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1.2图纸设计中存在的问题建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。
1.3建筑选址中存在的问题我们常说:“万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。
2建筑结构设计对策
2.1优化建筑结构设建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题:(1)设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务;(2)要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。
2.2加强沟通与交流建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。
2.3明确参数含义在建筑工程中的有些专业术语难以区分,对于建筑结构的设计师而言,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。
2混凝土工程
高层建筑混凝土主体结构施工具有配筋多、体积大、结构复杂等特点,同时对施工技术具有较高的要求。在混凝土主体结构施工过程中,不仅需要控制施工材料的质量,在施工过程中还需要控制施工温度,严格按照相关的规范进行混凝土的配置、运输、浇筑、振捣、养护等,避免混凝土结构强度受到影响。作为一种水硬性材料,混凝土工程施工中必须进行适当的养护,可以说养护施工是混凝土质量的有效保障措施。进行混凝土养护,主要是为了在混凝土硬化期间,防止其表面的水分过渡流失,影响混凝土结构稳定性、强度,避免其表面出现裂缝。现阶段,混凝土工程养护施工中一般利用新型的养护工艺,即加入养护剂。利用养护剂能够有效的隔离空气与混凝土表面直接接触,避免水分流失,确保混凝土内部水化反应的进行。当然,在进行混凝土养护过程中,应该对养护的时间进行严格控制,对于大体积凝胶材料混凝土来说,其养护时间一般不能少于14天,同时也应该根据实际的情况,如天气、温度等进行具体考虑。对于大体积混凝土来说,其表面水分流失快,需要在其表面用一层塑料薄膜进行养护,及时调整混凝土内外温度差,确保混凝土的强度。目前,在我国高层/超高层混凝土结构中,C40-C60及混凝土应用已较为普遍,采用高强混凝土可以减少构件截面尺寸,增加有效使用空间,降低自重,节省材料费用。另外,高强混凝土流动性不佳,使泵送难度加大,促进了混凝土技术的进步,国内的泵送混凝土主要采用掺粉煤灰和化学外加剂。
3垂直运输
在高层建筑工程施工过程中,涉及的垂直运输作业很多,并且运输量一般较大,给指挥工作增加了难度,施工人员的安全防护工作尤为重要。所以,在垂直运输过程中,需要选择合理的运输机械,如施工电梯、塔式起重机、输送泵等等,这样才能确保垂直运输的安全,提高工程运输的经济效益。
土木工程是建造各类工程设计的科学技术的统称,其主要内容不仅包括设计、维修、施工等技术类活动,也包括房屋、道路、管道、桥梁以及电站和港口等一系列工程建设对象等,在工程项目建设中极为重要。现阶段,经多项工程项目研究发现,土木工程建筑的结构设计中仍存在诸多问题,不仅影响工程施工进度,甚至可威胁到建筑项目的安全性,后果严重。要想解决这一问题,需重视并有效设计土木工程建筑结构,防治以往结构设计中存在的重点问题,以增强工程施工安全性,保证工程项目施工的顺利开展。
1 土木工程建筑结构设计中存在的主要问题
1.1工程选址问题
工程选址是开展土木工程建筑项目的基础,与其结构设计关系密切,这就需要项目负责人员积极做好选址工作,保证工程项目结构设计的科学性与有效性。但是现阶段,许多土木工程并不重视选址问题,甚至有些工程项目的建设方单纯依赖于风水或迷信等,做不到科学选址,不仅可影响到项目结构设计效果,严重者工程施工后期甚至可造成坍塌等,破坏性较大。
1.2基础结构设计问题
土木工程建筑的基础结构是其重要组成部分,不仅与上述1.1中的工程选址联系紧密,而且与工程施工方案也具有一定的联系,而施工方案的选择则是项目工程结构设计中的一项重要问题,目前许多土木工程施工方案的制定均无法完全实现其原有的结构设计要求,尤其是基础结构,其稳定性与强度均未达标,严重影响工程结构设计效果与实际施工质量。
1.3房屋建筑中承重柱与构造柱的区别问题
一般来讲,在土木工程项目施工中,为了增强房屋建筑的抗震性能,需科学地对柱梁构造进行合理的结构设计,避免形成裂缝,以提高施工质量。但是在实际操作中,许多结构设计者对承重柱和构造柱认识不清,有的设计者甚至会把承重柱设计方式插入至构造柱结构设计中,导致构造柱的有些设置丧失原有根基,一旦发生强震,工程结构可发生剧烈沉降,且裂缝还会导致建筑物倒塌。同时,有些工程结构设计将承重柱截面面积设计太小,当受到外力时,梁柱易发生开裂,影响工程质量。
1.4环境因素影响问题
在对土木工程建筑进行结构设计时,不仅需要考虑其耐久性与安全性,还需考虑工程施工地的土壤温度与水土酸碱度等相关环境因素,但是部分建筑工程项目往往忽略这些关键内容,导致结构设计仅限于理论中,当实际施工时易发生安全事故,危害性较大。
2 对土木工程建筑结构设计的建议
2.1施工前测量工程地基
工程施工前,可先采用计算机与GPS技术对工程地基进行科学测量、核算,确保工程施工的可行性与安全性。同时在高楼作业时需快速发展管理信息系统MIS技术,并结合计算机以辅助CAC科技,完善高楼建筑施工系统及其相应的管理体制,在减少经济投入的基础上,保证建筑质量。
2.2结合力学知识,于工程建筑结构设计中融入施工工艺
当前环境下,随着先进科学技术研究的逐渐深入与施工技术的不断革新,传统的结构设计已经无法满足目前土木工程建筑项目施工的需要,所以在现阶段的工程施工中,结构设计人员需在传统施工技术的基础上,增添新元素,充分结合力学知识,并将先进的施工工艺融入至结构设计过程中,不断更新设计方法,防治工程质量问题。
