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混凝土結構設計規范范文1
【關鍵字】混凝土；結構；設計；規范；安全
對于建筑物而言，地震災害是必須要考慮的一個重要問題，這種地質變化無法通過熱河技術手段進行規避，同時破壞力較強，對于建筑的損傷嚴重。正因如此，在對建筑進行設計的過程中，應當特別注重建筑物的抗震設計，而國家也出臺了相應的抗震規范。而建筑設計人員，有必要針對國家有關的設計規范深入了解，才能做出合理的設計。
1我國混凝土結構設計抗震規范簡析
結構設計工作中，抗震規范方面的安全度設置水平，直接影響著建筑物的抗震能力，因此也成為了廣大工程技術人員關注的首要問題。對于一個規范安全度的衡量，相對科學的方法是從結構本身的抗震失效或可靠概率進行分析，或使用相當安全系數來進行衡量。從可操作性上看，從分項系數設計表達式而得到相當安全系數，是一個相對可以信賴的標志量。
對于目前我國使用的2008年版的抗震安全標準GB 50011-2001《建筑抗震設計規范》而言，在抗震設防目標和設計步驟方面沿用了之前的GBJ11-89標準，采用三個層級的抗震設防目標，并且在設計步驟上分為兩個階段。
三級的抗震設防目標，明確規定了建筑物的抗震性能。它要求建筑物在遭受低于當地抗震設防烈度的地震時能夠有效抵御，在遭受地震之后，可以經由稍微的修復工作甚至無需修復就可以繼續投入使用，50a的超越概率約為63.2%；當遭受到相當于當地抗震設防烈度的地質運動時，允許建筑物以一定概率發生損壞，并經過一定維護修理工作后可以繼續使用，50a的超越概率在10%左右，重現期為475a；而當建筑物遭受高于當地抗震設防烈度的罕見地質運動時，不允許發生坍塌事件，不允許發生危及生命建筑損害，50a的超越概率則控制在2~3個百分點，重現期為2475~1641a。
而在設計時采用的兩階段，首先是為建筑物設定一個較小烈度的震動，并在該情況下針對截面抗震承載力，以及建筑物各部分的彈性形變進行驗算，在這個過程中，需要選取較小烈度震蕩情況下的地震動參數計算結構的彈性地震作用標準值和相應的地震作用效應， 按分項系數設計表達式進行結構構件的截面抗震承載力驗算。如此便可以確保在較小烈度震蕩下承載力可靠，同時也能夠滿足在中等烈度震蕩下允許修復的目標。在第二個設計階段，需要對強烈震蕩情況下的彈塑性形變狀況數據進行驗算，尤其對于有特殊要求的建筑、地震時易倒塌的結構以及有明顯薄弱層的不規則建筑結構，還應當進行結構薄弱部位的彈塑性變形驗算并采取相應的抗震構造措施，確保建筑物在經受較大地質變化的時候能夠不致威脅生命。
在上述驗算和設計的過程中，采取的抗震設防依據多為GB 18306-2001《中國地震動參數區劃圖》中制定的地震基本烈度，在實際的工作中，也會采用與設計基本地震加速度值對應的烈度值，即指50a設計基準期超越概率10% 的地震加速度設計取值。同時，GB50011-2001標準中，了抗震設計反應譜以地震影響系數曲線的形式給出，并規定建筑結構的地震影響系數應根據烈度、場地類別、設計地震分組和結構自振周期以及阻尼比確定。在該規范中，指出水平地震影響系數選取阻尼比0.05，利用動力系數和地震系數進行確定。
在GB50011-2001規范中，建筑抗震設防的分類和標準方面，直接沿用了GB50223-2008《建筑工程抗震設防分類標準》中的相關規定，即根絕建筑物本身的重要性劃分為特殊、重點、標準和適度設防四類。其殊類建筑要求在6-8度設防區應按設防烈度提高一度計算地震作用和采取抗震構造措施，烈度為9時另作討論；重點類建筑物則按照設防烈度進行抗震計算，相應提高一度進行考慮；標準類建筑按照設防烈度進行抗震計算即可；而適度設防類的建筑物在計算的時候可以參照標準類進行設計，但在抗震相關工作實施方面可以適當降低要求，當烈度為6度時不應再降低，確保建筑物安全。
在確定了建筑物抗震設防等級之后，還應根據烈度、結構類型和房屋高度確定結構的抗震等級，從而方便采取相應的抗震計算標準以及構造措施。對于前三類建筑物而言制定的結構構件，在求得相應的地址內力組合值以后，還需要按照強柱弱粱、強剪弱彎、強節點、 強底層柱等設計原則對組合值進行調整，才能對截面抗震承載能力展開驗算。
以中國目前的抗震規范而言，在實際操作過程中，和國外，如美國等地的規范相比，會發現我國規范抗震承載力的安全度設置水平仍然偏低，尤其是在受彎構件和大偏心受壓構件反面尤其明顯，通常都能夠達到偏低10%左右的水平，這種偏低程度，在建筑物實際的抗震過程中的差別將會十分明顯。其他方面，例如偏心受拉構件的相當安全系數等基本與美國標準接近，即便存在偏低水平通常也都在1%左右浮動。雖然如此，鑒于規范的執行范圍和建筑物本身的安全性能考慮，還是應當考慮在對規范修訂的時候將類似構件抗震承載力的安全度設置水平作適當提高。此外，在我國規范中，對于脆性破壞類構件的承載力安全度設置水平總體上比美國規范的偏低，且這種偏低相對較為嚴重，通常能夠達到20%左右，例如斜截面受剪構件以及小偏心受壓構件。針對這種情況，我國的防震規范在修訂的時候還可以考慮將此類構建的安全度設定水平作出一定的提升。
