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混凝土结构设计规范范文1
【关键字】混凝土；结构；设计；规范；安全
对于建筑物而言，地震灾害是必须要考虑的一个重要问题，这种地质变化无法通过热河技术手段进行规避，同时破坏力较强，对于建筑的损伤严重。正因如此，在对建筑进行设计的过程中，应当特别注重建筑物的抗震设计，而国家也出台了相应的抗震规范。而建筑设计人员，有必要针对国家有关的设计规范深入了解，才能做出合理的设计。
1我国混凝土结构设计抗震规范简析
结构设计工作中，抗震规范方面的安全度设置水平，直接影响着建筑物的抗震能力，因此也成为了广大工程技术人员关注的首要问题。对于一个规范安全度的衡量，相对科学的方法是从结构本身的抗震失效或可靠概率进行分析，或使用相当安全系数来进行衡量。从可操作性上看，从分项系数设计表达式而得到相当安全系数，是一个相对可以信赖的标志量。
对于目前我国使用的2008年版的抗震安全标准GB 50011-2001《建筑抗震设计规范》而言，在抗震设防目标和设计步骤方面沿用了之前的GBJ11-89标准，采用三个层级的抗震设防目标，并且在设计步骤上分为两个阶段。
三级的抗震设防目标，明确规定了建筑物的抗震性能。它要求建筑物在遭受低于当地抗震设防烈度的地震时能够有效抵御，在遭受地震之后，可以经由稍微的修复工作甚至无需修复就可以继续投入使用，50a的超越概率约为63.2%；当遭受到相当于当地抗震设防烈度的地质运动时，允许建筑物以一定概率发生损坏，并经过一定维护修理工作后可以继续使用，50a的超越概率在10%左右，重现期为475a；而当建筑物遭受高于当地抗震设防烈度的罕见地质运动时，不允许发生坍塌事件，不允许发生危及生命建筑损害，50a的超越概率则控制在2~3个百分点，重现期为2475~1641a。
而在设计时采用的两阶段，首先是为建筑物设定一个较小烈度的震动，并在该情况下针对截面抗震承载力，以及建筑物各部分的弹性形变进行验算，在这个过程中，需要选取较小烈度震荡情况下的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应， 按分项系数设计表达式进行结构构件的截面抗震承载力验算。如此便可以确保在较小烈度震荡下承载力可靠，同时也能够满足在中等烈度震荡下允许修复的目标。在第二个设计阶段，需要对强烈震荡情况下的弹塑性形变状况数据进行验算，尤其对于有特殊要求的建筑、地震时易倒塌的结构以及有明显薄弱层的不规则建筑结构，还应当进行结构薄弱部位的弹塑性变形验算并采取相应的抗震构造措施，确保建筑物在经受较大地质变化的时候能够不致威胁生命。
在上述验算和设计的过程中，采取的抗震设防依据多为GB 18306-2001《中国地震动参数区划图》中制定的地震基本烈度，在实际的工作中，也会采用与设计基本地震加速度值对应的烈度值，即指50a设计基准期超越概率10% 的地震加速度设计取值。同时，GB50011-2001标准中，了抗震设计反应谱以地震影响系数曲线的形式给出，并规定建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。在该规范中，指出水平地震影响系数选取阻尼比0.05，利用动力系数和地震系数进行确定。
