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在设计的过程中,主体结构的选择是非常关键的一个环节,如果选择的结构体系类型不同,会导致工程的造价也出现比较大的变化。在设计时,结构工程师要按照建筑师的要求,在保证建筑功能的基础上对建筑的结构类型进行确定,使建筑达到适用、可靠、安全的效果。在选择结构类型时,要严格按照下面几个原则来进行选择:
(1)确定建筑的高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条件,但是它是一个对结构刚度、整体稳定,抗倾覆能力,承载能力和经济合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚度,是比较科学的结构方案。
(2)结构设计。在结构设计时,要根据建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别来选择合适的结构体系。
(3)要达到建筑造型和功能的要求。在布置水平构件和竖向构件时,要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择,比如梁、柱子、板等,使其构成一个空间结构,从而抵抗水平力和竖向力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成,水平荷载主要由地震和风荷载构成。
(4)在正常使用的过程中,高层建筑要具有良好的刚度,防止因为出现比较大的位移,导致结构的承载力和稳定性受到影响。
(5)对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近,从而降低出现偏心的情况,避免产生影响建筑物的扭矩。
(6)确定抗侧力构件的具置。质量中心要和刚度中心尽可能接近,减小建筑扭转效应。
(7)建筑楼层的高度。通常情况下,建筑面积确定时,如果增加建筑楼层的高度会导致单位面积使用的材料数量增加。
2优化多层框架结构柱网的大小
在建筑工程中,框架结构柱网的布局会直接影响工程的造价,当柱距比较小的时候,力的传递路线比较短,楼盖结构使用的材料也相对较少,但是使用的柱构件材料会增加,和基础费用相比,当柱网比较大的时候,会增加梁的高度,提高配筋率,导致造价升高,所以,柱网尺寸的合理性不仅对结构的受力有比较大的影响,而且还会节省材料的使用量。
2.1结构布置的方案
根据建筑场地以及使用功能的具体情况,分别布置三种结构方案进行建模计算对比。
2.2对比方案
本工程使用PKPM-SATWE软件对方案进行计算,前三个阵型的振动周期,X、Y方向的扭转系数和平动系数如表1所示。从表中可知,方案二的扭转周期出现在第二阵型,说明该方案的结构沿两个主轴方向的侧向刚度相差比较大,且扭转周期比已超过0.9,属于特别不规则结构,在地震作用下建筑的扭转效应较大,可能引起不良后果,故结构方案不考虑方案二。在方案一和方案三中,由于方案三的柱距较小,方案三的梁、柱截面积是最小的,方案一的梁、柱截面积次之。经过对模型进行配筋计算,方案一由于Y向的框架梁的跨度适中,并向外挑出,受力比较合理,配筋的计算也会降低很多,而方案三由于柱网很密,计算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足规范要求,方案三在位移比控制方面更具优势,说明其在地震作用下的扭转效应更小。在材料用量方面,方案一使用梁向外进行悬挑的方法可以使内跨梁的受力比较合理,材料的使用量比较经济。而方案三和方案一相比,虽然框架柱的柱网比较密,框架柱数量相对较多,但由于框架柱截面以及配筋均比较小,故方案三梁工程的经济指标总体上要小于方案一。例如在本工程中,方案一钢筋含量约为34kg/m2,方案三含量约为33kg/m2,,市场钢筋时价约为4000元,每立方米砼时价约为350元,则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约22100元,经济性较好。在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上,使用方案三时,需要对基础造价因素进行考虑,例如当基础的结构形式为天然地基基础时,两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形式时,工程量和桩的类型有比较大的联系,如果使用承载力比较小的桩型,在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大的大直径桩型,布桩时考虑单柱单桩,由于柱子的数量增加,桩的数量也会有所增加。所以在设计时,要根据具体的基础工程量和楼盖工程量的和来进行柱网尺寸的选择。
3平面规则对建筑结构造成的影响
建筑结构的平面规则性是影响建筑抗震效果的一个重要指标,规则的平面结构的地震反应要远低于不规则平面结构,地震灾害也会比较轻。结构计算可以将地震影响下结构的受力情况反映出来,使设计人员可以更好的根据地震反应情况对结构进行控制,设计出具有良好抗震效果的结构。通常情况下,越是简单的平面形状,单位造价相对来说就比较低。比如圆形结构,不仅受力相对复杂,而且建筑施工比较复杂,施工过程中需要花费比矩形建筑更高的费用。通常情况下,在建筑施工中,矩形和正方形会更加有利于居家布置和施工,此外还可以有效的降低工程的施工造价,在长方形住宅中,以长宽比为1∶2的住宅为最佳。而且由于工程平面规则,可以充分利用抗侧力构件进行水平力的传送,结构的刚度可以达到设计的要求,具有良好的经济性和安全性。
4结语
学生考虑问题深入,对学生都给予较好的评语。其余学生由教研组组成答辨小姐进行逐个答辨。毕业设计的成果,基本反映了学生独立工作能力的水平。
这次毕业设计工作,给予我们不少启发,下面就今后毕业设计工作谈一些想法。
一、选择结合实际任务的不同类型毕业设计课题,进一步提高学生的独立工作能力
建筑结构工程专业的培养目标是学生毕业后既能从事建筑结构的设计和研究,又能从事建筑工程的施工和管理,但他们在学校里要着重进行的是作为结构工程师的基本训练。为了达到这个目标,必须在整个教学中加强基本理论,重视基本技能训综,切实安排好实践环节,以及认真做好最后一个学期的毕业设计工作。
