前言：中文期刊网精心挑选了混凝土结构设计步骤范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
混凝土结构设计步骤范文1
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）33-0131-02
《混凝土结构设计原理》是轨道工程本科专业的主要专业基础课，是学生以后从事轨道工程施工和设计应该必须学习和掌握的基础专业知识。所以，该专业学生的专业水平是由《混凝土结构设计原理》这一课程的教学质量决定的。同时，《混凝土结构设计原理》这一课程具有很强的理论性和实践性，因此在教学过程中，为满足现代社会发展的需要，以及应用型人才培养目标的实现，需要改革教学方法，合理安排教学环节和改善教学内容，对课程进行剖析和定位，努力提高和培养学生在工程实践方面的认知能力。
我国已经建设、正在建设、正在规划的轨道交通的城市已有30多个，规划城市轨道交通网总里程5000多公里，2014年末运营总里程已达到2933公里。我国高铁总里程达到10000多公里，约占世界高铁运营里程的46%。随着我国总理在出国访问时一直向世界各国推销我国制造的高铁，说明我国高铁逐渐走向世界。轨道交通学院毕业的学生有机会走出国门参与国外高铁、轨道交通的建设，从而要求学生具备很强的专业基础能力。因此，轨道工程方向的混凝土结构设计原理课程建设具有重要的意义。本文结合轨道工程专业方向的《混凝土结构设计原理》课程的建设实践，就课程建设的教学内容进行了探讨。
一、课程建设教学内容选择与安排
目前国内混凝土结构设计原理的教材多达几十种，表1列出最近几年各大出版社所出的有关混凝土结构设计原理的主要教材。
从表1所列的教材内容大部分偏向《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62―2004）和《混凝土结构设计规范》（GB50010―2010），而由于我校轨道工程专业的学生主要是从事铁路、轨道交通行业，因此在选取教材方面主要考虑铁路、轨道方向。因此大部分教材不适合轨道工程方向的学生。而中国铁道出版社出版的李乔主编的《混凝土结构设计原理》为普通高等教育“十五”规划教材，教材质量好，该类教材“强调理论、重视理论”，并且涉及到《建筑结构荷载规范》（GB50009―2001）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62―2004）、《混凝土结构设计规范》（GB 50010―2010）、《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1―2005）和《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3―2005），非常适合轨道工程专业学生。像轨道、铁路交通等施工单位部门是我校这一层次学校轨道工程专业的学生毕业后大多分配到的地方，这类单位需要培养富有创造精神的应用型人才，要求学生掌握能运用基本理论解决实际工程问题的能力，因此选择该教材在某种程度上可以满足轨道工程专业学生的人才培养需要。
然而，此教材将第4章“轴心受力构件正截面承载力计算”放在第5章“受弯构件正截面承载力计算”前面，与第8章“偏心受力构件正截面承载力计算”脱节，同时第9章“钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算”讲授的是受弯构件的变形验算和裂缝宽度计算，又与第5章“受弯构件正截面承载力计算”脱节。因此，根据我校最新修订的课程教学大纲以及轨道工程专业培养目标的要求，对教学内容进行优化重组应建立在课程组内多方探讨该课程的教学内容的基础上，并对课程的教学内容和教学目标形成基本一致的认识。如把教材的第9章“钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算”放在钢筋混凝土受弯构件正截面计算、斜截面承载力计算后面，然后把轴心受力构件放在偏心受力构件承载力计算前面，这样系统的把钢筋混凝土受弯构件计算的相关内容串联起来。
《混凝土结构设计原理》课程具有较强的实践性和理论性，并且在教学内容上文字叙述太多，构造规定多、构件受力模式多，计算公式多，规范多。尤其是各种规范规定的符号、计算方法不同，因此学生总是觉得做题无从入手，在学习时常常觉得困难重重。所以需要经过精心选编，参考《结构设计原理计算示例》编写了课程教学的模拟试题集和习题集，内容不仅涵盖了全部教学内容，并包括可能遇到的所有题型以及一级结构师职业资格考试试题，而且给出标准的参考答案以及详细解题步骤，为巩固学生学习内容起到了非常好的作用。
二、课程建设教学方法
（一）课堂形式
为提高教学质量，我们提倡以板书为辅，以多媒体教学为主的教学手段。但是根据课上实践来看，学生对于公式推导、理论剖析的理解不深，导致采用多媒体课件的效果不理想。因此对于章节重点内容的介绍，可以插入视频录像的内容使学生记住知识点。如讲解钢筋混凝土受弯构件破坏模式时，可以放钢筋混凝土梁静力加载试验的录像，便于学生了解钢筋混凝土受弯构件适筋梁从开始加载至破坏经历了哪几个应力阶段，各个应力阶段的主要特征以及这几个应力阶段计算依据等。
（二）课堂内容
《混凝土结构设计原理》课程，作为一门实践性较强的学科，理论联系实际是一个非常突出的客观事实。因此，可以在课下带领学生到建筑工地实地参观，并利用现场讲解钢筋的结构和构造等施工知识，有机结合理论与实践。如：近几年来我校新校区施工项目较多，结合轨道工程实习基地、体育馆等相继开工的方便条件，带领学生现场参观梁的支模，钢筋的锚固、搭接、延伸、弯起，浇筑混凝土等施工过程，以及预应力张拉工艺及过程，了解预应力筋的种类、锚具等，可以极大的丰富了课堂内容，使理论知识在实际工程中得以化解、消化。
（三）理论教学与期末课程设计相结合
《混凝土结构设计原理》这门课程在学期末安排了两周的课程设计，内容是预应力混凝土简支T梁设计。在理论教学时就将课程设计题目布置给学生，重点讲解预应力混凝土构件设计基本步骤，使得学生带着任务学习，思考预应力筋的预应力损失等问题。而在期末课程设计时，对于同学们没有理解的理论问题，也会再次采用讲课的形式集中讲解。通过实践，让学生进一步巩固所学的内容，培养学生独立分析和解决问题的能力，为今后从事轨道工程设计打下牢固的基础。
三、结束语
《混凝土结构设计原理》是一门涉及到结构力学、建筑材料、施工等多方面的内容，并且是理论、课程设计和实践相结合，同时又起着承前启后的作用，是多门专业课程的前期课程。
针对轨道工程专业的特点，首先在课堂上采取视频录像、动画等教学手段吸引学生的兴趣。其次，在实践环节方面带领学生参观施工工地，使学生深刻理解抽象的书本理论知识。最后将理论教学和课程设计相结合，使学生巩固所学的知识，为后续课程（桥梁工程）的学习、毕业设计和将来工作及进一步研究打下基础。
参考文献：
[1]赵玉新，周清，包华.《混凝土结构设计原理》课程教学建设的几点体会[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2012，14（s）.
