缝BC，因此会导致截面荷矩的增加，使M的值由0变为MC，支座边缘的拉力由于纵向钢筋的作用突然增加，产生了钢筋与混凝土的错位，因为导致混凝土裂缝的产生，随着错位的不断加剧，裂缝的长度和宽度都在不断增加，情况严重者，会导致钢筋混凝土支座拔地而起，产生锚固破坏。在防止破坏的过程中，简支梁下方的受拉钢筋在支座中应该增加锚固长度，从而满足相应的条件。

钢筋直径的选取对梁或板的布置情况影响较大，当钢筋直径较大时，钢筋数量会减少，布置情况也会显得更加容易;当钢筋直径减小时，钢筋数量会增多，同时增加了布置难度。在采用较细的钢筋进行构件的过程中，具有较好的抗裂性能，因此应该多使用在对抗裂性能要求较高的构件中。

圖2

五、总结

在工程施工过程中，钢筋混凝土必不可少，如何做到在使用过程中更加节省成本，质量更高，是工程施工中需要重点探讨的问题。钢筋混凝土的施工需要满足合理性和可行性两个方面，在施工过程中要进行精确的计算，满足构造要求，保证钢筋混凝土的质量，才能够使钢筋混凝土在工程施工中发挥更大的作用。

参考文献

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