基于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計論述

基于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計論述[摘要]實際上，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)規(guī)定只是對限定值和建議取值提出設(shè)定，其他的則是給予相應(yīng)的概念設(shè)計范圍，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時要根據(jù)工程的實際情況進(jìn)行，如果做不到這些將會導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)誤差，甚至還會造成不可改變的后果。該文主要針對當(dāng)前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中常見的問題做出了全面的分析，同時還提出了相應(yīng)的完善對策，希望能夠為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計提供有力的參考與借鑒。

[關(guān)鍵詞]鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；規(guī)范；概念設(shè)計；問題

TU973.12文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-914X（2016）18-0220-01

1、鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1鋼筋混凝土柱的截面設(shè)計

一般在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，首先需要按照至下而上的順序?qū)孛娉叽邕M(jìn)行調(diào)整，通?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的柱按照這一順序變化比較合理，此外，還應(yīng)創(chuàng)建合理的柱模板，柱斷面變化次數(shù)不宜太多，柱斷面變小也不宜設(shè)在同一層，以節(jié)約投資，使設(shè)計更合理。除了柱截面變小與混凝土強(qiáng)度降低宜設(shè)在不同層外，而且柱截面變小劇烈。否則抗側(cè)剛度減少較多，對抗震不利。柱截面尺寸減小的間隔層數(shù)為四層，如果間隔太疏又起不到節(jié)約投資、降低造價的目的；太密會造成模板浪費(fèi)、施工不便。每次每側(cè)減小以150mm為宜，減得過多會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)豎向剛度變化異常。例如柱截面從550@550變?yōu)?50@450，柱的線剛度會減少了60%左右，對于純框架結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度就減小過多。如果柱截面變化過大時應(yīng)將柱分批在不同樓層進(jìn)行截面變小。同時鋼筋混凝土柱截面的最小尺寸應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。

1.2鋼筋混凝土柱箍筋的肢距設(shè)計

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的有關(guān)規(guī)定可以看出，在對鋼筋混凝土柱加密區(qū)的箍筋內(nèi)箍筋肢距進(jìn)行設(shè)計時，要保證一級抗震等級不能超出二十厘米，二三級抗震等級則不能超出二十五厘米，同時保證箍筋直徑在二十倍中的較大值；四級抗震等級不宜大于三十厘米。按一般的理解，箍筋肢距應(yīng)為每肢箍筋的水平距離。本文作者對箍筋肢距的解釋為鋼筋混凝土柱縱向鋼筋的箍筋拉接點(diǎn)的距離，這樣不僅可以順利對柱鋼筋的拉接還便于施工的要求。而不少設(shè)計人員在設(shè)計時將箍筋肢距一律按均勻分布且小于二十厘米，導(dǎo)致混凝土澆搗困難，必須使用導(dǎo)管，將混凝土引導(dǎo)到根部，是不能讓其從高處直接墜落的，然后逐漸向上澆灌。如果箍筋肢距過小，將無法使用導(dǎo)管。

2、關(guān)于梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計

梁的截面高度是由撓度與配筋控制其下限值，由裂縫允許值控制上限值。設(shè)計中很多人取較大的梁截面以保證撓度滿足要求。但大截面低配筋率梁對抗裂并不利，經(jīng)過適當(dāng)配筋調(diào)整，裂縫寬度能勉強(qiáng)地滿足要求，其計算裂縫寬度很小，然而這種梁出現(xiàn)裂縫的可能性較大。

