混凝土结构设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质混凝土结构设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：混凝土；结构设计；抗裂

前言：建筑行业的飞速发展使得混凝土结构面积以及尺寸越来越大，给施工裂缝控制带来了很大难度。混凝土结构物产生裂缝是结构物的承载能力、耐久性、防水性等的各种性能下降的主要原因。裂缝是混凝土中最常见而又最难以杜绝的缺陷，影响到建筑的使用寿命，所以合理的控制措施对延长结构物的使用寿命至关重要。据有关研究及实践报告显示结构物的裂缝问题属材料的固有特征，因此具有某种不可避免性。裂缝出现的原因多种多样，和混凝土材料的合格性、结构使用和维护等多方面相关，结构设计是先决条件，设计中需要针对不同的结构特征采取相应的抗裂措施。

一、工程概况及混凝土结构设计的重要性

目前，我国的建设工程事业的不断发展，框架结构在建筑工程施工中已经得到了普遍应用，可是，现代建筑设计也向复杂化和高层化不断发展。现在的建筑工程施工中混凝土已经被普遍应用，成为施工中最主要的原材料，然而我国的建筑中，混凝土的结构设计却并不完善，导致工程常常会出现裂缝问题，从而影响到建筑工程的质量，不利于我国建筑企业以及建筑行业的发展。所以，加强混凝土结构设计的技巧，采取相应的措施对我国的建筑行业以及国家经济的发展都有着深远的意义。

二、混凝土结构裂缝形成的原因

为了有效解决混凝土施工过程中存在的裂缝问题，需要对其产生原因做细致分析，导致混凝土裂缝的原因比较多，大概可以归纳为三方面，即原材料的配置、环境因素、以及施工设计。

2.1原材料的配置

混凝土中的外加剂、粗骨料、细骨料、水泥等材料不合格都会导致裂缝产生。比如水泥安定性不合格或者水泥比表面积较大，会导致混凝土因为需水量增加而使水灰比过大，水化热严重导致混凝土的开裂，还有骨料中含泥量较大也会增大混凝土的收缩率，因而也容易发生裂缝现象，另外由于外加剂不稳定，尤其减水剂质量，可能会出现减水率偏低，而为了达到混凝土的工作性能而增加用水量，水灰比的增大，较大水化热导致混凝土开裂。

2.2环境因素

施工现场环境恶劣，施工现场的温湿度也会对混凝土是否裂缝产生重要影响，混凝土具有热胀冷缩的性质，受温度影响较大。当混凝土水热化或者周围环境发生变化时，混凝土的内外温差变大从而发生变形产生应力，降低其本身的抗拉强度，当混凝土抗拉强度小于温度应力时就会产生裂缝。

2.3施工设计

现代建筑功能性和美观性兼备，导致建筑结构设计越来越复杂，为了能够满足人们的需要，出现了各种形式的结构体，这些结构体本身来说就容易产生裂缝，再加上施工设计的不合理以及施工难度及施工误差，从而产生裂缝。除了以上三个主要影响因素以外，混凝土裂缝问题还受到施工工艺、后续维护等方面的影响。工作中需要综合考虑并完善这些细节工作，才能有效改善混凝土施工实践工作，提升建筑工程质量。

三、结构设计时用的抗裂措施

3.1原材料的控制

要控制混凝土的开裂，首先需要从原材料的选择出发，原材料选择的正确与否，直接影响到混凝土的开裂。水泥强度达不到要求，水灰比过大以及水泥用量过大、外加剂使用不当等都能产生裂缝。混凝土原材料种类众多，其使用性直接决定了混凝土的质量。自20世纪初起，为增加粗骨料的粒径、降低水泥的用量等措施来将水化温峰降低从而达到抑制热裂缝的目的。

3.2减小环境温差

环境温差是日照温差与季节温差的总称。温差是影响裂缝产生的一个重要因素，所以要采取下列方法进行控制，即经有限元程序求解出温差应力然后根据计算值进行合理配筋亦或直接把配筋率提高到要求数值，从而提高配筋率来提高混凝土的极限拉伸的方案来减小温度应力对混凝土的影响。

