時間：2024-02-23 15:39:34
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇混凝土結構設計案例，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0267-02
混凝土結構設計原理是土木工程專業重要的專業基礎課，在專業教學中具有承上啟下的作用，先修課程有建筑制圖、土木工程材料、理論力學、材料力學、結構力學等，對后續的混凝土結構設計、高層建筑結構設計等課程的學習有重要影響，也是課程設計、畢業設計等實踐環節的重要基礎。課程內容涉及混凝土結構材料的基本性能，構件承載力計算，構件的裂縫、變形和耐久性以及預應力混凝土構件設計[1]。
混凝土結構設計原理這門課程，具有材料的不確定性、解答的多樣性、設計的綜合性等特點[2]，課程內容中的實驗現象多、假定多、概念多、公式多、系數多、條件多、構造要求多，且邏輯性、系統性差，較為零散[3，4]，但理論性與實踐性較強，與先修課程相比差異性大，導致教師教起來不易、學生學起來困難。筆者結合近幾年的教學，在以下幾個方面進行了一些思考和實踐，取得了較好的效果。
一、熟悉材料性能
鋼筋混凝土由鋼筋和混凝土兩種物理、力學性能很不相同的材料組成，只有熟悉鋼筋和混凝土這兩種材料的性能，才能較好地理解與解釋實驗現象。混凝土抗壓強度高，抗拉強度低，因此結構構件處于承載力極限狀態時，只考慮混凝土抗壓，不考慮抗拉。混凝土由水泥、骨料、水等材料拌合而成，強度的離散性大，且混凝土的破壞屬于脆性破壞，因此在確定其強度設計值時，材料分項系數取值較大。鋼筋力學性能較好，抗拉強度高，在結構構件中主要承擔拉力；在柱與雙筋受彎構件中，也用于受壓，其抗壓強度與抗拉強度相當，但鋼筋用于受壓時，容易失穩，因此需要合理配置橫向約束，即箍筋。鋼筋及混凝土的應力-應變曲線是較為重要的，它是鋼筋混凝土構件應力分析、建立強度和變形計算理論必不可少的依據。此外，還應熟悉鋼筋和混凝土之間粘結力的相關知識，這是鋼筋截斷、錨固、彎起等構造措施的依據。
二、抓住教學主線
構件承載力計算是這門課程的重點，涉及到拉、壓、彎、剪、扭等基本受力形式及其復合受力形式，但鋼筋和混凝土均為彈塑性材料，且離散性大，因此無法根據先修力學課程采用純理論的方法直接建立承載力計算公式。通常是在試驗的基礎上，引入合理的基本假定，畫出應力圖形，借助力學知識或回歸分析等方法建立承載力計算公式（包括其適用條件），然后用于工程設計，對于計算公式中未考慮的一些不利因素，通過構造措施進行補充。因此，在承載力計算章節中，要牢牢抓住“試驗現象分析―引入基本假定―畫出應力圖形―建立基本公式―進行工程設計”這一主線，其中試驗與假定是基礎，應力圖形是關鍵，基本公式是結論，工程設計是目的[4]。值得注意的是，工程設計既包含計算，也包含構造措施。
在計算過程中，初學者往往習慣于聯立解方程，實際上應用基本公式也是有主線可依的，如單筋矩形截面設計，按的步驟計算，思路清晰，每一步都可以檢驗適用條件。
三、進行對比分析
大多數教材將構件承載力計算分為多個章節，各章節之間看似沒有聯系，知識信息處于零散狀態，學生學起來比較困難。教師需找出各章節之間的內在聯系，對比講解，便于學生掌握。
受彎構件中，單筋矩形截面較為簡單，大多數學生能較好地掌握。與單筋矩形截面相比，雙筋矩形截面在受壓區配置了受力鋼筋，圖1（a）為雙筋矩形截面，抵抗的極限彎矩為Mu。從受力的角度，可以將受壓區的混凝土和鋼筋分開，并配置相應的受拉鋼筋，如圖1（b）、（c）所示，其中圖1（b）為單筋矩形截面，抵抗的極限彎矩為M1，圖1（c）為純鋼筋部分，抵抗的極限彎矩為M2，根據疊加原理，有Mu=M1+M2。
四、引入案例教學
混凝土結構設計原理是一門實踐性較強的課程，引入案例教學，可以增強學生對這門課程的認識和理解。設計案例應符合教學目標的要求、符合工程實際、符合混凝土結構設計的發展趨勢[5]，有一定的啟發性和適用性。根據學生的實際情況合理設置案例的難度，選擇現實生活中關心或常見的問題，可以提高學生的興趣，使教學效果更好。在實施案例教學前，需要學生準備好相應的理論知識。呈現案例后，應明確要解決的問題。然后，尋找解決問題的方法，這是案例教學的核心部分，教師應當做適當的引導，對于學生提出的解決方案，應進行點評與總結，并對案例進行拓展與深化。案例教學過程中的重點在于學生的思路與討論的質量，結果可以是多樣化的。
五、培養實踐能力
混凝土結構設計原理的理論體系不完善，很多公式是由試驗結果回歸而成，實踐性強，問題抽象，理解起來較為困難。培養實踐動手能力對于學好這門課程大有裨益，對今后從事相關工作也奠定了良好基礎。實踐能力可以從以下幾個方面著手：①現場觀摩，安排學生參觀建成或在建的混凝土結構，加強對梁、板、柱等混凝土構件的感性認識；②參與試驗，本課程中涉及大量的試驗，應盡可能讓每位學生參與到試驗過程中，若學校不具備這樣的試驗條件，可以通過觀看試驗錄像，加強對各種構件破壞機理的理解；③編制計算程序，教材中有各種承載力計算的框圖，按框圖寫出程序（采用Excel表格也可以），可以加深對本課程的理解，也為畢業設計奠定了一定的基礎；④理論聯系實際，在學習相關內容后，可以讓學生尋找相關破壞的工程實例，并分析其原因，具備這種能力后，畢業后可以較迅速地適應相關的工作。
六、板書與多媒體并重
當前，大多數教師習慣于采用多媒體進行教學，這種教學手段形象、信息量大，可以較好地調動學生學習的興趣，加深對所學知識的理解。混凝土結構設計原理這門課程，涉及到大量的實驗現象，大多數學校不具備開展各類型構件破壞試驗的條件，但可以通過圖文、錄像資料重現試驗過程，增加學生的感性認識，將枯燥的內容變得生動起來，再結合老師講解，就能較好地理解實驗過程中所蘊含的力學知識。但對于大量的公式推導，在黑板上一步步演示推導過程，可以加強學生對公式的理解和記憶。總之，在教學過程中，合理的結合板書和多媒體，可以提高學生的學習積極性，提高教學效果。
通過在上述幾個方面的努力，這幾年的教學效果逐漸提高，在今后的教學中，還需要在創新教育教學方法，培養實踐動手能力，增強概念設計意識等方面進行進一步探索，進一步提高教學水平和教學效果。
參考文獻：
[1]沈蒲生，梁興文.混凝土結構設計原理（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]關萍.《混凝土結構設計原理》課程建設[J].大連大學學報，2010，（5）：116-118.
[3]李書進，沈少波.混凝土結構課程教學探討[J].建筑結構，2008，38（9）：204-206.