在各种教学安排中,传授知识和培养能力是学校教学的两个方面,而能力和创新精神却是提髙教学质量的重要标志。能力和创新精神的丨川练应当贯穿在各个教学环节之中,使学生由低到高地受到连续的训练和薰陶。但是毕业设计却是贯彻理论联系实际原则和综合训练独立工作能力的最后的也是最重要环节。它对保证学生质量起着其它教学环节所不能代替的作用,因而必需予以髙度的重视和精心安排。
从历史沿革看,我系本专业毕业设计曾有几种做法:解放初期没有毕业设计,学生祗是在临毕业前阅读几篇文献,写份读书报告;学苏后开始设置毕业设计,做的是假拟题目,分建筑.结构、施工三个阶段进行“总装配”;58年后实行“真刀真枪”的毕业没计,学生在一个小组里结合实际设计任务经历结构设计的全过程;61年后“真刀真枪'’和“真题假做”的结构设计题目件举,同时引入少呈科研題目,使学生学会科研方法。
我们认为把毕业设计作为“总装配”也好,作为“经历结构设计全过程”也好,作为“学会科研方法”也好,它们都有正确的一面,但也有困难的一面,而且不能概括毕业设计的基本要求。例如进行“建筑、结构、施工”的三阶段总装配,好处是学生能将已学知识联系起来解决工程问题。但毕业设计时间短,学生要忙于完成三阶段任务,精力分散,不易做到深入钻研,不能更好地培养独立工作能力和创新精神。又如“经历结构设计全过程”的做法,好处是真刀真枪,能调动学生积极性,是一次实战淚习。但生产和教学矛盾突出,例如设计资料常变动,各设计工种间技术矛盾很多,施工单位会提出种种实际问题要求推翻已做好的设计,因此学生会做大量重复性工作,有的不属于基本教学要求。
我们认为毕业设计的基本要求,槪括起来应做到“两彳、进一步”一就是进一步理论联系实际,进一步训练能力;抓住“三个性”——就是要求学生做毕业设计时具有综合性、独立性和创造性。这里所谓“进一步”,就是把毕业设计和其它教学环节联系起来考虑,有些训练可以在其它教学环节中基本完成,而在毕业设计中强调的则是进一步的提高。所谓“三个性”,就是在综合进行“总装配”的基础上,强调培养独立工作能力和创新精神。
为了达到这个目标,可供选择的毕业设计课题是广泛的。它可以是设计题目,可以是研究设计任务,也可以是本专业在结构、力学、材料、施工方面的科研专题。这里有一个核心问题,就是毕业设计题目要结合实际任务,它应该或者是一项实际生产任务或者是一个有现实意义的课题。学生不仅在毕业设计中能经历一次设计的或小型科研的全过程,而且有为推动四化建设尽自己力量的责任感。有了这一点,学生就会有极大的主动性和极积性去研究解决各种工程实际问题,做一些有创新意义的工作。也就能使学生在毕业设计中更有目的地钻研和运用理论,锻炼基本技能,自觉提高独立工作能力,自始至终地用高标准要求自己,最后达到培养目标要求。
二、抓好毕业设计前各个教学环节(尤其是实践环节),是提高毕此设计水平的重要条件
建筑结构工程专业是设计类型的专业,培养目标测重于结构设计和设计问题的研究。上述毕业设计安排能不能完成培养目标赋予的任务?会不会削弱结构设计方面的训练?这是必须认真考虑的问题。
我们认为,一个结构工程师,除了有宽厚的理论基础外,必须有严S的学风,有熟练的运算、绘图和应用规范手册的技能,有一定的处理构造和施工问题的能力。这三方面是进行结构设计的基本要求。但要成为有作为的工程师,这些要求是不够的。他还要有丰富的想象力,能做出好的设计方案,会处理新的工程问题L.这祥才能使生产不断发展。所有这些学风、技能和能力训练,显然不能只在一个毕业设计环节中加以完成,而是大学五年培养的结果。大学平时教学环节和毕业计,@;一t有整体。所以,适当地对平时教学和毕业设计进行分工,将一些更基本的丨川练放庄F时教学中,尤其在乍时实践环节中加以完成,而毕业设计丨则重对培养综合性的理论联系实际的能力,独立工作能力和创新精神,则是可取的。
例如,学生测量实习时,我们可以要求他们在2~3周内完成一个广区(或地区)的实际测图任务,学生测绘的地形地物图作为该厂的竣工图或在该地区进行基建的依据。
学生肩负了生产任务,就能认真地对待每一个读数,处理每一个数据,绘制每一根线条。这样就能在不长时间内锻炼严谨的学风,为今后培养更好的学风打下基础。
又如我们有意地在一些课程设计和大作业中安排工程技能的训练。譬如在“单层厂房结构设计”中,我们可以要求学生对一个典型厂房进行构件选型、主体结构和构件计算、处理各种构造问题、画出结构布置图、节点大样图、构件模板配筋图、材料表等。
他们的计算和图纸大体应达到生产用结构计算书和结构施工图的水平。这样就使学生在课程设计阶段基本完成过去毕业设计中对结构施工图训练的要求,在毕业设计中就有更多时间去考虑新方案和新专题。在“髙层建筑结构”作业中,我们还可以要求学生进行一个较复杂的结构构件计算,了解一般结构工程的计算方法、步骤以及怎样进行数值校核的方法。那么学生在毕业设计中就能摆脱一些数值运算钏练要求,用计算机进行工程计算:腾出精力去研究更为复杂的问题。
施工实习时,我们选择宝钢工地作为实习现场。那里有宏伟的建设场面,有先进的施工机械,有众多的技术课题,有经验丰富的技术人员指导。我们要求学生在完成实习任务的同时,为工地解决一、两个实际工程问题,写出专题报告,由工地技术人员负责审阅鉴定。例如有的学生为了统一异型钢模板类型,改进了某项设计,可节约数十吨钢材;有些学生对上海地区降水工程的历史和现状进行了调査分析,或者对宝钢工程中的基坑边坡稳定问题进行分析讨论。他们都写出有价值的专题报告,受到好评。在77和78级两届实习中,学生几乎一致认为:“施工实习使我们开阔了眼界,学习了施工知识,受到了一次从未有过的独立工作锻炼,在能力培养上有一个飞跃”。
我们体会学生经过测量实习、课程设计、施工实习等实践环节训练后,在学风、技能和能力上,每次都能迈上一个台阶。如果思想抓紧,措施得力,一步一个脚印地前进,他们的进步将是不小的。这些训练都能为毕业设计打下基础,有些工程技术训练大体得到解决,有些能力培养有了良好开端。在这个前提下,无疑地应该而且可以对毕业设计提出更髙的要求。
三、不同类型毕北设计题目的做法和要求
根据上面的毕业设计要求和我们的具体条件,我们认为毕业设计净时间以16~17周为宜,毕业设计选题以三类为宜,即“设计类”、“设计研究类”和“其它形式研究类”。由于本专业培养目标和学生毕业后岗位都侧重于结构设计和研究工作,所以前两类题目应该多一些;又由于教学计划中对结构课程设计已有一定训练,所以单纯设计的题目也不宜太多,以免过多重复。至于三类题目的比例,要看每届毕业设计前的具体情况而定。
