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公共设施结构设计8篇

时间:2023-08-21 09:25:10

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇公共设施结构设计,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!

公共设施结构设计

篇1

1、根据《混凝土结构设计规范》,在规范允许的长度内并在使用方便处设置温度缝。将超长结构加以分割,以此保证混凝土收缩应力不致使结构产生肉眼可见裂缝。这种方法的优点是结构合理、安全;缺点是使用不一定方便、造价高。

2、设后浇带。将结构分成若干段,每段间留800宽后浇带,待混凝土浇注完成二个月后,用高于其它位置C0.5的膨胀混凝土,将后浇带灌实。这种处理方法原则是:“抗放兼备、以放为主”。这种设计,规范中已经列出,且广泛应用于超长不设缝的工程中。但该种处理方法对后浇带清理、凿毛、施工模板周转、降水、施工管理费用都带来许多麻烦。

3、无缝设计。无缝设计的思路是:“抗放兼备、以抗为主”,也即利用UEA补偿收缩混凝土作为结构材料,在硬化过程中产生膨胀作用。由于钢筋邻位约束,在结构中建立少量预压应力。考虑结构强度及安全,膨胀不能太大,硬化在14天基本结束。UEA替代水泥量10~12%范围内,对强度不影响。其膨胀率ε2=2~3×104,在配筋率μ=0.2~0.8%内可以在结构中建立0.2~0.7MPa预压应力,这一预压应力大致可以补偿在硬化过程中产生的温差和干缩拉应力。从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。经实验得出的结论,一般混凝土收缩应力产生裂缝间距都在40~60m之间,一个裂缝产生的间距设一个膨胀加强带,宽度2m,带的两侧铺设密孔铁丝网,并用主筋(φ8@50)加固。目的是防止混凝土流入加强带。施工时带外用掺10~12%的小膨胀混凝土,浇注到加强带时,掺14~15%UEA的大膨胀混凝土。其强度等级比两侧的高C0.5等级。到另一侧时又改为浇注掺10~12%UEA混凝土。如此循环下去,可以连续浇注100~200m超长结构。这种方法主要用于地下室底板等对于裂缝要求较高的结构部位。此时必须加强养护,以防止出现干缩裂缝。对于裂缝要求一般的结构(如楼板),缝以外用掺8~10%UEA,其它施工方法同前。此方法优点是,模板可以周转,加快楼面施工进度。由于楼板厚度较小,加强带两侧可以用模板隔离。

4、设后浇加强带。在养护较困难,受风速和大气温度影响大,面积大的部位,裂缝要求高的结构部位(如地下室侧墙)容易出现收缩裂缝,此处施工应采用后浇加强带(2m宽)。方法为先分段浇注掺10~12%UEA的混凝土,养护14天后,用掺14~15%UEA强度较相邻部位高C0.5的混凝土回填。此方法与传统后浇带设计相同之处是都设钢板止水带。不同之处是后浇加强带的带宽为2m,回填用大膨胀混凝土,回填缝时间14天,而传统后浇带为60天,可以提前45天完成。

二、混合结构超长处理

1、以抗为主方法。《砌体结构设计规范》中给出混合结构长度限值在50m(整体或装配整体式结构),60m(装配式结构)。设计时,对于超过该限值不太大(一般不超过8m)的结构,可以根据建筑物所处环境情况采取措施不设缝。采取措施的目的是削减温差及收缩应力等产生裂缝的因素。具体方法是加大圈梁纵向钢筋配筋率;加厚屋面保温层;外墙贴外保温材料。

2、对于超长较大的结构,应按规范要求,设计温度缝。因为混合结构与钢筋混凝土结构从材料的受力特点来讲有本质区别。钢筋混凝土结构水平方向及竖向受力构件都是同种材料,钢筋混凝土结构可以采取措施同时保证水平竖向构件不开裂。故对较长结构,通过对混凝土进行处理即可达到其抵抗收缩应力的目的。混合结构即使将水平方向的楼板处理得不开裂,但竖向构件也是无法保证的。因为竖向构件是砌体,其弹性变形能力要远远小于钢筋混凝土。其抗裂性能很差。后浇带及膨胀带只能解决水平方向裂缝问题,不能解决砌体本身的收缩应力补偿。从安全角度考虑,设温度缝是最稳妥的方法。

篇2

Abstract: As the national economy and overall national strength growing, the people have high demand for material life and cultural life, and the space demand is growing. In this context, the network structure are widely used due to its large span, simple force, good seismic performance, attractive appearance and many other advantages, and become an active area in the current research on the building structure. This paper studies the design and construction of network structure.

关键词:网架结构;设计;施工

Key words: network structure;design;construction

中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0079-01

1网架结构的分类及常见的形式

按照支承不同,平板网架可分为单跨和多跨,以单跨平板网架最为常见,支承形式通常包括有四点支承、多点支承和边点混合支承等几种。按照网架结构不同,又可分为交叉桁架体系以及空间桁架体系两类。网架常见的形式包括平面桁架系组成的网架结构、四角锥体组成的网架结构、三角锥组成的网架结构、六角锥体组成的网架结构等四类。

2网架结构的选型原则

2.1 平面形状为长方形的网格周围的支持,当边长比小于或等于1.5时,最好使用斜放四角锥网架,棋盘四角锥网架是采取四角锥网架的时候,两条对角线的正交网格,两格正交放置,四角锥网架。跨度小,可以使用三角锥形蜂窝网架。当建筑物的长度和宽度都需要从支持下,选择的两条对角线的斜交斜放网架。

2.2 矩形的周边支承网架,当边长比大于1.5,最好使用两个正交网格,正放四角锥网架。当小于2的边长比时,也可用于斜放四角锥网格。当平面比较狭长的时候,也可以采用单向折线形网架。

2.3 当平面形状是矩形或者为多点支承网架,则可以选用正放四角锥网架,两向正交正放网架,正放抽空四角锥网架。多点支承的多跨网架,也可以选择斜放四角锥网架或者两向正交斜放网架。

2.4 当平面形状是圆形的时候。正六边形且为周边支承的网架,可以依据具体情况选则三角锥网架、三向网架或者抽空三角锥网架。在跨度很小的时候,可以选择蜂窝形三角锥网架。

2.5 对多层建筑的楼层和跨度小于50m的,可以采用以钢筋混凝土板代替上线的组合网架结构。组合网架宜选用正放抽空四角锥网架、正放四角锥网架、斜放四角锥网架、两向正交正放网架和蜂窝形三角锥网架。[1]

3网架施工中的质量控制

3.1 螺栓球网架的质量控制螺栓球由螺栓,管套,销,锥头或封板组成,通过钢筋螺栓高强螺栓球连接,形成一个空间桁架结构,结构进行负载的棒球网格。任何质量问题组件,将危及整体安全结构。这应该是好品质的元件。组装前严格的质量网格组件,杜绝不合格组件,以确保最重要的部分项目网络结构的质量。网架构件进场要对出厂合格证进行检查,做好进场验收记录,同时按规范规定对各组间进行抽样检测试验。此外,杆件检验和试验不可忽视。