2高層建筑抗震結構設計常見問題簡析
高層建筑是目前常見的建筑形式，這種豎向懸臂結構的建筑，其垂直負荷主要使結構產生軸向力與建筑物高度大體為線性關系，而水平荷載則使結構產生彎矩。針對于高層建筑的這種受力特征，在進行結構設計的時候，應當注意必要的承載能力、剛度和變形能力，對于容易遭受地震侵襲的結構或構件應當仔細推敲并采取有效措施，避免因單個構建而導致整個結構喪失承受重力、風荷載和地震的能力。同時需要注意結構的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部突變和扭轉效益具有多道抗震設防，切對于建筑物而言，對于前三個級別的防震建筑，都有必要設置多道抗震防線。
雖然規范已經明確地為設計人員的日常工作劃定了一個標準，但是在實際的工作中，還是應當對建筑物將要面臨的環境以及其有關的職能作出綜合的評價分析，才能設計出適合的建筑結構。
參考文獻
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[2]肖桂清,侯建國.加強建筑工程抗震設防的若干對策和建議[J].武漢大學學報(工學版),2004,37( 4)
[3]GB50011- 2001,建筑抗震設計規范(2008 年版)[S].北京:中國建筑工業出版社,2008
[4] GB50010- 2002,混凝土結構設計規范[S].北京.中國建筑工業出版社,2002
混凝土結構設計規范范文2
【關鍵詞】混凝土結構；設計原理；設計規范；設計安全度
混凝土結構可以就地取材，造價低，可塑性強，耐久性好，比較適合我國的國情。解放以前，舊中國經濟技術落后，沒有自己的標準規范。沿海和大城市中建造的混凝土結構都是直接引用國外規范進行設計、施工。隨著我國大規?；窘ㄔO的發展以及經濟增長模式的轉變，各類大型復雜、功能特殊的結構越來越多，同時還面臨著既有建筑的結構耐久性、抗災性等問題。因此規范將不斷修訂，為修訂規范而進行的試驗研究也將持續進行，從而混凝土結構理論也將得到發展。
1 鋼筋混凝土結構設計方法
鋼筋混凝土結構設計方法，從學術上講可以有多種，施行百家爭鳴，然而對實際設計起控制作用的卻是國家頒布的鋼筋混凝土結構設計規范規定的設計方法。采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法。對承載能力極限狀態，采用分項系數設計表達式。材料標淮強度采用國際標準。其中對混凝土標號做出了更為明確和科學的定義，在極限平衡理論的基礎上引進了平截面假定，使基本構件(彎、拉、壓)的正截面強度計算模型，建立起有較明確概念的計算體系。增加了鋼筋混凝土構件抗震設計內容。其中包括地震作用下構件和韋點的截面強度設計和保證變形要求的配筋構造，以適應廣大地震區建筑的需要。進一步完善了構造要求，如從耐久性角度調整了保護層厚度，從變形角度調整了最小配筋率，根據粘結錨固理論與國產鋼筋外形，以錨固長度為基淮，調整了不同狀態下的鋼筋錨固、搭接、延伸長度。鋼筋混凝土結構設計規范將為實現鋼筋混凝土結構設計方法體系的目標完成重要的基礎工作，使我國鋼筋混凝土結構設計水平提高到一個新的高度。
2 混凝土結構科研方式的改進
首先要提倡研究的原創性科研的精髓在于其原創性，探索未知領域的研究成果必須具有新意。即對傳統認知的突破，甚至否定。不能苛求新的思維盡善盡美，應采取寬容態度允許其逐漸完善。減少無原創性的重復研究，更應杜絕抄襲行為或各種竊取公有知識而壟斷專利、標準的不正當行為。其次要減少盲目的低水平重復。目前為解決學位、職稱等功利目的而進行的科研及發表的論文數量不少，大多是沒有明確目標的，空泛議論或低水平重復。這類研究多憑想象建立不可靠的基本假定。然后進行繁瑣的推導，得出似是而非的結論。既無理論上的意義又沒有工程價值，浪費了寶貴的科研資源。再就是加強基礎理論研究，應充分意識到這種現象可能造成的長期不利影響。應重視基礎理論研究，并及時給予充分的經費和人力支持。還要提高工程應用研究水平、提倡深入淺出的成果表達、提倡學術爭鳴和討論。
3 混凝土結構加固技術
