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摘要:作为重要的人居环境,房屋建筑的整体安全性、耐久性等,直接关系着使用者的人身安全。目前,钢筋混凝土这种建筑结构以其舒适宜人、高强稳定性、成本低等优势,被越来越广泛地应用在房屋设计中。基于此,本文从房屋建筑出发,探究了钢筋混凝土这种建筑结构的有关设计内容。
关键词:房屋建筑;建筑结构;钢筋混凝土
在房建结构设计中,钢筋混凝土这种结构设计十分常见。自进入新世纪以来,我国的经济增长得越来越快,极大地推动了房屋建筑业的发展,对建筑结构也提出了更高的要求。所以,在设计房屋建筑时,必须严格设计钢筋混凝土等复杂结构,以优化建筑结构性能、提高房屋建筑质量。
一、房屋钢筋混凝土基本建筑结构设计
1、地基、基础
在房屋建筑中,鉴于地基、基础属于支撑部分,故此在结构设计的过程中,必须高度重视地基、基础方面的设计工作。考虑到国内地质类型的丰富多样性,且极易作用于地基基础,所以在设计钢筋混凝土这种结构时,必须严格依照具体的地质情况、政策方针来进行。在设计房屋建筑时,必须根据《规范》中提出的要求,贯彻落实混凝土结构规范,做好设计地基、基础的工作,以增强结构的可靠性。
2、工程构造
在房屋建筑中,整个钢筋混凝土的立体构造直接关系着结构设计的整体效果。在构造设计环节,必须注意结构的安全与稳定,尽量规避潜存的安全隐患。在设计钢筋混凝土这种建筑构造时,严禁留下施工缝。否则,要立即采取补偿浇筑措施,及时改善建筑结构。此外,针对钢筋混凝土,严禁使用过长框架,必须控制框架长度位处限制范围。一般构造设计中往往风险较高,所以在设计中必须提出必要的应急方案,用于预防处理构造设计中的突发风险,确保工程施工得以顺利推进。同时,在设计钢筋混凝土这种构造时,还应重视承载力,保障构造结构可以应对各种环境,并且保持稳定,避免构造发生倾斜或者倾倒现象。
3、选型
在设计钢筋混凝土类型的结构时,选型环节至关重要。为了控制房屋质量,在设计钢筋混凝土整体结构中,必须按要求严格选型,控制钢筋混凝土切实科学合理。具体在建筑工程中,针对钢筋混凝土进行选型设计时,应先着重分析其中的分隔、交接位置,优化结构形式设计,以增强钢筋混凝土整体结构的强度与刚性,再进一步完善整个钢筋混凝土的系统设计方案,真正保障建筑结构具有稳固的选型。在设计选型环节,必须合理设计钢筋混凝土自身的刚度,适当增强房屋结构的整体美化效果。同时,针对转换层刚度,在进行选型时,必须严格控制上、下层结构的转角大小,在侧向处适当提升刚度值,以此来优化房屋结构的整体剪切效果。同时,在具体的选型中,还必须注意有关设计标准,严格控制设计钢筋混凝土的整体结构高度,以改善选型质量。
4、高强度混凝土
为了房屋的安全、稳定性,必须严格设计钢筋混凝土中的高强度部位,以增大建筑的整体经济效益。在具体设计建筑结构时,应优选强度高的钢筋、优质混凝土材料等,尽可能地选择性价比更好的材料。在设计高强混凝土时,必须控制好造价。特别是其中使用钢筋的总量、钢筋截面积等,尽量选用一些钢含量低、更高强度的优质钢筋,以改善在结构中钢筋的使用性能,并且减小造价投入。此外,在设计高强度优质钢筋混凝土时,还应结合地质、现场水温等的情况,全面分析原材料的特性等,以确保施工要求得到满足。针对现场中存在的软土地基,为了降低影响,则必须严格规范结构横截面的设计,尽量使用强度高的优质钢筋混凝土,以此来减小给建筑结构带来的压力。
