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(二)框架结构框架结构是建筑物中由钢筋混凝土柱和梁共同组成框架来承担竖向荷载和侧向水平力荷载的结构体系。框架结构具有较好的抗震性能和抗弯能力,平面布置比较灵活,有利于布置较大空间,可以满足多功能的使用要求。由于构件截面尺寸的影响,框架结构的房层高度受到限制。
(三)剪力墙结构剪力墙结构是钢筋混凝土墙共同承担竖向荷载和侧向水平力荷载的结构体系。钢筋混凝土墙不仅承受荷载,而且对空间起分割作用。由于主要受力构件均为钢筋混凝土结构墙,所以该结构具有刚度大、抗震性能好、整体性强的特点,适用范围较大,可建造较高的建筑。但受剪力墙间距的影响,开间距太大,对大空间建筑该结构的灵活性就比较差。
(四)筒体结构在现代的高层建筑中筒体结构被广泛地应用,最主要的特点是该结构刚度好、防震能力强。筒体结构主要由核心筒和框筒结构组成。建筑布置灵活、抗侧刚度大、整体性好,能够提供较大的使用空间。筒体结构能有效地抵抗水平荷载,因此比较适用建筑高层及超高层的建筑。在民用建筑设计中还有其他建筑结构设计形式,对这些建筑结构进行设计时不仅要考虑结构的选型、适用条件,还要考虑建筑物的功能和使用年限等多方面因素,才能使民用建筑结构设计更加符合需要,更加科学合理。
二、民用建筑结构设计存在的问题
现阶段,民用建筑结构设计存在着许多不合理设计现象,许多建筑结构设计为了追求较大的使用空间没有设计抗震墙,使建筑物存在着很大的安全隐患。与此同时,施工与设计方案不一致,擅自更改设计方案,使得建筑施工不合理,设计粗糙简单,也使得建筑存在着安全隐患。在一些设计图纸中,存在着许多漏洞,没有对建筑结构的消防、耐火等级、安全等级进行详细标注,使得建筑结构不符合工程施工要求,达不到居住标准。
三、民用建筑结构设计的新要求
在新时期,各种新情况不断出现,土地、原材料、施工设备的成本不断上涨,因此必须在设计时考虑到施工成本,在保证结构安全和施工质量的同时还要做到经济适用。在建筑结构设计时要根据相关知识、工程经验以及建筑功能,根据建筑的实际情况对建筑结构进行合理设计,这样才能使设计更加合理。与此同时,业主对建筑物的审美追求更加强烈,在业主选择户型时不仅仅考虑建筑质量,还注重建筑的个性化。因此在民用建筑结构设计时,要充分考虑到当前市场的需求,建筑结构设计要具有灵活性,方便业主在装修时能够根据自身的需求进行改造,所以必须对墙体结构、门窗位置、梁柱结构、楼梯间等进行合理设计,方便业主改造。随着城市化进程不断加快,人们环保意识的增强,人们对民用建筑的环保要求也越来越高,因此在进行民用建筑结构设计时要保证建筑物的采光、通风符合环保要求,尽量利用自然能源,提高建筑能源的利用效率,使建筑更加符合环保要求。随着时代的发展,社会和市场对民用建筑的要求还会越来越多、越来越高,在对民用建筑结构设计时要符合这些要求,这样才能使民用建筑的市场更加广泛,保证民用建筑的质量和使用寿命。
四、民用建筑结构优化措施
为了保证民用建筑结构设计的合理性,就必须对建筑结构设计进行合理优化,保证民用建筑结构设计质量,使其达到工程要求。
(一)提升民用建筑结构设计质量针对民用建筑结构设计中存在标注不全、设计粗糙和违反规范条文等问题,应在出施工力之前予以解决,这就要求建筑结构设计人员具有一定的专业知识和职业素养。定期对设计人员进行专业培训学习,不断提升设计人员的业务水平和责任心,端正设计人员的态度,提升建筑结构设计的水平和质量。在选择设计方时,要对设计方的相关证书和资质进行审查,保证民用建筑结构的设计质量,从源头上提升建筑结构设计的安全性和整个建筑工程的质量。
(二)优化民用建筑结构模型民用建筑涉及国计民生,是与人民群众利益联系最紧密的建筑工程,因此在设计前必须对民用建筑结构模型进行合理优化设计,对房屋的结构体系、围护结构、房屋的各个细节结构进行合理优化设计,保证建筑结构的承重、受力符合相关规范和要求。在进行建筑结构设计时还要充分考虑经济原则,保证建筑结构安全的同时还要尽可能降低建筑结构的成本,实现经济效益的最大化。
(三)提高民用建筑结构设计的安全性现阶段的民用设计普遍存在着抗震设计不足,结构设计不合理等现象。因此,为了保证建筑结构的安全性和使用寿命,必须对民用建筑结构进行合理设计。在民用建筑结构设计时,要尽可能选择合理的结构类型。比如现阶段运用广泛钢结构,钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比,具有强度高、质量轻、工期短等特点,适应现阶段民用建筑结构的设计要求。与此同时,钢结构的大空间布置,能更好地保证了民用建筑空间设置的灵活性,为施工和业主的装修设计提供了便利。此外,使用钢结构进行设计施工时能有限地减少水泥、砂石等建筑原料的使用,能大大减少施工成本,降低工程造价。同时还能降低环境污染,实现建筑的可持续发展,提高民用建筑的社会效益。为了更好地保障民用建筑的安全性,建筑物地基基础部分的设计不容忽视,在进行民用建筑结构设计时,要充分考虑场地条件及地基承载力特征值,根据建筑本身的结构特点选择合适的基础结构形式,保证地基基础部分受力均匀,满足整个建筑的设计要求。当施工过程中出现问题时能够及时与设计人员沟通,共同商议处理方法,保证施工进度和施工质量,使地基基础部分符合建筑设计的要求。
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中图分类号:TU3文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
高层建筑以其占地面积较小,高层空间利用率较高的优势,有效的缓解了目前城市土地资源紧张与城市人口压力逐年加大之间的矛盾,使其迅速成为现今建筑工程设计与施工建造的首选类型。就我国目前而言,高层建筑主要用于住宅、宾馆、办公写字楼、以及综合性商业设施等用途中,由于其对高层建筑的使用功能性的要求不同,使其在对于建筑物的内部结构选型中存在着一定的差异性。在高层住宅的建筑工程项目中,由于其对于功能具有空间较小、分隔墙体较多、各层布局基本相同的特殊要求,在结构的选择时就比较适合采用剪力墙或框架剪力墙结构,此外除了应考虑各组成部分各自适用的结构体系以外,选型中还要考虑两种体系组合的效果是否最佳因为当建筑物包括不止一个主要结构时,它们之间必然存在一定的横向联系,分别对每一结构优化所拼凑而成的整个建筑结构不一定最优,故结构选型应从整个工程系统,即主要结构的集合出发进行全局优化决策根据工程的具体情况和条件正确解决结构体系的选型问题。
1工民建筑物的基本要求
1.1美观功能要求
结构是构成建筑艺术形象的重要因素通常人们比较强调结构型式适应建筑造型上的美观性要求,而易于忽视另一方面,即结构本身的美学效应。结构自身也富有美学表现力,为了达到安全与坚固的目的,各种结构体系都是由构件按一定的规律组成的,这种规律性的东西本身就具有装饰效果,结构选型的参与者、建筑师们必须注意发挥这种表现力和利用这种装饰结果自然地显示结构,结构型式与建筑的空间艺术形象融合起来使两者成为统一体。
1.2结构受力合理性
因为各种结构体系有各自的受力特征,比如在抗风能力、抗震能力整体刚度等各方面各不相同,而选型必须保证结构体系的受力合理,所以要根据力学上的要求认真比较各种结构体系优缺点,挑选出能入围的几个结构体系,然后再结合其它影响因素作分析,做筛选结构受力合理性包括结构能有效抗风、可靠抗震、传力途径明确、应力分布合理破坏机制合理等等。它受环境条件诸如基本风压、设防烈度等影响,而基本风压、设防烈度又因场地条件不同而不同。
1.3综合考虑不同结构方案对建筑物造价的影响
某些结构材料单价较高但可能给建筑物整体造价带来好处,结构材料对选型的影响下文将展开论述。例如某市三多里高层住宅地面以上15层、局部16层,层高2.7m建筑。总高度44.2m为板-柱框架剪力墙体系,采用陶粒混凝土。预制大楼板内外填充墙分别采用100mm及200mm厚的加气混凝土彻块,每层平均重量仅为8.31kN/平方米而一般框架-剪力墙体系的高层住宅每层平均重量约为12~13kN/平方米,因此该高层建筑采用天然地基箱形基础,而同期建造的另一幢15层高层住宅,为内浇外挂剪力墙体系,采用柱箱复合基础15层高层住宅采用天然地基,在某市是仅有的一幢,是一个成功的工程实践。
1.4结构全寿命期费用
在进行结构方案的经济分析时,通常考虑的是一次性投资费用,这是不够全面的。一幢建筑物在其整个使用寿命期内,一般为50年,还会发生其它费用,如结构的一般维护维修费用、灾后的重建费用等等,而这些费用的数额往往也是不容忽视的。在进行结构选型决策时也应予以考虑。例如对于一幢高层建筑如果结构方案采用钢结构,则由于钢材易于锈蚀在整个建筑物投入使用后,必须对钢结构构件进行定期的防锈蚀处理和维护,从建筑的整个使用寿命期来看这一笔维护费用的数额是巨大的但如果结构方案采用钢筋混凝土结构则基本上不需要对结构构件进行维护。从建筑的整个使用寿命期来看,就基本上不存在发生于结构构件的维护费用,当对类似的高层建筑进行结构方案的选择时就要综合考虑权衡各方面利弊从结构的全寿命期,来进行综合经济分析才能得出令人满意的决策结论。