[2]孟宪强，王凯英，齐春玲，仲玉侠.高校立体化教学资源建设与实践――以结构设计原理课程为例[J].高等建筑教育，2010，19（6）.
[3]姚力，葛明兰，尹冶.“混凝土结构设计原理”课程建设探讨[J].中国电力教育，2009，（6）.
混凝土结构设计步骤范文2
关键字：混凝土；结构设计；缺陷；解决措施；
中图分类号：TV331文献标识码： A
前言：在中国建筑工程混凝土构造设计方法中存在技术标准和安全系数差距过大，规划和施行过程中人为的过错，耐久性规划办法存在疑问，设计办法中安全检查出现疑问。对于这些疑问提出以下措施，提高技术标准，加强安全系数，加强构造的耐久性和资料的耐久性，加强设计过程中的质量监管，进一步提高设计方法中的安全检查，信任经过咱们的尽力，会使疑问成为优势，进步混凝土构造设计方法的施行和使用。
一、混凝土结构设计存在的缺陷
1、安全系数和技术标准差距较大
技术标准的误差是建筑中混凝土结构设计的一大缺陷，技术标准制定的不够详细明确而导致误差比较大。严格的讲，在建筑设计过程中并没有明确的拟定应履行的相关条例说明，安全系数也是又一影响因素。依照我国目前混凝土设计架构的相关说明，混凝土设计架构的牢靠程度占据十分重要的位置。结构设计合理可靠程度只针对于结构的部件，其安全系数还是取决于荷载系数的值。安全系数的标准设置与荷载系数的值之间存在较大的关联。据相关研究数据表明，美国和英国的荷载安全系数比我国高出15%～22%，欧洲的荷载安全系数比我国高出8%，欧美国家的强度安全系数比我国高出约16%，西方国家的钢材强度安全系数比我国高6%。如我国规定设计柱子的静载和若动的比例为2∶1;我国建筑材料和荷载安全系数等影响建筑承受力的值也低于33%，与发达国家相比也低27%。因此，安全系数和技术标准都存在误差比较大的情况，结构设计师应该给予重视并予以解决。
2、结构设计和实际建造中的人为误差
人为的误差也是混凝土结构设计中存在的又一问题。这是由于人为的设计会存在错误和偏差，从而在实际建造中出现偏差。现在有许多设计师在制图中计算失误而导致误差，或者在设计中由于经验匮乏而导致误差等。因此，公司在聘请设计师人员时，并没有按照其所擅长的领域进行工作。每一位建筑设计师们都有其所精通的范畴，在完成具体的工作时，企业需要对每位设计师擅长的区域进行划分，达到高效高质量的效果。很多企业单位也没有对于设计做出相关的规定和措施，在一定程度上加大人为误差的发生率。企业单位应在一定程度上对于建筑师设计方面做出看管和监督，减少人为误差的发生率。另外，一些设计师的工作态度不够端正，专业设计能力也不够，在一定的工作能力上存在问题，还有缺少职业道德和素养等，这都是人为因素给设计造成的损失和缺陷。
3、关于结构设计的耐久性问题
现在的很多设计都折射出一个问题---耐久性差。但是一项好的建筑工程，耐久性是其核心、关键。若一个结构设计师能把耐久性做好，就彰显出这名设计师高超的设计水平和完美的设计理念。耐久性要求结构设计师在结合设计和实施两方面的情况，共同达到完美。许多的设计师在进行地况复杂曲折的设计时，没有按照地形的复杂设计出优秀的作品，设计作品不适应复杂的地理环境，这就使得设计丧失其功能，不能为建筑所需要，也会影响建筑物的实用可靠性，可称之为拙作。而关于结构耐久性方案，我国与发达国家还存在一些差异。如，在我国与外国的设计标准中，水泥的品种分类方式、种类有所区别，其水泥成分也大不相同。对于耐久性而言，外国的规范比我国的更加明确清晰，在西方的说明当中，并没有指出耐久性的重要性，只是区分在何种情况应使用何种混凝土材料，对于混凝土本身的分类没有特别说明;我国则是根据周围的环境来判断使用哪种类型的混凝土，并且每个等级都有不同的标准控制。
4、设计方法的安全检测不够
在混凝土设计方法中缺少相应的安全检查。在设计中各步骤的安满是设计进行的关键。在每个步骤都完成后要跟进安全检查，但在设计方法中许多设计师缺少对设计的安全检查。有关的政府也对其不够注重，呈现了质量疑问，为修建带来了疑问。许多规划者没有对设计仪器进行置办，设计仪器呈现了不合格的表象，在本源上得不到注重让设计方法呈现了疑问。政府没有进行设计的安全监管和监督，使规划中安全检查呈现了疑问，安全监管要出台防备措施，这也是对设计方法的严格要求，防备办法做不好会致使不安全疑问呈现，让设计得不到安全确保，使设计变成失利，无法真实投入到运营和工作中，使设计偏离了真实的使用。
二、混凝土结构设计的解决措施
1、提升技术的标准和加固安全系数
设计技术的提高和设计安全系数的提高是在混凝土设计的架构中占据十分重要的地位。混凝土设计架构前应对设计的相关标准做出一定的规划和限制，设计步骤和技术要有迹可循，跟着章程走。设计标准的设定范围不要过大，也不要过小，适中为宜。有章程和规定的限制，在建筑师设计过程中才能减小甚至避免错误的发生，同时也加固安全系数。安全系数的不合格，会使得一切设计都毫无意义可言，因此，设计安全系数的重要性可见一斑。设计师应重点关注设计的安全保障性能。公司应当选用专家人才来拟定出适宜规定的安全系数标准，结构设计师按照所设定的标准进行设计，提高建筑物的安全性。还需要对自然灾害等相关灾害做出防范，如，建筑物防水、建筑物的防震等。要完全按照安全设计的标准进行设计，严格做到切实地按照章程规定进行设计，将人们的安全放在首位。
