时间:2023-07-30 08:50:46
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中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
混凝土结构加固篇
混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
一、直接加固的一般方法有:
1、加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用,适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3、有粘结外包型钢加固法
外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
4、粘钢加固法
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
5、粘贴纤维增强塑料加固法
外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
6、绕丝法
该法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。
7、锚栓锚固法
该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
二、间接加固的一般方法有:
1、预应力加固法
(一)预应力水平拉杆固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。
(二)预应力下撑拉杆加固法
钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后,形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系,在外荷载和预应力共同作用下,拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点(下撑点和杆端锚固点)传递给被加固构件,抵消了部分外荷载,改变了原构件截面内力特征,从而提高了构件的承载能力
2、增加支承加固法
增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的载载效应,提高结构承载水平的目的。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
3、其它加固法
辅助结构加固法是采用另制的辅助构件,在支座附近加腋后,支座附近截面的有效高度提高了,截面的抗弯和抗剪能力都得到提高。
砌体结构篇
砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。
(一)适用于砌体结构的直接加固方法一般为:
1、钢筋混凝土外加层加固法
该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、钢筋水泥砂浆外加层加固法
该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
3、增设扶壁柱加固法
该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。
(二)适用于砌体结构的间接加固方法一般为:
1、无粘结外包型钢加固法
该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。
2、预应力撑杆加固法
该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。
(三)砌体结构构造性加固与修补
1、增设圈梁加固
当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固
2、增设梁垫加固
当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。
3、砌体局部拆砌
当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。
4、砌体裂缝修补
在进行裂缝修补前,应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定造成砌体裂缝的原因,以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。
钢结构篇
钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时,亦可采用其它加固方法。