1.设计类题目,指的是学生所参加的实际设计任务,或以实际任务为背景的题目。这类毕业设计大体可分收集资料、方案、计算、绘施工图、总结等个五阶段进行。
在第一、二阶段中,要考虑建筑、结构、施工三方面问题;在绘图阶段学生应参加各设计工种的技术讨论和汇总工作;在总结阶段有人可写专题,有人可做本工程设计的业务总结。参加这类题目的学生一般可由三种人组成:基本技能尚嫌不足的学生,对结构设计有特长的学生以及少数成绩优秀、组织能力较强的学生。
2. 设计研究类题目,指的是学生所参加的某项实际工程设计任务中的研究专题。
也可以是学生在参加某项工程的部分设计后,着重解决一、两个专题。做这种专题时,在设计方面要求学生达到技术设计阶段的要求,有一定份量的计算和绘图工作;在研究方面要求学生有较深入的理论分析,有自己独立的和创新的见解,有一些专题论文。参加这类题目的学生人数应该比另两类题目多。这些学生对一般性的设计技能已有一定的训练,有较好的自学能力,因而在毕业设计中有可能对他们进行进一步提高的训练。
我们认为这类题目可以多一些,原因有四:
①学生在结构设计上至少能做到技术设计阶段,在研究上有自己的专题,能够满足毕业设计的基本要求;
②不受生产任务在时间上和工作量上的限制,生产和教学的矛盾不大,又能为生产和技术改造直接服务;
③题目与教师的科研能结合。目前教师的科研大体有两类:一类是基本理论,一类是工程技术专题。后一类更容易结合。教师指导这类题,花时间不多,收效却不小。
学生又能为教师的科研提供必要的数据,所以教师愿意带;
④与当前土建技术发展方向结合(例如髙层结构的某些专题,结构优化问题,抗震分析等),比较有生命力。
3. 研究类题目,指的是学生所参加的结构设计以外的专题研究,
如结构实验研究、施工专题研究、结构力学专题研究、建筑材料专题研究等。有的可以实验研究为主,有的可以理论研究为主。本科生做专题研究,可以在教师指导下进行,也可以和硕士研究生组成梯队。本科生和硕士研究生进行研究的区别之一是研究生一人一题,而本科生一般都由几个人合作进行。他们在一起做实验,进行理论分析,互相启发和补充,但每人必须有自己的工作5得出自己的见解和结论,写出自己的论文。参加这类题目的学生是少数。他们理论基础和技能训练都比较好,有较强的自学能力,并a在平时表现出对结构实验、施工.力学.材料等方面有较大的兴趣和爱好。
现在的建筑结构模型基本都是应用在高校中的建筑制图等课程中,这些建筑结构模型大多是由一些相应厂家生产的,但是现存的一些模型大多存在着一些问题:首先,由于运输、制作、安装和结构稳定等因素的影响,这些厂家在生产建筑结构模型时,经常使用有机玻璃对材料进行替代建筑中的实际材料钢筋,这样生产的模型虽然在外型上看起来没有很大差别,但是实际作用却打了很大的折扣,某些重要内容无法得以体现,如钢筋梁柱之间的锚固、钢筋材料本身的材料特征、钢筋的实际搭建方式等都无法真实呈现出来。其次,只有单纯的硬件模型还无法达到很好的教学效果,还需要结合配套软件,也就是模型的说明,用来反应模型的具体内容及相关知识的延伸,但是实际情况下,由于技术力量的有限性导致模型反映内容比较单一,大多数厂家并没有提供模型相关说明,制作的模型也大多只是反映了简单的结构构造。单纯使用模型进行教学,教师自身的水平很大程度就影响了教学效果,导致了一些教学水平一般的教师无法真正体会到模型的作用。如果模型出厂时能够配套相应的说明,结构模型就不仅是用来反映简单的建筑构造,而是对建筑材料、实验、预算、施工等内容进行综合反映,有利于教师对整个施工过程进行有效讲解,也就能够更充分地体现出模型的作用。
2建筑结构模型研制
(1)建筑结构模型设计
研制建筑结构模型,首先需要对建筑结构模型进行设计,下面以一个建筑结构模型为例。模型设计为两层,每层两个方向各为两跨的结构,下层采取一半高度置于土中的设计,来增加其稳定性,从而也方便观看。梁柱断面采用1:2的比例,梁长和柱高都采用缩小比例2:1,从而保证更好地反映相关内容。梁柱锚固处的钢筋采用焊接的方式进行固定,保证整个结构更加稳定,如果梁的挠度过大,则需要采用有机玻璃模板来进行固定。
(2)建筑材料及实验
工程中购买的钢筋,一级小规格的钢材大多是圆盘形式,二级和三级的钢筋大多是直线线材形式,其一般长度为9米。而且钢材表面上也经常有相关标示,如厂家的商标、钢材的规格及直径,这些标示一般是每隔2米出现一次。钢材表面的形式分为光圆和带肋,带肋又分为螺纹肋和月牙肋两种。因此制作模型时对于板筋选用时应选用光圆钢筋,梁处的钢筋应选用螺纹肋,柱筋应选用月牙肋。从厂家购买钢材后应当注意厂家提供的出厂合格证,这为以后的工程验收提供了非常重要的保证。出厂合格证一般也分为两种,一种是厂家提供的盖有厂家公章的原始合格证,另外一种是在厂家的原始合格证上也可以加盖经销商的红章。钢筋是建筑工程中必不可少的材料,因此使用时应当对其材料进行见证取样检查。取样时可以按照相关规定取一定长度的钢筋到检测单位进行检查,并要求其出具相关检测结果报告。检测内容通常分为屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能的检测,前两项为力学性能的检测,后两项为塑性性能的检测。
(3)建筑结构构造施工
在建筑结构构造施工中,钢筋的连接形式主要分为绑扎连接、焊接和机械连接三种,在实际的建筑工程施工中,前两种更加常用,机械连接形式使用比较少。在进行模型制作时,可以将这三种连接方法在不同部位都出现,从而便于学生对这三种连接形式有直观的认识。可以在板筋的连接中采用绑扎的形式,边柱和角柱可以采用机械连接中的套丝对接连接,中柱中可以采用电渣压力焊连接,梁筋则采用闪光对焊连接。对于焊接工程也需要出具相应的检测报告。
3建筑结构模型在建筑工程教学中实际应用
