钢筋混凝土建筑结构

钢筋混凝土建筑结构（共12篇）

钢筋混凝土建筑结构 篇1

钢筋混凝土结构是用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力, 混凝土承受压力, 具有坚固性、耐久性、防火性好、节省钢材和成本低等优点, 其中主要分为两种:一是整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板, 配置钢筋, 浇捣混凝土而筑成。二是装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件, 在现场拼装而成。

1 钢筋混凝土建筑结构设计的现状

二十世纪九十年代以后, 随着钢材量的不断提高, 钢筋混凝土组合结构在建筑行业中也得到了发展, 建筑造型和功能要求日趋多样化, 无论是工业建筑还是民用建筑, 都在结构设计中遇到乐各种难题。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下大胆灵活的解决这些问题。在实际设计过程中对于各结构设计人员经常遇到的这些问题, 每个人的理解不同, 就可能对整个设计带来相当大的区别。因此在规范条文中没有具体规定, 往往容易被忽视, 给工程质量留下巨大的隐患。

2 钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施

钢筋混凝土建筑结构设计的优化主要体现在以下几个方面。

2.1 材料方面

(1) 在掺合料选择方面上。选择一些增加混凝土强度性能的一些掺合料。

(2) 沙、沙石、水泥的配合比上面, 优化三者配合比。

(3) 在水泥的选择方面上。根据工程的需要, 选择相对应的水泥。

(4) 在钢筋的选型上面。比如, 用U型钢、工字钢代替圆形钢。

2.2 结构体系的选型方面

由于大开间剪力墙结构体系, 可以做到房间不露出梁柱, 有效空间大、隔音效果较好, 当采用钢制模板时, 墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少、施工周期短、造价低, 还具有整体性强、侧向刚度大等优点, 有利于抗风抗震, 所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展, 为了进一步降低建筑造价, 近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种, 它的特点是建筑平面布置更具灵活性, 并且又能节省钢筋和混凝土用量, 减轻建筑的总重量, 从而降低地基基础造价。

2.3 建筑结构设计的施工方面

为满足结构承载力的需求, 通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm~30mm处, 其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时, 为方便柱身混凝土的下料与振捣, 在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求, 当梁柱的混凝土强度等级不同时, 节点处应按“弱梁强柱”的原则。在实际施工中, 施工班组制定合理的节点保证措施, 监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。

2.4 建筑结构的基础设计方面

在建筑的基础设计中, 要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响, 以保证建筑物不会过量沉降或倾斜, 而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置, 以保证施工的安全。

2.5 建筑结构设计的抗震方面

抗震结构是目前我国建筑设计机构的重点设计内容, 首先必须选择有利的抗震场地, 另外重视建筑平面的布置的规则性, 最后选择合理的建筑结构体系等, 以上是作者根据实际的经验总结, 适用于各类建筑的防震设计, 以协助工程师在施工时更加顺利的进行。

在做钢筋混凝土结构的抗震设计时, 要注意:首先平面要简单、对称, 符合规则, 减少偏心, 否则会产生不利影响。第二, 刚度中心与质量中心尽量重合。第三, 质量大的跨间不适合布置在结构单元的边缘, 应布置在距刚度中心较近的部位。第四, 尽量少采用大悬挑的结构。第五, 围护结构应该采用轻质材料。

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, 所耗费的建材越少。在民用建筑和公共建筑的平面布局中, 应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置, 这样可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距, 可以使各跨梁截面趋于一致, 提高结构的整体刚度。另外结构方案还应该结合工程场地的地质情况和建筑功能的要求进行综合考虑。

3 结语

钢筋混凝土建筑结构设计是一个循环往复的复杂过程, 在这过程中的任何错误都有可能使整个过程变得更加复杂, 使设计结果存在不安全的因素。因此只有熟练地掌握规范, 并具有良好的结构概念, 才能设计出既安全又经济适用的建筑。

参考文献

[1]高新艳, 杜秀丽.钢筋混凝土结构优化设计[J].山西建筑, 2007 (8) .

[2]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].

[3]罗福午.建筑结构质量监督与控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[4]陈翠荣.关于工程抗震设计中应注意的问题[J].山西建筑, 2007, 33 (3) .

钢筋混凝土建筑结构 篇2

结构试题

本卷共分为2大题50小题，作答时间为180分钟，总分100分，60分及格。

一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）

1、在8度地震区，下列哪一种土需要进行液化判别__ A．砂土 B．饱和粉土

C．饱和粉质黏土 D．软弱黏性土

2、下列各种木门的单价，哪一种最低(2008，14)A．纤维板门 B．硬木镶板门 C．半截玻璃木门 D．多玻璃木门

3、在地震区，下列各类结构中哪类结构可以建造的高度相对最高 A．黏土砖砌体房屋

B．多孔砖砌体房屋(墙厚190mm)C．多排柱内框架房屋

D．医院、教学楼的黏土砖砌体房屋

4、混凝土施工过程中，前一工序的质量未得到监理单位(建设单位)的检查认可，不应进行后续工序的施工。其主要目的是：(2012，32)A．确保结构通过验收 B．对合格品进行工程计量 C．明确各方质量责任 D．避免质量缺陷累积

5、简支于柱顶的静定钢桁架，如仅将其下弦杆的截面积增加1倍，问在同样的节点荷载作用下，下弦杆的内力有何变化__(忽略截面增加后自重增加的影响)A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定

6、在一般民用建筑造价中，土建工程与安装工程(含水、暖、电等)的比例约为：(2001，17)A．无一定规律

B．(65％-80％)：(20％-35％)C．50％：50％

D．(85％-95％)：(5％-15％)

7、非地震区剪力墙结构，剪力墙端部设置暗柱的要求，下列何者是正确的 A．当建筑结构的安全等级为二级时需要设置 B．应设暗柱，且截面尺寸取1.5t2(t为腹板厚度)C．应设暗柱，且截面尺寸取2t2 D．可不设暗柱

8、意大利文艺复兴时期最有代表性的城市广场是__ A．圣马可广场 B．罗马波波罗广场 C．凡尔赛宫前广场 D．纳沃那广场

9、供残疾人使用的扶手内侧与墙面的距离应为____ A：30——40mm B：40——50mm C：50——60mm D：65——80mm

10、在地震区，下列各类砌体结构中哪类结构可以建造的高度相对最高 A．烧结普通砖砌体房屋 B．混凝土小砌块房屋 C．混凝土中砌块房屋 D．粉煤灰中砌块房屋

11、以“枯山水”为代表的写意庭园的极盛时期是（）。A．从8世纪到11世纪末

B．从11世纪到14世纪上半叶 C．从14世纪下半叶到17世纪 D．从17世纪初到18世纪末

12、违反《建设工程安全生产管理条例》的规定，处20万元以上50万元以下罚款的是__。

A．建设单位对施工单位提出不符合安全生产法规要求的

B．勘察单位未按照法律、法规和工程建设强制性标准进行勘察的

C．设计单位未在采用新工艺的设计中提出保障施工作业人员安全措施建议的 D．工程监理单位末对施工组织设计中的安全技术措施进行审查的

13、下列隔断培每平方米综合单价最高的是：(2005，11)A．硬木装饰隔断 B．硬木半玻璃隔断 C．铝合金半玻璃隔断

D．轻钢龙骨单排石膏板隔断

14、土建工程概、预算的编制方法一般是______。A．套用技术经济指标 B．套用投资估算指标

C．计算人工、材料用量，配上工料单价，计算各项费用 D．计算工程量，套用定额单价，计算各项费用

15、每立方米C20混凝土的水泥用量约需______。A．200 kg B．300 kg C．400 kg D．500 kg

16、省会城市的总体规划报__审批。A．国务院

B．国务院城乡规划主管部门 C．省人民政府 D．城市人民政府

17、工程造价计价具有哪些特点______。①单件性②大额性③组合性④兼容性⑤多次性 A．①②③ B．②③④ C．②③⑤ D．①②⑤

18、施工合同示范文本通用条款规定，承包人对（）的保修期限应为5年。A．地基基础工程 B．屋面防水工程 C．设备安装工程 D．排水管道工程

19、地下室、半地下室出入口建筑面积的计算规则是：(2005，20)A．按其上口外墙中心线所围面积计算 B．不计算

C．按其上口外墙外围的水平面积计算 D．根据具体情况计算 20、”SEC”法是______的施工工艺。A．预拌水泥砂浆法 B．预拌水泥浆法 C．水泥裹砂石法 D．一次投料法

21、屋面结构为钢筋混凝土板的涂膜防水屋面作板缝处理时，板缝下应浇筑不低于______细石混凝土。A．C15 B．C20 C．C30 D．C40

22、单块玻璃的面积大于下列哪一数值时，就应使用安全玻璃(2003，52)A．1．0m 2 B．1．5m2 C．2．0m2 D．2．5m2

23、下列哪一种情况不计算建筑面积(2003，21)A．突出屋面的有围护结构的水箱间 B．缝宽在20cm以下的变形缝 C．突出墙面的构件、配件 D．封闭式阳台

24、建筑装饰装修工程为加强对室内环境的管理，规定进行控制的物质有：(2011，55)A．甲醛、酒精、氧、苯 B．甲醛、氛、氨、苯 C．甲醛、酒精、氨、苯 D．甲醛、汽油、氧、苯

25、根据《抗震规范》，多高层钢结构房屋的抗震构造措施与下列何种因素无关 A．设防烈度 B．抗震等级 C．结构类型 D．房屋高度

二、多项选择题（共25 题，每题2分，每题的备选项中，有 2 个或 2 个以上符合题意，至少有1 个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）

1、对于有抗震要求的框架结构填充墙，下列要求中哪一项是不正确的 A．砌体填充墙在平面和竖向的布置，宜均匀对称 B．砌体填充墙应与框架柱用钢筋拉结 C．宜采用与框架柔性连接的墙板 D．宜采用与框架刚性连接的墙板

2、砌砖通常采用“三一砌筑法”，其具体指的是______。A．一皮砖、一层灰、一勾缝 B．一挂线、一皮砖、一勾缝 C．一块砖、一铲灰、一挤揉 D．一块砖、一铲灰、一刮缝

3、根据工程造价的特点，工程造价具有的计价特征是______。①单件性②大额性③组合性④兼容性⑤多次性 A．①②③ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤

4、普通粘土砖的容量（kg/m3）是多少（）A.800~1000 B.1100~1300 C.1500~1800 D.1900~2100

5、依照施工合同示范文本通用条款的规定，（）属于发包人应当完成的工作。A．办理施工许可证 B．提供工程进度计划 C．确定坐标控制点

D．做好施工现场地下管线的保护工作

E．协调处理施工现场周围地下管线的保护工作

6、在选择砌体材料时，下列哪一种说法不正确__ A．五层及五层以上房屋的墙体，应采用不低于MU10的砖 B．施工时允许砌筑的墙高与墙厚度无关 C．地面以上砌体应优先采用混合砂浆

D．在冻胀地区，地面或防潮层以下的墙体不宜采用多孔砖

7、关于一般抹灰工程，正确的是（）A．当抹灰总厚度大于或等于25mm时，应采取加强措施

B．不同材料基层交接处抹灰时可采用加强网，加强网与各基层的搭接宽度不应小于100mm C．抹灰层应无脱层与空鼓现象，但允许有少量裂缝 D．用直角检测尺检查抹灰墙面的垂直度

8、按《中小学校建筑设计规范》规定，下列关于教学楼楼梯的表述中哪条符合规范要求？（）

A．楼梯可采用扇形踏步，但应符合防火规范的要求 B．楼梯的坡度不应大于30° C．楼梯梯段的净宽度大于2500mm时应设中间扶手

D．楼梯井的宽度不应大于ll0mm，当超过ll0mm时必须采取安全防护措施

9、木结构与砖石结构、混凝土结构相接处基体表面的抹灰，应在抹灰前铺钉金属网，金属网与各基体的搭接宽度下列哪项是正确的(2001，45〕 A．300mm B．100mm C．500mm D．50mm

10、建筑安装工程间接费中的财务费包括下列中的______。①短期贷款利息净支出②汇兑净损失②金融机构手续费④保险费⑤建设期贷款利息 A．①③⑤ B．①②③ C．②④⑤ D．③④⑤

11、防水混凝土浇筑时的自落高度不得大于______。A．1.5 m B．2 m C．3 m D．3.5 m

12、注册建筑师的执业范围不包括下列哪一项(2003，65)A．规划设计 B．建筑工程监理 C．建筑雕塑设计

D．建筑物调查与鉴定

13、某建筑师于2000年参加注册建筑师执业资格考试合格，并于当年取得执业资格考试合格证书；但一直未经注册，也未参加继续教育，哪年后将不予注册(2006，65)A．2002年 B．2004年 C．2005年 D．2010年

14、在明视觉条件下，人眼对下列哪种颜色光最敏感 A．红色光 B．橙色光 C．黄绿色光 D．蓝色光

15、下属于经营活动的现金流量有__。A．用现金支付广告宣传费用

B．用银行存款支付经营性租赁设备的租金 C．交纳增值税 D．交纳所得税

E．交纳计入固定资产价值的耕地占用税

16、我国现行建设项目工程造价的构成中，下列哪项费用属于工程建设其他费用(2006，3)A．基本预备费 B．税金

C．建设期贷款利息

D．建设单位临时设施费17、18、相同牌号同一规格钢材的下列强度设计值中，哪三项取值相同__Ⅰ．抗拉；Ⅱ．抗压；Ⅲ．抗剪；Ⅳ．抗变；Ⅴ．端面承压 A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C．Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ

19、建筑物的屋顶水箱，其建筑面积应按下列哪一种计算(2008，17)A．按水平投影面积计算 B．按垂直投影面积计算 C．按自然层面积计算 D．不计算

20、反映偿债能力的比率有__。A．存货周转天数 B．应收账款周转次数 C．资产负债率 D．市盈率 E．现金比率

21、进行项目财务评价的基本报表有下列中的哪几项?

①固定资产投资估算表;②现金流量表;③损益表;④资产负债表;⑤资金来源与运用表;⑥生产成本估算表

A：①②③④ B：②③④⑤ C：③④⑤⑥ D：①②⑤⑥

22、日照间距对__无直接影响。A．建筑密度 B．绿化率 C．用地规模 D．容积率

23、关于钢筋混凝土结构的预埋件，以下要求哪个不正确（）。A.预埋件的锚板宜采用Q235钢  B.锚筋应采用HPB235钢筋或HRB335钢筋  C.锚筋不得采用冷加工钢筋  D.锚筋直径不得小于12ram

24、下列所示木门窗与地面的留缝高度，不正确的是______。A．外门扇4～5 mm B．内门扇6～8 mm C．卫生间4～5 mm D．厂房大门扇10～20 mm

25、下列哪一种情况按水平投影面积的一半计算建筑面积(2003，A．层高在2．2m以内的技术层 B．无顶盖的架空通廊 C．图书馆的书库

D．门厅、大厅内回廊部分

钢筋混凝土建筑结构 篇3

摘要：近年来来建筑行业在市场经济的不断完善中，得到飞速的发展，一跃成为当下国民经济的重要支柱产业。与此同时，建筑行业内部的竞争也是愈演愈烈，基于这种情况需要优化建筑结构设计的成本，加强成本控制，从而增强建筑企业的市场竞争力。基于此，本文就以建筑结构设计成本优化研究——以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例，进行深入的研究和探索。

关键词：建筑结构设计；成本优化；深圳高层钢筋混凝土建筑结构

建筑结构设计成本优化是建筑企业发展的一个关键要素。对时下的建筑企业而言，要想提升企业竞争力占据市场优势位置，实现企业经营的战略目标，除了不断的改善当前的施工技术之外，还需要加强企业施工过程中的成本控制，尤其是建筑结构设计的成本优化，才能实现建筑企业发展中经济效益的最大化，而且还能保障建筑结构的承载力的安全和稳定。

一、建筑结构设计采用成本优化的方案

（一）甄选优化设计方案和建筑施工材料

合理的设计方案是有效控制建筑施工成本的关键，也是整个工程造价有效控制的前提条件。高层钢筋混凝土建筑施工中需要进行多重选择，例如：层数和层高的选择、建筑楼层的长宽高的比例以及建筑平面凹凸的尺寸，都需要进行施工前的优化控制和合理设计。其次，要想保证施工安全，首先就要选择最佳的施工建筑材料，并且建筑工程最终施工所运用的材料一定要符合正规建筑施工材料标准。其次，在建筑材料的选择中为了选择性价比高而且质量优质的建筑材料，需要在材料选择的过程中进行多方面的筛选汇总，在综合对比之后选择性能高、经济性强、安全有效以及满足各项技术指标的材料，并加强施工材料的保护监管。

（二）筛选合适的基础形式和结构形式

高层钢筋混凝土建筑的基本形式在整个建筑成本的造价上，占据了工程总造价成本的三分之一以上，因而，在高层钢筋混凝土建筑结构的优化上选择恰当、合理的高层建筑基础形式能大幅度的降低成本造价，实現最大限度的成本优化。除此之外，高层钢筋混凝土建筑基础形式的选择还能够大大的缩短整个建筑工程的施工期限，这样一来，建筑企业在达到成本优化目的同时，还能够增加企业的经济效益[1]。

然而，选择合适的基础形式还需要考虑高层建筑物的基础结构以及建筑周围的地质条件。此外，我国的高层建筑楼层一直在不断增高，这对基础结构和地质条件的选择又提出了新的施工标准，再加上基础结构和地质条件决定了当下高层钢筋混凝土建筑结构的稳定性，且与整个工程的进度和工程造价息息相关。为此，高层钢筋混凝土建筑结构在设计的过程中，需要事前进行工程周围内外环境的勘测，在此基础上选择合适的基础形式，然后对高层钢筋混凝土建筑基础埋深的科学化控制，实现高层混凝土建筑结构成本的优化控制。比如，7层以下的建筑物，在建筑基础形式的设计过程中，其实际的成本应该占据整个混凝土框架结构成本的60%到70%之间。其次，为了保证框架结构的安全性，框架结构应该也可以适用于7-12层的高楼建筑。最后，在整个高层钢筋混凝土的建筑结构中科学合理的进行框架结构选材的成本控制，保障质量的前提下，选择性价比最高的材料。

二、建筑结构设计成本优化研究——以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例

（一）建筑结构设计项目背景

深圳科技大厦是集办公、科研为一体的高层钢筋混凝土建筑结构项目。该结构项目设计的建筑总面积达55822.51m2，建筑楼层的主体高度为99.3m，设计的楼层数量为25层，面积有36011.81m2，裙楼有3层，面积为8461.48m2，为了便于用户的出行以及车辆的停放，还特意在地下一层设计了停车场，面积为11349.22m2，以下则是该高层混凝土建筑大楼的各项经济指标。

本次的高层钢筋混凝土建筑为一类高层建筑，其耐火等级为一级，该设计的合理应用年限为50年，抗震设防烈度为七度。

（二）项目建筑结构设计的成本优化管理

深圳科技大厦，按照计价规范计算混凝土结构构件工程量清单，结合该高层建筑的楼层树立以及地上高度和建筑面积的分配，具体成本花费如下图所示。

该高层混凝土建筑项目属于一类建筑工程，因而项目的整体设计由一个甲级设计单位进行建筑结构的各项成本设计，因此该项目的成本数据计算的结构可靠性、准确性都比较高。为了加强对该大型高层钢筋混凝土建筑结构的成本优化，严格按照传统的方式进行成本管理，并且在建筑项目施工期间，对成本管理进行严格的监督，以此确保建筑施工工程的成本优化。尽管如此，高层钢筋混凝土建筑结构设计中还会出现一些意外的变量因素，为了加强对变量因素的控制，需要先对混凝土用量、人力成本控制，需要对具体的施工花费进行限额控制。然而，实际的成本花费虽然实现了预算的目标和限额，但是资源和建筑结构构件上还缺乏成本上的优化，因而成本控制的代价过大，不能满足最初高层混凝土建筑结构设计成本优化的目的[2]。

三、基于以深圳高层钢筋混凝土建筑结构案例下建筑结构设计优化措施

（一）选取恰当的建筑结构设计方案

建筑结构设计方案是整个高层混凝土建筑结构设计施工的主要参考。由于相同的建筑下使用不同的建筑结构设计方案会产生不同的效果，因此，设计者在进行高层混凝土建筑结构设计方案选择是应该注意一下几个方面的问题：第一、建筑结构设计方案中应该处理好建筑结构及其构件之间的关系，保证高层建筑结构受力处于最佳状态；

