钢筋混凝土结构设计常见问题解析
摘要:钢筋混凝土技术在世界范围类发展的总历程已经超过100年,虽然在时代发展与科技进步的过程中不断有新型技术出现,但是时至今日这种技术的应用范围依然非常广。在其经历的100年中,钢筋混凝土的制作工艺以及其自身具有的强度与韧度随着时代的发展也有一定程度的提升。由于此种技术的成本较低且我国结构建筑需求较高,所以我国使用这种技术极多。本文就将对钢筋混凝土结构设计常见问题进行分析探讨。
关键词:钢筋混凝土;结构设计;问题;措施
钢筋混凝土结构是我国工程建设中的主要结构形式之一,据统计2001年我国工程建设中钢筋用量约为1.36亿吨,与发达国家相比,我国混凝土结构应用钢筋的强度偏低,目前除北京、海等直辖市和部分应用高强钢筋较好的省区外,大部分中小城市建筑结构的受力钢筋仍以335MPa级钢筋为主,有必要提高混凝土结构所应用的钢筋强度等级,以达到减少单位建筑面积的钢筋用量、节材和节能减排的目的。
1、钢筋混凝土建筑结构概述
钢筋混凝土建筑结构,就是用钢筋增强过的强度的混凝土制作出的一种建筑结构。此种建筑结构中使用钢筋混凝土充当房屋的承重部分,并且这种结构在建筑过程中需要大量使用模板,并且与其他结构,例如钢结构等相比有施工现场建设时间短、成本需求量较小、各项性能均较优秀等特点。此种结构利用了钢筋的韧性以及混凝土的强度。
建筑结构设计是建立在精密的计算基础之上的,在设计过程中需要以钢筋水泥结构的受力性能为基准,设计出符合规范同时能满足使用者日常需求的建筑结构。在进行建筑结构设计工作时,需要遵循三条原则:需要满足建筑的适用性。绝大部分建筑建成后其使用主体是人,所以在进行建筑结构设计时应当以人的具体需求为出发点,满足大多数人的要求,使建筑能在市场上有较好的竞争力;需要保证建筑的安全性。建筑是人们的栖身之所,想要保障人民群众的生命财产安全就需要保证建筑结构的绝对安全;建筑建设的经济。也就是建筑建设的成本需要在一定范围内。
2、钢筋混凝土建筑结构设计施工的问题
2.1、施工的安全性问题
除了施工更加规范化意外,还要从意识上重视施工过程中的安全问题。为了减少高处坠落事故的发生可能性,就必须加强施工人员对于施工安全的重视性以及掌握安全性施工的技术和知识。所以,可以定期开展相关的经验交流会或者组织相关的培训,来提高施工人员对施工安全的重视力度。某市开展了建筑施工的安全专项检查,对过程中的安全性问题尤为关注,重点排查了可能发生的安全隐
患,因此得到了市建委的大力支持。另一方面,企业的管理者或是施工管理负责人则要更加重视施工安全性问题,要将施工的安全放置首位,在安全施工的基础上提高施工的速度和进度。
2.2、混凝土坍落问题
由实践经验可知,采用钢筋混凝土结构的建筑出现较多的质量问题为由于混凝土和易性方面出现的问题而导致的混凝土坍落。出现此种问题的原因可能有很多,通常是由于在搅拌混凝土时没有正确把握水泥、水或者骨料等的使用量,造成配比不合格这个问题。一般情况下,混凝土的坍落度通常需要处于5060m。以下之内,施工的各种防护设施都应该达到国家的规范化标准,强调安全防护的质量,以提高安全防护的可行性。
2.3、现浇板存在的问题
屋面板由于处于顶层,受温度影响较大,更应该设置温度筋,这点一般设计人员较少会忽略,而楼板的温度筋往往会被忽略,经常忘记设置,致使有些工程楼面大板在浇筑完不久就出现温度裂缝。有些施工单位由于技术人员施工经验不足,有的是没施工过温度筋,致使设计图纸上设置了温度筋而现场施工漏做的情况;楼板节点详图中有些钢筋画法做法不够明确,锚固长度未注明或说明,设计人员心里知道该如何确定,但图上表示不够清楚,致使施工人员看不太懂;楼板厚度的取值也是一些设计人员的短板所在,尤其是板的跨度较大时,板的厚度一方面要满足结构受力和正常使用要求,同时还需满足设备管线埋入的构造要求。
