混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文精選(九篇)
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第1篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
根據(jù)建筑物投入使用中的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種理念稱為概念設(shè)計(jì)。先對場地進(jìn)行考察，得出一個(gè)宏觀的設(shè)計(jì)方案，再將方案中的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討，得出優(yōu)化方案，這種設(shè)計(jì)方法具有科學(xué)合理、節(jié)省時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛使用。高層建筑結(jié)構(gòu)特殊，對抗震性能的要求高于其他建筑，概念設(shè)計(jì)通過對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的承載力進(jìn)行分析計(jì)算，對不符合規(guī)范的主要承重部位進(jìn)行加固。混凝土結(jié)構(gòu)在高強(qiáng)度的壓力作用下很容易出現(xiàn)裂縫，內(nèi)部鋼筋材料也會(huì)出現(xiàn)彎曲情況，促成這種質(zhì)量問題的因素一方面是材料選取不合理，更重要的是設(shè)計(jì)方案不夠科學(xué)，高層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題主要分為以下幾方面：
1.1結(jié)構(gòu)不合理、性能缺少驗(yàn)證。在高層建筑設(shè)計(jì)中同時(shí)要考慮多種因素，保證結(jié)構(gòu)承載力的前提下盡量減少造價(jià)成本，需要將建筑結(jié)構(gòu)從總體至細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化工作多數(shù)是將設(shè)計(jì)圖紙中的一些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，適當(dāng)?shù)募庸虊w厚度，常出現(xiàn)缺少對地基承載力的實(shí)際考察情況。高層建筑的抗震能力規(guī)定在中等強(qiáng)度地震時(shí)建筑物不會(huì)產(chǎn)生高危裂縫，并可通過修補(bǔ)達(dá)到預(yù)期效果，在發(fā)生高強(qiáng)度的地震時(shí)建筑物保證結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)坍塌。地震發(fā)生的幾率很小，一旦發(fā)生具有極大的毀滅性，高層建筑抗震性能只停留在設(shè)計(jì)層面，從數(shù)據(jù)上分析已經(jīng)達(dá)到了國家要求，但各施工地點(diǎn)基層土壤礦物質(zhì)組成存在差異，松軟程度也就不同，缺少驗(yàn)證，真正發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)其穩(wěn)定性很難保證。
1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺少創(chuàng)新。高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)過程中受多種因素限制，為同時(shí)滿足多種需求，工程設(shè)計(jì)師都施行保守方案，缺少創(chuàng)新精神。鋼筋混凝土材質(zhì)的墻體承載能力與結(jié)構(gòu)有很大聯(lián)系，在剪力墻設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)充分借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，基于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，解決承載力不足的問題，同時(shí)使高層建筑整體結(jié)構(gòu)更符合大眾審美，減少造價(jià)支出。概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化上的運(yùn)用還受很多施工技術(shù)以及設(shè)備使用方面的限制，阻礙建筑工程行業(yè)進(jìn)步。
1.3受力分布不均勻。高層建筑上下層的結(jié)構(gòu)是不同的，為保證自身重力不會(huì)對建筑物造成破壞，基層修筑中會(huì)應(yīng)用到大量的鋼筋混凝土材料，加固底層的同時(shí)削弱上層，可減輕對地基的壓力，同時(shí)建筑物承受風(fēng)力和地震破壞的能力更強(qiáng)。進(jìn)行概念設(shè)計(jì)過程中，沒有充分考慮轉(zhuǎn)換層占據(jù)的空間和對受力平衡的影響，承重柱滿足了承載上層壓力的要求，但墻體產(chǎn)生的剪力不能與內(nèi)部的應(yīng)力平衡，作用在水平方向時(shí)形成了破壞力。概念設(shè)計(jì)中缺少優(yōu)化環(huán)節(jié)導(dǎo)致這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，很難保障整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
1.4概念設(shè)計(jì)中常見問題的解決方案。設(shè)計(jì)過程中不可脫離實(shí)際情況，在前期準(zhǔn)備工作中對建筑場地進(jìn)行詳細(xì)的測量，將地區(qū)可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。充分考慮建筑物的自重，滿足對抗震性能的要求，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)用力學(xué)知識，節(jié)省建筑過程中的原材料使用。合理修筑剪力墻，結(jié)構(gòu)在成體建筑中起到承重作用，但不能破壞空間整體性，注重格局的設(shè)計(jì)，將各單元的樓梯間進(jìn)行分別設(shè)計(jì)，根據(jù)不同區(qū)域的需求，可將方案進(jìn)行更改，保證整體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一又各有特點(diǎn)。在樓體外觀的設(shè)計(jì)中加入符合當(dāng)?shù)厝宋奶厣脑?，使建筑物更具有中國特色。?yīng)用概念設(shè)計(jì)法時(shí)加強(qiáng)后期的優(yōu)化工作，注重從宏觀到細(xì)致的過渡，設(shè)計(jì)方案要具有靈動(dòng)性，應(yīng)對施工進(jìn)展過程中的突況工程師要及時(shí)進(jìn)行探討，對原有結(jié)構(gòu)做出更改，保障施工連續(xù)進(jìn)展。設(shè)計(jì)測量工作中會(huì)涉及到很多變量，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)測量，確定合理的浮動(dòng)范圍，作為施工開展的有力依據(jù)。
2結(jié)構(gòu)選型的問題
2.1結(jié)構(gòu)的超高。在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設(shè)定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑。因此，必須對結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑甚至超過了B級高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。
2.2控制柱的軸壓比與短柱問題。在鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)中，往往為了控制柱軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構(gòu)造配筋。即使采用高強(qiáng)混凝土，柱斷面尺寸也不能明顯減小。限制柱的軸壓比是為了使柱子處于大偏壓狀態(tài)，防止受拉鋼筋未達(dá)屈服而混凝土被壓碎。柱的塑性變形能力小，則結(jié)構(gòu)延性就差，當(dāng)遭遇地震時(shí)，耗散和吸收地震能量少，結(jié)構(gòu)容易被破壞。但是在結(jié)構(gòu)中若能保證強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，且梁具有良好延性，則柱子進(jìn)入屈服的可能性就大大減少，此時(shí)可放松軸壓比限值。
3結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析
3.1計(jì)算模型的選取。對于常規(guī)結(jié)構(gòu)，可采用樓板整體平面內(nèi)無限剛假定模型；對于多塔或錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛模型；對于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結(jié)構(gòu)等可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結(jié)構(gòu)或要求分析精度高的高層結(jié)構(gòu)則可采用彈性樓板模型。在使用中可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際情況靈活應(yīng)用，以最少的計(jì)算工作量達(dá)到預(yù)期的分析精度要求，既不能不分情況一概采用剛性樓板模型，造成小墻肢計(jì)算值偏小，不安全；也沒必要都采用彈性樓板模型，無謂地增大計(jì)算工作量。
3.2抗震等級的確定。對常規(guī)高層建筑，可按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002，J186-2002）第4.8節(jié)規(guī)定確定抗震等級，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應(yīng)低于主樓的抗震等級；對于復(fù)雜高層建筑還應(yīng)符合第10章的規(guī)定；對于地下室部分，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。
3.3非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對這部分內(nèi)容尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑地震作用和風(fēng)荷載較大，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4結(jié)論
第2篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
關(guān)鍵詞：混凝土；框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題
Abstract: With economic development and the development of the real estate market, the domestic design market increasingly active around the number of design companies have continued to increase， design quality is also poor missing. This paper introduced in the structural design engineering is often the majority of designers ignores some of the problems and put forward their own opinions, for reference.Key words: concrete; framework; structural design; problem
中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
前 言
