發(fā)布時間：2023-08-14 17:08:05
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；施工短暫狀況；時變結(jié)構(gòu)；設(shè)計分析；安全檢驗(yàn)
中圖分類號： TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
1 引言
現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期間，由模板支撐與早齡期混凝土結(jié)構(gòu)所組成的臨時承載體系是材料性能、結(jié)構(gòu)形式、空間位置均隨時間變化的時變結(jié)構(gòu)體系 (下文稱為施工時變結(jié)構(gòu)體系)，是現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工短暫狀況設(shè)計的對象。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期設(shè)計方法，A.M.EL-Shahhat, D.V.Rosowsky，W.F.Chen提出與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法協(xié)調(diào)的分項(xiàng)系數(shù)方法。但對施工短暫狀況設(shè)計分析原則與模板支撐施工誤差的統(tǒng)計研究較少。本文通過理論分析和現(xiàn)場測試研究，探討現(xiàn)澆混凝土建筑施工短暫狀況設(shè)計分析原則。
2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工短暫狀況的特性
2.1 施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，是由模板支撐體系和早齡期混凝土結(jié)構(gòu)組成的臨時承載體系，它承擔(dān)新澆樓板混凝土自重荷載和施工活荷載。假定模板支撐體系為線彈性，則施工時變結(jié)構(gòu)體系中的每一層樓板可視為彈性地基上的連續(xù)板或梁，基于此，作者建立了施工時變結(jié)構(gòu)體系分析的彈性支撐連續(xù)梁模型，其基本方程為：
式中：度 k0之比表示的彈性支撐連續(xù)梁的彈性特征值，即施工時變結(jié)構(gòu)體系的彈性特征值，它是樓板混凝土齡期的函數(shù)。
式(1)是一個標(biāo)準(zhǔn)的 4 階常微分方程，直接求解即可獲得本層(i 層)樓板及支撐的內(nèi)力。按式(2)對 i層彈性支座剛度0k 進(jìn)行修正，以 i 層彈性支座內(nèi)力作為 i-1 層彈性支撐連續(xù)梁的外力，求解時變結(jié)構(gòu)體系中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力。
式中：iγ ――i 層彈性支撐連續(xù)板或梁支座剛度修正系數(shù), i=1, 2, 3, m；iw ――i 層彈性支撐的支座位移；i−1w ――i-1 層彈性支撐連續(xù)板或梁支座位移;m――模板支撐設(shè)置層數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各層樓板承擔(dān)的施工荷載具有波動特性；承擔(dān)最大施工荷載的樓層位置受施工時變結(jié)構(gòu)體系的彈性特征值和拆模時間(頂層混凝土澆注后底層模板支撐拆除時間)影響的規(guī)律和樓板承擔(dān)的施工荷載隨施工時變結(jié)構(gòu)體系的彈性特征值以及拆模時間而變化的規(guī)律。
b) 施工時變結(jié)構(gòu)體系的彈性特征值 s=550
圖 1 標(biāo)準(zhǔn)層不同位置支撐內(nèi)力時程
2.2 施工時變結(jié)構(gòu)體系中模板支撐受力的均勻性
為考察模板支撐受力的均勻性，采用彈性支撐連續(xù)梁模型，分析了三層模板支撐體系，7 天施工周期，頂層混凝土澆注后第一天拆除底層模板支撐的時變結(jié)構(gòu)，獲得了標(biāo)準(zhǔn)樓層模板支撐從支撐架設(shè)到拆除的一個施工循環(huán)內(nèi)，不同位置支撐的內(nèi)力時程，如圖 1 所示(圖中 D 表示單位面積樓板自重，并假定新澆樓板混凝土自重全部傳給支撐，圖中所有支撐內(nèi)力的第一點(diǎn)均為 1(D))。從圖 1 可以看出，同一樓層不同位置支撐內(nèi)力明顯不同。工程實(shí)測結(jié)果也表明了模板支撐受力的不均性。表 1 所示為三層模板支撐，7 天施工周期，頂層混凝土澆注后的第一天拆除底層模板的支撐施工方案下，某高層建筑施工期間標(biāo)準(zhǔn)層支撐承擔(dān)的最大荷載的實(shí)測統(tǒng)計分析結(jié)果。
表 1 某建筑模板支撐傳給樓板的最大荷載實(shí)測統(tǒng)計結(jié)果
3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工短暫狀況設(shè)計驗(yàn)算原則
3.1 早齡期混凝土結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算
(1) 早齡期混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力
現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時變結(jié)構(gòu)體系中的早齡期混凝土樓板，其抗力隨混凝土強(qiáng)度的增長而增長。假定在早齡期混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋不會發(fā)生粘結(jié)滑移破壞，根據(jù)施工條件和混凝土配合比確定早齡期混凝土強(qiáng)度的增長規(guī)律后，即可確定任一時間早齡期混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力：
式中：tR ――齡期 t 的混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力；28R ――混凝土達(dá)到 28 天后具有的極限設(shè)計承載力；cλ ――早齡期混凝土結(jié)構(gòu)抗力增長百分率。也可以早齡期混凝土的參數(shù)直接用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的極限承載力公式計算。
(2) 靜荷載
施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板承擔(dān)的施工靜荷載，按照施工時變結(jié)構(gòu)分析確定。
(3) 活荷載施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑施工短暫狀況設(shè)計驗(yàn)算對象― 模板支撐臨時結(jié)構(gòu)構(gòu)件與混凝土永久結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其有效承載面積差別大，宜按各類構(gòu)件有效承載面積統(tǒng)計施工活荷載。根據(jù)對某工程模板支撐內(nèi)力的現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果分析，獲得作用于新澆混凝土樓板上的施工活荷載為：對于有效支撐面積 A ≤1m2的結(jié)構(gòu)設(shè)計，施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 5.25kN/m2；對于有效支撐面積A ≥15m2的結(jié)構(gòu)設(shè)計，施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取
2.25kN/m2；當(dāng) 1m2
A――面積，m2；Lq ――活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2。需要進(jìn)行安全檢驗(yàn)的樓板主要為施工時變結(jié)構(gòu)體系中的底層樓板，其分擔(dān)的施工活荷載按照施工時變結(jié)構(gòu)分析確定，獲得檢驗(yàn)樓板上的施工活荷載效應(yīng)CL 。
(4) 樓板承擔(dān)的施工荷載效應(yīng)設(shè)計值對于施工期間現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時變結(jié)構(gòu)體系的安全，目前多采用現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度水平。根據(jù)樓板承擔(dān)的施工荷載比率 q 以及樓板承擔(dān)的施工活荷載，計算樓板可能承擔(dān)的施工荷載效應(yīng)設(shè)計值 F：
式中：DFγ 、LCγ ――施工靜及活荷載分項(xiàng)系數(shù)，分別取 1.2 和 1.4；q――施工荷載比率；G――施工靜荷載效應(yīng)(標(biāo)準(zhǔn)值)；CL ――施工活荷載效應(yīng)(標(biāo)準(zhǔn)值)。(5) 樓板的承載力驗(yàn)算根據(jù)上述分析，對于給定的施工方案，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各樓板承擔(dān)的最大施工荷載呈有規(guī)律的波動特性，樓板的承載力驗(yàn)算，應(yīng)選擇其中的最不利的樓板以及標(biāo)準(zhǔn)層樓板進(jìn)行分析。若 RFt≥ 則被驗(yàn)算樓板早齡期混凝土結(jié)構(gòu)是安全的，否則，樓板結(jié)構(gòu)安全不能保證，應(yīng)調(diào)整施工方案。
4 工程應(yīng)用案例
案例 1：施工期現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板安全性檢驗(yàn)
某現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，層高 3 米，樓板厚
110mm。采用三層模板支撐，5 天施工周期，頂層
混凝土澆注后第二天拆除底層模板支撐。圖 3 給出了施工期標(biāo)準(zhǔn)層典型樓板承擔(dān)的荷載效應(yīng)時程以及樓板的抗力發(fā)展時程曲線。從圖中可以看出，施工期樓板的支座截面，即板邊承擔(dān)的施工荷載效應(yīng)有時會超過樓板的抗力，因此，樓板會沿支座截面開裂。分析結(jié)果與樓板現(xiàn)場檢測開裂情況一致，表明該現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所采用施工方案不合理。
案例 2：模板支撐體系設(shè)計
某現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土樓板厚110mm(D=2.75 kN/m2)，層高為 4m，標(biāo)準(zhǔn)層施工采用三層模板支撐，選用φ48×3.5mm 鋼管模板支撐，支撐中設(shè)水平拉桿一道，有效承載面積設(shè)計為0.8m2。其承載能力分析如下：模板支撐承載面積：
An=0.8×1.121=0.897m2模板支撐承擔(dān)施工靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
G= An×q×D
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
圖 3 施工期間典型樓板的荷載彎矩(內(nèi)力)和開裂彎矩(抗力)的時程
新澆注混凝土樓板上的施工活荷載Lq 按5.25kN/m2取值，按照施工時變結(jié)構(gòu)分析確定模板支撐承擔(dān)荷載，此處按樓板剛度，將施工活荷載按比例分配到時變結(jié)構(gòu)體系中的樓板近似確定，兩層樓板分擔(dān)，底層支撐承擔(dān) 1/2，Lsq =2.625kN/m2。支撐承擔(dān)施工活荷載效應(yīng)為：
根據(jù)式(5)計算出模板支撐壓力設(shè)計值為：N=12.82kN，彎矩設(shè)計值為 M =0. 68kN⋅m。模板支撐有效長度 1.8m，荷載初偏心距為53mm 。 支 撐 面 積 A=489mm2， 截 面 抵 抗 矩W=5080mm2，截面回轉(zhuǎn)半徑 i=15.8mm，長細(xì)比λ =114， ϕ =0.534，強(qiáng)度 f=205N/mm2。則模板支撐截面應(yīng)力為：
滿足要求。
5 結(jié)語
對現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工短暫狀況設(shè)計分析原理進(jìn)行了研究，取得以下成果：
(1) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工短暫狀況設(shè)計驗(yàn)算，應(yīng)采用早齡期混凝土結(jié)構(gòu)驗(yàn)算和模板支撐設(shè)計相結(jié)合，獲取最優(yōu)施工方案。
(2) 基于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基于概率統(tǒng)計原理的極限狀態(tài)方法，建立早齡期混凝土結(jié)構(gòu)驗(yàn)算和模板支撐設(shè)計的分項(xiàng)系數(shù)方法。
(3) 根據(jù)理論分析和工程測試成果，給出了施工荷載統(tǒng)計參數(shù)和模板支撐施工誤差統(tǒng)計參數(shù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉西拉. 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的現(xiàn)狀與展望[M]. 北京: 人民交通出版社, 1997.
