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试论混凝土结构设计中的常见问题及解决方案
作者：李元
来源：《建筑与装饰》2020年第25期
摘 要 随着经济社会的发展，钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑工程中最普遍的结构，因其具备多种优势而备受关注和重视，然而也因为施工难度大，涉及范围较广等因素，其设计中依然存在着诸多问题。所以需要设计人员在设计过程中遵循相应的设计原则，而且还要及时发现设计中存在的问题，并对其进行解决。文章就此相关内容做出了简析。 关键词 混凝土;结构设计;常见问题 引言
建筑结构设计要控制好施工成本的同时，提升建筑结构的安全性。保证建筑能够满足预期的功能要求，为人们创设更加优秀的居住条件。建筑结构和功能不断丰富，使得建筑结构设计遇到了很多的问题。在实际的建筑结构设计过程中，要时刻注意可能出现的问题。结合实际情况制定科学的解决方案，进而实现建筑结构设计水平的提升。保证建筑结构的稳定性、安全性以及功能性，为建筑行业的可持续发展增添活力。 1 混凝土结构设计的原则
（1）整体性设计原则。整体性设计原则是把要设计的建筑作为由各个组成部分构成的一个整体来全面研究整体的功能、构成及发展规律，从整体与部分相互依赖、相互结合、相互制约的关系中揭示系统的特征和运动规律。
（2）动态性设计原则。动态原则就是要探索系统的内外联系及系统发展变化的方向、趋势、活动的速度和方式，还要探索系统发展的动力、应用和规律。对于建筑设计来讲尤其要满足现在，兼顾未来，把握时代的发展方向。
（3）结构性设计原则。结构是要素关系作用下的结合方式，是性能的载体，普遍地存在于建筑之中。结构决定性能，性能表现可以反作用于结构。要素运动的稳定与否、发展方向将影响结构的稳定与否和发展方向，而关系是将要素连接起来的作用，是构成系统的纽带，关系的质和量决定结构性能的稳定性，因此必须了解它的结构。
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（4）最优化设计原则。系统形成的过程实际上是差异整合的过程。差异的事物能够整合在一起，它们之间必定有同一性，相互需要、相互支持、優势互补，这是整合的前提和基础。通过差异的整合使建筑的各个部分有机地组织在一起[1]。 2 混凝土结构设计中的常见问题
（1）结构计算不合理。选择的计算软件不同，其计算模型也会存在差异，这就会导致设计的最终结构存在一定的差别，从而给设计标准带来一定的影响。目前在进行结构整体设计时所选用的设计软件种类较多，而且各个软件都具有自身的特点，再加之设计师在进行计算软件选择时，往往考虑得较为单一，只着眼于软件的某一方面功能，这就导致整体计算时给设计工程带来较大的影响。
（2）地基与基础设计。对于基础设计而言，基础设计工作至关重要，根据勘察-设计-施工流程严格执行，避免出现缺少每个环节问题出现。众所周知，当地质勘察工作不到位，或者地质勘察内容不清晰，就会影响到建筑建设质量。设计单位及时告知建设单位，勘察存在的问题，由建设单位进一步完善，再次补勘。混凝土结构设计时，基础设计以及地基设计是重要的内容，这两个项目的设计关系到建筑的抗震性、安全性以及稳定性。关键设计时，柱下属于独立基础，加重了地下室底板受力，整个建筑会有沉降问题，建筑物有巨大的附加应力。这时需要有正确的基础设计和地基数值加以分析计算，才能选择有效方式应对。
（3）裂缝问题。温度裂缝。其主要是由于外界环境温度变化明显、温差较大，混凝土会随着外界环境温度的变化产生热胀冷缩的物理反应，导致建筑结构中出现裂缝;构造裂缝。由于钢筋混凝土结构中使用的混凝土的水灰比率不规范，进行混凝土浇筑时振捣不密实以及模板滑动，导致了收缩裂缝的出现。如果脱模过早、混凝土护养工作不到位或者是支架下沉等情况也会导致钢筋混凝土结构出现裂缝;结构裂缝。主要针对现浇钢筋混凝土结构来说，由于结构构件之间的刚度不尽相同，所以一些结构中容易构成刚度较弱的区域，这些地方的截面突变处，非常容易出现破损裂缝;收缩裂缝。在钢筋混凝土结构的养护过程中，水泥和混凝土会出现收缩的情况，随着时间的变化逐渐变硬、碳化、脱水、变小，进一步出现各种收缩裂缝，这种情况并不会消失，在二十八天的时间内持续不断的出现，这是由水泥和混凝土自身的特点决定的[2]。
3 混凝土结构设计问题的对策
（1）计算体系的合理简化。在结构设计当中，针对实际的结构形式通常都需要对其进行结构的简化，这样可以将复杂的问题简单化。对于结构计算来说，结构的简化主要是在对实际结构的充分认识以及相关的结构概念的基础上进行的，有的设计人员在进行结构计算模型的简化时容易忽略很多重要的问题，例如结构的变形以及受力问题等，这些都结构最终的受力计算结构会有很大的影响，直至最终影响到结构的配筋计算。所以在结构计算模型的简化时应该做
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到合理，对于容易忽略的细部结构进行重点关注，受力情况和变形分析不能忽略，保证采用的结构计算模型的合理性。
（2）适当设计尺寸。在前面的讲述中已经提到，由于结构的变形和结构材料的温度变形都会使得整个混凝土结构产生裂缝，导致整个混凝土结构的耐久性下降，同时由于目前的混凝土结构的体量都比较大，结构因为温差产生的变形比较严重，就会产生一些具有破坏性的裂缝，例如混凝土楼板形成横向裂缝。在进行设计时应该对结构的尺寸进行考虑，在满足设计需求的同时还需要对结构的变形以及裂缝进行考虑。
（3）规则的结构形状和布置。如果在进行结构设计时进行结构形状的选择以及结构布置采用了不规则的布置，那么就很容易导致整个结构在不同的方向上的刚度存在差异。结构在受力的情况下产生的变形就不一样，结构不同部位的变形差就很容易在其内部产生附加应力，使得整个结构出现薄弱的部位，甚至会产生裂缝等情况。所以说在进行结构的形状以及布置的选择时应该尽量做到规则，保证结构的整体受力和变形均衡，避免因为过大的变形差导致的结构破坏。 4 结束语
对于建筑结构来说，其工程质量的好坏将会直接关系到人的生命财产安全，因此混凝土结构设计的责任是比较重大的。同时伴随着现在建筑结构材料的不断变化，结构形式不断更新，因此在结构设计工作当中需要不断进行学习，加强研究，做好结构设计的细部工作的同时，总结结构设计当中经常出现的问题，努力提高建筑工程质量。 参考文献
[1] 宋强.房屋建筑施工中墙体裂缝防治技术分析[J].住宅与房地产，2019（24）：170. [2] 冯建军.分析引起房屋建设施工中钢筋混凝土裂缝发生的原因及其防治技术[J].居舍，2019（24）：71.
试论混凝土结构设计中的常见问题及解决方案