3.2 网架拼装和吊装的质量控制为保证正式施工正确无误,需要进行预拼装工作。在进行预拼装时,要把场地整平捣实,并准确放样,仔细对照图纸设计型号确定螺栓球的规格和压杆件的正确位置,预防拉、压杆件位置出现错误。在进行拼装时,应当先拼下弦,再将下弦的标高和轴线校正完成并且拧紧定位后,再进行腹杆连接和上弦拼装,期间,要应防止拧得太松或者太紧,避免因此产生的拼装残余应力。

3.3 附件安装的质量控制在进行屋面板檩条支托安装时,要用螺栓连接固定在螺栓球上。绝不能采用焊接法将檩条支托固定在螺栓球上,要防止施焊时受高温作用而导致的螺纹抗剪抗滑能力降低,以及焊后冷钢质变硬变脆出现裂纹导致性能降低的问题。对于装饰装修的吊顶、消防管道、马道以及重型设备和临时施工架设等需要采取螺栓连接悬吊在球节点上(应当注意所有的悬吊物都需要经设计核算,不能随便增加重量以及数量),更不得进行焊接连接。防止设备重量直接吊挂在杆件上,尤其是压杆的中部悬吊重型设备等将是非常危险的。如果在杆中部悬吊设备,相当于在杆跨中增加了一个集中力,越重其相应的集中力也就越大,对杆件的危害性也会变得越大,可能会造成压弯破坏,造成网架失稳而产生整体坍塌破坏。

4常见施工质量问题及处理方法

4.1 对不饱满焊缝的处理在某些工程中钢管和锥头或者封板处焊缝不饱满的现象是经常发生的。尤其是对一些大管径、厚壁杆件,可能需多次施焊才能获得宽而厚的焊缝,此时焊工稍疏忽易造成焊缝不饱满。如果用直尺靠在焊缝处,在焊条交接处的焊缝出现凹陷,还可能出现较大连续凹坑。这种杆件受力大、和焊缝规范要求相差甚远,需要进行补焊。补焊工作最好在工厂或工地安装前进行。对已经安装的网架在自重的作用下进行也是是可行的。对于屋盖静荷载已上满的网架,则需要予以适当的支撑或间隔时间分段焊接,应当避免杆件全截面处的高温状态,因为钢材在高温下将失去一部分承载能力。

4.2 杆件在球节点碰撞的处理方法如果网架安装中钢球太小,可能易导致杆件相碰撞使安装工作受阻。与之相对应的是,在大型网架及特殊造型网架施工图中,则进程出现直径大于300的螺栓球,也就是钢球过大,因受市场、加工、现场安装等种种因素的影响,最终使安装工作受阻。解决钢球太小,易导致杆件相碰撞可按以下方法进行。条件方便时可换大球及改制相应的杆件。否则将相碰杆件中的一根的部分锥头和杆件烧去一部分,然后仿制一块比管壁厚2-4mm的钢板补焊上去。锥头与杆件切去一部分的开口边缘与补焊之钢板均应坡口(用手持砂轮),补焊后用手持砂轮打平,清除锈污补涂防锈底漆二道。上述处理方法应遵循以下原则,即查清电算书中各杆件受力状况。[2]

4.3 高强螺栓拧入螺栓球深度不足的处理方法高强螺栓拧入螺栓球深度不足,这主要是施工顺序不合理,上弦杆先拧紧后,腹杆与螺栓球顶紧,螺栓拧不动造成。处理方法:严格按施工工艺操作,操作人员可根据拧入丝扣圈数判断,用力矩扳手检查。

参考文献:

[1]网架结构设计与施工规程(JGJ 7-91).中华人民共和国建设部,1992,4.

篇3

【关键词】型钢混凝土;石油化工;结构设计

1引言

型钢混凝土结构构件具备诸多优势,比如:受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重轻等,在石油化工结构设计中具备很优越的应用价值。在型钢混凝土结构设计过程中,需要明确方法,遵循《型钢混凝土组合结构技术规程》《型钢混凝土结构设计规程》等[1]。此外,还有必要通过构件的实际受力情况,对设计进行优化。总之,由于型钢混凝土具备很好的应用价值,所以对其应用进行探讨意义重大。

2工程实例分析

在石油化工焦化装置中,焦炭塔框架属于核心构筑物,操作重量大,装置支座位置及井架总高度偏高,通常情况下会有焦溜槽以及楼梯间附带。整体结构体系较复杂,设计存在一定难度。以某炼油厂为例,其工程延迟焦化装置焦炭塔框架属于两塔结构,焦炭塔单塔自重达4300kN(430t),塔外径为9690mm,单塔最大高度为41.3m。水焦工况最大操作介质为3040t,满焦工况焦炭量达到1150t。该工程所处场地在地面上10m位置的基本风压为0.5kN/m2,地面粗糙度为B类,抗震设防裂度为7度,工程场地设计基本地震加速度值为0.15g[2]。从框架设计来看属正常,但在结构空间利用方面提出了一些基本建议:(1)尽可能控制主要构件截面,使整体平面布置的需求得到有效满足;(2)确保塔体下方具备充足的空间,能够设置冷焦水过滤器1台和别的附属操作框架;(3)在塔体下方框架位置,有必要对全封闭设备操作房进行合理设置;(4)确保型钢混凝土结构能够合理、科学地应用,进而发挥型钢混凝土结构的作用。

3型钢混凝土结构的选择以及模型的计算

3.1结构选择

对于上述工程的焦炭塔框架设备支承部分来说,为典型的塔型设备基础,即:两塔板式框架联合塔基础,一共有3层,高为27m,纵向连续两跨2.5m×2,横向为单跨12.5m,出焦井架标高为27~117m,属中心支撑钢结构框架。

3.2模型计算

在设计中,所使用的是有限元分析软件STRAT,在利用该软件进行计算过程中需由经验丰富的技术人员操作,以确保计算值的精准性。同时,在焦炭框架选择上,选择高耸组合结构,在建模分析过程中,有必要对下部混凝土框架和上部钢结构的共同作用充分考虑,以此有效模拟结构的具体情况。对于完整的焦炭塔框架模型来说,需具备:①混凝土框架柱;②井架钢结构梁;③混凝土框架梁。此外,利用厚壳单元模拟混凝土顶板,利用薄壳单元模拟设备塔体。

4荷载组合与截面设计

4.1荷载组合分析

根据相关设计规范要求,对焦炭塔框架设计需根据承载能力极限状态最不利的效应组合加以设计。因此,两塔结构设计时的荷载组合为:(1)正常操作工况下:1.2永久荷载+1.0×1.3×(介质荷载+活荷载)+1.4×风荷载;(2)停产之前:1.2永久荷载+1.0×1.3×(介质荷载+活荷载)+1.4×风荷载;(3)停产检修工况下:1.2永久荷载+1.0×1.3×活荷载+1.4×风荷载;(4)地震作用下:1.2×[永久荷载+0.5×(介质荷载+活荷载)]+1.3×水平地震荷载+1.4×0.2×风荷载[3]。总之,需合理分析荷载组合,以此为进一步截面设计以及计算结果的准确性提供保障。

