论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们对建筑工程的特点和使用功能的要求越来越高。目前,虽然混凝土结构的施工再建筑工程中得到了广泛的应用,但在设计阶段中还有一些问题不应该被忽视。只有提高建筑结构混凝土的设计水平,才能真正提高施工质量和建筑使用功能。才能刚好的促进我们社会经济的不断发展。
关键词：建筑结构； 混凝土； 设计
中图分类号：S611文献标识码： A
1 現状分析
混凝土结构的发展是十分迅速,在我国改革开放的30年,混凝土结构技术都在材料研究和开发中的应用和建设或都有比较快速的发展速度,应用范围也日益扩大的混凝土结构,无论是在地上或地下甚至是海洋工程中都有它的痕迹,混凝土,混凝土施工行业的广泛应用似乎是时代的发展的一个重要的迹象。虽然现在的钢结构也有了很大的发展,但由于自身的一些问题还没有完全解决混凝土施工行业依然结构中最广泛使用的形式,尤其在我国钢结构的相关技术发展相对滞后、混凝土几乎所有区域的建筑业。
但如今在建筑行业的应用在我国的具体结构和设计仍然有许多问题,在设计的主要结构设计的不完善,相关设计人员,而不是从整体的角度进行综合管理的设计,从而出现了许多大型建筑物,因为设计问题出现意外。例如被称为亚洲第一、世界第二的宁波独塔斜拉桥断裂事故的发生,而最近报道的投资建造的87亿甘肃省天水敏捷公路通车后80天就在不同的部位出现了坑槽、裂纹等现象。因为这写工程结构设计的不合理，导致“豆腐渣”工程不仅是一个巨大的人力、物力、财力浪费,同时也严重影响了正常的社会秩序,为国家带来了巨大的损失。建筑结构混凝土的设计是非常重要的探索,建筑工程科学合理的设计是保证工程的安全性和可靠性的重要途径。随着技术水平的发展,混凝土建筑工程应用已经成为当今重要的材料,是一种主要的结构材料。
2 建筑结构混凝土的设计原则
2.1 侧向力的把握
在建筑结构、侧向力已成为结构形变，同时内部结构发生变化的主要影响因素,如无论是民用建筑还是在高层建筑,所有在自重、雪活荷载和负荷、负荷力,再加上风、地震和力水平影响都会作用在结构上,水平荷载内力和位移逐渐增加,因此水平荷载和地震力是主要的控制因素。
2.2 建筑结构的刚度适宜性
随着建筑的高度的不断增长、侧向位移较大的高层建筑越来越多。因此,在高层建筑设计中,不但结构强度的要求非常重要,也不能忽视结构的适用性,确保了结构的合理振动频率、控制水平层位移。
2.3 结构的良好延展性
采用比较短的分层结构,结构的高层建筑温和放缓,在地震作用下会产生更大的变形。建筑结构抗震性主要和结构的变形、承载能力两大因素。为了确保建筑结构在塑性变形阶段仍会有一定的能力,能有效抵抗地震反应。因此,在满足强度要求的前提下,通过合理的设计和施工工艺,提高能力整体结构的变形,特别是软弱层,满足延性的结构。
2.4 设计的整体性原则
主要的总体设计原则是各个组成部分形成建筑的一个整体,全面研究整体结构、功能、发展因素等问题,实现整体与部分相互制约、相互结合和相互依存的目的,得到建筑结构系统的特点和运作规律。
3 建筑结构混凝土的设计要点
3.1 混凝土结构的耐久性