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計；現(xiàn)澆混凝土；控制
從長期的建筑施工狀況看，我國的建筑施工普遍存在著各種結(jié)構(gòu)裂縫問題，其對于整個項(xiàng)目工程質(zhì)量有著重要的影響。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，需要采取多項(xiàng)措施進(jìn)行處理，這樣才能保證裂縫有效處理。造成混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，主要有材料、設(shè)計、施工和溫度等。此次研究從結(jié)構(gòu)設(shè)計方面進(jìn)行分析，以掌握好裂縫處理的有效策略。
1. 現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對裂縫控制的策略
1.1 裂縫對于建筑結(jié)構(gòu)的影響是眾人皆知的，但在處理裂縫時必須要從早期環(huán)節(jié)開始，這樣才能有效控制裂縫的形成。工程單位應(yīng)在設(shè)計的方案階段和施工圖階段則要樹立較強(qiáng)的裂縫意識，根據(jù)工程具體情況制定處理方案。
1.2 遇到荷載裂縫時則要把裂縫大小控制在有效范圍，需選擇“抗”的方法，從計算、構(gòu)造上保證混凝土結(jié)構(gòu)的有效強(qiáng)度，這樣可以避免各類載荷造成的質(zhì)量問題。遇到變性裂縫時則需選擇“抗”或“放”的方法，“抗”主要是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的某些部位從構(gòu)造上添加配筋，配筋可提升混凝土的彈性極限拉伸，對混凝土的塑性變形加以約束。適當(dāng)增強(qiáng)配筋能改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的性能，例：在梁側(cè)增加縱向鋼筋，屋面板角部和跨中上部的地方添加雙向鋼筋網(wǎng)，對磚混結(jié)構(gòu)的樓面板設(shè)置圈梁，能夠加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)抵抗變形裂縫的能力。混凝土板發(fā)生收縮變形后，盡管通過添加配筋能有效地提高混凝土的抗裂性，而配筋數(shù)量的增多會影響到裂縫的處理性能。若收縮變形較大時，隨意增設(shè)配筋則難以維持裂縫寬度處于有效控制范圍內(nèi)，這樣會使得整體結(jié)構(gòu)性能受到約束。而選擇“抗”的原則控制裂縫則需要投入更大的成本，且這類方法處理裂縫的效果不是很好。此時，則要換成“放”的方法進(jìn)行處理，即合理的設(shè)置伸縮縫、沉降縫和滑動層。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)制定裂縫處理方案。
1.3 對于變形因素影響較大的結(jié)構(gòu)，采用“抗放”結(jié)合的原則，在施工時設(shè)置后澆帶，在完成大部分變形后，再對后澆帶進(jìn)行澆筑，使結(jié)構(gòu)形成整體，來抵抗尚未完成的收縮和沉降變形，具體在如下幾個方面進(jìn)行：
1.3.1 混凝土結(jié)構(gòu)的概念。
混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制中起著重要作用，設(shè)計的思路可通過概念設(shè)計來實(shí)現(xiàn)，發(fā)揮和利用結(jié)構(gòu)總體體系與各基本構(gòu)件之間的關(guān)系，能迅速、有效地對總體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較和選擇。結(jié)構(gòu)工程師在項(xiàng)目中的任務(wù)就是用整體概念來設(shè)計總體結(jié)構(gòu)體系。同時，基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能又在整體結(jié)構(gòu)中起著重要作用，通過概念設(shè)計和創(chuàng)新，可獲得受力明確、抗裂性能良好、造價較低的結(jié)構(gòu)總體方案。
1.3.2 設(shè)計概念。
概念設(shè)計可以創(chuàng)造一個性能良好、安全和經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)總體方案。設(shè)計概念，是指在施工圖階段，對工程結(jié)構(gòu)計算所需的材料性能、力學(xué)知識和結(jié)構(gòu)分析方面，必須有一個正確的概念，這對實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計方案，確保施工圖設(shè)計質(zhì)量是至關(guān)重要的。
1.3.2.1 結(jié)構(gòu)電算中的設(shè)計概念：
現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)分析都借助于計算機(jī)，在電算過程中，除了數(shù)據(jù)檢查和計算結(jié)果的電算判斷外，結(jié)構(gòu)計算的程序選擇和應(yīng)用分析，也是非常重要的人為判斷環(huán)節(jié)。程序選擇是指判別程序的計算原理及適用范圍是否符合實(shí)際工程設(shè)計的情況。應(yīng)用分析是指判別結(jié)構(gòu)周期、變形、內(nèi)力和配筋的計算是否正確及滿足有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。這些判斷均與設(shè)計概念是否正確密切相關(guān)。
1.3.2.2 結(jié)構(gòu)計算方法：
結(jié)構(gòu)的計算模型要進(jìn)行必要的簡化，簡化程度與計算程序有關(guān)。簡化模型要盡量符合真實(shí)受力情況，包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間布置、荷載的分布、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、形式、約束、連接、位移變形特征等，實(shí)際結(jié)構(gòu)的簡化模型應(yīng)與軟件假定的力學(xué)模型相符。
1.3.2.3 樓面整體性及其水平剛度：
現(xiàn)在結(jié)構(gòu)計算在考慮側(cè)向荷載分配時，主要有3種方法：（1）按各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受荷面積進(jìn)行分配。（2）按各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度單向協(xié)同工作進(jìn)行分配。（3）按所有抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度雙向協(xié)同工作進(jìn)行分配。
1.3.2.4 具體采用那種方法進(jìn)行計算，和結(jié)構(gòu)的樓（屋）面的整體剛度有關(guān)，剛性樓（屋）面應(yīng)采用（3）進(jìn)行計算，半剛性樓（屋）面應(yīng)采用（2）進(jìn)行計算，柔性樓（屋）面應(yīng)采用（1）進(jìn)行計算。樓（屋面）板是傳遞水平力的主要構(gòu)件，程序計算中采用的簡化模型，必須符合實(shí)際情況，樓面剛度的大小，應(yīng)根據(jù)樓（屋）面結(jié)構(gòu)板的厚度、配筋、開洞和錯層情況，經(jīng)過設(shè)計者用概念來判定。
1.3.2.5 其它：
在結(jié)構(gòu)電算過程中，還應(yīng)根據(jù)具體情況，對結(jié)構(gòu)計算的自振周期進(jìn)行折減。對軸向變形和剪切切變形的影響，現(xiàn)澆樓（屋面）板對樓面梁慣性矩的系數(shù)增大，梁端彎矩調(diào)幅，柱構(gòu)件的計算長度等問題的考慮，都必須建立在正確的設(shè)計概念的基礎(chǔ)上，不可盲目套用程序或不做分析按計算結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，否則后果不堪設(shè)想，應(yīng)引起設(shè)計人員的高度重視。
2. 房屋構(gòu)造設(shè)計中的裂縫控制的方法
2.1 結(jié)構(gòu)裂縫設(shè)計。
2.1.1 平面布置：
（1）設(shè)計建筑平面時要保持規(guī)則狀態(tài)，防止平面出現(xiàn)異常變化。當(dāng)平面出現(xiàn)凹口時，則要對凹口處邊緣添設(shè)拉梁，凹口周邊的樓板要增大厚度且添設(shè)配筋。對房屋長度的控制要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，當(dāng)長度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍且超出較小時，可對中部設(shè)置收縮后澆帶。后澆帶之間的距離在30m，位置在梁和樓板的1/3跨處，寬度在900mm左右。徹底分開后澆帶應(yīng)將梁、墻和板，鋼筋之間要保持良好的搭配。在房屋長度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍且超出較大時，則要添加變形縫。若建筑物群房和主樓之間的高差值較大，則需要對中間部位設(shè)置沉降縫或后澆帶，以此縮小由基礎(chǔ)沉降造成的裂縫。
（2）針對外露的相關(guān)構(gòu)件，在水平長度大于12m后要添加伸縮縫，間距需小于12m，如：掛板、欄板、檐口、雨棚等。若房屋長度超過40m時，則需在樓板中部添加后澆帶，以此降低混凝土收縮應(yīng)力及溫度影響。而磚混結(jié)構(gòu)需把單元分戶墻下的樓板斷開澆筑。鋼筋切斷，圈梁不斷開。
2.1.2 構(gòu)件厚度：
設(shè)計時要把握好鋼筋錨固和耐久性等方面的內(nèi)容，嚴(yán)格限制現(xiàn)澆構(gòu)件的最小厚度，而現(xiàn)澆板板厚最好控制在≥L/30～L/35（L為板的計算跨度），通常對于民用建筑不要控制在100mm以上。從當(dāng)前的施工作業(yè)狀況看，板厚較薄時則會造成收縮裂縫，這就需要施工人員根據(jù)具體的構(gòu)建狀況進(jìn)行處理，保證各類建筑指標(biāo)在有效范圍內(nèi)。
2.1.3 混凝土強(qiáng)度等級選用：
混凝土強(qiáng)度等級越高，水泥用量就越多，水灰比越大，出現(xiàn)裂縫的可能性更大?，F(xiàn)澆板因其平面尺寸較大，一般現(xiàn)澆樓板的強(qiáng)度等級不宜大于C30，現(xiàn)澆梁與樓板的混凝土強(qiáng)度等級宜一致。當(dāng)柱和墻的混凝土強(qiáng)度等級高于梁和板時，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)與柱和墻相同。
2.1.4 配筋設(shè)計：
（1）適當(dāng)?shù)奶岣邩?gòu)件的配筋率，對控制構(gòu)件的裂縫寬度很有效。在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010.2002）中，對受拉鋼筋的最小配筋率作出了明確規(guī)定：0.2和45ft/fy中的較大值。對梁和板等不同構(gòu)件，規(guī)范對其配筋率和鋼筋間距都有明確規(guī)定，對板的受力鋼筋的配置，宜選用直徑較小間距較密為原則，這樣可以相對減小構(gòu)件裂縫。所以嚴(yán)格按規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行構(gòu)造配筋和設(shè)置間距（包括受力和構(gòu)造配筋），對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制起至關(guān)重要的作用。
（2）建筑的屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)宜≤1.0W/（m2.K），屋面板的結(jié)構(gòu)配筋宜采用雙層雙向配筋，對板面無負(fù)筋的區(qū)域，可以將板的支座負(fù)筋拉通，也可以在板無負(fù)筋的區(qū)域配置雙向鋼筋網(wǎng)，與板負(fù)筋搭接。
（3）四邊嵌固的現(xiàn)澆樓板，板的收縮受雙向約束，宜在板的4大角產(chǎn)生45°的裂縫，中部產(chǎn)生貫穿裂縫，在房屋屋面板陰陽角變形應(yīng)力集中的地方，宜增設(shè)雙層雙向間距100mm的配筋，其范圍為板跨度的1/4，或增設(shè)510mm放射鋼筋。