4.2截面设计分析

截面框架柱、框架梁的设计内容如下:1)框架柱设计。在设计初始阶段,如果外在条件全部一致,为了使框架柱截面的尺寸得到有效保证,可选择2种框架柱截面尺寸,通常会选择1个大柱尺寸,即:2500mm×2500mm规模;同时选取1个小柱尺寸,即:1800mm×1800mm规模,根据计算结果,采取对比的方法最终选择适合本工程结构的合理尺寸。在外在条件一致时,大柱和小柱模型需采取分别进行计算的方法。由于会受到框架柱截面尺寸差异的影响,进而使结构刚度存在很大的差异。针对此类情况,需要利用地震组合工况控制好设计结构。从实际经验来看,小柱模型在刚度上偏小,在柔性上较好,基于同样风载或者地震条件作用之下,结构内力偏小,便于为构件截面设计提供有利的条件。2)框架梁设计。对于框架梁来说,因受到工艺设计需求的影响,加之标高相对明确,使得调整的空间偏小。在梁截面上,一般选取为1500mm×2500mm。在对梁截面刚度进行合理增多的条件下,能够使框架柱的反弯点位置得到有效控制,进而使框架梁设计弯矩的要求得到有效满足。基于框架梁内部对H型钢进行设计,能够和框架柱内型钢柱之间组合成为内框架体系,从而使结构的整体性得到有效提升[4]。此外,框架顶板属于设备的支座层,起到承载塔体荷载的作用,在顶板中间部位需设置型钢斜梁,并采取STRAT计算结果提取内力,对厚板配筋进行计算。总结起来,在设置斜梁的条件下,能够使顶板的受力得到有效改善,同时使传力路线得到有效简化。

5结语

本次研究结合实际工程案例,对型钢混凝土在石油化工结构设计中的应用进行了探讨。在了解工程实例的条件下,需选择合理的型钢混凝土结构,并通过模型的计算,进一步分析荷载组合,然后在截面设计过程中,注重框架柱的设计和框架梁的设计。总之,对于型钢混凝土结构来说,对型钢和混凝同受力的特性加以应用的条件下,使混凝土的抗压性能以及型钢的抗弯性能得到有效展现,进而使结构的延展性得到有效提升。此外,在合理应用型钢混凝土结构的条件下,能够提升结构空间的利用效率,进而使实际生产需求得到有效满足。

作者:冉艳华 单位:中海油山东化学工程有限责任公司

【参考文献】

【1】陈燕,何夕平,马乐乐.各国规程对型钢混凝土梁抗弯承载力计算对比分析[J].青岛理工大学学报[J],2016(3):24-29.

【2】孙宇,郑岩,胡勇刚.延迟焦化在炼油工业中的技术优势及进展[J].石化技术与应用,2012(3):260-264.

【3】苏君超.焦炭塔框架阻尼比的取值[J].石油化工设计,2014(4):15-18.

【4】宋桂珍.钢结构防火涂料在石油化工装置中的应用[J].技术与市场,2011(6):175.

【5】靳铁钢.轻型钢结构设计问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011(33):11-12.

【6】张金法.门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施[J].城市建设理论研究(电子版),2011(22):46-47.

【7】唐国昱.型钢混凝土结构在工程设计中的应用[J].价值工程,2012(21):93.

【8】JasimAliAbdullah.钢管混凝土和套管混凝土短柱的抗剪强度和性能分析[J].钢结构,2010(3):156-157.

【9】刘巨保,许蕴博.基于GB50341标准设计的立式拱顶储罐弱顶结构分析与评价[J].化工机械,2011(4):96.

【10】李懿.浅析轻钢厂房结构设计要点[J].山西建筑,2013(17):75.

篇4

1、 结构设计的可施工行

结构设计工程师与施工的配合从结构设计阶段就开始了。结构设计工程师的成果是结构施工图,结构设计工程师的构想必须经过施工过程、由施工单位建造出来。在目前我国的建筑市场尚不完全规范,一定范围内存在围标串标、非法转包、肢解发包、施工单位水平参差不齐、施工现场大量使用不熟练的工人等现象。结构工程师设计时需要顾及这些现实情况,结构方案、选型和构件设计、细部构造都要兼顾施工可行性,越是容易施工,工程质量就越容易保证,越不容易出问题。

例1:某混凝土框架结构,根据结构分析结果大部分柱为构造配筋,设计者从节省的角度对柱纵筋采用HRB335钢筋、对梁纵筋采用HRB400钢筋。这样处理的话施工现场就存在直径相同而强度不同的两种变形钢筋,仅从外观难以分辨这两种钢筋,只有从刻在钢筋上的标号以及出厂铭牌才能区分,施工现场管理混乱的话就有可能发生混淆错用。在设计阶段施工单位还没有确定,施工单位的技术能力和管理水平如何还是个未知数,因此笔者建议对某些施工单位管理水平普遍较低的地区不要轻易这样处理。

2、 设计交底和图纸会审

设计交底和图纸会审一般多是同一场合、同一时间在建设单位主持下进行。设计交底时指在施工图完成并经审查合格后,设计单位在设计文件交付施工时,按法律规定的义务就施工图设计文件向施工单位和监理单位做出详细的说明。结构设计交底不能只拿着结构总说明照本宣科,应该有针对性的向施工单位和监理单位解释结构关键部位的设计意图及新技术、新工艺、新材料的施工注意事项;加深施工单位和监理单位对设计文件特点、难点、疑点的理解,掌握关键工程部位的质量要求,确保工程质量。图纸会审是参建各方在详细阅读设计文件后,站在自己实施方立场看,图纸表达上存在漏、缺、误或各专业工种间有冲突问题需要设计来解决;实施方可能有没看明白的问题需要清楚;选用材料与市场、施工设备、现场环境等的矛盾或有建设性建议供设计参考等等,设计人当场能答复的或考虑后答复的,记录在案形成文件,经过规定程序后作为与施工图同等效律的文件指导施工。设计交底和图纸会审是保证工程质量的重要环节,是保证工程质量的前提,更是保证工程顺利施工的主要步骤。

3. 加强施工过程中的设计与施工的协作

施工阶段,结构工程师经常要到施工现场参加隐蔽验收、基础验收、主体验收等工作,在此过程对施工单位提出的合理施工手段要给予支持,对有安全隐患的施工方案要提出异议。有时现场遇见野蛮施工或明显违反设计意图、存在严重安全隐患的施工操作,不能简单的认为这些都是施工方面的事跟设计没关系。下面这个案例或许能说明一点问题。