建筑施工图纸大多采用的平法标注形式,对于建筑结构模型来说,则可以将图纸和模型进行对比,使学生能够更直观地认识到钢筋的布置。比如梁KL1(2A),表示这个梁的编号为KL1,并且该梁有两跨,一端是悬臂,梁的断面是200*600,箍筋为8双肢箍,间距是200MM,加密区的间距是100MM,上部布置2根通长18钢筋,负弯曲处设置5根18钢筋,布置形式分为上下两排进行布置,上排断点为净跨径的1/3,下排断点为净跨径的1/4。腰部设置两根16的抗扭构造的钢筋,下部布置3根通长的20钢筋。另外,梁柱锚固连接处的构造是以平法图集中的规定为要求的,具体选用的是《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》,按照此规定要求,柱顶处和梁锚固分别采用其43页非抗震KZ边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中详图B和44页非抗震KZ中柱柱顶纵向钢筋构造中详图B的做法,梁采用57页非抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造弯锚的做法,悬臂端则采用66页各类梁的悬臂端配筋构造详图C的做法。
4结语
随着社会的进步,我国的城市化也在加速发展,这种社会高速发展的现状也给我国的建筑行业提供了巨大的发展商机与发展前景,然而在高速发展的同时我们不能只注重数量的增加,而忽视了质量的保障。土建工程作为建筑实施中最基础的项目工作,直接影响到整个工程的稳定程度和质量高低,因此必须注意建筑工程实施中对土建技术的应用。
二、土建技术的概念和常见问题分析
1.土建技术的概念
所谓的土建技术指的是与水、土有关的基础工程设施的设计、建造以及后期养护维修等一系列的工作,目前大部分的工程项目都是用的土建技术。随着建筑行业建造技术的不断发展,土建技术的内涵和外延都有着不同程度的深入和扩展,在未来的工程建造中也会起着越来越重要的作用。
2.土建技术应用中常见的问题
虽然建筑领域的相关技术人员一直在不断发展我国应用土建技术的进程,但是毕竟起步比较晚,且起点不高,也就导致土建技术仍然存在着影响工期、成本、工程质量等方面问题的不完善和不成熟的部分,这些技术上的漏洞使企业财产和利润时常发生成本超额输出和利润回收困难等问题。造成工程质量问题出现的原因是多种多样的,任何一个细小的误差都有可能导致更大的失误出现,比如盲目套取方案图纸导致计划和实际情况不匹配、内部荷载力计算失误、建筑结构和建筑材料选取失误等等,都会影响建筑物整体的质量。
三、钢混结构特点和优势分析
1.刚混结构最大的特点就是坚实和坚固,且受力比较均匀,在实践中能够很好的节约材料,实现企业资源最有配置的目标。其中,均匀受力的特点能够保持建筑物不会因为外部横向荷载力和竖向荷载力等的作用导致裂缝或者位移,提高了建筑物的质量和安全程度。
2.钢混结构所支撑的建筑工程具有极强的稳定性,能够在台风、地震等人力不可抗拒的自然灾害等外部因素下避免财产的破坏和生命安全的威胁,有效的防止外界因素对居住条件的破坏和人民生活质量的破坏。因此,钢混结构也成为了现代工程建造中很多企业所追崇的一种建筑结构,广泛应用于各种种类的建筑项目之中。
3.钢混结构对于建筑工程项目整体的经济效益水平的提高也有着十分重要的推动作用。因为钢混结构的技术相对于简单,原材料成本较低,制作工艺并不复杂,因此所耗费的前期投入以及后期维修费用都较低,预期未来可能发生的因质量问题导致的财产损失也较小,因此从期初到期末,整体的成本支出都比较低,给企业盈利带来了很大的空间。
4.钢混结构由于结构的简易性,因此在设计环节和施工过程中都给技术人员和施工人员带来了极大的便利。由于钢混结构具有安全稳定的性能,且施工难度小,因此整个成本大大降低,安全隐患也控制在了合理的范围内,所以整个施工的效率和建筑的质量都会随之上升,工作量降低,工作周期减短,人工、材料、机器等一切投入也会随之节约。
四、钢混结构在土建技术中的应用
1.关于建筑施工混凝土土建技术的应用
混凝土技术在整个建筑项目中就充当着皮肤组织和筋脉的作用,如果皮肤塌陷、筋脉不稳,就会给整个工程项目造成巨大的损失和错漏。所以在进行建筑工程建设时,一定要挑选适合的混凝土辅料和主料,并配以合理的比例配比,使混凝土的韧性、抗拉伸性、抗负荷性、抗冷热性都得到全方位的提升。同时,混凝土技术的合理使用也会减少墙体裂纹以及内部构造裂缝的产生,起到了粘合整个建筑的重要作用。
2.钢混结构中的土建防水技术的应用
防水技术是土建工程项目一个重要的影响因素,如果防水工作不到位就会使工程内部产生裂缝和泄露,影响建筑的使用,并且为后期的维修增加了很大人工压力和资金成本,对于企业的综合竞争力和市场形象声誉都有着极其不利的影响,因此,对于防水关的掌控是相关技术施工人员和管理层不应忽视的重要问题。
3.钢混结构在土建屋面施工技术的应用
在工程建设时,房屋的屋顶工艺和屋面技术对于建筑的整体使用起到了重要作用,尤其是这些组成部分的防水性能的强弱直接决定了建筑的质量和使用。因此要挑选合适的防水材料,加固屋顶和屋面钢混结构的防水性能,使房屋更加的坚固耐用。在注重防水目标实现程度的同时,也要秉着人文关怀主义,关注居民和建筑使用者的健康状况,尽量选取污染程度较低,对人体无公害的材料,只有这样才能真正实现满意度高的工程建筑。
4.关于建筑施工的土建钢筋连接技术的应用
建筑工程的钢筋就如同人体的骨骼一般重要,没有坚实的骨架,在宏伟的建筑也会沦落坍塌,因此项目进行的过程中必须严格按照土建钢筋连接技术的相关规范,不断发展钢筋连接技术,根据施工的具体情况灵活安装钢筋结构,使工程建筑的主体得到更为坚实的支撑,保证项目施工的安全性和可靠性,提高土建工程的质量水平和使用满意回馈程度。
5.混凝土梁与圆管柱连接点的技术深化
一般二者相连接并不是简单的套筒式联结,因为套筒式联结方式虽然施工简单,速度快且耗费的人工、物力都较低,但是缺乏可靠的坚固性和韧性,所以一般来说施工方会选择采取更为坚实紧密的焊接环形联结,在连接的过程中要注意很多安全事项,其中最重要的是环形钢板的宽度,不能太窄,否则会加大焊接难度,也不能过宽,否则会造成不必要的材料浪费,因此,在连接混凝土梁和圆管柱时的施工要点就是对于环形钢板宽度的控制。
6.混凝土梁主筋和十字形劲性柱连接点的技术深化
在混凝土梁与H形劲性柱翼缘等相互连接时一般采用的是套筒连接,或在钢柱腹板上进行打孔,在柱翼缘板上进行布置时要注意梁筋数量的控制、肢数控制以及位置控制,保证混凝土梁安装的稳定性、对称性和安全性。同时,这也是一项需要加以重视的技术,因为如果连接点的技术安装工作没有做好,对于后期的使用、养护维修都会造成巨大的问题,比如会因为外界压力产生位移,从而导致建筑裂缝、断裂等因素,从而诱发水、电等一系列使用的麻烦和障碍,因此做好链接点的安全工作和监督控制对于整个建筑的质量起着至关重要的作用。
