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關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗裂
前言：建筑行業(yè)的飛速發(fā)展使得混凝土結(jié)構(gòu)面積以及尺寸越來(lái)越大，給施工裂縫控制帶來(lái)了很大難度。混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫是結(jié)構(gòu)物的承載能力、耐久性、防水性等的各種性能下降的主要原因。裂縫是混凝土中最常見而又最難以杜絕的缺陷，影響到建筑的使用壽命，所以合理的控制措施對(duì)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)物的使用壽命至關(guān)重要。據(jù)有關(guān)研究及實(shí)踐報(bào)告顯示結(jié)構(gòu)物的裂縫問題屬材料的固有特征，因此具有某種不可避免性。裂縫出現(xiàn)的原因多種多樣，和混凝土材料的合格性、結(jié)構(gòu)使用和維護(hù)等多方面相關(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是先決條件，設(shè)計(jì)中需要針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)特征采取相應(yīng)的抗裂措施。
一、工程概況及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性
目前，我國(guó)的建設(shè)工程事業(yè)的不斷發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)在建筑工程施工中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，可是，現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)也向復(fù)雜化和高層化不斷發(fā)展。現(xiàn)在的建筑工程施工中混凝土已經(jīng)被普遍應(yīng)用，成為施工中最主要的原材料，然而我國(guó)的建筑中，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻并不完善，導(dǎo)致工程常常會(huì)出現(xiàn)裂縫問題，從而影響到建筑工程的質(zhì)量，不利于我國(guó)建筑企業(yè)以及建筑行業(yè)的發(fā)展。所以，加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技巧，采取相應(yīng)的措施對(duì)我國(guó)的建筑行業(yè)以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著深遠(yuǎn)的意義。
二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成的原因
為了有效解決混凝土施工過(guò)程中存在的裂縫問題，需要對(duì)其產(chǎn)生原因做細(xì)致分析，導(dǎo)致混凝土裂縫的原因比較多，大概可以歸納為三方面，即原材料的配置、環(huán)境因素、以及施工設(shè)計(jì)。
2.1原材料的配置
混凝土中的外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水泥等材料不合格都會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。比如水泥安定性不合格或者水泥比表面積較大，會(huì)導(dǎo)致混凝土因?yàn)樾杷吭黾佣顾冶冗^(guò)大，水化熱嚴(yán)重導(dǎo)致混凝土的開裂，還有骨料中含泥量較大也會(huì)增大混凝土的收縮率，因而也容易發(fā)生裂縫現(xiàn)象，另外由于外加劑不穩(wěn)定，尤其減水劑質(zhì)量，可能會(huì)出現(xiàn)減水率偏低，而為了達(dá)到混凝土的工作性能而增加用水量，水灰比的增大，較大水化熱導(dǎo)致混凝土開裂。
2.2環(huán)境因素
施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，施工現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度也會(huì)對(duì)混凝土是否裂縫產(chǎn)生重要影響，混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，受溫度影響較大。當(dāng)混凝土水熱化或者周圍環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，混凝土的內(nèi)外溫差變大從而發(fā)生變形產(chǎn)生應(yīng)力，降低其本身的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度小于溫度應(yīng)力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
2.3施工設(shè)計(jì)
現(xiàn)代建筑功能性和美觀性兼?zhèn)洌瑢?dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，為了能夠滿足人們的需要，出現(xiàn)了各種形式的結(jié)構(gòu)體，這些結(jié)構(gòu)體本身來(lái)說(shuō)就容易產(chǎn)生裂縫，再加上施工設(shè)計(jì)的不合理以及施工難度及施工誤差，從而產(chǎn)生裂縫。除了以上三個(gè)主要影響因素以外，混凝土裂縫問題還受到施工工藝、后續(xù)維護(hù)等方面的影響。工作中需要綜合考慮并完善這些細(xì)節(jié)工作，才能有效改善混凝土施工實(shí)踐工作，提升建筑工程質(zhì)量。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)用的抗裂措施
3.1原材料的控制
要控制混凝土的開裂，首先需要從原材料的選擇出發(fā)，原材料選擇的正確與否，直接影響到混凝土的開裂。水泥強(qiáng)度達(dá)不到要求，水灰比過(guò)大以及水泥用量過(guò)大、外加劑使用不當(dāng)?shù)榷寄墚a(chǎn)生裂縫。混凝土原材料種類眾多，其使用性直接決定了混凝土的質(zhì)量。自20世紀(jì)初起，為增加粗骨料的粒徑、降低水泥的用量等措施來(lái)將水化溫峰降低從而達(dá)到抑制熱裂縫的目的。
3.2減小環(huán)境溫差
