李元
摘 要 隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)階段我國建筑工程中最普遍的結(jié)構(gòu),因其具備多種優(yōu)勢而備受關(guān)注和重視,然而也因為施工難度大,涉及范圍較廣等因素,其設(shè)計中依然存在著諸多問題。所以需要設(shè)計人員在設(shè)計過程中遵循相應(yīng)的設(shè)計原則,而且還要及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題,并對其進行解決。文章就此相關(guān)內(nèi)容做出了簡析。
關(guān)鍵詞 混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計;常見問題
引言
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要控制好施工成本的同時,提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性。保證建筑能夠滿足預(yù)期的功能要求,為人們創(chuàng)設(shè)更加優(yōu)秀的居住條件。建筑結(jié)構(gòu)和功能不斷豐富,使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計遇到了很多的問題。在實際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,要時刻注意可能出現(xiàn)的問題。結(jié)合實際情況制定科學(xué)的解決方案,進而實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提升。保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性以及功能性,為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展增添活力。
1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
(1)整體性設(shè)計原則。整體性設(shè)計原則是把要設(shè)計的建筑作為由各個組成部分構(gòu)成的一個整體來全面研究整體的功能、構(gòu)成及發(fā)展規(guī)律,從整體與部分相互依賴、相互結(jié)合、相互制約的關(guān)系中揭示系統(tǒng)的特征和運動規(guī)律。
(2)動態(tài)性設(shè)計原則。動態(tài)原則就是要探索系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系及系統(tǒng)發(fā)展變化的方向、趨勢、活動的速度和方式,還要探索系統(tǒng)發(fā)展的動力、應(yīng)用和規(guī)律。對于建筑設(shè)計來講尤其要滿足現(xiàn)在,兼顧未來,把握時代的發(fā)展方向。
(3)結(jié)構(gòu)性設(shè)計原則。結(jié)構(gòu)是要素關(guān)系作用下的結(jié)合方式,是性能的載體,普遍地存在于建筑之中。結(jié)構(gòu)決定性能,性能表現(xiàn)可以反作用于結(jié)構(gòu)。要素運動的穩(wěn)定與否、發(fā)展方向?qū)⒂绊懡Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與否和發(fā)展方向,而關(guān)系是將要素連接起來的作用,是構(gòu)成系統(tǒng)的紐帶,關(guān)系的質(zhì)和量決定結(jié)構(gòu)性能的穩(wěn)定性,因此必須了解它的結(jié)構(gòu)。
(4)最優(yōu)化設(shè)計原則。系統(tǒng)形成的過程實際上是差異整合的過程。差異的事物能夠整合在一起,它們之間必定有同一性,相互需要、相互支持、優(yōu)勢互補,這是整合的前提和基礎(chǔ)。通過差異的整合使建筑的各個部分有機地組織在一起[1]。
2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題
(1)結(jié)構(gòu)計算不合理。選擇的計算軟件不同,其計算模型也會存在差異,這就會導(dǎo)致設(shè)計的最終結(jié)構(gòu)存在一定的差別,從而給設(shè)計標準帶來一定的影響。目前在進行結(jié)構(gòu)整體設(shè)計時所選用的設(shè)計軟件種類較多,而且各個軟件都具有自身的特點,再加之設(shè)計師在進行計算軟件選擇時,往往考慮得較為單一,只著眼于軟件的某一方面功能,這就導(dǎo)致整體計算時給設(shè)計工程帶來較大的影響。
(2)地基與基礎(chǔ)設(shè)計。對于基礎(chǔ)設(shè)計而言,基礎(chǔ)設(shè)計工作至關(guān)重要,根據(jù)勘察-設(shè)計-施工流程嚴格執(zhí)行,避免出現(xiàn)缺少每個環(huán)節(jié)問題出現(xiàn)。眾所周知,當?shù)刭|(zhì)勘察工作不到位,或者地質(zhì)勘察內(nèi)容不清晰,就會影響到建筑建設(shè)質(zhì)量。設(shè)計單位及時告知建設(shè)單位,勘察存在的問題,由建設(shè)單位進一步完善,再次補勘?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計時,基礎(chǔ)設(shè)計以及地基設(shè)計是重要的內(nèi)容,這兩個項目的設(shè)計關(guān)系到建筑的抗震性、安全性以及穩(wěn)定性。關(guān)鍵設(shè)計時,柱下屬于獨立基礎(chǔ),加重了地下室底板受力,整個建筑會有沉降問題,建筑物有巨大的附加應(yīng)力。這時需要有正確的基礎(chǔ)設(shè)計和地基數(shù)值加以分析計算,才能選擇有效方式應(yīng)對。