2.3选用适当的建筑材料
现阶段,由于建筑材料市场在不断发生变化,材料的利润逐渐减小,同时人们日常生活水平逐渐提升,社会大众对房屋建筑质量的要求越来越高。这种情况下,土木工程建筑也迎来了新的挑战,施工材料是土木工程建筑的基础原料,所以其建筑材料的选用十分重要,可在施工过程中有选择性地选用安全性较高的新型材料,以保证工程项目的施工质量。
2.4充分应用先进科学技术
21世纪是新知识经济的时代,土木工程建筑也要随之发展,保持与时俱进,就目前情况来看,土木工程建筑行业中已经出现了许多新型的高科技产品以及绘图工具等,均大大提升了工程建筑结构性能,且科学、精准的设计施工图纸能够有效减小施工误差,减少意外情况,同时还可优化工程项目施工的结构设计,增强其可行性与安全性。另外,在工程项目进行施工时,还需增强施工信息化建设,科学管理结构设计程序,选用适当的施工材料,并把握合理的施工进度,提前做好工程预算工作,保证工程施工的顺利进行,以尽量缩短工期,保障施工质量。
从建筑结构设计工程造价控制方面来分析,该阶段的工程造价控制对整个建筑项目工程造价控制的影响非常大,可以说结构设计的影响已超出总工程造价的50%以上;而从建筑结构设计周期来分析,其阶段的设计周期仅占总工程建设周期的20%,可见建筑工程结构设计阶段对总工程造价的影响有多大。就现阶段建筑工程结构设计的工程造价来看,值得建筑企业相关部门给予高度重视,并采取有效的控制措施,以保证建筑结构设计工程造价合理。
1建筑结构设计的工程造价
1.1建筑结构设计、工程造价基本概念。一个完整的建筑工程项目,前期工程规划以及结构设计环节非常重要,是整个工程项目施工的围绕核心,从建筑结构设计中能够充分显示出施工技术与工程造价之间所存在的关系,并予以有效的施工方案实现施工顺利、成本合理的目的,这样对工程造价来说也能够提高控制能力。建筑结构设计的主要目的就是以满足建筑方案要求,确保建筑项目整体设计合理,以达到建筑工程竣工后安全可靠、经济适用的目标,促进建筑企业可持续发展。建筑项目工程造价是指整个建筑工程施工、决策、设计等各环节投入成本的总额度。1.2建筑结构设计与工程造价之间存在的影响关系。工程设计的过程实际上就是将建筑工程中技术与经济两个元素从对立的走向转变成统一走向的过程,目的是以提高建筑工程技术能力的同时,降低建筑工程施工成本的投入,在以保证质量的基础上实现经济效益的提高。建筑工程项目中的各个成本投入环节非常多,在经过合理规划后,并取得决策确认,就可以作为控制建筑工程施工质量与工程造价的重要依据,因此,建筑结构设计的合理性、科学性非常重要。经过多年对工程造价的了解与分析,工程结构设计与工程造价之间的影响关系非常明显,以达到百分之五十左右的影响率。可见建筑结构设计对工程造价好坏的影响非常大。
2建筑结构设计阶段工程造价难以控制的变量问题
2.1工程造价机构配置不合理所引起的变量问题。就当前建筑项目设计中,结构设计环节至关重要,相应的工程造价结构配置也需要具备科学性与合理性,而现阶段,在建筑工程结构造价控制机构配置不合理已成为影响总工程造价的直接因素之一。在建筑工程项目中,造价管理部门与其他管理部门处于平等关系,甚至还有很多建筑工程中对工程造价部门的存在不够重视,并没有设立专门的管理与执行部门,因此在工程造价管理过程中,由于权限与独立性问题、部门地位问题、结构配置不合理问题导致造价管理工作中存在的各种问题居多,就拿独立性问题来说,直接影响数据的准确性,极容易发生后续工程造价的问题与误差,导致资金投入过大,浪费情况居多,不合理利用成本现象普遍,最后导致工程资金投入加大的问题。2.2控制造价环节缺乏执行力所引起的变量问题。执行力是一个任务是否能够有效完成的关键,在建筑工程造价控制过程中,其相关部门的执行力也一样重要,而现阶段在很多建筑工程项目中造价控制与管理的执行力严重缺乏,部分建筑企业对造价控制的重要性不够了解,也没有意识到造价控制的执行力会直接影响到总工程造价的结果。因此在建筑工程造价控制措施上仍是以传统的方法为主,不具备科学性,造价控制管理人员对工作的态度也不够认真,造价控制数据的准确性也有待审核与验证,进而造成资金使用不合理的情况发生。2.3缺乏准确的目标所引起的变量问题。在建筑项目结构设计环节中工程造价过程缺少一个明确的控制目标已成为影响工程造价控制重要因素,没有明确的目标就意味着工程造价控制处于盲目的状态中,这是一种级不负责任的问题。这个问题的具体表现是施工企业在确定设计阶段工程造价的目标时,不根据实际的情况来制定目标,不能形成一个有机地整体,对工程造价目标的一致性十分不利,降低后期施工工作的完成效率。
3实现建筑结构设计阶段工程造价控制的具体措施
3.1制定一个明确的工程造价控制目标。通常情况下,建筑设计阶段的工程造价的控制目标一般是采用制定方案的初步估算来制定所谓工程造价控制阶段的初步目标,对于包含具体技术设计的建筑工程将使用初步设计概算作为建筑结构设计阶段工程造价控制的目标,对于没有具体技术应用的建筑则可以不经过修改直接将初步设计概算作为工程造价的控制目标。3.2完善建筑结构设计阶段工程造价控制制度。完善的建筑结构设计阶段工程造价控制制度是有效实现建筑结构设计阶段工程造价的关键因素,要建立完善的建筑结构设计阶段工程造价控制制度需要保障已经制定的工程造价控制制度要完的工程造价控制的绩效评价体系,提升整的执行下去,其次要建立一套合理性工作人员的工作积极性,做到奖惩分明,最后是要明确建筑结构设计阶段工程造价控制的各阶段的目标和具体责任人,明确的目标和职责是工程造价控制工作的重要前提,也是提高建筑结构设计阶段工程控制的最有力的保障。3.3合理选择建筑设计阶段工程造价的控制方法。科学合理的工程造价控制方法是保障建筑结构设计阶段工程控制的关键因素,当前应用最广泛也是最有效的工程造价控制方法是采用价值工程的数据信息来对工程价值的工作内容进行科学分析,并使用限额设计的方式实现建筑结构设计阶段工程造价控制的规范化。尽管限额设计的方法对工程造价的控制产生了一定的作用,但是该方法在设计阶段的方案的制定和施工管理以及设计概要等方面还存在较大的局限性,在实际应用中会出现一些不合理或者运算错误的地方,要及时的发现并解决,以保证工程造价控制方法的合理性。3.4实现建筑结构设计阶段的工程造价的数字化。科学技术是第一生产力这句话十分适用于建筑结构设计阶段工程造价的控制,科技的进步带动了建筑结构设计阶段工程造价的控制方法数字化的发展,当今社会先进的网络计算机技术的发展更是为工程造价的控制带来了无限的上升空间,要合理使用现在互联网中庞大的信息资源,建筑结构设计阶段工程造价的控制的数字化发展是未来工程造价控制发展的必然趋势。设计研究专门的工程造价控制的计算机软件仍是提升工程造价控制方式数字化发展的重要方法。数字化条件下的工程造价控制必然会提高工程施工中的管理质量和控制效率。