框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱連接構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵水平荷載和豎向荷載。墻體僅起到圍護(hù)和分隔作用，一般用輕質(zhì)板材等材料砌筑?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)廣泛用于住宅、學(xué)校、辦公樓，有時(shí)為了爭取較大的跨度，對混凝土梁或板施加預(yù)應(yīng)力，以達(dá)到使用要求。比如由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定，加之對結(jié)構(gòu)體系概念設(shè)計(jì)缺乏了解，有些設(shè)計(jì)人員往往對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把握不夠，在實(shí)際工程中出現(xiàn)了不少規(guī)則性很差、對結(jié)構(gòu)抗震十分不利的結(jié)構(gòu)。
1、電算參數(shù)及結(jié)果分析
隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的設(shè)計(jì)軟件也日趨完善。目前，國內(nèi)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，工程中應(yīng)用較多的結(jié)構(gòu)分析軟件主要有兩類： 一類是利用薄壁桿件理論的三維桿系結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，目前工程中常用的TAT、TBSA屬于這一類。第二類是利用殼元理論的三維組合結(jié)構(gòu)有限分析軟件，SATWE軟件屬于這類軟件。不同的軟件有其不同的控制參數(shù)，作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)理解規(guī)范的前提下合理的選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。以PKPM為例，其結(jié)構(gòu)控制參數(shù)就有幾十個(gè)，比如在SATWE參數(shù)地震信息中有：結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性判斷（見《抗規(guī)》表3.4.2-1、《高規(guī)》4.3節(jié)）、結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性判斷（見《抗規(guī)》表3.4.2-2、《高規(guī)》4.4節(jié)）、框架抗震等級(見《抗規(guī)》表6.1.2)、活載質(zhì)量折減系數(shù)（見《抗規(guī)》表5.1.3）等。每個(gè)參數(shù)對應(yīng)了規(guī)范的不同條款，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真對照規(guī)范，合理選擇，在此前提下再對結(jié)果認(rèn)真分析，做到經(jīng)濟(jì)、安全。軸壓比不滿足要求，結(jié)構(gòu)的延性要求無法保證，應(yīng)增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強(qiáng)度；軸壓比過小，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少相應(yīng)墻、柱的截面面積。
2、框架短柱
短柱效應(yīng)則是在設(shè)計(jì)時(shí)易被忽視的一個(gè)問題。短柱由于其剛度大，吸收地震作用使其時(shí)容易受剪，當(dāng)混凝土抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性破壞，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌。
其破壞形態(tài)多為剪切破壞，無明顯征兆，一般而言以多層建筑中設(shè)置構(gòu)造柱的樓梯間、寬度較大的窗臺等部位最為典型。如同鞭梢效應(yīng)一樣，這也是一種與地震效應(yīng)密切相關(guān)的效應(yīng)。
規(guī)范規(guī)定，房屋建筑中的短柱一般是指柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來判定短柱，這是一個(gè)值得注意的問題。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來判定的主要依據(jù)是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點(diǎn)大都靠近柱中點(diǎn)，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點(diǎn)的高度會(huì)比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，此時(shí)不宜按H／h≤4來判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義λ＝M／Vh≤2來判定才是正確的。目前,在工業(yè)與民用建筑的框架、框剪設(shè)計(jì)中,普遍采用PKPM等設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),但目前的軟件設(shè)計(jì)還不完善,在進(jìn)行電算時(shí),對短柱不能進(jìn)行自動(dòng)判別,因此短柱需要設(shè)計(jì)人員利用電算結(jié)果另行設(shè)計(jì)。
其實(shí)，短柱出現(xiàn)時(shí)，可以通過多種方法來提高短柱的承載力或變形能力，使短柱的抗震性能獲得提高，從而避免發(fā)生脆性破壞,保證結(jié)構(gòu)安全。比如可以加強(qiáng)短柱的構(gòu)造措施：① 盡量減弱短柱的樓層約束，如降低梁的高度、梁與柱采用鉸接等；③合理采用箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等②增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于100 mm，柱的縱向鋼筋間距≤150 mm；
3、強(qiáng)柱弱梁
目前一些設(shè)計(jì)人員卻并不重視規(guī)范這個(gè)概念的精神。多次的地震震害表明：混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是框架結(jié)構(gòu)的“強(qiáng)柱弱梁”概念在工程實(shí)際中較難實(shí)現(xiàn)。其原因主要有：結(jié)構(gòu)計(jì)算?，F(xiàn)行的一些結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件中，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)考慮了樓板對梁的剛度貢獻(xiàn),然而卻在梁的承載力配筋中未考慮，造成梁配筋偏大； 計(jì)算梁端截面配筋時(shí)，由于考慮了梁的裂縫，由此而控制梁端截面的配筋；梁端配筋采用柱中線處內(nèi)力，實(shí)際上柱中線截面彎矩比柱邊截面的彎矩要大些，目前在PKPM中的梁柱結(jié)點(diǎn)是否形成剛域?qū)Υ擞锌刂崎_關(guān)，可供設(shè)計(jì)人員控制；鋼筋歸并及人為放大梁支座配筋及跨中配筋。
我們知道框架結(jié)構(gòu)是超靜定結(jié)構(gòu)，如在柱上出現(xiàn)塑性鉸，結(jié)構(gòu)就有可能成為機(jī)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)失穩(wěn)倒塌，但是如果在梁上出現(xiàn)塑性鉸后結(jié)構(gòu)仍為超靜定結(jié)構(gòu)，對整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響較少，也不至于結(jié)構(gòu)整體的失穩(wěn)；為了使框架結(jié)構(gòu)在地震作用下塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，這就必須做到在同一節(jié)點(diǎn)柱的抗彎能力大于梁的抗彎能力，即滿足“強(qiáng)柱弱梁” 的要求。因此規(guī)范提出“強(qiáng)柱弱梁”這一概念設(shè)計(jì)是十分的重要的，規(guī)范中的梁端負(fù)彎矩調(diào)幅及抗震設(shè)計(jì)時(shí)的柱端彎矩放大系數(shù)都體現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁”這種抗震理念。強(qiáng)柱弱梁只是一種抗震概念，沒有人為了體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁這個(gè)概念故意把柱截面做大，層高做小來增加其線剛度，也不是說梁的線剛度比柱的線剛度大就沒有體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁這個(gè)概念，要體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”是多方面的原因，除了剛度比之外，配筋及一些構(gòu)造措施也不能忽視。
規(guī)范保證“強(qiáng)柱弱梁”的措施是對柱端彎矩乘以放大系數(shù)，強(qiáng)柱弱梁就是要保證在梁上先出現(xiàn)塑性鉸而不是在柱子上先出現(xiàn)，因此，要柱子的承載力要大于梁的承載力，規(guī)范里就是根據(jù)各種抗震等級規(guī)定了各種各樣的柱端彎矩放大系數(shù)來實(shí)現(xiàn)它的,與梁柱線剛度比并無直接的關(guān)系，我們可以通過加強(qiáng)柱的配筋來做到強(qiáng)柱弱梁的要求，但要適當(dāng)控制其可能對柱端內(nèi)力調(diào)整造成的影響。
4、關(guān)于板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ G B50010-2002）第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)， 鋼筋間距宜取為150~200mm，并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1％ ，河北省地方技術(shù)措施中也有對于屋面板板面負(fù)筋宜通長布置的說法。對于規(guī)范中所提“溫度收縮應(yīng)力較大區(qū)域”這一條設(shè)計(jì)人員的理解又會(huì)產(chǎn)生出入。工程中什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域，僅是板跨較大還是屋面板等這些外露構(gòu)件為溫度收縮應(yīng)力較大的區(qū)域，這其實(shí)是一個(gè)難題。不過，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)來說，一般認(rèn)為對于一般結(jié)構(gòu)形式規(guī)則且較短的建筑，我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋，而對于超長結(jié)構(gòu)，則建議在超長結(jié)構(gòu)的長向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋或設(shè)后澆帶來處理。其余部位則可因人而異但不必過于強(qiáng)調(diào)。
5、結(jié)束語
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來說，先應(yīng)對其設(shè)計(jì)計(jì)算的軟件功能有確切的了解，再選取切合實(shí)際情況參數(shù)和符合現(xiàn)行規(guī)范要求的計(jì)算方法，通過合理控制各項(xiàng)指標(biāo)，認(rèn)真仔細(xì)比對結(jié)構(gòu)方案和分析相應(yīng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確的判別。
參考文獻(xiàn)
［1］ 中國建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部《PKPM用戶手冊及技術(shù)條件》及《SATWEE用戶手冊及技術(shù)條件》[CP]．
第3篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題及對策
前 言