2.1鋼筋混凝土梁側(cè)的縱向鋼筋設(shè)計應(yīng)該注意的問題

根據(jù)相關(guān)要求我們可以發(fā)現(xiàn)，梁腹板的高度大于45cm時，梁的兩個側(cè)面設(shè)計應(yīng)該滿足縱向構(gòu)造要求，縱向構(gòu)造鋼筋之間的距離需要保持在20cm以內(nèi)，每一側(cè)的截面面積應(yīng)該大于或等于腹板界面的0.1%，鋼筋混凝土梁側(cè)縱向鋼筋的直徑一般為十五厘米左右。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計中，常會遇到鋼筋混凝土梁側(cè)抗扭縱筋很大，對上述情況應(yīng)在計算上做合理的調(diào)整，由于電算設(shè)計時候的抗扭縱筋面積較大。對跨度較大的鋼筋混凝土次梁支承于主梁上時，鋼筋混凝土次梁的支承端會對主梁產(chǎn)生較大的扭矩，在電算程序中鋼筋混凝土次梁的端支座為絞接造成的。目前電算程序在結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算時尚未考慮現(xiàn)澆樓板對鋼筋混凝土梁扭轉(zhuǎn)影響，必須需要人為地給程序一個梁扭矩折減系數(shù)，合理選擇鋼筋混凝土梁扭矩折減系數(shù)是必要的。調(diào)整后計算出來的鋼筋混凝土梁的抗扭縱筋面積會很大，必須保證箍筋的配筋率滿足規(guī)范的規(guī)定。

2.2針對強(qiáng)柱弱梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計

強(qiáng)柱弱梁的概念最早是在抗震設(shè)計中提出的，鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系著整個建筑物的安全性能，因此我們需要減少鋼筋混凝土梁的破壞。強(qiáng)柱弱梁設(shè)計理念一定要將這一概念設(shè)計貫徹下去。嚴(yán)格控制鋼筋混凝土柱軸壓比，筆者認(rèn)為軸壓比不宜過大，且我們對柱斷面及配筋設(shè)置時應(yīng)分部位處理，建議適當(dāng)加強(qiáng)角柱、邊柱的配筋，所有鋼筋混凝土柱建議縱筋均不宜小于20mm，同時應(yīng)該全柱通長加密箍筋，且配箍率滿足規(guī)范要求，矩形截面柱對稱配筋。而對梁配筋則建議應(yīng)配足梁中部筋，以使地震作用下梁鉸機(jī)制的形成，避免柱比梁先屈服，使鋼筋混凝土梁端能先形成塑性鉸，使柱端受彎承載力比梁端的實際受彎承載力大。

3、關(guān)于基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在整個建筑工程開展過程中影響工程造價及施工質(zhì)量的主要因素就是地基基礎(chǔ)，這是在工程設(shè)計過程中相關(guān)人員十分重視的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，由于地基設(shè)計的好與壞直接關(guān)系到后期設(shè)計工作的有序開展，還可能會造成無法彌補(bǔ)的損失。所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，在地基基礎(chǔ)設(shè)計中要注意地方性規(guī)范的學(xué)習(xí)。避免對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計或后期設(shè)計工作造成較大的影響。因此在基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)充分重視工程當(dāng)?shù)氐囊?guī)定要求，最好能參考鄰近已建建筑物設(shè)計經(jīng)驗，可使基礎(chǔ)設(shè)計更加經(jīng)濟(jì)、合理。如某綜合樓工程，抗震設(shè)防烈度為8度，建筑總高度100m，采用框架核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)計采用筏板基礎(chǔ)。在利用程序計算時，主樓下的筏板板厚達(dá)到3m，配筋量大。規(guī)范基礎(chǔ)沖切計算也未考慮基礎(chǔ)底板下土的影響，在參考類似工程經(jīng)驗后，設(shè)計基礎(chǔ)筏板厚度定為2.1m，使筏板厚度減少近30%。

3.1基礎(chǔ)的最低混凝土強(qiáng)度等級

有關(guān)規(guī)定中提到建筑地基的擴(kuò)展基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20，規(guī)范還規(guī)定基礎(chǔ)的最低混凝土強(qiáng)度等級二a類為C25，二b類為C30。規(guī)定高層建筑基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C30。

3.2基礎(chǔ)的最小配筋率

墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的最小配筋率如何確定存在分歧?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)規(guī)定了受彎構(gòu)件的最小配筋百分率的值；而建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計中規(guī)定：基礎(chǔ)底板的配筋，應(yīng)按抗彎計算確定。

4、結(jié)語

設(shè)計是一個工程開展的最初環(huán)節(jié)，同時也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到之后各個環(huán)節(jié)的落實，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計也是如此。如果在設(shè)計過程中有任何的參數(shù)選擇失誤都會給整個設(shè)計帶來影響，嚴(yán)重的甚至無法彌補(bǔ)。該文重點(diǎn)針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一些建議。在今后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，經(jīng)常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)總結(jié)設(shè)計的經(jīng)驗