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摘要：随着城市化的推进，建筑工程的数量和规模也在快速增长，钢筋混凝土由于具有良好的强度和延展度，在现代建筑设计中得到了广泛的应用，同时，建筑结构设计的好坏直接关系到建筑的安全性和稳定性。本文分析了钢筋混凝土的结构特点，并提出了钢筋混凝土在建筑结构设计中的应用方法。
关键词：钢筋混凝土；结构工程；施工技术
中图分类号：TV331文献标识码： A
引言
随着城市建设进程的加快，建筑行业逐渐呈现出迅猛的发展势头，同时社会的进步以及人们安全意识的增强，对于建筑的质量有了更高的要求。在建筑工程中，混凝土作为主要的施工材料对建筑的结构具有非常重要的影响，钢筋混凝土因其较强的抗刚性和延展性，在建筑工程中得到了广泛的应用。
一、钢筋混凝土在建筑结构工程中的技术研究
1、钢筋混凝土的结构选择
（1）框架结构
一般用于多层及小高层结构，即10层以下或建筑物高度H小于28.0m，对H大干30.0m的框架结构，在抗震设防烈度为Ⅵ度地区，《高规》第4.8.2条规定，抗震等级为三级。SATWE程序计算结果显示，此结构在水平荷载（风荷载及地震荷载）的作用下，水平位移及层间位移为最大（1/1200）；由于框架柱作为唯一的抗水平力构件，轴压比限值为0.90，故框架柱截面尺寸较大，内凸的框架柱直接影响到户型的实际使用面积及家具布置。而且，最为严重的是，由于建筑的平面使用或立面造形的要求，经常出现框架两一端搁置在柱上，另一端搁置在梁上；或几根框架柱并不在一条轴线上，往往出现单跨框架的现象，成为抗震薄弱环节。所以，在考虑抗震设防要求的结构中，由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，特别是采用砌体填充墙时，地震中填充墙损坏严重，修复费用很高。故对高层结构不宜采用。
（2）框架剪力墙结构
一般用于高层结构，在近几年的高层结构设计中应用广泛，此方案的特点是利用楼电梯间做钢筋混凝土核心筒抵抗大部分水平荷载，框架柱主要承受竖向荷载，水平位移及层间位移大大减小，轴压比限值较框架结构放宽，但考虑框架柱的构造要求，及实际计算中若轴压比大于0.90，则柱配筋较大，所以在小柱网的住宅中，与框架结构相比，柱截面尺寸与不可能小很多，同样存在上述建筑使用问题。
（3）异型柱框架结构
异型柱在受剪承载力、节点承载力和延性等受力性能方面比普通矩形柱差，在水平地震作用下，柱内钢筋的粘结锚易遭受破坏，对抗震性能有不利影响。因此，钢筋混凝土异型柱框架及框架抗震墙结构的房屋应在一定的高度及适用范围内应用，而不能等同于一般的钢筋混凝土结构。根据《混凝土异型柱结构技术规程》适用于总高度小于24m的房屋。当建筑的高度较高时，异形柱无法满足轴力和抗侧力的要求。所以，异型柱框架结构相比较而言，抗震性能为最差。
2、钢筋工程的施工
（1）钢筋接头位置及要求
梁底部钢筋接头应设在支座处，上部钢筋接头应设在跨中1/3范围内，且同一断面钢筋接头根数不得超过总根数的50%（焊接）或25%（绑扎搭接），接头位置应错开45d（d为钢筋直径）；墙、柱竖向钢筋接頭应设在每层楼板面处，接头位置应错开50d；板底筋接头应设在支座处，负钢筋接头应设在跨中1/3范围内，其它短钢筋则按设计长度配料制作不设接头。
（2）钢筋制作绑扎注意事项
认真、细致审图，预见性的提出和处理设计图纸中有关钢筋绑扎就位的矛盾问题或施工难处，及时与监理单位、设计单位、建设单位联系确定，做到事前控制。准确认真进行钢筋放样，所有钢筋下料单及放样处理方案均由现场综合技术组、质安组校审批准；制作完成的钢筋半成品应由专人负责清点，进行挂牌验收，质安组负责抽查。梁、柱接头处的钢筋很密，核心箍筋不允许遗漏，绑扎确实困难的部位，将箍筋制成两个半开口式，待绑扎就位后，按搭接10d焊接成封闭箍。受力钢筋保护层厚度按设计图纸要求执行，垫块、卡环、铁马凳数量要够，破碎、变形、偏位的要及时更换、调整。柱的竖筋在楼面的位置加焊一层与箍筋相同规格的定位箍以防钢筋偏移。
3、混凝土的浇筑
混凝土浇筑前，选择合理的配合比，初始凝固时间控制在3至4小时内，在运送混凝土至施工现场的过程中，坚决严禁加水。在混凝土运至施工工地后，根据具体情况加入膨胀剂或者减水剂。浇筑工作开始时，将混凝土进行分区处理，按区浇筑，严格遵守浇筑顺序。进行振捣工序时，振捣棒应快速插入，缓慢拔出，保证混凝土的紧密度。混凝土的所有浇筑工作应在混凝土最终凝固之前完成，防止表面出现裂缝，抹压工作应分三次进行。混凝土的浇筑工作应连续进行。中间不得中断，如果因为意外，不能进行连续浇筑，应立即采取紧急措施，启动应急预案，保证混凝土的施工质量。混凝土浇筑完成后，做好混凝土中心温度和混凝土表面温度以及混凝土表面温度与大气温度之差的测量工作。
浇筑方案除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。
三、优化钢筋混凝土结构设计的措施
1、保证结构传力路线简捷