2、在材料和结构中增强耐久性
耐久性也在混凝土设计架构中占据重要地位，其表现在材料和结构两方面。在材料的选择方面，要注重材料的质量达到标准，这是保证结构设计的耐久性的基础。所选用的材料经过完整的程序检测成功后使用，另外，混凝土的用量也需要达到标准，混凝土的质量也需要经过检测合格后使用，多方面的共同促进，达到加固建筑材料耐久性和结构设计的耐久性。对于加固建筑材料耐久性和结构设计的耐久性，需要设计一定的章程和规划，才能使设计保质保量的进行，尽力做到十全十美。同时增强材料和架构的耐久性，才能在混凝土设计中达到耐久性的标准。耐久性不仅被要求在设计上，还要求在质量上。
3、混凝土结构的质量监督
需要提高质量监督在混凝土架构设计中的地位，有关部门要对混凝土的结构设计做出相关的章程和说明，从一定程度上限制设计的失误，制定适宜的工程法规作为监督的依据，使监督有法可依，从而达到更好地建筑设计的结果。结构设计师也应尽量减少人为的误差和错误，严格恪守职业道德规范和职业素养去完成每一次优良的设计。同时作为设计师，应增加学习交流的机会，学习优秀的实际作品，善于总结和归纳，加强自我检查和督促等。作为企业，应把每位设计师专业擅长的领域都了解掌握，让其在自己优秀的领域更好地设计发挥，另外，公司也应加强对设计质量的监管，并制定一些规定条例，严格执行，对于一些优秀的设计作品，应给予奖励和展示，让其他结构设计师从中学习自我提升。
4、提高设计方法的安全检测
在设计方法中要提高安检工作，每一过程都要通过相应的安全查看，政府也要辅佐进行安检。在公司安检后，政府也要相应的进行复查，让安检满有把握不存在任何的疑问。设计方法中的安全查看是不行短少的一个过程，要加强安全措施，对不符合安全措施的设计要从开端就加以根绝。安检是规划完成不行短少的一步，也是要害的过程，要编入设计流程。在政府和规划者的左右开弓监督下会让安全检查得到确保，为设计方法的正确投入做出奉献。
总之，建筑工程混凝土结构设计办法的不断优化为修建注入了更多的血液，相信在问题的处理中和不断的探究中，中国的建筑工程混凝土结构设计办法将得到更高层次的优化，让建筑工作得到弥补和连续，让中国的政治经济文化工作在建筑的强化下得到高度发展，让设计带动建筑，让建筑带动其他工业，一起蓬勃发展。参考文献：
[1]王保贞.预应力技术在混凝土结构中的应用[J].传奇.传记文学选刊(教学研究),2013,03:118-121.
混凝土结构设计步骤范文3
关键词：混凝土结构；设计；本科教学
【中图分类号】G64.23【文献标识码】A【文章编号】
土木工程是一门和人们衣食住行息息相关的学科，范围非常广泛，有房屋建筑工程、给水排水工程、公路与城市道路工程、机场工程、水利工程等。其发展取决于两方面：物质技术方面和科学理论方面。科学理论的目的是认识课题，寻求本质，主要任务是解决“为什么”，表现形态为知识理论；物质技术的目的是用来改造课题，任务是回答“做什么和怎样做”，表现形态为物质[1]。在土木工程领域科学理论主要表现为材料和结构在作用下的反应与破坏机理、计算原理；物质技术主为材料制作与加工技术、结构技术、施工技术、节能技术等。其中施工和材料，还有理论最为重要，又称为土木工程的发展的三要素：施工、材料和理论。
房屋建筑工程是土木工程的分支，同样受二个方面和三要素的制约与促进。科学理论方面每个领域都是基本相同的，由于不同领域的特殊性，其物质技术方面不尽相同。在本科教学中，作者认为应讲清理论，来理解和掌握技术；工作中，则要结合现有技术和理论，解决工程问题，创造和使用新的技术。
虽然房屋建筑工程只包含两个方面――科学和技术，但内容非常多，限于篇幅，本文主要讲述物质技术中的结构设计。结构是承重的骨架体系，根据组成材料又可分为混凝土结构、钢结构、砖混结构、木结构等。不同材料及所组成的结构体系在作用的反应与破坏机理的不同，设计方法又有所不同，本文主要从总体上讲述混凝土结构的设计方法的共性与教学改革建议。所谓结构体系是指构件按一定的传力路径而组成的结构定式，通常简称为结构。目前混凝土结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、筒体结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、混合结构。
混凝土结构的材料组成主要是钢和混凝土，由于两种材料的组成关系不同，以及结构体系的不同，不同的结构在荷载的作用下有共性，又有其特性。下面就谈谈结构设计共同的基本原则和步骤。
