建筑工程混凝土结构设计论文

2022-04-27

摘要:随着建筑行业的不断发展,混凝土结构的应用也越来越广泛。由于环境的特殊性,混凝土结构存在严重的耐久性问题,加强混凝土结构耐久性设计,提高建筑工程施工质量,是建筑工程能够顺利完成以及后期使用的有效保障。下面是小编精心推荐的《建筑工程混凝土结构设计论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

建筑工程混凝土结构设计论文 篇1:

基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析

摘要:社会经济的快速发展,特别是人们所依赖的建筑行业,在人们生活水平迅速提高的同时,也得到了长足的发展,同时,建筑性能也随之优越起来。建筑物混凝土结构作为现阶段主要的建筑结构类型,其耐久性与建筑物的整体质量密切相关。但在建筑工程混凝土结构设计实践中,存在着混凝土结构设计中的一系列问题,严重影响了建筑工程的整体性能。因此,本文从耐久性的角度对建筑工程混凝土结构设计进行分析,具有一定的现实意义。

关键词:建筑工程;混凝土耐久性;混凝土结构设计

前言

近年来飞速发展,建筑行业混凝土结构作为目前建筑结构的主要类型之一,经过长期的实践,积累了丰富的实践经验,逐步形成了较为完整的理论体系设计。随着施工技术的飞速发展,施工中出现的一系列问题,尤其是耐久性问题,直接影响到工程的价值和功能。本文从耐久性角度出发,首先分析了建筑工程结构耐久性设计的重要性,然后分析了耐久性设计中存在的一系列问题,并在此基础上探讨了混凝土结构的耐久性设计技术。

1建筑工程结构耐久性设计的重要性分析

我国是一个基建大国,顾名思义,在基建领域,有一个庞大的工程体系,而且有比较先进的技术来支撑基建。作为基础建设项目的重要组成部分,建筑工程同样具有巨大的建设规模,但大多数建筑工程在建成后投入使用,尚未达到预期的设计使用寿命,一方面给人民群众带来较为严重的经济损失,另一方面也给生态环境带来较大的负面影响,更严重的是建筑物的重复建设,给人们的正常生活带来一系列不良影响,影响正常的生产和社会经济的健康发展,极为不利。正是由于这一原因,建筑工程结构的耐久性设计工作显得尤为重要,它对提高建筑工程混凝土的耐久性,延长建筑工程的使用寿命,改善人们的生活水平具有积极的作用。

2建筑工程混凝土耐久性设计中的一系列问题分析

2.1对持久性的认识和重视不够

目前,我国建筑工程结构设计人员对耐久性问题还没有充分认识,而在设计实践中,也没有充分认识到混凝土结构耐久性设计的重要性,导致我国建筑结构耐久性设计质量有待提高,直接影响我国建筑结构的使用寿命。与此同时,设计人员在进行混凝土结构设计时,立足于经济效益最大化的原则,在混凝土强度确定等方面,还没有考虑到建筑工程的实际情况,外加设计中出现了混凝土内部钢筋直径偏小、截面宽度不足等问题,给混凝土结构耐久性带来了很大的负面影响。

2.2缺乏完善的设计方法体系

混凝土结构设计在现阶段的建筑工程中,有关人员对此缺乏明确的认识,在实践中也没有认识到混凝土结构耐久性设计的重要性。由于这一原因,大多数设计者在建筑工程实践中,多是尝试以自己的经验进行设计,缺乏一套完善的设计方法体系,导致设计效果不佳。建筑物耐久性虽然在结构构造、材料性能等方面都有一定的标准,但这些标准都不够完善,在许多方面都有遗漏,重点是在整体施工完成后,重点是对建筑物进行质量检验。

2.3缺乏国家行业细化标准

但相对于西方发达国家,我国建筑行业发展迅速,但起步较晚,建筑行业的一些标准还不够完善,尤其是建筑工程设计方面的标准,它涉及到建筑领域的各个方面,国家虽然制定了一系列标准,但尚未制定出一些具体的标准,目前国家的行业标准还比较笼统,没有细化。在结构耐久性设计方面,标准、规范、制度等都没有跟上建筑行业的发展并不断完善,在很大程度上影响了混凝土结构在我国建筑工程中的耐久性设计。

