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[摘 要]从上世纪改革开放以来,我国经济一直持续高速发展,而建筑行业更是异军突起,有些城市甚至在很短的时间内就彻底翻新面貌。随着对建筑要求的越来越高,混凝土结构的应用就十分广泛了,在目前的城市建设中,大多以高层建筑为主,高层建筑物在很多地方已经成为一个城市经济发展情况的标志。但就目前而言,建筑结构混凝土设计依然存在一些问题,为保证建筑物的质量和使用功能,笔者从混凝土设计的现状和关键点出发,對建筑结构混凝土设计进行了简单的探讨和研究。
[关键词]建筑;结构;混凝土;设计
中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)43-0104-01
1.目前建筑结构混凝土设计现状
1.1 混凝土质量不过关
在施工过程中,混凝土的质量直接关系到工程是否验收合格,但就目前建筑行业现状来看,很多施工现场使用的建筑混凝土都出现质量不合格的问题,存在这种问题的原因也多种多样。有的是因为施工人员在配备混凝土时没有严格按照相应的比例进行配比,导致混凝土质量不合格;有的施工单位为了节约成本,选购了不合格的水泥、石子等,这便是从根本上影响了混凝土的质量;还有的施工单位没有把握好所用混凝土的量,导致第二天用第一天剩余的混凝土来进行施工,导致所浇筑的混凝土质量不佳,从而影响混凝土的凝结质量。为了解决这一问题,监理部门应严把混凝土配置材料质量关;把握混凝土用量;同时配比过程中应严格按照一定的比例进行配置,保证混凝土质量。
1.2 混凝土结构设计的不合理
混凝土结构设计不合理的影响远比混凝土质量不过关还要严重许多,很多建筑都是因为混凝土结构设计不合理导致建筑物出现裂缝,甚至倒塌等严重建筑事故。造成混凝土结构设计不合理的原因有:在进行建筑设计时,没有充分考虑建筑结构的抗压能力,使得所设计的施工图纸出现问题;有些施工单位在施工过程中因为粗心大意,使得有的建筑结构在施工过程中被遗忘了,事后想要补救已经来不及了,所以抱有企图蒙混过关的心理;更有甚者,有些施工单位为了节省开支,偷工减料,导致建筑施工结构不完善。设计部门应严格按照标准来进行图纸设计,施工单位施工过程中按图施工。
1.3 混凝土抗震设计不合理
由于我国进入到了地震多发期,因此注重建筑设计中的抗震结构设计至关重要。建筑工程的抗震设计是保证建筑物在遇到地震时能很好的抵抗地震所带来的破坏,保证人们的生命财产安全。因此要注重混凝土的抗震设计。但是在实际抗震建筑施工时却没有做好荷载、强度、构造的计算,使得在地震发生时无法及时抵抗地震横波所带来的影响。在建筑结构设计时也未能考虑到结构的空间性以及混凝土的强度构造要求。在建筑物实际建设中没有结合钢筋的作用整体的来考虑遇到地震时周围环境的复杂性。
1.4 建筑混凝土设计中忽视整体,缺少全局观
建筑混凝土设计并不是只关注混凝土本身,而是要结合总的设计原则进行合理化设计。建筑物是一个整体,不是分离的各个部分,只有整体设计和施工达到要求了,才能保证建筑构建之间相互联系相互制约。但是在进行混凝土设计时,往往忽视了整体性原则,只注重建筑物的局部,这样导致建筑物在集中刚度和强度上的设计不如站在全局观的角度设计合理,同时建筑物的耐久性也不能承受住时间的打磨。
2.建筑结构混凝土设计的关键点
2.1 混凝土结构的耐久性设计
混凝土自身的质量与混凝土结构的耐久性有直接关系,在设计过程中改变混凝土的密度,并对混凝土的渗透压等进行调节,就可以有效减缓混凝土被侵蚀的速度,同时混凝土的耐久性与混凝土的水灰比、强度等级等因素也有关系。在混凝土的实际应用中,氯离子对其中的钢材具有很强的腐蚀性,因此应该根据工程所处环境的不同,注意控制环境中氯离子的浓度。同时由于混凝土中含有大量碱性骨料,如果建筑工程所处的环境比较潮湿,混凝土结构内部的活性离子与碱会发生反应,这样容易导致混凝土出现裂缝,进而加快混凝土被侵蚀的速度。如果混凝土出现的裂缝较大,在裂缝内部也可能出现腐蚀性物质,并导致混凝土中的钢材被腐蚀。上述这些因素均会导致钢筋的腐蚀速率加快,导致混凝土的保护层裂开并剥落,出现锈蚀后钢筋的接触面积会逐渐减少,这也导致混凝土结构的承载力逐渐降低。另一方面钢筋出现锈蚀后,其抗滑能力会逐渐下降,也给建筑结构埋下了安全隐患。因此,在建筑结构混凝土设计过程中需要综合考虑承载力问题,避免出现混凝土的脆性破坏[5]。由此可见,对混凝土的耐久性进行深入研究尤为重要。