混凝土結構加固技術的研究與應用在我國作為一個新興的學科領域得以迅猛發展僅僅是近十來年的事?；炷两Y構加固技術是結構進行檢測、評價、維修、加固或改造等技術的總稱，包括結構檢測技術、結構可靠度評估技術和結構加固方法等方面的內容。本文將著重研究混凝土結構的加固技術方面的問題。我國先后編制適合于混凝土結構加固的相關的標準和規范，這些專業的加固標準和規范初步形成了混凝土結構加固領域的標準體系，對我國該領域的發展和各種最新科研成果的推廣應用起到了積極作用?；炷两Y構加固技術還存在很多問題，但是經過十幾年的快速發展已經初步形成了規模體系，很多混凝土結構加固技術經過了大量的深化研究和工程的實際應用，證明了其加固的安全性和使用性。現階段混凝土結構加固技術主要是針對結構的承載能力和耐久性的加固處理，己經比較成熟的提高低強度混凝土結構構件承載能力加固的基本方法主要有增大截面法、粘碳纖維和鋼板法、外包鋼法、置換混凝土加固法等。
4 混凝土結構設計安全度與規范
對于混凝土結構設計規范中的安全度設置水平，最早源于從事高強混凝土結構科研和推廣應用工作。由于現行建筑結構設計規范業已采用了可靠度設計理論，其在規范中的計算表達形式又與多安全系數方法相似，在實用上姑且將它理解為多安全系數也并無不可。至于尚未使用的規范宜適當放慢“統一”步伐，實在難以使用的更不宜通過行政手段去統一。可靠度理論還在發展，這方面的學術討論希望能夠深入開展下去。提高結構的安全性能需要從結構選型、結構構造、結構布置、材料選擇等多個方面做出努力,以加強結構的整體性、延性和耐久性,提高其抵御不測之災和防止倒塌、特別是抵抗連續倒塌的能力。也許基于概念設計的這些措施，對于增進結構安全更為有效且更符合經濟節約的原則。
我國鋼筋混凝土結構設計規范經歷了三個不同的發展階段。
4.1 引進規范的早期應用
舊中國的鋼筋混凝土結構設計未有本國自己的設計規范。那時，結構設計方法均屬容許應力設計法。解放后，我國在一窮二白的基礎上展開了大規模經濟建設。在當時的條件和環境下，在結構設計上直接采用蘇聯的鋼筋混凝土結構設計規范。
4.2 規范自主化的最初探索
早于1961年原建工部和原國家建委就已著手組織編制我國鋼筋混凝土結構設計規范，由于起步晚，缺乏自己的基礎資料和必要的科研工作，這本規范的設計方法仍只能在蘇聯55年規范的基礎上做少量修改和對名詞術語做必要推敲。但這次實踐，對我國鋼筋混凝土結構設計規范的發展是十分有益的，邁出了重要的一步。
4.3 結構理論及規范的逐步完善
提高水平，形成體系的階段。完善的鋼筋混凝土結構設計方法和規范體系的形成，從根本上講依賴于鋼筋混凝土結構科學術技的發展，是把各種環境條件與鋼筋混凝土的性能關系以及實踐經驗上升到規律性認識的過程，這就需要扎實的、系統的科研工作。中國建筑科學研究院結構所連續組織了三批鋼筋混凝土規范科研課題。通過這三批科研課題，使建國以來長期處于薄弱或空白狀態的量大面廣的工程技術問題，得到了解決或初步解決，獲得了一大批珍貴的關系到工程結構設計合理性與可靠性的基礎數據，大大提高了我國鋼筋混凝土結構設計理論水平，同時也增強了引進與消化國外先進設計方法的能力。
5 混凝土結構的發展方向
5.1 試驗研究將未來的發展的一個支撐
半個多世紀以來,我國混凝土結構理論及規范標準經歷了從無到有，逐步發展完善的歷程。隨著我國大規?；窘ㄔO的發展以及經濟增長模式的轉變，各類大型復雜、功能特殊的結構越來越多，同時還面臨著大量低安全度的既有建筑和結構耐久性、抗災性等問題。因此規范將不斷修訂，為修訂規范而進行的試驗研究也將持續進行，從而混凝土結構理論也將得到發展。
5.2 結構試驗方向的調整
傳統以單一構件(板、梁、柱、墻等)進行的試驗研究，結論有很大的局限性，難以反映由這些構件組成結構體系(樓蓋、框架等)的真正受力狀態及規律，若以結構組件或結構體系的方式進行試驗，則可更真實地反映其受力狀態；構件間的連接構造是傳統試驗研究中比較薄弱的環節，且對結構安全有著重要的影響，應加強這方面的研究；加強結構抗災性能的試驗研究，提高試驗研究的分析水平，要提倡先分析后試驗，多分析少試驗?；炯俣☉锌煽康囊罁瑱C理分析應深入透徹，應充分利用已有的試驗資料；應用非線性有限元及概率統計等手段，提高試驗和分析水平；通過試驗研究開發約束混凝土的巨大潛力，具有實際工程意義。
6 結語
混凝土結構加固技術的研究與應用在我國作為一個新興的學科領域得以迅猛發展僅僅是近十來年的事。隨著該領域技術應用和研究工作的深入發展，我國先后編制適合于混凝土結構加固的相關的標準和規范，這些專業的加固標準和規范初步形成了混凝土結構加固領域的標準體系，對我國該領域的發展和各種最新科研成果的推廣應用起到了積極作用，大大促進了我國在該領域的發展。我國混凝土結構理論及規范從無到有，逐漸豐富和完善，完全依靠獨立自主的科研試及工程實踐積累。目前我國大規?；O需結構理論及標準規范的持續發展，轉變科研形式，調整研究方向極為重要。
參考文獻：
[1]GBJ 21―66 鋼筋混凝土結構設計規范[S].
