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钢筋混凝土结构设计中的常见问题

2021-12-20赵君珂

家园·建筑与设计 2021年12期
关键词:钢筋混凝土结构设计问题

摘要:众所周知,钢筋砼结构框架十分硬,拥有良好的可塑性特征,具备较强的抗震性能,经常被运用到抗震区域。进行建筑钢筋砼结构工程设计时,要求设计人员紧密结合不同工程项目的具体情况,借助科学的设计手段,编制出合理的设计策略,达到控制工程成本,获得更多经济收益的目的。为此,科学分析设计工作的相关问题非常必要。本文通过分析钢筋混凝土结构设计过程中的相关问题,同时编制出钢筋混凝土结构设计问题的有效解决策略,以便带给相关钢筋砼结构设计工作人员一定的参考和帮助。

关键词:钢筋混凝土;结构设计;问题

引言:

在建筑行业飞速发展的过程中,各种新兴技术变得越来越多,在建筑物种类方面也与日俱增,形成了具有差异化结构、功能的建筑物。钢筋砼结构凭借较高的承载力高,良好的可塑性且便于取材等诸多的优势,被有效运用到建筑工程设计与施工当中。当建筑工程需求量增多以后,使得工程的周期变短,花费的设计时间变少,造成设计过程中易于产生各个方面的问题与不足,既降低了最终的施工效果,又无法确保建筑物的安全。所以,需要合理分析其中显现出来的相关设计问题,并且予以及时改进,借助高效的设计方式,以便确保最后的设计质量达到相关规定。

1.钢筋混凝土结构设计过程中的相关问题分析

1.1裂缝方面的问题

在钢筋砼结构当中,裂缝现象十分常见,由于进行施工时受到人为方面因素的影响,比如,施工人员的操作不当,造成了裂缝的产生,因而,进行工程设计时需要注意施工裂缝的问题。(1)对于钢筋砼结构来说,因为操控无法达到相关规定,采用的技术不满足有关要求,导致进行浇筑的过程中,没有确保振捣的充分性,再加上水灰配置比例也不正确,导致钢筋砼结构裂缝产生。(2)温度裂缝属于典型的钢筋砼结构裂缝类型,主要形成原因是进行施工时,在温度方面出现了很大的差异性,让混凝土遭受温度的干扰,在热胀冷缩的作用下产生了温度裂缝,此种现象多发生在室外作业过程中。(3)在砼结构固化时,其内部成分产生了化学反应,造成水分流失,产生了硬化与脱水等情况,在水分充分挥发以后,便易于产生收缩裂缝[1]。

1.2地基变形方面的问题

开展工程地基设计工作过程中,有关设计者没有意识到地下室底板设计时附加压力作用的重要性,造成建筑物沉降现象的发生。具体进行施工时,地下室底板受到上部建筑物重力作用,形成了沉降、变形等现象,面对此种状况,假如缺少科学的设计,无法体现出附加压力的功效,必然导致地下室底板的安全性无法获得保障。当设置多层地下室的过程中,将会受到很大的基底附加压力作用影响,要求有关设计者重视地基回弹再压缩变形的情况。

1.3上部结构设计方面的不足

通常来说,布置框剪结构、剪力墙的过程中,应该满足均匀性的要求,不过,具体进行设计时,却经常出现剪力墙分布均匀度不足的问题,严重时还产生了单肢刚度太大的现象,如此,造成应力过于集中,超出其相应的承受上限,降低了建筑物的安全性。假如此种现象发生以后,将会产生很大的不良影響,致使钢筋砼发生受损的情况。与此同时,针对与框架相连的基础结构而言,提升了设计的困难程度。并且所布置的剪力墙也欠缺均匀性,刚度、强度存在差别,不利于设计工作的顺利进行。因而,开展框剪结构设计工作的过程中,假如相关建筑物遇到地震之后,当某个级别的剪力墙塑性以后,还将出现其他的剪力墙支撑建筑物的框架,尽可能减小变形的状况。假如地震的震级很大,此时其他级别的剪力墙逐渐苏醒,带给建筑物严重的破坏影响,以确保立柱更加完整为目的,应该科学开展相关设计工作,依靠梁的力量确保柱的稳定性,以便达到延缓建筑物坍塌时间的目的[2]。所以,科学分析上部结构设计方面的不足十分必要。