五、结束语
【关键词】建筑工程;结构设计;裂缝;问题;对策
引言
建筑的质量安全直接关系着使用者的生命财产安全,所以保障建筑的质量安全是每个建筑单位的责任和义务。由于近年来,关于建筑质量安全造成的人员伤亡和财产损失等新闻报道层出不穷,且社会反响和关注度非常高,说明大家对建筑的质量安全十分关心,如果建筑单位不能保证建筑的质量安全,可能会严重削弱建筑单位的市场地位和企业形象。但是在实际施工过程中,大多数建筑单位一味的重视经济效益,从而忽视建筑工程的结构设计,导致建筑大面积存在裂缝问题,不仅严重影响了建筑的质量,还大大的增加了建筑的居住风险。因此,必须要及时了解裂缝的成因和影响因素,并制定详细的解决措施,才能有效的降低裂缝的危害,避免为建筑单位带来不必要的经济损失和舆论压力。
一、建筑工程结构设计中可能出现的裂缝类型和原因分析
(一)、塑性收缩裂缝
塑性裂缝是指混凝土未凝结硬化前,处于塑性状态时发生的收缩,而这种状态下的收缩对水分的要求非常严格,且容易产生裂缝。一般情况下,塑性收缩裂缝的成因主要受水分的影响较大,通常建筑在浇筑时混凝土表面的水分如果蒸发的较快,就会导致混凝土的体积出现收缩不均的现象,从而出现局部裂缝,因此我们把这种成因的裂缝叫做塑性收缩裂缝[1]。塑性收缩裂缝主要出现在混凝土的表面并且裂缝主要呈现龟裂状(如图1),且裂缝深的度不会太深。但是如果建筑的主体结构中大面积出现塑性收缩裂缝,同样会威胁到建筑的质量安全。
(二)、塑性沉降裂缝
塑性沉降裂缝的主要成因是因为建筑在混凝土浇筑的过程中,由于骨料在沉降时受到外界因素或辅材料(模板、钢筋等)的阻碍,形成的连带性裂缝,并且沉降裂缝的裂缝两边高低不齐,且裂缝的深度和长度跨度较大,通常会大面积呈现横向或纵向分布。所以,塑性沉降裂缝对建筑的质量影响较大,因此在建筑结构设计时必须要充分考虑到材料的质量和特性,并制定详细的解决对策才能有效的减少骨料沉降过程中受到其他不利因素的影响。
(三)、温度应力裂缝
建筑在施工过程中,由于其施工地点和施工季节没有固定性,并且混凝土浇筑对温度的要求非常高,所以混凝土凝固时会受到来自强温差的影响。因此,混凝土浇筑时必须要掌握外界温度和散热温度的平衡值,才能有效的控制裂缝的蔓延。并且温度应力裂缝主要受早晚温差、季节性温差等不定项温度因素的影响较大,导致混凝土表面出现散热不均的现象,从而加速了温度应力裂缝的表面裂缝、贯穿裂缝、及深层裂缝的产生(如图2)[2]。并且,混凝土浇筑时温差越大,伴随的裂缝深度就越深(如表1)。
(四)、结构裂缝
结构裂缝主要受建筑的施工技术和材料影响较大,并且多出现在单体结构的建筑中。由于现在大部分建筑都使用框架结构建造,所以可以保证建筑的结构主体有足够的承载力。但是也有部分建筑单位偷工减料用承载力较小的预制板代替钢筋混凝土的浇筑,导致建筑的承重墙受力不均,从而使得墙体的截面或较薄弱的受力墙角集中出现大面积的结构裂缝,严重影响建筑的整体质量安全。
二、建筑结构设计中裂缝的控制措施
(一)、加强混凝土浇筑的养护工作
加强混凝土养护工作的主要目的是为了及时的发现混凝土在凝固过程中出现的问题,并及时采取相应措施解决问题,从而有效的控制裂缝的蔓延和恶化。因此,必须要制定详细养护管理机制,才能保障混凝土浇筑工程中不受其他因素的影响。并且养护工作一般在混凝土浇筑后的两小时进行,养护的内容主要包括控制混凝土的浇筑温度、散热温度、及湿度和水分蒸发等常见任务[3]。同时,还要根据建筑材料的不同质地和特点进行相应的护理,便于提高材料的使用效率。
(二)、严格控制建筑材料的质量
材料的质量安全直接关系到建筑的整体质量安全,所以加强材料的质量控制是控制建筑结构设计裂缝的主要措施之一。因此,必须要制定详细的材料管理制度和完善的施工规章制度,才能有效的预防偷工减料的现象。还要根据建筑的施工要求把握好材料的采购和选择,从而有效的控制施工进度和施工质量,避免出现裂缝的可能。总的来说,要想提高建筑材料的质量必须要组建一支集材料采购、运输、管理于一体的专业队伍,才能从整体上提高建筑的施工质量和施工水平。
(三)、强化结构设计人员的技术和人才培训机制
由于目前的建筑大多是高层建筑或大体积混凝土浇筑项目,所以对建筑施工人员的技术要求非常严格,并且大多数结构设计裂缝的产生和施工技术有直接关系,因此要想减少结构设计裂缝就必须要强化施工人员的整体技术水平,才能为提高施工质量奠定基础[4]。所以建筑单位要建立完善的人才培训机制,便于定期对施工人员进行专业技能培训和综合素养教育。而且大量的实践证明,提高施工技术可以有效的减少施工过程中的基础性失误,并且完善的施工技术还可以提高施工人员的现场危机处理能力,从而加强施工人员妥善的处理施工中的细节问题和棘手性问题。
(四)、加强施工现场监督管理力度
监督管理的主要目的是为了端正施工人员的工作态度,从而有效的提高施工人员的工作积极性。因此建筑单位必须要建立健全的监督管理体系和完善的监督管理措施,才能有效的约束建筑现场的施工秩序。并根据施工现场的施工特点制定科学的规章制度,便于在监督的过程中提供基本的依据。同时,还可以把监督管理和奖惩制度相结合,通过对表现有效的施工人员进行奖励起到激励作用,对表现不好的施工人员进行相应惩罚起到警示作用,从而更好地实现监督的目的和任务。
结语
综上所述,目前我国大多数建筑单位的建筑工程结构设计依然存在许多棘手的问题,严重影响了建筑的质量和使用寿命,因此必须要不断地改进设计理念,并在失败的基础上总结经验,才能逐渐的加强建筑结构设计的整体水平。随着社会的快速发展以及市场经济体制的不断冲击,导致建筑单位面临巨大的市场挑战和竞争压力。所以,必须要建立完善的结构设计体系,健全质量安全管理措施,才能有效的控制裂缝问题的恶化。总的来说,要想保障建筑物的整体质量安全,不仅要提高结构设计的创新理念和建筑施工技术,还要加强建筑单位对裂缝问题的重视,才能进一步为延长建筑的使用寿命创造条件,才能为建筑单位谋取更宽、更高、更广的发展空间提供帮助,才能更好地为建筑单位提高市场竞争力和企业形象奠定基础。
参考文献
[1]梅晔.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].科技创新导报.2014年01期