3建筑工程混凝土结构耐久性设计技术分析

3.1强化混凝土结构基础部分设计

基础作为整个建筑工程的重要组成部分,基础的稳定性直接关系到整个建筑工程的质量。所以在进行混凝土结构的耐久性设计时,设计者必须对基础设计给予足够的重视。实际工作中,需要根据工程所在地区的地质条件,对混凝土结构的基础部位进行优化设计,以保证基础沉降控制在可控范围内。对于某些地质条件较松软的部位,则要注意混凝土结构受力的均匀性,保证其力在建筑基础上的均匀作用,这样才能避免过度集中力而导致混凝土断裂等不良现象,从而保证整个建筑物地下部分的安全。

3.2建筑功能结构耐久性的设计技术

目前国内外对混凝土结构的耐久性问题都给予了越来越多的关注,因此在混凝土结构的展开设计过程中,必须加强对耐久性设计的重视。因此,设计者必须准确地确定混凝土耐久性设计的指标,主要包括混凝土结构的预期使用时间,混凝土耐久性的失效标准。提高混凝土结构的耐久度,首先要选择材料,材料对混凝土结构的耐久度有很大的影响,所以要根据混凝土结构的特定使用环境、结构的使用时间和建筑物的耐久度等因素选择更适合的混凝土材料,并科学地设计配比。冷冻环境下的混凝土结构,应添加适量的抗冻剂,以提高其在冷冻环境下的耐久性;化学腐蚀较严重的环境下的混凝土结构,应选择抗腐蚀钢筋,这样才能有效地防止钢筋腐蚀速度过快。除此之外,在注重选择混凝土材料的基础上,还应进行科学设计,对于普通混凝土或预应力混凝土,应选择与施工环境相适应的混凝土保护层厚度,在此同时,还应注意结构表层的排水设计。在结构整体性能展开设计过程中,应认真分析结构耐久性影响的具体原因,尽量避免因结构损坏而导致结构耐久性差的问题发生。

3.3重视钢筋防腐蚀设计

(1)结构优化设计,混凝土表面要平整,构件容易施工,特别是关键部位,要有效地维护混凝土,采取必要的防护措施。对于可能发生腐蚀的关键部位,可考虑采用更换操作,以保证混凝土结构的整体质量。

(2)保护层越厚,钢筋就越不易被腐蚀。因此,在混凝土结构设计时,可以考虑适当增加混凝土保护层的厚度。混凝土厚度不宜过厚,其主要原因是混凝土保护层厚度一旦超过临界厚度,将出现较为严重的混凝土收缩和温度应力引起的表面混凝土开裂现象,一方面增加了建筑工程的施工成本,另一方面不利于保证混凝土施工质量。因此,混凝土的保护层厚度需要严格控制。

(3)表面涂防腐剂,主要是把外界的腐蚀性物质隔离开,防止钢筋被腐蚀,从而延长工程寿命。

3.4混凝土结构防冷冻设计

一般在混凝土施工完成后,混凝土内部会进行一系列水化硬化处理,在混凝土内部形成大量的孔隙。在混凝土浇筑施工中,为了有效地改善混凝土的工作性能,施工人员经常要添加超过水泥水化要求的水量。在低温环境中,混凝土加水量过多会结成冰块,随着混凝土放热而慢慢冷却,冰块会因温度的变化而产生相应的变化,从而促使混凝土内部的毛细孔系统发生相应的变化,从而对混凝土内部结构造成破坏。在混凝土結构耐久性设计中,应重视混凝土结构的抗冻融设计,并在混凝土循环冻融过程中,采取适当的控制措施,如加入防冻剂等,可以防止混凝土温度变化对结构的影响,从而避免混凝土结构的破坏,从而有效提高工程混凝土结构的耐久性。建筑工程中的混凝土结构耐久性设计,需要设计者深入了解混凝土结构使用年限的主要影响因素,简单来说主要有:水、原材料、钢筋腐蚀等。所以在建筑混凝土结构的耐久性设计时,需要采取合理的措施,最大限度地保护建筑混凝土结构。

结语

总之,建筑工程混凝土结构的耐久性与建筑的整体性能密切相关。所以,相关设计人员要从对混凝土结构耐久性设计重要性的高度来认识,然后立足现状,合理运用建筑结构耐久性设计技术,以增强建筑工程混凝土结构的耐久性,延长建筑工程的寿命。

参考文献

[1]商伟伟.简议土木建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰,2018,36(20):25-26.

