建筑结构设计中混凝土结构设计探讨

建筑结构设计中混凝土结构设计探讨

管国锋

中通服咨询设计研究院有限公司 江苏南京 210000

摘要：随着我国城市居住人口增多，一些地区建筑规模扩大，可用土地减少。建筑工程需要提高土地的利用率，加强建筑工程的承载功能。在建筑结构设计过程中，混凝土的结构，对整体建筑的稳定性具有重要作用。本文主要分析建筑结构设计中混凝土结构的设计，为加强建筑工程整体质量，探究如何提升混凝土结构的设计，改进建筑工程结构的稳定性。

关键词：建筑工程；混凝土结构；设计方案

引言:建筑工程中主要依靠混凝土提高其耐用性，因此，混凝土的结构设计不合理严重降低建筑结构的质量，影响建筑结构的使用，对混凝土结构进行分析，混凝土受到多方面影响，包括原材料以及施工环节，每个环节的施工过程均能够影响混凝土的耐用性，需要有效增强混凝土结构的稳定性，避免混凝土出现问题，在设计过程中，需要加强监管，检查混凝土的原材料是否合格，优化结构，做好混凝土结构设计工作。

1混凝土结构耐久性概述

混凝土的出现极大地影响了建筑行业的发展进程，提高了建筑工程质量，不过在使用混凝土时，施工过程中，却往往被混凝土的结构设计所困惑，这其中混凝土结构耐久性便是一种建筑行业中常见的难题。一般情况下所说的混凝土结构耐久性主要是混凝土在自然环境中的使用寿命，在自然环境中具有多种破坏因素，并且在使用过程中对混凝土的结构具有一定考验，此外混凝土的自身原材料对混凝土结构也具有一定影响。因此在长时间的使用下，多种因素会影响混凝土的结构，混凝土需要承受内部以及外部的破坏力，保证混凝土结构的稳定性。经过长时间的使用，混凝土受到多种因素影响，其自身结构受到一定程度的损坏，例如混凝土会出现碳化情况，钢筋会受到一定程度的锈蚀。这些都会破坏混凝土的结构稳定性，从而降低混凝土的使用寿命，影响混凝土的耐久性。混凝土的结构受到破坏，会给用户带来安全隐患，提高建筑物的使用风险。从宏观上来讲，建筑物的使用寿命降低，不仅会导致用户的财产受到影响，也会影响施工单位的形象，导致施工单位的口碑变差。因此在展开混凝土结构设计过程中，时光单位需要充分考虑混凝土结构的耐久性，混凝土结构的耐久性不仅影响用户的后续使用，也影响施工单位。在混凝土结构设计过程中，充分考虑各种因素，提高混凝土结构的耐久性，提高建筑物的质量，保障建筑物的使用安全性。

2混凝土在建筑结构中的设计要求

2.1稳定性

建筑混凝土结构设计主要包含两个方面。建筑混凝土构件能够经受各种外力，而且能够在一定水平上抗击突发事故和自然灾害。建筑相关构件必须达到国家标准，使其完全达到使用期限要求，从而保证建筑工程的质量。

2.2长期实用性

在展开混凝土结构设计前，需要充分考虑建筑物的使用方向，确定用户对建筑物的需求，保证建筑物符合住户的要求。充分结合实际应用的情况，提高建筑物的质量，在各方面降低建筑物发生裂缝等问题，提高建筑物的实用性，保证用户的使用安全。因此，建筑工程的混凝土结构设计应该加强实用性，提高用户的居住质量。

2.3延展性

建筑工程在后期使用过程中，需要承担很重的负荷，整体结构的质量需要稳定，并且在使用过程中要求混凝土结构具有一定的延展性，混凝土结构缺乏延展性，会导致建筑工程出现变形的情况，降低整体建筑工程的承载力，从而导致混凝土结构的质量降低。建筑结构所承载的负荷都很高，因此建筑质量必须得到有效保障，而混凝土结构的延展性也在一定程度上决定了建筑质量的高低。因此在设计过程中，需要充分考虑混凝土结构的延展性，从而保证建筑结构整体质量达标。