關鍵詞：鋼筋結構設計規范質量驗收規范清單計價規范
中圖分類號：TL372+.3 文獻標識碼：A
案例：
某質檢部門檢查國有投資新建工程，檢查中發現施工單位將HPB300型設計鋼筋代換成HPB235型鋼筋，由此要求施工單位執行原設計標準，施工單位稱鋼筋代換系經過設計單位設計變更沒有違規，檢查人員稱按國家標準HPB235鋼筋已停止使用，如不執行指令不能進入下一道工序，因施工單位對該指令有異議，工地停工半月之久，建設單位考慮停工已對建設工期產生影響，遂同意施工單位鋼筋簽證要求，給予費用補償及工期補償，工程由此順利實施。
以上案例筆者從建筑結構設計原則及工程造價管理事項兩方面進行分析。
一、建筑結構設計原則
（一）鋼筋代換原則
1、鋼筋代換，實質上就是不同種類的鋼筋之間的代換。在施工過程中，施工單位由于缺乏設計所要求的鋼筋品種、級別或規格而進行鋼筋的代換，例如HPB300級、HRB335級、HRB400級之間的代換。鋼筋代換的總原則是保證鋼筋代換之后的結構在強度、抗裂度、裂縫寬度、撓度等各個方面性能均不低于原設計結構。在實際鋼筋代換過程中，要保證上述總原則的實現,并不是一件很容易的事，需要在強度、構造、變形三個方面逐一滿足。為此國家在《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204 - 2002的5．1．1條文中規定 ：當鋼筋的品種、級別或規格需作變更時，應辦理設計變更文件。5．1．1條文說明中：在施工過程中，當施工單位缺乏設計所要求的鋼筋品種、級別或規格時，可進行鋼筋代換。為了保證對設計意圖的理解不產生偏差，規定當需要作鋼筋代換時應辦理設計變更文件，以確保滿足原結構設計的要求，并明確鋼筋代換由設計單位負責。本條為強制性條文，應嚴格執行。
通過以上《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204 - 2002可以了解施工單位可以要求進行鋼筋代換但必須經設計單位同意。可為什么檢查人員認為HPB235型號鋼筋已停止使用，并且不能代換呢，這需要了解鋼筋型號設計原則。
鋼筋型號設計原則
《混凝土結構設計規范》GB 50010—2010條款4．2．1中規定混凝土結構的鋼筋應按下列規定選用：1 、縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋；2、 梁、柱縱向受力普通鋼筋應采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；3、 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋；
通觀《混凝土結構設計規范》GB 50010—2010條款4．2．1沒有使用HPB235型號鋼筋內容，即2011年7月1日以后設計圖紙將不再出現HPB235型號鋼筋。可是在2011年8月1日起實施的《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204—2002 局部修訂的條文中卻沒有將HPB235鋼筋去除，究其原因
從《混凝土結構設計規范》GB 50010—2010條款4．2．1條的條文說明去找：
4.2.1 本次修訂根據“四節一環保”的要求，提倡應用高強、高性能鋼筋。根據混凝土構件對受力性能要求，規定了各種牌號鋼筋鋼筋的選用原則。
1增加強度為500MPa級的熱軋帶肋鋼筋；推廣400MPa、500MPa級高強熱軋帶肋鋼筋作為縱向受力的主導鋼筋；限制并準備逐步淘汰335MPa級熱軋帶肋鋼筋的應用；用300MPa級光圓鋼筋取代235MPa級光圓鋼筋。在規范的過渡期及對既有結構進行設計時，235MPa級光圓鋼筋的設計值仍按原規范取值。
通過以上分析發現檢查人員提出按《混凝土結構設計規范》2010HPB235型號鋼筋已停止使用，并且不能進行下一道工序的認識是錯誤的，規范條文明確說明《混凝土結構設計規范》GB 50010—2002與《混凝土結構設計規范》GB 50010—2010在過渡期內可以繼續使用，檢查人員不了解條文發出錯誤指令是導致八噸鋼筋報廢的真正原因，其實不是2011年7月1日以前使用HPB235鋼筋不滿足建筑設計要求，而是通過修訂規范使用HPB300、HRB400、HRB500等高強鋼筋達到節約建筑鋼材耗用量的目的，是國家“四節一環保”中節能、節材、一環保內容的體現，但顯然國家并不提倡浪費，所以條文說明提到了規范過渡期的問題。
工程造價管理事項
本工程為國有投資建設工程，《建設工程工程量清單計價規范》GB50500-2013的3.1.1條規定：使用國有資金投資的建設工程發承包，必須采用工程量清單計價。本工程適用《建設工程工程量清單計價規范》GB50500-2013內容。
工程量清單計價規范一般規定
3.3.2 承包人應按合同約定將采購材料和工程設備的供貨人及品種、規格、數量和供貨時間等提交發包人確認，并負責提供材料和工程設備的質量證明文件，滿足合同約定的質量標準。
3.3.3 對承包人提供的材料和工程設備經檢測不符合合同約定的質量標準，發包人應立即要求承包人更換，由此增加的費用和（或）工期延誤應由承包人承擔。對發包人要求檢測承包人已具有合格證明的材料、工程設備，但經檢測證明該項材料、工程設備符合合同約定的質量標準，發包人應承擔由此增加的費用和（或）工期延誤，并向承包人支付合理利潤。
此案例中合同并未約定采用HPB235鋼筋，施工單位也未將采購鋼筋的品種規格提交發包人確認，建設單位有權要求施工單位更換HPB300型鋼筋，增加的費用和延誤由施工單位承擔，
工程量清單計價規范合同價款調整一般規定
9.1.5 發包人與承包人對合同價款調整的不同意見不能達成一致的，只要對發承包雙方履約不產生實質影響，雙方應繼續履行合同義務，直到其按照合同約定的爭議解決方式得到處理。
土木工程專業是實踐應用比較強的專業。為體現國民經濟和社會發展對土木工程專業人才的現實和長遠需求，必須要學以致用。獨立院校作為應用型本科院校，結合土木工程專業培養目標，以CDIO能力培養為理念的《土木工程專業應用型卓越工程師培養計劃》及寬口徑土木工程專業培養方案，以注重提高學生綜合素質和創新能力，注重加強學生專業基礎知識和優化基本理論知識結構，向培養土木工程師從事設計、施工與管理等應用方向拓展。混凝土結構設計原理課程體系龐雜，需要加強其與材料力學、建筑材料等基礎課的聯系，綜合知識結構，理清課程的脈絡精髓，使學生更透徹地理解混凝土構件受力機理，并對構件整個受力過程有更全面了解，讓主要知識點的掌握有如一氣呵成之感。結合本課程的特點，理清“實驗———基本假定———應力簡圖———基本公式———適用條件———應用”這一思路。對于各類受力構件，首先根據大量實驗資料分析實驗結果，闡明基本假定，據此推出核心應力簡圖，再結合力學知識，基本公式及適用條件則隨之導出，計算步驟也順應確定。實現幫助學生理清學習思路，有計劃有步驟的主動學習本課程的目的。
