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摘要:钢筋混凝土的结构设计质量影响着建筑工程的整体质量,为了确保建筑工程的安全性需要对钢筋混凝土的结构设计方法进行深入研究,因此把握设计过程中的关键点就显得至关重要。本文首先阐述了钢筋混凝土建筑结构设计中存在的问题,并分析了钢筋混凝土建筑结构设计中的要求及关键点,为提高钢筋混凝土建筑结构的设计质量提供参考,具有一定的工程实践意义。
关键词:钢筋混凝土;建筑结构;结构设计要点
前言
随着经济的发展,建筑工程行业获得了较大的发展机遇,经过几十年的发展,钢筋混凝土结构设计已具备一定的理论基础,但同时人们对建筑工程的质量要求也随之逐渐提高。因此钢筋混凝土技术为了适应现代建筑工程的施工需求,需要进行技术改进,进而有效提高钢筋混凝土的安全适用性,经济合理性及耐久稳定性,为保障建筑工程的整体质量提供技术支持。
一、钢筋混凝土建筑结构设计存在的问题
(一)现有结构不合理
一些原有的钢筋混凝土的结构不具备创新性的特点,已经不能满足现代建筑工程的结构要求。部分设计人员在设计钢筋混凝土结构时没有充分结合建筑工程的实际情况与要求,出现了钢筋混凝土结构设计不合理的问题,无法充分发挥钢筋混凝土的应用价值,影响了整个建筑工程的安全性与稳定性。
(二)结构受力计算出现偏差
结构设计都具有一定的工程误差,但是原有的设计方法随着时代的发展、建筑材料的更新,导致计算结果出现偏差。例如预应力结构中,钢筋混凝土结构的稳定性受到预应力的影响,在混凝土结构设计过程,其受力情况有多方面,部分设计者在结构设计之前未能对预应力展开精准计算,导致设计结果和标准值之间存在偏差,预应力这种偏差可影响钢筋混凝土结构稳定性,增加了工程建设环节的不安全因素,同时为后续施工埋下安全隐患[1]。
(三)结构材料质量不达标
钢筋混凝土的结构设计涉及到原材料包含钢筋与混凝土两部分,因此钢筋与混凝土原材料的质量也直接影响着钢筋混凝土结构的安全性以及稳定性。除了材料会影响结构设计的质量外,其加工的工艺也会影响钢筋混凝土结构的性能。例如,在制作不同强度等级的混凝土时没有严格控制材料配置的比例,或者没有严格控制材料加工的流程与工艺,会导致钢筋混凝土结构质量不合格。
二、钢筋混凝土建筑结构设计中的关键点
为了避免出现上述钢筋混凝土建筑结构设计中存在的问题,设计人员需要严格遵循钢筋混凝土的设计要求并确保以下建筑结构设计关键点的质量,进而提高钢筋混凝土建筑结构的安全性以及稳定性:
(一)设计要求
1.安全实用性。建筑工程满足安全实用性是其最基本的要求。因此,要在钢筋混凝土结构设计以及竣工验收等环节,均要提高对安全性的重视程度。为了提高钢筋混凝土建筑结构设计的安全性,需要确保结构构件中钢筋、水泥等材料的质量。钢筋混凝土的受力特征决定着其稳定性。在设计过程应保障荷重区和受拉区之间的荷载平衡,受压区、中和轴以及底座之间的设计符合钢筋混凝土结构的荷载标准,钢筋的荷载力良好。具体设计如图1所示。此外,为了减少建筑工程后期的维修次数、降低建筑成本,需要在满足建筑工程结构设计质量的基础上,尽量应用性价比高的材料,进而有效减少钢筋混凝土出现变形断裂等问题。
图1钢筋混凝土构件受力状况图
2.稳定性。在建筑结构中应用钢筋混凝土结构可以有效的提高建筑工程的稳定性,并且国家对建筑工程中各环节的施工质量均有明确的规定,虽然不同建筑工程对结构设计的要求具有差异性,但是钢筋混凝土结构设计中所应用到的施工工艺及材料必须满足稳定性的要求。此外,稳定性还能够保障施工人员的人身安全,避免为后续建筑工程的施工埋下安全隐患。
