谈在混凝土结构设计中不容忽视的几个方面 .docx

谈在混凝土结构设计中不容无视的几个方面 谈在混凝土结构设计中不容无视的几个方面 摘要： 伴随现代建筑业的飞速开展，在建筑设计中，混凝土结构设计要是在满足建筑使用功能及建筑艺术的效果前提下，也要满足结构的平安，适用，经济，耐久等方面的要求。混凝土结构设计中能够掌握结构概念，合理利用标准法规，结合实际的工程情况全面准确的理解结构体系，都是非常重要的。 中图分类号：TV331文献标识码： A 引言： 钢筋混凝土结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不平安因素。 一、混凝土结构的耐久性分析 虽然混凝土结构存在的很多的优点，但是也存在一些内部因素和外部因素对混凝土结构的耐久性产生影响。 混凝土内部存在碱性的水化物，当大气环境里的CO2侵入混凝土内部时，会使得混凝土中的这些碱性水化物与CO2发生中和反响，也就是使得pH值下降，俗称混凝土的碳化过程。这个过程会让混凝土急剧收缩，导致混凝土开裂，加上碳化也会破坏钢筋外外表的氧化膜，使得钢筋容易锈蚀，发生危险。提高混凝土的强度等级的，使得内部孔隙率降低，混凝土内部更加的密实，提高了抗渗透性能，减缓了外部有害物质的入侵。值得注意的是当混凝土中加有碱活性的骨料的时候，在露天潮湿环境下，碱与骨料里的活性颗粒会产生反响，混凝土外表也会产生裂缝，加速侵蚀性物质的入侵破坏。再者的内部因素便是钢筋本身的影响，当混凝土有裂缝存在且较大的时候，钢筋肯定会受锈蚀，经过锈蚀的钢筋体积会膨胀，将混凝土保护层胀裂，又加快了钢筋的锈蚀。钢筋锈蚀后，钢筋的有效受力面积减小，相对应的强度会降低，致使结构承载力削弱。另一方面，锈蚀后的钢筋抗滑移的能力也会降低，很可能使得结构发生滑移破坏。时间越长，结构出现承载力问题会加大，有时甚至会突然断裂的脆性破坏，十分危险。所以影响混凝土耐久性的根源就是混凝土自身的碳化和钢筋锈蚀。 二、设计构造方面 框架节点核芯区箍筋配置应满足要求对于标准中规定的框架柱箍筋加密区的箍筋最小体积配箍率的要求，绝大局部设计人员都能给予足够的重视，但对于?建筑抗震设计标准?中规定的“一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08，且体积配箍率分别不宜小于0.6、0.5和0.4。设计中经常被无视，尤其是柱轴压比不大时，常常不满足要求。这一规定是保证节点核芯区延性的重要构造措施，应严格遵守。 底层框架柱箍筋加密区范围应满足?建筑抗震设计标准?中规定：“底层柱，柱根处箍筋加密区范围为不小于柱净高的1/3。这是新增加的要求，设计中应重点说明。 框架梁的纵向配筋率应注意?建筑抗震设计标准?中规定：“当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，梁箍筋最小直径的数值应比表6.3.3中规定的数值增大2mm。在目前设计中，这一规定常被无视，造成梁端延性缺乏。 框架梁上部纵筋端部水平锚固长度应满足要求?混凝土结构设计标准?中规定：“框架端节点处，梁上部纵向钢筋也可采用90 弯折锚固的方式。此时梁上部纵向钢筋应伸至柱外侧纵向钢筋内边并向节点内弯折，其包含弯弧在内的水平投影长度不应小于0.4Lab，弯折钢筋在弯折平面内的包含弯弧段的投影长度不应小于15d。当框架柱截面尺寸小于400×400mm时，应注意梁上部纵筋直径的选择，否那么这一项要求不容易得到保证。 三、结构设计中抗震方面 1. 结构的抗震等级 在工程设计中，多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按?建筑抗震设计标准?表6.1.2确定。对于电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，可首先根据?建筑抗震设防分类标准?确定其中哪些建筑属于乙类建筑。假设为丙类建筑，其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算；假设为乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求。例如，位于度地震区的乙类建筑，应按度由?建筑抗震设计标准?表6.1.2确定其抗震等级为一级；当度乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。 2. 地震力的振型组合数 地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考虑扭转耦联计算时，至少要取3，且为3的倍数；振型数也不能取的太多，不能多于结构有质量奉献的自由度总数。例如全部为刚性楼板的结构，振型数不能超过楼层数的3倍，否那么可能出现异常。?高层建筑混凝土结构技术规程?规定：抗震设计时，B级高度的高层建筑结构、混合结构和本规程第10章规定的复杂高层建筑结构，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。当结构楼层数较多或结构层刚度突变较大时，如高层、错层、越层、多塔、楼板开大洞、顶部有小塔楼、有转换层、有弹性板等复杂结构，振型数应相对多取。只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，必要时振型数才可以取得较少。?建筑抗震设计标准?指出，适宜的振型个数一般可以取振型参与质量到达总质量的90所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比拟随意，这是应当改良的。此外，对于耦联计算，可在必要时补充非耦联计算。 四、混凝土结构在设计中的两个方面 1.设计地基方面 在设计柱下独立根底以及带梁板式的地下室的过程中，设计地下室底板时，最容易被忽略的，就是因为建筑物的沉降效应而导致的附加应力所带来的影响。这主要是因为，事实上柱下独立根底和地下室的底板在承载上部荷载时，同样会因为沉降而出现变形，如果对因此而出现的附加应力不进行考虑的话，那对底板来说是非常不平安的，并且极有可能会因此而致使地下室的底板出现开裂现象，其影响在天然的地基中将会格外的严重。对于那些不会产生过多沉降的工程来说，可以采取在地下室底板和持力层间添加软垫层的方法来处理，当然，无论是否采用这种方法，还是具体应采取什么措施都要综合各种因素来进行考虑。最后在进行配筋设计，根底和地基是建筑的根本，这方面的问题绝不容半点无视。 2.设计上部结构方面 在设计框剪结构时，要保证对剪力墙进行均匀的布置，不能有剪力墙的单肢刚度超标的情况出现，以防应力在某一部位过于集中，一旦出现破坏，将会造成非常严重的影响，同时，和剪力墙有关联的其他结构设计的难度也会增大。在第一级别的剪力墙中，刚度较大的局部要保证墙肢数不小于4。 结语： 随着社会的开展，钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍，由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比拟具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。只有熟练地掌握标准，并具有良好的结构概念，才能设计出既平安又经济适用的优秀作品，使我国建筑结构设计更上一层楼。 参考文献 【1】蒋莉莉，浅议高层建筑结构设计要点J.民营科技，2007.11. 【2】 探讨混凝土结构设计中易无视的细节问题。2021.10城市建设