一、结构设计
设计就是把我们的规划、构思等，以视觉的形式（声音、图像和实物等）表现出来。结构设计通常指把空间以图纸的形式表达出来。结构设计的基本原则是均匀性、整体性和经济性。均匀性指结构质量、刚度、几何尺寸和作用分布均匀。整体性一指结构在作用下，作为一个整体参与抵抗工作，二指在偶然作用下或局部的破坏，结构还能保持整体而不倒塌或缓倒塌。结构均匀，方便估计作用效应，找出薄弱部位，采取加强措施；结构整体好，能提高其抵抗偶然作用的能力及抗灾能力，从而提高安全性。具体指导方针：安全适用，经济合理，保证质量，方便施工，减轻偶然作用，避免人员伤亡，减少经济损失。实施时从项目选址，（建筑和结构）设计，施工三个阶段严格把关，科学决策。本文主要谈结构设计阶段的方法与步骤。
我国现阶段的房屋建筑设计模式是建筑设计和结构设计分别由建筑师和结构师完成。通常把结构设计分成三个阶段：方案设计，初步设计，施工图设计。
1.方案设计
本阶段结构师根据经验，结合建筑方案，运用概念设计，初选结构的型式，结构的体系，构件的形式等。所谓概念设计即根据工程经验等形成的设计原则和设计思想，进行结构总体布置并确定细部构造的过程。
由于结构在各种作用下反应的复杂性，以及实际结构与计算模型的差异，很难有效地算出结构在各种作用组合下的薄弱环节，因此本阶段主要是运用正确的结构概念进行设计[2]，且要综合考虑经济、施工和技术先进性等。
具体过程结合结构破坏可能产生的后果及对各方面影响后果的严重性，根据建筑工程抗震设防分类标准与建筑结构可靠度设计统一标准，确定结构的设防类别及结构和构件的重要性。结合《抗规》（3.4节～3.9节，6.1.1）或《高规》（第3节），确定结构的三维尺寸（长宽高），结构体系及传力途径等。通常形成2个以上的方案，以供比较和进一步的优选。
2.初步设计与计算分析
主要是对前面的方案进行优选。初选构件的截面尺寸，材料，确定结构的计算简图，包括确定结构体系，杆件类型，杆件之间的连接形式，结构与支座的连接形式，材料的力学性质，荷载的计算。根据计算简图进行结构的力学行为分析（内力、变形、稳定性、动力特性等），从强度、刚度和稳定性三个方面对方案进行比较，确定最合理的方案。用极限状态设计法，求出构件的计算配筋量。
初步估算可以用简化方法并结合概念设计（如《抗规》3.4～3.6，《砼规》3.1～3.2和3.6，《高规》第3～5章）对多个方案进行初步筛选。再对筛选的方案，利用合法有效的软件（抗震分析时要符合抗规3.6.6），对结构进一步的分析比较：内力、位移、周期、薄弱部位和复杂部位的应力分析等，综合考虑施工与经济，确定最优的方案（结构布置、构件尺寸和材料类型）。对最优方案做详细的分析与计算（细部应力计算），得出计算配筋量。
3.施工图设计
本阶段主要是根据计算结果，结合概念设计，对结构和构件的构造、连接措施，耐久性及施工的要求，进一步的明确和细化，确定结构及构件的配筋量，细部构造的处理，选定材料。
目前常用的软件能给出梁板柱墙及基础的配筋量，并根据设定钢筋库进行选筋，并用平面标注。有时软件的选筋结果不是很合理，还需要设计人员根据计算结果及规范的相关要求，并运用概念设计对配筋进行核查、调整和补充。规范相关章节为：《砼规》3.5，4章，8章～11章，《高规》3.6，3.10，6章～11章，《抗规》3.9节和第6章，非结构构件还要考虑《抗规》3.7节和第13章.基础部位则要考虑《高规》第12章及《地规》和《桩规》。综合考虑当地材料的供应和施工水平，书写施工说明，绘制配筋图。
二、教学
传统设计规范以“截面钢筋屈服”和“混凝土破碎”控制混凝土结构的安全，实际这只属于安全的较低层次。而结构在偶然作用的倒塌，才是对安全的最大威胁。因此，提高结构的抗灾性能，这才是结构安全的根本[3]。而提高结构的抗灾性能，就要加强结构的整体性。传统的房屋混凝土结构的教学也是以构件教学为主――重构件计算，轻概念。课程的安排方面也存在支离破碎的现状。
作者认为，混凝土结构的教学也应随着人们对结构设计认识的深化，而改变。指导思想为讲清原理（学生和老师），重视概念和整体方案设计的教学，构件的计算作为基本技能掌握。具体为：1.课程的重组，把混凝土设计基本原理，混凝土结构设计，高层建筑结构设计，建筑结构抗震设计，合为混凝土结构设计，分为三部分――基本原理，结构设计（非抗震和抗震）。2.编写相应的大纲和教学计划――先进行整体结构的教学（方案设计，效应的计算与组合），考虑到与结构力学的衔接先以框架结构为例。再讲基本原理，最后其它结构体系及结构的抗震设计。
三、总结
结构设计的原则是均匀性和整体性：要重视概念和方案设计（刚度、质量和几何分布均匀），加强结构的整体性，提高结构抗灾性能。教学更应该从传统的构件式教学，过渡到整体式教学：理解原理，重视概念，掌握基本技能。
参考文献
[1]科学与技术的区别[J].齐齐哈尔社联通讯，1985，S2期：28.
