混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精選(九篇)
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第1篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
【關(guān)鍵詞】長(zhǎng)懸臂懸挑 桁架 PK和SATWE
一、工程簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目為一棟地面五層、地下一層建筑，地上總建筑面積3.7萬(wàn)平方米，地下建筑面積1.2萬(wàn)平方米。由一層的商業(yè)步行街、二三層的大型連鎖超市、四五層的休閑及酒店組成。
本項(xiàng)目采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，房屋總高度為24.00m，抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類別（乙類），設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，基本風(fēng)壓W0=0.35KN/m2 。為滿足建筑功能和立面需求，本項(xiàng)目的東北角二層為架空，三～四層為超過(guò)8.4m的雙向懸挑，二～四層?xùn)|北角局部結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖如下圖所示：
二、結(jié)構(gòu)方案選型
本項(xiàng)目東北角的雙向長(zhǎng)懸臂懸挑，已超出常規(guī)混凝土構(gòu)件的適用范圍。按一般設(shè)計(jì)思路，可采用混凝土預(yù)應(yīng)力懸挑梁，該方案具有技術(shù)成熟可靠、截面可控等優(yōu)點(diǎn)，但因預(yù)應(yīng)力體量較小、施工相對(duì)較麻煩、施工工期較長(zhǎng)且造價(jià)高等諸多弊端而被摒棄。結(jié)合本項(xiàng)目三～四層均為雙向懸挑，且懸挑處為玻璃幕墻的特點(diǎn)，對(duì)本長(zhǎng)懸臂懸挑擬采用混凝土桁架結(jié)構(gòu)。
本項(xiàng)目三、四層X方向懸挑8624mm，Y方向懸挑8400mm，三～四層層高5400。混凝土桁架擬采用三、四層樓面梁分別作為上、下弦桿，中間設(shè)置斜向支撐。為充分利用混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度明顯高于抗拉強(qiáng)度的材料特性，在前期試算時(shí)，筆者對(duì)不同斜腹桿的布置方案進(jìn)行比較，最終決定采用受拉斜桿數(shù)量較少的布置，即設(shè)置了一道X型斜撐、一道一字型斜撐，如下圖所示：
三、結(jié)構(gòu)計(jì)算
混凝土桁架為超靜定結(jié)構(gòu)，且各節(jié)點(diǎn)均為剛性連接，由于剛性節(jié)點(diǎn)的軸力與鉸接桁架的軸力相差不大，故一般可簡(jiǎn)化成按鉸接桁架計(jì)算。上下弦桿一般可簡(jiǎn)化為支撐于節(jié)點(diǎn)的連續(xù)梁，斜腹桿一般可簡(jiǎn)化為壓彎（或拉彎）的斜撐構(gòu)件。
本桁架上、下弦桿承受著樓面及墻體荷載，由于桁架矢高H（即三層層高）較高，且X、Y方向均采用桁架懸挑行成空間受力體系，所以上下弦桿及斜腹桿截面均較小。
本項(xiàng)目采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的PKPM進(jìn)行計(jì)算，在建模時(shí)，上、下弦桿按梁?jiǎn)卧斎耄备箺U按斜桿輸入。由于本項(xiàng)目的桁架僅局部設(shè)置，且相對(duì)較簡(jiǎn)單，可采用“PK”按單榀框架進(jìn)行計(jì)算，X方向桁架PK計(jì)算的立面、荷載如下圖所示：
PK可分別輸出單榀框架彎矩、剪力、軸力、配筋等包絡(luò)圖（限于篇幅，本文未一一列出）。以上圖中斜腹桿A為例，PK計(jì)算結(jié)果如下：
混凝土 柱 10
截面類型= 1； 布置角度= 0；計(jì)算長(zhǎng)度： Lx= 5.40， Ly= 5.40
構(gòu)件長(zhǎng)度= 5.40； 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)： Ux= 1.00 Uy= 1.00
抗震等級(jí)： 三級(jí)
截面參數(shù)： B= 500， H= 400
設(shè)計(jì)規(guī)范： 砼規(guī)范GB 50010-2010
柱下端最大配筋對(duì)應(yīng)組合號(hào)： 16， M= 15.71， N= -66.28
柱下端單側(cè)計(jì)算配筋 As= 231.
柱上端最大配筋對(duì)應(yīng)組合號(hào)： 7， M= 16.52， N= 101.99
柱上端單側(cè)計(jì)算配筋 As= 287.
柱單側(cè)構(gòu)造配筋 As= 650.
柱抗剪最大配箍對(duì)應(yīng)組合號(hào)： 1， V= 5.21， N= -89.82
柱抗剪計(jì)算配箍（按100mm間距輸出）：Asv= 123.
柱抗剪構(gòu)造配箍：Asvmin= 324.
抗震最大軸壓比對(duì)應(yīng)組合號(hào)： 54， N= -72.93 軸壓比= -0.025
按此PK計(jì)算結(jié)果，斜腹桿A為構(gòu)造配筋，計(jì)算配筋面積As=650mm2，若此計(jì)算結(jié)果進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)， 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010》，按偏心受拉相關(guān)公式計(jì)算裂縫寬度，即：
，求得
不滿足規(guī)范要求。斜腹桿A實(shí)際設(shè)計(jì)配筋為12Φ20，經(jīng)正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，裂縫寬度滿足規(guī)范要求。
為考慮桁架的整體作用，本項(xiàng)目也采用SATWE進(jìn)行整體計(jì)算（因本項(xiàng)目地處6度設(shè)防區(qū)，未對(duì)長(zhǎng)懸臂進(jìn)行豎向地震力計(jì)算）。由于桁架的上下弦桿及斜腹桿均為壓彎（或拉彎）構(gòu)件，為準(zhǔn)確計(jì)算出桁架桿件的軸力，將上下弦桿所在的相關(guān)樓層區(qū)域樓板定義為彈性板膜（計(jì)算顯示與桁架相連的部分梁均出現(xiàn)較大軸力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起重視）。X方向桁架的計(jì)算內(nèi)力（立面顯示）及變形圖如下：
經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)桁架的內(nèi)力分布、變形曲線與方案預(yù)期及PK計(jì)算均不符。以上圖中“下弦桿B”為例，其內(nèi)力及撓度圖更接近于獨(dú)立懸挑梁特征。據(jù)分析發(fā)現(xiàn)， 在使用SATWE計(jì)算時(shí)，選擇“模擬施工”的加載方式，軟件按樓層分層行成剛度并疊加，使得桁架的下弦桿并沒(méi)與斜腹桿形成整體而孤立存在。于是，將SATWE樓層剛度及荷載加載方式改為“一次性加載”，計(jì)算后發(fā)現(xiàn)內(nèi)力及變形曲線與方案預(yù)期一致。“一次性加載”計(jì)算后的X方向桁架計(jì)算內(nèi)力（立面顯示）及變形圖如下：
經(jīng)比較，在荷載準(zhǔn)確、假定合理時(shí)，PK和SATWE計(jì)算的結(jié)果差異較小，均可用于指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足工程精度需要。桁架立面示意圖如下：
四、施工圖設(shè)計(jì)
基于長(zhǎng)懸臂桁架自身的難點(diǎn)及特點(diǎn)，在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者著重注意了如下幾方面：
1、為防止施工出錯(cuò)，設(shè)計(jì)繪圖時(shí)摒棄傳統(tǒng)的平面表示方法，對(duì)桁架懸挑繪制了三維線框透視圖、立面圖、大樣剖面圖，后期根據(jù)工程需要又補(bǔ)充了鋼筋放樣圖。
2、考慮桁架弦桿承受較大軸力的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)要求上、下弦桿及斜腹桿縱筋均應(yīng)采用整根鋼筋，不得采用機(jī)械連接或焊接連接，且鋼筋在節(jié)點(diǎn)處均按受拉要求錨固。
3、為便于節(jié)點(diǎn)處鋼筋的錨固和防止應(yīng)力集中，在桁架的弦桿節(jié)點(diǎn)交匯處設(shè)置轉(zhuǎn)角加腋。
4、此桁架為長(zhǎng)懸臂，為空間受力體系，且自重較大，設(shè)計(jì)要求應(yīng)在上弦桿混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可拆模。
五、總結(jié)
通過(guò)本項(xiàng)目實(shí)例，對(duì)長(zhǎng)懸臂桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、構(gòu)造措施及施工工藝進(jìn)行歸納總結(jié)，可得出如下結(jié)論：
1、在條件允許的前提下，通過(guò)利用兩層或多層樓層空間行成桁架，可實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件較大跨度的懸挑，且桁架具有構(gòu)件截面尺寸小、造價(jià)低、施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
2、PKPM軟件中PK、SATWE均可對(duì)常規(guī)混凝土桁架進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果可以滿足一般工程精度需求，但應(yīng)注意PK未對(duì)構(gòu)件進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，SATWE應(yīng)采用合理的假定及對(duì)結(jié)果進(jìn)行有效分析后方可用于工程實(shí)際。
3、桁架為超靜定復(fù)雜結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程情況精心分析，取得最優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案；同時(shí)，桁架的受力、變形會(huì)對(duì)周邊相鄰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生影響，設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)周邊梁、柱等構(gòu)件的分析。
參考文獻(xiàn)：
[1]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2012），中國(guó)建筑工業(yè)出版社
[2]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010），中國(guó)建筑工業(yè)出版社
第2篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題探究
中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
在我國(guó)建筑工程建設(shè)施工的過(guò)程中，混凝土已經(jīng)成為了工程建設(shè)中主要的施工材料。不過(guò)，從現(xiàn)代化建筑行業(yè)發(fā)展的情況來(lái)看，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑功能的要求也越來(lái)越高，這就使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的種類也在不斷的增多，這就十分容易使得人們?cè)诮ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中出現(xiàn)一些問(wèn)題。下面對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要探究。
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的重要標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，也是高層建筑設(shè)計(jì)單位提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效益的重要保障只有在一定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則支持下，才可以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體來(lái)講，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾點(diǎn):
（1）基礎(chǔ)力案合理。建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)力案是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)力案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)單位需要根據(jù)實(shí)際施工地質(zhì)條件，根據(jù)實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)施工需求進(jìn)行設(shè)計(jì)同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)力案需要配置完善的施工地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，最大程度的發(fā)揮建筑物地基的潛力，必要的情況下設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)地基的變形做好相應(yīng)的演算另一力而，設(shè)計(jì)單位還需要對(duì)建筑物進(jìn)行綜合性分析，尤其是對(duì)于建筑物負(fù)荷以及上部結(jié)構(gòu)類型，通過(guò)對(duì)這些綜合性分析，最終選定最適合的基礎(chǔ)力案，從而可以在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高設(shè)計(jì)單位經(jīng)濟(jì)效益
（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)。計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的重要問(wèn)題，主要原因在于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)一些基本的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，而這些計(jì)算分析都必須要建立在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)之上只有通過(guò)計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)分析，才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性舉例來(lái)講，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)并小是我們傳統(tǒng)觀念中的鉸節(jié)點(diǎn)或者是鋼節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入研究，提高計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算精確性，進(jìn)而將計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差控制在合理的范圍內(nèi)
（3）結(jié)構(gòu)措施完善。除了基礎(chǔ)力案合理以及計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)這兩大基本原則之外，還有