2施工水平对高层建筑结构选型的影响建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构型式有很大影响。正是大型起重机械及各种建筑机械例如混凝土泵,相继问世才使高层建筑的各种结构型式成为现实,施工水平对建筑结构型式的影响表现在以下两个方面:
一方面,施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力,将给工程建设带来困难。例如选择装配式框架结构方案时需要认真考虑施工单位焊工技术力量,否则将给工程质量带来严重影响。如果决策人员在结构选型时考虑不周也将会给施工单位带来不必要的困难。因此选型时有关设计人员应多与施工单位人员沟通,共同磋商解决选型中出现的矛盾。
另一方面,选择结构型式时要结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件,同一种结构型式可以对应不同的施工工艺,而不同的施工工艺不仅影响材料消耗,劳动力工期施工工期的影响已经在经济因素中分析及造价等技术经济指标,而且会影响到结构的受力状态、抗震性能、计算分析及构造措施。所以,在高层建筑结构选型中应对施工工艺连同其它因素加以全面综合权衡考虑。
3建筑结构材料对高层建筑结构选型的影响
随着科学技术的发展,新的结构材料如高强砼、轻骨料砼、复合材料中的钢管砼、钢纤维砼等等不断诞生,新的结构材料促使传统结构型式发生变革,新的结构型式产生,从而不可避免地给结构选型问题带来深刻影响。众所周知在传统的建筑材料中,钢材符合轻质又高强的条件,在国外高层建筑中很多采用钢结构体系,鉴于我国国情和条件,绝大部分高层建筑都采用钢筋砼结构体系,且一般都采用普通钢筋砼、混凝土及钢材的强度等级不高,建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。据统计,在我国已建成的高层建筑中,自重小于12kN/平方米的只占22%。而大于14kN/平方米的占46%,总的来说,自重偏大给设计、施工、材料运输、结构抗震性能及结构技术经济指标带来较多不利影响因此在考虑了材料的供应状况的前提条件下,优先选用能减轻建筑物自重的结构材料是很有必要的。减轻建筑物自重给整个高层建筑带来的效益有:
3.1有利于减小结构截面节约建筑材料尤其对于高层建筑下部楼层的柱子影响更大。
3.2有利于减小基础投资据统计在软土地基地区基础的造价约占土建总投资的25%左右。例如:某市桩箱型基础约占28%,随着目前地下室越来越深,这个比例有加大的趋势,所以减轻高层建筑自重对减少软土地基地区高层建筑基础投资有重大意义。
4结语
综上所述,在实际工作中,结构设计人员往往由于未能深入了解结构选型的各个影响因素及其相互关系,从而造成结构选型决策的种种失误影响结构选型决策的因素主要体现在建筑物的功能要求,结构受力合理性经济因素的制约等多个方面,所有的这些确定性的和非确定性的因素都或多或少对结构选型产生影响,在某些情况,不为人们重视甚至被忽略的一些因素往往起着决定性的作用。因此,在结构选型决策工作中应该综合考虑各种决策影响因素的作用特点和对决策结果的影响度,并将它们综合协调统一起来,这就涉及到高层建筑选型决策方法的合理选择问题。
参考文献
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民用建筑是现代民间文明社会赖以生存和发展的条件,民用建筑的安全则是人民生命财产安全的重要保证。近年来,随着我国经济建设事业的不断发展,城市化进程的加快推进,城镇人口规模的不断扩大,住房问题得到了普遍关注,民用建筑的发展呈持续升温的态势【1】。民用建筑在长期使用过程中,由于混凝土老化、不利环境因素的影响以及管理使用不当等,造成混凝土结构某种程度的损伤,这种损伤累积将导致混凝土结构承载力下降、结构性能劣化、耐久性降低,影响混凝土结构的安全使用【2-3】。本文为此具体探讨了民用建筑混凝土施工的优化措施,主要是针对防治民用建筑混凝土裂缝。
1 民用建筑混凝土裂缝产生的主要原因
裂缝是混凝土材料中的某种不连续现象,是由材料内部的初始缺陷、微裂缝扩展引起的,当结构中的拉应力超过其抗拉强度,或其应变超过其极限变形值,结构都会产生裂缝,引起持久强度的降低,影响建筑物的装饰效果和使用寿命,所以我应合理控制建筑物的裂缝。建筑在使用过程中承受两大类荷载。第一类是静载荷、动载荷及其它荷载;第二类是变形荷载,包括温度、收缩。而对于民用建筑来说,当设计都符合规范要求时,温度变化和干缩是引起房屋开裂的主要因素【4】。我们知道,楼板和墙体之间存在温差,一般说来墙体里的应力和温差呈正比,温差越大应力越大。当然墙体本身的温度场也会影响到应力的分布和大小,当墙体沿竖向温度越快时,温度应力越大,从而形成温度裂缝【5】。同时材料的湿胀干缩与热胀冷缩同为物理现象。当干缩变形受到约束也一样要产生干缩应力,超过材料的抗拉抗裂强度时也要导致开裂。从这个意义上说,干缩裂缝的研究可以通过当量温差作用进行研究。但是干缩裂缝的形态与温度裂缝有一些差别。主要是墙面的温度梯度呈三次抛物线规律衰减,而干缩则处于比较均匀的温度场中。因此,干缩裂缝一般表现为阶梯形或混凝土周边形裂缝【6】。
2 民用建筑防治裂缝的混凝土施工优化
2.1 严格控制原材料质量
各种材料进入现场后,要进行抽样复试,民用混凝土结构施工,必须严格遵守施工操作规程。按设计标准施工,严格掌握投料配合比和水灰比,现场进行塌落度试验,控制好拌合时间,保证配合比符合设计要求,由于砂子中含有一部分石子和杂物,要求砂子含泥量不大于3%,碎石含泥量要求不大于2%,混凝土浇筑前,要处理好模板的接缝,防止振捣时漏浆,振捣时应设专职技术工人,振捣器插人混凝土中应徐徐提起,振捣均匀,防止局部漏振捣或过分振捣,养生也要设专人负责和检查等,严格控制好水灰比,尽量减少水泥用量,振捣密实,以减少裂缝的产生。
2.2 合理控制外加剂与水灰比
现在市场使用的外加剂基本上均为引气型的减水泵送剂,这种外加剂加入后,在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡,有了这些微小的气泡,就容易造成后期的裂缝。同时从混凝土配比试验中看出,当采用的水灰比越大,则混凝土结构表面所产生的气泡就会越多,这主要是因为是当混凝土搅拌所用的水达到饱和后,多余的水分就会被引气剂将水珠从混凝土中游离出来而排出并吸附于混凝土结构的表面,造成裂缝的初步形成。
2.3 严格控制施工温度
选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低混凝土的温度;温度梯度控制在小于25℃,掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长混凝土达到最高温度时间,减少干缩;尽可能选用粒径较大,颗粒形状好且级配良好的粗骨料,严格控制水灰比,减少单位体积混凝土用水量。合理的施工方案,分层分块浇注,夏季采用拌和材料要隔热降温,消除骨料由于初始自身产生高温,在混凝土中掺入适量粉碳灰,降低浇注温度,在满足设计强度要求的前提下,减少水泥用量,掺入适量粉煤灰,在负弯矩钢筋上配制分布细钢筋,提高混凝土抗裂性。
2.4 加强施工质量控制
当前大模板施工是不宜选用油性脱模剂,特别是气温低时使用的轻机油脱模剂更不利于气泡排出,最好选用水性的、树脂类的或采用可粘贴的模板纸,从模板的脱模剂上来消除混凝土表面的裂缝会起到很好的效果。同时当前经实践证明,当采用表面光滑的模板时产生的气泡少,当采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一些。振捣要密实,需要分层次浇注时,在上层混凝土浇注前,应充分润湿已浇混凝土,并且将表面清理干净。泵送混凝土的水灰比较大,泌水现象比较严重,不及时清除,将会降低结构混凝土的质量,要及时设法排除或吸干水分,严禁撒干水泥抹面或任由泌水溢出。同时要提高质量意识,加强工作责任心。
总之,民用建筑混凝土有裂缝是绝对的,无裂缝是相对的。开裂的原因十分复杂,往往是多种因素共同作用的结果。为此我们需要加强民用建筑混凝土施工的优化,从而保障民用建筑的安全。
参考文献:
[1] 凌道盛,许德胜,沈益源.混凝土中水泥水化反应放热模型及其应用[J].浙江大学学报,2005年11期.