尽管各大施工企业都具备比较完善的工程造价的控制方法,但是在具体的实施过程中还是会发生一定的问题,要加强行业交流和技术水平的探讨,取长补短,全面提高工程造价控制措施的科学性,促进建筑业的可持续发展。
近年来,随着我国城镇化发展的深入推进,建筑需求量越来越多。在现代建筑工程施工过程中,混凝土结构是普遍使用的一种结构形式。这种结构具有承载力强、耐久性好、刚度大、耐火性高、安全性高等特点,同时在施工过程中施工成本较低,得到了广泛的应用。在实际中,为了确保建筑混凝土结构的施工质量,实现建筑工程的各项功能,必须对混凝土结构设计中可能存在的问题进行严格的管控,合理分析,并制定相应的解决对策,为建筑工程施工质量的提高打下良好基础。
1建筑工程混凝土结构设计中的不足
1.1地基与基础设计中的问题
在混凝土结构设计中,天然地基独立基础有时因为持力层土层分布不均匀,使基础坐落在软硬不均的土层上,相邻基础沉降差过大,导致基础变形过大;由于地下室在提高建筑稳定性、地基承载力、减少地震破坏以及解决建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此,在很多建筑工程中,经常会设置地下室。当建筑选址在山地上时,由于原始地貌水位较低,设计过程中往往会忽视建筑工程竣工后由于回填土体毛细现象,导致地下室底板及外墙承载力不足,出现墙体裂缝和底板涌水现象,给工程项目带来难以解决的问题和损失。
1.2混凝土上部结构设计中的问题
在混凝土结构上部设计时,还存在一些问题,框架结构中抗震设防防线较少;因梁跨度大,梁截面高度就大,而框架柱截面较小,导致强梁弱柱情况出现;框架—剪力墙和剪力墙结构中,剪力墙布置不均匀,出现单肢剪力墙刚度过大,应力集中,连梁刚度过强等;高层结构中忽视零应力区等现象。这样类似问题出现,会给建筑结构的安全带来隐患。
2混凝土结构设计不足的应对策略
2.1混凝土结构地基与基础设计
在实际工程中,采用天然地基基础形式时,要么基础情况非常好,地基承载力非常高;要么上部荷载较小,楼层数较低,对地基承载力要求也较低,采用天然地基可以使工期短、造价低。但无论如何都要满足地基的强度和变形要求。根据地基基础设计规范的规定,地基承载力特征值低于130kPa、相邻建筑物距离过近可能导致发生倾斜、建筑物附近堆载过大等都应进行变形验算。当基础处于软硬不均的持力层土层上时,要采用褥垫层以调整不均匀沉降。根据具体情况,进行厚度约为500~600mm的换填,并进行分层碾压夯实。采用锥形独立基础时,斜面坡度小于1:3,混凝土能够振捣密实,保证基础强度和高度的要求。在对基础间拉梁设计时,要充分考虑梁上土的重量和柱底荷载拉力的作用,适当的增加配筋,从而保证基础的整体刚度。对于地下室工程,宜建造在密实、均匀、稳定的地基上。当处于不利地段时,应采取相应措施。充分考虑各个构件所承受的荷载,尤其是水浮力,回填土后水的压力会升高。底板的浮力会加大,墙体的水平压力也会增高。针对这样的问题,在建筑使用功能允许的情况下,应将底板和地下室外墙尽量分隔成小跨,以减小压力对底板和外墙的影响,减少开裂情况的发生。同时,可以提高垫层混凝土强度等级,厚度也不小于100mm。
2.2混凝土结构上部设计
上部设计中,宜设置多道防线。(1)对整体建筑的抗震要求进行全面考虑,也就是重视概念设计。抗震设计宜采用平面布置基本均匀,竖向刚度无明显变形、承载力无明显突变的结构体系,不应采用严重不规则结构。因此应选择合理的抗震结构体系和构件截面尺寸以及合适的配筋方式,确保竖向构件有足够的延性,增大构件的塑性变形能力。框剪结构和剪力墙结构设计时,剪力墙应沿着纵横两个方向,布置在建筑周边、电梯间、楼梯间及荷载较大的位置,墙体间距满足规范,同时单片剪力墙的水平剪力不能高于结构底部总水平剪力的30%。在设计第二道防线时,要对剪力墙连梁的跨高比进行严格控制。实践表明,剪力墙连梁跨高比为5时,各项性能是最好的。(2)在进行剪力墙梁、柱设计时,应该坚持强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的原则。此外,对于中震程度建筑混凝土结构,需要考虑第一级别剪力墙,墙肢数量最少要保持4肢。当第一级别的剪力墙进入塑性阶段后,需要在级别较小的剪力墙进行多道设防,避免建筑在震动下过度变形,从而对级别小的剪力墙造成危害。在上部结构设计中,设计者应有选择的将纵横两片剪力墙连接在一起,在遇到中震或者大震时,剪力墙开裂会达到耗能的作用,这样就保持了建筑延性破坏,确保了建筑整体性能不损坏,真正做到小震不坏、中震可修、大震不倒,以保证人民生命财产的安全。
3结束语
在新时期下,不管是业主,还是建设单位都对建筑工程的整体质量有很高的要求,即使是墙体开裂都会对人的心理带来不好的影响。因此结构设计时必须根据具体情况,认真、仔细的对混凝土结构进行设计,并反复审查,发现问题后及时解决,不断优化混凝土结构设计方案,从而促进建筑工程施工质量的提升,为整个建筑工程各项功能的实现提供保障。
作者:毛亚凤 单位:昆明理工大学
参考文献:
[1]张立军.论房屋建筑混凝土施工技术[J].工程技术研究,2017,(2):73+75.