(3)裂縫問題。溫度裂縫。其主要是由于外界環(huán)境溫度變化明顯、溫差較大,混凝土?xí)S著外界環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮的物理反應(yīng),導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫;構(gòu)造裂縫。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的混凝土的水灰比率不規(guī)范,進行混凝土澆筑時振搗不密實以及模板滑動,導(dǎo)致了收縮裂縫的出現(xiàn)。如果脫模過早、混凝土護養(yǎng)工作不到位或者是支架下沉等情況也會導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;結(jié)構(gòu)裂縫。主要針對現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說,由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的剛度不盡相同,所以一些結(jié)構(gòu)中容易構(gòu)成剛度較弱的區(qū)域,這些地方的截面突變處,非常容易出現(xiàn)破損裂縫;收縮裂縫。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護過程中,水泥和混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮的情況,隨著時間的變化逐漸變硬、碳化、脫水、變小,進一步出現(xiàn)各種收縮裂縫,這種情況并不會消失,在二十八天的時間內(nèi)持續(xù)不斷的出現(xiàn),這是由水泥和混凝土自身的特點決定的[2]。
3混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的對策
(1)計算體系的合理簡化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計當中,針對實際的結(jié)構(gòu)形式通常都需要對其進行結(jié)構(gòu)的簡化,這樣可以將復(fù)雜的問題簡單化。對于結(jié)構(gòu)計算來說,結(jié)構(gòu)的簡化主要是在對實際結(jié)構(gòu)的充分認識以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)概念的基礎(chǔ)上進行的,有的設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)計算模型的簡化時容易忽略很多重要的問題,例如結(jié)構(gòu)的變形以及受力問題等,這些都結(jié)構(gòu)最終的受力計算結(jié)構(gòu)會有很大的影響,直至最終影響到結(jié)構(gòu)的配筋計算。所以在結(jié)構(gòu)計算模型的簡化時應(yīng)該做到合理,對于容易忽略的細部結(jié)構(gòu)進行重點關(guān)注,受力情況和變形分析不能忽略,保證采用的結(jié)構(gòu)計算模型的合理性。
(2)適當設(shè)計尺寸。在前面的講述中已經(jīng)提到,由于結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)材料的溫度變形都會使得整個混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致整個混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性下降,同時由于目前的混凝土結(jié)構(gòu)的體量都比較大,結(jié)構(gòu)因為溫差產(chǎn)生的變形比較嚴重,就會產(chǎn)生一些具有破壞性的裂縫,例如混凝土樓板形成橫向裂縫。在進行設(shè)計時應(yīng)該對結(jié)構(gòu)的尺寸進行考慮,在滿足設(shè)計需求的同時還需要對結(jié)構(gòu)的變形以及裂縫進行考慮。
(3)規(guī)則的結(jié)構(gòu)形狀和布置。如果在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時進行結(jié)構(gòu)形狀的選擇以及結(jié)構(gòu)布置采用了不規(guī)則的布置,那么就很容易導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)在不同的方向上的剛度存在差異。結(jié)構(gòu)在受力的情況下產(chǎn)生的變形就不一樣,結(jié)構(gòu)不同部位的變形差就很容易在其內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力,使得整個結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱的部位,甚至?xí)a(chǎn)生裂縫等情況。所以說在進行結(jié)構(gòu)的形狀以及布置的選擇時應(yīng)該盡量做到規(guī)則,保證結(jié)構(gòu)的整體受力和變形均衡,避免因為過大的變形差導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞。
4結(jié)束語
對于建筑結(jié)構(gòu)來說,其工程質(zhì)量的好壞將會直接關(guān)系到人的生命財產(chǎn)安全,因此混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的責(zé)任是比較重大的。同時伴隨著現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)材料的不斷變化,結(jié)構(gòu)形式不斷更新,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當中需要不斷進行學(xué)習(xí),加強研究,做好結(jié)構(gòu)設(shè)計的細部工作的同時,總結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計當中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,努力提高建筑工程質(zhì)量。
參考文獻
[1] 宋強.房屋建筑施工中墻體裂縫防治技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn),2019(24):170.
[2] 馮建軍.分析引起房屋建設(shè)施工中鋼筋混凝土裂縫發(fā)生的原因及其防治技術(shù)[J].居舍,2019(24):71.