近年來，隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市中的鋼筋混凝土物數(shù)量越來越多，其建筑高度也越來越高，鋼筋混凝土中所對應(yīng)的地下室及地下車庫也隨之增加，其對地下空間的使用需求也有所提高。對此，需要對鋼筋混凝土地下室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，只有這樣才能將地下空間的作用充分發(fā)揮出來。
1 鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)工程廣泛的涉及到各個(gè)專業(yè)，專業(yè)知識結(jié)構(gòu)也相對比較復(fù)雜。在地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要考慮人防的需要、防火功能、使用功能，也要考慮采光、通風(fēng)、攤水以及管道等其他專業(yè)之間的彼此配合聯(lián)系。但是從最近的大部分鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看，還存在許多不合理的地方，這對地下空間作用的充分發(fā)揮產(chǎn)生了一定的制約。在當(dāng)前的鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題主要表現(xiàn)在：
（1）外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
（2）鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計(jì)。
（3）底板設(shè)計(jì)。
（4）地下室抗?jié)B、抗浮設(shè)計(jì)。
（5）保護(hù)層及墊層厚度設(shè)計(jì)。
2 鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題分析及對策
2.1 外墻在鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，如果要計(jì)算外墻結(jié)構(gòu)，首先需要對彎矩幅度進(jìn)行調(diào)整并以鋼筋混凝土地下室底部結(jié)構(gòu)作為外墻的嵌固端，同時(shí)還要考慮外墻的荷載分項(xiàng)系數(shù)。如果地下高度較大，需要進(jìn)行多層建設(shè)時(shí)，還應(yīng)按照多跨連續(xù)計(jì)算，保證地下室外墻底部的彎矩與其相鄰底板的彎矩值相同。另外，當(dāng)以底板作為外墻嵌固端時(shí)，對底板的抗彎能力要求較高，且需要大于外墻的抗彎能力。在地面結(jié)構(gòu)物樓板支撐的部位，如樓梯口等位置，需要根據(jù)實(shí)際需要計(jì)算結(jié)構(gòu)模型以及實(shí)際配筋量，保證地面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果地下室有與外墻相鄰的車道并且車道底板處于外墻中部時(shí)，需要考慮車道底板集中應(yīng)力對外墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響并采取相應(yīng)的措施來進(jìn)行處理。上述情況中，由于外墻的支撐條件不同，因此，需要結(jié)合實(shí)際計(jì)算和設(shè)計(jì)外墻的結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)。另外，當(dāng)各部位頂板的標(biāo)高處于不同水平時(shí)，還應(yīng)該采取措施對外墻上方支座水平方向應(yīng)力的傳遞進(jìn)行處理，以保證外墻頂部各個(gè)部位的受力均衡。在計(jì)算地下室外墻結(jié)構(gòu)的配筋量時(shí)，除垂直于外墻方向且以鋼筋混凝土內(nèi)隔墻進(jìn)行連接的外墻板塊以及扶壁柱截面面積較大的外墻板塊外，之間的外墻板塊的配筋量需要以雙向板配筋量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，其余的外墻結(jié)構(gòu)配筋量均按照豎向單向板配筋量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)外墻扶壁柱的豎向荷載比較小時(shí)，需要適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)其內(nèi)外側(cè)主筋，并且水平筋的調(diào)整需要以外墻扶壁柱的截面面積作為依據(jù)。另外，外墻水平筋必須滿足最小配筋率要求，以保證特殊情況下外墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2.2 荷載計(jì)算鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)的荷載壓力較大，在進(jìn)行其荷載需求設(shè)計(jì)時(shí)，需要從人防工程、建筑自重、土體壓力及水體壓力等多方面綜合考慮地下室荷載總量及分布情況。地下室設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范中對地下室各個(gè)部位的荷載值給出了具體要求，在進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，可以結(jié)合建筑的實(shí)際使用需要對地下室的荷載能力進(jìn)行設(shè)計(jì)。
（1）地下室頂板能達(dá)到承受核爆動(dòng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的要求；
（2）在地下室外墻的荷載設(shè)計(jì)時(shí)，頂板向下傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值以及建筑物和外墻各自的自重標(biāo)準(zhǔn)值的組合情況是必須要考慮的；
（3）在地下室的內(nèi)承重墻設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮頂板向下內(nèi)承重墻自重標(biāo)準(zhǔn)值、建筑物自重標(biāo)準(zhǔn)值及傳遞的荷載的組合情況，在選擇頂板傳遞荷載時(shí)，要將核爆動(dòng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與正常活動(dòng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比，選擇較大的荷載值；
（4）地下室的底板需要考慮到建筑物地上空間及地下空間的整體荷載。在進(jìn)行地下室荷載組合設(shè)計(jì)的過程中，難點(diǎn)在于計(jì)算地下室在承受核爆動(dòng)荷載的情況下需要承受的靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值。
2.3 底 板底板的設(shè)計(jì)除了需要考慮荷載問題外，還要考慮抗?jié)B、防水方面的要求。這也對地下室底板的厚度及配筋量提出了一定的要求，其厚度應(yīng)在 50cm 左右，配筋率保持在 0.25%左右。除此之外，梁的設(shè)置應(yīng)該以地下室底板的實(shí)際標(biāo)高變化情況為依據(jù)，底板厚度應(yīng)該小于梁的寬度，并且還應(yīng)該考慮底板支座彎矩傳遞，同時(shí)將適量的抗扭鋼筋加入到梁中。如果地下室底板為樁箱、樁筏基礎(chǔ)，則還應(yīng)該考慮沖切、剪切、彎拉等方面的應(yīng)力。
2.4 抗浮、抗?jié)B及控制措施一般情況下，如果施工地區(qū)的地下水位比較高，在設(shè)計(jì)地下室結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)該認(rèn)真計(jì)算地下室以及地面樓層層數(shù)比較少時(shí)的抗浮能力。當(dāng)基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)時(shí)，還需要仔細(xì)計(jì)算樁的抗拔能力。按照鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范，在進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)抗浮能力的計(jì)算時(shí)，其荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值應(yīng)為0.9。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值應(yīng)為 1.0，并以地下水位的高度及變化的頻率和幅度為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際工程計(jì)算中應(yīng)該以計(jì)算結(jié)果的極限值進(jìn)行取值。另外，如果對施工過程及洪水期不夠重視，就有可能會(huì)因?yàn)榈叵率医Y(jié)構(gòu)的抗浮能力達(dá)不到要求而受到破壞。在實(shí)際工程中，一些較大的地下室上方可能會(huì)同時(shí)存在多棟獨(dú)立的建筑，這時(shí)，就有部分區(qū)域上方屬于空曠，在這種情況下，地下室頂板各部位受到的荷載差異較大，其抗浮能力也會(huì)產(chǎn)生較大差異，因此，需要對各部位的荷載情況及抗浮能力進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。在地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，抗?jié)B能力的計(jì)算也是十分重要的。目前的地下室結(jié)構(gòu)基本上屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而由于鋼筋混凝土本身的特性，其結(jié)構(gòu)中往往會(huì)存在較多的孔隙和裂縫，其自身的抗?jié)B能力較差，因此，為了達(dá)到設(shè)計(jì)中的抗?jié)B要求，通?？梢圆扇∫韵麓胧︿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)進(jìn)行處理：
（1）補(bǔ)償收縮混凝土。在混凝土的配置過程中，通過加入各種膨脹劑，能夠使混凝土硬化過程中的收縮比例降低，降低混凝土收縮裂縫產(chǎn)生的幾率。
（2）膨脹帶。膨脹劑對混凝土體積的變化影響較小，因此，在很多情況下難以滿足混凝土體積膨脹要求，這時(shí)可以通過增加膨脹帶的方式實(shí)現(xiàn)混凝土無縫施工。
（3）后澆帶。后澆帶的設(shè)置能夠使混凝土早期短時(shí)間釋放約束力，相對于混凝土的自然收縮能夠有效降低混凝土的收縮裂縫發(fā)生幾率。
（4）提高混凝土的抗拉能力。在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)該添加一定量的高強(qiáng)度鋼筋，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)使用中的抗變形能力。
（5）除了上述措施外，在混凝土結(jié)構(gòu)施工后期階段及投入使用后還應(yīng)加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。
2.5 保護(hù)層和墊層厚度根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，在進(jìn)行地下工程施工的過程中，其底板墊層結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)在 C15 以上，厚度在 100mm以上，如果施工區(qū)域土體為軟弱土層，應(yīng)適量增加底板墊層厚度，最低應(yīng)保持在150mm 以上。如果需要滿足防水要求，其厚度應(yīng)在 250mm 以上，以此滿足底板的基本防水要求，這樣才能達(dá)到最基本的防水要求。
第4篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
【關(guān)鍵詞】框架橋，彎矩，剪力，變形
1.工程概況。此工程位于煙臺市某地，根據(jù)市交通局規(guī)劃和城市人行地道的交通流量，本設(shè)計(jì)采用單孔5m框架橋結(jié)構(gòu)。施工時(shí)采用暗挖施工主通道，出入口和主通道凈空2700mm另加裝修層50mm，底板厚度為500mm，頂板厚度500mm，側(cè)墻厚度500mm，出入口底板厚30cm。箱涵主體結(jié)構(gòu)和洞門混凝土強(qiáng)度等級為C35，基礎(chǔ)墊層混凝土強(qiáng)度等級為C15，支護(hù)結(jié)構(gòu)錨噴混凝土為C20，防水保護(hù)層混凝土為C30，主要受力鋼筋為HRB335.地基為粘土。主通道荷載等級為城-B級，出入口設(shè)計(jì)荷載3.5kN/m2.
