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建筑結構設計中混凝土結構設計思考

新聞時(shí)間:2022-02-17 文章來(lái)源: 文章作者:admin
我國不斷提高城市化發(fā)展速度,同時(shí)增加了城市人口數量,人們也更加注重居住環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)了我國建筑行業(yè)發(fā)展。當前高層建筑是建筑行業(yè)的主體,因此突出了地震作用和風(fēng)荷載的影響,因此設計人員需要做好混凝土結構設計工作,提高整體建筑結構的質(zhì)量。

1、概述混凝土結構設計的特點(diǎn)

當前建筑具有較多的層數,同時(shí)具有較高的高度,因此在混凝土結構設計過(guò)程中,設計人員要具備豐富的工作經(jīng)驗,掌握混凝土結構概念,合理把握整體結構設計理念。認真仔細的設計整體指標計算和每個(gè)配件的配筋。在結構側向力設計階段,多層建筑的水平地震作用和風(fēng)荷載比較小,并不是主要的控制目標。而高層建筑因為高度比較高,需要提高混凝土結構設計得到延展性,從而抵抗地震作用,保障整體結構的變形能力。針對結構剛度,當前我國不斷提高建筑結構的高度和層數,也逐漸提高了結構受到的地震作用力。因此在設計混凝土結構設計豎向構件的過(guò)程中,設計人員需要合理布置豎向結構的數量和位置,使整體結構的抗側力因此提高,保障結構側向位移滿(mǎn)足極限要求,避免發(fā)生剛度突變等問(wèn)題[1]。

2、混凝土結構設計中存在的問(wèn)題

2.1計算換機和分析環(huán)節存在的問(wèn)題

信息技術(shù)不斷發(fā)展,在各行各業(yè)日常工作中都開(kāi)始利用計算機。在建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,可以利用專(zhuān)業(yè)計算機設計混凝土結構。此外利用計算機軟件繪制的圖紙具有較高的精確度和清晰度。但是當前一些設計人員在圖紙制作階段,沒(méi)有結合工程需要合理設計施工現場(chǎng)的自然環(huán)境,導致施工圖紙不符合實(shí)際工程情況,不利于順利開(kāi)展建筑工程施工。在混凝土結構設計過(guò)程中,計算分析屬于基礎工作,因為當前有關(guān)混凝土結構設計工作的計算機軟件類(lèi)型豐富,如果設計人員沒(méi)有合理選擇軟件,將會(huì )影響到計算精準度,從而降低混凝土結構設計水平,無(wú)法保障工程施工質(zhì)量。

2.2地基階段和基礎設計階段的問(wèn)題

在建筑工程施工中,基礎結構發(fā)揮著(zhù)重要的作用。因為混凝土結構具有較多的優(yōu)勢,因此在當前建筑工程中廣泛利用,但是因為混凝土的特性,因此在基礎施工中很容易產(chǎn)生沉降和開(kāi)裂等問(wèn)題,如果設計人員忽視混凝土特性,將會(huì )影響到整體工程質(zhì)量[2]。

(1)地基承載力問(wèn)題:在設計建筑結構基礎之前,需要合理選擇地基土層,這也是建筑工程的持力層,關(guān)系到整體建筑工程的穩定性,如果設計人員沒(méi)有結合地質(zhì)條件設計基礎放哪,將會(huì )影響到工程地基結構質(zhì)量。

(2)基礎設計問(wèn)題:不同建筑工程會(huì )出現不同的問(wèn)題缺陷,以下是常見(jiàn)的問(wèn)題:①設計地下車(chē)庫的基礎形式的過(guò)程中,設計人員選用的基礎埋深計算方式關(guān)系到基礎底面積。而各地區對于建筑結構的規定具有較大的差異性。②在設計建筑平板筏板的基礎結構,上部結構剛度和基床系數影響到筏板計算的準確性。

3、建筑結構設計中混凝土結構設計的要點(diǎn)

3.1合理選擇抗側力結構

合理選擇抗側力結構,有利于提高整體建筑結構的抗震性能。在混凝土結構設計中,設計人員需要結合建筑功能和結構高度等,設計科學(xué)的抗側力體系。如果結構高度在50cm以?xún)?,并且提出較高的建筑空間要求,可以設計框架結構作為抗震體系。針對高層住宅,可以設計剪力墻結構,因為這一結構具有較大的剛度,并且具有較高的安全性和舒適性,因此適合在高層建筑中利用。如果建筑同時(shí)具有較高的結構層高和建筑空間高度,,可以選擇框剪結構和框筒結構,可以同時(shí)滿(mǎn)足建筑使用功能和結構抗側力剛度要求[3]。

3.2合理布置結構平面

建筑結構布局關(guān)系到整體結構的抗震性,在混凝土結構設計過(guò)程中,設計人員需要結合抗震設計原則,因為對稱(chēng)性結構有利于提高建筑抗震能力,同時(shí)可以消耗地震應力,通過(guò)控制地震延伸,有效降低地震的負面影響。因此設計人員需要結合抗震設計理念完成混凝土結構設計工作,選擇規則性的平面結構,使整體結構的抗震能力因此提高。

3.3合理選擇基礎類(lèi)型

建筑基礎承受者結構荷載,是高層建筑的重要一部分。設計人員需要結合地質(zhì)勘探資料和上部結構荷載等方面選擇基礎形式,提高整體建筑結構的安全性,設計人員要對比分析不同的基礎方案。如果建筑物層數比較少,并且地基土質(zhì)比較好,可以利用獨立基礎或者條形基礎。增多建筑層數之后,將會(huì )逐漸提高建筑荷載,并且持力層土質(zhì)較差,可以利用樁基礎。如果建筑層數比較多,但是持力層土質(zhì)較好,可以利用筏板基礎,有利于降低土層承受的荷載力,是整體結構的承載力因此提高。

