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(二)框架結構框架結構是建筑物中由鋼筋混凝土柱和梁共同組成框架來承擔豎向荷載和側向水平力荷載的結構體系??蚣芙Y構具有較好的抗震性能和抗彎能力,平面布置比較靈活,有利于布置較大空間,可以滿足多功能的使用要求。由于構件截面尺寸的影響,框架結構的房層高度受到限制。
(三)剪力墻結構剪力墻結構是鋼筋混凝土墻共同承擔豎向荷載和側向水平力荷載的結構體系。鋼筋混凝土墻不僅承受荷載,而且對空間起分割作用。由于主要受力構件均為鋼筋混凝土結構墻,所以該結構具有剛度大、抗震性能好、整體性強的特點,適用范圍較大,可建造較高的建筑。但受剪力墻間距的影響,開間距太大,對大空間建筑該結構的靈活性就比較差。
(四)筒體結構在現代的高層建筑中筒體結構被廣泛地應用,最主要的特點是該結構剛度好、防震能力強。筒體結構主要由核心筒和框筒結構組成。建筑布置靈活、抗側剛度大、整體性好,能夠提供較大的使用空間。筒體結構能有效地抵抗水平荷載,因此比較適用建筑高層及超高層的建筑。在民用建筑設計中還有其他建筑結構設計形式,對這些建筑結構進行設計時不僅要考慮結構的選型、適用條件,還要考慮建筑物的功能和使用年限等多方面因素,才能使民用建筑結構設計更加符合需要,更加科學合理。
二、民用建筑結構設計存在的問題
現階段,民用建筑結構設計存在著許多不合理設計現象,許多建筑結構設計為了追求較大的使用空間沒有設計抗震墻,使建筑物存在著很大的安全隱患。與此同時,施工與設計方案不一致,擅自更改設計方案,使得建筑施工不合理,設計粗糙簡單,也使得建筑存在著安全隱患。在一些設計圖紙中,存在著許多漏洞,沒有對建筑結構的消防、耐火等級、安全等級進行詳細標注,使得建筑結構不符合工程施工要求,達不到居住標準。
三、民用建筑結構設計的新要求
在新時期,各種新情況不斷出現,土地、原材料、施工設備的成本不斷上漲,因此必須在設計時考慮到施工成本,在保證結構安全和施工質量的同時還要做到經濟適用。在建筑結構設計時要根據相關知識、工程經驗以及建筑功能,根據建筑的實際情況對建筑結構進行合理設計,這樣才能使設計更加合理。與此同時,業主對建筑物的審美追求更加強烈,在業主選擇戶型時不僅僅考慮建筑質量,還注重建筑的個性化。因此在民用建筑結構設計時,要充分考慮到當前市場的需求,建筑結構設計要具有靈活性,方便業主在裝修時能夠根據自身的需求進行改造,所以必須對墻體結構、門窗位置、梁柱結構、樓梯間等進行合理設計,方便業主改造。隨著城市化進程不斷加快,人們環保意識的增強,人們對民用建筑的環保要求也越來越高,因此在進行民用建筑結構設計時要保證建筑物的采光、通風符合環保要求,盡量利用自然能源,提高建筑能源的利用效率,使建筑更加符合環保要求。隨著時代的發展,社會和市場對民用建筑的要求還會越來越多、越來越高,在對民用建筑結構設計時要符合這些要求,這樣才能使民用建筑的市場更加廣泛,保證民用建筑的質量和使用壽命。
四、民用建筑結構優化措施
為了保證民用建筑結構設計的合理性,就必須對建筑結構設計進行合理優化,保證民用建筑結構設計質量,使其達到工程要求。
(一)提升民用建筑結構設計質量針對民用建筑結構設計中存在標注不全、設計粗糙和違反規范條文等問題,應在出施工力之前予以解決,這就要求建筑結構設計人員具有一定的專業知識和職業素養。定期對設計人員進行專業培訓學習,不斷提升設計人員的業務水平和責任心,端正設計人員的態度,提升建筑結構設計的水平和質量。在選擇設計方時,要對設計方的相關證書和資質進行審查,保證民用建筑結構的設計質量,從源頭上提升建筑結構設計的安全性和整個建筑工程的質量。
(二)優化民用建筑結構模型民用建筑涉及國計民生,是與人民群眾利益聯系最緊密的建筑工程,因此在設計前必須對民用建筑結構模型進行合理優化設計,對房屋的結構體系、圍護結構、房屋的各個細節結構進行合理優化設計,保證建筑結構的承重、受力符合相關規范和要求。在進行建筑結構設計時還要充分考慮經濟原則,保證建筑結構安全的同時還要盡可能降低建筑結構的成本,實現經濟效益的最大化。
(三)提高民用建筑結構設計的安全性現階段的民用設計普遍存在著抗震設計不足,結構設計不合理等現象。因此,為了保證建筑結構的安全性和使用壽命,必須對民用建筑結構進行合理設計。在民用建筑結構設計時,要盡可能選擇合理的結構類型。比如現階段運用廣泛鋼結構,鋼結構與傳統的鋼筋混凝土結構相比,具有強度高、質量輕、工期短等特點,適應現階段民用建筑結構的設計要求。與此同時,鋼結構的大空間布置,能更好地保證了民用建筑空間設置的靈活性,為施工和業主的裝修設計提供了便利。此外,使用鋼結構進行設計施工時能有限地減少水泥、砂石等建筑原料的使用,能大大減少施工成本,降低工程造價。同時還能降低環境污染,實現建筑的可持續發展,提高民用建筑的社會效益。為了更好地保障民用建筑的安全性,建筑物地基基礎部分的設計不容忽視,在進行民用建筑結構設計時,要充分考慮場地條件及地基承載力特征值,根據建筑本身的結構特點選擇合適的基礎結構形式,保證地基基礎部分受力均勻,滿足整個建筑的設計要求。當施工過程中出現問題時能夠及時與設計人員溝通,共同商議處理方法,保證施工進度和施工質量,使地基基礎部分符合建筑設計的要求。
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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系,分別對每一結構優化所拼湊而成的整個建筑結構不一定最優,故結構選型應從整個工程系統,即主要結構的集合出發進行全局優化決策根據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律組成的,這種規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揮這種表現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,所以要根據力學上的要求認真比較各種結構體系優缺點,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??偢叨?4.2m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??紤]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實,施工水平對建筑結構型式的影響表現在以下兩個方面:
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、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結構型式發生變革,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。據統計,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統計在軟土地基地區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,并將它們綜合協調統一起來,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
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民用建筑是現代民間文明社會賴以生存和發展的條件,民用建筑的安全則是人民生命財產安全的重要保證。近年來,隨著我國經濟建設事業的不斷發展,城市化進程的加快推進,城鎮人口規模的不斷擴大,住房問題得到了普遍關注,民用建筑的發展呈持續升溫的態勢【1】。民用建筑在長期使用過程中,由于混凝土老化、不利環境因素的影響以及管理使用不當等,造成混凝土結構某種程度的損傷,這種損傷累積將導致混凝土結構承載力下降、結構性能劣化、耐久性降低,影響混凝土結構的安全使用【2-3】。本文為此具體探討了民用建筑混凝土施工的優化措施,主要是針對防治民用建筑混凝土裂縫。
1 民用建筑混凝土裂縫產生的主要原因