一條基本原則是設(shè)計(jì)單位經(jīng)常忽略的，那就是結(jié)構(gòu)措施完善原則設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性，例如建筑物中鋼筋的錨固長(zhǎng)度等同時(shí)，設(shè)計(jì)單位還需要注意建筑物薄弱環(huán)節(jié)以及建筑物本身溫度對(duì)于建筑物組件的影響，對(duì)于這兩力而的問(wèn)題，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要遵循強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎以及強(qiáng)壓弱拉的基本原則，只有這樣才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，難免會(huì)由于各種人為或非人為因素的影響，出現(xiàn)某些未定的設(shè)計(jì)障礙，這小僅阻礙了設(shè)計(jì)師的想法和策略，如果更加嚴(yán)重，還會(huì)影響建筑工程的施工進(jìn)度，使得施工力的蒙受極大的經(jīng)濟(jì)損失接下來(lái)筆者將分析幾種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較容易出現(xiàn)的問(wèn)題，以防廣大建筑行業(yè)的工作者犯同樣的錯(cuò)誤。
（1）地下室設(shè)計(jì)問(wèn)題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須注重地基的穩(wěn)固問(wèn)題，而地基質(zhì)量一般都是
與地下室的設(shè)計(jì)直接相關(guān)的，所以說(shuō)地下室在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)很重要的地位，而且一日出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響首先，地下室的設(shè)計(jì)要求是非常嚴(yán)格的，對(duì)于墻體的厚度、混凝土的強(qiáng)度、防水材料的性能以及鋼筋支撐架的剛度等等都有明確的標(biāo)準(zhǔn)，但是在具體的施工過(guò)程中，卻并沒(méi)有引起廣大施工人員的注意，對(duì)地下水位的高低和豎向荷載能力都沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)和測(cè)量，這樣帶來(lái)的直接后果是大大降低了建筑工程的質(zhì)量，安全問(wèn)題也難以得到保障。
（2）設(shè)計(jì)圖紙問(wèn)題。建筑工程的施工階段都需要依照具體詳細(xì)的施工設(shè)計(jì)圖紙來(lái)進(jìn)行施工，具體的施工工序和施工任務(wù)都要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的精細(xì)程度來(lái)決定，可以說(shuō)設(shè)計(jì)圖紙的好壞直接影響著一個(gè)建筑工程竣工質(zhì)量的優(yōu)劣但是在現(xiàn)代許多建筑施工團(tuán)隊(duì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師并小重視設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容.對(duì)待施工圖紙的設(shè)計(jì)態(tài)度也并小嚴(yán)謹(jǐn).有一種盡量完成任務(wù)的敷衍情緒摻雜在設(shè)計(jì)過(guò)程中，這樣的設(shè)計(jì)圖紙只是一份粗制濫造的涂鴉作品，對(duì)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更談小上精密合理總體而言，一份科學(xué)合理的設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)有細(xì)致的標(biāo)注或者分析，特別是抗震指數(shù)的設(shè)計(jì)、支撐架的剛度、墻體的材料等等與建筑工程的質(zhì)量息息相關(guān)的因素更是要重點(diǎn)說(shuō)明但是當(dāng)前我國(guó)的建筑工程團(tuán)隊(duì)中，仍然有部分的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極為小合理，譬如在各層梁、柱、墻的平而配筋圖中，仍然采用小標(biāo)準(zhǔn)圖集，地上地下的結(jié)構(gòu)標(biāo)高、梁柱編號(hào)、結(jié)構(gòu)層高標(biāo)注小清楚這些小顧后果的設(shè)計(jì)顯然會(huì)影響建筑工程的施工質(zhì)量
（3）澆混凝土樓板問(wèn)題。由于混凝土是建筑工程中使用量最多的施工材料，所以混凝土的
施工對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有非常重要的意義，在這力而澆混凝土樓板的質(zhì)量問(wèn)題則是重中之重，一日沒(méi)有妥善處理就會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，比較常見的是干縮開裂、支座負(fù)鋼筋倒伏前者往往是由于溫差較大，熱脹冷縮而出現(xiàn)了崩裂問(wèn)題后者則與施工人員的技術(shù)有著直接關(guān)系
（4）建筑選址問(wèn)題。古語(yǔ)有云:萬(wàn)事開頭難可見對(duì)于任何事情必須先有一個(gè)良好的開始打下基礎(chǔ)，那么接下來(lái)的事情就好辦了，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是，有一個(gè)科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，先要解這個(gè)建筑項(xiàng)日的選址問(wèn)題，如果選址小穩(wěn)定，再好的建筑結(jié)構(gòu)也小能保障整個(gè)建筑工程的建筑質(zhì)量可見要想使建筑既安全實(shí)用又科學(xué)合理，建筑的基礎(chǔ)選址是非常重要的如若小然就會(huì)使得建筑工程的安全系數(shù)極低，建筑質(zhì)量也會(huì)非常差.對(duì)住戶的生命安全有著嚴(yán)重威肋。
3、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段存在的問(wèn)題及解決辦法
基礎(chǔ)工程是建筑工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，既影響著工程整體質(zhì)量"安全，又在工程造價(jià)中占據(jù)重要位置。因此基礎(chǔ)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
（1）地基承載力問(wèn)題。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)選擇合適的土層作為基礎(chǔ)持力層。持力層承載力決定著基礎(chǔ)方案選型和基底面積的大小。不同持力層的承載力差異很大，造成所選基礎(chǔ)方案可能完全不同，進(jìn)而對(duì)基礎(chǔ)造價(jià)造成極大的影響。可見選擇合適的持力土層的重要性。當(dāng)在持力層以下一定深度范圍內(nèi)存在承載力明顯偏低土層時(shí)，則需按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，進(jìn)行軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算。以往設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員往往注意到軟弱下臥層的變形驗(yàn)算，而忽略了其承載力的驗(yàn)算。當(dāng)軟弱下臥層的承載力不滿足要求時(shí)，對(duì)工程整體的安全
性影響極大，需引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。當(dāng)下臥層承載力不滿足要求時(shí)，可采用深基礎(chǔ)（如樁基礎(chǔ)）穿過(guò)軟弱土層，或?qū)浫跬翆舆M(jìn)行地基處理，是其承載力和變形滿足要求。
（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題。對(duì)于不同的基礎(chǔ)形式，所出現(xiàn)的問(wèn)題和解決辦法也各不相同。
常見問(wèn)題如下：對(duì)于地下車庫(kù)中的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深的計(jì)算方法因各地方基礎(chǔ)規(guī)范有不同的規(guī)定，對(duì)基礎(chǔ)底面積大小影響較大。如遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)2建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范3規(guī)定，當(dāng)?shù)貛?kù)底板厚度滿足一定要求的情況下，獨(dú)立基礎(chǔ)的埋深可取自室外地面及室內(nèi)地面計(jì)算埋深的平均值。對(duì)于平板筏板基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)剛度板底地基土的基床系數(shù)等都對(duì)筏板的計(jì)算有一定影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)剛度傳給基礎(chǔ)，考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用，并合理選取基床系數(shù)，有效降低基礎(chǔ)工程量。另外，基礎(chǔ)底板及地下室的外輪廓
應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，有利于防水工程的施工和降低造價(jià)。
結(jié)束語(yǔ)
混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量，與人們的切身利益與生命安全息息相關(guān)。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而又復(fù)雜的工作，工程師只有在實(shí)際工作中不斷學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，力求將所有因素考慮在其中，這樣才能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，保證整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500010-2010)北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
第3篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；優(yōu)化設(shè)計(jì)
鋼筋混凝土的材料便于得到，工程造價(jià)較低，并且其力學(xué)性質(zhì)良好，很適合做建筑材料。在現(xiàn)代化建筑中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最常用的，而且也是最為穩(wěn)定的。隨著建筑應(yīng)用的越來(lái)越多，逐漸總結(jié)出一套成熟的施工設(shè)計(jì)方案。由于建筑的大部分結(jié)構(gòu)都是由鋼筋和混凝土構(gòu)成的，為了保證建筑的安全可靠，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究是勢(shì)在必行的。只有將整個(gè)結(jié)構(gòu)研究透徹才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)合理優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)從而降低工程成本的目標(biāo)。
1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)用性原則
在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮的就是結(jié)構(gòu)的實(shí)用性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本目的就是進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，沒(méi)有使用價(jià)值是不會(huì)有人去建設(shè)的。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如果只滿足美觀忽略了實(shí)際的用途，那就是一張廢紙，只有滿足使用者的需求，這個(gè)建筑材有存在的意義，這個(gè)設(shè)計(jì)才有實(shí)施的必要。
1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性原則
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該突出安全，一方面要確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造一個(gè)安全的環(huán)境，這是進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要前提。另一方面要確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用的安全，力爭(zhēng)在建筑物和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命中做到對(duì)安全的保證，這是對(duì)建筑功能和使用者人身安全的重要基礎(chǔ)。
1.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性原則
應(yīng)該將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)一步深化，使整體性原則得到進(jìn)一步落實(shí)，讓整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到一個(gè)性能綜合、結(jié)構(gòu)連續(xù)的整體，在實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物功能維護(hù)的同時(shí)，確保整個(gè)工程的統(tǒng)一。
2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延展性要求
鋼筋混凝土有較強(qiáng)的硬度同時(shí)也還有一定的延展性。只有延展性和硬度能夠有效的結(jié)合才能具有較強(qiáng)抗壓性和抗形變性。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)要考慮鋼筋混凝土的延展性參數(shù)，這一參數(shù)調(diào)整到位，才能提高建筑對(duì)地震等自然災(zāi)害的抵抗能力。具有一定的柔性性質(zhì)才能對(duì)突發(fā)的應(yīng)力變化起到緩沖作用，利用微小的形變來(lái)阻止整個(gè)建筑的傾倒、滑移甚至是坍塌。所以對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要科學(xué)合理，這樣才能保證整體結(jié)構(gòu)的延展性符合規(guī)定滿足實(shí)際施工的需要。
2.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)傾斜力要求
建筑在使用的過(guò)程中，會(huì)受到自然界因素的影響，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)在地震等的
水平作用力下出現(xiàn)傾斜，進(jìn)而對(duì)整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)就要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)傾斜程度進(jìn)行估算，進(jìn)而采取一些措施控制結(jié)構(gòu)的傾斜，保持整體的穩(wěn)定和連續(xù)，這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)上是不容忽視的。
3優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法
3.1結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的優(yōu)化