混凝土結構設計規范范文3
關鍵詞：鋼筋混凝土；結構設計；優化
前言
簡言之，和其他材料相比，鋼筋混凝土具有較強的優勢，所以在建筑工程中廣泛應用。鋼筋混凝土的優勢不僅體現原材料上，還體現在設計方法、施工技術，制各工藝等方面。綜合其優勢分析，使得鋼筋混凝土在結構建筑材料領域扮演的角色越來越重要。
一、鋼筋混凝土建筑結構設計的現狀
20世紀后期以后，在建筑工程行業，由于鋼材料的不斷提高，鋼筋混凝土組合結構得到了發展，建筑造型和功能要求日趨多樣化，無論是工業建筑還是民用建筑，都在結構設計中遇到樂各種難題。因此作為一個結構設計人員需要在遵循各種規范的條件下大膽靈活的解決這些問題。在實際設計過程中對于各結構設計人員經常遇到的這些問題，每個人的理解不同，就可能對整個設計帶來相當大的區別。因此在規范條文中沒有具體規定，往往容易被忽視，給工程質量留下巨大的隱患。
二、鋼筋混凝土結構設計的優化措施
鋼筋混凝土結構設計優化是在保證建筑使用功能和總體效果的前提下，通過結構體系的合理選擇、結構布置的科學優化、結構受力的詳細計算分析等，使整個鋼筋混凝土結構既安全可靠，又經濟合理。優化設計后的建筑結構，既滿足結構設計規范要求，又使結構各構件之間達到最佳比例關系，以提高結構整體的抗震、抗風、防火等性能。根據筆者的總結歸納，鋼筋混凝土結構設計優化可從五個方面來開展。
1.結構計算方法的優化
鋼筋混凝土結構計算分析方法是結構設計優化的關鍵。首先是對結構體系選擇的優化，主要是確定經濟合理的結構型式、柱網尺寸和剪力墻布置等；其次是對結構構件進行優化，在已確定結構體系和結構布置的前提下，確定經濟合理的構件截面尺寸、混凝土強度等級、鋼筋強度等級和配筋量。在傳統設計中，結構體系的確定和構件截面尺寸是憑經驗假定的，然后進行分析計算，校核是否滿足規范要求，是一種被動的設計方法。優化設計也需要先進行假設，但假設目的不一樣，所采用的分析方法也不同，優化設計在初始假設后，需按一定的方法通過多次分析和調整，從而獲得最優的設計方案。在傳統設計中，構件尺寸一般先按經驗確定，然后進行強度驗算。在優化設計時，應對不同構件布置方式和不同截面尺寸進行配筋計算，并作經濟比較，以確定最優構件布置方式和截面尺寸。如抗震等級為三級的較大跨度的梁，支座配筋較大且采用大直徑鋼筋時，梁面通長鋼筋可采用小直徑通長鋼筋如2根12，與支座鋼筋搭接或焊接，以減少鋼筋量節約成本。
2.結構設計規范的理解
鋼筋混凝土結構優化設計須深入地掌握相關結構設計規范，理解規范實質，并注意規范的適用范圍和規范使用的配套性。按《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）進行樁基設計時，必須注意所采用規范與參數取值的匹配性。在計算樁數時，荷載效應采用標準組合，對應的抗力采用單樁承載力特征值；在確定承臺高度及配筋，驗算材料強度時，荷載效應取基本組合，采用相應的分項系數，對應的抗力計算采用材料強度設計值?？拐饓Ψ旨訌姴课缓头羌訌姴课唬吘墭嫾旨s束邊緣構件和構造邊緣構件，這兩種邊緣構件的配筋相差很大，應分別按不同的構造要求進行配筋。設計優化前必須透徹地理解概念，勿盲目提高標準，以免造成設計浪費。
3.設計參數取值的優化
為取得良好的優化效果，在設計參數取值上要進行優化。對毛坯房，要根據各地具體情況和房屋設計標準，合理考慮各功能空間的二次裝修荷載。在計算墻體荷載時，應考慮實際墻體高度、長度和開洞影響，墻體高度的取值應扣除鋼筋混凝土梁板的高度，墻體長度的取值應扣除鋼筋混凝土墻柱的長度，并應扣除洞口面積。消防車等荷載宜按等效荷載取值。樓面活荷載按實際使用功能合理取值，并按規范規定考慮樓面活荷載的折減。正確取用抗震設防烈度、場地類別，合理確定風荷載標準值和風載體型系數，必要時可根據風洞試驗確定風載體型系數。根據不同荷載組合和不同計算內容選用荷載分項系數。在進行基礎設計時，當上部結構傳給基礎的荷載為設計值時，應將設計值轉換成標準值。
4.高性價比材料的選用