混凝土结构设计步骤范文4
关键字：水工；混凝土；结构设计；
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、水工混凝土的特点
与其他结构物不同，由于所处环境不同，水工混凝土结构有其突出特点。水工结构混凝土一般是在流动或静水的作用下工作的，水的深入、冲刷、冰冻、以及侵蚀造成水工结构物的工作环境十分复杂，混凝土结构的耐久性等问题也变得极为突出。与其它结构相比，水工混凝土存在以下几个特点：
1、 骨料颗粒径较大
水工混凝土不仅骨料颗粒径大，而且所占比例还特别高，一般情况下，大体积水工混凝土最大骨料颗粒径在150mm 左右。
2、胶凝材料用量较少
除特殊部位之外，水工混凝土的胶凝材料用量通常较低，一般情况下小于等于200kg/m3，同时，应掺加相应的掺合料、减水剂，以改善混凝土和易性和降低水灰比，以达到减少水泥用量，降低水热化的目的。
3、长期处于潮湿环境
水工结构物大多数面积长期处于水中， 混凝土的拌合水很少失去，即使是通过水泥的水化作用将一部分拌合水消耗掉，外部的水依然可以通过水泥的空隙进行补充。因此，水下水工混凝土长期处于饱水状态。
4、寿命要求较长
与其他建筑物不同，水工建筑物建设周期长，投资较大，运行期长。
5、 强度等级要求
对于某些部位的混凝土，比如高速水流过水面，容易产生空蚀和泥沙磨损，要求混凝土的强度等级不得低于C40（R400）。
二、水工混凝土结构设计常见问题
1、 高强度的钢筋替换原设计计算满足要求的低强度钢筋问题根据国家相关规定要求，不能用高强度的钢筋替换原设计计算满足要求的低强度钢筋。在使用过程中需要注意以下问题：
（1）在框架结构设计中，为了保证框架的塑性铰发生在梁内，不宜用强度高的钢筋替换原设计中的钢筋，当必须替换时，应按照钢筋抗拉力设计值相等的原则进行代换；
（2）当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换前后应进行裂缝宽度和挠度的验算；
（3）钢筋代换后要满足混凝土结构设计规范规定的间距、锚固长度、最小直径、搭接长度等要求。
2、 框架梁结构放大配筋量问题
为了确保结构更加安全，在框架梁配筋时放大配筋量，往往会形成超筋结构，对整体结构安全不利。
3、大直径钢筋连接采用绑扎搭接问题
普通的钢筋不需要严格焊接时可以采用绑扎搭接的方法，但对大直径钢筋进行连接时，不宜采用这种方法。因为直径较大的钢筋采用绑扎连接时，会造成混凝土保护层变薄，钢筋间距减小，在搭接钢筋间容易产生裂缝，直径较大钢筋不适宜采用绑扎搭接。
4、裂缝宽度解决方式不满足规范要求问题
在混凝土结构出现裂缝且裂缝宽度不满足要求时，仅仅采取增加钢筋用量的方法，这样做显然是不对的。根据规定，当裂缝宽度控制不满足要求的时候，可采用较小直径的带肋钢筋，减少钢筋间距等方法，其中需要注意的是增加的钢筋截面面积最好不要超过承载力计算所需纵向钢筋截面面积的30%。如果效果不明显可以考虑采取其他措施。
5、现浇箱涵洞的隔墙、边墙与顶板和底板的钢筋链接问题
《水工混凝土结构设计规范》规定：“对水池或输水道的边墙，其底部不属于大体积混凝土而是一般尺寸的底板时，则其边墙与底板交接处的受力钢筋搭接方式应按框架顶层节点的原则处理。现浇箱型涵洞计算时可简化为单孔或多孔的框架结构。”因此，其节点可以按照框架的梁柱节点进行处理。《水工混凝土结构设计规范》中关于框架梁柱节点也做了详细的规定。边墙与底板交接处按框架梁柱顶层端节点对待，隔墙则按框架梁柱顶层中间节点对待。外墙外侧纵向受力钢筋与底板底纵向受力钢筋搭接连接，搭接长度应>1.5lae；隔墙和外墙内侧纵向受力钢筋应伸至板底，其锚固长度应满足要求。
三、水工结构设计的实践与经验
1、 原材料的选择和检验工作
混凝土结构主要由碎石、砂、水泥和外加剂等原材料组成。水工混凝土结构施工之时，在选用混凝土原材料前必须对其进行检验，只有所有指标都符合设计规范要求的材料才能使用。当材料中存在有害物质时，会影响水泥的水化反应，导致混凝土构建强度的降低。此外，混凝土搅拌施工过程中，质量监管人员需要根据现场测验的结果对原材料配比进行合理调整。
2、 确定混凝土现场配合比
混凝土原材料配合比发生变化会导致混凝土结构强度发生变化，这主要是由骨料砂子含水率、含泥量的变化和碎石含粉量的变化引起的。
（1）混凝土原材料配合比换算。在混凝土搅拌现场，必须根据现场实际测试的骨料的粒径变化范围以及砂石表明的实际含水率，将实验配合比换算为混凝土现场施工配合比。
（2）混凝土施工配合比的调整。为了确保水利工程水工结构混凝土和易性满足现场施工条件的要求， 在确保水灰比不变的的基础上，需要对混凝土含水率及用水量进行相关的调整。
3、混凝土浇筑与振捣施工
水工混凝土结构在施工前，需要科学设计施工计划，将混凝土按照一定的面积和走向，进行分层、分段浇筑施工，而且需要避免留下明显的施工缝。
（1）大体积的混凝土结构需要分区、分层浇筑，浇筑厚度必须控
制在振捣深度范围之内，通常分层浇筑的厚度控制在30cm 之内。
（2）长条状的混凝土结构的浇筑施工需要分段、分层进行，保证每段混凝土结构都满足浇筑要求，通常分段浇筑长度最好控制在10-15m。
四、混凝土结构施工工艺
1、混凝土的浇筑
水工建筑的混凝土浇筑，要科学合理的将混凝土按照一定顺序，进行分段、分层、分片的浇筑，通常水工建筑的混凝土浇筑都是大体积浇筑，所以在浇筑前要根据模板承重质量，组织浇筑施工步骤，避免在浇灌过程中出现模具开裂、留下明显的缝隙。对于墩台等大体积浇筑构建，要进行分层浇筑，控制每一层的浇灌厚度符合后期振捣的深度范围，一般在30cm 左右。对于挡土墙等长段浇筑，要分段进行混凝土的浇灌，每段的长度在10~15m 之间较好。对于面积较大的建筑构件浇筑，应采用分块浇筑，每块的面积以50m2 较为适宜。不论是哪种形式的混凝土浇筑，都要一次性完成，如果浇筑过程中出现停顿会产生凝结缝隙，影响浇筑质量。
2、混凝土的振捣