1、改变结构计算图形
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法;改变结构计算图形的一般加固方法:
(1)对结构可采用增加结构或构件的刚度的方法进行加固:
(2)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:
(3) 对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固:
2、加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3、连接的加固与加固件的连接
钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
1、本工程的能源利用与设计
1.1绿色建筑的节能系统设计绿色建筑的单体设计阶段分为建筑的形体建筑围护结构及屋顶的节能设计策略,同时尽可能地实现照明与暖通的节能设计。1)建筑的布局及平面节能设计(1)方位朝向:该建设用地呈南北狭长状,南北面宽小,对建筑的朝向不利,若依用地形状而设计成东西朝向的建筑,则对节能大为不利。为解决该不利的先天因素,建筑设计成南北向为主的三个独立体量,把主要的使用功能房间布置成南北朝向,并通过连廊将它们串联,同时将次要的功能房间及辅助空间结合连廊设计,以实现主要功能空间得到最佳朝向,达到最有利节能的建筑朝向设计,同时局部东西朝向辅助功能空间,设计了适当的遮阳和防热设施减少热量的侵入。(2)建筑物体型为规则几何形――矩形。并没有采用细长型的建筑体型,设计中尽量减小里面凹凸,因此有效较少了能源的消耗。2)建筑围护结构的节能设计(1)构造:本建筑外墙设计以能减少日射热量侵入,并易于散热为首选,选择了传热系数较小的加气混凝土砌块作为墙体材料,达到减轻墙体自重和增强隔热的效果。并同时使用隔热处理,配合合理的遮阳设施及良好的通风设计以减轻外墙的受热量。(2)材料:除了墙体材料采用了传热系数较低的加气混凝土砌块之外,外墙的面层使用了明度较高的表面材料增加反射率,采用白色墙具有90%的反射率,在开口部位方面玻璃材料使用LOW-E中空玻璃,以降低玻璃的遮阳系数,框料选择上采用断热金属,从而尽可能地减小薄弱部位的热传导。(3)遮阳:―般在室温超过23.5摄氏度时应考虑设置遮阳。因此,本方案选用了适量的百叶、遮阳板等垂直遮阳,同时,开口位置考虑了外挑楼板等方式增加水平遮阳。减少了太阳直射的热辐射。1.2照明设计中,公共交通场所采用紧凑型节能灯,办公室、机房、地下车库采用的是目前主流节能产品。在达到同样照度的情况下,提高灯具效率可以减少灯具的安装套数,最终达到节能效果。1.3暖通节能主要侧重在:建筑采用中央空调系统,因功能房间以小房间为主,各房间采用风机盘管加新风系统。空调通风系统采用低速送风,以降低输送动力消耗。门厅外门设置空气幕,隔断室外空气。所有风管、水管均采用阻燃型橡塑发泡保温材料进行保温。
2、本建筑的绿色系统设计
在规划阶段,配置了适量的植物用以调节气流。主要是为引导夏季东南风流入建筑室内,以催进建筑的夏季通风;同时阻挡了冬季西北风吹入建筑室内,防止冬季冷风的进入。建筑中,采用了屋面绿化,很好地兼具环境美化与隔热节能的左右。在建筑外立面上,也配备了适量的垂直绿化。不仅构成了生态而现代的绿色建筑形式,更起到了降低建筑室内温度,隔热节能的功效。
3、建筑的生态水资源利用与设计
1.合理规划了地表与屋面雨水径流途径,降低地表径流,采用多种渗透措施增加雨水渗透量,有效控制径流污染。2.采用节水器具;绿化灌溉采用喷灌、微灌等高效节水灌溉方式。3.因项目所处华南多雨地区,因此采用了合理的雨水集蓄及利用方案。
4、建筑的风环境组织与设计
1.在建筑朝向设计中,尽量采用南北朝向,并且合理地组织室外庭院以有利于通风。2.在单体阶段,采取局部架空和适当部位开设洞口以利于自然风的流通。3.房间的开窗、洞口尽量以形成穿堂风的原则,合理形成自然空气流。4.建筑体量中形成两个半围合庭院,建筑首层架空,庭院上空,从而形成烟囱效应,以形成热流动力通风。
二、绿色建筑设计可持续发展的途径和前景
1、深入研究生态化的建筑技术
建筑生态化进程是一个从生物化进程向探索技术性进行的转变过程,在这个过程中,需要我们探索和发现新的生态技术,并把它运用到建筑环境的设计和建设当中去。首先,需要我们充分利用耐久性好、可循环再生的能源,尽量减少能源产生的环境污染;加强节约技术的开发与利用,在提高建筑能源利用率的同时,尽量减少消耗。其次,在材料方面,我国也开始了从物理材料向生态建材的转换,这种转换过程可以极大地降低建筑能耗,提高材料的使用效率,并且具有改善室内生态环境和废物利用的功能。
2、人类建筑与自然环境的和谐发展
