论文部分内容阅读
摘 要：随着经济的高速发展，混凝土结构设计日趋成熟，国家规范也在不断完善，但由于环境和条件的限制，难免存在着一些设计上的问题，这些问题给整体建筑带来了一定的安全隐患。本文将会对这些问题进行分析，并提出有限的解决的方案。
关键词：建筑工程；混凝土；结构设计
引言
混凝土结构体系抗震性能好，经济，耐用，相比其他结构体系目前在我国乃至世界上仍是常用的结构形式，混凝土结构设计的好坏直接影响着后期的使用，所以在对混凝土结构进行设计的时候，必须要进行严格的要求。
1、混凝土结构设计中存在的问题与解决方法
1.1连梁定义的理解与判断
《高规》7.1.3条文解释：连梁的定义：两端与剪力墙在平面内相连的梁为连梁。更深层次的理解连梁：跨高比较小的连梁对剪切变形十分敏感，容易出现裂缝，而当连梁的跨高比较大时，连梁呈现框架梁的特征。根据梁的变形特点，来判断特殊位置的梁是否为连梁。
连梁弯矩以水平作用下产生的弯矩为主、竖向荷载作用下的弯矩对连梁影响不大（荷载组合后两端弯矩仍然反号），一般情况下，跨高比较小（如小于5）的是连梁；跨高比较大（不小于5）连梁为弱连梁，竖向荷载产生的弯矩影响较大，则宜按框架梁进行设计（计算和构造都可以按“框架梁”，按墙开洞计算），但连梁的抗震等级应按剪力墙的抗震等级采用，在框架-剪力墙结构的施工图设计时特别注意。弱连梁不应用“KL”来表示，而表示为“LLK”。否则，其抗震等级及混凝土强度等级容易与框架混淆。
1.2 梁端水平最小直锚固长度不足0.4LaE
在结构设计过程中，经常会遇到梁纵筋水平锚固长度不足0.4LaE的情况，特别是梁与剪力墙垂直相交时，处理不好容易造成工程隐患或无法通过施工图审查。
1.2.1产生水平锚固长度不够的部位：
水平锚固长度不足主要体现在剪力墙结构、框剪及框筒结构中的梁与剪力墙垂直相交处；影响纵筋的水平段锚固长度的因素有混凝土强度等级、钢筋强度等级、抗震等级。根据这些因素确定的纵筋最小水平段锚固长度值并不小。例：20，抗震等级二级，C35，其0.4LaE为296mm，所以墙或端柱至少要达到310左右才满足规范要求。
1.2.2固接条件的判断：
按规范要求，固接的必备条件是支座上部纵筋锚固直段长度≥0.4LaE，否则不能按固端考虑。若不能固接考虑，则按铰接考虑。但该节点实际受到部分约束而并非真正的简支支座。在框架结构、框筒结构及剪力墙结构中，次梁或主梁端跨边支座支承与主梁或剪力墙上时，若无法满足0.4LaE，则可按按简支计算，同时应满足《混凝土规范》9.2.6条构造配筋要求。
1.2.3纵筋水平最小锚固长度不足的处理方法：
方案一：按简支计算处理。跨度小的梁可能采用此方案就可以满足水平段锚固要求，但跨度大的梁按简支计算，实事上梁端是有一定负弯矩，与梁的实际受力不符，梁支座配筋偏于不安全。
方案二：在梁与墙（柱） 交接处，向外突出一个“梁头”梁的纵筋伸入梁头后弯折锚固来满足要求。《高规》7.1.6第五条提出的。此方案的优点：当梁柱节点在强震的反复荷载作用下产生裂缝时，不至于影响纵筋的锚固而导致纵筋的滑移等；缺点：影响建筑功能的美观，甲方、业主都很难接受。
方案三：梁端增设柱，柱的截面宽度是要突出建筑墙面的。优点及缺点均同方案二。
方案四：在剪力墙楼层标高处局部加厚，加厚部分高度取比楼层梁底50mm，该部分配筋按框剪结构带边框剪力墙暗梁构造要求。《高规》8.2.2条第4项规定，暗梁高度可取墙厚的两倍或剪力墙重合的框架梁高，暗梁配筋可构造要求配置，且应符合一般框架梁相应抗震等级的最小配筋要求。
方案五：将梁下剪力墙整体加厚，直至满足水平段锚固长度要求。优点：满足要求，梁受力合理明确。缺点：墙太厚不但不经济，而且还影响建筑内部使用空间面积。
方案六：采用小直径钢筋来满足锚固要求。例：墙厚200，C30，抗震等级二级，满足要求的直径应该选12，直径太小，小直径钢筋显然不合适。