裂縫是混凝土材料中的某種不連續現象,是由材料內部的初始缺陷、微裂縫擴展引起的,當結構中的拉應力超過其抗拉強度,或其應變超過其極限變形值,結構都會產生裂縫,引起持久強度的降低,影響建筑物的裝飾效果和使用壽命,所以我應合理控制建筑物的裂縫。建筑在使用過程中承受兩大類荷載。第一類是靜載荷、動載荷及其它荷載;第二類是變形荷載,包括溫度、收縮。而對于民用建筑來說,當設計都符合規范要求時,溫度變化和干縮是引起房屋開裂的主要因素【4】。我們知道,樓板和墻體之間存在溫差,一般說來墻體里的應力和溫差呈正比,溫差越大應力越大。當然墻體本身的溫度場也會影響到應力的分布和大小,當墻體沿豎向溫度越快時,溫度應力越大,從而形成溫度裂縫【5】。同時材料的濕脹干縮與熱脹冷縮同為物理現象。當干縮變形受到約束也一樣要產生干縮應力,超過材料的抗拉抗裂強度時也要導致開裂。從這個意義上說,干縮裂縫的研究可以通過當量溫差作用進行研究。但是干縮裂縫的形態與溫度裂縫有一些差別。主要是墻面的溫度梯度呈三次拋物線規律衰減,而干縮則處于比較均勻的溫度場中。因此,干縮裂縫一般表現為階梯形或混凝土周邊形裂縫【6】。
2 民用建筑防治裂縫的混凝土施工優化
2.1 嚴格控制原材料質量
各種材料進入現場后,要進行抽樣復試,民用混凝土結構施工,必須嚴格遵守施工操作規程。按設計標準施工,嚴格掌握投料配合比和水灰比,現場進行塌落度試驗,控制好拌合時間,保證配合比符合設計要求,由于砂子中含有一部分石子和雜物,要求砂子含泥量不大于3%,碎石含泥量要求不大于2%,混凝土澆筑前,要處理好模板的接縫,防止振搗時漏漿,振搗時應設專職技術工人,振搗器插人混凝土中應徐徐提起,振搗均勻,防止局部漏振搗或過分振搗,養生也要設專人負責和檢查等,嚴格控制好水灰比,盡量減少水泥用量,振搗密實,以減少裂縫的產生。
2.2 合理控制外加劑與水灰比
現在市場使用的外加劑基本上均為引氣型的減水泵送劑,這種外加劑加入后,在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡,有了這些微小的氣泡,就容易造成后期的裂縫。同時從混凝土配比試驗中看出,當采用的水灰比越大,則混凝土結構表面所產生的氣泡就會越多,這主要是因為是當混凝土攪拌所用的水達到飽和后,多余的水分就會被引氣劑將水珠從混凝土中游離出來而排出并吸附于混凝土結構的表面,造成裂縫的初步形成。
2.3 嚴格控制施工溫度
選用水化熱低、凝結時間長的水泥,以降低混凝土的溫度;溫度梯度控制在小于25℃,摻加緩凝劑或高效減水劑,以提高混凝土強度并減少用水量及水泥用量,延長混凝土達到最高溫度時間,減少干縮;盡可能選用粒徑較大,顆粒形狀好且級配良好的粗骨料,嚴格控制水灰比,減少單位體積混凝土用水量。合理的施工方案,分層分塊澆注,夏季采用拌和材料要隔熱降溫,消除骨料由于初始自身產生高溫,在混凝土中摻入適量粉碳灰,降低澆注溫度,在滿足設計強度要求的前提下,減少水泥用量,摻入適量粉煤灰,在負彎矩鋼筋上配制分布細鋼筋,提高混凝土抗裂性。
2.4 加強施工質量控制
當前大模板施工是不宜選用油性脫模劑,特別是氣溫低時使用的輕機油脫模劑更不利于氣泡排出,最好選用水性的、樹脂類的或采用可粘貼的模板紙,從模板的脫模劑上來消除混凝土表面的裂縫會起到很好的效果。同時當前經實踐證明,當采用表面光滑的模板時產生的氣泡少,當采用表面粗糙的模板時產生的氣泡就會多一些。振搗要密實,需要分層次澆注時,在上層混凝土澆注前,應充分潤濕已澆混凝土,并且將表面清理干凈。泵送混凝土的水灰比較大,泌水現象比較嚴重,不及時清除,將會降低結構混凝土的質量,要及時設法排除或吸干水分,嚴禁撒干水泥抹面或任由泌水溢出。同時要提高質量意識,加強工作責任心。
總之,民用建筑混凝土有裂縫是絕對的,無裂縫是相對的。開裂的原因十分復雜,往往是多種因素共同作用的結果。為此我們需要加強民用建筑混凝土施工的優化,從而保障民用建筑的安全。
參考文獻:
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一、民用建筑設計的主要影響因素
1、民用建筑設計的通則概要
民用建筑設計通則是根據建設部建標[2001]87 號文的要求修訂而成的。其主要技術內容是:①總則;②術語;③基本規定;④城市規劃對建筑的限定;⑤場地設計;⑥建筑物設計;⑦室內環境;⑧建筑設備。修訂的主要技術內容為:設計原則,設計使用年限,建筑氣候分區對建筑基本要求,建筑突出物,建筑布局,室內環境;增加了術語,平面布置,建筑幕墻和室內外裝修以及建筑設備等內容。其最精彩的部分有:①建筑物的夏季防熱應采取綠化環境、組織有效自然通風、護結構隔熱和設置建筑遮陽等綜合措施;②建筑群的總體布局、建筑物的平面空間組織、剖面設計和門窗的設置,應有利于組織室內通風;③建筑物的東、西向窗戶,外墻和屋頂應采取有效的遮陽和隔熱措施;④建筑物的護結構,應進行夏季隔熱設計,并應符合有關節能設計標準的規定。⑤間歇使用的空氣調節建筑,其護結構內側和內圍護結構宜采用輕質料;連續使用的空調建筑,其結構內側和內圍護結構宜采用重質材料。
2、主要影響因素
民用建筑是為人們生活提供活動場所而建造的房屋,不同的人對民用建筑有著不同的功能要求。民用建筑設計不僅要滿足人民生活“工作”“娛樂”生產等物質功能要求,而且要滿足人們精神美觀要求,因此在設計民用建筑工程時,不僅要符合民用建筑物質精神雙重屬性,還要滿足很多因素。民用建筑設計的主要應I 型昂因素包括:法律法規,行業標準及方針政策。建筑類法規和規范是我國建筑設計的表達方式,也是國家有關部門頒發并作為建筑行業共同遵守的準則和依據;自然條件的影響。其中自然條件包括溫度“日照”風雪等氣候條件及“地形”地質條件和抗震烈度的制約等等。建筑設計者在設計民用建筑時,要與各地氣候特點相適應;物質技術條件的影響。物質條件和技術手段是民用建筑由圖紙變為建筑實體的根本保證;使用性質的影響。為滿足民用建筑在使用性能上的要求,規定建筑設計者在設計民用建筑中綜合有關技術知識,進行合理設計與計算并最終選擇合理性設計方案。
二、民用建筑設計的經濟實用性
1、民用建筑設計的經濟實用性的重要性
在全球都節約資源的前提下,從我國的經濟發展水平和減少資源浪費的角度出發,我們有必要在民用建筑設計時候重視其經濟實用性。尤其是在對于戶型的合理安排和建筑設計師在進行設計方面,必須在保證民用建筑自身質量安全的前提下,減少資源的浪費、降低成本,只有這樣才能夠建造出符合人民群眾需要的民用建筑。設計是民用建筑項目中重要的一個環節,設計方案的好壞將關系到民用建筑成本的高低與施工能否順利進行,另外還會影響完工后建筑物品的經濟效果。因此民用建筑項目一般會有很多個備用選擇的設計方案,通過對其進行技術的經濟等可行性分析后,找出最佳的設計方案。在建筑設計行業都了解的一點是:提高民用建筑設計的經濟實用性是十分重要的。提高經濟實用性就需要設計者在選擇最佳設計方案時,認真考慮到經濟性和實用性,也就是需要進行計算數值的指標,搜集到所有與其有關的精確數據,然后對計算出來的指標數值進行定量分析,其次選擇設計方案時要將施工的可行性、經濟實用性等納入考慮的范圍之中,還應在質量較優的前提下使建設費用最低,并且要保證設計與施工的速度一致,這樣可以避免施工中途停止,從而提高施工效率,減少建設成本,從而提高其經濟實用性。
2、提高民用建筑設計的經濟實用性的措施
(1)提高建筑物空間的利用率
在確保民用建筑長寬比例恰當合理的設計平面的前提下,以住宅為例,由于功能日趨繁復,對使用空間的要求不斷提高,直接導致了在設計時,住宅的面積容易偏大。因而設計師在進行平面的設計的時候,必須充分地考慮到實際的利用率,減少不必要的空間浪費,提高建筑本身的經濟實用性。建筑物的經濟實用性也會受到外墻大小的影響,在一般的情況下,若是建筑物的層高和層數不變的話,外墻面積大小的主要影響因素是建筑物本身的寬度和長度,長寬最接近的時候建筑物的經濟適應性是最強的。同樣面積下,周長越小,建設所需要的費用也會越低,建筑物的經濟實用性也會越強。
(2)根據顧客經濟情況設計不同的建筑結構
在對民用建筑進行設計的時候,面積戶型還有單元的組成要適宜在對一個地區的民用建筑進行設計之前,必須真實地了解那個地區的家庭組成情況、經濟情況,根據當地的實際情況設計出符合當地人需要的民用建筑,合理分配不同面積的戶型比例,使得各種套型能夠最大限度地滿足購買群體的需要。只有這樣,人們才會樂于買這樣的房子,民用建筑物的經濟實用性才會得到提高。
(3)根據經濟狀況設計不同住宅的高度
在根據實際的需要確定建筑物的層高和層數的過程中根據計算得出,層高越高,平均的建設費用也會隨之增多。設計人員應該從經濟適用的角度出發,適當地降低層高,合理地選擇層數。建筑物的容量是直接和層數掛鉤的,在建筑物高度一定的情況下,層數越多,房子的數量也會越多,建筑物的容量也會增加,人均的費用也會隨之降低。設計師應該根據不同的需求,綜合考慮到各方面的因素來確定,最終找出一個最合適的方案。
(4)根據不同的經濟狀況對建筑物采用不同的材料
