身份证号码:61010219791026XXXX
摘要:近年来,我国的建筑工程建设有了很大进展,对混凝土的应用也越来越广泛。结构设计是建筑工程项目的重要环节,做好建筑工程结构设计可以保障建筑在使用过程中发挥最大效益。提高土木工程的施工效果,前期的设计工作必须做好。通过对混凝土结构设计中常见的问题进行分析,并提出解决方案,以期为建筑结构设计提供参考。
关键词:混凝土;结构设计;施工指导
引言
随着我国社会经济的不断进步,人们对公共建筑及民用建筑的需求越来越多,高层建筑的规模和数量也在逐渐扩大,高层建筑的结构设计也因此面临着诸多的问题。特别是目前各大城市土地资源紧张,土地成本高昂,建材及人工费用高涨,如何在现有条件下,设计出满足规范要求的既安全、舒适又经济、美观的房屋,是对我们建筑结构设计师专业知识及责任心的一大考验。下面我将对钢筋混凝土高层结构设计中存在的一些问题进行归纳总结,并对有效解决钢筋混凝土高层结构设计问题的处理方法进行深入研究。
1钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题分析
1.1基础结构问题
在混凝土框架结构的设计工作中,相关设计工作人员很容易忽略建筑体整体的沉降量所形成的外部应力因素的干扰,进而形成了混凝土框架结构,出现严重的不规则形变或者是非常规性沉降问题。依照相关数据调查分析可以看出,建筑混凝土结构框架经常会存在不同程度的整体下陷问题,并且由于地基整体结构构成相对比较复杂,在设计和施工当中会存在一定的坡度和角度,因此在进行钢筋混凝土结构的设计工作中,整个设计难度相对较大,相关设计工作人员针对混凝土框架结构的外墙配筋底板设计工作中,由于对基础设计环节的相关影响因素考虑不全,造成了设计和实际施工环境之间存在较大的差异性,进而提高了整个建筑工程结构的风险系数。针对这一问题,相关混凝土结构设计人员需要对建筑实际施工环境条件进行有效的分析,要充分考虑到地基基础的负面应力影响,在建筑地下室底板和受力层之间,需要设置出相应的缓冲层,有效防止建筑整体出现不良形变问题。
1.2结构建模计算中存在的常见问题
建筑工程的结构设计人员在设计框架结构和框架抗震墙的过程中,对于矩形柱结构计算方法的选择,钢筋的配备方式,以及异形柱的计算方法和钢筋的配备形式等问题是结构设计人员开展设计中常见的问题,此外在建筑地下室结构的设计中,建筑地下室结构中的外圈柱所承载的压力计算和配筋比例的计算问题;再有就是关于次梁的端支座的计算问题,不仅要保证次梁的安全性和稳定性还要结合次梁具体的抗扭能力;在建筑结构内部房间建模中,房间中的各个间隔布梁问题和方式的选择;对于建筑结构设计的阳台、雨棚等结构建模中各个主梁的应用方式,当无法在建筑阳台中布悬挑梁时,设计人员应如何选择科学合理的布梁方法。
1.3钢筋混凝土高层结构设计忽视节点设计
钢筋混凝土高层结构应该充分考虑特殊自然灾害进行设计,以防万一,充分考虑居民的人身安全。在进行中等地震的时候,很可能造成结构受力构件进入塑性状态,引发二次伤害,很多的高层建设结构设计没有对节点部位引起重视,造成节点一旦发生破坏,整个结构就很有可能发生垮塌,严重危害居民的生命安全。
2建筑结构设计中常见问题的解决方法
2.1地基与基础设计中的对策