2.钢筋混凝土结构设计问题的有效解决策略

2.1加大对钢筋砼结构当中裂缝的管控力度

假如钢筋砼结构当中产生了裂缝之后,基于受力作用下,便让钢结构产生受损的情况。所以,实际进行设计工作的过程中,需要注重对裂缝的控制。对于钢筋砼结构而言,当存在需要时,一般处于转弯、比较薄弱的位置,需要科学进行设计,考虑到功能、结构以及形式等方面的因素,不断提升结构的安全性。为此,需要注重进行钢筋砼温、湿度的管控,以便尽可能减少裂缝现象的出现。除此之外,还需要运用先进的技术手段,有助于规避裂缝问题的产生,当施工完毕以后,需要及时进行养护,达到了防范裂缝出现的目的[3]。由此可见,经过上文的阐述和分析之后,从中可以获悉,加大对钢筋砼结构当中裂缝的管控力度可谓十分关键,具有很大的研究意义和实施价值。

2.2制定科学的地基设计方案

通常来说,地基最终沉降量与众多不同的影响因素有关,可以使用相关公式进行计算,最终获得,并且要借鉴以往的工作经验进行设计。以减少地基出现变形情况作为目的,需要将大刚度结构体系作为首选,例如,可以选用框架剪力墙钢筋砼结构,同时进行布置平面的过程中,应该和建筑专业人员进行商议,确保结构布置满足对称和规则方面的规定。并且,借助减少上部荷载的方式,比如,可以运用轻质高强度的材料,既提升了其刚度,又达到了减少荷载与地基沉降的效果。应用提高基础刚度、整体性的方法,比如,选取双向条形基础和筏板基础,能够实现减少地基沉降量的目的。假如无法应用整体形基础,需要将圆形、方形等基础作为首选,由于此类基础形式的沉降很小,可以尽可能规避使用长宽很大的基础,如此,可以达到相关设计方面的规定,并且获得更多的经济收益[4]。

当然,有关工程设计者还应该参考施工现场的地质环境、水位等方面的状况,详细了解施工结构的类别,有效规避建筑物形成过量的沉降、倾斜情况,符合有关设计规定。对于性能良好的地基来说,应该在上部结构符合倾斜最大值要求的基础上,适当减小刚度。此外,在地下施工的位置方面,需要对标高进行细致计算,及时进行支护施工处理,有助于规避工程安全事故的发生。显而易见,通过前文的论述和分析以后,从中不难看出,制定科学的地基设计方案显得尤为必要,具有很大的研究意义。

2.3做好上部结构设计工作

在布置框架结构和剪力墙的过程中,应该确保一定的均匀性,避免发生单肢刚度太大的剪力墙,造成应力太过集中,形成严重的破坏。并且,基础、连梁构件的设计困难程度也随之提高。一般来说,刚度很大的第1级别剪力墙,相应的墙肢数至少为4肢。与此同时,如果碰到中震,需要注意除了第1级别剪力墙产生塑性以外,其他小级别的剪力墙可能形成次生灾害现象。因而要做好设防工作。假如碰到大震之后,此时小级别的剪力墙会进到塑性时期,建筑物严重受损。所以,进行设计的过程中,应该首先使梁破坏,达到确保柱子完整的效果,最终延缓倒塌的时间,缩减伤亡的数量。

结束语:

综上所述,鉴于建筑工程钢筋砼结构的优点十分明显,被广泛运用到当前的工程施工过程当中,属于常见的一种结构形式。进行具体设计的过程当中,经常会暴露出诸多不同方面的缺陷与不足,要求有关工程设计人员在详细掌握工程项目概况、施工现场环境等情况的基础上,采用科学的设计方法,制定出可行的设计方案。

参考文献:

[1]曹士伟,隋晶,张千元,张阳阳.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J].科技创新与应用,2019,187(217):1021-1025.

[2]尹平,杨红艳,王明阳,张丽娜.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J].城市建设理论研究:电子版,2019,000(336):1211-1213.

[3]张大鹏,陈宏宇,王璐瑶,车弘扬.钢筋混凝土结构设计中的常见问题[J].黑龙江科学,2019,215(001):1251-1258.

[4]陈亮,王丽云,陈宏宇,孙铭宇.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2019,166(177):00014-00018.

作者简介:赵君珂,男,1989.07.02,汉族,宿州市,本科,申请中级职称,目前初级职称,研究方向:建筑结构。

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