鋼筋的選用。在選用鋼筋強度等級時，應盡可能采用性價比高的高強度鋼筋。對于配筋按強度控制的構件，應優先選用HRB400鋼筋。對于按最小配筋率控制配筋的受彎構件，在現版GB50010-2010#混凝土結構設計規范$出臺前大家的認知是，當混凝土強度等級大于C30時，采用 HRB400比HPB235 可降低20%用鋼量；當混凝土強度等級等于C30時，采用HRB400比HPB235可降低7.5%用鋼量；當混凝土強度等級小于C30時，采用HRB400與HPB235的用鋼量相同。故對于按最小配筋率控制配筋的受彎構件，當混凝土強度等級大于C30時，應優先采用HRB400鋼筋，而當混凝土強度等級小于C30時，宜采用價格較低的 HRB335或HPB235鋼筋?，F版GB50010-2010《混凝土結構設計規范》在第8.5.1條注解的第二條明確：板內受彎構件（不包括懸臂板）的受拉鋼筋，當采用強度等級400MPa、500MPa的鋼筋時，其最小配筋百分率允許采用0.15和 45ft/f y中的較大值，比起原規范的0.20和45ft/f y中的較大值，采用HRB400鋼筋在采用C30混凝土時的最小配筋率約為0.18，在采用C25混凝土時的最小配筋率約為0.16，遠小于采用 HRB235的0.2和45ft/f y中的較大值。由新規范的條文可以看出國家開始提倡采用高強度的鋼筋，推廣HRB400、HRB500作為主導鋼筋。
混凝土的選用。常用強度等級的混凝土強度每提高一級，單價提高5%-18%；混凝土強度對柱及剪力墻軸壓比的影響很明顯，應優先使用高強度等級的混凝土；對梁來說，混凝土的強度等級對梁的承載力變化不大，應使用低強度等級混凝土；對板來說，雖然提高強度等級對承載力有提高，但強度等級提高后最小配筋率相應增大，樓板開裂的幾率也增大，所以板應使用低強度等級的混凝土。
目前設計機構中對混凝土強度等級確定有一種認識：墻柱與梁板強度等級相差在兩級以內；關于這一條在舊版規范中有，新版規范中已經去掉了，所以當墻柱混凝土強度等級很高時，梁板混凝土強度等級可以不跟隨墻柱變化；但是在施工中要采取嚴格措施：控制梁柱節點區為高強度等級，保證高低強度等級交界區的混凝土密實性。
實際工程中混凝土強度等級的選擇應該注意以下幾點：①普通的結構梁板一般宜選用C251C30；②剪力墻、柱混凝土強度等級按軸壓比控制，宜選用較高強度等級混凝土，并使軸壓比盡量接近規定上限，同時又要使絕大部分豎向構件為構造配筋；③高層建筑墻、柱混凝土強度等級應分段選用不同強度等級。
結語
綜上可知，建筑工程的結構優化是一個復雜切急需解決的的難題，結構優化帶來的經濟效益也是巨大的，因此，上文主要研究了鋼筋混凝土結構優化設計。
參考文獻：
混凝土結構設計規范范文4
關鍵詞 混凝土結構；結構設計；結構分析
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
任何混凝土結構設計都是為實現某些特定功能。隨著建筑業迅速發展，建筑功能也不斷豐富,建筑新穎造型、精美外觀，這樣要求工程設計越來越復雜。在混凝土結構設計中，經常會遇到結構概念、設計理論、設計方法、設計質量等方面的問題，如果在設計工作中不能對于上述問題進行有效的控制，將嚴重影響到設計工作的效率和質量，對于工程項目整體建設的影響也是不容忽視的。因此，在混凝土結構設計過程中，影響混凝土重要質量問題，必須引起工程結構設計者高度重視。
二、混凝土結構設計基本要求
1.遵守設計規范要求
混凝土結構設計師在對建筑結構進行設計過程中，首先，應該做到按國家與地方有關結構設計法規、規程、規范以及設計標準中規定要求執行。盡管目前我國各行業混凝土結構設計規范，在設計理論方面還不是很統一，但是混凝土建筑結構設計通常參考規范有《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》、《建筑結構荷載規范》、《建筑地基基礎設計規范》、《建筑抗震設計規范》等等，在結構設計時，結構工程師應遵守這些規范最基本原則來進行混凝土結構設計。
2.考慮現場施工材料質量
為能夠滿足混凝土結構功能特殊性能要求，在設計時應充分考慮到現場施工材料資料，混凝土結構材料質量與現場所用水泥品種與粗骨料徑大小有直接關系。因此，設計者還應了解施工工藝，機械設備使用情況，對水泥性能與凝結時間要求等因素，在施工現場決定選用外加劑以及其參入數量都應該了解。
三、常見混凝土結構設計問題以及解決方案
1.在結構計算與分析階段常見問題
目前，在混凝土結構計算與分析階段，如何高效地、準確地對工程進行內力分析，結構計算的主要目的是利用專業軟件計算出各種荷載，其中主要包括：結構自重，設備荷載、滿足各種使用功能的活荷載，以及地震力、溫度變化產生的應力等。同時按照規范要求進行結構設計與處理，這是決定工程結構設計質量好壞關鍵。因此，混凝土結構設計者，應該對這一階段常見問題，必須清醒認識。 在混凝土結構設計的荷載計算中，所有的荷載規范都要符合相關的技術文件規定，對于缺少明確規定的荷載計算項目，設計人員要根據現場測量與勘察的實際結果，合理進行計算。對于大型的混凝土結構建筑而言，通常需要采取多種不同的單元模型，并且進行具體的分析與比較，對于此類工程的結構計算必須采取相應的計算程序，建立的模型中邊界、支撐條件等要盡量符合實際情況。對于結構設計師，應該考慮到一個科學合理計算軟件，絕對不僅僅取決于軟件系統本身優越與否，還應該分析這種計算軟件是否與設計結構類型相適應。因此，結構設計工程師必須做到，對各個結構設計計算軟件數學模型特點進行分析、對比與系統研究，熟悉結構設計類型，從而進行科學合理選擇計算軟件。
