浅谈建筑工程混凝土结构设计中存在的问题及对策

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年第8期   作者:张广涛
[导读] 在我国目前建筑工程的施工过程中,混凝土材料已经成为建筑工程施工中最重要的施工材料,
         【摘要】在我国目前建筑工程的施工过程中,混凝土材料已经成为建筑工程施工中最重要的施工材料,其对建筑的整体稳定性起到十分重要的作用。当前建筑工程的功能越来越多,建筑结构方面的施工也越来越复杂,使得混凝土建筑结构的设计受到广泛关注。本文将从建筑工程混凝土结构设计中存在的问题方面进行分析,提出相应的措施。
         【关键词】建筑工程;混凝土结构设计;问题;措施
         近年来,随着我国建筑行业的快速发展,混凝土结构设计作为建筑工程施工中的一项重要内容,其对建筑结构的整体稳定性有着十分重要的影响,能够确保建筑的各项功能充分发挥。在对建筑混凝土结构进行设计的过程中,需要严格遵循对相关设计技术的有效应用,确保建筑工程施工的质量。但是,我国当前建筑工程混凝土的设计过程中还存在很多问题,严重影响到建筑结构的稳定性,需要在实际的工程施工中,加强对各项施工技术手段的应用,充分保障建筑工程的施工质量。
         1. 建筑工程混凝土结构计算方面存在的问题和措施
         在针对建筑工程混凝土结构的设计方面,需要相关的设计师能够对各个计算软件的模型和应用特点进行掌握,熟悉结构设计方面的相关类型,能够针对每一类型的结构设计采取相对应的计算方法。例如,针对建筑地下室和外墙配筋的计算设计过程中,设计师通常会采用假设的方法进行计算设计,但是该种设计方法不能与实际的设计情况相符合,导致计算设计不到位。在对地下室外墙配筋的设计过程中,针对外墙扶壁柱的尺寸大小没有进行区别,统一按照双向板进行计算配筋,该种粗略的计算方法会导致外墙竖向受力配筋不足,在水平方向上的分布筋还有剩余,导致整体的建筑设计不够协调。因此,在实际的设计过程中,垂直于外墙方向的隔板墙和外墙扶壁柱之间的外墙隔板采用双向板计算配筋,其余外墙按照竖向单向板计算配置,这样才能够达到有效设计的目的。
         2. 建筑工程混凝土结构设计中有关裂缝问题和措施
         在建筑工程中,混凝土裂缝有时会出现,而且裂缝是固体材料中的一种不连续现象,如果混凝土和钢筋混凝土受到的负荷较小或者是没有受到负荷,会有微裂缝存在,通常会在骨料与水泥石上的粘结面上有粘结裂缝和骨料裂缝等,会导致材料的结构发生变化,会有轻微的缺陷存在,最终会导致结构的宏观部分有开裂和破坏现象,可以说混凝土的破坏现象是对微裂缝的一种扩展,也是材料自身固有的一种物理性质,微裂缝在钢筋混凝土中存在是必然的。
         有关预应力混凝土结构裂缝的控制方法主要是采取“抗”的一种措施,针对传统裂缝的控制方法主要通过传统力学和断裂力学方面进行研究。从传统力学的角度方面进行分析,由于预应力施加给混凝土梁一定的压力,使得混凝土梁在受到压力的情况下能够被有效抵消,也就有效避免混凝土裂缝的发生,而且混凝土梁能够有效改善混凝土中的抗拉性能,达到对材料的有效应用。在断裂力学的角度进行分析,在混凝土的材料中会存在一些微裂缝,这些微裂缝在长期的外部负荷压力下会不断演化和发展,然后就会出现较大的裂缝。因此,可以通过在混凝土梁上施加一对轴向压力,在微裂缝上作用一对非均匀压力,这时产生的压力就为负值,也就能够减小外部荷载下的应力,避免了混凝土裂缝的产生。设计师在针对建筑混凝土结构的设计过程中,需要对相关的计算软件特点进行有效分析,了解建筑结构设计中的相关内容,根据建筑结构设计的实际情况采取相对应的结构设计手段,有效确保建筑工程的施工质量。
         3. 建筑工程混凝土上部结构常见的问题和措施
         在针对混凝土上部结构的设计过程中,对框剪结构剪力墙的设计不均匀,剪力墙的单肢刚度较大,应力如果过度集中,就会对剪力墙造成一定的破坏。

