论钢筋混凝土结构设计中的常见问题及应对措施
2019-11-29朱雯
朱雯
大连市建筑设计研究院有限公司 辽宁大连 116000
建筑行业的不断发展、建筑规模的不断扩大,促使与建筑相关的各项技术蓬勃崛起,让各种新的建筑类型、新的建筑功能和结构层出不穷。而钢筋混凝土结构因为其本身可塑性强、承载能力高、取材方便、整体性能好,已然在建筑行业当中得到较为充分和广泛的应用,且成为当下建筑结构设计中最常用、也最普遍的策略之一。只是伴随现代社会对各项建筑需求的不断增多,建筑工期越来越短,建设压力越来越大,尤其是用在设计方面的时间更是不断被压缩,如此就难以避免钢筋混凝土结构在前期设计的过程中就暴露出很多不同类型的问题,影响到日后的施工甚至是建筑用户的使用安全。基于此,在现阶段加强钢筋混凝土结构设计中常见问题的研究,能够更加有针对性地制定完善合理的应对措施,优化钢筋混凝土的结构设计,确保钢筋混凝土的质量、稳定性,以便其在建筑设计和应用呈现过程中发挥更好的作用。
1 钢筋混凝土结构设计中的常见问题
钢筋混凝土结构设计中的常见问题,主要包括这样几个方面:
1.1 钢筋混凝土结构设计中存在抗震问题
近年来全国各地出现的地质灾害(尤其是地震灾害),严重威胁了人们的生命财产安全,而在这其中建筑物本身的质量和抗震性更是影响地质灾害危害性的关键性因素[1]。也因为近年来,大众对于建筑结构本身抗震性关注度的持续性增加,相关设计人员一定要对这一问题颇为重视。
严格意义来说,钢筋混凝土结构抗震性与钢筋的应用数量、分布情况、构件连接的可靠性、抗震防线的排布设计有很大关系。尤其是钢筋混凝土结构在前期设计过程中,就有可能出现应力集中、钢筋数量不合理、分配不均匀、防震防线设置不科学等问题,若盲目增加钢筋数量非但不能有效解决问题,还有可能导致某些部位的钢筋承载力超出预期,影响结构的整体性,导致薄弱环节的出现。
1.2 钢筋混凝土结构设计中存在裂缝问题
裂缝问题也是钢筋混凝土结构设计过程中经常会出现的问题,包括结构、温度、构造以及伸缩裂缝四种。
首先,钢筋混凝土的结构构件很多是现浇制作的,因此不同构件存在非常鲜明的刚度差异,如此自然导致整个钢筋混凝土结构当中出现刚度薄弱区,施工过程中难免出现裂缝[2]。比如建筑顶部楼板的墙角就处在这样比较尴尬的位置,因为楼板和墙体之间的角度存在刚度差异,在具体使用过程中就容易出现裂缝;
其次,温度裂缝主要来自于温度影响,比如混凝土因为热胀冷缩而出现的构件裂缝;
再次,混凝土制造以及施工过程中操作不当,就容易引发构造裂缝,比如混凝土水灰比过大,或者构件脱模过早等;
最后,混凝土在硬化的过程中,必然会有水分的蒸发流失,而且这一现象会伴随混凝土整个制作过程包括后期的施工,而基于这种现象所生成的裂缝,也就是所谓的伸缩裂缝。
1.3 钢筋混凝土结构设计中存在钢筋排列问题
钢筋混凝土结构设计过程中,需要使用线条或者其它工具对钢筋的数量、排列做出标注,以便后期施工人员在应用钢筋时能更为准确。但是在实际设计过程中,常常出现钢筋数量标注不清晰、位置排列不规范,如此就会导致实际施工过程中,钢筋无法正常排列和使用,甚至需要将钢筋切断再进行施工的情况。如此不仅延长了施工周期,更增加了人力和物力成本,影响到钢筋混凝土密实性的同时,更增加了安全隐患。
1.4 钢筋混凝土结构设计中存在结构延性问题
在钢筋混凝土结构设计当中,剪力墙和框架结构是非常基础、也经常得见的部分,其会直接影响到建筑的稳定性和功能性。但在具体的设计过程中,也容易出现结构延性不足,刚度过大、应力过于集中的情况,以致在后续使用的过程中易脆、容易被破坏,进而影响到建筑结构整体的稳定和安全[3]。
2 钢筋混凝土结构设计中问题的应对措施
针对钢筋混凝土结构设计中存在的问题,其应从这样几个角度做出应对:
2.1 完善钢筋混凝土结构体系
钢筋混凝土在进行结构设计时会面临很多较为复杂的问题,也会受到很多外在因素的影响,而这些常常就是致使钢筋混凝土结构出现问题的根本性原因。要想优化钢筋混凝土结构设计,就必须对结构体系实施优化,减少冗杂内容,简化设计流程,提高设计的相关要求和标准。
2.2 规范钢筋设计位置及结构尺寸
钢筋设计的位置以及形状是否规则,会对钢筋混凝土的性能产生不容忽视的影响,所以其必须合理布置钢筋的位置,并对其形状尺寸进行严格控制,保障钢筋形状的规则与规范,更避免不规则和不规范造成钢筋混凝土结构出现问题。与此同时,钢筋混凝土结构在应用过程中,容易因为温度材料等因素,出现应力变形,而且常常结构越长、其变形情况越严重[4]。
因此,在钢筋混凝土结构设计的过程中,一定要对结构尺寸进行规范,避免使用过大、过长的钢筋,尽可能降低因为应力过大而出现的裂缝。
2.3 严格控制构件裂缝
板类钢筋混凝土构件在设计和应用过程中非常容易出现裂缝,尤其是楼面板构件和屋面部位更是如此。所以在进行钢筋混凝土结构设计的过程中,一定要提前预防构件裂缝的出现,通常情况下会在浇筑混凝土时,尽可能使用预应力浇筑的方式,来进行施工。
通过前文的分析可知,钢筋混凝土结构设计过程中,及容易出现抗震、结构延性、钢筋排列以及裂缝等问题,而且都会对钢筋混凝土的性能及使用寿命造成影响。本文中笔者从多个角度就如何优化钢筋混凝土结构的优化设计提出自己的看法,以求能够优化钢筋混凝土结构的基本性能,以便保障其质量的提升,推进建筑行业更为稳定、长效的发展。