工业与民用建筑混凝土结构设计探讨

工业与民用建筑混凝土结构设计探讨

发表时间：2017-09-11T15:05:38.800Z 来源：《防护工程》2017年第10期作者：冀建军[导读] 本文主要从工业与民用建筑混凝土结构设计进行探讨。

华诚博远工程技术集团有限公司北京市 100000 摘要：伴随着社会经济的飞速发展，建筑技术水平也在不断的提高。在建筑技术中，工业与民用建筑混凝土结构方面也不断的研发出新型设计理念。工业与民用建筑的整体质量取决于设计混凝土结构的水平，其设计水平的高低，增强建筑的稳定性与抗震能力的设计，都是确保工业与民用建筑整体质量的关键。本文主要从工业与民用建筑混凝土结构设计进行探讨。关键词：工业与民用建筑；混凝土结构设计 1.工业与民用建筑混凝土结构设计概述

对于工业与民用建筑混凝土结构设计需要了解以下几种常用结构，以便指导建筑混凝土结构设计工作顺利进行。

1.1混合结构

混合结构主要指由两种或者两种以上不同材料的承重物来搭配构成的结构体（例如木头与钢铁的结构）。这种混合结构的优点是施工效率高，施工程序简易，技术门槛要求低等。但是该结构不适用于高层建筑，结构构件的抗压强度较高，抗拉强度却很低，抗震效果不明显。

1.2 框架结构

框架结构主要是由梁和柱以钢筋相连接，从而构建承重体系结构。框架结构具有抗压，抗震，抗弯等优势，主要用于工业厂房及层数较多的民用建筑。除此之外，平面设计形式也十分多样，同时由于多数墙体不承重，其改造起来也十分简单，更符合生产工艺的需求。

1.3 剪力墙结构

剪力墙结构是指建筑的整体承重几乎都是结构墙的体系，在建筑墙位于其恰当的位置，墙体的架构会产生一种更高强度的抵抗力，而且这个位置的处理又可以达到对空间的分隔，和更高的利用率，主要用于作为高层建筑的抗侧力构件。但因其间距小，不适用于形成大空间，因此在大型商业结构中的应用相对非常少，在民用住宅区的建筑中应用相对更多。

1.4 框架-剪力墙结构

框架-剪力墙结构主要是框架与剪力墙组成的结构体系，囊括了框架结构与剪力墙结构的所有优势，主要应用于要求有大空间的建筑。框架结构主要适用于局部大空间，而剪力墙则用来提高建筑物的抗侧能力，这样才能达到高层建筑的高要求。

1.5 钢结构

钢结构是一种最主要的建筑结构，钢结构的材料主要是钢板与型钢等，由它们加工成钢桁、钢梁和钢柱等结构件，然后采用螺钉和螺铆固定，再进行焊接处理。其具有自重较轻、施工简易方便、强度高、变形能力强、整体刚性强等优势，故而广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。除此之外，该结构件很柔韧，能在一定扭曲变形下安全承受建筑结构的压力。钢结构是成熟的工业化技术，其生产高度机械化，批量生产，速度快，可很好的缩短建设工期。

2、建筑混凝土结构分析 2.1 结构分析的基本假设

因为建筑材料不一样，结构不同，有组合式、砌体式、混凝土的，材质有木、钢、及木钢混合等。建筑体系是用建筑材料组合构成各种承瘦压力和应力的骨架结构体系。这样，我们在做力、位置和尺寸的计算时，要抽象成一种理想化的模型，忽略一些次要因素，同时简化设计模式。而这个简化的多少，就看我们设计容忍度和合理性，以及我们采用的技术工具与手段。下面我们讨论结构体计算分析中经常使用的基本假设： 2.1.1 材料的工作状态假设

在结构体的位置和内部力计算上采用线弹性假设，它使结构及结构部件处在相应的弹性工作状态，但对于框架梁与连接梁等连接件，我们就假设部分位置塑性形变而产生的内力进行重新分布。例如，在很强烈的地震灾害中，建筑体的薄弱环节进行分析就可以采用上述假设的方法来计算。

