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建筑结构工程论文8篇

时间:2023-03-27 16:39:43

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇建筑结构工程论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

建筑结构工程论文

篇1

钢材料在潮湿的空气中极易发生腐蚀,而且建筑工程钢结构要承受极大的荷载作用,更加促进了轻钢结构的疲劳,使其强度大大降低,甚至出现脆性断裂。另外,钢材料的耐火性能较差,实验证明钢的受热后强度也会下降很快。在全负荷的情况下,普通建筑用钢受热为300℃后,刚体强度开始急剧下降;钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃。所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失。因此,在建筑工程中,一定要做好轻钢结构的防腐及防火工作,这样才能确保轻钢结构的设计寿命,保证工程的质量,增加其安全性和耐久性,减少事故的发生。

二轻钢结构的防腐技术

1表面处理

对钢材料进行必要的表面处理是非常重要,主要是清除掉钢铁表面的铁锈层与油污等污物,对钢铁表面残留的黑氧化皮尤其要清除干净。因为这些污物可以说是钢铁发生电化学腐蚀的阴极,当钢材处于潮湿环境中,就会发生腐蚀,除去后可减少腐蚀的可能。表面处理质量需确保钢构件表面露出金属光泽,具体参照相应的涂装前钢材表面预处理规范。

2常用方法

目前,对钢结构防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也称为涂层法。在进行防腐涂料的涂装时,一定要确保涂层厚度均匀且适度、粘结牢固、无脱层、不可空鼓和漏涂。施工具体要求如下。

(1)要能够选择合理的涂层结构和涂刷方式

能够考虑到轻钢结构的装饰要求、使用年限以及在涂装施工时的具体情况,配套使用底漆、面漆、中漆,发挥其最佳作用。涂层结构就是由这三种防腐漆组合而成的复合涂层。简单来说,底漆在内侧,起到附着与防锈作用;中漆在底漆与面漆之间,增加了漆膜厚度;而面漆在最外侧,主要起防腐蚀与老化作用。合理的涂层结构有利于提高钢材防腐性能,延长轻钢结构的使用寿命。另外,涂刷方式的选择对提高涂装施工进度与质量、节约成本就有重大影响。涂刷方式主要有手工刷涂或滚涂法、空气喷涂法与浸涂法。

(2)涂装施工的质量控制

主要是对涂装施工的环境及过程、干漆膜的厚度进行质量控制。涂装施工的环境为5℃~38℃的温度与不大于85%的相对湿度;另外,还要求施工现场不能有太多的粉尘。在涂装前,轻钢结构表面不能有露珠存在;涂装之后,五天内不能淋雨。在刷漆时,必须等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用测厚仪进行检测,一般要求室内为125μm,室外为150μm,偏差为±25μm。

三轻钢结构的防火技术轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法

1防火涂料的选择

轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。

(1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;②涂层的表面也较为粗糙,美观性差;③需养护水泥基涂料。优势:①厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;②因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;③涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;④涂料运输方便,为袋装出厂。

(2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;②因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;③涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:①薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;②涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,;③单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能与抗挠曲性强。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:①超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;②具备薄型涂料的所有优点。

2基层处理

在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。

3涂装施工

由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。

四耐候钢的应用

建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。

五结束语

篇2

钢筋工程是高层建筑主体结构施工中的重要组成部分,对建筑结构的稳定性有很重要的影响。只有在钢筋选购、加工、存放、安装等环节中确保其质量,才能为建筑主体结构施工提供便利,确保建筑主体结构施工的质量。对于钢筋加工、存放阶段,第一,需要确保钢筋原材料的质量,做好钢筋原材料的验收工作。在进场过程中,对其产品合格证、型号、强度等进行严格的检查,避免不合格或不符合工程施工要求的钢筋材料进场;钢筋的存放必须整齐,同时由于钢筋具有容易生锈的问题,需要做好必要的防锈保护措施。在钢筋的加工方面,应该结合工程施工图纸的具体要求,根据工程设计的结构形状等进行加工。同时将加工好的钢筋配件进行合理存放,并做好相应的防护措施。对于钢筋安装,第一需要将安装过程中必备的工具准备妥当,然后合理配置施工人员,做好技术交底。同时加强对钢筋安装人员的培训,使其严格按照钢筋安装规范进行操作。对一些柱梁交叉处钢筋纵横交错及其他钢筋较多的柱筋应分组编号,以防混淆。对一些斜柱、异形柱,柱钢筋应用钢管支架对钢筋进行临时固定。对于规格大于22mm的应采用机械连接。总之钢筋工程务必保证其级别、规格、数量、长度、间距、锚固长度及保护层厚度符合要求。