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算分析方法是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵。首先是對(duì)結(jié)構(gòu)體系選擇的優(yōu)化，主要是確定經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)型式、柱網(wǎng)尺寸和剪力墻布置等；其次是對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化，在已確定結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的前提下，確定經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)件截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和配筋量。優(yōu)化設(shè)計(jì)在初始假設(shè)后，需按一定的方法通過(guò)多次分析和調(diào)整，從而獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，構(gòu)件尺寸一般先按經(jīng)驗(yàn)確定，然后進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)不同構(gòu)件布置方式和不同截面尺寸進(jìn)行配筋計(jì)算，并作經(jīng)濟(jì)比較，以確定最優(yōu)構(gòu)件布置方式和截面尺寸。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的理解
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)須深入地掌握相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，理解規(guī)范實(shí)質(zhì)，并注意規(guī)范的適用范圍和規(guī)范使用的配套性。在計(jì)算樁數(shù)時(shí)，荷載效應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，對(duì)應(yīng)的抗力采用單樁承載力特征值；在確定承臺(tái)高度及配筋，驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，荷載效應(yīng)取基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)應(yīng)的抗力計(jì)算采用材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。抗震墻分加強(qiáng)部位和非加強(qiáng)部位，邊緣構(gòu)件分約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件，這兩種邊緣構(gòu)件的配筋相差很大，應(yīng)分別按不同的構(gòu)造要求進(jìn)行配筋。設(shè)計(jì)優(yōu)化前必須透徹地理解概念，勿盲目提高標(biāo)準(zhǔn)，以免造成設(shè)計(jì)浪費(fèi)。
3.3設(shè)計(jì)參數(shù)取值的優(yōu)化
為取得良好的優(yōu)化效果，在設(shè)計(jì)參數(shù)取值上要進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)毛坯房，要根據(jù)各地具體情況和房屋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，合理考慮各功能空間的二次裝修荷載。在計(jì)算墻體荷載時(shí)，應(yīng)考慮實(shí)際墻體高度、長(zhǎng)度和開洞影響，墻體高度的取值應(yīng)扣除鋼筋混凝土梁板的高度，墻體長(zhǎng)度的取值應(yīng)扣除鋼筋混凝土墻柱的長(zhǎng)度，并應(yīng)扣除洞口面積。消防車等荷載宜按等效荷載取值。樓面活荷載按實(shí)際使用功能合理取值，并按規(guī)范規(guī)定考慮樓面活荷載的折減。正確取用抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別，合理確定風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值和風(fēng)載體型系數(shù)，必要時(shí)可根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)確定風(fēng)載體型系數(shù)。根據(jù)不同荷載組合和不同計(jì)算內(nèi)容選用荷載分項(xiàng)系數(shù)。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的荷載為設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)將設(shè)計(jì)值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)值。
3.4剪力墻
一方面，要實(shí)現(xiàn)剪力墻布置的對(duì)稱、集中，要在重點(diǎn)環(huán)節(jié)做到剪力墻設(shè)置的均勻化，在變化較大的位置應(yīng)該縮短剪力墻的間距，以便實(shí)現(xiàn)恒載的平衡。另一方面，要實(shí)現(xiàn)剪力墻雙向的布置，提高整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的措施
4.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性
設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的過(guò)程中要將結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的破壞考慮周全，切實(shí)提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震和抗損的性能。設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)程中要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)荷載的變化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。
4.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性
設(shè)計(jì)人員要以抗震概念設(shè)計(jì)為依據(jù)，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、平立面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延展性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力得到有效的提升。
4.3混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
首先，要選擇質(zhì)量良好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料，從穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個(gè)方面入手，選擇堅(jiān)固、耐久、潔凈的骨料，含堿量與水化熱反應(yīng)較低的水泥，減少對(duì)于硅酸鹽水泥與用水量的應(yīng)用，并適當(dāng)?shù)貙⒌V物摻合料加入到材料中。其次，優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境，明確建筑中不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限與注意事項(xiàng)。最后，應(yīng)用合理的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，要在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出混凝土保護(hù)層，并通過(guò)協(xié)調(diào)構(gòu)件的截面積與表面積，避免侵蝕性物質(zhì)集中停留區(qū)域的形成，同時(shí)注意高侵蝕度的環(huán)境中，混凝土墻板的通風(fēng)效果，并注意配筋間距的合理設(shè)計(jì)，以減少鋼筋銹蝕、保護(hù)層剝離等問(wèn)題在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。
5.結(jié)論
現(xiàn)代的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在優(yōu)化時(shí)并不是針對(duì)設(shè)計(jì)的參數(shù)，而是在滿足施工質(zhì)量的前提下縮減成本開支。想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)就學(xué)要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，還需要有新技術(shù)和新設(shè)備的加入，是需要不斷探索和專研的。鋼筋混凝土機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化涉及的環(huán)節(jié)多，不同的施工階段要采用不同的優(yōu)化方法，很多時(shí)候還需要結(jié)合實(shí)際的施工情況進(jìn)行分析處理。
第4篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市面貌日新月異，一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之建筑功能的不斷豐富，新穎的造型，致使工程設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，但目前的設(shè)計(jì)周期普遍偏短，也使設(shè)計(jì)文件中普遍存在某些質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)該引起我們的重視。在此，作為一個(gè)從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)的技術(shù)人員，通過(guò)我們最常采用的“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”這個(gè)形式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，容易忽視的問(wèn)題，做一個(gè)探討。
（一）地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題
1．柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中，地下室底板設(shè)計(jì)中，容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下，將會(huì)一起發(fā)生沉降變形，共同受力，如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力，對(duì)底板而言是偏于不安全的，有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí)，其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程，可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施，當(dāng)然，是否采用，還要綜合考慮其他因素。另外，對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū)，應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響，求出包絡(luò)圖，再做配筋設(shè)計(jì)。
2．對(duì)于有地下室的建筑，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分，外輪廓形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式，更為明顯。此時(shí)，由于柱下承臺(tái)的影響，基槽地模形狀很復(fù)雜，有很多的陰陽(yáng)角和放坡，即加大了防水施工的難度，有加長(zhǎng)了施工時(shí)間，都不利于保證質(zhì)量，并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下，我建議大家考慮反承臺(tái)法，即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同，承臺(tái)需要加厚部分向上作，然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是，基槽地模形狀很簡(jiǎn)單，方便施工，利于施工質(zhì)量得保證，同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且，內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，減小配筋，這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。
3．地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí)，往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算：有的工程外墻配筋計(jì)算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計(jì)算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。
4．天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題，有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1：3，該錐體部分砼很難振搗密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形，其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。
5．柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁，如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候，不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí)，要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。
（二）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題
1．框剪結(jié)構(gòu)，剪力墻的布置要均勻，不要出現(xiàn)單肢剛度過(guò)大的剪力墻，以免應(yīng)力過(guò)于集中，一旦破壞，將構(gòu)成嚴(yán)重影響。而且，與之相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)，連梁等構(gòu)件的設(shè)計(jì)難度都會(huì)加大。剛度較大的第一級(jí)別的剪力墻(同一級(jí)別的剪力墻是指剛度相近，比值小于2時(shí)的墻肢)，其墻肢數(shù)不應(yīng)少于4肢。另外，當(dāng)遇到中震時(shí)，我們應(yīng)考慮第一級(jí)別的剪力墻進(jìn)入塑性后，還應(yīng)有小級(jí)別的剪力墻來(lái)維持建筑物變形不致過(guò)大，產(chǎn)生次生災(zāi)害。這就是多道設(shè)防的概念。但當(dāng)遇到大震時(shí)，小級(jí)別的剪力墻也進(jìn)入塑性階段后，建筑物基本已經(jīng)破壞了。此時(shí)，我們應(yīng)該通過(guò)我們的設(shè)計(jì)有選擇地讓梁破壞，從而保證柱子的完整性，來(lái)保證建筑不倒，或緩倒，以爭(zhēng)取時(shí)間，減少人員的傷亡。這就是我們說(shuō)的延性設(shè)計(jì)。