例2:某厂房为单层门式刚架钢结构,建筑面积约2600O,填充墙为高10.8m,厚180mm砖砌体,设计图纸要求“先做主体后砌筑填充墙体”,并有钢柱与填充墙的连接大样。该厂房在施工过程中突然发生填充墙倒塌事故,倒塌墙体面积约1500 m2,造成5名民工死亡,22人受伤。这是当地建国以来伤亡人数最多的一次建筑工程安全事故,在社会上引起强烈反响。事故主要原因是施工单位没有按照设计要求进行施工,既没有先安装钢柱,也没有另外加墙体支撑系统,砌起了一幅长达140m,高10.8m的大墙,而墙体(包括构造柱和圈梁)厚度仅180mm,稳定性明显不满足要求,最终导致大面积填充墙整体倒塌,酿成惨剧。事后除施工单位、监理单位受到相应处罚外,设计单位、负责该工程的注册结构工程师和具体设计人也受到处罚,处罚理由是:施工进行很长一段时间,设计人也多次到现场参加验收并签字,对如此明显违反设计意图的施工方案、存在安全隐患的施工流程未加制止。

有鉴于此,建议结构工程师发现存在严重安全隐患的施工操作时要向施工单位和监理单位发函要求整改,并留下签收的书面记录,不要认为这是多管闲事。如遇拒绝签收的,应根据问题的严重程度酌情考虑向建设行政主管部门(如工程安全监督站等)反映汇报。

4.处理施工质量问题

由于建筑工程具有结构类型多、露天作业多、施工环境条件多变、交叉施工等特点,在施工过程中稍有疏忽,极易发生工程质量问题。当发生质量问题时,结构工程师要因地制宜,灵活处理,通过分析、论证,制订出科学的处理方案尽快予以处理。这需要结构工程师扎实的理论基础,充分了解规范条文的背景和意图。

例3:某厂房为钢筋混凝土框架,2层和天面预应力混凝土框架梁跨度16.4m,两跨,设计混凝土强度C40,采用回弹法对2层和天面预应力混凝土框架梁进行抽检,发现有3根预应力框架梁混凝土强度实测值低于设计要求,最小值为36.9MPa。设计单位认为规范要求预应力梁的最低强度为C40,因实测强度未达到设计值C40,必须采取补强措施。最后参建各方决定采用粘碳纤维布进行加固。设计人员没有很好了解规范条文,造成了不必要的加固量。混凝土规范第4.1.3条条文说明指出:“考虑到结构中混凝土的实体强度与立方体试件混凝土强度之间的差异,根据以往的经验,结合试验数据分析并参考其他国家的有关规定,对试件混凝土强度的修正系数取为0.88”。混凝土强度等级是按标准养护下立方体试件抗压强度标准值(fcuk)确定,实测混凝土强度结果属于结构中混凝土实体强度,修正为标准养护试件混凝土强度时,可除以修正系数0.88。按实测最小值36.9MPa换算成强度等级为41.9MPa。可见该3根梁虽然实测混凝土强度未达设计强度等级,但即使不作加固其承载力已满足要求,顶多考虑耐久性做适当处理即可。

5、促进结构设计工程师与施工单位的交流与沟通

结构工程施工是一项比较复杂而且相当耗时的工作。在施工过程中会不可避免的出现各种需要解决的问题,其中也会有很多繁琐的细节需要明确,因此,施工单位要预先与结构设计工程师进行有效的交流与沟通,对设计图纸进行全面准确的了解,实现施工工作的顺利进行。结构设计工程师要有责任心,认真严谨的对待自己的工作,在与施工单位进行交流时,要注意根据实际状况采用相应的交流方式。有些事情比较复杂难以说清,很难在口头上得到全面的解决。在这种情况下,可以用本子记录下来要解决的问题,同时在口头上加以说明,这样可以避免一些问题的遗漏。

篇5

【关键词】:房屋建筑;地下室结构;设计施工

中图分类号: TU8 文献标识码: A

引言

近年来,随着我国经济的高速发展以及现代化城市建设进程的不断推进,城市中的高层建筑物数量越来越多,其建设高度也越来越高,高层建筑中所对应的地下室及地下车库也随之增加,其对地下空间的使用需求也有所提高。对此,需要对地下室的结构进行合理的设计,只有这样才能将地下空间的作用充分发挥出来。

1、地下室结构设计中的问题分析

地下室工程涉及到的专业领域非常广泛、专业知识相对复杂。在对建筑工程的地下室进行结构设计时,要综合考量到使用功能、防火功能、人防需要,还要顾及到管道、通风、给水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说,一般来讲,在塔楼部分的使用时期,基本不会发生抗浮问题。但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的毛病。

1.1、抗浮、抗渗问题分析

针对地下室的抗浮问题,要设定科学合理的抗浮设防水位,根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查,采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施:(1)提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁来抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。(2)补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝。

1.2、不均匀沉降问题分析

地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度,主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量,还能充分发挥不同基础形式的作用和优势,有利于工作人员进行相关的计算,确定最终的设计方法。

1.3、人防地下室的问题分析

对于人防地下室的结构设计要特别注意人防构件的最小截面尺寸取值问题,按照国家的标准进行设计,使顶板的最小防护厚度、混凝土厚度都能实现建筑面层的防护作用。此外,人防构件的荷载取值问题、人防底板的荷载控制问题也是建设过程中必须要注意的设计问题。在考虑防空地下室在核爆动荷载作用下的动力分析时要采用等效静荷载法进行计算,人防地下室的设计还需要考虑人防底板的荷载起控制作用。

2、地下室结构的设计要点

2.1、荷载计算

高层建筑地下室的荷载压力较大,在进行其荷载需求设计时,需要从人防工程、建筑自重、土体压力及水体压力等多方面综合考虑地下室荷载总量及分布情况。地下室设计相关规范中对地下室各个部位的荷载值给出了具体要求,在进行地下室结构设计的过程中,可以结合建筑的实际使用需要对地下室的荷载能力进行设计。

(1)地下室顶板能达到承受核爆动荷载标准值的要求;

(2)地下室外墙的荷载需要考虑到顶板向下传递荷载的标准值以及建筑物和外墙各自的自重标准值的组合情况;

(3)地下室的内承重墙需要考虑顶板向下传递的荷载、建筑物自重标准值及内承重墙自重标准值的组合情况,在选择顶板传递荷载时,要将核爆动荷载标准值与正常活动荷载标准值进行对比,选择较大的荷载值;

(4)地下室的底板需要考虑到建筑物地上空间及地下空间的整体荷载。

在进行地下室荷载组合设计的过程中,难点在于计算地下室在承受核爆动荷载的情况下需要承受的静荷载标准值。

2.2、顶板

在顶板作为地下室上部结构的嵌固部位时,其侧向刚度的大小决定了其嵌固作用的大小。因此,在进行地下室顶板结构的设计时,需根据相关规范进行设计,地下室顶板的厚度一般应达到180mm以上。同时还应根据实际施工过程中的特点,适量增加顶板的厚度,以保证顶板具有充足的承载能力。