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。

4总结

篇3

以特定要求为目标,政府和建筑企业研究和测评建筑工程及其质量的过程就是建筑工程质量检测。通过力量资料的收集和查阅,本文对建筑工程质量检测的特点进行了如下概括和总结:

(1)合法性。建筑工程质量检测以国家颁布的《建设工程质量检测管理办法》为法律依据。

(2)公正性。根据国家的法律法规,第三方检验机构受相关利益者的委托检测建筑工程的质量,以检测结果出具检测报告。因而,建筑工程质量的检测更公正、公平。

(3)真实性。检测机构出具的检测报告是检测和评估建筑工程的真实情况的结果,因而,具有真实有效性。

(4)准确性。检测机构的检测以质量工程质量的法律规定为原则,保留了所有检测的凭据和资料,因而具有准确性。

(5)独特性。建筑工程检测报告的质量评估是针对某一工程而进行的,因而建筑工程具有差异,某一建筑工程的质量评估只能代表本工程的质量检测结果,所以决定了其特有的性质。

2建筑工程主体结构质量检测的内容与技术措施

2.1外观检测

因为从直观上看,工程的整体可以从建筑工程的外观上展现出来,所以,检测建筑工程主体结构质量的过程中,检测建筑的外观其中的重点。就工程建筑的混凝土结构构造方面来看,墙面坑洞及裂纹、结构疏松和混凝粗糙等都是外观检测必须包含的内容,从这些方面上来看,建筑工程存在的问题和缺陷都可以在质量问题上体现出来。其中,外观的检测内容包含两个方面,一方面是尺寸度量,它是分析建筑结构中多方面的基础构建,其中包含有工程结构中支柱的直径何高度、墙体侧面深入地下的深度等内容。正是因为这些准确的数据测量,因而建筑工程的外观施工能够严谨的完成得到充分的保证。另一方面,估算测量的内容包含有测量和评估精确度不明的部件,不但确保控制好工程部件尺寸的变动幅度,而且保证了按照要求设计建筑工程的外观。

2.2钢筋保护层的检测

工程建筑结构的抗压强度,也就是检测钢筋的保护层,直接决定了其稳定和巩固的程度,所以,充分保证工程的质量重视工程结构抗压强度的重要性。测量工程建筑抗压强度包括两方面,其一是静态抗压检测和动态抗压检测,它主要是利用雷达或超声波等工具检测工程结构的脉冲压,推导结构部件的抗压强度是通过发射脉冲与反射脉冲的脉冲波形质检异同的比较完成的。其二是共振测定和钻芯取样法,前者判断结构强度利用的原理是将适当的振幅和频率的检测波发射到工程构件上,进而得出工程构件以及检测波产生多大的共振,最终得出判断。另一种钻芯取样则就是在钻孔检测直接检测主体结构的强度得出结论。但是因为多样化的建筑结构,同时缺乏完善的检测手段,因而必须具体问题具体分析,选择和建筑工程本身相适应的检测方法,这样才能得出精准的工程结构抗压检测结果。

2.3混凝土的检测

(1)回弹法。回弹法测量工程结构质量采用的重锤必须具有一定动量,进而通过对结构表面锤击的方式得出测量结果。工程结构不一定能够吸收所有捶打的动能,这主要是因为受到外界振动的影响,工程结构的混凝土只能吸收一部分,而重锤受到其余部分的动能产生反弹,从工程结构的表面离开。接着在比较重锤的反弹高度并与重锤的初动量的测量结果之后得出工程结构中的混凝土结构。例如,通常使用随机抽样的方式进行回弹法的抽样检测,抽样检测必须选择不少于十个检测构件进行。如果是检测区域比较大的结构,可以将检测区域划分为若干小区域独立存在。如果样本容量尺寸为4.5×0.3m以下的构件,那么可以将其划分为五个部分。测量的过程中,测区位置的安排要以构件的类型为依据,同时,要保持在2m的范围内布置测区。回弹仪在使用的过程中要保持水平,测区的面积最好不能超过0.04㎡的范围,还要根据不同的区域记录相应的数据,避免出错。