[2]王捷.关于水工建筑混凝土结构设计及施工质量控制的思考[J].绿色环保建材,2018,18(04):104.

[3]程长广,韩彦斌,袁悦,等.天津滨海新区地铁工程混凝土结构耐久性设计研究[J].工程质量,2018,36(9):21-25.

作者:徐改革

建筑工程混凝土结构设计论文 篇2:

探究建筑工程混凝土结构设计耐久性

摘要:随着建筑行业的不断发展,混凝土结构的应用也越来越广泛。由于环境的特殊性,混凝土结构存在严重的耐久性问题,加强混凝土结构耐久性设计,提高建筑工程施工质量,是建筑工程能够顺利完成以及后期使用的有效保障。

关键词:建筑工程;混凝土结构设计;耐久性

1、混凝土结构耐久性概述

混凝土结构的出现大大地改善了人们的生活,但是在人们对混凝土结构加以使用的过程中,也常常被一些问题所困扰,而其中混凝土结构耐久性就是一个较为普遍的问题。所谓的混凝土结构耐久性,指的就是混凝土结构在自然环境、使用环境以及混凝土材料等多方面因素的作用之下,保持其自身工作能力的一种性能,也可以将其解释为混凝土结构在设计使用寿命年限内抵抗外界环境和内部所产生的侵蚀破坏作用的能力。在混凝土结构的使用过程中,结构往往会出现不同程度的老化,混凝土的碳化、钢筋的锈蚀等都属于混凝土结构的老化,这些问题的存在会使得混凝土结构耐久性受到不同程度的影响,而混凝土结构的耐久性在受到影响之后,可能导致混凝土结构出现没有达到其设计基准期就不能够再继续使用的情况,既给使用者造成了经济上的损失,同时还造成了严重的资源浪费。因此当前在对混凝土结构进行设计的过程中,除了需要考虑强度和刚度等传统的力学指标之外,还需要对于混凝土结构的耐久性加以考虑。

2、建筑工程结构耐久性设计的重要性

我国建筑工程建设的需求量巨大,然而很多建筑的实际使用并没有达到应该有的设计使用寿命,对生态环境造成了严重的破坏。到处砸了修、修了砸,严重影响人们的正常生活秩序和经济生产。也使得资源被严重破坏和浪费、影响经济。因此,混凝土结构的耐久性设计工作尤为重要,建筑工程混凝土的耐久性对于人们的生活品质提升有着很大的作用。

3、影响混凝土结构耐久性的因素

3.1混凝土碳化

混凝土碳化,是指的水泥中的碱性物质和空气中的二氧化碳发生了化学反应,使得混凝土的成分、组织及性能发生改变,进而导致混凝土性能下降的一个过程。在出现了碳化的情况之后,会使得混凝土的碱度降低,并且还会导致钢筋表面的钝化膜遭到破坏,使得水泥不能够有效的保护钢筋,从而导致钢筋锈蚀的加快。所以对于混凝土结构而言,混凝土的抗碳化能力是衡量其结构耐久性的一个重要指标,如果混凝土的抗碳化能力强,那么其结构耐久性就较好,相反,则混凝土结构的耐久性容易受到碳化的影响。

3.2混凝土碱集料反应

混凝土中产生碱集料反应,指的是在混凝土集料中的某些矿物质与混凝土中的碱性溶液发生的化学反应。这种化学反应的产生,会使混凝土结构内部产生大量的膨胀压力,这种压力会造成混凝土的开裂。混凝土集料在混凝土结构中有着较为均匀的分布结构,因此这种压力会导致混凝土结构的表面产生大量的裂缝,进而加速其他因素对混凝土结构的破坏,使得混凝土耐久性受到很大的影响。