2．框剪結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)很重要，但我們看到，目前很多設(shè)計(jì)在這個(gè)環(huán)節(jié)上做的并不好。有的是因?yàn)橹匾暡粔颍械氖菓?yīng)為認(rèn)識(shí)不足。現(xiàn)在我把我在這方面的經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單介紹一下。首先，什么是連梁呢?簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是那些連接兩片剪力墻，當(dāng)遇到中震或大震時(shí)，它會(huì)首先開裂，起到耗能作用，從而使建筑物保持一定延性的梁。只有滿足了這種情況，才是連梁，或者說(shuō)我們才有意義把它按連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)它的特性，我們就應(yīng)該設(shè)計(jì)時(shí)注意幾點(diǎn)，第一，不要盲目地增大它抗彎的能力，否則會(huì)使連梁延遲破壞，起不到及時(shí)耗能的作用，致使其他重要構(gòu)件破壞，使結(jié)構(gòu)失去延性。第二，我國(guó)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定，連梁上不許搭框架梁。我覺得這句話說(shuō)得不嚴(yán)謹(jǐn)，更準(zhǔn)確的定義應(yīng)該是，不準(zhǔn)搭重要的豎向承重構(gòu)件。因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)連梁會(huì)在遇到中震或大震時(shí)，首先開裂，所以它的抗剪能力也會(huì)急劇下降，如果此時(shí)它還承受著很大的豎向荷載，就會(huì)引起連鎖破壞。
3．堅(jiān)持鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)的基本原則：強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)。由于地震作用，框架梁、柱的彎矩增大很多，而框架梁端彎矩為豎向荷載和地震作用產(chǎn)生的彎矩之和，其增大比例相對(duì)柱要小很多，由于鋼筋的超強(qiáng)效應(yīng)過(guò)大，因而造成框架節(jié)點(diǎn)處梁受彎承載力大于相對(duì)應(yīng)柱正截面承載力而出現(xiàn)柱鉸。另外，當(dāng)結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆板時(shí)，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算時(shí)考慮板的作用而加大梁剛度，梁設(shè)計(jì)配筋時(shí)卻沒(méi)有考慮板鋼筋的作用，再者設(shè)計(jì)人員人為加大梁配筋，這對(duì)于框架節(jié)點(diǎn)無(wú)疑是雪上加霜，因而框架結(jié)構(gòu)“弱柱強(qiáng)梁”的破壞形態(tài)就產(chǎn)生了。所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，不要盲目加大框架梁支座處的上部鋼筋，但應(yīng)適當(dāng)柱子的配筋。
4．在懸挑的挑梁的端頭，應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，把每層的挑梁聯(lián)系起來(lái)，并按受拉構(gòu)件要求，設(shè)計(jì)構(gòu)造柱。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)構(gòu)造柱，協(xié)調(diào)了挑梁的變形，即使出現(xiàn)局部超載的情況，也可以把力傳到其他層上，共同承擔(dān)，從而變相的提高了結(jié)構(gòu)安全度。另外也加大了對(duì)外維護(hù)墻的約束，防止墻體外閃。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對(duì)工程造價(jià)會(huì)有較大影響，像基礎(chǔ)類型選用、進(jìn)深與開間的確定、層高與層數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問(wèn)題。下面就主要結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行舉例說(shuō)明。
基礎(chǔ)：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的造價(jià)與工程所在地的地質(zhì)條件密切相關(guān)，其工期約占整個(gè)建筑物主體工程的25%－30%，造價(jià)約占總造價(jià)的10％－20％，基礎(chǔ)工程的重要性顯而易見。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視地質(zhì)勘察報(bào)告的交底工作，選擇合理的基礎(chǔ)型式，控制基礎(chǔ)的截面尺寸與埋深。這對(duì)整座住宅樓工程造價(jià)的控制起到了積極作用。
柱網(wǎng)布局與柱子：柱網(wǎng)布局是確定柱子的行距(跨度)和間距(每行柱子相鄰兩柱間的距離)的依據(jù)。一般來(lái)講，柱網(wǎng)尺寸在6－12m之間，柱距小則傳力路線短，上部結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，但可能基礎(chǔ)費(fèi)用高，因而柱網(wǎng)布局是否合理，對(duì)工程的結(jié)構(gòu)造價(jià)有很大的影響。此外，柱子截面形狀及大小的選擇也對(duì)工程造價(jià)有著直接的影響。
梁：矩形截面梁是最普通的受彎構(gòu)件，在設(shè)計(jì)時(shí)常被使用，但材料利用率很低。一是因?yàn)榭拷泻洼S的材料應(yīng)力較低;二是梁的彎矩沿梁長(zhǎng)是變化的。由于等截面梁大部分區(qū)段應(yīng)力低，材料得不到很好利用，只有在軸心受力時(shí)，材料利用率才可提高。因此，設(shè)計(jì)時(shí)可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相當(dāng)于掏空的梁，將梁中多余的材料掏去，這樣既經(jīng)濟(jì)，自重又可減輕。它還可發(fā)展為空間網(wǎng)架，材料的利用率就能大幅提高。
近年隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑上的應(yīng)用越來(lái)越多，隨著鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理論研究的日益廣泛，及鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家不斷推出新的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，鋼結(jié)構(gòu)在多層民用建筑上的應(yīng)用日漸增長(zhǎng)，在不降低結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)的基礎(chǔ)上，即可降低梁高、板厚，減輕結(jié)構(gòu)自重和地震作用，又可獲得較大的建筑空間，滿足建筑使用的要求，相對(duì)鋼筋砼具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
三、結(jié)束語(yǔ)
由于鋼管混凝土的合理受力性能，施工簡(jiǎn)便，可加速工期并取得一定經(jīng)濟(jì)效果，因此已廣泛用于各種建構(gòu)筑物及橋梁工程。當(dāng)然，根據(jù)其受力特點(diǎn)，主要用于以軸力為主尤其是以軸壓為主的構(gòu)件更顯其優(yōu)越性。由于工程中各種類型構(gòu)件均有，受力復(fù)雜，因此使用時(shí)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件受力特點(diǎn)，可與鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及其他組合結(jié)構(gòu)結(jié)合使用，使各自發(fā)揮本身的特長(zhǎng)而構(gòu)成字昆合結(jié)構(gòu)而不可勉強(qiáng)地一定采用某種單一的結(jié)構(gòu)體系。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，密切關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，責(zé)任重大。而且結(jié)構(gòu)專業(yè)是一個(gè)既有深度又有廣度的專業(yè)，我們必須在工作中，不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)，才能有所進(jìn)步，才能成為一名合格的工程師。這也是我把我在設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些認(rèn)識(shí)寫出來(lái)的原因，希望與同行們一起討論、共同提高。
作者簡(jiǎn)介：
第5篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；探討
中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1 結(jié)構(gòu)受力分析
對(duì)于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空問(wèn)組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。
建筑物底面對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。
對(duì)于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加。豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計(jì)的控制因素，其原因有兩個(gè)：其一，較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；其二，側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。
與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對(duì)建筑物的效應(yīng)不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時(shí)，在風(fēng)荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應(yīng)更加明顯。在高層建筑中，問(wèn)題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，可見，高層建筑的結(jié)構(gòu)受力性能與低層建筑有很大的差異。
2 結(jié)構(gòu)選型
對(duì)于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)；
2.1 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題
新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動(dòng)，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。”因此，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。
2.2 結(jié)構(gòu)的超高問(wèn)題
在抗震規(guī)范與高規(guī)中。對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問(wèn)題，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度的建筑外，增加了B級(jí)高度的建筑，因此。必須對(duì)結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級(jí)高度建筑甚或超過(guò)了B級(jí)高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過(guò)由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問(wèn)題。導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過(guò)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。
2.3 嵌固端的設(shè)置問(wèn)題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問(wèn)題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來(lái)的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問(wèn)題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。
2.4 短肢剪力墻的設(shè)置問(wèn)題。在新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比為5－8的墻定義為短肢剪力墻。且根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。
3 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過(guò)程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問(wèn)題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無(wú)法估量的損失。
在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問(wèn)題。由于我國(guó)占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無(wú)法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。
地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。
4 結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析
在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙?duì)這一階段比較常見的問(wèn)題有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
4.1 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。
4.2 是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對(duì)自振周期的影響。該部分內(nèi)容實(shí)際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實(shí)測(cè)周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算自振周期折減系數(shù)。
4.3 振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個(gè)振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對(duì)計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。
4.4 多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計(jì)算。一段時(shí)間以來(lái)，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計(jì)算分析該類型高層建筑時(shí)，是將結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體并按多塔類型進(jìn)行計(jì)算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開進(jìn)行計(jì)算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問(wèn)題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對(duì)某一座塔樓的地震力計(jì)算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。
4.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大。因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，任何在這過(guò)程中的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全因素。
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[2] 蔣魯蓉.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的初步探討[J].山西建筑，2011.(01).