经过多年的发展,绿色建筑虽然还处于起步阶段,但是在各国设计师的设计和研究下,已经产生了很多绿色建筑。一方面是将建筑融入到自然当中,有效地使用资源经济,尽可能地减少对自然环境和生态平衡的破坏,把建筑变成生态系统和自然环境的一个组成部分,寻找合理的生态模型,为建立和发展新型的建筑设计思想提供实践支持。另一方面是把自然引入建筑的设计当中,利用先进的科技手段,把室外环境融入室内,达到人与自然的相互融合,实现建筑生态化。
3、绿色建筑将会成为建筑行业发展的主流
随着社会的发展和环境的恶化,绿色建筑这一全新理念开始出现并得到逐步的发展。在生活质量提高的同时,人们对生存环境的要求也随之提高,建筑室内的环境问题越来越受到人们的关注。
中图分类号: TU198 文献标识码: A
一、建筑工程设计变更和工程签证及其产生的原因
(一)设计变更及其产生的原因
设计变更是工程施工过程中保证设计和施工质量,完善工程设计,纠正设计错误以及满足现场条件变化而进行的设计修改工作。一般包括由原设计单位出具的设计变更通知单和由施工单位征得由原设计单位同意的设计变更联络单两种。
设计变更产生的原因主要有:(1)在建设项目决策、立项阶段,由于对建设项目可行性分析不透彻造成错误决定。当设计工作完成后,才发现其中有不合理之处,需要进行设计变更,如选址不当、地质条件不理想等。(2)业主在工程建设前期往往会缩短设计单位正常的设计周期,这将造成施工图设计深度不够,施工图局部细节部位达不到具体施工的要求。审图不严出现设计错误,各工种之间未及时协调、配合、衔接,出现互相矛盾现象。另外,设计方案的施工可行性差,设计投标时,为突出其效果,往往会设计一些较前卫、富有时代感的外观特殊造型,这在施工图设计阶段通常考虑不周全,实际施工中无法实现,以致造成设计变更。(3)施工中由于建设单位原因,未按合同规定的时间和要求提供材料、场地、设备资料等造成施工企业的停工、窝工损失。由于建设单位原因决定工程中途停建、缓建或由于设计变更以及设计错误等造成施工企业的停工、窝工、返工而发生的倒运、人员和机具的调迁等损失。在施工过程中发生的由建设单位造成的停水停电,造成工程不能顺利进行,且时间较长,施工企业又无法安排停工而造成的经济损失。在技措技改工程中,常碰到在施工过程中由于工作面过于狭小、作业超过一定高度,造成需要使用大型机具方可保证工程的顺利进行,施工企业在发生时应及时将现场实际条件和施工方案通告建设单位,并在征得建设单位同意后实施,此时施工企业应办理工程签证。
(二)工程签证及其产生的原因
施工过程中的工程签证,主要是指施工企业就施工图纸、设计变更所确定的工程内容以外,施工图预算或预算定额取费中未含有而施工中又实际发生费用的施工内容所办理的签证,如由于施工条件的变化或无法遇见的情况所引起工程量的变化。施工现场签证产生的原因:鉴于工艺、技术方面的修改,施工单位依据施工现场具体条件和自身技术、经验、施工设备等条件,提出对设计图纸和技术文件的某些修改要求,如钢筋种类代换,基础开挖边坡系数的修改等。还有因施工单位只图施工方便、省事或为赶进度而不顾业主利益,提出现场变更签证。
二、建筑工程设计变更规范化管理策略
(一)注意对工程合同变更条款的合同分析
对工程合同变更条款的合同分析应特别注意工程合同变更不能超过合同规定的工程范围,如果超过这个范围,承包商有权不执行变更或坚持先商定价格或再进行变更。业主和工程师的认可权必须限制。业主通过工程师对材料的认可权提高材料的质量标准、对设计的认可权提高设计质量标准、对施工工艺的认可权提高施工质量标准。如果合同条文规定比较含糊或涉及不详细,则容易产生争执.如果这种认可权超过合同明确规定的范围和标准,承包商应争取业主或工程师的书面确认,进而提出工期和费用索赔。
(二)促成工程师提前做出工程合同变更
在实际工作中,变更决策时间过长和变更程序太慢会造成很大的损失。一是施工停止、承包商等待变更指令或变更会谈决议;另一种是变更指令不能迅速做出,而现场继续施工,造成更大的返工损失。这就要求变更程序尽量快捷,承包商应尽早发现可能导致工程合同变更的种种迹象,尽可能促使工程师提前做出工程合同变更。
(三)对工程合同变更应进行识别
在国际工程中,工程合同变更不能免去承包商的合同责任,对已收到的变更指令,特别对重大的变更指令或在图纸上作出的修改意见,应予以核实。对超出工程师权限范围的变更,应要求工程师出具业主的书面批准文件。对设计双方责权利关系的重大变更,必须由业主的书面指令、认可或双方签署的变更协议。
三、建筑工程签证管理
(一)建立完善的工程变更签证管理制度
业主应根据其工程管理的组织模式制定《工程变更管理实施细则》,以规范基建工程项目的工程变更管理工作,提高工作效率,控制工程投资。《细则》应针对工程建设施工阶段的各个环节,对工程变更应遵循的原则、工程变更的操作流程、工程变更确认、工程变更审核和批准、工程变更的造价确定和支付、工程变更的实施、工程变更文档管理(总监签字、统一出口、统一编号、业主备份)等作出详细规定。
