劉東

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑行業(yè)也迎來了飛速發(fā)展，人們對于工程建筑設(shè)計的要求也越來越高。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要兼顧安全與美觀，鋼筋混凝土具有較強(qiáng)的可塑性與延展性，它能夠很好的滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計的要求。本文將探析鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。以期促進(jìn)我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑材料

前言

建筑行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展對于我國經(jīng)濟(jì)水平的提高有著極其重大的影響?，F(xiàn)代城市居民對于建筑結(jié)構(gòu)有極高的要求，傳統(tǒng)的建筑材料以無法滿足現(xiàn)代建筑的需求，利用混凝土構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)，可以有效的提升建筑性能，更能保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容綜述

（一）概念

鋼筋混凝土在工程方面被統(tǒng)稱為鋼筋砼，它是一種在混凝土中加入鋼筋的結(jié)構(gòu)，能夠有效的改善混凝土的力學(xué)性能，滿足現(xiàn)代建筑的組合需要。在混凝土與鋼筋的共同作用下，建筑結(jié)構(gòu)會呈現(xiàn)出更強(qiáng)的抗壓與延伸性能，該結(jié)構(gòu)尤其適用于防火建筑，且其價值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼結(jié)構(gòu)，因此在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用十分廣泛。

（二）原理

混凝土結(jié)構(gòu)本身具有很強(qiáng)的抗壓性能，但其抗拉性能較差，因此，在混凝土中加入鋼筋可以有效的提升整個結(jié)構(gòu)的抗拉性。鋼筋與混凝土有著相似的線膨脹系數(shù)，它們并不會因為環(huán)境的差異而產(chǎn)過大的張力，且兩者都有著很好的粘結(jié)力，因此，在建筑工程中可以很好的實現(xiàn)共同工作。此外，鋼筋混凝土還具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、工程造價低等諸多優(yōu)勢[1]。

（三）特點(diǎn)

1.安全性

我國國土面積廣闊，地勢條件復(fù)雜，因此，建筑結(jié)構(gòu)需要有良好的穩(wěn)定性與抗震性。鋼筋混凝土不僅能夠承受正常負(fù)載以及沉降等壓力，在遇到強(qiáng)烈震蕩與撞擊時，還能夠有效的保證建筑整體的穩(wěn)定性，從而減小了地震等自然災(zāi)害造成的損失，為居民的人身安全作出了有力的保障。

2.實用性

鋼筋混凝土具有十分優(yōu)越的性能，它能夠?qū)⒆冃闻c斷裂都控制在合理范圍內(nèi)，且施工方便，極大的滿足了現(xiàn)代建筑的使用需求。

3.持久性

持久性與穩(wěn)定性是相對的概念，鋼筋混凝土在正常狀態(tài)下具有很強(qiáng)的持久性以及抗腐蝕性，與傳統(tǒng)的建筑材料相比，鋼筋混凝土的持久性有了很大的提升。

二、鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的有效應(yīng)用

（一）設(shè)計要求

鋼筋混凝土的設(shè)計需采取因地制宜的原則，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑地所擁有的材料進(jìn)行合理設(shè)計，例如抗震要求、高度限制、地理環(huán)境等。此外，由于鋼筋混凝土在實際設(shè)計過程中很可能與整體設(shè)計內(nèi)容相沖突，因此，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)對兩種設(shè)計方案進(jìn)行綜合考慮，使建筑既結(jié)實，又不失美觀。結(jié)構(gòu)設(shè)計最主要的就是考慮建筑的安全性與穩(wěn)定性，尤其對于我國而言，提高抗震性尤為關(guān)鍵，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對結(jié)構(gòu)的尺寸比例進(jìn)行合理劃分，精確的分析橫向與豎向荷載等因素，保證建筑結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力始終控制在合理范圍內(nèi)。