[2] 魏庆晨.已有建筑结构可靠性鉴定的新方法研究[D].广西大学硕士学位论文,2012:85-87.
[3] 刘炳康、吴胜兴.工程结构鉴定与加固[M].北京:中国建筑工业出版社,2009:11-16.
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一、民用建筑设计的主要影响因素
1、民用建筑设计的通则概要
民用建筑设计通则是根据建设部建标[2001]87 号文的要求修订而成的。其主要技术内容是:①总则;②术语;③基本规定;④城市规划对建筑的限定;⑤场地设计;⑥建筑物设计;⑦室内环境;⑧建筑设备。修订的主要技术内容为:设计原则,设计使用年限,建筑气候分区对建筑基本要求,建筑突出物,建筑布局,室内环境;增加了术语,平面布置,建筑幕墙和室内外装修以及建筑设备等内容。其最精彩的部分有:①建筑物的夏季防热应采取绿化环境、组织有效自然通风、护结构隔热和设置建筑遮阳等综合措施;②建筑群的总体布局、建筑物的平面空间组织、剖面设计和门窗的设置,应有利于组织室内通风;③建筑物的东、西向窗户,外墙和屋顶应采取有效的遮阳和隔热措施;④建筑物的护结构,应进行夏季隔热设计,并应符合有关节能设计标准的规定。⑤间歇使用的空气调节建筑,其护结构内侧和内围护结构宜采用轻质料;连续使用的空调建筑,其结构内侧和内围护结构宜采用重质材料。
2、主要影响因素
民用建筑是为人们生活提供活动场所而建造的房屋,不同的人对民用建筑有着不同的功能要求。民用建筑设计不仅要满足人民生活“工作”“娱乐”生产等物质功能要求,而且要满足人们精神美观要求,因此在设计民用建筑工程时,不仅要符合民用建筑物质精神双重属性,还要满足很多因素。民用建筑设计的主要应I 型昂因素包括:法律法规,行业标准及方针政策。建筑类法规和规范是我国建筑设计的表达方式,也是国家有关部门颁发并作为建筑行业共同遵守的准则和依据;自然条件的影响。其中自然条件包括温度“日照”风雪等气候条件及“地形”地质条件和抗震烈度的制约等等。建筑设计者在设计民用建筑时,要与各地气候特点相适应;物质技术条件的影响。物质条件和技术手段是民用建筑由图纸变为建筑实体的根本保证;使用性质的影响。为满足民用建筑在使用性能上的要求,规定建筑设计者在设计民用建筑中综合有关技术知识,进行合理设计与计算并最终选择合理性设计方案。
二、民用建筑设计的经济实用性
1、民用建筑设计的经济实用性的重要性
在全球都节约资源的前提下,从我国的经济发展水平和减少资源浪费的角度出发,我们有必要在民用建筑设计时候重视其经济实用性。尤其是在对于户型的合理安排和建筑设计师在进行设计方面,必须在保证民用建筑自身质量安全的前提下,减少资源的浪费、降低成本,只有这样才能够建造出符合人民群众需要的民用建筑。设计是民用建筑项目中重要的一个环节,设计方案的好坏将关系到民用建筑成本的高低与施工能否顺利进行,另外还会影响完工后建筑物品的经济效果。因此民用建筑项目一般会有很多个备用选择的设计方案,通过对其进行技术的经济等可行性分析后,找出最佳的设计方案。在建筑设计行业都了解的一点是:提高民用建筑设计的经济实用性是十分重要的。提高经济实用性就需要设计者在选择最佳设计方案时,认真考虑到经济性和实用性,也就是需要进行计算数值的指标,搜集到所有与其有关的精确数据,然后对计算出来的指标数值进行定量分析,其次选择设计方案时要将施工的可行性、经济实用性等纳入考虑的范围之中,还应在质量较优的前提下使建设费用最低,并且要保证设计与施工的速度一致,这样可以避免施工中途停止,从而提高施工效率,减少建设成本,从而提高其经济实用性。
2、提高民用建筑设计的经济实用性的措施
(1)提高建筑物空间的利用率
在确保民用建筑长宽比例恰当合理的设计平面的前提下,以住宅为例,由于功能日趋繁复,对使用空间的要求不断提高,直接导致了在设计时,住宅的面积容易偏大。因而设计师在进行平面的设计的时候,必须充分地考虑到实际的利用率,减少不必要的空间浪费,提高建筑本身的经济实用性。建筑物的经济实用性也会受到外墙大小的影响,在一般的情况下,若是建筑物的层高和层数不变的话,外墙面积大小的主要影响因素是建筑物本身的宽度和长度,长宽最接近的时候建筑物的经济适应性是最强的。同样面积下,周长越小,建设所需要的费用也会越低,建筑物的经济实用性也会越强。
(2)根据顾客经济情况设计不同的建筑结构
在对民用建筑进行设计的时候,面积户型还有单元的组成要适宜在对一个地区的民用建筑进行设计之前,必须真实地了解那个地区的家庭组成情况、经济情况,根据当地的实际情况设计出符合当地人需要的民用建筑,合理分配不同面积的户型比例,使得各种套型能够最大限度地满足购买群体的需要。只有这样,人们才会乐于买这样的房子,民用建筑物的经济实用性才会得到提高。
(3)根据经济状况设计不同住宅的高度
在根据实际的需要确定建筑物的层高和层数的过程中根据计算得出,层高越高,平均的建设费用也会随之增多。设计人员应该从经济适用的角度出发,适当地降低层高,合理地选择层数。建筑物的容量是直接和层数挂钩的,在建筑物高度一定的情况下,层数越多,房子的数量也会越多,建筑物的容量也会增加,人均的费用也会随之降低。设计师应该根据不同的需求,综合考虑到各方面的因素来确定,最终找出一个最合适的方案。
(4)根据不同的经济状况对建筑物采用不同的材料
根据需求结构方案必须合理在现在进行民用建筑建设的时候,结构形式有框架剪力墙结构、框架结构、剪力墙结构还有砌块结构和装配式大板结构等。这些不同的结构,适用的范围也不同。必须根据需求选择合适的结构,对材料进行合理的搭配。采用坚固的能够降低建筑物自重的材料,积极地关注新材料,多和结构设计人员、造价人员沟通交流,合理地设置户型内部隔墙的结构,减少建设的整体费用,使经济实用性得到提高。
三、民用建筑设计的项目管理
1、 民用建筑设计项目管理工作的基本前提
首先,要严格执行合同,熟悉合同条款明确目标。围绕此目标深入展开,制定最高效、最经济的项目管理计划。然后要做好设计计划调整的时间准备,设计项目管理工作必须考虑到业主提供的文件资料或其它条件,进行调整选择新的时间节点。最后要掌握设计方的职责范围! 项目管理动态化,确定动态的目标管理要体现相对性而非固定性。
2、 项目管理的计划
民用建筑设计存在很多差异,例如,专业差异和技术经验差异等。民用建筑设计项目管理工作必须针对这些差异,采取对应的预控措施,切实保障管理目标的达成。项目管理的计划包含的方面有:①编制项目的人工时定额,人力资源安排合理化。建筑项目设计的专业分工可分解为若干工作项,工作任务完成需要人工与时间结合合同计划,在人员时间安排方面实现合理搭配,然后还要考虑到人员数量及专业技术水准等多种因素,确保工作任务在规定时间内合理的完成目标任务。②确定项目各阶段的工作定额,编制恰当合理的设计节奏和设计进度计划。不同的民用建筑在设计校核和审核时间都是相对稳定的,但是具体到存在项目设计经验差异的各设计阶段,其设计时间存在很大的不同。因此,项目设计必须动态地把握好设计节奏,以保证计划可顺利完成预计目标,并留有一定的空间便于进行再次的修改。
总之,在经济化的年代中,房地产开发商要以经济效益为目的,在保证建筑施工以及建筑结构安全的状况下,节约资源,运用最为经济实用的建筑材料,合理地开发新型的经济户型,让自己以及消费者双方都可以获得最高的经济效益,故民用建筑以其经济实用性必会成为未来建筑设计的发展方向。
参考文献:
[1]张莹莹,李少华. 浅议现代建筑设计的发展方向[A]. 河南省科学技术协会.科技、工程与经济社会协调发展――河南省第四届青年学术年会论文集(上册)[C].河南省科学技术协会:,2004:4.