在GB50011-2001规范中，建筑抗震设防的分类和标准方面，直接沿用了GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》中的相关规定，即根绝建筑物本身的重要性划分为特殊、重点、标准和适度设防四类。其殊类建筑要求在6-8度设防区应按设防烈度提高一度计算地震作用和采取抗震构造措施，烈度为9时另作讨论；重点类建筑物则按照设防烈度进行抗震计算，相应提高一度进行考虑；标准类建筑按照设防烈度进行抗震计算即可；而适度设防类的建筑物在计算的时候可以参照标准类进行设计，但在抗震相关工作实施方面可以适当降低要求，当烈度为6度时不应再降低，确保建筑物安全。
在确定了建筑物抗震设防等级之后，还应根据烈度、结构类型和房屋高度确定结构的抗震等级，从而方便采取相应的抗震计算标准以及构造措施。对于前三类建筑物而言制定的结构构件，在求得相应的地址内力组合值以后，还需要按照强柱弱粱、强剪弱弯、强节点、 强底层柱等设计原则对组合值进行调整，才能对截面抗震承载能力展开验算。
以中国目前的抗震规范而言，在实际操作过程中，和国外，如美国等地的规范相比，会发现我国规范抗震承载力的安全度设置水平仍然偏低，尤其是在受弯构件和大偏心受压构件反面尤其明显，通常都能够达到偏低10%左右的水平，这种偏低程度，在建筑物实际的抗震过程中的差别将会十分明显。其他方面，例如偏心受拉构件的相当安全系数等基本与美国标准接近，即便存在偏低水平通常也都在1%左右浮动。虽然如此，鉴于规范的执行范围和建筑物本身的安全性能考虑，还是应当考虑在对规范修订的时候将类似构件抗震承载力的安全度设置水平作适当提高。此外，在我国规范中，对于脆性破坏类构件的承载力安全度设置水平总体上比美国规范的偏低，且这种偏低相对较为严重，通常能够达到20%左右，例如斜截面受剪构件以及小偏心受压构件。针对这种情况，我国的防震规范在修订的时候还可以考虑将此类构建的安全度设定水平作出一定的提升。
2高层建筑抗震结构设计常见问题简析
高层建筑是目前常见的建筑形式，这种竖向悬臂结构的建筑，其垂直负荷主要使结构产生轴向力与建筑物高度大体为线性关系，而水平荷载则使结构产生弯矩。针对于高层建筑的这种受力特征，在进行结构设计的时候，应当注意必要的承载能力、刚度和变形能力，对于容易遭受地震侵袭的结构或构件应当仔细推敲并采取有效措施，避免因单个构建而导致整个结构丧失承受重力、风荷载和地震的能力。同时需要注意结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部突变和扭转效益具有多道抗震设防，切对于建筑物而言，对于前三个级别的防震建筑，都有必要设置多道抗震防线。
虽然规范已经明确地为设计人员的日常工作划定了一个标准，但是在实际的工作中，还是应当对建筑物将要面临的环境以及其有关的职能作出综合的评价分析，才能设计出适合的建筑结构。
参考文献
[1]赵西安.从汶川地震震害看结构抗震设计的一些问题[J].建筑结构,2008(7)
[2]肖桂清,侯建国.加强建筑工程抗震设防的若干对策和建议[J].武汉大学学报(工学版),2004,37( 4)
[3]GB50011- 2001,建筑抗震设计规范(2008 年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2008
[4] GB50010- 2002,混凝土结构设计规范[S].北京.中国建筑工业出版社,2002
混凝土结构设计规范范文2
【关键词】混凝土结构；设计原理；设计规范；设计安全度
混凝土结构可以就地取材，造价低，可塑性强，耐久性好，比较适合我国的国情。解放以前，旧中国经济技术落后，没有自己的标准规范。沿海和大城市中建造的混凝土结构都是直接引用国外规范进行设计、施工。随着我国大规模基本建设的发展以及经济增长模式的转变，各类大型复杂、功能特殊的结构越来越多，同时还面临着既有建筑的结构耐久性、抗灾性等问题。因此规范将不断修订，为修订规范而进行的试验研究也将持续进行，从而混凝土结构理论也将得到发展。