環(huán)境溫差是日照溫差與季節(jié)溫差的總稱。溫差是影響裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，所以要采取下列方法進(jìn)行控制，即經(jīng)有限元程序求解出溫差應(yīng)力然后根據(jù)計(jì)算值進(jìn)行合理配筋亦或直接把配筋率提高到要求數(shù)值，從而提高配筋率來(lái)提高混凝土的極限拉伸的方案來(lái)減小溫度應(yīng)力對(duì)混凝土的影響。
3.3提高結(jié)構(gòu)自身承載力
建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然撓度和承載力都在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求范圍中，不過(guò)假使相比之下來(lái)說(shuō)，承載力較小同時(shí)撓度較大造成的偏差也容易導(dǎo)致工程項(xiàng)目出現(xiàn)裂縫，那么，就需要提高結(jié)構(gòu)的配筋率并且加大梁截面。同時(shí)，對(duì)混凝土相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)一定要考慮留出一定的安全余地。
3.4減小地基的不均勻沉降
地基不均勻沉降也是引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，但是建筑物地基的不均勻沉降而引起的結(jié)構(gòu)裂縫的事例不多。地基的不均勻沉降，引發(fā)混凝土受力不均導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象。所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮到加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性能，減小地基沉降對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。比如獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)設(shè)置拉梁，或采用筏板基礎(chǔ)，或采用箱形基礎(chǔ)。
3.5控制地下室墻體的裂縫并設(shè)置后澆帶
社會(huì)持續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)越來(lái)越多的超長(zhǎng)建筑，同時(shí)由于很多建筑的功能以及美觀要求不讓設(shè)置伸縮縫，這就需要結(jié)構(gòu)專業(yè)采取相應(yīng)的措施解決混凝土收縮和由于溫度應(yīng)力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫和變形。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還涉及到與其他構(gòu)件之間的結(jié)構(gòu)合作。為了控制地下室墻體裂縫的發(fā)生，可采取在墻體頂部以及腰部設(shè)兩道暗梁的措施，并適當(dāng)增設(shè)暗柱，以起到模箍作用或適當(dāng)增加墻體配筋。為防止墻體出現(xiàn)早期收縮裂縫，在墻體中可設(shè)置適當(dāng)數(shù)量后澆帶。按規(guī)范要求，每30-40m間距留出施工后澆帶，帶寬80-100cm，鋼筋采用搭接接頭，在45到60天后澆筑。
3.6必要厚度的保護(hù)層
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還涉及到其他構(gòu)件間的合作。在混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋和混凝土都是其中一份子，兩者之間要有好的承載力才能保證結(jié)構(gòu)的整體性。鋼筋在混凝土中錨固是鋼筋與混凝同的保證，所以，要除去鋼筋上的銹蝕、泥土，使鋼筋和混凝土很好的結(jié)合，以確保混凝土對(duì)鋼筋的握裹力。如果有銹蝕就很難保證混凝土和鋼筋的充分結(jié)合，導(dǎo)致兩者之間存在縫隙，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，裂縫發(fā)展會(huì)導(dǎo)致混凝土剝落開裂，這種裂縫不但破壞混凝土對(duì)鋼筋的握裹力、破壞鋼筋的錨固，還會(huì)加速鋼筋的銹蝕。長(zhǎng)期下去會(huì)造成承載力下降，甚至危及結(jié)構(gòu)的安全。所以，要有必要厚度的保護(hù)層使鋼筋與外界隔絕，避免此種情況的發(fā)生。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著建設(shè)工程業(yè)的發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)在建筑中應(yīng)用廣泛起來(lái)，但是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)也向高層化發(fā)展，對(duì)鋼筋混凝土提出更高的要求。混凝土裂縫直接影響到項(xiàng)目的美觀性與安全性，要重點(diǎn)給予關(guān)注。混凝土的裂縫問題表現(xiàn)出不可避免性，需要從各個(gè)方面加以控制。文章詳細(xì)分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因，以此為基礎(chǔ)做出了相應(yīng)的改進(jìn)建議，希望可以促進(jìn)相關(guān)工程實(shí)踐工作的更好開展，全面控制，從而提高建筑物的整體質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)以及建筑行業(yè)的發(fā)展。
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（南通市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇 南通 226000）
【摘要】隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展，建筑高度的不斷增加，建筑類型與功能的愈來(lái)愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系的更加多樣化，建筑類型和功能的復(fù)雜化也使現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。本文通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題進(jìn)行概速，并提出相應(yīng)的解決措施，以利于提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。保證結(jié)構(gòu)的安全。
關(guān)鍵詞 高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；混凝土
1.引言?