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Keywords: civil building construction; Structure crack; Concrete structure
中图分类号: TV331文献标识码:A文章编号:
引言
随着我国经济社会的不断发展,人民生活水平的不断提高,基础设施迎来了发展,特别是土木工程也得到了快速的发展。在民用土木建筑工程中,混凝土结构仍然占据着主导地位,而不管什么混凝土建筑都会因为这样那样的原因而出现不同程度的裂缝。裂缝的产生必将会对建筑结构产生一定的破坏,因此,民用建筑混凝土结构的裂缝问题越来越受到人们的关注。下面就民用建筑混凝土结构裂缝成因及修补措施进行探讨。
1 混凝土结构裂缝的分类
(1)根据裂缝产生的时间划分裂缝.一般可分为两大类:
(a)施工期间出现的裂缝;
(b)使用期间出现的裂缝。
(2)根据引起裂缝的原因可分为:
a.材料选配不当.b.施工控制不当.C.温差作用;d.荷载作用;e.钢筋锈蚀作用;f.地基不均匀沉降;g.冻胀作用;h,地震怍用;I 火灾作用;j.碰撞及其它作用等。
(3)按照裂缝的产生规律、形态,容易发生的部位分布划分,一般有以下几种:a.塑性收缩裂缝;b.塑性沉降裂缝;c.收缩裂缝;d.温差裂缝.e.不规则龟裂.f.纵向裂纵;g.横向裂缝.h.剪切裂缝;I 扭转裂缝;j.斜向裂缝;k.X形交叉裂缝;l.八字和倒八字形裂缝;m.其它裂缝。
2 混凝土结构裂缝的修补设计
按照实际情况决定是否需要进行修补和加固补强是进行修补设计的原则,对已开裂结构构件的机能及耐久性的设计进行恢复时,对修补材料、修补方法的适当选择以及在选择修补时间的基础上进行修补设计显得更重要。进行修补时,要考虑到以下几点:
2.1判断是否需要修补,如果真的需要,对修补的范围和规模进行设定,同时根据要求对现场进行二次调查。
2.2掌握开裂的成因、开裂的程度(裂缝深度、宽度、形状等),建筑物的环境条件(工厂地区、温泉地带、一般环境、盐类环境、寒冷地带)和重要性。
2.3考虑造成开裂的环境条件,对修补目的以及恢复的目标进行明确的规定,使用最合适的修补材料、修补方法、修补时间进行修补。根据裂缝开裂的成因及开裂现场的具体情况决定选择哪种修补方法。此外,如果构筑物正好处在环境比较苛刻的地方比如盐类环境,选择的修补材料及方法要比修补普通环境条件用的材料和方法高一个等级。最好在裂缝稳定后再进行修补工作,如果裂缝是随着温度等环境条件逐渐变化的,那么修补最好在裂缝最宽的时候进行。由于竣工时的初期性能、劣化程度、劣化范围、建筑物的耐用时间、开裂原因等不同导致混凝土建筑物及其构件的修补恢复目标出现差异,还有就是保修的年限也不全一样。
2.4一定要对修补作业时需要的脚手架、机械材料、工程现场对周围人群的安全保障等进行充分的研究。
3 修补方法及特点
3.1表面修补法
常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。
(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3mm~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体,橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。
(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。
(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多,又不集中,缝宽>0.1mm的裂缝可采用此法处理。
(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料,粘贴1层~2层玻璃丝布。
(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽,将U形钢筋或金属板放入孔或槽中,用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固,以达到缝合裂缝的目的。
3.2局部修复法
常用的方法有充填法,部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。
(1)充填法:用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭,其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
(2)预应力法:用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力,
(3)部分凿除重新浇筑混凝土:对于钢筋混凝土预制粱等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。
3.3灌浆法
将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的黏结强度,与混凝土能较好地黏结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加建筑物强度。
结束语
我国的基础设施建设越来越多,建成的民用建筑也越来越多,由于各种外因或内因导致的民用建筑混凝土开裂情况也越来越多,了解民用建筑混凝土结构开裂的原因,掌握进行修补的方法,按照不同的实际情况采取不同的方法进行修补,就能达到很好的效果,保证民用建筑混凝土结构的质量。
参考文献
[1]徐有邻,顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理[M].北京:中国建
筑工业出版社,2010.3
[2]冯乃谦,顾晴霞,郝挺宇.混凝土结构的裂缝与对策一土木工程精品
系列[Ml.北京机械工业出版社,2006.6
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一.城区建设变电站面临问题
城区房地产的开发和旧城改造,使深入市中心的变电站越来越多,其建设难度也越来越大,主要面临下列几个问题:
1、用地紧张,站址难觅,即使能征得用地,面积也非常小,设计难度大、要求高。
2、征地拆迁费用非常昂贵,已远远超出建变电站的费用,致使每千伏安造价很高。
3、市中心往往为繁华的商业用地,有着极高的商业价值,土地资源十分有限和宝贵,如仅建1座3~4层的变电站,则土地得不到充分利用,是一种极大的资源浪费。
4、与周围环境协调的要求高,建筑的格调与景观和环境要融为一体。
5、防火、防爆、防噪声的要求特别高。
由于上述原因,我们在对变电站进行设计时,就必须综合考虑,全面衡量各方面的利与弊。为解决这些问题,借鉴国外的经验,特别是如何降低造价,提高土地的利用价值,考虑在地下建变电站,地面上进行物业开发,不失为一种新的途径、新的思路。
二.地下变电站建设的基本技术原则
由于变电站建设在繁华的商业区,对消防、噪声的要求特别高,因此,在这种特殊环境中建地下变电站,就
必须确定以下几点作为主要设计原则:
1、简化接线,尽量采用线路-变压器组单元接线形式,10kV 采用单母线分段接线,分段开关设备自投。当1台主变或1条线路故障时,可保证不间断供电。
2、设备选型宜小型化,以减少占地面积,使整体布置趋于紧凑合理。
3、全站设备无油化,包括主变压器采用进口的SF6气体绝缘变压器。这样全站无易燃、易爆物,既能简化消防系统,又可将火灾的影响局限在地下,而不致影响到地面。
4、简化总体布置,尽量减少挖方量,减少设备布置层数,以方便运输和安装,简化消防、通风系统,同时为将来的运行维护创造良好的条件。
5、按无人值班站考虑,设“四遥”系统。
三.总体布置与建筑结构的考虑
鉴于征地情况的千变万化,不可能给出一种特定的模式,这里我们仅讨论总体布置方案的一些原则性要求,以说明地下变电站的技术可行性。
1、要考虑的是大型设备的运输通道。而且,既要考虑地下部分通道,也要满足地面上运输和消防通道的要求,同时还有垂直通道的要求。一般地面上可利用公路或规划路等;垂直通道则可在人行道、绿化带上预留吊物井,井口设可拆装盖板,平时盖上板,必要时掀开盖板,即可进行吊装运输。如吊物井设在绿化带上,则该通道还可以作为通风系统的风口。
2、应考虑一次主设备间的连接。由于采用了简化接线,变压器高压侧设备的连接较易解决。110kV如采用负荷开关与ST6气体绝缘变压器整套设备,则只需将电缆引出即可。而主变压器低压侧与10kV高压开关柜之间既可用电缆,也可采用母排连续。当然采用电缆具有灵活方便的优点,但由于电流大,使电缆的截面和数量也随之增大,并使电缆与高压开关柜的连接难度增大,有可能加多一个过渡连接柜。这将使本已有限的空间更为困难。母排则具有载流量大,连接直观的优点,但一般要求变压器与高压室靠近布置。在受地形条件限制时,则难以采用。
3、应考虑地下变电站的结构与地面上民用建筑结构的协调关系。既要满足地下变电站的工艺要求,又要满足地面上民用建筑间隔和采光的合理性。特别对高层建筑,整幢大楼的电梯井简力筒位于中央,应注意其对地下站布置的影响。协调关系的好坏,是整个项目的关键,也是我们进行设计的重点,因为这直接影响到整个综合建筑的经济性。
众所周知,主变压器室和10kV高压室占的空间最大,也是变电站的核心部分。因此,设计时应充分考虑到其运行维护的方便性,使布置清晰,便于操作、便于巡视,梁柱结构简单,且能满足上层民用建筑的合理性要求,使间隔合理,采光充足,不产生暗间。上层民用建筑的功能可根据具体情况而定,或为写字楼,或为商住楼等。一般,裙房可考虑首层为商铺,第2~4层为停车场。
4、尽量使设备布置在1层,使之清晰明了,紧凑合理,便于电缆的敷设连接,便于运输安装和操作维护。
5、应根据站址周围的环境来确定地面上民用建筑的功能,以获得最佳的经济效益。同时还应考虑与环境的协调,增强城市建筑的美学效果。
四.消防、通风及噪声处理
1、消防系统 变电站常用的灭火装置通常有以下几种:水喷雾灭火系统、固定式气体灭火系统以及移动式或手提式气体灭火器。
站内各电气设备间、电缆层均应设置火警探测器,可采用感温感烟探头、线型感温电缆等。由于地下站环境潮湿,尚应考虑探测器的防潮功能。控制系统应具有监视、自动、手动、远动等功能,且可将报警及控制信号通过RTU传输到调度中心或消防部门。
2、通风系统及噪声处理 地下变电站的通风系统与地面站不同,其设备的散热通风必须依靠机械通风。主变压器是全站最大的热源,有水冷和风冷2种冷却方式。由于水冷方式的复杂性及给运行维护带来的困难,一般尽量采用风冷方式。为此,可考虑采用由地面绿化带自然进风,流经各设备用房,然后由排风机通过风管将室内的热空气抽至室外。主控室和10kV高压室可设空调。
值得注意的还有对噪声控制的要求。由于所有设备均放置在地下,而混凝土墙及楼板本身已具有良好的隔声效果,因此只要在进、排风口采取消声措施,就可有效降低噪声。
降低噪声的主要措施:
a)采用低噪声轴流风机;
b)进出风井处设置厚片式消声器;
c)进出风口处设绿化带吸声;
d)降低风管的设计风速。
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一.引言
结构工程时在进行设计时,有大量的工程需要计算,部分内容计算方式较为繁琐,工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广,建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中,解决了结构工程时手工计算的难题,也提高了结构设计的工作效率,提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作,被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后,带来的是设计的单一,结构设计变成单纯的软件化,结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求,这造成建筑墨守成规,缺乏结构创新。