1 钢筋混凝土结构设计方法
钢筋混凝土结构设计方法，从学术上讲可以有多种，施行百家争鸣，然而对实际设计起控制作用的却是国家颁布的钢筋混凝土结构设计规范规定的设计方法。采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。对承载能力极限状态，采用分项系数设计表达式。材料标淮强度采用国际标准。其中对混凝土标号做出了更为明确和科学的定义，在极限平衡理论的基础上引进了平截面假定，使基本构件(弯、拉、压)的正截面强度计算模型，建立起有较明确概念的计算体系。增加了钢筋混凝土构件抗震设计内容。其中包括地震作用下构件和韦点的截面强度设计和保证变形要求的配筋构造，以适应广大地震区建筑的需要。进一步完善了构造要求，如从耐久性角度调整了保护层厚度，从变形角度调整了最小配筋率，根据粘结锚固理论与国产钢筋外形，以锚固长度为基淮，调整了不同状态下的钢筋锚固、搭接、延伸长度。钢筋混凝土结构设计规范将为实现钢筋混凝土结构设计方法体系的目标完成重要的基础工作，使我国钢筋混凝土结构设计水平提高到一个新的高度。
2 混凝土结构科研方式的改进
首先要提倡研究的原创性科研的精髓在于其原创性，探索未知领域的研究成果必须具有新意。即对传统认知的突破，甚至否定。不能苛求新的思维尽善尽美，应采取宽容态度允许其逐渐完善。减少无原创性的重复研究，更应杜绝抄袭行为或各种窃取公有知识而垄断专利、标准的不正当行为。其次要减少盲目的低水平重复。目前为解决学位、职称等功利目的而进行的科研及发表的论文数量不少，大多是没有明确目标的，空泛议论或低水平重复。这类研究多凭想象建立不可靠的基本假定。然后进行繁琐的推导，得出似是而非的结论。既无理论上的意义又没有工程价值，浪费了宝贵的科研资源。再就是加强基础理论研究，应充分意识到这种现象可能造成的长期不利影响。应重视基础理论研究，并及时给予充分的经费和人力支持。还要提高工程应用研究水平、提倡深入浅出的成果表达、提倡学术争鸣和讨论。
3 混凝土结构加固技术
混凝土结构加固技术的研究与应用在我国作为一个新兴的学科领域得以迅猛发展仅仅是近十来年的事。混凝土结构加固技术是结构进行检测、评价、维修、加固或改造等技术的总称，包括结构检测技术、结构可靠度评估技术和结构加固方法等方面的内容。本文将着重研究混凝土结构的加固技术方面的问题。我国先后编制适合于混凝土结构加固的相关的标准和规范，这些专业的加固标准和规范初步形成了混凝土结构加固领域的标准体系，对我国该领域的发展和各种最新科研成果的推广应用起到了积极作用。混凝土结构加固技术还存在很多问题，但是经过十几年的快速发展已经初步形成了规模体系，很多混凝土结构加固技术经过了大量的深化研究和工程的实际应用，证明了其加固的安全性和使用性。现阶段混凝土结构加固技术主要是针对结构的承载能力和耐久性的加固处理，己经比较成熟的提高低强度混凝土结构构件承载能力加固的基本方法主要有增大截面法、粘碳纤维和钢板法、外包钢法、置换混凝土加固法等。
4 混凝土结构设计安全度与规范
对于混凝土结构设计规范中的安全度设置水平，最早源于从事高强混凝土结构科研和推广应用工作。由于现行建筑结构设计规范业已采用了可靠度设计理论，其在规范中的计算表达形式又与多安全系数方法相似，在实用上姑且将它理解为多安全系数也并无不可。至于尚未使用的规范宜适当放慢“统一”步伐，实在难以使用的更不宜通过行政手段去统一。可靠度理论还在发展，这方面的学术讨论希望能够深入开展下去。提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面做出努力,以加强结构的整体性、延性和耐久性,提高其抵御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。也许基于概念设计的这些措施，对于增进结构安全更为有效且更符合经济节约的原则。