在地下室结构设计的过程中,当地下室顶板作为建筑地上结构嵌固端时,需要根据《建筑抗震设计规范》中的具体要求,对楼板的厚度、混凝土的强度等参数做出特定的要求,以保证顶板的嵌固稳定性。同时在该条件下,楼层的顶楼楼盖应采取现浇梁板结构施工。上述因素对地下室的总体深度存在较大的影响。在进行荷载计算的过程中,应该由上往下计算楼层数量,以满足嵌固端要求;另外在对剪力墙底部加强区进行层数计算时,需由地面往上进行计算,计算中加入地下室层数。

如果出现以下几种情况,则不能利用地下室顶板对上部结构进行嵌固:

(1)当地下室的顶板与室外地坪的高度差超过地下室层高的1/3时;

(2)地下室顶板内外板面错层,且未采取相应的加固措施时;

(3)顶板为无梁结构,或者是在屋面开有打洞时。

2.3、外墙

在地下室结构设计的过程中,如果要计算外墙结构,首先需要对弯矩幅度进行调整并以地下室底部结构作为外墙的嵌固端,同时还要考虑外墙的荷载分项系数。如果地下高度较大,需要进行多层建设时,还应按照多跨连续计算,保证地下室外墙底部的弯矩与其相邻底板的弯矩值相同。另外,当以底板作为外墙嵌固端时,对底板的抗弯能力要求较高,且需要大于外墙的抗弯能力。在地面结构物楼板支撑的部位,如楼梯口等位置,需要根据实际需要计算结构模型以及实际配筋量,保证地面结构的稳定性。如果地下室有与外墙相邻的车道并且车道底板处于外墙中部时,需要考虑车道底板集中应力对外墙结构稳定性的影响并采取相应的措施来进行处理。上述情况中,由于外墙的支撑条件不同,因此,需要结合实际计算和设计外墙的结构及相关参数。另外,当各部位顶板的标高处于不同水平时,还应该采取措施对外墙上方支座水平方向应力的传递进行处理,以保证外墙顶部各个部位的受力均衡。

在进行地下室外墙结构配筋量计算时,除垂直于外墙方向且以钢筋混凝土内隔墙进行连接的外墙板块以及扶壁柱截面面积较大的外墙板块外,之间的外墙板块的配筋量需要以双向板配筋量的计算标准进行计算,其余的外墙结构配筋量均按照竖向单向板配筋量计算标准进行计算。当外墙扶壁柱的竖向荷载较小时,需要对其内外侧主筋进行适当加强,同时还要根据外墙扶壁柱的截面面积对水平筋进行适量调整。另外,外墙水平筋必须满足最小配筋率要求,以保证特殊情况下外墙结构的稳定性。除上述因素外,还要求地下室外墙结构的裂缝宽度小于0.2mm,且不能出现连续裂缝,以免影响地下室外墙结构的稳定性。

2.4、底板

底板的设计除了需要考虑荷载问题外,还要考虑抗渗、防水方面的要求。这也对地下室底板的厚度及配筋量提出了一定的要求,其厚度应在50cm左右,配筋率保持在0.25%左右。另外,根据地下室底板的实际标高变化情况进行梁的设置,梁的宽度应大于底板厚度,同时还要考虑底板支座弯矩传递,并在梁中加入适量的抗扭钢筋。如果地下室底板为桩箱、桩筏基础,则还应该考虑冲切、剪切、弯拉等方面的应力。

3、施工方法

不同结构的地下室设计其施工方法也不同。在设计方面,由于混凝土结构的设计理论与规范的成熟,建筑物的高度、混凝土用量、建筑面积都越来越大。施工质量日益成为人们关注的对象,在现有场地、工期等条件的限制下,通常采用逆作法施工。逆作法施工技术是高层建筑物目前最先进的施工技术方法。

所谓的“逆作法”即先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构,同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工,直至工程结束。逆作法可以分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。逆作法施工可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业,在建筑规模大、上下层次多时,大约可节省工时1/3;减小对邻近建筑的影响;最大限度利用地下空间,扩大地下室建筑面积等优点。

4、结束语

地下室结构施工有着非常重要的作用,有着广泛的应用。因此,相关技术人员应该根据相关规范进行严格的施工,对每个施工过程均要细心检测以及仔细落实,确保地下室结构的施工能够获得较为满意以及安全的效果。

参考文献

[1]陈璋.高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J].中国高新技术企业,2012.

篇6

关键词:净化 彩钢板

Abstract: In this article,I will dissertati against the structure of clean room, focusing on the materials、construction techniques、and important node processing used by inclosed architectural Structure。Hope that it will provide useful ideas for design units, construction units having this type of project tasks.

Keywords:Purification Color plate

一、净化室的适用领域

净化室工程是一种较特殊的工程项目,很多行业都会涉及到,如医院的手术室、制药行业的车间、有精密加工要求的电子设备车间,等等。净化室对空气的含尘量有严格要求,按含尘量的大小分为不同等级。

净化室工程中对净化起主导作用是净化空调系统,但净化室的结构也是十分重要的。根据建设部颁布的GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》和GB 50073-2001《洁净厂房设计规范》的要求,建筑装饰应不产尘、不积尘、耐腐蚀、防潮防霉、容易清洁并符合防火要求,墙面应使用不易开裂、阻燃、易清洗和耐碰撞的材料。

目前,净化室建设一般使用的围护结构是彩钢复合板围护,彩钢复合板的优点是工艺简单,施工方便,但如果使用板型不合理,龙骨系统装配不当,或细部节点处理有问题,都会对净化工程的效果产生负面影响。

二、净化用彩钢复合板的材料要求

一般使用的室内彩钢复合板,是彩钢板直接夹保温夹层,保温层以苯板、岩棉、聚氨酯材料为主。但对防火有较高要求的工程,应使用内衬石膏板基层的彩钢复合板,即在彩钢板和保温层之间,加一层石膏板。其主要特点是防火性能好。据有关资料显示,内衬石膏板的彩钢保温板,其耐火极限要比普通彩钢保温板高0.5h。同时石膏板本身亦有一定的强度,对提高围护结构的强度和稳定性有帮助。

如果棚板跨度较大,墙板较高,或板上开洞较多,尺寸过大,应使用带加劲肋的复合板,即俗称的手工板。因为手工板的板件都是根据现场板高、板长和开洞尺寸有针对性地设计安装加劲肋,结构的强度、刚度能得到有效保证。对有上人要求的棚面,一定要使用手工板(见图1)。

彩钢板的基板为冷轧基板,热镀锌基板和电镀锌基板。普通彩钢板为彩涂类钢板,涂层种类可分为聚脂、硅改性聚脂、偏聚二氟乙烯和塑料溶胶。净化彩钢板的表面是由经特殊处理的PVC 皮膜经高温覆在涂有胶水的彩涂板上,可以保证不起尘,这一点与普通彩钢板是不同的。在使用中一定要区分。

