钢筋混凝土结构设计优化

国民经济的发展推动了建筑行业的繁荣，给建筑领域创造了更多的机遇，一时间，各种各样的建筑物如雨后春笋般涌现出来。钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑物最典型的结构，在建筑工程中受到了广泛的关注与重视，然而近年来，施工期钢筋混凝土结构事故频频发生，影响着建筑工程的建设质量，也对社会稳定性造成了一定的损害，因此，钢筋混凝土结构的设计引起各相关领域的关注与研究。本文针对钢筋混凝土结构设计，对其中的常见问题进行分析，并提出了相应的优化措施，以供参考。

钢筋混凝土结构具备强度高、延性好、整体性等优势，因此被广泛运用到建筑物的整体框架建设中，然而钢筋混凝土工程的施工需要运用到钢筋、混凝土、石料等多种施工材料，也需要应用拌和机、吊车、输送泵车等，还需要运用到钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板安装等多种施工工艺，由此看来，钢筋混凝土结构的设计具有一定的难度，因而其中依然存在着诸多问题，采取有效措施予以解决，才能优化钢筋混凝土工程的施工。

一．钢筋混凝土结构设计的原则

1.1钢筋混凝土结构的实用性原则

设计的钢筋混凝土结构必须具有实用性，实用是钢筋混凝土结构的主要要求，只有突出钢筋混凝土结构的实用性，整个钢筋混凝土结构设计也才能适应市场的需要，也才能满足使用者的各类需求，钢筋混凝土结构的设计工作也才能找到实施的基础。

1.2钢筋混凝土结构的安全性原则

钢筋混凝土结构设计过程中应该突出安全，一方面要确保钢筋混凝土结构施工过程中安全目标的实现，要为钢筋混凝土结构施工创造一个安全的环境，这是进行钢筋混凝土结构设计的必要前提。另一方面要确保钢筋混凝土结构使用的安全，力争在建筑物和钢筋混凝土结构的使用寿命中做到对安全的保证，这是对建筑功能和使用者人身安全的重要基础。

1.3钢筋混凝土结构的整体性原则

应该将钢筋混凝土结构的设计工作进一步深化，使整体性原则得到进一步落实，让整个钢筋混凝土结构达到一个性能综合、结构连续的整体，在实现对建筑物功能维护的同时，确保整个工程的统一。

二．钢筋混凝土结构设计中存在的问题

2.1地基设计过程中存在的问题

在建筑工程的地基设计过程中，对于地下室底板设计中容易忽视附加应力的作用及影响，这种附加应力是由建筑物沉降而引起的，在实际的工程施工中，柱下独立基础与地下室底板在上部建筑物的重力载荷作用下，会发生一定程度的变形沉降，如果不将附加应力考虑进去，势必会影响地下室底板的安全性和稳定性。在采用天然地基的情况之下，附加应力的影响会更加显著，因此需要在地下室底板与持力层之间采取支护的保护措施，如果变形与总沉降的程度较小，可以在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。对于减小附加应力作用的各种办法的采用，需要根据具体的工程要求与地质、季节等客观因素来进行选择。

2.2上部结构设计中存在的问题

对于框剪结构来说，一些剪力墙的分布不够均匀，甚至出现单肢刚度过大的剪力墙，这就导致应力过于集中，为建筑结构的安全性和稳定性埋下安全隐患，一旦该单肢出现问题，其影响较大，波及的范围较大，最终对钢筋混凝土工程造成严重的损害。其次，与框剪结构相连接的一些基础性结构，如连梁等构件，其设计本身就具有一定的难度与专业性，如果剪力墙的布置不够均匀，出现刚度参差不齐的现象，就会增加与框剪结构连接的接触性结构的设计难度。对于框剪结构的设计需要明确多道设防的概念，它是指当建筑物遭遇中震时，在第一级别的剪力墙进入塑性之后，还需要有小级别的剪力墙对建筑物的整体框架结构维持，尽可能的降低其变形程度。

2.3钢筋混凝土结构设计中的裂缝处理问题

在钢筋混凝土结构中裂缝的出现不可避免，或是由于施工要求人工造成的施工缝，或是因为施工操作不到位引起的裂缝，对裂缝的处理是钢筋混凝土结构设计中的关键组成部分。

①构造裂缝。在钢筋混凝土结构中，一系列操作不规范和技术不到位的现象如混凝土浇筑时的振捣不充分、模板发生移动、水灰比错误等，都会造成钢筋混凝土结构中出现构造裂缝。

②温度裂缝。在钢筋混凝土结构中，最常见的裂缝就是温度裂缝，引起温度裂缝的原因是外界温度变化较大，混凝土会随着温度的变化和差异发生热胀冷缩，从而引起温度裂缝，这种裂缝在建筑物的屋面层出现的几率较多。

③收缩裂缝。收缩裂缝的出现原因是因为混凝土结构在化学反应中水分会进一步流失，从而造成混凝土收缩，除此之外，在混凝土结构的养护过程中，混凝土会发生硬化、碳化和脱水的情况，这本来属于混凝土的固有特性，也会造成钢筋混凝土结构出现收缩裂缝。

④结构裂缝。在混凝土浇筑的过程中，由于各个构件具有不同的刚度，因此在钢筋混凝土的整体结构中会出现刚度较弱的部位，这就容易造成钢筋混凝土中出现裂缝，称之为结构裂缝。

三．优化钢筋混凝土结构设计的对策研究

3.1完善结构体系

一般来说，钢筋混凝土结构比较复杂，其复杂性也是造成其结构问题出现的原因之一，因此在钢筋混凝土结构设计中，需要将结构体系中比较繁琐且作用不大的部分进行删除或者合并，从而使复杂的结构体系变得简化。其次，在钢筋混凝土结构设计中，最容易忽略的是受力及变形的计算，因此在对配筋进行计算时，需要将受力和变形计算进去。除此之外，需要采用一定的有效措施，对钢筋混凝土结构中容易出现问题的部位，进行预防和控制。

3.2规范结构尺寸设计

在钢筋混凝土结构工程中，施工材料的变形以及温度的变化都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝，钢筋混凝土结构越长，由于材料和温度变化引起的应力就会越大，从而裂缝出现的几率就会相应变大，这也是横向裂缝产生的原因。而通过笔者及建筑行业多年的研究及总结，发现钢筋混凝土结构的应力与其长度呈非线性的关系，这就表明钢筋混凝土结构的尺寸设计对其稳定性和安全性关系重大，如此以来，在钢筋混凝土结构的设计过程中，需要对其设计尺寸进行严格的控制，使其符合工程施工设计要求，从而降低各种裂缝出现的几率。

3.3优化结构布置及形状

在钢筋混凝土结构中，如果结构的布置和形状不规则，就会导致结构各部分的刚性不一致，从而就会致使结构各部分产生的变形也不尽相同，这就容易造成刚度比较薄弱的部位出现一系列问题，因此在对钢筋混凝土结构进行设计的时候，需要保证其结构布置及形状的规则性，从而使钢筋混凝土结构的各部分刚性一致，最终降低问题出现的几率，增强钢筋混凝土结构的稳定性和安全性。

钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑工程中最普遍的结构，因其具备多种优势而备受关注和重视，然而也因为施工难度大，涉及范围较广等因素，其设计中依然存在着诸多问题，只有积极采取有效措施优化钢筋混凝土结构设计，才能提高建筑工程的整体质量，促进我国建筑行业的繁荣与长期发展。

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