建筑工程混凝土結構設計中的不足及應對策略探討

魏博

摘要：我國的土木工程的發展是隨著我國的經濟不斷發展而提升的，尤其是在近些年隨著經濟全球化的趨勢下，在經濟、科技等方面有了更多的交流，使得我國的建筑技術有了更進一步的發展。而我國的人民在經濟水平提升的情況下對居住的質量有了更高的要求，這就需要我們對工程施工的每個項目和材料技術等進行研究以保證工程質量，混凝土作為土木工程最常用的一種材料，對于工程質量的影響是巨大的。我們有必要對混凝土結構的施工設計進行研究，來提升土木工程的質量。

關鍵詞：建筑工程；混凝土結構；結構設計

1建筑工程混凝土結構設計中的不足

1.1 地基與基礎設計中的問題

在混凝土結構設計中，天然地基獨立基礎有時因為持力層土層分布不均勻，使基礎坐落在軟硬不均的土層上，相鄰基礎沉降差過大，導致基礎變形過大；由于地下室在提高建筑穩定性、地基承載力、減少地震破壞以及解決建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此，在很多建筑工程中，經常會設置地下室。當建筑選址在山地上時，由于原始地貌水位較低，設計過程中往往會忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細現象，導致地下室底板及外墻承載力不足，出現墻體裂縫和底板涌水現象，給工程項目帶來難以解決的問題和損失。

1.2 混凝土上部結構設計中的問題

在混凝土結構上部設計時，還存在一些問題，框架結構中抗震設防防線較少；因梁跨度大，梁截面高度就大，而框架柱截面較小，導致強梁弱柱情況出現；框架—剪力墻和剪力墻結構中，剪力墻布置不均勻，出現單肢剪力墻剛度過大，應力集中，連梁剛度過強等；高層結構中忽視零應力區等現象。這樣類似問題出現，會給建筑結構的安全帶來隱患。

1.3土木工程混凝土結構中問題出現的原因

原材料的生產及選購，會存在一些質檢員疏忽的現象，因此也可能存在采購不合格的問題。為此進一步導致混凝土質量的降低，對本身的質量產生影響，強度性能也不足。另外是水泥的強度存在問題，這些問題是水泥混凝土中非常關鍵的一個環節。最后是水灰比例問題，這個比例對工程質量的影響十分顯著，若是對比例沒有很好的關注和控制就會出現諸多的問題。

1.4鋼筋混凝土結構設計中存在的裂縫問題

（1）溫度裂縫。溫度裂縫主要是由于外界環境溫度變化明顯、溫差較大，混凝土會隨著外界環境溫度的變化產生熱脹冷縮的物理反應，導致建筑結構中出現裂縫；（2）構造裂縫。由于鋼筋混凝土結構中使用的混凝土的水灰比率不規范，進行混凝土澆筑時振搗不密實以及模板滑動，導致了收縮裂縫的出現。如果脫模過早、混凝土護養工作不到位或者是支架下沉等情況也會導致鋼筋混凝土結構出現裂縫；（3）結構裂縫。主要針對現澆鋼筋混凝土結構來說，由于結構構件之間的剛度不盡相同，所以一些結構中容易構成剛度較弱的區域，這些地方的截面突變處，非常容易出現破損裂縫；（4）收縮裂縫。在鋼筋混凝土結構的養護過程中，水泥和混凝土會出現收縮的情況，隨著時間的變化逐漸變硬、碳化、脫水、變小，進一步出現各種收縮裂縫，這種情況并不會消失，在二十八天的時間內持續不斷的出現，這是由水泥和混凝土自身的特點決定的。

2混凝土結構設計不足的應對策略

2.1地基對混凝土結構的控制

通過優化地基對混凝土結構的約束，也可以起到提升工程質量的作用，而優化約束主要通過內外兩種措施進行：對混凝土內部的控制主要是通過控制混凝土內外溫差來進行的，因為混凝土本身的內部溫度就會增加混凝土的約束力，再加上外部溫差，兩者相加效果可就不那么簡單了，這也主要是為了降低溫度應力，主要措施有暖棚法、蓄水法、覆蓋法等，削內增外，使混凝土的約束力減少；對混凝土的外部控制主要集中在澆筑步驟上，如在進行大面積的澆筑時若澆筑層過厚，就會使得地基對于混凝土的約束力大大增強，所以澆筑時要嚴格注意其厚度，也可采用滑動層技術來實現削減混凝土澆筑厚度的目的，使地基對混凝土的外部約束力進一步減小。

2.2混凝土原材料和澆筑方面的控制

混凝土原材料對于保障建筑施工質量至關重要，處于基礎性地位。因此，在選擇材料的過程中需要強化此方面的控制，并且嚴格控制檢測程序。生產前要對含沙量、水泥量、水灰比例做好多個環節的控制，從嚴格的意義上保障混凝土的施工質量。混凝土的澆筑程序也是影響質量的重要因素。混凝土的澆筑程序關乎到后期承載力的問題，因此澆筑需要使用振搗器來完成，要均勻進行點控，不能出現諸多的遺漏問題。在混凝土澆筑完成后還需要做抹壓工作，并且使用保鮮膜及普通的塑料袋對混凝土進行有效的保護，然后定期進行灑水保濕工作，若是混凝土被曬干，那么堅韌性就會受到諸多的影響。最后，控制混凝土的溫度應力。在此過程中需要減少水泥的使用，并且釋放出更多的溫度，適量減少混凝土的用量進而達到降低溫度的目的，提升混凝土的攪拌性技術，能夠讓每種材料的融合性能更好，還能散熱。控制和澆筑的溫度也需要控制，在澆筑的過程中可能會產生非常大的熱量，并且受到外部環境的影響盡量避免在高溫環境下進行澆筑，也可以使用降低溫度措施的辦法，保障溫度處于適宜范圍內。

2.3混凝土的抗裂技術

混凝土在使用中經常會出現裂縫，嚴重影響著混凝土結構的性能和工程安全，其產生的原因一般不外乎溫度應力、水化熱、自縮現象等，而要提升土木工程的質量，肯定繞不開裂縫這一關。現在工程中抗裂技術的使用已經很普遍了，一般是從源頭出發進行裂縫的控制，即混凝土的配備上。在混凝土配制中加入適量的添加劑是常用方法，主要是針對混凝土的自縮現象而言，加入添加劑可有效改變混凝土的自縮數值，進一步控制混凝土裂縫，但需要注意的一點就是添加劑種類的選取和添加劑添加的操作規范，必須嚴格按照規程行事，在適當的時機加入；除添加劑之外，無機纖維材料、金屬纖維材料、有機纖維材料也是添加的重點，但它們不是作為添加劑加入，而是作為增強材料使用，目的是通過這幾種材料提升混凝土的整體抗拉水平，而混凝土抗拉能力提升也就意味著裂縫的減少；第三種方法不需要添加任何東西，但需要科學地對混凝土的配制比例進行區分，因為不同配比的混凝土在性能上也會有所差異，所以需要專業人員對此進行計算，并進行設計和驗證，保證混凝土的性能能夠達到最優。

結束語

建筑結構設計的好壞，直接影響這后續建筑的施工以及建筑工程投入使用之后產生的經濟效益，同時也關系著使用建筑人群的生命安全，以及社會影響，因此，在建筑結構的設計中一定要秉承著科學嚴謹的態度，合理設計，不斷的通過學習和積累經驗，來完善設計中出現的一些問題，以期保證建筑工程的質量，促進建筑行業的穩定發展。

參考文獻

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