(2)超声回弹法。超声回弹法的方法原理是以回弹法为前提,充分运用超声的优点,以超声仪器为测量工具,将待测物体中的传播时间以及超声在物体内的传播速度都计算出来,而且在上述基础上测量主体结构表面的硬度参数,最终主体结构的硬度参数就在结合回弹值和声速两者的计算中得出。与其他检测方法相比,超声回弹法的特点较为突出,尤其是利用超声回弹法,主体结构中的水分不会再成为测量的影响因素。因为现在建筑结构基本上都是利用混凝土建造主体结构,所以仅仅使用其中一种方法,主体结构中的水分很容易影响测量。因而必须结合超声检测法和回弹法,保证检测结果尽可能不受主体结构中水分的影响,进而保证主体结构检测的准确性。

3建筑工程主体结构质量检测的管理措施

3.1建立监督小组

保证测量的精确度不但需要正确的检测方法,同时也不能忽视对测量的监督,做好监督工作可以充分保证有效的建筑工程主体结构质量检测。和具体的质量验收相比,监督工作具有随机性的特点,但是建筑工程主体结构质量检测也可以有效的借鉴监督的结果。监督工作的作用是可以保证建筑工程主体结构的质量在检测工作中反映的有效性,同时,监督部门要对随机抽查实体建筑检测结果给予高度重视,与此同时,也不能忽视检测时产生的损害建筑主体的行为,并及时遏制这种检测手段的实施。和具体的质量检测有所不同,监督检测工作的目的在于通过简单有效的检测手段,对实体质量验收的具体效果充分掌握。通常由监督部门专门建立监督小组,利用精密的仪器,采用正确的测量手段,有效处理和检测现场产生的问题。

3.2根据结构的形式抽样

建筑工程主体结构的质量检测手段必须科学、合理,以此确保产生准确有效的检测结果。一般而言,利用抽查的方式检测数量较大的待检对象,其中抽样数量的合理性直接关系到抽样检测结果的准确性。因而必须以待检结构的形式分类抽样,进而准确测量主体结构质量。例如,抽样检测不同的结构类型,包括检测钢结构、钢筋混凝土结构,还要测量砌体结构,其中,每一个结构中又有具体的结构类型划分,分别进行抽样检测。

3.3根据检测物的容量选择合适的样本容量

选择合适的样本容量也是建筑工程主体结构质量检测时必须重视的。按照相关的规定,监督部门必须检验检测方式的合理性,一般而言,只要要选取待检物总体容量的10%以上的容量作为样本容量,若不满总体容量的10%,则可信度不高。

4结束语

篇4

1.1钢结构施工的严重性

在建筑施工中钢结构具有其严重性。与钢筋混凝土结构相比,钢结构如果在施工中出现了问题,就会产生了一系列相关问题,包括:增加项目成本、延误项目工程影响施工进度,甚至可能出现建筑倒塌,这样就对人身安全及财产安全造成了威胁,也会产生不好的社会影响。综上所述,钢结构建筑施工具有一定的严重性。钢结构与传统结构的施工相比虽然具有抗震性较强、施工工期较短、自重较轻以及装配简单等优势,如果在建筑施工中出现了问题,也会产生很严重的后果。

1.2钢结构施工的复杂性

在建筑施工中,钢结构具有复杂性。与钢筋混凝土建筑相比,影响钢结构建筑的因素更多且更复杂,所以,导致钢结构质量问题的原因就更多更复杂。相同性质的质量问题也会因为不同的原因导致,这样更加加大了质量问题的分析、判断以及判断的复杂性。例如:在钢结构施工中,焊接裂缝的问题,在对其产生原因的分析中发现可能是发生于焊缝金属中,也可能是母材热影响。这种现象可能出现在焊缝内部也可能出现在焊缝表面,因为焊缝的冷热性不相同,所以导致裂缝的走向也有差别。

