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建筑結構工程論文實用13篇

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建筑結構工程論文

篇1

1.3建筑選址中存在的問題我們常說:“萬事開頭難。”如此可見,要想做好一件事情,就必須要有一個好的開頭。這句話運用到建筑結構的設計工作中,也就意味著要做好最基本的結構設計工作。對于任何建筑施工項目而言,倘若選址存在不穩(wěn)定狀況,那么再好的建筑結構也無法為整個建筑工程的施工質量提供保障。當前,在建筑選址中存在的選址缺乏合理性、科學性等問題,直接影響到了建筑施工項目的安全系數(shù),不利于提高建筑施工項目的質量。

2建筑結構設計對策

2.1優(yōu)化建筑結構設建筑結構設計單位在優(yōu)化設計高層建筑結構的時候,需要注意幾個問題:(1)設計工作要為提高建筑工程的施工質量服務;(2)要盡可能地控制好工程造價,將之設計在可接受范圍內。對此,需要建筑結構設計單位,在開展設計工作的過程中,要充分考慮投資商的經濟實力和實際的施工需求,權衡建筑項目的施工質量與建筑施工企業(yè)投資回報之間關系。所以建筑結構設計單位,要借助“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉”的原則,對建筑結構進行優(yōu)化設計,促使建筑結構設計單位制定的方案可以達到令人滿意的效果。

2.2加強溝通與交流建筑結構設計師在開展建筑結構設計工作之前,應該要加強與承包商、投資商之間的溝通與交流,并通過與他們之間展開的交談活動,了解到建筑工程的具體施工要求,同時充分了解本次到建筑工程的施工基調,對建筑工程的施工現(xiàn)場以及地質條件進行整體把握,明確建筑方每個部門需要注意和配合的地方,將建筑結構設計的基本方案確定下來。

2.3明確參數(shù)含義在建筑工程中的有些專業(yè)術語難以區(qū)分,對于建筑結構的設計師而言,在沒有明確參數(shù)定義的前提下,開展設計工作,必然會影響到設計質量。理論上而言,參數(shù)是沒有明確界限的,但是在具體建筑工程施工環(huán)節(jié)中,每個參數(shù)都需要界定實際有效意義,所以設計人員應該明確參數(shù)的含義,并在實際的設計工作過程中,對這些參數(shù)加以正確利用。

篇2

1表面處理

對鋼材料進行必要的表面處理是非常重要,主要是清除掉鋼鐵表面的鐵銹層與油污等污物,對鋼鐵表面殘留的黑氧化皮尤其要清除干凈。因為這些污物可以說是鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的陰極,當鋼材處于潮濕環(huán)境中,就會發(fā)生腐蝕,除去后可減少腐蝕的可能。表面處理質量需確保鋼構件表面露出金屬光澤,具體參照相應的涂裝前鋼材表面預處理規(guī)范。

2常用方法

目前,對鋼結構防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也稱為涂層法。在進行防腐涂料的涂裝時,一定要確保涂層厚度均勻且適度、粘結牢固、無脫層、不可空鼓和漏涂。施工具體要求如下。

(1)要能夠選擇合理的涂層結構和涂刷方式

能夠考慮到輕鋼結構的裝飾要求、使用年限以及在涂裝施工時的具體情況,配套使用底漆、面漆、中漆,發(fā)揮其最佳作用。涂層結構就是由這三種防腐漆組合而成的復合涂層。簡單來說,底漆在內側,起到附著與防銹作用;中漆在底漆與面漆之間,增加了漆膜厚度;而面漆在最外側,主要起防腐蝕與老化作用。合理的涂層結構有利于提高鋼材防腐性能,延長輕鋼結構的使用壽命。另外,涂刷方式的選擇對提高涂裝施工進度與質量、節(jié)約成本就有重大影響。涂刷方式主要有手工刷涂或滾涂法、空氣噴涂法與浸涂法。

(2)涂裝施工的質量控制

主要是對涂裝施工的環(huán)境及過程、干漆膜的厚度進行質量控制。涂裝施工的環(huán)境為5℃~38℃的溫度與不大于85%的相對濕度;另外,還要求施工現(xiàn)場不能有太多的粉塵。在涂裝前,輕鋼結構表面不能有露珠存在;涂裝之后,五天內不能淋雨。在刷漆時,必須等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用測厚儀進行檢測,一般要求室內為125μm,室外為150μm,偏差為±25μm。

三輕鋼結構的防火技術輕鋼結構的防火最常用的方法為防火涂料保護法

1防火涂料的選擇

輕鋼結構的防火涂料主要按燃燒性能特點、噴涂對象環(huán)境或噴涂厚度的不同分類。在這里,只討論根據(jù)其噴涂厚度不同的分類,具體性能特點如下。

(1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂層厚、有較大的自重、當涂料的黏結力差時極易剝落。另外,在涂裝施工時,需要使用金屬絲網加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延長;②涂層的表面也較為粗糙,美觀性差;③需養(yǎng)護水泥基涂料。優(yōu)勢:①厚型防火涂料具有較高的耐火極限,實驗證明可達3h;②因其主要組分為無機材料,所以具有相對較好的耐久性。而且,無機材料易得、來源廣、價格便宜,涂料價格比其他的低;③涂料遇火后,不會放出任何損害人體健康的有毒煙氣;④涂料運輸方便,為袋裝出廠。

(2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火極限比厚型涂料的低,最高可達2h;②因其主要組成為有機材料,耐老化和耐久性較差。涂料遇火時,可能會釋放出有害煙氣,需改進;③涂料大多用于室內鋼結構,需向室外的產品研究開發(fā)。優(yōu)勢:①薄型防火涂料的涂層薄、自重小、黏結力好、不易剝落、涂裝施工較為簡單,無需金屬絲網加固,干燥較快;②涂層的表面光滑、裝飾性好、可調配出多種顏色,;③單位面積消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能與抗撓曲性強。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料與薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能應用于室外鋼結構,目前無此類產品。優(yōu)勢:①超薄型防火涂料的涂層更薄,裝飾性更好,可調配顏色更豐富;②具備薄型涂料的所有優(yōu)點。

2基層處理

在噴涂防火涂料前,必須做好基層處理。在輕鋼結構的表面應根據(jù)使用要求,做好防銹工作。對大多數(shù)建筑工程中輕鋼結構而言,需要噴涂不與防火涂料發(fā)生化學反應的防銹底漆。另外,如果試驗證明選用的防火涂料也具有一定的防銹功能,可不做防銹處理。

3涂裝施工

由經過培訓且合格的專業(yè)施工人員進行防火涂料的涂裝施工;還需遵循廠家的說明書進行防火涂料的調配,并及時攪拌使調配好的涂料稠度適中,確保在涂料噴涂后不發(fā)生剝落與流淌現(xiàn)象。目前常使用的涂刷方式為噴涂法、手工刷涂法等。

四耐候鋼的應用

建筑工程中輕鋼結構采用耐火耐候鋼,可有效做到防腐與防火。因為耐火耐候鋼具有優(yōu)良的耐大氣腐蝕性與防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候鋼是使用較多的Q235與Q345鋼的替代鋼種。在力學性能上,它與普通建筑用鋼具備相差無幾的焊接性能、屈服強度、抗壓能力等室溫力學性能。在施工時,耐火耐候鋼的應用可以避免或減少防腐涂料與防火涂料的涂裝,有效地節(jié)約成本,也可以減少涂料的環(huán)境污染。另外,在輕鋼結構中采用耐火耐候鋼,可有效減薄鋼材厚度,能節(jié)約一大部分成本。同時,耐火耐候鋼自身還具備永久性和自愈性能,也就是說此類鋼材在在使用過程中,無論受到擠壓、表面擦撞或火災,都會保持其耐火耐候性不變,這從根本上做到了建筑工程中輕鋼結構的防腐及防火工作。

篇3

1.2建筑工程質量檢測的方法

對于建筑工程結構的檢測方法有很多種,根據(jù)需要檢測的部位以及規(guī)范標準不同,所使用的檢測方法也不相同,可以按照規(guī)范標準的要求執(zhí)行,也可以由檢測單位自行研發(fā),下面對幾種主要的檢測方法進行闡述。在對樁基進行的檢測中,主要是檢測其結構以及承載力,以此來確定基礎工程的施工質量。一般情況下,主要有靜載試驗、低應變檢測和高應變動測法。其中的靜載試驗應用的比較廣泛,在所有的檢測方法中也具有較高的可信度,其檢測的結果可以為工程設計提供有利的依據(jù)。但是靜載試驗也存在一定的缺陷,檢測的工作量較大,耗費時間長,投入成本高,所以一般都在小范圍內使用。低應變檢測主要是樁身的完整性進行檢測,其耗費成本低,容易操作,時間短,其檢測的結果可以為靜載試驗提供一定的依據(jù)。鉆孔取芯法一般是對樁身的混凝土強度、樁身長度、完整性、樁底的沉渣厚度等進行檢測,這種方法有利有弊,優(yōu)勢是操作過程比較直觀,但是劣勢是對于檢測對象的局部缺陷很難發(fā)現(xiàn),具有較高的施工難度,并且在檢測的過程中可能會對樁身造成一定的損傷,耗費成本高,所以一般都在小范圍內使用,對于超聲無法檢測的樁身或者靜載試驗時沒有達到設計要求的情況下,可以使用這種方法。高應變動測法是對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法。鋼筋混凝土工程質量檢測方法主要有回彈法、超聲波法、超聲波回彈綜合法、鉆芯法、拔出法等。其中,最為常用的是回彈法、拔出法、超聲波法這三種。鋼筋混凝土強度檢測主要有:混凝土強度的檢測;鋼筋定位和保護層厚度檢測;砌筑砂漿強度的檢測;砌筑砂漿強度的檢測常用方法破損檢測主要有筒壓法、推出法、砂漿片剪法、點荷載法;樓面板厚檢測的常用方法主要有取芯法和鉆孔法,均為先對樓板鋼筋及板內預埋管線進行定位,然后通過取的芯樣或在鉆孔內直接測量樓板厚度。鋼結構工程檢測大體包括焊縫檢測、螺栓連接檢測、構件尺寸檢測、構件缺陷和損傷檢測、結構構件變形檢測、構造檢測、涂裝檢測、地基基礎檢測等幾個部分。結構構件變形檢測主要是利用激光測距儀、水準儀、全站儀、經緯儀等測量儀器對鋼結構的撓度、傾斜度進行檢測。構造檢測是指根據(jù)觀察測量判斷構件是否符合《鋼結構設計規(guī)范》中的規(guī)范要求。

