鋼筋混凝土結構設計中的常見問題及優化措施

張 洋

大連六環景觀建筑設計院有限公司

鋼筋混凝土結構設計中的常見問題及優化措施

張 洋

大連六環景觀建筑設計院有限公司

鋼筋混凝土結構設計過程中會在地基、主體結構等主要部位留有設計不足和計算不充分的問題，這不但會形成鋼筋混凝土結構裂縫、形變等問題，還會給整個建筑整體帶來穩定性、安全性、結構性的隱患。本研究提供了從設計體系完善、結構尺寸設計、結構設置、抗裂縫水平等方面強化鋼筋混凝土結構設計工作的思考，為處理鋼筋混凝土結構設計過程中各類問題，優化設計過程、細節和要點提供了可以借鑒的措施和建議。

鋼筋混凝土結構；設計體系；結構尺寸；結構設置；抗裂縫；安全性；計算

1 前言

鋼筋混凝土結構受到材料、工藝、體系等方面的影響會產生結構的各類問題和隱患，給鋼筋混凝土結構施工和建設帶來風險。應該從設計的角度和全局的高度重新審視鋼筋混凝土結構這一主要構筑物，以強化設計、優化配置的方式做到對鋼筋混凝土結構設計工作的持續性、系統性優化，為精品鋼筋混凝土結構設計作品的打造提供策略性、實質性的保證。

2 存在于鋼筋混凝土結構設計的隱患和問題

2.1鋼筋混凝土結構設計的地基問題

在建筑工程的地基設計過程中，對于地下室底板設計中容易忽視附加應力的作用及影響，這種附加應力是由建筑物沉降而引起的，在實際的工程施工中，柱下獨立基礎與地下室底板在上部建筑物的重力載荷作用下，會發生一定程度的變形沉降，如果不將附加應力考慮進去，勢必會影響地下室底板的安全性和穩定性。

2.2鋼筋混凝土結構設計的主體結構問題

對于框剪結構來說，一些剪力墻的分布不夠均勻，甚至出現單肢剛度過大的剪力墻，這就導致應力過于集中，為建筑結構的安全性和穩定性埋下安全隱患。與框剪結構相連接的一些基礎性結構，如連梁等構件，其設計本身就具有一定的難度與專業性，如果剪力墻的布置不夠均勻，出現剛度參差不齊的現象，就會增加與框剪結構連接的接觸性結構的設計難度。

2.3鋼筋混凝土結構的裂縫預防問題

在鋼筋混凝土結構設計中存在不規范問題，導致技術不到位，進而出現實際施工中振搗不充分、模板發生移動等問題的發生，進而產生鋼筋混凝土結構裂縫。在鋼筋混凝土結構設計中沒有對引起溫度裂縫的原因加以控制，使得鋼筋混凝土結構在溫度變化較大的時候產生溫度的變化，從而引起溫度裂縫，這種裂縫在建筑物的屋面層出現的幾率較多。在鋼筋混凝土結構設計中對混凝土澆筑沒有全面的技術準備和設計，導致在鋼筋混凝土的整體結構中會出現剛度較弱的部位，這就容易造成鋼筋混凝土中出現裂縫，這種裂縫在行業內叫做結構裂縫，對鋼筋混凝土結構有著穩定性和安全性的直接影響。

3 鋼筋混凝土結構設計的優化策略與措施

3.1完善鋼筋混凝土結構體系的設計

在鋼筋混凝土結構設計工作中必須充分認識到結構復雜性帶來的設計困難性，要通過各類手段實現鋼筋混凝土結構體系的完善設計。常用的方法有：一是，采用優化的方法處理鋼筋混凝土的復雜結構，合并、刪除、調整復雜部分，從而使鋼筋混凝土結構設計工作變得便捷，做到對整個鋼筋混凝土結構體系設計的完善。二是，在鋼筋混凝土結構設計過程中要突出受力和變形的環節，完善受力和形變的參數選取和計算環節，增加配筋和緊固鋼筋的計算，做到對鋼筋混凝土結構的不斷完善。