3.3提高结构自身承载力

建筑工程设计过程中，虽然挠度和承载力都在标准规范的要求范围中，不过假使相比之下来说，承载力较小同时挠度较大造成的偏差也容易导致工程项目出现裂缝，那么，就需要提高结构的配筋率并且加大梁截面。同时，对混凝土相关项目的设计一定要考虑留出一定的安全余地。

3.4减小地基的不均匀沉降

地基不均匀沉降也是引起混凝土结构裂缝产生的原因，但是建筑物地基的不均匀沉降而引起的结构裂缝的事例不多。地基的不均匀沉降，引发混凝土受力不均导致裂缝现象。所以在设计的过程中要考虑到加强基础的整体性能，减小地基沉降对混凝土结构的影响。比如独立基础时设置拉梁，或采用筏板基础，或采用箱形基础。

3.5控制地下室墙体的裂缝并设置后浇带

社会持续发展，出现越来越多的超长建筑，同时由于很多建筑的功能以及美观要求不让设置伸缩缝，这就需要结构专业采取相应的措施解决混凝土收缩和由于温度应力导致的结构裂缝和变形。混凝土结构设计不仅仅是本身的结构设计，还涉及到与其他构件之间的结构合作。为了控制地下室墙体裂缝的发生，可采取在墙体顶部以及腰部设两道暗梁的措施，并适当增设暗柱，以起到模箍作用或适当增加墙体配筋。为防止墙体出现早期收缩裂缝，在墙体中可设置适当数量后浇带。按规范要求，每30-40m间距留出施工后浇带，带宽80-100cm，钢筋采用搭接接头，在45到60天后浇筑。

3.6必要厚度的保护层

混凝土结构设计不仅是结构设计，还涉及到其他构件间的合作。在混凝土结构中，钢筋和混凝土都是其中一份子，两者之间要有好的承载力才能保证结构的整体性。钢筋在混凝土中锚固是钢筋与混凝同的保证，所以，要除去钢筋上的锈蚀、泥土，使钢筋和混凝土很好的结合，以确保混凝土对钢筋的握裹力。如果有锈蚀就很难保证混凝土和钢筋的充分结合，导致两者之间存在缝隙，导致混凝土产生裂缝，裂缝发展会导致混凝土剥落开裂，这种裂缝不但破坏混凝土对钢筋的握裹力、破坏钢筋的锚固，还会加速钢筋的锈蚀。长期下去会造成承载力下降，甚至危及结构的安全。所以，要有必要厚度的保护层使钢筋与外界隔绝，避免此种情况的发生。

结束语

综上所述，随着建设工程业的发展，框架结构在建筑中应用广泛起来，但是现代建筑设计也向高层化发展，对钢筋混凝土提出更高的要求。混凝土裂缝直接影响到项目的美观性与安全性，要重点给予关注。混凝土的裂缝问题表现出不可避免性，需要从各个方面加以控制。文章详细分析了混凝土结构裂缝原因，以此为基础做出了相应的改进建议，希望可以促进相关工程实践工作的更好开展，全面控制，从而提高建筑物的整体质量，促进企业以及建筑行业的发展。

参考文献：

[1]方闽莉.混凝土结构设计抗裂措施探讨[J].江西建材.2014

[2]马建.浅析混凝土结构设计与抗裂处理[J].建筑・建材・装饰.2013（12）

[3]董萌.混凝土结构设计的抗裂措施探讨[J].中华民居.2014（6）

第2篇

（南通市建筑设计研究院有限公司 江苏 南通 226000）

【摘要】随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，建筑类型和功能的复杂化也使现代建筑结构设计变得更加复杂。本文通过对混凝土结构设计中应注意的一些问题进行概速，并提出相应的解决措施，以利于提高设计的质量。保证结构的安全。

关键词 高层建筑；结构设计；混凝土

1.引言?