2.4良好的抗震能力

抗震性能也是现代房屋应当具有的主要特点之一，抗震性能优秀的房屋能够有效保护居民的生命财产安全。混凝土构造是影响房屋抗震水平的关键因素，所以，建筑学工作者在进行混凝土结构设计中，必须注重考虑嵌固端部位的选用及其建筑竖向布置与水平分布。良好的抗震能力也是确保后续使用的安全性，影响住户的人身安全。因此，在设计过程中，要考虑混凝土结构的抗震能力。

混凝土对整个建筑工程的稳定性起着决定性作用，混凝土在土木建筑工程各个环节都有涉及。建筑工程大多在室外施工，在露天环境下，混凝土施工过程受周边环境影响，使得发生裂缝问题，尤其周边环境较潮湿的情况下，发生裂缝的几率变大，一旦裂缝问题扩大，将会影响用户的人身安全。在现场施工时，要规范使用施工技术，确保大体混凝土裂缝发生几率减少，保障土木建筑工程的整体质量。工作人员在应用混凝土时，严格按照相关比例进行原料配比。在浇筑过程中，也需要把握浇筑时间。浇筑时间把握不恰当，无法发挥混凝土的优势。其次，工作人员浇筑混凝土完成后，需要及时进行养护处理，养护工作到位可以避免后期出现裂缝问题。

3混凝土结构的影响因素

3.1 混凝土碳化

在混凝土中会混有碱性材料，与空气充分接触后，碱性材料会结合二氧化碳，发生一定的化学反应，从而出现混凝土碳化，从而导致水泥的成份、结构和性质等出现变化，从而造成水泥机能降低的一种反应。当发生了碳化的状况之后，就会导致了水泥的碱性逐渐减少，同时也会造成了钢筋表层的钝化膜发生损伤，这样导致了混凝土无法可以更有效的保存钢筋，进而造成了钢筋腐蚀的问题加快。但是对水泥构件来说，水泥的耐碳化程度是判断其构件耐久性的一项关键参数，如水泥的耐碳化程度高，则其构件耐久性相对较好，反之，则其构件的耐久性会遭受碳化的危害。

3.2钢筋的锈蚀

在一般情况下，在钢筋中会存在大大小小的缝隙，这些缝隙中会出现氢氧化钙，导致钢筋的碱性程度较高。长期处于碱性环境中，就可以使得在其外表上产生了一个比较紧密的钝化膜，并且这样就可以使得钢筋保持惰性的状态，不至于出现腐蚀现象，而当出现超临界二氧化碳或者其它的钢筋气体，会通过缝隙进入到钢筋里面，与氢氧化钙进行一定的化学反应，就会导致钢筋的pH值下降，进而导致钢筋从碱性逐渐地向中性的转变。而通常，当钢筋的pH值过低时，会导致钢筋表层的钝化膜出现损坏，难以展开后续的维护工作。钝化膜遭到破坏后，环境会影响钢筋，破坏钢筋结构，出现腐蚀现象。在这种的环境中，由于氯化物离子的出现就会进一步加重对钢筋的腐蚀程度，而由于氯化物离子也是一个的活化剂，当氯化物离子作用到其内部位置以后，会加强腐蚀，从而导致对钢筋产生了严重结构破坏情况。

3.3关键参数的判断不够精确

建筑混凝土架构设计往往包含许多参数，如砼构件的强度、间距和强度等，这些参数的精度影响了砼架构设计的合理性和科学性。由于在现场设计活动中，由于技术水平不足的原因，和一些不符合标准的操作流程，导致一些数据的测量不准确，导致参数的设计不符合实际施工需要，从而造成砼构件存在开裂、不平衡沉降的现象。

3.4设计图纸不合理

城市功能的不断丰富，对建筑有了越来越多的需求。在施工进行前，工作人员需要对现场施工进行图纸设计，提前考察现场环境，结合开发商的需求，进行图纸设计。在图纸设计中，应当对重点部位进行标明，以给一线工作人员提供参考。但有时参与设计的工作人员，在设计时可能会出现失误，疏忽关于建筑物渗漏等问题，未能结合实际，严格依照相关规定标准进行设计，导致整体设计方案不合理，给工作人员提供不完善的资料，对现场工作人员不合理的指导，直接影响施工的质量。此外，在一些城市发展过程中，存在大量的建筑工程，一些工作人员为了降低成本，会采用其他建筑物的设计方案，没有结合当前城市的发展情况，忽视当前城市的需求，从而导致在设计过程中，设计方案缺乏一定的实用性，影响具体的施工流程。