影响混凝土本身质量是直接影响混凝土耐久性重要原因。通过改进混凝土密度,降低渗透性能,可有效降低侵蚀的速度,同时它还和混凝土水灰比、不同强度等级相关的因素有很大的关系。由于氯离子能促进钢材的腐蚀,所以根据不同的环境情况不同,我们应该注意控制氯离子含量。如果混凝土中含有一定数量的碱活性骨料,所以,在开启或潮湿环境下、碱和总活性粒子就会发生反应,导致混凝土开裂、加速侵蚀破坏速度的内容。如果混凝土结构的裂缝较大,腐蚀性物质可能在混凝土裂缝内部,造成钢材的腐蚀。这就会导致钢筋锈蚀氧化量将迅速扩大,造成混凝土保护层的破裂,甚至剥落。当钢筋的锈蚀之后,其有效面积就会减少,而产生的结构承载力下降。此外,锈蚀钢筋抗滑力的能力降低,出现建筑结构的隐患。因此,必须考虑到具体的设计结构承载力问题,否则可能产生脆性破坏。可见,对混凝土结构耐久性的研究是至关重要的。
3.2 混凝土结构的抗震性
地震在两个主要力量组合之间的分配,因此需要考虑在不同时期的两个组成部分刚度变化的情况。在钢筋混凝土材料,可以用框架—混凝土剪力墙为主要结构体系,其中将筋混凝土作为一个主要的抗侧力结构。框架结构主要用于承载它吸引不了的重力,这样的水平剪切少。在水平地震力作用下,通过工程实践表明,由于框架结构的低刚度的作用,使得下层除了表层剪切对剪切15%、20%地板,地板之外的人只有10% -15%剪切基本,甚至一些工程仅为5%。在往复式地震作用下,当整个结构的弹塑性阶段,如果墙体裂缝、和推刚度在简将大幅度下降,刚度退化同时带来框架剪力有所增加。钢筋混凝土框架的弹性极限变形一般可以达到非常大甚至是以上,比钢筋混凝土墙弹性还要好。在这种情况下,尽管地震的水平作用低于塑性阶段,但钢框架是吸收了更多的水平地震剪力和弯矩。因此,为了满足结构的最基本的“裂缝”要求、同时处理好框架结构的水平剪切调整部分,提高地基承载力,框架结构,采取必要的施工工艺和措施提高混凝土结构的变形能力,满足建筑结构要求。
3.3“强柱弱梁”的设计
强柱弱梁的设计理念主要来自“小震不坏,大震动不倒”的抵抗地震目标。在地震的作用下,如果柱破坏,使整个建筑将会倒塌,如果只是梁破坏,该区域可能会失去工作的能力,但是不会影响整体。因此,它的作用是至关重要的。
近年来,各种地震灾害,设计人员在设计过程中都必须注意到对抗震性能的设计。首先,我们必须加强对柱的轴压比的控制。目前,我们经常相关的计算都被认为是小地震的情况,如果在小地震情况、柱的轴压比偏高,所以如果遇到强烈地震,一定要产生额外的边柱轴力的影响,然后岗位将不存在安全储备功能,在强烈的地震将被彻底消灭。
许多工程实际参考的一般不同轴压比最好不超过0.9%,同时为强化、柱截面和设置、加工、适当的边柱和加强柱的刚度,特别是柱应该采取加密箍筋的方式,控制配筋率超过1%。此外,不包括小截面柱等,应有20多个纵筋控制,注意不同的钢性柱不要太多。与此同时,可适当降低轴承,所以,在地震作用下形成的铰链梁,对于梁端塑性铰的作用发生是有很多的促进作用的,这样可以实现柱弯曲轴受弯承载力。
3.4 对细部构造的设计要求
还有一些结构细节需要重视。如钢筋混凝土结构在不同工况下的钢筋保护层厚度;纵向梁框架强度钢配筋率大于2%时,根据要求增加箍筋直径约2毫米;框架梁端截面底部和顶部的纵向钢筋加固量之比作为小;框架梁比较高时少于400加密区，箍筋间距太大;纵向拉伸钢框架梁配筋率大于2.5%;钢框架柱纵筋配筋率小等等。这是在我们设计的结构可以正常工作的前提下,要特别注意。
3.5提高现行技术标准安全系数
我国现行结构设计规范中结构安全可靠度仅仅是对结构构件而言。但是构件的安全性很大程度上取决于荷载的取值。现在的规定不能在不同的设计规范中体现不同的荷载标准值。因而在设计安全系数时要审视安全系数的标准，从实际出发，提高混凝土结构的荷载等级和构件承载能力。
结束语