净化室所使用的彩钢板的厚度一般在0.5mm以下,依次为0.5mm、0.45mm、0.4mm,墙板和大跨度的棚板为保证强度和刚度应选用0.5mm的彩钢板,跨度较小的棚板可采用0.45mm、0.4mm。但需注意的是:目前只有宝钢的彩钢板能保证足厚,而其他钢厂所谓的0.5mm、0.45mm、0.4mm钢板,实际厚度是0.475mm、0.425mm、0.375mm。所以在选材上一定要注意。

三、施工具备的条件

洁净区域的彩钢板安装,在土建及空调风管工程完成后才能施工,室内的空间做到清洁,无积尘。

吊顶内的管线,主风管施工结束,并经过试压及隐蔽验收后才进行彩钢板施工。

熟悉图纸,仔细审阅彩钢板平面布置,节点要求,彩钢板与建筑的关联,彩钢板本身的色泽、填充物、基本尺寸要求,在彩钢板隔断中的门、窗尺寸及布置,辅助材料的型式及其他不详内容。

二次排板制图,这是彩钢板预制和安装的重要一步,是把设计图纸转化为可供在工厂第二次加工,把标准规格板制成不同类型的壁板,进行组合以体现设计意图的中间转化图,在彩钢板厂按排板图截板,开洞,乃至安装加劲肋,成板在施工现场拼装, 既可以保证壁板的牢固程度又可以加快彩钢板的安装速度。

四、安装时注意的问题

彩钢板安装前的放线工作,应在地(楼)面完成后进行,并在具备安装的其他相关条件如较大设备已运到位、暗敷地面管线已调整完及技术夹层主要安装工作基本完成,才可以进行。放线是在地面上划出彩钢板水平投影(板厚度)及门、窗位置。上下马槽中心线应在同一垂直面上,误差应在1.0‰以内。

装上下马槽,下马槽一般采用带有双面R角的铝合金型材。用射钉固定于地面所画的线上,射钉的位置以直线1.2-1.5m间距,转角及终端距边0.2m为宜,采用止水橡胶条的在射钉之前把两条胶条(Ф2-3)放入槽下,在射钉固定后形成防水隔离封闭。

组立壁板:按排版图装入预制好的组件,组件间以固定插件锁定相邻壁板。值得特别注意的是,在组立壁板的同时配合好电气暗敷管线及箱盒。壁板应垂直,立缝均匀。

清理槽内杂物及粘结的胶液凝固硬块。否则用再大的力也很难将立缝调整得均匀、密实。

装吊顶板:顶板的重量支撑是通过固定在周边的立板及中间悬吊的暗梁或T型铝。长边缝间通过固定插件固定和加固,短边通过T型铝和连板抽芯铆钉固定。

吊平顶力求平整,板缝密实均匀、光洁、无痕、无伤。操作注意同立壁板。

安装门窗:先在门窗洞口装入不锈钢的门窗框固定牢靠,装门注意开启方向,装窗玻璃。闭门器应调节好开启速度和力量,一般在关门时前半程速度快,后半程力矩小、速度慢,以减小关门撞击和噪音。

密封硅胶:在净化区内,凡是有可能影响洁净度的下述缝隙,均应涂密封硅胶:

彩钢板之间的拼接缝、R角与壁板、顶板的所有缝隙;空调风管、风口、高效过滤器与壁顶板间的缝隙;电气穿过壁板顶板的保护管槽与洞口边缘间的缝隙;所有开关插座灯具与彩钢板顶板面间的缝隙;所有工艺、给排水、保护管与洞口的间隙;玻璃与框间的缝隙;密封硅胶应在彩板安装基本就绪,卫生条件较好,经过彻底清扫除尘后,统一进行。否则硅胶缝易污染、发黑。硅胶打好后24小时内,不应有大量灰尘作业及用水冲洗地面等可能影响密封硅胶的固化及牢度的操作。

彩钢板两侧的塑料保护膜,只有在安装全部结束后,进行彻底清洁时才允许揭掉。

五、重要节点的处理

节点处理得好坏,直接影响到净化室的净化效果。如果处理不当,就会导致出现积尘、积垢,甚至出现密闭不严,透风的情况。因此对节点的处理,是要加强重视的。下面结合某手术室实例进行讲解:

(一)吊顶板的安装

1.吊顶板应采用暗吊板缝,吊顶板与暗吊大梁用M5自钻螺钉连接,以保证连接强度(见图2)。

2.吊顶板的整体平整度采用高度调节器调节,平整度误差≤1‰。

3.吊顶的吊筋直径为10mm,吊筋间距为1~1.2m,垂直度≤5%。

镀锌暗吊大梁可以有效提高棚板的承载力,同时比明露T形梁的净化效果要好,是高等级净化室应采用的做法。

(二)洁净门窗的安装

高等级净化室要求棚墙面尽量减少直角,起伏,所以门窗框要做成隐形,与墙面平齐(见图4)。

洁净门窗按图纸要求的尺寸大小、开启方向等要求固定门框,门框与彩钢复合板平面的高低差小于1mm,门框对角线偏差小于1.5mm,门框挠度偏差小于1mm,门框水平偏差小于1mm,洁净窗玻璃与彩钢复合板平面高低差小于1mm。

门扇安装后要开启灵活,无卡、擦门框现象,门缝隙2~3mm均匀一致,门扇与密封条之间无缝隙,门锁开启活络,无松动、歪斜现象。

(三)墙板的安装

壁板板缝隙应控制在2.5mm以下,以保证以后打胶质量,墙角垂直相交,壁板垂直偏差不大于1.5‰。

安装过程中不得撕下壁板表面保护膜,严禁撞击和踩踏板面(见图5)。

各种购配件和材料应放在有围护结构的清洁、干燥的环境中。

购配件和材料的开箱启封应在清洁的环境中进行,严格检查其规格、性能和完好程度,不合格或已损坏的配件严禁使用。

六、结束语

彩钢板围护是目前应用最广的净化室围护结构类型,加强对其的研究,积累有益的施工经验,对净化室建设是很有帮助的。

参考文献

篇7

在土木工程行业里,结构设计和施工技术是相辅相成的,它们也是土木工程中最重要的两个环节。随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的提升,人们对建筑行业的要求普遍提高,也给土木工程专业带来了严重的挑战。土木工程的结构设计与施工技术如果在实际的土木施工中能够有效地合理地结合,对土木工程整体的建设起到了事半功倍的作用,可明显的缩短工期,节约成本,也能建设出质量较好的建筑设施。在土木施工建筑过程中,必须制定科学的土木工程结构设计方案,选择合适的施工技术,才能保证施工质量符合标准。在新的环境下,现有的土木工程建设技术已经不能满足高速发展的社会经济,所以必须要进行不断的改进和创新,协调好土木工程与结构设计的关系,提升新时代下的土木工程建设技术。

关键词:

土木工程;结构设计;施工技术

1土木工程建设的概念

土木工程随着时代的发展,已经逐渐成为一种主流学科,活跃在社会生活的方方面面,。土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要,也有象征精神方面的需求。随着社会的发展,工程结构越来越大型化、复杂化,超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现,满足人们的生活需求,同时也演变为社会实力的象征。土木工程包含了结构设计和施工技术,在工程施工前,必须要对工程的结构进行合理科学的设计,才能保证土木工程建设符合居住或者通行,结构设计的合理和科学性是前提,施工技术是土木工程建设的保障,两者相互结合才能建造出完美的、合格的房屋、桥梁、公路等。