二.工业建筑中的结构概念设计。
1.工业建筑的特点。
工业建筑是进行工业生产的房屋,由于其特有的建筑使用性质,在工业进行建筑设计中,要根据其特点进行设计。
(1)工业建筑要密切结合生产,要满足工业生产的要求,为生产工人创造良好的劳动卫生条件,工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。
(2)工程生产的类别较多,也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型,有热加工也有冷加工,有的要求开敞,有的要求恒温,这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。
(3)部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备,还有的需要较为高大的敞通空间,在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。
2.工业建筑中的结构概念设计。
在建筑设计中,通过不断的设计研究和实践,结构设计工程师积累了大量的经验,并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来,计算机技术得到广泛应用和普及,计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中,设计单位开始抛弃图版,开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下,部分结构工程师通常都会形成一种错觉:建筑结构设计很简单,仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册,在根据建造师给出的非结构空间方案,利用计算机完成。在设计中,结构设计师变成了拼图的玩家,被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识,同时也容易造成和建造师发生交流分歧。
在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 (GBJ68-84)采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则,要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理,但在运算过程中,还存在一定程度的近似,仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中,无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构,结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作,且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中,在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性,导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范,而是要将规范当作实际参考和指南,在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择,这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知,在结构设计时,要将概念设计应用到实际设计工作中。
概念设计是通过运用清晰的结构概念,不需经过数值计算,依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想,对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析,综合考虑结构的实际受力状况,计算假设间的差异大小,对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键,而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计,要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系,其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性,无法适应处理所有的建筑结构问题,在实际设计中,也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析,这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性,通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。
建筑结构设计中,计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据,但到底是何种工况才是最适合的工况,哪种工况结果是最需要的结果,这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析,在此情况下,建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用,才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性,而最终筛选出需要的结果。
在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中,无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理,这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划,必要时候要进行建模计算,提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时,要和大工艺的设备选型相辅相成,要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长,一般在得到相关责任人审查后,施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商,开始提供供货,在此阶段中,相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据,一旦此时忽略了大型设备的影响,或是对其他项目考虑不周,会导致下阶段非常麻烦,更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中,要综合运行结构概念,结合工业生产工艺的特点,选择建筑结构性能较好,较为经济的结构方案,运用结构概念,在深刻了解结构性能的基础上,灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件,建立合理的简化模型,利用计算机结构分析软件的优势,提供经济合理的建筑结构设计方案,为施工图设计做好充分准备。
另外,随着社会的发展,未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多,其建筑的体型也会越来越复杂,钢结构会大量的应用到工业建筑中,这就要建筑结构提高设计标准和要求,在满足工程进步和生产工艺要求的同时,要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用,在提高施工进度的同时,要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计,改善计算机分析软件的滞后性,逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上,融入结构概念,通过恰当的设计、假定、简化,使计算机分析更接近真值,保证计算分析结果的有效、合理、可行。
五.结束语。
工业建筑结构设计中,在总结设计经验的基础上,融入结构概念设计,这要求结构设计工程师要富于创新,并要有丰富的实践经验,通过建造师的协同,来提高工业建筑的结构设计质量。
参考文献
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一、工程概况
本工程为山东莱钢永锋钢铁有限公司450m高炉及有关设施升级改造项目原
料场工程一次转运系统配电室。根据甲方提供的地质勘探报告,基础坐落于第二层粉土上,地基承载力特征值为100Kpa。基础采用墙下条基,上部结构为砖混结构,因地质条件与施工工期限制,屋面板采用钢骨架轻型板。
二、钢骨架轻型屋面板
钢骨架轻型板由钢骨架、钢丝网、BAS轻质芯材复合而成,是集承重、隔热、保温、防水、防火等性能于一身的新型建筑构件。适用于抗震设防列度≤8度地区的一般多、低层民用建筑、单层厂房及加层改造或要求采用轻型楼板及屋面板的建筑。可用于无侵蚀性介质、板底表面温度不大于100℃的建筑。结构构件安全等级二级,设计使用年限50年。
三、钢骨架轻型板材的优点
1.轻质:芯材采用BAS无机轻质芯材,容重仅为300—500kg/m³,板自重为0.5—1.0kN/㎡,仅为传统屋面重量的1/4。
2.高强:采用轻钢骨架与BAS无机轻质芯材的组合结构,保持了传统钢筋混凝土板安全度高的优点。允许外加荷载设计值≥1.5kN/㎡,破坏荷载可达4 kN/㎡。
3.耐久:主要材料均为无机材质,抗老化能力强,耐久性好,能有效抵抗酸、碱、水汽的侵蚀.
4.保温隔热:BAS无机轻质芯材具有优良的保温性能,导热系数低,整板传热系数为0.5—0.8 w/m²k,满足屋面保温设计要求。
5.防水:采用专用防水耐磨涂层作为板材表面自带的防水层,且可根据需要在其上附加其它各种防水作法,形成天基板屋面多道设防的复合防水体系。
6.防火:在标准荷载作用下,耐火极限可达90分钟,燃烧过程中不爆裂,不放出任何有毒气体,无异味,无烟气,既具有优良的耐火性能,又符合现代建筑的环保要求。
7.抗震:轻质板材有利于建筑抗震,配合板材合理的抗震连接作法,能满足8度地震设防烈度要求。且地震发生时,板材造成的次生伤害小。
8.隔声:平均隔声量40db,具有优良的隔声效果。
9.泄爆:能用作建筑物的泄爆屋面。免费论文参考网。爆炸发生时,屋面板芯材粉碎,瞬间释放爆炸能量,既达到泄爆目的,又不会产生次生伤害。
10.美观:可根据用户需要制成彩色板面或做其他装饰处理,外形轻巧美观,富有时代气息。
11.使用灵活方便:板型规格根据建筑物特点量身订做,使用时无须铺设檩条,板上可开洞、安装采光罩、出屋面管道、风机等。免费论文参考网。
12.维护简单:正常使用时无需特别维护,使用成本低。当局部损坏可在屋面直接修复,如确有换板必要时,亦可单板更换,不影响整体结构。
13.经济:采用天基板可明显节约支撑系统用钢量,缩短施工周期,综合经济效益明显。
四、结语
采用钢骨架轻型板材可实现轻质化且降低施工难度,免去了混凝土屋面板的繁琐的施工和后期保养程序,在更好的满足设计要求的同时大大缩短了施工周期。免费论文参考网。轻钢骨架为板主要受力部件,骨架断面按承载力和跨度要求调整,轻质无机芯材为填充材料,其厚度可根据保温要求调整。板型灵活,可与混凝土结构、钢结构、网架结构配套使用,不受固定模具限制,可以按照建筑设计要求配板,最大限度满足设计要求。
参考文献:
[1] GB 50016—2006,建筑设计防火规范.