2.恒載計(jì)算
2.1材料特性。根據(jù)《城市人行天橋和人行地道技術(shù)規(guī)范》本地道橋框架結(jié)構(gòu)采用C35混凝土，材料特性依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010--2002）：
2.2 橋跨自重。計(jì)算尺寸： 計(jì)算寬度 L=5.0m+0.50m=5.5m，計(jì)算高度 H=2.7m+0.05m+0.50m=3.25m
2.3 結(jié)構(gòu)荷載
2.3.1板頂均布恒載
2.3.3混凝土收縮影響
根據(jù)《城市人行天橋和人行地道技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，對于剛架結(jié)構(gòu)，混凝土收縮的影響系假定用降低溫度的方法來計(jì)算。對于整體灌注的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于降低溫度15？莓，線膨脹系數(shù)？琢=0.00001，頂板收縮t′=（？琢·l·t）
＼3.活載計(jì)算3.1汽車活載標(biāo)準(zhǔn)值
3.2人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值
4.截面彎矩檢算
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2002）規(guī)定，按照極限狀態(tài)法進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)截面檢算，取框架單位寬度1m作為計(jì)算單元。分別取跨中，鋼筋彎起點(diǎn)和端部進(jìn)行計(jì)算。
計(jì)算參數(shù)：
式中：M --彎矩設(shè)計(jì)值；？琢1 --系數(shù)取1；fc --混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； A？琢、AS′--受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向鋼筋的截面積； b--矩形截面的寬度；h0 --截面有效高度； ？孜b--界限相對受壓區(qū)高度； ？琢′--受壓區(qū)鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離。
對于邊墻的截面計(jì)算，由于受力鋼筋截面沒有變化，所以取彎矩絕對值最大的截面進(jìn)行計(jì)算，采用了與底板和頂板相同的計(jì)算原理，其中上側(cè)鋼筋指相對于左側(cè)，下側(cè)鋼筋相對于右側(cè)。經(jīng)計(jì)算各截面均符合要求。
5.截面剪力檢算
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2002）規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件，其受剪截面滿足條件。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊工勤，地道橋的設(shè)計(jì)與施工，[碩士學(xué)位論文]四川：西南交通大學(xué)2002
第5篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
關(guān)鍵詞∶設(shè)計(jì)內(nèi)力變化，施工內(nèi)力變化
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言：
因?yàn)殇摻罨炷敛牧线m用于很廣泛，并價(jià)格較低，所以它在建筑類是一種非常有用的材料。然而，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鋼筋混凝土材料的研究很少注意到鋼筋混凝土強(qiáng)度和時(shí)間的關(guān)系，尤其是作用在材料上的不同影響作用幾乎是不予研究的。直到近幾年來，在建筑施工中人們才逐步研究這個(gè)問題—關(guān)于鋼筋混凝強(qiáng)度和時(shí)間內(nèi)力相關(guān)性的研究。一般而言，依賴不同因素的鋼筋混凝土內(nèi)力不同。研究隨時(shí)間而變的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力是必要的。
鋼筋混凝土內(nèi)力
混凝土結(jié)構(gòu)是具有很明顯彈塑性性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，及時(shí)在較低的應(yīng)力情況下也有明顯的彈塑性性質(zhì)。在彈塑性里混凝土內(nèi)力發(fā)生變化，在發(fā)生變化時(shí)要控制：荷載，截面等。在荷載增大，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或者鋼筋屈服，塑性性質(zhì)更為明顯。在目前，國內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范乃沿用按彈性方法計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，按彈塑性極限狀態(tài)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。
1、在設(shè)計(jì)方面內(nèi)力變化如下：
設(shè)：兩跨每跨6000mm,每跨個(gè)位：300x600,均布恒載：2.50kN/m，均布活載：2.50 kN/m2,梁容重：25.00kN/m,計(jì)算時(shí)考慮梁自重:考慮,恒載分項(xiàng)系數(shù):1.20,活載分項(xiàng)系數(shù)：1.40 ,活載調(diào)整系數(shù):1.00
移動(dòng)荷載:移動(dòng)荷載數(shù)目:1,機(jī)械1-集中力F(kN):100 100,機(jī)械1-間距(m):5機(jī)械荷載分項(xiàng)系數(shù):1.000，參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）不考慮左右移動(dòng)。
如圖1-1：
內(nèi)力圖1-2
在上圖可以分析得知，在集中荷載水平位移的變化，但是在變化條件下要滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3-2010）的要求，這是合理設(shè)計(jì)的必要條件之一，但是，不是充分條件。在一個(gè)還要考慮周期，地震力大小等等綜合條件。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)候，地震力的大小與剛度直接相關(guān)的，當(dāng)?shù)卣鹆πr(shí)候，結(jié)構(gòu)并不合理，因?yàn)閯偠刃?，此時(shí)并不能認(rèn)定結(jié)構(gòu)合理，因?yàn)樗闹芷陂L、地震力小、并不安全，所以不滿足。在此期間，內(nèi)力影響很多結(jié)構(gòu)的變化，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是很關(guān)鍵的，如若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是很完美的話，就會(huì)很重大的問題。
2，在施工方面內(nèi)力變化
在能夠降低鋼筋混凝土的內(nèi)力的變化有鋼筋的幾何尺寸，周邊環(huán)境情況以及隨時(shí)間而變的內(nèi)力等。顯而易見，鋼筋混凝土內(nèi)力的變化是的一個(gè)隨機(jī)函數(shù)過程或者說是一系列材料和結(jié)構(gòu)變量的相互作用。鋼筋混凝土在空氣中的碳化又被稱之為中和反應(yīng)。它是合成物與在空中的CO2等其他物質(zhì)，鋼筋混凝土中的堿性材料緩慢中和的過程。在空氣中完全地碳化密實(shí)混凝土中的鋼筋保護(hù)層需要花費(fèi)幾十年的時(shí)間，但是碳化非密實(shí)混凝土的只要幾年。如果稀薄的碳化材料的含量比較高，則鋼筋混凝土強(qiáng)度就會(huì)下降并且在碳化過程中結(jié)構(gòu)的橫截面也會(huì)加快縮小。碳化作用會(huì)造成堿度的降下和鋼筋的腐蝕。鋼筋腐蝕是鋼筋表面中的鐵不斷地失去電子然后在溶于水，再在有氧的條件下與水發(fā)生反應(yīng)。所以，消耗幾倍時(shí)間大量的浸蝕材料。這樣可以使產(chǎn)生鋼筋混凝土保護(hù)層裂縫，并且沿著鋼筋方向降低鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，從而造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力的損失。這樣會(huì)是腐蝕的時(shí)間可能會(huì)提前，并且腐蝕速度也可能大大地提高。當(dāng)鋼筋應(yīng)力小于其屈服點(diǎn)時(shí)，其破壞速度是固定的。但是當(dāng)鋼筋應(yīng)力超過屈服點(diǎn)時(shí)，破壞速度將提高幾倍。所以在施工中要特別注意鋼筋、保護(hù)層、小縫隙等。都會(huì)和空氣中的氧等其他物質(zhì)相結(jié)合，造成鋼筋混凝土提前腐蝕，在腐蝕過程中就會(huì)產(chǎn)生鋼筋混凝土內(nèi)力變化。
3、 結(jié)論
對于混凝土內(nèi)力變化的研究，內(nèi)力與設(shè)計(jì)、施工等有關(guān)。在材料鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特征，是非常重要的。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)材料可靠性的設(shè)計(jì)，是保障內(nèi)力不發(fā)生很大的變化，但是隨時(shí)間變化，實(shí)際內(nèi)力也在變化這是應(yīng)該被確定。 論文里針對，設(shè)計(jì)鋼筋混凝土內(nèi)力進(jìn)行研究，對混凝土產(chǎn)生影響的因素有混凝土碳化，鋼筋腐蝕進(jìn)行研究。
參考文獻(xiàn)：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2012
高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 3-2010
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010
第6篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
【關(guān)鍵詞】 鋼筋砼結(jié)構(gòu)；最小配筋率；受彎構(gòu)件；帶肋鋼筋
現(xiàn)行的國家規(guī)范“砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”(gb50010-2002) 中把hrb400鋼筋確定為鋼筋砼結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)用筋。其后冶金企業(yè)研制開發(fā)的符合國情標(biāo)準(zhǔn)“鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋”(gb1499-1998) 的新型號筋。hrb500鋼筋具有強(qiáng)度高、延性好、耐高低溫、耐疲勞和可加工性能好的優(yōu)點(diǎn)，符合砼結(jié)構(gòu)對建筑用筋性能指標(biāo)的主要內(nèi)容要求。hrb500鋼筋在建筑行業(yè)中己得到廣泛使用，會(huì)促進(jìn)其它相關(guān)建筑材料的發(fā)展提高，因此而帶來可觀的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)建筑業(yè)健康有序的發(fā)展具有重要意義。
鋼筋砼梁的主筋縱向筋配筋率是保證安全使用影響承載力的主要因素，配筋率的變化不僅使梁的受彎承載力產(chǎn)生變化，而且會(huì)使梁的受力性能和破壞特征發(fā)生質(zhì)的變化。當(dāng)縱向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能會(huì)產(chǎn)生大的變化，同無筋素砼梁沒有什么差別。當(dāng)這種梁一旦在受拉區(qū)的砼出現(xiàn)開裂，裂縫截面的拉力會(huì)很快超過屈服強(qiáng)度而進(jìn)入強(qiáng)化階段，造成整根梁發(fā)生撕裂，甚至使整個(gè)鋼筋被拉斷，這種破壞現(xiàn)象沒有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞。為了防止這種脆斷的產(chǎn)生，鋼筋砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范明確規(guī)定：鋼筋砼受彎構(gòu)件的縱向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，該值即為受控鋼筋的最小配筋率。hrb500鋼筋作為一種新型的高強(qiáng)鋼筋，已經(jīng)在工程實(shí)踐應(yīng)用范圍較廣,必須合理確定其作為受拉鋼筋的最小配筋率。在實(shí)踐應(yīng)用中探討對hrb500鋼筋作為受彎構(gòu)件縱向主受拉的最小配筋率作淺要分析。