混凝土是工程中用量最多的建筑材料，也是最主要的結(jié)構(gòu)材料，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已成為世界上應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)每年耗費(fèi)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的費(fèi)用為2300億元以上。在人們的傳統(tǒng)觀念中總是認(rèn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由最為耐久的混凝土材料澆筑而成的，雖然鋼筋易腐蝕，但有混凝土保護(hù)層的保護(hù)，鋼筋也不會(huì)發(fā)生銹蝕，因此，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命期望值也是很高的，從而忽視了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和抗震性的問題，從而混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題的研究也相對(duì)滯后，為此付出了巨大的代價(jià)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明著重審查設(shè)計(jì)依據(jù)條件是否正確，結(jié)構(gòu)材料選用、統(tǒng)一構(gòu)造做法、標(biāo)準(zhǔn)圖選用是否正確，對(duì)涉及使用、施工等方面需作說(shuō)明的問題是否已作交待。審查內(nèi)容一般包括建筑結(jié)構(gòu)類型及概況，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限，建筑抗震設(shè)防分類、抗震設(shè)防烈度（設(shè)計(jì)基本地震加速度及設(shè)計(jì)地震分組）、場(chǎng)地類別和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級(jí)，基本雪壓和基本風(fēng)壓，地面粗糙度，人防工程抗力等級(jí)等7條。
2.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋問題及其控制?
（1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋問題分析，裂紋是固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象。多年來(lái)，有關(guān)混凝士的現(xiàn)代試驗(yàn)完全證實(shí)了在尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在微裂紋，主要有骨料與水泥石的粘結(jié)面上的牯結(jié)裂紋、水泥漿中的裂紋以及骨料裂紋。而根據(jù)斷裂損傷力學(xué)的觀點(diǎn)，所謂斷裂損傷是在廣義的外載作用下，使材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起微缺陷成胚、孕育、擴(kuò)展和匯通，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)宏觀性能的劣化，最終形成結(jié)構(gòu)宏觀開裂和破壞。因而混凝土結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程實(shí)際上是微裂紋的擴(kuò)展、貫通而形成的。?
（2）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋控制方法，預(yù)應(yīng)力混凝十結(jié)構(gòu)的裂紋控制方法主要是基于。"抗"的思想，下面分別應(yīng)用傳統(tǒng)力學(xué)和斷裂力學(xué)來(lái)分析傳統(tǒng)裂紋控制方法，從傳統(tǒng)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，由于預(yù)先給混凝土梁施加了預(yù)壓應(yīng)力，使混凝七梁在外部荷載作用下梁體下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部被抵消（或部分被抵消），因而可避免混凝土出現(xiàn)裂紋（或推遲出現(xiàn)裂紋），混凝土梁可以全截面參加工作（或增加參加工作的混凝土截面），這就相當(dāng)于改善廠梁中混凝士的抗拉性能，而且可以達(dá)到充分利用高強(qiáng)材料的目的。從斷裂力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，混凝土材料內(nèi)。?