[2]李宏.试论建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].黑龙江科技信息.2012年03期
关键词:高层建筑;结构设计;剪力墙;超高;概念设计
1 高层建筑结构设计的基本特点
与单层或多层建筑的结构设计相比,高层建筑在结构设计中要考虑的因素较多,尤其是如果实现建筑整体美观性和安全性的协调,逐渐成为广大设计师关注的焦点问题。近年来,在国内各地区频繁出现高层建筑建设质量问题,结构设计的不合理是其主要原因之一,设计师难以把握高层建筑结构设计的基本特点,由于设计方案的不合理性,最终导致建筑的整体质量难以保证。高层建筑结构设计的基本特点,主要表现在以下几个方面:
1.1水平荷载具有决定性因素
由于高层建筑的层数一般在15层以上,其自身重量和使用荷载必然会导致结构中竖向构件产生一定的轴力,所以在高层建筑结构设计中必须注意水平荷载的问题,保证建筑的整体高度与弯矩值形成正比。对于水平荷载与建筑结构之间产生的倾覆力距,则应与建筑整体高度的二次方形成正比。
1.2结构延性至关重要
与多层建筑相比,高层建筑结构的柔性相对较大,特别是在地震或地基不规则沉降过程中出现结构变形的几率较大,因此,为了进一步提升高层建筑结构在塑性变形后的变形能力,防止其出现倒塌的问题,必须采取有效的措施增强高层建筑结构的延性。
1.3侧移是主要控制性指标
在高层建筑结构的设计中,侧移是设计师必须考虑的关键性问题之一。随着现代高层建筑层数的不断增加,结构在水平荷载的强大作用下,其出现侧向变形的几率也无形中增加,所以一定要将高层建筑结构的侧移控制在合理的范围内。
2 高层建筑结构设计应注意的几个问题
目前,国内在高层建筑结构设计中虽然积累了一定的经验,并且积极吸取了国外的先进设计理念,但是对于相关问题的把握和控制仍然存在一定的缺陷,这是阻碍我国建筑行业整体设计水平发展的主要因素之一。结合国内高层建筑结构设计的现状,应注意的问题主要有以下几点:
2.1框架柱截面大小的选择
对于框架柱而言,轴压比越小在往复水平上荷载下的滞回曲线也会越丰满,即耗能能力越大,延性就愈好。而对于柱净高与截面高度的比值小于4的短柱,在往复水平荷载作用下其滞回曲线呈较瘦的反s形,耗能能力降低、延性较差,呈剪切破坏。
高层建筑的底部柱,由于对轴压比值有要求, 因此往往会将柱截面取得很大,但是由于受到层高的限制就使得框架柱成为了短柱。在实际的结构设计时,要确定截柱面的大小要注意以下几点:框架柱的截面首先必须满足规范轴压比的需要,从而为结构的竖向承载力和底板的抗冲切承载力提供保障。而对于形成的短柱,则可以通过增加体积配箍率或是沿着柱身增加箍筋达到提高延性的效果:采用钢管混凝土柱、劲钢混凝土柱或是高强混凝土柱;柱的轴压比必须满足规范限制,轴压比过大则结构的延性无法得到保证,过小又会造成结构的经济技术指标较差。
2.2短肢剪力墙的设置问题
在我国建设部组织编制的《高层建筑设计规范》中,对于短肢剪力墙作出了明确的定义,即墙肢截面的高厚比为5.8的墙被统称为短肢剪力墙。根据相关建筑技术部门的研究和实验,对于短肢剪力墙在高层建筑结构设计中的应用也提出了具体的要求,因此,在今后的高层建筑结构设计中,设计师应尽量减少或取消短肢剪力墙的设置,以免为建筑的后期设计和竣工质量检验造成麻烦。
2.3结构的超高问题
在高层建筑的结构设计中,超高问题是较为突出的,根据我国《建筑抗震规范》中的相关规定,必须对建筑的整体高度进行严格控制。我国高层建筑的限制高度一般分为:A级和B级两个标准,对于高层建筑的处理措施与设计方法的要求也有所改变。在高层建筑的实际设计工作中,设计师应根据建筑类型合理确定其高度,并且在通过相关部门的审核后,方可组织施工。
3 加强高层建筑结构设计的措施
在我国高层建筑数量增多、规模扩大,以及工艺和技术要求不断提高的背景下,在今后的高层建筑结构设计中,一定要不断采取新的理念和方法,全面提高设计方案的合理性、可行性与经济性,这也是促进我国建筑行业发展的先决条件。针对国内高层建筑结构设计的现状,应采取一下加强措施:
3.1进行合理的概念设计
在国外的高层建筑结构设计中,概念设计较为流行,而国内则较少采取此方法。所谓的概念设计是指在通过科学的构想来完善设计工作,促进设计方案更趋合理化、人性化。在我国的高层建筑结构设计中,应用概念设计方法时,必须考虑到结构的平面布置与刚度宜,以保证高层建筑的平面布置简单、规则,减少凸出或凹进等复杂结构。另外,在概念设计中尽量减少扭转对于结构的危害性也是十分重要的,可以从以下两方面入手:进一步增加结构自身抵抗扭转的性能;尽量减少或控制因地震作用而引起的建筑结构扭转问题。
3.2选择合理的结构体系
总结国内的高层建筑工程实践经验不难发现:在高层建筑结构设计中,如果结构体系的选择不合理,而仅是依靠所谓的先进理论和计算方法进行设计,难以保证建筑结构的安全性、经济性与可靠性,而且会留下较多的安全和质量隐患。由此可见,在高层建筑结构设计中,选择合理的结构体系是至关重要的,而且设计师应该重点分析的问题之一。目前, 国内的高层建筑中主要采用:抗震墙结构、框架结构、简体结构、板柱一抗震墙结构、框架.抗震墙结构,以及部分框支抗震墙结构等,每一种结构体系都具有其自身的优点的缺点,适用的环境也有一定的差异,所以设计师一定要结合工程项目的实际要求进行合理的结构体系选型。
3.3科学进行计算
在高层建筑结构设计中,科学进行各类数据的计算是设计师必须掌握的专业技能。根据高层建筑结构的实际情况,设计师要选取相应的计算模型。在进行概念设计时,要注意简化计算流程,以保证设计工作的时效性。目前,在国内高层建筑结构设计的计算中,各种专业的计算机软件和工具已经得到了广泛的应用,设计师仅需将各种实地测量数据输入到系统中,就可以在短时间内获取所需的各种专业数据,大大提高了设计师的工作效率和设计方案的准确性。
近年来, 我国高层建筑的建设有了迅猛的发展,而且成为促进国内建筑行业发展的重要建设项目。但是从高层建筑结构设计的整体质量而言,存在的弊端和问题相对较多,必须引起国家建筑主管部门和相关单位的高度重视。在未来的高层建筑结构设计中,广大设计师一定积极运用先进的设计理念和方法,在提高相关数据计算精确度的基础上,全面提高设计方案的质量,为工程项目的建设提供专业的工艺和技术依据。
参考文献:
[1]张彦彬.试析高层建筑工程的转换层结构设计[J].黑龙江科技信息,2011,(16):246.