3.3钢筋混凝土的锈蚀

一般来说,在混凝土的孔隙中,往往都会有大量的氢氧化钙过饱和溶液存在,所以说使得混凝土呈现出强碱性的特征,而混凝土中的钢筋在这种强碱性的环境之中,会在其表面形成一层较为致密的钝化薄膜,从而使得钢筋处于惰性状态,不会发生锈蚀,但是当二氧化碳以及其它物质混凝土孔隙进入到内部之后,它们在与氢氧化钙发生反应之后,就会使得混凝土的pH值降低,从而使得混凝土由碱性向中性变化。当混凝土的pH值低于11.5时,钢筋表面的钝化膜就会开始破坏,不能够有效地对钢筋进行保护,而当钝化膜遭到破坏之后,钢筋就开始出现锈蚀的情况。在钢筋锈蚀的过程中氯离子的存在还会进一步加剧钢筋的锈蚀,因为氯离子是一种钢筋活化剂,在氯离子作用于钢筋局部区域时,就会形成大阴极小阳极腐蚀,使得钢筋出现坑蚀的现象。处理氯离子之外,由于二氧化碳所导致的混凝土碳化也会加剧钢筋的锈蚀。

4、混凝土结构耐久性设计要点

4.1明确混凝土结构耐久性的目标

要想增强混凝土结构的耐久性,就应首先明确混凝土结构耐久性的设计目标,采用合理有效的耐久性设计方法,以便有效的提升建筑混凝土的结构强度,确保能够延长混凝土的使用寿命。因此,在具体设计时,应选择合适的混凝土材料,并结合建筑工程周围的施工环境和使用年限等因素,合理地设置原材料的配合比,这样才能有效地增强混凝土使用的耐久性。随着使用时间的不断增加,混凝土结构会受外界环境的影响,而发生相应的化学侵蚀反应,此时就可采用环氧涂层确保提高整个建筑工程的抗腐蚀性能。此外,对于不同的环境,应制定不同的混凝土结构设计方案,合理地选择混凝土结构的保护层,并设置合理的排水结构,以此来有效地实现对混凝土结构的合理保护。

4.2着重预防混凝土碳化

要想使得混凝土结构的耐久性得到有效地提高,必须要对混凝土的碳化问题引起足够的重视,采取有效的措施避免因为混凝土碳化而导致结构耐久性降低,对混凝土碳化的原因进行分析,可以发现空气中二氧化碳的进入是导致其出现碳化的一个重要因素,而要有效的避免二氧化碳进入混凝土造成混凝土的碳化,在进行混凝土结构耐久性设计的时候可以采取“涂层封闭”的措施,通过涂层封闭处理之后,能够有效地避免二氧化碳气体进入到混凝土之中,从而减缓了混凝土的碳化。通过这种方式不仅能够对混凝土碳化加以预防和处理,而且还可以减少冻融对于混凝土所造成的破坏。对于碳化问题进行有效的控制,能够使得混凝土結构耐久性得到一定程度的提高。

结语:总的来说,混凝土的耐久性是建筑项目设计中的重要指标。虽然,当前是建筑业高速发展时期,建筑设计及施工建造的专业水平也处于不断提升的变化趋势当中。但是,因不同建筑项目所处环境存在着一定差异,对其结构耐久性也会有着不同的设计要求。因此,只有提高混凝土耐久性,保证建筑工程的质量问题,才能确保建筑行业的可持续发展。

参考文献

[1]周翠玲,刘经强.混凝土结构耐久性的研究现状与进展[J].山东农业大学学报(自然科学版),2010,41(3):447-450.

[2]杨维.钢筋混凝土结构耐久性设计与评估[J].低碳世界,2016(26):159-160.

[3]张翼.钢筋混凝土结构耐久性设计分析[J].大陆桥视野,2016(2):108-108.

[4]严力锋.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计[J].中国建材科技,2019(s2):39-39.

[5]刘建立,刘建立,张茗涵.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].江西建材,2019(23):47-48.

[6]高锟.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].建筑工程技术与设计,2019(23).

