浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题

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1、浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题(1.中广电广播电影电视设计研究院,北京100045;2.华夏幸福基业股份有限公司,北京100027)钢筋混凝十结构是现阶段我国建筑物最典型的结构,在建筑工程中受到了广泛的关注与重视,然而近年来,施工期钢筋混凝土结构事故频频发生,影响着建筑工程的建设质量,也对社会稳定性造成了一定的损害,因此,钢筋混凝土结构的设计引起各相关领域的关注与研究。木文针对钢筋混凝土结构设计,对其中的常见问题进行分析,并提出了相应的优化措施。关键词:钢筋混凝土;结构设计!/•■、刖目随着我国的城镇化发展,建筑需求量猛增,尤其是对住宅类建筑的需

2、求,建筑行业随之迅猛发展。钢筋混凝土结构因其只备强度高、延性好、安全系数高和抗震性能好等优点,而被广泛应用于我国建筑物的整体框架建造中。然而近年来,随着建筑技术和科学技术的不断发展,建筑功能逐渐向多样化和全面化发展,钢筋混凝土结构的设计也逐渐向复杂化发展,其设计难度越来越高,因而在设计中出现了诸多问题,严重影响了建筑工程的质量和建筑物的使用寿命,有些甚至造成了施工期结构倒塌事故的发生。因此,针对钢筋混凝土结构设计中的常见问题采取有效措施予以解决,对于提高建筑工程的质量和安全性,保证人民生命和财产安全具有重要的现实意义。1钢筋混凝土结构设计中的常见问题

3、1.1地基与基础设计中的问题(1)天然地基的独立基础。在进行天然地基的独立基础设计时,有些设计十分不合理,其采用斜面坡度大于1:3的锥体形式,导致锥体部分的混凝土很难振捣密实,只能在现场施工采用人工拍打振捣,然而这种方式处理的混凝土无法达到设计强度要求。(2)地下室底板和外墙配筋。因地下室具有提高建筑地基承载力、增加建筑结构本身稳定性以及减小地震破坏程度的作用,故很多建筑工程都设置地下室结构。然而,设计人员在进行地下室设计吋,总是忽略建筑物竣工后楼体的沉降现象,进而引发附加应力对地下室的作用,造成地下室底板承载能力不足而开裂,尤苏是采用天然地基的建筑

4、,对其影响更加显著。另外,在地下室底板与外墙配筋的计算中,经常出现计算与实际情况不相符的问题,最终导致外墙水平分布筋过多,竖向受力筋数量偏少以及扶壁柱配筋不足。(3)地下水位的影响。在进行结构设计时,还应考虑地下水位对建筑物的影响,特别是地下水位较高的情况下,更要重视建筑防水与降水问题,否则将在建筑工程后期影响工程的进度和质量。1.2上部结构设计中的问题1.2.1框剪机构,剪力墙的布置要均匀,不要出现单肢剪力墙刚度过大的剪力墙,以避免应力过于集中,一旦破坏,将构成严重影响。而II与之相关连的基础、连梁等构件的设计难度都会加大。刚度较大的第一级别剪力墙

5、(同一级别剪力墙是指刚度相近,比值小于2的剪力墙),其肢数不能少于四肢。另外,遇到中震时,我们应考虑第一级别剪力墙进入塑性后,还应该冇小级别的剪力墙来维持建筑变形,不至于过大而产生次生灾害。这既是多道设防的概念。但当遇到大震吋,小级别的剪力墙也进入塑性阶段后,建筑物基本上己经破坏了。此吋,我们应通过设计,有选择的让梁破坏,从而保证柱子的完整性,来保证建筑不倒或缓倒,以争取吋间,减少人员伤亡。这就是我们所说的延性设计。1.2.2框剪结构的连梁设计很重要,但我们看到,0前很多设计在这个环节上做的并不好。有的是因为重视不够,冇的是应为认识不足。现在我把我在

6、这方面的经验简单介绍一下。首先,什么是连梁呢?简单的说,就是那些连接两片剪力墙,当遇到中震或大震吋,它会首先开裂,起到耗能作用,从而使建筑物保持一定延性的梁。只有满足了这种情况,才是连梁,或者说我们才冇意义把它按连梁进行设计。根据它的特性,我们就应该设计吋注意几点,第一,不要盲0地增大它抗弯的能力,否则会使连梁延迟破坏,起不到及时耗能的作用,致使艽他重要构件破坏,使结构失去延性。其次,我国现行结构规范中规定,连梁上不许搭框架梁。我觉得这句话说得不严谨,更准确的定义成该是,不准搭重要的竖向承重构件。因为我们设计连梁会在遇到中震或大震时,首先开裂,所以它

7、的抗剪能力也会急剧下降,如果此时它还承受着很人的竖向荷载,就会引起连锁破坏。1.2.3在悬挑梁的端头,应设置构造柱,把每层的挑梁联系起来,并按受拉构件的要求,设计构造柱。这样做的优点是,通过构造柱协调了挑梁的变形。即使出现局部超载的情况,也可以把力传递到其他层上,共M承担,从而变相提高了结构安全度。另外也加大了对外维护墙的约束,防止墙体外闪。1.3裂缝问题(1)结构裂缝。在钢筋混凝土浇筑过程中,不冋构件间的刚度差异极易导致整体结构中形成刚度薄弱区,从而造成钢筋混凝土中出现裂缝,即为结构裂缝。这种裂缝多出现在建筑物墙角处及楼板的板端处。(2)构造裂缝。