以上几种方案，方案二与方案三比较经济合理，但在实际设计时还是很难实施的。《高规》7.1.6条第5项还提出可采用其他可靠的锚固措施。但并没有进行详细的叙述，目前这还是一个值得讨论的一个问题。
2、地基和基础设计中经常出现的问题
2.1防水底板的理解与应用
在基础设计时，防水底板的设置与作用，很多设计师概念不清。基础形式为：独立基础+防水底板或条基+防水底板，这类基础中防水底板只是用来做防水或抵抗水浮力，不考虑防水板的地基承载能力。在进行基础设计时应注明先施工基础，后施工防水底板。这样防水底板与实际受力实相符的。但现在很多施工单位都希望防水底板和基础一起施工浇筑，因此。我们设计时要明确注明：防水板内加入聚苯板，聚苯板起到调节基础的不均匀沉降。
2.2基础抗浮设计中的问题
在基础设计时抗浮力设计也存在设计人员经常忽略的问题。当地下室的水位较高时，基础设计就要考虑抗浮了。抗浮计算一般为整体抗浮和局部抗浮。整体抗浮很容易满足，局部抗浮经常被忽略计算，这就给结构安全埋下了隐患。抗浮验算：根據工程勘察报告，查出抗浮水位，计算出水浮力，算出的水浮力乘以1.05的系数，地下室配重：恒载（覆土重，基础和基础上的填土），如果地下室恒载大于水浮力的1.05倍，可视为满足要求，如不满足抗浮时可以采取的措施：1.加大地下室上部覆土的厚度，当厚度不能增加时，也可以采用上部压重。2.加大地下室底板的外挑长度。3.在底板下设置抗浮桩或锚杆。4.与建筑协商将基础尽量抬高，抗浮不足的量较少时，采用此方法较好。
综上所述，混凝土结构设计中还存在很多的问题，不仅影响着混凝土结构的稳定性，还对建筑工程的质量产生了危害，这就需要我们采取积极的措施，依靠先进的技术手段和科学的设计方案找出解决方案，从而更好的提高建筑工程的效益，保障工程的使用质量。
参考文献：
[1]高层建筑混凝土结构结构技术规程应用与分析JGJ3-2010朱炳寅 中国建筑工业出版社.
作者简介：
师雅英（1978.04—）女，陕西人， 工程师，研究方向： 结构设计。
关键词：建筑工程；混凝土；结构设计
引言
混凝土结构体系抗震性能好，经济，耐用，相比其他结构体系目前在我国乃至世界上仍是常用的结构形式，混凝土结构设计的好坏直接影响着后期的使用，所以在对混凝土结构进行设计的时候，必须要进行严格的要求。
1、混凝土结构设计中存在的问题与解决方法
1.1连梁定义的理解与判断
《高规》7.1.3条文解释：连梁的定义：两端与剪力墙在平面内相连的梁为连梁。更深层次的理解连梁：跨高比较小的连梁对剪切变形十分敏感，容易出现裂缝，而当连梁的跨高比较大时，连梁呈现框架梁的特征。根据梁的变形特点，来判断特殊位置的梁是否为连梁。
连梁弯矩以水平作用下产生的弯矩为主、竖向荷载作用下的弯矩对连梁影响不大（荷载组合后两端弯矩仍然反号），一般情况下，跨高比较小（如小于5）的是连梁；跨高比较大（不小于5）连梁为弱连梁，竖向荷载产生的弯矩影响较大，则宜按框架梁进行设计（计算和构造都可以按“框架梁”，按墙开洞计算），但连梁的抗震等级应按剪力墙的抗震等级采用，在框架-剪力墙结构的施工图设计时特别注意。弱连梁不应用“KL”来表示，而表示为“LLK”。否则，其抗震等级及混凝土强度等级容易与框架混淆。
1.2 梁端水平最小直锚固长度不足0.4LaE
在结构设计过程中，经常会遇到梁纵筋水平锚固长度不足0.4LaE的情况，特别是梁与剪力墙垂直相交时，处理不好容易造成工程隐患或无法通过施工图审查。
1.2.1产生水平锚固长度不够的部位：
水平锚固长度不足主要体现在剪力墙结构、框剪及框筒结构中的梁与剪力墙垂直相交处；影响纵筋的水平段锚固长度的因素有混凝土强度等级、钢筋强度等级、抗震等级。根据这些因素确定的纵筋最小水平段锚固长度值并不小。例：20，抗震等级二级，C35，其0.4LaE为296mm，所以墙或端柱至少要达到310左右才满足规范要求。