我国钢筋混凝土结构设计规范经历了三个不同的发展阶段。
4.1 引进规范的早期应用
旧中国的钢筋混凝土结构设计未有本国自己的设计规范。那时，结构设计方法均属容许应力设计法。解放后，我国在一穷二白的基础上展开了大规模经济建设。在当时的条件和环境下，在结构设计上直接采用苏联的钢筋混凝土结构设计规范。
4.2 规范自主化的最初探索
早于1961年原建工部和原国家建委就已着手组织编制我国钢筋混凝土结构设计规范，由于起步晚，缺乏自己的基础资料和必要的科研工作，这本规范的设计方法仍只能在苏联55年规范的基础上做少量修改和对名词术语做必要推敲。但这次实践，对我国钢筋混凝土结构设计规范的发展是十分有益的，迈出了重要的一步。
4.3 结构理论及规范的逐步完善
提高水平，形成体系的阶段。完善的钢筋混凝土结构设计方法和规范体系的形成，从根本上讲依赖于钢筋混凝土结构科学术技的发展，是把各种环境条件与钢筋混凝土的性能关系以及实践经验上升到规律性认识的过程，这就需要扎实的、系统的科研工作。中国建筑科学研究院结构所连续组织了三批钢筋混凝土规范科研课题。通过这三批科研课题，使建国以来长期处于薄弱或空白状态的量大面广的工程技术问题，得到了解决或初步解决，获得了一大批珍贵的关系到工程结构设计合理性与可靠性的基础数据，大大提高了我国钢筋混凝土结构设计理论水平，同时也增强了引进与消化国外先进设计方法的能力。
5 混凝土结构的发展方向
5.1 试验研究将未来的发展的一个支撑
半个多世纪以来,我国混凝土结构理论及规范标准经历了从无到有，逐步发展完善的历程。随着我国大规模基本建设的发展以及经济增长模式的转变，各类大型复杂、功能特殊的结构越来越多，同时还面临着大量低安全度的既有建筑和结构耐久性、抗灾性等问题。因此规范将不断修订，为修订规范而进行的试验研究也将持续进行，从而混凝土结构理论也将得到发展。
5.2 结构试验方向的调整
传统以单一构件(板、梁、柱、墙等)进行的试验研究，结论有很大的局限性，难以反映由这些构件组成结构体系(楼盖、框架等)的真正受力状态及规律，若以结构组件或结构体系的方式进行试验，则可更真实地反映其受力状态；构件间的连接构造是传统试验研究中比较薄弱的环节，且对结构安全有着重要的影响，应加强这方面的研究；加强结构抗灾性能的试验研究，提高试验研究的分析水平，要提倡先分析后试验，多分析少试验。基本假定应有可靠的依据，机理分析应深入透彻，应充分利用已有的试验资料；应用非线性有限元及概率统计等手段，提高试验和分析水平；通过试验研究开发约束混凝土的巨大潜力，具有实际工程意义。
6 结语
混凝土结构加固技术的研究与应用在我国作为一个新兴的学科领域得以迅猛发展仅仅是近十来年的事。随着该领域技术应用和研究工作的深入发展，我国先后编制适合于混凝土结构加固的相关的标准和规范，这些专业的加固标准和规范初步形成了混凝土结构加固领域的标准体系，对我国该领域的发展和各种最新科研成果的推广应用起到了积极作用，大大促进了我国在该领域的发展。我国混凝土结构理论及规范从无到有，逐渐丰富和完善，完全依靠独立自主的科研试及工程实践积累。目前我国大规模基建极需结构理论及标准规范的持续发展，转变科研形式，调整研究方向极为重要。
参考文献：
[1]GBJ 21―66 钢筋混凝土结构设计规范[S].