第6篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
對(duì)于體育場(chǎng)館類項(xiàng)目，一般是采用鋼網(wǎng)架屋面+混凝土框架柱。由于PKPM中不能建立網(wǎng)架構(gòu)件，傳統(tǒng)的此類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)均是采用鋼梁去模擬網(wǎng)架，這種方法的缺點(diǎn)是不能考慮網(wǎng)架與混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體受力，特別是由于網(wǎng)架的平面內(nèi)剛度無(wú)限大，而用鋼梁代替網(wǎng)架的話，這種屋面平面內(nèi)剛度幾乎等于零，因此這種計(jì)算方法與實(shí)際存在的結(jié)構(gòu)受力情況完全不一致，特別是支撐網(wǎng)架的混凝土柱，其受力性能與實(shí)際的情況存在更大的差別，這給工程帶來(lái)了很大的隱患。因此找到采用與實(shí)際結(jié)構(gòu)一致的計(jì)算方法就顯得尤為必要，幸運(yùn)的是，好多科研單位推出了這種混凝土框架柱+網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)體系的整體計(jì)算軟件，像中國(guó)建筑科學(xué)研究院的PKPM系列的SpasCAD、盈建科YJK、Midas-building、SAP2000等，這些軟件均可以按照實(shí)際結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的模型，進(jìn)行整體分析計(jì)算。為了簡(jiǎn)單起見，本文采用PKPM系列的SpasCAD程序，通過(guò)一個(gè)具體的工程實(shí)例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)此類項(xiàng)目以及設(shè)計(jì)這類項(xiàng)目的關(guān)鍵注意點(diǎn)。
1、工程概況
射陽(yáng)中學(xué)體育館，工程面積6000平方米，兩層，一層為自行車停車場(chǎng)，二層為籃球場(chǎng)，一層層高4.5米，二層層高11米，一層至二層處有一個(gè)室外樓梯，另外還有其它樓梯，柱網(wǎng)布置不規(guī)則，屋頂采用鋼網(wǎng)架。地震設(shè)防烈度7°，場(chǎng)地類別III類，地震加速度0.15g，設(shè)計(jì)地震分組第三組。建筑的平面和剖面如圖1和2所示：
圖1 建筑二層平面圖
圖2 建筑剖面圖
2、模型建立：
從圖1 可以看出，左側(cè)有兩個(gè)樓梯從一層走向二層，右下部位有一個(gè)樓梯從一層走向二層，而且還有圓弧形梁，因此柱的布置不規(guī)則。為此我們?cè)赑M中將這些樓梯按照實(shí)際情況輸入，通過(guò)改變梁兩端的標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)高、設(shè)置層間梁等方法，在PM中建立結(jié)構(gòu)模型。在建好混凝土框架部分的模型后，將PM輸入的混凝土框架模型導(dǎo)入到SpasCAD中，在SpasCAD模塊中選擇快速建模菜單，按照區(qū)隔輸入網(wǎng)架參數(shù)，從而自動(dòng)形成網(wǎng)架模型，利用選擇集，將網(wǎng)架模型按照對(duì)齊的原則平移到框架柱頂，由于本工程柱網(wǎng)布置不規(guī)則，所以由數(shù)據(jù)文件自動(dòng)形成的網(wǎng)架需要做局部修改，將柱頂附近同時(shí)又不在柱上的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到柱頂節(jié)點(diǎn)，這樣便形成了整體結(jié)構(gòu)模型，如圖3所示：
圖3 整體空間模型
3、計(jì)算分析
整體空間模型建立后，我們?cè)O(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，進(jìn)行整體分析，本工程由于是鋼網(wǎng)架屋面，柱高有11米多，而且僅是周邊設(shè)柱，因此柱的安全受力就成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，我們將這些柱均做800x800。由于有混凝土室外大樓梯，這些梯板是斜板，在計(jì)算時(shí)，將這些斜板均設(shè)置為彈性樓板，同時(shí)樓梯斜梁和斜板相當(dāng)于支撐，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的剛度和變形有著重要的影響，因此設(shè)置彈性板后更加真實(shí)的評(píng)價(jià)這些斜向構(gòu)件的實(shí)際剛度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響。
經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算后，查看構(gòu)件的計(jì)算配筋，通過(guò)多次調(diào)整，選擇安全可靠的梁柱截面，查看最后的結(jié)構(gòu)在各種振型下的振動(dòng)圖。
其三個(gè)振型的結(jié)果數(shù)據(jù)如下所示：
周期 1 及振型方向角: 0.748 103.8 Y
周期 2 及振型方向角: 0.689 13.8 X
周期 3 及振型方向角: 0.509 90.0 TORSION
從三個(gè)振動(dòng)圖可以看出，第一和第二振動(dòng)均為平動(dòng)，第三振型為轉(zhuǎn)動(dòng)，且根據(jù)三個(gè)振型的周期看出，第一和第二振型均是Y和X方向的純平動(dòng)，而第三振型是純轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)布置是合理的，同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)這三個(gè)振動(dòng)圖有一個(gè)特點(diǎn)就是網(wǎng)架的變形很小，幾乎可以忽略不計(jì)，說(shuō)明網(wǎng)架具有很大的平面內(nèi)剛度，可以協(xié)調(diào)各個(gè)柱的變形，這與以前的用鋼梁來(lái)代替網(wǎng)架這種簡(jiǎn)化計(jì)算是完全不同的，真實(shí)的反映了柱的地震響應(yīng)，這樣可以對(duì)柱進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)和采取加強(qiáng)措施。同時(shí)從振型圖中也可以看出，樓梯斜梁也跟著整體結(jié)構(gòu)一起變形，說(shuō)明樓梯作為支撐構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體振動(dòng)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，我們還是要把樓梯構(gòu)件按照實(shí)際在模型中建進(jìn)去，這樣才能真實(shí)的反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)。
我們對(duì)室外大樓梯的梯板按照彈性板進(jìn)行分析計(jì)算，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)樓梯斜板均存在應(yīng)力集中，且應(yīng)力的分布很不規(guī)則，有的地方是拉應(yīng)力，有的地方是壓應(yīng)力，非常沒(méi)有規(guī)律，因此本樓梯板配筋時(shí)必須按照實(shí)際的應(yīng)力，由軟件自動(dòng)配筋并按照構(gòu)造加強(qiáng)而不是在PM里面按照平面結(jié)構(gòu)給出的板的配筋。
由于這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，柱高11米，上面支撐大跨度鋼網(wǎng)架，下面為普通的混凝土框架結(jié)構(gòu)，中間的柱在二層以上基本都抽掉了，導(dǎo)致豎向極不規(guī)則，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，我們有必要對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體性能分析，以評(píng)估其中旱遇地震作用下的受力性能。為了詳細(xì)研究這種結(jié)構(gòu)在旱震下的反應(yīng)情況，我們采用push-over進(jìn)行推覆分析，在推覆分析中，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，地震設(shè)計(jì)分組第三組，場(chǎng)地類別III類，其特征周期為0.65s，我們選擇兩條人工地震波和一條天然波。
由于支撐網(wǎng)架的柱僅為周邊柱，且由于柱的高度較高，因此其側(cè)向剛度較小，我們?cè)谶M(jìn)行計(jì)算時(shí)，要考慮二階效應(yīng)，即P-delta效應(yīng)，以考慮大變形對(duì)柱彎矩的影響。
本文中混凝土的彈塑性本構(gòu)模型采用三折線模型，把這些參數(shù)都輸好后進(jìn)行計(jì)算，觀察結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)的先后次序，如圖4所示，從圖中可以看出，支撐網(wǎng)架的柱底基本都出現(xiàn)了塑性鉸，可見一旦地震來(lái)臨，這些柱底彎矩很快達(dá)到其極限承載力而導(dǎo)致柱底屈服形成塑性鉸。下面的設(shè)計(jì)將對(duì)這些柱進(jìn)行單獨(dú)的研究和分析。
圖4 塑性鉸分布圖
基于性能設(shè)計(jì)的pushover推覆分析結(jié)果曲線如圖5所示，從曲線中我們可以看出本工程在旱遇地震作用下的最大層間位移角為1/110，滿足規(guī)范1/50的要求，說(shuō)明本工程滿足建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范第三水準(zhǔn)的要求，即大震不倒的性能目標(biāo)要求。
圖5 pushover推覆分析的性能曲線
4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從前文的彈性靜力分析和常遇地震下的結(jié)構(gòu)彈性分析看出，本工程的混凝土柱受力比較復(fù)雜，其在常遇地震作用下如同一個(gè)懸臂柱在搖擺。同時(shí)經(jīng)過(guò)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行push-over推覆分析，我們看到，最早的塑性鉸出現(xiàn)在支撐網(wǎng)架柱的底端，而且最后這些柱底均出現(xiàn)了塑性鉸，說(shuō)明在旱遇地震作用下，這些柱均達(dá)到屈服狀態(tài)，因此對(duì)這些柱必須進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。為了給這些框架柱提供強(qiáng)大的變形耗能能力，防止其過(guò)早的屈服，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，將柱的配筋按照實(shí)際計(jì)算結(jié)果做進(jìn)一步的放大，同時(shí)對(duì)柱的箍筋進(jìn)行加強(qiáng)，箍筋全長(zhǎng)加密，配ø10@100，確保大震不倒。室外大樓梯的混凝土斜梁，作為整體結(jié)構(gòu)的側(cè)向支撐，在旱遇地震作用下，吸收了大量的地震力，所以也要加強(qiáng)，縱向鋼筋比計(jì)算值放大，箍筋全長(zhǎng)加密，以抵抗其變形的能力，其混凝土斜板，板厚做150mm，進(jìn)行雙層雙向配筋，配ø10@100，以防止在大震情況下，梯板作為重要的逃生通道，率先破壞從而保證結(jié)構(gòu)的整體安全。
由于本工程的室外樓梯大梁，相當(dāng)于一個(gè)大的斜向支撐，其軸向力較大，因此其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮其軸向拉力的影響，本工程地質(zhì)較差，為樁基礎(chǔ)，該大梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用斜向樁，分別按照抗壓和抗拔設(shè)計(jì)，取最不利的情況，最后是按照抗拔樁進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5、結(jié)論與建議
（1）體育場(chǎng)館一般為混凝土柱+鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式，我們計(jì)算時(shí)要將混凝土框架和鋼網(wǎng)架作為一個(gè)整體建到模型中進(jìn)行整體計(jì)算和分析，這樣可以真實(shí)的反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和地震反應(yīng)情況。
（2) 體育場(chǎng)館作為上部大空間，下面普通混凝土框架，其豎向極不規(guī)則，因此為了滿足抗震規(guī)范的第三水準(zhǔn)要求即大震不倒，必須對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能分析，通過(guò)pushover推覆分析來(lái)找到支撐網(wǎng)架的混凝土大柱在旱遇地震作用下的最大層間位移，必須確保其滿足不大于1/50。同時(shí)對(duì)這些柱加強(qiáng)配筋，特別是箍筋，要通長(zhǎng)加密，增加其旱遇地震下的變形能力和耗能能力。
第7篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；多層框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；思考
中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無(wú)論是工業(yè)建筑還是民用建筑，在節(jié)后設(shè)計(jì)中所遇到的各種難題也是日益增多，而作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者需要在遵循各種規(guī)范的前提下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點(diǎn)重點(diǎn)并在工作中不斷的總結(jié)和完善。