1最小配筋率確定的一般原則
鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小配筋率是一個(gè)比較復(fù)雜的技術(shù)問題。試驗(yàn)和理論分析均表明,構(gòu)件的最小配筋不僅與受力形態(tài)、表面尺寸及形式、材料強(qiáng)度有關(guān),而且與受荷時(shí)間的長短、溫度變化的大小、收縮及徐變的程度有關(guān)。目前世界一些國家對鋼筋砼受彎構(gòu)件的受拉鋼筋最小配筋率的取值方法基本上有兩種：即模型法和經(jīng)驗(yàn)法。模型法是以截面受拉區(qū)砼開裂后，受拉鋼筋由于配置過少而立即屈服進(jìn)入強(qiáng)化階段，此時(shí)的受拉鋼筋配筋的最小配筋率。經(jīng)驗(yàn)法是指直接給出最小配筋率的的取值，而沒有受完整的受力模型作為取值準(zhǔn)則，但其中也從不同角度考慮了一些因素對最小鋼筋率取值的影響，所考慮的這些因素的影響規(guī)律與模型方案的趨勢有一定的近似性。
而國內(nèi)現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小配筋率的確定原則是：截面開裂后，構(gòu)件不會(huì)立即失效（裂而不斷），即在最小配筋率的條件下，構(gòu)件的抗彎承載力不低于同截面素混凝土構(gòu)件的開裂彎矩，即：
mey≤mu ①
現(xiàn)以單筋矩形截面承受純彎矩作用為例探討鋼筋砼受彎構(gòu)件的縱向主受拉鋼筋的最小配筋率問題。首先要計(jì)算鋼筋砼梁的開裂彎矩。由于鋼筋砼梁開裂時(shí)，鋼筋的應(yīng)力很低，因此計(jì)算鋼筋砼梁開裂彎矩時(shí)，可以忽略鋼筋的作用，即鋼筋砼梁的開裂彎矩等于素砼的開裂彎矩。根據(jù)文獻(xiàn)對素砼梁的開裂彎矩的推導(dǎo)計(jì)算，無筋素砼梁的開裂彎矩為：
mey =0.256fftbh2 ②
試中： ft-為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
根據(jù)鋼筋砼梁的受力進(jìn)行過程, 按照現(xiàn)行砼設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于正截面承載力計(jì)算的基本假定“不考慮砼的抗拉強(qiáng)度”,假定鋼筋砼梁達(dá)到極限承載力狀態(tài)時(shí)的截面力臂為yho，其中y為內(nèi)力臂長度系數(shù),則鋼筋砼梁的極限彎矩為:
mu = yhoòyas
此時(shí)òy= fyas =pmin bho y=1
mu = ho fypmin bho③
將式②、式③ 帶入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2國內(nèi)不同時(shí)期砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對最小配筋率的規(guī)定
根據(jù)介紹對世界各有關(guān)國家砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對鋼筋砼受彎構(gòu)件規(guī)定的最小配筋率進(jìn)行了簡單比較，見表1。為轉(zhuǎn)化為國內(nèi)材料強(qiáng)度后各有關(guān)國家砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，對鋼筋砼受彎構(gòu)件規(guī)定的最小配筋率表達(dá)式。
表1不同國家對鋼筋砼構(gòu)件最小配筋率計(jì)算要求
我國的設(shè)計(jì)規(guī)范對于鋼筋砼受彎構(gòu)件，確定的最小配筋率的規(guī)定基本上是沿用前蘇聯(lián)20世紀(jì)五、六十年代的規(guī)定,數(shù)值明顯偏低。隨著我國國力的增強(qiáng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度增大以及結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)概念的應(yīng)用,鋼材供應(yīng)狀況及水平的偏高,每次規(guī)范修訂均適當(dāng)提高了受力鋼筋的最小配筋率,而且使其更為合理。a.在原《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》tj10-74中規(guī)定受彎構(gòu)件最小配筋百分率:當(dāng)砼強(qiáng)度標(biāo)號為200號及以下時(shí)為0.1;當(dāng)砼強(qiáng)度標(biāo)號為250-400號時(shí)為0.15。b.在進(jìn)行了修改后的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gbj10-1989中規(guī)定受彎構(gòu)件最小配筋百分率:當(dāng)砼強(qiáng)度等級為c35時(shí)為0.15；當(dāng)砼強(qiáng)度等級為c40-c60時(shí)為0.2。c.在現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-2002中規(guī)定受彎構(gòu)件最小配筋百分率為0.2和45 ft / fy中的較大值。
從國各內(nèi)各個(gè)階段設(shè)計(jì)規(guī)范對最小配筋率規(guī)定的變化可以看出:隨著我國改革開放的進(jìn)一步推進(jìn),國民經(jīng)濟(jì)收入穩(wěn)步的提高,對結(jié)構(gòu)安全度的要求逐漸提高,綜合考慮各種因素,構(gòu)件的最小配筋率均有提高,而且考慮了材料強(qiáng)度的影響,有利于促進(jìn)高強(qiáng)材料在工程中的大量應(yīng)用。
3hrb500鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小配筋率的應(yīng)用
根據(jù)我國現(xiàn)行的《鋼筋砼用熱扎帶肋鋼筋》gb1499-1998中規(guī)定:hrb 335的屈服強(qiáng)度為335 mpa，hrb 400的屈服強(qiáng)度為400 mpa,hrb 500的屈服強(qiáng)度為500 mpa。我國現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：hrb 335的屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為300 mpa，hrb 400的屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為360 mpa，不同種類鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)ys均為1.10，因此hrb500鋼筋的屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)取為450mpa。根據(jù)資料介紹的試驗(yàn)結(jié)果并考慮到裂縫寬度的影響，對hrb500鋼筋的屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值建議為420mpa，材料分項(xiàng)系數(shù)ys為1.19。根據(jù)我國現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-2002中規(guī)定受彎構(gòu)件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分別計(jì)算出各種鋼筋的最小配筋率。詳見表2。
表2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件配筋率要求
根據(jù)表2可以看出，鋼筋砼構(gòu)件的最小配筋率的確定，不完全是技術(shù)問題，還反映了某一地區(qū)當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展水平，具有一定的社會(huì)性和政策性。因此，考慮將hrb 500鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小配筋率百分率（%）為：當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不大于c30時(shí)為0.15，當(dāng)砼強(qiáng)度等級為c30以上時(shí)為0.2和45ft / fy 中的較大值為宜。根據(jù)上述淺要分析，國家推廣應(yīng)用hrb500鋼筋不僅可以滿足建筑行業(yè)科技飛速發(fā)展的需用，還具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為了在工程實(shí)踐中大力推廣hrb500鋼筋，考慮到我國實(shí)際國情，要采用hrb 500鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小百分率（%）為：當(dāng)砼強(qiáng)度等級不大于c30時(shí)為0.15，當(dāng)砼強(qiáng)度等級為c30以上時(shí)為0.2和45ft / fy，中的較大值安全。
參考文獻(xiàn)
1徐有鄰等．混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用．中國建筑工業(yè)出版社, 2002
第7篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；樓蓋；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)研究
中圖分類號：G642.0；TU375-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）05-0141-04
實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和實(shí)際工作能力的重要教學(xué)手段。課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為土木工程專業(yè)第一門直接面向工程技術(shù)應(yīng)用的課程，是建立學(xué)生工程性思維和傳授工程科學(xué)方法的重要課程。該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置有“鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)”和“單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)” 。鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)是學(xué)生遇到的第一個(gè)專業(yè)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生首次進(jìn)行較為全面的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入設(shè)計(jì)院工作，首先面對的工作常常是各種類型的板設(shè)計(jì)和樓梯的設(shè)計(jì)，因此，樓蓋課程設(shè)計(jì)是學(xué)生職業(yè)生涯的第一課。如何搞好樓蓋課程設(shè)計(jì)教學(xué)，如何通過該課程設(shè)計(jì)夯實(shí)學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和綜合分析問題、解決問題的能力，使課程設(shè)計(jì)真正成為畢業(yè)設(shè)計(jì)的預(yù)演，為學(xué)生今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是值得討論和研究的重要問題。
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋課程設(shè)計(jì)存在的主要問題
從20世紀(jì)70年代后期到現(xiàn)在，盡管我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范歷經(jīng)74版規(guī)范、89版規(guī)范、2002版規(guī)范，以及目前現(xiàn)行的2010版規(guī)范，但混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容變化并不大。各高校鋼筋混凝土肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)，普遍是設(shè)計(jì)一個(gè)多層工業(yè)廠房樓蓋或民用建筑樓蓋（如車間倉庫、商場、圖書館書庫等） ，多采用四周為磚墻的內(nèi)框架結(jié)構(gòu)形式[1-3]。目前，鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)往往通過調(diào)整柱網(wǎng)平面尺寸和荷載取值等方式形式上做到了每生一題，但設(shè)計(jì)過程過于格式化，即學(xué)生只要按照教材“照葫蘆畫瓢”，單純機(jī)械式模仿，就能完成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)。從教學(xué)效果看，這樣的設(shè)計(jì)過程無法讓學(xué)生真正掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，也很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