而且在对上部结构进行设计阶段,一些相关联的构件比如连梁构件的设计难度较大,在次梁处的位置需要附加箍筋,位于梁上的集中力可以不用加附加筋,但是梁下部的集中力需要加附加筋,梁截面高度范围内的集中荷载力需要根据具体的情况进行设计。如果主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,需要加附加筋,或者是主次梁截面都很大,荷载相对不大,主梁位置可以不用加附加筋。例如,在实际的设计过程中,如果梁上还有次梁,需要避免将次梁搭接在主梁的支座附近,从原则上来讲,梁纵筋宜小,能够达到抗裂的效果,但是钢筋之间的间距需要满足一定的要求,要与梁的断面位置相对应,同时需要在梁端头将箍筋进行加密。针对小断面的连续梁和框架梁的设计,上下纵筋都需要采用同直径的,不要在支座部位进行搭接。在对建筑挑梁的设计过程中,与挑板不同,挑梁的自重占总荷载 的比例较小,做成变截面不能减轻挑梁自身的自重,在对变截面挑梁箍筋进行设计过程中,施工难度相对较大,因为每一个箍筋的设计都是不同的,而且变截面梁的挠度都大于等截面梁,如果挑梁端部设计有次梁时,需要附加箍筋或吊筋,在挑梁的根部除非受剪承载力不足,才会附加斜筋。如果需要在梁上开洞,不仅要计算洞口的加筋情况,还需要对梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度进行验算。
         在进行建筑的设计过程中,需要权衡建筑质量与投资回报之间的重要性,因此,在进行实际设计过程中,需要对建筑结构进行优化设计。在对建筑进行设计之前,需要首先测试地基的抗压性和检查支撑架的稳定性,这样才能够有效保证建筑结构的设计达到令人满意的效果。建筑工程结构的设计需要与承包商和投资商之间进行全面沟通,针对建筑结构的类型和具体的施工要求建立工程施工方案,能够使建筑设计人员充分了解建筑工程的施工情况。建筑工程不同的基础形式,也会出现不同的问题和相应的解决方法。例如,地下车库柱下的独立基础,应用到的基础埋深计算方法在各个地方都有不同的规定,也会对基础底面积有较大的影响。如果车库底板的厚度满足一定的要求,针对独立基础埋深的计算可以取室外地面和室内地面埋深的平均值。
         4. 建筑工程地基与基础设计中存在的问题和措施
         在建筑工程的设计中,基础设计是最重要的一个设计环节,需要设计人员特别重视,但是在对建筑地基基础结构进行施工的过程中,常常会存在沉降的现象,如果地基发生沉降,很容易对建筑物结构的稳定性造成一定的影响,严重情况下也会破坏建筑基础底板的质量,因此,在对地基基础进行设计的过程中,需要采用科学的技术手段进行有效设计,加强对地基基础的有效设计,从而确保建筑结构的稳定性。
         针对建筑地基不同的沉降量,所采取的处理措施都是不同的,对于沉降量比较小的工程,可以在地下室与持力层之间建设一层保护带,如果有沉降现象发生,保护层能够起到一定的承载压力,防止造成地下室地带发生开裂和沉降,同时也能够对地基起到一定的养护作用,能够从根本上确保地基的稳定。对于一般带有地下室的建筑,很容易受到地下水升降的影响,因此,在对地下室底板的设计过程中,需要十分重视对底板防水性能的设计。有关地下室柱下承台的形式设计比较复杂,对基槽底膜的形状设计比较难,建筑复杂的轮廓导致防水设计较难,而且增加了建筑工程造价。
         5. 结束语:
         综上所述,建筑工程混凝土结构的设计质量会关系到人们生命财产的安全,而且建筑工程混凝土结构的设计是一个比较复杂的过程中,需要设计师能够在长期的学习和实践中不断总结经验,充分关注建筑结构设计中存在的相关问题,有效掌握施工中的规范要求,设计出经济适用的混凝土结构建筑,有效提高建筑工程结构的质量,提高经济效益。
         参考文献:
         [1] 周东海 . 建筑工程混凝土结构设计的思考 [J]. 居舍,2017(19).
         [2] 莫延兴 . 浅谈建筑工程混凝土结构的设计方法 [J]. 现代物业(中旬刊),2018(12).
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