水工工程浇筑工程量大，混凝土的振捣工作量巨大，不同的浇筑部件要采用不同类型的振捣工具。混凝土振捣器包括插入式振捣器、平板式振捣器、附着式振捣器等。振捣器在振捣施工中要与模板保持一定距离，确保在振捣施工中不会引起模具共振，影响混凝土整体质量。在处理分层混凝土的振捣工作时，要保证插入式振捣器的插入深度连接不同层次，进行充分振捣，保证混凝土整体混合。在分片振捣中，要进行重叠振捣施工，以确定混凝土的振捣平面被充分覆盖。振捣施工过程中，当混凝土结构表面的下降运动停止时，并没有气泡出现，表面泛浆，光滑平坦，振捣声音频率稳定，依据振捣施工经验可以停止振捣。
3、混凝土变形控制
混凝土变形是水工建筑过程中较常出现的问题，混凝土结构设计、建筑原材料的质量、混凝土配置比以及混凝土的浇筑和振捣等因素都会造成施工过程中出现构件裂缝和变形。要从混凝土结构施工的前期设计到后期的浇筑振捣的各个环节控制质量安全，避免出现裂缝和建筑部件变形。混凝土结构设计要进行断面的抗裂、超载、施工验算，控制混凝土整体强度；选用的混凝土原材料经过专门机构的质量检测方可使用，水泥要采用相应强度的型号，沙砾的含水率、含土率和超粒径率要把握在一定范围之内，混凝土个原材料的配置比要在现场施工中适当调整，保证满足实际施工条件要求；混凝土的浇筑要根据浇筑的部件采用不同形式进行浇筑施工，浇筑过程要一气呵成，避免因停顿出现凝结裂缝；要注意施工过程殊天气造成环境温度、湿度的变化，要保证混凝土模板的质量安全，防止浇筑或振捣工作中发生开裂，形成漏浆或建筑构件整体坍塌。
总之，混凝土施工会受到各种因素的影响，使建筑物出现裂缝、孔洞和腐蚀等现象，导致混凝土部分产生薄弱的部位，在水的长期压力下产生渗漏。在水工建筑物中，混凝土是必不可缺的部分，那么水工混凝土也将会出现常见的渗漏现象。渗漏对于混凝土部分是直接产生危害的，并且将影响到水工的使用寿命，所以制定相关的渗漏处理技术也就成为施工单位的首要。
参考文献：
[1]邹战军. 水工混凝土结构设计若干问题探讨[J]. 黑龙江水利科技,2014,03:122-124.
混凝土结构设计步骤范文5
【关键词】 吊车梁； 工程条件；结构计算； 裂缝控制； 技术总结
Abstract With the rapid development of China's thermal power technology, the economics of power plant construction projects more and more attention. As the POWER PLANT installation and maintenance is lifting mainly by the force component of the cost of the crane beam gradually attention. In this paper, the analysis of the main plant of a thermal power plant using the 9m crane beam design process to introduce the general ideas and methods of reinforced concrete crane beam design.
[Keyword] crane beam; engineering conditions; structure calculations; crack control; technical summary
中图分类号:TM62文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1.引言
该工程为一(2×300MW)工程，系火力发电项目，主厂房为新建。
2.工程情况
吊车采用两台河南省新乡市矿山起重机有限公司QD75/20-28.5m A3型行车。
行车的基本参数：
G1,k=597.6kN
G2,k=198.8kN
G3,k=750kN
Pmax,k=315kN
说明:G1,k为大车重量，G2,k为小车重量，G3,k为额定起吊重量，Pmax,k为最大轮压标准值
大车轮距：28500mm
小车轮距：4000mm
大车运行速度：7.5～32m/min
小车运行速度：4.0～18m/min
工作制度：M3
大车缓冲距离：110mm
小车缓冲距离：40mm
大车钢轨型号：QU100
小车车轮直径：φ315（重型）
大车车轮直径：φ400（重型）
3设计方案的确定
结合2011年建筑建材市场原材料价格比较：钢材7000元/吨，混凝土300元/m3。从结构设计角度比较可知与钢吊车梁相比，钢筋混凝土吊车梁体积大、自重大，对结构主体存在不利影响；但从工程经济性方面比较，在满足结构功能条件的前提下，钢筋混凝土吊车梁更为经济合理。因此该工程在吊车梁设计方案中选择钢筋混凝土结构型式。
4设计方案思路及计算
4.设计方案思路
明确计算目标和计算步骤：
4.1计算目标是取得吊车梁的绝对最大弯矩、最大剪力，为吊车梁的配筋提供数据依据。
计算步骤：
4.1.1利用结构力学影响线知识点确定未知参数。
4.1.2确定吊车梁的绝对最大弯矩、最大剪力。
4.1.3根据受力计算结果进行配筋计算。
4.1.4 进行正常使用极限状态验算。
4.1.5 疲劳验算。
4.1.6 得出全部数据作为施工图依据。
4.2 结构计算
4.2.1吊车梁基本数据计算:
吊车的计算跨度9000mm,梁上部荷载按Pmax,k=315kN
（说明：将吊车作用在吊车梁上，以确定最大轮压，即中心点最大轮压）
（说明：确定中心点轮压，取得各点轮压的影响线值）
（说明：确定吊车梁的绝对最大轮压，用以弯矩比较）
（按两台车考虑）
4.2.1.1跨中截面C的最大弯矩（Mcmax），临界荷载为315KN
Mcmax=315×(0.614+1.314+2.25+1.1+0.25)
=315×7.328=2308.32kN.m
4.2.1.2绝对最大弯矩
合力为315×5=1575kN
R至临界荷载（315kN）的距离a由合力矩定理求得：
a=
(315×2.3+315×4-315×1.873-315×4.173)/1575=0.0508m
Mmax=
1575/9×(9/2-0.0508/2)2-315(1.873+2.3)
=3503.85-1314.5=2189.35kN.m
所以比较可知吊车梁的绝对最大弯矩为2189.35kN.m（标准值）
4.2.1.3对应的水平最大水平推力产生弯矩