2建筑钢结构工程质量控制方法与应用

2.1加强施工原材料质量的控制

无论是任何建筑施工,原材料的质量都是非常关键的,钢结构建筑施工也不例外,所以,建筑钢结构工程的原材料质量的控制至关重要。原材料对工程整体的质量都起着非常关键的作用。我国钢结构建筑对原材料的要求如下:钢材应有屈服强度、抗拉强度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保证。我国建筑行业在进行施工时的刚才必须附有钢材的质量证明书,钢材的规格、品种以及性能都必须与现行的国家产品设计文件以及标准相符合,也达到化学成分的要求。此外,刚才表面的质量在符合国家现行的标准外还需要与其他相关规定相符合,比如:如果刚才表面有划痕、麻点以及锈蚀等缺陷的时候,深度必须小与该钢材厚度的负偏差值的1/2;现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上,刚才的表面锈蚀的等级必须与之相符合。所以对施工原材料的控制是必要的也是必须的。

2.2做好施工组织设计,及时与设计单位沟通,施工注重细部节点

钢结构建筑施工时,必须按照施工图进行施工及安装。施工单位在确定施工图之后,必须要组织相关的经验丰富的技术人员对图纸进行会审,对应用范围进行仔细核对,仔细检查有没有问题,并且仔细检查节点图的表述。仔细检查设计总说明中有没有强制性条文要求内容的体现,以及各类材料的型号、等级、规格、性能、施工质量要求以及工程安全等级是否明确;节点设计的合理性;施工中的主要措施和施工难点,针对施工难点设计单位应该预先提出完善方案。完善钢结构安装的质量。梁、柱安装的时候,主要对查柱底板下的垫铁是否垫平、垫实进行检查,也要对柱的位移和垂直进行检查,梁的侧向弯曲、垂直、平直进行检查,螺栓摩擦面清理和拧紧程度进行检查,以前全部验收合格之后才可以起吊。钢结构安装形成了空间空间固定单元同时验收合格之后,施工单位必须将基础顶面的空间用膨胀混凝土以及柱底板进行二次浇筑密实。

2.3安装阶段的质量控制

①安装之前要标志构件供应计划以及安装计划,对土建基础施工的柱脚定位轴线进行复核,之后进行埋设地脚螺栓。一般先进行轨道安装,在完成轨道横梁基础后,再在横梁指定的位置进行打孔,按照相关规范在孔中放入预留的螺栓,之后灌入硫磺水泥砂浆,最后用吊车将轨道放在横梁上、装上装上轨件之后拧紧螺栓。②如果工程的结构跨度较大,最好的方法是首先安装立柱,然后再进行吊装组。立柱安装的前提是保证基础面和柱底面接触紧密、平整,在此基础上拧紧螺丝,焊牢之后再进行基础二次浇注混凝土。③对钢屋梁首先要用平拼法进行拼装,按照图纸的尺寸根据图纸尺寸放出拼装大样图,按照图纸的要求来对钢结构的拼装尺寸及外形进行制造,之后才可以拧紧螺栓。在拼装工作结束后,应该用木杆对钢屋架进行牢固处理,堆放时保持立起翻身,如此可以有效的预防形变。④第一榀屋面梁吊装到位后首先用1~2根檩条和梁连接固定,然后吊装第二榀时用1~2根檩条与第一榀连接,同时把其他的檩条用吊车放置在两梁智商,其他也按照此步骤进行操作。⑤在安装屋面檩条的同时即可安装墙面檩条。安装檩条时应保证其与角钢及梁焊接部位焊接牢固,墙面檩条要注意各檩条的位置、标高。预留门窗口尺寸要比实际尺寸大5~7mm,檩条的横平竖直要用水准仪和磁力线坠测量。⑥檩条安装结束之后,就可以对开始面板进行安装,安装屋面板的时候一定要屋脊和第1块板垂直,保证墙面彩板没有缺陷。与此同时,安装人员应该与其保持距离,这样才能更好的保证施工人员的安全,也是我国以人为本的体现。安装结束之后,屋面不允许被人踩踏,并且对其他工作人员的负重行走进行严格的控制,尤其是其他作业绝对不可以在已经安装的面板上进行。⑦最后进行门窗洞口的安装,门口的两侧都需要设置通长槽钢龙骨,门框与槽钢龙骨连接,外包彩板连接扣件,窗框四周需提前安装槽形彩板连接件,在窗口找正之后再用铆钉把槽形连接件固定在彩板上。