（3）部存在許多微缺陷和微裂紋，這些微缺陷和微裂紋在外部荷載作用下會(huì)不斷演化、發(fā)展，最終形成宏觀裂紋。預(yù)先在混凝七梁兩端施加一對(duì)軸向壓力，相當(dāng)于在梁內(nèi)微裂紋面上作用了一對(duì)非均布?jí)簯?yīng)力，這時(shí)可以認(rèn)為裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子為負(fù)值。當(dāng)外載在裂紋端部產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子與非均布?jí)簯?yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子大小相等時(shí)，裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度凼子為零。這時(shí)裂紋并不會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展，只有隨著外載的增加，使裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到混凝土材料的斷裂韌性時(shí)，裂紋才會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展。因此，從斷裂力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，由于預(yù)先對(duì)混凝土粱施加預(yù)壓應(yīng)力，從而減小了外載作用F裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子，避免或是推遲了混凝土出現(xiàn)裂紋。
3.梁支座的結(jié)構(gòu)形式分析及其設(shè)計(jì)可靠性的實(shí)現(xiàn)策略?
結(jié)構(gòu)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，計(jì)算結(jié)果是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，設(shè)計(jì)中選擇合適的計(jì)算假定、計(jì)算簡(jiǎn)圖是得到正確計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵。當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序中往往把與剪力墻相交的框架粱支座看作固定支座，這種假定不是在任何情況下都是正確的。當(dāng)框架梁與剪力墻正面垂直相交，且剪力墻對(duì)梁的約束能力較弱時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)固定支座的假定，此時(shí)宜將梁支鷹形式人為調(diào)成鉸接支座，否則計(jì)算結(jié)果將與實(shí)際不符。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)與剪力墻相交的框架梁，其支座形式要慎重對(duì)待，具體工程應(yīng)視框架梁與剪力墻的相對(duì)剛度及相交位置、方向，正確判斷剪力墻對(duì)粱的約束能力，近而較為準(zhǔn)確地確定框架梁支座形式。對(duì)于提高混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠度，在材料強(qiáng)度等級(jí)不變的情況下會(huì)增加材料用量，增加造價(jià)，用高強(qiáng)材料替代低強(qiáng)材料，可有效地降低成本。混疑七結(jié)構(gòu)中，水平受力構(gòu)件如粱、板，主要以鋼筋的抗力為主，提高鋼筋級(jí)別效益較好，設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采嗣新規(guī)范提倡的主導(dǎo)鋼筋HRB400（III）級(jí)鋼筋；豎向受力構(gòu)件如墻、柱，主要以混凝土的抗力為主，提高混凝上等級(jí)效益較好。
4.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的其他問題分析?
（1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題分析地震力在兩類構(gòu)件之間分配，應(yīng)考慮不同時(shí)段兩類構(gòu)件抗推剛度相對(duì)比值的變化。鋼一混凝士混合結(jié)構(gòu)中現(xiàn)在采用的主要結(jié)構(gòu)體系為鋼框架一混凝七剪力墻（內(nèi)筒）體系，其中鋼筋混凝十內(nèi)筒為主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。鋼框架主要承擔(dān)重力荷載，承擔(dān)較小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程經(jīng)驗(yàn)表明，由于鋼框架的抗推剛度遠(yuǎn)小于混凝上內(nèi)筒，鋼框架承擔(dān)的水平剪力除頂部幾層可為樓層剪力的15%～20%，中部及下部約為相應(yīng)樓層剪力的10%～l5%，有的工程甚至僅有5%左右。在往復(fù)地震動(dòng)的持續(xù)作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段時(shí)，墻體產(chǎn)生裂縫后，內(nèi)簡(jiǎn)的抗推剛度大幅度降低，剮度退化將加大鋼框架的剪力。鋼框架由于彈性極限變形角為1/400以上，遠(yuǎn)大于約為l/3000的鋼筋混凝土墻體彈性極限變形角。雖然此時(shí)的水平地震作用要小于塑性階段，但鋼框架仍有可能要承擔(dān)比彈性階段大得多的水平地震剪力和傾覆力矩。因此，為符合結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求，需要調(diào)整鋼框架部分的承擔(dān)的水平剪力，規(guī)程抗震要求鋼框架一混凝土結(jié)構(gòu)各層框架柱所承擔(dān)的地震剪力不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25%和框架郵分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值，以提高鋼框架的承載力，并采取措施提高混凝土內(nèi)筒的延性。?