3.2強化鋼筋混凝土結構的尺寸設計

隨著鋼筋混凝土建筑物的體積增加，鋼筋混凝土結構的尺寸也在不斷加大，隨之而來的材料因素、環節因素、工藝因素引起的鋼筋混凝土結構不穩定現象將會越來越顯著，進而出現斷裂、裂縫、徐變等嚴重問題，出現縱向、橫向的破壞。因此，在鋼筋混凝土結構的設計過程中要強化對結構尺寸大小的控制，避免在大尺度鋼筋混凝土結構設計中應用線性關系計算長度與應力的大小，采用適合的公式和參數避免鋼筋混凝土結構產生的破壞現象。在鋼筋混凝土結構設計中對于不規則結構要加強控制性、約束性設計，通過對整體尺寸的調整和優化使特殊不規則部位能夠在實現抑制形變和裂縫的同時，確保鋼筋混凝土結構整體符合設計的基本要求。

3.3優化鋼筋混凝土結構的設置

鋼筋混凝土結構的形狀設計和功能區域布置是整個設計工作的又一關鍵環節，特別在鋼筋混凝土結構復雜化和形狀多樣化的今天，鋼筋混凝土結構因位置和狀態的不同會直接產生剛度的差異，在鋼筋混凝土結構內部產生應力與形變，在鋼筋混凝土結構的剛度薄弱部位出現脆變、裂縫。在鋼筋混凝土結構過程中要結合上文的分析做好鋼筋混凝土結構的優化布置和設計，針對復雜鋼筋混凝土結構的薄弱部位，采用強化的措施和方法；針對鋼筋混凝土結構復雜區域進行必要的優化處理，使鋼筋混凝土結構整體剛性保持一致，做到對鋼筋混凝土結構安全與穩定目標的有效保障。

3.4提高鋼筋混凝土結構的抗裂縫水平

設計鋼筋混凝土結構過程中要結合裂縫產生的內在邏輯與主次因素做好預防工作，整體上做到對鋼筋混凝土結構抗裂縫能力的加強，消除各類空隙和裂縫對鋼筋混凝土結構產生的功能、安全影響。要結合鋼筋混凝土結構的屋面部位、澆筑環節和結構構件等常見裂縫產生位置，在鋼筋混凝土結構環節中提升抗裂縫的控制能力，提高鋼筋混凝土結構的整體強度，有效抵御裂縫對鋼筋混凝土結構傷害的可能。

4 結語

隨著建筑工程復雜化和大型化趨勢的日益顯著，現階段，鋼筋混凝土結構成為工程領域中應用廣泛、使用普遍的建筑結構種類，特別在工程、造價、管理方面的諸多優勢，使鋼筋混凝土結構不但受到行業關注，而且也受到社會的重視。在設計鋼筋混凝土結構的工作中要堅持積極優化和預防為主的策略，采用針對性措施改善鋼筋混凝土結構的質量、效能，設計出讓企業、行業、社會、公眾放心的精品工程，促進鋼筋混凝土結構設計工作的穩定與持續發展。

[1]楊軍科，王小軍.有關高層建筑結構設計問題及對策的探討[J].山西建筑，2014，02：43-44.

[2]陳曉衛，陳永.混凝土房屋建筑施工期結構性能的研究分析[J].科技信息，2014，05：212.

[3]徐立秋，秦忠堯.建筑工程中鋼筋混凝土結構設計中的常見問題[J].中華民居（下旬刊），2014，02：85.

[4]貢金鑫，魏巍巍.工程結構可靠性設計原理[M].北京:機械工業出版社，2007.

[5]趙國藩，金偉良，貢金鑫.結構可靠度理論[M].北京:中國建筑工業出版社，2000.