（二）結(jié)構(gòu)選擇

針對不同建筑地形與地方風(fēng)俗習(xí)慣等，應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同的設(shè)計理念，設(shè)計者在進(jìn)行設(shè)計前，需要對當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情與地質(zhì)情況進(jìn)行充分的調(diào)查，根據(jù)結(jié)構(gòu)的抗震與設(shè)防等級進(jìn)行設(shè)計。我國高層建筑中最常用的是剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的抗震性，且施工周期短、造價低，隔音效果良好，因此，廣受高層建筑設(shè)計的青睞，雖然剪力墻結(jié)構(gòu)下的房間開間較小，但這并不影響整個結(jié)構(gòu)在建筑中起到的作用。

（三）剛度處理

隨著城市化進(jìn)程的不斷加劇，城市用地面積緊張也成為了城市建設(shè)所面臨的重要問題。為了充分的利用有限的土地資源，建筑逐漸向著縱向領(lǐng)域發(fā)展，各種超高形建筑拔地而起，成為現(xiàn)代城市一道新的風(fēng)景線。隨著高度的不斷增加，建筑對于整體剛性的要求也越來越大，此時就需要設(shè)計人員對建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移性進(jìn)行有效的控制。建筑物的豎向荷載對結(jié)構(gòu)的抗震性起到?jīng)Q定性作用，因此，設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)考慮是否提高結(jié)構(gòu)剛性與延性等問題，目前，我國大部分建筑都采用剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的墻壁較厚，很可能會占用到公共空間，造成材料浪費(fèi)，因此，在滿足設(shè)計要求的前提下，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)膶Y(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使工程造價降到最低。

（四）加固方法的有效運(yùn)用

加固法是鋼筋混凝土建筑中普遍使用的一種方法，常見的加固方法主要有以下幾種：

1.碳纖維加固法

該方法采用環(huán)氧樹脂膠黏劑將具有極強(qiáng)抗拉性的碳纖維粘貼到建筑結(jié)構(gòu)上，形成一層保護(hù)殼，有效的提升結(jié)構(gòu)的抗拉性能。碳纖維加固法的加固效果極好，但卻對建筑空間的使用有極高的要求，一旦維護(hù)不當(dāng)就會招致火災(zāi)，影響到建筑的安全性能。此外，這種材料的使用環(huán)境也十分有限，因此在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用并不廣泛。

2.預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法，顧名思義就是充分利用預(yù)應(yīng)力的作用，強(qiáng)制性加固后加拉桿或撐桿受力，以提高建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。與碳纖維加固法不同的是，這種方法改變了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有效的避免了混凝土應(yīng)力不足問題。該方法在大跨度混凝土建筑施工中的應(yīng)用較廣泛[2]。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在滿足了建筑強(qiáng)度要求后，還需要綜合考慮工程造價、節(jié)約成本、企業(yè)自身發(fā)展需求以及國家可持續(xù)發(fā)展要求等問題，我國對混凝土使用技術(shù)相對純熟，針對不同建筑要求可以采取不同材料組合，混合制成不同強(qiáng)度等級的混凝土。例如梁與柱等結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循強(qiáng)柱弱梁的原則，在梁與柱的節(jié)點(diǎn)處，柱采用的混凝土等級往往要高于梁。

在施工過程中，施工人員必須按照設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行，對建筑質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，每完成一道工序都要進(jìn)行全面的檢查，直到解決該環(huán)節(jié)的所有問題后才能進(jìn)入到下階段的施工。尤其對于梁、柱這種結(jié)構(gòu)的固定也要采取統(tǒng)一辦法，采用鋼絲網(wǎng)或小板固定。澆筑順序也要按照先接頭后梁板的順序，充分考慮建筑的實際情況，選擇最為合適的建筑方法，以提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

結(jié)語：綜上所述，鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用十分廣泛，雖然素混凝土的結(jié)構(gòu)存在諸多不足，但與其他材料進(jìn)行混合使用能夠有效的彌補(bǔ)這些缺陷，在施工前，應(yīng)當(dāng)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃，提高建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，促進(jìn)建筑工程的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]梁兵兵.從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計談混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題[J].建材與裝飾，2017，（17）：96-97.

[2]秦珊.高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計[J].綠色環(huán)保建材，2017，（04）：59.

（作者單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計研究院）