淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點體會

淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點體會隨著我國的人民生活水平漸漸提高，對高層建筑也要求更高，應(yīng)該從高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)方面進行設(shè)計的優(yōu)化以達到較好的效果?；诖?，本文主要對建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善方法進行了探討。

TU37文獻標識碼：A

現(xiàn)在，隨著我國人民的生活水平逐漸提高，在日常生活當中人們對居住房屋的振動影響舒適度提出了問題。但現(xiàn)代房屋的居民對住房要求比較高，經(jīng)常抱怨因為振動等引起舒適度問題。所以這就要求設(shè)計者們通過優(yōu)化動力結(jié)構(gòu)的設(shè)計來達到控制房屋共振，以減少震動對人們在日常生活的影響，加強人們對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性和信任度。

1在高層建筑中的混凝土構(gòu)造的設(shè)計優(yōu)化的原則

高層的建筑結(jié)構(gòu)在進行使用維護、施工和設(shè)計下主要有下面三個方面需求：第一，安全性。在設(shè)計的合理的使用年限以內(nèi)的高層建筑的結(jié)構(gòu)時應(yīng)該可以承擔(dān)各種可能發(fā)生的突發(fā)情況。第二，耐久性。在設(shè)計的可以使用的年限以內(nèi)，高層建筑的結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有移動的耐久性。第三，適用性。在它能夠合理使用的年限以內(nèi)，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)該可以滿足使用的要求，具有較好的抗振、抗裂縫或者抗變形的性能。

2在高層建筑中具體優(yōu)化的設(shè)計方案

2.1關(guān)于房屋構(gòu)造周期性折減系數(shù)設(shè)計

在框架結(jié)構(gòu)與頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，填充墻會直接使結(jié)構(gòu)的實際剛度大于設(shè)計時的剛度，所以這就會導(dǎo)致計算周期遠遠大于結(jié)構(gòu)的實際周期，因此，計算出的結(jié)構(gòu)剪力比較小時，這就會使房屋建筑的結(jié)構(gòu)不安全，所以要把建筑物的結(jié)構(gòu)計算周期進行適當?shù)恼蹨p，只有這樣建筑的效果才能有所改善，然而對于框架結(jié)構(gòu)，在計算周期時最好不要進行折減或者取小的折減系數(shù)。在框架結(jié)構(gòu)中，當采用砌體來填充墻體時，折減系數(shù)在計算周期時取0.6～0.7；當采用輕質(zhì)的砌塊或者墻體少時，折減系數(shù)在計算周期時取0.7～0.8；當采用輕質(zhì)的墻板時，折減系數(shù)在計算周期時取0.9。除了沒有墻的框架結(jié)構(gòu)，其余都要進行適量的折減。

2.2關(guān)于合理地使用高強砼和高強鋼筋設(shè)計

高層建筑的總造價一般包含框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)物料、施工及材料費用等，其中影響房屋造價比較大的是構(gòu)筑件截面積和用鋼量，所以，為了有效的降低建筑的用鋼量可以在建筑設(shè)計的時候合理的使用高強度鋼筋和高強砼，這樣可以大幅度的節(jié)約建筑的成本。若高層的建筑設(shè)計是在厚軟的地基上面的話，因為矗立在地基上面的荷載比較大，所以應(yīng)該高效合理的使用高強砼及高強鋼筋來優(yōu)化構(gòu)件的截面積，用來減少結(jié)構(gòu)的重量，這樣可以明顯的降低基本設(shè)施的實施難度和工程的造價，用來取得較好的經(jīng)濟效果。在我國，震區(qū)的高層樓房的建設(shè)過程中，地震作用力的大小與建筑物自身的重量是成正相關(guān)的，所以要有目的的減少建筑物的自重，進而減少建筑物的結(jié)構(gòu)在地震過程中的負荷，這樣可以很大程度的提高建筑物的安全性。

2.3關(guān)于房屋耐久功能的優(yōu)化設(shè)計

原來在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久性往往沒有得到設(shè)計人員充分的考慮，其實就是在規(guī)定的使用年限內(nèi)對于用戶的各種正常使用要求均能夠滿足。在實際情況中，許多方案設(shè)計都沒有達到這些要求，出現(xiàn)這種情況的主要原因是設(shè)計時沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環(huán)境、條件的影響，從而導(dǎo)致建筑的可靠指數(shù)明顯降低。因此在對一般的高層進行混凝土進行設(shè)計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結(jié)構(gòu)設(shè)計才是滿意的設(shè)計，如今人們的生活水平不斷的提高，對工程的質(zhì)量要求也相應(yīng)的得到提高，所以當建筑物的特殊使用要求或者技術(shù)要求與經(jīng)濟成為主要矛盾時，就要果斷的放棄經(jīng)濟這個指標。因此，在高層混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計中若以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計為主要目的，則要根據(jù)設(shè)計規(guī)范來處理主要問題，認清主次，通過多種目標與單一目標的優(yōu)化使設(shè)計的效果令人滿意。