2建筑工程結構質量檢測方法應用

鋼筋混凝土作為現(xiàn)代建筑結構主要材料,其建筑質量的好壞,將直接影響到我國人民生產生活。其質量檢測作為工程質量檢測一個重要環(huán)節(jié),可分為三類。一是外觀檢查。二是預留試塊檢測。三是在結構實體上進行檢測。在對混凝土進行檢測時,其表層檢測一般不會代表整體質量,因為混凝土經過長時間的使用,其表層和內部結構的抗壓強度會出現(xiàn)差異,所以利用回彈法以及超聲回彈綜合法檢測會因為受到技術的限制而出現(xiàn)檢測誤差,在這種情況下,可以使用鉆芯修正法進行檢測。在鉆芯法中,最關鍵的是鉆芯位置的選取,位置的選擇直接關系到檢測的結果。一般情況下,都是選擇在結構受力較小并且最能夠代表強度的部位,在位置選擇時,應該對結構的內部設計進行詳細的了解,避免從鋼筋比較密集區(qū)域進入。所以對于獨立基礎或者是條形基礎而言,因為其鋼筋在底層,所以鉆芯位置可以選擇在上部。對于片筏基礎或者是箱型基礎,因為其鋼筋都集中在表面,所以鉆芯位置一般會選擇在側面。這樣可以避免與鋼筋和預埋件的接觸,為鉆芯檢測提供了便利條件。采用回彈法檢測混凝土強度時,一般都使用現(xiàn)行有關規(guī)范提供的測強曲線,當無法單憑回彈法檢測結果確定混凝土的強度時,就必須采用鉆芯法加以修正。超聲回彈綜合法在應用上也是較為多的一種方法,它的優(yōu)點是對影響混凝土強度的因素都能夠及時的反映出來,同時還能抵消部分影響強度與物理量相關關系的因素,提高了混凝土強度檢測的精度和可靠性。采用后裝拔出法時,要求測試面平整、清潔、干燥,對飾面層、浮漿等應予以清除。

篇4

1建筑結構設計的工程造價

1.1建筑結構設計、工程造價基本概念。一個完整的建筑工程項目,前期工程規(guī)劃以及結構設計環(huán)節(jié)非常重要,是整個工程項目施工的圍繞核心,從建筑結構設計中能夠充分顯示出施工技術與工程造價之間所存在的關系,并予以有效的施工方案實現(xiàn)施工順利、成本合理的目的,這樣對工程造價來說也能夠提高控制能力。建筑結構設計的主要目的就是以滿足建筑方案要求,確保建筑項目整體設計合理,以達到建筑工程竣工后安全可靠、經濟適用的目標,促進建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。建筑項目工程造價是指整個建筑工程施工、決策、設計等各環(huán)節(jié)投入成本的總額度。1.2建筑結構設計與工程造價之間存在的影響關系。工程設計的過程實際上就是將建筑工程中技術與經濟兩個元素從對立的走向轉變成統(tǒng)一走向的過程,目的是以提高建筑工程技術能力的同時,降低建筑工程施工成本的投入,在以保證質量的基礎上實現(xiàn)經濟效益的提高。建筑工程項目中的各個成本投入環(huán)節(jié)非常多,在經過合理規(guī)劃后,并取得決策確認,就可以作為控制建筑工程施工質量與工程造價的重要依據(jù),因此,建筑結構設計的合理性、科學性非常重要。經過多年對工程造價的了解與分析,工程結構設計與工程造價之間的影響關系非常明顯,以達到百分之五十左右的影響率。可見建筑結構設計對工程造價好壞的影響非常大。

2建筑結構設計階段工程造價難以控制的變量問題

2.1工程造價機構配置不合理所引起的變量問題。就當前建筑項目設計中,結構設計環(huán)節(jié)至關重要,相應的工程造價結構配置也需要具備科學性與合理性,而現(xiàn)階段,在建筑工程結構造價控制機構配置不合理已成為影響總工程造價的直接因素之一。在建筑工程項目中,造價管理部門與其他管理部門處于平等關系,甚至還有很多建筑工程中對工程造價部門的存在不夠重視,并沒有設立專門的管理與執(zhí)行部門,因此在工程造價管理過程中,由于權限與獨立性問題、部門地位問題、結構配置不合理問題導致造價管理工作中存在的各種問題居多,就拿獨立性問題來說,直接影響數(shù)據(jù)的準確性,極容易發(fā)生后續(xù)工程造價的問題與誤差,導致資金投入過大,浪費情況居多,不合理利用成本現(xiàn)象普遍,最后導致工程資金投入加大的問題。2.2控制造價環(huán)節(jié)缺乏執(zhí)行力所引起的變量問題。執(zhí)行力是一個任務是否能夠有效完成的關鍵,在建筑工程造價控制過程中,其相關部門的執(zhí)行力也一樣重要,而現(xiàn)階段在很多建筑工程項目中造價控制與管理的執(zhí)行力嚴重缺乏,部分建筑企業(yè)對造價控制的重要性不夠了解,也沒有意識到造價控制的執(zhí)行力會直接影響到總工程造價的結果。因此在建筑工程造價控制措施上仍是以傳統(tǒng)的方法為主,不具備科學性,造價控制管理人員對工作的態(tài)度也不夠認真,造價控制數(shù)據(jù)的準確性也有待審核與驗證,進而造成資金使用不合理的情況發(fā)生。2.3缺乏準確的目標所引起的變量問題。在建筑項目結構設計環(huán)節(jié)中工程造價過程缺少一個明確的控制目標已成為影響工程造價控制重要因素,沒有明確的目標就意味著工程造價控制處于盲目的狀態(tài)中,這是一種級不負責任的問題。這個問題的具體表現(xiàn)是施工企業(yè)在確定設計階段工程造價的目標時,不根據(jù)實際的情況來制定目標,不能形成一個有機地整體,對工程造價目標的一致性十分不利,降低后期施工工作的完成效率。

3實現(xiàn)建筑結構設計階段工程造價控制的具體措施

3.1制定一個明確的工程造價控制目標。通常情況下,建筑設計階段的工程造價的控制目標一般是采用制定方案的初步估算來制定所謂工程造價控制階段的初步目標,對于包含具體技術設計的建筑工程將使用初步設計概算作為建筑結構設計階段工程造價控制的目標,對于沒有具體技術應用的建筑則可以不經過修改直接將初步設計概算作為工程造價的控制目標。3.2完善建筑結構設計階段工程造價控制制度。完善的建筑結構設計階段工程造價控制制度是有效實現(xiàn)建筑結構設計階段工程造價的關鍵因素,要建立完善的建筑結構設計階段工程造價控制制度需要保障已經制定的工程造價控制制度要完的工程造價控制的績效評價體系,提升整的執(zhí)行下去,其次要建立一套合理性工作人員的工作積極性,做到獎懲分明,最后是要明確建筑結構設計階段工程造價控制的各階段的目標和具體責任人,明確的目標和職責是工程造價控制工作的重要前提,也是提高建筑結構設計階段工程控制的最有力的保障。3.3合理選擇建筑設計階段工程造價的控制方法。科學合理的工程造價控制方法是保障建筑結構設計階段工程控制的關鍵因素,當前應用最廣泛也是最有效的工程造價控制方法是采用價值工程的數(shù)據(jù)信息來對工程價值的工作內容進行科學分析,并使用限額設計的方式實現(xiàn)建筑結構設計階段工程造價控制的規(guī)范化。盡管限額設計的方法對工程造價的控制產生了一定的作用,但是該方法在設計階段的方案的制定和施工管理以及設計概要等方面還存在較大的局限性,在實際應用中會出現(xiàn)一些不合理或者運算錯誤的地方,要及時的發(fā)現(xiàn)并解決,以保證工程造價控制方法的合理性。3.4實現(xiàn)建筑結構設計階段的工程造價的數(shù)字化。科學技術是第一生產力這句話十分適用于建筑結構設計階段工程造價的控制,科技的進步帶動了建筑結構設計階段工程造價的控制方法數(shù)字化的發(fā)展,當今社會先進的網絡計算機技術的發(fā)展更是為工程造價的控制帶來了無限的上升空間,要合理使用現(xiàn)在互聯(lián)網中龐大的信息資源,建筑結構設計階段工程造價的控制的數(shù)字化發(fā)展是未來工程造價控制發(fā)展的必然趨勢。設計研究專門的工程造價控制的計算機軟件仍是提升工程造價控制方式數(shù)字化發(fā)展的重要方法。數(shù)字化條件下的工程造價控制必然會提高工程施工中的管理質量和控制效率。

