張 洋

大連六環(huán)景觀建筑設(shè)計(jì)院有限公司

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題及優(yōu)化措施

張 洋

大連六環(huán)景觀建筑設(shè)計(jì)院有限公司

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)在地基、主體結(jié)構(gòu)等主要部位留有設(shè)計(jì)不足和計(jì)算不充分的問(wèn)題，這不但會(huì)形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、形變等問(wèn)題，還會(huì)給整個(gè)建筑整體帶來(lái)穩(wěn)定性、安全性、結(jié)構(gòu)性的隱患。本研究提供了從設(shè)計(jì)體系完善、結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)置、抗裂縫水平等方面強(qiáng)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的思考，為處理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中各類問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程、細(xì)節(jié)和要點(diǎn)提供了可以借鑒的措施和建議。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)體系；結(jié)構(gòu)尺寸；結(jié)構(gòu)設(shè)置；抗裂縫；安全性；計(jì)算

1 前言

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到材料、工藝、體系等方面的影響會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的各類問(wèn)題和隱患，給鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工和建設(shè)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該從設(shè)計(jì)的角度和全局的高度重新審視鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這一主要構(gòu)筑物，以強(qiáng)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化配置的方式做到對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的持續(xù)性、系統(tǒng)性優(yōu)化，為精品鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品的打造提供策略性、實(shí)質(zhì)性的保證。

2 存在于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的隱患和問(wèn)題

2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的地基問(wèn)題

在建筑工程的地基設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于地下室底板設(shè)計(jì)中容易忽視附加應(yīng)力的作用及影響，這種附加應(yīng)力是由建筑物沉降而引起的，在實(shí)際的工程施工中，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)與地下室底板在上部建筑物的重力載荷作用下，會(huì)發(fā)生一定程度的變形沉降，如果不將附加應(yīng)力考慮進(jìn)去，勢(shì)必會(huì)影響地下室底板的安全性和穩(wěn)定性。

2.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主體結(jié)構(gòu)問(wèn)題

對(duì)于框剪結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，一些剪力墻的分布不夠均勻，甚至出現(xiàn)單肢剛度過(guò)大的剪力墻，這就導(dǎo)致應(yīng)力過(guò)于集中，為建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性埋下安全隱患。與框剪結(jié)構(gòu)相連接的一些基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)，如連梁等構(gòu)件，其設(shè)計(jì)本身就具有一定的難度與專業(yè)性，如果剪力墻的布置不夠均勻，出現(xiàn)剛度參差不齊的現(xiàn)象，就會(huì)增加與框剪結(jié)構(gòu)連接的接觸性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度。

2.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫預(yù)防問(wèn)題

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在不規(guī)范問(wèn)題，導(dǎo)致技術(shù)不到位，進(jìn)而出現(xiàn)實(shí)際施工中振搗不充分、模板發(fā)生移動(dòng)等問(wèn)題的發(fā)生，進(jìn)而產(chǎn)生鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)引起溫度裂縫的原因加以控制，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在溫度變化較大的時(shí)候產(chǎn)生溫度的變化，從而引起溫度裂縫，這種裂縫在建筑物的屋面層出現(xiàn)的幾率較多。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)混凝土澆筑沒(méi)有全面的技術(shù)準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在鋼筋混凝土的整體結(jié)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)剛度較弱的部位，這就容易造成鋼筋混凝土中出現(xiàn)裂縫，這種裂縫在行業(yè)內(nèi)叫做結(jié)構(gòu)裂縫，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有著穩(wěn)定性和安全性的直接影響。

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略與措施

3.1完善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中必須充分認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)復(fù)雜性帶來(lái)的設(shè)計(jì)困難性，要通過(guò)各類手段實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的完善設(shè)計(jì)。常用的方法有：一是，采用優(yōu)化的方法處理鋼筋混凝土的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，合并、刪除、調(diào)整復(fù)雜部分，從而使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作變得便捷，做到對(duì)整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的完善。二是，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中要突出受力和變形的環(huán)節(jié)，完善受力和形變的參數(shù)選取和計(jì)算環(huán)節(jié)，增加配筋和緊固鋼筋的計(jì)算，做到對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不斷完善。

3.2強(qiáng)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)

隨著鋼筋混凝土建筑物的體積增加，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸也在不斷加大，隨之而來(lái)的材料因素、環(huán)節(jié)因素、工藝因素引起的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定現(xiàn)象將會(huì)越來(lái)越顯著，進(jìn)而出現(xiàn)斷裂、裂縫、徐變等嚴(yán)重問(wèn)題，出現(xiàn)縱向、橫向的破壞。因此，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要強(qiáng)化對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸大小的控制，避免在大尺度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用線性關(guān)系計(jì)算長(zhǎng)度與應(yīng)力的大小，采用適合的公式和參數(shù)避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于不規(guī)則結(jié)構(gòu)要加強(qiáng)控制性、約束性設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)整體尺寸的調(diào)整和優(yōu)化使特殊不規(guī)則部位能夠在實(shí)現(xiàn)抑制形變和裂縫的同時(shí)，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體符合設(shè)計(jì)的基本要求。

3.3優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)置

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的形狀設(shè)計(jì)和功能區(qū)域布置是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的又一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和形狀多樣化的今天，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因位置和狀態(tài)的不同會(huì)直接產(chǎn)生剛度的差異，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力與形變，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度薄弱部位出現(xiàn)脆變、裂縫。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)程中要結(jié)合上文的分析做好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化布置和設(shè)計(jì)，針對(duì)復(fù)雜鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部位，采用強(qiáng)化的措施和方法；針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行必要的優(yōu)化處理，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體剛性保持一致，做到對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定目標(biāo)的有效保障。

3.4提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂縫水平

設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)程中要結(jié)合裂縫產(chǎn)生的內(nèi)在邏輯與主次因素做好預(yù)防工作，整體上做到對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗裂縫能力的加強(qiáng)，消除各類空隙和裂縫對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的功能、安全影響。要結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的屋面部位、澆筑環(huán)節(jié)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件等常見裂縫產(chǎn)生位置，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)中提升抗裂縫的控制能力，提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，有效抵御裂縫對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)傷害的可能。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著建筑工程復(fù)雜化和大型化趨勢(shì)的日益顯著，現(xiàn)階段，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為工程領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛、使用普遍的建筑結(jié)構(gòu)種類，特別在工程、造價(jià)、管理方面的諸多優(yōu)勢(shì)，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不但受到行業(yè)關(guān)注，而且也受到社會(huì)的重視。在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工作中要堅(jiān)持積極優(yōu)化和預(yù)防為主的策略，采用針對(duì)性措施改善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、效能，設(shè)計(jì)出讓企業(yè)、行業(yè)、社會(huì)、公眾放心的精品工程，促進(jìn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的穩(wěn)定與持續(xù)發(fā)展。

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