随着社会的进步和经济的发展,建筑行业在国民经济中也有重要的作用,并且还将继续发挥重要作用,整座建筑结构是否设计合理,是否符合需求将涉及到人民的生命与财产安全,根据我国目前在建筑行业中因设计不当导致故障频繁的现状分析及相应的设计探索,我们应该更注重设计过程的重要性,相关部门也应采取相应的措施来促进我国设计和施工水平,保障社会经济的可持续发展。
关键词：建筑结构； 混凝土； 设计
中图分类号：S611文献标识码： A
1 現状分析
混凝土结构的发展是十分迅速,在我国改革开放的30年,混凝土结构技术都在材料研究和开发中的应用和建设或都有比较快速的发展速度,应用范围也日益扩大的混凝土结构,无论是在地上或地下甚至是海洋工程中都有它的痕迹,混凝土,混凝土施工行业的广泛应用似乎是时代的发展的一个重要的迹象。虽然现在的钢结构也有了很大的发展,但由于自身的一些问题还没有完全解决混凝土施工行业依然结构中最广泛使用的形式,尤其在我国钢结构的相关技术发展相对滞后、混凝土几乎所有区域的建筑业。
但如今在建筑行业的应用在我国的具体结构和设计仍然有许多问题,在设计的主要结构设计的不完善,相关设计人员,而不是从整体的角度进行综合管理的设计,从而出现了许多大型建筑物,因为设计问题出现意外。例如被称为亚洲第一、世界第二的宁波独塔斜拉桥断裂事故的发生,而最近报道的投资建造的87亿甘肃省天水敏捷公路通车后80天就在不同的部位出现了坑槽、裂纹等现象。因为这写工程结构设计的不合理，导致“豆腐渣”工程不仅是一个巨大的人力、物力、财力浪费,同时也严重影响了正常的社会秩序,为国家带来了巨大的损失。建筑结构混凝土的设计是非常重要的探索,建筑工程科学合理的设计是保证工程的安全性和可靠性的重要途径。随着技术水平的发展,混凝土建筑工程应用已经成为当今重要的材料,是一种主要的结构材料。
2 建筑结构混凝土的设计原则
2.1 侧向力的把握
在建筑结构、侧向力已成为结构形变，同时内部结构发生变化的主要影响因素,如无论是民用建筑还是在高层建筑,所有在自重、雪活荷载和负荷、负荷力,再加上风、地震和力水平影响都会作用在结构上,水平荷载内力和位移逐渐增加,因此水平荷载和地震力是主要的控制因素。
2.2 建筑结构的刚度适宜性
随着建筑的高度的不断增长、侧向位移较大的高层建筑越来越多。因此,在高层建筑设计中,不但结构强度的要求非常重要,也不能忽视结构的适用性,确保了结构的合理振动频率、控制水平层位移。
2.3 结构的良好延展性
采用比较短的分层结构,结构的高层建筑温和放缓,在地震作用下会产生更大的变形。建筑结构抗震性主要和结构的变形、承载能力两大因素。为了确保建筑结构在塑性变形阶段仍会有一定的能力,能有效抵抗地震反应。因此,在满足强度要求的前提下,通过合理的设计和施工工艺,提高能力整体结构的变形,特别是软弱层,满足延性的结构。
2.4 设计的整体性原则
主要的总体设计原则是各个组成部分形成建筑的一个整体,全面研究整体结构、功能、发展因素等问题,实现整体与部分相互制约、相互结合和相互依存的目的,得到建筑结构系统的特点和运作规律。
3 建筑结构混凝土的设计要点
3.1 混凝土结构的耐久性
影响混凝土本身质量是直接影响混凝土耐久性重要原因。通过改进混凝土密度,降低渗透性能,可有效降低侵蚀的速度,同时它还和混凝土水灰比、不同强度等级相关的因素有很大的关系。由于氯离子能促进钢材的腐蚀,所以根据不同的环境情况不同,我们应该注意控制氯离子含量。如果混凝土中含有一定数量的碱活性骨料,所以,在开启或潮湿环境下、碱和总活性粒子就会发生反应,导致混凝土开裂、加速侵蚀破坏速度的内容。如果混凝土结构的裂缝较大,腐蚀性物质可能在混凝土裂缝内部,造成钢材的腐蚀。这就会导致钢筋锈蚀氧化量将迅速扩大,造成混凝土保护层的破裂,甚至剥落。当钢筋的锈蚀之后,其有效面积就会减少,而产生的结构承载力下降。此外,锈蚀钢筋抗滑力的能力降低,出现建筑结构的隐患。因此,必须考虑到具体的设计结构承载力问题,否则可能产生脆性破坏。可见,对混凝土结构耐久性的研究是至关重要的。