作者:李文静

建筑工程混凝土结构设计论文 篇3:

建筑工程混凝土结构设计耐久性分析

摘 要:随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,对工程建设项目的施工质量和服务性能也提出了更高的要求。服务性能应该是工程建筑的基本特征,其决定整体工程建设项目的使用寿命。就我国目前的发展趋势而言,钢筋混凝土施工技术已经取得了较大的进步,但与国外先进技术相比仍存在一定差距。因此,应加强科学研究和分析,提高工程建筑混凝土的整体设计质量,确保工程建筑具有极强的使用性能,为建筑工程提供安全保障。

关键词:耐久性;建筑工程;混凝土结构设计

DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.013

目前,我国工程建设项目的规模较大,作为建筑工程的基本结构,混凝土的质量在一定程度上影响着整体工程施工的建设水平。因此,有必要做好钢筋混凝土的设计,确保提高混凝土的使用性能和安全系数。

1 耐久性设计因素分析

1.1 环境影响

钢筋混凝土的使用时间与混凝土所处环境密切相关。根据房屋的不同等级设计使用性能时,在整个设计过程中应特别注意钢筋混凝土的环境。特殊环境中应用结构的原材料会随着时间的变化而发生变化,从而缩短使用寿命,为了更好地进行钢筋混凝土性能的设计工作,有必要根据所有钢筋混凝土所属的环境制定设计方案。

1.2 使用寿命

与普通产品一样,用于工程施工的混凝土的使用寿命也很长。根据混凝土的自身特性及房屋建筑的使用性能进行分类,可分为规定的使用期限、估计的使用期限和设计的使用期限[1]。

1.3 构造设计

构造设计是针对钢筋混凝土独特部分的使用性能进行的设计工作。结构是钢筋混凝土非常重要的部分之一,因此结构设计方案非常重要。如果结构设计方案不完善,将使整个混凝土结构遭受严重破坏,还会延长建筑物的维护周期,增加维护成本,甚至影响钢筋的使用性能。

1.4 可修复能力

在正常的检查和维护工作中,如何保持混凝土的自我修复能力是可修复设计的关键。制定可修复混凝土工作能力设计方案,可以确保整个应用过程中设计方案的统一性,在没有可修复设计方案的情况下,还可以确保结构改进正常,不仅减少了维护时间,而且降低了维护成本。

1.5 材料制备

混凝土的结构性能设计已在国内外广泛使用。如今,许多性能设计方法已明确提出为使用原材料的方法。按照原材料设计的性能要求,原材料制备设计的关键包括混凝土的高特性、环境的变化及原材料的可塑性。在准备原材料设计方案时,必须根据施工条件确定设计方案[2]。

2 混凝土结构耐久性设计

2.1 减少环境对混凝土的不利影响

通常来说,环境、水等都是影响钢筋混凝土耐久性的相关因素。钢筋混凝土可以避免出现断面水蒸气凝聚的问题,在恶劣环境的影响下,确保钢筋混凝土的耐久性性能的方法相对简单,同时避免使用稀释剂,建筑企业对此应给予特别注意。腹板和厚壁钢筋混凝土的使用可以减少了拐角等区域的暴露,并提高混凝土振动和维护的准确性。另外,施工过程中经常出现缝隙,尤其是接缝、沉降缝等,极易导致出现漏水和腐蚀的问题。因此,要注意特殊区域的施工,通过多种方式改善接头的封闭特性,避免出现变形接头以及沉降缝等问题。

2.2 施工质量规范与结构养护

施工人员必须根据相关施工标准和质量要求,更好地完成混凝土搅拌工作。例如,选择砂涂法、砂涂法等适合的施工方法和施工技术搅拌混凝土,提升原材料的整体抗压强度及其储水能力。此外,施工单位还应重点关注项目建设的环境、混凝土的种类、混凝土的特性,创建更合理、有效的结构养护系统。在使用钢筋混凝土的情况下,必须清楚地了解结构的关键部分以及维护和检查的时间段,不断完善钢筋混凝土检查制度,及时处理疑难问题和维护工作[3]。

2.3 改进工程建筑结构材料设计

第一,严格根据工程建筑的使用性能、使用寿命及工程建筑结构规格确定设计计划。第二,全面了解原料的标准要求及使用特性。第三,根据工程建筑用钢筋混凝土的设计标准,选择更为有效的钢筋混凝土原料,以提高工程质量,降低施工成本。