2.4钢结构油漆阶段质量控制

在全部安装工作结束后,需要对钢结构进行基层处理,首先,清除干净金属表面的各种污物,比如砂、焊渣、灰浆、锈斑等;其次,在把金属表面的污物处理干净的基础上涂防锈漆,然后等防锈漆干后,把构建表面的锈蚀和缺陷等用油漆配套的腻子进行刮平处理。如果金属表面的油漆附着力加强可以延长油漆的使用年限,也可以更好的预防锈蚀,为了达到这样的目的需要在钢结构构件的表面先进行磷化底漆的喷涂,之后再进行涂装面漆的操作。涂刷的顺序通常都是先难后易、从上至下。在涂刷的过程中需要反复涂刷,刷油要达到色泽一致、不流不坠、饱满以及光亮均匀等。涂刷结束之后要进行仔细检查,这样才不能漏刷,钢结构的面漆通常刷二遍。

篇5

关键词:建筑工程;混凝土;结构设计

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.

[2]仇文法.建筑工程混凝土施工技术与质量管理[J].住宅与房地产,2015,(28):53+57.

篇6

在利用混凝土施工技术时应当注意严重控制混凝土的温度应力,避免混凝土结构因温度差异,致使混凝土结构受温度应力作用而出现裂缝问题。对于混凝土施工中,混凝土温度应力控制需要注意的方面有:严格控制水泥质量。水泥是构成混凝土重要原材料之一,其能够发生水化反应。水泥水化反应过程中,会释放大量的热量。当大量的热量存在混凝土的内部结构中时,处理不当,容易导致混凝土产生温度应力。在选取水泥材料时应当对水泥水化反应进行测试,确定水泥水化反应程度,从而选择水化反应程度较低的高质量水泥。重点控制混凝土温度。外界温度过高或过低,都可能影响混凝土浇筑温度,促使混凝土结构受温度应力作用。所以,在进行混凝土结构浇筑之前,一定要确定当前外部温度,尽量避免在高温下进行混凝土结构浇筑作业。如若一定要在高温环境下进行混凝土浇筑,需要采取综合降温措施,尽量保持混凝土浇筑相对稳定的温度下作业。

(二)降低地基对混凝土的约束力

在实际工作中,降低地基对混凝土的约束也是混凝土结构施工中需要注意的问题,如若地基的约束力作用在混凝土结构上,也会降低凝土结构施工质量。

(1)进一步降低混凝土内部约束力为了保证混凝土结构施工质量不受混凝土内部约束力的影响,在应用混凝土施工技术时一定要估算混凝土结构内部温度。在具体施工过程中,注意控制混凝土结构内部温度,如若出现温度超过估算范围时,应当采用覆盖法或蓄水发法等来降低混凝土结构内部温度。

(2)减少外部地基约束力在土木工程建筑混凝土结构施工过程中,应用混凝土施工技术进行混凝土浇筑时作用在地基上的作用力较大,会增加地基需要承受的压力,相应的地基约束力将会作用在混凝土结构上,促使混凝土结构施工质量降低。对此,在混凝土结构浇筑时尽量采用滑动层浇筑,通过滑动浇筑,缓解低级所承受的作用力,相应的降低地基外部约束力,确保混凝土结构施工质量达标。

(三)结束语

篇7

关键词:建筑工程;结构设计;裂缝;控制措施

中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:

随着国内城市化进程的加快,工业、基础设施和商品住宅建设的飞速发展,在建筑工程中遇到的混凝土裂缝问题越来越多,由于裂缝问题产生的纠纷也不断增加,成为一直困扰工程设计人员的问题。根据大量的工程实践和对近代工程材料的微观研究,混凝土结构建筑的裂缝是不可避免的,其危害程度是可以控制的,我们可以通过各种方法,使裂缝产生的影响,满足规范和正常使用的要求。

结构设计主要由承载力极限状态控制,但很多情况下正常使用极限状态下的变形(裂缝、挠度、位移等),尤其是裂缝,起控制作用。由于混凝土等建筑材料的自身物理特性原因,裂缝(包括微观裂缝和宏观裂缝)不可避免,但裂缝的数量和宽度如果过多发展,就会引起渗漏、保护层脱落、钢筋锈蚀、混凝土碳化等,严重影响结构耐久性、持久强度和美观。所以,结构设计尤其是大体积、超长混凝土结构设计,采取措施预防出现裂缝,控制裂缝宽度,对有害裂缝进行处理是一个值得探讨的重要课题。