2.1.5 管線和洞口布置：
（1）當(dāng)樓板中有預(yù)埋管線時，應(yīng)在管線的上面布置鋼絲網(wǎng)片，板中的預(yù)埋管線直徑不得大于板厚的l/3，且不應(yīng)超過50mm，管壁至樓板上下邊緣的凈距不應(yīng)小于25mm，板中預(yù)埋的管線在交叉時，應(yīng)采用線盒，不應(yīng)將管線交叉疊放在一起。當(dāng)樓板上有開洞時，洞口周邊必需做必要的加強(qiáng)措施，洞口尺寸≤300mm時，板內(nèi)鋼筋應(yīng)從洞口繞過，不得切斷；當(dāng)300mm﹤洞口尺寸≤1000mm時應(yīng)設(shè)洞邊加強(qiáng)筋；當(dāng)洞口尺寸﹥1000mm時，應(yīng)在洞口邊增設(shè)邊梁。
（2）當(dāng)剪力墻的洞口尺寸≤800mm時，為防止剪力墻的小洞口角裂，應(yīng)沿洞口周邊進(jìn)行水平筋和縱向鋼筋的補(bǔ)強(qiáng)，并加設(shè)斜筋，配筋構(gòu)造；當(dāng)剪力墻的洞口尺寸﹥800mm時，應(yīng)在洞口兩側(cè)配置邊緣構(gòu)件，洞口上下邊緣宜配置構(gòu)造縱向鋼筋。
（3）當(dāng)在梁腰上預(yù)留孔洞時，應(yīng)盡可能布置在拉力和剪力較小的部位，梁跨中的2/3范圍內(nèi)，梁高中間的1/3范圍內(nèi)，且洞口周邊增設(shè)箍筋和斜筋。
3. 結(jié)語
總而言之，建筑行業(yè)施工時常會遇到裂縫問題，這就需要施工人員對整體混凝土結(jié)構(gòu)采取有效的處理措施，保證裂縫問題得到有效解決，這樣才能維持正常的建筑結(jié)構(gòu)性能，對混凝土裂縫的處理也是保證建筑項(xiàng)目創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值的基礎(chǔ)。
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中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
近年來伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化水平使得建筑工程類型變得多樣化起來，與此同時，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題也跟隨而至，在多層混凝土鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中也存在一些細(xì)節(jié)問題。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（Steel Reinforced Concrete）是指通過在型鋼周圍布置鋼筋并且進(jìn)行澆筑得到的混凝土結(jié)構(gòu)。通常可以分為實(shí)腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和空腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)兩種。實(shí)腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)相比空腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)要更為出色。同時制作成本也更高。要發(fā)展型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用和技術(shù)，首先要對其特點(diǎn)進(jìn)行了解。
一、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和發(fā)展
1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)歐美國家。由于鋼筋混凝土在建筑工程中的應(yīng)用逐步替代了木材和石料，歐美國家開始對如何進(jìn)一步增強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和鋼性做了研究。直到20世紀(jì)初，經(jīng)過眾多國家的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和鋼性十分出色。同時針對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范和設(shè)計。在此之后，直到20世紀(jì)中期，我國開始接觸到型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)，然而受到我國當(dāng)時經(jīng)濟(jì)建設(shè)的限制，片面的為了節(jié)約鋼材，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在我國一度停止使用。直到20世紀(jì)末期，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，大型建筑和高層建筑在建筑工程中的比例大幅度上升。
為此，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)被重新應(yīng)用于建筑中并且在實(shí)際工程項(xiàng)目的建設(shè)中取得了良好的成效。為了實(shí)現(xiàn)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在大型承重建筑當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)價值，我國針對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的系統(tǒng)研究，并取得了相當(dāng)?shù)某煽儭?/p>
2、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是鋼材混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種，我國最早引用蘇聯(lián)的稱法，將型鋼混凝土結(jié)構(gòu)稱為勁性鋼筋混凝土。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)同傳統(tǒng)鋼筋混凝土相比具有強(qiáng)度高、鋼性大、延展性好的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了地震區(qū)建筑采用的鋼筋混凝土對于抗震能力不足的問題。所以，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際建筑工程中，特別適用于高層建筑和抗震系數(shù)較高的建筑。
同時，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是在型鋼布置鋼筋進(jìn)行澆筑而成的，在建筑工程混凝土構(gòu)件當(dāng)中屬于高強(qiáng)度類。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)本身不僅有出色的強(qiáng)度和韌性，并且由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)本身的鋼材原因，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的體積較相同規(guī)格的鋼筋混凝土的要小，橫截面積也要少，為此，在建筑中使用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)大大提升了建筑物內(nèi)的空間。
并且，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，整個結(jié)構(gòu)的承受能力和抗老化能力很出色，減少了建筑的維修費(fèi)用和安全隱患。
二、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和應(yīng)用
1、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法
我國型鋼混凝土的相關(guān)技術(shù)正在不斷發(fā)展和逐步成熟。型鋼混凝土的研究方向也從傳統(tǒng)的單一混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向了新型的型鋼、鋼筋、混凝土相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)，為了深度研究型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力的相關(guān)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，針對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法有很多種，不同類型型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法主要區(qū)別在結(jié)構(gòu)制作的規(guī)范規(guī)程上。目前，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時主要參考的規(guī)范規(guī)程有兩個，分別是1998年我國冶金部出臺的《YB9082297鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》以及2002年我國建設(shè)部出臺的《JGJ13822001型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。其中《YB9082297鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》在制定的初期是參照日本型鋼的相關(guān)規(guī)范中的疊加方法，在傳統(tǒng)型鋼計算的疊加方法的基礎(chǔ)上提出了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在軸力分配上較為準(zhǔn)確的方法，我們將之稱作“改進(jìn)簡單疊加法”。
如果參照《YB9082297鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和剛度等方面進(jìn)行計算都十分簡單方便。而2002年我國建設(shè)部推出的《JGJ13822001型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》在型鋼結(jié)構(gòu)的承載力計算方面采用了新的技術(shù)，即是對型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行平截面假定，對橫截面的移動量進(jìn)行計算，在最后可以得到結(jié)果準(zhǔn)確可靠的型鋼構(gòu)件的承載力。
2、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究方向和應(yīng)用
在我國，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究工作在建國時期存在著較長的空白階段，由于當(dāng)時片面性的強(qiáng)調(diào)節(jié)約鋼材，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用一直被擱置，這導(dǎo)致我國型鋼混凝土的相關(guān)技術(shù)較國外相比有著一定的差距，針對我國型鋼混凝土技術(shù)相對落后的現(xiàn)狀，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究工作面臨著幾點(diǎn)發(fā)展的障礙。
