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摘要：本文结合笔者的工作经验，对钢筋混凝土结构设计中的一些常见问题进行了简要的分析，供同行参考。
关键词：钢筋混凝土；结构设计；问题
随着经济的不断发展，建筑物和构筑物的大量涌现，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系也变得更加多样化，因此，建筑结构设计逐渐成为结构工程师设计工作的主要重点和难点所在。结合多年的钢筋混凝土结构设计经验，就钢筋混凝土结构设计中存在的的一些问题，进行了初步分析和探讨。
1混凝土结构设计中的裂纹问题及其控制
裂纹是固体材料中的某种不连续现象。多年来，有关混凝土的现代试验完全证实了在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在微裂纹，主要有骨料与水泥石的粘结面上的粘结裂纹、水泥浆中的裂纹以及骨料裂纹。因而，裂纹在钢筋混凝土结构中的存在有其必然性。
预应力混凝土结构的裂纹控制方法主要是基于“抗”的思想。从传统力学观点来看，由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝士梁在外部荷载作用下梁体下缘产生的拉应力全部被抵消(或部分被抵消)，因而可避免混凝土出现裂纹(或推迟出现裂纹)，混凝土梁可以全截面参加工作)，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强材料的目的，从断裂力学观点来看，混凝土材料内部存在许多微缺陷和微裂纹，这些微缺陷和微裂纹在外部荷载作用下会不断演化、发展，最终形成宏观裂纹。这时裂纹并不会失稳扩展，只有随着外载的增加，使裂纹端部的应力强度因子达到混凝土材料的断裂韧性时，裂纹才会失稳扩展。因此，从断裂力学角度来说，由于预先对混凝土梁施加预压应力，从而减小了外载作用下裂纹端部的应力强度因子，避免或是推迟了混凝土出现裂纹。
2关于强柱弱梁的设计理念
强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏，中震可修，大震不倒的抗震设防目标而提出的。柱破坏了建筑物整个都会倾覆，而梁破坏则仅是某个区域失效，因此柱较之梁破坏的损害更大，当前我们的经济已高速发展，我们设计人员在设计中一定要将这一概念设计贯彻下去。其一必须严格控制柱轴压比。我们目前的计算均是基于小震下进行的，如果小震下柱子轴压比过高，则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力，则柱子根本不可能有这点安全储备，在大震即会破坏，那又何谈大震不倒呢？笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0.9％，且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议边柱，角柱应适当加强，特别是角柱，建议应全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1％，所有框架柱，不包括小截面柱。笔者建议纵筋均应大于20，且柱筋品种不宜过多，矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部筋，而支座筋则可通过调幅让其适当降低，以使地震作用下能形成梁铰机制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先产生塑性铰，保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力。
3超长结构的问题
混凝土结构设计规范规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，当采取后浇带分段施工，专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的，伸缩缝间距可适当增大。工程实例中超过55m就设置伸缩缝，这显然是很难保证的，而且在采取后浇带分段施工后很难控制房屋的长度而不至于产生裂缝等不良现象。
出现此类状况这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力，而两侧梁柱，特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力，而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，建议按规范要求设置伸缩缝。
4混凝土结构设计中的抗震问题分析
地震力在两类构件之间分配，应考虑不同时段两类构件抗推刚度相对比值的变化。钢—混凝土混合结构中现在采用的主要结构体系为钢框架—混凝土剪力墙(内筒)体系，其中钢筋混凝土内筒为主要抗侧力结构，钢框架主要承担重力荷载，承担较小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程经验表明，由于钢框架的抗推刚度远小于混凝上内筒，钢框架承担的水平剪力除顶部几层可为楼层剪力的15％～20％，中部及下部约为相应楼层剪力的10％～15％，有的工程甚至仅有5％左右。虽然此时的水平地震作用要小于塑性阶段，但钢框架仍有可能要承担比弹性阶段大得多的水平地震剪力和倾覆力矩。因此，为符合结构裂而不倒的要求，需要调整钢框架部分的承担的水平剪力，规程抗震要求钢框架—混凝土结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25％和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小值，以提高钢框架的承载力，并采取措施提高混凝土内筒的延性。