（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程要確定適宜的層問位移限值，我國(guó)有關(guān)混合結(jié)構(gòu)的規(guī)程正在修編，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程沒有列出對(duì)鋼一混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定.但對(duì)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，高層建筑混凝十規(guī)程，則提出其側(cè)移限值的要求，規(guī)定為等同于相當(dāng)高度的鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)體系的要求。確定適宜的層間側(cè)移和頂點(diǎn)側(cè)移限值是該結(jié)構(gòu)體系規(guī)程的重要內(nèi)容之一。"高鋼規(guī)程"沒有列出對(duì)鋼一混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定，但對(duì)有混凝士剪力墻的鋼結(jié)構(gòu)，規(guī)定應(yīng)符合《鋼筋混凝土高層建筑設(shè)計(jì)與施上規(guī)程》JGJ3-9l的要求。現(xiàn)行的"混凝土高規(guī)"規(guī)定的層間位移限值，對(duì)于鋼一混凝土結(jié)構(gòu)常不易符合要求。修編中的"混凝土高規(guī)"（第二稿），將包含對(duì)鋼一混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定的內(nèi)容，關(guān)于鋼一混凝士結(jié)構(gòu)的層間位移限值，將規(guī)定為等同于相當(dāng)?shù)匿摻罨炷粮邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系的要求。?
（3）此外，修編中的"混凝土高規(guī)"，關(guān)于層間位移限值將對(duì)現(xiàn)行。混凝士高規(guī)"JGJ3-9l有所放松，并以此確定適宜的限值。
5.結(jié)束語(yǔ)?
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期，復(fù)雜甚至循環(huán)行復(fù)的過(guò)程.任何在這過(guò)程中的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全隱患。因此.我們?cè)O(shè)計(jì)上作者應(yīng)按規(guī)范相應(yīng)的構(gòu)造造求嚴(yán)格執(zhí)行，才真正確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的安全。
參考文獻(xiàn)
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本文通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的闡述，進(jìn)而對(duì)所存在的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決方案。
關(guān)鍵詞:
混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；問題分析
隨著國(guó)家綜合國(guó)力的增強(qiáng)，建筑行業(yè)得到快速發(fā)展。但隨著人口數(shù)量的劇增，人們對(duì)建筑的要求越來(lái)越高，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，這就要求在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)之前，應(yīng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的了解，并根據(jù)其所存在的問題研究出解決方案。結(jié)構(gòu)是指用來(lái)承受荷載或者其他作用的空間骨架體系。混凝土結(jié)構(gòu)是指用混凝土做成的能夠承載的空間骨架體系，混凝土結(jié)構(gòu)主要包括底框結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)等等。大型建筑物的增加，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的要求已經(jīng)成為當(dāng)前必須要解決的核心問題，雖然混凝土材料在建筑材料中還處于領(lǐng)先地位，但由于時(shí)代的發(fā)展迅速，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)也必須跟上時(shí)代的發(fā)展腳步，否則傳統(tǒng)的建筑材料就會(huì)被新型的建筑材料所取代，為防止這樣現(xiàn)象的發(fā)生，混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)論是從要點(diǎn)分析還是技術(shù)水平都應(yīng)該在科技發(fā)展、時(shí)代進(jìn)步的背景下，得到進(jìn)一步的提高。
1混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
1．1安全問題不到位當(dāng)前，很多建筑行業(yè)為了省錢，在材料上偷工減料，用質(zhì)量差的材料代替質(zhì)量好的材料，從而出現(xiàn)安全事故，建筑行業(yè)的安全事故不僅僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)利益上的損失，甚至?xí)＜吧踩虼吮仨殢淖詈诵牡膯栴}開始改變。混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性是指確保它能承受住任何的負(fù)荷，這里的任何包括自然災(zāi)害以及突發(fā)事件，即使發(fā)生地震的情況下也能保證混凝土不發(fā)生任何變化繼續(xù)保持其的安全性，從而人身安全的以保證。
