鋼筋混凝土框架結構設計注意問題探析

于洪波

摘要：鋼筋混凝土框架結構雖然相對簡單，但設計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規范，并具有良好的結構概念，才能設計出既安全又經濟適用的優秀作品。本文主要對鋼筋混凝土框架結構設計需注意的一些問題及其對策進行了分析和探討。

關鍵詞：鋼筋混凝土；框架結構；設計；注意問題

中圖分類號： TU37 文獻標識碼： A

一、鋼筋混凝土結構設計的原則

1、鋼筋混凝土結構的實用性原則

設計的鋼筋混凝土結構必須具有實用性，實用是鋼筋混凝土結構的主要要求，只有突出鋼筋混凝土結構的實用性，整個鋼筋混凝土結構設計也才能適應市場的需要，也才能滿足使用者的各類需求，鋼筋混凝土結構的設計工作也才能找到實施的基礎。

2、鋼筋混凝土結構的安全性原則

鋼筋混凝土結構設計過程中應該突出安全，一方面要確保鋼筋混凝土結構施工過程中安全目標的實現，要為鋼筋混凝土結構施工創造一個安全的環境，這是進行鋼筋混凝土結構設計的必要前提。另一方面要確保鋼筋混凝土結構使用的安全，力爭在建筑物和鋼筋混凝土結構的使用壽命中做到對安全的保證，這是對建筑功能和使用者人身安全的重要基礎。

3、鋼筋混凝土結構的整體性原則

應該將鋼筋混凝土結構的設計工作進一步深化，使整體性原則得到進一步落實，讓整個鋼筋混凝土結構達到一個性能綜合、結構連續的整體，在實現對建筑物功能維護的同時，確保整個工程的統一。

二、鋼筋混凝土結構的設計要求

1、鋼筋混凝土結構延展性要求

設計鋼筋混凝土結構時要考慮到延展性這一關鍵參數，只有延展性的有效提高才能確保鋼筋混凝土結構的柔韌性能，地震和其他作用對于鋼筋混凝土結構的有害影響才能夠有效控制，建筑物傾斜、滑移和倒塌現象才能夠得到有效控制，所以，必須科學地設計鋼筋混凝土結構的形式，做到鋼筋混凝土結構延展性符合相關的規范和實際需要。

2、鋼筋混凝土結構傾斜力要求

在地震、風力和砌體因素的影響下，鋼筋混凝土結構會出現受水平作用力的現象，這一作用力會造成鋼筋混凝土結構的傾斜作用，進而出現對鋼筋混凝土結構的影響。在設計鋼筋混凝土結構的過程中要對傾斜力的大小做到控制，通過科學設計綜合傾斜力，以便實現鋼筋混凝土結構的穩定和連續。

三、鋼筋混凝土結構設計中存在的問題

1、地基設計過程中存在的問題

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。在采用天然地基的情況之下，附加應力的影響會更加顯著，因此需要在地下室底板與持力層之間采取支護的保護措施，如果變形與總沉降的程度較小，可以在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施。對于減小附加應力作用的各種辦法的采用，需要根據具體的工程要求與地質、季節等客觀因素來進行選擇。

2、上部結構設計中存在的問題

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，一旦該單肢出現問題，其影響較大，波及的范圍較大，最終對鋼筋混凝土工程造成嚴重的損害。其次，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。對于框剪結構的設計需要明確多道設防的概念，它是指當建筑物遭遇中震時，在第一級別的剪力墻進入塑性之后，還需要有小級別的剪力墻對建筑物的整體框架結構維持，盡可能的降低其變形程度。如果遇到較大的地震時，小級別的剪力墻也會隨著進入塑性階段，此時建筑的整體結構基本已遭到較重程度的破壞，為了保證立柱的完整，需要進行一系列的設計，從而讓梁來承擔建筑物的載重力，以破壞梁為代價而維持柱的穩定性，在一定程度上可以延遲建筑物的倒塌時間，甚至避免建筑物倒塌。