2.2 混凝土结构的抗震性设计
发生地震后建筑物的两个主体力量间将发生分配,因此在混凝土设计时需要考虑到建筑物主体结构在不同时期刚度的变化情况,对于钢筋混凝土材料,设计时可以选择混凝土剪力墙作为建筑的主体结构,并将钢筋混凝土作为建筑物的一个主要抗侧应力结构。如果出现往复式地震,处于塑性阶段的建筑物会出现墙体裂缝,这个时候结构的刚度将迅速下降,而刚度出现退化会导致框架的剪应力增加。一般来说,建筑物钢筋混凝土框架结构的弹性形变较大,比混凝土墙体的弹性好的多。在遇到较大的地震时,尽管建筑物的抗震能力比塑性阶段低,其中的钢筋混凝土框架会吸收大部分弯矩与水平剪应力。因此,为了保障建筑结构的基本“裂缝”需求,同时把握钢筋混凝土框架的水平部分,有效提高建筑物地基的承载能力,就需要应用相应的工艺措施让混凝土结构具有较高的变形能力,以此保障建筑物具有较好的抗震性。
2.3 遵循强柱弱梁的理念
在混凝土结构设计时遵循强柱弱梁的理念,在出现地震作用时,如果只是梁被破坏,并不会影响建筑物的整体运作,可能只是部分结构失去工作能力,但如果柱被破坏,那么整个建筑物将会倒塌。因此,柱的作用是十分关键的。近年来,我国发生了多处地震,设计人员应该注意对建筑结构的抗震设计。首先,在设计过程中对柱的轴压比加强控制。根据相关工程的统计数据,柱的轴压比一般需要控制在0.9%以下。同时需要加强柱截面、边柱的强度,并对柱进行加密箍筋设计,保障配筋率在1%以上。
3.结语
建筑行业在国民经济中发挥着十分重要的作用,而整个建筑物的设计结构是否合理,将直接影响到人民群众的生命与财产安全。我们应该对建筑结构混凝土设计的现状进行深入分析,并采取有效的措施提高建筑结构混凝土的设计水平,以此维护建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1] 朱参军.建筑结构的抗震设计要点[J].黑龙江科技信息,2010(33).
[2] 汤嘉健.浅谈建筑结构设计常见问题探讨和计算步骤[J].科技资讯,2011(05).
[3] 肖丽娜.浅谈建筑结构的抗震设计方法[J].民营科技,2011(05).
[4] 邵志超.浅谈高层建筑结构转换层施工技术[J].科技资讯,2010(19).
[5] 陈乃光.关于地下室大体积混凝土施工质量控制的探讨[J].今日科苑,2010(02).
[关键词]建筑;结构;混凝土;设计
中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)43-0104-01
1.目前建筑结构混凝土设计现状
1.1 混凝土质量不过关
在施工过程中,混凝土的质量直接关系到工程是否验收合格,但就目前建筑行业现状来看,很多施工现场使用的建筑混凝土都出现质量不合格的问题,存在这种问题的原因也多种多样。有的是因为施工人员在配备混凝土时没有严格按照相应的比例进行配比,导致混凝土质量不合格;有的施工单位为了节约成本,选购了不合格的水泥、石子等,这便是从根本上影响了混凝土的质量;还有的施工单位没有把握好所用混凝土的量,导致第二天用第一天剩余的混凝土来进行施工,导致所浇筑的混凝土质量不佳,从而影响混凝土的凝结质量。为了解决这一问题,监理部门应严把混凝土配置材料质量关;把握混凝土用量;同时配比过程中应严格按照一定的比例进行配置,保证混凝土质量。
1.2 混凝土结构设计的不合理
混凝土结构设计不合理的影响远比混凝土质量不过关还要严重许多,很多建筑都是因为混凝土结构设计不合理导致建筑物出现裂缝,甚至倒塌等严重建筑事故。造成混凝土结构设计不合理的原因有:在进行建筑设计时,没有充分考虑建筑结构的抗压能力,使得所设计的施工图纸出现问题;有些施工单位在施工过程中因为粗心大意,使得有的建筑结构在施工过程中被遗忘了,事后想要补救已经来不及了,所以抱有企图蒙混过关的心理;更有甚者,有些施工单位为了节省开支,偷工减料,导致建筑施工结构不完善。设计部门应严格按照标准来进行图纸设计,施工单位施工过程中按图施工。
1.3 混凝土抗震设计不合理
