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【摘要】鋼筋混凝土被廣泛應用于建筑結構中,其施工前期的設計工作是確保工程整體質量的基本前提。基于此,本文結合鋼筋混凝土在住宅建筑結構設計中的應用,闡述了其設計原則,包括安全性、耐久性以及注重抗震設計,并分析其原理及特性,最后針對其存在的問題從方案設計、建筑結構設計的合理性以及傳力路徑設計等方面提出解決措施,希望為相關工程提供一些可行性參考。
【關鍵詞】鋼筋混凝土;建筑結構;結構設計
對于多數建筑工程而言,鋼筋混凝土材料在其中發揮出了尤為關鍵的作用,是必不可缺的承力結構,無論是強度還是穩定性各方面性能都需要得到全面的保障,這也是確保建筑整體質量的基本前提。對此,需要高度重視對鋼筋混凝土結構的設計工作,注重材料的選型,持續優化工藝方法,在住宅建筑結構的方案設計階段設計之初,要盡量避免可能發生的安全隱患,進而充分發揮出鋼筋混凝土在建筑結構中的作用。
1鋼筋混凝土結構住宅建筑結構設計的原則
1.1安全性和耐久性
在人口增長集中的大背景下,住宅建筑的建設規模正在持續擴大,此時資源消耗問題顯得尤為突出。于住宅建筑而言,其必須具有高度的安全性,同時還需要滿足耐久性以及舒適性等多方面要求,這也是對個人乃至國家財產的切實保護。事實上,住宅建筑在生活中隨手可見,具體如圖1所示。
1.2注重抗震設計
從當前建筑結構來看,有關部門應當增強建筑的抗震能力。因為很多不可抗因素會對建筑造成不同程度的傷害,所以難免會有很多危險事件的發生。倘若遇到地震,假如此時建筑沒有足夠的抗震能力,那么建筑很有可能破壞以及坍塌,危及人們的安全,損失巨大。因為當前的技術,人們很難預測到地震發生的可能性,并且其具有極大的破壞力,所以建筑施工團隊有必要增強建筑的抗震能力,以便充分發揮鋼筋混凝土的抗震優勢,為人們提供良好以及安全的居住環境。
2鋼筋混凝土結構的原理和特性
2.1原理
單純混凝土,作為一種常用的建筑材料,因其具備很好的抗壓能力,但抗拉能力較弱,若把混凝土和鋼筋一起用作構件的材料,其中鋼筋具備很好的抗拉性能,可以減輕混凝土在抗拉方面的負擔,所以,在建筑物施工過程中,倘若用于施工的混凝土沒有按照要求混合,那么建筑作業是不可展開的。建筑項目進行之時,梁板為關鍵的原材料,其構成原料為鋼筋以及混凝土,發揮梁板的良好的抗壓以及抗拉性能的關鍵使兩種材料共同作用,各自發揮自己的優勢,采用合理的手段增強混凝土的抗壓能力和抗拉能力,保證鋼筋混凝土結構建筑主體結構的穩定性。采用單純的混凝土材料的構件,因為抗拉能力弱,無法限制裂縫的發展,對建筑整體性能和安全帶來嚴重影響,而在鋼筋與混凝土共同作用時,其鋼筋結構可能會削弱一定拉力,從而增強混凝土的抗拉性能。不僅如此,混凝土強度的和其結構關系密切,建筑項目進行之時,工作者應當明確鋼筋混凝土結構的實際承受荷載現狀,明確現狀以后在對混凝土進行配置,從而有效保證建筑項目的質量。
2.2特性