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7、民用建筑消防设计的重要性
社会经济发展,人们生活水平提高,我国建筑业的迅速发展,随之带来的安全隐患就越来越多。民用建筑已成为人们日常生活中主要生活、娱乐、办公的重要场所,有些民用建筑装修越来越高档,越来越气派,电气设备越来越多,气体能源的使用越来越普遍,人们对楼房的建筑消防越来越上心。民用建筑消防设计已成为建筑消防设计的关键环节。近年来的标准看,民用消防建设的主要内容有民用消防建设的位置设计、民用消防建设建筑物间的距离设计、消防车道消防水源的设计、建筑物耐火等级的鉴定和建筑物内部的各个分区、防火窗、电梯和管道的设计、是否有疏散楼梯和楼梯间、消防电梯的建设、防火墙的设计以及排烟、通风、自动报警器的安装、消防灭火系统是否合格以及是否有更多科学合理的灭火设施、电源及配电的设计、是否有火灾应急照明及其他各种灭火设置备用方案。
二、关于相关问题的几点思考
四、火灾自动报警系统
在民用建筑中,为了提前发现火灾隐患而且做出及时火灾警报设置了灵敏的自动警报系统,这样使得人们可以采用必要的消防措施降低火灾的破环性。在民用建筑物中装备自动报警系统是对人们安全负责的一种表现,是确保居民安全的最重要措施之一,在现代消防技术中占据着重要的位置。该系统分为两个部分,第一部分是手动设备和第二部分自动设备,警报装备也有自动及手动控制两种形式。该系统主要由触发装置、警报装置及报警装置三要素组成。该系统设计主要包含几个要点:第一、自动报警系统必须选择合格的供应商提供的自动警报系统,必须是经过国家认证标准的,确保在灵敏程度及产品质量管理上能达到国家要求水平,从而确保居民的生命财产安全。第二、在该系统中以一台集中型的控制器为中心,分有两台区域性的报警器;还可以选择设置以一台火灾报警器为中心,设置多台显示器,以进一步显示火灾危险位置所在。第三、严格按照标准设置化的报警控制器容量,注意区分每个模块的信号代码,将整个系统回路连接到火灾探测器,确保当系统灵活遇见到火灾的临界温度时可以及时报告其发生的地点。第四、将民用建筑设置几个分区,并在每个分区内都设置几个警报装置,并且选择该警报装置的具置,比如走道、楼梯等公共场所位置。
(二)火灾自动灭火系统
在民用建筑中自动灭火系统的设计是对居民生命财产负责的表现,是相当安全可靠的设计部分之一。民用建筑通常采用的是整栋楼设置消火栓的方法,有地下室位置的楼宇还要做好自动化的喷淋灭火系统。此系统是较为简单且效果较好的消防方式之一,被十分广泛的运用。它的优点在于简单便于维护,造价低,效果好,是消防系统中较为重要的设计环节。同时在这个过程中,还可以运用该系统中包含的喷淋被消防泵支持的喷淋系统,那样就没有必要在独立设置喷淋泵的必要了,可节省许多没有必要的开支及劳动力,从而降低成本、增加土地利用率。这样的话就形成一种形式,建筑物里发生火灾,喷头就会将水喷出来,同时给报警系统发出报警信号,然后探测器同时发出火灾信号,并且传达火灾的发生地点,从而居民可以安全及时的疏散。假如喷头预测不准,在没有出现火灾区域的地方突然喷水,那么水力的警铃就会对此作出反应,则小区内工作人员就会对此进行确认,保证工作的严谨性及更进一步确保安全性。此时需要注意的是这两个系统即喷淋系统及消火栓系统,他们的工作时间是不同的,所以应将管道分开设置。该系统可以有效保持居民的生命财产安全,降低火灾造成的伤害。
(三)消防给排水系统
在民用建筑消防的给排水系统中,消防部门的工作人员应该要结合实际情况,设置好一定数量的室外消防栓等消防装置。同时根据消防安全装置的知识及经验,将消防给水管、消防竖管等管道构成环状水管网,保证在临近消火栓的水枪要被水柱填满,保证在室内能够运用。利用阀门将室内消防给水管道分为几个独立段,在进行检修管道时,暂停竖管的数量不超过一条,并且标志好关闭的标志。当水压大于80m时,利用分区给水法,在消火栓水枪位置运用远距离的防水泵,在竖管及消防水泵接合器之处应和管网和消防泵出水管的连接之处应相隔一定的长度,这样就可以利用防水泵接合器完成管网的给水作用,这就是消防给排水系统的设计。
总结:这是笔者在多年经验的基础上总结出来的,希望能对建筑消防设计有一定的借鉴作用,希望今后从事本行业的人能够充分保持行业内的职业道德水平,最好自身的职能及保护好居民的生命财产安全。
参考文献:
[1] 吴兴全. 浅析高层民用建筑消防设计应注意的几个问题[J]. 山西建筑, 2009.
[2] 高波. 浅谈建筑消防设计中存在的突出问题与对策[J]. 网络财富, 2010.
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随着我国经济水平的不断提高,科学技术的不断进步,城市化进程的脚步也逐渐加快。近几年,城市建筑的规模不断扩大增长,我国建筑行业在各方面都取得了显著成效。然而进步的同时,在建筑施工中我们也发现了一系列的问题,其中最常见的也是最突出的就是建筑裂缝问题。建筑裂缝严重的危害到了工程的安全质量,同时降低了建筑工程的结构强度、刚度以及楼层的抗剪能力。为了保障建筑工程的安全质量,有必要在最初进行结构设计的阶段就采取预防措施,根据预防原则来减少建筑裂缝的形成,控制裂缝造成的影响。
2、建筑裂缝的特点及其危害性
2.1 建筑裂缝的特点:
2.1.1裂缝多为竖向延伸:
通常情况下,绝大多数的建筑结构裂缝都是沿着竖向进行延伸的。基本上裂缝的长度与墙体的高度相差无几,在墙体中间的部位裂缝的宽度较大,向两端延伸宽度逐渐变窄直至消失。
2.1.2 细小的裂缝较多,位置较集中:
在建筑工程中,通常出现的建筑裂缝其宽度都在0.3mm以内,仅有极少部分的裂缝其宽度在0.3mm以上,位置大多集中在墙体中部,而在墙体周围极少出现裂缝。
2.1.3 裂缝有特定的出现时间:
在建筑工程中,一般在拆除模板后墙体失去外力支持,只靠自身就会很容易出现一些裂缝,在经过一段时间后,裂缝会发生一定程度的变化,有可能是细小的裂缝增多合并为大裂缝,也有可能是一条大裂缝分裂出许多小裂缝。
2.2 建筑裂缝的危害:
2.2.1 降低了建筑结构的强度、刚度:
建筑结构中的裂缝,导致裂缝截面处的中性轴发生上移,在裂缝的情况比较严重时,建筑工程的结构变形程度也随之加重,造成整个建筑结构的强度、刚度降低。同时,建筑工程结构在高压力的作用下,其相应的疲劳度也随之降低。
2.2.2 降低了建筑的抗剪能力:
裂缝的出现不但降低了工程结构的强度、刚度,同时整个工程建筑结构的抗剪能力还因此大大降低,建筑物的各个截面都会出现严重的开裂情况,严重破坏、影响了建筑结构的整体性,使得支撑抗剪作用的界面面积更加减小了,形成恶性循环,导致整个建筑结构的抗剪能力的减弱。
3、建筑结构设计中裂缝形成原因
3.1 产生温度裂缝的原因:
(1)从建筑结构的设计角度分析,由于目前国内没有统一的规范技术指标,因此在隔热层的选用方面随意性较大,顶层的砌块强度以及砂浆的标号要求也较低,同时针对温度裂缝的产生并没有采取过相应的构造措施,这就给墙体产生温度裂缝创造了条件;
(2)从施工的角度分析,砌体通缝、竖缝不饱满,顶层使用大量断砖、碎砖、砂浆强度低,架空的隔热层与女儿墙直接顶死,未按设计的要求预留对流空气的通风口,都会导致隔热层起不到隔热作用。因此施工人员、材料、施工工艺、现场管理等,都是可能造成温度裂缝产生的原因;
(3)定性分析温度裂缝,屋面板与墙体使用的材料不同,线的膨胀系数也有差异。阳光照射下混凝土的屋顶所受的阳光辐射面积与砖砌体比要大得多,而混凝土屋顶的阻热能力却比砖砌体的阻热能力差,当二者以相同的温差升降时,不同的线膨胀系数使得在接触面上产生相对位移,因此产生剪应力。由于通常屋面板受到阳光直射,其温度变化总是高于墙体,使得剪应力产生的更大、更集中,就在门窗洞口的四角产生竖向、斜向的裂缝。
3.2 现浇混凝土楼板产生裂缝的原因:
(1)从建筑结构的设计角度分析,建筑的结构体型发生突变或者必要的伸缩缝未预留,由于应力较集中,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便会沿此位置产生并发展。
(2)从混凝土材料本身分析,水泥用量增加,易使得混凝土的抗拉强度减弱,导致混凝土因抗拉强度、抗变形能力不足而出现裂缝。由于现浇混凝土结构,混凝土自身的收缩再加上温度变化,引起应力作用,很难避免裂缝的出现,尤其在荷载小、跨度小的民用建筑中以及低配筋率的楼、墙板、屋面板中十分常见。
(3)从环境气候角度分析,施工作业时气温的变化会极大影响到建筑工程,温差会导致混凝土水分丧失过快,混凝土收缩过大引起其表面干缩,产生裂缝。工程实践证明,天气因素是导致现浇板混凝土干缩,出现裂缝的主要原因之一。
4、裂缝的控制措施
4.1 温度裂缝的防治措施:
(1)在建筑结构设计阶段,为预防温度裂缝产生,除应严格按照有关的设计规范规定执行外,还要尽可能缩短建筑物的温度伸缩缝的设置间距;在钢筋混凝土的梁板柱与墙体的交接处,应该加钉宽200mm的通长钢丝网,网眼为10×10;重视屋面的保温隔热设计,建议推广使用高效的保温材料,以满足建筑的节能设计标准;在设计上还可以考虑采用双层的屋面或将屋面装饰绿化成屋顶花园,用以改善住宅的保温、隔热条件,既有利于防止温度裂缝产生,又达到了美化环境的效果。
(2)在建筑结构的施工阶段,施工前期就应注意合理安排好施工单位的工程施工的时间,尽量避开在炎热的夏季以及寒冷的冬季这样敏感的施工温度;在屋面板的浇筑工作完成后,应尽快展开保温隔热层的施工工作,为确保能达到预期的隔热效果,所用的隔热材料都要通过严格的质量检测,并且严格按照相关的规范要求进行施工;提高砌体的施工质量,要求:组砌合理、砂浆饱满、横竖缝顺直、强度达标,确保砌体的抗剪能力。
4.2 现浇混凝土楼板裂缝的防治措施:
