浅谈钢筋混凝土在建筑结构设计中的应用
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摘要：随着我国经济的发展，城市化进程的加快，建筑类型与功能的愈来愈复杂, 结构体系也变得更加多样化，我国的建筑结构设计方面，在不断地逐步完善和自我提高的过程中，形成了自己的一套设计思路和方法。由于钢筋混凝土低廉的价格，令人满意的强度，因此，钢筋混凝土的结构设计逐渐成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。本文的作者结合多年的结构设计经验以及钢筋混凝士在结构设计中的工程实践，就钢筋混凝土在建筑结构设计中存在的的一些问题，进行了比较详细的分析和探讨，并就如何做好钢筋混凝土结构设计问题提出了几点措施和建议，对实际中建筑施工有一定的指导作用。
关键词：建筑，钢筋混凝土，结构设计
引言
我国正处于经济快速发展阶段，作为大量消耗资源十分巨大的建筑行业，既要实现节约用地、节约资源，同时还要保证结构具有更好的抗震安全性能。当前，在城市建筑工程建设中高层和多层建筑占的比例越来越高，发挥的作用也是越来越大。对住宅结构设计提出了更多要求。混凝土是由水泥、砂、石子、水按一定比例拌制经一段时间硬
化而成的人造石材。具有良好的耐久性,不会象钢材那样被腐蚀,也不会象木头那样存在虫害。所以，过去的多层砌体住宅逐步被多高层钢筋混凝土住宅所取代，其中具有良好安全性和适用性的钢筋混凝土结构成为住宅设计中广为采用的结构形式。本文对当前我国建筑工程设计中钢筋混凝土的应用状况进行分析，针对当前的一些不足，提出了一些促进钢筋混凝土结构设计水平的建议和措施。
1 钢筋混凝土承重结构布置存在问题
在我国的钢筋混凝土结构设计中，存在体型不是十分规则，承重结构的布置也是不合理的问题。关于规则的问题里，包括了建筑综合因素的要求：承载力分布、抗侧力构件布置质量分布、平立面外形尺寸。在抗震概念设计的过程中，一个十分重要的环节就是合理布置钢筋混凝土承重结构。但是，太多的因素会造成结构不规则的问题，尤其是复杂的建筑体型，用相对比较简单的的指标来定量的规定限制范围并划分不规则程度是十分困难的。例如，柱箍筋没有采用焊接封闭的方式，这是不符合规范要求的；配筋的构造设计没有按照相的设计规定，没有按抗震规范的要求，对框支柱和框架柱、箍筋进行全面的高度的加密的处理。另外，在高层建筑的钢筋混凝土结构设计与施工规程中，缺少了不规则与规则结构的准则，失去了划分定量的准则，也没有针对不规则结构进行相应的规定，仅仅对规则结构的准则进行了规。这样的情况，有些设计人员有时听任建筑师和业主的要求，往往容易造成结构规则性非常的难以把握，所以，在钢筋混凝土结构设计实际工程中规则性错误大量的出现。
2 钢筋混凝土在高层结构设计问题
基于高层及多层建筑的特点：涉及工序多，结构复杂，工程量大，建筑施工的具有一般的建筑所不具备的难度。
（1）在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。
（2）嵌固端的设置问题。嵌固端高层建筑有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，这为结构设计工程师带来许多注意的方面，如嵌固端位置与结构抗震缝设置的协调等等，忽略其中任何一个方面都有可能埋下安全隐患。
（3）地基与基础设计问题。由于高层对地基来说，要求更高的承载力，钢筋混凝土的地基基础也是整个工程造价的决定性因素，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
钢筋混凝土高层结构设计是一个复杂的过程，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。
3 钢筋混凝土在多层框架房屋结构设计中的问题
（1）独立基础设计荷载取值不当。不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入，必须输入风荷载；在设计独立基础顶面时，只取轴力设计值和弯矩设计值, 无剪力设计值。
（2）框架计算简图不合理。设拉梁层时，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。拉梁上如作用有荷载, 应将荷载一并输入。
（3）基础拉梁设计不当。当框架底层层高不大或者基础过去埋置不深时, 有时要把基础拉梁设计得比较强大, 以便用拉梁来平衡柱底弯矩。此时拉梁宜设置在基础顶部, 不宜设置在基础顶面之上, 基础则可按中心受压设计。
（4）框架结构不应带楼电梯小井筒。当必须设计钢筋混凝土井筒时, 井筒墙壁厚度应当减薄, 并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化；配筋也只宜配置少量单排钢筋, 以减小井筒的作用。
除此之外，还有许多的问题需要注意，作为一个结构设计人员，需要综合考虑尽可能的避免钢筋混凝土在多层框架结构设计中的问题。
4 钢筋混凝土裂缝产生和控制问题
混凝土中产生裂缝的原因多种多样，外在因素如：钢筋配置不能满足设计要求，在拉力作用下受拉钢筋就会先达到屈服；内在因素，受到环境中空气的温度和湿度的影响。要控制裂缝的产生一般有以下几种措施：
（1）施工过程中的措施。考虑碎石中水的含量,不能多加水,控制混凝土的水灰比；在采用现场拌和混凝土时，可以先将级配好的碎石用水冷却，以降低混凝土的浇筑温度；大面积浇筑混凝土时，留置后浇带,控制混凝土的收缩产生裂缝。可以在混凝土中埋设水管,通过冷水降温；在寒冷季节里，要采取有效的保护措施,以防止混凝土因冻胀产生裂缝。
（2）利用外加剂减少裂缝的产生。在混凝土中掺入外加剂，可以使混凝土提高密实程度,有效地提高混凝土抗碳化性，减少碳化收缩。也可以增加混凝土的和易性,在表面形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。还可以改善水泥浆的稠度，减少泌水、沉缩变形。
（3）控制人为因素。在建筑的使用过程中,不能任意更改它的使用功能。否则，结构的配筋也就完全发生了变化，如果建筑在超负荷工作，主要承受荷载的构件就会产生裂缝。
结束语
本文重点分析了，钢筋混凝土在承重结构布置、高层结构设计、多层框架房屋结构设计、裂缝产生和控制的问题，这是结构设计中非常常见的问题。一个合格的结构设计人员要综合考虑各个方面的因素影响，积极主动的避免常见问题的出现，让钢筋混凝土更加广泛高效的在建筑结构设计中应用。从未来的眼光看的话，钢筋混凝土的结构应用普遍已经过去了，但是科学技术是第一生产力的真理告诉我们，建筑科学还在发展的话，钢筋混凝土的发展将不会这样停止。换句话说，我们可以认为钢筋混凝土的结构还是一个十分年轻的结构工程，该工程的设计也是刚刚的起步，毕竟这是一个造价十分低廉的建筑结构，强度也是十分让设计者满意，在世界上特别是在我国，发展的前景也是十分的广阔。
参考文献
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[3]李方欣.现代工程质量控制―――施工管理[J].工程监理，2008，12.
简介：张磊（1978），男，江苏宿迁人，职称：工程师，学历：本科，主要研究方向：结构设计