由于我国进入到了地震多发期,因此注重建筑设计中的抗震结构设计至关重要。建筑工程的抗震设计是保证建筑物在遇到地震时能很好的抵抗地震所带来的破坏,保证人们的生命财产安全。因此要注重混凝土的抗震设计。但是在实际抗震建筑施工时却没有做好荷载、强度、构造的计算,使得在地震发生时无法及时抵抗地震横波所带来的影响。在建筑结构设计时也未能考虑到结构的空间性以及混凝土的强度构造要求。在建筑物实际建设中没有结合钢筋的作用整体的来考虑遇到地震时周围环境的复杂性。
1.4 建筑混凝土设计中忽视整体,缺少全局观
建筑混凝土设计并不是只关注混凝土本身,而是要结合总的设计原则进行合理化设计。建筑物是一个整体,不是分离的各个部分,只有整体设计和施工达到要求了,才能保证建筑构建之间相互联系相互制约。但是在进行混凝土设计时,往往忽视了整体性原则,只注重建筑物的局部,这样导致建筑物在集中刚度和强度上的设计不如站在全局观的角度设计合理,同时建筑物的耐久性也不能承受住时间的打磨。
2.建筑结构混凝土设计的关键点
2.1 混凝土结构的耐久性设计
混凝土自身的质量与混凝土结构的耐久性有直接关系,在设计过程中改变混凝土的密度,并对混凝土的渗透压等进行调节,就可以有效减缓混凝土被侵蚀的速度,同时混凝土的耐久性与混凝土的水灰比、强度等级等因素也有关系。在混凝土的实际应用中,氯离子对其中的钢材具有很强的腐蚀性,因此应该根据工程所处环境的不同,注意控制环境中氯离子的浓度。同时由于混凝土中含有大量碱性骨料,如果建筑工程所处的环境比较潮湿,混凝土结构内部的活性离子与碱会发生反应,这样容易导致混凝土出现裂缝,进而加快混凝土被侵蚀的速度。如果混凝土出现的裂缝较大,在裂缝内部也可能出现腐蚀性物质,并导致混凝土中的钢材被腐蚀。上述这些因素均会导致钢筋的腐蚀速率加快,导致混凝土的保护层裂开并剥落,出现锈蚀后钢筋的接触面积会逐渐减少,这也导致混凝土结构的承载力逐渐降低。另一方面钢筋出现锈蚀后,其抗滑能力会逐渐下降,也给建筑结构埋下了安全隐患。因此,在建筑结构混凝土设计过程中需要综合考虑承载力问题,避免出现混凝土的脆性破坏[5]。由此可见,对混凝土的耐久性进行深入研究尤为重要。
2.2 混凝土结构的抗震性设计
发生地震后建筑物的两个主体力量间将发生分配,因此在混凝土设计时需要考虑到建筑物主体结构在不同时期刚度的变化情况,对于钢筋混凝土材料,设计时可以选择混凝土剪力墙作为建筑的主体结构,并将钢筋混凝土作为建筑物的一个主要抗侧应力结构。如果出现往复式地震,处于塑性阶段的建筑物会出现墙体裂缝,这个时候结构的刚度将迅速下降,而刚度出现退化会导致框架的剪应力增加。一般来说,建筑物钢筋混凝土框架结构的弹性形变较大,比混凝土墙体的弹性好的多。在遇到较大的地震时,尽管建筑物的抗震能力比塑性阶段低,其中的钢筋混凝土框架会吸收大部分弯矩与水平剪应力。因此,为了保障建筑结构的基本“裂缝”需求,同时把握钢筋混凝土框架的水平部分,有效提高建筑物地基的承载能力,就需要应用相应的工艺措施让混凝土结构具有较高的变形能力,以此保障建筑物具有较好的抗震性。
2.3 遵循强柱弱梁的理念
在混凝土结构设计时遵循强柱弱梁的理念,在出现地震作用时,如果只是梁被破坏,并不会影响建筑物的整体运作,可能只是部分结构失去工作能力,但如果柱被破坏,那么整个建筑物将会倒塌。因此,柱的作用是十分关键的。近年来,我国发生了多处地震,设计人员应该注意对建筑结构的抗震设计。首先,在设计过程中对柱的轴压比加强控制。根据相关工程的统计数据,柱的轴压比一般需要控制在0.9%以下。同时需要加强柱截面、边柱的强度,并对柱进行加密箍筋设计,保障配筋率在1%以上。
3.结语
建筑行业在国民经济中发挥着十分重要的作用,而整个建筑物的设计结构是否合理,将直接影响到人民群众的生命与财产安全。我们应该对建筑结构混凝土设计的现状进行深入分析,并采取有效的措施提高建筑结构混凝土的设计水平,以此维护建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1] 朱参军.建筑结构的抗震设计要点[J].黑龙江科技信息,2010(33).
[2] 汤嘉健.浅谈建筑结构设计常见问题探讨和计算步骤[J].科技资讯,2011(05).
[3] 肖丽娜.浅谈建筑结构的抗震设计方法[J].民营科技,2011(05).
[4] 邵志超.浅谈高层建筑结构转换层施工技术[J].科技资讯,2010(19).
[5] 陈乃光.关于地下室大体积混凝土施工质量控制的探讨[J].今日科苑,2010(02).