二、合理統籌教學內容，編制工程師計劃的培養體系
（一）加強對設計規范的學習
混凝土結構設計原理課程主要涉及的規范是《混凝土結構設計規范》和《砌體結構設計規范》。每一次新規范的頒布[2]，都迫切要求有關的工程技術人員、教師和學生學習掌握新規范。作為教師，尤其要盡可能地將新規范融入到混凝土結構設計原理課程教學實踐中，加強學生對規范條文的學習和理解，特別是修訂部分的內容，增加了[3]結構整體性和防連續倒塌設計、結構耐久性設計、裂縫寬度驗算調整、高強度材料的推廣等，最好能讓學生理解其修訂內容的科研或工程背景，以便學生更好地掌握。根據《混凝土結構設計規范》（GB50010———2010）和《砌體結構設計規范》（GB50003———2011）的頒布及教學思路，對每一章給出教學要求，分為基本概念、計算能力和構造要求三方面，并分三個檔次：對概念，分為“深刻理解”、“理解”和“了解”；對計算能力，分為“熟練掌握”、“掌握”和“會做”；對構造，分為“熟悉”、“領會”和“識記”。全面修改和補充計算例題等。并在內容上涉及不少注冊執業資格相關規范條文和算例，為培養學生畢業后獲得注冊執業資格做準備。
（二）優化課程內容，處理好重點和難點的關系
在與基礎課程聯系的基礎上，結合教學大綱合理安排并優化教學內容，在此基礎上重視對本課程重點與難點的處理。教師首先要明白學生在學習這些知識前需要的先導知識（包括先修基礎課程）。其次結合獨立學院培養應用型人才和學生力學等基礎相對較差的情況，要清楚學生學習的重點和難點，然后認真備課，針對具體模塊內容，精心設計問題，有目的的引領學生梳理學習思路、幫助學生漸漸主動融入課程內容角色；讓學生掌握重點，理解難點。混凝土結構設計原理課程涉及許多構造措施，如混凝土的最小保護層厚度，鋼筋的錨固長度、搭接長度，鋼筋間的凈距或間距，受力鋼筋的最小配筋率等。這部分內容規定性的東西多，內容比較零散，在講授時應進行適當歸納與分類，盡量使其條理化和簡單化，并介入實體模型，便于學生理解和記憶。
（三）制訂本課程基于CDIO工程教育模式的培養體系
本課程基于CDIO工程教育模式的培養體系，需在土木工程專業的工程師培養體系的基礎上制訂。以土木工程專業的教學規范為依據，保留專業基本的理論教學和實踐教學，結合行業不同單位的工作性質和學生興趣及未來計劃的發展去向增加與工程師培養相適應的理論教學和實踐教學。統籌我院土木工程專業開設課程實際，針對設計院就業方向，還可增設施工圖預算、混凝土結構工業廠房設計、砌體結構設計等實踐環節，由校內教師和校外工程師綜合指導。針對施工企業就業方向，還可增設工程預決算實踐環節，由校內教師和校外工程師綜合指導。針對咨詢公司就業方向，增設工程項目現場實習，包括工程招投標流程、招投標文件編制、監理規劃大綱編制等，由校內教師和校外工程師綜合指導。
三、構建實踐教學新模式
（一）引入工程案例教學法，營造課堂工程氛圍
為達到教學目的，實現教學內容，運用教學手段而進行，引進新的教學方法勢在必行。本課程采用案例分析法，以教師指導下的分組討論方式進行。教師根據課堂教學要求、內容關聯性及學生興趣選擇案例，說明理論在實際中的具體運用。結合案例提供的信息，運用混凝土結構設計原理知識進行針對性地分析和論證。學生在辯論中學習，充當主角。案例教學是理解和深化理論知識的有效途徑。通過教師的引導和啟發，提供和評估備選方案，培養學生運用混凝土結構設計原理的知識和方法，模擬解決實際問題實現知識由抽象到具體的飛躍。
（二）將實體模型引入教學實踐
為增強學生對土木工程結構的空間想象力，在原有的結構與材料實驗室建立比較系統的土木工程專業系列課程，如混凝土結構設計原理、鋼結構、房屋建筑學、土木工程材料、土木工程施工等課程教學實體模型。針對本專業開設方向和課程要求，需配置包括混凝土結構和道路與橋梁工程結構在內的結構教學模型。其中混凝土結構有梁（含簡支梁、連續梁、懸臂梁、矩形梁、T形梁）、樓（板）蓋、柱、工業廠房等模型。將實體模型引入課程教學實踐，模擬“施工現場”，將“工程搬進課堂”，增強學生的感性認識，提高學生對土木工程體系概念的整體思維能力和空間想象力，從而大大提高課堂教學效率和效果，同時為后續的試驗研究，制作混凝土結構構件模型做準備。
（三）組織施工現場參觀，加強感性認識
結合本學院合作辦學方的優勢，提供與寶坻區產學研合作項目，開辟“專業實踐教學基地”。如在現澆混凝土結構施工現場，學生能較深刻地了解主、次梁的立體交叉關系和鋼筋布置應注意的問題，及鋼筋的錨固、搭接、彎起等構造要求；學習預應力混凝土知識時，可組織學生參觀預應力張拉工藝及過程，了解預應力筋的種類、錨具等，以增強學生的感性認識。通過這一系列實踐教學，使學生深刻理解課堂教學的內容。除此之外，基于CDIO工程教育模式的培養體系中的工程實例講座，與理論課程和施工現場參觀等穿行。通過課堂視頻和實體模型及工程案例教學、安排工程實例講座、到施工現場參觀實習等，讓學生親身接觸實際工程，進一步增強感官認識，并逐步過渡到理性認識，大大提高學生分析問題、解決問題的能力。
（四）加強試驗研究，制作混凝土結構構件模型
鋼筋混凝土結構材料性能的不確定性、離散性，使鋼筋混凝土結構基本理論須由鋼筋和混凝土材料性能以及結構構件的受力性能的試驗研究來驗證。利用結構與材料實驗室，通過試驗觀識結構構件從開始加荷到破壞的過程，構件內部應力、應變的變化，裂縫的發生、發展以及裂縫的分布等特征，分析構件的受力狀態，以及鋼筋和混凝土在受荷過程中所表現出來的特性。教師通過啟發、引導學生從現象出發，主動思考找出事物本質，訓練學生分析問題和解決問題的能力。利用結構與材料實驗室，可模擬現場施工，實現仿真教學，制作混凝土結構構件模型。結合混凝土結構設計原理先修課程如土木工程材料、土木工程施工等，從水泥、石子、砂子、鋼筋等原材料選取到配筋計算、水灰比計算、鋼筋的綁扎、支模、混凝土澆筑及養護、試塊制作等，模擬施工的全過程，預制鋼筋混凝土梁，對其強度進行測試，并引導學生對試驗結果進行分析，鼓勵自主實驗。可大大提高學生的學習積極性。
四、結束語
關鍵詞:工業廠房；鋼混凝土；結構設計