盡管各大施工企業(yè)都具備比較完善的工程造價的控制方法,但是在具體的實施過程中還是會發(fā)生一定的問題,要加強行業(yè)交流和技術水平的探討,取長補短,全面提高工程造價控制措施的科學性,促進建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

篇5

1建筑工程混凝土結構設計中的不足

1.1地基與基礎設計中的問題

在混凝土結構設計中,天然地基獨立基礎有時因為持力層土層分布不均勻,使基礎坐落在軟硬不均的土層上,相鄰基礎沉降差過大,導致基礎變形過大;由于地下室在提高建筑穩(wěn)定性、地基承載力、減少地震破壞以及解決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,經常會設置地下室。當建筑選址在山地上時,由于原始地貌水位較低,設計過程中往往會忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細現(xiàn)象,導致地下室底板及外墻承載力不足,出現(xiàn)墻體裂縫和底板涌水現(xiàn)象,給工程項目帶來難以解決的問題和損失。

1.2混凝土上部結構設計中的問題

在混凝土結構上部設計時,還存在一些問題,框架結構中抗震設防防線較少;因梁跨度大,梁截面高度就大,而框架柱截面較小,導致強梁弱柱情況出現(xiàn);框架—剪力墻和剪力墻結構中,剪力墻布置不均勻,出現(xiàn)單肢剪力墻剛度過大,應力集中,連梁剛度過強等;高層結構中忽視零應力區(qū)等現(xiàn)象。這樣類似問題出現(xiàn),會給建筑結構的安全帶來隱患。

2混凝土結構設計不足的應對策略

2.1混凝土結構地基與基礎設計

在實際工程中,采用天然地基基礎形式時,要么基礎情況非常好,地基承載力非常高;要么上部荷載較小,樓層數(shù)較低,對地基承載力要求也較低,采用天然地基可以使工期短、造價低。但無論如何都要滿足地基的強度和變形要求。根據(jù)地基基礎設計規(guī)范的規(guī)定,地基承載力特征值低于130kPa、相鄰建筑物距離過近可能導致發(fā)生傾斜、建筑物附近堆載過大等都應進行變形驗算。當基礎處于軟硬不均的持力層土層上時,要采用褥墊層以調整不均勻沉降。根據(jù)具體情況,進行厚度約為500~600mm的換填,并進行分層碾壓夯實。采用錐形獨立基礎時,斜面坡度小于1:3,混凝土能夠振搗密實,保證基礎強度和高度的要求。在對基礎間拉梁設計時,要充分考慮梁上土的重量和柱底荷載拉力的作用,適當?shù)脑黾优浣睿瑥亩WC基礎的整體剛度。對于地下室工程,宜建造在密實、均勻、穩(wěn)定的地基上。當處于不利地段時,應采取相應措施。充分考慮各個構件所承受的荷載,尤其是水浮力,回填土后水的壓力會升高。底板的浮力會加大,墻體的水平壓力也會增高。針對這樣的問題,在建筑使用功能允許的情況下,應將底板和地下室外墻盡量分隔成小跨,以減小壓力對底板和外墻的影響,減少開裂情況的發(fā)生。同時,可以提高墊層混凝土強度等級,厚度也不小于100mm。

2.2混凝土結構上部設計

上部設計中,宜設置多道防線。(1)對整體建筑的抗震要求進行全面考慮,也就是重視概念設計。抗震設計宜采用平面布置基本均勻,豎向剛度無明顯變形、承載力無明顯突變的結構體系,不應采用嚴重不規(guī)則結構。因此應選擇合理的抗震結構體系和構件截面尺寸以及合適的配筋方式,確保豎向構件有足夠的延性,增大構件的塑性變形能力。框剪結構和剪力墻結構設計時,剪力墻應沿著縱橫兩個方向,布置在建筑周邊、電梯間、樓梯間及荷載較大的位置,墻體間距滿足規(guī)范,同時單片剪力墻的水平剪力不能高于結構底部總水平剪力的30%。在設計第二道防線時,要對剪力墻連梁的跨高比進行嚴格控制。實踐表明,剪力墻連梁跨高比為5時,各項性能是最好的。(2)在進行剪力墻梁、柱設計時,應該堅持強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點強錨固的原則。此外,對于中震程度建筑混凝土結構,需要考慮第一級別剪力墻,墻肢數(shù)量最少要保持4肢。當?shù)谝患墑e的剪力墻進入塑性階段后,需要在級別較小的剪力墻進行多道設防,避免建筑在震動下過度變形,從而對級別小的剪力墻造成危害。在上部結構設計中,設計者應有選擇的將縱橫兩片剪力墻連接在一起,在遇到中震或者大震時,剪力墻開裂會達到耗能的作用,這樣就保持了建筑延性破壞,確保了建筑整體性能不損壞,真正做到小震不壞、中震可修、大震不倒,以保證人民生命財產的安全。

3結束語

在新時期下,不管是業(yè)主,還是建設單位都對建筑工程的整體質量有很高的要求,即使是墻體開裂都會對人的心理帶來不好的影響。因此結構設計時必須根據(jù)具體情況,認真、仔細的對混凝土結構進行設計,并反復審查,發(fā)現(xiàn)問題后及時解決,不斷優(yōu)化混凝土結構設計方案,從而促進建筑工程施工質量的提升,為整個建筑工程各項功能的實現(xiàn)提供保障。

作者:毛亞鳳 單位:昆明理工大學

參考文獻:

[1]張立軍.論房屋建筑混凝土施工技術[J].工程技術研究,2017,(2):73+75.

篇6

Keywords: construction project, the structure design, research problems

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號

一前言

結構設計在建筑工程起著十分重要的作用,其不僅關系著建筑物的使用性能,還關系著工程施工的具體方案,影響了工程的經濟效益。

本文重點研究了建筑結構設計過程中出現(xiàn)的缺陷,以保障設計質量能夠達到理想要求。

二鋼筋混凝土的承重選型及布置

⑴房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值。現(xiàn)行的《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3―2002)給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。實際工程中經常存在這樣的問題:某高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值,甚至有個別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規(guī)定限值,且既無可靠的設計依據(jù),在抗震設防區(qū)也沒有采取有效的抗震加強措施,給結構抗震帶來安全隱患。另外還有一點也容易被設計人員所忽視,就是房屋適用高度除與結構體系類型和抗震設防烈度有關外,尚與場地類別和結構規(guī)則程度等因素有關,當結構位于Ⅳ類場地或平面與豎向布置均不規(guī)則時,其最大適用高度應適當降低(一般降低20%)。如某高層建筑32層,高115.8m,框架剪力墻結構,7度設防,Ⅳ類場地,根據(jù)規(guī)范其適用高度為120m,但由于建于Ⅳ類場地,其最大適用高度應適當降低(若按降低20%考慮,其最大適用高度應為96m),則該高層建筑需按超限高層建筑來

考慮。

⑵結構布置不合理。結構設計中十分重要的環(huán)節(jié)就是結構的布置要合理,即結構布置盡可能的“規(guī)則”。由于引起結構不規(guī)則的因素很多,特別是對于復雜的建筑體型,很難一一用若干簡單的定量指標來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。正是由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應的設計規(guī)定,加之對結構抗震概念設計缺乏應有的了解,有些設計人員往往對結構規(guī)則性把握不夠,有時甚至聽任業(yè)主和建筑師的要求,在實際工程中出現(xiàn)了不少規(guī)則性很差、對結構抗震十分不利的高層建筑。①平面扭轉。由于平面不規(guī)則、質量與剛度偏心和抗扭剛度太弱的結構,在地震中會因產生扭轉不規(guī)則而受到嚴重的破壞,所以在布置抗側力結構時,應使結構均勻分布,令荷載合力作用線通過結構剛度中心,以減少扭轉不規(guī)則的不利影響。②樓板局部不連續(xù)。一些高層建筑中經常帶有較大范圍的錯層,使樓層的樓板不連續(xù),樓板的平面剛度急劇變體導致結構不規(guī)則。目前在工程設計中應用的多數(shù)計算分析方法和計算軟件,大多數(shù)都假定樓板在平面內不變形,平面內剛度為無限大,這對于大多數(shù)工程來說是可以接受的。但當樓板平而比較狹長、有較大的凹人和開洞時,被凹口或洞口劃分開的各部分之間的連接較為薄弱,在地震作用中容易相對振動而使削弱部位產生震害,樓板可能產生顯著的面內變形,因此應該對凹入或洞口的大小加以限制,并應采取相應的加強措施。③樓層的突然變化。當結構上部樓層相對于下部樓層收進時,收進的部位越高、收進后的平而尺寸越小,結構的高振型反應越明顯,當頂部剛度過小時會出現(xiàn)鞭梢效應。當上部結構樓層相對于下部樓層外挑時,結構的扭轉效應和峰向地震作用效應明顯,對抗震不利,因此應按規(guī)范對收進后的平面尺寸和外挑尺寸加以限制,設計上應考慮豎向地震作用的影響。④豎向構件不連續(xù)。在高層沒計時,底層為了有一個較大的空間,常將底層設計為帶轉換層的大空間結構,使上部結構不落地,采用梁上起柱的辦法,這就形成了柱構件上下不連續(xù),容易使結構形成薄弱部位,對結構的抗震極為不利。

⑶結構縫寬度設計不合理。對于超長的工程建筑物,為了減少溫度變化對結構的影響,應合理地設置伸縮縫。有些設計人員采用后澆帶代替伸縮縫,后澆帶根本不能解決溫度變化的影響,只能減少混凝土材料干縮的影響。對不便于設置溫度伸縮縫的超長結構,除留設施工后澆帶外,還應采取其他構造加強措施,如加強頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預應力混凝土結構等。