首先，我國現(xiàn)有建筑大部分仍然采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑工程單位對于型鋼混凝土的施工技術(shù)了解較少。國家缺乏對于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的支持力度和相關(guān)文件。由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際的建筑應(yīng)用中還未普及，導(dǎo)致型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究工作發(fā)展緩慢。為此，要加強(qiáng)型鋼混凝土在建筑中的應(yīng)用和技術(shù)普及。
其次，我國對于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方面的相關(guān)技術(shù)理論還不完善。上文已經(jīng)提到了，我國的型鋼承載力計算的方法是參照日本的疊加方法進(jìn)行計算的。而在全世界關(guān)于型鋼結(jié)構(gòu)的計算理論中，日本的疊加方法相對來說過于保守。所以發(fā)展我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中相關(guān)技術(shù)理論是我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的一個研究方向。
三、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展前景
由于一些歷史原因，我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究起步較晚，但是經(jīng)過二十多年的發(fā)展，我國的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)研究工作在建筑建材的研究者的不懈努力下，仍然形成了一套適合我國建筑行情的，較為規(guī)范的型鋼混凝土施工建設(shè)技術(shù)理論。
當(dāng)然，由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在我國的建筑業(yè)仍然處在推廣當(dāng)中，在相關(guān)領(lǐng)域中尚且缺乏型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)國家政策和規(guī)范。對此，我型鋼混凝土結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域當(dāng)前的重要目標(biāo)就是盡快完善和出臺一套適合我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀的相關(guān)規(guī)范，促進(jìn)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用。
同時，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，我國一線和二線城市的高層和超高層建筑鱗次櫛比的建設(shè)起來，這其中，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并不能夠滿足高層和超高層建筑物的設(shè)計實(shí)際建筑需求，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)將會得到很大的發(fā)展和應(yīng)用空間，即將面臨的巨大需求和我國現(xiàn)有的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)和規(guī)范不完善的實(shí)際情況，需要加強(qiáng)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)的研究工作。
四、總結(jié)：
綜上所述，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是一種在承載力、鋼性、延長性、抗震性都要優(yōu)秀于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的新型建筑構(gòu)件。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究和發(fā)展對于我國高層建筑和防震功能的建設(shè)和發(fā)展有著重要的意義。要發(fā)展型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，完善我國相關(guān)規(guī)范規(guī)定和推進(jìn)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，是當(dāng)務(wù)之急。
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關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu) 加固補(bǔ)強(qiáng) 施工 改造 中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
當(dāng)工程結(jié)構(gòu)遭受自然災(zāi)害破壞，或因結(jié)構(gòu)設(shè)計與建筑使用功能或施工過程造成失誤時，都要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定加固，以能保證結(jié)構(gòu)能具有足夠的安全性。已有建筑物的鑒定、加固和改造已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的建設(shè)重點(diǎn)之一，由此也產(chǎn)生并大幅度推動了加固技術(shù)的發(fā)展和成熟。我國在經(jīng)歷了幾十年的大規(guī)模基本建設(shè)后，已有建筑的維修、改造及加固必將占據(jù)其應(yīng)有的地位。按照混凝土結(jié)構(gòu)的老化規(guī)律，我國需加固的建筑物逐年增多，在今后，國家用于舊建筑物維修、改造和加固的費(fèi)用將持續(xù)增加。
一、混凝土結(jié)構(gòu)加固原因
（1）設(shè)計規(guī)范的修訂和標(biāo)準(zhǔn)的提高，按照原規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的結(jié)構(gòu)不能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)構(gòu)封頂尚未使用就需要改造而引起的加固；
（2）設(shè)計基礎(chǔ)資料和設(shè)計方法的不準(zhǔn)確，導(dǎo)致設(shè)計出來的建筑物存在安全性問題。尚未建成但由于施工質(zhì)量問題、施工方法錯誤、施工管理不善等原因，使得建筑物存在質(zhì)量問題；
（3）原有建筑物使用功能及要求的改變，結(jié)構(gòu)老化后需對其進(jìn)行改造加固；
（4）因自然災(zāi)害引起的加固，如高溫酸堿環(huán)境、溫差、凍融等影響以及地震、流沙等災(zāi)害的作用，導(dǎo)致建筑物發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。
二、混凝土結(jié)構(gòu)加固原則
結(jié)構(gòu)加固是通過一些有效措施，使受損結(jié)構(gòu)恢復(fù)原有結(jié)構(gòu)功能，或是在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提高其結(jié)構(gòu)功能，以滿足新的使用條件下的結(jié)構(gòu)要求。建筑物維修、加固的主要目的是：提高結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的使用功能和安全性，減少事故隱患并能延長使用壽命。建筑結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)遵循先鑒定后加固的原則，加工方案應(yīng)合理可靠、經(jīng)濟(jì)適用、方便施工，盡量減少對原有建筑的損壞。
需要加固的結(jié)構(gòu)是已建成的，受到客觀條件的制約，加固方案也需根據(jù)具體條件進(jìn)行選擇。不同結(jié)構(gòu)形式和不同的損傷程度要求所采用的加固方法也不同。在選擇結(jié)構(gòu)加固方法時，要根據(jù)需要加固的建筑物的可靠性鑒定結(jié)果、建筑物所處場地條件、加固原因，通過綜合分析、比較才能確定。
三、混凝土結(jié)構(gòu)加固方法
（1）加大截面法
在我國，加大截面法是一種應(yīng)用較廣的傳統(tǒng)加固方法。該方法是在原有構(gòu)件表面新作鋼筋混凝土或鋼筋網(wǎng)砂漿層，用以增加結(jié)構(gòu)的截面面積，達(dá)到提供結(jié)構(gòu)承載能力的目的。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，適用面廣，適用于一般梁、板、柱、墻、橋梁及路面等混凝土結(jié)構(gòu)的加固。采用加大截面法加固時，可根據(jù)原構(gòu)件的受力性質(zhì)、構(gòu)造特點(diǎn)和加固要求的不同，選用單面加厚、兩面加厚、三面加厚和四面加厚等構(gòu)造形式。加大截面法的一個主要問題是在設(shè)計和施工方面必須解決好新加部分與原有部分的整體工作問題。研究表明，加固結(jié)構(gòu)在受力過程中，新舊混凝土的結(jié)合面會出現(xiàn)拉、壓、彎、剪等各種復(fù)雜應(yīng)力。新舊結(jié)構(gòu)的結(jié)合面為受力的薄弱環(huán)節(jié)，一旦界面開裂，將導(dǎo)致新舊兩部分過早分離而單獨(dú)受力，降低結(jié)構(gòu)的整體剛度和承載能力，直接影響加固效果。研究新舊混凝土界面的粘結(jié)性能，建立新的計算理論和方法，改進(jìn)界面的粘結(jié)工藝做法，對推動既有建筑加固改造業(yè)的發(fā)展具有很大的現(xiàn)實(shí)意義及工程應(yīng)用價值。
（2）外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè)，通過外包鋼與原有構(gòu)建的共同作用，提高構(gòu)件承載能力和剛度，達(dá)到加固目的。此方法主要是通過約束原構(gòu)件來提高其承載能力和變形能力，可大幅度提高構(gòu)件承載力，多用于柱子加固、梁的加固。對于矩形截面柱，一般在其四角外包角鋼，橫向用綴板焊接成整體；對于圓形截面柱，多用扁鋼加套箍；對于梁可僅在受拉邊外包角鋼加固。外包鋼加固法又分為干式和濕式兩種：干式外包法是角鋼直接外包于被加固構(gòu)件四周；濕式外包法是在角鋼和被加固件間留有一定間距，中間澆筑混凝土，這實(shí)際上是一種外包鋼和外包混凝土相結(jié)合的復(fù)合加固方法。濕式外包鋼加固由于可大幅提高構(gòu)件的承載能力，主要用來加固承受很大載荷的受壓構(gòu)件。外包鋼加固法受力可靠，施工簡便，現(xiàn)場工作量較小，但用鋼量較大。適用于在使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固。
（3）直接粘貼碳纖維布加固
FRP材料具有抗拉強(qiáng)度高、自重小等優(yōu)點(diǎn)，過去一直應(yīng)用于運(yùn)載火箭、宇宙飛船、飛機(jī)等航空航天設(shè)備。將FRP材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固工程是近年來新舉措。FRP材料的彈性模量與建筑鋼材非常接近，但由于抗拉強(qiáng)度比鋼材高很多，所以這就意味著工程要達(dá)到相同大的總拉力，F(xiàn)RP材料所需的材料截面積及自重將大大小于鋼材。通常所用的FRP材料指碳纖維、玻璃纖維等。碳纖維的強(qiáng)度和彈性模量是最高的，在實(shí)際工程中應(yīng)用的也最廣?，F(xiàn)階段與碳纖維相關(guān)的加固市場和生產(chǎn)工藝是最成熟和最完善的。