鋼混凝土組合結構是由鋼梁和混凝土板通過栓釘組合起來的新型結構形式，是當前工業廠房建設所采取的主要結構形式之一。根據以往工作經驗，鋼筋混凝土結構在使用的過程中容易受到環境等方面影響而出現鋼筋銹漲開裂而導致的耐久性下降，影響廠房的使用壽命，造成安全事故，因此優化鋼與混凝土組合結構設計是提高廠房質量，提高其使用壽命的重要舉措。本文以某工業廠房建設為例，該工業廠房屬于水泥選粉機車間，車間框架結構上裝有多個電機，廠房噪音比較大，因此需要對鋼與混凝土組合結構進行優化設計，以此保證廠房的整體質量。
1某廠房使用鋼與混凝土組合結構的優勢
鋼與混凝土組合結構是當前我國建筑結構設計所采取的主要技術之一，由于該廠房框架上需要安裝多個電機，而且車間機械噪音比較大，形成的震動會對廠房的整體質量產生影響，根據以往的案例，此種作業模式對廠房的使用壽命會形成嚴重的影響，因此該廠房使用鋼與混凝土組合結構具有以下優勢:(1)起到很好的抗震效果，鋼與混凝土結構具有很好的延伸性和吸收性，在外界震動負荷力的作用下，通過鋼與混凝土組合的性能可以緩解震動隊廠房的影響，從而起到良好的抗震效果，更為重要的是通過此種結構設計能夠提高廠房的穩定性;(2)耐火性。工業廠房設計必須要考慮火災因素，由于鋼與混凝土結構中的混凝土具有較高的熱容量，因此一旦出現火災混凝土就能吸收這些熱量，從而降低因為火災而對廠房構成的影響;經濟性強。經濟性一方面體現在使用壽命上，另一方面體現在成本費用上。由于鋼與混凝土結構設計一定程度上減少了鋼筋的使用量，但是其整體質量卻沒有降低，反而增強了，因此準確的使用鋼與混凝土組合結構可以有效地為工業企業減少費用支出，延長了廠房的使用壽命。
2某廠房鋼與混凝土組合結構設計
該廠房鋼與混凝土組合結構主要包括:(1)橫向框架。橫向框架是整體廠房的主要承重結構體系，其需要承受各種外界負荷力的作用，保證廠房的整體結構穩定性，一般由柱、和屋架以及屋蓋橫梁等構成;(2)屋蓋結構，屋蓋結構主要是承擔屋蓋所帶來的負載，例如橫梁、托架等等;(3)支撐體系。支撐體系也是廠房的主要組成部分，其主要是防止廠房出現傾斜、垮塌等現象。因此該廠房的設計:
①荷載計算設計。由于該廠房的車間頂蓋采取的是鋼網架結構，安裝通風的天窗，因此需要對荷載進行計算，以此確定具體的施工方案。荷載系數取用荷載風壓的1.0，基本的風壓為0.62kN/m2。荷載計算:屋頂蓋部分:靜載有彩鋼和網架，是1.40kN/m2，活載為0.9kN/m2;吊車:最上層的吊車荷載主要對作用于柱上，其荷載為Rmax=4289kN，Rmin=2699kN，水平剎車力在97.9kN。第二層吊車的荷載為Rmax=1360kN，Rmin=965kN，水平剎車力在29.5kN。最低下層吊車荷載為Rmax=989.5kN，Rmin=356.7kN，水平剎車力在12.9kN;風荷載:基本的風壓主要作用于柱的頂部，對其柱頂的荷載力為375kN，基本風壓在0.62kN/m2，風荷載在兩邊的柱底壓力為17.2kN/m和9.98kN/m;
②設縫問題設計。按照相關規定規范，鋼筋混凝土現澆框架結構伸縮縫的最大間接為55m，鋼筋混凝土剪力墻結構伸縮縫的最大間距為45m，根據工程的實際情況考慮，本設計方案選擇不設縫的施工方案，但是由于混凝土存在收縮問題，因此在具體的結構設計時可以從廠房建筑的中部框架部位從基礎頂面至屋面設置10m寬的后澆帶。同時為了保證質量，還需要在鋼框架子結構和混凝土墻體之間進行連接構造，具體可以通過連梁采用剛性連接或鉸接。具體的施工策略為:調整結構施工順序，先澆筑混凝土簡體，然后安裝鋼框架;用剛性連接的鋼框架梁柱節點;調整鋼管柱的長度等方式進行;
③截面形式及計算。鋼管混凝土組合柱結構的截面形式有3種，一種是圓鋼管混凝土結構，一種是矩形鋼管混凝土姐歐股，還有一種是多邊形鋼管混凝土結構。在廠房建設中使用最廣泛的就是矩形和圓形鋼管混凝土組合柱。圓形鋼管混凝土組合柱的強度和抗壓性是最符合廠房建設的，所以在該廠房車間建設中使用的就是圓形鋼管混凝土組合柱。在對廠房的排架進行計算時，采用的設計福軟件是中國建筑學院編制的鋼結構STS軟件，這種軟件在計算鋼管混凝土組合柱的截面時是根據CECS28B90計算的;
④柱腳設計。柱腳的鋼管應該使用封板進行封閉，這樣能夠減少柱和接面的壓力。從本案例中來看，封板和柱腳相連接的地方有勁肋，這是為了更好地提高柱腳的受力。而且，廠房中鋼材混凝土組合柱的柱腳有兩個杯口插入，在杯口處灌入混凝土，這樣有利于提高整個柱的受力荷載;
⑤鋼與混凝土組合結構的防火設計。常用的防火措施種類比較多，一般就是將構件利用保護材料進行包裹，以此延續構建的升溫速度，為滅火提供時間。基于本工廠的工作環境，本次的設計具體選擇的是膨脹型防火涂料保護法，此種方法能夠消除傳統發生火災時產生的有毒氣體的弊端。具體的設計是選擇由有機樹脂、發泡劑以及碳化劑等構成的厚度在5mm左右的涂料，一旦發生火災時，該涂料就會膨脹，形成比原來還要厚幾十倍的多孔碳質層，阻擋外部對內包構件的傳熱，便構件的耐火極限可達(O．5～1.5)小時;
⑥剪力墻子結構體系延性設計。在鋼框架一混凝土剪力墻混合結掏體系中，由剪力墻和剪力墻組成的筒體承擔了85%以上的水平剪力，應保證混凝土墻體具有足夠的延性，因此在連接處設置型鋼柱，既能有效防止裂縫的出現或展開，又能方便鋼結構的安裝，減少鋼柱與混凝土墻體之間的豎向變形差異產生的不利影響。設計時應考慮框架具有一定的抗剪承載能力，其值不宜小于帶框墻總剪力的20%。同時剪力墻軸壓比應根據結構的抗震設防等級確定。該廠房設計剪力墻軸壓比控制值按規范要求應小于0.6，以保證其延性。
3工業廠房鋼與混凝土組合結構設計的保障
實現對工業廠房與混凝土組織結構設計的優化必須要做好以下工作:一是要把握基本的鋼與混凝土組合設計原則，通過設計保證廠房使用壽命，強化對廠房的質量控制以及達到最優化的經濟目標，也就是在設計的過程中要綜合考慮建筑項目的全壽命期的成本和效益問題。只有把握上述的基本原則才能保證設計的方案具有價值;二是提高工業設計人員的綜合素質，提高他們的設計理念更新。鋼與混凝土結構設計是新型的設計方案，也是當前工業設計較為常見的一種技術，因此需要設計人員要把握設計的關鍵問題，強化質量管理意識和安全意識;三是加強施工管理。保證施工工序嚴格按照設計的要求進行，以此保證工業廠房的質量。通過對該廠房鋼與混凝土結構的性能檢測，通過設計提高了結構剛度，達到了良好的抗震效果，優化了建筑布局和空間的使用，更為重要是將降低了造價，提高了工廠的經濟效益，提升了工廠廠房的使用壽命。
參考文獻
［1］鄭友柴．管混凝土組合柱在重鋼結構工業廠房工程中的應用［J］．中國建筑金屬結構，2013(22)．