(1)在结构设计时,应考虑在构件容易产生裂缝的部位做抗裂设计,适当加强配件的配筋,使得构件的钢筋除了能抵抗外荷载作用所产生的弯矩、剪力外,还可以抵抗混凝土的收缩以及温度变化产生的拉应力作用,使得构件既满足了强度要求,还满足了温度变化等多种原因对其的影响。
(2)温差控制。由于混凝土早期在凝结硬化的过程中,游离在表面的水分蒸发极快,水泥水化放出大量水化热,内部的水化热量不易散失,而外部的水化热量散失较快,使得混凝土内外部温差较大,由于内涨外缩的互相制约,对混凝土外部产生了拉应力,如补充水分不及时或降温保温措施不到位,当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。尤其在冬夏两季,昼夜温差大,养护、降温保温措施不力,温度裂缝极易产生。
(3)混凝土的配合比、浇筑方法以及养护措施与混凝土裂缝的产生有着极大的关系。对现场拌制的混凝土,应按照设计图纸的要求强度等级,根据所用的骨料及其含水率配制施工的配合比,做到每盘过磅,严格控制骨料、水泥、水的用量,并在监督工程师的监管下进行随机取样,制作混凝土试件;混凝土的浇筑要严格遵照浇筑流程,合理安排施工工序,在混凝土浇捣前,应先清理好基层并浇水浸湿模板,浇捣时既要振捣充分又要避免过度,对已浇筑的混凝土,终凝前还应进行二次振动,以减少初凝时收缩形成的裂缝、气孔,提高其粘结力和抗拉强度;混凝土的养护主要是保持混凝土表面温度适当以及足够湿润,为减少混凝土凝固期间表面的水分蒸发过快,最好覆盖上麻袋、稻草或者砂等,以防止混凝土干缩产生干缩裂缝。普通的混凝土浇水养护时间不得少于7天,而掺用了延缓型外加剂或是有抗渗性要求的混凝土,养护时间不得少于14天,
5、结束语
在建筑工程中,建筑结构裂缝的产生将严重影响到工程的质量,同时也相对减少了建筑物的使用寿命,降低了建筑物的安全保障系数。因此在进行建筑结构的设计时,设计人员应认真负责,将裂缝产生的可能性及原因考虑全面,并及时做好相应的防治措施,降低裂缝对建筑物造成的损害。
参考文献:
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随着我国城市化建设的步伐不断加快,建筑施工愈发频繁。然而,在建筑施工中由于雷击或供电线路老化、损坏及配线系统设计不合理造成的电气火灾事故不断上升,给人们敲响了警钟。建筑施工现场的临时用电设备必须制定科学合理、严格规范的使用计划和施工方案,对线路接地设计必须严格按照操作规范进行规划,否则,将对建筑施工安全造成无法预料的后果。
一、供配电系统的设计
我国施工现场临时用电工程所采用的线路电压为380V、相电压为220V、电源(电力变压器)中性点接地的三相四线制系统中,接地、接零保护系统分类为TT、TN-C和TNS三种系统电力。下面对这三种系统加以分析比较。
TT系统是指在中性点接地的电力系统中,将电源电气设备不带电的金属外壳或接地保护的系统。TT系统对接地保护电阻方面具有良好的性能,但需要耗费大量钢材,而接地安装和埋设施工也需要较大的工程量,故这种系统经济性不高。
TN系统是一种在电源中性点接地中,将电气设备不带电的金属外壳或基座经中性点接零的保护系统。在这个系统中,作零线(N)与保护零线(PE)合一的系统为TN—C系统。工作零线N与保护零线(PE)分开的系统为TN-S系统。
分析比较这三种系统,在TN-S接零保护系统中,只要在配电装置中设置漏电保护器,这种系统便可明显地克服TT系统的缺陷。既经济,技术操作上也方便,电气设备的正常不带电的金属外壳或基座在任何情况下都能保持对地零电位水平。按建设部JGJ4688(施工现场临时用全技术规范)规定。
建筑工程施工中配电系统设计多采用TN-S系统,但在实际安装过程中必须充分考虑到各种自然界条件的影响,如暴露在风吹、日晒、雨淋下,对配电系统容易造成机械损伤、绝缘体性能下降甚至短路事故。由于其长时间暴露在公共场所,也无电位联结,对人员生命安全带来巨大威胁。
采用'IN—S系统供电时,灯具的金属外壳都是通过PE线连接的,当某个灯具发生故障时,其故障将PE转到其他灯具上,容易造成户外无等电位连接的电击威胁。因此室外多采用TT接地系统,为户外灯设置接地极,引出单独的线接灯具的金属外壳,以避免由PE线引来别处的故障电压。
二、电负荷与配电线路截面的选择问题
由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷,三相负荷不平衡必然导致零线通过不平街电流,随着电脑及各种家用电器的发展与普及,低压电网高次谐波污染日益加剧,3次及其奇倍数谐波均构成中性线电流。中性线过大电流并由此引发电火灾的现象也日益增多。为此,相关设计规范已规定。三相四线或二相三线的配电线路中,当用电负荷大部分为单相负荷时,其N线或PEN线截面不宜小于相线截面;以气体放电灯为主要负荷的回路中。N线截面不应小于相线截面……”可见,民用建筑配电系统的干线、支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。然而当前仍有为数不少的民用建筑配电设计中仍沿用20世纪80年代的做法,选择N或PEN线截面是相线截面的l/2或1/4,这也是最常见的电气设计安全问题之一。
三、变电所位置的确定
随着我国经济社会的发展,现代高层建筑用电量逐渐增大,这就对建筑物配电系统的安装位置提出了较高的要求。在确定变电所位置时,应充分考虑变电所高压负荷,对于降低电能损耗、保证用电安全稳定具有重要作用。
对于30层以内的高层建筑,配电系统通常设置在底层;60层左右的高层建筑,则直接设置在建筑物地下或中层和顶层,也可以只设置在建筑物地下。变电所的数量及其位置的分布,应通过技术经济比较决定。同时也要保证可用性与维修的方便。
四、防雷与接地
现代建筑的防雷设计。采用传统的避雷方法简单可靠,更加经济合算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接,形成等电位层。现代建筑都是采用钢筋混凝土剪力培,与楼板的连接十分可靠,关键是做好金属管线的接地。现代建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地,都是合在一起的,组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定,通常是在4Ω以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体己能满足接地电阻的要求,仍需要装设水平的人工接地体,将主要的建筑物基础连接成接地网,这对均衡电位、提高安全性都有好处。
五、电气照明设计
建筑物照明配电设计,包括光源的选择、照明度的大小、照明范围、照明设备造型、位置的选择、光能控制和配电线路敷设等,而随着人们对生活居住环境要求的不断提高,照明设计需要与现代建筑装饰效果密切联系,照明设备的造型、光线、照射范围等都应与建筑艺术意境相结合,并考虑节能效果。选用高光效电光源,可以取得节能的明显效果。在审核图纸时,经常发现应急照明支线带两个防火分区的灯具,没有按照建筑电气工程施工质量验收规范要求,此类问题应该注意。
六、消防电气设计
消防电气设计在设计工作中占有非常重要的地位。它涉及到火灾报警、扑救及人民生命财产的重要安全闯题,因此应按国家有关规范作好消防电气设计。火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定。设计者首先必须搞清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体的分布等诸多因素,再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。
例如:许多电气设计消防线路采用穿塑料管保护,并从吊顶内走线。而“民用建筑工程配电设计规范”中规定消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路。应穿金属管保护。并暗敷在非燃烧体结构内。其保护层厚度不应小于30mm。当必须明敷时,应在金属管上采取防火措施。
七、结束语
在现代建筑工程配电系统设计中,必须充分考虑配电系统的安全稳定运行,从根源上杜绝故障的出现,将安全隐患降至最低,同时还应考虑电气设备与现代建筑结构相结合的装饰效果,这也对行业内建筑电气施工单位提出了更高的要求。
参考文献:
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0.前言
近年来随着经济的发展,人们的生活水平日益提高,民用建筑业随之增加。。现阶段民用建筑往往采用大体积混凝土结构,其特点是施工技术要求高,水泥水化热使温度升高,会发生因温差变形而引起的开裂。因此,大体积混凝土经常出现的问题是如何控制混凝土温度变形裂缝,从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀性能及提高建筑结构的耐久性。
1.控制水化热的产生
混凝土温度控制的关键是控制浇注后和养护期混凝土的最高温度。控制了混凝土的最高温度,就能控制混凝土的温度应力和混凝土裂缝的产生。混凝土浇注后和养护期混凝土的最高温度等于混凝土的浇注温度加最大温升,因此控制混凝土最高温度的关键是控制混凝土的最大温升。
在混凝土中掺加优质粉煤灰能有效地减少水泥用量和降低水化热。在可能的条件下尽可能采用多级配混凝土能有效地减少水泥用量,采用四级配混凝土较三级配混凝土,每方混凝土的水泥用量可减少约40kg。综上所述,控制水化热温升的主要措施是:采用低热水泥;采用优质粉煤灰替代水泥;采用多级配泥凝土以减少水泥用量、减小水灰比。因此,在控制水化热温升这个环节上,设计是关键,在混凝土的类型(包括强度等级、水泥品种和标号、骨料级配、耐久性指标、粉煤灰等掺和料和外加剂)确定后,混凝土的水化热温升就已经被确定。
2.控制混凝土的浇筑温度
浇筑温度等于出机口温度加泥凝土运输和浇注过程中的温升。以6~8月基础块混凝土为例,混凝土出机口温度要求为12~15℃,而浇注温度要求应不大于16℃。