第二、在建筑结构的设计方案中应该简化高层建筑结构的受力途径，在保障受力均衡的状态下，提升高层混凝土建筑结构的抗风险能力；

第三、高层混凝土建筑结构者在设计方案的过程中出了考虑结构的稳定性之外，还应该考虑成本优化问题。

（二）选择合适的建筑施工材料

对于高层混凝土建筑结构来讲，其本身必须具备一定的承载力，才能保障整个建筑楼层的安全。而建筑结构承载力的关键则是建筑施工材料的甄选。因而，建筑结构设计中建筑施工材料的选择起着至关重要的作用，建筑施工人员通过选择不同建筑施工材料来提升整个建筑的总强度、延伸性，使建筑结构设计能够发挥其最大的承载力[3]。

另外，需要注意的是在高层建筑结构设计中，还需要考虑材料的性价比问题，通过对不同施工建筑材料的性能测试，选择最符合施工标准而且经济性最高的材料。再者，建筑结构设计成本优化除了建筑施工中的材料控制和管理，还应该在材料的运输和施工中加强施工材料的监管，避免施工材料遭受天气因素的影响和破坏。

结语：

综上所述，建筑结构设计成本优化一直是建筑企业提升市场竞争力的关键，尤其是对高层混凝土建筑结构设计来讲，实现成本的最优化不仅可以保障建筑工程结构的质量，还能大大的缩减施工期限，从而实现企业短期经济效益和长期经济效益的结合。此外，通过以深圳高层混凝土建筑设计的成本优化探究，可以得知，如今的建筑结构设计的成本优化主要表现在施工材料的成本管理、建筑结构设计方案选择等方面，因此要想实现建筑结构设计成本的最优化，还需要从建筑工程的整个内外因素着手，进行全面的勘测，便于建筑结构设计方选择以及施工过程中各项成本要素的优化管理。

参考文献：

[1]张革军，钟小华.建筑结构设计成本优化研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（20）：816-816.

[2]崔波.建筑结构设计成本优化研究[J].房地产导刊，2015，（8）：99-99.

[3]肖宗军.建筑结构设计成本优化研究--以高层钢筋混凝土建筑结构为例[J].建材与装饰，2014，（48）：35-36.

上接第225页

本工程采用设计软件SATWE进行结构整体分析，PMSAP空间有限元分析进行补充计算，部分构件采用理正软件复核。计算时考虑了扭转耦联效应。从表一所示的整体计算分析结果可以看出，结构前2个振型均为以平动为主的振型，第3振型为扭转振型。按楼板为完全刚性，采用SATWE进行整体计算，地震力用前24个振型进行组合，X，Y向水平地震作用下结构的有效质量参与系数分别为0.98，0.98，大于0.9，说明计算振型数已足够。Tt/T1=0.76，满足高规对复杂高层建筑的要求。

SATWE结构周期（s）

地震及风荷载作用下层间位移角及位移比

结构X，Y向刚重比分别为2.75、2.95，刚重比大于1.4，能够通过高规的整体稳定计算，刚重比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应。

3.4 弹性时程分析

按抗震规范和高规要求，该工程需进行多遇地震下弹性时程补充分析。选用2条天然波TH1TG035、TH2TG035和1条人工波RH1TG035进行对其进行弹性时程分析，三条波的特征周期均为0.35S。地震波的持续时间为20S，地震加速度的最大值为35cm/s2，图1为3条波及振型分解反应谱法（CQC）得出的楼层剪力及弯矩。每条时程曲线计算所得的结构底部剪力均不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%，三条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值大于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%，满足规范的要求。因此，采用CQC法计算地震作用时，无须再对地震作用进行放大。

从以上时程分析计算所得的X向，Y向水平位移、楼层剪力和弯矩包络图及SATWE结果比较，现按动力时程分析得到的位移、楼层剪力、弯矩基本小于振型分解法，因此可以以振型分解法计算结果为主要设计依据。

图1

4.工程设计中采取的相应技术措施

本工程属框架-剪力墙结构，建筑高度较高，地面以上结构长度超过限值，而且由于平面形状不规则，针对上述不利因素，设计中采取了下列技术措施：

① 适当加大基底水平地震力。

② 严格控制墙体、框架柱的轴压比，加大外框架柱的配筋。控制轴压比，能保证结构有足够的延性，在罕遇地震作用下，即使超出彈性极限仍具有足够大的弹塑性极限变形能力（即延性和耗能能力），实现“大震不倒”的设计目的，从而保证结构有良好的抗震性能。由于北侧井道的刚度较大，相应南侧外框架的计算内力偏小，竖向荷载重的较大部分由南侧外框架柱来承担，因此对框架柱应作适当加强是必须的。

③ 加强框架梁与井道剪力墙的连接，由于井道与框架柱轴线距离大，保证梁端有可靠的锚固，可以加大梁端弯矩，对减小跨中弯矩、控制梁的挠曲变形极为有利。

④ 要求加强建筑物的外保温措施，减少混凝土构件受到的温度应力；

通过设置后浇带将温度应力及混凝土收缩产生的应力部分释放掉，后浇带采用强度等级高一级的混凝土，并加入微膨胀外加剂；通过加强配筋的方式，减少裂缝的数量。

5.结论

工程尽管平面、竖向不规则，但通过合理设置竖向构件和水平构件，使结构能够满足规范的各项要求。对结构补充计算其在多遇地震下的弹性时程分析，以及对整个结构采取一些必要的抗震构造措施，采用与之相适应的结构体系，经计算分析是可行的，满足规范要求；但更重要的是概念设计，通过结构方案的比较，采取一定措施，对整个结构的抗震性能将有更好的把握。

参考文献：

[1] 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）

[2] 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）

[3] 建筑结构杂志

[4] 高层建筑结构概念设计

[5] 北京市建筑设计技术细则-结构专业

试论房屋钢筋混凝土建筑结构设计 篇4

目前, 许多的房屋建筑都使用钢筋混凝土建筑结构, 不言而喻它的结构设计重要性就凸显出来了。在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中, 因设计者对其相关设计规范、政策的理解不同, 再加上个人的经验不同等诸多的原因, 在处理房屋钢筋混凝土建筑结构某个设计问题时, 就会出现不同的处理方法, 导致某些建筑结构设计不合理。文章根据笔者多年来在这方面工作的亲身体验, 就房屋钢筋混凝土框架结构设计中的一些心得体会等总结如下, 仅供同行参考。

1 钢筋混凝土建筑结构含义

我们说的所谓的钢筋混凝土建筑结构, 实际上是指用配有钢筋增强的混凝土制成的一种结构。它所承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的, 这主要包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等。它具有坚固、耐久、防火性能好, 比钢结构节省钢材和成本低等优点, 是用在房屋建筑、工厂等预先制成的钢筋混凝土构件, 在现场拼装而成的钢筋承受拉力, 混凝土承受压力的特质结构。

它的承载压力原理是在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋, 使两种材料粘结成一个整体, 共同承受外力。钢筋混凝土粘结锚固能力可以由混凝土收缩, 将钢筋紧紧握固而产生摩擦力;钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固能力;钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力, 也称胶结力;钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用这四种办法在具体施工中得到。

2 房屋钢筋混凝土建筑结构设计要求

前面笔者已经阐述了, 在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中, 因设计者对其相关设计规范、政策的理解不同, 加之个人的经验不同等诸多的原因, 在处理房屋钢筋混凝土建筑结构某个设计问题时, 就会出现不同的处理方法, 但无论哪种方法, 都要满足钢筋混凝土建筑结构设计的最基本要求:稳定性。对房屋建筑来说, 在抗震设计中, 房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题, 它巨大的倾覆力矩在柱中和基础中引起的拉力和压力比较难处理。笔者结合几年来的工程实践, 总结如下:要使房屋钢筋混凝土建筑结构有规范规定的安全可靠度;还要有最适合的施工机械、施工技术能力, 最后就是要满足房屋的使用功能。

3 房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施

房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施, 是保障整个房屋建设施工质量好坏的最核心因素。对此笔者重点阐述如下。

3.1 地基与基础的设计。

笔者认为房屋的地基与基础设计是目前结构工程师在设计结构时比较重视的一个方面, 笔者建议首先要注意地方性规范的重要性。由于我国地域面积较广, 地质条件相当复杂, 作为国家标准的《地基基础设计规范》等相关规范政策是无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定, 因此, 要加以重视。

3.2 构造措施要加强。

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。

3.3 传力路线设计要简单。

一般地, 我们在设计结构时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。所以笔者建议平面、立面都要简单。

但需要加以注意的是钢筋混凝土结构的抗震设计, 实际设计中要考虑满足《抗震规范) (GB50011-2001) 第4.2.1条指出的当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时, 不超过8层且高度在25 m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房, 可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。

3.4 碳纤维加固法的应用。

在碳纤维片材延伸长度范围内应通长设置垂直于受力碳纤维方向的压条。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置, 且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布条带宽度的1/2, 压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的1/2。当碳纤维布的延伸长度小于按公式 (1) 计算所得长度的1/2时, 应采取可靠的附加机械锚固措施。

碳纤维加固法是一种混凝土结构加固技术, 它通过将高强度碳纤维织物或预成型板材通过改性环氧树脂粘贴于被加固构件表面达到改善结构受力性能的目的。但缺点是对环境的温度有限制, 并且需要做专门的防护和处理。若防护不当, 易遭受火灾和人为破坏。

3.5 预应力加固法。

这种方法具有改变结构内力分布、卸载和加固, 对其它加固方法中常见的应力应变滞后现象能较好地消除;因此在重型结构、大跨度构件或处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固中适用。

除此之外笔者还建议围护结构最好采用轻质材料。我们从力学观点分析就可以知道, 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。

总语

通过上面的综合阐述和分析, 笔者认为, 作为房屋建筑工程最基本骨架的钢筋混凝土建筑结构设计, 会影响到工程质量的优劣, 关乎于业主的切身利益。因此, 在房屋钢筋混凝土建筑结构设计中要加强质量意识及组织机构的控制, 施工管理人员以及施工人员, 牢固树立质量始终是第一位的思想, 建立健全各种质量责任制, 使其自觉的执行有关质量要求的及规定, 确保施工各个环节都能满足质量要求。

参考文献

[1]李杰等.钢筋混凝土房屋结构设计浅析[J].城市建设理论研究, 2012 (04) .

[2]蔡一鸣, 框架结构中钢筋混凝土施工质量控制初探[J].品牌 (理论月刊) , 2010 (12) .

[3].曹长龙.多层钢筋混凝土框架结构设计探讨[J]科学技术与工程, 2009 (02) .