（4）外加預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿，在被加固構(gòu)件體外增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿，通過施加預(yù)應(yīng)力，使體外的拉桿或壓桿與被加固的構(gòu)件共同受力，改變原有截面的受力特征，消除加固部分的應(yīng)力滯后現(xiàn)象，并使后加部分與與原構(gòu)件能較好地協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)內(nèi)力重分布，以提高原結(jié)構(gòu)的承載力和剛度的方法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：可在幾乎不改變使用空間的條件下，改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正截面及斜截面承載能力得到提高。該方法被廣泛應(yīng)用到加固混凝土梁、板等受彎構(gòu)件以及混凝土柱等，特別適用于大跨度結(jié)構(gòu)的加固及采用其他方法效果不佳的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。
（5）增設(shè)支點(diǎn)加固法
增設(shè)支點(diǎn)加固法是在梁、板等構(gòu)件上增設(shè)支點(diǎn)，在柱子、屋架之間增設(shè)支撐構(gòu)件，減少結(jié)構(gòu)間跨度，增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，達(dá)到加固目的。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后，減小了跨度和內(nèi)力，相應(yīng)提高結(jié)構(gòu)總體承載力，并能減小和限制梁、板的撓曲變形。該方法簡單可靠，但容易損害建筑物的使用功能和原貌，并能減小使用空間，適用于具體條件下所允許的混凝土受彎構(gòu)件的加固。
（6）外部粘貼鋼板加固法
此法亦稱粘鋼加固法。是指使用特別的建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼于構(gòu)件外部，提高其承載能力。該法始于20世紀(jì)60年代，在國際上是一種使用范圍較廣的加固方法，不僅在建筑房屋中廣泛應(yīng)用，在公路橋梁建設(shè)中也普遍采用。該方法具有施工簡單、快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有少量抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響較小，且加工后對原結(jié)構(gòu)外觀和功能無顯著影響等優(yōu)點(diǎn)。粘鋼結(jié)構(gòu)加固中裂縫數(shù)量明顯增加，但裂縫的總寬度小于加固之前；結(jié)構(gòu)的剛度大幅度提高，抗剪性能也有所增加；粘接層的長期工作穩(wěn)定性可靠。但由于鋼板自身易受自然環(huán)境如酸雨等自然災(zāi)害的腐蝕破壞，使加固效果大打折扣，這就使人們?nèi)で蟾玫目垢g性材料來取代已有的加固材料。
（7）纖維復(fù)合材料嵌入式加固法
嵌入式加固法是一種通過粘結(jié)材料將加固材料嵌入加固構(gòu)件表面預(yù)先鑿好的槽中，使之與加固構(gòu)件形成整體，從而改善結(jié)構(gòu)性能的加固方法。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加固方法相比，嵌入式加固法除具有粘貼FRP材料加固法具有的優(yōu)點(diǎn)外，還具有FRP材料與原結(jié)構(gòu)粘貼性能較好、可防止火災(zāi)對FRP材料的破壞，可有效地進(jìn)行負(fù)彎矩加固、可以充分利用FRP材料的強(qiáng)度，能有效地提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限承載能力等優(yōu)點(diǎn)。
由于加固技術(shù)出現(xiàn)的歷史并不長久，在各種不同的加固方法中，我們對修復(fù)與加固技術(shù)的實(shí)質(zhì)經(jīng)驗(yàn)有限，很多加固方法特別是較新型的加固技術(shù)缺少必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。對各種方法的受力特性及施工要點(diǎn)還需要進(jìn)一步的深入研究。如加固結(jié)構(gòu)的二次受力工作機(jī)理及計算方法研究；各種加固材料及外包和粘貼形式對原有結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪、抗疲勞、延展性、耐久性等試驗(yàn)研究，結(jié)構(gòu)膠的力學(xué)性質(zhì)，是保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與各種加固板材料能否形成一個整體聯(lián)合工作的關(guān)鍵，但對結(jié)構(gòu)膠本身的力學(xué)特性如其本身與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、抗拉性能、抗剪性能、流變性能有待進(jìn)一步研究。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；措施
中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
合理而全面地發(fā)揮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體作用和經(jīng)濟(jì)價值必須做好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作，要在設(shè)計過程中有針對性地加強(qiáng)基礎(chǔ)、上部的機(jī)構(gòu)控制，提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抵御裂縫的能力，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)、形狀、布置上達(dá)到科學(xué)化和合理化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)。
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)常見的問題
1、 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地基設(shè)計問題
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中經(jīng)常忽視建筑物的沉降而引起附加應(yīng)力的增加，這會導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降而產(chǎn)生變形，進(jìn)而產(chǎn)生鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)底部和基礎(chǔ)出現(xiàn)承載能力的下降，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂。特別是在天然土壤的情況下，軟弱土和流沙會在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)重量下產(chǎn)生更為顯著的變形，再加上地下水位的季節(jié)性變化就會出現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地基問題的進(jìn)一步積累和擴(kuò)大，形成對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步影響。
2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上部設(shè)計問題
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上部是主要的功能部位，一般以框剪結(jié)構(gòu)和剪力墻等常見形式為主，在設(shè)計這些構(gòu)筑物時應(yīng)注意均勻布置，而一些設(shè)計者容易設(shè)計出剛度過大的單支剪力墻，這會出現(xiàn)應(yīng)力的過度集中，如果因應(yīng)力過大而產(chǎn)生破壞將會直接導(dǎo)致剪力墻管關(guān)聯(lián)的構(gòu)件設(shè)計難度的增加，進(jìn)而大宗鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。在做鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上部延性設(shè)計的過程中沒有考慮到剪力墻級別的設(shè)計，沒有使用小級別剪力墻結(jié)構(gòu)維護(hù)整個建筑物變形控制，如果出現(xiàn)地震將會容易造成各種級別剪力墻的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致建筑物梁柱完整性喪失，縮短了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)維持形狀的時間，增大了建筑物內(nèi)人員的傷亡。
3、 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題
裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要問題，在設(shè)計的過程中應(yīng)該對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題進(jìn)行全面控制，以避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后，安全問題和事故的發(fā)生。常見的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因有：一是應(yīng)力裂縫，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，不同部位、不同功能的構(gòu)件之間會有不同的剛度和應(yīng)力，這樣會在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體上形成若干個剛度薄弱區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)，如果薄弱區(qū)和集中區(qū)出現(xiàn)了重疊，很容易在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫和破壞，較為典型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力裂縫在墻角處和板端處。二是溫度裂縫，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在施工中最為常見的裂縫就是溫度裂縫，溫度裂縫的形成原因比較簡單，就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度出現(xiàn)大溫差，進(jìn)而引起混凝土出現(xiàn)收縮應(yīng)力的差別，在薄弱位置出現(xiàn)裂縫。三是構(gòu)造裂縫，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造裂縫的最主要成因是拌制混凝土的過程中選用了較大的水灰比，進(jìn)而在澆筑時產(chǎn)生混凝土在模板的滑動，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時未充分振搗、有氣泡的存在也是出現(xiàn)構(gòu)造裂縫的原因。
二、加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施
1、合理選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
