混凝土结构设计标准范文

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1 前言

在混凝土结构设计中，经常会遇到结构概念、设计理论、设计方法、设计质量等方面的问题，如果在设计工作中不能对于上述问题进行有效的控制，将严重影响到设计工作的效率和质量，对于工程项目整体建设的影响也是不容忽视的。在混凝土结构设计中，一定要严格遵守各种标准、规范，对于缺少明确规定的项目则要根据以往的设计经验加以控制，从而全面提升混凝土结构的经济性与安全性。

2 现代工程混凝土结构设计的现状及问题

2.1 结构计算方面的问题

在混凝土结构设计中，结构计算与分析的重要性是不容忽视的，特别是提高内力分析的准确性，对于设计质量的优劣有着重要的影响。在国内现阶段的混凝土结构设计中，结构计算方面的问题主要表现在专业软件的选择与应用，目前国内外建筑市场中提供的专业计算软件较多，由于各种计算软件采取的计算模型与方式不同，其计算结果会有所差异。虽然各种专业软件的结构计算结果差别较小，但是对于设计标准与规范却有着很大的影响。国内在混凝土结构设计中，常用的结构计算软件主要有：TBSA、SATWE、SAP、TAT、ETABS等，如果设计人员在选用时只是关注设计模型的特点，而忽略了结构类型，必然会导致结构计算中出现纰漏。另外，在混凝土结构计算软件的实际应用中，设计人员的操作能力和水平也是很重要的，前期的数据采集、整理、录入与分析中存在的问题较为常见，在应用软件进行结构计算时，其结果的准确性、真实性也自然难以保证了。

2.2 地基与基础设计方面的问题

在混凝土结构设计中，地基与基础设计是其重要项目之一，也是决定主体结构安全性、稳定性、抗震性的关键因素。在混凝土结构建筑的地基与基础设计中，由于柱下独立基础、地下室底板会受到建筑上部整体重力的沉降作用，产生较大的附加应力，如果地基与基础设计中不能进行准确的计算，并且采取有效的加固处理措施，将导致混凝土结构建筑出现局部不均匀沉降、变形的问题。在混凝土结构建筑的地基与基础设计中，设计人员必须考虑到在共同受力的情况下，有可能产生的附加应力，特别是底板负载能力必须满足要求，否则建筑的稳定性会受到较大的威胁。

2.3 上部结构设计方面的问题

在混凝土上部结构设计中，由于框剪结构、剪力墙等布置不均匀，可能导致施工中出现剪力墙单肢刚度过大的问题，造成结构中的应力过度集中，最终导致在使用中剪力墙遭受不同程度的破坏。同时，在混凝土上部结构设计中，梁板构件的设计难度也相对较大，如何合理布置各种构件，对于设计质量的影响也是比较大的。

3 混凝土结构设计的具体控制措施

3.1 结构计算

在混凝土结构设计中，结构计算的主要目的是利用专业软件计算出各种荷载，其中主要包括：结构自重，设备荷载、满足各种使用功能的活荷载，以及地震力、温度变化产生的应力等。在混凝土结构设计的荷载计算中，所有的荷载规范都要符合相关的技术文件规定，对于缺少明确规定的荷载计算项目，设计人员要根据现场测量与勘察的实际结果，合理进行计算。在国内的混凝土结构建筑施工中，由于建筑做法与各种机械设备等一般实在订货时才能完全落实，在此之前变换的可能性较大，设计人员必须意识到这个问题，并且不断提高自身的计算能力和水平，对于所有的荷载都要进行准确的计算。对于大型的混凝土结构建筑而言，通常需要采取多种不同的单元模型，并且进行具体的分析与比较，对于此类工程的结构计算必须采取相应的计算程序，建立的模型中边界、支撑条件等要尽量符合实际情况。

