混凝土结构中设计问题的探讨

摘 要：结构工程师的主要任务是令建筑结构更加的经济合理安全实用，这是工作同时也是责任。文章根据工程时间中设计概念的总结以及长期工作的体会，对结构设计中抗震原则进行了介绍，并提出了相应的抗震性能提高措施。并针对性的对工程中环境类别、构造钢筋设置以及保护层厚度认定进行了分析。

关键词：混凝土；结构；设计

中图分类号：TU97 文献标识码：A

一、构造设计概述

（一）设计

对工程所涉及材料以及构件的性能通过试验进行实践检验并对结构中的连接和体系进行检验，但并不对此予以精确计算即称作概念设计。在建筑结构体系中，抗震设计的主要原则应当遵循以下内容：首先，避免建筑结构中的应力集中，使得结构在平面内、立体空间中质量、刚度以及结构承载力都应当均匀对称分布，且结构必须连续。其次，应当在结构上设置不止一条抗震防线，对薄弱环节以及关键部位等进行加强，针对静定结构点的抗震性能也应当予以加强，并对具有较高延性的耗能部件予以合理不止；第三，保证在连接上结构具有整体性，单元不同那么连接也应当彻底分开，但是结果单元的连接必须牢固；第四，对塑形铰区的出现点和范围应当进行控制、估计，对结构进行有针对性的布置，对结构屈服准确把握其过程并形成最后的准确机制。第五，针对建筑的柱结构应当率先进行加强，其次才是梁体结构的加强，并遵循强剪弱弯的原则；第六，针对混凝土结构受到剪力作用会在一定程度下使得结构受到破坏，因而需要及时的采取预防措施，避免钢筋的滑移以及混凝土的压碎现象发生；第七结构承载力以及刚度是建立在节点连接刚度以及构架承载力之上的，因此必须保证而这之间的适应度合理，保证节点承载力同构件承载力之间构件承载力略大一些。第八，在钢筋的增加上应当避免盲目添加，避免结构的承载力、强度等特性在某一部位不足或过强；最后则应在主体抗震结构的考虑中加入非结构性部件的影响考量。

（二）构造

力学计算时结构体系对建筑结构形变以及承载力的保证基础，通过合理的构造措施将结构部件相互连接，形成统一的体系整体，明确构造中所有构件之间的传力；保证结构能够对里进行有效的耗散和吸收；保证部分结构发生损毁后，体系整体的承载力会发生变化，从而导致建筑结构的抗震性能发生改变；保证结构在在使用过程中耐久度可以持续到设计年限的最终。可以说概念设计具体化后便是结构构造。通过长久的研究和实践经验的总结，尤其针对一些地震灾害经验的总结，在以后的建筑结构设计中都添加了完整的构造措施。认识的提高以及概念的设计的发展使得结构设计在运用中除了针对当前构造措施的正确运用外，还需要对予以技术性的提高总结以及充实。

二、结构计算

（一）准确荷载

建筑结构的荷载主要包括以下内容：结构的自重，工程使用设备等自重以及所需管道的重量，建筑用材的做法以及地震力、自然环境变化产生的应力和其他偶然作用，当然还需要考虑结构功能需要的活荷载。在规范要求中针对荷载有些有具体规定，能够作为依据。有些建筑在专业的提高上不仅仅是针对荷重问题予以提高，同事也需要对材料做法给予改变。而针对此类问题只有在订货过程中才能具体落实设备以及做法，所以在订货前具有较大的变换空间，结构设计人员必须对此予以重视，结合相关专业知识对采用荷载予以计算。

（二）应分析计算结果

对复杂或重大工程一般需要用两种不同单元模型的程序进行分析和比较，对特殊工程应选择适当的计算程序。建立的模型，边界、支撑条件应尽量符合实际。程序中的输入数据应弄明其缘由，弄清其概念，对提高设计质量是不可缺少的。

（三）环境类别确定

相关规范针对混凝土的结构进行了规定，对其耐久性规定其设计原则以及结构所处环境的类别判定。在各类环境中构件的受力筋都有所规定，要求其保护层厚度最下达到多少。这也是对结构耐久性的一种重视。由于相关规范文件对于纵向上的受力筋的最薄保护层的要求都是依据该构件的环境条件，例如，地下室的墙体，室内一侧是一类环境，迎水面为二类环境，因此在受力筋的保护层上应当具有厚度的差异。因此，保护层并非是越厚越好，而是应当针对环境的差异进行针对性的构件结构选择。在地下室的结构中或者基础底板，保护层的厚度越高，那么表面混凝土结构发生早期收缩缝可能性也较大，对其后期的裂缝防治以及构件的寿命也会造成影响。

（四）构造钢筋设置问题

以相关混凝土结构的设计规范作为参考，针对简支梁上部的混凝土受约束构造筋进行了切实规定。此时，受到约束的梁端，若仍旧按照设计的约束条件理论进行分析，那么实际得到的计算结果中弯矩除了受到梁上承受荷载的影响之外，还会在梁端受到约束构件刚度的影响。将梁端的钢筋截面同梁跨中下受力钢筋截面相互关联，仅仅对梁承受荷载大小予以体现，并没有对实际的约束程度予以考虑，若实际的梁端约束程度较弱，接近简支，那么即便梁体承受很大的荷载，也不会发生太大的弯曲，所以钢筋配置数量没必要很多；若约束构件为边梁或者框架时，虽然按照弹性理论得出的扭矩较大，但是在边梁开裂后，其扭刚度仅仅为弹性扭刚度的10%。重分塑性内力的结果会降低梁端产生的实际弯矩并减小边梁扭矩的数值，因而钢筋的配置量也无需过多。所以，配筋的策略到底如何还需要进一步研究商榷。

参考文献

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[2]靳明.钢筋混凝土框架结构设计中两个问题的探讨[N].山西科技报，2005.