對于地下室結構盡量不要設縫。有些設計人員常在高層建筑地下室.與裙房地下室之間設置沉降縫,這雖可解決兩者問的沉降差異問題,但地下室設縫會帶來一系列的問題,如地下窒底板和外墻在沉降縫處的節(jié)點處理非常復雜,施工困難,易出現(xiàn)滲漏水等質量問題,另外還常會導致高層部分的基礎有效埋深不足。因此,筆者認為對地下室結構宜盡量不設縫,而采取其他技術措施來解決差異沉降問題,如采用樁基,使絕對沉降和差異沉降控制在允許范闈內,或在主裙樓之間留設施上后澆帶,待主樓封頂后再連成整體。

三地基基礎設計方面

⑴對基礎的選型或施工的可行性考慮不夠充分。如某高層建筑,設計時采用大直徑鉆孔灌注樁,樁尖穿越6~8m的卵石層進入中風化巖1倍樁徑。按照現(xiàn)有的施工條件,樁尖穿越較厚的卵石層十分困難,成孔質量也很難保證,如果根據(jù)附近相似地質條件的工程經驗,以卵石層為持力層,并在樁端進入卵石層一定深度后進行樁底注漿,同樣能達到提高單樁承載力、減小樁基沉降的目的。

⑵高層建筑基礎有效埋置深度不足。在工程設計時,設計人員往往容易忽視規(guī)范的相關規(guī)定。如某高層建筑30層,H=106m,地下1層,設計采用樁基,筏板基礎埋深為5.5m,不滿足《高層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》(JCJ6―99)第4.0.2條中關于樁筏基礎的埋置深度(不計樁長)不宜小于建筑物高度的1/18的要求,該基礎的埋深應不小于H/18=5.9m。有些工程主樓為高層。裙房為多層,兩者之間用沉降縫斷開,使主樓地下室在沉降縫一側沒有可靠的側限。高層建筑規(guī)范規(guī)定,基礎有效埋深應從具有可靠側限的地面算起,而在工程設計中,設計人員往往容易忽略”可靠側限”這一蘑要因素。

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某大廈位于浙江省樂清市清遠路與雙雁路的交叉路口處.大廈總建筑面積16733m2.大廈平面呈L形,長邊45m,短邊20m,寬17m.大廈分主樓和附樓兩部分.地面以下主樓兩層,附樓一層.地面以上主樓18層,附樓5層,1-5層為移動電話公司用房,1-5層高4.5m,6-18層為住宅,層高均為3m,其中19層機房、20層屋頂水箱部分縮進,形成露臺.主樓設兩臺電梯和一座樓梯,樓梯可通至主樓屋頂.樓梯頂部設容積為50m3的水箱,電梯井筒頂部設機房.主樓高度58.5m.附樓1-5層為商場,主樓2-4層為辦公用房,附樓屋頂設屋頂花園和公共娛樂休閑場所.附樓設樓梯兩座,可通至附樓屋頂.地下1層設停車場,層高3.5m.地下2層設水池、發(fā)電機房、空調機房等,層高3.5m.總平面布置圖如圖3所示.

3結構設計

3.1基本設計資料

建筑物抗震設防重要性類別為丙類,建筑結構安全等級為二級,結構重要性系數(shù)γ0=1.0.根據(jù)《工程地質勘察報告》,地面以下15m為淤泥,屬軟弱土,地面至堅硬土頂面的距離約35m,即場地覆蓋層厚度為35m,建筑場地類別為Ⅲ類,屬不利地段.該地區(qū)地震基本烈度為7度,因此建筑物抗震設防烈度為7度.大廈框架結構抗震等級為三級,剪力墻抗震等級為二級.

3.2結構選型與布置

考慮到場地土為軟弱土,為增加結構剛度,減少延性,大廈主體采用框架-剪力墻結構,剪力墻設在主樓中心,樓梯及電梯井四周,以提高大樓重要部位強度及安全性.主、附樓之間,考慮到地下水位高,留縫較難處理,基礎采用厚板樁筏,主、附樓之間不設縫,先留出后澆帶(寬1000mm,包括地下室底板及邊墻),待主樓施工完畢、沉降基本穩(wěn)定,兩者再連為整體.預留后澆帶時,鋼筋不斷,后澆帶的混凝土強度等級C35.后澆帶預留在主樓與附樓之間,靠附樓側2m處.大樓高寬比為3.69,小于5;大樓主體埋深7米,大于1/15H=4米;柱的截面尺寸,主要由軸壓比進行控制;梁的截面尺寸,主要由計算結果進行控制;地面以下淤泥較厚,承載能力低,因此采用樁筏基礎,施作鋼筋砼預制方樁.

3.3荷載標準值

恒載分為樓面均布恒載一級梁上線性分布恒載.樓板結構自重作為外部荷載手工輸入程序計算.梁、柱及砼墻體自重,可設定參數(shù)由程序計算.限于篇幅,恒載值未列出,可依據(jù)規(guī)范查詢.地震荷載本建筑抗震設防重要性類別為丙類,按7度抗震設防,Ⅲ類場地上的高層建筑,按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)[6]第3.3條規(guī)定,必須計算地震作用.考慮兩個方向的地震作用,且結構質量和剛度分布明顯不對稱,因而需計入雙向水平地震作用下的扭轉影響.風荷載根據(jù)《建筑結構荷載設計規(guī)范》(GB50009-2012)[7]的規(guī)定,基本風壓值W0=0.55kN/m2,基本風壓值得調整系數(shù)為1.1,調整后的基本風壓值W0=0.61kN/m2.建筑物所在地的地面粗糙度為B類,即中小城鎮(zhèn).風載體型系數(shù)μs取1.4,風壓高度變化系數(shù)及風振系數(shù)由程序自動計算.結構整體座標與風力作用方向的夾角為49.97°,考慮兩個方向的風力作用.

3.4結構設計計算

結構計算,采用中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編制的系列軟件.用PMCAD建立結構模型,運用多層及高層建筑結構三維分析與設計軟件TAT進行上部結構計算,運用基礎CAD軟件JCCAD進行基礎底板計算及樁基驗算,并運用該系列軟件繪制施工圖.考慮到地基土為軟弱土,對結構的嵌固作用不大,因此,取地下一層地面為結構嵌固端,其四周的混凝土墻,作為一種安全儲備,不參加結構計算;屋頂?shù)臋C房、水箱層,計算求得的水平地震作用應增大,但不下傳;地震作用采用振型分解反應譜法計算,振型個數(shù)12個.程序自動模擬施工過程,恒載逐層加載,活載一次加載.用TAT計算時,活載滿布且一次計算的結果,常比活載可能不利布置的實際情況小很多.因此,按恒、活載分開計算,考慮活載不利布置.活載的折減對基礎設計有利.如果活載不折減,可能導致因樁數(shù)過多,而造成基礎施工十分困難.梁面活載折減系數(shù)按規(guī)范要求,由計算機程序自動執(zhí)行.柱、墻活載折減系數(shù)取法按荷載規(guī)范要求執(zhí)行,可進行人機交互控制,修改各層活載折減系數(shù).只對以柱、墻為支座的主梁調幅,調幅系數(shù)0.85,梁跨中正彎矩放大系數(shù)取1.2.高層建筑中,柱的截面尺寸往往較大,而梁的計算長度是從中到中的軸線距離,這樣在柱端的彎矩已算到了柱中心,而往往偏大.可以考慮適當折減梁端彎矩,修正后的梁端彎矩不小于原彎矩的2/3.由于連梁兩端剛度、剪力大,很可能會出現(xiàn)超筋情況.剪力墻的承載能力往往較高,連梁進入塑性狀態(tài)后,允許其卸載給剪力墻,連梁剛度折減系數(shù)取0.7,梁扭轉剛度折減系數(shù)取0.4.

4計算結果分析

4.1結構自振周期分析

結構前3個自振周期計算結果如表2所示,計算結果顯示,結構的前3個自振周期(T1-T3)在正常范圍內,沒有異常.計算結果顯示,結構x、y方向的前三個振型曲線連續(xù)、光滑,沒有出現(xiàn)突然的轉折點或不規(guī)則凹凸,表明結構豎向剛度變化較為均勻,設計指標符合要求.

4.2位移計算結果

通過對結構在水平載荷(地震荷載、風荷載)控制作用下的位移進行計算,得到各樓層x方向的節(jié)點最大水平位移結果如表3、表4所示,表中:Floor為層號;Node為x向累積位移最大節(jié)點號;DX為x向累積最大位移(mm);node為x向層間位移最大節(jié)點號;dx為x向層間最大位移(mm);dx/h為x向最大位移角;h為層間高(m).表3、表4的結構位移計算結果表明,在地震作用或風荷載的作用下,樓層的位移基本上是連續(xù)變化的,無明顯的突變和折點,位移曲線為反S形曲線,表明結構布置較為合理可行.此外,在風荷載作用下,樓層層間位移與層高之比d/h<1/900,結構頂點位移與總高度之比D/H<1/950,均滿足規(guī)范要求.

