浅谈建筑工程钢筋混凝土结构设计问题

王鹤

摘要：在对建筑工程钢筋混凝土建筑结构进行设计时，一般不会完全按照规范要求来进行设计，更重要的是要从实际需求出发，确定工程结构设计的要点以及不足，做好各项影响因素的控制，提高工程结构设计的有效性。并且，随着房屋造型与功能的多样化，想要提高结构设计效果，就需要针对常见的问题进行分析，如结构裂缝以及混凝土坍落度问题等，需要采取有效的措施进行管理，尽量避免外界因素对结构设计造成的不良影响。本文作者结合多年来的工作经验，对建筑工程钢筋混凝土结构设计进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：房屋工程；钢筋混凝土；结构设计

一、建筑工程钢筋混凝土结构设计要求分析

建筑工程钢筋混凝土结构设计内容主要包括薄壳结构、升板、大模板现浇结构等，要保证其具有良好的强度、耐久性、抗震性等特点，并且还要满足造价低的要求。钢筋混凝土结构承载能力是设计的要点，而承载压力的实现，主要就是在混凝土受力区域内加入一定数量的钢筋，完成外力的承载。对于建筑工程钢筋混凝土结构的设计具有一定的规范要求，但是在实际设计过程中，经常会因为各种因素的影响，如设计人员专业能力以及建筑建设要求等，最终在对结构某一部分进行设计时存在明显的差异，但是在总体上都必须要满足结构稳定性需求[1]。在对房屋建筑来说，结构的抗震设计需要做好对房屋高度的管理，处理好压力等因素，保证建筑结构安全性与可靠性满足工程建设要求。

二、钢筋混凝土结构设计重点管理问题

1.结构裂缝

裂缝是房屋建筑钢筋混凝土结构设计与施工中常见的病害之一，对结构的强度与稳定性产生的影响比较大。造成结构裂缝出现的因素很多，主要可以分为两个方面：一方面，外力因素。即房屋建筑混凝土结构浇筑完成后，在施工环境因素影响下，例如温度过高，再加上养护处理不到位，造成结构表面水分丧失过快产生裂缝。另一方面，钢筋混凝土内部结构因素。此类因素主要是因为结构上设计不当，或者是工程施工管理不到位，如钢筋配置设计位置不合理，或者是施工人员操作行为不规范，导致钢筋摆放位置不合理，最终影响到钢筋本身受力情况，在水泥浇筑后钢筋受力产生形变，最终在结构内部形成裂缝[2]。因此，在进行钢筋混凝土结构设计时，必须要对各项影响因素进行综合考虑，保证各项设计条件的合理性，降低裂缝产生的概率。

2.混凝土坍落度

混凝土质量是影响建筑工程钢筋混凝土结构设计与建设效果的主要因素，并且很多结构质量问题都是因为混凝土与易性方面存在问题，影响到混凝土坍落度而出现问题。造成此类问题产生的因素比较多，例如在设计时忽视了结构建设对材料的要求，没有正确处理水泥、水以及骨料等原材料的用量，使得配合比不合格。一般情况下混凝土坍落度要控制在50mm～60mm之间，其中对于高层建筑则需要将坍落度控制在100mm～140mm以下[3]。另外，在混凝土浇筑环节中，为需要做好对材料的振捣施工管理，合理控制振捣时间，控制其中含水量满足结构建设需求。并且，为保证工程结构建设后可以长时间使用，必须要结合当地施工环境采取适当的养护措施，降低外界因素对结构造成的影响。

三、房屋建筑钢筋混凝土结构设计优化措施

1.结构材料控制

结构材料的选择与应用方法是否合理，在根本上影响了结构的最终建设效果，因此需要做好混凝土原材料的性能与质量的控制，并做好沙、沙石以及水泥的用量，提前进行配合比试验，确定出最优的配合比方案。其中，水泥作为混凝土材料的重要组成程度，其水化作用会对整个结构产生影响，为降低水化作用的影响，应控制好水泥用量，并做好型号的选择，可以掺加适量的掺合料，既能保证混凝土的强度要求，又可以减少水泥的用量，提高对水化作用的控制效果。另外，对于配筋钢筋材料的选择，应重点保证型号选择的合理性，例如选择U型钢或者工字钢来代替圆形钢。

2.结构选型

在确定房屋建筑钢筋混凝土结构型式时，应保证结构设计的合理性，既要保证结构具有较强的承载能力、抗震能力以及安全性能等，还应能够提高空间应用的效率。针对此可以选择用大开间剪力墙结构体系，通过设计将梁柱进行隐藏，减小了对空间的影响，并且具有更好的隔音效果。如果选择用钢制模板，在进行施工时，墙面与楼板表面平整度高，并且不需要在湿作业的环境下抹灰，整个施工工艺更为简单。并且，此种结构形式与其他结构相比，无论是用钢量、施工成本以及施工工期等都更具优势，并且同时具备整体性强以及侧向刚度大等优点，提高了结构对水平荷载的承受力。另外，对于部分新型房屋建筑的建设，也可以选择用短肢剪力墙与筒体或者一般剪力墙结构的形式，在建筑平面布置上具有更大的灵活性，并且可以有效节省钢筋与混凝土用量，达到降低工程造价的目的。

3.加强结构构造

为满足现代房屋建筑功能与造型多样化的需求，在进行钢筋混凝土结构设计时，必须要做好结构造成的强化工作，提高工程结构的耐久性以及安全性。一方面，对于大跨度柱网框架结构，尤其是楼梯间框架柱，受楼梯梯梁连接影响，一般楼梯间柱都设计成短柱，这样为保证结构安全性，就需要适当加密柱箍筋[4]。另一方面，对于部分框架结构长度超过设计规范的工程结构，如果建筑功能要求不能留缝，这样就需要进行混凝土补偿浇筑，提高结构的完整性。除了要对钢筋混凝土结构设计进行强化外，还需要做好各细节以及突发情况的管理，保证结构设计结果可以满足任何外界因素的干扰，建筑框架结构可以抵抗大部分外界影响力。

4.建筑结构基础设计

一方面，对于结构基础设计，应对工程施工现场所有信息进行综合分析，包括地下水位、地质勘察、结构功能、施工條件以及结构类型等。在对各项因素进行综合分析后进行设计，保证建筑物不会出现允许值外的沉降与倾斜，可以满足工程正常使用需求。另一方面，建筑结构抗震性能设计，需要做好建筑平面布置，提高布置结果的规则性，并合理选择钢筋混凝土结构体系。平面的设计要尽量简单并对称，尽量避免出现偏心情况，刚度中心与质量中心应尽量重合。并且对于质量比较大的跨间，在进行结构设计时，不应布置在结构单元边缘位置，应尽量缩小与刚度中心的距离。另外，对于钢筋混凝土结构来说，传力距离越短越直接，结构所具有的工作效力越高，并且所需花费的钢材也越少，工程造价越低。因此，在房屋建筑工程结构平面布置中，应尽量保证柱网按照开间等跨与进深等距布置，充分利用连续梁受力特点，降低结构中的弯矩，达到提高结构刚度的目的。

四、结束语

在对房屋建筑钢筋混凝土结构进行设计时，除了要按照相关规范来进行外，更重要的是从实际需求出发，处理好各项因素与问题，从多个角度进行研究，采取合理的设计方式，提高结构设计的合理性，在保证结构满足建设要求的基础上，降低工程造价。