關鍵詞：建筑工程；混凝土；結構設計；抗裂處理
中圖分類號：TU198文獻標識碼： A
伴隨我國城市化進程的不斷推進，我國建筑工程事業發展迅速，建筑工程中混凝土結構是現階段我國普遍使用的，因為建筑結構設計趨于復雜，因此，為混凝土結構設計提出了新的要求，混凝土裂縫現象是混凝土施工中經常出現的問題，直接影響了建筑工程的整體質量，因此，必須采取相應措施，進行抗裂處理。
一、建筑工程混凝土結構設計產生裂縫的原因
（一）塑性變形的作用
因為塑性變形引起的裂縫，主要在混凝土硬化前出現，其原因是因為在硬化前混凝土本身仍在塑性狀態，其上部結構的均勻沉降會有相應的限制，導致結構出現裂縫。在混凝土結構中，如果骨料的粒徑太大、鋼筋的直徑過粗、混凝土的表面積增大，都可能造成混凝土相對于垂直方向的收縮，其水平收縮比較困難，會出現不規則的裂縫，這些裂縫的表現形式為互相平行，裂縫之間的間距一般為 0.3到1mm，而且裂縫本身會有一個相對的深度。
（二）環境因素
因為混凝土具有熱脹冷縮的特點，因此，如果混凝土內部出現水化熱現象，或者周圍環境產生變化，混凝土內部結構就會因為溫度的變化而發生變形。在建筑工程中，其配件會相互限制，而且會受到溫度的影響，導致溫度應力形成，如果混凝土的抗裂能力小于溫度應力，就會出現因為溫度應力而形成的裂縫。比如混凝土出現大面積的裂縫。因溫度應力產生的裂縫的特點是裂縫寬度不同，但是形成后，不會有大幅度的變化，只有溫度改變時，裂縫寬度才能發生變化。一般情況下，裂縫或者在表面出現或者是比較深的狀態或者是貫穿走向，其中出現在表層的分布沒有規律可循；貫穿走向或者比較深的裂縫分布規律是和主筋接近于平行的狀態。如果混凝土出現的裂縫寬度在規定范圍內，那么都屬于正常的現象。但是，如果混凝土產生的裂縫超出標準寬度，那么就要高度重視起來。其裂縫的形成會影響其穩定性，而且會降低混凝土構件的承載負荷能力，還會降低耐用性。
（三）應力作用
因為應力作用產生的裂縫，其主要原因是因為混凝土結構收縮徐變導致的。其中較為常見的裂縫形式包括結構自身收縮、干燥收縮、塑性收縮以及炭化收縮。在混凝土結構施工中，完成澆筑后，會有一個硬化的過程，在硬化過程中，因為混凝土內部的水分不斷蒸發，會逐漸減小混凝土的體積，使得混凝土收縮產生，因為混凝土在收縮時會受到支座的制約，使其不能任意伸展，當約束應力達到一定程度時，一定會造成現澆的混凝土板開裂，裂縫的位置一般都出現在應力較為集中的地方。另外，若混凝土未達到一定強度時便過早的拆模或是混凝土未完全凝固時便在其上施加荷載，也都會導致混凝土出現裂縫。
（四）地下室及樓板的混凝土結構產生裂縫的原因
在地下室建筑中，要大量使用混凝土，在施工中，很容易會因為混凝土干燥收縮而導致裂縫產生。因此，在地下室建筑中使用混凝土，設計人員在設計時，會在混凝土的配料中摻入纖維膨脹混凝土或者膨脹劑解決這個現象。纖維膨脹混凝土可以防止出現裂縫，針對可以導致危害大裂縫的裂縫可以進行細化處置。摻入的膨脹劑是為了避免混凝土收縮，在施工中普遍運用這種方式。策劃建筑的地下室時，設計人員要提前對地下室的后澆范圍進行科學的規劃。現階段，雖然已經有很多建筑物已經把地下室后澆帶的增加到一百到一百五十米，但是其實踐證明，由于在建筑好地下室之后還要開展回填，所以周圍環境還是沒有太大的改變，這時就不用再考慮收縮方面。因此，現階段，對地下室和樓板進行設計時，工程人員要特別注意對其混凝土進行澆筑，而且要提高養護等工作的重視程度。
二、抗裂處理
（一）合理選擇混凝土原材料
盡可能使混凝土非正常的裂縫減少。首先對于原材料的配置，保證選擇正確的原材料的種類，直接關系到混凝土的開裂情況。由于混凝土自身有的熱脹冷縮特征，在進行材料配比時，水灰水泥量大、大用水量、外加劑失水過多、少粗骨料用量、錯誤的振搗方式、周邊溫度太高、沒有相應的保濕養護都會導致混凝土表面產生裂縫。20世紀初期，為了減低水化熱帶來的溫度升高，將火山灰摻入到混凝土中；20世紀30年代，低水化熱的水泥被研究出來。在混凝土攪拌中減少水泥量、粗骨料的顆粒加粗、熱遇到就會變冷的材料、減低澆筑高度以及冷卻管道等方法，都有效的降低了水化熱溫度，控制因為水化熱產生的裂縫現象。因此，水泥選擇時就要考慮選擇水化熱較低的型號、合理配比水灰、降低混合料中水泥和水的用量，摻入外加劑來控制水泥水化熱現象，使得熱裂縫減少。
（二）提高結構承載力
在建筑工程結構設計中，有時梁板的撓度和承載力都符合相關規定，但是，實際情況卻并非如此，會產生撓度相對大和承載力相對較小的現象，這種偏差也會導致工程項目產生裂縫，這時，其解決方式為促使結構配筋率提高、使得梁截面或板厚加大。根據混凝土的承載力會受到溫度和濕度等自然環境的影響，使其降低承載力，因此對混凝土相關項目的設計必須考慮留有一定的安全余地，從而保障工程項目的安全、持久和耐用。另外，因為建筑地基會產生不均勻沉降，導致受力不均，造成裂縫問題，其對策為促進基礎的整體性能的加強。
（三）地基的不均勻沉降現象盡量減少
即使由于地基的不均勻沉降產生的裂縫的案例少，但是位于采空區的建筑物特別容易發生。那么就要促進基礎的整體性，以減小地基不均勻沉降對結構的影響，例如，在獨立基礎中，設置拉梁。其實在許多工程中有很嚴重的裂縫現象。建議在拉梁兩端各設一道后澆帶，當地質條件良好時，可以設置一道后澆帶，也可以不設置。
（四）對結構的尺寸進行合理設計
溫差變化或材料的變形都可能造成混凝土結構產生裂縫，如果結構的尺寸過長，混凝土結構會因溫差和材料的變形，增大應力作用，這時建筑的墻體和樓板就會產生橫向裂縫，據不完全統計，結構的應力與其長度呈非線性關系，因此，在進行結構設計時，一定要保證結構的尺寸滿足設計規范要求，以防止或減少出現結構裂縫。
結語：
在建筑工程中，混凝土裂縫現象對建筑工程有直接的影響，不但影響建筑美觀，而且會造成安全隱患，甚至會影響建筑工程的質量。因此，在建筑工程混凝土結構設計中，要采取相應的措施對裂縫進行處理，防止因為裂縫產生而影響工程質量，保證工程企業的發展。
參考文獻：
[1] 李振強.混凝土結構抗裂處理探析[J].城市建筑,2013(14).
[2] 王勁.混凝土結構設計與抗裂處理探析[J].建筑?建材?裝飾,2013(11).
[3] 魏若虹.淺談民用建筑工程混凝土結構裂縫處理與結構設計抗裂措施[J].城市建設理論研究（電子版）,2013(12).
[4] 侯國輝.建筑工程混凝土結構設計中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息,2013(28).