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引言

建筑工程的結構設計是整個工程的關鍵環(huán)節(jié),在實際設計中經常會遇到一些常見但很棘手的問題,建筑墻體和樓板的裂縫問題就是其中一個比較典型的結構設計問題。由于造成混凝土結構產生裂縫的原因很多,這對于建筑工程的結構設計要求就更為嚴格。因此,為在建筑工程中盡量減少或避免產生裂縫,必須對裂縫成因進行探究分析,并在結構設計方面提出針對性的解決辦法進行裂縫控制。

一、產生建筑施工裂縫的原因分析

1、地基不均勻下沉

造成地基不均勻下沉的原因有客觀原因、主觀原因以及人為原因。房屋地基土層分布不均勻,土質有較大地差別等是造成地基不均勻下沉的客觀原因;而主觀原因多與建筑施工的設計方面有關,比如地基的處理方案與基礎設計不協(xié)調一致、同一建筑的地基采用多種處理方法、在房屋縱墻剛度較差時因土壤應力的擴散作用導致房屋兩端的應力逐漸減小、對建筑立面錯層、平面變化引起樓面活荷載不均勻的處理不當、實際建筑施工的設計超出或未達到規(guī)范的規(guī)定,由于這些因素導致地基受力狀態(tài)改變,造成地基不均勻下沉;另外在建筑施工過程中和建筑建成后,人為因素導致地基改變、松動等情況造成地基不均勻下沉。

2、溫度應力

引起溫度應力的原因有兩種,一種是自生應力,是物體結構由于內外溫度不同,在結構自身的約束下產生的溫度應力,通常發(fā)生在結構尺寸相對較大的物體上,比如橋梁墩身,混凝土冷卻時表面溫度與內部溫度相差太大,兩種溫度產生應力相反作用。另一種是約束應力,是物體結構受到外界的約束而不能自由變形引起的溫度應力。比如護欄混凝土,混凝土的干縮引起的應力與溫度應力共同作用。要準確分析溫度應力的分布、大小是一項較復雜的工作,通常是依靠模型試驗或數(shù)值計算來進行分析,另外在分析過程中還需要考慮徐變的影響。

3、鋼筋銹蝕

建筑鋼筋表面由混凝土保護,如果混凝土保護層質量較差或厚度不足,使二氧化碳或氯化物侵蝕到鋼筋,使鋼筋周圍的混凝土的堿度降低或氯離子含量偏高,從而破壞了鋼筋表面的氧化膜,導致鋼筋中的鐵離子與氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應,使得鋼筋的體積增大了2至4倍,從而鋼筋周圍的混凝土受到膨脹,導致作為保護層的混凝土沿鋼筋縱向產生裂縫。另外由于鋼筋銹蝕使得鋼筋與混凝土的握裹力減弱,結構承載力下降,導致其他形式的裂縫產生。

4、凍脹

凍脹是由于大氣氣溫低于0℃時,混凝土中吸入了飽和的水被凍成冰,使得混凝土的體積膨脹9%,從而產生膨脹應力,于此同時,在微觀結構中遷移和重分布的狀態(tài)下,混凝土凝膠孔中的過冷水易引起滲透壓,再次加大了混凝土的膨脹力,降低了混凝土的強度,從而導致裂縫的產生。受凍最嚴重時是混凝土初凝時,可使成形的混凝土強度降低30%至50%。

二、建筑工程結構設計中的裂縫控制措施

1、合理設計結構尺寸及選材

由于建筑材料變形的差異及自身的溫差都會造成混凝土結構的開裂,特別在結構尺寸較大時,結構因材料變形及溫差所造成的應力就會隨之增大,極易在建筑的樓板與墻體中產生橫向裂縫。通過統(tǒng)計分析,結構所受應力與長度呈非線性相關關系,因此,在進行結構設計時一定要確保結構尺寸合理,在結構設計時選用合理的布置方案使結構在實際工作中能實現(xiàn)整體性較好的同時剛度分配合理結構構件受力明確,在計算配筋過程中要嚴格按照國家相關設計規(guī)范進行設計,從而減少或避免出現(xiàn)結構裂縫。在設計施工中盡量選擇使用變形差異接近的材料,從而有效的抑制了應材料自身變形而造成的結構裂縫。

2、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制措施

(1)在結構設計時必須保證混凝土結構的整體剛度滿足規(guī)范要求,以免結構的不均勻沉降造成在混凝土結構內部出現(xiàn)拉應力及剪應力,進而減弱結構內部抵抗溫度應力的能力。

(2)在建筑的外墻角位置上應布設放射筋,并且保證每個墻角布設的放射筋都在七根以上,配筋長度必須大于2m,配筋范圍則不得小于樓板跨度的三分之一,各個鋼筋之間的間距則不得大于0.1m。通過在建筑外墻角布設放射筋的辦法能夠滿足應力的要求,使得現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫應力作用范圍與放射筋作用范圍一致,進而減少并控制裂縫的形成。

3、溫度裂縫的預防控制措施

在建筑工程的結構設計中,應優(yōu)先選用建筑平面布置規(guī)則、結構受力簡單合理的結構布置,不宜設置太多的凹凸,以免產生溫度應力集中進而造成裂縫。建筑的長高比應符合設計規(guī)范要求。特別是建筑物的長度不應超過溫度伸縮最大間距的要求,以確保材料的變形在較小范圍內,從而能有效防止屋面因溫差較大形成變形集中造成的墻體裂縫。在砌體結構中建筑縱墻應盡量少設門窗,并且門洞和窗洞不宜開設過大,保證磚墻具有足夠的抗剪面積,從而提高其自身的抗剪能力,同時還可減少在門窗部位的應力集中現(xiàn)象。溫度裂縫的形成主要是由于磚墻本身、圈梁、屋面板的溫度變形以及相互間的溫差所引起的,其屋面板保溫層的效果好壞會對頂層磚墻的裂縫程度產生直接影響。因此,屋面保溫層的設計一定要滿足熱工要求,尤其是其施工工法及保溫材料的性能要與規(guī)范符合,并可適當加大保溫層的厚度,保證保溫效果。

從建筑的結構方面考慮,所有的縱墻、橫墻的頂層均應設置圈梁,以增強其整體性及抵抗溫度裂縫的能力。在設計圈梁時,頂層圈梁尤其是縱向圈梁的高度應盡量小些,以減少磚墻與圈梁之間的相互約束,進而降低由于屋面板變形對墻體產生的水平推力;提高頂層墻體的砂漿砌筑強度是抵抗溫度裂縫有效且經濟的方法,頂層砂漿強度不宜小于M5.0,磚體的強度則不宜小于MU10,并且磚砌體的厚度不宜小于240mm;降低墻體與屋蓋之間的溫差是防止溫度裂縫的關鍵,所以,可在屋面設計時采取設置架空層等隔熱保溫措施。

4、鋼纖維混凝土在結構裂縫控制中的應用

在鋼筋混凝土梁的底部布設適量的鋼纖維,使其能夠與混凝同抵抗開裂,從而提高鋼梁自身的抗裂能力,在其滿足設計要求的同時,符合規(guī)范中有關裂縫寬度或者抗裂度的要求。對于加入鋼纖維的鋼筋混凝土梁來說,當鋼纖維的摻入體積率在1.0%~1.5%左右,并且受拉區(qū)的鋼纖維混凝土層截面高度達到梁截面高度的30%時,就可很好的控制梁體開裂。同樣,在受拉區(qū)的鋼纖維混凝土層截面高度達到梁截面高度的30%時,其彎拉性能接近于全截面的鋼纖維混凝土梁。這主要是由于鋼纖維可依靠粘結力在混凝土裂縫的尖端應力區(qū)產生一個反向應力區(qū),緩解了混凝土裂縫尖端產生的應力集中,從而對裂縫的進一步發(fā)展產生了抑制,使得在荷載作用下的混凝土構件開裂滯后。鋼纖維可與未開裂的混凝同承擔開裂截面上方的部分拉力,從而減小了開裂截面上的鋼筋應力,對于裂縫的進一步發(fā)展起著約束作用,有效提高了裂縫間混凝土的整體性及構件剛度。

結束語

在建筑工程當中,裂縫問題是一個較為普遍的問題,由于很多因素可造成結構的開裂,因此,在進行建筑物的結構設計時,必須根據(jù)工程的地質環(huán)境條件、結構形式等相關因素,制定出有效的結構設計及裂縫控制措施。此外,還應加強對工程施工的監(jiān)管,確保施工單位能夠按照設計、規(guī)范嚴格執(zhí)行,保證建筑物的安全及使用性能。

參考文獻

[1]韓麗春,張宏建.淺談預應力技術在建筑工程中的應用[J].黑龍江科技信息,2009,(18).

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中圖分類號:TU3文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)06-0020-02

高層建筑以其占地面積較小,高層空間利用率較高的優(yōu)勢,有效的緩解了目前城市土地資源緊張與城市人口壓力逐年加大之間的矛盾,使其迅速成為現(xiàn)今建筑工程設計與施工建造的首選類型。就我國目前而言,高層建筑主要用于住宅、賓館、辦公寫字樓、以及綜合性商業(yè)設施等用途中,由于其對高層建筑的使用功能性的要求不同,使其在對于建筑物的內部結構選型中存在著一定的差異性。在高層住宅的建筑工程項目中,由于其對于功能具有空間較小、分隔墻體較多、各層布局基本相同的特殊要求,在結構的選擇時就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結構,此外除了應考慮各組成部分各自適用的結構體系以外,選型中還要考慮兩種體系組合的效果是否最佳因為當建筑物包括不止一個主要結構時,它們之間必然存在一定的橫向聯(lián)系,分別對每一結構優(yōu)化所拼湊而成的整個建筑結構不一定最優(yōu),故結構選型應從整個工程系統(tǒng),即主要結構的集合出發(fā)進行全局優(yōu)化決策根據(jù)工程的具體情況和條件正確解決結構體系的選型問題。

1工民建筑物的基本要求

1.1美觀功能要求

結構是構成建筑藝術形象的重要因素通常人們比較強調結構型式適應建筑造型上的美觀性要求,而易于忽視另一方面,即結構本身的美學效應。結構自身也富有美學表現(xiàn)力,為了達到安全與堅固的目的,各種結構體系都是由構件按一定的規(guī)律組成的,這種規(guī)律性的東西本身就具有裝飾效果,結構選型的參與者、建筑師們必須注意發(fā)揮這種表現(xiàn)力和利用這種裝飾結果自然地顯示結構,結構型式與建筑的空間藝術形象融合起來使兩者成為統(tǒng)一體。

