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摘 要:随着我国社会经济的不断发展,建筑行业也发展迅速,人们对工程建筑的设计要求也越来越高。建筑结构设计直接关系到建筑的安全性和可靠性,钢筋混凝土具有良好的强度和延展度,在现代建筑设计中得到了长足发展。本文分析了钢筋混凝土的结构特点,明确了钢筋混凝土在建筑结构设计中的要求,提出了钢筋混凝土在建筑结构设计中的应用方法。
关键词:钢筋混凝土;建筑设计;建筑安全
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)11-0226-01
1 钢筋混凝土的原理和结构特点
在工程建筑中,钢筋混凝土能够起到有效的强化作用。在建筑结构的设计中,应该充分了解用户的需求,结合当地的地理环境情况,设计出科学合理的建筑结构。但是,在现实的建筑结构设计工作中,受到各方面因素的影响,最终设计出的建筑结构往往和理想中的建筑存在较大差异,在一定程度上限制了建筑行业的发展。
1.1 钢筋混凝土结构原理
钢筋混凝土指的是将混凝土和钢筋相结合构成的建筑结构形式,钢筋混凝土结构是建筑主要的重力承受部件,钢筋具有良好的延展性,混凝土具有良好的结构抗压强度,两者相互结合,最大限度的提高了建筑物的结构强度。钢筋混凝土结构除了结构强度较大,防火性能较好外,工程造价也相对较低,在现代建筑中的使用较为广泛。
1.2 钢筋混凝土结构特点
单纯的混凝土结构无法同时满足抗压性和抗拉性的需求,但是钢筋在混凝土结构中的使用就有效提高了混凝土结构的抗拉性能。钢筋混凝土结构对保证建筑的质量具有重要意义。
2 钢筋混凝土在建筑结构设计中的要求
我国对建筑结构的设计强调的是稳定性和抗震性,钢筋混凝土在建筑结构的设计中使用有效提高了建筑的稳定性。对混凝土结构的设计主要强调的是安全性、实用性和持久性。
2.1 安全性
安全性强调的是混凝土结构不仅能够承受正常的负载、温度的变化以及支座沉降因素的影响,而且在遇到爆炸和强烈撞击时能够保持建筑整体稳定,确保建筑结构的安全,减小地震等自然灾害带来的损失。
2.2 实用性
实用性是指混凝土结构能够拥有优越的性能,将变形和断裂控制在合理的范围内。实用性还强调所设计的钢筋混凝土结构能满足建筑使用的需求,具有施工方便,设计合计的特点。
2.3 持久性
持久性是指混凝土结构在正常使用的情况下具有持久性的特点,材料的抗腐蚀能力满足建筑使用的需求。钢筋混凝土材料,相对于传统的建筑材料而言,在持久性方面已经有了很大的提高,合理的钢筋混凝土结构设计能够将建筑结构的持久性再提高一个档次。
3 钢筋混凝土在建筑结构设计中的应用方法
3.1 选择钢筋混凝土的结构
在建筑结构设计的过程中,由于受到地理环境、风俗习惯等因素的影响,建筑设计的风格会有所区别。所以在建筑设计之前,要求设计人员能够充分了解当地的风俗习惯和建筑特点,科学合理的设计建筑。例如钢筋混凝土框架剪力墙是我国目前使用较为广泛的建筑设计方式,其优点在于成本低、施工方便、占地面积小,而且具有良好的结构强度和降噪效果。
3.2 对混凝土结构刚度的处理
随着社会经济的不断发展,建筑行业也发生了翻天覆地的变化。高层建筑的出现有效缓解了城市发展中的土地压力,促进了社会的和谐和经济的发展。高层建筑的建筑安全受到越来越多的重视,建筑的稳定性是建筑安全的重要保障。为了确保建筑的结构强度,就需要提高建筑的竖向负载能力。目前,我国建筑设计中,对剪力墙的使用过于频繁。虽然剪力墙能够有效提高建筑的结构强度,但是过多的剪力墙设计在地质条件良好的地区也是一种资源浪费。因此,建筑的设计应该在充分满足位移要求的基础上,适当减少剪力墙的使用,降低建筑成本。
3.3 加固方法的应用
加固法是钢筋混凝土结构在建筑使用的方法之一,主要的加固方法有两种,一种是采用碳纤维加固法,另一种是预应力加固法。
3.3.1 碳纤维加固法