建筑布置在抗震设计中，平面、立面都要简单、规则、对称，结构的传力路线要简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短，越直接，结构的工作效能越高，耗费的建材也就越少。钢筋混凝土结构的抗震设计，要注意：平面宜简单，规则，对称，减少偏心；刚度中心与质量中心尽量重合；质量大的跨间，不宜布置在结构单元的边缘，质量大的设备，宜布置在距刚度中心较近的部位；尽量少采用大悬挑结构；围护结构宜采用轻质材料。从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以相应减少边跨柱距，充分利用连续梁的受力特点，以减少结构中的弯距，使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。
2、注意加强构造措施
对于大跨度柱网的框架结构，处于楼梯间处的框架柱，由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯间处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点在设计中容易被忽视，应引起重视。对框架结构外立面为带形窗时，设置连续的窗过梁，可能会使外框架柱成为短柱，应注意加强构造措施；对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150毫米，对屋面宜设置后浇带，后浇带处的构造措施，宜适当加强。
3、注意嵌固端与短肢剪力墙的设置
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，由嵌固端的设置引起的一系列需要注意的问题容易被忽视，例如，嵌固端楼板的设计，嵌固端上下层刚度比的限制，嵌固端上下层抗震等级的一致性，在结构整体计算时嵌固端的设置，结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面，都有可能埋下安全隐患，导致后期设计的大量修改；新规范对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，同时根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用，增加了相当多的限制。因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少用最好不用短肢剪力墙，以避免给后期设计带来不必要的麻烦。
结束语
建筑结构设计的好坏关系到人民生命财产的安全，责任重大。钢筋混凝土框架结构设计中有很多地方需要注意，结构设计人员要具有良好的设计概念，熟练掌握规范，不断优化设计方案，保证设计建筑安全，经济适用。
参考文献
[1]刘越.论延性钢筋混凝土结构设计要点[J].东北水利水电，2012，（02）.
[2]苏永平.高层建筑中混凝土结构的优化设计研究[J].山西建筑，2013（09）.
关键词：钢筋混凝土；结构工程；施工技术
中图分类号：TV331文献标识码： A
引言
随着城市建设进程的加快，建筑行业逐渐呈现出迅猛的发展势头，同时社会的进步以及人们安全意识的增强，对于建筑的质量有了更高的要求。在建筑工程中，混凝土作为主要的施工材料对建筑的结构具有非常重要的影响，钢筋混凝土因其较强的抗刚性和延展性，在建筑工程中得到了广泛的应用。
一、钢筋混凝土在建筑结构工程中的技术研究
1、钢筋混凝土的结构选择
（1）框架结构
一般用于多层及小高层结构，即10层以下或建筑物高度H小于28.0m，对H大干30.0m的框架结构，在抗震设防烈度为Ⅵ度地区，《高规》第4.8.2条规定，抗震等级为三级。SATWE程序计算结果显示，此结构在水平荷载（风荷载及地震荷载）的作用下，水平位移及层间位移为最大（1/1200）；由于框架柱作为唯一的抗水平力构件，轴压比限值为0.90，故框架柱截面尺寸较大，内凸的框架柱直接影响到户型的实际使用面积及家具布置。而且，最为严重的是，由于建筑的平面使用或立面造形的要求，经常出现框架两一端搁置在柱上，另一端搁置在梁上；或几根框架柱并不在一条轴线上，往往出现单跨框架的现象，成为抗震薄弱环节。所以，在考虑抗震设防要求的结构中，由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，特别是采用砌体填充墙时，地震中填充墙损坏严重，修复费用很高。故对高层结构不宜采用。
（2）框架剪力墙结构
一般用于高层结构，在近几年的高层结构设计中应用广泛，此方案的特点是利用楼电梯间做钢筋混凝土核心筒抵抗大部分水平荷载，框架柱主要承受竖向荷载，水平位移及层间位移大大减小，轴压比限值较框架结构放宽，但考虑框架柱的构造要求，及实际计算中若轴压比大于0.90，则柱配筋较大，所以在小柱网的住宅中，与框架结构相比，柱截面尺寸与不可能小很多，同样存在上述建筑使用问题。
（3）异型柱框架结构
异型柱在受剪承载力、节点承载力和延性等受力性能方面比普通矩形柱差，在水平地震作用下，柱内钢筋的粘结锚易遭受破坏，对抗震性能有不利影响。因此，钢筋混凝土异型柱框架及框架抗震墙结构的房屋应在一定的高度及适用范围内应用，而不能等同于一般的钢筋混凝土结构。根据《混凝土异型柱结构技术规程》适用于总高度小于24m的房屋。当建筑的高度较高时，异形柱无法满足轴力和抗侧力的要求。所以，异型柱框架结构相比较而言，抗震性能为最差。