根據需求結構方案必須合理在現在進行民用建筑建設的時候,結構形式有框架剪力墻結構、框架結構、剪力墻結構還有砌塊結構和裝配式大板結構等。這些不同的結構,適用的范圍也不同。必須根據需求選擇合適的結構,對材料進行合理的搭配。采用堅固的能夠降低建筑物自重的材料,積極地關注新材料,多和結構設計人員、造價人員溝通交流,合理地設置戶型內部隔墻的結構,減少建設的整體費用,使經濟實用性得到提高。
三、民用建筑設計的項目管理
1、 民用建筑設計項目管理工作的基本前提
首先,要嚴格執行合同,熟悉合同條款明確目標。圍繞此目標深入展開,制定最高效、最經濟的項目管理計劃。然后要做好設計計劃調整的時間準備,設計項目管理工作必須考慮到業主提供的文件資料或其它條件,進行調整選擇新的時間節點。最后要掌握設計方的職責范圍! 項目管理動態化,確定動態的目標管理要體現相對性而非固定性。
2、 項目管理的計劃
民用建筑設計存在很多差異,例如,專業差異和技術經驗差異等。民用建筑設計項目管理工作必須針對這些差異,采取對應的預控措施,切實保障管理目標的達成。項目管理的計劃包含的方面有:①編制項目的人工時定額,人力資源安排合理化。建筑項目設計的專業分工可分解為若干工作項,工作任務完成需要人工與時間結合合同計劃,在人員時間安排方面實現合理搭配,然后還要考慮到人員數量及專業技術水準等多種因素,確保工作任務在規定時間內合理的完成目標任務。②確定項目各階段的工作定額,編制恰當合理的設計節奏和設計進度計劃。不同的民用建筑在設計校核和審核時間都是相對穩定的,但是具體到存在項目設計經驗差異的各設計階段,其設計時間存在很大的不同。因此,項目設計必須動態地把握好設計節奏,以保證計劃可順利完成預計目標,并留有一定的空間便于進行再次的修改。
總之,在經濟化的年代中,房地產開發商要以經濟效益為目的,在保證建筑施工以及建筑結構安全的狀況下,節約資源,運用最為經濟實用的建筑材料,合理地開發新型的經濟戶型,讓自己以及消費者雙方都可以獲得最高的經濟效益,故民用建筑以其經濟實用性必會成為未來建筑設計的發展方向。
參考文獻:
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Keywords: civil building construction; Structure crack; Concrete structure
中圖分類號: TV331文獻標識碼:A文章編號:
引言
隨著我國經濟社會的不斷發展,人民生活水平的不斷提高,基礎設施迎來了發展,特別是土木工程也得到了快速的發展。在民用土木建筑工程中,混凝土結構仍然占據著主導地位,而不管什么混凝土建筑都會因為這樣那樣的原因而出現不同程度的裂縫。裂縫的產生必將會對建筑結構產生一定的破壞,因此,民用建筑混凝土結構的裂縫問題越來越受到人們的關注。下面就民用建筑混凝土結構裂縫成因及修補措施進行探討。
1 混凝土結構裂縫的分類
(1)根據裂縫產生的時間劃分裂縫.一般可分為兩大類:
(a)施工期間出現的裂縫;
(b)使用期間出現的裂縫。
(2)根據引起裂縫的原因可分為:
a.材料選配不當.b.施工控制不當.C.溫差作用;d.荷載作用;e.鋼筋銹蝕作用;f.地基不均勻沉降;g.凍脹作用;h,地震怍用;I 火災作用;j.碰撞及其它作用等。
(3)按照裂縫的產生規律、形態,容易發生的部位分布劃分,一般有以下幾種:a.塑性收縮裂縫;b.塑性沉降裂縫;c.收縮裂縫;d.溫差裂縫.e.不規則龜裂.f.縱向裂縱;g.橫向裂縫.h.剪切裂縫;I 扭轉裂縫;j.斜向裂縫;k.X形交叉裂縫;l.八字和倒八字形裂縫;m.其它裂縫。
2 混凝土結構裂縫的修補設計
按照實際情況決定是否需要進行修補和加固補強是進行修補設計的原則,對已開裂結構構件的機能及耐久性的設計進行恢復時,對修補材料、修補方法的適當選擇以及在選擇修補時間的基礎上進行修補設計顯得更重要。進行修補時,要考慮到以下幾點:
2.1判斷是否需要修補,如果真的需要,對修補的范圍和規模進行設定,同時根據要求對現場進行二次調查。
2.2掌握開裂的成因、開裂的程度(裂縫深度、寬度、形狀等),建筑物的環境條件(工廠地區、溫泉地帶、一般環境、鹽類環境、寒冷地帶)和重要性。
2.3考慮造成開裂的環境條件,對修補目的以及恢復的目標進行明確的規定,使用最合適的修補材料、修補方法、修補時間進行修補。根據裂縫開裂的成因及開裂現場的具體情況決定選擇哪種修補方法。此外,如果構筑物正好處在環境比較苛刻的地方比如鹽類環境,選擇的修補材料及方法要比修補普通環境條件用的材料和方法高一個等級。最好在裂縫穩定后再進行修補工作,如果裂縫是隨著溫度等環境條件逐漸變化的,那么修補最好在裂縫最寬的時候進行。由于竣工時的初期性能、劣化程度、劣化范圍、建筑物的耐用時間、開裂原因等不同導致混凝土建筑物及其構件的修補恢復目標出現差異,還有就是保修的年限也不全一樣。
2.4一定要對修補作業時需要的腳手架、機械材料、工程現場對周圍人群的安全保障等進行充分的研究。
3 修補方法及特點
3.1表面修補法
常用的方法為涂覆法,增加整體面層,壓抹環氧膠泥,環氧漿液粘玻璃絲布,表面縫合等。
(1)涂覆法:混凝土表面出現數量較多的表面裂縫時,采用手工或機械噴涂方法,將修補材料涂覆于混凝土表面,起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3mm~2.5mm之間,厚度大者適應裂縫變化能力強。選用修補材料時應考慮使用條件(室內、室外、環境溫濕度變化,介質腐蝕情況)以及裂縫活動情況等,例如,要求耐磨的地坪可選用環氧瀝青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料,不穩定的裂縫修補可選用聚氨酷彈性體,橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。
(2)增加整體面層:混凝土表面裂縫數量較多,分布面較廣時,常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理。多數情況下,整體面層內應配置雙向鋼絲網。有條件時,宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。
(3)壓抹環氧膠泥:對于數量不多,又不集中,縫寬>0.1mm的裂縫可采用此法處理。
(4)環氧漿液粘貼玻璃絲布:一般采用環氧樹脂膠料或環氧焦油膠料,粘貼1層~2層玻璃絲布。
(5)表面縫合:在裂縫兩邊鉆孔或鑿槽,將U形鋼筋或金屬板放入孔或槽中,用環氧樹脂砂漿等無收縮型砂漿灌入孔或槽中錨固,以達到縫合裂縫的目的。
3.2局部修復法
常用的方法有充填法,部分鑿除重新澆筑混凝土、預應力法等。
(1)充填法:用鋼釬、風鎬或高速轉動的切割圓盤將裂縫擴大,最終鑿成V形或梯形槽,分層壓抹環氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或瀝青油膏等材料封閉,其中V形槽適用于一般裂縫修補;梯形槽用于滲水裂縫修補;環氧砂漿適用于有結構強度要求的修補;聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補。
(2)預應力法:用鉆機在構件上鉆孔,注意避開鋼筋,然后穿入螺栓(預應力鋼筋),施加預應力擰緊螺帽,使裂縫減小或閉合。如條件許可時,成孔的方向應與裂縫方向垂直,鉆孔方向不與裂縫垂直時,宜采用雙向施加預應力,
(3)部分鑿除重新澆筑混凝土:對于鋼筋混凝土預制粱等構件,由于運輸、堆放、吊裝不當而造成裂縫的事故時有發生。這類裂縫有時可采用鑿除裂縫附近的混凝土,清洗、充分濕潤后,澆筑強度高一等級的混凝土,養護到規定強度的修補方法。修補后的構件仍可使用在工程上。用這種方法修補己斷裂的構件應特別慎重。此外,修補前應檢查鋼筋的實際應力和變形狀況。修補混凝土宜用微膨脹型。修復工作必須十分仔細認真,否則新老混凝土結合不良將導致失敗。
3.3灌漿法
將水泥或化學漿液灌入混凝土縫內,使其擴散,固化。固化后的漿液具有較高的黏結強度,與混凝土能較好地黏結,從而增強了構件的整體性,使構件恢復使用功能,提高耐久性,達到堵漏防銹補強的目的。用于結構修補的化學漿液主要有兩類:一類是環氧樹脂漿;另一類是甲基丙烯酸甲酷液(簡稱甲凝液)。用于防滲堵漏的化學漿液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙,使之不透水并增加建筑物強度。
結束語
我國的基礎設施建設越來越多,建成的民用建筑也越來越多,由于各種外因或內因導致的民用建筑混凝土開裂情況也越來越多,了解民用建筑混凝土結構開裂的原因,掌握進行修補的方法,按照不同的實際情況采取不同的方法進行修補,就能達到很好的效果,保證民用建筑混凝土結構的質量。
參考文獻
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篇6