2.1.2 小变形假设

对建筑结构的计算实际是对很多策略普遍使用的基本假设。因此专业人士对于建筑物结构的非线性问题（P-△效应）进行了相关研究，研究表明，当建筑体的高度为H,顶点水平位移为△，如果它们的比△/H大于1/500，那么H-△效应就不能被假设而忽略，必须把它纳入建筑结构的位移和内力分析计算中。

2.1.3 刚性楼板假设

我们对高层建筑体设计中，计算其内力及位移，假设楼板在该平面内是满足无限刚性的，同时可以忽略在该平面之外的刚度。但是上述已经假设该楼板是无限刚性的楼板结构，那么后续设计就要保证按照这个无限刚性的要求进行设计，同时要尽量满足楼板平面范围内的刚性度要求。

3、工业与民用结构设计方案

结构设计最重要的设计理念，是需要保证结构具有稳定的抗震性能，从而促进结构工程师的创造性，推进建筑设计的不断发展。

3.1 预应力大板

高强度低松弛的钢铰线是预应力大板的很好材料，其最小厚度应该大于1.6米，其中砼的强度级别应该大于C40。这样来保证满足有效矢高的预应力，达到高效发挥预应力筋的效果。使用双层双向设置的钢筋在预应力大板中，来增加大板的延展性，同时避免预应力反拱出现裂缝，甚至裂开。预应力大板安置在墙柱与墙柱之间，使得居民住宅房的平面布置更加灵活，达到提升楼层的高度的作用，有利于重新改造房屋，有效的解决了住户房子个性化的问题。

3.2 钢结构建筑

3.2.1该结构的材料强度比其它结构相对较高，因此，应用于布置大房间能达到一个美观的效果，同时设计出很合理的结构。而对于其他结构，会产生一定的位置和空间局限性，例如钢筋混凝土结构中。如果采用高强度的钢材料，在民用设计上可大胆采用较大的开间布局。在这一点上，砖混结构就受到比较大的限制。

3.2.2 民用和工业建筑上，采用的钢结构建筑中，所采用的材料当中，泥土、石子及沙子的含量，明显少于其他结构的材料。所以，把它用在地基的建筑上，使可以极大的降低成本，所产生的综合经济效益比较好。它除了应用在软弱地基，也可以在其它的苛刻复杂条件下使用，可降低基本成本。所以，在民用与工业建筑上，钢结构具有冒险优势，其节省施工周期，施工方式简易，整体提高了建筑的经济效益。

3.2.3 钢结构应用在民用与工业建筑设计中，是性价比最高的，那么这也非常有利于推动其它产业的发展。除了这些，高性价比的钢结构还具有保护环境的优势，这也正是当今时代人们所呼吁的，建筑行业倡导的。所以，钢结构的发展空间广阔。

4、混凝土结构的设计方案

4.1 模板施工过程的设计方案

混凝土结构施工要对模版施工的专项方案进行设计，支架及其模版的结构设计需要具有安全可靠性，经济造价要合理，必须满足耐久性与安全性的要求。选材需要通用常见，以便回收运用。施工之前需要检查模版内部是否清洁，对于木质模版则需要先浇水再进行施工。同时也要时刻检查模版是否完整以及模版接触位置是否严密，发现松动立即灌入油毡和水泥砂浆将缝隙堵上。

4.2 浇注混凝土的设计方案

浇筑砼需要防止分层离析，料斗、漏斗内卸出浇筑时自由倾落高度不允许超过2米。一旦超过2米则需要采取串筒、溜槽等方式，保持砼浇筑的连续性，使得保证结构整体性的良好，否则应设置施工缝。比如遇到建筑规模大，应用的是大体积混凝土时，则需要拟定大体积混凝土专项施工设计方案，以防温度收缩应力大、水泥用量大、截面大而产生缝隙。

结束语：

综上所述，在建筑行业中，工业与民用建筑是两大重要组成部分，混凝土结构的设计直接关乎建筑质量问题，设计一旦出现问题则后果不堪设想。所以，随着混凝土设计的不断优化和改进，它完全能够适应社会经济和生活快速发展的需求，不断的完善和提高新时代的建筑质量。

参考文献：

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