采用环氧树脂胶粘剂将具有极强抗拉性的碳纤维粘贴到建筑结构上去,有效提高混凝土结构的抗拉能力,增强其结构强度。碳纤维加固法的加固效果较好,但是如果使用和维护不当,容易造成火灾,不利于建筑安全。而且碳纤维加固法的能够使用的环境非常有限,因此,这种加固法使用并不广泛。
3.3.2 预应力加固法
预应力加固法就是充分利用预应力的作用,强制性的加固后加拉杆,提高建筑的结构强度。这种加固方式在一定程度上改变了混凝土的内部结构,有效解决了原有混凝土结构中应力不足的现象,这种方法在大跨度的混凝土建筑施工中使用较为广泛,在重型结构的混凝土结构中也得到了长足的应用。
3.4 混凝土的节约化
在满足建筑物结构强度要求,符合建筑质量规范的基础上,节约成本,降低工程造价,不仅是企业自身发展的需求,更是国家发展战略的要求。在我国建筑设计中,针对建筑不同部分的不同作用,采用的混凝土也有一定的区别,比如梁和柱往往就会采用不同强度等级的混凝土。如果梁和柱采用了不同等级的混凝土时,在设计时应该强调强柱弱梁的理念,也就是说在梁、柱的节点处,柱采用的混凝土等级应该高于梁。混凝土浇筑施工中,必须要严格按照设计图纸进行,施工过程严格按照规范。梁、柱周边的固定方式也有一定的要求,一般采用钢丝网固定,有时也会采用小板固定。梁柱的浇筑顺序也有严格的要求,一般来说首先浇筑的是接头处的混凝土,然后才能对梁板进行浇筑施工。这种浇筑方式施工较为复杂,因此,在现实的施工过程中,应该在充分考虑实际情况的基础上,选择最合适的建筑方式。
4 结语
综上所述,单纯的混凝土结构存在诸多不足,无法完全满足建筑安全要求,钢筋在混凝土中的使用有效弥补了混凝土的缺陷。在建筑施工前,要求对建筑结构有一个详细、稳定的设计是建筑质量的重要保证。钢筋混凝土在建筑结构设计中的使用,有效提高了建筑的结构强度,确保了建筑的抗压能力和抗拉能力。事实上,钢筋混凝土结构设计还是一项正在发展中的项目,因此,相关人员必须要进一步深入研究,促进建筑工程的不断发展。
参考文献
[1] 张卫娜.浅析建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的主要方法[J].黑龙江科技信息,2012(18).
[2] 程家裕.分析建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的探讨[J].房地产导刊,2013(02).
关键词:钢筋混凝土;建筑设计;建筑安全
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)11-0226-01
1 钢筋混凝土的原理和结构特点
在工程建筑中,钢筋混凝土能够起到有效的强化作用。在建筑结构的设计中,应该充分了解用户的需求,结合当地的地理环境情况,设计出科学合理的建筑结构。但是,在现实的建筑结构设计工作中,受到各方面因素的影响,最终设计出的建筑结构往往和理想中的建筑存在较大差异,在一定程度上限制了建筑行业的发展。
1.1 钢筋混凝土结构原理
钢筋混凝土指的是将混凝土和钢筋相结合构成的建筑结构形式,钢筋混凝土结构是建筑主要的重力承受部件,钢筋具有良好的延展性,混凝土具有良好的结构抗压强度,两者相互结合,最大限度的提高了建筑物的结构强度。钢筋混凝土结构除了结构强度较大,防火性能较好外,工程造价也相对较低,在现代建筑中的使用较为广泛。
1.2 钢筋混凝土结构特点
单纯的混凝土结构无法同时满足抗压性和抗拉性的需求,但是钢筋在混凝土结构中的使用就有效提高了混凝土结构的抗拉性能。钢筋混凝土结构对保证建筑的质量具有重要意义。
2 钢筋混凝土在建筑结构设计中的要求
我国对建筑结构的设计强调的是稳定性和抗震性,钢筋混凝土在建筑结构的设计中使用有效提高了建筑的稳定性。对混凝土结构的设计主要强调的是安全性、实用性和持久性。
2.1 安全性
安全性强调的是混凝土结构不仅能够承受正常的负载、温度的变化以及支座沉降因素的影响,而且在遇到爆炸和强烈撞击时能够保持建筑整体稳定,确保建筑结构的安全,减小地震等自然灾害带来的损失。
2.2 实用性
实用性是指混凝土结构能够拥有优越的性能,将变形和断裂控制在合理的范围内。实用性还强调所设计的钢筋混凝土结构能满足建筑使用的需求,具有施工方便,设计合计的特点。