3.抗震性。我国处于环太平洋地震带和喜马拉雅山—地中海地震带之间,属于地震多发国家,地震活动不仅频度高,强度大,而且地震活动的范围很广,几乎全国各省均发生过强震,而地震也是造成结构破坏的主要原因之一,因此结构的抗震性就尤为重要,提高钢筋混凝土结构的抗震性能能够在一定程度上减少地震对建筑物的破坏程度。因此,钢筋混凝土结构设计必须满足国家对建筑工程的抗震标准,有效保护人们的生命财产安全。
(二)设计关键点
1.设计地基与基础。在钢筋混凝土结构的设计过程,地基设计决定着结构的稳定性,同时也是设计的基础环节。良好的地基设计可保障建筑质量和安全。因此,在具体设计过程,设计者应对施工地基和基础展开全面勘察,按照因地制宜的设计原则,结合施工地点的地势条件以及环境条件等,展开科学设计。探测过程注意记录调查数据,结合钢筋混凝土结构的施工技术要求,对基础方案合理设计[2]。
2.加强构造措施。为了减少后续建筑工程出现维修加固的问题,使钢筋混凝土结构的设计满足现在建筑工程的发展要求,必须采取正确的构造措施,进而提高钢筋混凝土结构的稳定性。具体的措施分为以下两点:第一,在展开大跨度柱网结构的施工过程,由于这类钢筋混凝土结构通常可将框架柱与建筑平台梁之前相连接,为提升建筑结构的稳定性,需要使用加密柱箍筋的施工方式。框架梁在钢筋混凝凝土结构中属于重点施工细节,因此需要设计人员提高对此部分的重视程度,有效提升建筑工程的整体质量。第二,框架结构长度大于建筑工程规范限制的框架,在设计此种类型的钢筋混凝土结构时,需要考虑建筑工程的要求是否明确规定了不允许留缝,如果要求了建筑功能不留缝,则可以应用补偿混凝土浇筑的方式。除了提高其结构安全性外还需要将突发状况的因素考虑进来,为了应对地震或其他自然灾害,必须提高钢筋混凝土结构的承受力,因此加强结构构件的构造措施,可以有效避免建筑物在遭受强震时瞬间坍塌。
3.简单的传力设计。传力设计也是钢筋混凝土结构设计中的关键内容,设计简单的传力方式不是简化传力的步骤,而是应用一些简单的方式提高建筑工程的承受力。在设计钢筋混凝土结构时,可以尽量减短传力路线,有效提升结构的传力效能。在实际的设计过程涉及到的问题专业性较强,复杂程度高,因此,设计人员要按照工程实际结构情况对传力方式进行确定以及是否需要进行抗震承载力的验算。
4.合理选型结构。在选择钢筋混凝土结构体系时也要结合建筑工程的高度、宽度、高宽比以及抗震性要求等,通常情况下高层建筑应用筒体结构或框架结构。其中筒体结构可承受建筑竖向荷载与水平荷载。类型分为实腹筒体与空腹筒体。实腹筒体可为在电梯井、设备井内混凝土墙体中形成闭合筒。空腹筒体可在建筑体桩柱密集处、群梁处等形成多孔体。框架结构钢筋混凝土可对建筑平面灵活布局,整体刚度好,具备较强的抗震效果,同时这种结构可使用混凝土将梁柱浇筑成各种所需形状。除钢筋混凝土结构的选型之外,剪力墙也可对其稳定性产生影响。还有剪力墙的因素。短肢剪力墙具有经济性差、限制条件多等缺点,因此不提倡应用短肢剪力墙以有效提高钢筋混凝土建筑结构的安全性
总结
综上所述,钢筋混凝土建筑结构设计要满足安全实用性、稳定性以及抗震性的基本要求,同时在设计地基与基础与构造时结合建筑工程的实际需求,确保结构设计的科学性与合理性,并且简化传力设计,有效提高钢筋混凝土建筑的承受力,并且严格按照国家的相关规定与标准进行钢筋混凝土结构的设计优化,延长建筑工程的使用期限。
参考文献
[1]刘鹏.钢筋混凝土建筑结构设计中的关键点分析[J].绿色环保建材,2018(09):77-78.
[2]方运进.建筑结构设计中钢筋混凝土设计的关键点分析[J].绿色环保建材,2018(05):77.