一般而言,鋼筋混凝土結構的具體特性是收縮以及蠕變,工作者當對其進行澆筑以后,會看到在混凝土凝固之時,由于其水分流失,發生收縮的問題,此類凝固收縮問題,目前已經有許多手段對其進行控制,比如設置施工縫、添加膨脹劑、配置相應的抗裂鋼筋,上述措施都是非常成熟的方式,并且得到大量的工程實例的驗證。而鋼筋混凝土結構在凝固過程中擁有的收縮力,在一定程度上會被鋼筋結構所干擾,由此出現相應的拉應力,另外,混凝土和鋼筋因凝固均產生拉應力,當鋼筋強度不夠,那么混凝土表面會有比較小的裂縫,甚至可能降低混凝土穩定能力。所以,建筑單位使用鋼筋混凝土結構進行項目之時,應當將拉應力放在重要位置,科學配置鋼筋混凝土,充分發揮混凝土結構的價值。從混凝土具體物理特征看,如果溫度處于-40℃~60℃,那么幾乎不會影響到混凝土的特性,在使用之時,也不會影響到建筑項目。倘若低于或者高于這個溫度范圍,那么很有可能影響混凝土的使用,此時則有施工團隊進行相應的處理。
3鋼筋混凝土建筑結構設計要注意的問題
3.1方案設計
當項目者設計鋼筋混凝土結構之時,應當充分考慮地基,主要原因是這關乎建筑的穩定性。從當前建筑項目來看,盡管很多設計者在設計方案之時,都從國家角度出發,但是某些時候,設計者并沒有考慮全面,特別是往往忽視到地基以及基礎設計上,這在一定程度上影響到建筑的后續建設問題。另外,工作者在對地基以及基礎進行設計之時,不僅要根據具體標準還應當充分考慮建筑的地理位置,按照其地質條件對方案進行調整以及設計工作。由于標準以及規范不可能符合所以地質條件,所以方案還應當從現實條件出發,具體來看,方案要包括以下幾點內容:包括基礎的選型,施工工藝,包括便利性、可行性和質量把控要求等,只有這樣,才能取得良好成效。
3.2建筑結構設計的合理性
當項目者設計鋼筋混凝土結構之時,應當充分考慮混凝土的實際建筑結構設計狀況。如今,建筑行業蓬勃發展,因此,施工者在設計相關結構之時,應當緊緊跟隨時代潮流,倘若固守傳統,按照傳統方式設計,那么必然適得其反。如今,民眾對建筑的整體功能要求越來越高,所以建筑工人應當從整體上提高結構水平。結構方式一旦合理不僅能夠增強建筑年限,還能夠為人們帶來高質量的生活。為保證建筑結構更加合理,施工者應當重視樓梯以及梁柱等等的質量,防止框架出現不合理問題。將細節問題做好,才可保證結構設計保持合理的狀態,提高建筑質量水平,防止返工問題的出現,可保證建筑能夠按照約定時間完成任務。
3.3傳力路徑設計
在對傳力路徑進行設計之時,工作者要防止建筑承受過重的問題,要想達到這一目標,工作者應當對其確計算,由此保證建筑結構處于合理狀態。對傳力路徑合理設計,能夠在一定程度上促進工作者詳細研究混凝土結構的實際承受能力,防止過重的力度對結構造成眾多負擔,使鋼筋混凝土的結構處于穩定狀態。另外,在對其設計過程中,應當明確最短傳力路徑路線,保證傳力路徑能夠以最快速度使物體傳遞,增強建筑結構的整體性能,防止出現浪費原材料的問題。從某種角度看,傳力路徑的設計工作和精確計算以及實際情況密不可分。如今,鋼筋混凝土結構處于不斷發展的狀態,然而在其發展過程中,仍然有很多問題,這就需要相關工作者明確建筑結構的關鍵,及時發現問題,由此保證建筑結構的穩定性,為設計工作減少不必要的麻煩。在設計建筑之時,不僅要考慮到材料以及工藝,還應當設計專門的方案,保證理論進而實踐相符合。
4結束語
綜上所述,對于建筑物來說,鋼筋混凝土結構是十分重要的工藝,在對其設計以及配比之時,應當考慮與之有關的多種條件。在實際項目開展時,必須以現場環境為基準,尋找到其中的重難點,富有針對性的對其進行改進,優化鋼筋混凝土結構的設計方案,全面推動住宅建筑的發展。
參考文獻
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作者:彭少輝 單位:廣東省輕紡建筑設計院有限公司