钢筋混凝土建筑结构 篇5

在进行工程图纸设计过程中，抗震结构的功能性目标，应按照规范要求进行区别设计。即根据建筑物结构类型、高度以及烈度要求，来确定高层建筑的抗震等级。例如，当高层建筑结构处在层数较多或是结构刚度突变系数较大的情况，设计人员应多取振型数，否则就会影响高层建筑结构的抗震效果。高层建筑钢筋混凝土结构抗震等级。

3.2强化高强夯与高强钢筋的结构设计

为达到控制基础设施建设难度与造价成本目标，结构设计人员应强化高强度混凝土以及高强度钢筋的作用效果。具体来说，高层建筑造价控制的主要对象包括：框架结构基础物料、施工以及材料费用等，其中左右造价成本的构筑件为：用钢量以及截面积大小。因此，结构设计人员因通过合理化高强度钢筋与高强度混凝土使用。因此，结构设计人员应通过合理选择高强度混凝土与高强度钢筋，从而优化构件截面积，以减少地基所受的结构荷载。这是降低工程建设难度，从而实现高层建筑结构设计经济效益目标的关键，设计人员应将其作用于实践。

3.3构造周期性折减系数设计

钢筋混凝土建筑结构 篇6

摘要：现代建筑工程越来越多的使用钢筋混凝土结构，建筑工程建设周期通常都很长，钢筋混凝土结构施工经常会在冬季进行，所以，难免遇到在低温环境下进行钢筋混凝土结构的施工。由于低温环境情况十分复杂，要保证建筑工程建设质量，加快工程施工进度，需要采取一系列施工措施适应低温环境施工。本文主要论述了低温施工的概念，进行钢筋混凝土低温施工前的准备工作及进行低温施工时的注意事项及养护管理问题。

关键词：建筑工程；钢筋混凝土结构；低温施工

1引言

钢筋混凝土因为具有良好的耐久性，而被人们广泛用于工程建设中。钢筋混凝土结构的耐久性不仅和钢筋混凝土的自身质量与性能有密切联系，而且与混凝土结构的周围环境有关，外部环境对钢筋混凝土结构的耐久性破坏包含许多方面，例如：钢筋锈蚀、碳化等化学作用、冻融、磨蚀等物理作用。冬季进行混凝土施工时，混凝土因为其自身温度反应特征，温度降到一定程度后，混凝土极易出现冻结，水化反应会停止，混凝土强度不会一直增长，与此同时，由于混凝土里的水冻胀，硬化砼结构受到破坏，给建筑工程带来安全隐患。因此，冬季进行混凝土结构施工一定要做好防冻寒准备工作。

2低温施工的概念

低温施工指结合当地气温资料，室外平均气温在一周左右时间内都不超过5摄氏度环境下进行的钢筋混凝土施工、混凝土施工、砌体工程施工及预应力混凝土施工。进行低温施工时，不仅施工工艺和施工材料要严格根据相关规定，还需要满足低温施工的一些特殊要求。低温施工特殊要求主要含有五点：第一点，低温施工时，混凝土要运用硅酸盐水泥制作，当抗压强度为设计强度的40%左右时，保证混凝土不受冻，进行浆砌砌体施工，砂浆的抗压强度低于70%时不能受冻；第二点，低温施工工程开工前，一定要合理制定施工计划，充分做好准备工作，提前设计好施工材料及施工设备的防冻、防雪方法，为钢筋张拉及冷拉制定安全施工方法和施工工艺要求；第三点，低温环境下铺设防水层时，要加热结构表面，使结构表面温度达到一定温度后，再根据防水层施工规定进行施工；第四点，建筑工程的基础地基工程在整个建筑施工过程中与工程竣工后，一直保持不能受冻；第五点，低温施工过程中，采取一些防冻、防火安全措施。

3钢筋混凝土结构的低温施工

3.1钢筋冷拉、张拉及焊接的相关技术要求

冷拉钢筋过程中，周围环境温度要在零下15摄氏度以上，如果利用一些可靠安全方法，周围环境温度也不能低于零下20摄氏度。如果运用冷拉率法或控制应力法进行冷拉，要适当提高冷拉控制应力，最好将冷拉控制应力控制在30MPa左右。焊接钢筋工作最好安排在室内，如果一定要在室外焊接钢筋，室外最低温度要高于零下20摄氏度，并要采取各种挡风防雪措施，以减小焊接温度差，刚焊接过的钢筋结构不能和冰雪等低温物质接触。选择钢筋张拉设备、冷拉设备及仪表油液时，要结合它们所工作的周围环境进行合理选择，如果条件允许，在实际应用前做配套校验。

3.2低温施工前的准备工作

低温施工开始日期与结束日期规划都要结合环境气温变化情况，如果室外平均温度未超过5摄氏度，最低温度低于0摄氏度，就要将施工看成是冬季施工，只有在持续一周时间内白天和夜里温度均高于0摄氏度，才能认为是常温施工。施工单位在冬季来临前就要做好各项防冻防寒工作，寒流到来常常伴有气温下降、雨雪大风天气等，气温变化不利于工程正常施工，施工单位要注意做好天气预报工作和施工现场实际测温工作，安排专人负责监督检查现场工作，保证冬季低温施工工作的正常开展。

3.3混凝土的配置

制作低温环境下施工的混凝土，要选择良好的硅酸盐水泥，水和石灰的比例小于0.5，水泥强度等级必须高于42.5。如果选择利用蒸汽养护混凝土，最好选择矿渣硅酸盐水泥，如果运用加有外加剂的混凝土，禁止运用高铝水泥，运用其他种类水泥时，需要注意加入材料给混凝土抗冻、抗渗性能和强度带来的影响。制作混凝土材料的温度需要满足混凝土合成物需要的温度，如果原拌制材料的温度不能满足合成物需要，必须通过添加拌合水进行加热，如果拌合水加热依然不能达到要求，还需要加热集料，需要注意水泥只能保温，不能加热，对各种材料进行加热过程中要结合低温施工要求准确确定加热温度。浇筑混凝土最好掺入一些引气型减水剂或引气剂，进而提升混凝土抗冻能力。对于处在严寒地区且不受侵蚀性物质的作用与影响的钢筋混凝土，要适当加入一些氯盐防冻剂，且氯离子的含量要低于水泥量的0.3%。如果运用素混凝土，氯盐掺入量要小于水泥总质量3%，不能将引气剂、氯盐防冻剂等掺入到预应力混凝土。低温条件下搅拌混凝土过程中，骨料里不能带有冰雪团块，投料顺序要正确，先投入骨料、水，最后加入水泥进行搅拌。

4混凝土的养护

4.1混凝土电热器养生

实际建筑工程施工过程中，很多建筑工程施工队伍都运用给电热器片接电的方法进行混凝土养生。电热片用量、混凝土覆盖要求都要按照覆盖情况及周围环境温度进行确定。运用电热器加热养护混凝土需要注意升温、降温的速度要养护要求需要和蒸汽养护保持一致，养生混凝土要布置洒水装置，电气热要配有用电保护装置及自动控温装置，如果控温装置需要人为手动进行操作，操控装置要布置在值班室。

4.2电极法养生

电极法养生也是建筑工程中钢筋混凝土的常用养护方法，利用电极法进行混凝土养生，需要注意合理布置电极位置，电极布置要均匀，这样混凝土温度才能均匀，利用电极法加热的加热时间是混凝土强度已达设计强度一半时，利用电极进行加热过程中，混凝土外露面必须全面覆盖，混凝土升温和降温的速度要和蒸汽加热法相同，加入减水剂过程中，要提前运用试件测试电热给混凝土强度带来的影响，必须保证电热不能影响混凝土强度基础上，再掺加减水剂，运用电极法养生加热时，注意观察混凝土外表面湿度，如果混凝土有干燥现象出现，立即停电，并要温水浇筑混凝土外表面，时刻保持外表面湿润。

5结束语

进行钢筋混凝土结构的低温施工，一定要严格控制混凝的拌制时间，利用加入减水剂能够防止混凝土早期发生冻害，适当减少混凝土水泥使用量，从本质上解决混凝土升温过程中的裂缝问题，并有效控制混凝土的入模温度与出机口温度，使其满足低温混凝土的施工温度要求。

参考文献：

[1] 李勋.论砼的低温施工及保护[J].科技视界.2014（08）

钢筋混凝土建筑结构 篇7

对钢筋混凝土结构而言, 增大截面法是通过采用同种材料 (钢筋混凝土) 来增大原混凝土结构截面面积, 从而达到提高结构承载能力的目的。当梁、柱构件抗力不够时, 常采用增大截面法, 其优点如下:

1.施工技术成熟, 便于施工。

2.质量好, 可靠性强。

3.提高抗力及构件刚度的幅度大, 尤其对柱增加稳定性较大。

增大截面、增加刚度, 首先要考虑分析整体结构, 不能仅为局部加大而加大, 这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。此外, 加大截面法还有一些不利因素, 使用时要予以考虑。

一是因构件质量和刚度变化较大, 结构固有频率会发生变化, 因此, 应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域, 造成新形式的破坏。

二是现场湿作业工作量大, 养护时间较长, 对生产和生活有一定的影响。

三是构件的截面增大后对结构的外观以及房屋或桥梁净空也有一定的影响。

增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墙等一般结构。

二、外包钢加固法

外包钢加固法是一种以角钢外包于构件四角, 角钢之间用缀板连接的加固方法。外包钢加固法分干式和湿式两种情况。

1.湿式外包钢法是在型钢与原构件之间用乳胶水泥或环氧树脂等粘结, 使新旧材料之间有较好的协同工作能力, 其整体性好, 但湿作业工作量大。

2.干式外包钢法是型钢与原构件之间无任何粘结, 有时虽填以水泥砂浆, 但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递, 型钢与原构件不能整体工作, 彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比, 干式外包钢施工更为简便, 但承载力提高不如湿式外包钢有效。

该方法能在基本上不改变原结构构件截面尺寸的情况下, 大幅度提高构件承载力, 增大延性和刚度, 适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。外包钢加固法特别适用于使用上不允许增大截面尺寸, 而又需要大幅度地提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。该方法施工速度快、现场工作量较小、加固效果好, 但用钢量大, 加固费用较高。

三、预应力加固法

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆 (分水平拉杆和组合式拉杆) 或型钢撑杆对结构进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力, 影响并改变原结构应力分布, 并降低结构原有应力水平, 致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。因此, 后加部分与原结构能较好地共同工作, 结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果, 适用于大跨度结构加固, 以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。

预应力加固法的主要优点如下:

1.体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度, 同时也提高了刚度, 有效地改善了使用性能且效果好。

2.预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象, 使后加杆件有效地工作。

3.预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩, 减小原构件的挠度, 缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。