控制浇注温度主要是控制混凝土运输和浇注过程中的温升,采取如下措施:
2.1夏季施工措施
2.1.1尽量缩短混凝土拌和物自拌和楼受料至卸入仓号所占用的水平和垂直运输时间,运输
车辆采取必要的遮阳或保温措施。
2.1.2提高混凝土的浇注强度,采用合理的铺料方式,减少上下层混凝土的间歇时间,并尽量选择在晚间开仓浇注。
2.1.3尽量缩短浇筑前仓面的暴露时间。。
2.1.4在必要时,在仓面搭设凉棚,避免阳光暴晒混凝土,并可采取仓面洒水降温的方式。
2.2冬季施工措施
2.2.1尽量缩短混凝土在运输途中所占用的
时间,并在运输工具上加设保温措施。
2.2.2在仓号搭设暖棚,在暖棚内浇注混凝土,棚内气温应保持在5℃以上。
3.混凝土裂缝的形成原因
混凝土结构裂缝产生的原因主要有三种:
a.由外荷载引起的,即按常规计计算的主要应力引起的b.结构次应力引起的,是由于结构的实际受力状态与计算假定的模型的差异引起的;
c.变形应力引起的,是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等引起的结构变形在约束下产生的应力超过混凝土抗拉强度时产生的。
裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土的裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
3.1材料原因
粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生;混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩;水泥品种原因。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小快硬水泥收缩大;水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等自越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
3.2设计原因
设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;设计中末充分考虑混凝土构件的收缩变形;设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。
3.3施工及现场养护原因
现场浇筑混凝土振捣时,振捣或插入不当漏振、过振或振捣捧抽撤过快,均会影响混凝土的自实性和均匀性,诱导裂缝的产生;对大体积混凝土工程,缺少二次抹面,易产生表面收缩裂缝;大体积混凝土浇筑,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
4.防止混凝土裂缝的综合措施
4.1材料选择和混凝土配合比设计方面
根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥;积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标己作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。严格控制水泥用量和用水量,骨料级配适当,含泥量符合规范要求,掺加优质外加剂,膨胀剂和缓凝减水剂。
4.2改善约束条件
结构在变形时,由于与边界的接触或与其他结构物的连接,会受到一定的约束而阻碍变形:对于基础大体积钢筋混凝土,它与地基浇筑在一起,当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。但当温度下降时。产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。
4.2.1设置永久性伸缩缝
将超长的现浇钢筋混凝土结构分成若干段,减少约束体与被约束体之间的相互制约,以期释放大部分变形,减小约束应力。
4.2.2设置后浇带
将大体积混凝土分成若干段,有效地削减温度收缩应力。同时也有利于散热,降低混凝土的内部5温度。后浇带间距一般为20~30M,带宽1.0m左右,混凝土浇筑30~40d后用混凝土封闭。
4.2.3现场操作方面:a.浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拨,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。b.混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,新浇筑混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。c.混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施,避免水化热高蜂的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
4.4外界气温变化
混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加;外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。外界温度下降,尤其是骤降,大大增加混凝土表面与混凝土内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积混凝土出现裂缝。
5.结束语
综上所述,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。
参考文献
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Keywords: tall building; Quality requirements; Strategies; Construction management
中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号:
0:引言
建设多高的建筑就可以称为“超高层建筑”?在我国的建筑规范中并无明确的规定。在我国的 《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2001年版)中,只规定了:10层及10层以上的居住建筑,或高度在24m以上的公共建筑,称之为“高层民用建筑”。至于对“超高层建筑”则无明确的界定。对于高度超过100m或层数超过32层的民用建筑有特殊要求。依此理解,是否100m可以作为“超高层”与“高层”的一个界限呢?我认为是合适的。
超高层建筑的特点
超高层建筑由于其体型巨大,功能复杂,容纳人员众多,投资十分庞大。通常由于它特殊的地位,成为一个地区的地标式建筑。近年,对这类建筑物称之为科技的集中体现,综合国力的象征,城市的标志等等,都是恰当的。其本身确实是体现了多方面的物质成就。它要耗费大量的人力、物力、财力。金茂大厦的每平方米造价大体上要20000元人民币,每天的正常运行费用约需上百万元人民币。所以,超高层建筑的建设和维护要耗费大量财富。就现代超高层建筑的巨大维护费用来说,已经失去了早期建造这一类建筑是为了节约用地的意义。按照英国DEGW在1999年公布的文件,将建筑物的寿命(生命周期)定为65年的话,其建设费用与维护费用之比约为1:3至1:4.若以上海金茂大厦每天的维护费为100万元人民币计算的话,65年寿命约需237亿元,差不多为建设费用的4.5倍左右,这是个很大的数字,是任何建设者不得不考虑的问题。
超高层建筑工程质量存在的问题分析
质量是建筑的生命,也是建筑企业的生命,质量重于泰山。各级建设主体单位要牢固树立安全、质量第一的思想,把提高工程质量作为今后建设系统工作的重中之重。我国建筑业以其巨大的推动力带动着相关行业的发展。然而建筑业的发展也存在着严重的质量问题:血的教训、一桩桩、一件件性质恶劣、损失巨大的建筑工程质量事故屡屡出现。
2.1 违背建设程序。如不经可行性认证,不作调查分析就拍板定案;没有搞清楚工程地质、水文地质就仓促开工;无证设计、无施工详图,任意设计,不按图纸方程式;工程竣工不进行试车运转,不经验收就交付使用等盲干,致使不少超高层工程项目留有严重降患。
2.2 设计计算问题。设计考虑不全面,结构不合理,计算简图不正确,计算荷载取值过小,内力分析有误,沉降缝及伸缩缝设置不当悬挑结构未进行搞倾扭验算等,都是诱发质量问题的隐患。
2.3 工程地质勘察原因。未认真进行地质勘察,提供地质资料、数据有误;地质勘察时,钻孔间距太大,不能全面反映土地基地实际情况,如当基岩地面起伏变化较大时,土层厚薄相关亦甚大,地质勘察钻孔深度不够,没有查清地下软土层、滑坡、墓穴、孔洞等地层构造;地质勘察报告不详细、不准确等,均会导致采用错误的基础方案,造成地基不均匀沉降、失稳,使上部结构及墙体开裂、破坏、倒塌。
2.4 未加固处理好地基。对软土、充填土、杂填土、湿陷性黄土、膨胀土、岩层出露、溶岩、土洞等不均匀地基未进行加固处理或处理不当,均是导致重大质量事故的原因。必须根据不同地基的工程特征,按照地基处理应与上部结构相结合,从地基处理、设计措施、结构措施、防水措施、施工措施等方面综合考虑治理。
2.5 自然条件影响。施工项目周期长、露天作业多,受自然条件影响大,温度、温度、日照、雷电、供水、大风、暴雨等都能造成重大的质量事故,施工中应特别重视,采取有效措施予以预防。
2.6 建筑结构使用问题。建筑物受力不当,亦易造成质量问题。如不经校核、验算,就在原有建筑物上任意加层;使用荷载超过原设计的容许荷载;任意开槽、打洞、削弱承重结构的截面等。