2.4、框架柱出现问题
框架柱是结构中最常见的结构构件,在实际工程中出问题的也屡见不鲜。设计经验不太多的结构设计人员在设计框架柱时经常会出一些设计问题,有些设计人员在框架柱配筋时完全遵照软件计算结果,自己不会分析结果的合理性,不会根据所掌握的知识去修正,不顾实际施工的情况,机械地进行设计,致使框架柱纵筋和箍筋的配置都不合理。
3、优化钢筋混凝土结构设计的措施
3.1、在进行建筑地基与各种基础设施设计的过程中应当严格遵守国家出台的《地基基础设计规范》,在此过程中需要注意的是,因为我国地域辽阔,各地区地质条件不尽相同,同时各地自然环境与各种自然灾害的发生频率不尽相同,所以应当在相关规范的基础上遵从本地地基设计具体要求,满足本地的具体需求。
3.2、在进行建筑施工过程中注意构造结构的固定,比如说当某建筑的框架结构跨度较大时,在进行楼梯间框架结构的设计过程中就应当尽量防止楼梯间的支柱由于其与平台梁的连接而成为短柱,不能正确的发挥作用,解决的办法是将柱箍加密,保证其性能。
3.3、在进行传力路线设计的过程中需要尽量将线路简化,保证传力的直接性以及正确性,在进行传力结构设计的过程中其结构越简洁,越能达成节约建筑材料的目的,对于控制工程的建设成本能起到较大的作用。
3.4、合理运用加固方式完成对建筑结构的加固,目前被广泛应用的有两种:碳纤维加固法,即利用碳纤维实现建筑结构加固的目的,具体做法就是利用高强度的碳纤维织物或者预制板等物品将原有受力结构进行一定的改良,最终达成优化受力结构的目的,但是在使用碳纤维加固法时需要注意,此物品的防火性能较差,不能应用于防火要求高的建筑中;预应力加固法,利用某种方式达成压力的转移与卸载的目的,最终实现建筑受力结构加固的目的。当其他方式进行建筑结构加固后不能达到较好的效果,应力应变性不能满足即时性要求时可以用此种方式。
3.5、在进行复杂高层建筑带转换层结构的设计时需要注意:在转换层结构体系周边应当由足够的筒体或者落地剪力墙,且这些筒体以及剪力墙需要为连续状态;高层建筑的抗震性与其转换层高度有较大的关联,在设计过程中应当对转换层高度予以限制,防止影响建筑的安全性;高层建筑的抗震性与转换层上层的侧向刚度有一定的关系,并且需要注意控制的因素需要包括转换层上部与下部的等效刚度比。
3.6、在进行复杂高层建筑连体结构设计时需要注意:由于连体结构在遭受外力后会产生比其他结构方式更大的振动,且若连体结构设置的为不对称型,振动的幅度更大,在设计时应当注意此方面的问题;连体结构的连接体设置要慎重,其受力关系较为复杂,起到的作用也很大;连接体结构通常的设置方式有几类,刚性连接、铰接、滑动连接等等,在设计过程中应当注意具体分析、具体处理。
总之,目前我国很多方面的建设工作正处于起步阶段,钢筋混凝土建筑结构在我国依然有较大的应用空间。所以在以后的钢筋混凝土结构设计过程中,相关的设计人员需要考虑的因素有许多,因为一旦产生任意方面的遗漏都会造成严重后果,在进行施工设计以及现场施工过程中需要严格控制每一个步骤的进行,以此保证工程质量。
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