一.城區建設變電站面臨問題
城區房地產的開發和舊城改造,使深入市中心的變電站越來越多,其建設難度也越來越大,主要面臨下列幾個問題:
1、用地緊張,站址難覓,即使能征得用地,面積也非常小,設計難度大、要求高。
2、征地拆遷費用非常昂貴,已遠遠超出建變電站的費用,致使每千伏安造價很高。
3、市中心往往為繁華的商業用地,有著極高的商業價值,土地資源十分有限和寶貴,如僅建1座3~4層的變電站,則土地得不到充分利用,是一種極大的資源浪費。
4、與周圍環境協調的要求高,建筑的格調與景觀和環境要融為一體。
5、防火、防爆、防噪聲的要求特別高。
由于上述原因,我們在對變電站進行設計時,就必須綜合考慮,全面衡量各方面的利與弊。為解決這些問題,借鑒國外的經驗,特別是如何降低造價,提高土地的利用價值,考慮在地下建變電站,地面上進行物業開發,不失為一種新的途徑、新的思路。
二.地下變電站建設的基本技術原則
由于變電站建設在繁華的商業區,對消防、噪聲的要求特別高,因此,在這種特殊環境中建地下變電站,就
必須確定以下幾點作為主要設計原則:
1、簡化接線,盡量采用線路-變壓器組單元接線形式,10kV 采用單母線分段接線,分段開關設備自投。當1臺主變或1條線路故障時,可保證不間斷供電。
2、設備選型宜小型化,以減少占地面積,使整體布置趨于緊湊合理。
3、全站設備無油化,包括主變壓器采用進口的SF6氣體絕緣變壓器。這樣全站無易燃、易爆物,既能簡化消防系統,又可將火災的影響局限在地下,而不致影響到地面。
4、簡化總體布置,盡量減少挖方量,減少設備布置層數,以方便運輸和安裝,簡化消防、通風系統,同時為將來的運行維護創造良好的條件。
5、按無人值班站考慮,設“四遙”系統。
三.總體布置與建筑結構的考慮
鑒于征地情況的千變萬化,不可能給出一種特定的模式,這里我們僅討論總體布置方案的一些原則性要求,以說明地下變電站的技術可行性。
1、要考慮的是大型設備的運輸通道。而且,既要考慮地下部分通道,也要滿足地面上運輸和消防通道的要求,同時還有垂直通道的要求。一般地面上可利用公路或規劃路等;垂直通道則可在人行道、綠化帶上預留吊物井,井口設可拆裝蓋板,平時蓋上板,必要時掀開蓋板,即可進行吊裝運輸。如吊物井設在綠化帶上,則該通道還可以作為通風系統的風口。
2、應考慮一次主設備間的連接。由于采用了簡化接線,變壓器高壓側設備的連接較易解決。110kV如采用負荷開關與ST6氣體絕緣變壓器整套設備,則只需將電纜引出即可。而主變壓器低壓側與10kV高壓開關柜之間既可用電纜,也可采用母排連續。當然采用電纜具有靈活方便的優點,但由于電流大,使電纜的截面和數量也隨之增大,并使電纜與高壓開關柜的連接難度增大,有可能加多一個過渡連接柜。這將使本已有限的空間更為困難。母排則具有載流量大,連接直觀的優點,但一般要求變壓器與高壓室靠近布置。在受地形條件限制時,則難以采用。
3、應考慮地下變電站的結構與地面上民用建筑結構的協調關系。既要滿足地下變電站的工藝要求,又要滿足地面上民用建筑間隔和采光的合理性。特別對高層建筑,整幢大樓的電梯井簡力筒位于中央,應注意其對地下站布置的影響。協調關系的好壞,是整個項目的關鍵,也是我們進行設計的重點,因為這直接影響到整個綜合建筑的經濟性。
眾所周知,主變壓器室和10kV高壓室占的空間最大,也是變電站的核心部分。因此,設計時應充分考慮到其運行維護的方便性,使布置清晰,便于操作、便于巡視,梁柱結構簡單,且能滿足上層民用建筑的合理性要求,使間隔合理,采光充足,不產生暗間。上層民用建筑的功能可根據具體情況而定,或為寫字樓,或為商住樓等。一般,裙房可考慮首層為商鋪,第2~4層為停車場。
4、盡量使設備布置在1層,使之清晰明了,緊湊合理,便于電纜的敷設連接,便于運輸安裝和操作維護。
5、應根據站址周圍的環境來確定地面上民用建筑的功能,以獲得最佳的經濟效益。同時還應考慮與環境的協調,增強城市建筑的美學效果。
四.消防、通風及噪聲處理
1、消防系統 變電站常用的滅火裝置通常有以下幾種:水噴霧滅火系統、固定式氣體滅火系統以及移動式或手提式氣體滅火器。
站內各電氣設備間、電纜層均應設置火警探測器,可采用感溫感煙探頭、線型感溫電纜等。由于地下站環境潮濕,尚應考慮探測器的防潮功能??刂葡到y應具有監視、自動、手動、遠動等功能,且可將報警及控制信號通過RTU傳輸到調度中心或消防部門。
2、通風系統及噪聲處理 地下變電站的通風系統與地面站不同,其設備的散熱通風必須依靠機械通風。主變壓器是全站最大的熱源,有水冷和風冷2種冷卻方式。由于水冷方式的復雜性及給運行維護帶來的困難,一般盡量采用風冷方式。為此,可考慮采用由地面綠化帶自然進風,流經各設備用房,然后由排風機通過風管將室內的熱空氣抽至室外。主控室和10kV高壓室可設空調。
值得注意的還有對噪聲控制的要求。由于所有設備均放置在地下,而混凝土墻及樓板本身已具有良好的隔聲效果,因此只要在進、排風口采取消聲措施,就可有效降低噪聲。
降低噪聲的主要措施:
a)采用低噪聲軸流風機;
b)進出風井處設置厚片式消聲器;
c)進出風口處設綠化帶吸聲;
d)降低風管的設計風速。
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一.引言
結構工程時在進行設計時,有大量的工程需要計算,部分內容計算方式較為繁瑣,工作量較大。隨了計算機技術的成熟和軟件的逐步推廣,建筑的結構分析軟件被應用到建筑結構設計中,解決了結構工程時手工計算的難題,也提高了結構設計的工作效率,提高了設計的準確程度。由于結構計算軟件的節省了大量的傳統工作,被結果設計工程師經常使用。在過分依賴軟件的背后,帶來的是設計的單一,結構設計變成單純的軟件化,結構設計職位也變成了熟悉軟件操作即可的基本要求,這造成建筑墨守成規,缺乏結構創新。
二.工業建筑中的結構概念設計。
1.工業建筑的特點。
工業建筑是進行工業生產的房屋,由于其特有的建筑使用性質,在工業進行建筑設計中,要根據其特點進行設計。
(1)工業建筑要密切結合生產,要滿足工業生產的要求,為生產工人創造良好的勞動衛生條件,工業建筑設計要有利于提高勞動效率和生產產品質量。
(2)工程生產的類別較多,也存在較大的差異。生產類別有輕型也有重型,有熱加工也有冷加工,有的要求開敞,有的要求恒溫,這對建筑在空間布局、體型、室內處理、立面和層數等方面有直接影響。這就要求建筑要根據生產工藝的不同特征來設計不同的建筑廠房。
(3)部分工業建筑和廠房中需要使用起重機械和大量的設備,還有的需要較為高大的敞通空間,在內部通風、采光、屋面排水、建筑構造處理等方面都要比民用建筑復雜。
2.工業建筑中的結構概念設計。
在建筑設計中,通過不斷的設計研究和實踐,結構設計工程師積累了大量的經驗,并在行業形成了一系列的設計規范、標準圖集和設計手冊等。近些年來,計算機技術得到廣泛應用和普及,計算及結構程序被大量應用到建筑結構工程中,設計單位開始拋棄圖版,開始在計算機上揮動鼠標操作。在此表象下,部分結構工程師通常都會形成一種錯覺:建筑結構設計很簡單,僅僅需要遵循設計規范、標準圖集和設計手冊,在根據建造師給出的非結構空間方案,利用計算機完成。在設計中,結構設計師變成了拼圖的玩家,被動的操作著建筑的結構設計。這導致建筑結構無法有效運用結構工程的知識,同時也容易造成和建造師發生交流分歧。
在我國現行的《建筑結構設計統一標準》 (GBJ68-84)采用了概率理論作為基礎來規范建筑結構極限狀態的設計準則,要求建筑在結構設計中要經濟合理、技術先進、安全適用。概率極限狀態雖然較為科學合理,但在運算過程中,還存在一定程度的近似,僅僅能算作近似概率法。建筑結構設計中,無法憑借極限狀態來估計建筑結構的真正承載能力。建筑是一個空間結構,結構總的各種構件通過復雜的方式來共同工作,且不脫離總的結構體系。在目前的建筑結構設計中,在空間結構體系的整體研究上存在一定的局限性,導致待設計中采用了簡化和假定。建筑結構設計工程師要杜絕盲目的抄寫規范,而是要將規范當作實際參考和指南,在實際的項目設計中要進行合理的搭配和選擇,這就要求結構工程師對建筑整體結構體系和建筑結構分體系二者之間存在的力學關系具有較為透徹的認知,在結構設計時,要將概念設計應用到實際設計工作中。
概念設計是通過運用清晰的結構概念,不需經過數值計算,依靠結構整體體系和分體系之間的力學關系、震害、破壞機理、工程經驗和實現現象所獲得的設計原則和設計思想,對工業建筑結構和相關計算結構進行正確分析,綜合考慮結構的實際受力狀況,計算假設間的差異大小,對建筑結構和構造進行設計。工業建筑的結構概念設計是展現建筑結構工程師的設計思想的關鍵,而結構工程師主要任務是要在一定的建筑功能和生產工藝要求下完成建筑的結構設計,要妥善處理建筑和結構、結構和構件、結構和工藝、結構和結構之間的關系,其最終目標是要設計出合理的產品。計算機軟件也存在一定的局限性,無法適應處理所有的建筑結構問題,在實際設計中,也無法大量的運用計算機軟件來準確的進行結構構件分析,這就要求工業建筑設計中要強調概念設計的重要性,通過結構概念設計和結構措施來設計最終的合理的建筑結構。