本文首先簡單介紹了一個實際工程案例，針對建筑結構的裂縫問題深入的探討一下，可以為建筑工程設計的工作人員提供參考資料。
關鍵詞:
結構設計;預控工程;混凝土結構;裂縫現象
1建筑結構工程簡介
1．1工程基本概況某一建筑工程為兩層混凝土結構，靜壓柱基礎，樓層和屋面使用鋼筋混凝土，截面形狀為矩形，東西長度為78米，南北寬度為25米，一層樓高為5.5米，二層樓為4.5米，整個建筑高度為11.5米，整個建筑面積3828平方米。建筑結構在2013年5月已經完工。
1．2建筑結構質量鑒定分析經過檢查，基礎混泥土埋深符合施工要求，表面完整，沒有出現裂縫或者其他缺陷。二樓鋼筋混凝土結構構件和設計保持一致，但是面板出現貫穿性的裂縫問題，裂縫最嚴重的寬度為1.4mm，主要集中在現澆板的負彎矩區。通過測量，板面負彎矩區保護層厚度達到了60－70mm之間，嚴重超過了施工要求。對每層結構的混凝土抗壓強度進行測試，滿足施工要求。
1．3對這項工程的思考建筑結構設計會有很多種結構設計的方式，比如說，混凝土結構是施工中經常使用的一種結構形式，在這種結構使用期限內也一定會出現裂縫問題。從實際的調查來看，裂縫現象產生的因素有很多，比如，外部的綜合環境、氣溫的變化、地基的下沉、工程控制不到位、施工材料不合格等都會對建筑結構產生影響，如果在建筑設計時或者施工之前對這些可能會出現的因素提前做好預控措施，就會減少裂縫問題。
2建筑結構的裂縫類型
2．1結構裂縫在建筑結構設計中，現澆樓板的承受能力基本上可以滿足工程施工的要求，但是如果將預制多孔板進行改造以后，會影響整個墻體的承載能力，墻面的剛度加大但是減小了樓板的剛度。所以，在同樣的墻面使用不同板面在接頭部分就可能會出現裂縫問題，尤其是墻體的四角處，承載力比較集中部分的45度方向出現裂縫，面板的兩端負彎矩的部分都會出現裂縫問題。
2．2應力裂縫建筑結構的收縮就會引起應力裂縫現象，比如說自身收縮、干燥收縮等。在施工中尤其是混凝土需要進行硬化的時候，就會因為水分的蒸發，使混凝土結構體積出現收縮，使結構的周圍受到支座的控制，不能發揮伸展作用。如果混凝土硬化時這種收縮應力大于混凝土結構抗裂承受力時就會出現裂縫現象。混凝土制作時在沒有達到規定的使用強度就進行拆模或者是沒有達到可以承受的凝固能力范圍內就加入了荷載能力，這些情況的出現都會對混凝土結構造成變形現象，使混凝土在使用的過程中失去了抗拉能力，在受到壓力或者應力時出現裂縫現象。
2．3塑性收縮產生裂縫在混凝土處于凝固狀態之前，具有塑性特點，這時混凝土上層組成部分沉降能力受到很大限制，如果是含有很大的鋼筋或者制造面積比較大的混凝土時，水平方向上的收縮難度很大，會出現沒有規律性的深層裂縫現象。建筑結構的塑性收縮現象一般是相互平行的，距離是在0.2－1.2米左右。
2．4溫度應力裂縫在混凝土進行澆筑以后，集中在內部的熱量不容易被揮發出去，這時內部的溫度會相當高，表面的溫度下降快、溫度低，外部和內部的溫度差別很大，內部形成的壓應力與外部形成的拉應力成為鮮明對比。如果外部的溫度不同，拉應力表現的會更大，對應的抗拉程度比較低。這種內外溫度的不同形成的壓應力和拉應力大大高于混凝土的穩固程度，因此，就會出現混凝土裂縫問題。
3建筑結構設計對裂縫的控制
3．1建筑設計階段對建筑結構的整體設計要按照規則性或者風格簡單等要求進行設計，對凸凹不平的結構盡量不要設計進去，尤其是一些斷面結構，它會使應力集中造成裂縫。如果在實際的應用中，需要這種斷面結構，就可以轉變另一種方式，比如可以把直角設計成圓角，斷面突變的情況設計成可以逐漸過渡的形式，避免應力過于集中會形成開裂情況。對房屋建筑進行設計時，將它高度和寬度產生的應力設計在可以控制的范圍內。房屋的寬度要達到溫度伸縮值，以確保建筑的整體穩定性，避免墻體的應力集中產生裂縫。房屋的垂直方向要減少門窗的設計，門窗的高度和寬度不要太大，這樣會增加墻體的抗剪能力，也能相對的減少門窗周圍的應力。溫度產生的裂縫主要是墻體自身的溫度差異形成的拉力和應力，室內的溫度變化對頂層墻面的裂縫情況會有一定的影響，因此，室內的溫度或者隔熱層一定要按照施工要求進行。針對需要保溫的墻體，使用的保溫材料一定要符合施工標準，保溫材料的厚度要增加一些，已達到保溫效果。
3．2結構設計方面房屋建筑的頂層設計，需要將砂漿的砌筑力度進一步提高，以滿足自身的抗剪能力，將墻體的垂直方向和水平方向的頂端設計圈梁，使整體增加穩固性。頂層墻體設置圈梁，尤其是垂直方向上的圈梁的高度要盡可能的小一些，使圈梁和墻體之間減小相互約束力，使面板堆墻體的平面推力盡可能減小。另外，建筑的頂層設置構造柱，以滿足抗震的需求，在墻體的兩端增加抗裂構造柱，以保證房屋的垂直方向產生的應力在可控范圍內，增加整體結構的穩定。在建筑工程施工過程中，對鋼筋的配置也要非常注意，對于一些房梁、墻板等比較薄的構造要選擇合適的鋼筋直徑和使用的數量。為了加強整體的抗裂能力，需要在一些薄弱部位設置鋼筋配置，在一些比較容易產生應力集中的結構面配置鋼筋。基礎結構要設計成水平面，對一些基礎面比較寬的底面要留有伸縮縫，以免基礎面出現開裂情況。另外可以在建筑底面和地基層之間做油氈瀝青滑動層，盡量減少底面的開裂現象。
4控制裂縫的方法
第一，建筑工程施工過程中使用的混凝土強度控制在合理范圍內，一般不要太高，在達到承載力和防水效果時，選擇的范圍控制在C25－C36之間就可以。第二，工程中使用的水泥可以選擇收縮性比較小的種類，比如可以選用礦渣硅酸鹽這種水泥，在施工中也經常用到。使用這種水泥早加入一定量的外加劑，進一步降低水灰比例，控制水泥用量，做好保溫、保水養護效果。第三，可以選擇粉煤灰作為施工材料，它的水泥成分在16%－30%之間，可以增加混凝土的收縮性或者和易性，大大降低水泥的使用量。第四，在結構設計時，注重考慮建筑結構的伸縮縫，伸縮縫之間的間距控制在合理范圍內。第五，如果施工中需要面積比較大的混凝土，可以選擇六十五天齡期強度值的混凝土，同時加入一定的膨脹劑，以調節混凝土的收縮性。第六，處在外部環境下的底層墻面需要增加保溫并且隔熱效果，或者進一步提高構造配筋比值，使外部溫度和內部溫度差異減小。
5總結
從以上敘述的內容，可以了解到產生裂縫的因素有很多，在建筑結構設計時對裂縫問題深入的考慮和分析對以后裂縫控制非常重要。建筑結構裂縫控制是一個比較難的課題，但是在設計階段、施工過程、監理階段做好全面的考慮和分析，就能使裂縫問題盡可能減少出現.