3.4加強設計薄弱層

在地震作用下,建筑薄弱層很容易發(fā)生變形問(wèn)題,威脅到整體結構的安全性。因此設計人員需要加強設計建筑結構的薄弱層,保障整體結構的安全性。如果建筑結構豎向結構剛度缺乏連續性,或者樓層剛度不符合規定,說(shuō)明結構存在薄弱層。在設計薄弱層的過(guò)程中,設計人員放大地震力調整系數,提高薄弱層抗地震能力。同時(shí)需要采取加強措施,使結構抗側向力因此提高。

3.5設計轉換層結構

設計混凝土結構轉換層的過(guò)程中,需要合理設置轉換層上下的豎向結構,合理設置剪力墻數量,因此控制豎向結構的剛性土建問(wèn)題,如果無(wú)法合理設置內部結構,將會(huì )導致豎向結構剛度突變,產(chǎn)生建筑薄弱點(diǎn)將會(huì )影響到建筑結構的抗震性。在設計混凝土結構轉換層的過(guò)程中,設計人員需要嚴格控制轉換層上下層的剛度比,從而提高建筑豎向構件的抗側力,保障混凝土結構的整體性。設計人員還要合理減少豎向構件的數量,因此控制轉換層的剛度差值,避免混凝土結構轉換層剛度突變,提高混凝土結構的抗震性。

4、混凝土結構設計的優(yōu)化對策

4.1設計和分析環(huán)節的對策

設計人員需要詳細了計算機軟件系統,在混凝土結構設計階段合理選擇軟件系統,滿(mǎn)足建筑工程的施工需求。設計人員還要深入了解混凝土結構設計的內容,從而精確性的選擇計算機設計軟件,并且規范性的設計混凝土結構,保障建筑工程質(zhì)量。設計人員需要利用計算機系統準確核算混凝土結構規格,并且需要利用設計技能妥善處理混凝土結構規格。

在計算結構建模階段,設計人員在矩形結構設計中利用單偏壓計算方法,在異形柱結構建模階段利用雙偏壓計算方法,同時(shí)要多次檢查鋼筋配備方式,保障柱形結構的可靠性。針對梁端支座結構開(kāi)展建模計算,可以計算次梁端鉸接,優(yōu)化平面外扭矩性能,提高整體結構的穩定性。

4.2地基和基礎設計的對策

不同建筑工程的混凝土沉降度是不同的,要求設計人員選擇不同的處理措施。如果混凝土結構沉降量比較小,可以利用褥墊法保護混凝土結構。褥墊法指的是在混凝土結構和持力層之間設置保護結構,如果混凝土結構發(fā)生沉降,保護結構可以承受附加壓力,避免底板發(fā)生裂縫等問(wèn)題。褥墊法可以養護不同地質(zhì)的施工場(chǎng)地,但是針對具備地下室結構的建筑工程,因為地下水直接影響到地下室結構,因此在混凝土結構設計中需要做好防水設計,因為地下室建筑具有復雜的承臺形式,雖然可以提高建筑美觀(guān)性,但是會(huì )增加建筑防水難度,因此設計人員要結合防水需求,合理設計建筑外輪廓的形狀。在混凝土結構設計中可以利用反乘臺法,統一地下室底板板材規格,同時(shí)在地下室內部設置濾水層和覆土層,同時(shí)需要加厚柱下承臺,提高整體施工進(jìn)度。

4.3施工過(guò)程的管理

混凝土結構設計方案的科學(xué)性直接影響到施工質(zhì)量,因此管理人員需要核對校準施工結構設計圖紙,保障設計圖紙的精準性。在施工之前,需要反復審核檢查施工材料的屬性和規格等,確定滿(mǎn)足國家相關(guān)規定之后才可以在施工中應用,避免利用不合格的材料影響到施工質(zhì)量。施工材料質(zhì)量直接影響到混凝土結構的安全性,因此需要嚴格控制材料品質(zhì)規格,從而提高混凝土結構質(zhì)量。在實(shí)際施工過(guò)程中,管理人員需要加強管理施工人員的技術(shù)能力,提高整體操作過(guò)程的規范性和標準性,因此保障施工質(zhì)量。完成施工任務(wù)之后,管理人員需要嚴格檢測混凝土結構質(zhì)量,及時(shí)開(kāi)展養護工作,加強控制養護時(shí)間和養護流程,避免混凝土結構發(fā)生開(kāi)裂等問(wèn)題,保障整體工程質(zhì)量。

4.4上部結構設計對策

在混凝土上部結構設計中,設計人員需要考慮抗震需求。優(yōu)化設計建筑結構的剪力墻,設計剪力墻墻肢數量在四肢以上,完成第一級別剪力墻建設任務(wù)之后,需要建設多個(gè)小級別的剪力墻,完善建筑方針措施,避免發(fā)生變形等問(wèn)題。在混凝土結構抗震設計過(guò)程中,設計人員可以利用延性設計方法和連梁設計方法,提高柱子的完整性。如果遇到大地震,將會(huì )損壞小級別剪力墻和建設設施,因此設計人員需要連接兩片剪力墻,如果遇到嚴重地震,剪力墻可以提前發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題,因此保護建筑設施。

結語(yǔ):

混凝土結構設計質(zhì)量關(guān)系到建筑工程的穩定性,因此建筑企業(yè)需要重視混凝土結構設計工作,把握當前混凝土結構設計中存在的問(wèn)題,提出科學(xué)的解決措施,從而保障整體建筑工程施工質(zhì)量,推動(dòng)我國建筑環(huán)境行業(yè)可持續發(fā)展。

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