1土木工程结构设计概述
土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。
2土木工程结构设计中存在的问题
土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。
3加强土木工程建设的建议和对策
从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。
4总结
本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。
作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院
参考文献:
[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报,2005.
[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术,2006.
2建筑工程框支结构施工工艺
建筑工程框支结构施工工艺流程主要分为:一是轴线放样定位。也就是讲框支结构的轴网控制线确定下来,一般采取经纬仪进行定位,然后再按照主轴线测量轴线间距;二是捆扎钢筋和搭设模架。在进行钢筋捆扎时要对钢筋的捆扎位置进行校正,然后再采取焊接、搭接等方式延长钢筋长度之后在进行绑扎;三是柱混凝土浇筑,此环节可以选择混凝土泵送方式进行浇筑,提高操作的自动化,实现混凝土的一体化程度,避免因为浇筑时间的不同而出现的裂缝等问题;四是对浇筑混凝土进行养护以及填充墙砌筑。施工人员要对浇筑的混凝土进行及时的养护,并且要砌筑填充墙。
3建筑框支结构工程技术面临的问题
3.1混凝土质量问题因为混凝土问题而影响建筑工程框支结构技术发展的现象非常普遍,也是当前建筑工程施工需要给予解决的问题之一,分析混凝土质量问题主要体现在:一是混凝土强度等级不同的问题,为了满足建筑工程质量需要,柱子需要选用强度等级较高的混凝土,而后对于以受弯为主的楼层梁板则不宜使用强度过高的混凝土,因此高强度的混凝土对构件承受的非负载应力会产生不利的影响,但是在具体的施工过程中建筑工程框支结构使用高强度的混凝土现象还普遍存在;二是混凝土的浇筑质量问题,在框支结构混凝土浇筑过程中,施工人员为了个人私利他们会在混凝土中参杂各种添加剂,影响了混凝土的质量,而且混凝土浇筑施工一般采取的施工工具是泵送方式,施工企业为了节省时间与成本他们会同时对竖向构件和水平构件进行集中浇筑,这样的施工工艺会影响框支结构的质量;三是框支结构混凝土的配合比比例不科学。在框支结构施工技术施工中,混凝土的配合比比例有着严格的要求,即砂率每下降2个百分点,混凝土的强度就会下降15个百分点,同样水和石灰的比重每增加10个百分点,混凝土的强度就会降低5个百分点;四是对于混凝土浇筑后的养护工作落实不到位。在施工现场对混凝土浇筑后的养护工作不严格按照养护流程与要求进行,导致混凝土出现各种病害,影响建筑工程框支结构的质量。
3.2保护层问题我国有关规章规定:受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差5mm。但是在具体的施工中,只重视对主筋的保护,而忽视了对箍筋的保护,我们都知道混凝土的保护层作用不仅体现在对框支结构的支撑加固作用,而且还对钢筋的防锈起到关键的保护作用,因此在具体的施工过程中为了保护受力钢筋,将受力钢筋的保护层设定为d+30mm,虽然这种方法有效地保护了钢筋,但是其削弱了框支梁载面所承受的压力,导致其受力过重,引起混凝土开裂。
3.3钢筋框支结构技术问题钢筋框支结构技术是影响建筑工程质量的重要因素,其问题主要体现在梁柱节点箍筋施工的复杂性,比如节点构造复杂、钢筋分布密集导致施工难度比较大,再比如使用的钢筋规格与设计的要求不符、钢筋接头焊接存在弯折等问题,这些问题的存在都会影响框支结构的质量,如果再对这些问题进行修正,就会对框支结构的整体形状造成改变。
4建筑框支结构工程技术问题的对策研究
4.1严格控制框支结构混凝土质量首先要基于不同的框支结构构件采取不同强度的混凝土,在施工前要对框支结构施工进行整体规划,设定不同构件结构所需要混凝土的工程量等,从而在具体的施工中直接应用,避免出现错误;其次加强对混凝土源头的控制,在进入施工现场前对混凝土的质量进行严格检查,避免一些质量不达标的混凝土进入施工现场,同时也要严格控制混凝土的配合比比例,并且根据不同的施工要求进行混凝土配比实验,以确保混凝土的配合比比例符合施工要求,对于配合比结果不符合施工要求的要及时进行调整,坚决杜绝使用参杂添加剂的混凝土;最后做好混凝土的养护工作。在混凝土进行浇筑完成后,要保证框架柱浇捣10小时后在进行侧模的拆除,并且要用塑料膜对混凝土进行包裹,并进行保湿养护,当然模板的拆除要避免过早,以此避免出现裂缝等病害。
4.2科学设计保护层众所周知,建筑工程框支结构技术在施工过程中会优先保护主筋,这样的施工技术对于建筑工程的整体抗震效果而言非常不利,因此为了可以保护主筋,有效提高建筑工程的整体抗震性,在设计保护层框支结构时可以框支梁端保护层超过30mm的区域内增加一道直径间距和框架梁箍筋相等的双支箍,并且铺设4根12mm的纵向钢筋加以固定。
4.3钢筋工程施工技术钢筋工程施工技术是框支结构施工技术中的重要一部分,首先要做好钢筋施工准备工作,将绑扎好的钢筋放置到安全、干燥的地方,对于已经放置在安好的梁上的,则要做好固定工作,避免发生安全事故;其次要进行钢筋焊接技术,对每批次的钢筋都要进行严格检查,在具体的焊接时,一定要做好焊接头的处理,避免焊接头出现弯曲、打结的现象;最后在进行钢筋的放样过程中,应该预留一定的空间,避免焊接处由于受到收缩作用而出现拱起作用,具体的余量为:当受弯构件超过24m时,放样余量应该为5mm,如果受弯构建总长超过24m时,放样余量就应该为8mm。
4.4填充墙砌筑建筑框支结构技术要求施工人员按照预定的施工方案对建筑物的填充墙进行砌筑,砌筑的技术要求为:①砂浆灰缝控制在8-12mm之间,并且砂浆的饱满度不能低于80%;②填充墙、剪力墙以及框架柱之间的交汇处根据间距在上面打入膨胀螺母,并且将拉结钢筋焊接并埋设到砌体的灰缝中;③当砌到距离框架梁200mm处,要等待1周时间,随后在采取粘土砖将其斜砌在梁底。
钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。
1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策
1.2.1噪声问题及对策
噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有:使用隔声门、隔声窗,并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。根据建筑使用功能的不同,其对吸音的效果要求也不相同。例如音乐厅类型的建筑,其主要使用功能就是让人类的耳朵吸收发出的音乐声,所以在音乐厅类型的建筑中通常会在顶棚增加反射板用来反射声音,若是音乐厅中的声音无法反射,那么人类的耳朵所听到的声音就会有缺失,甚至是听不到声音。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。
2建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点
2.1建筑工程中钢结构稳定设计的特点
建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。
2.2钢结构稳定性的计算方法
(1)整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。(2)整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。(3)其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。
2.3钢结构稳定性的分析方法
(1)静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。(2)动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。(3)能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下。
中图分类号:TU198 文献标识码:A
1 建筑工程施工质量管理工作中存在的问题
1.1 建筑市场的规范性和法律意识较差
现阶段,虽然我国已经专为建筑行业颁布了《建筑法》,但是绝大多数的地方政府以及建筑主管部门都没有认真并且严格的贯彻这项法律法规,存在着较为明显的执法不严、有法不依以及违法不究的现象。因此现阶段的建筑市场的管理工作只是满足了施工单位,在工程项目招投标、质量验收以及施工监理的过程中经常会出现暗箱操作的现象。
1.2 一线施工人员的素质较低
据统计,在我国建筑行业的一线施工人员中,没有上岗专业资格证也未经过相应培训就上岗的农民是占有很大的比例的,即使他们施工的热情和积极性再高,但是没有专业的技术水平作为支撑,在施工的过程中还是经常会出现违规的操作,严重的影响了工程的施工质量。
1.3 工程质量的监督系统还不完善
通常情况下,我国建筑行业对于工程项目质量的监督工作都是由建委质量监督站所负责的,但是质量监督站的体制却是存在着较多的问题的,需要监督负责的项目很多,但是负责监督的人员却很少,大大的降低了监督的力度。
1.4 建筑市场竞争很大,建设单位行为的规范性差
建筑行业是一类劳动力十分密集的行业,其最主要的工作手段就是简单的手工操作和辅助设备的配合作业等,因此进入这个行业的门槛是很低的,很多资金规模较小的企业和个人都进入了这个行业,这也加剧了行业的竞争。另外,在我国计划经济体制的大背景下,很多业主单位并不符合市场主体的标准,甚至有一些根本就不是法人,因此在建筑工程的施工中就经常会出现一些不规范的行为。
2 建筑工程施工质量管理的改善措施
2.1 把好原材料的质量关
施工所用原材料的质量和性能是影响工程施工质量的最直接的因素,一些特殊的工序,原材料的质量控制工作更是十分重要。没有高质量的施工材料,高质量工程项目又从何而来呢?所以,我们应重视材料计划的编制、采购以及其进入施工现场后的验收、检测等工作,对每一个环境都应做好质量的控制和管理工作。严格按照采购的流程进行采购工作,从具备一定采购资质的供应厂商名册中选择供应商进行采购,同时完善进货检验的记录工作,这样才能保证施工原材料的质量,才能最大限度的降低工程项目的施工成本。由于建筑市场的材料质量参差不齐,所以还要做好建筑材料以及设备运转全过程的质量监控工作,选择施工项目的主要材料时,应严格的遵守设计要求进行选材,必须具备相应的质保书,材料进入施工现场后,应进行严格的试验检测。对于一些质量不达标的材料设备,一律不得使用,出现质量问题时,应追溯到质量事故的源头。
2.2 完善质量保证体系,从而保证建筑工程施工质量
建筑项目施工时,应严格的执行质量责任制,层层负责、道道把关以及全员参与,另外也要实行工程质量终身负责制,一些竣工交付完成的工程,也应定期的对其进行用户调查,在调查的过程中听取用户的意见,出现问题时应及时的改正,杜绝重大质量事故的发生,提高建设单位的信任以及用户的满意度。在施工的准备阶段就应明确质量要求,施工的过程强化质量标准,所有的施工人员都将施工质量放在首位,强化质量检查、质量监督以及奖惩机制,开展各项质量竞赛评比活动,落实各项创优措施,杜绝一切质量事故的发生,提高工程的整体质量。
2.3 施工单位应做好对相关人员的管理培训工作
第一,在所有的一线施工人员中,应树立“质量第一”的思想,培养施工队伍的责任感,防止重大质量事故的发生;第二,应充分的调动施工人员工作的积极性和主动性,发觉他们的潜力,帮助员工进行其职业生涯的规划工作,让每一名员工在企业中都找到自己存在的价值。应建立严格的员工奖惩制度,赏罚分明,从精神上和物质上分别对员工进行奖励,形成企业的凝聚力;第三,明确施工队伍的管理体制,提高施工队伍的整体素质。施工队伍的整体素质的高低,对于工程项目的施工质量是有着决定性的影响的,因此,施工单位在选择了专业素质较高的施工队伍后,还应重视对其的教育和培训工作,提高他们的职业素养和思想品德。
3 结构设计的重要性
建筑物和结构两者之间存在着密不可分的关系,随着当今社会经济体制的发展,越来越多新、奇、特的建筑应运而生,随之而来的,就是对结构设计的重大挑战。而基于对建筑物整体安全性能的考虑,对建筑物的结构设计形成了一定的约束和限制,若想使两全其美,建筑和结构两者相互协调发展,就要设计工作者的想象力,工作力,执行力得到质的变化。只有设计工作者的能力提升了,才能使建筑和结构两者相得益彰,彼此渗透,创造出更多建筑领域的奇迹。
一个工程设计想通过计算机全面合理的完成目前来看还不现实,所以简单的认为结构设计时规范加计算的模式是极其错误的。对于错误的计算结果,往往通过概念设计就会很快发现,甚至有的错误只能用概念近似计算才能做出正确判断。
所以,结构设计的使用者在确保基础数据输入无误的情况下,对设计理论的适用范围要完全吃透,特别是边缘假定和实际受力情况一定要相符合。掌握好概念设计不仅可以保证审计的正确性,还可以通过它来解决设计中出现的误差和问题,提高整个设计的技术水平。结构设计的重要性还体现在整个设计方案初期阶段,基础的设计过程是不能借助计算机来实现的。所以结构工程师还要对整个设计有效果和造价方面的宏观概念,运用已经掌握的结构概念和资料,不断丰富自己的结构概念,有思想有灵魂的运用好它们。
4 结构设计的常见问题和措施
4.1 关于箱、筏基础底板挑板问题