框支结构工程技术目前普遍应用于高层建筑中,它是以钢筋混凝土为主要原料,制成的承重梁,同时配以浮石等原料制成的轻质隔墙的一种施工技术。建筑工程框支结构技术应用于高层建筑中具有其必然性:①现代高层建筑的施工程序比较简单,主要是通过混凝土的直接浇筑,实现对建筑工程主体的一次成型,不再需要对每层的混凝土建筑工程进行单独的承重墙施工,避免了重复施工的现象;②框支结构施工技术要求高层建筑要先进行房梁、楼板等部门的浇筑与施工,然后在进行填充墙体的施工,这样的施工环节有利于根据用户不同的空间要求,对墙体进行灵活施工,同时也便于对房屋内部空间结构的二次调整。分析框支结构的最大特点就是具有抗震性。因为框支结构会将所受的力向纵横两个方向转移,从而降低了建筑物的承载力。
2建筑工程框支结构施工工艺
建筑工程框支结构施工工艺流程主要分为:一是轴线放样定位。也就是讲框支结构的轴网控制线确定下来,一般采取经纬仪进行定位,然后再按照主轴线测量轴线间距;二是捆扎钢筋和搭设模架。在进行钢筋捆扎时要对钢筋的捆扎位置进行校正,然后再采取焊接、搭接等方式延长钢筋长度之后在进行绑扎;三是柱混凝土浇筑,此环节可以选择混凝土泵送方式进行浇筑,提高操作的自动化,实现混凝土的一体化程度,避免因为浇筑时间的不同而出现的裂缝等问题;四是对浇筑混凝土进行养护以及填充墙砌筑。施工人员要对浇筑的混凝土进行及时的养护,并且要砌筑填充墙。
3建筑框支结构工程技术面临的问题
3.1混凝土质量问题因为混凝土问题而影响建筑工程框支结构技术发展的现象非常普遍,也是当前建筑工程施工需要给予解决的问题之一,分析混凝土质量问题主要体现在:一是混凝土强度等级不同的问题,为了满足建筑工程质量需要,柱子需要选用强度等级较高的混凝土,而后对于以受弯为主的楼层梁板则不宜使用强度过高的混凝土,因此高强度的混凝土对构件承受的非负载应力会产生不利的影响,但是在具体的施工过程中建筑工程框支结构使用高强度的混凝土现象还普遍存在;二是混凝土的浇筑质量问题,在框支结构混凝土浇筑过程中,施工人员为了个人私利他们会在混凝土中参杂各种添加剂,影响了混凝土的质量,而且混凝土浇筑施工一般采取的施工工具是泵送方式,施工企业为了节省时间与成本他们会同时对竖向构件和水平构件进行集中浇筑,这样的施工工艺会影响框支结构的质量;三是框支结构混凝土的配合比比例不科学。在框支结构施工技术施工中,混凝土的配合比比例有着严格的要求,即砂率每下降2个百分点,混凝土的强度就会下降15个百分点,同样水和石灰的比重每增加10个百分点,混凝土的强度就会降低5个百分点;四是对于混凝土浇筑后的养护工作落实不到位。在施工现场对混凝土浇筑后的养护工作不严格按照养护流程与要求进行,导致混凝土出现各种病害,影响建筑工程框支结构的质量。
3.2保护层问题我国有关规章规定:受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差5mm。但是在具体的施工中,只重视对主筋的保护,而忽视了对箍筋的保护,我们都知道混凝土的保护层作用不仅体现在对框支结构的支撑加固作用,而且还对钢筋的防锈起到关键的保护作用,因此在具体的施工过程中为了保护受力钢筋,将受力钢筋的保护层设定为d+30mm,虽然这种方法有效地保护了钢筋,但是其削弱了框支梁载面所承受的压力,导致其受力过重,引起混凝土开裂。
3.3钢筋框支结构技术问题钢筋框支结构技术是影响建筑工程质量的重要因素,其问题主要体现在梁柱节点箍筋施工的复杂性,比如节点构造复杂、钢筋分布密集导致施工难度比较大,再比如使用的钢筋规格与设计的要求不符、钢筋接头焊接存在弯折等问题,这些问题的存在都会影响框支结构的质量,如果再对这些问题进行修正,就会对框支结构的整体形状造成改变。
4建筑框支结构工程技术问题的对策研究
4.1严格控制框支结构混凝土质量首先要基于不同的框支结构构件采取不同强度的混凝土,在施工前要对框支结构施工进行整体规划,设定不同构件结构所需要混凝土的工程量等,从而在具体的施工中直接应用,避免出现错误;其次加强对混凝土源头的控制,在进入施工现场前对混凝土的质量进行严格检查,避免一些质量不达标的混凝土进入施工现场,同时也要严格控制混凝土的配合比比例,并且根据不同的施工要求进行混凝土配比实验,以确保混凝土的配合比比例符合施工要求,对于配合比结果不符合施工要求的要及时进行调整,坚决杜绝使用参杂添加剂的混凝土;最后做好混凝土的养护工作。在混凝土进行浇筑完成后,要保证框架柱浇捣10小时后在进行侧模的拆除,并且要用塑料膜对混凝土进行包裹,并进行保湿养护,当然模板的拆除要避免过早,以此避免出现裂缝等病害。
4.2科学设计保护层众所周知,建筑工程框支结构技术在施工过程中会优先保护主筋,这样的施工技术对于建筑工程的整体抗震效果而言非常不利,因此为了可以保护主筋,有效提高建筑工程的整体抗震性,在设计保护层框支结构时可以框支梁端保护层超过30mm的区域内增加一道直径间距和框架梁箍筋相等的双支箍,并且铺设4根12mm的纵向钢筋加以固定。