混凝土是工程中用量最多的建筑材料，也是最主要的结构材料，钢筋混凝土结构已成为世界上应用最为广泛的结构形式。我国每年耗费在混凝土结构设计的费用为2300亿元以上。在人们的传统观念中总是认为钢筋混凝土结构是由最为耐久的混凝土材料浇筑而成的，虽然钢筋易腐蚀，但有混凝土保护层的保护，钢筋也不会发生锈蚀，因此，对钢筋混凝土结构的使用寿命期望值也是很高的，从而忽视了钢筋混凝土结构的耐久性和抗震性的问题，从而混凝土结构在设计时应注意的问题的研究也相对滞后，为此付出了巨大的代价。结构设计总说明着重审查设计依据条件是否正确，结构材料选用、统一构造做法、标准图选用是否正确，对涉及使用、施工等方面需作说明的问题是否已作交待。审查内容一般包括建筑结构类型及概况，建筑结构安全等级和设计使用年限，建筑抗震设防分类、抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）、场地类别和钢筋混凝土结构抗震等级，地基基础设计等级，砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度，人防工程抗力等级等7条。

2.混凝土结构设计中的裂纹问题及其控制?

（1）混凝土结构设计中的裂纹问题分析，裂纹是固体材料中的某种不连续现象。多年来，有关混凝士的现代试验完全证实了在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在微裂纹，主要有骨料与水泥石的粘结面上的牯结裂纹、水泥浆中的裂纹以及骨料裂纹。而根据断裂损伤力学的观点，所谓断裂损伤是在广义的外载作用下，使材料的细观结构发生变化，引起微缺陷成胚、孕育、扩展和汇通，导致结构宏观性能的劣化，最终形成结构宏观开裂和破坏。因而混凝土结构的破坏过程实际上是微裂纹的扩展、贯通而形成的。?

（2）混凝土结构设计中的裂纹控制方法，预应力混凝十结构的裂纹控制方法主要是基于。"抗"的思想，下面分别应用传统力学和断裂力学来分析传统裂纹控制方法，从传统学观点来看，由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝七梁在外部荷载作用下梁体下缘产生的拉应力全部被抵消（或部分被抵消），因而可避免混凝土出现裂纹（或推迟出现裂纹），混凝土梁可以全截面参加工作（或增加参加工作的混凝土截面），这就相当于改善厂梁中混凝士的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强材料的目的。从断裂力学观点来看，混凝土材料内。?

（3）部存在许多微缺陷和微裂纹，这些微缺陷和微裂纹在外部荷载作用下会不断演化、发展，最终形成宏观裂纹。预先在混凝七梁两端施加一对轴向压力，相当于在梁内微裂纹面上作用了一对非均布压应力，这时可以认为裂纹端部的应力强度因子为负值。当外载在裂纹端部产生的应力强度因子与非均布压应力产生的应力强度因子大小相等时，裂纹端部的应力强度凼子为零。这时裂纹并不会失稳扩展，只有随着外载的增加，使裂纹端部的应力强度因子达到混凝土材料的断裂韧性时，裂纹才会失稳扩展。因此，从断裂力学角度来说，由于预先对混凝土粱施加预压应力，从而减小了外载作用F裂纹端部的应力强度因子，避免或是推迟了混凝土出现裂纹。

3.梁支座的结构形式分析及其设计可靠性的实现策略?

结构计算是结构设计的基础，计算结果是结构设计的依据，设计中选择合适的计算假定、计算简图是得到正确计算结果的关键。当前结构设计程序中往往把与剪力墙相交的框架粱支座看作固定支座，这种假定不是在任何情况下都是正确的。当框架梁与剪力墙正面垂直相交，且剪力墙对梁的约束能力较弱时，很难实现固定支座的假定，此时宜将梁支鹰形式人为调成铰接支座，否则计算结果将与实际不符。在结构设计中，对与剪力墙相交的框架梁，其支座形式要慎重对待，具体工程应视框架梁与剪力墙的相对刚度及相交位置、方向，正确判断剪力墙对粱的约束能力，近而较为准确地确定框架梁支座形式。对于提高混凝土结构的设计可靠度，在材料强度等级不变的情况下会增加材料用量，增加造价，用高强材料替代低强材料，可有效地降低成本。混疑七结构中，水平受力构件如粱、板，主要以钢筋的抗力为主，提高钢筋级别效益较好，设计中应优先采嗣新规范提倡的主导钢筋HRB400（III）级钢筋；竖向受力构件如墙、柱，主要以混凝土的抗力为主，提高混凝上等级效益较好。

