结构工程中钢筋混凝土的设计研讨

结构工程中钢筋混凝土的设计研讨

邱向东

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摘要：随着时代的变迁，我国的经济水平取得了很大的提高，我国的建筑行业发展的很是迅速，建筑数量越来越多，而在建筑构造中最不可缺少的就是建筑设计理念的支持，其中钢筋混凝土框架结构是当今应用最为广泛的结构形式。钢筋混凝土结构顾名思义就是由钢筋和混凝土这两种不同性质的材料组成的，在实际的应用中会遇到很多问题，本文针对钢筋混凝土设计的应用性和基础性理论进行了详细的研究探讨。

关键词：结构工程；钢筋混凝土；设计研讨

现代化进程的不断加快，导致我国的建筑行业发展越加迅猛，而随着时代变迁，建筑设计理念也在不断的创新中，其中钢筋混凝土框架结构应用的更加的广泛。该框架结构可以扩大建筑的空间，可以适合不同工艺的要求。但是在框架的设计中却仍存在很多的问题，需要解决。

一、钢筋混凝土框架结构设计方法概述

钢筋混凝土框架结构在19世纪末就已经出现，并且随着时代变迁，生产实践经验的累积和科学技术的进步，该框架结构设计方法也在不断的进行完善和发展。钢筋混凝土框架结构主要经过了容许应力设计方法和破损阶段设计方法和极限状态设计方法三种，其中容许应力设计方法中主要是以弹性设计作为基础的，要求荷载作用下的构建截面应力小于容许应力，容许应力方法主要考虑的是材料的弹性，但是缺乏一定的准确性，没有实际依据。破损阶段法则主要是以塑形设计作为基础的，较于前一个方法要更加的具有依据，但是在实际应用中还是存在着缺点的。极限状态则是破损阶段的发展，该阶段详细的规定了框架结构的极限状态，提高了安全系数，让构件具有了比较一致的安全度。而要想变得更加的完善和科学，就必须让框架结构的极限承载力有准确的评估，这样才能更加的安全。

二、钢筋混凝土框架结构设计时正确选取结构参数

(一)地震力振型组合数

如果建筑的层数较高的化，那么在不考虑耦联扭转的情况下，振型的数应当是不可以小于3的；而如果振型的数是多于3的化，那么就最好是取3的倍数，但是不能够多于建筑的层数的；当房屋的建筑层数没有大于2的化，振型的数则是可以选择层数的，而如果是不规则的建筑，就应当要考虑耦联的，可以说不同层数的建筑振型数是不一样的，同时还要结合实际情况去考虑是否要耦联。

(二)结构周期折减系数

钢筋混凝土框架结构中是需要填充墙的，而填充墙的存在导致了该结构的实际刚度比经过计算出来的刚度要大，而计算出的周期则是要比实际的周期要大。因此，计算出的地震作用效应是比较小的，导致结构缺乏安全性，因此需要对结构的计算周期进行适当的折减，而折减的数量则是需要经过详细的计算，如果折减的数量过大也会导致建筑的建造缺乏一定的安全性。

三、框架结构构造配筋

虽然我国地大物博，但是人均占有地却很少，我国的建筑物占有的面积也是受到限制的，同时对于建筑物使用功能的要求等因素，都导致了在设计框架结构的时候，需要在梁端设计挑梁。框架中梁的荷载力跟外挑梁的荷载力数值是有着一些差异的，因此实际需要的框架梁跟外挑梁的尺寸有着不同的，设计人员设计的时候如果忽视了这一点，直接就进行设计，而施工人员根据错误的设计进行施工，会出现差错，而这些差错却只有在进行实际施工中才能暴露出来，那个时候在进行处理早已经晚了。很多的钢筋都已经截断成型，导致施工进度受到影响，让建筑企业造成了很多的经济损失。

四、多层框架结构的设计要求

(一)强柱弱梁节点设计

地震灾害严重的威胁到人们的生活质量和生命安全，而为人们提供了良好生活环境的建筑物在建造的时候需要充分的考虑到地震的影响。我国的建筑物建造的时候最为常见的是利用钢筋混凝土的框架结构模式，为了让该框架结构即使是遇到地震，也能够依然屹立不倒，框架结构中的梁端可以形成塑性饺，在设计的时候最好是采用强柱弱梁设计方式。强柱弱梁设计可以有效的防止建筑物出现压溃的现象，在遇到较大地震的情形下，也能够为人们提供安全的居住环境。在设计的时候要将柱的截面尺寸尽量的设计大些，最理想的状态就是柱的线刚度以及梁的线刚度比值大于1的情况。

(二)强剪弱弯剪力墙设计

此设计有效的让建筑的构件延性得到保证，防止建筑的脆性出现破坏的重要措施。在进行设计的时候，连梁的刚度是需要注意的问题，一定要在设计时将刚度进行合理的折减。之所以如此，是由于剪力墙有着很大的刚度，尤其是在水平力的作用下，剪力墙的连梁会发生着一定的变化，该变化容易让连梁出现脆性破坏的现象，为了不让这种现象发生，就需要将连梁的刚度进行折减，进而去确保连梁可以形成合适的塑性饺，可以满足强剪弱弯的要求。

(三)钢筋混凝土结构的浇筑

在建筑钢筋混凝土结构浇筑操作时，对于浇筑高度和浇筑速度需要严格控制，在具体操作的时候，一旦发生汲水现象则必须立即停止施工，待该问题解决之后才可以再进行浇筑施工，以此来防止浇筑质量不满足要求的情况出现，保证浇筑平面的平整度满足要求。对于建筑钢筋混凝土结构而言，主要的施工对象有梁、柱、板等结构构件，对上述结构构件进行浇筑的时候必须要严格按照有关规定进行顺序浇筑，避免出现施工顺序上的错误。比如在施工钢筋混凝土柱子浇筑的时候，应该先做好模板搭建以及组合工作，之后才可以实施浇筑，只有这样才可以保证浇筑工程的完好性和完整性。在柱子浇筑过程中，应该按照先两边后中间的顺序来进行浇筑，采取这样的方式能够有效降低模板吸水时引起的推力，防止柱子出现弯曲等问题。另外，在进行浇筑施工的时候必须要一次性完成浇筑，以确保柱子内部凝固时间保持一致，防止因为凝固时间不相同而导致内部开裂问题的出现。在混凝土浇筑之前应该确保模板位置的正确、表面的平滑以及结构的稳定，只有这样才可以有效强化钢筋混凝土结构的稳固性。

五、钢筋混凝土结构施工注意事项

要想实现对建筑工程施工质量的有效控制，仍需要对以下几方面主要问题加以注意：首先，在混凝土拌和阶段，配合比不合理、未按照配合比用料、搅拌不均匀等问题都可能会导致混凝土离析，从而影响混凝土砼的坍落度，因此在混凝土拌和过程中，必须要提前进行配合比试验，确定合理的配合比，并对拌和操作进行严格规范与监督，以避免混凝土出现离析。其次，混凝土浇筑时的振捣时间、振捣棒移动距离等都会对混凝土质量性能造成影响，因此振捣时还需对振捣时间与振动棒移动间距进行严格控制，有条件的还可以进行二次复振，以提升混凝土强度和密实度。

六、结语

随着我国现代化水平进程的加快，我国的建筑行业快速的发展起来，建筑理念也在不断的进行创新，建筑结构的体系逐渐多样化。其中多层钢筋混凝土框架结构应用的更为的广泛，拥有着很光明的前景，但是在实际应用中还是存在着一定的问题的，设计人员在设计的时候要严格地按照规范进行，不断地创新理念。

参考文献：

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