5结构计算电算中的问题
采用SATWE程序进行结构整体计算时，对计算参数及计算假定选用不当，会影响计算结果的准确性、可靠性，甚至影响了结构的安全性。在电算的过程中应注意一下问题：
①计算中对是否点取“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”选用不当。在計算中应采用符合实际情况的楼板刚度计算假定；当结构存在楼板开大洞、不连续、弱连接等情况，不符合刚性楼板假定时，应采用“弹性楼板假定”计算，同时地震作用应采用总刚分析方法计算；而计算结构的位移比时，则应选用“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”进行补充计算；②在计算框架结构、框架一剪力墙结构、带转换层的结构时，计算层刚度比选用“剪切刚度”不妥，宜选用“剪弯刚度”计算各层侧向刚度比；③在输入风荷载信息中，结构基本周期取值与结构计算第1周期相差过大。结构基本周期可直接取用经计算得到的结构第1周期数值填入，再对结构重新计算，以使结构风荷载的计算更为准确；④多层混凝土结构整体计算，当楼层的弹性水平位移比大于1.3时，应该计入双向水平地震作用下的扭转影响；⑤计算有斜交抗侧力构件的结构，当其斜交角度大于150时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用；⑥在结构整体计算时，必须考虑最不利地震作用方向的影响，验算该方向的地震作用对整体结构的影响。
6结束语
钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的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安全隐患。因此，设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行，做到安全适用、经济合理、技术先进和确保质量。
参考文献
[1]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[s].
[2]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[s].
[3] JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[3]刘双庆.钢筋混凝土结构设计常见问题解析[J].四川建材，2009，08.
[5]徐琳，尤天直，朱炳寅.混凝土结构设计常见问题分析[J].建筑结构，2009.
[7]吴家旭，王艳论.混凝土结构设计的若干问题[J].才智，2010，(08).
关键词：钢筋混凝土；结构设计；问题
随着经济的不断发展，建筑物和构筑物的大量涌现，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系也变得更加多样化，因此，建筑结构设计逐渐成为结构工程师设计工作的主要重点和难点所在。结合多年的钢筋混凝土结构设计经验，就钢筋混凝土结构设计中存在的的一些问题，进行了初步分析和探讨。
1混凝土结构设计中的裂纹问题及其控制
裂纹是固体材料中的某种不连续现象。多年来，有关混凝土的现代试验完全证实了在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在微裂纹，主要有骨料与水泥石的粘结面上的粘结裂纹、水泥浆中的裂纹以及骨料裂纹。因而，裂纹在钢筋混凝土结构中的存在有其必然性。
预应力混凝土结构的裂纹控制方法主要是基于“抗”的思想。从传统力学观点来看，由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝士梁在外部荷载作用下梁体下缘产生的拉应力全部被抵消(或部分被抵消)，因而可避免混凝土出现裂纹(或推迟出现裂纹)，混凝土梁可以全截面参加工作)，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强材料的目的，从断裂力学观点来看，混凝土材料内部存在许多微缺陷和微裂纹，这些微缺陷和微裂纹在外部荷载作用下会不断演化、发展，最终形成宏观裂纹。这时裂纹并不会失稳扩展，只有随着外载的增加，使裂纹端部的应力强度因子达到混凝土材料的断裂韧性时，裂纹才会失稳扩展。因此，从断裂力学角度来说，由于预先对混凝土梁施加预压应力，从而减小了外载作用下裂纹端部的应力强度因子，避免或是推迟了混凝土出现裂纹。
2关于强柱弱梁的设计理念
强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏，中震可修，大震不倒的抗震设防目标而提出的。柱破坏了建筑物整个都会倾覆，而梁破坏则仅是某个区域失效，因此柱较之梁破坏的损害更大，当前我们的经济已高速发展，我们设计人员在设计中一定要将这一概念设计贯彻下去。其一必须严格控制柱轴压比。我们目前的计算均是基于小震下进行的，如果小震下柱子轴压比过高，则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力，则柱子根本不可能有这点安全储备，在大震即会破坏，那又何谈大震不倒呢？笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0.9％，且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理，建议边柱，角柱应适当加强，特别是角柱，建议应全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1％，所有框架柱，不包括小截面柱。笔者建议纵筋均应大于20，且柱筋品种不宜过多，矩形截面柱尽可能对称配筋。而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部筋，而支座筋则可通过调幅让其适当降低，以使地震作用下能形成梁铰机制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先产生塑性铰，保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力。