2、钢筋工程的施工
（1）钢筋接头位置及要求
梁底部钢筋接头应设在支座处，上部钢筋接头应设在跨中1/3范围内，且同一断面钢筋接头根数不得超过总根数的50%（焊接）或25%（绑扎搭接），接头位置应错开45d（d为钢筋直径）；墙、柱竖向钢筋接頭应设在每层楼板面处，接头位置应错开50d；板底筋接头应设在支座处，负钢筋接头应设在跨中1/3范围内，其它短钢筋则按设计长度配料制作不设接头。
（2）钢筋制作绑扎注意事项
认真、细致审图，预见性的提出和处理设计图纸中有关钢筋绑扎就位的矛盾问题或施工难处，及时与监理单位、设计单位、建设单位联系确定，做到事前控制。准确认真进行钢筋放样，所有钢筋下料单及放样处理方案均由现场综合技术组、质安组校审批准；制作完成的钢筋半成品应由专人负责清点，进行挂牌验收，质安组负责抽查。梁、柱接头处的钢筋很密，核心箍筋不允许遗漏，绑扎确实困难的部位，将箍筋制成两个半开口式，待绑扎就位后，按搭接10d焊接成封闭箍。受力钢筋保护层厚度按设计图纸要求执行，垫块、卡环、铁马凳数量要够，破碎、变形、偏位的要及时更换、调整。柱的竖筋在楼面的位置加焊一层与箍筋相同规格的定位箍以防钢筋偏移。
3、混凝土的浇筑
混凝土浇筑前，选择合理的配合比，初始凝固时间控制在3至4小时内，在运送混凝土至施工现场的过程中，坚决严禁加水。在混凝土运至施工工地后，根据具体情况加入膨胀剂或者减水剂。浇筑工作开始时，将混凝土进行分区处理，按区浇筑，严格遵守浇筑顺序。进行振捣工序时，振捣棒应快速插入，缓慢拔出，保证混凝土的紧密度。混凝土的所有浇筑工作应在混凝土最终凝固之前完成，防止表面出现裂缝，抹压工作应分三次进行。混凝土的浇筑工作应连续进行。中间不得中断，如果因为意外，不能进行连续浇筑，应立即采取紧急措施，启动应急预案，保证混凝土的施工质量。混凝土浇筑完成后，做好混凝土中心温度和混凝土表面温度以及混凝土表面温度与大气温度之差的测量工作。
浇筑方案除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。
三、优化钢筋混凝土结构设计的措施
1、保证结构传力路线简捷
建筑布置在抗震设计中，平面、立面都要简单、规则、对称，结构的传力路线要简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短，越直接，结构的工作效能越高，耗费的建材也就越少。钢筋混凝土结构的抗震设计，要注意：平面宜简单，规则，对称，减少偏心；刚度中心与质量中心尽量重合；质量大的跨间，不宜布置在结构单元的边缘，质量大的设备，宜布置在距刚度中心较近的部位；尽量少采用大悬挑结构；围护结构宜采用轻质材料。从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以相应减少边跨柱距，充分利用连续梁的受力特点，以减少结构中的弯距，使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。
2、注意加强构造措施
对于大跨度柱网的框架结构，处于楼梯间处的框架柱，由于楼梯平台梁与其相连，使得楼梯间处的柱可能成为短柱，应对柱箍筋全长加密。这一点在设计中容易被忽视，应引起重视。对框架结构外立面为带形窗时，设置连续的窗过梁，可能会使外框架柱成为短柱，应注意加强构造措施；对于框架结构长度略超过规范限值，建筑功能需要不允许留缝时，为减少有害裂缝，建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋，构造间距宜小于150毫米，对屋面宜设置后浇带，后浇带处的构造措施，宜适当加强。
3、注意嵌固端与短肢剪力墙的设置
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，由嵌固端的设置引起的一系列需要注意的问题容易被忽视，例如，嵌固端楼板的设计，嵌固端上下层刚度比的限制，嵌固端上下层抗震等级的一致性，在结构整体计算时嵌固端的设置，结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面，都有可能埋下安全隐患，导致后期设计的大量修改；新规范对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，同时根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用，增加了相当多的限制。因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少用最好不用短肢剪力墙，以避免给后期设计带来不必要的麻烦。
结束语
建筑结构设计的好坏关系到人民生命财产的安全，责任重大。钢筋混凝土框架结构设计中有很多地方需要注意，结构设计人员要具有良好的设计概念，熟练掌握规范，不断优化设计方案，保证设计建筑安全，经济适用。
参考文献
[1]刘越.论延性钢筋混凝土结构设计要点[J].东北水利水电，2012，（02）.
[2]苏永平.高层建筑中混凝土结构的优化设计研究[J].山西建筑，2013（09）.