建筑結構設計中,計算機程序的計算結果是根據設計中的不同工況而提供的不同數據,但到底是何種工況才是最適合的工況,哪種工況結果是最需要的結果,這類問題需要結合不同的工況計算來綜合分析,在此情況下,建筑結構工程師要加強結構概念設計的應用,才能準確判斷出計算機計算結果的準確性和合理性,而最終篩選出需要的結果。
在工業建筑的初步設計階段、方案設計階段中,無法完全借助計算機的結構計算分析軟件來處理,這需要結構工程師對建筑結構布置和結構體系根據工藝的布置方案來做出相應的規劃,必要時候要進行建模計算,提高最終設計方案的合理性和可行性。在確定方案時,要和大工藝的設備選型相輔相成,要滿足大型設備的獨特需求。大型設備的生產制作周期較長,一般在得到相關責任人審查后,施工建設單位才會開始聯系相關的設備制造商,開始提供供貨,在此階段中,相應的結構設計方案要成為下階段施工設計的依據,一旦此時忽略了大型設備的影響,或是對其他項目考慮不周,會導致下階段非常麻煩,更有甚者導致項目無法進行。結構設計工程時在初步設計階段和方案設計階段中,要綜合運行結構概念,結合工業生產工藝的特點,選擇建筑結構性能較好,較為經濟的結構方案,運用結構概念,在深刻了解結構性能的基礎上,靈活運用到結構設計中。結合結構分析軟件,建立合理的簡化模型,利用計算機結構分析軟件的優勢,提供經濟合理的建筑結構設計方案,為施工圖設計做好充分準備。
另外,隨著社會的發展,未來出現大型和超大型的工業建筑會越來越多,其建筑的體型也會越來越復雜,鋼結構會大量的應用到工業建筑中,這就要建筑結構提高設計標準和要求,在滿足工程進步和生產工藝要求的同時,要將鋼筋混凝土結構和鋼結構進行組合使用,在提高施工進度的同時,要便于后期的安裝。要提高建筑結構概念設計,改善計算機分析軟件的滯后性,逐步完善結構分析的功能。在利用計算機軟件的基礎上,融入結構概念,通過恰當的設計、假定、簡化,使計算機分析更接近真值,保證計算分析結果的有效、合理、可行。
五.結束語。
工業建筑結構設計中,在總結設計經驗的基礎上,融入結構概念設計,這要求結構設計工程師要富于創新,并要有豐富的實踐經驗,通過建造師的協同,來提高工業建筑的結構設計質量。
參考文獻
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一、工程概況
本工程為山東萊鋼永鋒鋼鐵有限公司450m高爐及有關設施升級改造項目原
料場工程一次轉運系統配電室。根據甲方提供的地質勘探報告,基礎坐落于第二層粉土上,地基承載力特征值為100Kpa?;A采用墻下條基,上部結構為磚混結構,因地質條件與施工工期限制,屋面板采用鋼骨架輕型板。
二、鋼骨架輕型屋面板
鋼骨架輕型板由鋼骨架、鋼絲網、BAS輕質芯材復合而成,是集承重、隔熱、保溫、防水、防火等性能于一身的新型建筑構件。適用于抗震設防列度≤8度地區的一般多、低層民用建筑、單層廠房及加層改造或要求采用輕型樓板及屋面板的建筑。可用于無侵蝕性介質、板底表面溫度不大于100℃的建筑。結構構件安全等級二級,設計使用年限50年。
三、鋼骨架輕型板材的優點
1.輕質:芯材采用BAS無機輕質芯材,容重僅為300—500kg/m³,板自重為0.5—1.0kN/㎡,僅為傳統屋面重量的1/4。
2.高強:采用輕鋼骨架與BAS無機輕質芯材的組合結構,保持了傳統鋼筋混凝土板安全度高的優點。允許外加荷載設計值≥1.5kN/㎡,破壞荷載可達4 kN/㎡。
3.耐久:主要材料均為無機材質,抗老化能力強,耐久性好,能有效抵抗酸、堿、水汽的侵蝕.
4.保溫隔熱:BAS無機輕質芯材具有優良的保溫性能,導熱系數低,整板傳熱系數為0.5—0.8 w/m²k,滿足屋面保溫設計要求。
5.防水:采用專用防水耐磨涂層作為板材表面自帶的防水層,且可根據需要在其上附加其它各種防水作法,形成天基板屋面多道設防的復合防水體系。
6.防火:在標準荷載作用下,耐火極限可達90分鐘,燃燒過程中不爆裂,不放出任何有毒氣體,無異味,無煙氣,既具有優良的耐火性能,又符合現代建筑的環保要求。
7.抗震:輕質板材有利于建筑抗震,配合板材合理的抗震連接作法,能滿足8度地震設防烈度要求。且地震發生時,板材造成的次生傷害小。
8.隔聲:平均隔聲量40db,具有優良的隔聲效果。
9.泄爆:能用作建筑物的泄爆屋面。免費論文參考網。爆炸發生時,屋面板芯材粉碎,瞬間釋放爆炸能量,既達到泄爆目的,又不會產生次生傷害。
10.美觀:可根據用戶需要制成彩色板面或做其他裝飾處理,外形輕巧美觀,富有時代氣息。
11.使用靈活方便:板型規格根據建筑物特點量身訂做,使用時無須鋪設檁條,板上可開洞、安裝采光罩、出屋面管道、風機等。免費論文參考網。
12.維護簡單:正常使用時無需特別維護,使用成本低。當局部損壞可在屋面直接修復,如確有換板必要時,亦可單板更換,不影響整體結構。
13.經濟:采用天基板可明顯節約支撐系統用鋼量,縮短施工周期,綜合經濟效益明顯。
四、結語
采用鋼骨架輕型板材可實現輕質化且降低施工難度,免去了混凝土屋面板的繁瑣的施工和后期保養程序,在更好的滿足設計要求的同時大大縮短了施工周期。免費論文參考網。輕鋼骨架為板主要受力部件,骨架斷面按承載力和跨度要求調整,輕質無機芯材為填充材料,其厚度可根據保溫要求調整。板型靈活,可與混凝土結構、鋼結構、網架結構配套使用,不受固定模具限制,可以按照建筑設計要求配板,最大限度滿足設計要求。
參考文獻:
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7、民用建筑消防設計的重要性
社會經濟發展,人們生活水平提高,我國建筑業的迅速發展,隨之帶來的安全隱患就越來越多。民用建筑已成為人們日常生活中主要生活、娛樂、辦公的重要場所,有些民用建筑裝修越來越高檔,越來越氣派,電氣設備越來越多,氣體能源的使用越來越普遍,人們對樓房的建筑消防越來越上心。民用建筑消防設計已成為建筑消防設計的關鍵環節。近年來的標準看,民用消防建設的主要內容有民用消防建設的位置設計、民用消防建設建筑物間的距離設計、消防車道消防水源的設計、建筑物耐火等級的鑒定和建筑物內部的各個分區、防火窗、電梯和管道的設計、是否有疏散樓梯和樓梯間、消防電梯的建設、防火墻的設計以及排煙、通風、自動報警器的安裝、消防滅火系統是否合格以及是否有更多科學合理的滅火設施、電源及配電的設計、是否有火災應急照明及其他各種滅火設置備用方案。
二、關于相關問題的幾點思考
四、火災自動報警系統
在民用建筑中,為了提前發現火災隱患而且做出及時火災警報設置了靈敏的自動警報系統,這樣使得人們可以采用必要的消防措施降低火災的破環性。在民用建筑物中裝備自動報警系統是對人們安全負責的一種表現,是確保居民安全的最重要措施之一,在現代消防技術中占據著重要的位置。該系統分為兩個部分,第一部分是手動設備和第二部分自動設備,警報裝備也有自動及手動控制兩種形式。該系統主要由觸發裝置、警報裝置及報警裝置三要素組成。該系統設計主要包含幾個要點:第一、自動報警系統必須選擇合格的供應商提供的自動警報系統,必須是經過國家認證標準的,確保在靈敏程度及產品質量管理上能達到國家要求水平,從而確保居民的生命財產安全。第二、在該系統中以一臺集中型的控制器為中心,分有兩臺區域性的報警器;還可以選擇設置以一臺火災報警器為中心,設置多臺顯示器,以進一步顯示火災危險位置所在。第三、嚴格按照標準設置化的報警控制器容量,注意區分每個模塊的信號代碼,將整個系統回路連接到火災探測器,確保當系統靈活遇見到火災的臨界溫度時可以及時報告其發生的地點。第四、將民用建筑設置幾個分區,并在每個分區內都設置幾個警報裝置,并且選擇該警報裝置的具置,比如走道、樓梯等公共場所位置。
(二)火災自動滅火系統
在民用建筑中自動滅火系統的設計是對居民生命財產負責的表現,是相當安全可靠的設計部分之一。民用建筑通常采用的是整棟樓設置消火栓的方法,有地下室位置的樓宇還要做好自動化的噴淋滅火系統。此系統是較為簡單且效果較好的消防方式之一,被十分廣泛的運用。它的優點在于簡單便于維護,造價低,效果好,是消防系統中較為重要的設計環節。同時在這個過程中,還可以運用該系統中包含的噴淋被消防泵支持的噴淋系統,那樣就沒有必要在獨立設置噴淋泵的必要了,可節省許多沒有必要的開支及勞動力,從而降低成本、增加土地利用率。這樣的話就形成一種形式,建筑物里發生火災,噴頭就會將水噴出來,同時給報警系統發出報警信號,然后探測器同時發出火災信號,并且傳達火災的發生地點,從而居民可以安全及時的疏散。假如噴頭預測不準,在沒有出現火災區域的地方突然噴水,那么水力的警鈴就會對此作出反應,則小區內工作人員就會對此進行確認,保證工作的嚴謹性及更進一步確保安全性。此時需要注意的是這兩個系統即噴淋系統及消火栓系統,他們的工作時間是不同的,所以應將管道分開設置。該系統可以有效保持居民的生命財產安全,降低火災造成的傷害。