3.2 混凝土结构的抗震性
地震在两个主要力量组合之间的分配,因此需要考虑在不同时期的两个组成部分刚度变化的情况。在钢筋混凝土材料,可以用框架—混凝土剪力墙为主要结构体系,其中将筋混凝土作为一个主要的抗侧力结构。框架结构主要用于承载它吸引不了的重力,这样的水平剪切少。在水平地震力作用下,通过工程实践表明,由于框架结构的低刚度的作用,使得下层除了表层剪切对剪切15%、20%地板,地板之外的人只有10% -15%剪切基本,甚至一些工程仅为5%。在往复式地震作用下,当整个结构的弹塑性阶段,如果墙体裂缝、和推刚度在简将大幅度下降,刚度退化同时带来框架剪力有所增加。钢筋混凝土框架的弹性极限变形一般可以达到非常大甚至是以上,比钢筋混凝土墙弹性还要好。在这种情况下,尽管地震的水平作用低于塑性阶段,但钢框架是吸收了更多的水平地震剪力和弯矩。因此,为了满足结构的最基本的“裂缝”要求、同时处理好框架结构的水平剪切调整部分,提高地基承载力,框架结构,采取必要的施工工艺和措施提高混凝土结构的变形能力,满足建筑结构要求。
3.3“强柱弱梁”的设计
强柱弱梁的设计理念主要来自“小震不坏,大震动不倒”的抵抗地震目标。在地震的作用下,如果柱破坏,使整个建筑将会倒塌,如果只是梁破坏,该区域可能会失去工作的能力,但是不会影响整体。因此,它的作用是至关重要的。
近年来,各种地震灾害,设计人员在设计过程中都必须注意到对抗震性能的设计。首先,我们必须加强对柱的轴压比的控制。目前,我们经常相关的计算都被认为是小地震的情况,如果在小地震情况、柱的轴压比偏高,所以如果遇到强烈地震,一定要产生额外的边柱轴力的影响,然后岗位将不存在安全储备功能,在强烈的地震将被彻底消灭。
许多工程实际参考的一般不同轴压比最好不超过0.9%,同时为强化、柱截面和设置、加工、适当的边柱和加强柱的刚度,特别是柱应该采取加密箍筋的方式,控制配筋率超过1%。此外,不包括小截面柱等,应有20多个纵筋控制,注意不同的钢性柱不要太多。与此同时,可适当降低轴承,所以,在地震作用下形成的铰链梁,对于梁端塑性铰的作用发生是有很多的促进作用的,这样可以实现柱弯曲轴受弯承载力。
3.4 对细部构造的设计要求
还有一些结构细节需要重视。如钢筋混凝土结构在不同工况下的钢筋保护层厚度;纵向梁框架强度钢配筋率大于2%时,根据要求增加箍筋直径约2毫米;框架梁端截面底部和顶部的纵向钢筋加固量之比作为小;框架梁比较高时少于400加密区，箍筋间距太大;纵向拉伸钢框架梁配筋率大于2.5%;钢框架柱纵筋配筋率小等等。这是在我们设计的结构可以正常工作的前提下,要特别注意。
3.5提高现行技术标准安全系数
我国现行结构设计规范中结构安全可靠度仅仅是对结构构件而言。但是构件的安全性很大程度上取决于荷载的取值。现在的规定不能在不同的设计规范中体现不同的荷载标准值。因而在设计安全系数时要审视安全系数的标准，从实际出发，提高混凝土结构的荷载等级和构件承载能力。
结束语
随着社会的进步和经济的发展,建筑行业在国民经济中也有重要的作用,并且还将继续发挥重要作用,整座建筑结构是否设计合理,是否符合需求将涉及到人民的生命与财产安全,根据我国目前在建筑行业中因设计不当导致故障频繁的现状分析及相应的设计探索,我们应该更注重设计过程的重要性,相关部门也应采取相应的措施来促进我国设计和施工水平,保障社会经济的可持续发展。