因此, 预应力加固法是一种加固效果好而且费用低的加固方法, 具有广阔的应用前景。该方法的缺点是增加了施加预应力的工序和设备。

四、外部粘钢加固法

外部粘钢加固法是将钢板通过粘结剂, 按加固设计要求, 粘贴于混凝土或钢结构表面, 使之共同工作。这种加固法的优点是取材容易, 施工方便、快捷, 能在几乎不改变构件的外观和使用空间的条件下, 大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。

采用外部粘钢加固时, 通常是将钢板粘于梁底受拉区, 以提高梁的承载力, 当在梁侧贴钢板时还可以提高梁斜截面承载力。目前, 外部粘钢加固法主要用于承受静力作用的一般受弯构件及受拉构件的补强加固, 要求环境温度不宜超过60℃, 相对湿度不宜大于70%, 并要求无化学腐蚀。当工作条件不满足上述要求时, 应当采取相应的处理措施。粘贴钢板对施工工艺要求较高, 一般需要专业施工队伍才能保证施工质量。

五、增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度, 达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。该法简单可靠, 但对于使用空间有一定影响, 适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。

按照增设的支承结构的变形性能, 增设支点法可分为刚性支点和弹性支点两种情况。刚性支点法通过支承结构的轴心受压或轴心受拉将荷载直接传给基础或柱子等构件。由于支承结构的轴向变形远远小于被加固结构的挠曲变形, 对被加固结构而言, 支承结构可简化按不动支点考虑, 结构受力较为明确, 内力计算大为简化;弹性支点法是通过支承结构的受弯或桁架作用间接地传递荷载的一种加固方法。由于支承结构的变形和被加固结构的变形属同一数量级, 支承结构只能按弹性支点考虑, 内力分析较为复杂。相对而言, 刚性支点加固对结构承载能力提高幅度较大, 弹性支点加固对结构使用空间的影响程度较低。

六、化学灌浆补强法

化学灌浆补强就是将一定化学材料配制成浆液, 用压送设备将其灌入混凝土结构裂缝内, 使其扩散、胶凝或固化, 达到补强的目的。化学灌浆材料主要有两种:一种是以环氧树脂为主剂配制成的环氧树脂灌浆材料, 它具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等一系列优点, 而且因为环氧树脂灌浆材料的粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力, 能有效地修补混凝土的裂缝, 恢复结构的整体性, 目前是一种较好的补强固结化学灌浆材料, 一般用于修补宽度为0.2～0.5 mm的裂缝;另一种是以甲基丙烯酸甲酯为主剂配制的甲基丙烯酸酯类灌浆材料。它具有可灌性好的特点, 能灌入0.05 mm宽的细微裂缝中, 一般用来修补缝宽在0.2 mm以下的裂缝。

化学灌浆补强法主要用来修补因出现裂缝而影响使用功能的结构, 如水池、水塔、水坝等, 也可用来修补混凝土梁、板、柱等构件及因钢筋锈蚀而导致结构耐久性降低的构件。

七、水泥压浆补强法

水泥压浆补强法是一种用压力设备将水泥浆液压入结构构件的蜂窝、孔洞或裂缝中, 充填并固结这些缺陷, 以达到补强加固的目的。水泥灌浆具有强度高、材料来源广、价格低, 运输、储存方便及灌浆工艺比较简单等优点, 至今仍是应用最广泛的灌浆材料。该法的缺点是需要专门的设备, 主要用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。

八、喷射混凝土补强法

喷射混凝土补强法是一种用混凝土喷射机将混凝土拌和料和水 (干喷机) 或混凝土湿料 (湿喷机) 以高速喷射到混凝土结构上, 并快速凝固成型的加固方法。喷射混凝土不需要振捣, 它借助水泥与骨料之间的连续冲击实现密实化, 也不需要支模或只需部分支模, 施工方便、速度快、工期短, 喷射凝固层与原结构粘结力强, 所以在大范围加固工程中具有独特优势;其缺点是需要专门的设备, 对混凝土的配合比设计要求较高。这种方法常用于病弱混凝土的局部或全部更换;在梁、板等构件的下面增补混凝土;填补混凝土和砖石结构中的孔洞、缝隙及混凝土墙的麻面。

九、粘贴纤维材料加固法

纤维复合材料作为一种新型的混凝土结构补强加固材料在我国逐渐兴起。纤维增强复合材料是利用树脂类胶结材料将纤维布粘贴于混凝土表面, 从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。结构加固中常用的FRP (纤维增强复合材料) 有:CFRP (碳纤维增强塑料) 、GFRP (玻璃纤维增强塑料) 和AFRP (芳纶纤维增强复合材料) 。与传统混凝土结构加固技术相比具有明显的优越性。

1.高强高效。在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度的特点来提高混凝土结构的承载力和延性, 改善其受力性能, 达到高效加固修补的目的, 对于柱的抗震加固尤其具有重要意义。

2.施工便捷。施工工效高, 没有湿作业, 不需要大型施工机具, 无需现场固定设施, 施工占用场地少。

3.具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性能。

4.施工质量易保证。

5.FRP材料质量轻且薄, 粘贴后每平方米重量不到1.0 kg (包括树脂重量) , 一层粘贴后厚度仅1.0 mm左右, 加固修补后, 基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

6.适用面广。

十、结语

对于上述加固方法, 国内外的很多科研机构都进行了大量的研究工作, 且大都已经用于实际工程中。然而, 这些加固方法都有一定的缺陷。因此, 在实际加固时, 应寻求一种简便易行的技术含量高的加固技术。FRP以其优异的性能成为土木工程领域青睐的新型材料, 尤其与传统的钢筋混凝土结构相结合更能发挥其突出的优点。FRP具有很大的研究推广价值和巨大的经济社会效益, 随着研究工作的不断深入, 这种材料必将得到广泛的应用。

摘要：随着现代经济的飞速发展和生活水平的不断提高, 人们对建筑的数量、质量和使用功能提出了越来越多的要求, 科学技术的进步也促使各种新型结构、新型材料以及新的施工工艺不断出现。文章论述建筑结构中钢筋混凝土加固技术的几点方法。

钢筋混凝土建筑结构 篇8

随着社会的不断进步, 基础建设逐步得到了发展完善, 而且越来越多的建筑物已经进入或将要进入老龄化阶段。当建筑结构遭受地震等较强外力的破坏, 或者由于结构设计及施工失误、建筑物使用功能变更与增层、老旧建筑设防标准过低、抗震规范条款变动等因素, 导致混凝土结构开裂、承载力不够或者抗震性能不高等, 将严重影响建筑物或构筑物的使用功能及安全性能。因此, 在这种情况下应及时对建筑结构进行加固修复。

改革开放以来, 我国在建筑结构的加固技术方面有了快速的发展, 应用范围有了极大的扩展, 最初阶段建筑结构的加固技术只应用于单层破旧民居, 而目前已在建设工程的各类结构中得到了广泛应用。在建筑结构的加固技术中较为重要的是钢筋混凝土加固技术, 本文对其进行分析与讨论, 供参考。

1 钢筋混凝土结构的加固方法

1.1 增大截面加固法

增大截面加固法通过在原混凝土受弯构件的表面浇上一层新的混凝土, 同时对其补加相应的钢筋, 增加原混凝土结构的截面积, 从而起到提高建筑结构承载能力的作用。增大截面加固法在梁、柱、墙、板等通用结构中使用较多, 当建筑结构中的梁、柱构件抗力较小时, 一般可采用该方法进行加固。

增大截面加固法具有以下优点:

(1) 施工技术较为成熟、简单。

(2) 具有较好的质量和较高的可靠性。

(3) 能大幅度地提高构件的刚度、抗力, 特别是可极大地增加柱的稳定性。

增大截面要分析其整体结构, 不能只追求局部加大而引起其他薄弱层发生重大事故。

在采用加大截面法时, 还应考虑该方法存在的不足之处:

(1) 加固后的建筑结构固有频率发生变化, 应避免使其进入地震的共振区, 防止造成新的破坏。

(2) 采用该方法的施工现场具有较多的湿作业, 需要长期养护。

(3) 增大建筑构件的截面, 可能会对桥梁或房屋及其外观产生一定的影响。

1.2 外包钢加固法

通过在构件的四角处外包角钢, 并在各角钢之间用缀板进行连接, 来对混凝土构件进行加固的方法称为外包刚加固法。该方法一般可分为干式外包钢法和湿式外包钢法。

1.2.1 干式外包钢法

在干式外包钢法中, 型钢与其原构件之间没有任何粘结。有时也会在型钢与原构件之间填充水泥砂浆, 但这种方法并不能够对结合面的剪力和拉力进行有效传递, 也不能够保证型钢与原构件间的整体性。

1.2.2 湿式外包钢法

在湿式外包刚法中, 型钢与原构件之间一般用乳胶水泥或环氧树脂等粘结, 新、旧材料之间可较好地协同工作, 具有较好的整体性。由于其湿作业较多, 与干式方法相比施工更为复杂, 但其承载力提高程度高于干式方法。

外包钢加固法可在基本不改变原构件截面大小的情况下, 大幅度地提高构件的承载力, 可有效增大构件的刚度和延性, 一般用于混凝土屋架、梁、柱及烟囱等结构的加固, 特别适用于需要大幅度提高承载力, 且不允许增大截面面积的偏心和轴心受压构件的加固。该方法的工作量较小、施工速度快、加固效果好, 但需要大量使用钢材, 加固成本较高。

1.3 注浆加固法

通过采用环氧树脂类粘合剂或密封剂灌浆对钢筋混凝土结构物中的裂缝进行修补及加固的方法称为注浆加固法。采用该方法加固基本不影响生产生活, 又可满足预期加固要求, 并能延长结构的寿命, 且施工较为快捷, 安全又可靠。在对混凝土建筑物裂缝进行修补时, 或对桥梁及铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面及隧道等的修补时应用较为广泛。

在具体的施工过程中, 该方法具有以下几个特点:

(1) 由于灌浆速度较慢, 为确保树脂可深入裂缝的细微部位, 采用附压延续灌浆的方法。

(2) 容易对灌浆注入量进行控制。

(3) 可根据实际注入情况及裂缝的大小及时地对压力进行调整。

(4) 可对整个注入过程进行方便准确的观察。

1.4 碳纤维加固法

碳纤维材料具有强度高、质地轻、耐疲劳性及抗腐蚀性较强和温度稳定性好的优点, 用于钢筋混凝土建筑结构加固时, 碳纤维可明显地阻止混凝土结构的变形, 且显著提高建筑结构的承载力和延性, 可获得较好的加固效果。