(三)消防給排水系統
在民用建筑消防的給排水系統中,消防部門的工作人員應該要結合實際情況,設置好一定數量的室外消防栓等消防裝置。同時根據消防安全裝置的知識及經驗,將消防給水管、消防豎管等管道構成環狀水管網,保證在臨近消火栓的水槍要被水柱填滿,保證在室內能夠運用。利用閥門將室內消防給水管道分為幾個獨立段,在進行檢修管道時,暫停豎管的數量不超過一條,并且標志好關閉的標志。當水壓大于80m時,利用分區給水法,在消火栓水槍位置運用遠距離的防水泵,在豎管及消防水泵接合器之處應和管網和消防泵出水管的連接之處應相隔一定的長度,這樣就可以利用防水泵接合器完成管網的給水作用,這就是消防給排水系統的設計。
總結:這是筆者在多年經驗的基礎上總結出來的,希望能對建筑消防設計有一定的借鑒作用,希望今后從事本行業的人能夠充分保持行業內的職業道德水平,最好自身的職能及保護好居民的生命財產安全。
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篇10
隨著我國經濟水平的不斷提高,科學技術的不斷進步,城市化進程的腳步也逐漸加快。近幾年,城市建筑的規模不斷擴大增長,我國建筑行業在各方面都取得了顯著成效。然而進步的同時,在建筑施工中我們也發現了一系列的問題,其中最常見的也是最突出的就是建筑裂縫問題。建筑裂縫嚴重的危害到了工程的安全質量,同時降低了建筑工程的結構強度、剛度以及樓層的抗剪能力。為了保障建筑工程的安全質量,有必要在最初進行結構設計的階段就采取預防措施,根據預防原則來減少建筑裂縫的形成,控制裂縫造成的影響。
2、建筑裂縫的特點及其危害性
2.1 建筑裂縫的特點:
2.1.1裂縫多為豎向延伸:
通常情況下,絕大多數的建筑結構裂縫都是沿著豎向進行延伸的?;旧狭芽p的長度與墻體的高度相差無幾,在墻體中間的部位裂縫的寬度較大,向兩端延伸寬度逐漸變窄直至消失。
2.1.2 細小的裂縫較多,位置較集中:
在建筑工程中,通常出現的建筑裂縫其寬度都在0.3mm以內,僅有極少部分的裂縫其寬度在0.3mm以上,位置大多集中在墻體中部,而在墻體周圍極少出現裂縫。
2.1.3 裂縫有特定的出現時間:
在建筑工程中,一般在拆除模板后墻體失去外力支持,只靠自身就會很容易出現一些裂縫,在經過一段時間后,裂縫會發生一定程度的變化,有可能是細小的裂縫增多合并為大裂縫,也有可能是一條大裂縫分裂出許多小裂縫。
2.2 建筑裂縫的危害:
2.2.1 降低了建筑結構的強度、剛度:
建筑結構中的裂縫,導致裂縫截面處的中性軸發生上移,在裂縫的情況比較嚴重時,建筑工程的結構變形程度也隨之加重,造成整個建筑結構的強度、剛度降低。同時,建筑工程結構在高壓力的作用下,其相應的疲勞度也隨之降低。
2.2.2 降低了建筑的抗剪能力:
裂縫的出現不但降低了工程結構的強度、剛度,同時整個工程建筑結構的抗剪能力還因此大大降低,建筑物的各個截面都會出現嚴重的開裂情況,嚴重破壞、影響了建筑結構的整體性,使得支撐抗剪作用的界面面積更加減小了,形成惡性循環,導致整個建筑結構的抗剪能力的減弱。
3、建筑結構設計中裂縫形成原因
3.1 產生溫度裂縫的原因:
(1)從建筑結構的設計角度分析,由于目前國內沒有統一的規范技術指標,因此在隔熱層的選用方面隨意性較大,頂層的砌塊強度以及砂漿的標號要求也較低,同時針對溫度裂縫的產生并沒有采取過相應的構造措施,這就給墻體產生溫度裂縫創造了條件;
(2)從施工的角度分析,砌體通縫、豎縫不飽滿,頂層使用大量斷磚、碎磚、砂漿強度低,架空的隔熱層與女兒墻直接頂死,未按設計的要求預留對流空氣的通風口,都會導致隔熱層起不到隔熱作用。因此施工人員、材料、施工工藝、現場管理等,都是可能造成溫度裂縫產生的原因;
(3)定性分析溫度裂縫,屋面板與墻體使用的材料不同,線的膨脹系數也有差異。陽光照射下混凝土的屋頂所受的陽光輻射面積與磚砌體比要大得多,而混凝土屋頂的阻熱能力卻比磚砌體的阻熱能力差,當二者以相同的溫差升降時,不同的線膨脹系數使得在接觸面上產生相對位移,因此產生剪應力。由于通常屋面板受到陽光直射,其溫度變化總是高于墻體,使得剪應力產生的更大、更集中,就在門窗洞口的四角產生豎向、斜向的裂縫。
3.2 現澆混凝土樓板產生裂縫的原因:
(1)從建筑結構的設計角度分析,建筑的結構體型發生突變或者必要的伸縮縫未預留,由于應力較集中,當混凝土的收縮應力大于其抗拉強度時,裂縫便會沿此位置產生并發展。
(2)從混凝土材料本身分析,水泥用量增加,易使得混凝土的抗拉強度減弱,導致混凝土因抗拉強度、抗變形能力不足而出現裂縫。由于現澆混凝土結構,混凝土自身的收縮再加上溫度變化,引起應力作用,很難避免裂縫的出現,尤其在荷載小、跨度小的民用建筑中以及低配筋率的樓、墻板、屋面板中十分常見。
(3)從環境氣候角度分析,施工作業時氣溫的變化會極大影響到建筑工程,溫差會導致混凝土水分喪失過快,混凝土收縮過大引起其表面干縮,產生裂縫。工程實踐證明,天氣因素是導致現澆板混凝土干縮,出現裂縫的主要原因之一。
4、裂縫的控制措施
4.1 溫度裂縫的防治措施:
(1)在建筑結構設計階段,為預防溫度裂縫產生,除應嚴格按照有關的設計規范規定執行外,還要盡可能縮短建筑物的溫度伸縮縫的設置間距;在鋼筋混凝土的梁板柱與墻體的交接處,應該加釘寬200mm的通長鋼絲網,網眼為10×10;重視屋面的保溫隔熱設計,建議推廣使用高效的保溫材料,以滿足建筑的節能設計標準;在設計上還可以考慮采用雙層的屋面或將屋面裝飾綠化成屋頂花園,用以改善住宅的保溫、隔熱條件,既有利于防止溫度裂縫產生,又達到了美化環境的效果。
(2)在建筑結構的施工階段,施工前期就應注意合理安排好施工單位的工程施工的時間,盡量避開在炎熱的夏季以及寒冷的冬季這樣敏感的施工溫度;在屋面板的澆筑工作完成后,應盡快展開保溫隔熱層的施工工作,為確保能達到預期的隔熱效果,所用的隔熱材料都要通過嚴格的質量檢測,并且嚴格按照相關的規范要求進行施工;提高砌體的施工質量,要求:組砌合理、砂漿飽滿、橫豎縫順直、強度達標,確保砌體的抗剪能力。
4.2 現澆混凝土樓板裂縫的防治措施:
(1)在結構設計時,應考慮在構件容易產生裂縫的部位做抗裂設計,適當加強配件的配筋,使得構件的鋼筋除了能抵抗外荷載作用所產生的彎矩、剪力外,還可以抵抗混凝土的收縮以及溫度變化產生的拉應力作用,使得構件既滿足了強度要求,還滿足了溫度變化等多種原因對其的影響。
(2)溫差控制。由于混凝土早期在凝結硬化的過程中,游離在表面的水分蒸發極快,水泥水化放出大量水化熱,內部的水化熱量不易散失,而外部的水化熱量散失較快,使得混凝土內外部溫差較大,由于內漲外縮的互相制約,對混凝土外部產生了拉應力,如補充水分不及時或降溫保溫措施不到位,當這些拉應力超出混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫。尤其在冬夏兩季,晝夜溫差大,養護、降溫保溫措施不力,溫度裂縫極易產生。
(3)混凝土的配合比、澆筑方法以及養護措施與混凝土裂縫的產生有著極大的關系。對現場拌制的混凝土,應按照設計圖紙的要求強度等級,根據所用的骨料及其含水率配制施工的配合比,做到每盤過磅,嚴格控制骨料、水泥、水的用量,并在監督工程師的監管下進行隨機取樣,制作混凝土試件;混凝土的澆筑要嚴格遵照澆筑流程,合理安排施工工序,在混凝土澆搗前,應先清理好基層并澆水浸濕模板,澆搗時既要振搗充分又要避免過度,對已澆筑的混凝土,終凝前還應進行二次振動,以減少初凝時收縮形成的裂縫、氣孔,提高其粘結力和抗拉強度;混凝土的養護主要是保持混凝土表面溫度適當以及足夠濕潤,為減少混凝土凝固期間表面的水分蒸發過快,最好覆蓋上麻袋、稻草或者砂等,以防止混凝土干縮產生干縮裂縫。普通的混凝土澆水養護時間不得少于7天,而摻用了延緩型外加劑或是有抗滲性要求的混凝土,養護時間不得少于14天,
5、結束語
在建筑工程中,建筑結構裂縫的產生將嚴重影響到工程的質量,同時也相對減少了建筑物的使用壽命,降低了建筑物的安全保障系數。因此在進行建筑結構的設計時,設計人員應認真負責,將裂縫產生的可能性及原因考慮全面,并及時做好相應的防治措施,降低裂縫對建筑物造成的損害。
參考文獻:
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[3] 顧文曉.《對建筑結構設計裂縫原因及措施的探討》.[期刊論文].城市建設理論研究(電子版).2011年33期
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隨著我國城市化建設的步伐不斷加快,建筑施工愈發頻繁。然而,在建筑施工中由于雷擊或供電線路老化、損壞及配線系統設計不合理造成的電氣火災事故不斷上升,給人們敲響了警鐘。建筑施工現場的臨時用電設備必須制定科學合理、嚴格規范的使用計劃和施工方案,對線路接地設計必須嚴格按照操作規范進行規劃,否則,將對建筑施工安全造成無法預料的后果。
一、供配電系統的設計
我國施工現場臨時用電工程所采用的線路電壓為380V、相電壓為220V、電源(電力變壓器)中性點接地的三相四線制系統中,接地、接零保護系統分類為TT、TN-C和TNS三種系統電力。下面對這三種系統加以分析比較。
TT系統是指在中性點接地的電力系統中,將電源電氣設備不帶電的金屬外殼或接地保護的系統。TT系統對接地保護電阻方面具有良好的性能,但需要耗費大量鋼材,而接地安裝和埋設施工也需要較大的工程量,故這種系統經濟性不高。
TN系統是一種在電源中性點接地中,將電氣設備不帶電的金屬外殼或基座經中性點接零的保護系統。在這個系統中,作零線(N)與保護零線(PE)合一的系統為TN—C系統。工作零線N與保護零線(PE)分開的系統為TN-S系統。
分析比較這三種系統,在TN-S接零保護系統中,只要在配電裝置中設置漏電保護器,這種系統便可明顯地克服TT系統的缺陷。既經濟,技術操作上也方便,電氣設備的正常不帶電的金屬外殼或基座在任何情況下都能保持對地零電位水平。按建設部JGJ4688(施工現場臨時用全技術規范)規定。
建筑工程施工中配電系統設計多采用TN-S系統,但在實際安裝過程中必須充分考慮到各種自然界條件的影響,如暴露在風吹、日曬、雨淋下,對配電系統容易造成機械損傷、絕緣體性能下降甚至短路事故。由于其長時間暴露在公共場所,也無電位聯結,對人員生命安全帶來巨大威脅。
采用'IN—S系統供電時,燈具的金屬外殼都是通過PE線連接的,當某個燈具發生故障時,其故障將PE轉到其他燈具上,容易造成戶外無等電位連接的電擊威脅。因此室外多采用TT接地系統,為戶外燈設置接地極,引出單獨的線接燈具的金屬外殼,以避免由PE線引來別處的故障電壓。
二、電負荷與配電線路截面的選擇問題
由于民用建筑用電負荷絕大多數為單相負荷,三相負荷不平衡必然導致零線通過不平街電流,隨著電腦及各種家用電器的發展與普及,低壓電網高次諧波污染日益加劇,3次及其奇倍數諧波均構成中性線電流。中性線過大電流并由此引發電火災的現象也日益增多。為此,相關設計規范已規定。三相四線或二相三線的配電線路中,當用電負荷大部分為單相負荷時,其N線或PEN線截面不宜小于相線截面;以氣體放電燈為主要負荷的回路中。N線截面不應小于相線截面……”可見,民用建筑配電系統的干線、支干線及支線的導線截面原則上均應選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而當前仍有為數不少的民用建筑配電設計中仍沿用20世紀80年代的做法,選擇N或PEN線截面是相線截面的l/2或1/4,這也是最常見的電氣設計安全問題之一。
三、變電所位置的確定
隨著我國經濟社會的發展,現代高層建筑用電量逐漸增大,這就對建筑物配電系統的安裝位置提出了較高的要求。在確定變電所位置時,應充分考慮變電所高壓負荷,對于降低電能損耗、保證用電安全穩定具有重要作用。
對于30層以內的高層建筑,配電系統通常設置在底層;60層左右的高層建筑,則直接設置在建筑物地下或中層和頂層,也可以只設置在建筑物地下。變電所的數量及其位置的分布,應通過技術經濟比較決定。同時也要保證可用性與維修的方便。
四、防雷與接地
現代建筑的防雷設計。采用傳統的避雷方法簡單可靠,更加經濟合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接,形成等電位層。現代建筑都是采用鋼筋混凝土剪力培,與樓板的連接十分可靠,關鍵是做好金屬管線的接地?,F代建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地,都是合在一起的,組成混合接地系統。接地電阻按最小的要求而定,通常是在4Ω以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體己能滿足接地電阻的要求,仍需要裝設水平的人工接地體,將主要的建筑物基礎連接成接地網,這對均衡電位、提高安全性都有好處。
五、電氣照明設計
建筑物照明配電設計,包括光源的選擇、照明度的大小、照明范圍、照明設備造型、位置的選擇、光能控制和配電線路敷設等,而隨著人們對生活居住環境要求的不斷提高,照明設計需要與現代建筑裝飾效果密切聯系,照明設備的造型、光線、照射范圍等都應與建筑藝術意境相結合,并考慮節能效果。選用高光效電光源,可以取得節能的明顯效果。在審核圖紙時,經常發現應急照明支線帶兩個防火分區的燈具,沒有按照建筑電氣工程施工質量驗收規范要求,此類問題應該注意。
六、消防電氣設計
消防電氣設計在設計工作中占有非常重要的地位。它涉及到火災報警、撲救及人民生命財產的重要安全闖題,因此應按國家有關規范作好消防電氣設計?;馂膱缶到y的形式應根據具體設計對象來確定。設計者首先必須搞清楚設計對象的建筑形式、規模、分類、建筑個體的分布等諸多因素,再根據這些因素來確定火災報警系統的形式。
例如:許多電氣設計消防線路采用穿塑料管保護,并從吊頂內走線。而“民用建筑工程配電設計規范”中規定消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線路。應穿金屬管保護。并暗敷在非燃燒體結構內。其保護層厚度不應小于30mm。當必須明敷時,應在金屬管上采取防火措施。
七、結束語
在現代建筑工程配電系統設計中,必須充分考慮配電系統的安全穩定運行,從根源上杜絕故障的出現,將安全隱患降至最低,同時還應考慮電氣設備與現代建筑結構相結合的裝飾效果,這也對行業內建筑電氣施工單位提出了更高的要求。
參考文獻:
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0.前言
近年來隨著經濟的發展,人們的生活水平日益提高,民用建筑業隨之增加?!,F階段民用建筑往往采用大體積混凝土結構,其特點是施工技術要求高,水泥水化熱使溫度升高,會發生因溫差變形而引起的開裂。因此,大體積混凝土經常出現的問題是如何控制混凝土溫度變形裂縫,從而提高混凝土的抗滲、抗裂、抗侵蝕性能及提高建筑結構的耐久性。
1.控制水化熱的產生
混凝土溫度控制的關鍵是控制澆注后和養護期混凝土的最高溫度。控制了混凝土的最高溫度,就能控制混凝土的溫度應力和混凝土裂縫的產生。混凝土澆注后和養護期混凝土的最高溫度等于混凝土的澆注溫度加最大溫升,因此控制混凝土最高溫度的關鍵是控制混凝土的最大溫升。
在混凝土中摻加優質粉煤灰能有效地減少水泥用量和降低水化熱。在可能的條件下盡可能采用多級配混凝土能有效地減少水泥用量,采用四級配混凝土較三級配混凝土,每方混凝土的水泥用量可減少約40kg。綜上所述,控制水化熱溫升的主要措施是:采用低熱水泥;采用優質粉煤灰替代水泥;采用多級配泥凝土以減少水泥用量、減小水灰比。因此,在控制水化熱溫升這個環節上,設計是關鍵,在混凝土的類型(包括強度等級、水泥品種和標號、骨料級配、耐久性指標、粉煤灰等摻和料和外加劑)確定后,混凝土的水化熱溫升就已經被確定。
2.控制混凝土的澆筑溫度
澆筑溫度等于出機口溫度加泥凝土運輸和澆注過程中的溫升。以6~8月基礎塊混凝土為例,混凝土出機口溫度要求為12~15℃,而澆注溫度要求應不大于16℃。
控制澆注溫度主要是控制混凝土運輸和澆注過程中的溫升,采取如下措施:
2.1夏季施工措施
2.1.1盡量縮短混凝土拌和物自拌和樓受料至卸入倉號所占用的水平和垂直運輸時間,運輸
車輛采取必要的遮陽或保溫措施。
2.1.2提高混凝土的澆注強度,采用合理的鋪料方式,減少上下層混凝土的間歇時間,并盡量選擇在晚間開倉澆注。
2.1.3盡量縮短澆筑前倉面的暴露時間。。
2.1.4在必要時,在倉面搭設涼棚,避免陽光暴曬混凝土,并可采取倉面灑水降溫的方式。
2.2冬季施工措施
2.2.1盡量縮短混凝土在運輸途中所占用的
時間,并在運輸工具上加設保溫措施。
2.2.2在倉號搭設暖棚,在暖棚內澆注混凝土,棚內氣溫應保持在5℃以上。
3.混凝土裂縫的形成原因
混凝土結構裂縫產生的原因主要有三種:
a.由外荷載引起的,即按常規計計算的主要應力引起的b.結構次應力引起的,是由于結構的實際受力狀態與計算假定的模型的差異引起的;