一、建筑工程结构设计中裂缝产生的主要原因

通常情况下,在建筑工程结构设计当中,裂缝的产生主要是针对混凝土而言的,基于此点,下面对混凝土结构裂缝形成的具体原因进行分析。

1、 由温度应力导致的裂缝

形成此类裂缝的主要原因为混凝土在浇筑完成以后,由于聚积在混凝土内部的水泥水化热很难散发出去,从而导致混凝土内部的温度较高,同时混凝土表面与外界接触时,表面的温度因外界环境的作用散热较快,此时便会使混凝土内外的温差过大,最终混凝土内部会产生压应力,而表面则会出现拉应力。混凝土由于刚刚浇筑完毕,其龄期较短,抗拉强度也相对较弱,当表面的拉应力超过混凝土自身的极限抗拉强度时,混凝土表面便会出现裂缝。

2、 应力裂缝

形成此类裂缝的主要原因是混凝土结构收缩徐变造成的。其中较为常见的裂缝形式包括结构自身收缩、干燥收缩、塑性收缩以及炭化收缩。混凝土结构在浇筑完成之后,其将会进入硬化过程,在这一过程中,由于混凝土内部的水分不断蒸发,从而使混凝土的体积逐渐缩小,进而产生收缩,混凝土在收缩时由于受到支座的约束,无法自由伸展,当约束应力达到一定程度时,势必会导致现浇的混凝土板开裂,开裂的位置一般都出现在应力较为集中的地方。此外,若混凝土未达到一定强度时便过早的拆模或是混凝土未完全凝固时便在其上施加荷载,也都会导致混凝土出现裂缝。

3、由塑性变形引发的裂缝

这种类型的裂缝一般出现在混凝土硬化前,形成原因是混凝土在硬化前本身处于塑性状态,由于上部结构的均匀沉降受到一定限制,致使结构出现裂缝。在混凝土结构当中,若骨料的粒径过大或钢筋的直径过粗以及混凝土的表面积加大时,均会导致混凝土的水平收缩较之垂直方向的收缩更加困难,进而形成不规则的裂缝,这些裂缝的表现形式为互相平行,裂缝之间的间距一般为0.3~1.0mm 左右,同时裂缝本身存在一定的深度。

4、结构裂缝

随着施工技术水平的不断提高,在一些采用现浇楼板的建筑工程中,浇筑完成后的楼板承载能力基本上都能够满足设计要求。但如果将预制多孔板改为现浇楼板时,则会导致墙体的刚度增大,从而是原有楼板的刚度减弱,这样有可能一些墙体的截面突变位置或是较为薄弱的地方产生裂缝。如墙角应力比较集中的位置等。

二、建筑工程结构设计中裂缝的控制措施

针对上述影响混凝土结构收缩裂缝的因素,设计中可根据工程特点采用以下裂缝控制措施。

1、混凝土强度等级不宜过高。 在满足承载力及防水要求的条件下,宜采用C25~C35 混凝土。

2、选用低水化热 、收缩小的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥等。 掺加适量外加剂,减少水泥用量,降低水灰比,严格控制砂石骨料含泥量,控制因水化热内部升温过高,控制外部降温速度,及时保水、 保温养护。

3、采用粉煤灰(掺量为水泥用量的 15%~30%),改善混凝土和易性,减少水泥用量。

4、设置伸缩缝(考虑满足沉降缝 、防震缝要求),间距不可过长。

5、在合适部位设置后浇带,带宽 0.8m~1.0m,间距30m~40m,减少硬化收缩。 后浇带混凝土宜 2个月后采用较高标号(提高 5MPa~10MPa)微膨胀混凝土浇灌。

6、基础、 筏板、 底板等大体积混凝土采取分层浇筑、 阶梯推进施工,但要注意避免冷缝。

7、对于大体积混凝土、 超长结构,混凝土中宜掺加膨胀剂,采用补偿收缩混凝土。

8、较长墙体,尤其是有防水要求的较长地下室外墙,应适当提高水平构造钢筋的配筋率 (0.4%~0.6%),采用细而密的配筋原则,间距 150mm 墙顶及中部设水平暗梁;墙与柱交接处设水平附加筋(配筋率为通长配筋的 10%~15%),伸入墙内 1.5m~2.0m,以减小应力集中。

