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

王锋

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　摘要：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。
　　关键词：结构工程;钢筋混凝土;设计
　　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。
1关于钢筋混凝土框架结构设计的简介
　　远在十九世纪末就已经出现了钢筋混凝土框架结构，随着社会的发展和时代的进步，人们获得了更多的生产实践经验，人类社会的科学技术已经取得了巨大进步的同时，钢筋混凝土框架结构设计的方法和技术也取得了较大水平的进步和发展。所谓的钢筋混凝土框架结构包括：极限状态设计、破损阶段设计和容许应力设计三种设计方法，其中混凝土框架设计方法的基础方法是极限设计法和容许应力设计法，这两种设计方法的根本原理都是要求构建载面在荷载作用中容许应力要大于和载面应力，因此材料的弹性是容许应力设计的主要考虑因素。但是在实际的设计中，材料弹性的选择和控制缺少科学依据，也因此无法得到较高的准确性。而破损阶段法则是以建筑的塑性设计为重点，与容许应力设计法和极限设计法相比更注重于建筑的结构安全极限状态设计，其直接目的是为了让建筑构件的安全度得以有效地提升。但是极限状态设计法要想获得更加科学以及完善的效果，就需要解决框架结构承载力准确评估问题。

2建筑工程钢筋混凝土框架结构工程施工难点

由于框架结构是框架柱和承重体系共同组成的，在具体的施工中，涉及框架柱的施工和承重结构的施工。框架柱和承重结构的钢筋构造都比较密，对于建筑项目的地下室结构来说，其框架柱的位置变换和尺寸变换是时有发生的，所以在施工中一定要看清楚平面布置和结构配筋图，确保模板施工过程中尺寸准确，钢筋施工中钢筋的型号、数量都布置准确，这样才能保证框架结构的质量。具体来说，建筑工程框架结构工程施工有以下几个难点：

2.1结构设计复杂

为了满足建筑工程项目灵活的空间要求，建筑工程钢筋混凝土框架结构在地下结构和地上结构的设计是有所不同的，这就导致这种结构形式的设计非常复杂。在施工过程中，需要结合平面布置图、结构图和配筋图才能确定每一层的框架柱和剪力墙的钢筋构造和尺寸，这也增加了施工的难度。有些施工单位在施工过程中没有及时发现截面变换或者钢筋型号变换，导致剪力墙施工错误，配筋过小等，导致后期的建筑空间不能满足要求，这样会给建筑工程带来不可估量的损失。

2.2施工体量较大

在框架结构的建筑工程项目施工过程中，由于框架结构和剪力墙的综合布置，使得施工过程中的体量较大，涉及较多的钢筋绑扎和模板安装，除标准层外每一层的柱子和剪力墙型号都不尽相同，使得施工内容较为复杂，不利于施工质量的控制；另外有些框架结构的基础较为复杂，施工时可能涉及大体积混凝土施工，浇筑混凝土时容易产生裂缝，进一步增加了施工难度，不利于建筑工程项目质量的控制。
　3关于正确选取钢筋混凝土框架结构设计的参数措施
3.1关于地震力中的振型组合数据选取
　　在钢筋混凝土结构设计中遇到较高的建筑时，在排除藕联扭转情况后，振型数的选择应该是大于或等于3，但是一旦选择的振型参数已经比3大，最好的解决办法就是振型参数一定要选取小于建筑层数，并且是3的倍数来作为参数。当建筑房屋的层高小于或等于2时，振型的参数可以不避开层数，但是一旦遇到不规则建筑，则要充分考虑藕联数据，具体来说就是每一个楼层的振型参数都是特殊的，楼层与楼层之间的振型参数都不一样。
　3.2关于钢筋混凝土结构周期的折减系数
　　填充墙是钢筋混凝土的框架结构必备设计，在填充钢筋混凝土结构墙时往往会遇到需要刚度的计算强度小于实际填充墙刚度的情况，同时实际填充的计算周期也要小于理论周期。所以在这种计算方法下，计算出的抗震作用效应被大大的减弱，最终影响钢筋混凝土结构安全。只有适当折减结构计算周期，按照科学、详尽的计算适当折减数量，将折减数量控制在合理范围之内，才能有效控制建筑的安全性能。
　4关于钢筋混凝土的框架结构配筋
　　我国既是国土面积大国同时也是人均土地使用面积匮乏的国家，由于受到建筑物占地使用面积的限制，随着人口急剧的增长以及我国的建筑物功能要求的不断增多，目前很多建筑在进行框架设计过程中，都无法避免的需要在梁端完成挑梁设计。值得注意的是框架外挑梁与中梁的荷载力存在较大的差异，所以在实际建设中表现出来外挑梁与中梁的尺寸有明显区别，如果设计人员在设计的过程中忽略了这个关鍵问题，施工人员根据错误的设计图纸进行施工，便会造成钢筋的错误截断等问题，导致工程进度和质量都受到严重的影响，给建筑企业带来巨大经济损失。

5关于多层建筑的框架结构设计要求
5.1关于弱梁强柱的节点设计
　　近些年来频发的地震灾害已经严重威胁了人们的生命安全和生活质量，为给人们提供高质量的抗震建筑物，在进行房屋建造时需要充分考虑地震对建筑的影响。目前钢筋混凝土框架结构是我国境内建筑物建造最常见的模式，为了积极提升该框架结构的抗震能力，可以采用强柱弱梁的设计方式，在梁端形成塑性铰。这种设计可以极大程度的降低建筑物压溃现象的发生。在高等级地震过后，建筑物受到地震的影响较小。在具体的设计过程中要尽量采用大截面的柱体设计方法，同时将梁的线刚度和柱的线刚度比值调成小于1的情况。
5.2关于强剪弱弯剪力墙设计
　　关于此种设计方法的目的在于让建筑构件的延性得以提高，建筑的延性提高后建筑的脆性就会有所降低，建筑的脆性是对建筑物构成破坏的特性。因此在建筑物的设计过程中，需要高度重视建筑物连梁的刚度问题，也就是说在连梁的刚度问题设计上进行合理、科学的折减，避免在水平力的作用下连梁出现脆性破坏，最终满足强剪弱弯的设计要求。
6结语
　　总之，在我国经济建设不断发展的进程中，建筑行业也迅速进入到一个全新的发展阶段，建筑结构的体系出现了多样化的改变，钢筋混凝土结构设计广泛应用的同时，更要注意遵守设计的要点和规范，最终通过不断创新设计理念，才能有效提升建筑的安全系数。
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