4.混凝土结构设计存在的其他问题分析?

（1）混凝土结构设计中的抗震问题分析地震力在两类构件之间分配，应考虑不同时段两类构件抗推刚度相对比值的变化。钢一混凝士混合结构中现在采用的主要结构体系为钢框架一混凝七剪力墙（内筒）体系，其中钢筋混凝十内筒为主要抗侧力结构。钢框架主要承担重力荷载，承担较小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程经验表明，由于钢框架的抗推刚度远小于混凝上内筒，钢框架承担的水平剪力除顶部几层可为楼层剪力的15%～20%，中部及下部约为相应楼层剪力的10%～l5%，有的工程甚至仅有5%左右。在往复地震动的持续作用下，结构进入弹塑性阶段时，墙体产生裂缝后，内简的抗推刚度大幅度降低，剐度退化将加大钢框架的剪力。钢框架由于弹性极限变形角为1/400以上，远大于约为l/3000的钢筋混凝土墙体弹性极限变形角。虽然此时的水平地震作用要小于塑性阶段，但钢框架仍有可能要承担比弹性阶段大得多的水平地震剪力和倾覆力矩。因此，为符合结构裂而不倒的要求，需要调整钢框架部分的承担的水平剪力，规程抗震要求钢框架一混凝土结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%和框架邮分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小值，以提高钢框架的承载力，并采取措施提高混凝土内筒的延性。?

（2）结构设计过程要确定适宜的层问位移限值，我国有关混合结构的规程正在修编，高层建筑钢结构规程没有列出对钢一混凝土结构的设计规定.但对以钢筋混凝土结构为主要抗侧力构件的结构，高层建筑混凝十规程，则提出其侧移限值的要求，规定为等同于相当高度的钢筋混凝土高层建筑结构体系的要求。确定适宜的层间侧移和顶点侧移限值是该结构体系规程的重要内容之一。"高钢规程"没有列出对钢一混凝土结构的设计规定，但对有混凝士剪力墙的钢结构，规定应符合《钢筋混凝土高层建筑设计与施上规程》JGJ3-9l的要求。现行的"混凝土高规"规定的层间位移限值，对于钢一混凝土结构常不易符合要求。修编中的"混凝土高规"（第二稿），将包含对钢一混凝土结构设计规定的内容，关于钢一混凝士结构的层间位移限值，将规定为等同于相当的钢筋混凝土高层建筑结构体系的要求。?

（3）此外，修编中的"混凝土高规"，关于层间位移限值将对现行。混凝士高规"JGJ3-9l有所放松，并以此确定适宜的限值。

5.结束语?

混凝土结构设计是一个长期，复杂甚至循环行复的过程.任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全隐患。因此.我们设计上作者应按规范相应的构造造求严格执行，才真正确保设计质量的安全。

参考文献

［1］纪福宏，郭惠琴.混凝土结构设计中若干问题的探讨［J］.山西建筑，2005.

［2］郑文忠，张格明，王英.对混凝土结构设计中三个问题的思考［J］.工业建筑，2004.