一是挑板阳角的面积在整个基础面积中所占的比例很小,可视为直角或者斜角。二是底板钢筋如果按照双向双排布置,阳角无需做加筋处理。从结构的角度出发,能出挑板、特别是底板的钢筋通长布置的情况下,不应该因为边跨钢筋而加大整个地板通长筋的用量,避免不必要的材料浪费。当地下水位高时,应设计基础挑板,有利于解决抗浮问题。从建筑的整体角度来看,若能取消挑板,则能很大程度上方便柔性防水的施工工艺。
4.2混凝土结构设计中常遇到的问题
近几年来,由于人们对建筑物审美观的不断提升,许多建筑设计开始只追求自身的建筑特点,却忽略了结构设计的重要性,出现了许多形状不规则、布置不合理的情况。与此同时,很多结构设计工作者过分强调设计的个性,不注意抗震设防方面,面对这种情况,设计者应该按照《建筑抗震设计规范》的要求对设计中存在的不规则混凝土构件进行模型计算,对相关的计算参数进行有效的校正。另外还有一些计算构件实际所采用的模型和程序设计不合理,应多次计算,获得有效严谨的数据。
4.3 纵向框架和横向框架的问题
很多设计者在设计过程中容易忽视纵向框架结构,只考虑横向框架结构。按照当前的建筑抗震设计规范,两个主轴方向都应该分别计算水平地震作用,所有的地震作用力和一些相应的应力都应该由该方向的抗侧力构件承受。设计工作者不能仅仅按照纵向连续梁进行建筑设计,却忽略了纵向的柱梁节点和框架中的纵筋、箍筋的配置。保证梁支座辅筋、跨中纵筋的配筋量的充足与合理。
5结语:
建筑工程是一个复杂的工业链,其产品就是关系到万千居民和使用者的建筑物,建筑物的质量优劣源于设计是否合理,对合理设计的切实实施取决于建筑工程施工过程中的质量管理。所以,只有控制好整个产业链的各个环节,才能建造出真正放心的建筑物,我们建筑行业的从业者必须严于律己,站好自己在这个链条中的每一班岗。
参考文献:
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
当前,随着我国社会的快速发展以及城市化进程的不断加快,城市中涌现出了大量的建筑。为了确保整个工程具有较高的质量与安全性,就必须加强建筑工程的框架设计,这是一项不容忽视的重要环节。
1.建筑工程框架结构设计中应遵循的原则
1.1遵循弹性适中
一套完善科学的建筑结构体系要具备适度的弹性,之所以有这样的要求,主要是因为若建筑结构过于刚硬会大大降低变形能力,一旦发生较强的破坏力时,就需要有很大的承受力,往往会对局部造成损坏,最终导致建筑整体损坏。若建筑结构太柔也是不行的,尽管它能够全面降低外力的作用,但是常常会导致建筑由于变形太大而发生整体颠覆现象的发生,因此,建筑的合理程度成为了相关学者们主要讨论的话题。现阶段实行的标准规范虽明确提出了部分相应的指标,但更为详细的标准还有待明确。
1.2遵循打通关节
科学合理的结构体系肯定是浑然一体的,它能够确保所有外力及时的传递与消减。在该思路基础上,设计人员应将结构中存在的各种“关节”打通,以确保力量在各关节处可以顺畅的流动。只有这样,建筑结构才会形成一个整体,才能够有效避免外力的干扰。设计过程中,必须对建筑实际承受的外力加以充分考虑,通过精确地估算,不断提升建筑的受力能力,有效预防因外力因素而对整个建筑造成损坏。
一套具有较高安全性的建筑结构系统是层层设防的,一旦出现事故问题,整个抗外力的结构就会通力合作,前仆后继。此刻,若是将“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是极其危险的。譬如,在土建结构中,多肢墙要优于单片墙,框架剪力墙要优于纯框架等,主要表达的是多道防线的设计思路。因此,设计人员在建筑框架结构的设计过程中应基于建筑结构设计多道防线,如此一来,才不会受到外力的严重干扰,才会增强建筑的安全性。
1.3遵循抓大放小
建筑框架结构体系中存在着强柱弱梁、强剪弱弯等的说法,这在钢结构设计过程中属于一项核心的概念。简言之,尽管整个结构体系是通过所有构件协调组成一体,但是,所有构件具体承担的角色都不一样,有轻有重。如果实际中发生了难以预料的较强破坏力,那么,所有构件就会协作抵抗,有效防止核心构件遭到损坏或者是到最后阶段出现损坏,此刻做出牺牲是在所难免的,那么,让谁牺牲呢?最好的方法就是让一些不重要的构件先抵抗灾难事故。如果钢框架结构中的柱倒了,那么,梁也就会随之而倒;而如果梁倒了,柱依旧可以伫立不倒。所以,柱所担负的责任要远大于梁,柱不可以先倒。为了确保柱在最后环节中失效,应将梁设计成较为薄弱的环节,让其先遭到损坏,以降低实际中会发生的损失率。倘若用同样的眼光对待梁柱,将它们变成同等坚硬,那么,就会发生同时损坏情况,后果将是极其严重的。因此,非常有必要做到主次之分,抓大放小,严抓核心构件,舍弃次要构件。
2.框架结构设计中的若干问题
2.1柱配筋方面的问题
在一些框架结构的高层建筑中,水平荷载对结构的倾覆力矩和由此在竖向构件上而出现的轴力与建筑高度的平方间呈正比;顶点位移与建筑高度的4次方呈正比。水平荷载在建筑结构设计过程中属于重要的控制因素。框架顶层存在着较大的风荷载,而屋面结构荷载输送给边柱的轴向总力会小于楼层边柱总力,这足以说明柱顶存在着严重的偏心问题,顶层边柱节点产生的轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度,所以,会进一步增大顶层边柱的配筋。
如果地上是圆柱形状,那么,应将地下局部改成方柱形状,这样,对施工操作提供了便利。圆柱纵筋的实际数量应在8根或者以上。箍筋以螺旋箍为主,同时,还要详细的注明端处有一圈半的水平段。方柱箍筋应选用井字箍,并按照相关规范标准进行加密。角柱、楼梯间柱要增大纵筋,并实施全柱高加密箍筋。关于柱的纵筋,应以大直径、大间距为主,不过间距要小于等于20mm。在将梁的纵筋锚入柱内时,通常会在柱的四角才有条件进行粗管的埋设。若管截面面积在柱截面中占百分之四以下,可以不进行验算。
2.2独立基础设计荷载取值方面的问题
对于钢筋混凝土多层框架房屋,常常会使用柱下独立基础;在颁布实施的《抗震规范》中明确的强调,若地基的核心受力层范围内没有软弱粘性土层时,低于8层且实际高度不超过25米的普通民用框架房屋或者荷载相当的多层框架厂房,不用开展地基与基础的抗震承载力验算工作。简言之,处于8度地震区域中的钢筋混凝土多层框架房屋不用地基与基础抗震承载力验算工作。不过,需要注意的是这些房屋在基础设计过程中必须对风荷载的影响加以综合考虑。所以,整体计算分析钢筋混凝土多层框架房屋时,要输入进风荷载,不可由于在地震区域高层建筑以外的普通建筑风荷载不具备任何的控制作用而不输入。除此之外,独立基础设计过程中,作用于基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)应取相应的轴力设计值与弯矩设计值、无剪力设计值。上述所述两种情况的发生均会造成基础设计尺寸偏小、配筋少,对基础本向以及上部结构的安全带来了较大的影响。
2.3梁配筋方面的问题
