樊曼莉
中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 陕西省西安市 710032
摘要：现阶段，随着经济的不断发展，我国建筑行业也是蒸蒸日上。不仅建筑种类越来越高，建筑数量也急剧增多。同时人们对建筑的要求也越来越高，不仅要求安全实用，还要求美观。如今建筑的发展形势也对建筑行业提出了新的要求，近年来建筑行业在不断的完善发展，但在这个过程中仍存在着很多问题。钢筋混凝土结构是现在建筑行业密切关注的一个问题，由于结构设计的工作比较繁杂，很容易在这个过程中出现各种各样的问题。本文分析了钢筋混凝土结构存在的问题以及提出几点对钢筋混凝土优化的解决方法。
关键词：钢筋混凝土；结构优化；技术
引言
进入到21世纪之后，钢筋混凝土结构取得了非常广泛的应用，建筑工程项目的高度逐渐增加，随之而来的是其复杂性逐渐增大，土建工程的成本所占比例越来越大。在设计的过程中，要进行必要的结构优化配置，保证其达到科学性、合理性的要求，并且可以提升结构的安全性。因此，设计人员需要充分的重视结构优化。
1钢筋混凝土结构设计的要求
1.1安全性
安全性是建筑结构设计最根本的要求之一。钢筋混凝土结构在使用过程中会承受各种不同类型的载荷，其结构设计必须保证钢筋混凝土结构在遭受各种载荷时，仍然能够保持主体建筑结构的坚固稳定性。这种载荷一方面是指正常使用和建筑施工过程中出现的可以预测的载荷，另一方面是指在建筑结构使用过程中，无法预测的偶然载荷，比如地震冲击等。
1.2适用性
建筑结构在投入使用后必须满足良好的工作性能，能够满足用户的使用需求。不能出现建筑结构变形开裂等破坏结构整体性的情况，这也是钢筋混凝土结构设计的基本要求之一。
1.3耐久性
除了基本的安全性和适用性要求之外，钢筋混凝土的结构设计还要满足耐久性的要求，钢筋混凝土结构投入使用以后，需要满足较长的使用周期，建筑结构的使用寿命一般要保持在几十年以上，这就要求钢筋混凝土结构在较长时间内仍然维持相对稳定的结构形态，以及使用性，因此在钢筋混凝土结构设计时需要考虑结构的耐久性要求。以上三方面的要求也被统一称作结构设计的可靠性要求，是指钢筋混凝土结构必须满足的基本功能要求，除此之外，还要考虑到钢筋混凝土结构设计的经济性要求。在钢筋混凝土结构设计中可靠性要求和经济性的要求往往会存在一定的矛盾，这就要求设计人员综合考虑建筑项目的具体情况，确保钢筋混凝土结构设计在满足基本的安全可靠性的基础上，又具备经济合理，成本低等优点。
2钢筋混凝土结构设计中存在的问题
2.1地基变形的问题
在进行建筑工程地基设计的时候，设计人员容易忽视地下室底板设计中的附加压力影响，这种附加压力是导致建筑物沉降的主要因素。在实际施工过程中，地下室底板会由于上部建筑物的重力导致其产生一定的变形和沉降，在这种情况下如果没有在设计钢筋混凝土结构的时候考虑附加压力的作用，那么会降低地下室底板的可靠性和安全性。在有地下室的情况下，尤其是设置多层地下室时，基底附加压力影响会更加明显，需要设计人员应注意地基回弹再压缩变形，此时建筑地基沉降变形往往由地基回弹再压缩变形决定。
2.2钢筋混凝土结构设计中的裂缝问题
裂缝问题是钢筋混凝土结构设计中常见的问题之一，这种问题的形式较多，主要包括结构裂缝，温度裂缝和构造裂缝，收缩裂缝四种。
钢筋混凝土结构构件有些是现浇制作，不同的构件之间，其刚度存在一定的差异，这就导致整个钢筋混凝土结构会出现一定的刚度薄弱区域，在施工或者使用过程中这些区域就会出现裂缝，比如，顶部楼板的墙角就属于这样的位置，楼板与墙体之间的刚度不同，在使用中就容易出现裂缝。而温度裂缝主要是受到温度的影响造成，混凝土热胀冷缩导致构件出现裂缝。构造裂缝的出现主要与混凝土制造和施工过程中的操作有关，比如混凝土的水灰比过大或者构件脱模过早，都会造成混凝土结构构造裂缝的出现。混凝土在硬化的过程中会造成水分的蒸发流失，这一现象从混凝土的制作到钢筋混凝土建筑结构的施工使用整个过程中都会存在，这种现象的发生就会导致钢筋混凝土结构出现收缩裂缝。