1.2.2固接条件的判断：
按规范要求，固接的必备条件是支座上部纵筋锚固直段长度≥0.4LaE，否则不能按固端考虑。若不能固接考虑，则按铰接考虑。但该节点实际受到部分约束而并非真正的简支支座。在框架结构、框筒结构及剪力墙结构中，次梁或主梁端跨边支座支承与主梁或剪力墙上时，若无法满足0.4LaE，则可按按简支计算，同时应满足《混凝土规范》9.2.6条构造配筋要求。
1.2.3纵筋水平最小锚固长度不足的处理方法：
方案一：按简支计算处理。跨度小的梁可能采用此方案就可以满足水平段锚固要求，但跨度大的梁按简支计算，实事上梁端是有一定负弯矩，与梁的实际受力不符，梁支座配筋偏于不安全。
方案二：在梁与墙（柱） 交接处，向外突出一个“梁头”梁的纵筋伸入梁头后弯折锚固来满足要求。《高规》7.1.6第五条提出的。此方案的优点：当梁柱节点在强震的反复荷载作用下产生裂缝时，不至于影响纵筋的锚固而导致纵筋的滑移等；缺点：影响建筑功能的美观，甲方、业主都很难接受。
方案三：梁端增设柱，柱的截面宽度是要突出建筑墙面的。优点及缺点均同方案二。
方案四：在剪力墙楼层标高处局部加厚，加厚部分高度取比楼层梁底50mm，该部分配筋按框剪结构带边框剪力墙暗梁构造要求。《高规》8.2.2条第4项规定，暗梁高度可取墙厚的两倍或剪力墙重合的框架梁高，暗梁配筋可构造要求配置，且应符合一般框架梁相应抗震等级的最小配筋要求。
方案五：将梁下剪力墙整体加厚，直至满足水平段锚固长度要求。优点：满足要求，梁受力合理明确。缺点：墙太厚不但不经济，而且还影响建筑内部使用空间面积。
方案六：采用小直径钢筋来满足锚固要求。例：墙厚200，C30，抗震等级二级，满足要求的直径应该选12，直径太小，小直径钢筋显然不合适。
以上几种方案，方案二与方案三比较经济合理，但在实际设计时还是很难实施的。《高规》7.1.6条第5项还提出可采用其他可靠的锚固措施。但并没有进行详细的叙述，目前这还是一个值得讨论的一个问题。
2、地基和基础设计中经常出现的问题
2.1防水底板的理解与应用
在基础设计时，防水底板的设置与作用，很多设计师概念不清。基础形式为：独立基础+防水底板或条基+防水底板，这类基础中防水底板只是用来做防水或抵抗水浮力，不考虑防水板的地基承载能力。在进行基础设计时应注明先施工基础，后施工防水底板。这样防水底板与实际受力实相符的。但现在很多施工单位都希望防水底板和基础一起施工浇筑，因此。我们设计时要明确注明：防水板内加入聚苯板，聚苯板起到调节基础的不均匀沉降。
2.2基础抗浮设计中的问题
在基础设计时抗浮力设计也存在设计人员经常忽略的问题。当地下室的水位较高时，基础设计就要考虑抗浮了。抗浮计算一般为整体抗浮和局部抗浮。整体抗浮很容易满足，局部抗浮经常被忽略计算，这就给结构安全埋下了隐患。抗浮验算：根據工程勘察报告，查出抗浮水位，计算出水浮力，算出的水浮力乘以1.05的系数，地下室配重：恒载（覆土重，基础和基础上的填土），如果地下室恒载大于水浮力的1.05倍，可视为满足要求，如不满足抗浮时可以采取的措施：1.加大地下室上部覆土的厚度，当厚度不能增加时，也可以采用上部压重。2.加大地下室底板的外挑长度。3.在底板下设置抗浮桩或锚杆。4.与建筑协商将基础尽量抬高，抗浮不足的量较少时，采用此方法较好。
综上所述，混凝土结构设计中还存在很多的问题，不仅影响着混凝土结构的稳定性，还对建筑工程的质量产生了危害，这就需要我们采取积极的措施，依靠先进的技术手段和科学的设计方案找出解决方案，从而更好的提高建筑工程的效益，保障工程的使用质量。
参考文献：
[1]高层建筑混凝土结构结构技术规程应用与分析JGJ3-2010朱炳寅 中国建筑工业出版社.
作者简介：
师雅英（1978.04—）女，陕西人， 工程师，研究方向： 结构设计。