M水（吊车梁）= MmaxX T横向水平,k/ Pmax,k=2189.35X9.5/315
=66.03kN.m
4.2.1.4由剪力包络图可知：
（说明：确定吊车梁最大剪力，用以确定吊车梁箍筋配置）
Vmax=Pmax,k∑yi
=315×（1+0.744+0.536+0.281+0.092）
=315×2.653=835.695kN（标准值）
由上可得出吊车梁计算的基本数据：（标准值）
Mmax=2189.35kN.m M水（吊车梁）=66.03 kN.m Vmax=835.695kN
4.2.2吊车梁配筋计算：
吊车梁自重：（0.7×0.2+1.45×0.4）×25=18kN/m
轨道自重：0.9kN/m
∑=18+0.9=18.9kN/m
恒载：M=1/8ql2=1/8×18.9×92=191.4kN.m
V=1/2ql=1/2×18.9×9=85.08kN
4.2.2.1承载力极限状态
承载力计算（按两台车考虑）
M=1.2×191.4+1.4×1.05×2189.35
=229.68+3218.34=3448.02kN.m
判断T形梁截面类型（参见《混凝土结构设计规范》7.2.2-1）
Mu=
=α1fcbf’ hf’(h0- hf’/2)
=1.0×19.1×700×200(1650-25-200/2)
=4077.85kN.m
>M=3549.018kN.m
所以为第一种类型（受压区在梁翼缘内部）
选配13三级28（AS=7998.9mm2）
（最小配筋率参见《混凝土结构设计规范》9.5.1）
满足最小配筋条件
4.2.2.2正常使用极限状态
正常使用极限状态验算（按两台车考虑）
标准组合：M标=191.4+2189.35=2380.75kN.m
准永久组合：
M准=191.4+0.5X2189.35=1286.075kN.m
（最大裂缝宽度限值参见《混凝土结构设计规范》3.1.3.2，3.3.4，因其不需做疲劳验算，裂缝最大限值取0.3mm）
利用PKPM结构计算软件计算：
** 裂缝宽度验算 **
受拉钢筋面积
As (mm2):9229.501
受拉钢筋等效直径
deq(mm): 28.000
构件受力特征系数
αcr:2.100
有效受拉钢筋配筋率
ρte:0.024
标准组合荷载下受拉钢筋的应力
σsk:184.458
纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ:0.743
最大裂缝宽度
Wmax(mm): 0.245
** 刚度挠度计算 **
纵向受拉钢筋配筋率
ρte: 0.028
考虑荷载长期效应对挠度增大系数
θ:2.000
受弯构件的短期刚度
Bs(kN.m2 /E12):3157655.000
受弯构件长期刚度
Bl(kN.m2 /E12):2050162.500
受弯构件挠度值
(mm): 9.798
受弯构件相对挠度的倒数
(lo/f):918.542
综上可知梁配筋为15三级28（AS=9229.5 mm2）
满足条件
（在经济配筋率范围）
4.2.2.3箍筋计算：
（参见《混凝土结构设计规范》7.5）
V=1330.53kN
计算得出配置四肢φ10钢筋
4.2.2.4.水平刹车力对应的翼缘配筋
AS=M/0.9fyh0=1.4×1.05×66030000/[0.9×300×(700-25)]=533mm2
选配2三级20AS=628.4 mm2
（确定翼缘两侧配筋）
4.2.2.5疲劳验算
根据(GB50010-2010)
3.1.3第二条规定：直接承受吊车的构件；但直接承受安装或检修用吊车的构件，根据使用情况和设计经验可不作疲劳验算
5. 计算方法总结：
吊车梁计算分为：承载力极限状态计算、正常使用极限状态验算、疲劳验算三个方面
因火力发电厂主厂房吊车梁主要起检修起吊的作用，并结合规范，故在此不做疲劳验算
即：
1. 明确吊车的基本数据。
2. 计算吊车梁的配筋所必须的参数。
3. 进行承载力极限状态计算。
4. 进行正常使用极限状态验算。
5. 进行疲劳验算（可根据具体情况参见规范要求）
6. 进行施工图绘制。
特别需要注意在计算吊车梁时吊车计算参数的选取、以及绝对最大轮压、最大剪力的准确性。
6结论
本次设计在跨度和荷载一定的情况下，计算得出梁高为1650mm，配筋率为1.419%，结合当前的市场价格，可以明显看出钢筋混凝土吊车梁的经济性和可行性，充分体现了结构设计安全适用、经济合理特点。值得进一步推广和优化。
参 考 文 献
［1］《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
中国建筑工业出版社
［2］《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
中国建筑工业出版社
［3］《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
中国建筑工业出版社
［4］《火力发电厂土建结构设计技术规定》(DL5022-93)
混凝土结构设计步骤范文6
关键词：混凝土；框架结构；设计；参考
中图分类号：TV331 文献标识码： A
一、建筑混凝土结构设计原则
建筑工程设计应满足建筑物的安全性、适用性、耐久性要求，并且经济合理。《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中阐述了混凝土结构分析的如下基本原则：
“5.1.1 结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时，应按国家现行有关规定的作用（荷载）对结构的整体进行作用（荷载）效应分析；必要时，尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析。
5.1.2 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。
5.1.3 结构分析所需的各种几何尺寸，以及所采用的计算图形、边界条件、作用的取值与组合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等，应符合结构的实际工作状况，并应具有相应的构造保证措施。