1．2地基穩(wěn)定性不足地基穩(wěn)定性不足所造成的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)混凝土無(wú)法承受住建筑物的重量，造成建筑物下陷、沉降。(2)地基受力不均衡，即使在建筑過(guò)程中沒有發(fā)生安全問題，但也為房屋建筑埋下了隱患，房屋建筑內(nèi)部受力不均，極易出現(xiàn)偏差。就像很多新聞中報(bào)道的那樣，很多樓房最后成為了“連體嬰”，使混凝土的結(jié)構(gòu)遭到破壞，建筑達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)給人們帶來(lái)生活上的恐慌。
1．3框架結(jié)構(gòu)不全面框架結(jié)構(gòu)在房屋建筑中發(fā)揮著極其重要的作用，是整個(gè)房屋建筑的支撐。但在目前的房屋建設(shè)中，框架結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間不能協(xié)調(diào)統(tǒng)一，達(dá)不到配合，從而使房屋建設(shè)存在問題，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不符合國(guó)家的建筑標(biāo)準(zhǔn)，有的需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，既浪費(fèi)了經(jīng)濟(jì)，又浪費(fèi)了人力、物力資源。
2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
2．1設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)問題當(dāng)結(jié)構(gòu)在施工和使用期的不同階段有多種受力狀況時(shí)，應(yīng)分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并確定其最不利的作用效應(yīng)組合。混凝土結(jié)構(gòu)可能遭受到火災(zāi)、爆炸、撞擊等突發(fā)問題，一旦發(fā)生這類問題，而混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析，就會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失以及人員受傷等現(xiàn)象。因此，必須根據(jù)建筑的實(shí)際情況，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，達(dá)到各項(xiàng)的計(jì)算指標(biāo)，并符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況，具有相應(yīng)的構(gòu)造保證措施。最后，應(yīng)保證計(jì)算結(jié)果符合工程設(shè)計(jì)的要求。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)之前應(yīng)先定好設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)精密的計(jì)算分析設(shè)計(jì)方案是否具有可行性并從力學(xué)的角度進(jìn)行分析，分析其建筑結(jié)構(gòu)中受力是否平均，不要再出現(xiàn)框架出現(xiàn)傾斜等問題的發(fā)生。
2．2抗震性能的設(shè)計(jì)建筑物的抗震性能不佳，一旦發(fā)生地震，其造成的損失是無(wú)法進(jìn)行彌補(bǔ)的。因此，地震已經(jīng)成為建筑行業(yè)中的一大難題。為防治這樣問題的再次發(fā)生，建筑物的抗震性能的建設(shè)必須引起國(guó)家的重視，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑物設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其在承載力、硬度、力的均分上必須要做到均勻?qū)ΨQ。同時(shí)根據(jù)地域的不同、實(shí)際情況的不同選擇不同的設(shè)計(jì)方案來(lái)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改善。同時(shí)，在地震預(yù)警以及地震防線上也應(yīng)該做相關(guān)的措施，在建筑構(gòu)件之間以及節(jié)點(diǎn)的設(shè)置上應(yīng)使硬度和承載力相適應(yīng)。對(duì)于一些易發(fā)生突發(fā)事件的地方，應(yīng)給予更多的關(guān)注，使其能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。
2．3防火設(shè)計(jì)建筑物的防火方面一般不引起人們的重視，尤其是在混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。眾所周知，混凝土的燃點(diǎn)比較高，不易發(fā)生火災(zāi)，但必須引起人們注意的是，其防火隔熱性能比較差，經(jīng)過(guò)火災(zāi)或爆炸的建筑物，即使混凝土的保護(hù)層將混凝土保護(hù)的很好，但它的耐久力以及承壓力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能和之前相比，很容易發(fā)生建筑物破損會(huì)還造成人員傷亡的事件，因此建筑物的防火方面必須引起人們的相關(guān)注意。同時(shí)混凝土樓板應(yīng)達(dá)《到建筑物防火規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)》，以確保建筑物達(dá)標(biāo)。