2.地基與基礎設計存在問題
在混凝土結構設計中，設計人員必須認識到地基與基礎設計的重要性，特別是對于主體結構安全性、穩定性、抗震性要求較高的建筑，在設計中要綜合考慮項目所在地的地質與水文條件、上部結構類型、施工條件、使用功能，以及相鄰建筑之間的影響，從而保證建筑在使用中減少傾斜或過量沉降的發生率。在混凝土結構建筑的地基與基礎設計中，設計人員必須了解相鄰地下構筑物與各類地下設施的實際位置與標高，以確保地基與基礎設計中安全系數的提高。在計算基礎的寬度與面積時，經常會遇到力學模型不明確或者考慮不周全的問題，造成基礎的寬度與面積不足，這是不符合相關設計標準的。在混凝土結構建筑的地基與基礎設計中，如果地下結構墻體上的集中力作用較大，墻體與基礎可以將集中力向地基部分擴散，但是這種擴散的范圍有限，而且基底土的反力分布不均勻。因此，在設計過程中，設計人員可以根據集中力的大小、墻體的實際長度等，計算出地基與基礎部分的荷載情況，以此確定基礎的寬度
3.下臥層驗算中問題
在計算下臥層頂地基承載力時，只能進行深度修正，修正系數應根據土層來決定。當擴散角所取數值滿足有關規范中規定時，可直接采用；當不滿足時可根據規范附錄中，平均應力系數來進行計算。對復合地基來說.選取承載力較高土層來當持力層，而當軟弱下臥層時，必須對承載力進行驗算；如果是軟弱下臥層控制承載力，那么說明持力層需要進行調整。
4上部混凝土結構設計問題
目前，作為混凝土結構設計中，上部結構設計是最為關鍵的部位,也是體現特殊功能，特定力學結構性質的部位。主流混凝土結構有框架結構、剪力墻結構、框剪墻結構以及框支剪力墻結構。設計人員在進行上部結構設計時，要充分考慮混凝土結構建筑的抗震功能需求，如果可能遇到中震時，設計人員要考慮到第一級別的剪力墻，其墻肢的數量最少為4肢。當第一級別剪力墻進入塑性階段，為了保證建筑物在地震作用下的過度變形得到有效的控制，盡量縮小地震災害帶來的建筑物破壞，需要對于小級別的剪力墻進行多道設防。另外，在混凝土上部結構設計中，各種混凝土構件必須進行科學、合理的布置，要盡量少的占用上部空間，而且要滿足建筑的基本使用功能和安全性。在設計框架柱計算時，切勿忽視角柱，必須要對角柱自行定義。如出現未進行定義，而實際配筋率又滿足計算結果，那么在實際施工中就會出現配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說，在一級抗震設計時，沿著短柱全高箍筋間距應小于縱筋直徑6倍?？蚣苤绦蚩梢赃M行自行判定。這種框架柱不可以進行直接替換，不同強度箍筋應滿足不同結果。在結構設計中應該重點考慮轉換層，因為轉換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結構，在相關計算時，應根據相關規定將其地震剪力乘以增大系數來計算相關參數。框支柱、框支梁的縱筋各項系數都應滿足有關規定的要求。
5.混凝土設計耐久性
混凝土結構功能有三方面內容：適用性、安全性、耐久性，目前，混凝土結構設計在適用性與安全性方面研究較深入，設計方法相對明確，因此，混凝土結構設計在這兩方面做得比較好。結構耐久性方面研究還不是很成熟，在實際操作中也存在很多問題?；炷两Y構因耐久性不足而失效的現象已經屢見不鮮，為正常使用，必需進行維護，而這樣所付出維護費用是非常高昂的。影響混凝土結構耐久性因素主要有內部與外部兩個方面。再結構設計時應該區別進行考慮。這真對不同結構功能需要，考慮避免降低結構耐久性的影響因素。這樣設計出來的混凝土結構才是最科學，最合理的。
四、結束語
混凝土結構設計本身是個長期、循環、復雜兼具深度和廣度的專業，混凝土結構設計質量密切關系到人民生命財產安全，責任重大。因此，我們必須從根本做起，在混凝土結構的設計中，必須采取有效的控制措施。同時，總結設計經驗并不斷改進設計理念，設計時充分考慮各種因素影響，這樣來保證整個工程質量。
參考文獻
[1]周克榮等編著.混凝土結構設計[M].同濟大學出版社.2001.8.
