摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)也發(fā)展迅速,人們對工程建筑的設計要求也越來越高。建筑結構設計直接關系到建筑的安全性和可靠性,鋼筋混凝土具有良好的強度和延展度,在現(xiàn)代建筑設計中得到了長足發(fā)展。本文分析了鋼筋混凝土的結構特點,明確了鋼筋混凝土在建筑結構設計中的要求,提出了鋼筋混凝土在建筑結構設計中的應用方法。
關鍵詞:鋼筋混凝土;建筑設計;建筑安全
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:1671-3362(2013)11-0226-01
1 鋼筋混凝土的原理和結構特點
在工程建筑中,鋼筋混凝土能夠起到有效的強化作用。在建筑結構的設計中,應該充分了解用戶的需求,結合當?shù)氐牡乩憝h(huán)境情況,設計出科學合理的建筑結構。但是,在現(xiàn)實的建筑結構設計工作中,受到各方面因素的影響,最終設計出的建筑結構往往和理想中的建筑存在較大差異,在一定程度上限制了建筑行業(yè)的發(fā)展。
1.1 鋼筋混凝土結構原理
鋼筋混凝土指的是將混凝土和鋼筋相結合構成的建筑結構形式,鋼筋混凝土結構是建筑主要的重力承受部件,鋼筋具有良好的延展性,混凝土具有良好的結構抗壓強度,兩者相互結合,最大限度的提高了建筑物的結構強度。鋼筋混凝土結構除了結構強度較大,防火性能較好外,工程造價也相對較低,在現(xiàn)代建筑中的使用較為廣泛。
1.2 鋼筋混凝土結構特點
單純的混凝土結構無法同時滿足抗壓性和抗拉性的需求,但是鋼筋在混凝土結構中的使用就有效提高了混凝土結構的抗拉性能。鋼筋混凝土結構對保證建筑的質量具有重要意義。
2 鋼筋混凝土在建筑結構設計中的要求
我國對建筑結構的設計強調的是穩(wěn)定性和抗震性,鋼筋混凝土在建筑結構的設計中使用有效提高了建筑的穩(wěn)定性。對混凝土結構的設計主要強調的是安全性、實用性和持久性。
2.1 安全性
安全性強調的是混凝土結構不僅能夠承受正常的負載、溫度的變化以及支座沉降因素的影響,而且在遇到爆炸和強烈撞擊時能夠保持建筑整體穩(wěn)定,確保建筑結構的安全,減小地震等自然災害帶來的損失。
2.2 實用性
實用性是指混凝土結構能夠擁有優(yōu)越的性能,將變形和斷裂控制在合理的范圍內。實用性還強調所設計的鋼筋混凝土結構能滿足建筑使用的需求,具有施工方便,設計合計的特點。
2.3 持久性
持久性是指混凝土結構在正常使用的情況下具有持久性的特點,材料的抗腐蝕能力滿足建筑使用的需求。鋼筋混凝土材料,相對于傳統(tǒng)的建筑材料而言,在持久性方面已經(jīng)有了很大的提高,合理的鋼筋混凝土結構設計能夠將建筑結構的持久性再提高一個檔次。
3 鋼筋混凝土在建筑結構設計中的應用方法
3.1 選擇鋼筋混凝土的結構
在建筑結構設計的過程中,由于受到地理環(huán)境、風俗習慣等因素的影響,建筑設計的風格會有所區(qū)別。所以在建筑設計之前,要求設計人員能夠充分了解當?shù)氐娘L俗習慣和建筑特點,科學合理的設計建筑。例如鋼筋混凝土框架剪力墻是我國目前使用較為廣泛的建筑設計方式,其優(yōu)點在于成本低、施工方便、占地面積小,而且具有良好的結構強度和降噪效果。
3.2 對混凝土結構剛度的處理
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化。高層建筑的出現(xiàn)有效緩解了城市發(fā)展中的土地壓力,促進了社會的和諧和經(jīng)濟的發(fā)展。高層建筑的建筑安全受到越來越多的重視,建筑的穩(wěn)定性是建筑安全的重要保障。為了確保建筑的結構強度,就需要提高建筑的豎向負載能力。目前,我國建筑設計中,對剪力墻的使用過于頻繁。雖然剪力墻能夠有效提高建筑的結構強度,但是過多的剪力墻設計在地質條件良好的地區(qū)也是一種資源浪費。因此,建筑的設計應該在充分滿足位移要求的基礎上,適當減少剪力墻的使用,降低建筑成本。
3.3 加固方法的應用
加固法是鋼筋混凝土結構在建筑使用的方法之一,主要的加固方法有兩種,一種是采用碳纖維加固法,另一種是預應力加固法。
3.3.1 碳纖維加固法
采用環(huán)氧樹脂膠粘劑將具有極強抗拉性的碳纖維粘貼到建筑結構上去,有效提高混凝土結構的抗拉能力,增強其結構強度。碳纖維加固法的加固效果較好,但是如果使用和維護不當,容易造成火災,不利于建筑安全。而且碳纖維加固法的能夠使用的環(huán)境非常有限,因此,這種加固法使用并不廣泛。
3.3.2 預應力加固法
預應力加固法就是充分利用預應力的作用,強制性的加固后加拉桿,提高建筑的結構強度。這種加固方式在一定程度上改變了混凝土的內部結構,有效解決了原有混凝土結構中應力不足的現(xiàn)象,這種方法在大跨度的混凝土建筑施工中使用較為廣泛,在重型結構的混凝土結構中也得到了長足的應用。
3.4 混凝土的節(jié)約化
在滿足建筑物結構強度要求,符合建筑質量規(guī)范的基礎上,節(jié)約成本,降低工程造價,不僅是企業(yè)自身發(fā)展的需求,更是國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求。在我國建筑設計中,針對建筑不同部分的不同作用,采用的混凝土也有一定的區(qū)別,比如梁和柱往往就會采用不同強度等級的混凝土。如果梁和柱采用了不同等級的混凝土時,在設計時應該強調強柱弱梁的理念,也就是說在梁、柱的節(jié)點處,柱采用的混凝土等級應該高于梁?;炷翝仓┕ぶ校仨氁獓栏癜凑赵O計圖紙進行,施工過程嚴格按照規(guī)范。梁、柱周邊的固定方式也有一定的要求,一般采用鋼絲網(wǎng)固定,有時也會采用小板固定。梁柱的澆筑順序也有嚴格的要求,一般來說首先澆筑的是接頭處的混凝土,然后才能對梁板進行澆筑施工。這種澆筑方式施工較為復雜,因此,在現(xiàn)實的施工過程中,應該在充分考慮實際情況的基礎上,選擇最合適的建筑方式。
4 結語
綜上所述,單純的混凝土結構存在諸多不足,無法完全滿足建筑安全要求,鋼筋在混凝土中的使用有效彌補了混凝土的缺陷。在建筑施工前,要求對建筑結構有一個詳細、穩(wěn)定的設計是建筑質量的重要保證。鋼筋混凝土在建筑結構設計中的使用,有效提高了建筑的結構強度,確保了建筑的抗壓能力和抗拉能力。事實上,鋼筋混凝土結構設計還是一項正在發(fā)展中的項目,因此,相關人員必須要進一步深入研究,促進建筑工程的不斷發(fā)展。
參考文獻
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