淺談鋼筋混凝土結構設計在建筑中的應用

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淺談鋼筋混凝土結構設計在建筑中的應用

王東峰

聊城市孟達建筑安裝工程有限公司山東聊城252000

[摘要]利用鋼筋混凝土結構來進行房屋的設計與建設是在現代的建設行業中比較流行的，主要原因是這種結構具備自己獨特的優勢，這些優勢既包括了安全穩定方面，又包括了性價比方面，因此深得購房者和建筑商的偏愛。但整體的結構設計包括了多個方面，內容比較復雜，需要從框架的結構、荷載的計算等多個層級進行詳細的研究，筆者根據自己多年的建設管理經驗對鋼筋混凝土結構的設計進行了下面的分析。

[關鍵詞]房屋建設；鋼筋混凝土結構；結構設計

一、鋼筋混凝土結構的特點及優勢

鋼筋混凝土結構指的是利用混凝土和鋼筋這兩種不同的材料之間的受力特點，使二者混合形成強度很好的結構構件。這類構件的主要特點是整體性比較好，有較強的抗震能力，同時也可以很好地防輻射，比較適合作防護類的結構；造型靈活、節約原材料、造價低廉也是其主要特點。其次，耐火性能較好，所需要的砂石材料也比較適合就地取材。因此，這中結構就比較適合于現在的房屋建設中，也比較容易被大部分的建筑商所采納。

二、具體的結構設計

1、框架結構的設計

框架結構是整個鋼筋混凝土結構的核心，具體的又可以分為基礎、柱、梁、板等四個方面。

1.1基礎環節

對于一些地基不均勻、地基較寬或者軟地基時比較適合選用柱下條基，如果出現節點處地基重復的現象，就要考慮到可以適當的加寬地基面積。如果說地基的承載能力達到了原先設計的標準，地下室部分的地板就不必向外延伸，間隔30～40米的距離就要設置一個后澆帶，并且要在兩個月之后采用微膨脹的混凝土進行澆筑。在周圍有建筑物的情況下要注意提高基礎部分的承載能力，這樣可以減少地震等原因對房屋上層結構帶來的影響。地下室的外墻若為混凝土，就可以考慮取消相對應的基礎梁。新建的房屋的基礎部分最好不要超過周圍存在的建筑物基礎部分的深度，如果原有的基礎較深，那么在設計新基礎的時候就要注意保持基礎部分間距差要達到高度差的2倍左右，還可以選擇打下抗滑樁，以免對原有的建筑物造成破壞。如果是獨立的建筑基礎，就要與相近的基礎部分構造成為一個柱下條基，此時，底板的偏心要設計合理，不能過大，底板可以做成一個臺階形。獨立部分的基礎應控制好拉梁的頂標，一般情況下選擇較高的頂標，這樣可以防止低層部分的墻體過高。如果說建筑物的沉降呈現鍋底形狀，那么頂部、底部的鋼筋應該被拉通，如果出現多層負筋，可以將其截斷為原先的1/2或2/3，最后需要注意的就是，在設計基礎部分時，盡量控制好底板的厚度（一般不超過30cm），避免不必要的浪費，還可以避免經常性的出現了裂縫。

1.2梁部分

在設計挑梁的端部以及次梁處時要添加一些吊筋和箍筋（箍筋是需要優先選擇的），附加的鋼筋材料比較普遍，但不是不可或缺的。根據建設規范，梁下部分和截面范圍的荷載應全部由附加的橫向鋼筋承受。這樣也就是說，梁上方（譬如墊梁、梁上柱等）的部分就沒有必要添加附加鋼筋。如果出現主梁的高度較高，而次梁的截面積很小，這時候可以根據實際需要加上暗梁，主梁就不要添加附加筋。對于外部的框架結構橫梁來說，如果跨度基本差不多，最好將梁的高度定為統一，梁與柱之間的偏心在1/4～1/3柱寬之間。

1.3支柱部分

一般情況下，地下部分采用圓柱，地上部分采用方柱，這樣比較方便進行施工。圓柱的縱筋的根數一般不少于8根，箍筋一般采取螺旋箍，方柱的箍筋采用的則是井字箍，角柱、樓梯部分的間柱則要增大相應的縱筋。縱筋盡量采用大間距，但不宜超過200cm。還要在柱中埋下管道，只有在柱的四個角落才有可能埋設比較粗的管道；柱的截面應大于450X450，混凝土則不要少于25cm，梁縱筋的根數也不宜過多，否則容易增加混凝土的澆筑難度，異形柱和矩形柱之間的距離要合理控制，不能太小，也不能太大，否則容易減弱房屋的穩定性。盡量使用高強度的混凝土澆筑梁柱，可以減小柱斷面的尺寸，滿足了軸壓比限制，同時要少使用短柱，如果有，要加強箍筋的密度。

1.4板部分

板部分一般指的是現澆板，這個過程選用材料時一般選用大直徑（不超過200cm）、大間距（不超過200cm），現澆板上下部分的鋼筋之間的距離盡量保持一致，相連的幾個房間之間選用相同的鋼筋相連。在計算配筋比例時，要考慮到內力重的分布情況，板上筋要乘以0.8左右的折減系數，而板下筋的折減系數則在1.2左右。薄板與厚板相連接時，按照固定端去考慮薄板的支座，但是厚板就需要減小支座的配筋，轉而增加跨中配筋。

2、荷載的計算

在設計鋼筋混凝土結構時，要能保證結構的穩定性，就必須要提前計算好整個建筑物以及各個部分的荷載情況，為設計施工提供詳細的數據分析。根據時間的推移，結構方面的荷載可以分為永久性荷載、可變的荷載以及偶然性荷載。

不同荷載的計算

（一）永久性荷載的標準值。結構本身、裝修、粉刷以及一些設施的重量構成了這類荷載。所以，一般會按照構件的尺寸以及單位面積的重量進行計算。常用辦法采取直接相乘。

（二）可變類荷載的標準值。一般房屋建筑都會有相對應的活荷載的標準值、組合值以及永久值相關系數的表格，通常會按照給定的系數進行計算。這其中又可以分為三個部分：一是可變類荷載的準永久值，一個是可變類荷載的組合值，另一個是可變類荷載的頻遇值。準永久值指的是在設計的基準期經常會達到或者超過的把一部分荷載數值，總持續時間一般不會低于25年；組合值指的是當超過兩種的可變類荷載作用在結構上，除了主導類荷載（也就是會產生最大反應的可變荷載）的標準值可以作為代表值外，其余伴隨著的荷載都必須要以低于標準值的數值作為代表值，這類就是可變類荷載的組合值；頻遇值指的是在設計的基準期，可變類荷載的超越時間是規定的較小的比率或者超越的頻率是規定的荷載數值（總時間一般不會少于50年），這類就是頻遇值。

關于荷載的設計值，永久類荷載的設計值一般取值為1.2，可變類荷載的設計值一般取值為1.4。

三、總結

鋼筋混凝土結構在房屋建設中的應用已經得到了很好的普及和推廣，但是要想更好的設計結構的整體布局，還需要多從各個環節進行技術分析，緊緊抓住框架的結構設計和荷載計算這兩個方面是做好這方面研究的重點，還需要進一步完善結構設計中出現的漏洞和缺陷。

參考文獻

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[2]崔曉玲.高層建筑豎向施工荷載下結構仿真分析[D].西安理工大學,2000年.

[3]蘇娟.鋼筋混凝土柱的抗火性性能研究[D].哈爾濱工程大學,2006年.

王東峰（1975.03-），男，漢族，本科，高級經濟師，研究方向為建筑施工管理.

作者簡介