探析钢筋混凝土建筑结构安全设计

探析钢筋混凝土建筑结构安全设计

林州恒瑞建设工程有限公司河南安阳456550

摘要:在当今社会,钢筋混凝土建筑物的安全性受到越来越多的关注,但这种安全设计是一个非常复杂和耗时的过程,必须确保每个环节都必须严格要求,否则可能带来难以想象的危险。因此,有必要不懈地优化所有安全设计,来回分析和检查,以达到最完美的效果。

关键词:混凝土施工、技术研究、安全设计

引言:随着我国建筑工程业的快速发展,钢筋混凝土建筑结构在工程中得到了广泛的应用,以其独特的优势为建筑业的繁荣奠定了基础,但由于建筑结构不成熟,造成了不合理的运行。设计和施工过程仍然存在。同时,对建筑物的使用要求有一定的忽视。这些因素导致许多设计缺陷,这对建筑物的整体性能具有极其不利的影响。作者将结合多年的钢筋混凝土结构设计经验,探索钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施。

1钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施

1.1做好结构体系的选型设计与优化。由于大开间剪力墙结构体系,可以做到房间不露出梁柱,有效空间大、隔音效果较好,当采用钢制模板时,墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少,施工周期短、造价低,还具有整体性强、侧向刚度大等优点,有利于抗风抗震,所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展,为了进一步降低建筑造价,近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性,并且又能节省钢筋和混凝土用量,减轻建筑的总重量,从而降低地基基础造价。

1.2加强混凝土建筑结构的施工设计。为满足结构承载力的需求,通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处,其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时,为方便柱身混凝土的下料与振捣,在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求,当梁柱的混凝土强度等级不同时,节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中,施工班组制定合理的节点保证措施,监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。

1.3建筑结构的基础设计方面。在建筑的基础设计中,要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响,以保证建筑物不会过量沉降或倾斜,而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置,以保证施工的安全。

1.4建筑结构设计的抗震方面

1.4.1房建结构设计要从建筑的全局出发。全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭,每个构件都可以有着一定的次序先后破坏,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

1.4.2要严格选择地基选址。地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在房间结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

1.4.3采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。

1.5加强对连梁的设计优化

1.5.1对连梁的刚度进行折减。连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,在连梁遇到外力发生屈服的过程中,主要有几个表现,比如出现裂缝,连梁的刚度减弱,内力发生重新分布,因此,一般而言,在进行建筑结构设计之前,要对连梁的刚度实施折减,从高规中的相关条款解释而言,是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析,但是,在具体实际的操作过程中,各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力,并且配筋设计具有很大的难度,因而,在笔者多年的建筑结构设计过程中,可以减少对竖向荷载能力的考虑,而更多的进行适当的开裂设计,将内力转移到墙体上去,如此,可以更好的实现建筑结构设计的优化。

1.5.2在设计过程中适当的减少连梁的高度。在进行连梁的设计中,为了达到降低连梁刚度,减少地震影响效果的目的,可以在保证整个建筑功能的基础上,让连梁的总体的跨度不断增加,如此,可以很大程度的让连梁的整体高度降低,一定程度而言,也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内,既可以让设计得到优化,又可以让建筑的功能得到正常发挥。

1.5.3在连梁设计过程中适当增加厚度。在进行连梁设计,在做好各种构件的设计优化的基础上,可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大,如此,不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大,也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且,由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加,也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。

1.5.4提高混凝土等级。为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准,可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级,当混泥土的等级得到提升,混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例,从而,可以达到控制目标。

2控制钢筋混凝土的裂缝以及对施工后浇带的分析

有关钢筋混泥土的裂缝的产生的原因是很多的,当然跟设计有关或受力有关的有以下几点:超过设计载荷或未进行考虑;地震、台风的作用;构件的尺寸不到位;结构物有沉降差异;次应力;没能足够估计温度和混泥土的应力。知道原因后对其控制就会更加方便,其中最主要的包括合理选择所用的结构,减小结构约束;用中低级混泥土设计水平构件;在高层与地层连接的用后浇带的办法。它可以在解决楼层问题的同时达到永不变形的目的。在进行这项工作的时候选取的位置一般是受力较小的构件部分。在这个过程中不能将混泥土浇断。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜避久留直缝。当然对于其它部分可以视情况而定。

3对混凝土安全方面的管理

一般的在进行混凝土建筑的时候,为了可以在满足要求的前提下节约造价,所以在设计中对混凝土的柱和梁等结构设计有不同的强度,但是对点区域并没有什么规定。通常柱的混凝土施工在梁底标高以下20~30mm处留设施工缝,与梁板同时施工。但是有些工人为了方便而设置同等强度所以节点的强度就下来了。节点的力比较复杂,它需要很多构件共同来承受。因为在这点上受力由混凝土及箍筋共同承担,因此应该保证节点区域的混凝土具有足够的强度。但是如果只是图方便而进行统一强度的话,工程的造价就会跟着增长,会浪费大量的花销。所以在实际的工程中,对于强度的等级有一个区别。在柱和混凝土的强度差别较小,在5MPa的情况下就可以将节点与楼面一起进行浇带,但是如果柱的强度在低于10MPa和15MPa的时候,就必须在节点上增加一些短筋,在数量上就分别是柱上的50%和100%。

结束语

钢筋混凝土结构的设计仍存在各种问题,有必要对广大建筑工人进行研究和探索,并在实践中不断提高钢筋混凝土结构的设计理论水平和实用水平。建筑设计应不断优化,经过一段时间的改进,既经济又节能。在设计中,相关人员对建筑设计方案进行了详细的分析,重视其实施效果,始终坚持技术与经营效益相结合的理论手段,合理规划,为社会创造最大的社会效益。

参考文献

[1]曹士伟,隋晶.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J].科技创新与应用.2016(17).

[2]何炜明.高层建筑中钢筋混凝土结构设计分析[J].科技资讯.2017(31).

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