混凝土结构设计规范范文3
关键词：钢筋混凝土；结构设计；优化
前言
简言之，和其他材料相比，钢筋混凝土具有较强的优势，所以在建筑工程中广泛应用。钢筋混凝土的优势不仅体现原材料上，还体现在设计方法、施工技术，制各工艺等方面。综合其优势分析，使得钢筋混凝土在结构建筑材料领域扮演的角色越来越重要。
一、钢筋混凝土建筑结构设计的现状
20世纪后期以后，在建筑工程行业，由于钢材料的不断提高，钢筋混凝土组合结构得到了发展，建筑造型和功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，都在结构设计中遇到乐各种难题。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下大胆灵活的解决这些问题。在实际设计过程中对于各结构设计人员经常遇到的这些问题，每个人的理解不同，就可能对整个设计带来相当大的区别。因此在规范条文中没有具体规定，往往容易被忽视，给工程质量留下巨大的隐患。
二、钢筋混凝土结构设计的优化措施
钢筋混凝土结构设计优化是在保证建筑使用功能和总体效果的前提下，通过结构体系的合理选择、结构布置的科学优化、结构受力的详细计算分析等，使整个钢筋混凝土结构既安全可靠，又经济合理。优化设计后的建筑结构，既满足结构设计规范要求，又使结构各构件之间达到最佳比例关系，以提高结构整体的抗震、抗风、防火等性能。根据笔者的总结归纳，钢筋混凝土结构设计优化可从五个方面来开展。
1.结构计算方法的优化
钢筋混凝土结构计算分析方法是结构设计优化的关键。首先是对结构体系选择的优化，主要是确定经济合理的结构型式、柱网尺寸和剪力墙布置等；其次是对结构构件进行优化，在已确定结构体系和结构布置的前提下，确定经济合理的构件截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋强度等级和配筋量。在传统设计中，结构体系的确定和构件截面尺寸是凭经验假定的，然后进行分析计算，校核是否满足规范要求，是一种被动的设计方法。优化设计也需要先进行假设，但假设目的不一样，所采用的分析方法也不同，优化设计在初始假设后，需按一定的方法通过多次分析和调整，从而获得最优的设计方案。在传统设计中，构件尺寸一般先按经验确定，然后进行强度验算。在优化设计时，应对不同构件布置方式和不同截面尺寸进行配筋计算，并作经济比较，以确定最优构件布置方式和截面尺寸。如抗震等级为三级的较大跨度的梁，支座配筋较大且采用大直径钢筋时，梁面通长钢筋可采用小直径通长钢筋如2根12，与支座钢筋搭接或焊接，以减少钢筋量节约成本。
2.结构设计规范的理解
钢筋混凝土结构优化设计须深入地掌握相关结构设计规范，理解规范实质，并注意规范的适用范围和规范使用的配套性。按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）进行桩基设计时，必须注意所采用规范与参数取值的匹配性。在计算桩数时，荷载效应采用标准组合，对应的抗力采用单桩承载力特征值；在确定承台高度及配筋，验算材料强度时，荷载效应取基本组合，采用相应的分项系数，对应的抗力计算采用材料强度设计值。抗震墙分加强部位和非加强部位，边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件，这两种边缘构件的配筋相差很大，应分别按不同的构造要求进行配筋。设计优化前必须透彻地理解概念，勿盲目提高标准，以免造成设计浪费。
3.设计参数取值的优化
为取得良好的优化效果，在设计参数取值上要进行优化。对毛坯房，要根据各地具体情况和房屋设计标准，合理考虑各功能空间的二次装修荷载。在计算墙体荷载时，应考虑实际墙体高度、长度和开洞影响，墙体高度的取值应扣除钢筋混凝土梁板的高度，墙体长度的取值应扣除钢筋混凝土墙柱的长度，并应扣除洞口面积。消防车等荷载宜按等效荷载取值。楼面活荷载按实际使用功能合理取值，并按规范规定考虑楼面活荷载的折减。正确取用抗震设防烈度、场地类别，合理确定风荷载标准值和风载体型系数，必要时可根据风洞试验确定风载体型系数。根据不同荷载组合和不同计算内容选用荷载分项系数。在进行基础设计时，当上部结构传给基础的荷载为设计值时，应将设计值转换成标准值。
4.高性价比材料的选用
钢筋的选用。在选用钢筋强度等级时，应尽可能采用性价比高的高强度钢筋。对于配筋按强度控制的构件，应优先选用HRB400钢筋。对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件，在现版GB50010-2010#混凝土结构设计规范$出台前大家的认知是，当混凝土强度等级大于C30时，采用 HRB400比HPB235 可降低20%用钢量；当混凝土强度等级等于C30时，采用HRB400比HPB235可降低7.5%用钢量；当混凝土强度等级小于C30时，采用HRB400与HPB235的用钢量相同。故对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件，当混凝土强度等级大于C30时，应优先采用HRB400钢筋，而当混凝土强度等级小于C30时，宜采用价格较低的 HRB335或HPB235钢筋。现版GB50010-2010《混凝土结构设计规范》在第8.5.1条注解的第二条明确：板内受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率允许采用0.15和 45ft/f y中的较大值，比起原规范的0.20和45ft/f y中的较大值，采用HRB400钢筋在采用C30混凝土时的最小配筋率约为0.18，在采用C25混凝土时的最小配筋率约为0.16，远小于采用 HRB235的0.2和45ft/f y中的较大值。由新规范的条文可以看出国家开始提倡采用高强度的钢筋，推广HRB400、HRB500作为主导钢筋。
