■朱志新

江西省崇仁縣建設(shè)局

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求

1.1 安全性。指結(jié)構(gòu)要能承受正常使用、正常施工時(shí)可能出現(xiàn)的各種荷載。在出現(xiàn)預(yù)定的偶然荷載時(shí)，主體結(jié)構(gòu)要保持穩(wěn)定、堅(jiān)固。例如：直接作用在結(jié)構(gòu)上的荷載以及溫度變化、支座沉陷、撞擊、地震擊等偶然事件，當(dāng)發(fā)生這些作用時(shí)，以及在發(fā)生之后，建筑結(jié)構(gòu)要保持整體的穩(wěn)定性。

1.2 適用性。指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保證在一定時(shí)間內(nèi)功能的長久實(shí)現(xiàn)，這樣就可以保證高層建筑整體的使用要求，也可以保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對于裂縫、撞擊、地震、形變等各種影響因素的抵御能力。

1.3 耐久性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要有年限上的考慮，要在規(guī)定的年限上實(shí)現(xiàn)高層建筑的穩(wěn)定以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的功能連續(xù)，形成有益于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的耐久性基礎(chǔ)。

安全性、適用性及耐久性，稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，也稱為結(jié)構(gòu)最基本的功能要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一定要正確處理結(jié)構(gòu)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理。

2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的要點(diǎn)

2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成的原因有很多種因素，但就目前而言鋼筋混凝土裂縫形成的原因主要?dú)w為以下幾類：

2.1.1 結(jié)構(gòu)裂縫：結(jié)構(gòu)裂縫是鋼筋混凝結(jié)構(gòu)中較為常見的一種裂縫形式。由于結(jié)構(gòu)當(dāng)中不同構(gòu)件之間所產(chǎn)生的應(yīng)力有所不同，因此在應(yīng)力和剛度較為薄弱的區(qū)域，通常是在結(jié)構(gòu)的截面處，較容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。如建筑物墻角處及鋼筋混凝土樓板的板端處。

2.1.2 溫度收縮裂縫：溫度收縮裂縫是一種建筑最常見的裂縫，主要是由于結(jié)構(gòu)的溫度變形及材料的收縮變形受阻及應(yīng)力超標(biāo)所致。

2.1.3 地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫：由于地基沉降不均勻使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，導(dǎo)致樓板裂縫。不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫多屬貫穿性裂縫，其走向與沉降情況有關(guān)。

2.1.4 使用商品混凝土引起的收縮裂縫：商品混凝土由于采用泵送，混凝土的流動(dòng)性要好，因此一般商品混凝土的坍落度都較大，水灰比較大，如保證水灰比則要增加水泥用量，這樣就使混凝土在硬化階段出現(xiàn)收縮裂縫。

2.1.5 施工原因引起混凝土樓板裂縫：養(yǎng)護(hù)不到位，強(qiáng)制性規(guī)范要求混凝土養(yǎng)護(hù)要覆蓋并澆水，現(xiàn)在大多數(shù)不覆蓋，澆水也不能保證經(jīng)常性濕潤。

2.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無特殊要求，則要盡量選用形狀規(guī)則而簡單的平面布置結(jié)構(gòu)，以此合理分布承載力和剛度，并弱化風(fēng)力影響。如對于高層建筑而言，不適宜將其設(shè)計(jì)為細(xì)腰形或角部重疊式的平面圖形，而且出于對扭轉(zhuǎn)的考慮，必須將豎向構(gòu)件水平和層間最大位移控制在該樓層平均位移值的1.2倍和1.5倍之內(nèi)；對于必須設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)防震縫，其縫寬、高度通常分別大于100mm和小于15m；若防震縫兩側(cè)具有不同的房屋高度，則要根據(jù)低高度房屋確定縫寬。

2.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震

地震作用具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和隨機(jī)性，要求在強(qiáng)烈地震作用下建筑物結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，而不發(fā)生破壞這是很不實(shí)際的，既安全又經(jīng)濟(jì)的抗震設(shè)計(jì)是允許在強(qiáng)烈地震作用下不致于破壞嚴(yán)重，但建筑物并不會(huì)倒塌。由此可見，抗震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是依靠彈塑性變形的方式消耗地震能量，而建筑抗震設(shè)計(jì)也是根據(jù)這一原理展開的，達(dá)到的效果就是在遇到震級高于城市設(shè)防烈度的強(qiáng)震時(shí)而不至于倒塌。

3 解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)問題的措施

3.1 對于鋼筋混凝土的裂縫問題可以采用以下措施

3.1.1 承載力、質(zhì)量、剛度在結(jié)構(gòu)上，而且在平面內(nèi)和沿高度應(yīng)對稱、均勻且連續(xù)分布，還要注意應(yīng)力鋼筋的間距，因地制宜，應(yīng)力集中要避免。

3.1.2 由于各地區(qū)的溫差以及混凝土不同的收縮應(yīng)力出現(xiàn)裂紋狀況的概率不相同，要求我們在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對梁柱配筋進(jìn)行調(diào)整。比如：長向板鋼筋，需要雙層設(shè)置，還要加強(qiáng)中部區(qū)域的梁板配筋;對于兩側(cè)的梁柱，特別要加強(qiáng)邊跨的柱配筋，以此抵抗溫度引起的應(yīng)力，超長結(jié)構(gòu)在角部很容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，所以在設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)角部結(jié)構(gòu)。

3.1.3 提高混凝土的強(qiáng)度，來防止混凝土過早的剪切破壞，以及混凝土壓碎和鋼筋錨固滑移等脆性破壞。

3.2 對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的平面設(shè)計(jì)可以采用如下改進(jìn)措施

為了避免由于水平荷載和扭轉(zhuǎn)作用的建筑物破壞，結(jié)構(gòu)和布局應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的前提下，盡可能使建筑達(dá)到三心合一的目的。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)功能取決于質(zhì)量分布。在某些情況下，街道景觀的要求和限制，城市規(guī)劃的高層建筑，不使用簡單的平面結(jié)構(gòu)，不規(guī)則的平面形成L形、T形、十字形等復(fù)雜形狀，在突出部分的寬度和厚度比的控制范圍規(guī)范允許的布局結(jié)構(gòu)。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)功能取決于質(zhì)量分布。為了減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用正方形、矩形、圓形、多邊形等簡單形式。

3.3 對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題可以采用以下措施

3.3.1 盡可能設(shè)置多道抗震防線。布置超靜定結(jié)構(gòu)以及延性較高的耗能構(gòu)件，對于靜定結(jié)構(gòu)部位、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)，需要加強(qiáng)。

3.3.2 在結(jié)構(gòu)中要做到連接整體性，牢固連接各個(gè)結(jié)構(gòu)單元，不同的結(jié)構(gòu)單元要徹底分開。

3.3.3 限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構(gòu)件延性，為實(shí)現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài)，以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時(shí)對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。

3.3.4 不要盲目地增加配筋，因?yàn)槟硞€(gè)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力超強(qiáng)或者不足，都有可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱，對于梁端、柱端以及抗震墻的加強(qiáng)部位，應(yīng)當(dāng)減少配置鋼筋，當(dāng)然前提是受彎配筋要滿足承載力和抗震構(gòu)造的要求。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)工程的最終質(zhì)量，關(guān)系到人民財(cái)產(chǎn)的安全，所以對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，責(zé)任重大。因此，在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范、法規(guī)，并根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況及要求，做出科學(xué)的、合理的設(shè)計(jì)，這樣才能提高工程質(zhì)量。