第3篇

本文通过对混凝土结构设计要点进行分析，并对当前混凝土结构设计发展现状进行详细的阐述，进而对所存在的问题进行分析，并提出相应的解决方案。

关键词:

混凝土结构；设计要点；问题分析

随着国家综合国力的增强，建筑行业得到快速发展。但随着人口数量的剧增，人们对建筑的要求越来越高，混凝土结构设计是建筑设计中的重点，这就要求在进行建筑设计之前，应对混凝土结构设计有一定的了解，并根据其所存在的问题研究出解决方案。结构是指用来承受荷载或者其他作用的空间骨架体系。混凝土结构是指用混凝土做成的能够承载的空间骨架体系，混凝土结构主要包括底框结构、框架结构、框剪结构、框筒结构等等。大型建筑物的增加，对混凝土结构设计方面的要求已经成为当前必须要解决的核心问题，虽然混凝土材料在建筑材料中还处于领先地位，但由于时代的发展迅速，混凝土结构的设计要点也必须跟上时代的发展脚步，否则传统的建筑材料就会被新型的建筑材料所取代，为防止这样现象的发生，混凝土结构无论是从要点分析还是技术水平都应该在科技发展、时代进步的背景下，得到进一步的提高。

1混凝土建筑结构设计现状

1．1安全问题不到位当前，很多建筑行业为了省钱，在材料上偷工减料，用质量差的材料代替质量好的材料，从而出现安全事故，建筑行业的安全事故不仅仅会造成经济利益上的损失，甚至会危及生命安全，因此必须从最核心的问题开始改变。混凝土建筑结构设计的安全性是指确保它能承受住任何的负荷，这里的任何包括自然灾害以及突发事件，即使发生地震的情况下也能保证混凝土不发生任何变化继续保持其的安全性，从而人身安全的以保证。

1．2地基稳定性不足地基稳定性不足所造成的影响主要表现在两个方面:(1)混凝土无法承受住建筑物的重量，造成建筑物下陷、沉降。(2)地基受力不均衡，即使在建筑过程中没有发生安全问题，但也为房屋建筑埋下了隐患，房屋建筑内部受力不均，极易出现偏差。就像很多新闻中报道的那样，很多楼房最后成为了“连体婴”，使混凝土的结构遭到破坏，建筑达不到国家标准的同时给人们带来生活上的恐慌。

1．3框架结构不全面框架结构在房屋建筑中发挥着极其重要的作用，是整个房屋建筑的支撑。但在目前的房屋建设中，框架结构与混凝土结构设计之间不能协调统一，达不到配合，从而使房屋建设存在问题，设计结构不符合国家的建筑标准，有的需要重新进行设计，既浪费了经济，又浪费了人力、物力资源。

2混凝土结构设计的要点

2．1设计中的结构问题当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时，应分别进行结构分析，并确定其最不利的作用效应组合。混凝土结构可能遭受到火灾、爆炸、撞击等突发问题，一旦发生这类问题，而混凝土结构无法满足国家现行的有关标准的要求进行相应的结构分析，就会造成经济损失以及人员受伤等现象。因此，必须根据建筑的实际情况，进行结构分析，达到各项的计算指标，并符合结构的实际工作状况，具有相应的构造保证措施。最后，应保证计算结果符合工程设计的要求。在设计结构之前应先定好设计方案，经过精密的计算分析设计方案是否具有可行性并从力学的角度进行分析，分析其建筑结构中受力是否平均，不要再出现框架出现倾斜等问题的发生。

2．2抗震性能的设计建筑物的抗震性能不佳，一旦发生地震，其造成的损失是无法进行弥补的。因此，地震已经成为建筑行业中的一大难题。为防治这样问题的再次发生，建筑物的抗震性能的建设必须引起国家的重视，混凝土结构设计是建筑物设计的基础，其在承载力、硬度、力的均分上必须要做到均匀对称。同时根据地域的不同、实际情况的不同选择不同的设计方案来对混凝土结构设计进行改善。同时，在地震预警以及地震防线上也应该做相关的措施，在建筑构件之间以及节点的设置上应使硬度和承载力相适应。对于一些易发生突发事件的地方，应给予更多的关注，使其能够应对突发状况。

