混凝土结构设计在工业与民用建筑方面的应用

混凝土结构设计在工业与民用建筑方面的应用

刘忠旺

无棣县建设监理事务所山东滨州251900

摘要：混凝土结构设计是工业与民用建筑的一种结构设计方式，其设计方案的好坏直接关乎建筑的安全、稳定和质量，是建筑的重要基础环节。良好的混凝土结构设计能大力推进建筑的持续发展，提升建筑的市场价值和发展前景，推动建筑行业的稳定和长远发展。

关键词：混凝土结构设计；工业与民用建筑；应用

1与混凝土结构设计相关的理论知识

在任何一个建筑当中，混凝土结构的构造是必须先行了解的。只有充分掌握混凝土结构的具体构造，才能将其运用到工业与民用建筑的混合结构、建筑的墙体结构、建筑的承重结构和建筑的空间结构等四个结构当中，并设计出更具整体、系统的混凝土结构建筑物。第二就是要关注混凝土结构设计中的注意事项。既要满足混凝土结构的整体性、也要保障各部位之间的协调性、还要结合混凝土的结构特性，设计出符合工业或民用建筑的使用情况的混凝土结构。综上所述，在按照相关规定、科学合理的设计出适用于工业或民用建筑的混凝土结构，保证设计的规范和合理，保障建筑的质量和人们的生活水平。

2与混凝土结构相关的结构分析

2.1剪力墙结构

剪力墙主要由钢筋混凝土、墙体和楼层组成的，而剪力墙结构就是他们之间形成的受力体系。其中，墙体会根据具体需要，进行开窗、开门、钻孔等操作，便于空气流通、人员流通或一些输气管道、电线通道等流动。在对剪力墙进行分析时需要充分掌握墙体中各个空洞之间的分布情况和相关联系，需要对其进行内应力计算，保障墙体的安全性和质量[1]。

2.2筒体结构

筒体结构是一种空间结构，而筒体结构分析则是建立在空间结构的计算基础上而进行的。空间结构计算需要先设置相应的空间杆系，再通过矩阵位移的方法对空间结构进行解析，进而将解析到的数据信息传送到终端计算机，结合相应的程序计算而来。在对结构的精度要求不高的情况下，可以通过平面展开矩阵位移法或有线条分析法等方法进行简单估算，进而快速知道其筒体结构特点，节省时间和人力消耗。

3混凝土结构设计的体系

3.1框架结构体系

框架结构体系，简言之，就是建筑的具体框架结构，主要作用便是提高建筑混凝土结构的承载能力，提升建筑混凝土结构的稳定性，保证建筑混凝土结构的质量。在工业和民用建筑当中，其混凝土结构的平面布置范围相对比较广，对应的框架体系就会具备比较大的结构空间，进而方便了后期对该建筑进行单个的、共同的具体操作，保证了建筑的具体设计需求和人们的具体生活需求。

3.2墙体结构体系

就目前的建筑情况，多数的墙体是由钢筋混凝土作为主要原材料而建的，其作用就是支撑起整个建筑的混凝土结构，保证建筑整体结构的稳定性，提高建筑整体结构的质量。但是，在前提结构体系当中，根据具体需要还会对墙体进行开窗、开门和钻孔等操作，进而就形成了剪力墙。剪力墙过多，就会增加建筑的施工成本，影响建筑的施工质量，对于混凝土结构的稳定性也会产生一定的影响；剪力墙过少，建筑的侧墙压力就会变大，建筑就会存在变形的风险，进而降低建筑混凝体结构的质量和稳定性，导致建筑失去原来的价值。

以上两种结构体系是目前最常见的建筑混凝土结构体系。对于工业与民用建筑混凝土结构设计而言，只有参与到建筑混凝土结构设计当中的所有人员在充分了解建筑物的实际情况的前提下，结合相应的结构设计体系的具体内容，按照规定，设计出科学合理的建筑混凝土结构，才能保证建筑物的市场价值，满足人们的生活需求，实现建筑与生活的共赢[2]。

对于不同的建筑混凝土结构体系则需要不同的设计体系配合。一般来讲，建筑混凝土结构设计有三种：混凝土结构设计、钢结构设计和钢筋混凝土结构设计。结构设计一般是一个建筑的灵魂，只有好的设计方案，才能实现建筑的市场价值。充分了解和掌握结构设计的特点，结合建筑的实际情况，根据需求进行提前分析，准确定位建筑混凝土结构的类型，进而提升建筑混凝土结构的设计水平，保证建筑物的价值，满足人们的具体需求。