3.2 地基与基础设计

在混凝土结构设计中，设计人员必须认识到地基与基础设计的重要性，特别是对于主体结构安全性、稳定性、抗震性要求较高的建筑，在设计中要综合考虑项目所在地的地质与水文条件、上部结构类型、施工条件、使用功能，以及相邻建筑之间的影响，从而保证建筑在使用中减少倾斜或过量沉降的发生率。在混凝土结构建筑的地基与基础设计中，设计人员必须了解相邻地下构筑物与各类地下设施的实际位置与标高，以确保地基与基础设计中安全系数的提高。在计算基础的宽度与面积时，经常会遇到力学模型不明确或者考虑不周全的问题，造成基础的宽度与面积不足，这是不符合相关设计标准的。在混凝土结构建筑的地基与基础设计中，如果地下结构墙体上的集中力作用较大，墙体与基础可以将集中力向地基部分扩散，但是这种扩散的范围有限，而且基底土的反力分布不均匀。因此，在设计过程中，设计人员可以根据集中力的大小、墙体的实际长度等，计算出地基与基础部分的何在情况，以此确定基础的宽度。

3.3 上部结构设计

在混凝土上部结构设计中，国内通常采用延性设计、连梁设计的方式。设计人员在进行上部结构设计时，要充分考虑混凝土结构建筑的抗震功能需求，如果可能遇到中震时，设计人员要考虑到第一级别的剪力墙，其墙肢的数量最少为4肢。当第一级别剪力墙进入塑性阶段，为了保证建筑物在地震作用下的过度变形得到有效的控制，尽量缩小地震灾害带来的建筑物破坏，需要对于小级别的剪力墙进行多道设防。另外，在混凝土上部结构设计中，各种混凝土构件必须进行科学、合理的布置，要尽量少的占用上不空间，而且要满足建筑的基本使用功能和安全性。

4 结语

总之，在混凝土结构的设计中，必须采取有效的控制措施，其设计质量是否达标之间关系到人民生命财产安全，如果出现重大安全事故，能造成严重的经济损失和人员伤亡。混凝土结构设计涉及到的项目与内容较多，设计人员必须综合考虑各方面的影响因素，不断提高自身的专业素质与能力，熟悉各种专业软件的使用要求与技巧，从而有效提升混凝土结构设计关注的效率与质量，保障工程项目施工的顺利开展与进行。

参考文献

[1]赵洪文.混凝土结构建筑对于施工技术的要求及施工工艺的发展趋势[J].重庆建筑学报，2009，（01）：34-35

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中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

任何混凝土结构设计都是为实现某些特定功能。随着建筑业迅速发展，建筑功能也不断丰富,建筑新颖造型、精美外观，这样要求工程设计越来越复杂。在混凝土结构设计中，经常会遇到结构概念、设计理论、设计方法、设计质量等方面的问题，如果在设计工作中不能对于上述问题进行有效的控制，将严重影响到设计工作的效率和质量，对于工程项目整体建设的影响也是不容忽视的。因此，在混凝土结构设计过程中，影响混凝土重要质量问题，必须引起工程结构设计者高度重视。

二、混凝土结构设计基本要求

1.遵守设计规范要求

混凝土结构设计师在对建筑结构进行设计过程中，首先，应该做到按国家与地方有关结构设计法规、规程、规范以及设计标准中规定要求执行。尽管目前我国各行业混凝土结构设计规范，在设计理论方面还不是很统一，但是混凝土建筑结构设计通常参考规范有《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》等等，在结构设计时，结构工程师应遵守这些规范最基本原则来进行混凝土结构设计。

2.考虑现场施工材料质量

为能够满足混凝土结构功能特殊性能要求，在设计时应充分考虑到现场施工材料资料，混凝土结构材料质量与现场所用水泥品种与粗骨料径大小有直接关系。因此，设计者还应了解施工工艺，机械设备使用情况，对水泥性能与凝结时间要求等因素，在施工现场决定选用外加剂以及其参入数量都应该了解。

