文/孟順意 大連都市發(fā)展設計有限公司 遼寧大連 116000
因鋼筋混凝土結構設計具有位移小、剛度大、整體性強等優(yōu)點,在我國建筑工程中得到了廣泛應用。建筑工程鋼筋混凝土設計是一個非常復雜的過程,不能有絲毫的錯誤,否則會影響建筑工程的質(zhì)量。因此,建筑工程鋼筋混凝土設計要嚴格按照國家制定的標準規(guī)范,認真分析、科學計算,提升建筑工程的整體質(zhì)量及結構安全。
通過實踐檢驗發(fā)現(xiàn),混凝土結構具有優(yōu)越的抗壓強度(約28MPa),但是其抗拉強度較弱,無法滿足房屋建筑施工的相關要求;與混凝土結構特性正好相反,鋼筋材料在抗拉強度方面具有優(yōu)勢,但抗壓強度不足。
鋼筋混凝土結構指的是:將一定比例的鋼筋融入到混凝土中,實現(xiàn)了混凝土與鋼筋優(yōu)點的相互融合,彌補了兩者各自的不足,能夠更好地滿足房屋建筑施工的相關要求。
在房屋建筑施工過程中,鋼筋混凝土結構同時具有鋼筋的抗拉強度與混凝土的抗壓強度,體現(xiàn)出非常明顯的結構整體性優(yōu)勢。此外,鋼筋混凝土結構的抗震能力、防爆能力也非常優(yōu)秀,要高于其他的一般工程結構。
鋼筋混凝土結構屬于復合材料,其中包含了混凝土、鋼筋、纖維、砂石等多種類型的原材料。原材料的豐富與充足,使鋼筋混凝土結構的制作過程非常方便快捷,而且能夠有效保護工程的周圍環(huán)境。
抗震功能對于建筑工程非常重要,可以對地震等自然災害產(chǎn)生一定程度的抵抗,從而保護建筑財產(chǎn)與人身安全。
建筑工程抗震功能主要是依靠鋼筋混凝土結構來實現(xiàn)的,因此要重視鋼筋混凝土結構的抗震性能設計。在設計過程中,如果建筑工程的層數(shù)和結構剛度的突變系數(shù)較大,則應多取其振型數(shù)。例如,建筑工程房屋結構中的多塔結構,頂部小塔樓以及轉換層等,在取其振型數(shù)時,應選大于12 的數(shù),但是數(shù)值大小不能超過房屋總層數(shù)的三倍;對具有彈性的樓板建筑,在分析其剛性要求時,振型數(shù)的選取還要更大些。
鋼筋混凝土結構設計中,應嚴格按照設計規(guī)范,解決重點技術問題,明確工程的重難點,充分發(fā)揮多種目標和單一目標的綜合利用,確保設計方案的科學性和合理性。
設計師應該加強對建筑工程耐久性設計的關注?;炷两Y構在建筑工程中起著支撐的作用,提升其耐久性,能保證建筑的各項性能滿足客戶使用需求,并在規(guī)定的使用年限里不發(fā)生損壞。工程實踐表明,許多建筑的結構設計不符合上述要求,一方面是由于設計理念不全面,另一方面是因為建筑工程投入使用后,受到周圍環(huán)境、條件的影響,其穩(wěn)定指數(shù)下降,而設計師缺乏對該種情況的合理預期。
設計混凝土結構時,技術人員主要考慮到造價和材料因素,體現(xiàn)出造價控制和節(jié)約材料的原則。但在提倡工程質(zhì)量高標準、優(yōu)化居住環(huán)境的今天,工程設計不應僅考慮經(jīng)濟指標,還要提高綜合使用效果。
鋼筋混凝土結構設計中,要注意融合新概念設計。也就是,說要設計一些樣式新穎的建筑,同時保持其抗震性能和抗風性能等基礎性能。
新概念設計與鋼筋混凝土結構設計的融合,一方面能夠滿足建筑工程的彈性要求和延展性要求;另一方面,能夠保證建筑工程滿足居住人們的審美需求。
除了地上部分,建筑工程地下部分的鋼筋混凝土結構設計也非常重要。
建筑工程的地下結構設計方案中,同樣需要加強抗震性能設計,從而確保建筑工程的穩(wěn)定性。
一方面,設計人員應當根據(jù)地下結構的實際情況,進行具體的抗震性能分析,并根據(jù)分析結果,完成地下鋼筋混凝土結構設計。另一方面,設計人員應注意嵌固端位置的設計不同,對建筑質(zhì)量所產(chǎn)生的影響也不同。
建筑工程地下部分的埋置深度,應遵守我國施工規(guī)范的相關標準。在具體設計圖紙上,建筑工程的地上部分與地下部分用變形縫分開,導致建筑地下部分的埋置深度不夠,一旦發(fā)生地震等自然災害,將造成建筑物滑移、傾斜等現(xiàn)象。另外,對于高寬較大的建筑工程,應合理設計其地下部分的埋置深度,通常情況下,采用鋼筋混凝土樁體作為其地下部分的結構支撐,其錨固長度也要盡量滿足大且長的設計標準,一方面有利于增加樁體的抗拔性能,另一方面,還可以有效防止建筑工程發(fā)生傾覆事故。
剪力墻設計是建筑工程鋼筋混凝土結構設計中的重要一環(huán)。
首先,在剪力墻的端部位置,應設置相應的邊緣構件(比如端柱等),起到約束柱的作用;當建筑工程的層間位移和頂點位移較大時,可加大柱體的截面積;當剪力墻的截面和樓層的面積比值較大,但房屋高度較小的情況下,約束柱所起到的作用非常小,幾乎可以忽略不計。另外,為了提升剪力墻的抗變形性能,可在剪力墻的截面設置連梁;但是,在多肢墻、單肢墻的設計中,應合理設置連梁的強度——一方面,連梁的設置不能太強,否則在地震作用下,墻肢會出現(xiàn)拉伸,容易出現(xiàn)安全事故;另一方面,連梁設置不能太弱,否則墻肢就會變成單肢墻,其巖性就會相對減弱,其抗震性能也會相應減弱,降低了建筑工程的安全性。
結語:
綜上所述,鋼筋混凝土建筑工程的結構設計體現(xiàn)出系統(tǒng)性和復雜性的特點。設計人員要嚴格遵守國家規(guī)范、規(guī)程的相關要求,靈活運用設計方法,善于創(chuàng)新,在工作中精益求精,不斷總結和反思,確保工程滿足安全適用、經(jīng)濟合理的建設目標,促進建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。
[1]余敏,李書磊,王圣松.鋼管混凝土構件軸壓承載力設計公式的可靠度分析[J].建筑鋼結構進展,2017,19(02).