1 設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的問(wèn)題
1.1 框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋配置應(yīng)滿足要求對(duì)于規(guī)范中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求，絕大部分設(shè)計(jì)人員都能給予足夠的重視，但對(duì)于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定的“一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6％、0.5％，0.4％。”設(shè)計(jì)中經(jīng)常被忽視，尤其是柱軸壓比不大時(shí)，常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)延性的重要構(gòu)造措施，應(yīng)嚴(yán)格遵守。
1.2 底層框架柱箍筋加密區(qū)范圍應(yīng)滿足要求建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）中規(guī)定：“底層柱，柱根處箍筋加密區(qū)范圍為不小于柱凈高的1/3”這是新增加的要求，設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)說(shuō)明
1.3 框架梁的縱向配筋率應(yīng)注意《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011一2001）中規(guī)定：“當(dāng)框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，梁箍筋最小直徑的數(shù)值應(yīng)比表6.3.3中規(guī)定的數(shù)值增大2mm.”在目前設(shè)計(jì)中，這一規(guī)定常被忽視，造成梁端延性不足。
1.4 框架梁上部縱筋端部水平錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足要求《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）中規(guī)定：“框架端節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)框架梁上都縱筋水平直線段錨固長(zhǎng)度不足時(shí)，應(yīng)伸至柱外邊并向下彎折，彎折前的水平投影長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.4LaE.”當(dāng)框架柱截面尺寸小于400×400mm時(shí)，應(yīng)注意梁上部縱筋直徑的選擇，否則這一項(xiàng)要求不容易得到保證。
2 結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)
在工程設(shè)計(jì)中，多數(shù)房屋建筑按其抗震設(shè)防分類屬于丙類建筑，如民用住宅、辦公樓及一般工業(yè)建筑等等，其抗震等級(jí)可根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋的高度按《抗震規(guī)范》表6.1.2確定。而電訊、交通、能源、消防和醫(yī)療等類建筑以及大型體育場(chǎng)館、大型零售商場(chǎng)等公共建筑，首先，應(yīng)當(dāng)根據(jù)《建筑抗震設(shè)防分標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-95）確定其中哪些建筑屬于乙類建筑（可能還有甲類建筑，本文不涉及）。乙、丙類建筑，地震作用均按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計(jì)算。對(duì)于乙類建筑，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時(shí)，抗震措施應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防列度提高一度的要求。所謂抗震措施，在這里主要體現(xiàn)為按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度由《抗震規(guī)范》表6.1.2確定其抗震等級(jí)。例如，位于8度地震區(qū)（如北京）的乙類建筑，應(yīng)按9度由《抗震規(guī)范》表6.1.2確定其抗震等級(jí)為一級(jí)；當(dāng)8度乙類建筑的高度過(guò)表6.1.2規(guī)定的范圍時(shí)，還應(yīng)經(jīng)專門研究，采取比一級(jí)抗震等級(jí)更有效的抗震措施。如北京某大型零售商場(chǎng)和某三級(jí)醫(yī)院的門診樓本屬乙類建筑，但設(shè)計(jì)人員錯(cuò)當(dāng)成丙類建筑來(lái)設(shè)計(jì)，使建筑物的抗震能力為降低，不得不對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算做重大修改。
3 地震力的振型組合數(shù)
地震力的振型組合數(shù)，對(duì)高層建筑，當(dāng)不考扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，至少應(yīng)取3；當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí)，宜取3的倍數(shù)，但不應(yīng)多于層數(shù)；當(dāng)房屋層數(shù)≤2時(shí)，振型數(shù)可取層數(shù)。對(duì)于不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，對(duì)高層建筑，振型數(shù)應(yīng)取≥9；結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應(yīng)多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層、頂部有小塔樓、多塔結(jié)構(gòu)等，振型數(shù)應(yīng)取≥12或更多，但不能多于房屋層數(shù)的3倍；只有當(dāng)定義彈性樓板，且采用總剛分析，必要時(shí)，振型數(shù)才可以取的更多。《抗震規(guī)范》指出，合適的振型個(gè)數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的90％所需的振型數(shù)。SATWE等電算程序已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質(zhì)量的比值。有些設(shè)計(jì)人員不大重視電算程序使用手冊(cè)的應(yīng)用，選取振型數(shù)時(shí)比較隨意，這是應(yīng)當(dāng)改進(jìn)。此外，由耦聯(lián)計(jì)算的地震剪力通常小于非耦聯(lián)計(jì)算，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)存在明顯示扭轉(zhuǎn)時(shí)才采用耦聯(lián)計(jì)算，但在必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)充非耦聯(lián)計(jì)算。
4 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)
框架結(jié)構(gòu)及框架——抗震墻等結(jié)構(gòu)，由于填充墻的存在，使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度，計(jì)算周期大于實(shí)際周期，因此，算出的地震剪力偏小，使結(jié)構(gòu)偏于不安全，因而對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的，但對(duì)框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期不折減或折減系數(shù)取得過(guò)大都是不妥當(dāng)?shù)摹?duì)框架結(jié)構(gòu)，采用砌體填充墻時(shí)，周期折減系數(shù)可取0.6～0.7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí)，可取0.7～0.8；完全采用輕質(zhì)墻體板材時(shí)，可取0.9。只有無(wú)墻的純框架，計(jì)算周期才可以不折減。
5 框架梁、柱箍筋間距
《抗震規(guī)范》第6.3.3條及6.3.8條對(duì)不同抗震等級(jí)的框架梁、柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了了明確規(guī)定。根據(jù)這些規(guī)定，工程習(xí)慣上常取梁、柱箍筋加密區(qū)最大間距為100mm，非加密區(qū)箍筋最大間距為200mm。電算程序總信息中通常也內(nèi)定梁、柱箍筋加密區(qū)間距為100mm，并以此為依據(jù)計(jì)算出加密區(qū)箍筋面積，由設(shè)計(jì)人員要據(jù)規(guī)范確定箍筋直徑和肢數(shù)。架梁的跨中部位有次梁或有較大的其他集中荷載作用卻僅配兩肢箍筋時(shí)，多數(shù)情況下，非加密區(qū)箍筋間距采用200mm會(huì)使梁的非加密區(qū)配箍不足，因此建議程序內(nèi)定梁箍筋改為取梁的非加密區(qū)間距200mm。這樣，既可保證梁非加密區(qū)的抗剪承載力，又可適當(dāng)增加梁端箍筋加密區(qū)（箍筋間距為100mm）的抗剪能力，梁的強(qiáng)剪性能更能充分體現(xiàn)。當(dāng)框架梁由于種種原因縱向鋼筋超筋時(shí)，梁端適當(dāng)加大抗剪承載力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震非常有利。這也是為什么當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大2％時(shí)，規(guī)范規(guī)定梁的箍筋直徑應(yīng)比最小構(gòu)造直徑增大2mm的原因。對(duì)于框架柱，當(dāng)框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋間距為100mm時(shí)，在某些情況下，亦可能因非加密區(qū)箍筋間距采用200mm引起配箍不足。因此，我們也建議程序內(nèi)定柱的箍筋間距改為取柱的非加密區(qū)的箍筋間距200mm。這里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求，即剪力設(shè)計(jì)值取加密區(qū)終點(diǎn)處外側(cè)的組合剪力設(shè)計(jì)值，并且不乘以剪力增大系數(shù)。
6 柱部分
6.1 地上為圓柱時(shí)，地下部分應(yīng)改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋應(yīng)使用井字箍，并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應(yīng)增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
6.2 原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。
6.3 柱內(nèi)埋管，由于梁的縱筋錨入柱內(nèi)，一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設(shè)較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時(shí)，可不必驗(yàn)算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。
6.4 柱斷面不宜小于450×450，混凝土不宜小于C25，否則梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段不容易滿足0.45La的要求，不滿足時(shí)應(yīng)加橫筋；否則在梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋太密，混凝土澆筑困難。異型柱結(jié)構(gòu)，梁縱筋一排根數(shù)不宜過(guò)多，柱端部縱筋不宜過(guò)密，否則節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑困難。當(dāng)有部分矩形柱部分異型柱時(shí)，應(yīng)注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近，不要相差太大。
6.5 柱應(yīng)盡量采用高強(qiáng)度混凝土來(lái)滿足軸壓比的限制，減小斷面尺寸。
6.6 盡量避免短柱，短柱箍筋應(yīng)全高加密，短柱縱筋不宜過(guò)大。
6.7 考慮到豎向地震作用，柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
6.8 獨(dú)立柱上或柱的中部（半層處）有挑梁時(shí)，挑梁長(zhǎng)度應(yīng)有限制。
7 結(jié)束語(yǔ)
本文針對(duì)鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的一些概念性、實(shí)際性問(wèn)題，如:框架計(jì)算簡(jiǎn)圖、抗震等級(jí)的確定，短柱設(shè)計(jì)，周期折減等,依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，運(yùn)用設(shè)計(jì)理論并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出了相應(yīng)的解決措施。
參考文獻(xiàn):
[1] 謝闖.淺述多層框架民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的問(wèn)題[J].山西建筑,2012,（11）.