混凝土的选用。常用强度等级的混凝土强度每提高一级，单价提高5%-18%；混凝土强度对柱及剪力墙轴压比的影响很明显，应优先使用高强度等级的混凝土；对梁来说，混凝土的强度等级对梁的承载力变化不大，应使用低强度等级混凝土；对板来说，虽然提高强度等级对承载力有提高，但强度等级提高后最小配筋率相应增大，楼板开裂的几率也增大，所以板应使用低强度等级的混凝土。
目前设计机构中对混凝土强度等级确定有一种认识：墙柱与梁板强度等级相差在两级以内；关于这一条在旧版规范中有，新版规范中已经去掉了，所以当墙柱混凝土强度等级很高时，梁板混凝土强度等级可以不跟随墙柱变化；但是在施工中要采取严格措施：控制梁柱节点区为高强度等级，保证高低强度等级交界区的混凝土密实性。
实际工程中混凝土强度等级的选择应该注意以下几点：①普通的结构梁板一般宜选用C251C30；②剪力墙、柱混凝土强度等级按轴压比控制，宜选用较高强度等级混凝土，并使轴压比尽量接近规定上限，同时又要使绝大部分竖向构件为构造配筋；③高层建筑墙、柱混凝土强度等级应分段选用不同强度等级。
结语
综上可知，建筑工程的结构优化是一个复杂切急需解决的的难题，结构优化带来的经济效益也是巨大的，因此，上文主要研究了钢筋混凝土结构优化设计。
参考文献：
混凝土结构设计规范范文4
关键词 混凝土结构；结构设计；结构分析
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
[1]周克荣等编著.混凝土结构设计[M].同济大学出版社.2001.8.
混凝土结构设计规范范文5
关键词：钢筋砼结构；最小配筋率；受弯构件；带肋钢筋
现行的国家规范“砼结构设计规范”(gb50010-2002) 中把hrb400钢筋确定为钢筋砼结构的主导用筋。其后冶金企业研制开发的符合国情标准“钢筋砼用热轧带肋钢筋”(gb1499-1998) 的新型号筋。hrb500钢筋具有强度高、延性好、耐高低温、耐疲劳和可加工性能好的优点，符合砼结构对建筑用筋性能指标的主要内容要求。hrb500钢筋在建筑行业中己得到广泛使用，会促进其它相关建筑材料的发展提高，因此而带来可观的社会及经济效益，促进建筑业健康有序的发展具有重要意义。
钢筋砼梁的主筋纵向筋配筋率是保证安全使用影响承载力的主要因素，配筋率的变化不仅使梁的受弯承载力产生变化，而且会使梁的受力性能和破坏特征发生质的变化。当纵向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能会产生大的变化，同无筋素砼梁没有什么差别。当这种梁一旦在受拉区的砼出现开裂，裂缝截面的拉力会很快超过屈服强度而进入强化阶段，造成整根梁发生撕裂，甚至使整个钢筋被拉断，这种破坏现象没有明显的预兆，属于脆性破坏。为了防止这种脆断的产生，钢筋砼结构设计规范明确规定：钢筋砼受弯构件的纵向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，该值即为受控钢筋的最小配筋率。hrb500钢筋作为一种新型的高强钢筋，已经在工程实践应用范围较广,必须合理确定其作为受拉钢筋的最小配筋率。在实践应用中探讨对hrb500钢筋作为受弯构件纵向主受拉的最小配筋率作浅要分析。
1最小配筋率确定的一般原则
钢筋砼受弯构件的最小配筋率是一个比较复杂的技术问题。试验和理论分析均表明,构件的最小配筋不仅与受力形态、表面尺寸及形式、材料强度有关,而且与受荷时间的长短、温度变化的大小、收缩及徐变的程度有关。目前世界一些国家对钢筋砼受弯构件的受拉钢筋最小配筋率的取值方法基本上有两种：即模型法和经验法。模型法是以截面受拉区砼开裂后，受拉钢筋由于配置过少而立即屈服进入强化阶段，此时的受拉钢筋配筋的最小配筋率。经验法是指直接给出最小配筋率的的取值，而没有受完整的受力模型作为取值准则，但其中也从不同角度考虑了一些因素对最小钢筋率取值的影响，所考虑的这些因素的影响规律与模型方案的趋势有一定的近似性。
而国内现行的《混凝土结构设计规范》对钢筋砼受弯构件的最小配筋率的确定原则是：截面开裂后，构件不会立即失效（裂而不断），即在最小配筋率的条件下，构件的抗弯承载力不低于同截面素混凝土构件的开裂弯矩，即：
mey≤mu ①
现以单筋矩形截面承受纯弯矩作用为例探讨钢筋砼受弯构件的纵向主受拉钢筋的最小配筋率问题。首先要计算钢筋砼梁的开裂弯矩。由于钢筋砼梁开裂时，钢筋的应力很低，因此计算钢筋砼梁开裂弯矩时，可以忽略钢筋的作用，即钢筋砼梁的开裂弯矩等于素砼的开裂弯矩。根据文献对素砼梁的开裂弯矩的推导计算，无筋素砼梁的开裂弯矩为：
mey =0.256fftbh2 ②