2土木工程的结构设计和施工技术的有效结合

2.1土木工程结构设计通常情况下,土木工程的结构设计一般采用的是钢筋混凝土框架式设计,部分地方用到大理石、沥青等土木工程材料。根据力学性能,对建筑物设定科学合理的框架结构,是建筑施工的首要任务,科学合理的结构设计不仅能给建筑物带来良好的视觉美感,还能提高其相应的建筑学性能,达到抗震抗压、防漏防潮、冬暖夏凉的优点。在房屋结构设计中,梁柱的选择和设置是十分关键的,梁柱横截面积小,但承受的房屋整体压力较大,所以要选择合适的材料以及设置良好的位置,保证梁柱能承受起一定的压力。实际的梁柱的设计中,一般采用填充法,可根据房屋高度和压力适当调整梁柱横向和纵向的力,还留有一定的自由空间,为后续房屋美化和装饰提供便利。在道路以及桥梁的结构设计中,同样也要保证路基或者桥墩的坚固和稳定性,根据不同的压力选择合适的路基材料或者桥墩类型,满足其结构力学性能。

2.2土木工程施工技术土木工程施工技术贯穿土木施工的各个环节,从前期的工程探测到后期的竣工验收都需要施工技术过硬,才能保证土木工程的施工质量和进度。土木工程施工技术是研究房屋建造过程中所涉及的各主要工种的施工工艺、施工顺序和施工方法,是解决土木工程施工技术和施工组织计划等问题的,包括地基与基础工程、砌体工程、混凝土结构工程、预应力混凝土工程、结构安装工程等。其中,最重要的还是施工过程中的施工技术的实施,例如横梁的和截面积的设置,对于连接节点的强化,混凝土的稀释度等等,这些都是土木工程施工技术。在具体的土木施工过程中需要根据不同的施工环境选择合适的方法,确保土木工程的高质量和高效率。

2.3土木工程结构设计和施工技术相结合的重要性合理的土木工程结构设计配合上良好的施工技术,能够确保工程的低成本、高性能以及高效率,这就是土木工程结构设计和施工技术相结合的重要作用。在土木工程项目施工过程中,合理而科学的土木工程结构设计能够简化施工程序,优化施工质量,从而到达缩短工期、降低成本的目的。但是,仅仅只有好的土木工程结构设计,是无法顺利完成整个土木施工全过程的。结构设计好了,如果施工技术不到位,工程质量得不到有效保障,土木工程会存在很多漏洞,而弥补施工漏洞就会给土木工程带来工期延误、成本加大的问题。所以一个土木工程要想达到良好的效果必须要协调好土木工程结构设计和施工技术的关系,提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整个土木工程项目的建设状况,对土木工程施工中的各个阶段进行设计,选择最为合适的施工技术,加强对施工阶段的管理,以保证土木工程的顺利开展。

3如何协调好土木工程结构设计和施工技术的关系

土木工程结构设计与施工技术都是一项十分精细的工作,在具体的施工过程中不允许丝毫的马虎,所以在土木工程结构设计与施工技术的协调上要进行全面合理的考虑,才能实施,必须要保证工程质量和工期的控制。

3.1深基坑支护设计目前国内大多数施工建筑队伍对于土木工程的深基坑支护设计的内容上,一般都不会再施工合同或者施工图纸上展示出来,这给施工造成了极大的难度。首先在施工结构设计上,设计人员或者单位必须要根据图纸上所标注的建筑实物,结合实际情况以及工程施工能力设计合理的施工方法,同时还有根据基坑侧壁的土质和高度,给施工队伍提出有关支护的原则性建议。随着计算机网络技术的迅速发展,深基坑支护设计中还可以引入计算机技术进行结构设计,以此提高深基坑支护设计的稳定性和准确性。但是,现有的深基坑支护施工技术无法跟上计算机结构设计的步伐,造成了结构设计领先于施工技术的局面。针对这种问题,土木工程施工技术单位和技术人员应当及时了解并掌握先机的深基坑支护知识,更新理念和方法,根据计算机深基坑支护设计研究出适合的配套的施工技术,保证土木工程的有效实施。

3.2着力于提高土木工程结构设计人员和施工技术人员的能力我国目前的土木工程行业仍存在着理念滞后、技术欠缺的缺点,国内标志性建筑业无法同国外相比,在土木工程的结构设计和施工技术上也落后于发达国家。因此必须创新土木工程的结构设计理念,以此来解决土木工程中结构设计和施工技术的协调问题。当然,事在人为,最有效的方法就是相关设计院、施工队着力于提高土木工程结构设计人员和施工技术人员的能力,加强对他们的培训,以此来提高整个土木工程行业的水平。在土木工程建设中,设计人员和技术人员要避免将过多的主观因素带入施工过程中,以免施工出现问题和误差,影响了土木工程施工的质量。设计院要创新理念、更新技术,创造出大规模的培训机构,对结构设计人员和施工技术人员进行系统的、科学的培训,将先进的理念和方法传输给一线的施工人员。

3.3引进钢筋机械连接技术钢筋机械连接技术是目前一项高端的土木工程施工技术,目前国内大部分土木工程都能设计出相应的钢筋机械连接结构,但是由于操作技术不到位,很少有土木工程施工队伍具体的实施过,国家建筑领域的相关单位也没有对这种技术进行有关的技术指导和约束,设计人员在设计中普遍不愿意采用。但是钢筋机械连接技术操作简便快捷,使用性很高。如果国内对这项技术有合适的引进和正式使用,将对土木工程的结构设计和施工技术的统筹配合方面带来一次巨大的突破,也是土木工程行业中一项新技术的飞跃性发展。

4结语

土木工程中结构设计与施工技术是相辅相成的,完美的结构设计和施工技术进行科学合理的结合推动了土木工程施工的顺利进展。所以,在土木施工环节中一定要协调好两者的关系,同时要引进先进的理念和方法,加强对结构设计人员和施工技术人员的培训,促进土木工程行业的发展。

参考文献

[1]杨春苗.浅谈土木工程结构设计与施工技术两者之间的关系[J].江西建材,2014(23):18.

[2]张伟.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].烟台职业学院学报,2013(02):87-89.