采用碳纤维材料横向包裹钢筋混凝土柱时, 具有以下几个特点:

(1) 可对其内部混凝土产生有效的约束, 当混凝土受压达到最大应力后, 便会横向膨胀, 导致碳纤维环相应增大, 这样便增加了环向的约束力, 减小了混凝土的应变速度, 进而使得受压区混凝土被破坏的速度降低, 显著增强了构件的延性。

(2) 由于碳纤维的抗拉性能远优于钢筋, 因而相当于大大增加了配筋率, 使得钢筋混凝土的抗剪承载力得到有效提高。即使构件出现斜裂缝, 碳纤维也会对其变形进行有效的改善。

(3) 由于碳纤维材料的横向包裹作用与受剪钢筋类似, 因此可与钢筋一起协同承受剪力。

1.5 化学植筋技术

通过采用高强度的化学粘合剂, 使钢筋、螺杆等与混凝土产生较强的握裹力, 从而起到加固作用的混凝土结构加固技术称为植筋技术。采用植筋施工后可产生较高的承载力, 且钢筋、螺杆等不易被拔出或移位。此外, 该方法具有较好的密实性, 不需要进行额外的防水处理。由于是通过化学粘合剂对构件进行固定, 因此基材不会因膨胀而受到破坏, 反而会对结构具有一定的补强作用, 其施工过程较为简便, 且安全又环保。因此, 在对钢筋混凝土结构进行变更或加固时, 该方法是最为有效的方法。

化学植筋技术可用于各类建筑结构变更、增建以及对剪力墙柱头、楼板及横梁等的加固中, 甚至还可用于各类机械设备等钢结构的螺杆锚定中。

1.6 改变结构传力途径加固法

在建筑结构施工过程中, 可通过适当地设置支撑或者支座, 减小构件或结构的跨度和变形, 从而减少直接作用在构件上的承重, 提高其承载能力和抗形变的能力。这种建筑结构加固方法称为改变结构传力途径加固法。该方法应用简单, 效果可靠, 一般用于大跨结构建筑的加固。

但改变结构传力途径加固法也存在着一些缺陷, 主要表现在以下几点:

(1) 支撑或者支座的增加, 必然导致建筑结构的使用空间发生变化, 造成一些负面影响。

(2) 改变结构传力途径加固法主要是从受力角度着重改变传力途径, 以达到提高建筑结构承载力和抗形变的能力, 与其他的加固技术相比, 该方法只是分担了一部分作用在建筑结构上的外部承载, 并未对构件本身进行补强, 因此, 对于一些已经受损的构件, 特别是在反复荷载作用下已经疲劳损伤的建筑结构来讲, 该加固方法具有较大的局限性。

2 钢筋混凝土结构加固的基本原则

2.1 先鉴定后加固

在确定加固方案之前, 必须对已有的结构进行可靠性检测和鉴定分析, 全面深入地了解建筑结构体系及材料性能, 并明确结构缺陷或损伤等信息, 深入分析建筑结构当前的受力情况, 为确定正确的加固方案做好准备, 以避免在建筑结构加固的施工过程中发生工程事故。

2.2 结构体系总体效应

在针对危险构件进行加固时, 还应同时考虑加固后行为对建筑结构整体的影响, 例如对梁的加固是否会改变建筑结构整体的受力特性, 是否会产生薄弱环节等。因此, 应从结构总体考虑, 全面制定加固方案, 不能仅考虑局部效果而忽略其他部位及整体的结构特点。

2.3 加固方案的优化

对同一建筑的加固方案通常有很多种, 应根据最优化的原则来进行方案选择。最优的方案应满足施工方便、经济合理、技术可靠等特点, 此外还应充分考虑已有结构的实际情况及加固后建筑结构的受力特点, 保证加固后的结构安全可靠。

除了上述原则外, 在混凝土加固中还涉及到加

固材料的确定、施工方案的实现形式、现有损伤构件的拆除等具体的问题, 因此, 最终加固方案的确定还需依据现场的实际情况确定。

3 结语

对于建筑物进行钢筋混凝土加固、维修及改造时, 应根据建筑结构自身的具体结构特性及周围环境的具体特点进行综合分析, 确定合理的改造思路, 设计科学的施工方案, 实现科学、经济与实用的高度统一。

参考文献

[1]陆杨.浅谈钢筋混凝土加固方法[J].科技风, 2009 (19) :179.

[2]赵婷, 胡志宏.浅谈建筑结构钢筋混凝土加固技术方法[J/OL].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (23) :4.[2012-11-13].http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsllyj201223939.aspx.

钢筋混凝土建筑结构 篇9

1.1 地震与混凝土结构模式的关系地震是一种随机震动,很难把握其规律,这就难以准确预测。

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性的特点,至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。国际上按照地震的能力大小把地震分为小震、中震和大震。当小震来临,应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时,具有足够的强度,使其基本上处于弹性状态。并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏;在中震作用下,结构的某些关键部位超过弹性强度,进入屈服,发生较大变形,达到非线形阶段,这时,就要特别提出延性要求。当中震来临的时候,因为结构具有非弹性特征,某些关键部位超过其弹性强度,进入塑性状态;当大震来临的时候,结构的非线性变形非常大,也可能发生不可修复的破坏。处于这个阶段的结构就需要通过计算它的弹塑性变形来保证结构不致倒塌。

在同一个设防烈度下,地震力降低系数越大,地震作用就越小,那么,小的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越低,意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越大,这就要求结构具有较大的延性来保证它较大的非弹性变形的实现,因而对延性提出的要求就更高。地震力降低系数的大小实际上就决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。

1.2 混凝土建筑结构抗震的“三水准设防目标”一般来说,混凝土建筑结构抗震要达到以下三个基本目标才是可靠的:

小震不坏,中震可修,大震不倒。“三水准”对应的是三个不同水准的地震烈度。第一水准烈度称为众值烈度,比基本烈度约低一度半,50年超越概率为63%;第二水准烈度为基本烈度(一般取当地区抗震设防烈度),其50年的超越概率约为10%;第三水准烈度为预估的罕遇烈度,比基本烈度高出一度,50年的超越概率为2%~3%。

2 钢筋混凝土结构抗震设计的基本步骤

钢筋混凝土结构抗震设计的基本步骤:(1)把握好建筑结构的“抗震概念设计”。这其中包括对结构整体的抗震设计与规划,如建筑场地的选择、地基和基础的抗震验算和抗震措施、建筑结构的平面和立面布置、抗震结构体系的确定、多道抗震防线的设置、刚度及承载力和延性的匹配等。把握好建筑结构的抗震概念设计,从根本上消除建筑结构中的抗震薄弱环节,再辅以必要的结构计算和构造措施,就有可能使设计出来的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。(2)必须对结构进行地震作用的计算和对结构构件进行抗震设计,使结构和结构构件既满足抗震承载力要求又满足变形要求。变形要求包括弹性变形要求和抗震规范规定的结构薄弱层的弹塑性变形要求。对结构构件抗震承载力的计算应按荷载效应的基本组合或偶然组合,采用极限状态表达式进行计算。对于弹性变形验算应取多遇地震作用标准值产生的楼层内最大弹性层间位移与计算楼层层高之比不大于弹性层间位移角限值。对于需要进行弹塑性变形验算的结构,其薄弱层弹塑性层间位移与该层层高之比应不大于规范规定的弹塑性层间位移角限值。(3)保证建筑结构的抗震构造措施。抗震构造措施是指根据抗震概念设计原则,一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。抗震构造措施是保证混凝土结构和构件延性的必要手段。如对钢筋混凝土框架结构的梁和柱,规范对梁、柱的截面尺寸和材料的选择,对纵向钢筋的配筋率、箍筋的加密区长度、最大间距、最小直径等都有严格的要求。因此,相关的抗震构造措施在抗震设计中都必须达到全面、充分的落实和体现。

3 混凝土建筑结构抗低温模式分析

抗低温也是混评判凝土建筑结构质量的一个重要标准。坐落于地震活跃的寒冷地区的钢筋混凝土桥能在冬天经受地震。如果冬天发生地震,钢筋混凝土能同时经受高应变和低温的影响。这些同时作用的影响会改变这些材料的基本的机械性能,也有可能改变这些结构的受震状态。

低温对钢的影响:钢是混凝土结构稳定性的主要因素。结构钢对温度很敏感,当温度降低时,钢的响应从延展状态向易碎状态逐渐递增过渡。金属材料韧性的丧失可以通过核查低温时的应力-应变的关系观测。当温度降低时,屈服点和极限强度点的值都会增大,而裂痕会从较低的应变值时开始。

低温下混凝土的状态也跟固化处理有关,但更重要的是受样本致冷时湿度的影响。Berkovitch也说已经发现混凝土在现场致冷至低温时的几种常规趋势,观察到抗拉强度临界递增时,抗压强度和杨氏模量也不可忽视地递增了。最后,有关通常可得到的受应变率和低温同时影响的混凝土的压缩应力—应变状态的数据很少。混凝土建筑实践已经指出,在高张拉率、低温状态,混凝土处于抗压应力—应变状态的湿度影响;4.7低温地震型刺激下,钢筋混凝土成分响应的全过程中的基本单一循环应力—应变状态的推断。张拉试验的结果表明在应变增加、温度下降时钢筋的屈服强度和抗张强度适度地增加。

摘要：抗低温抗震是混凝土建筑结构质量判断标准之一。我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔,研究钢筋混凝土结构的抗震性能在我国具有充分的必要性,本文分析探讨钢筋混凝土结构与砌体结构的基本抗震设计思路和方法。此外,结构钢对温度很敏感。当温度降低时,钢的响应从延展状态向易碎状态逐渐递增过渡。金属材料韧性的丧失可以通过核查低温时的应力—应变的关系观测。

关键词：低温,抗震,模式

参考文献

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[3]过镇海.钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社,1999.

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[5]蓝毓利,谢和平,赵鹏.不同应变率下混凝土受压全过程的试验研究及其本构模型[J].水利学报,1997.