二、樓蓋課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐
鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)作為土木工程專業(yè)一門重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，教學(xué)中必須確立學(xué)生在設(shè)計(jì)中的主體地位，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，與國家現(xiàn)行規(guī)范緊密聯(lián)系，以便于學(xué)生更好地理解所學(xué)內(nèi)容和理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)他們獨(dú)立分析、解決問題的能力，最大限度地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識。
（一）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要具有真實(shí)性， 以任務(wù)驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)教學(xué)，按行動(dòng)導(dǎo)向?qū)嵤┙虒W(xué)
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中以具體的工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)教學(xué)，按照“教、學(xué)、做”一體化模式組織教學(xué)，強(qiáng)調(diào)“為了項(xiàng)目工作而學(xué)習(xí)”和“通過項(xiàng)目工作來學(xué)習(xí)”，使工作過程與學(xué)習(xí)過程相統(tǒng)一，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，加強(qiáng)責(zé)任心和工作規(guī)范的教育。
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要引導(dǎo)學(xué)生用全局、專業(yè)的眼光去分析問題，不急于作具體構(gòu)件的設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求明確以下內(nèi)容：
（1）明確所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全等級和設(shè)計(jì)使用年限?；炷两Y(jié)構(gòu)的安全等級，與結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)有關(guān)。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）[4]第3.4.2條和第3.4.3條中對應(yīng)的“使用年限”對混凝土強(qiáng)度等級的最小水泥用量、最大氯離子含量、最大堿含量等均作了嚴(yán)格的要求。
《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）[5]（以下簡稱《荷載規(guī)范》）增加可變荷載設(shè)計(jì)使用年限調(diào)整系數(shù)γ：L，調(diào)整和完善可變荷載，適當(dāng)提高安全度。由《荷載規(guī)范》第3.2.5-1條，設(shè)計(jì)使用年限為5年、50年和100年，γ：L分別為0.9、1.0和1.1。
（2）明確所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)屬工業(yè)建筑或民用建筑，并明確所設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的功能。民用建筑和工業(yè)建筑樓面均布活荷載分別見《荷載規(guī)范》5.1和5.2，其標(biāo)準(zhǔn)值、組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)的取值是設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。《荷載規(guī)范》3.2.4-2條明確“對標(biāo)準(zhǔn)值大于4 kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載， 可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3；其它情況應(yīng)取1.4”。
在布置任務(wù)時(shí)，通過改變樓蓋建筑功能，要求每個(gè)學(xué)生根據(jù)下達(dá)的建筑結(jié)構(gòu)的功能，自己動(dòng)手從荷載規(guī)范中查得相應(yīng)荷載樓面均布活荷載值。
（3）明確所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）表8.2.1對混凝土保護(hù)層厚度給出了嚴(yán)格的限制，如當(dāng)構(gòu)件所處二類a環(huán)境類別時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級C25～C45，板混凝土保護(hù)層的最小厚度為20 mm，梁、柱混凝土保護(hù)層的最小厚度為25 mm；當(dāng)構(gòu)件所處一類環(huán)境類別時(shí)，相應(yīng)減小5 mm。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C20、C25時(shí)，板、梁、柱混凝土保護(hù)層的最小厚度相應(yīng)增加5 mm。
在布置任務(wù)時(shí)，要求每個(gè)學(xué)生根據(jù)下達(dá)的建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境類別，自己動(dòng)手從混凝土規(guī)范中查得保護(hù)層厚度。
（4）明確建筑平、剖面尺寸、建筑標(biāo)高和建筑面積。
盡管學(xué)生學(xué)過房屋建筑學(xué)課程，但大多數(shù)學(xué)生作樓蓋課程設(shè)計(jì)時(shí)，基本上沒有建筑標(biāo)高與結(jié)構(gòu)標(biāo)高的概念。任務(wù)書中應(yīng)不僅要求繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖，還需根據(jù)工程實(shí)際，提供相應(yīng)建筑標(biāo)高。讓學(xué)生明白，給出的建筑標(biāo)高是指建筑物裝飾裝修層完成后的標(biāo)高，而用于結(jié)構(gòu)計(jì)算和結(jié)構(gòu)平面布置圖中標(biāo)注的標(biāo)高應(yīng)是結(jié)構(gòu)標(biāo)高，即裝飾裝修層完成前的標(biāo)高。培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)圖應(yīng)標(biāo)注結(jié)構(gòu)標(biāo)高，而非建筑標(biāo)高的工程意識。
每個(gè)學(xué)生應(yīng)根據(jù)任務(wù)下達(dá)的建筑平面柱網(wǎng)尺寸及層高，自己確定結(jié)構(gòu)方案，即學(xué)生自己布置梁、板、柱，確定樓（屋）面面層的建筑做法，即樓（屋）面保溫材料、找坡層、防水材料等，并自己選定梁板所采用的混凝土、鋼筋強(qiáng)度等級等。
（二）結(jié)構(gòu)方案采用框架結(jié)構(gòu)體系
樓蓋課程設(shè)計(jì)采用內(nèi)框架結(jié)構(gòu)與現(xiàn)行規(guī)范和建筑業(yè)的發(fā)展趨勢明顯不符。《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》（GBJ11-1989）刪去了“底部內(nèi)框架磚房”的結(jié)構(gòu)形式。《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》（GB50011-2001）將“內(nèi)框架磚房”的結(jié)構(gòu)形式限制于多排柱內(nèi)框架。考慮到“內(nèi)框架磚房”已很少使用且抗震性能較低，《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》（GB50011-2010）[6]取消了“內(nèi)框架磚房”的相關(guān)內(nèi)容，標(biāo)志著“內(nèi)框架磚房”結(jié)構(gòu)形式已不復(fù)存在。因此，必須對鋼筋混凝土肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，選擇更符合目前規(guī)范和工程實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)形式。
（三）樓蓋結(jié)構(gòu)布置的問題
在設(shè)計(jì)初期，由于學(xué)生無設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能概念不甚清晰，較難作出合理的結(jié)構(gòu)布置。其突出的問題主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
學(xué)生在結(jié)構(gòu)布置時(shí)，一般都是一個(gè)方向布置主梁，另外一個(gè)方向布置次梁（包括與柱相連的梁）。通常房屋橫向剛度比縱向剛度弱，采用橫向承重框架可以改善橫向與縱向剛度相差較大的缺點(diǎn)，為了提高建筑物的側(cè)向剛度，主梁宜沿建筑物的橫向布置。這種結(jié)構(gòu)布置形成樓蓋兩個(gè)方向的剛度差別較大，結(jié)構(gòu)整體性差，不利于學(xué)生建立整體的結(jié)構(gòu)概念，并形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只要注意一個(gè)方向的錯(cuò)誤觀點(diǎn)?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）5.1.1條規(guī)定：一般情況下，應(yīng)至少在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)[3]。因此，對于要求計(jì)算抗震的結(jié)構(gòu)而言也宜設(shè)計(jì)成雙向承重框架。
（四）單向板、雙向板劃分的問題
單向板（即梁式板）：彈性理論， l：2/l：1（長邊與短邊長度之比）≥2；塑性理論，l：2/l：1≥3?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）第9.1.1條規(guī)定：“當(dāng)長邊與短邊長度之比大于2.0，但小于3.0時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長邊方向布置構(gòu)造鋼筋?！边@樣，如果不能很好地學(xué)習(xí)理解規(guī)范，很可能在板的長邊與短邊之比大于2又小于3時(shí)，按單向板計(jì)算，其含鋼量達(dá)不到新規(guī)范的要求。
（五） 肋梁樓蓋梁柱體系中連續(xù)梁模型和框架模型適用范圍的辨析
確定框架梁、柱截面尺寸時(shí)，要考慮梁、柱線剛度比的限值，因此必須讓學(xué)生明白教材中主梁計(jì)算簡圖采用多跨連續(xù)梁，是有局限性的；工程設(shè)計(jì)實(shí)際情況是，為滿足“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)計(jì)原則，在大多數(shù)情況下，主梁計(jì)算簡圖實(shí)為框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)計(jì)算簡圖為框架結(jié)構(gòu)時(shí)，主梁的內(nèi)力計(jì)算方法與多跨連續(xù)梁就有了本質(zhì)的不同。通常當(dāng)梁、柱的線剛度比大于 3～5時(shí)，由于柱對梁的約束作用較小，而將柱作為梁的不動(dòng)鉸支座，梁按鉸支于鋼筋混凝土柱上的連續(xù)梁模型計(jì)算。 當(dāng)梁、柱的線剛度比小于 3～5 時(shí)，必須考慮柱對梁的約束作用，此時(shí)梁柱節(jié)點(diǎn)為剛性結(jié)點(diǎn)，梁與柱共同形成框架，簡化為框架模型計(jì)算，按框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析[1]。值得注意的是，一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，各層柱的計(jì)算長度l：0按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）表6.2.20-2取用，現(xiàn)澆樓蓋，底層柱1.0H；其余各層柱，1.25H。