由于受到了占地面积的限制以及使用功能要求或者结构方面的原因,往往会在框架的梁端上设计挑梁。但框架梁和外挑梁间存在着不同的断面尺寸,部分工程设计工作者实际绘图过程中仅仅把框架梁中的一些主筋向外挑梁上延伸即完事,他们根本不知道部分主筋是无法真正进入到挑梁中,这些错误通常会在施工期间显现,不过,此时已来不及,因为多数钢筋已经截断成型,不断对施工进度造成了严重的影响,而且,还导致不必要的损失发生。应在梁上的次梁处适当的附加箍筋与吊筋,附加箍筋最佳。梁和柱的偏心不得超过四分之一柱宽。
2.4框架结构电梯井方面的问题
常常会因为地震的原因,使得高层框架结构的位移无法有效的控制,而以多层框架结构为主的工程,它的位移控制十分的简单,所以,在多层的钢筋混凝土框架电梯井中,完全可以通过框架加填充墙形式进行,不过此刻应加密填充墙构造柱。如果电梯井采用的是钢筋混凝土形式,由于井筒会将巨大的地震力全部吸收,一定程度上降低了框架部分吸收的地震力,最终导致框架部分安全性低,而且,也会加大了井筒基础设计难度,所以,应基于整个系统严格根据无钢筋混凝土井筒分别进行计算,取最不佳的结果来配筋,同时,针对井筒墙壁制定有效的构造配筋、开竖缝等诸多的方法降低电梯井的刚度。墙体通过这样的布置后,电梯井筒不会因为地震的作用发生损坏而造成结构失去了应有的稳定性。
3.结论
综上所述可知,我们要高度重视建筑工程框架结构的设计工作,确保其的科学合理性。实际设计时,相关人员应严格按照具体情况,不断的总结积累经验,根据提供的相关数据,更快更好的设计,推动建筑设计朝着科学化方向迈进,为社会经济发展做出应有的贡献。
参考文献
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[2]林岳峰. 对多层框架房屋结构设计相关问题的分析[J]. 广东科技, 2006(10).
中图分类号:TU198文献标识码: A 文章编号:
一.前言
随着城市和建设进程逐步加快,各种地下建筑逐渐出现,这些建筑在进行设计施工和正常的运行中,由于一直基本处于下下,很容易受到来自各种地下水的侵蚀,地下水对整个地下建筑有着十分重要的影响,因而,在建筑施工和竣工后的使用中,要做好各种抗浮措施,如此,可以更好的防止地下墙体发生裂缝或者是软化坍塌,对确保整个地下建筑的安全和工程质量有着十分重要的作用。
二.地下水对地下建筑的危害探究
1.地下水水位变化对建筑工程的危害。地下水的水位一般会受到降水,季节变化等因素的影响而产生水位的升降,地下水位的上升下降,会对整个建筑结构的设计产生极其消极的影响,。首先,当水位上升的时候,不仅仅会造成地震沙土液化速度加快,规模扩大,更会使得建筑结构下的岩土发生断裂,变形扭曲,滑坡,崩塌等多种地质灾害,严重降低了整个建筑结构中基础地基的承载能力,不利于整个建筑结构的稳定,不利于整个建筑结构抗震性能的增强。其次,地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。最后,地下水的冻胀也会对建筑结构的设计产生消极影响,主要表现在,当冻胀的地下水升温使得水浸湿和软化岩土时候,会使得地基土质的强度会大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度变大,地基容易发生很大幅度的变形,造成建筑结构的稳定性差。
2.地下水会对建筑物的建筑构件造成很大的侵蚀性。地下水会对建筑构件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主体中的管道,金属构件等造成很大的腐蚀和侵蚀,不仅仅会加快各种构件的老化,寿命缩短,更大幅度降低了整个建筑结构的稳定性和刚度。
3.地下水的水力状态容易发生改变,会使得在饱和的砂型土质的建筑结构设计变得更为艰难。当水力发生变化时候,土质的效应力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑结构下的土体发展流动,造成地表地基的坍塌,威胁建筑结构的稳定。
三.地下水对地下建筑结构设计的受力影响
1,地下水对地基基础设计中应力计算的影响
在地下建筑结构设计中,最关键是要确保地基的稳定,进行地基设计时候,首先要做到的就是要精确计算出自重应力和附加应力。在计算地基任意深度的自应重力时候,要以地下水位为分界线,地下水上面的土质,一般采用的是土质的自重应力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要综合考虑到地下水的浮力作用。如果还是粘性土质则变得更为复杂,需要根据不同的情况而定,一般认为,如果在地下水下面的粘性土质的液性指数不小于零,那么,此时土质会是一种流动的状态,每个土质颗粒之间有很多自水,这种情况下,土体便受到了地下水的浮力作用。因此,在进行地下水位之下的自重应力的时候,要根据实际情况,综合考虑,分析确定是否需要将地下水的浮力纳入其中。如果液性指数在零之下,那么土质会保持在固体的状态,土质就不会受到地下水的浮力,在实践操作中,一般都会按照不利的状态来进行综合考虑分析。
2.地下水对天然地基承载力的影响
在建筑结构地基的设计中,要做好天然地基承载力的计算,地下水对地基有着十分重要的影响作用,一般而言,都会表现在两个方面,其一,位于地下水位之下的土质,会很容易失去表观凝聚力,而这种凝聚力多半是由毛细管和弱结合水所形成的,当失去凝聚力的时候,会使得土质的凝聚力大幅度降低。其二,当受到地下水的浮力时候,土质将会很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此会使得建筑结构设计中地基的的综合承载力变弱。在实际建筑结构设计中,都会假设地下水水位上下的土质强度都是一样的,只是单一的考虑到地下水的浮力对土质的承载力产生的影响,当建筑结构设计的地基持力层在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上层的土质是否具有透水性,都统一使用保护重度,当地基的持力层具有透水性的时候,可以将有效重度纳入范围。
五.抗浮设计方案与具体措施
除箱形基础和内部无柱的地下构筑物外,采用片筏基础的地下室的结构一般难以满足整体抗浮的刚度和强度要求,故将地下室划分为若干结构单元进行抗浮验算是合理的,抗浮设计需结合结构单元抗浮验算的结果选择或调整结构抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:
1.主体工程采用桩(挖孔桩除外)基础时,单层地下室或裙房地下室可用桩协助抗浮,因为受地下水变化的影响,该桩可能抗拔也有可能承压。
2.主体工程采用天然地基时,单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载(如覆土)抗浮,或将单层地下室和裙房及裙房地下室的结构处理成垂直荷载作用下的子框架结构支承于主体结构上,由主体结构协助抗浮。后者需修正原设计对应于子框架的梁柱内力与配筋和主体结构中支承子框架的节点的梁柱端的内力和配筋,修正的原则是取二次设计中承载力大的配筋和截面。主体结构离支承子框架节点较远的梁柱端内力受影响较小,一般可以不必修正。