钢筋混凝土建筑结构 篇10

高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。高层建筑体现了人类征服自然、控制自然的愿望, 是人类表现力量和财富的手段。大量高层建筑的涌现, 已是都市化的一个重要标志。我国的高层建筑结构, 目前主要还是采用钢筋混凝土结构。这既符合我国国情, 可适应使用要求和降低工程造价, 也符合规范关于使用高度的规定。钢筋混凝土结构合理地利用了钢筋和混凝土两种材料的受力性能特点, 已经具有近200年的历史, 现已广泛应用于各种工程结构中, 具有以下优点:造价降低, 取材丰富, 耐久性和耐火性较好, 维护费用低。由于这些优点, 钢筋混凝土结构成为我国传统的结构形式, 我国的高层建筑中钢筋混凝土结构占主导地位。到目前为止, 我国已经建成多栋200 m以上的钢筋混凝土建筑。

而钢结构用于多高层建筑在国外有100多年的历史, 在发达国家, 高层建筑的结构体系以钢结构为主, 而在我国高层建筑中钢结构的应用并不普遍。1983年开始策划与设计的北京长富宫中心工程是我国最早起步的26层纯钢框架结构;1986年建成的高82.75 m的北京香格里拉饭店采用了型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构;1987年完工、高165 m的深圳发展中心大厦是我国第一栋超过100 m的高层钢结构建筑, 该工程中使用截面为1 070 mm×1 070 mm的箱形柱 (壁厚130 mm) 在工地上安装焊接获得成功, 为以后高层钢结构建筑厚钢板焊接提供了经验。80年代以来, 以高度达到208 m的京广中心为代表, 我国相继建成了一批高层钢结构建筑, 掀起了我国高层钢结构建筑应用的小高潮。值得一提的是1998年建成的大连远洋大厦, 该大楼高201 m, 51层, 采用钢框架-混凝土核心筒结构。该大楼的设计、制造、安装以及钢材供应全部是由我国自己完成的。这也标志着我国高层钢结构建筑完全国产化已经起步。现在国内很多房地产开发商、投资公司、大型钢铁企业和有远见的民营企业家纷纷投入到钢结构建筑的研究开发工作中, 再加上钢结构建筑本身的优势, 钢结构建筑正得到业内越来越广泛的关注。而多高层钢结构在综合经济效益方面具有哪些优势, 是房地产开发商和业主所普遍关心的问题。本文针对某15层住宅楼为例, 分别采用钢结构-混凝土剪力墙结构和钢筋混凝土-剪力墙结构两种体系, 分析其在结构性能、结构占用面积、造价、工期以及综合经济效益等方面所具有的异同, 最后总结出钢结构所特有的优势。

1 工程概况

该工程为某房地产开发公司在四川省成都市高新区承建的商品住宅房, 地面以下1层, 地面以上15层, 建筑总高度为45.3 m, 建筑面积为4 068 m2。标准层层高3.0 m, 标准层平面图及立面图如图1和图2所示。抗震设防烈度为7度 (0.1 g) , 设计地震第二组, 建筑抗震设防类别为丙类;基本风压值按照高规[1,2]要求, 应该按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 (GBJ9) 图6.1.2《全国基本风压分布图》中的基本风压乘以1.1, 即0.30×1.1=0.33 kN/m2, 风荷载标准值由计算软件自动生成;地面粗糙度为B类, 建筑场地土类别为Ⅱ类。

2 结构选型及分析

由于本工程高度已经超过了钢筋混凝土异型柱框架和短肢剪力墙的适用高度, 而且混凝土框架结构在多高层建筑结构中应用较少, 所以本工程仅仅选用钢框架-混凝土剪力墙结构体系和钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系两种体系进行分析比较。两种结构体系所采用的梁柱截面、楼板以及填充墙材料如表1所示。

采用结构空间有限元设计软件PKPM-SATWE对两种结构体系进行整体计算, 结构的总重量、基本周期、层间位移角等计算结构进行比较, 如表2所示。

从表2中的计算结果对比可以看出, 钢结构相对于钢筋混凝土结构, 梁柱截面大大减小, 总重量减轻了28%;基本周期和层间位移角虽然有所增加, 但均满足现行规范[1,2]要求。

3 经济性分析

本工程造价依据2004年四川省建筑工程工程量清单计价定额, 比较两种结构体系在基础、主体、维护结构和施工管理、设备租赁以及贷款利息等其他方面的造价, 具体数值如表3所示。

从表3可以看出, 由于钢材的轻质高强, 结构自重大大减轻, 用于基础上的费用明显减小。钢结构的基础费用在总造价中所占比例比混凝土结构的9.7%下降到7.4%, 下降了2.3%, 这充分说明了钢结构在减少基础费用方面的优势。钢结构建筑主体结构部分的造价占总造价的55.8%, 钢筋混凝土建筑主体结构部分的造价占总造价的50.9%, 二者差异不大, 钢结构体系所占比例偏高, 主要是由于钢结构体系的用钢量大、加工费用高造成的。另外钢结构工种的工人工资高于普通建筑工种, 以及钢结构特有的防腐、除锈和防火的费用, 也是造成钢结构体系造价偏高的一个因素。由于钢结构建筑的施工工期短, 施工管理、设备租赁以及贷款利息等其他面的费用相对较低, 这也是钢结构建筑所特有的一个优势。

4 综合经济效益

钢框架-混凝土剪力墙结构相对于钢筋混凝土结构, 柱梁截面较小, 而且围护结构也相对较薄, 两种结构的标准层结构占用面积比较如表4所示。

从表4可以看出, 钢结构体系的结构占用面积比钢筋混凝土结构的结构占用面积减少很多, 即钢结构建筑户内有效使用面积可以比混凝土结构有很大提高。建筑有效使用面积的相对增加, 可以抵消一部分因采用钢结构体系而增加的主体费用, 让开发商得到了实实在在的经济效益, 同时也能够让业主得到更多的有效使用面积。

由于钢结构以及配套技术相应部件的绝大部分易于定型化、标准化, 一般在工厂加工, 现场安装, 施工工期很快。钢结构的工期一般可以比钢筋混凝土结构节省1/2～1/3左右, 这大大降低了施工企业的施工管理费用、设备租赁以及贷款利息, 其综合效益是非常可观的。

再者, 钢结构建筑施工中由于湿作业的减少, 减轻了诸如扬尘、排放废水、噪声等对环境的污染;新型墙体材料的保温节能, 减少了建筑使用过程中对能源的消耗;钢材的可循环再利用, 非常符合社会可持续发展的战略要求, 这些都不是能简单地用金钱来衡量的。

总之, 钢结构建筑具有柱梁截面小, 有效使用面积大, 施工速度快, 工期短, 贷款期短, 贷款利息少, 绿色环保, 材料可重复利用等优点, 符合社会可持续发展要求, 具有较好的综合经济效益。随着建筑技术的发展, 轻质材料的应用以及设计方法的改进, 钢结构的造价还可能会不断降低, 而且随着建筑高度的增加, 钢结构的综合经济效益将更加突显。

5 结 语

为推进钢结构建筑的发展, 应从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手加强管理和协调, 以降低成本, 提高综合经济效益, 更加体现出钢结构建筑的优势。

(1) 选择合理的结构方案, 构件布局, 截面形状以及节点构造, 尽量减少构件规格品种, 做到精心设计, 为构件制作、运输、吊装创造条件。

(2) 解决钢结构建筑防火、防腐问题, 做到成本增加不多而效果更好。

(3) 积极开发新型轻质墙体材料, 做到原材料因地制宜, 工厂化生产, 运输和安装连接方便, 降低墙板价格。

(4) 加强施工组织和管理, 充分发挥钢结构施工工期短的优势, 减少时间成本。

虽然目前钢结构造价比钢筋混凝土没有什么优势, 但从建筑的有效使用面积增加、基础费用低、施工速度快、天气对工期影响小、品质以及精确度高, 对周围环境影响小, 建筑的可持续发展等方面上来分析, 钢结构建筑具有很好的综合经济效益。随着建筑产业现代化的不断推进, 钢结构建筑发展前景非常广阔, 将会成为多高层以及高层建筑的发展趋势。

参考文献

[1]JGJ99-98, 高层民用建筑钢结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

钢筋混凝土建筑结构 篇11

[关键词]房屋建设；钢筋混凝土结构；结构设计

一、钢筋混凝土结构的特点及优势

钢筋混凝土结构指的是利用混凝土和钢筋这两种不同的材料之间的受力特点，使二者混合形成强度很好的结构构件。这类构件的主要特点是整体性比较好，有较强的抗震能力，同时也可以很好地防辐射，比较适合作防护类的结构；造型灵活、节约原材料、造价低廉也是其主要特点。其次，耐火性能较好，所需要的砂石材料也比较适合就地取材。因此，这中结构就比较适合于现在的房屋建设中，也比较容易被大部分的建筑商所采纳。

二、具体的结构设计

1、框架结构的设计

框架结构是整个钢筋混凝土结构的核心，具体的又可以分为基础、柱、梁、板等四个方面。

1.1基础环节

对于一些地基不均匀、地基较宽或者软地基时比较适合选用柱下条基，如果出现节点处地基重复的现象，就要考虑到可以适当的加宽地基面积。如果说地基的承载能力达到了原先设计的标准，地下室部分的地板就不必向外延伸，间隔30～40米的距离就要设置一个后浇带，并且要在两个月之后采用微膨胀的混凝土进行浇筑。在周围有建筑物的情况下要注意提高基础部分的承载能力，这样可以减少地震等原因对房屋上层结构带来的影响。地下室的外墙若为混凝土，就可以考虑取消相对应的基础梁。新建的房屋的基础部分最好不要超过周围存在的建筑物基础部分的深度，如果原有的基础较深，那么在设计新基础的时候就要注意保持基础部分间距差要达到高度差的2倍左右，还可以选择打下抗滑桩，以免对原有的建筑物造成破坏。如果是独立的建筑基础，就要与相近的基础部分构造成为一个柱下条基，此时，底板的偏心要设计合理，不能过大，底板可以做成一个台阶形。独立部分的基础应控制好拉梁的顶标，一般情况下选择较高的顶标，这样可以防止低层部分的墙体过高。如果说建筑物的沉降呈现锅底形状，那么顶部、底部的钢筋应该被拉通，如果出现多层负筋，可以将其截断为原先的1/2或2/3，最后需要注意的就是，在设计基础部分时，尽量控制好底板的厚度（一般不超过30cm），避免不必要的浪费，还可以避免经常性的出现了裂缝。

1.2梁部分

在设计挑梁的端部以及次梁处时要添加一些吊筋和箍筋（箍筋是需要优先选择的），附加的钢筋材料比较普遍，但不是不可或缺的。根据建设规范，梁下部分和截面范围的荷载应全部由附加的横向钢筋承受。这样也就是说，梁上方（譬如垫梁、梁上柱等）的部分就没有必要添加附加钢筋。如果出现主梁的高度较高，而次梁的截面积很小，这时候可以根据实际需要加上暗梁，主梁就不要添加附加筋。对于外部的框架结构横梁来说，如果跨度基本差不多，最好将梁的高度定为统一，梁与柱之间的偏心在1/4～1/3柱宽之间。