5、加固钢筋混凝土
针对钢筋混凝土,一般有两种结构加固手段:第一种:进行预应力加固,一般会在房屋结构中,适当添加一些混凝土预应力筋,进而提升钢筋混凝土的实际性能强度,改善房屋建筑的整体安全效果、稳定性能。
这样通过预应力筋,优化钢筋混凝土内部受力方式,可以有效缓解受力不均问题;第二种:采取碳纤维加氟措施,能够很好地维护混凝土的整体刚度与强度,最终促进建筑结构增强抗裂效果、规避裂缝问题。
6、预应力分配
在房屋建筑中,针对钢筋混凝土这种建筑结构,设计预应力分配时,需要按照结构要求,规划预应力力度,通过分配预应力,来保护结构足够平衡,促进工程内部结构能够分担压力,避免降低结构的整体稳固效果。但在分配预应力设计环节,力度控制滞后现象时有发生。所以,在设计结构时,应最小化预应力值,按照房屋中实际钢筋混凝土整体应力分布、内部变力情况,设计好预应力的具体分配。这样建筑结构才能平衡受力,避免在钢筋混凝土中发生偏力问题。目前,在设计、规划房屋预应力分配时,针对钢筋混凝土这种建筑结构,往往选用新型轻质材料,以有效缓解设计中的结构压力。
二、房屋钢筋混凝土的抗震建筑结构设计
1、柱、梁
在钢筋混凝土中,设计建筑中的柱、梁结构时,必须考虑到与房屋抗震之间的密切关系,以改善抗震效果。在设计钢筋混凝土这种建筑结构时,必须优化房柱承载、房梁支撑结构。在房屋被地震破坏时,常常会影响到房梁。通过进行抗震设计,则可以改善柱、梁的整体抗震能力,令这些结构保持稳定。在地震过程中,房梁常常会发生塑性变化,倘若非线性位移太大,便会向塑性态转变。而在房梁的影响下,房柱一般较晚才发生塑性变化,相应的状态也位于最大极限值时,便会减小塑性变化,维持钢筋混凝土整体结构的平稳态,而提升房屋的整体抗震效果。
2、延性
在房屋建筑中,针对钢筋混凝土,进行结构抗震规划设计时,主要需要增强钢筋混凝土遭遇地震时的承载力,以维持地震下结构的安全、稳定性。因为地震会加速塑性变化,所以混凝土结构常常变形。鉴于此,应根据地震下钢筋混凝土的显著破坏点,根据延性设计规范,先规划混凝土结构中存在的薄弱点,待其稳定以后,然后设计钢筋混凝土整个结构的具体承载构件。而延性框架设计的承载水平往往很高,能促进房屋建筑增强强度,减少地震带来的破坏性。在具体的延性设计中,需要尽量防止变形,改善房屋建筑的实际结构性能水平。
3、剪刀墙
针对钢筋混凝土,剪力墙当属抗震设计中的关键点。特别是短肢剪力墙。当房屋要求抗震级别为6、7级时,则常常需要用到短肢剪力墙。这种短肢剪力墙往往对钢筋混凝土这种建筑结构提出了很高的设计要求,一般是因为增多剪力墙数必须提升抗震性能到某种标准。因此,在设计剪力墙时,必须控制受力方向与抗震规模、承载要求一致。而其中的倾覆力矩控制相对重要,必须涉及38%-51%的钢筋混凝土,以避免受力过度。而通过短肢剪力墙,采取设计倾覆力矩的方法,则可与同侧受力相结合,按剪力墙面积所占的比例,规范设计出这个倾覆力矩,来更准确地设计剪力墙。
三、结语
总之,在设计房屋建筑中,常用到钢筋混凝土这种抗震性优异、强度高、很稳定的建筑结构。在设计这种结构时,必须综合考量钢筋混凝土组成结构的特征,从房屋的具体设计要求出发,适当优化混凝土工程设计,以控制建筑质量。
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