2.4 规范建筑工程结构的耐久性设计

根据国家的相关标准及要求,本企业制定并实施了《建筑结构设计规范》,对工程建筑的使用期限进行全面摸底,明确工程技术要点和维护工作具体要求,并要求按照建筑使用特性和钢筋混凝土的服务性能,做好耐久性设计,推动延长结构主体的使用寿命。

2.5 完善混凝土结构地基基础设计

在整体工程建设过程中,地基沉降与地基设计方案及其基础水平有关,解决方法也有所不同。一旦基础沉降相对较低,则需要与垫层保持一致,工程施工方法用于建筑物坚固的区域进行处理。在发生地基沉降的区域,通过完善混凝土结构地基基础设计,确保地下区域的安全,且避免出现由外部力量引起的裂缝,或者再次出现沉降现象,与此同时,还能更好地解决地基保养问题[4]。

3 混凝土结构耐久性设计的优化措施

3.1 打造专业设计队伍

分析目前钢筋混凝土设计中的缺陷和不足,很多是由于设计方案时技术人员专业技能不扎实所导致的。改善工程建筑钢筋混凝土性能设计的重要措施之一是提高技术人员的专业素质。因此,要组建由专业技术人员组成的设计团队,以薪资和福利为激励措施,吸引员工参与,激发工作热情和积极性。在此基础上,聘请权威专家举办技术专业培训,帮助技术人员拓寬视野,提高技术人员的工作能力和业务水平。

3.2 加强设计质量把控力度

施工企业应扩大对工程建筑钢筋混凝土设计方案质量的控制范围,保证每个设计方案阶段的质量,制定设计方案质量控制的相关规章制度,将设计人员与设计方案项目联系起来,明确设计项目负责人的职责。要高度重视设计项目的质量,加强管理,最大程度确保工程建筑钢筋混凝土设计的质量[5]。

3.3 有效控制混凝土浇筑过程

合理控制混凝土浇筑过程是提高工程建筑混凝土性能水平的关键措施之一,可以采用以下措施有效执行混凝土浇筑过程的实施和实际操作。首先,必须控制现浇混凝土的温度,混凝土浇筑温度应控制在现浇混凝土的有效温度范围内,温度不能太高或太低,且温度应尽量保持稳定。其次,为了使现浇混凝土获得最佳的实际效果,必须进行混凝土浇筑,必须适当控制现浇混凝土的时间,直至达到理想的效果。最后,必须选派工作经验丰富、业务水平高的专业技术人员进行现浇混凝土施工,以确保现浇混凝土的质量。

3.4 打牢建筑物的地基基础

地基是工程建筑的根基,是工程建筑中最重要的部分。打牢建筑物的地基,有助于提高建筑物的质量和可靠性,延长建筑物的使用寿命。如果建筑物的地基打得不牢,整个建筑物将处于危险之中,甚至有倒塌的风险。因此,为建筑物奠定稳固的基础,对确保建筑的稳定和质量具有十分重要的意义。在施工项目建设过程中,也可以将筑牢地基工作承包给专业的地基基础设计施工公司,交由专业技术人员进行相关工作,保证地基基础工作的质量。

4 结语

一般来说,只有严谨细致的设计施工方案,才能够保证钢筋混凝土的性能,特别是在恶劣环境中确保钢筋混凝土的性能的设计施工方案。根据结构和组成的不同基本原理,选择使用合适的钢筋混凝土,并在此基础上制定突发情况应急预案,处理施工过程中的问题。钢筋混凝土性能的设计方案要应用于整个施工过程,只有这样,才能延长钢筋混凝土的使用寿命,更加有效地保证施工质量。

参考文献

[1] 杨艳芝.混凝土结构设计问题中的处理方法[J].中国标准化,2017(22):132-133.

[2] 王琳.建筑工程混凝土的耐久性能及其结构设计[J].混凝土,2018(6):132-135,140.

[3] 高国成,龙宇.浅析混凝土耐久性后期控制解决方案分析[J].商品混凝土,2019(1):3-4.

[4] 朱博山.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析[J].住宅与房地产,2018(34):64-65.

[5] 徐晓霞,朱林.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].江西建材,2016(23):47-48.

作者:刘金坪

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