1.3支柱部分

一般情况下，地下部分采用圆柱，地上部分采用方柱，这样比较方便进行施工。圆柱的纵筋的根数一般不少于8根，箍筋一般采取螺旋箍，方柱的箍筋采用的则是井字箍，角柱、楼梯部分的间柱则要增大相应的纵筋。纵筋尽量采用大间距，但不宜超过200cm。还要在柱中埋下管道，只有在柱的四个角落才有可能埋设比较粗的管道；柱的截面应大于450X450，混凝土则不要少于25cm，梁纵筋的根数也不宜过多，否则容易增加混凝土的浇筑难度，异形柱和矩形柱之间的距离要合理控制，不能太小，也不能太大，否则容易减弱房屋的稳定性。尽量使用高强度的混凝土浇筑梁柱，可以减小柱断面的尺寸，满足了轴压比限制，同时要少使用短柱，如果有，要加强箍筋的密度。

1.4板部分

板部分一般指的是现浇板，这个过程选用材料时一般选用大直径（不超过200cm）、大间距（不超过200cm），现浇板上下部分的钢筋之间的距离尽量保持一致，相连的几个房间之间选用相同的钢筋相连。在计算配筋比例时，要考虑到内力重的分布情况，板上筋要乘以0.8左右的折减系数，而板下筋的折减系数则在1.2左右。薄板与厚板相连接时，按照固定端去考虑薄板的支座，但是厚板就需要减小支座的配筋，转而增加跨中配筋。

2、荷载的计算

在设计钢筋混凝土结构时，要能保证结构的稳定性，就必须要提前计算好整个建筑物以及各个部分的荷载情况，为设计施工提供详细的数据分析。根据时间的推移，结构方面的荷载可以分为永久性荷载、可变的荷载以及偶然性荷载。

不同荷载的计算

（一）永久性荷载的标准值。结构本身、装修、粉刷以及一些设施的重量构成了这类荷载。所以，一般会按照构件的尺寸以及单位面积的重量进行计算。常用办法采取直接相乘。

（二）可变类荷载的标准值。一般房屋建筑都会有相对应的活荷载的标准值、组合值以及永久值相关系数的表格，通常会按照给定的系数进行计算。这其中又可以分为三个部分：一是可变类荷载的准永久值，一个是可变类荷载的组合值，另一个是可变类荷载的频遇值。准永久值指的是在设计的基准期经常会达到或者超过的把一部分荷载数值，总持续时间一般不会低于25年；组合值指的是当超过两种的可变类荷载作用在结构上，除了主导类荷载（也就是会产生最大反应的可变荷载）的标准值可以作为代表值外，其余伴随着的荷载都必须要以低于标准值的数值作为代表值，这类就是可变类荷载的组合值；频遇值指的是在设计的基准期，可变类荷载的超越时间是规定的较小的比率或者超越的频率是规定的荷载数值（总时间一般不会少于50年），这类就是频遇值。

关于荷载的设计值，永久类荷载的设计值一般取值为1.2，可变类荷载的设计值一般取值为1.4。

三、总结

钢筋混凝土结构在房屋建设中的应用已经得到了很好的普及和推广，但是要想更好的设计结构的整体布局，还需要多从各个环节进行技术分析，紧紧抓住框架的結构设计和荷载计算这两个方面是做好这方面研究的重点，还需要进一步完善结构设计中出现的漏洞和缺陷。

参考文献

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钢筋混凝土建筑结构 篇12

一、基于性能的抗震设计方法

抗震性能目标主要是指设定的地震作用下一些关于结构预期的性能水准。结构的超限程度将会对结构延性的变形能够产生直接的影响。所以, 超限复杂的一些高层建筑结构的设计应该与结构的不规则程度相互进行结合, 在对延性变形能力进行提高, 以及将结构的承载力进行提高的这两者中选择相对比较具有安全的手段。设计要提供一系列关于经济以及技术方面的分析给业主, 而业主根据建筑物的抗震设防烈度、重要性。震后的修复难度以及损失等一些方面进行综合的考虑。在设定性能目标时的整个过程都要围绕着建筑方案设计和结构安全两个方面相互协调着来进行。

本文根据对抗震进行进行设计的一系列的特点方法与我国的一些抗震规范进行结合, 对关于抗震结构的构造提出的性能水准共为几种。

小震弹性:在结构中所有的构建所具有的层间位移以及抗震承载力都需要与规范要求相满足。构建能够与弹性的设计要求相符合, 构建细部的抗震构造也需要对抗震的规范要求进行满足。

中震弹性:在出现中级地震时不屈服, 指的是不对抗震承载力的一系列的调整系数以及地震组合的内力所进行调整的系数进行考虑。在不对地震的组合内力的系数调整进行考虑的情况下, 结构的构建承载力需要对中震一系列的计算弹性进行满足。但应该采用材料分项的系以及抗载数、运用荷载作用进行分项系数, 以及抗震承载力一系列的调整系数。结构构件所具有的承载力能够满足中震的计算的计算弹性。但应该采用符合标准的组合, 对于材料的强度取值也要合乎标准。在必要时可以适当的增加阻尼比。在结构比较重要或者薄弱的地位在中震的作用下承载力允许接近屈服阶段, 但是可以出现剪切类的脆性破坏;构件的细部构造对于延性的要求能够满足。

在出现级数比较大的地震时, 局部的结构部件在大震的作用下允许到达屈服的阶段, 但是构件应该对所选定的变形限制进行满足;竖向构件不可以出现剪切等脆性破坏, 构件的细部抗震构造能够对高延性的要求进行满足。

在对地震波进行调整和选取的过程中, 对动力弹塑性进行选取时应该对地震的加速度时程曲线进行相应的分析, 所采用的1组场地不少于2条, 不少于5条的人工波及UI地震波进行实测, 在对地震波进行选取时比较适合在震级、卓越周期、震源机理、震中距上能够接近建筑结构所处的场地的条件, 并且对双向的地震波作用进行考虑。

所得出的时程曲线应该从建筑工程的场地上实际的记录时程曲线以及在安全评估报告中所提供的模拟曲线中进行挑选。比较对比分析时程是多得出规范振型反应谱与小震下基底剪力, 所得出的结果应该与规范要求相符合, 也就是对单个时程分析计算所得出的基底剪力结果比反应谱法结果多出百分之六十五, 对时程分析的基底剪力结果进行计算之后所得出的平均值要比反应普法进行计算所得出的结果大于百分之八十。

地震波在根据几种方法进行相应的调整时具有一定的优先权:将这一场地的设计普当做目标普, 其0.05阻尼比的目标谱与反应谱各周期点中存在的差异较大的是, 在周期大于30s是不适合大于百分之十五, 在周期大于30s是不适合大于百分之二十;其平均的差异不适合对于百分之十。也可以调整地震加速记录的峰值将其调到设计的目标加速度的峰值, 从而得到对时程进行分析时所设计的地震加速度的记录。

二、结构构件性能目标的实现

下面举例说明, 对其性能目标进行确定。

位于某市的超高层建筑, 总建筑面积为十三万八千零六十三平方米, 占地面积达到一万一千零六十三平方米。其中地下面积为两万七千三百零九平方米, 地上面积为十一万零七百五十四平方米, 。塔楼地上为两栋商住楼分别是48层, 其中商场是1至3层, 4层是转换层, 住宅是5至48层。总高度达到了156m高宽比例为5:6.

塔楼采用的是现浇混凝土部分框支剪力墙的结构, 其中周围部分剪力墙和中部核心剪力墙直接落地, 在转换层时部分剪力墙通过根梁式转换结构将其转换成框支柱。框支柱采用的全部都是钢管混凝土结构, 根据受力的大小将其分为两种管径。转换梁采用的是普通的钢筋混凝土梁, 但是部分受力相对较大的转换梁采用的是型钢混凝土梁, 设置钢骨在支承型钢梁的剪力墙上, 从而实现型钢与型钢梁之间的刚性连接。

超限情况

在本工程中塔楼的结构为钢筋混凝土部分框支剪力墙。其主体结构为156m超出了所规定的B级高度钢筋混凝土部分框支剪力墙的结构, 在高程建筑中所适用的最大高度为120m, 在塔楼中作为结构转换层的第4层, 有部分竖向抗侧力构件不连续, 塔楼转换层的抗侧结构的层间受剪承载力比上一层多出百分之七十三 (Y向) , 百分之七十四 (X向) , 比规范的要求允许值小百分之八十;转换层上一层的质量要比转换层的质量少百分之二百九十四, 比规范的允许值大出百分之一百五, 在质量上存在不规则;塔楼的标准层面凹进去的一侧是投影方向的总尺寸的百分之三十一点三, 超出允许值百分之三十。

针对本工程塔楼在水平不同的地震作用设计下提出了一系列的性能指标, 这些指标代表了结构在相关抗震设计不同等级是的预期抗震性能。

基于建筑结构来进行分析计算, 在设防烈度相对较强的地震作用下在进行计算时采用PKPM系列的SATWE进行相应的计算, 在比较罕见的地震作用下采用Perform D软件进行相应的计算。

根据上面所描述的结构中能够与看出, 结构与一系列的要求规范相符合, 同时也能够满足地震作用下抗震性能的要求, 转换层层间位移角与最大层间位移角都满足表一对抗震性能目标的设定, 结构构件性能也能符合要求。同时也表明了本文所确定的性能目标是安全的、合理的。

三、结束语

本文主要是对在国际上处于领先地位的抗震思想进行引入, 以国外的一些抗震设计规范为参考, 与我国目前的抗震体系所具有的特点相结合, 研究一套能够在我国过程建设的过程中适用的抗震设计的方法。

摘要：随着目前我国在建筑结构中对抗震设计的不断规范, 通过计算小震弹性承载力并加上抗震延性进行构造的一系列的措施从而来达到在发生小震时不会出现坏的状况, 在中震时能够对其进行维修, 在发生大的地震的情况下能够不倒的目标, 采用一系列基于性能的结构抗震方面的思想, 以得到广泛应用的设计规范为参考, 与我国目前的抗震体系相结合, 提出与我国规范的性能相符的抗震方法

关键词：基于性能,弹塑性分析,地震作用

参考文献

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