(二)加强现场人员的管理,落实现场签证责任制
建立甲方驻工地代表与乙方代表对等的签证负责制。必须明确有关人员的责任、权利和义务,只有“责、权、利”明确了,才能规范各级工程管理人员在建筑工程现场签证和设计变更的管理行为,提高其履行职责的积极性。甲乙双方代表应认真对待现场签证工作,提高责任感,遇到问题双方协商,及时签证,及时处理。为了及时办理好增减预算和经济签证,有效控制工程结算造价,发生在哪方,由哪方办理签证,各方的专人负责归口汇总,使现场签证工作成为一项正常制度。
(三)明确签证主体
工程签证实际操作中,常遇到过这样的案例,签证主体普遍存在着简单化的趋势,仅将工程师或项目经理的名字简单地填写在合同条款中,对其具体的职权未作规定;有的则在签证时不找合同中指定的签证主体签证,致使签证所涉及的利益得不到保障。例如,在几个工程合同纠纷案中,合同双方在《工程承包合同》中,只填写了双方驻工地代表的名字;对各自的职权未作具体规定。而施工单位在合同的履行过程中形成的签证,有的不是发包方现场代表的签字,而是发包方具体负责某个项目的施工管理员或技术员的签字。有的签证虽是发包方代表签的,便代表只签署“情况属实,但与合同条件不符”等字样。工程竣工后,施工单位以此为依据向发包方提出结算要求未果,便向法院,要求发包方支付相关费用,在法庭辩论中,发包方人以签证主体不合格轻松地驳斥了对方,施工企业必须以此为戒。
(四)施工过程中及时办理签证
由于工程工艺复杂或使用方、业主对建筑标准、用料等方面经常变更,导致合同承包范围、工程包干造价随时都在变化,所以要求现场签证必须及时,但是有的负责签证人员不负责任,当时不办理,口头答应,事后回忆补办。这样只能导致现场发生的具体情况回忆不清,补写的签证单与实际发生的条件不符,数据不准,征结算或审计过程中双方代表经常互相争吵扯皮。因此,工程签证发生的时候就应当及时办理,做到1次1签、1事1签、及时处理、及时审核。遇到设计变更或者其他原因导致的工程量调整,应当按照先算后干的原则,及时提出调整的工程预算,按期报监理和业主进行审核,避免边干边算,杜绝先干后算,以免工程结算时陷入被动。
【中图分类号】 TU201.5 【文献标识码】 C 【文章编号】 1727-5123(2013)06-092-031
随着人们生活、生产水平的提高,人们对建筑舒适性、功能性的要求也越来越高,但与此同时,和建筑使用有关的各种能耗也越来越大。在国家建设节约型社会的过程中,建筑节能已成为城市建筑水平和经济社会发展的重要标志。建筑节能是一项系统工程,它涉及到建筑群的总体规划,建筑单体设计,建筑施工,物业管理,政策法规等诸多方面。为了提高建筑的节能效果,应该重点从规划设计入手。
1 建筑节能的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿吨;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足。造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量45%。我国现有建筑面积为400多亿平方米,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿平方米,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。建筑的节能首先应为设计者重视。
2 建筑物整体与外部环境的节能设计
2.1 选择最佳的建筑地址从实践中我们可以发现,建筑选址主要是根据所在区域的气候、水质、土质等综合因素考虑,确定,在建筑设计中,尽量使建筑融合在最佳的环境中,为实现建筑节能创造条件,同时也要保持整体环境的生态均衡。
2.2 外部环境的合理性确定位置后,就要对环境的详细信息进行确认,根据建筑功能,加强外部环境的设计改善既有的微气候,实现建筑节能,在建筑设计中可以增加建筑物周围的树木、植被,减少风沙,净化空气,也可以减少能耗;如果自然环境无法满足,可以适当的创造人工环境,平衡环境温度,发挥收集雨水的作用。
2.3 规划合理性和体型设计面对一些相对较为恶劣的气候环境,必须做好建筑规划与体型设计,所谓的微气候环境主要包括建筑物的整体体量,体型与环境的关系,日照及朝向等,充分考虑微环境,做出适时的调整,例如蒙古包都是圆的顶,主要就是为了应对草原的恶劣气候,减少建筑散热;而在沿海地区则要特别注意通风性,实现节能的目的。建筑的设计原则还有就是避开主导风向,在冬季获得足够的日照,保持夏季的通风性,同时也要充分考虑到建筑受到历史、地形、城市规划等因素的影响与制约,要做好权衡协调工作,寻找最佳的平衡点,避免不必要的能源浪费。