三、常见混凝土结构设计问题以及解决方案

1.在结构计算与分析阶段常见问题

目前，在混凝土结构计算与分析阶段，如何高效地、准确地对工程进行内力分析，结构计算的主要目的是利用专业软件计算出各种荷载，其中主要包括：结构自重，设备荷载、满足各种使用功能的活荷载，以及地震力、温度变化产生的应力等。同时按照规范要求进行结构设计与处理，这是决定工程结构设计质量好坏关键。因此，混凝土结构设计者，应该对这一阶段常见问题，必须清醒认识。 在混凝土结构设计的荷载计算中，所有的荷载规范都要符合相关的技术文件规定，对于缺少明确规定的荷载计算项目，设计人员要根据现场测量与勘察的实际结果，合理进行计算。对于大型的混凝土结构建筑而言，通常需要采取多种不同的单元模型，并且进行具体的分析与比较，对于此类工程的结构计算必须采取相应的计算程序，建立的模型中边界、支撑条件等要尽量符合实际情况。对于结构设计师，应该考虑到一个科学合理计算软件，绝对不仅仅取决于软件系统本身优越与否，还应该分析这种计算软件是否与设计结构类型相适应。因此，结构设计工程师必须做到，对各个结构设计计算软件数学模型特点进行分析、对比与系统研究，熟悉结构设计类型，从而进行科学合理选择计算软件。

2.地基与基础设计存在问题

在混凝土结构设计中，设计人员必须认识到地基与基础设计的重要性，特别是对于主体结构安全性、稳定性、抗震性要求较高的建筑，在设计中要综合考虑项目所在地的地质与水文条件、上部结构类型、施工条件、使用功能，以及相邻建筑之间的影响，从而保证建筑在使用中减少倾斜或过量沉降的发生率。在混凝土结构建筑的地基与基础设计中，设计人员必须了解相邻地下构筑物与各类地下设施的实际位置与标高，以确保地基与基础设计中安全系数的提高。在计算基础的宽度与面积时，经常会遇到力学模型不明确或者考虑不周全的问题，造成基础的宽度与面积不足，这是不符合相关设计标准的。在混凝土结构建筑的地基与基础设计中，如果地下结构墙体上的集中力作用较大，墙体与基础可以将集中力向地基部分扩散，但是这种扩散的范围有限，而且基底土的反力分布不均匀。因此，在设计过程中，设计人员可以根据集中力的大小、墙体的实际长度等，计算出地基与基础部分的荷载情况，以此确定基础的宽度

3.下卧层验算中问题

在计算下卧层顶地基承载力时，只能进行深度修正，修正系数应根据土层来决定。当扩散角所取数值满足有关规范中规定时，可直接采用；当不满足时可根据规范附录中，平均应力系数来进行计算。对复合地基来说.选取承载力较高土层来当持力层，而当软弱下卧层时，必须对承载力进行验算；如果是软弱下卧层控制承载力，那么说明持力层需要进行调整。

4上部混凝土结构设计问题

目前，作为混凝土结构设计中，上部结构设计是最为关键的部位,也是体现特殊功能，特定力学结构性质的部位。主流混凝土结构有框架结构、剪力墙结构、框剪墙结构以及框支剪力墙结构。设计人员在进行上部结构设计时，要充分考虑混凝土结构建筑的抗震功能需求，如果可能遇到中震时，设计人员要考虑到第一级别的剪力墙，其墙肢的数量最少为4肢。当第一级别剪力墙进入塑性阶段，为了保证建筑物在地震作用下的过度变形得到有效的控制，尽量缩小地震灾害带来的建筑物破坏，需要对于小级别的剪力墙进行多道设防。另外，在混凝土上部结构设计中，各种混凝土构件必须进行科学、合理的布置，要尽量少的占用上部空间，而且要满足建筑的基本使用功能和安全性。在设计框架柱计算时，切勿忽视角柱，必须要对角柱自行定义。如出现未进行定义，而实际配筋率又满足计算结果，那么在实际施工中就会出现配筋率无法满足最小配筋率问题。作为短柱来说，在一级抗震设计时，沿着短柱全高箍筋间距应小于纵筋直径6倍。框架柱程序可以进行自行判定。这种框架柱不可以进行直接替换，不同强度箍筋应满足不同结果。在结构设计中应该重点考虑转换层，因为转换层是整个框支剪力墙中比较薄弱楼层结构，在相关计算时，应根据相关规定将其地震剪力乘以增大系数来计算相关参数。框支柱、框支梁的纵筋各项系数都应满足有关规定的要求。