2.3 持久性
持久性是指混凝土结构在正常使用的情况下具有持久性的特点,材料的抗腐蚀能力满足建筑使用的需求。钢筋混凝土材料,相对于传统的建筑材料而言,在持久性方面已经有了很大的提高,合理的钢筋混凝土结构设计能够将建筑结构的持久性再提高一个档次。
3 钢筋混凝土在建筑结构设计中的应用方法
3.1 选择钢筋混凝土的结构
在建筑结构设计的过程中,由于受到地理环境、风俗习惯等因素的影响,建筑设计的风格会有所区别。所以在建筑设计之前,要求设计人员能够充分了解当地的风俗习惯和建筑特点,科学合理的设计建筑。例如钢筋混凝土框架剪力墙是我国目前使用较为广泛的建筑设计方式,其优点在于成本低、施工方便、占地面积小,而且具有良好的结构强度和降噪效果。
3.2 对混凝土结构刚度的处理
随着社会经济的不断发展,建筑行业也发生了翻天覆地的变化。高层建筑的出现有效缓解了城市发展中的土地压力,促进了社会的和谐和经济的发展。高层建筑的建筑安全受到越来越多的重视,建筑的稳定性是建筑安全的重要保障。为了确保建筑的结构强度,就需要提高建筑的竖向负载能力。目前,我国建筑设计中,对剪力墙的使用过于频繁。虽然剪力墙能够有效提高建筑的结构强度,但是过多的剪力墙设计在地质条件良好的地区也是一种资源浪费。因此,建筑的设计应该在充分满足位移要求的基础上,适当减少剪力墙的使用,降低建筑成本。
3.3 加固方法的应用
加固法是钢筋混凝土结构在建筑使用的方法之一,主要的加固方法有两种,一种是采用碳纤维加固法,另一种是预应力加固法。
3.3.1 碳纤维加固法
采用环氧树脂胶粘剂将具有极强抗拉性的碳纤维粘贴到建筑结构上去,有效提高混凝土结构的抗拉能力,增强其结构强度。碳纤维加固法的加固效果较好,但是如果使用和维护不当,容易造成火灾,不利于建筑安全。而且碳纤维加固法的能够使用的环境非常有限,因此,这种加固法使用并不广泛。
3.3.2 预应力加固法
预应力加固法就是充分利用预应力的作用,强制性的加固后加拉杆,提高建筑的结构强度。这种加固方式在一定程度上改变了混凝土的内部结构,有效解决了原有混凝土结构中应力不足的现象,这种方法在大跨度的混凝土建筑施工中使用较为广泛,在重型结构的混凝土结构中也得到了长足的应用。
3.4 混凝土的节约化
在满足建筑物结构强度要求,符合建筑质量规范的基础上,节约成本,降低工程造价,不仅是企业自身发展的需求,更是国家发展战略的要求。在我国建筑设计中,针对建筑不同部分的不同作用,采用的混凝土也有一定的区别,比如梁和柱往往就会采用不同强度等级的混凝土。如果梁和柱采用了不同等级的混凝土时,在设计时应该强调强柱弱梁的理念,也就是说在梁、柱的节点处,柱采用的混凝土等级应该高于梁。混凝土浇筑施工中,必须要严格按照设计图纸进行,施工过程严格按照规范。梁、柱周边的固定方式也有一定的要求,一般采用钢丝网固定,有时也会采用小板固定。梁柱的浇筑顺序也有严格的要求,一般来说首先浇筑的是接头处的混凝土,然后才能对梁板进行浇筑施工。这种浇筑方式施工较为复杂,因此,在现实的施工过程中,应该在充分考虑实际情况的基础上,选择最合适的建筑方式。
4 结语
综上所述,单纯的混凝土结构存在诸多不足,无法完全满足建筑安全要求,钢筋在混凝土中的使用有效弥补了混凝土的缺陷。在建筑施工前,要求对建筑结构有一个详细、稳定的设计是建筑质量的重要保证。钢筋混凝土在建筑结构设计中的使用,有效提高了建筑的结构强度,确保了建筑的抗压能力和抗拉能力。事实上,钢筋混凝土结构设计还是一项正在发展中的项目,因此,相关人员必须要进一步深入研究,促进建筑工程的不断发展。
参考文献
[1] 张卫娜.浅析建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的主要方法[J].黑龙江科技信息,2012(18).
[2] 程家裕.分析建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的探讨[J].房地产导刊,2013(02).