我國是個幅員遼闊的國家，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和地質(zhì)條件也存在著很大的差異，這就使得我國不同地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不盡相同。因此，在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，必須對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的選擇，始終堅持以地區(qū)的建筑特點(diǎn)為前提和依據(jù)。在建筑設(shè)計中，通常情況下，建筑設(shè)計師會選擇剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。剪力墻能夠最大范圍的擴(kuò)大建筑的空間和面積，建筑房間能夠不將梁柱等露出來。而且使用混凝土剪力墻這種結(jié)構(gòu)，不僅具有較好的隔音效果，而且還能夠節(jié)省很多施工成本和精力，縮短建筑施工的周期，加快施工進(jìn)度，提高對房屋建筑的抗震能力。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中去。
2、 妥善處理鋼筋混凝土的剛度
鋼筋混凝土的剛度是對建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須重視的一個因素。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國建筑取得了很大的發(fā)展成效，建筑的層數(shù)也呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，建筑物的剛度直接關(guān)系著建筑的施工質(zhì)量。只有不斷控制建筑物的位移，才能使得建筑物的剛度符合相關(guān)設(shè)計要求。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，需要對建筑物的剛性和延展性進(jìn)行良好的控制，這也需要建筑設(shè)計的密切參與和配合，根據(jù)自己的設(shè)計理念和設(shè)計風(fēng)格對建筑物的剛度和延展性進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。隨著高樓大廈的不斷興起，在對剪力墻進(jìn)行布置時，可以適當(dāng)?shù)脑黾蛹袅Φ臄?shù)量，并確保剪力墻的厚度能夠滿足相關(guān)建筑設(shè)計要求。
3、 對鋼筋混凝土進(jìn)行及時加固
對鋼筋混凝土進(jìn)行及時的加固也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一，主要有兩種加固方法。第一種加固方法是利用碳纖維對鋼筋混凝土進(jìn)行加固。通過這種方式，可以極大的該混凝土的剛度、強(qiáng)度，并且促進(jìn)鋼筋混凝土抗裂能力的增加。第二中加固方式是通過預(yù)應(yīng)力對鋼筋混凝土進(jìn)行加固，這也可以在一定程度上延長鋼筋混凝土的使用壽命，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計充分發(fā)揮其應(yīng)用的作用。
4、提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性
設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的過程中要將結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的破壞考慮周全，切實(shí)提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震和抗損的性能。設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過程中要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)荷載的變化問題，實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。
5、提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性
設(shè)計人員要以抗震概念設(shè)計為依據(jù)，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、平立面設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延展性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力得到有效的提升。
6、提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
首先，要選擇質(zhì)量良好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料，從穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個方面入手，選擇堅固、耐久、潔凈的骨料，含堿量與水化熱反應(yīng)較低的水泥，減少對于硅酸鹽水泥與用水量的應(yīng)用，并適當(dāng)?shù)貙⒌V物摻合料加入到材料中。
其次，優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，設(shè)計人員要根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境，明確建筑中不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限與注意事項(xiàng)。最后，應(yīng)用合理的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，要在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計出混凝土保護(hù)層，并通過協(xié)調(diào)構(gòu)件的截面積與表面積，避免侵蝕性物質(zhì)集中停留區(qū)域的形成，同時注意高侵蝕度的環(huán)境中，混凝土墻板的通風(fēng)效果，并注意配筋間距的合理設(shè)計，以減少鋼筋銹蝕、保護(hù)層剝離等問題在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。
7、提高對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制采取防治措施。對于易出現(xiàn)裂縫的屋面及樓面鋼硅構(gòu)件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時可采用預(yù)應(yīng)力混凝土，在樓面板預(yù)埋管線時，對管線進(jìn)行支架固定，在管線交叉處要采用專門設(shè)計的接線盒以減少鋼筋混凝土板的剛度削弱。
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，密切關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全，責(zé)任重大。而且結(jié)構(gòu)專業(yè)是一個既有深度又有廣度的專業(yè)，我們必須在工作中，不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)，才能有所進(jìn)步，才能成為一名合格的工程師。這也是我把我在設(shè)計過程中的一些認(rèn)識寫出來的原因，希望與同行們一起討論、共同提高。
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【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性；對策
到了20世紀(jì)末，我國的建筑物已有近半進(jìn)入了老化階段，合約23.4億平方米的建筑面積出現(xiàn)了不同程度的耐久性問題。隨之而來的即是掀起了土木工程領(lǐng)域?qū)匣ㄖ哪途眯院徒?jīng)濟(jì)性評定及建筑壽命預(yù)測的研究熱潮。
一、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性概述
堅硬、密實(shí)，能長久使用，是人們對混凝土最直觀的認(rèn)識，特別是混凝土所澆筑石體在強(qiáng)堿性環(huán)境中使用內(nèi)部鋼筋，對鋼筋會起到保護(hù)作用，使其免遭氧化銹蝕。然而，其耐久性且總是被忽略，由此造成的人身傷害和財產(chǎn)損失可謂不可估量。
關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究，早在19世紀(jì)40年代就已出現(xiàn)。是由法國工程師維卡研究并得出結(jié)論的。而我國對混凝土結(jié)構(gòu)碳化和鋼筋腐蝕等問題的研究，最早則在20世紀(jì)60年代，目前已取得了顯著的成效。但要想與世界發(fā)達(dá)國家相比，尚顯不足。
二、施工現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的分析
1.混凝土因孔隙滲透造成結(jié)構(gòu)破壞
當(dāng)前的建筑設(shè)計中，混凝土材料和結(jié)構(gòu)的設(shè)計已經(jīng)從傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計慢慢轉(zhuǎn)向耐久性設(shè)計。在研究調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：在所有影響混凝土耐久性的各種破壞因素里，也就是說，混凝土建筑結(jié)構(gòu)的耐久性好壞，與混凝土的滲透性有著直接的聯(lián)系，每一種都離不開對其孔隙組成的滲透破壞。此外，混凝土的腐蝕性也決定了其耐久性，與微觀結(jié)構(gòu)（特別是漿體的孔隙率）有關(guān)。一旦采用高性能混凝土作為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)材料，其本身的微裂縫就會提供侵蝕基礎(chǔ)，增加外界負(fù)荷。
2.混凝土碳化引起鋼筋銹蝕
新澆筑的混凝土?xí)趬A性值不達(dá)標(biāo)的環(huán)境中發(fā)生碳化，進(jìn)而鈍化，最終銹蝕。導(dǎo)致混凝土碳化程度出現(xiàn)不同的因素主要包括：第一，混凝土所處環(huán)境中CO2濃度增加，碳化過程隨濃度比例增強(qiáng)。第二，混凝土所處環(huán)境的濕度和溫度增加，加速碳化過程。第三，混凝土的配比，特別是水灰比如果較低的話，混凝土出現(xiàn)碳化的概率相對越小。
3.混凝土凍融破壞引發(fā)混凝土耐久性差
混凝土凍融現(xiàn)象的出現(xiàn)也會破壞混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。而該現(xiàn)象發(fā)生必須同時具備三個條件，缺一不可。第一：設(shè)計中未列出混凝土配比產(chǎn)生凍融時的有力措施；第二，混凝土環(huán)境的溫度必須出現(xiàn)正負(fù)交替現(xiàn)象；第三，混凝土結(jié)構(gòu)必須保持潮濕或者與水環(huán)境接觸密集。特別是在北方，一旦出現(xiàn)這些條件并存，就會給混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性帶來嚴(yán)重影響。
4.其他問題
除了上述問題外，還應(yīng)該考慮到混凝土結(jié)構(gòu)本身所處的負(fù)荷狀態(tài)，這一負(fù)荷應(yīng)力起著不同作用，如果壓應(yīng)力小，就會避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，對其耐久性具有一定的保護(hù)作用；同樣，較小的拉應(yīng)力也不會影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，一旦壓應(yīng)力、拉應(yīng)力增大，超出了混凝土結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力時，均會給結(jié)構(gòu)耐久性帶來威脅，混凝土結(jié)構(gòu)更易在環(huán)境中遭受腐蝕，最終影響其耐久性。
三、能有效改進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的應(yīng)對措施
1.強(qiáng)化對混凝土材料的選擇