參考文獻
［1］劉曉紅．淺析混凝土結構的裂縫問題［J］．工程建設與設計，2012(90)．
【關鍵詞】大跨度；預應力；混凝土結構；結構設計；大型建筑
1、預應力筋的合理布置
當下我國建筑施工中較為常用的預應力鋼筋種類如下：
（1）熱處理鋼筋，這種鋼筋通常具有較高的強度，且松弛較小，同時在進行材料運輸時都是以盤式儲存并供應，免掉了整直及對焊等工藝，用起來十分方便；
（2）去除應力鋼絲，這種鋼筋應用于具體的施工時，使用也很方便，且有多種形式可以選擇，如光面鋼絲、刻痕鋼絲等；
（3）鋼絞線，此種鋼筋通常會由具有較高強度的鋼絲絞制而成，通常為三股或七股直徑不同的鋼絲，這種鋼筋形式在使用時十分方便，且能夠較好地黏附于混凝土中。
鋼筋布置方案是大跨度預應力混凝土結構設計的重點，其布置方式有多種，最常用的是在跨中板帶中占1/3左右，另外2/3鋼筋布置在柱上板帶中。這種布筋方案對普通鋼筋的設計來說，不僅能確保板受力合理，同時也最省原材料。但在設計板跨相差超過20%及以上的多跨連續板時，設計采用長跨方向集中布筋，跨中板帶布1/3左右或均勻布置，短跨方向柱上板帶布2/3的布置方案更節省原材料，同時也能夠達到較好的載荷承載能力。實際設計過程中也應根據邊跨板的受力特點，更多考慮采用二段拋物線或三段拋物線形式布置。
在具體的施工中應注意以下環節的操作：
（1）預應力筋的鋪放順序及位置，必須正確處理好鋼筋鋪放順序與管道敷設、鋼筋鋪放順序與鋼筋綁扎順序之間的關系。鋪放時，應盡量減少交叉穿束，嚴格按設計圖紙中要求的細部構造執行，布置并固定好承壓板及梁端鋼筋網片等；
（2）必須保證鋼筋的保護層厚度；
（3）應在上、下層鋼筋間設置專門保證矢高的措施，注意防止鋼絞線的互相纏繞，以保證預應力筋的矢高；
（4）鋼絞線每隔一定距離（約500mm）應進行固定，以防止澆搗混凝土時變位；
（5）當鋼絞線與預埋管路系統發生矛盾時，應以鋼絞線優先。
2、抗震性能設計
不論是何種建筑，其本身都要具有一定的抗震性，而在全球的混凝土結構工程研究界中，都十分重視預應力混凝土結構的抗震問題，而大跨度預應力混凝土結構多是用于一些大型的公共建筑之中，在其建成使用后多為人員密集型環境，如果相應的大跨度預應力混凝土結構沒有達到一定的抗震等級，那么一旦發生地震等自然災害就會造成大量的人身及財產損失，因此在進行大跨度預應力混凝土結構設計時，尤其要注重抗震性能設計。目前國際混凝土結構研究領域都十分關注預應力混凝土結構的抗震問題。經過大量的研究后得出，這種大跨度預應力混凝土結構是可以在地震區使用的，但其與一般的鋼筋混凝土結構一樣都要進行相應的抗震設計及施工。
3、連續構件設計
對大量的工程建筑實踐案例進行詳細的分析后，得出在大跨度預應力混凝土結構設計中采用單跨預應力梁截面延伸的方式，可以有效地實現連續結構，進而完成連續結構件的設計。這種設計方式具有很多的優點，特別是在多跨結構超載、內力重力分布能力較強時，能夠有效提高彎承載能力。此外，一束預應力筋能夠用于正彎及負彎兩種彎矩筋，這種形式相應地降低了支座處附加彎矩對柱的有害影響，且其受力情況更趨于合理性。當有預應力施于大梁時，就會使大梁較易發生附加彎矩并彎形，這時可對大梁使用多跨連續布置，多排柱共同工作可相應地削弱這預應力。
4、防火設計
在進行建筑設計時，很多情況下都會忽略到鋼筋混凝土的防火性能，因為鋼筋混凝土本身并不可燃，即可忽略其防火設計，但事實上并不是這樣，鋼筋混凝土雖然自身不易燃，但它的防火隔熱性能非常差，當溫度過高并達到鋼筋強度臨界點時，預應力鋼筋就會出現屈服點下滑的現象，使得其相變及蠕變加快，進而造成預應力板強度和剛度都急劇下降，并出現結構裂縫，使其喪失了原有的結構功能，同時，處于高溫環境下的混凝土也會發生撓度變化的情況，同樣造成了結構失穩，如果達到一定的溫度和時間，那么這種大跨度預應力混凝土結構就會表現出明顯的不穩定狀態，甚至發生坍塌等危險事故。因此在進行大跨度預應力混凝土結構設計時，應特別注意所設計的結構要符合國家的設計防火相關規范及規定內容，如《建筑設計防火規范》等。
5、工程實例
5. 1 工程概況
某綜合樓工程地下室2 層，地上15 層，總建筑面積約31 000 m2。本工程主體結構設計采用無粘結預應力鋼筋混凝土板―柱結構，主體部分柱網布置8 m×8 m，地下室底板采用無粘結預應力混凝土板結構，其中長72 m×48 m。
5. 2 結構設計方案及特點
本工程在結構設計上全部采用后張部分預應力混凝土結構。
目前，現澆預應力混凝土結構最常用的施工技術為后張法，后張法預應力混凝土結構施工分為有粘結法及無粘結法兩種。有粘結法通過灌漿實現有粘結，有粘結筋的最大應力出現在最大彎矩截面處，破壞時臨界截面有粘結筋的應力非常接近鋼筋的極限強度。有粘結預應力混凝土結構具有極限強度高、抗震性能好，通常應用于框架梁。無粘結法靠端錨建立預應力，無粘結筋的應力沿全長呈均勻布置，當構件遭到外力破壞時，無粘結筋的應力仍低于條件屈服點。由于無粘結筋的應力沿長度均勻布置的特點，預應力鋼筋的非彈性性能即構件的能量消散不能得到充分發揮。
本工程在框架梁的預應力度λ≤0. 7，設計中采用有粘結預應力混凝土結構。本工程次梁不需要抵抗地震力，次梁設計采用結構施工簡單，適合數量多、噸位不大的次梁的無粘結預應力結構。在同一工程混凝土樓蓋采用不同的預應力結構，可利用無粘結結構與有粘結結構的結構優勢，不僅保證了工程質量，也降低了施工難度，有利于施工進度的推進。
本工程采用PKPM 計算軟件，按照有關規范，預應力混凝土結構等級屬于一級或二級。對于一級和二級的抗裂控制，主要是控制構件受拉邊緣混凝土產生的拉應力。由于本工程梁跨度為18.7 m，普通梁跨高比為10～15，所以可知，普通梁高為1 240 mm～1 870 mm，可見梁高過大，不滿足觀眾視線的要求。扁梁的寬高比為20～25。本工程扁梁的梁高可選用范圍在748 mm～935 mm之間。可見，大大的降低了梁高，適合于本工程的特點。另外，預應力梁與柱子節點區便于布置抗沖切鋼筋，抗沖切性能好，相對于板柱體系結構，其沖切破壞錐體的斜截面較大，在荷載較大的情況下，設置暗梁或橫向加寬即可解決，而且，預應力扁梁結構抗剪承載力并不小于普通梁柱結構。
5. 3 預應力鋼筋張拉及固定端的設計特點
對于框架梁及其固定端，其預應力框架張拉、固定端施工都在梁柱節點的區域范圍內進行。在此區域內，由于設計的柱筋、梁筋、局壓鋼筋等各種鋼筋交錯布置，在施工時易出現以下問題：
1） 易使柱或梁中鋼筋移位，從而降低整個構筑物結構的承載力。
2） 這個區域內的混凝土施工時難以澆搗密實，施工質量無法保證。為克服以上問題，本工程在設計時采取： a. 將預應力鋼筋伸過節點區域，在梁中進行錨固與張拉。當預應力鋼筋較多時，應采取分批分段進行張拉與錨固。同時在施工時應保證分批張拉的間距，不得小于1 000 mm，預留斜槽在張拉時需利用變角器進行張拉。此種方法缺點是對鋼筋等原材料有一定的浪費，但對工程質量安全有保障。b. 設置專門的預應力筋張拉與錨固區，具置可設在梁、柱側向或底部等位置，以加腋形式體現。此方法要求較高，須保證錨固區有足夠大的混凝土面積以及足夠多局壓鋼筋以防止鋼筋混凝土結構開裂，而且會對結構的美觀產生一定的負面影響。
3） 每層在澆灌柱混凝土時，由于在梁柱節點區柱邊進行預應力鋼筋張拉，柱頂應比相應樓板層高出300 mm 左右，以節約梁預應力鋼筋張拉時間，從而不影響梁拆模。此種方法對施工方要求較高，需各施工方密切配合。
結語
綜上所述，雖然該結構具有諸多優點，但也要借助于具有高施工技術水平的施工隊伍才能達到最終的建筑要求，因此，施工單位要積極并嚴格地依照各項技術指標及操作規范進行施工，在工程實踐中不斷改進原有的施工技術，加大對工程施工的管理，避免質量及安全事故的發生，達到提高施工質量的最終目的。
參考文獻
[1]葉修喜，張錦松，賴海斌.雙向大跨度預應力混凝土廠房結構設計[J].工程建設與設計，2011，（6）.