混凝土結構設計規范范文5
關鍵詞：鋼筋砼結構；最小配筋率；受彎構件；帶肋鋼筋
現行的國家規范“砼結構設計規范”(gb50010-2002) 中把hrb400鋼筋確定為鋼筋砼結構的主導用筋。其后冶金企業研制開發的符合國情標準“鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋”(gb1499-1998) 的新型號筋。hrb500鋼筋具有強度高、延性好、耐高低溫、耐疲勞和可加工性能好的優點，符合砼結構對建筑用筋性能指標的主要內容要求。hrb500鋼筋在建筑行業中己得到廣泛使用，會促進其它相關建筑材料的發展提高，因此而帶來可觀的社會及經濟效益，促進建筑業健康有序的發展具有重要意義。
鋼筋砼梁的主筋縱向筋配筋率是保證安全使用影響承載力的主要因素，配筋率的變化不僅使梁的受彎承載力產生變化，而且會使梁的受力性能和破壞特征發生質的變化。當縱向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能會產生大的變化，同無筋素砼梁沒有什么差別。當這種梁一旦在受拉區的砼出現開裂，裂縫截面的拉力會很快超過屈服強度而進入強化階段，造成整根梁發生撕裂，甚至使整個鋼筋被拉斷，這種破壞現象沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞。為了防止這種脆斷的產生，鋼筋砼結構設計規范明確規定：鋼筋砼受彎構件的縱向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，該值即為受控鋼筋的最小配筋率。hrb500鋼筋作為一種新型的高強鋼筋，已經在工程實踐應用范圍較廣,必須合理確定其作為受拉鋼筋的最小配筋率。在實踐應用中探討對hrb500鋼筋作為受彎構件縱向主受拉的最小配筋率作淺要分析。
1最小配筋率確定的一般原則
鋼筋砼受彎構件的最小配筋率是一個比較復雜的技術問題。試驗和理論分析均表明,構件的最小配筋不僅與受力形態、表面尺寸及形式、材料強度有關,而且與受荷時間的長短、溫度變化的大小、收縮及徐變的程度有關。目前世界一些國家對鋼筋砼受彎構件的受拉鋼筋最小配筋率的取值方法基本上有兩種：即模型法和經驗法。模型法是以截面受拉區砼開裂后，受拉鋼筋由于配置過少而立即屈服進入強化階段，此時的受拉鋼筋配筋的最小配筋率。經驗法是指直接給出最小配筋率的的取值，而沒有受完整的受力模型作為取值準則，但其中也從不同角度考慮了一些因素對最小鋼筋率取值的影響，所考慮的這些因素的影響規律與模型方案的趨勢有一定的近似性。
而國內現行的《混凝土結構設計規范》對鋼筋砼受彎構件的最小配筋率的確定原則是：截面開裂后，構件不會立即失效（裂而不斷），即在最小配筋率的條件下，構件的抗彎承載力不低于同截面素混凝土構件的開裂彎矩，即：
mey≤mu ①
現以單筋矩形截面承受純彎矩作用為例探討鋼筋砼受彎構件的縱向主受拉鋼筋的最小配筋率問題。首先要計算鋼筋砼梁的開裂彎矩。由于鋼筋砼梁開裂時，鋼筋的應力很低，因此計算鋼筋砼梁開裂彎矩時，可以忽略鋼筋的作用，即鋼筋砼梁的開裂彎矩等于素砼的開裂彎矩。根據文獻對素砼梁的開裂彎矩的推導計算，無筋素砼梁的開裂彎矩為：
mey =0.256fftbh2 ②
試中： ft-為混凝土軸心抗拉強度設計值。
根據鋼筋砼梁的受力進行過程, 按照現行砼設計規范關于正截面承載力計算的基本假定“不考慮砼的抗拉強度”,假定鋼筋砼梁達到極限承載力狀態時的截面力臂為yho，其中y為內力臂長度系數,則鋼筋砼梁的極限彎矩為:
mu = yhoòyas
此時òy= fyas =pmin bho y=1
mu = ho fypmin bho③
將式②、式③ 帶入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2國內不同時期砼結構設計規范對最小配筋率的規定
根據介紹對世界各有關國家砼結構設計規范，對鋼筋砼受彎構件規定的最小配筋率進行了簡單比較，見表1。為轉化為國內材料強度后各有關國家砼結構設計規范，對鋼筋砼受彎構件規定的最小配筋率表達式。
表1不同國家對鋼筋砼構件最小配筋率計算要求
我國的設計規范對于鋼筋砼受彎構件，確定的最小配筋率的規定基本上是沿用前蘇聯20世紀五、六十年代的規定,數值明顯偏低。隨著我國國力的增強,結構設計的安全度增大以及結構耐久性設計概念的應用,鋼材供應狀況及水平的偏高,每次規范修訂均適當提高了受力鋼筋的最小配筋率,而且使其更為合理。a.在原《鋼筋混凝土結構設計規范》tj10-74中規定受彎構件最小配筋百分率:當砼強度標號為200號及以下時為0.
1;當砼強度標號為250-400號時為0.15。b.在進行了修改后的《混凝土結構設計規范》gbj10-1989中規定受彎構件最小配筋百分率:當砼強度等級為c35時為0.15；當砼強度等級為c40-c60時為0.2。c.在現行的《混凝土結構設計規范》gb50010-2002中規定受彎構件最小配筋百分率為0.2和45 ft / fy中的較大值。
從國各內各個階段設計規范對最小配筋率規定的變化可以看出:隨著我國改革開放的進一步推進,國民經濟收入穩步的提高,對結構安全度的要求逐漸提高,綜合考慮各種因素,構件的最小配筋率均有提高,而且考慮了材料強度的影響,有利于促進高強材料在工程中的大量應用。
3hrb500鋼筋砼受彎構件的最小配筋率的應用
根據我國現行的《鋼筋砼用熱扎帶肋鋼筋》gb1499-1998中規定:hrb 335的屈服強度為335 mpa，hrb 400的屈服強度為400 mpa,hrb 500的屈服強度為500 mpa。我國現行的《混凝土結構設計規范》規定：hrb 335的屈服強度設計值為300 mpa，hrb 400的屈服強度設計值為360 mpa，不同種類鋼筋材料分項系數ys均為1.10，因此hrb500鋼筋的屈服強度設計值應取為450mpa。根據資料介紹的試驗結果并考慮到裂縫寬度的影響，對hrb500鋼筋的屈服強度設計值建議為420mpa，材料分項系數ys為1.19。根據我國現行的《混凝土結構設計規范》gb50010-2002中規定受彎構件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分別計算出各種鋼筋的最小配筋率。詳見表2。