4混凝土结构设计在工业与民用建筑中的应用

4.1混凝土结构中材料的选择

在一个建筑当中，混凝土是使用的最多、最频繁的原材料之一，因此，对混凝土材料进行严格的质量控制是保证建筑混凝土结构设计的重要环节。而大多数混凝土是由25%左右的胶凝材料水泥石，70%以上的集料砂和石子，以及1～5%的空隙和自由水组成。一般具备耐久、耐火、维修费用低、原材料丰富、成本低、可塑性好、与钢筋粘结好、不锈蚀钢筋、抗压性能低、变形性差、导热系数大、体积密度大和硬化缓慢等特点。所以，在对混凝土原材料进行选择的时候，要重点关注混凝土结构的厚度、耐高温性能、持久性能、结构刚度和成本费用等。只有充分保证混凝土原材料的基础性能，才能形成良好的混凝土结构，进而提高建筑的稳定性和质量。

4.2混凝土结构设计方案的选择

混凝土结构设计包括混凝土结构设计、钢结构设计和钢筋混凝土设计等三种，在对建筑混凝土结构进行设计时，需充分结合建筑的具体使用方向、地理位置、周边环境等因素，在满足科学性、合理性的条件下，结合建筑的经济效益，保证建筑的承压能力，提升建筑的稳定性能，进而设计出适用于建筑本身的混凝土结构。

4.3混凝土结构设计在建筑中的应用

在经济的快速发展下，人们的生活水平逐渐提高，对建筑物的要求也在不断提升，进而促进了建筑行业的快速发展，提高了建筑设计师的设计要求。在各种建筑当中，混凝土结构设计已经是应用最多的结构设计方案之一，具有很好的适用性和很高的实用性，能提高建筑物本身的稳定性和质量，能有效延长建筑物的使用年限，能提升使用者的自身感受，满足人们的生活需求。

5混凝土结构设计在建筑应用中存在的问题和解决方案

5.1存在的问题

在混凝土结构设计的过程中，有时会因为一点小误差而产生大问题。如1）结构。结构发生扭转是因为在设计的过程中，将建筑的刚度中心、几何中心和结构中心分离，使得建筑混凝土结构在水平方向上出现受力不均的现象；2）受力。受力发生问题是因为在设计时忽略了建筑的结构设计的具体细节，进而出现的受力不合理的现象；3）嵌固端。嵌固端问题主要是因为在具体施工的过程中施工位置与设计位置不符合，使得设计方案发生改变，进而影响施工时间、降低施工效率和施工质量。这些问题会对建筑的质量和稳定性产生很大的影响，如果处理不当，就会发生更危险的事故，造成更大的人员问题。

5.2解决方案

针对1）结构扭转问题，建议在建筑混凝土结构设计时，重点要求设计人员的科学合理性，制作清晰、完整的平面结构图，上级管理人员精心复核，查找不足，以保证建筑的刚度中心、几何中心和结构中心实现完整重合，保证建筑物整体结构的受力均衡，提升建筑的整体质量和稳定性。针对2）受力问题，建议在建筑混凝土结构设计时，重视任何一个与建筑有关的细节和空间结构，确认建筑混凝土结构的每一个部位对地基的作用力和本身的承载能力达到平衡，保证各点、各面都均衡受力，实现建筑整体的稳定。针对3）嵌固端问题，建议结合设计与施工的关系，设计人员充分了解施工步骤，施工人员充分掌握设计重点，实现嵌固端设计与施工的一致性，进而保证建筑的稳定性，建筑工期的时长性和高效率。

6结论

混凝土结构设计在工业与民用建筑中的应用，使得混凝土结构设计成为重要环节，所以需要重视建筑混凝土结构设计，提升设计人员的技术水平，把握关键环节，及时发现并解决问题，促进混凝土结构设计在工业与民用建筑中的稳定长远发展。

参考文献

[1]徐怀钊,鲁斐.混凝土结构加固基本方法及选择要点[J].建筑结构,2016,46(S1):926-930.

[2]孙家刚.混凝土结构设计在工业与民用建筑中的应用[J].民营科技,2016(04):205.