篇8

【关键词】建筑;结构设计;问题;措施;施工

一、建筑结构设计中存在的问题

1、抗震设计不符合标准的问题。近年来我国在建筑领域颁布了很多政策,其中《建筑抗震设计规范》对我国建筑抗震度进行了明确的规定,即在小型地震中建筑物不损坏、中型地震中可以对建筑物进行修复,大型地震中保证建筑物不会倒坍。但是现阶段我国建筑工程的抗震性还无法满足抗震标准,这在很大程度上影响了我国建筑工程的快速发展。一些建筑工程项目中的结构设计人员,在设计过程中没有重视建筑物的抗震性,导致建筑工程项目建设的抗震度不符合相关规定中的标准,对人民群众的生命财产安全构成严重的威胁。

2、环境因素的问题。建筑工程结构设计在考虑结构稳定性和安全性基础上,还需要全面考虑外部环境因素,包括空气湿度、温度和土质结构等,但就现状来讲,环境因素往往会被忽略,而这些因素对结构构件会产生重大的负面影响。不仅无法强化工程结构的稳定性和安全性,而且也会对工程结构带来巨大隐患。

3、建筑结构设计中偷工减料的问题。(1)建筑企业为了获取高额的利润,节约建筑成本,在建筑结构设计中偷工减料、过度节约,忽略了建筑工程的整体质量与安全性能;建筑企业选择一些廉价、质量不合格的建筑材料,增加了建筑工程建设中的安全风险,尤其是建筑工程施工中所需要使用到的钢材;我国建筑工程建设相关规定中明确对钢筋的配筋率进行了确定,在建筑工程不同施工环节中,要选择相应的钢筋配筋率。建筑结构设计人员应当充分重视建筑工程项目建设中的配筋率,并且对建筑结构施工进行合理的监管。(2)一些规模较小的建筑企业,为了节约建筑工程项目建设中的资金成本,在建筑结构设计中选择冷轧变形钢筋,这种钢筋的韧性小、强度高、脆性大,不适合在现代建筑结构中使用,而且对于建筑物的抗震性有着严重的影响,使建筑物无法达到抗震标准,增加了建筑结构设计中的安全风险,不利于建筑工程整体质量的提升,在很大程度上降低了建筑物的安全性。

二、加强建筑结构设计的措施

1、确定结构设计方案。工程结构设计方案主要包括框架选择、基础设置和结构措施等内容。框架结构由结构性构件组成,彼此之间通过节点加以连接,以产生垂直和水平荷载能力。若是多层建筑,还要对水平风荷载加以特殊考虑。此外,框架结构最好要选择杆件刚接体系,以确保工程结构的抗震性和稳定性。

2、建筑的基础设置。基础设置要充分考虑施工现场的水文地质和施工环境等。若是低层建筑,那么其上部结构荷载不会太大,由此便可以选择独立基础的结构模式。若是高层建筑,就要选择综合基础的结构模式。结构措施要结合具体的抗震设计规范要求,在结构设计方面加强抗震设计,采取有效抗震措施。比如以整体浇筑的方式进行梁柱灌注,选择最佳的结构构件。

3、设计内力组合。内力组合是工程结构设计中抗震设计的关键点,要在调整结构抗震系数的基础上加以科学设计。在进行抗震设计时,构件材料的强度要大于未考虑抗震要求时的材料强度。若是以普通抗震设计材料强度对抗震系数加以计算,那么在实际工程结构抗震设计过程中要对系数加以调整。经过全面的抗震系数调整,提高建筑结构的抗震能力。

4、提升建筑结构设计人员的专业技能。随着我国建筑事业的快速发展,现阶段建筑结构设计与以往的建筑结构设计,在内容与形式上具有很大的差异性,在技术方面的要求进一步提高;针对这一实际状况,建筑结构人员应当开拓自己的视野,拓展自身知识的广度,加强建筑结构设计的深度。信息时代的来临,要求建筑结构设计人员掌握计算机信息技术,熟悉计算机设计软件的应用;所以,建筑企业应当加强建筑结构设计人员在新知识、新技术方面的培训,研究与开发更加先进的建筑结构设计软件,不断的创新,在建筑企业内部中建立一支综合素质高、实践经验丰富以及专业性强的建筑结构设计队伍。

三、建筑工程施工的分析

1、钢筋工程的施工与控制。在建筑钢筋转换层工程中,转换板的含钢量很大,往往需要很长的主筋密密麻麻的布置在其中。在梁与柱的节点区域钢筋分布更为集中,正确合理的连接和下料成为关键一步。必须考虑好节点之间钢筋穿插和避让的关系,正常情况下节点主筋接头都采用闪光对焊,两节弯头对接,冷挤压套筒等方法连接。钢筋的稳固性能也非常重要,施工时尽量保证钢筋骨架稳固操作简便,制作的尺寸和绑扎的顺序合理,也可以使用永久骨架。当今社会出现的高强钢索使得斜拉结构和悬挂结构拥有更大的可用空间,被广泛应用于转换层中。

2、混凝土施工。对于大多数建筑的转换层的转换板,具有体积、厚度都很大的特点,这就导致施工条件复杂而且技术要求相对较高。不仅要求普通混凝土的刚度、耐久性、强度等,还要严格控制温度应力、温差的影响。所以要保证多方面因素相对稳定结合,确保混凝土质量。在建筑工程中普通混凝土的抗拉强度较低,是脆性材料并且抗裂性能也不符合标准,这就影响了建筑物的使用年限、存在安全隐患。因此,人们从逆向思维进行思考在钢筋的初步安装时不受应力改为受应力状态,这样解决了结构延展性、耐久性和混凝土的矛盾,使之成为弹性材料。在浇筑时还必须让每层整体连续性做到最好,从转换板的中心部位向两侧同时进行,对称浇筑可以使得下部转换板受力均匀,防止应力扭偏。在浇筑结束后需要静待一到两小时,等混凝土表面泌水渗出后要及时排水。

3、裂缝控制与施工。导致混凝土的裂缝的原因很多,特别是大体积的混凝土浇筑。这个问题不容忽视,如果不能采取有效措施,其后果不容设想。现在的大体积混凝土浇筑都采用标号很高的混凝土,这种混凝土添加多种化学试剂,成分多种多样,也导致施工程序复杂,如果任何一个环节出现问题都会导致裂层的出现。要想避免或者减少断裂、裂缝的出现,就必须对高标号的混凝土做好温度保护。普遍的做法有两种。一种是在春秋时期,为了保证混凝土的内外温差,减缓收缩还有散热时长,让混凝土在后期缓慢降温过程中得到充分的强度来抵抗变形和温度作用力。还要在混凝土表面增加保湿材料;另一种是在寒冷的冬天,气温较低,为了保证混凝土硬化正常不被寒潮天气气温突降而冻裂,在混凝土表面要采取相应的措施。保温湿控法被广泛的认可,它主要是在混凝土表面铺一到两层草垫,有时也可以铺塑料薄膜以保障表面与外界温差达到最小,保持湿度,与此同时也可以减少散热以保持强度的潜力和抗拉效果。预应力工程技术的应用可以抵消部分或者全部负荷的应力,使得混凝土由脆性建材变成具有弹性的塑性材料,避免或延缓了混凝土的开裂现象。

结束语

随着城市化建设的快速推进,促进了建筑业的快速发展,使得建筑日益增多。为了更好适应日趋复杂和多元化的建筑,深入地研究探讨结构设计与施工技术具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]陈久鑫.基于本体的建筑结构设计案例表示与检索研究[D].大连理工大学,2013.

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