5.混凝土设计耐久性

混凝土结构功能有三方面内容：适用性、安全性、耐久性，目前，混凝土结构设计在适用性与安全性方面研究较深入，设计方法相对明确，因此，混凝土结构设计在这两方面做得比较好。结构耐久性方面研究还不是很成熟，在实际操作中也存在很多问题。混凝土结构因耐久性不足而失效的现象已经屡见不鲜，为正常使用，必需进行维护，而这样所付出维护费用是非常高昂的。影响混凝土结构耐久性因素主要有内部与外部两个方面。再结构设计时应该区别进行考虑。这真对不同结构功能需要，考虑避免降低结构耐久性的影响因素。这样设计出来的混凝土结构才是最科学，最合理的。

四、结束语

混凝土结构设计本身是个长期、循环、复杂兼具深度和广度的专业，混凝土结构设计质量密切关系到人民生命财产安全，责任重大。因此，我们必须从根本做起，在混凝土结构的设计中，必须采取有效的控制措施。同时，总结设计经验并不断改进设计理念，设计时充分考虑各种因素影响，这样来保证整个工程质量。

参考文献

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Abstract: with the development of society, people on the construction of quality requirements are also continuously improve, and the concrete structure design is to ensure the quality of engineering is one of the main factors, must be to ensure that the design is scientific and reasonable, therefore, this article mainly aims at the construction of concrete structure design and related problems are analyzed and discussed.

Key words: Construction Engineering; concrete structure; question ponder

中图分类号：B032.2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

随着建筑水平的不断提高，对建筑的耐久性提出了要求。可以说，耐久性是现代建筑的具体表现，而混凝土结构设计与建筑的耐久性密切相关。因此，对建筑工程混凝土结构设计及相关问题思考的探讨有其必要性。

一、建筑工程混凝土结构设计

结构，就是指用来承受荷载或者其他作用的空间骨架体系，而这里我们所讲的混凝土结构，简单来讲，就是指用混凝土做成的能够承载的空间骨架体系。一般而言，混凝土结构主要包括素混凝土结构、普通钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构，此外还还与钢管混凝土、钢纤维混凝土、组合结构等等，这些都是建筑工程中所涉及到的一些问题。以下针对混凝土结构设计进行具体的分析：

1.参数分析

首先，抗震设计。在混凝土结构中，地震作用及结构振动特性的分析是其中的一个关键参数，此外，还要荷载统计、初拟梁板柱截面、手算各工况下内力、按荷载规范进行内力组合、复核正常使用及承载能力极限状态等等，需要要设计时，设计人员要对这些参数进行认真的计算和分析，提高参数设计的准确性和精度。

其次，在混凝土结构设计中，还有一个参数就是长期荷载和短期荷载。所谓长期荷载就是指包括混凝土自重、上部承重等在内的长期作用的荷载，而短期荷载，就是指在施工过程中以及在工完工后，短期作用下结构的荷载，具体包括风、人、雨雪、车辆荷载，等等。为此，需要设计人员做好分析与计算，控制好结构的挠度变形，从而来提高结构的安全性与稳定性。

此外，在混凝土结构设计中，采用承载力极限状态计算时对荷载和材料强度有一定的要求，需要用设计值和标准值对比，并通过计算软件，输入材料的强度，采用承载力极限状态计算，进而达到工程要求的设计值。