9、露天的地下一层外墙及屋面等应加强保温隔热,减小温差;适当提高构造配筋率。 外露边梁应加强腰筋配置,梁侧宜设保温隔热面层。

10、地下室顶板及屋面可采用部分预应力,使混凝土预压应力达到 0.2MPa~0.7MPa。

11、外露挑檐、 阳台、女儿墙等每隔 12m 设伸缩缝,水平分布筋适当加大。

12、超长混凝土结构可采用无缝设计:由于温度应力只是在一定长度范围内是逐渐增大的,超过一定长度后温度应力趋于不变定值 根据这一规律,超长混凝土结构可以实现无缝设计。 具体做法如下:

在应力集中处设膨胀加强带,间距 40m~60m,宽度 2m,两侧铺设密孔钢丝网或快易收口网,并用立筋 8mm@100mm 加固,防止混凝土流入加强带,加强带外侧混凝土采用小膨胀混凝土(水中养护 14d的限制膨胀率0.02%~0.03%),加强带采用大膨胀混凝土(水中养护 14d 的限制膨胀率 0.04%~0.06%) ,强度等级比两侧高5MPa~10MPa。 可以连续浇筑,也可以采用间歇式无缝施工法,在加强带一侧留台阶式施工缝 。无防水要求时,楼板加强带两侧可采用无收缩混凝土(水中养护 14d 的限制膨胀率为 0.01%~0.02%)。 墙体宜采用后浇加强带,先分段浇筑小膨胀混凝土,养护 14d 后再用大膨胀混凝土浇筑加强带。这样可以更有效地释放收缩应力,避免出现裂缝。采用的掺加膨胀剂的补偿收缩混凝土应在设计图纸中注明强度等级、抗渗等级及水中养护 14d 的限制膨胀率(一般 >0.015%或更高)。 膨胀剂的质量、 掺量及膨胀混凝土限制膨胀率应通过试验确定。

13、对于重点工程,当不宜设缝时,可以通过计算得出混凝土结构的最大温度应力,验算会否开裂及裂缝宽度,根据情况采取相应的裂缝控制措施。

14、在结构设计中应用钢纤维混凝土控制结构裂缝在钢筋混凝土梁的底部加人适当的钢纤维,使其与钢筋混凝土梁中的钥筋共同抵抗开裂,可明显提高抗裂能力,使其达到设计要求,同时符合《混凝土结构设计规范》中有关抗裂度或裂缝宽度的规定。对于钢筋钢纤维混凝土梁而言,当掺人钢纤维的体积率在1.0%~1.5%,受拉区钢纤维混凝土层达到0.3 倍的截面高度时,钢纤维就能很好的降低裂缝宽度。同时,受拉区钢纤维混凝土层达到0.3 倍的梁截面高度后,弯拉性能将接近全截面钢纤维混凝土梁。钢纤维混凝土构件的正常使用性能比钢筋混凝土构件有明显改善的主要原因为钢纤维依靠粘结力给混凝土基体裂缝尖端应力场施加了一个反向的应力场,缓和了混凝土基体裂缝尖端的应力集中阻止了裂缝的进一步发展,使荷载作用下的裂缝开展滞后,使构件开裂较晚。钢纤维与未裂混凝同承担裂缝截面上的部分拉力,降低了裂缝截面上的钢筋应力,对裂缝开展起着约束作用,提高了裂缝之间混凝土的整体性和构件的刚度。

在实际工程结构中,混凝土出现裂缝是—个普遍性的现象,也是长期令技术人员困扰的—个复杂的技术难题。裂缝在大多工程中虽然不可避免,但却可以控制。只要在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计规范,一定能把裂缝控制在设计所要求的范围内。

参考文献:

[1] 刘伟.  结构设计优化在建筑设计中的应用[J]. 中国新技术新产品. 2012(04)

[2] 朱海峰.  浅议混凝土结构工程施工中存在的问题[J]. 中国新技术新产品. 2011(07)

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1.1钢结构设计防腐方面的问题及对策

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。

3结语

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