混凝土的耐久性好壞，是由所選水泥材料的強(qiáng)度和工程性能來決定的。在具體的選擇中，一定要根據(jù)建筑設(shè)計方案的要求，因地制宜地選擇合適性能的水泥品種，基本要求是，堿含量低、水化熱低、干縮性小、耐熱性和抗腐蝕性強(qiáng)、抗水性和抗凍性好的。此外，集料的選擇要認(rèn)真比對材料的堿活性、吸水性和耐蝕性。合理的配比、科學(xué)的摻合，是有效提高混凝土的有效方法，該法也是當(dāng)下較為流行的高性能混凝土的主要生產(chǎn)方法。
2.加強(qiáng)對混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作
要想讓混凝土的結(jié)構(gòu)有超強(qiáng)的耐久性，就可以從其外部保護(hù)層的厚度增加上下工夫。這是延長混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的一種重要手段和方法。此外，還可以通過合理的設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)造上入手，保持混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的方法之一，即要保持混凝土的干燥，除了使用高效滲水劑之外，就需要在將設(shè)計重點(diǎn)放在結(jié)構(gòu)布置和地基處理上，使其排水方便，能有效降低因地基不均造成沉降裂縫出現(xiàn)的幾率，ρ映せ炷土結(jié)構(gòu)建筑物的使用壽命提供良好的保障。
3.注重對混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制
質(zhì)量的好壞是保證生產(chǎn)的基礎(chǔ)，現(xiàn)場施工中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的質(zhì)量控制，要首先控制好結(jié)構(gòu)保護(hù)層的厚度，一般規(guī)定，在室內(nèi)正常環(huán)境中，設(shè)計的建筑物使用年限若在100年的話，所應(yīng)用的混凝土保護(hù)層的厚度應(yīng)在相關(guān)建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，增加40%的比例，并最好采用整體澆筑的形式，杜絕留有施工縫，能有效的避免外界侵蝕。如能配以高效減水劑，則結(jié)構(gòu)耐久性的使用效果更佳。
4.重視日常維護(hù)
維護(hù)，也是保持混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的一個必備措施。無論是剛完工時的檢測和維護(hù)保養(yǎng)，還是后期使用中的修理，都是確保其正常使用的有效手段。特別是對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題的結(jié)構(gòu)部分，要特別重視，及時查處破壞原因，并采用科學(xué)方法加以維修和加固補(bǔ)救，避免出現(xiàn)安全隱患。
結(jié)語：眾所周知，混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到土木工程的建筑施工中，主要源于其較好的整體性、耐久性和可塑性強(qiáng)等特點(diǎn)。但不可否認(rèn)，在越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用中，混凝土結(jié)構(gòu)建筑使用年限低等問題也較為突出，只有查明混凝土結(jié)構(gòu)失效的真實(shí)原因和影響因素，采取有效的措施來積極應(yīng)對，才能保持混凝土結(jié)構(gòu)建筑的原有壽命，真正打造出“百年品質(zhì)”的金牌建筑物。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：高層建筑，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計，方法
中圖分類號：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平面設(shè)計要盡量使平面規(guī)則、簡單、對稱、長寬比適當(dāng)，這樣可以使平面剛度、承載力、質(zhì)量分布均勻，質(zhì)量中心與剛度中心接近重合，提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力。具體應(yīng)遵循以下原則：盡量采用規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)，保證建筑平面、立面及結(jié)構(gòu)布置對抗震有利；具備合理的傳力途徑，使作用在上部結(jié)構(gòu)的水平力和豎向力能夠直接、不間斷地傳遞到基礎(chǔ)，避免中斷和迂回；具有整體的可靠性和牢固性，當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)受到作用力使部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞造成局部倒塌時，不能導(dǎo)致整體的承載力喪失致使整個結(jié)構(gòu)的倒塌；確定構(gòu)件與構(gòu)件之間、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間，該徹底分離的絕不似分非分，該牢固連接的絕不似接非接；處理好結(jié)構(gòu)單元與結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力之間的關(guān)系，盡量設(shè)置多道抗震防線，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震能力。
二、優(yōu)化高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的具體方法
1.高強(qiáng)度混凝土和高強(qiáng)鋼筋的合理使用。建筑的總造價包括上部結(jié)構(gòu)的材料、基礎(chǔ)及施工等費(fèi)用，構(gòu)件的截面尺寸和用鋼量對造價的影響很大，設(shè)計中合理使用高強(qiáng)鋼筋（如梁、板筋采用三級鋼）可有效降低用鋼量，節(jié)約成本。如果高層建筑位于深厚軟弱地基上，由于作用于地基上的荷載很大，合理使用高強(qiáng)度混凝土和高強(qiáng)鋼筋，可優(yōu)化構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，將會降低基礎(chǔ)施工的難度和造價，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。同時，對于地震區(qū)的高樓，地震作用的大小幾乎與建筑自重成正比，減輕自重能夠減小結(jié)構(gòu)的地震荷載，有利于提高結(jié)構(gòu)的安全度。在設(shè)計中合理的使用高強(qiáng)度混凝土和高強(qiáng)鋼筋，能快速、有效的減少墻、柱、梁、板等構(gòu)件的截面尺寸，降低用鋼量，減輕建筑自重，最終達(dá)到降低造價的目的。
2.確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計均勻。在高層建筑的一個獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻，平面長度不宜過長，突出部分長度不宜過大；高層建筑的豎向體型宜規(guī)則均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。相信大部分的結(jié)構(gòu)工程師都曾遇過類似情況：當(dāng)一幢高層建筑的結(jié)構(gòu)平面布置和豎向布置簡單、規(guī)則、均勻，那么其各項(xiàng)指標(biāo)的校驗(yàn)驗(yàn)算會很容易滿足規(guī)范的要求，反之，則需花一番苦功才能令各項(xiàng)指標(biāo)勉強(qiáng)滿足規(guī)范要求。結(jié)果可能是墻柱截面尺寸大得驚人，單位面積重量嚴(yán)重超標(biāo)，不僅造價上去了，而且還影響部分建筑功能的使用。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員一定要注重概念設(shè)計，在建筑方案階段就應(yīng)積極介入，運(yùn)用自己的專業(yè)知識提出建議，在滿足美觀、適用的前提下，盡可建筑結(jié)構(gòu)的平面布置和豎向布置簡單、規(guī)則和均勻。這樣一來，結(jié)構(gòu)體系就會具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。只有這樣，到擴(kuò)初設(shè)計和施工圖設(shè)計階段的截面尺寸優(yōu)化才會有實(shí)質(zhì)性的意義。
三、采用新型的高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
1、高層鋼筋混凝土柱的設(shè)計。隨著建筑物向高層發(fā)展，單個柱子承受荷載必然加大，這樣的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致高層建筑柱子截面尺寸加大，使得建筑的有效使用面積減少。另一方面，由于層高的限制，往往造成高層建筑的若干層柱出現(xiàn)短柱，短柱對抗震是不利的。
2、普通鋼筋混凝土柱。采用普通鋼筋混凝土柱，一般在30層左右的高層鋼筋混凝土建筑中就很難避免出現(xiàn)短柱現(xiàn)象。為了增強(qiáng)短柱的延性，目前設(shè)計中主要采取箍筋加密和設(shè)置復(fù)合箍筋的辦法。同時，為了盡量減小柱截面尺寸，需盡可能地提高混凝土強(qiáng)度等級。
3、密排螺旋箍筋柱。采用密排螺旋箍筋柱既可提高柱子的延性，又能提高柱核心混凝土的強(qiáng)度。由于施工方法同于普通鋼筋混凝土柱，因此，較受歡迎。在設(shè)計中如采用高強(qiáng)混凝土和密排螺旋箍筋將進(jìn)一步減少柱的截面寸。
4、高強(qiáng)混凝土。在我國C50以上混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。在國內(nèi)已有一些高層建筑使用高強(qiáng)混凝土，得到可觀的經(jīng)濟(jì)效應(yīng).但目前推廣應(yīng)用上遇到幾種困難：首先施工量的控制，其次是開發(fā)商不愿意使用高強(qiáng)混凝土。其實(shí)其雖比普通混凝土價格貴一些。但由于柱子斷面減小也帶來的使用面積增大的經(jīng)濟(jì)效益。
5、鋼管混凝土和型鋼混凝土。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究在我國相對比較成熟，在高層建筑柱子的使用上有著廣泛的前景，但目前還需加強(qiáng)兩方面的工作：（1）在設(shè)計上盡量規(guī)范一些梁柱節(jié)點(diǎn)做法，最好有一本權(quán)威性的圖集供設(shè)計人員參考：（2）是施工技術(shù)隊伍的培養(yǎng)。型鋼混凝土在我國已進(jìn)行了大量的科學(xué)試驗(yàn)工作，但目前尚無統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)程，已建的型鋼混凝土柱的設(shè)計大都參照國外建筑的規(guī)范。
6、鋼管混凝土和型鋼混凝土。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究在我國相對比較成熟，在高層建筑柱子的使用上有著廣泛的前景，但目前還需加強(qiáng)兩方面的工作：（1）在設(shè)計上盡量規(guī)范一些梁柱節(jié)點(diǎn)做法，最好有一本權(quán)威性的圖集供設(shè)計人員參考。
（2）是施工技術(shù)隊伍的培養(yǎng)，型鋼混凝土在我國已進(jìn)行了大量的科學(xué)試驗(yàn)工作，但目前尚無統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)程，已建的型鋼混凝土柱的設(shè)計大都參照國外建筑的規(guī)范。