3超长结构的问题
混凝土结构设计规范规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，当采取后浇带分段施工，专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的，伸缩缝间距可适当增大。工程实例中超过55m就设置伸缩缝，这显然是很难保证的，而且在采取后浇带分段施工后很难控制房屋的长度而不至于产生裂缝等不良现象。
出现此类状况这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力，而两侧梁柱，特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力，而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，建议按规范要求设置伸缩缝。
4混凝土结构设计中的抗震问题分析
地震力在两类构件之间分配，应考虑不同时段两类构件抗推刚度相对比值的变化。钢—混凝土混合结构中现在采用的主要结构体系为钢框架—混凝土剪力墙(内筒)体系，其中钢筋混凝土内筒为主要抗侧力结构，钢框架主要承担重力荷载，承担较小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程经验表明，由于钢框架的抗推刚度远小于混凝上内筒，钢框架承担的水平剪力除顶部几层可为楼层剪力的15％～20％，中部及下部约为相应楼层剪力的10％～15％，有的工程甚至仅有5％左右。虽然此时的水平地震作用要小于塑性阶段，但钢框架仍有可能要承担比弹性阶段大得多的水平地震剪力和倾覆力矩。因此，为符合结构裂而不倒的要求，需要调整钢框架部分的承担的水平剪力，规程抗震要求钢框架—混凝土结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25％和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小值，以提高钢框架的承载力，并采取措施提高混凝土内筒的延性。
5结构计算电算中的问题
采用SATWE程序进行结构整体计算时，对计算参数及计算假定选用不当，会影响计算结果的准确性、可靠性，甚至影响了结构的安全性。在电算的过程中应注意一下问题：
①计算中对是否点取“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”选用不当。在計算中应采用符合实际情况的楼板刚度计算假定；当结构存在楼板开大洞、不连续、弱连接等情况，不符合刚性楼板假定时，应采用“弹性楼板假定”计算，同时地震作用应采用总刚分析方法计算；而计算结构的位移比时，则应选用“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”进行补充计算；②在计算框架结构、框架一剪力墙结构、带转换层的结构时，计算层刚度比选用“剪切刚度”不妥，宜选用“剪弯刚度”计算各层侧向刚度比；③在输入风荷载信息中，结构基本周期取值与结构计算第1周期相差过大。结构基本周期可直接取用经计算得到的结构第1周期数值填入，再对结构重新计算，以使结构风荷载的计算更为准确；④多层混凝土结构整体计算，当楼层的弹性水平位移比大于1.3时，应该计入双向水平地震作用下的扭转影响；⑤计算有斜交抗侧力构件的结构，当其斜交角度大于150时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用；⑥在结构整体计算时，必须考虑最不利地震作用方向的影响，验算该方向的地震作用对整体结构的影响。
6结束语
钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的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安全隐患。因此，设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行，做到安全适用、经济合理、技术先进和确保质量。
参考文献
[1]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[s].
[2]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[s].
[3] JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[3]刘双庆.钢筋混凝土结构设计常见问题解析[J].四川建材，2009，08.
[5]徐琳，尤天直，朱炳寅.混凝土结构设计常见问题分析[J].建筑结构，2009.
[7]吴家旭，王艳论.混凝土结构设计的若干问题[J].才智，2010，(08).