2.3钢筋混凝土结构在上部结构设计中存在的问题
梁和柱是任何一栋建筑物中不可缺少的部分。为了让建筑物能够伫立，必须保证柱的完整性，所以需要用梁来承担建筑物大部分的载重力。所以在梁和柱的结构上的设计是十分重要的。但是当今却存在很多“豆腐渣工程”建筑，即使是地表震动不明显时，也会出现楼房发生倒塌现象，这正是因为建筑工人运用钢筋混凝土在设计梁和柱结构不合理所造成的问题。在建筑物的上部结构中还普遍存在不合理设计的问题是，对剪力墙的分布设计不够均匀，从而导致建筑物的应力过于集中，最终会对建筑物整个钢筋混凝土工程产生严重影响。
3钢筋混凝土结构设计优化技术措施
3.1地基设计优化措施
在一般情况下，影响地基最终沉降量的因素很多，地基的最终沉降量难以通过公式精确的计算得到，应结合工程经验综合考虑。为了减少地基的变形在结构体系上可以选择刚度较大的体系，比如框架－剪力墙钢筋混凝土结构及钢筋混凝土剪力墙结构，并在平面布置时与建筑专业协商尽量做到平面简单、对称、规则的结构布置，此时上部结构刚度的存在，与基础共同作用起到了起拱的作用，可以有效的减小基础的内力和变形。此外，通过减少上部荷载，如采用轻质高强材料可以有效的提高刚度并减少荷载，也可以有效的减少地基沉降。也可通过加强基础的整体性和刚度，如采用双向条形基础、筏板基础可有效的减少地基沉降量。如不能采用整体形基础时，在可以采用圆形或方形基础，因这种基础形式的沉降相对较小，尽量避免采用长宽比较大的基础，一般应将基础的长宽比控制在3以内，这样能在满足设计要求的前提下并能获得比较满意的经济效果。
3.2加大对裂缝的控制
裂缝的存在对建筑物的整体功能影响是巨大的。因此在钢筋混凝土的结构中，对于出现裂缝的地区要采用混凝土浇筑的措施进行对裂缝的处理，并在楼面板预埋管线来减少裂缝对建筑物的影响，同时还需要利用设计支架的方式使预埋在楼版面的管线更加牢固，不容易松散。这样可以提高建筑物的牢固性和整体性，还能够减少裂缝对建筑物产生的影响，使建筑物的使用年限大大增加。
3.3加强上层结构设计
地基对于建筑物来说尤为的重要，但这并不代表着上部结构的设计我们就可以松懈。优化上部设计有利于提高结构抵抗水平荷载能力，从而在一定程度上保证建筑物的稳定性。尤其对于高层建筑，由于楼层越高，越不稳定，所以在设计中无论是对墙体还是梁柱的设计都要进行严格的把控以保证建筑物的稳定性。
结语
综上所述，由于钢筋混凝土结构具有一定优势，使其成为我国目前建筑工程中普遍使用的结构形式，涉及范围比较广，在实际设计过程中还存在着一定问题。因此相关施工单位需要积极采取有效手段完善结构设计，促使建筑工程实际质量得到提升，推动我国建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]陈同舟.分析高层建筑钢筋混凝土结构设计问题[J].建材与装饰，2019，540（31）：107-108.
[2]陈功梅，刘鸿辰.钢筋混凝土框架结构优化设计探讨[J].河南建材，2019（6）：80-81.
[3]罗晓鑫．钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J]．建筑工程技术与设计，2018(31):2985．
[4]张锐．在钢筋混凝土高层结构设计中常见问题的分析[J]．建材与装饰，2018(38):86-87．