4建筑混凝土结构设计的改良方法

4.1增加混凝土结构的延展性

合理使用钢筋，钢筋在建筑施工中占有重要的使用份额，其使用需要进行有效把控。工程设计人员应科学合理选择钢筋型号，防止钢筋质量不符合要求而对建设工程造成潜在质量危害;另外，在对基础较为软弱的房屋，在展开结构设计中，工作人家钢筋的采用比率，通过降低钢筋的采用比率，能够充分降低建筑工程所需成本，也能够在一定程度上提高建筑工程的抗震能力。

4.2增强建筑的弹塑性

建筑工程的弹塑性影响着房屋构件的质量，在自然灾害的影响下，建筑工程的弹塑性对构件的质量存在一定影响，建筑设计工作者应通过全面考虑建筑物的平面形式、各方面的强度和结构承受能力来正确选择相关材料，从而增强建筑工程的弹塑性，以便在保证施工质量的情况下，提高建筑物对抗地震的强度。

4.3优化建筑结构布局

要想有效提升大型建筑的空间延展性，建筑设计工作者就必须采取大量的方法来优化其设计与布置:通过考察建筑物竖向水平位移和各楼层的运动状态，以减少扭矩对结构的冲击;通过采用防震设计，以确保大型建筑的结构安全与可靠性，以确保广大人民群众的生命财产安全。此外，由于填充墙是在大型建筑中较为特殊的一种结构，直接影响到建筑结构的整体质量，因此在设计过程中，工作人员结合实际情况，设计填充墙。

4.4做好了混凝土结构参数的计算工作

合理调整计算机模型，由于计算机技术的日趋成熟，更多的建筑工程设计单位和人员，在建设建筑以及混凝土基础建筑的过程中都采用了电脑建模。建筑中的各部分信息往往存在误差，这就为计算机仿真的信息提取增加了难度。所以，为了发挥计算机仿真的辅助效果，工程人员在进行实际设计时要根据具体情况和自身经验对计算机仿真加以修改，从而提高计算机仿真的准确性。

4.5确保参数的准确性

在设计混凝土结构中需要精确的数据和参数，科学计算才能得出合理的设计方案，从而保证建筑物的稳定性，因为刚度比反映了整体竖向构件的强度情况，所以适当的刚度比还可以提高建筑物的安全性;适当的位移比，可以避免建筑物构件发生扭曲现，而周期比则根据建筑物的标高，所以在不同的建筑工程施工过程中，其周期比不尽相同。此外，在展开混凝土结构设计之前，工作人员需要对跟杜比以及周期比等参数进行精确计算，提高整体建筑结构的安全质量。

5结束语

混凝土结构遭到裂缝的破坏，会降低混凝土的强度和承载力，不仅降低建筑工程的质量，在使用过程中，会埋下一定的安全隐患，提高使用风险。因此，总结分析影响混凝土出现裂缝的原因，采取针对性措施，提高混凝土的防渗性和抗裂能力，从而提高结构的稳定性和耐用性。我国现在土木建筑行业不断扩大规模，混凝土结构被大范围使用。随着人们的需求不断增多，建筑行业对混凝土提出了更高标准。人们越来越重视使用混凝土，改进混凝土工艺，可以有效避免土木建筑工程后续的问题。同时，也需要注意混凝土的原料质量，原料出现问题会导致混凝土质量不达标，进而影响混凝土。本文重点分析混凝土结构，探讨其结构设计的要点，为建筑行业的结构稳定性提供参考。此外，混凝土在施工完成后，建筑工程的裂缝问题对使用者的影响较大，关于其稳定性进行讨论，帮助建筑行业在发展过程中优化结构的设计，确保土木建筑行业能够长久发展。

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