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钢筋混凝土结构设计中的常见问题

2015-07-14包丽娜

科学中国人 2015年29期
关键词:结构设计钢筋裂缝

包丽娜

大连华威高级建筑师事务所有限公司

钢筋混凝土结构设计中的常见问题

包丽娜

大连华威高级建筑师事务所有限公司

近些年一些建筑事故给了行业和社会惨痛的经验和教训——应该高度重视钢筋混凝土结构的设计工作,只有规范钢筋混凝土结构设计过程,突出钢筋混凝土结构设计重点,才能够确保钢筋混凝土结构设计品质,进而为建筑质量提升和建筑事故预防提供保障。本研究分析了钢筋混凝土结构实际设计工作中具体存在的代表性常见问题,提供了简化钢筋混凝土结构体系,确定钢筋混凝土结构尺寸,做好钢筋混凝土结构裂缝控制等方法。

结构设计;钢筋混凝土结构;问题;结构体系;结构尺寸;结构裂缝;结构形状

1 前言

钢筋混凝土结构是发挥钢筋与混凝土两种建筑材料综合优势的现代化建筑结构,在多年的钢筋混凝土结构应用过程中,其优势和长处得到了国际与产业的广泛认可,并成为检验国家建设行业发展质量与潜力的核心参考量。近些年我国建筑产业出现了指数型爆炸式增长的特点,一些钢筋混凝土结构设计单位不能根据实际需要和具体技术要求进行设计,产生一定数量的粗制滥造、假冒伪劣、盲目模仿等现象,进而出现钢筋混凝土结构裂缝、倾斜、倒塌等恶性事故。为了提升钢筋混凝土结构设计水平,提振我国建筑产业在国际的地位,要全面而认真地进行钢筋混凝土结构设计代表性常见问题的分析,从钢筋混凝土结构体系、尺寸、形状的设计要点入手,探寻新时期钢筋混凝土结构设计的新方法,做到对整个建筑产业规范化、系统化建设的有效保障。

2 钢筋混凝土结构实际设计工作中具体存在的代表性常见问题

2.1钢筋混凝土结构基础设计存在的问题

在钢筋混凝土结构基础设计过程中经常出现忽视因建筑物沉降所引起的附加应力的影响,导致钢筋混凝土结构发生沉降变形;对于有地下室的钢筋混凝土结构,由于柱下承台的影响,基槽地模形状很复杂,有很多的阴阳角和放坡,即加大了钢筋混凝土结构设计难度,有加长了施工时间,都不利于保证质量。在钢筋混凝土结构地下室底板和外墙配筋计算时,往往假设条件与实际情况不符,产生钢筋混凝土结构整体不稳定的危害。

2.2钢筋混凝土上部结构设计存在的问题

框剪结构,剪力墙的布置要均匀,不要出现单肢刚度过大的剪力墙,以免应力过于集中,一旦破坏,将构成严重影响。而且,与之相关联的基础,连梁等构件的设计难度都会加大。刚度较大的第一级别的剪力墙(同一级别的剪力墙是指刚度相近,比值小于2时的墙肢),其墙肢数不应少于4肢。

2.3钢筋混装土结构设计中的裂缝问题

不同的结构构件之间刚度不同就容易造成一些结构中形成相对刚度薄弱区,就是在这些相对薄弱部分及结构的截面突变处,易出现结构裂缝破坏。由于外界温度变化较大,混凝土随着温差而发生热胀冷缩,进而产生钢筋混凝土结构温度裂缝。钢筋混凝土结构施工中水灰比过大、模板的滑动、混凝土浇筑时未充分振捣等。除此之外,支架下沉、脱模过早,混凝土养护工作未做好也会造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝。

3 强化钢筋混凝土结构工作的对策

3.1简化钢筋混凝土结构体系

进行钢筋混凝土结构设计需要结合建筑物实际和具体情况,展开对钢筋混凝土结构的合理优化和必要简化,更多地将概念设计引入到钢筋混凝土结构设计工作之中,对钢筋混凝土结构容易出现的问题加以防范,重点控制形变环节和受力结构,通过简化体系和优化策略提高钢筋混凝土结构设计的效率,将钢筋混凝土结构设计经验更好地运用在设计工作之中,做到对钢筋混凝土结构设计效能和品质的保证。

3.2确定钢筋混凝土结构尺寸

由于钢筋混凝土结构在受力、温差的条件下,特别是材料随着时间的推移会产生钢筋混凝土结构的形变,进而在薄弱部位会产生缝隙和开裂,因此必须在钢筋混凝土结构设计过程中做好结构尺寸的控制工作。首先要在钢筋混凝土结构设计中避免应用过长尺寸的构建,降低因温差、受力而产生的结构应力,控制材料性质不同而产生的有害形变。其次要在钢筋混凝土结构设计中减少非线性关系的结构数量,预防钢筋混凝土结构产生的纵向裂隙和横向裂缝,平衡好钢筋混凝土结构的内部应力。

3.3确保钢筋混凝土结构形状

由于钢筋混凝土结构形状的不规则会产生结构不平衡和刚度不统一,进而产生钢筋混凝土结构的徐变和应力。因此,在钢筋混凝土结构设计中要尽量确保结构的规则性和形状的完整性,使钢筋混凝土结构的各方面刚度得到统一,主体钢筋混凝土结构布置符合实际的需求,在提升钢筋混凝土结构规整性的同时,提升钢筋混凝土结构的稳定性与安全性。

3.4做好钢筋混凝土结构裂缝控制

对于钢筋混凝土结构的结构裂缝要加强薄弱部位的强化,避免墙角、转弯、端板处因应力而产生的裂缝,从形式、结构和功能上确保钢筋混凝土结构的安全。对于钢筋混凝土结构的温度裂缝要加强对温度、干湿度的控制,避免出现温度积累、温差过大等问题的产生,提升混凝土施工的技术含量,做到对温度裂缝的技术预防和施工控制。对于钢筋混凝土结构的收缩裂缝要在设计的环节中明确养护方式和技术,预防外力因素对钢筋混凝土结构自然收缩的加剧作用,做到设计过程中对钢筋混凝土结构的有效防范。

4 结语

建筑结构设计过程中钢筋混凝土是当前最为普遍的形式与种类,提升钢筋混凝土结构的综合设计水平,不但关系着社会生产与个人生命的进行与安全,更是直接决定着建筑设计工作的品质与水平。今后开展设计钢筋混凝土结构工作中要不断树立系统性和科学化的理念,通过对先进钢筋混凝土结构的学习和对钢筋混凝土结构设计的总结,进一步领会钢筋混凝土结构设计工作的实质,在有效预防常见问题发生和隐患积累的前提下,建立起规范、完整、有效地钢筋混凝土结构设计体系,做到设计钢筋混凝土结构的质量、品质的全面提升。

[1]徐立秋,秦忠尧.建筑工程中钢筋混凝土结构设计中的常见问题[J].中华民居(下旬刊).2014(02)

[2]陈晓卫,陈永.混凝土房屋建筑施工期结构性能的研究分析[J].科技信息.2014(05)

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