3、鋼筋混凝土結構設計中的裂縫處理問題

在鋼筋混凝土結構中裂縫的出現不可避免，或是由于施工要求人工造成的施工縫，或是因為施工操作不到位引起的裂縫，對裂縫的處理是鋼筋混凝土結構設計中的關鍵組成部分。①構造裂縫。在鋼筋混凝土結構中，一系列操作不規范和技術不到位的現象如混凝土澆筑時的振搗不充分、模板發生移動、水灰比錯誤等，都會造成鋼筋混凝土結構中出現構造裂縫。②溫度裂縫。在鋼筋混凝土結構中，最常見的裂縫就是溫度裂縫，引起溫度裂縫的原因是外界溫度變化較大，混凝土會隨著溫度的變化和差異發生熱脹冷縮，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。③收縮裂縫。收縮裂縫的出現原因是因為混凝土結構在化學反應中水分會進一步流失，從而造成混凝土收縮，除此之外，在混凝土結構的養護過程中，混凝土會發生硬化、碳化和脫水的情況，這本來屬于混凝土的固有特性，也會造成鋼筋混凝土結構出現收縮裂縫。④結構裂縫。在混凝土澆筑的過程中，由于各個構件具有不同的剛度，因此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，稱之為結構裂縫。

四、優化鋼筋混凝土結構設計的對策研究

1、完善結構體系

一般來說，鋼筋混凝土結構比較復雜，其復雜性也是造成其結構問題出現的原因之一，因此在鋼筋混凝土結構設計中，需要將結構體系中比較繁瑣且作用不大的部分進行刪除或者合并，從而使復雜的結構體系變得簡化。其次，在鋼筋混凝土結構設計中，最容易忽略的是受力及變形的計算，因此在對配筋進行計算時，需要將受力和變形計算進去。除此之外，需要采用一定的有效措施，對鋼筋混凝土結構中容易出現問題的部位，進行預防和控制。

2、規范結構尺寸設計

在鋼筋混凝土結構工程中，施工材料的變形以及溫度的變化都會引起鋼筋混凝土結構出現裂縫，鋼筋混凝土結構越長，由于材料和溫度變化引起的應力就會越大，從而裂縫出現的幾率就會相應變大，這也是橫向裂縫產生的原因。而通過筆者及建筑行業多年的研究及總結，發現鋼筋混凝土結構的應力與其長度呈非線性的關系，這就表明鋼筋混凝土結構的尺寸設計對其穩定性和安全性關系重大，如此以來，在鋼筋混凝土結構的設計過程中，需要對其設計尺寸進行嚴格的控制，使其符合工程施工設計要求，從而降低各種裂縫出現的幾率。

3、優化結構布置及形狀

在鋼筋混凝土結構中，如果結構的布置和形狀不規則，就會導致結構各部分的剛性不一致，從而就會致使結構各部分產生的變形也不盡相同，這就容易造成剛度比較薄弱的部位出現一系列問題，因此在對鋼筋混凝土結構進行設計的時候，需要保證其結構布置及形狀的規則性，從而使鋼筋混凝土結構的各部分剛性一致，最終降低問題出現的幾率，增強鋼筋混凝土結構的穩定性和安全性。

4、加大板類構件裂縫控制力度

對于鋼筋混凝土結構中板類構件裂縫的控制，主要采取防治的措施。在鋼筋混凝土結構中，屋面及樓面板構件相對容易出現裂縫，因此在結構設計中可以采用預應力混凝土澆筑的方式，并在樓面板預埋管線的過程中，利用設置支架的方式對管線進行固定，同時要在管線的交叉部位固定接線盒，以將鋼筋混凝土板的剛度進行削弱，從而降低板類構件出現裂縫的幾率，提高結構的整體穩定性和牢固性。

結語

鋼筋混凝土結構是現階段我國建筑工程中最普遍的結構，因其具備多種優勢而備受關注和重視，然而也因為施工難度大，涉及范圍較廣等因素，其設計中依然存在著諸多問題，對這些要高度重視，采取有效措施優化鋼筋混凝土結構設計，才能提高建筑工程的整體質量，促進我國建筑行業的繁榮與長期發展。

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