建筑工程钢筋混凝土结构设计的要点探究

【摘要】钢筋混凝土结构设计具有强度大、延性好、整体性强等优势，被广泛应用于建筑工程当中；另一方面，该种设计也存在自身重量大、抗裂性不好、性质偏脆等缺点，对建筑工程质量造成影响。作为设计人员，应结合施工现场实际情况，严格遵循国家的有关规定，不断总结问题，优化钢筋混凝土结构设计，提升钢筋混凝土结构设计的科学性与合理性。本文对高层钢筋混凝土建筑结构设计进行了探讨。

【关键词】建筑工程；钢筋混凝土；设计特色；设计要點

因钢筋混凝土结构设计具有位移小、刚度大、整体性强等优点，在我国建筑工程中得到了广泛应用。建筑工程钢筋混凝土设计是一个非常复杂的过程，不能有丝毫的错误，否则会影响建筑工程的质量。因此，建筑工程钢筋混凝土设计要严格按照国家制定的标准规范，认真分析、科学计算，提升建筑工程的整体质量及结构安全。

1、钢筋混凝土结构的优势

1.1综合应用钢筋与混凝土原料

通过实践检验发现，混凝土结构具有优越的抗压强度（约28MPa），但是其抗拉强度较弱，无法满足房屋建筑施工的相关要求；与混凝土结构特性正好相反，钢筋材料在抗拉强度方面具有优势，但抗压强度不足。

钢筋混凝土结构指的是：将一定比例的钢筋融入到混凝土中，实现了混凝土与钢筋优点的相互融合，弥补了两者各自的不足，能够更好地满足房屋建筑施工的相关要求。

1.2具有较强的结构整体性优势

在房屋建筑施工过程中，钢筋混凝土结构同时具有钢筋的抗拉强度与混凝土的抗压强度，体现出非常明显的结构整体性优势。此外，钢筋混凝土结构的抗震能力、防爆能力也非常优秀，要高于其他的一般工程结构。

1.3制作过程方便快捷

钢筋混凝土结构属于复合材料，其中包含了混凝土、钢筋、纤维、砂石等多种类型的原材料。原材料的丰富与充足，使钢筋混凝土结构的制作过程非常方便快捷，而且能够有效保护工程的周围环境。

2、建筑工程钢筋混凝土结构设计的要点

2.1 抗震功能的加强设计

抗震功能对于建筑工程非常重要，可以对地震等自然灾害产生一定程度的抵抗，从而保护建筑财产与人身安全。

建筑工程抗震功能主要是依靠钢筋混凝土结构来实现的，因此要重视钢筋混凝土结构的抗震性能设计。在设计过程中，如果建筑工程的层数和结构刚度的突变系数较大，则应多取其振型数。例如，建筑工程房屋结构中的多塔结构，顶部小塔楼以及转换层等，在取其振型数时，应选大于 12 的数，但是数值大小不能超过房屋总层数的三倍；对具有弹性的楼板建筑，在分析其刚性要求时，振型数的选取还要更大些。

2.2 耐久性设计

钢筋混凝土结构设计中，应严格按照设计规范，解决重点技术问题，明确工程的重难点，充分发挥多种目标和单一目标的综合利用，确保设计方案的科学性和合理性。

设计师应该加强对建筑工程耐久性设计的关注。混凝土结构在建筑工程中起着支撑的作用，提升其耐久性，能保证建筑的各项性能满足客户使用需求，并在规定的使用年限里不发生损坏。工程实践表明，许多建筑的结构设计不符合上述要求，一方面是由于设计理念不全面，另一方面是因为建筑工程投入使用后，受到周围环境、条件的影响，其稳定指数下降，而设计师缺乏对该种情况的合理预期。

设计混凝土结构时，技术人员主要考虑到造价和材料因素，体现出造价控制和节约材料的原则。但在提倡工程质量高标准、优化居住环境的今天，工程设计不应仅考虑经济指标，还要提高综合使用效果。

2.3 新概念设计

钢筋混凝土结构设计中，要注意融合新概念设计。也就是，说要设计一些样式新颖的建筑，同时保持其抗震性能和抗风性能等基础性能。

新概念设计与钢筋混凝土结构设计的融合，一方面能够满足建筑工程的弹性要求和延展性要求；另一方面，能够保证建筑工程满足居住人们的审美需求。

2.4 地下结构设计

除了地上部分，建筑工程地下部分的钢筋混凝土结构设计也非常重要。

建筑工程的地下结构设计方案中，同样需要加强抗震性能设计，从而确保建筑工程的稳定性。

一方面，设计人员应当根据地下结构的实际情况，进行具体的抗震性能分析，并根据分析结果，完成地下钢筋混凝土结构设计。另一方面，设计人员应注意嵌固端位置的设计不同，对建筑质量所产生的影响也不同。

建筑工程地下部分的埋置深度，应遵守我国施工规范的相关标准。在具体设计图纸上，建筑工程的地上部分与地下部分用变形缝分开，导致建筑地下部分的埋置深度不够，一旦发生地震等自然灾害，将造成建筑物滑移、倾斜等现象。另外，对于高宽较大的建筑工程，应合理设计其地下部分的埋置深度，通常情况下，采用钢筋混凝土桩体作为其地下部分的结构支撑，其锚固长度也要尽量满足大且长的设计标准，一方面有利于增加桩体的抗拔性能，另一方面，还可以有效防止建筑工程发生倾覆事故。

2.5 剪力墙设计

剪力墙设计是建筑工程钢筋混凝土结构设计中的重要一环。

首先，在剪力墙的端部位置，应设置相应的边缘构件（比如端柱等），起到约束柱的作用；当建筑工程的层间位移和顶点位移较大时，可加大柱体的截面积；当剪力墙的截面和楼层的面积比值较大，但房屋高度较小的情况下，约束柱所起到的作用非常小，几乎可以忽略不计。另外，为了提升剪力墙的抗变形性能，可在剪力墙的截面设置连梁；但是，在多肢墙、单肢墙的设计中，应合理设置连梁的强度——一方面，连梁的设置不能太强，否则在地震作用下，墙肢会出现拉伸，容易出现安全事故；另一方面，连梁设置不能太弱，否则墙肢就会变成单肢墙，其岩性就会相对减弱，其抗震性能也会相应减弱，降低了建筑工程的安全性。

结语：

综上所述，钢筋混凝土建筑工程的结构设计体现出系统性和复杂性的特点。设计人员要严格遵守国家规范、规程的相关要求，灵活运用设计方法，善于创新，在工作中精益求精，不断总结和反思，确保工程满足安全适用、经济合理的建设目标，促进建筑工程的可持续发展。

参考文献：

[1]余敏，李书磊，王圣松.钢管混凝土构件轴压承载力设计公式的可靠度分析[J].建筑钢结构进展，2017，19（02）.

作者简介：

孟顺意，大连都市发展设计有限公司。