2.柱的设计

首先，截面设计。建筑工程混凝土结构中柱的截面尺寸，一般都是从下到上逐渐缩短，这样做的主要目的就是了保证设计更加合理，进而节约投资。通常情况下，截面尺寸减少时，其间隔层数要控制在3-5层左右，间隔不可以过密，否则会给施工带来不便，还会造成模板浪费，若是太疏，则可能会增加投资，提高工程造价。同时，对于每一次减少的尺寸最好控制在100-150，为了保证工程结构的竖向刚度，减少范围不可过大也不可过小，在具体的施工中，要以混凝土结构设计规范中的相关规定进行，合理控制柱的高度与宽度；对于柱的截面直径一般要超过 350mm。

其次，箍筋肢距。对于这个阶段的设计，一定要根据工程的抗震设计为标准，控制箍筋肢距的合理性，要求一级抗震设计要小于 200mm，二、三级抗震设计要小于250mm ，四极抗震设计则不可以超过300mm，此外，对于箍筋的水平距离的控制，要根据工程的实际需要，均匀布置，另外，在浇捣混凝土的过程中，要利用导管，将混凝土引到根部位置，然后逐渐浇灌即可。

3.梁的设计

在进行梁的设计，一般框架梁的负筋，只需要根据计算的结果，进行配置就可以，在没有特殊要求下，不需要增加配筋量，同时，还要控制好梁侧纵向钢筋的配置以及箍筋的配筋率，这就需要在框架结构设计时，针对底层地面的高差，确定地梁顶标高，如地面标高为-0.900，则要根据地梁顶标高确定的原则，结合地梁作用，保证柱脚的联系拉结，防止墙体沉降。此外，对于地梁标高确定，要遵循以下设计原则：一、室内正负零以下200MM以下（留室内地坪做法）；二、留出进出室内地下管道空间（水、电、燃气等）。

另外，要控制好梁侧纵向钢筋的直径，不可以过大，这样的做的主要目的是为了防止建筑物坍塌。为此，需要设计者对原结构、构件等做好科学设计，并且要为其提供附加的安全保护，提高梁结构的承载力。

二、强化混凝土结构设计有效对策

首先，要加强效应计算，在工程结构设计中，利用结构力学知识，结合设计规范的要求，提高结构可靠度，同时，还要保证设计统一性，以此来提高结构的抗震效果，避免结构剪力变形。

其次，强化截面设计，在实际工作中，根据各个控制截面的面积，合理控制基本构件的抗力，并且要处理好截面面积与抗力的关系，设计人员可以根据结构设计要求，提高截面设计的合理性。

第三，重视构造设计，设计人员要采取有效的构造设计措施，强化混凝土结构的承载力，既要满足建筑的功能需求，也要满足抗震要求，并且在设计图上详细标明。

此外，在结构的设计时，一定以现行的国家规范为标准，设计出的结构不仅要符合“安全、适用、耐久”的要求外，同时还在达到经济性，避免工程施工中不必要的浪费。

总结：

总而言之，在建筑工程中，混凝土结构设计具有一定的复杂性与综合性，尤其是随着时间的发展，相关技术正在不断的进步和完善，与此同时，相关的规范和标准也不断地改变，为此，需要设计人员对现行设计标准进行分析，并严格按照设计要求，提高混凝土结构设计的科学性，保证建筑施工的质量。

参考文献：

[1]刘慧芝,李福来.浅析建筑结构设计中的概念设计与技术措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(04)

[2]马远荣,唐小弟.混凝土结构设计原理中的相关问题探讨[J].中南林业科技大学学报. 2009(01)

[3]梁敏成.混凝土结构设计及施工中的注意事项[J].中国新技术新产品. 2009(07)

作者简介：

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1.1混凝土结构设计过程中的抗震设计

为了更好的将混凝土应用到各个行业中，在进行混凝土结构设计的时候，我们必须要首先准确的了解并且掌握所有混凝土结构设计的原理，而在所有结构设计原理中，抗震设计是极其重要的原理之一。对于抗震设计原理而言，它受地质条件影响比较大。众所周知的是，在建筑工程施工过程中，混凝土柱需要承受的力比较大，尤其是在一些高压力的情况下，混凝土柱很难具有一定的延展性能，甚至可能会导致混凝土柱出现变形的情况，因此，为了更好的避免这一现象，在进行结构设计的时候，我们必须要严格的遵循“强柱弱梁”的设计原则，保证承受压力的部分具有一定的延展性能。另外，在进行设计的过程中，我们还应该尽可能的通过控制受压区的高度，以及梁的上部和下部之间的比例关系，通过改变各种内力之间的系数关系不断地增加所有混凝土柱承受压力的性能。