2．3防火设计建筑物的防火方面一般不引起人们的重视，尤其是在混凝土的结构设计方面。众所周知，混凝土的燃点比较高，不易发生火灾，但必须引起人们注意的是，其防火隔热性能比较差，经过火灾或爆炸的建筑物，即使混凝土的保护层将混凝土保护的很好，但它的耐久力以及承压力已经远远不能和之前相比，很容易发生建筑物破损会还造成人员伤亡的事件，因此建筑物的防火方面必须引起人们的相关注意。同时混凝土楼板应达《到建筑物防火规范的标准》，以确保建筑物达标。

2．4抗震设计对于混合结构体系的高层建筑，出于抗震的需要，不同高度的建筑物，型钢柱的设置位置与设置方法是不一样的，型钢柱设置于筒体四角，建筑物高度一般低于130m，并且抗震设防等级多为7级;筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱，建筑物的高度一般高于130m，同时抗震设防等级为7、8、9级。以此增强框架的刚度及承载力。通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法可达到增强框架的刚度和水平承载力的目的。具体可采取如下措施:第一，设置外伸桁架加强层;第二，分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙的刚接的方法可以被采用;第三，贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体应均匀分布。这样就可以很好地避免楼层在水平力作用下的侧移。

3混凝土结构的问题分析

3．1提高结构的耐久性混凝土结构是指对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其它破坏过程的抵抗能力。混凝土的冻融破坏、碱集料反应、化学侵蚀、钢筋的锈蚀以及使用方面的因素都会使混凝土的耐久性失效，甚至无法继续使用。因此，为了解决住房需要和促进工业的发展，必须提高混凝土结构的耐久性。可以通过以下二个方面来提高混凝土结构的耐久性:(1)原材料的选择:水泥的使用对于混凝土结构的耐久性有一定的影响。在对水泥进行选择时，应选择碱含量少、抗热、抗冻、抗水、抗腐蚀性能好、水化热低、干缩性小的水泥。同时应考虑水泥的工程性能，在建筑的过程中，工程性能比实际应用的性能更为重要。(2)混凝土的设计:在混凝土设计配比方面，应合理的使用水泥及其与水之间的比例含量，提高混凝土的强度，同时控制混凝土因高温所产生的裂缝，在施工过程中，混凝土的裂缝会造成很严重的影响，必须多加注意。

3．2强化安全方面问题建筑中的安全问题已经成为当前我国的一大难题，混凝土结构作为基础材料，必须从起开始进行安全问题的强化。可以采取强化使用过程中的安全检测的方法来强化安全性的问题。由于很多专业人员素质不高，安全措施不完善，导致质量不合格。加强安全检测，可以及时发现问题并修改设计方案解决问题。

3．3建立管理方面的机制，加强管理建立并完善管理方面的机制，能有效提高工程质量，提高混凝土结构设计的耐久性，并能够有效遏制住安全事故的发生。管理方面的机制要求政府和企业秉着对人民负责的态度，严格要求，并认真履行监管的职能。施工队应本着业界良心，在施工过程中绝不偷工减料，以认真负责的态度完成对整个工程的建设。

3．4制定合理的项目工期合理的项目工期是保证工程质量以及混凝土结构的合格性的前提。但由于政府等的监管不严，很多工程存在“拖”的现象。在国家不断进步的背景下，以科学的角度来预测、判断并制定合理的项目工期，确保工程的质量，为结构的合理性以及耐久性打下基础。

4结束语

随着建筑事业的发展，混凝土结构设计在高层建筑结构中有很大的市场潜力，其为建设施工的过程中提供了了技术上的支持。但通过前文能够详细了解到，当前混凝土结构的发展还是存在一定的问题，无论是从安全角度还是从经济效益来看，都应该就外部环境、原料、渗透性以及密实性几个方面来提高混凝土结构的耐久性，并促进其得到更好的发展。

参考文献

［1］李彦明，王红宇．混凝土结构设计的一些常见问题分析［J］．科技创新导报，2009(22):99．

［2］臧瑶．钢筋混凝土结构延性设计要点分析［J］．四川水泥，2015，01∶186．