1.2結構受力合理性

因為各種結構體系有各自的受力特征,比如在抗風能力、抗震能力整體剛度等各方面各不相同,而選型必須保證結構體系的受力合理,所以要根據(jù)力學上的要求認真比較各種結構體系優(yōu)缺點,挑選出能入圍的幾個結構體系,然后再結合其它影響因素作分析,做篩選結構受力合理性包括結構能有效抗風、可靠抗震、傳力途徑明確、應力分布合理破壞機制合理等等。它受環(huán)境條件諸如基本風壓、設防烈度等影響,而基本風壓、設防烈度又因場地條件不同而不同。

1.3綜合考慮不同結構方案對建筑物造價的影響

某些結構材料單價較高但可能給建筑物整體造價帶來好處,結構材料對選型的影響下文將展開論述。例如某市三多里高層住宅地面以上15層、局部16層,層高2.7m建筑。總高度44.2m為板-柱框架剪力墻體系,采用陶粒混凝土。預制大樓板內外填充墻分別采用100mm及200mm厚的加氣混凝土徹塊,每層平均重量僅為8.31kN/平方米而一般框架-剪力墻體系的高層住宅每層平均重量約為12~13kN/平方米,因此該高層建筑采用天然地基箱形基礎,而同期建造的另一幢15層高層住宅,為內澆外掛剪力墻體系,采用柱箱復合基礎15層高層住宅采用天然地基,在某市是僅有的一幢,是一個成功的工程實踐。

1.4結構全壽命期費用

在進行結構方案的經濟分析時,通常考慮的是一次性投資費用,這是不夠全面的。一幢建筑物在其整個使用壽命期內,一般為50年,還會發(fā)生其它費用,如結構的一般維護維修費用、災后的重建費用等等,而這些費用的數(shù)額往往也是不容忽視的。在進行結構選型決策時也應予以考慮。例如對于一幢高層建筑如果結構方案采用鋼結構,則由于鋼材易于銹蝕在整個建筑物投入使用后,必須對鋼結構構件進行定期的防銹蝕處理和維護,從建筑的整個使用壽命期來看這一筆維護費用的數(shù)額是巨大的但如果結構方案采用鋼筋混凝土結構則基本上不需要對結構構件進行維護。從建筑的整個使用壽命期來看,就基本上不存在發(fā)生于結構構件的維護費用,當對類似的高層建筑進行結構方案的選擇時就要綜合考慮權衡各方面利弊從結構的全壽命期,來進行綜合經濟分析才能得出令人滿意的決策結論。

2施工水平對高層建筑結構選型的影響建筑施工的生產技術水平及生產手段對建筑結構型式有很大影響。正是大型起重機械及各種建筑機械例如混凝土泵,相繼問世才使高層建筑的各種結構型式成為現(xiàn)實,施工水平對建筑結構型式的影響表現(xiàn)在以下兩個方面:

一方面,施工技術條件不具備或選用的結構方案不適應現(xiàn)有施工技術能力,將給工程建設帶來困難。例如選擇裝配式框架結構方案時需要認真考慮施工單位焊工技術力量,否則將給工程質量帶來嚴重影響。如果決策人員在結構選型時考慮不周也將會給施工單位帶來不必要的困難。因此選型時有關設計人員應多與施工單位人員溝通,共同磋商解決選型中出現(xiàn)的矛盾。

另一方面,選擇結構型式時要結合施工工藝因素考慮工程的具體施工條件,同一種結構型式可以對應不同的施工工藝,而不同的施工工藝不僅影響材料消耗,勞動力工期施工工期的影響已經在經濟因素中分析及造價等技術經濟指標,而且會影響到結構的受力狀態(tài)、抗震性能、計算分析及構造措施。所以,在高層建筑結構選型中應對施工工藝連同其它因素加以全面綜合權衡考慮。

3建筑結構材料對高層建筑結構選型的影響

隨著科學技術的發(fā)展,新的結構材料如高強砼、輕骨料砼、復合材料中的鋼管砼、鋼纖維砼等等不斷誕生,新的結構材料促使傳統(tǒng)結構型式發(fā)生變革,新的結構型式產生,從而不可避免地給結構選型問題帶來深刻影響。眾所周知在傳統(tǒng)的建筑材料中,鋼材符合輕質又高強的條件,在國外高層建筑中很多采用鋼結構體系,鑒于我國國情和條件,絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結構體系,且一般都采用普通鋼筋砼、混凝土及鋼材的強度等級不高,建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。據(jù)統(tǒng)計,在我國已建成的高層建筑中,自重小于12kN/平方米的只占22%。而大于14kN/平方米的占46%,總的來說,自重偏大給設計、施工、材料運輸、結構抗震性能及結構技術經濟指標帶來較多不利影響因此在考慮了材料的供應狀況的前提條件下,優(yōu)先選用能減輕建筑物自重的結構材料是很有必要的。減輕建筑物自重給整個高層建筑帶來的效益有:

3.1有利于減小結構截面節(jié)約建筑材料尤其對于高層建筑下部樓層的柱子影響更大。

3.2有利于減小基礎投資據(jù)統(tǒng)計在軟土地基地區(qū)基礎的造價約占土建總投資的25%左右。例如:某市樁箱型基礎約占28%,隨著目前地下室越來越深,這個比例有加大的趨勢,所以減輕高層建筑自重對減少軟土地基地區(qū)高層建筑基礎投資有重大意義。

4結語

綜上所述,在實際工作中,結構設計人員往往由于未能深入了解結構選型的各個影響因素及其相互關系,從而造成結構選型決策的種種失誤影響結構選型決策的因素主要體現(xiàn)在建筑物的功能要求,結構受力合理性經濟因素的制約等多個方面,所有的這些確定性的和非確定性的因素都或多或少對結構選型產生影響,在某些情況,不為人們重視甚至被忽略的一些因素往往起著決定性的作用。因此,在結構選型決策工作中應該綜合考慮各種決策影響因素的作用特點和對決策結果的影響度,并將它們綜合協(xié)調統(tǒng)一起來,這就涉及到高層建筑選型決策方法的合理選擇問題。

參考文獻

篇10

當前,隨著我國社會的快速發(fā)展以及城市化進程的不斷加快,城市中涌現(xiàn)出了大量的建筑。為了確保整個工程具有較高的質量與安全性,就必須加強建筑工程的框架設計,這是一項不容忽視的重要環(huán)節(jié)。

1.建筑工程框架結構設計中應遵循的原則

1.1遵循彈性適中

一套完善科學的建筑結構體系要具備適度的彈性,之所以有這樣的要求,主要是因為若建筑結構過于剛硬會大大降低變形能力,一旦發(fā)生較強的破壞力時,就需要有很大的承受力,往往會對局部造成損壞,最終導致建筑整體損壞。若建筑結構太柔也是不行的,盡管它能夠全面降低外力的作用,但是常常會導致建筑由于變形太大而發(fā)生整體顛覆現(xiàn)象的發(fā)生,因此,建筑的合理程度成為了相關學者們主要討論的話題。現(xiàn)階段實行的標準規(guī)范雖明確提出了部分相應的指標,但更為詳細的標準還有待明確。

1.2遵循打通關節(jié)

科學合理的結構體系肯定是渾然一體的,它能夠確保所有外力及時的傳遞與消減。在該思路基礎上,設計人員應將結構中存在的各種“關節(jié)”打通,以確保力量在各關節(jié)處可以順暢的流動。只有這樣,建筑結構才會形成一個整體,才能夠有效避免外力的干擾。設計過程中,必須對建筑實際承受的外力加以充分考慮,通過精確地估算,不斷提升建筑的受力能力,有效預防因外力因素而對整個建筑造成損壞。

一套具有較高安全性的建筑結構系統(tǒng)是層層設防的,一旦出現(xiàn)事故問題,整個抗外力的結構就會通力合作,前仆后繼。此刻,若是將“生存”的希望全部寄托在某個單一的構件上,是極其危險的。譬如,在土建結構中,多肢墻要優(yōu)于單片墻,框架剪力墻要優(yōu)于純框架等,主要表達的是多道防線的設計思路。因此,設計人員在建筑框架結構的設計過程中應基于建筑結構設計多道防線,如此一來,才不會受到外力的嚴重干擾,才會增強建筑的安全性。

1.3遵循抓大放小

建筑框架結構體系中存在著強柱弱梁、強剪弱彎等的說法,這在鋼結構設計過程中屬于一項核心的概念。簡言之,盡管整個結構體系是通過所有構件協(xié)調組成一體,但是,所有構件具體承擔的角色都不一樣,有輕有重。如果實際中發(fā)生了難以預料的較強破壞力,那么,所有構件就會協(xié)作抵抗,有效防止核心構件遭到損壞或者是到最后階段出現(xiàn)損壞,此刻做出犧牲是在所難免的,那么,讓誰犧牲呢?最好的方法就是讓一些不重要的構件先抵抗災難事故。如果鋼框架結構中的柱倒了,那么,梁也就會隨之而倒;而如果梁倒了,柱依舊可以佇立不倒。所以,柱所擔負的責任要遠大于梁,柱不可以先倒。為了確保柱在最后環(huán)節(jié)中失效,應將梁設計成較為薄弱的環(huán)節(jié),讓其先遭到損壞,以降低實際中會發(fā)生的損失率。倘若用同樣的眼光對待梁柱,將它們變成同等堅硬,那么,就會發(fā)生同時損壞情況,后果將是極其嚴重的。因此,非常有必要做到主次之分,抓大放小,嚴抓核心構件,舍棄次要構件。

