浅析混凝土结构设计存在的问题

　　【摘要】随着我国市场经济的发展，建筑行业也进入了飞速发展的轨道，结构设计是建筑工程项目的基础，本文主要是针对目前应用广泛的混凝土结构设计存在的问题进行探讨。从混凝土结构的概述到混凝土结构设计的原则到混凝土结构设计存在的问题，层层深入分析。

　　【关键词】混凝土；结构设计；问题

　　Abstract: Along with the development of market economy in China, the construction industry has entered the rapid development of the rail, structure design is the foundation of the building project, this paper mainly is widely used in the design of concrete structures of the existing problems are discussed. From an overview of concrete structure to the principle of concrete structure design of concrete structure design problems, layer upon layer the thorough analysis

　　Key Words: concrete, structure design, question

　　中图分类号：TB482.2    文献标识码：A     文章编号：

　　结构是建筑物的基本部分，结构承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现的各种环境作用，如人和家具、建筑物的自重等的重力荷载以及自然力量的作用等。合理的结构设计，是建筑物安全、适用和耐久的重要保证。随着近代力学理沦和新的结构概念的发展，我国的建筑结构设计从依赖传统法式的经验设计水平飞跃到依靠科学分析和定量计算进行结构设计的新阶段。

　　1、概述

　　根据建筑结构所使用的主要建筑材料的不同，可以将其划分为混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构等。混凝土是指用水泥、粗骨料（如卵石、碎石）、细骨料（如砂子）和水按一定比例配合、搅拌后入模浇注，并经养护硬化后做成的人工石材。混凝土结构虽然发展至今有近百年的历史，但相比其他建筑结构而言，是一种新兴的建筑结构，混凝土结构包括素混凝土结构、预应力混凝土结构、钢筋混凝土结构，其应用范围极广，是现今土木建筑工程中用得最多的一种结构，各种工程结构都可采用钢筋混凝土建造。混凝土的种类一般以混凝土的强度等级加以区分，而混凝土的强度与组成混凝土材料的质量、配合比、养护条件以及测定其强度时所采用的试验方法、试件尺寸、形状等都有密切的关系。

　　2、混凝土结构设计原则

　　2.1遵守相关规范

　　结构工程师在对建筑结构进行设计时，首先应该做到的就是按国家和地方的有关结构设计的法规、规范、规程和设计标准中的规定执行。尽管目前我国各行业的混凝土结构设计规范在设计理论上还不尽统一，而混凝土建筑结构设计常用的规范有《混凝土结构设计规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等等，结构工程师在做混凝土结构设计时遵守这些规范是最基本的原则。

　　2.2满足结构功能要求

　　任何的建筑结构设计都是为了实现建筑的某些功能，混凝土结构设计也不例外。从结构的观点来考虑，混凝土结构需满足以下功能要求：一是安全性，在施工和使用都正常的情况下，该结构必须能够承受可能出现的各种变形和荷载，在一定级别的偶然的不可抗性事件发生时及发生后，结构还可以保持稳定；二是适用性，结构在正常使用期间须具有优良的工作性能，不能出现类似过大的变形、过宽的裂缝或振幅等情况；三是耐久性，结构在正常维护的情况下具有足够的耐久性能，例如不能发生严重的风化、脱落，以免影响结构的使用期限。以上三点功能要求也可统称为结构的可靠性，混凝土结构设计要以满足结构功能要求为目标。

　　2.3掌握结构极限状态

　　结构极限状态是指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，这种特定的状态就称之为该功能的极限状态。结构极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态这两类。前者主要是使结构满足安全的要求；后者则是使结构满足使用性能的要求。混凝土结构的使用性能主要是体现在把挠度和裂缝控制在允许范围内。承载能力的极限状态关系到结构整体、局部破坏或倒塌，会导致财产甚至是生命的重大损失，因此，所有的结构和构件都要按承载能力极限状态进行计算设计。混凝土结构一般都是先按承载能力极限状态进行设计，再按正常使用极限状态进行验算校核。

　　3混凝土结构设计中存在的问题

　　3.1各专业间的配合问题

　　由于目前专业分工的发展，一个结构设计团队往往是由各个不同领域的专业人才组成，从设计到施工也是由不同的团队负责，所以就存在着各个专业间的配合问题。混凝土结构设计与施工之间涉及着结构专业与施工技术的衔接与配合。结构设计专业人员应明确本专业的设计角色，但也不可只专注于设计，而没有配合工艺技术，如此出来的设计图可行性就是一个很大的问题。

　　3.2耐久性设计问题

　　混凝土结构功能有安全性、适用性、耐久性三方面的内容，相对而言，混凝土结构设计在安全性和适用性方面的研究较为深入，设计方法也是相对明确，所以在混凝土结构设计在安全性和适用性方面做得比较好，而耐久性方面的研究就不够成熟，在实际操作中存在着更多的问题。在工程实践中，结构因耐久性不足而失效的现象已是屡见不鲜，为了继续正常使用，就需要进行维护，而这所付出的代价往往是高昂的。

　　影响混凝土结构耐久性的因素主要可分为内部和外部两个方面。内部因素主要是指混凝土的渗透性、强度、保护层厚度，以及水泥的品种、用量、等级和外加剂用量等；外部因素则是指环境温度、二氧化碳含量、湿度等。要加强耐久性设计就要保证钢筋有足够的保护层厚度，合理设计混凝土的配合比，尽量的提高混凝土的密实性，增强抗渗性，采用覆盖面层，隔离混凝土表面和大气环境的直接接触，减缓钢筋的锈蚀，最好还要采用防腐蚀钢筋。

　　3.3配合比设计问题

　　混凝土结构设计中的混凝土配合比问题是整个建筑工程的重要问题，牵涉到混凝土硬化后的强度和所要求的其他性能和耐久性，在设计过程中对混凝土配合比也有很高的要求，要满足施工工艺方便于操作而又不遗留隐患的工作性，要选用合适的材料和计算准确各种材料用量，还要对设计的结果进行试配，再进行调整，使之达到工程的要求，并且在达到以上要求的同时还要设法降低成本。

　　一般的混凝土是由水泥、砂、水、石子四种材料组成，混凝土配合比设计就是解决这四种材料用量的三个比例，即水灰比、砂率、胶骨比。在进行混凝土配比设计时应掌握结构设计对混凝土结构的全部要求，特别是各种强度和耐久性要求以及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密，用以考虑采用的水泥品种与石子粒径的大小等参数。其次是了此项工程是否有特殊的性能要求，这便于决定所要用的水泥品种和粗骨料径的大小。此外还要了解施工的工艺，比如输送、浇筑的措施，使用机械化的程度，对工作性和凝结时间的要求，决定选用的外加剂及其参量。

　　【参考文献】

　　[1]周克荣等编著.混凝土结构设计[M].同济大学出版社, 2001:8.

　　[2]贾慧麟.混凝土结构的耐久性[J].华章,2011（05）：47.

　　[3]王刚.混凝土结构设计探讨[J]才智,2011（25）：85.

　　[4]孙燕松.建筑材料配合比[J].城市建设,2010（29）：49.