（六）基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)問題
通常參考教材中僅考慮“1.2×永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值”作為樓板荷載組合設(shè)計(jì)值，因此必須讓學(xué)生明白基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)問題，引導(dǎo)學(xué)生研讀規(guī)范條文。
《荷載規(guī)范》3.2.3條：荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)從可變荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值與永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值中，取用最不利的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。
《荷載規(guī)范》3.2.4-1條：當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.2，對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.35；當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí)，永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)不應(yīng)大于1.0。
《荷載規(guī)范》3.2.4-2條：對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2時(shí)的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。
（七）改進(jìn)樓蓋配筋方式
目前教材、參考書中，為了節(jié)省鋼筋，樓蓋配筋方式仍多采用以前倡導(dǎo)的彎起式。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）第9.1.4條規(guī)定：“采用分離式配筋的多跨板，板底鋼筋宜全部伸入支座；支座負(fù)彎矩鋼筋向跨內(nèi)延伸的長度應(yīng)根據(jù)負(fù)彎矩圖確定，并滿足鋼筋錨固的要求?！狈蛛x式配筋施工方便，已成為工程中鋼筋混凝土板的主要配筋方式。在主梁配筋計(jì)算時(shí)，建議不要考慮主梁上、下部鋼筋的聯(lián)系，不使用彎起鋼筋，主梁斜截面抗剪由箍筋承擔(dān)。
（八）應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算
目前教材、參考書中，樓蓋課程設(shè)計(jì)示例一般未進(jìn)行裂縫寬度和撓度驗(yàn)算。若板的跨厚比鋼筋混凝土單向板不大于30，雙向板不大于40；次梁、主梁截面尺寸滿足高跨比要求，撓度驗(yàn)算可忽略；但對板、梁必須進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算，是不應(yīng)忽略的，否則不能保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)要求。
（九）應(yīng)重視構(gòu)造鋼筋
構(gòu)造問題是結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載受力的基本條件。若不能滿足，則結(jié)構(gòu)分析和截面設(shè)計(jì)中的基本假定和計(jì)算簡圖就根本不能成立，設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)安全度就會(huì)大有問題。譬如，當(dāng)按簡支邊或非受力邊設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆混凝土板，當(dāng)與混凝土梁整體澆筑時(shí)，板面構(gòu)造鋼筋從混凝土梁邊、柱邊伸入板內(nèi)的長度不宜小于l：0/4；當(dāng)整體澆筑嵌固在砌體墻內(nèi)時(shí)，鋼筋伸入板內(nèi)的長度不宜小于l：0/7。若是框架結(jié)構(gòu)，板面構(gòu)造鋼筋從混凝土梁邊、柱邊伸入板內(nèi)的長度不宜小于l：0/4，不是教材中的l：0/7[7]。
（十）積極推進(jìn)手算、電算的結(jié)合
課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容若仍采用手算體系的教學(xué)框架，將明顯與當(dāng)今信息化社會(huì)脫節(jié)[8]。引入PKPM系列軟件中PMCAD的教學(xué)內(nèi)容，對結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)計(jì)算部分，采用“先手算、后電算”，對結(jié)構(gòu)施工圖的繪制采用PMCAD與AUTOCAD相結(jié)合，加強(qiáng)電算與手算相結(jié)合，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施環(huán)節(jié)的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生手算、電算和概念分析等能力，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。
三、 結(jié)語
針對鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)中存在的突出問題，圍繞提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的主線，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，確立學(xué)生的主體地位，使學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較全面的理解和認(rèn)識，逐步建立工程思維方式，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決工程實(shí)際問題的技能，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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第8篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
論文摘要：《混凝土異型柱技術(shù)規(guī)程}(JGJ149—2006)的頒布為我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提供了一本可以參照的國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員指明了異型柱結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別，現(xiàn)將其與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500l1-2001)的區(qū)別與廣大設(shè)計(jì)人員共同探討。
引言
新的《混凝土異型柱技術(shù)規(guī)程》(JGJl49—2006)(簡稱異型柱規(guī)程)于2006年8月頒布，改變了異型柱設(shè)計(jì)只有地方性規(guī)定而沒有國標(biāo)的歷。隨之而來就是我們對規(guī)范的理解可能沒有比較深入的研究，另外《異型柱規(guī)程》有些規(guī)定比《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2~1)(簡稱抗震規(guī)范)嚴(yán)格?，F(xiàn)就規(guī)范的幾點(diǎn)規(guī)定，談?wù)剛€(gè)人的一點(diǎn)看法：
(1)異型柱結(jié)構(gòu)最大適應(yīng)高度
由于異型柱是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，只經(jīng)過十余年的實(shí)踐。綜合考慮現(xiàn)有的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究成果及設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，其房屋適用的最大高度較一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有所降低?，F(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》對比見下表：
沈陽市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本加速度值為0．10g，超過40米的結(jié)構(gòu)，建議采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。
(2)異型柱的抗震等級
由于異型柱結(jié)構(gòu)的抗震性能相對于普通混凝土房屋較弱，異型柱結(jié)構(gòu)的抗震等級相對于普通混凝土房屋也應(yīng)較嚴(yán)格。由于異型柱結(jié)構(gòu)的適用范圍較普通混凝土結(jié)構(gòu)小，相應(yīng)《異型柱規(guī)程》的抗震等級分類較《抗震規(guī)范》詳細(xì)。對于丙類建筑抗震設(shè)計(jì)的房屋，《異型柱規(guī)程》給出了抗震等級的確定方法，現(xiàn)就《異型柱規(guī)程》與《抗震規(guī)范》的異《抗震規(guī)范》現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級《異型柱規(guī)程》中表3．3—1注3，當(dāng)為7度(0．15g)時(shí)，建于Ⅲ、Ⅳ類聲地的異形柱框架結(jié)構(gòu)和框架一剪力墻結(jié)構(gòu)情形時(shí)，也按8度(O．20g)采取抗震構(gòu)造措施，但于括號內(nèi)所示的抗震等級形式來具體表達(dá)，需注意的是《異型柱規(guī)程》采取了“應(yīng)”按表中括號所示的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，比《抗震規(guī)范》的上述對應(yīng)部分規(guī)定(“宜”按……)有所加嚴(yán)
(3)不規(guī)則異型柱結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求
1．當(dāng)異型柱結(jié)構(gòu)樓層豎向構(gòu)件的最大水
平位移(或?qū)娱g位移)與該樓層層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值之比大于1．20時(shí)，根據(jù)《抗震規(guī)范》有關(guān)規(guī)性，可界定為平面不規(guī)則的“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則類型”，但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時(shí)控制該比值不應(yīng)大于1．45(第3．2．5條第1款)，較《抗震規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定“不大于1．5”有所加嚴(yán)，目的是為了為嚴(yán)格控制異型柱結(jié)構(gòu)平面的不規(guī)則性，避免過大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而導(dǎo)致嚴(yán)重的震害。
2．當(dāng)異型柱結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于上一樓層的80％時(shí)，根據(jù)《抗震規(guī)范》有關(guān)規(guī)性，可界定為豎向不規(guī)則中的“樓層承載力突變類型”，并規(guī)定其薄弱層的受剪承載力不應(yīng)小于上一層的65％，但《異型柱規(guī)程》規(guī)性此時(shí)乘以1．20的增大系數(shù)(第3．2．5條第2款)，較《抗震規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定乘以增大系數(shù)1．15有所加嚴(yán)
(4)異型柱的抗震作用計(jì)算規(guī)則