针对不同建筑工程混凝土结构的沉降度,在地基与基础设计中工程设计人员所采取的处理措施各不相同,一般情况下沉降量较小的混凝土结构工程,推荐工程设计人员应用“褥垫”的方法进行混凝土结构的保护,“褥垫”方法的基本原理就是在地下室混凝土结构与混凝土持力层之间再加上一层保护结构,一旦混凝土结构发生沉降时保护带能够为地基承受一部分的附加压力,从而减少地下室底板由于承受压力过度,而出现的沉降问题和裂缝问题。“褥垫”的方式对于不同地质条件的施工场地能够起到一个养护的作用,所以褥垫的方式对于建筑工程的地基养护工作有着很大的应用价值。但是对于一些有地下室结构的建筑工程,地下水的季节性变化是影响地下室底板结构的主要原因,通常情况下夏季和秋季雨水较旺,降水量较大,则地下水位就会随着降水量的增加而上涨,所以地下室结构底板的防水设计也是建筑工程混凝土结构中较为重要的一项内容,目前现代建筑工程的项目需求不断提高,在实际的地下室建筑的过程中柱下承台的形式通常较为复杂,虽然说建筑复杂的轮廓能够在一定程度上提升美观程度,但是为建筑的防水措施带来了难度,所以要求工程设计人员能够在考虑地理条件的基础上考虑到降水期和防水的问题,尽可能地在满足项目需求的情况下设计简洁的建筑外轮廓形状,从而为建筑防水的施工奠定一个良好的基础。此外在混凝土结构设计的过程中推荐应用反乘台法,地下室底板的板材提倡统一规格使用,在地下室结构的内部中做一个滤水层和覆土层并适当地加厚地下室结构中的柱下承台,在简化基槽地膜形状的基础上为施工的进展提供便利。
2.2对钢筋混凝土高层结构的构件进行合理的设计
“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”这是我们结构设计需遵循的一个原则。强柱弱梁,也就是梁先于柱子破坏,梁破坏是构件破坏是局部的,而柱子破坏是整体的,将影响到整个结构的安全,会导致整体的坍塌,破坏相当严重。所以我们首先要保证柱子的安全。强剪弱弯,是要求弯曲破坏先于剪切破坏。弯曲破坏是延性破坏是有预兆的,一般在破坏之前会有裂缝的产生,以便能让人提前预知。而剪切破坏是脆性破坏,是毫无预兆的,瞬间的破坏,所以我们要避免剪切破坏的发生。
2.3梁体与柱体中心线重合
在混凝土框架结构设计工作中,必须要保证梁体和柱体的中心线之间完全重合,如果产生量柱体和中心线没有完全重合,设计工作人员必须要采取针对性的措施来进行有效的调整,防止在后续的工程结构当中出现严重的质量问题。在设计工作中必须要充分考虑到后续的工程建设条件,以及在建设过程当中的影响范围,防止对整个工程周期形成不良的影响,从设计工作的角度上来讲建筑结构的梁体和柱体的中心线是否完全重合,直接影响到了建筑体结构的稳定性。因此,在设计工作中相关工作人员必须要结合建筑体的实际构成状况选择出相应的设计方法,对中心线的偏心距大小进行合理的设定,有效提高整个混凝土框架结构的稳定性。
2.4钢筋混凝土高层结构设计的嵌固端的选取
嵌固部位的选取,其实就是我们预期塑性铰出现的部位。结构下部的嵌固部位应能限制结构上部的平动和转动,并将上部的剪力传递到下部。所以我们需要对嵌固端以下的部位的刚度和承载力加以控制和调整,使塑性铰出现在预期的部位。
结语
综上所述,目前,我国建筑大部分是钢筋混凝土结构,混凝土结构的稳固、耐用、可塑性强是最根本的要求。这就要求建筑结构设计人员必须掌握扎实的专业知识,严格按照规范条文,保证结构设计的安全性、经济性、合理性。建筑结构设计是否合理是关系到整个建筑工程质量和建筑使用安全的重要因素,是建筑工程施工的必要前提。目前建筑结构设计还存在很多问题,需要建筑结构设计人员增强质量意识,为建筑行业的健康发展提供技术支撑。
参考文献:
[1]王洋.钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理[J].建材与装饰,2019(36):125-126.
[2]郭益雄.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].门窗,2019(21):150.
[3]吴家驹.高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析[J].住宅与房地产,2019(36):84.