5.1.4 结构分析应符合下列要求：
1 应满足力学平衡条件；
2 应在不同程度上符合变形协调条件，包括节点和边界的约束条件；
3 应采用合理的材料或构件单元的本构关系。
5.1.5 结构分析时，宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点等选择下列方法：
――线弹性分析方法；
――考虑塑性内力重分布的分析方法；
――塑性极限分析方法；
――非线性分析方法；
――试验分析方法。
5.1.6 结构分析所采用的电算程序应经考核和验证，其技术条件应符合本规范和有关标准的要求。
对电算结果，应经判断和校核；在确认其合理有效后，方可用于工程设计。”
在结构设计中严格的执行相关规范、标准进行结构设计，满足所设计建筑的安全性、适用性、耐久性以及经济合理性是结构设计的基本原则。
二、 多层框架结构设计中几点值得注意的问题
1.梁柱截面尺寸的选择
梁、柱截面尺寸的选择是框架结构布置的前提。除应满足规范所需要求的取值范围外，还应注意尽可能使柱子的线刚度与梁的线刚度的比值大于1。另外在计算以及采取构造措施时应牢记规范所要求的“强柱弱梁”，使得框架结构遭遇地震时，塑性铰出现在梁端，梁先于柱而破坏，避免建筑结构的整体倒塌。
2、进行结构设计建模时，层高的确定
没有地下室的多层框架房屋，一般来说基础埋的较深，对于不同的深浅度，要有不同的设计。在基础埋的比较深的时候，为了增加房屋底部的整体性，减小位移，有时在±0.000标高以下设置地梁。层高H取基础顶面至地梁顶面的高度，而把实际建筑的底层作为第二层考虑，层高H取地梁顶面至一层楼面高度。基础埋深较浅时，层高H取基础顶面至一层楼面高度作为计算长度。根据《混凝土结构设计规范》规定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H，装配式框架取1.25H。对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》都没有明确地提出具置，需要具体问题具体分析。对于能够满足《抗震规范》规定的地下室结构或采用箱型基础时，可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置，在利用PKPM软件进行设计时，楼层总数仅输入地下室以上的实际层数，底层的层高H取实际层高。这样计算出的地震作用与实际情况较为接近。对于不能满足《抗震规范》规定的地下室结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。
3、正确选取多层框架结构的设计参数
为了正确合理地对计算机计算结果进行分析和判断，在进行多层框架结构设计计算时，在保证提供合理的结构方案和正确的计算简图的前提下，如何正确地填写抗震等级、设定防震系数及如何合理地选取计算机运算结果数据的各重要参数也是多层框架结构投入实际运营实施的一大重要步骤。
1）抗震等级的确定
在工程设计中，很多类房屋建筑都属于丙类抗震设防，例如常见的办公楼、民用住宅等基础建筑等，它们的抗震等级可直接根据《建筑抗震设计规范》来确定，具体则由地震裂度、房屋高度及结构类型决定；而对于乙类某些大型公共建筑设施如交通、消防和医疗类，或者大型百货商场、体育场馆等，则应按照当地区抗震设防裂度加以适当提高，大多为提高一度的要求。
2）地震力振型组合数的选取
通常情况下，较高层建筑在不考虑转耦联时，振型组合数应该大于3，但组合数都以3的倍数为宜；如果房屋层数小于等于2，则组合数可以取1或2。而对于不规则的建筑考虑转耦联时，组合数应大于等于9才能满足设计规范；当框架结构较多或者其刚度突变较大时，振型组合数应取大值，例如房屋顶部有塔楼或框架结构有转换层时，其数值应大于12以上才能满足抗震需要，而同时还要注意必须小于建筑层数的3倍。
3）结构周期折减系数的确定
由于填充墙的存在，多层框架结构的实际刚度应大于其设计计算刚度，实际周期则应小于相应计算周期。所以，如果计算得出的地震作用效应不够大，则会使得结构无法满足安全系数，这严重影响了建筑的可靠性，因此合理地折减结构的计算周期是极为必要的。针对多层框架结构而言，如果采用砌体填充墙，那么结构周期折减系数就可以根据其材料和数量进行选取，为0.6或0.7；而砌体填充墙数量较少或采用轻质材料填充时，则可以选取0.9作为其折减系数；而对于无墙填充的框架结构，则可以不折减其计算周期。
4）梁刚度放大系数的确定
在结构设计的计算机运算中，梁输入的模型大多都是矩形截面，这就使得在设计过程中忽略了由于楼板的存在而形成的T型截面，进而使得刚度增大的结果，最终使得框架结构的计算刚度大于其实际刚度，进而使得其地震剪力也随之偏小，导致建筑结构存在安全隐患。所以，在结构计算中应将梁刚度进行适当的放大，一般梁适宜取2.0、边梁取1.5作为其放大系数，以满足安全指标。
三、 混凝土裂缝控制的几点结构设计措施
1、配筋时，在满足设计要求以及考虑施工方便的前提下，尽量采用细而密的钢筋。特别是设计时构造钢筋的布置，它对构造抗裂影响很大。比如对混凝土梁腰部增配的构造钢筋；洞口处配加强筋；外墙转角处设置拉结钢筋等等。另外在楼板配筋时，对于大跨度的楼板宜采用双层双向布置。
2、严格按照国家规范要求，结合工程所处的环境类别，合理的设置混凝土构件的钢筋保护层厚度。防止当混凝土构件处于不利环境时，由于混凝土保护层过薄，混凝土密实性不够，造成钢筋锈蚀，导致混凝土保护层剥落，产生延钢筋方向的裂缝。
3、按照规范要求，合理的设置变形缝与后浇带。有效的避免结构因温度影响、不均匀沉降、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的混凝土裂缝。
结语
建筑混凝土框架房屋的结构设计应严格的遵守相应的规范与标准、遵循设计原则。框架房屋的结构设计从方案的布置到施工图完成，有很多需要注意的地方，以上为笔者一些粗浅的观点，仅供大家参考。不当之处，欢迎批评指正。
参考文献 ：
[1]翁益兵.浅析房屋建设中钢筋混凝土结构设计[J]山西建筑2011，10
[2]马志红.浅谈钢筋混凝土结构设计[J]黑龙江科技信息2009，9