2.框架結構設計中的若干問題

2.1柱配筋方面的問題

在一些框架結構的高層建筑中,水平荷載對結構的傾覆力矩和由此在豎向構件上而出現(xiàn)的軸力與建筑高度的平方間呈正比;頂點位移與建筑高度的4次方呈正比。水平荷載在建筑結構設計過程中屬于重要的控制因素。框架頂層存在著較大的風荷載,而屋面結構荷載輸送給邊柱的軸向總力會小于樓層邊柱總力,這足以說明柱頂存在著嚴重的偏心問題,頂層邊柱節(jié)點產生的軸向力對截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高度,所以,會進一步增大頂層邊柱的配筋。

如果地上是圓柱形狀,那么,應將地下局部改成方柱形狀,這樣,對施工操作提供了便利。圓柱縱筋的實際數(shù)量應在8根或者以上。箍筋以螺旋箍為主,同時,還要詳細的注明端處有一圈半的水平段。方柱箍筋應選用井字箍,并按照相關規(guī)范標準進行加密。角柱、樓梯間柱要增大縱筋,并實施全柱高加密箍筋。關于柱的縱筋,應以大直徑、大間距為主,不過間距要小于等于20mm。在將梁的縱筋錨入柱內時,通常會在柱的四角才有條件進行粗管的埋設。若管截面面積在柱截面中占百分之四以下,可以不進行驗算。

2.2獨立基礎設計荷載取值方面的問題

對于鋼筋混凝土多層框架房屋,常常會使用柱下獨立基礎;在頒布實施的《抗震規(guī)范》中明確的強調,若地基的核心受力層范圍內沒有軟弱粘性土層時,低于8層且實際高度不超過25米的普通民用框架房屋或者荷載相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房,不用開展地基與基礎的抗震承載力驗算工作。簡言之,處于8度地震區(qū)域中的鋼筋混凝土多層框架房屋不用地基與基礎抗震承載力驗算工作。不過,需要注意的是這些房屋在基礎設計過程中必須對風荷載的影響加以綜合考慮。所以,整體計算分析鋼筋混凝土多層框架房屋時,要輸入進風荷載,不可由于在地震區(qū)域高層建筑以外的普通建筑風荷載不具備任何的控制作用而不輸入。除此之外,獨立基礎設計過程中,作用于基礎頂面上的外荷載(柱腳內力設計值)應取相應的軸力設計值與彎矩設計值、無剪力設計值。上述所述兩種情況的發(fā)生均會造成基礎設計尺寸偏小、配筋少,對基礎本向以及上部結構的安全帶來了較大的影響。

2.3梁配筋方面的問題

由于受到了占地面積的限制以及使用功能要求或者結構方面的原因,往往會在框架的梁端上設計挑梁。但框架梁和外挑梁間存在著不同的斷面尺寸,部分工程設計工作者實際繪圖過程中僅僅把框架梁中的一些主筋向外挑梁上延伸即完事,他們根本不知道部分主筋是無法真正進入到挑梁中,這些錯誤通常會在施工期間顯現(xiàn),不過,此時已來不及,因為多數(shù)鋼筋已經截斷成型,不斷對施工進度造成了嚴重的影響,而且,還導致不必要的損失發(fā)生。應在梁上的次梁處適當?shù)母郊庸拷钆c吊筋,附加箍筋最佳。梁和柱的偏心不得超過四分之一柱寬。

2.4框架結構電梯井方面的問題

常常會因為地震的原因,使得高層框架結構的位移無法有效的控制,而以多層框架結構為主的工程,它的位移控制十分的簡單,所以,在多層的鋼筋混凝土框架電梯井中,完全可以通過框架加填充墻形式進行,不過此刻應加密填充墻構造柱。如果電梯井采用的是鋼筋混凝土形式,由于井筒會將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,最終導致框架部分安全性低,而且,也會加大了井筒基礎設計難度,所以,應基于整個系統(tǒng)嚴格根據(jù)無鋼筋混凝土井筒分別進行計算,取最不佳的結果來配筋,同時,針對井筒墻壁制定有效的構造配筋、開豎縫等諸多的方法降低電梯井的剛度。墻體通過這樣的布置后,電梯井筒不會因為地震的作用發(fā)生損壞而造成結構失去了應有的穩(wěn)定性。

3.結論

綜上所述可知,我們要高度重視建筑工程框架結構的設計工作,確保其的科學合理性。實際設計時,相關人員應嚴格按照具體情況,不斷的總結積累經驗,根據(jù)提供的相關數(shù)據(jù),更快更好的設計,推動建筑設計朝著科學化方向邁進,為社會經濟發(fā)展做出應有的貢獻。

參考文獻

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建筑結構論文參考文獻:

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[2]混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)

[3]建筑結構雜志

[4]高層建筑結構概念設計

篇12

一.前言

伴隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展,工程建筑行業(yè)日漸成為了我國國民經濟新的經濟增長點,不僅僅在國民經濟的增長中占據(jù)著越來越重要的地位,而且在改善居民生活方式,提高居民的生活質量方面有著巨大的推動作用。隨著鋼筋混凝土建筑結構在建筑行業(yè)中的廣泛應用,建筑結構的設計和施工都有了新的標準和要求,在鋼筋混凝土結構的設計施工中,不僅僅要使得結構的平面,立面布置符合相關規(guī)則,更要使得建筑結構的各種構件的強度和變形能夠達到相關的標準,同時,要在滿足建筑設計基本目標的基礎上,更加重視建筑結構的抗震設計,提高建筑結構的抗震能力,保證整個建筑結構的質量。

二.鋼筋混凝土建筑結構設計的優(yōu)化措施

1.嚴格控制鋼筋混凝土建筑結構設計中的各種材料設計

(一)在摻合料選擇方面上。選擇一些增加混凝土強度性能的一些摻合料。

(二)沙,沙石,水泥的配合比上面,優(yōu)化三者配合比。

(三)在水泥的選擇方面上。根據(jù)工程的需要,選擇相對應的水泥。

(四)在鋼筋的選型上面。比如,用U型鋼,工字鋼代替圓形鋼。

2.結構體系的選型方面

由于大開間剪力墻結構體系,可以做到房間不露出梁柱,有效空間大、隔音效果較好,當采用鋼制模板時,墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業(yè)的情況下抹灰。另外該結構體系不但用鋼量少,施工周期短、造價低,還具有整體性強、側向剛度大等優(yōu)點,有利于抗風抗震,所以自九十年代起建筑結構體系基本上都采用大開間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構。隨著經濟的發(fā)展,為了進一步降低建筑造價,近幾年來部分地區(qū)越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結構體系。這個結構體系也屬于剪力墻結構的一種。它的特點是建筑平面布置更具靈活性,并且又能節(jié)省鋼筋和混凝土用量,減輕建筑的總重量,從而降低地基基礎造價。

3.建筑結構的基礎設計方面

在建筑的基礎設計中,要綜合考慮建筑場地的地質情況以及水位、使用功能、上部結構類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響,以保證建筑物不會過量沉降或傾斜,而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設施的位置,以保證施工的安全。

4.建筑結構設計的抗震方面

(一)房建結構設計要從建筑的全局出發(fā)

全面考慮各種建筑部位的功能,在此基礎上,科學設計每個部分的構件,保證每個部件之間的契合,促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求,滿足一定的現(xiàn)實需求,同時,通過抗震設計,使得每個構件都可以具有相應的承載力,當?shù)卣饋硪u,每個構件都可以有著一定的次序先后破壞,整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性,從而延緩地震破壞的速度,消耗爆發(fā)的能量。增強建筑的整體抗震能力。

(二)要嚴格選擇地基選址

地基選址是進行建筑結構設計的基礎,因此,在房間結構抗震設計中,要科學避開山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本著堅硬,牢固,平坦,開闊的選址原則。親身實地,利用先進技術設備,進行地質勘探,山石水土監(jiān)測,并取樣論證,科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠,地質穩(wěn)定無滲漏,無坍塌,無暗河,無熔巖,無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。

(三)采用合理的建筑平立面

建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理,結構布置符合抗震原則,通過無數(shù)次的實驗表明,簡單、規(guī)則、對稱的建筑結構抗震能力強,對延緩地震烈度范圍延伸,消耗地震的能量,減少地震對整體結構的破壞,而且,對稱結構容易準確計算其地震反應。

5. 加強對連梁的設計優(yōu)化

(一)對連梁的剛度進行折減

連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因,在水平力作用下的內力往往很大,在連梁遇到外力發(fā)生屈服的過程中,主要有幾個表現(xiàn),比如出現(xiàn)裂縫,連梁的剛度減弱,內力發(fā)生重新分布,因此,一般而言,在進行建筑結構設計之前,要對連梁的剛度實施折減,從高規(guī)中的相關條款解釋而言,是要對整個混凝土建筑結構的各個環(huán)節(jié)的剛度和彈性進行比較科學合理的分析,但是,在具體實際的操作過程中,各個部分的構件都需要承擔比較大的彎矩和剪力,并且配筋設計具有很大的難度,因而,在筆者多年的建筑結構設計過程中,可以減少對豎向荷載能力的考慮,而更多的進行適當?shù)拈_裂設計,將內力轉移到墻體上去,如此,可以更好的實現(xiàn)建筑結構設計的優(yōu)化。