表2鋼筋混凝土受彎構件配筋率要求
根據表2可以看出，鋼筋砼構件的最小配筋率的確定，不完全是技術問題，還反映了某一地區當時的經濟建設發展水平，具有一定的社會性和政策性。因此，考慮將hrb 500鋼筋砼受彎構件的最小配筋率百分率（%）為：當混凝土強度等級不大于c30時為0.15，當砼強度等級為c30以上時為0.2和45ft / fy 中的較大值為宜。根據上述淺要分析，國家推廣應用hrb500鋼筋不僅可以滿足建筑行業科技飛速發展的需用，還具有明顯的經濟效益和社會效益。為了在工程實踐中大力推廣hrb500鋼筋，考慮到我國實際國情，要采用hrb 500鋼筋砼受彎構件的最小百分率（%）為：當砼強度等級不大于c30時為0.15，當砼強度等級為c30以上時為0.2和45ft / fy，中的較大值安全。
參考文獻
1徐有鄰等．混凝土結構設計規范理解與應用．中國建筑工業出版社, 2002
混凝土結構設計規范范文6
關鍵詞：鋼筋混凝土;框架;剪力墻；結構設計
一、鋼框架－混凝土剪力墻體系
（一）組成及分類
鋼框架－混凝土剪力墻體系是以鋼框架為主體，并配置一定數量的鋼筋混凝土或型鋼混凝土剪力墻。由于剪力墻可以根據需要布置在任何位置上，布置靈活。另外剪力墻可以分開布置，兩片以上剪力墻并聯體較寬，從而可減少抗側力體系的等效高寬比值，提高結構的抗推剛度和抗傾覆能力。鋼筋混凝土剪力墻又現澆和預制兩種。
（二）變形
1、鋼框架－預制鋼筋混凝土墻的變形
鋼框架－預制鋼筋混凝土墻體系是以鋼框架為主體，建筑的豎向荷載全部由鋼框架來承擔，水平荷載引起的剪力主要由鋼筋混凝土墻板來承擔，水平荷載引起的傾覆力矩主要由鋼框架和鋼筋混凝土墻板所形成的聯合體來承擔。由于框架間設置了混凝土墻板，結構的抗推剛度和受剪承載力都得到顯著提高，地震作用的層間位移也就顯著減小。這種結構體系可以用于地震區較多層數的樓房。
2、鋼框架－現澆鋼筋混凝土墻的變形
“鋼框架－現澆混凝土墻”體系是由現澆鋼筋混凝土墻和鋼框架所組成，一般應沿房屋的縱向和橫向，均應布置鋼筋混凝土墻體。縱、橫墻的數量應根據設防烈度和樓房層數多少由計算確定，縱墻和橫墻可分開布置，也可連成一體，現澆鋼筋混凝土墻體水平截面的形狀可以是一字型、L型、工資型。
二、剪力墻結構設計注意事項
1、對剪力墻結構，《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》都有一些規定，高規的內容要多一些，且有關于短肢剪力墻的規定（7.1.2條共8款）。一般剪力墻為hw（墻肢截面高度，個人認為此應稱為“墻肢長度”，與高規表7.2.16注1及抗震設計規范6.4.9條與表6.4.7注4、混凝土結構設計規范表11.7.15注4統一）/bw（墻肢截面厚度）＞8，墻肢截面高度不宜大于8m，較長的剪力墻宜開設洞口（即所謂結構洞）（高規7.1.5條）。短肢剪力墻hw/bw=5（認為按老習慣取4較合理）～8，抗震等級應提高一級。hw/bw＜5（認為按老習慣取4較合理），即為異形柱。L形、十字形剪力墻等，只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求，則不應認為是短肢剪力墻。
2、高規7.1.1條規定“剪力墻結構的側向剛度不宜過大”，如果采用全剪力墻結構，即除門窗洞外均為剪力墻，無一片后砌的填充墻，第一周期只有1.02秒，側向剛度過大，使地震作用過大，不經濟，不合理。
3、關于底層剪力墻的厚度：高規7.1.2條規定“高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構”，當短肢剪力墻較多時，其第2款規定“抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50％”。SATWE程序在計算時，是將各個墻肢的高厚比進行單獨計算，凡hw/bw=5～8，即歸入短肢剪力墻，這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就可能容易大于50％。而TAT程序在計算時，是將L形等剪力墻等只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求，則不歸入短肢剪力墻，在相同的結構中，這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就有可能不大于50％，建議宜按TAT計算該項指標。
4、在短肢剪力墻較多的剪力墻結構中，多數設計人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構件或構造邊緣構件，將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內，這是不妥的，因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發揮作用，因此縱向鋼筋應向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構件配筋計算結果復核?？拐鹪O計規范6.4.9條規定：“抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時，應按柱的要求進行設計，箍筋應沿全高加密”，SATWE等程序在計算時也是照此條規定辦理。如墻厚為200mm，墻肢長度600～800mm，雖然墻肢長度達到墻厚的3～4倍，認為仍宜按柱配筋。
三、框架―剪力墻結構設計注意事項
1、剪力墻應有邊框：邊框梁（或暗梁）、邊框柱（抗震設計規范6.5.1條，混凝土結構設計規范11.7.17條，高規8.2.2條）。不能只設幾段剪力墻，就成框架―剪力墻結構體系了。
2、剪力墻承擔的地震傾覆彎矩應≥50％，否則應按框架結構查抗震等級，其最大適用高度只可比框架結構適當增加（抗震設計規范6.1.3條1款）。
3、框架―剪力墻結構中不應采用短肢剪力墻。
參考文獻：
[1]鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規范(JGJ3-91).