第8篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因；對(duì)策
混凝土自誕生之起就在工程建設(shè)領(lǐng)域占有重要的地位，有關(guān)混凝土的理論和技術(shù)也非常成熟，但是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題現(xiàn)在仍然是一個(gè)廣泛出現(xiàn)且不宜解決的問(wèn)題，在施工實(shí)踐中經(jīng)常遇到各種各樣的裂縫，嚴(yán)重的已經(jīng)影響了結(jié)構(gòu)安全和正常使用。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，要從根本解決混凝土的裂縫問(wèn)題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。
一、工程中常見裂縫及成因
1、與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力荷載有關(guān)
超過(guò)設(shè)計(jì)荷載范圍或設(shè)計(jì)未考慮到的作用；地震、臺(tái)風(fēng)作用等；構(gòu)件斷面尺寸不足、鋼筋用量不足、配置位置不當(dāng)；結(jié)構(gòu)物的沉降差異；次應(yīng)力作用；對(duì)溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力估計(jì)不足。
2、與使用及環(huán)境條件有關(guān)
環(huán)境溫度、濕度的變化；結(jié)構(gòu)構(gòu)件各區(qū)域溫度的變化；凍融、凍脹；內(nèi)部鋼筋銹蝕；火災(zāi)或表明遭受高溫；酸、堿、鹽類的化學(xué)作用；沖擊、振動(dòng)影響、使用中短期或長(zhǎng)期超載。
3、與材料性質(zhì)和配合比有關(guān)
水泥非正常凝結(jié)（受潮水泥、水泥溫度過(guò)高）；水泥非正常膨脹（游離CaO、游離MgO、含堿量過(guò)高）；水泥的水化熱；骨料含量過(guò)大、骨料級(jí)配不良、使用了堿活性骨料或風(fēng)化巖石、混凝土收縮、混凝土配合比不當(dāng)（水泥用量大、用水量大、水膠比大、砂率大等）；選用的水泥、外加劑、摻合料不當(dāng)或匹配不當(dāng)；外加劑、硅灰等摻合料量過(guò)大。
二、防治措施
1、嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)
（1）從我國(guó)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）的裂縫最大寬度計(jì)算公式（8.1.2-1～4）可以看出，對(duì)受力引起的裂縫控制手段，最重要的是減小鋼筋的拉應(yīng)力或增大配筋面積。而采用直徑較小且具有高粘結(jié)性能的鋼筋也有利于裂縫控制。具有較高抗拉強(qiáng)度的混凝土構(gòu)件其抗裂性能也較高。鋼筋配置間距過(guò)大也會(huì)增大裂縫最大寬度。
（2）注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇，同時(shí)注意改進(jìn)防裂鋼筋的構(gòu)造，對(duì)預(yù)埋管線、預(yù)留孔洞等做好防裂構(gòu)造措施。
（3）把握好設(shè)計(jì)中的‘抗’與‘放’的原則。
所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放’就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。設(shè)計(jì)不僅要考慮承載力問(wèn)題，更重要的是考慮變形作用問(wèn)題（溫度變化、收縮作用及地基變形問(wèn)題）施工期間所受的溫差和濕差最大，可以采用“先放后抗”的設(shè)計(jì)原則。根據(jù)建筑的平面布置，減少約束度，如巖石基礎(chǔ)或老混凝土基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置滑動(dòng)層，任何柔性防水層都可兼作滑動(dòng)層，合理的設(shè)置后澆帶。或者是采用“抗放兼施的”以抗為主的措施，采取“跳倉(cāng)法”。
（4）積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。
在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來(lái)補(bǔ)償混凝土的收縮。大面積混凝土中可摻纖維
2、嚴(yán)格控制混凝土材料的選用
水泥應(yīng)先用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜選用表面粗糙，質(zhì)地堅(jiān)硬的石料。級(jí)配良好，空隙率小，無(wú)堿性反應(yīng)，有害物質(zhì)及粘土含量不超規(guī)定。細(xì)骨料宜用顆粒較粗，空隙較小，含泥量較低的中沙。外摻料宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減小收縮。
3、科學(xué)控制混凝土的配料
配合比的設(shè)計(jì)，應(yīng)采用低水灰比，低用水量，以減少混凝土的收縮。嚴(yán)禁隨意增加水泥用量。配制混凝土?xí)r計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，要嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，攪拌要均勻，離析的混凝土必須重新攪拌均勻后，方可澆灌。
4、嚴(yán)格控制鋼筋的配置
鋼筋的配置要嚴(yán)格按圖紙要求施工。鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響，并經(jīng)過(guò)按要求的報(bào)批。鋼筋配置的位置要正確，符合圖紙要求，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小，都可能導(dǎo)致混凝土開裂、裂縫；鋼筋間距過(guò)大，容易引起鋼筋之間的混凝土開裂。
5、嚴(yán)格控制混凝土澆筑工藝
（1）做好混凝土澆搗工作。混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆搗時(shí)，振搗捧要要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過(guò)振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水和氣泡。
（2）注意混凝土的早期養(yǎng)護(hù)。混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果：一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；另一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。混凝土澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。
（3）嚴(yán)禁現(xiàn)澆板上過(guò)早上人、堆料、施荷加載。因混凝土澆筑后要有一個(gè)硬化過(guò)程，才會(huì)有強(qiáng)度；在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)混凝土加以保養(yǎng)，不能對(duì)混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定強(qiáng)度的情況下，在其上面集中堆放建筑材料或支模立撐，這樣帶給現(xiàn)澆板的不是強(qiáng)度，而是更多的裂縫。因此，必須做到在混凝土強(qiáng)度達(dá)1.2N/mm2以后，才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
（4）嚴(yán)格控制板面負(fù)筋保護(hù)層厚度。現(xiàn)澆板負(fù)筋按設(shè)計(jì)要求都放在板上面，有梁通過(guò)或隔斷時(shí)一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁扎在一起。鋼筋綁扎施工，必須采取有效的措施固定負(fù)筋的位置，確保負(fù)筋在混凝土澆筑過(guò)程中不移位，不下沉，從而有效控制負(fù)筋保護(hù)層的厚度，不使板負(fù)筋保護(hù)層過(guò)厚而產(chǎn)生裂縫。
（5）嚴(yán)格控制好砂、石粒徑及含泥量。現(xiàn)澆板應(yīng)選用中粗砂，粒徑在0.25-0.5mm之間的石子，砂石含泥量均不得超過(guò)1%。如砂、石粒徑過(guò)細(xì)過(guò)小，含泥量過(guò)大，都會(huì)降低混凝土強(qiáng)度，最終會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。
6、科學(xué)管理
（1）應(yīng)當(dāng)確定科學(xué)的控制裂縫標(biāo)準(zhǔn)，合理的選擇施工進(jìn)度，避免在混凝土施工中過(guò)分搶工期。
（2）監(jiān)督混凝土施工中制定的各項(xiàng)技術(shù)措施，嚴(yán)格執(zhí)行。
（3）注意施工的季節(jié)、環(huán)境的溫度濕度及氣象變化，嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)塌落度、防風(fēng)、盡可能在較低溫度環(huán)境中開盤澆筑。暴雨中不能澆灌混凝土。
總之，混凝土產(chǎn)生裂縫在工程實(shí)踐中出現(xiàn)的非常多，也是建筑質(zhì)量通病之一，而且裂縫一旦產(chǎn)生，處理起來(lái)費(fèi)工費(fèi)料，效果還不一定好。因此，對(duì)混凝土的裂縫應(yīng)立足于“防”，根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的對(duì)策，從原材料的選用，配合比的設(shè)計(jì)，到混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)，一直到使用，都要考慮裂縫問(wèn)題，把裂縫控制在國(guó)家規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)，相信混凝土裂縫問(wèn)題將會(huì)逐漸得以圓滿地解決。
參考文獻(xiàn)：
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第9篇：混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
【關(guān)鍵詞】高層建筑；鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
伴隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展，建筑類型與功能的愈來(lái)愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系的更加多樣化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的主要重點(diǎn)和難點(diǎn)之所在。但是目前尚沒(méi)有對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋細(xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)形成一個(gè)統(tǒng)一的方法，從而造成在節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)配筋率過(guò)大、鋼筋錨固不夠等現(xiàn)象。因此，建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際施工的操作困難而進(jìn)行施工，從而避免涉及不當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生的影響。