(二)在設計過程中適當?shù)臏p少連梁的高度

在進行連梁的設計中,為了達到降低連梁剛度,減少地震影響效果的目的,可以在保證整個建筑功能的基礎上,讓連梁的總體的跨度不斷增加,如此,可以很大程度的讓連梁的整體高度降低,一定程度而言,也使得可以講整個連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內,既可以讓設計得到優(yōu)化,又可以讓建筑的功能得到正常發(fā)揮。

(三)在連梁設計過程中適當增加厚度

在進行連梁設計,在做好各種構件的設計優(yōu)化的基礎上,可以讓連梁的整體截面的寬度進一步擴大,如此,不僅僅可以讓建筑結構整體的剛度變大,也能夠讓整個地震過程中產生的各種內力作用相對而言變得更大。而且,由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加,也有可能達到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。

(四)提高混凝土等級

為了讓連梁的抗剪承載能力不會超過規(guī)定個標準,可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級,當混泥土的等級得到提升,混泥土的彈性模量增加比例會小于抗剪承載力的提升比例,從而,可以達到控制目標。

6.建筑結構設計的施工方面

為滿足結構承載力的需求,通常在結構設計中柱與梁板選擇不同強度等級的混凝土。施工規(guī)范規(guī)定柱的施工縫宜留設在梁底標高以下20mm-30mm處,其原則是施工縫宜留在結構受力小且便于施工的位置。施工時,為方便柱身混凝土的下料與振搗,在梁內鋼筋未綁扎之前進行澆注。按施工規(guī)范的要求,當梁柱的混凝土強度等級不同時,節(jié)點處應按。弱梁強柱”的原則。在實際施工中,施工班組制定合理的節(jié)點保證措施,監(jiān)理人員加強對澆注質量的監(jiān)管和提高整體結構的抗震性能十分重要。

三.結束語

鋼筋混凝土建筑結構設計是一項專業(yè)性極強的工作,必須綜合考慮到多種因素,既要滿足居民的生活生產多種需要,更要從地震防護,防水防滲漏等各種因素對建筑結構做出性能設計,同時,從城市整體的人文自然,交通政治等各方面的因素出發(fā),選擇合理的建筑結構體系,做出科學嚴謹?shù)脑O計,實現(xiàn)實用價值和美學價值的統(tǒng)一,為整個建筑業(yè)的發(fā)展和居民生活質量的提高,奠定基礎。

參考文獻:

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[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構設計的優(yōu)化研究 [學位論文]2008 - 同濟大學土木工程學院 同濟大學:結構工程

篇13

一、前言

對既有建筑物進行加固是未來建筑行業(yè)的熱點,搞好加固技術的研究開發(fā)及應用,確保加固質量可靠顯得尤為重要。近幾年來隨著科技發(fā)展,出現(xiàn)了新的加固材料和加固方法,并且這些技術具有明顯的優(yōu)勢,得到了廣泛的應用,但并不能說明,新方法新技術就可以取代傳統(tǒng)的方法。在發(fā)展新技術的同時,應做好各種加固方法的優(yōu)勢互補,各種加固材料的取長補短,做好加固技術的開發(fā),為建筑物加固提供切實可靠的技術支持。因此,加強對建筑結構的加固技術研究,有著十分客觀的經濟意義和社會意義。

二、建筑結構常見的加固方法探討

為了使建筑結構更加穩(wěn)固,建筑結構的使用更加安全可靠,對存在問題的老化建筑結構采用適當?shù)募庸碳夹g進行加固是非常必要的。混凝土建筑是當今社會建筑領域最為普遍的建筑類型,在施工過程中受多種因素的制約與影響,很容易產生各種質量問題。在進行施工或者是使用過程中,很多情況下,由于施工不規(guī)范,建筑老化,自然災害的侵蝕等多種因素,使得建筑出現(xiàn)開裂松弛的現(xiàn)象,不僅縮短了建筑物的使用壽命,更嚴重威脅著建筑物的使用安全,因此,必須加強對建筑物的加固。目前我國建筑領域存在的加固技術有很多,但加固技術在實施的過程中要根據(jù)建筑結構的具體情況與建筑結構問題的嚴重程度而具體問題具體分析,針對不同的建筑采用不同的加固技術,制定適合建筑結構的最佳加固方案,提高建筑工程的質量。

1、嵌入式加固法。是一種通過粘結材料將加固材料嵌入加固構件表面預先鑿好的槽中,使之與加固構件形成整體,從而改善結構性能的加固方法。與傳統(tǒng)的加固方法相比,嵌入式加固法除具有粘貼FRP材料加固法具有的優(yōu)點外,還具有FRP材料與原結構粘結性能較好、可以防止火災對FRP材料的破壞、可以有效地進行負彎矩加固、可以充分利用FRP材料得到強度、能有效提高結構構件的極限承載力等優(yōu)點。可見纖維筋嵌入式加固法是一種非常好的加固方法,此加固法在國外已成為纖維材料加固技術研究的熱點,已經運用于橋梁、混凝土結構、砌體結構、木結構的加固中,且加固效果良好,但在國內較少運用于實際工程,且研究也較少。

2、置換混凝土加固法。當鋼筋混凝土的建筑發(fā)生強度弱化,或者梁,柱等構件受到腐蝕,火災,雨水,風吹,日曬等多方面的侵蝕,建筑結構的耐久性大幅度降低,混凝土出現(xiàn)斑駁,開裂時候,可以使用置換混凝土加固法。要做好支頂措施,保證原有構件的安全穩(wěn)定,也使得混凝土的置換工作處于卸荷的狀態(tài)進行,增強加固效果,增強構件的負載承重能力。同時,要對原有的混凝土采取科學方法剔除,并做好清理工作。這種方式可以大規(guī)模操作,但是,原有的混凝土剔除難度大,很容易對建筑物原有構件造成損壞。施工時候一定要仔細,嚴格執(zhí)行各種操作標準。同時,可以采用一些先進機械設備,提高施工的效率。

3、預應力加固法。預應力加固方法是通過外加預應力鋼拉桿對鋼筋混凝土建筑施工達到加固目的的方法,在施工過程中,不斷增加預應力迫使鋼拉桿和其他的型鋼撐桿受到壓力,對原有建筑物結構的預應力產生影響甚至是改變,從而大幅度的降低了原有建筑物的應力水平。可以很好的消除應力應變滯后的難題。這種加固方法同時擁有加固功能,卸載功能,改變應力結構分布的功能,可以應用于大規(guī)模,大跨度的大型鋼筋混凝土建筑加固施工,這種方法雖然增加了施加預應力的機械設備,但是,這種加固方法加固效果穩(wěn)定,且總體成本相對較低,具有很大的優(yōu)勢。

4、外包鋼加固法。在對一些老化或者還是既有建筑進行加固時候,外包鋼加固方法是其中重要的方法之一。通過將建筑物的構件外部四角或者是兩個角包上型鋼,達到加固的目的。這種方法工作量很小,操作簡單,而且加固的效果相對很穩(wěn)定,因此,是一種廣泛應用的常規(guī)加固方法。在這種加固方法施工時候,要保證原有的建筑物構件的截面尺寸不能變大。

5、繞絲加固法。在使用繞絲加固法對鋼筋混凝土建筑物實施加固時候,一般都通過將退火鋼絲纏到將要加固的建筑物構件上,使得原建筑物構架的混凝土被約束,使得建筑物的極限承載力和建筑物的延性得到提高。這是一種補強加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物構件的位移延性。使用繞絲加固法對建筑物構件實施加固之后,自重會比較小,構件的尺寸和相關的截面沒有太明顯的變化,對施工的環(huán)境要求也不高,但是,這種方法有著最大的缺陷,那就是通過施工后,加固的效果不太明顯,尤其是矩形截面的鋼筋混凝土的構件承載力難以得到顯著的提高。

三、建筑結構加固技術的發(fā)展趨勢展望

1、纖維復合材料加固法

纖維復合材料加固法顯著地顯現(xiàn)出其優(yōu)勢,得到了廣泛的實際應用。尤其是粘貼纖維加固法較成熟,應用也比預應力纖維加固法及嵌入式纖維加固法廣泛。根據(jù)研究現(xiàn)狀,這三種纖維加固方法有待解決的共同問題主要有以下幾方面:纖維材料加固構件的長期受力性能的深入研究; 纖維材料對節(jié)點加固性能的研究;用纖維加固的結構在較高溫度下強度嚴重退化,如何改進加固材料性能和加固構件的防火耐溫措施是有待研究的課題; 加強非碳纖維材料加固構件的試驗及理論研究;如何簡化施工工藝,加強質量保證,降低工程造價是一件十分緊迫的事情。

2、鋼絲網復合砂漿加固法

從用鋼絲網復合砂漿加固鋼筋混凝土結構, 雖然已有多年的研究歷史,但在土木工程中的應用仍處于開創(chuàng)性研究階段,國內在這方面的研究更屬剛起步。但用無機復合砂漿(或水泥砂漿)粘貼鋼絲網加固鋼筋混凝土構件的方法,比起用有機膠做粘結劑的方法有其獨有的優(yōu)勢,其應用前景較好。

四、結束語

近些年來,我國的建筑行業(yè)取得了輝煌的發(fā)展成果,建筑施工體系不斷完善,工程質量管理系統(tǒng)不斷成熟,施工工藝不斷得到更新,在此過程中,對一些老化的建筑結構進行加固也逐漸成為了建筑整體施工過程中的一個重要環(huán)節(jié),為保障居民是切身利益,維護社會穩(wěn)定注入了強大的動力,因此,加強對建筑結構加固技術的研究和探討,不僅僅是促進整個建筑行業(yè)進步的需要,也是促進施工工藝革新的客觀需求,更是新時期下,堅持以人為本,建設社會主義和諧社會的重要舉措。

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