2．4抗震設(shè)計(jì)對(duì)于混合結(jié)構(gòu)體系的高層建筑，出于抗震的需要，不同高度的建筑物，型鋼柱的設(shè)置位置與設(shè)置方法是不一樣的，型鋼柱設(shè)置于筒體四角，建筑物高度一般低于130m，并且抗震設(shè)防等級(jí)多為7級(jí);筒體四角和樓面鋼梁與型鋼混凝土梁的交接處設(shè)置型鋼柱，建筑物的高度一般高于130m，同時(shí)抗震設(shè)防等級(jí)為7、8、9級(jí)。以此增強(qiáng)框架的剛度及承載力。通過(guò)剛性連接框架平面內(nèi)柱與梁的方法可達(dá)到增強(qiáng)框架的剛度和水平承載力的目的。具體可采取如下措施:第一，設(shè)置外伸桁架加強(qiáng)層;第二，分段拼裝外伸桁架與筒體剪力墻的剛接的方法可以被采用;第三，貫通性的剛接桁架與抗側(cè)力墻體應(yīng)均勻分布。這樣就可以很好地避免樓層在水平力作用下的側(cè)移。
3混凝土結(jié)構(gòu)的問題分析
3．1提高結(jié)構(gòu)的耐久性混凝土結(jié)構(gòu)是指對(duì)氣候作用、化學(xué)侵蝕、物理作用或任何其它破壞過(guò)程的抵抗能力。混凝土的凍融破壞、堿集料反應(yīng)、化學(xué)侵蝕、鋼筋的銹蝕以及使用方面的因素都會(huì)使混凝土的耐久性失效，甚至無(wú)法繼續(xù)使用。因此，為了解決住房需要和促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，必須提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。可以通過(guò)以下二個(gè)方面來(lái)提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性:(1)原材料的選擇:水泥的使用對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有一定的影響。在對(duì)水泥進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)選擇堿含量少、抗熱、抗凍、抗水、抗腐蝕性能好、水化熱低、干縮性小的水泥。同時(shí)應(yīng)考慮水泥的工程性能，在建筑的過(guò)程中，工程性能比實(shí)際應(yīng)用的性能更為重要。(2)混凝土的設(shè)計(jì):在混凝土設(shè)計(jì)配比方面，應(yīng)合理的使用水泥及其與水之間的比例含量，提高混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)控制混凝土因高溫所產(chǎn)生的裂縫，在施工過(guò)程中，混凝土的裂縫會(huì)造成很嚴(yán)重的影響，必須多加注意。
3．2強(qiáng)化安全方面問題建筑中的安全問題已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)的一大難題，混凝土結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)材料，必須從起開始進(jìn)行安全問題的強(qiáng)化。可以采取強(qiáng)化使用過(guò)程中的安全檢測(cè)的方法來(lái)強(qiáng)化安全性的問題。由于很多專業(yè)人員素質(zhì)不高，安全措施不完善，導(dǎo)致質(zhì)量不合格。加強(qiáng)安全檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并修改設(shè)計(jì)方案解決問題。
3．3建立管理方面的機(jī)制，加強(qiáng)管理建立并完善管理方面的機(jī)制，能有效提高工程質(zhì)量，提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性，并能夠有效遏制住安全事故的發(fā)生。管理方面的機(jī)制要求政府和企業(yè)秉著對(duì)人民負(fù)責(zé)的態(tài)度，嚴(yán)格要求，并認(rèn)真履行監(jiān)管的職能。施工隊(duì)?wèi)?yīng)本著業(yè)界良心，在施工過(guò)程中絕不偷工減料，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度完成對(duì)整個(gè)工程的建設(shè)。
3．4制定合理的項(xiàng)目工期合理的項(xiàng)目工期是保證工程質(zhì)量以及混凝土結(jié)構(gòu)的合格性的前提。但由于政府等的監(jiān)管不嚴(yán)，很多工程存在“拖”的現(xiàn)象。在國(guó)家不斷進(jìn)步的背景下，以科學(xué)的角度來(lái)預(yù)測(cè)、判斷并制定合理的項(xiàng)目工期，確保工程的質(zhì)量，為結(jié)構(gòu)的合理性以及耐久性打下基礎(chǔ)。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著建筑事業(yè)的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)中有很大的市場(chǎng)潛力，其為建設(shè)施工的過(guò)程中提供了了技術(shù)上的支持。但通過(guò)前文能夠詳細(xì)了解到，當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展還是存在一定的問題，無(wú)論是從安全角度還是從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，都應(yīng)該就外部環(huán)境、原料、滲透性以及密實(shí)性幾個(gè)方面來(lái)提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，并促進(jìn)其得到更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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