淺談建筑工程鋼筋混凝土結構設計問題

王鶴

摘要：在對建筑工程鋼筋混凝土建筑結構進行設計時，一般不會完全按照規范要求來進行設計，更重要的是要從實際需求出發，確定工程結構設計的要點以及不足，做好各項影響因素的控制，提高工程結構設計的有效性。并且，隨著房屋造型與功能的多樣化，想要提高結構設計效果，就需要針對常見的問題進行分析，如結構裂縫以及混凝土坍落度問題等，需要采取有效的措施進行管理，盡量避免外界因素對結構設計造成的不良影響。本文作者結合多年來的工作經驗，對建筑工程鋼筋混凝土結構設計進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：房屋工程；鋼筋混凝土；結構設計

一、建筑工程鋼筋混凝土結構設計要求分析

建筑工程鋼筋混凝土結構設計內容主要包括薄殼結構、升板、大模板現澆結構等，要保證其具有良好的強度、耐久性、抗震性等特點，并且還要滿足造價低的要求。鋼筋混凝土結構承載能力是設計的要點，而承載壓力的實現，主要就是在混凝土受力區域內加入一定數量的鋼筋，完成外力的承載。對于建筑工程鋼筋混凝土結構的設計具有一定的規范要求，但是在實際設計過程中，經常會因為各種因素的影響，如設計人員專業能力以及建筑建設要求等，最終在對結構某一部分進行設計時存在明顯的差異，但是在總體上都必須要滿足結構穩定性需求[1]。在對房屋建筑來說，結構的抗震設計需要做好對房屋高度的管理，處理好壓力等因素，保證建筑結構安全性與可靠性滿足工程建設要求。

二、鋼筋混凝土結構設計重點管理問題

1.結構裂縫

裂縫是房屋建筑鋼筋混凝土結構設計與施工中常見的病害之一，對結構的強度與穩定性產生的影響比較大。造成結構裂縫出現的因素很多，主要可以分為兩個方面：一方面，外力因素。即房屋建筑混凝土結構澆筑完成后，在施工環境因素影響下，例如溫度過高，再加上養護處理不到位，造成結構表面水分喪失過快產生裂縫。另一方面，鋼筋混凝土內部結構因素。此類因素主要是因為結構上設計不當，或者是工程施工管理不到位，如鋼筋配置設計位置不合理，或者是施工人員操作行為不規范，導致鋼筋擺放位置不合理，最終影響到鋼筋本身受力情況，在水泥澆筑后鋼筋受力產生形變，最終在結構內部形成裂縫[2]。因此，在進行鋼筋混凝土結構設計時，必須要對各項影響因素進行綜合考慮，保證各項設計條件的合理性，降低裂縫產生的概率。

2.混凝土坍落度

混凝土質量是影響建筑工程鋼筋混凝土結構設計與建設效果的主要因素，并且很多結構質量問題都是因為混凝土與易性方面存在問題，影響到混凝土坍落度而出現問題。造成此類問題產生的因素比較多，例如在設計時忽視了結構建設對材料的要求，沒有正確處理水泥、水以及骨料等原材料的用量，使得配合比不合格。一般情況下混凝土坍落度要控制在50mm～60mm之間，其中對于高層建筑則需要將坍落度控制在100mm～140mm以下[3]。另外，在混凝土澆筑環節中，為需要做好對材料的振搗施工管理，合理控制振搗時間，控制其中含水量滿足結構建設需求。并且，為保證工程結構建設后可以長時間使用，必須要結合當地施工環境采取適當的養護措施，降低外界因素對結構造成的影響。

三、房屋建筑鋼筋混凝土結構設計優化措施

1.結構材料控制

結構材料的選擇與應用方法是否合理，在根本上影響了結構的最終建設效果，因此需要做好混凝土原材料的性能與質量的控制，并做好沙、沙石以及水泥的用量，提前進行配合比試驗，確定出最優的配合比方案。其中，水泥作為混凝土材料的重要組成程度，其水化作用會對整個結構產生影響，為降低水化作用的影響，應控制好水泥用量，并做好型號的選擇，可以摻加適量的摻合料，既能保證混凝土的強度要求，又可以減少水泥的用量，提高對水化作用的控制效果。另外，對于配筋鋼筋材料的選擇，應重點保證型號選擇的合理性，例如選擇U型鋼或者工字鋼來代替圓形鋼。

2.結構選型

在確定房屋建筑鋼筋混凝土結構型式時，應保證結構設計的合理性，既要保證結構具有較強的承載能力、抗震能力以及安全性能等，還應能夠提高空間應用的效率。針對此可以選擇用大開間剪力墻結構體系，通過設計將梁柱進行隱藏，減小了對空間的影響，并且具有更好的隔音效果。如果選擇用鋼制模板，在進行施工時，墻面與樓板表面平整度高，并且不需要在濕作業的環境下抹灰，整個施工工藝更為簡單。并且，此種結構形式與其他結構相比，無論是用鋼量、施工成本以及施工工期等都更具優勢，并且同時具備整體性強以及側向剛度大等優點，提高了結構對水平荷載的承受力。另外，對于部分新型房屋建筑的建設，也可以選擇用短肢剪力墻與筒體或者一般剪力墻結構的形式，在建筑平面布置上具有更大的靈活性，并且可以有效節省鋼筋與混凝土用量，達到降低工程造價的目的。

3.加強結構構造

為滿足現代房屋建筑功能與造型多樣化的需求，在進行鋼筋混凝土結構設計時，必須要做好結構造成的強化工作，提高工程結構的耐久性以及安全性。一方面，對于大跨度柱網框架結構，尤其是樓梯間框架柱，受樓梯梯梁連接影響，一般樓梯間柱都設計成短柱，這樣為保證結構安全性，就需要適當加密柱箍筋[4]。另一方面，對于部分框架結構長度超過設計規范的工程結構，如果建筑功能要求不能留縫，這樣就需要進行混凝土補償澆筑，提高結構的完整性。除了要對鋼筋混凝土結構設計進行強化外，還需要做好各細節以及突發情況的管理，保證結構設計結果可以滿足任何外界因素的干擾，建筑框架結構可以抵抗大部分外界影響力。

4.建筑結構基礎設計

一方面，對于結構基礎設計，應對工程施工現場所有信息進行綜合分析，包括地下水位、地質勘察、結構功能、施工條件以及結構類型等。在對各項因素進行綜合分析后進行設計，保證建筑物不會出現允許值外的沉降與傾斜，可以滿足工程正常使用需求。另一方面，建筑結構抗震性能設計，需要做好建筑平面布置，提高布置結果的規則性，并合理選擇鋼筋混凝土結構體系。平面的設計要盡量簡單并對稱，盡量避免出現偏心情況，剛度中心與質量中心應盡量重合。并且對于質量比較大的跨間，在進行結構設計時，不應布置在結構單元邊緣位置，應盡量縮小與剛度中心的距離。另外，對于鋼筋混凝土結構來說，傳力距離越短越直接，結構所具有的工作效力越高，并且所需花費的鋼材也越少，工程造價越低。因此，在房屋建筑工程結構平面布置中，應盡量保證柱網按照開間等跨與進深等距布置，充分利用連續梁受力特點，降低結構中的彎矩，達到提高結構剛度的目的。

四、結束語

在對房屋建筑鋼筋混凝土結構進行設計時，除了要按照相關規范來進行外，更重要的是從實際需求出發，處理好各項因素與問題，從多個角度進行研究，采取合理的設計方式，提高結構設計的合理性，在保證結構滿足建設要求的基礎上，降低工程造價。