7、高層建筑與裙房之間的處理。目前高層建筑和裙房之間的處理有兩種觀點(diǎn)：（1）高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在主樓和裙房之間。由于受力差異大等原因，需設(shè)置變形縫；（2）認(rèn)為設(shè)縫會帶來地下室防水、上部建筑立面處理等一系列的困難。最好是采取其它辦法取消變形縫。當(dāng)高層建筑位于建筑物平面中部時，且建筑物不是太長，能不設(shè)縫，盡量不設(shè)。而當(dāng)高層建筑位于建筑物的邊部和角部時，尤其是位于角部，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)設(shè)置變形縫。
四、結(jié)語
高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是—個復(fù)雜且又循環(huán)往復(fù)的過程，這就要求設(shè)計者嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量密切關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須在工作中，不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)，不斷的進(jìn)步與完善。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；檢測；安全評價；構(gòu)造措施；分布鋼筋
1.引言
混凝土是一種多組分的混合材料從配料、攪拌、成型至養(yǎng)護(hù)諸工藝環(huán)節(jié)，無不影響混凝土的質(zhì)量。近年來，隨著我國工程建設(shè)質(zhì)量管理的加強(qiáng)，混凝土無損檢測技術(shù)的作用日益明顯，從而也促進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)的迅猛發(fā)展。
2.國內(nèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法
2.1混凝土結(jié)構(gòu)檢測常用方法的分類和特點(diǎn)
1）檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值；
2）檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土內(nèi)部缺陷如混凝土裂縫、不密實(shí)區(qū)和孔洞、混凝土結(jié)合面質(zhì)量、混凝土損傷層等；
3）檢測幾何尺寸如鋼筋位置、鋼筋保護(hù)層厚度、板面、道面、墻面厚度等；
4）結(jié)構(gòu)工程混凝土強(qiáng)度質(zhì)量的勻質(zhì)性檢測和控制；
5）建筑熱工、隔聲、防水等物理特性的檢測。
2.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法的選擇
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測著重對混凝土強(qiáng)度等級和缺陷、鋼筋保護(hù)層厚度和位置、混凝土構(gòu)件幾何尺寸、樓板厚度等進(jìn)行檢測。對混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的檢測，可采用回彈法、超聲一回彈綜合法等檢測方法。一般工程優(yōu)先采用回彈法，對大型工程如采用回彈法檢測仍達(dá)不到設(shè)計要求或?qū)貜椃z測有懷疑時，應(yīng)采用超聲一回彈綜合法檢測。對構(gòu)件混凝土內(nèi)部不密實(shí)區(qū)、空洞等缺陷的位置和范圍的檢測，可采用帶有波形顯示功能的超聲波檢測儀，測量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號主頻率等聲學(xué)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對變化，判定混凝土中的缺陷情況。對板厚的檢測，可采用雷達(dá)波法、沖擊一回波法、沖擊共振法、超聲脈沖回波法等檢測方法。
3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫檢測與分析
3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的基本概念
結(jié)構(gòu)試驗(yàn)表明，裂縫的出現(xiàn)和開展是結(jié)構(gòu)破壞的先兆。建筑物中裂縫的存在預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載力可能不足，過大的裂縫會促使鋼筋銹蝕而降低結(jié)構(gòu)耐久性，會造成房屋滲漏，影響建筑物美觀。所以，習(xí)慣上都不允許建筑物產(chǎn)生裂縫。但客觀現(xiàn)實(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫很難完全避免，就經(jīng)濟(jì)及科學(xué)觀點(diǎn)，一定程度的裂縫是可以接受的。裂縫成因比較復(fù)雜，危害程度不僅與裂縫大小有關(guān)，而且與裂縫性質(zhì)、產(chǎn)生原因及結(jié)構(gòu)功能要求的不同各不相同。不同類型的裂縫處理方法各異。
3.2裂縫調(diào)查
1）外觀檢測
裂縫外觀檢測主要包括裂縫的形式、裂縫部位、裂縫走向、裂縫寬度、裂縫深度、裂縫長度。裂縫發(fā)生及開展的時間過程，裂縫是否穩(wěn)定，裂縫內(nèi)有無鹽析、銹水等滲出物，裂縫表面的干濕度，裂縫周圍材料的風(fēng)化剝離情況，等等。裂縫外觀檢測常用的儀器有刻度放大鏡。對于活動裂縫，應(yīng)進(jìn)行定期觀測，專用儀器有接觸式引伸儀、振弦式應(yīng)變儀等，最簡單的辦法是騎縫涂抹石膏餅觀察。
2）裂縫成因調(diào)查
裂縫成因調(diào)查是為裂縫原因分析提供依據(jù)，包括對材質(zhì)、施工質(zhì)量、設(shè)計計算與構(gòu)造，使用環(huán)境與荷載等方面的調(diào)查。材質(zhì)，主要是水泥品種及安定性，砂石質(zhì)量，是否存在堿性骨料，外加劑性能及用量。施工質(zhì)量，主要是混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)性、養(yǎng)護(hù)情況，鋼筋位置及數(shù)量，模板剛度及支撐情況。材質(zhì)與施工質(zhì)量調(diào)查方法，主要是核查保證資料、有針對性地輔以現(xiàn)場檢測核對。使用環(huán)境與荷載，主要是分析結(jié)構(gòu)在使用中的溫度、濕度變化，是否存在有害介質(zhì)作用。
3.3裂縫檢測方法
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度、數(shù)量、深度、走向和位置是判斷結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和預(yù)測剩余使用年限的重要特征之一。對混凝土結(jié)構(gòu)作可靠性鑒定必須對結(jié)構(gòu)的裂縫狀態(tài)進(jìn)行檢測和分析。產(chǎn)生裂縫的原因很多，從工程鑒定和處理的角度可以將其歸納為受力裂縫和非受力裂縫兩大類，檢測時應(yīng)注意區(qū)分。裂縫的形態(tài)各異，能否正確區(qū)分要依靠檢測人員的理論知識，掌握鑒定規(guī)程的水平和工程經(jīng)驗(yàn)。實(shí)際工程中常有兩種類型裂縫的混合體。
3.4裂縫成因分析
裂縫成因分析是為裂縫危害性評定及修補(bǔ)方案提供依據(jù)，若不經(jīng)分析或忽略成因分析就進(jìn)行裂縫處理，往往會導(dǎo)致決策錯誤，使本不需要加固的結(jié)構(gòu)而花費(fèi)了大量的人力、物力去補(bǔ)強(qiáng)加固，使己處在危險狀態(tài)、本應(yīng)該拆除的結(jié)構(gòu)，卻因草率處理而潛藏著突發(fā)事故的危險。
4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性評價
結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)可靠性的一部分（結(jié)構(gòu)可靠性包括安全性、適用性和耐久性）結(jié)構(gòu)安全性是指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件發(fā)生時和發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要取決于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測）有關(guān)。對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計來說，結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個方面。
5.鋼筋混凝土構(gòu)件安全性評價
5.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性評價概述
在影響現(xiàn)有結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的可靠性狀態(tài)的各種因素中，對結(jié)構(gòu)安全性起決定性作用的是構(gòu)件的極限承載能力，而其它因素諸如裂縫、變形、偏差等，其影響可以體現(xiàn)在構(gòu)件的承載能力下降上。根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的極限承載能力及結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）所受外力，可計算出可靠性指標(biāo)，從而得出構(gòu)件的安全等級。
5.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性評價的內(nèi)容
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性評價包括構(gòu)件的承載能力、構(gòu)造和連接、裂縫、變形四個子項(xiàng)的評定。承載能力和構(gòu)造與連接是重要子項(xiàng)，裂縫和變形是次要子項(xiàng)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，取決于混凝土、鋼材的材質(zhì)。
5.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫評定等級
構(gòu)件裂縫控制等級的劃分主要考慮結(jié)構(gòu)的功能要求，結(jié)構(gòu)所處的工作環(huán)境，鋼筋種類對腐蝕的敏感性；現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的裂縫控制等級；國內(nèi)外試驗(yàn)資料和國外規(guī)范的有關(guān)規(guī)定；工程實(shí)踐和調(diào)查等4個因素。
5.4鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造和連接子項(xiàng)評定
預(yù)埋件的錨板和錨筋的構(gòu)造合理，經(jīng)檢查無異常（無變形或位移）者，可根據(jù)承載能力評為a級或b級；當(dāng)預(yù)埋件的錨板有明顯變形或錨板、錨筋與混凝土之間有明顯滑移、脫落現(xiàn)象時，根據(jù)其嚴(yán)重程度可評為c級或d級。連接節(jié)點(diǎn)的焊縫或螺栓符合國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定和使用要求者，可評為a級或b級；當(dāng)節(jié)點(diǎn)焊縫或螺栓連接有局部拉脫、剪斷、破損或較大滑移者，根據(jù)其嚴(yán)重程度可評為c級或d級。
6.結(jié)語
病害建筑物的挽救，關(guān)乎國計民生，是關(guān)系到保護(hù)既有建筑物、構(gòu)筑物的正常使用，保護(hù)廣大居民的人身安全和正常生活條件，使各類病害建筑物轉(zhuǎn)危為安，延長建筑物使用壽命的重要工作。對于已經(jīng)發(fā)生病害和造成損壞的建筑物、構(gòu)筑物，首先應(yīng)通過檢驗(yàn)、鑒定判別事故原因，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和構(gòu)件安全性的評價，然后有針對性地采取加固措施進(jìn)行挽救，使建筑物的使用安全性獲得保證。
參考文獻(xiàn)