1．《抗震規(guī)范》第3．1．4條規(guī)定：“抗震設(shè)防為6度時(shí)，除本規(guī)范規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算”及第5．1．6條規(guī)定：“6度時(shí)的建筑(建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑除外)，以及生土房屋及木結(jié)構(gòu)房屋，應(yīng)允許不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算。”但《異型柱規(guī)程》第4．2．3條則以強(qiáng)制性條文方式規(guī)定：“抗震設(shè)防為6度、7度(0．1Og、0．15g)及8度(0．20g)的異型柱結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行地震作用計(jì)算及結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算?！北緱l是基于異型柱結(jié)構(gòu)的抗震性能特點(diǎn)而制定的，6度設(shè)防時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)注意此條。
2．異型柱的雙向偏壓正截面承載力隨荷載(作用)方向不同而有較大的差異，在L形、T形和十字形三種異型柱中，以L形柱的差異最為顯著(設(shè)計(jì)者應(yīng)著重加強(qiáng)L形柱的構(gòu)造)。如根據(jù)《抗震規(guī)范》5．1．1條第一款(一般情況下(所有烈度)，應(yīng)允許在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān))，則可能在某些情況下造成結(jié)構(gòu)的不安全性，所以《異型柱規(guī)程》4．2．4條第一款規(guī)定，7度(0．15g)及8度(0．20g)時(shí)尚應(yīng)對與主軸成45°方向進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。
(5)異型柱的抗震變形驗(yàn)算
由于異型柱結(jié)構(gòu)的特殊性，《異型柱規(guī)程》對異型柱結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值也較《抗震規(guī)范》嚴(yán)格，現(xiàn)比較如下：
考慮到異型柱結(jié)構(gòu)的特殊性，本人建議進(jìn)行異型柱設(shè)計(jì)時(shí)彈性層間位移角應(yīng)從嚴(yán)控制：框架結(jié)構(gòu)【】應(yīng)小于l，800，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)【]應(yīng)小于1／I100。
(6)異型柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力驗(yàn)算。
《抗震規(guī)范》附錄D規(guī)定：
一、二級框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算；一般
第9篇：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文
關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)，鋼筋安裝，結(jié)構(gòu)構(gòu)造，規(guī)范，平法
鋼筋工程是房屋建筑工程中一個(gè)非常重要的分項(xiàng)工程，其施工的正確性和質(zhì)量好壞直接影響到建筑物的整體結(jié)構(gòu)承載力和安全性。所以，鋼筋在下料加工和安裝過程中要嚴(yán)格遵循《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（03G101-1,下簡稱《平法》）和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）的有關(guān)規(guī)定 ，并要以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件和以往鋼筋工程的下料加工、安裝施工經(jīng)驗(yàn)，編制切實(shí)可行的鋼筋工程施工方案和技術(shù)交底。如果在框架結(jié)構(gòu)工程中驗(yàn)收規(guī)范、施工圖集以及設(shè)計(jì)規(guī)范不熟悉，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明不夠明確；設(shè)計(jì)人員沒有針對工程的具體特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)交底；鋼筋安裝就會(huì)出現(xiàn)一些偏差。論文參考網(wǎng)。下面結(jié)合本人在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的比較突出、容易忽視的幾個(gè)問題來加以分析。
1 、鋼筋連接接頭
框架梁、柱縱筋連接方法在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）6.5.3條第四、五、六款均有規(guī)定，其連接質(zhì)量控制在《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）中5.4條也有具體要求，目前，梁、柱主筋采用綁扎搭接方法已很少，焊接連接、機(jī)械連接用得最多，隱蔽驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的主要問題有：
1.1、接頭位置不對。接頭位置要設(shè)在受力較小處。
1.1.1、施工人員應(yīng)掌握一定的力學(xué)知識,應(yīng)當(dāng)知道梁跨中正彎矩較大，支座附近負(fù)彎矩、剪力較大，柱端在水平力作用下彎矩較大，接頭應(yīng)盡量避開這些位置。
1.1.2、事先要算好鋼筋下料長度，梁上部縱筋接頭盡量靠近跨中，下部縱筋（若要焊接）盡量遠(yuǎn)離跨中（建議設(shè)在梁箍筋加密區(qū)外且離支座Ln/3的范圍內(nèi)）。柱筋接頭盡量遠(yuǎn)離柱端，所有焊接接頭均應(yīng)避開梁、柱箍筋加密區(qū)，確實(shí)無法避開時(shí)，宜采用機(jī)械連接。
1.2、接頭位置留得合適，但鋼筋在下料時(shí)還要做到節(jié)約鋼筋為目的。例如計(jì)算框架柱的基礎(chǔ)插筋的下料長度可以根據(jù)《平法》第36頁中機(jī)械連接構(gòu)造要求進(jìn)行下料，接頭應(yīng)在≥Hn/3和Hn/3+35d（非連接區(qū)）的位置，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場鋼筋的長度(定尺9000mm)，盡可能在滿足接頭位置范圍內(nèi)把鋼筋的下料長度按1500mm、3000mm、4500mm進(jìn)行加工；這樣就不會(huì)在鋼筋加工時(shí)產(chǎn)生一些鋼筋廢料，造成鋼筋浪費(fèi)。
2、框架梁柱的縱筋
《平法》中對框架梁、框架柱、框支梁均有詳細(xì)的配筋構(gòu)造詳圖，可參照選用，這里須注意以下幾個(gè)方面：
2.1、頂層端節(jié)點(diǎn)處是較容易出現(xiàn)問題的部位，應(yīng)正確選擇連接的構(gòu)造詳圖，一種是柱縱筋伸入梁內(nèi)(詳見《平法》37頁A～C構(gòu)造圖)，另一種是梁縱筋伸入柱內(nèi)(詳見《平法》37頁D、E構(gòu)造圖)，前一種方式柱縱筋伸入梁內(nèi)與梁上部縱筋搭接長度≥1.5LaE，且至少要保證有65%As1（As1—柱外側(cè)縱筋總面積）的柱縱筋伸入梁內(nèi)，梁寬范圍以外的柱縱筋可以伸入現(xiàn)澆板內(nèi)。論文參考網(wǎng)。當(dāng)柱外側(cè)縱筋配筋率＞1.2%時(shí)，還應(yīng)分兩次截?cái)?，兩個(gè)斷點(diǎn)相距20d，當(dāng)采用后一種方式時(shí)，梁縱筋伸入柱內(nèi)豎直段長度≥1.7LaE，當(dāng)梁上部縱筋配筋率＞1.2%時(shí)，也應(yīng)分兩次截?cái)?，斷點(diǎn)相距20d，究竟采用哪一種方式，視柱施工縫留設(shè)位置而定，通常柱施工縫留在梁底或梁底下100mm，多采用第一種方式，當(dāng)采用第二種方式時(shí)，必須把柱的施工縫留在1.7LaE或1.7LaE +20d以下。
2.2、抗震屋面框架梁還應(yīng)該注意當(dāng)柱縱筋直徑≥25時(shí)，在柱寬范圍的柱箍筋內(nèi)側(cè)設(shè)置間距＞150，但不少于3Φ10的角部附加筋。
2.3、框支梁進(jìn)行鋼筋安裝(詳見《平法》67頁),而不能按一般框架梁來處理?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）（下簡稱《抗規(guī)》）7.5.4條第4款規(guī)定：“……支座上部的縱向鋼筋在柱內(nèi)的錨固長度應(yīng)符合鋼筋混凝土框支梁的有關(guān)要求”。論文參考網(wǎng)。這一條是強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。這種情況下，柱施工縫必須留在外排縱筋的 LaE以下。
3、箍筋加密區(qū)
框架梁、框支梁箍筋加密范圍可依據(jù)《平法》構(gòu)造詳圖按不同抗震等級選用，一般無多大問題，但框架柱箍筋加密范圍常存在較大問題，須注意以下幾個(gè)方面：
3.1、底層柱, 《抗規(guī)》新增一條：底層柱根加密區(qū)≥Hn/3，Hn為柱凈高，柱根是指地下室頂面，無地下室時(shí),應(yīng)為基礎(chǔ)頂面（柱基基頂）起算，實(shí)際施工時(shí)柱根加密區(qū)常沒達(dá)到這一要求?！镀椒ā返?0頁對上述要求有詳圖描述。
3.2、框支柱、角柱，框支剪力墻結(jié)構(gòu)中所有柱子箍筋都應(yīng)沿全高加密，但是并非對所有角柱都要沿全高加密箍筋，只有抗震等級為一、二級時(shí)才需加密，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明中往往只說明結(jié)構(gòu)抗震等級，施工人員一般并不了解設(shè)計(jì)規(guī)范有相應(yīng)要求。
3.3、特殊部位的柱，一般發(fā)生在樓梯間位置和填充墻部位，由于樓梯平臺梁支承在框架柱上，往往使相鄰兩框架柱變?yōu)槎讨℉n/h＜4），填充墻設(shè)置也會(huì)使相鄰柱形成短柱，這些部位的柱應(yīng)沿全高加密箍筋。
4、梁側(cè)面縱向構(gòu)造筋或抗扭縱筋
梁側(cè)向構(gòu)造縱筋、抗扭縱筋在《平法》表示的施工圖中，側(cè)向構(gòu)造縱筋符號是G，抗扭縱筋符號是N，兩者作用不完全相同，構(gòu)造措施不一樣，須引起注意。
4.1、側(cè)向構(gòu)造縱筋主要是為防止梁側(cè)面產(chǎn)生收縮裂縫而構(gòu)造設(shè)置?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（下簡稱《混規(guī)》）（GB50010-2002）第10.2.16條的規(guī)定，鋼筋用量增加較多，但須注意只有當(dāng)hw≥450mm 時(shí)，才需設(shè)置，每側(cè)鋼筋面積≥0.1%bhw。其間距≤200mm，hw強(qiáng)調(diào)的是梁腹板高度，并非梁截面高度h，嚴(yán)格來講，《平法》中hw的標(biāo)注僅是一種近似處理,與規(guī)范規(guī)定并不相符,《混規(guī)》中,對矩形截面hw=ho(ho為有效高度), 對T形截面 hw=ho-t (t為翼緣厚) 。另外,側(cè)向構(gòu)造縱筋伸入支座的錨固長度均≥15d。
4.2、抗扭縱筋是由抗扭計(jì)算確定的，目的是抵抗扭矩產(chǎn)生的斜裂縫，這種鋼筋伸入支座的錨固長度均≥LaE(La)。
5、懸臂梁縱筋
施工中發(fā)現(xiàn)的問題有：梁上部第一排縱筋切斷和縱筋在端部彎下條件的判斷有誤，過去設(shè)計(jì)懸臂梁時(shí)，只要滿足抵抗負(fù)彎矩的要求，除兩根角筋通長布置外，懸臂梁施工圖中一般將其余第一排縱筋在0.75L處截?cái)唷Ｓ捎谑┕と藛T已習(xí)慣過去的做法，當(dāng)梁上部只有一排縱筋時(shí)，仍將第一排中間縱筋在0.75L處截?cái)?，今后必須改正這一做法。不應(yīng)截?cái)嗟目v筋是否需在端部彎下，視L與hb的關(guān)系而定，若L＞4hb，則在端部彎下，若L＜4hb，不必彎下，但此時(shí)必須通長設(shè)置，如梁上部縱筋有二排時(shí)，第二排縱筋可以在0.75L處截?cái)?（參見《平法》66頁詳圖）。
6、結(jié)束語
通過以上幾個(gè)問題的分析，說明框架結(jié)構(gòu)鋼筋安裝必須要滿足現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，并按照建筑工程設(shè)計(jì)文件及鋼筋工程施工方案和技術(shù)交底要求施工，注重質(zhì)量，增強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識，加強(qiáng)施工人員技能技巧培訓(xùn)教育。只有這樣，保證鋼筋安裝的正確性和提高安裝的質(zhì)量。