1.2抗裂设计

在将混凝土应用到建筑工程施工的过程中，为了更好的确保建筑物的质量，我们必须要确保所有建筑物具有一定的抗裂能力，进而更好的避免建筑物出现裂缝。而导致混凝土结构物出现裂缝的主要原因就是结构物本身的耐久性、防水性能降低，因此，进行裂缝控制是将混凝土结构设计更好的应用到建筑工程的有效手段之一。例如，在进行混凝土结构设计的过程中，为了更好的提高所有混凝土结构物的抗裂性能，我们必须要针对不同的结构采取相对应的抗裂对策。如在进行混凝土原材料选择的时候，我们必须要选择正规的厂家进行原材料的购买，在购买的过程中应该由专业的工作人员选择高质量的混凝土原材料。同时，我们还应该尽可能的选择水化热比较低的水泥，控制好水与灰的比例，适当的在材料中添加一些外加剂，这样可以更好的防止混凝土结构物出现开裂的现象。另外，在进行混凝土结构设计的过程中，我们还应该尽可能的加大梁的截面积或者则可以增加板的厚度，进而不断的提高混凝土结构的强度，只有混凝土结构物的强度提高了，才能更好的确保混凝土结构物具有足够的安全性和耐久性。

1.3混凝土结构设计中的平面设计

除了抗震设计和抗裂设计，在将混凝土应用到实际施工过程中，我们还必须要严格的遵循平面设计这一原则。随着我国经济的快速发展，对于建筑物结构设计质量水平提出了越来越高的要求，同时对于混凝土结构设计也提出了比较高的要求。如在进行混凝土结构设计的过程中，我们必须要尽可能的确保整个设计平面的规则、简单以及对称，这样可以更好的提供混凝土结构物的刚度以及承载能力，最终不断的提高混凝土结构物的抗裂、抗震能力。另外，在进行结构设计的时候，我们还应该确保所有结构的平面、立面以及结构布置具有一定的规则性，同时还应该具备合理的传递力的途径以及方式，进而使得作用在混凝土上部结构的力都能够直接的传递到目的地，避免了中间的传递过程。最后，还应该确保混凝土结构物具有整体的可靠性以及牢固性，进而更好的避免因为外来力的影响导致建筑出现倒塌的现象，给企业带来巨大的经济损失。确定构件与构件之间、结构与结构之间，该彻底分离的绝不似分非分，该牢固的绝不似接非接；处理好结构单元与结构构件承载力之间的关系，尽量设置多道抗震防线，增强结构的抗震能力。

2混凝土结构设计过程中所存在的问题

尽管几年来我国许多企业在混凝土结构设计方面取得了比较显著的成就，但是，尽管如此，我国许多企业在进行混凝土结构设计的过程中仍然存在着一系列的问题。例如，一些企业的混凝土结构设计管理机制不够完善，有些设计人员在设计过程中不能严格的按照设计标准进行设计。另外，还有一部分设计人员的专业素养比较低，他们对于混凝土结构设计相关知识的掌握不足。最后，甚至有一些企业在进行混凝土结构设计的时候不能严格的按照客户的需求进行设计，随意的改变设计的理念，这对于促进我国混凝土结构设计的发展具有极其不利的影响。

3结束语

总而言之，在当代这样一个社会，混凝土已经被广泛的应用到了许多行业中，而为了更好的将混凝土材料应用到实际中，我们必须要不断的提高混凝土结构设计的水平。而在设计的过程中，我们应该首先发现我国在混凝土结构设计过程中所存在的问题，然后尽快的根据这些问题提出相对应的解决对策。

作者:王炳监 单位:盐城工业职业技术学院

参考文献：