《混凝土結構設計原理》是土木工程專業必修的專業基礎課，是一門實踐性很強與現行規范、規程等有關的專業基礎課。主要講授：混凝土結構所用材料的性能，混凝土結構設計原則，混凝土結構中常見的種類受力構件（軸心受力、受彎、受剪、偏心受力、裂縫及變形、預應力混凝土構件）的破壞特征、設計模型建立及設計方法。混凝土結構課程包括兩大部分內容：第一部分是基本（構件） 理論， 第二部分是結構（設計）部分。目前， 混凝土結構知識的學習基本上是通過授課答疑作業這一程序完成的， 學生掌握知識程度的判別， 基本上是一次考試確定， 課程設計也是一個題目全班做。由于集中授課人數多，而答疑時間相對少， 學生在學習過程中普遍存在課堂學習理解不夠、課程設計存在抄襲現象。如何把握《混凝土結構設計原理》這門課程內容的主線，在教學中讓學生深刻理解計算理論和設計方法，學以致用；如何在教學實踐中使這門課生動起來，激發學生的學習興趣與熱情，使他們真正掌握這門課程，成為講授該課程過程中值得探索和思考的問題。結合課程教學的經驗，我們認為在教學方法上，應從以下幾個方面著手提高和改進：
1 加強學生對本課程的認識
在第一部分： 基本理論教學中， 學生開始普遍反映不適應， 概念多、符號多、公式多、配筋構造多， 抓不住重點。而在第二部分： 結構設計中， 尤其是在進行工程設計時， 學生都反映聽得懂， 但做不來。因此需要加強學生對本課程的認識。首先， 本課程與先修的力學課存在很大差異， 它所討論的問題都是工程中必須解決的.其次， 學生在材料力學、結構力學課中一直接受的是性能比較單純的構件受力分析， 而混凝土構件的材料性能比較復雜， 盡管如此， 分析方法與材料力學又有許多共共同之處： 它們都是通過幾何關系、物理關系和平衡關系來推導計算公式的； 第三， 力學課中學生習慣于按設定的已知條件去求解， 解答往往是唯一的。混凝土構件設計不僅要進行承載力和變形計算， 而且包括材料、截面選擇、配筋構造， 解答是多種多樣的， 這就需要引導他們選擇設計并優選出最佳配構結果； 第四， 確定結構方案需要綜合考慮建筑功能、經濟適用、便于施工等因素；而模型的建立更需要深入了解結構的受力特點.第五， 混凝土結構是一門還在不斷發展的學科， 要求學生在學習時要不斷了解和掌握這些新理論、新技術。
2 增強工程意識，激發學習興趣
為了增強工程意識、使課程內容與實際工程聯系起來， 從學生身邊的教室、宿舍、樓梯、雨棚等看得見、摸得著的構件講起， 并抽象為力學簡圖； 課前， 教師可以結合所教內容， 列舉一些實際案例， 既可以是成功經驗， 也可以是教訓總結， 讓學生認識到所學內容的重要性極其實際意義。由此明確學習目的， 激發學生的學習動力和興趣。另外， 教師也可以多提一些有意義的問題，這樣學生的學習興趣被激發起來， 教學效果自然就好起來。
3 注意精簡內容，做到融會貫通
在基本理論部分中， 應力分布和應力圖形的采取是非常重要的， 應講深學透。對構造不宜過多羅列， 否則不僅使講授內容增多，影響學生對重點內容的學習和領會。另外， 教師應該找出各章節之間的聯系， 使知識融會貫通， 形成一個網絡。這樣不僅學習起來比較輕松， 而且容易將前后知識點聯系起來， 加深印象， 提高學習效果。
4 重視構造措施
構造措施是人們在長期實踐經驗的基礎上總結出來的，可防止因計算中沒有考慮的影響因素而使結構構件開裂和破壞，同時也是為了使用和施工上的需要而采用的。構造措施可以說是鋼筋混凝土學習中既簡單又難于掌握的一部分內容。簡單在于規范規定很明確，而且表達形式簡單，難于掌握在于規范的條文多，學生不易理清思路和記憶。例如在鋼筋混凝土連續梁中，鋼筋在支座處的斷點與彎起點的構造問題，多數學生在學習時感到非常難于理解和記憶。但是構造措施在混凝土結構的設計中又是非常重要的。因此，教師應在教學中確定重點，幫助學生理解這些構造措施。
5 設計規范與書本內容結合， 重視課程設計
首先是設計規范要與課本的內容相結合。鋼筋混凝土結構設計現行的規范（GB50010 - 2002） 是2002 年出版的版本，一方面，教師在講課過程中，應該使學生認識到：作為實際工程結構設計，既要滿足理論分析計算，還要符合現行規范規定的要求（包括理論和構造兩個方面） 。另一方面，在講課過程中應強調課程與規范的聯系和相關性，使學生通過學習對規范有更深刻的理解；反過來，通過對規范的進一步理解，加強了課程與實際工程的聯系，提高了學生處理實際問題的能力。其次是重視課程設計。通常混凝土設計課程設計安排在學期末進行，由于各門考試都安排在期末，學生經常會忙于復習而對課程設計投入不足，加上學生對課程設計不甚重視，因此建議將課程設計安排在課程結束后的下一個學期初始，這樣學生就會有時間和精力投入到設計中。
6 調整考核方式
混凝土課程中公式、圖表很多，如果單一地進行閉卷考試，一方面學生背公式的工作量太大，有些公式記憶的意義不大；另一方面由于是閉卷，很多內容就不適合作為考試題目，但這些內容在課程和實際工程中又比較重要，這樣就導致考試的范圍不全面，因此開卷與閉卷相結合是一個較好的方法。對概念性和一定需要記憶的內容采用閉卷考試，可以采用填空、選擇、簡答和論述等題型；對計算部分可采用開卷方式，題型和內容也可更豐富和靈活。我們認為，較為合理的成績評定：期末考核（65%）+平時成績（10%）+課程設計（25%）。