2.4關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)抗震功能的設(shè)計

（1）房屋結(jié)構(gòu)抗震的等級設(shè)計。在進行工程圖紙設(shè)計時，房屋的結(jié)構(gòu)按照其抗震的設(shè)防進行分類，其中房屋抗震的等級可以依據(jù)房屋結(jié)構(gòu)類型、烈度和高度來按照國家的《抗震規(guī)范》附表來確定。（2）地震的震力振型的組合數(shù)據(jù)。地震的震力振型的組合數(shù)據(jù)在進行高層建筑的計算過程中不考慮耦聯(lián)扭轉(zhuǎn)；如果房屋的振型數(shù)大于3以后，在計算時應(yīng)該用3的整數(shù)倍，但是這個數(shù)據(jù)不能大于建筑物的總層數(shù)；當房屋的層數(shù)小于等于2時，振型數(shù)則可以取房屋層數(shù)。對于那些不規(guī)則房屋的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當考慮扭耦聯(lián)轉(zhuǎn)，對于高層的房屋建筑來說，振型數(shù)應(yīng)當取大于等于9的數(shù)；房屋結(jié)構(gòu)的層數(shù)多或者房屋結(jié)構(gòu)的剛度突變系數(shù)較大的話，其振型數(shù)則應(yīng)該多取，例如房屋結(jié)構(gòu)中含有多塔結(jié)構(gòu)、頂部有小塔樓、轉(zhuǎn)換層等，其振型數(shù)應(yīng)盡量取大于等于12的數(shù)，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數(shù)的3倍，除了含有彈性的樓板，而且在進行總剛性的分析時，它的振型數(shù)才可以取的更大些。

2.5柱箍筋、框架梁的間距

房屋框架梁、柱箍筋等的加密區(qū)中的最小箍筋和最大箍筋的直徑之間的距離要符合國家的規(guī)定。依據(jù)這些規(guī)定，房屋工程上習(xí)慣取柱箍筋和梁的加密區(qū)的最大間距100mm左右，而非加密區(qū)的箍筋的最大間距約為200mm左右。計算程序的總信息通常也在柱箍筋、內(nèi)定梁加密區(qū)間距100mm左右，以此為計算的依據(jù)算出加密區(qū)的箍筋面積，設(shè)計人員要依據(jù)規(guī)范最終確定肢數(shù)和箍筋的直徑。但在程序內(nèi)定條件下，當房屋框架梁跨中部有較大其他荷載或者有次梁存在而又僅有兩肢箍筋的情況下，其非加密區(qū)的箍筋間距應(yīng)該采取200mm左右，以使房屋梁非加密區(qū)配箍充足，所以建議內(nèi)定的梁箍筋改為梁的非加密區(qū)取200mm。這樣不但可以加固梁箍筋加密區(qū)（其中箍筋的間距為100mm）的抗剪切的能力，而且又適當?shù)募訌娏肆涸诜羌用軈^(qū)的抗剪承載的能力，更充分的把梁的強抗剪性能表現(xiàn)出來。

2.6地下室層數(shù)設(shè)計

含有多層的房屋框架結(jié)構(gòu)，一般來說房屋都會設(shè)置地下室的結(jié)構(gòu)。因為隔墻比較少，所以通常采用板筏為基礎(chǔ)。設(shè)計計算時應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)和地下室層數(shù)結(jié)合在一起考慮，并于圖紙中按實際地下室層數(shù)計算。這樣，計算的基礎(chǔ)底板和地基的縱向荷載可以一次設(shè)計完成。同時，通過對側(cè)層移剛度性系數(shù)的比較分析，可以正確地調(diào)整和判斷房屋的相應(yīng)嵌固位置，并適當采取加固構(gòu)造措施，以保證樓板的最小配筋率和必要厚度；但是如果房屋的結(jié)構(gòu)縱方向不規(guī)則的時候，要重點驗算最薄弱的層。

3結(jié)語

總而言之，在實際的工作中設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)混凝土，一定要在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r將理論與實踐相互結(jié)合，同時總結(jié)在實踐中積累