c.變形應力引起的,是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等引起的結構變形在約束下產生的應力超過混凝土抗拉強度時產生的。
裂縫產生的形式和種類很多,要根本解決混凝土的裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。
3.1材料原因
粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產生;混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當,嚴重增加混凝土收縮;水泥品種原因。礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小快硬水泥收縮大;水泥等級及混凝土強度等級原因:水泥等自越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大混凝土設計強度等級越高,混凝土脆性越大、越易開裂。
3.2設計原因
設計結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫;設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫;設計中末充分考慮混凝土構件的收縮變形;設計中采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利。
3.3施工及現場養護原因
現場澆筑混凝土振搗時,振搗或插入不當漏振、過振或振搗捧抽撤過快,均會影響混凝土的自實性和均勻性,誘導裂縫的產生;對大體積混凝土工程,缺少二次抹面,易產生表面收縮裂縫;大體積混凝土澆筑,對水化計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大,混凝土產生溫度裂縫。
4.防止混凝土裂縫的綜合措施
4.1材料選擇和混凝土配合比設計方面
根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥;積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標己作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。嚴格控制水泥用量和用水量,骨料級配適當,含泥量符合規范要求,摻加優質外加劑,膨脹劑和緩凝減水劑。
4.2改善約束條件
結構在變形時,由于與邊界的接觸或與其他結構物的連接,會受到一定的約束而阻礙變形:對于基礎大體積鋼筋混凝土,它與地基澆筑在一起,當早期溫度上升時產生的膨脹變形受到下部地基的約束而形成壓應力。但當溫度下降時。產生較大的拉應力,若超過混凝土的抗拉強度,混凝土就會出現垂直裂縫。
4.2.1設置永久性伸縮縫
將超長的現澆鋼筋混凝土結構分成若干段,減少約束體與被約束體之間的相互制約,以期釋放大部分變形,減小約束應力。
4.2.2設置后澆帶
將大體積混凝土分成若干段,有效地削減溫度收縮應力。同時也有利于散熱,降低混凝土的內部5溫度。后澆帶間距一般為20~30M,帶寬1.0m左右,混凝土澆筑30~40d后用混凝土封閉。
4.2.3現場操作方面:a.澆搗工作:澆搗時,振搗捧要快插慢撥,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。b.混凝土養護:在混凝土裂縫的防治工作中,新澆筑混凝土的早期養護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養護。c.混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施,避免水化熱高蜂的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。
4.4外界氣溫變化
混凝土內部溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度和混凝土的散熱溫度三者的疊加;外界溫度越高,混凝土的澆筑溫度也越高。外界溫度下降,尤其是驟降,大大增加混凝土表面與混凝土內部的溫度梯度,產生溫差應力,造成大體積混凝土出現裂縫。
5.結束語
綜上所述,對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經過設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。
參考文獻
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Keywords: tall building; Quality requirements; Strategies; Construction management
中圖分類號:TU71文獻標識碼:A 文章編號:
0:引言
建設多高的建筑就可以稱為“超高層建筑”?在我國的建筑規范中并無明確的規定。在我國的 《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-2001年版)中,只規定了:10層及10層以上的居住建筑,或高度在24m以上的公共建筑,稱之為“高層民用建筑”。至于對“超高層建筑”則無明確的界定。對于高度超過100m或層數超過32層的民用建筑有特殊要求。依此理解,是否100m可以作為“超高層”與“高層”的一個界限呢?我認為是合適的。
超高層建筑的特點
超高層建筑由于其體型巨大,功能復雜,容納人員眾多,投資十分龐大。通常由于它特殊的地位,成為一個地區的地標式建筑。近年,對這類建筑物稱之為科技的集中體現,綜合國力的象征,城市的標志等等,都是恰當的。其本身確實是體現了多方面的物質成就。它要耗費大量的人力、物力、財力。金茂大廈的每平方米造價大體上要20000元人民幣,每天的正常運行費用約需上百萬元人民幣。所以,超高層建筑的建設和維護要耗費大量財富。就現代超高層建筑的巨大維護費用來說,已經失去了早期建造這一類建筑是為了節約用地的意義。按照英國DEGW在1999年公布的文件,將建筑物的壽命(生命周期)定為65年的話,其建設費用與維護費用之比約為1:3至1:4.若以上海金茂大廈每天的維護費為100萬元人民幣計算的話,65年壽命約需237億元,差不多為建設費用的4.5倍左右,這是個很大的數字,是任何建設者不得不考慮的問題。
超高層建筑工程質量存在的問題分析
質量是建筑的生命,也是建筑企業的生命,質量重于泰山。各級建設主體單位要牢固樹立安全、質量第一的思想,把提高工程質量作為今后建設系統工作的重中之重。我國建筑業以其巨大的推動力帶動著相關行業的發展。然而建筑業的發展也存在著嚴重的質量問題:血的教訓、一樁樁、一件件性質惡劣、損失巨大的建筑工程質量事故屢屢出現。
2.1 違背建設程序。如不經可行性認證,不作調查分析就拍板定案;沒有搞清楚工程地質、水文地質就倉促開工;無證設計、無施工詳圖,任意設計,不按圖紙方程式;工程竣工不進行試車運轉,不經驗收就交付使用等盲干,致使不少超高層工程項目留有嚴重降患。
2.2 設計計算問題。設計考慮不全面,結構不合理,計算簡圖不正確,計算荷載取值過小,內力分析有誤,沉降縫及伸縮縫設置不當懸挑結構未進行搞傾扭驗算等,都是誘發質量問題的隱患。
2.3 工程地質勘察原因。未認真進行地質勘察,提供地質資料、數據有誤;地質勘察時,鉆孔間距太大,不能全面反映土地基地實際情況,如當基巖地面起伏變化較大時,土層厚薄相關亦甚大,地質勘察鉆孔深度不夠,沒有查清地下軟土層、滑坡、墓穴、孔洞等地層構造;地質勘察報告不詳細、不準確等,均會導致采用錯誤的基礎方案,造成地基不均勻沉降、失穩,使上部結構及墻體開裂、破壞、倒塌。
2.4 未加固處理好地基。對軟土、充填土、雜填土、濕陷性黃土、膨脹土、巖層出露、溶巖、土洞等不均勻地基未進行加固處理或處理不當,均是導致重大質量事故的原因。必須根據不同地基的工程特征,按照地基處理應與上部結構相結合,從地基處理、設計措施、結構措施、防水措施、施工措施等方面綜合考慮治理。
2.5 自然條件影響。施工項目周期長、露天作業多,受自然條件影響大,溫度、溫度、日照、雷電、供水、大風、暴雨等都能造成重大的質量事故,施工中應特別重視,采取有效措施予以預防。
2.6 建筑結構使用問題。建筑物受力不當,亦易造成質量問題。如不經校核、驗算,就在原有建筑物上任意加層;使用荷載超過原設計的容許荷載;任意開槽、打洞、削弱承重結構的截面等。