浅谈我国钢筋混凝土建筑结构设计

浅谈我国钢筋混凝土建筑结构设计

徐亮

广州瀚华建筑设计有限公司

摘要：在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中要加强质量意识及组织机构的控制，施工管理人员以及施工人员，牢固树立质量始终是第一位的思想，建立健全各种质量责任制，使其自觉的执行有关质量要求的及规定，确保施工各个环节都能满足质量要求。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中遇到的问题也不断增多，如何突破这一瓶颈。文章结合笔者多年来工作实际，加以联合当前实际，阐述了对房屋钢筋混凝土建筑结构设计要求，强效措施，供同行参考。

关键词：钢筋混凝土建筑；结构设计；房屋工程；措施保障

前言：目前，许多的房屋建筑都使用钢筋混凝土建筑结构，不言而喻它的结构设计重要性就凸显出来了。在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中，因设计者对其相关设计规范、政策的理解不同，再加上个人的经验不同等诸多的原因，在处理房屋钢筋混凝土建筑结构某个设计问题时，就会出现不同的处理方法，导致某些建筑结构设计不合理。文章根据笔者多年来在这方面工作的亲身体验，就房屋钢筋混凝土框架结构设计中的一些心得体会等总结如下，仅供同行参考。

一、钢筋混凝土建筑结构含义

我们说的所谓的钢筋混凝土建筑结构，实际上是指用配有钢筋增强的混凝土制成的一种结构。它所承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的，这主要包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等。它具有坚固、耐久、防火性能好，比钢结构节省钢材和成本低等优点，是用在房屋建筑、工厂等预先制成的钢筋混凝土构件，在现场拼装而成的钢筋承受拉力，混凝土承受压力的特质结构。

它的承载压力原理是在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。钢筋混凝土粘结锚固能力可以由混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力；钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固能力；钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力；钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用这四种办法在具体施工中得到。

二、房屋钢筋混凝土建筑结构设计要求

前面笔者已经阐述了，在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中，因设计者对其相关设计规范、政策的理解不同，加之个人的经验不同等诸多的原因，在处理房屋钢筋混凝土建筑结构某个设计问题时，就会出现不同的处理方法，但无论哪种方法，都要满足钢筋混凝土建筑结构设计的最基本要求：稳定性。对房屋建筑来说，在抗震设计中，房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题，它巨大的倾覆力矩在柱中和基础中引起的拉力和压力比较难处理。笔者结合几年来的工程实践，总结如下：要使房屋钢筋混凝土建筑结构有规范规定的安全可靠度；还要有最适合的施工机械、施工技术能力，最后就是要满足房屋的使用功能。

三、房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施

房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施，是保障整个房屋建设施工质量好坏的最核心因素。对此笔者重点阐述如下。

（一）地基与基础的设计

为房屋的地基与基础设计是目前结构工程师在设计结构时比较重视的一个方面，笔者建议首先要注意地方性规范的重要性。由于我国地域面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准的《地基基础设计规范》等相关规范政策是无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，要加以重视。

（二）构造措施要加强

对于大跨度柱网的框架结构，处于楼梯间处的框架柱，由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯间处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点在设计中容易被忽视，应引起重视。对框架结构外立面为带形窗时，设置连续的窗过梁，可能会使外框架柱成为短柱，应注意加强构造措施；对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150毫米，对屋面宜设置后浇带，后浇带处的构造措施，宜适当加强。

（三）传力路线设计要简单

一般地，我们在设计结构时结构的传力路线越短，越直接，结构的工作效能越高，耗费的建材也就越少。所以笔者建议平面、立面都要简单。

但需要加以注意的是钢筋混凝土结构的抗震设计，实际设计中要考虑满足《抗震规范）（GB50011-2001）第4.2.1条指出的当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。

（四）碳纤维加固法的应用

在碳纤维片材延伸长度范围内应通长设置垂直于受力碳纤维方向的压条。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置，且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布条带宽度的1/2，压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。当碳纤维布的延伸长度小于按公式（1）计算所得长度的1/2时，应采取可靠的附加机械锚固措施。

碳纤维加固法是一种混凝土结构加固技术，它通过将高强度碳纤维织物或预成型板材通过改性环氧树脂粘贴于被加固构件表面达到改善结构受力性能的目的。但缺点是对环境的温度有限制，并且需要做专门的防护和处理。若防护不当，易遭受火灾和人为破坏。

（五）预应力加固法

这种方法具有改变结构内力分布、卸载和加固，对其它加固方法中常见的应力应变滞后现象能较好地消除；因此在重型结构、大跨度构件或处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固中适用。

除此之外笔者还建议围护结构最好采用轻质材料。我们从力学观点分析就可以知道，在民用和公共建筑的平面布局中，应尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以相应减少边跨柱距，充分利用连续梁的受力特点，以减少结构中的弯距，使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。

四、钢筋混凝土结构其他注意事项

（一）钢筋混凝土结构的裂缝控制及施工后浇带

钢筋混凝土结构的裂缝产生的直接原因是由于混凝土的收缩及水化热增加、养护方法不当、结构约束应力不断增大、外加剂的负效应等。对钢筋混凝土结构裂缝控制的主要方法是通过合理选择结构形式，降低结构约束程度，对于水平构件梁、板、墙等采用中低强度级混凝土，加强构造配筋。

（二）混凝土施工方面出现的问题

为满足结构承载的要求，节约工程造价，通常在结构设计中对上、下柱或柱与粱扳的混凝土选择不同强度等级，然而未对结构的点区域的混凝土强度作出明确说明。按施工规范要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时，节点处应按强柱弱梁的原则，节点区域的混凝土强度等级应与柱相同。采用强度较高的混凝土，在梁柱交汇处侧面设垂直施工缝是不符合规范要求的，混凝土浇筑时，应按图在梁柱接头周边用钢网或小板定位，并先浇筑梁柱接头的混凝土，随后浇筑梁板混凝土，这样既不便于施工，其质量也得不到保证。因此，在结构设计时应作综合考虑，根据实际情况将柱与梁板选择相同的混凝土强度等级，以方便施工。

五、结束语

通过上面的综合阐述和分析，笔者认为，作为房屋建筑工程最基本骨架的钢筋混凝土建筑结构设计，会影响到工程质量的优劣，关乎于业主的切身利益。因此，在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中要加强质量意识及组织机构的控制，施工管理人员以及施工人员，牢固树立质量始终是第一位的思想，建立健全各种质量责任制，使其自觉的执行有关质量要求的及规定，确保施工各个环节都能满足质量要求。

参考文献：

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[4]陈云杰，从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题，[J].价值工程，2010（03）.