1、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞形式
隨著我國(guó)建筑科學(xué)的迅速發(fā)展，高層建筑在地震荷載的作用下，通常會(huì)產(chǎn)生以下幾種形式的破壞：框架柱的壓彎破壞、剪切破壞、彎曲裂縫；框架梁的斜截面破壞、正截面破壞、錨固破壞；板四角的斜裂縫和平行于梁的通長(zhǎng)裂縫；因鋼筋配置不合理導(dǎo)致框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)破壞。現(xiàn)在建筑施工管理不斷的規(guī)范，雖然施工時(shí)對(duì)鋼筋的材質(zhì)、鋼筋加工質(zhì)量、鋼筋連接質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，但是如果施工圖紙上沒(méi)有對(duì)框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，且沒(méi)有任何的說(shuō)明資料，從而造成一些節(jié)點(diǎn)的鋼筋構(gòu)造遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足抗震設(shè)計(jì)的要求，導(dǎo)致鋼筋混凝土框梁出現(xiàn)上述各種形式的破壞。因此，必須引起設(shè)計(jì)單位、施工單位的高度重視，必須對(duì)鋼筋節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，確保節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)置的合理性。
2、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)是框架結(jié)構(gòu)中梁柱由鋼筋混凝土板來(lái)替代的一種構(gòu)件（如下圖為剪力墻有效翼緣寬度），能夠很好地控制結(jié)構(gòu)的水平方向力，并可以承擔(dān)各種荷載所引起的內(nèi)力。剪力墻結(jié)構(gòu)現(xiàn)今是多層或高層住宅最為廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)形式。它的主要作用是抵抗風(fēng)、地震等的水平荷載和建筑物本身重力的豎向荷載。
3、剪力墻的截面
剪力墻的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循：墻強(qiáng)梁弱，即選取連梁截面時(shí)，應(yīng)使連梁先屈服于墻體（如下表為剪力墻截面最小厚度）。規(guī)范中還限制了最大剪壓比，即跨高比大于2.5的連梁及剪跨比大于2的剪力墻，剪壓比不應(yīng)大于0.2；對(duì)跨高比小于2.5的連梁及剪跨比小于2的剪力墻，剪壓比不大于0. 15。剪力墻底部加強(qiáng)部位的厚度一，二級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的十六分之一且不應(yīng)小于200mm； 三，四級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的二十分之一且不應(yīng)小于160mm；無(wú)端柱或翼墻時(shí)，一，二級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的十二分之一，三，四級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的十六分之一；一字形獨(dú)立剪力墻底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于220mm，其他部位不應(yīng)小于180mm。剪力墻的設(shè)計(jì)計(jì)算是在豎向作用和水平受力條件下進(jìn)行實(shí)際分析，得出內(nèi)力后，按偏拉或偏壓進(jìn)行斜截面受剪承載力和正截面承載力驗(yàn)算。
4、剪力墻的布置及要求
根據(jù)框架剪力墻的特點(diǎn)（如下圖所示），設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該雙向布置剪力墻。“對(duì)稱、均勻、周邊、連續(xù)”是建造剪力墻必須遵循的原則，除此之外還應(yīng)該注意對(duì)不同的剪力墻結(jié)構(gòu)有不同的側(cè)重點(diǎn)。下面，我們就來(lái)著重討論以下幾個(gè)典型的方面。
4.1 一般剪力墻的布置要求
可將長(zhǎng)墻的高寬比例大于3，這樣設(shè)置，可以使墻段成為獨(dú)立墻肢或聯(lián)肢墻，分別抵抗側(cè)力，并且讓墻段以彎曲變形為主，從而可以避免墻體的剪切破壞。應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況如工程的層數(shù)、高度、平面布局等恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置剪力墻，并且數(shù)量只少不多，恰好為宜，一般滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求即可。剪力墻過(guò)少，則不能承受各方面的荷載，造成建筑物坍塌，出現(xiàn)危險(xiǎn)；剪力墻數(shù)目過(guò)多，吸收的荷載力量就越大，這樣不僅會(huì)造成浪費(fèi)，也使很多剪力墻失去了存在的意義，不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要整體計(jì)算，綜合考慮，細(xì)化局部，對(duì)建筑物進(jìn)行調(diào)整計(jì)算，以設(shè)計(jì)出符合規(guī)范及實(shí)際情況要求的合格建筑結(jié)構(gòu)。盡量避免墻肢長(zhǎng)度突然變化。在沿高度方向上，剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。門窗洞口宜上下對(duì)齊，成列布置，形成明確的墻肢和連梁，這樣應(yīng)力分布比較規(guī)則，又與當(dāng)前普遍應(yīng)用程序的計(jì)算簡(jiǎn)圖較符合，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果安全可靠。錯(cuò)洞剪力墻和疊合錯(cuò)洞剪力墻的應(yīng)力分布復(fù)雜，計(jì)算、構(gòu)造都比較復(fù)雜和困難。因此在一、二和三級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位不宜采用錯(cuò)洞布置。此外，一、二和三級(jí)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻全高都不宜采用疊合錯(cuò)洞墻。
4.2 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的布置要求 這種剪力墻的布置的要點(diǎn)是“剛心”與“質(zhì)心”的統(tǒng)一，剪力墻的位置沒(méi)有特殊要求，相對(duì)可以靈活處理，但須符合規(guī)范的具體相關(guān)規(guī)定。框架剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向抗側(cè)力體系；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻。結(jié)構(gòu)在兩主軸方向的剛度和承載力不宜相差過(guò)大。剪力墻洞口布置時(shí)要注意盡量避免疊合錯(cuò)洞墻和錯(cuò)洞剪力墻，因?yàn)檫@兩種剪力墻都是不規(guī)則的，會(huì)影響剪力墻的抗震效果；布置剪力墻洞口應(yīng)規(guī)則開洞，成排、規(guī)律，能夠形成明確的連梁，不宜開挖過(guò)大，以免減小剪力墻的剛度。剪力墻上洞邊距柱內(nèi)側(cè)即柱端不小于300毫米，即要保證柱作為建筑邊緣構(gòu)件的支撐作用又要約束邊緣剛體構(gòu)件的長(zhǎng)度。加強(qiáng)剪力墻中受力大或出現(xiàn)塑性鉸的部位。剪力墻要具備足夠的延性，才能使塑性鉸承受較大的力，適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，可以提高其抵抗外力破壞的功能。另外，加強(qiáng)部位的范圍可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加寬。對(duì)于長(zhǎng)度較大的房屋建筑，為避免溫度變化引起的溫度應(yīng)力對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的不利影響，不宜在房屋的頂端部位設(shè)置剪力墻。設(shè)置雙向抗側(cè)力的建筑結(jié)構(gòu)形式，并且使剪力墻彼此有翼緣，不僅能有效的提高結(jié)構(gòu)的塑性變形能力，還可以增加剪力墻的剛度。對(duì)于一、二級(jí)剪力墻結(jié)構(gòu)，規(guī)范要求其連梁的高度不宜小于400毫米，且跨高比不宜大于5。這樣才能使連梁具有較大的剛度， 就可保證良好的墻體整體性能， 并能增大承受外界及自身荷載能力。為減少地震時(shí)外力作用對(duì)柱的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，柱中線與梁中線、墻中線的距離均不宜大于柱寬的1/4，否則應(yīng)通過(guò)加水平腋的方法或者以增加柱內(nèi)配箍率等方法加以改善、彌補(bǔ)。
4.3一般框支鋼筋混凝土剪力墻
部分落地剪力墻墻體宜設(shè)計(jì)成筒體，這樣可以為增加抗側(cè)和抗扭剛度。剪力墻洞口的一般布置原則是不宜在中柱上方設(shè)置門洞；宜在落地墻墻體中部設(shè)置洞口；框支鋼筋混凝土剪力墻的轉(zhuǎn)換梁上一層墻體最好不要設(shè)置邊門洞；剪力墻的洞口最好上下對(duì)齊。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，落地剪力墻的水平間距l(xiāng)應(yīng)符合下述要求：當(dāng)?shù)撞靠蛑訛?～2層時(shí)，l不宜大于2b和24m；當(dāng)?shù)撞靠蛑訛?層及3層以上時(shí)，l不宜大于1.5b和20m.（b為落地墻之間樓蓋的平均寬度）
5、結(jié)束語(yǔ)
隨著現(xiàn)代建筑科學(xué)的迅速發(fā)展，高層建筑已經(jīng)逐漸占據(jù)城市建設(shè)的主體地位，因此，高層建筑中鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。但是目前尚沒(méi)有對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋細(xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)形成一個(gè)統(tǒng)一的方法，從而造成在節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)配筋率過(guò)大、鋼筋錨固不夠等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)不同的剪力墻結(jié)構(gòu)有不同的設(shè)計(jì)要求。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)如何把握好剪力墻的合理性、功能性至關(guān)重要。希望本文可以在以后的鋼筋混凝土剪力墻設(shè)計(jì)和建造中能發(fā)揮出應(yīng)有的作用，并且通過(guò)人類的不斷探索，不斷改進(jìn)剪力墻的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。
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