试中： ft-为混凝土轴心抗拉强度设计值。
根据钢筋砼梁的受力进行过程, 按照现行砼设计规范关于正截面承载力计算的基本假定“不考虑砼的抗拉强度”,假定钢筋砼梁达到极限承载力状态时的截面力臂为yho，其中y为内力臂长度系数,则钢筋砼梁的极限弯矩为:
mu = yhoòyas
此时òy= fyas =pmin bho y=1
mu = ho fypmin bho③
将式②、式③ 带入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2国内不同时期砼结构设计规范对最小配筋率的规定
根据介绍对世界各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率进行了简单比较，见表1。为转化为国内材料强度后各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率表达式。
表1不同国家对钢筋砼构件最小配筋率计算要求
我国的设计规范对于钢筋砼受弯构件，确定的最小配筋率的规定基本上是沿用前苏联20世纪五、六十年代的规定,数值明显偏低。随着我国国力的增强,结构设计的安全度增大以及结构耐久性设计概念的应用,钢材供应状况及水平的偏高,每次规范修订均适当提高了受力钢筋的最小配筋率,而且使其更为合理。a.在原《钢筋混凝土结构设计规范》tj10-74中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度标号为200号及以下时为0.
1;当砼强度标号为250-400号时为0.15。b.在进行了修改后的《混凝土结构设计规范》gbj10-1989中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度等级为c35时为0.15；当砼强度等级为c40-c60时为0.2。c.在现行的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002中规定受弯构件最小配筋百分率为0.2和45 ft / fy中的较大值。
从国各内各个阶段设计规范对最小配筋率规定的变化可以看出:随着我国改革开放的进一步推进,国民经济收入稳步的提高,对结构安全度的要求逐渐提高,综合考虑各种因素,构件的最小配筋率均有提高,而且考虑了材料强度的影响,有利于促进高强材料在工程中的大量应用。
3hrb500钢筋砼受弯构件的最小配筋率的应用
根据我国现行的《钢筋砼用热扎带肋钢筋》gb1499-1998中规定:hrb 335的屈服强度为335 mpa，hrb 400的屈服强度为400 mpa,hrb 500的屈服强度为500 mpa。我国现行的《混凝土结构设计规范》规定：hrb 335的屈服强度设计值为300 mpa，hrb 400的屈服强度设计值为360 mpa，不同种类钢筋材料分项系数ys均为1.10，因此hrb500钢筋的屈服强度设计值应取为450mpa。根据资料介绍的试验结果并考虑到裂缝宽度的影响，对hrb500钢筋的屈服强度设计值建议为420mpa，材料分项系数ys为1.19。根据我国现行的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002中规定受弯构件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分别计算出各种钢筋的最小配筋率。详见表2。
表2钢筋混凝土受弯构件配筋率要求
根据表2可以看出，钢筋砼构件的最小配筋率的确定，不完全是技术问题，还反映了某一地区当时的经济建设发展水平，具有一定的社会性和政策性。因此，考虑将hrb 500钢筋砼受弯构件的最小配筋率百分率（%）为：当混凝土强度等级不大于c30时为0.15，当砼强度等级为c30以上时为0.2和45ft / fy 中的较大值为宜。根据上述浅要分析，国家推广应用hrb500钢筋不仅可以满足建筑行业科技飞速发展的需用，还具有明显的经济效益和社会效益。为了在工程实践中大力推广hrb500钢筋，考虑到我国实际国情，要采用hrb 500钢筋砼受弯构件的最小百分率（%）为：当砼强度等级不大于c30时为0.15，当砼强度等级为c30以上时为0.2和45ft / fy，中的较大值安全。
参考文献
1徐有邻等．混凝土结构设计规范理解与应用．中国建筑工业出版社, 2002
混凝土结构设计规范范文6
关键词：钢筋混凝土;框架;剪力墙；结构设计
一、钢框架－混凝土剪力墙体系
（一）组成及分类
钢框架－混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体，并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上，布置灵活。另外剪力墙可以分开布置，两片以上剪力墙并联体较宽，从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值，提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。
（二）变形
1、钢框架－预制钢筋混凝土墙的变形