8、不规范的操作和不到位的技术是导致钢筋混凝土结构出现构造裂缝的主要原因。例如,混凝土的水灰比错误;浇筑混凝土吋

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1、浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题(1.中广电广播电影电视设计研究院,北京100045;2.华夏幸福基业股份有限公司,北京100027)钢筋混凝十结构是现阶段我国建筑物最典型的结构,在建筑工程中受到了广泛的关注与重视,然而近年来,施工期钢筋混凝土结构事故频频发生,影响着建筑工程的建设质量,也对社会稳定性造成了一定的损害,因此,钢筋混凝土结构的设计引起各相关领域的关注与研究。木文针对钢筋混凝土结构设计,对其中的常见问题进行分析,并提出了相应的优化措施。关键词:钢筋混凝土;结构设计!/•■、刖目随着我国的城镇化发展,建筑需求量猛增,尤其是对住宅类建筑的需

2、求,建筑行业随之迅猛发展。钢筋混凝土结构因其只备强度高、延性好、安全系数高和抗震性能好等优点,而被广泛应用于我国建筑物的整体框架建造中。然而近年来,随着建筑技术和科学技术的不断发展,建筑功能逐渐向多样化和全面化发展,钢筋混凝土结构的设计也逐渐向复杂化发展,其设计难度越来越高,因而在设计中出现了诸多问题,严重影响了建筑工程的质量和建筑物的使用寿命,有些甚至造成了施工期结构倒塌事故的发生。因此,针对钢筋混凝土结构设计中的常见问题采取有效措施予以解决,对于提高建筑工程的质量和安全性,保证人民生命和财产安全具有重要的现实意义。1钢筋混凝土结构设计中的常见问题

3、1.1地基与基础设计中的问题(1)天然地基的独立基础。在进行天然地基的独立基础设计时,有些设计十分不合理,其采用斜面坡度大于1:3的锥体形式,导致锥体部分的混凝土很难振捣密实,只能在现场施工采用人工拍打振捣,然而这种方式处理的混凝土无法达到设计强度要求。(2)地下室底板和外墙配筋。因地下室具有提高建筑地基承载力、增加建筑结构本身稳定性以及减小地震破坏程度的作用,故很多建筑工程都设置地下室结构。然而,设计人员在进行地下室设计吋,总是忽略建筑物竣工后楼体的沉降现象,进而引发附加应力对地下室的作用,造成地下室底板承载能力不足而开裂,尤苏是采用天然地基的建筑

4、,对其影响更加显著。另外,在地下室底板与外墙配筋的计算中,经常出现计算与实际情况不相符的问题,最终导致外墙水平分布筋过多,竖向受力筋数量偏少以及扶壁柱配筋不足。(3)地下水位的影响。在进行结构设计时,还应考虑地下水位对建筑物的影响,特别是地下水位较高的情况下,更要重视建筑防水与降水问题,否则将在建筑工程后期影响工程的进度和质量。1.2上部结构设计中的问题1.2.1框剪机构,剪力墙的布置要均匀,不要出现单肢剪力墙刚度过大的剪力墙,以避免应力过于集中,一旦破坏,将构成严重影响。而II与之相关连的基础、连梁等构件的设计难度都会加大。刚度较大的第一级别剪力墙

5、(同一级别剪力墙是指刚度相近,比值小于2的剪力墙),其肢数不能少于四肢。另外,遇到中震时,我们应考虑第一级别剪力墙进入塑性后,还应该冇小级别的剪力墙来维持建筑变形,不至于过大而产生次生灾害。这既是多道设防的概念。但当遇到大震吋,小级别的剪力墙也进入塑性阶段后,建筑物基本上己经破坏了。此吋,我们应通过设计,有选择的让梁破坏,从而保证柱子的完整性,来保证建筑不倒或缓倒,以争取吋间,减少人员伤亡。这就是我们所说的延性设计。1.2.2框剪结构的连梁设计很重要,但我们看到,0前很多设计在这个环节上做的并不好。有的是因为重视不够,冇的是应为认识不足。现在我把我在

6、这方面的经验简单介绍一下。首先,什么是连梁呢?简单的说,就是那些连接两片剪力墙,当遇到中震或大震吋,它会首先开裂,起到耗能作用,从而使建筑物保持一定延性的梁。只有满足了这种情况,才是连梁,或者说我们才冇意义把它按连梁进行设计。根据它的特性,我们就应该设计吋注意几点,第一,不要盲0地增大它抗弯的能力,否则会使连梁延迟破坏,起不到及时耗能的作用,致使艽他重要构件破坏,使结构失去延性。其次,我国现行结构规范中规定,连梁上不许搭框架梁。我觉得这句话说得不严谨,更准确的定义成该是,不准搭重要的竖向承重构件。因为我们设计连梁会在遇到中震或大震时,首先开裂,所以它

7、的抗剪能力也会急剧下降,如果此时它还承受着很人的竖向荷载,就会引起连锁破坏。1.2.3在悬挑梁的端头,应设置构造柱,把每层的挑梁联系起来,并按受拉构件的要求,设计构造柱。这样做的优点是,通过构造柱协调了挑梁的变形。即使出现局部超载的情况,也可以把力传递到其他层上,共M承担,从而变相提高了结构安全度。另外也加大了对外维护墙的约束,防止墙体外闪。1.3裂缝问题(1)结构裂缝。在钢筋混凝土浇筑过程中,不冋构件间的刚度差异极易导致整体结构中形成刚度薄弱区,从而造成钢筋混凝土中出现裂缝,即为结构裂缝。这种裂缝多出现在建筑物墙角处及楼板的板端处。(2)构造裂缝。

8、不规范的操作和不到位的技术是导致钢筋混凝土结构出现构造裂缝的主要原因。例如,混凝土的水灰比错误;浇筑混凝土吋

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