3.抗浮锚桩协助抗浮。如图1,抗浮锚桩的结构设计方法基本上同锚杆,适用范围比较大。常用于大空间、大面积的单层地下室或裙房地下室及地下构筑物抗浮,当水压力较大时,用分布抗浮锚桩无梁地下室底板的方案易于设计且比较经济。
4.地下罐体的抗浮设计应注意其基础或基墩在地下水的影响下可能受压也可能受拉,要做两个方向受力的强度验算。
5.在必要时要做抗浮桩或抗浮锚桩的拨和压的双向受力验算,承压验算宜考虑桩土协同工作,桩主要起抗倾斜作用,注意抗浮验算单元应与协助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,悬挑出室外的地下室底板可以适当考虑上面覆土的内摩擦角按倒梯形截面计算抗浮力,抗拔桩和抗浮锚尽量布置在柱、墙下或对称布置在柱下,共同形成基础梁的支座,可以使抗拔桩和抗浮锚桩的受力均匀。
如图2,当基础梁的刚度较小时,要避免跨中抗梁的内力计算,因基础梁的竖向位移刚度从柱下至跨中各点不相同,所以布置在基础梁跨中的抗拔桩和抗浮锚桩对基础梁跨中是新约束,应注意计算简图的处理,调整基础梁的配筋,工程地质勘查应考虑协助抗浮的抗拔桩和抗浮锚桩的布置方案对桩长的影响。
五.结束语
地下建筑的抗浮设计施工关系到整个建筑工程的后续施工,关系到整个建筑工程的工程进度,工程成本控制和工程质量的保证。加强地下水对建筑结构设计影响的研究,找出地下水浮力对地下室和建筑物结构施工设计的重要影响方式,和发生原因,有助于地下建筑结构设计的科学化和合理化。地下水是建筑结构设计中无可避免的载体,水压力和地下水的浮力都会优先于地基对建筑物的结构产生反力作用,因此,在建筑结构设计中,要对地下水这一最重要的影响因素做出深入研究,这是保护地基稳定的关键环节。同时,通过探究发现,地下水主要还是通过影响到建筑结构设计中的基础设计的受力,主要是建筑结构的自应重力和建筑结构的承载力,要从建筑结构设计中的抗浮力上面加以改善和修正,尽力保证建筑结构设计的合理性和科学性,保证工程的质量。
参考文献:
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中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。由于混凝土建筑结构独具的特点,因此,加强对钢筋混凝土建筑加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对混凝土建筑的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。
二.混凝土建筑结构进行加固的意义分析
1.这是保证混凝土结构稳定性的基础措施,混凝土的建筑结构形式是最为广泛的建筑结构形式,但是,在设施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。
2.这是完善混凝土加固理论的客观要求,混凝土建筑的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。
3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患。
三.混凝土建筑结构常见的加固方法探讨
目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。
1、粘滞阻尼器的应用
粘滞阻尼器是被动控制技术中的一种消能装置,其安装于结构的某一部位,易地震作用较小时阻尼器具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构体系具有足够的抗侧向刚度,能满足结构正常使用要求。当出现中、大地震时,随着结构侧向变形的增大,阻尼器进入弹塑性状态,并且迅速衰减结构的位移、速度、加速度等动力反应,从而确保主体结构在强地震作用下的安全使用。但是要注意一些细节问题。
(一)与阻尼器设备相连的梁柱的抗震等级需提高一级,以保证此部位最后进入塑性。
(二)需考虑结构的地震力可以传递给阻尼器,则运用PKPM设计时结构应满足刚性隔板假定。
(三)阻尼器的输出力是单方向的,需在垂直输出力方向设置限位装置。
2、置换混凝土加固法
当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同时,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。
3、预应力加固法
预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。
4、外包钢加固法
在对钢筋混凝土建筑加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。
5、绕丝加固法
在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。
四、混凝土建筑结构加固技术的发展趋势展望
随着科学技术的发展,钢筋混凝土加固技术出现了一些新的趋势,主要有几个表现。
1、纤维复合材料加固法
纤维复合材料加固法显著地显现出其优势,得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究; 纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题; 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。
2、钢丝网复合砂浆加固法
从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构,虽然已有多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势,其应用前景较好。
五,结束语
混凝土建筑结构是目前最为广泛运用的建筑结构之一,既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个钢筋混凝土建筑的加固效果,增强其稳定性和安全性。
参考文献:
[1]-高利学 关于混凝土建筑结构加固技术的新探[期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年6期
[2]-王丽晶 混凝土建筑结构加固技术新探[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年2期
[3]-苑绍东 浅谈混凝土建筑结构的加固技术要点[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期