钢框架－预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体，建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担，水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担，水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板，结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高，地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。
2、钢框架－现浇钢筋混凝土墙的变形
“钢框架－现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成，一般应沿房屋的纵向和横向，均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定，纵墙和横墙可分开布置，也可连成一体，现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。
二、剪力墙结构设计注意事项
1、对剪力墙结构，《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定，高规的内容要多一些，且有关于短肢剪力墙的规定（7.1.2条共8款）。一般剪力墙为hw（墙肢截面高度，个人认为此应称为“墙肢长度”，与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一）/bw（墙肢截面厚度）＞8，墙肢截面高度不宜大于8m，较长的剪力墙宜开设洞口（即所谓结构洞）（高规7.1.5条）。短肢剪力墙hw/bw=5（认为按老习惯取4较合理）～8，抗震等级应提高一级。hw/bw＜5（认为按老习惯取4较合理），即为异形柱。L形、十字形剪力墙等，只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求，则不应认为是短肢剪力墙。
2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”，如果采用全剪力墙结构，即除门窗洞外均为剪力墙，无一片后砌的填充墙，第一周期只有1.02秒，侧向刚度过大，使地震作用过大，不经济，不合理。
3、关于底层剪力墙的厚度：高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”，当短肢剪力墙较多时，其第2款规定“抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50％”。SATWE程序在计算时，是将各个墙肢的高厚比进行单独计算，凡hw/bw=5～8，即归入短肢剪力墙，这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50％。而TAT程序在计算时，是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求，则不归入短肢剪力墙，在相同的结构中，这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50％，建议宜按TAT计算该项指标。
4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件，将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内，这是不妥的，因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用，因此纵向钢筋应向墙肢端部集中，宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定：“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的要求进行设计，箍筋应沿全高加密”，SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm，墙肢长度600～800mm，虽然墙肢长度达到墙厚的3～4倍，认为仍宜按柱配筋。
三、框架―剪力墙结构设计注意事项
1、剪力墙应有边框：边框梁（或暗梁）、边框柱（抗震设计规范6.5.1条，混凝土结构设计规范11.7.17条，高规8.2.2条）。不能只设几段剪力墙，就成框架―剪力墙结构体系了。
2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50％，否则应按框架结构查抗震等级，其最大适用高度只可比框架结构适当增加（抗震设计规范6.1.3条1款）。
3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。
参考文献：
[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).