4.3钢筋工程施工技术钢筋工程施工技术是框支结构施工技术中的重要一部分,首先要做好钢筋施工准备工作,将绑扎好的钢筋放置到安全、干燥的地方,对于已经放置在安好的梁上的,则要做好固定工作,避免发生安全事故;其次要进行钢筋焊接技术,对每批次的钢筋都要进行严格检查,在具体的焊接时,一定要做好焊接头的处理,避免焊接头出现弯曲、打结的现象;最后在进行钢筋的放样过程中,应该预留一定的空间,避免焊接处由于受到收缩作用而出现拱起作用,具体的余量为:当受弯构件超过24m时,放样余量应该为5mm,如果受弯构建总长超过24m时,放样余量就应该为8mm。
4.4填充墙砌筑建筑框支结构技术要求施工人员按照预定的施工方案对建筑物的填充墙进行砌筑,砌筑的技术要求为:①砂浆灰缝控制在8-12mm之间,并且砂浆的饱满度不能低于80%;②填充墙、剪力墙以及框架柱之间的交汇处根据间距在上面打入膨胀螺母,并且将拉结钢筋焊接并埋设到砌体的灰缝中;③当砌到距离框架梁200mm处,要等待1周时间,随后在采取粘土砖将其斜砌在梁底。
5结束语
在建筑工程地下室的设计工作开展之前,要对建筑物所处的地质环境及周边环境进行详细的考察,由于地下室建造层数逐渐增多,其在建筑位置处于地底深处,因此地下室所处的地质环境是地下室设计的第一手参考资料。设计团队要根据勘查得出的数据结果进行全面的研究分析,从而得出设计方案。此外,建筑工程地下室结构设计工作十分的复杂,需要结合很多的实际因素来综合考虑,通常需要考虑使用功能、防火防水、坑道、通风、采光等等要求,设计过程中也注意多学科知识的共同运用。
二、建筑工程地下室结构中的设计要点
1.地下室结构平面设计
在地下室的设计中通常会设计采光通风井,还要注意采光通风井的外壁要与顶板整体保证足够的距离,以免破坏地下室的稳定性。因整体建筑的建造需求,在地下室的施工建造过程中非常普遍的会出现超长现象,有时都会超过40米到60米,这样的加长的结构尺寸,当受到外界环境影响时易出现裂缝等影响强度的问题,因此在设计时要采取高效的防裂缝设计。可通过以下方法开展设计:安设伸缩后浇带,在地下室超长时,所安设的后浇带的尺寸要结合实际的钢筋拉普拉斯情况及操作空间进行合理设定;将微膨胀剂掺入混凝土中;分割地下结构等等。建筑工程地下室结构在进行最初的平面设计是,要全面考虑到建筑的人防要求,要结合其最终用途及使用要求做出合理的安全防水通道设计,并综合排风、通风及力求采光等相关专业条件进行科学的设计。
2.地下室外墙结构设计
地下室外墙结构的静止土压力系数是设计中重点考虑的因素,当静止土压力不具备试验条件时,就需要根据标准要求选取0.34~0.45的砂土和0.5~0.7的黏性土进行合理的操作。地下室外墙的配筋计算在实际设计中就要按照双向板的要求去计算带扶壁柱外墙的配筋,按地下室结构的整体电算去分析扶壁柱的配筋结果。此外还需要处理底板标高的变化,根据梁宽和梁内侧箍筋传递板的支座弯矩进行设计,在地面层的开洞位置设计外墙顶部的楼板支撑梁柱,并结合地下室外墙的实际情况以及车道底板的境况进行设计研究。地下室的外墙必须结合水、土的压力去验算外墙的抗裂系数,在设计中注意荷载、静止土压力系数,精确地进行室外墙的配筋计算和地下室的底板标高设计。
3.地下室保护层设计
对于地下室保护层和垫层厚度的设计中,必须保证相应的结构厚度保持有250mm,裂缝宽度则不能超过0.2mm,迎水面的钢筋保护层厚度保持在50mm。充分确保结构厚度以及迎水面钢筋保护层厚度大于规范限值,从而确保地下室保护层的质量
4.地下室抗渗抗浮设计
建筑地下室由于其所处的特殊位置,及施工季节的影响,可能存在雨水等因素,因此要对地下室考虑抗浮设计,特别是纯地下部分及裙房部位是抗渗抗浮工作的关键点。针对该问题通常可采取以下几种应用措施:(1)在不影响其它结构设计的前提下,应将基坑底的标高最最大限度的提高,达到抗浮效果,特别打出的是,在高层建筑的地下室基础底板应采用平板阀板或梁板筏板。(2)倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。(3)强化抗渗抗浮设计的另一个有效办法是增大地下室自重。(4)设抗拔桩。
5.地下室的防水设计
在地下室的设计中防水设计也是其中一个较为重要的设计环节,在设计初期要进行实地考察,对建筑所处地区的气象环境进行调查,对降雨量等水量因素进行了解,后根据工程的实际性质来确定相应的防水等级有防水层层数,在防水材料的选择中也要选择质量高的、防水性能好的防水卷材,避免因防水材料失效而带来的防水失效问题。此外,还可采用自防水混凝土来增强防水性,设计足够的混凝土壁厚度,来完善地下室的防水设计。同时由于现在的很多住宅区楼宇的地下室多用作用停车场,因此在防水设计时还要注意地下室车道中积水的排放设计,注重承台及积水抗等的节点设计等等。
6.地下室基坑支护结构设计
地下室基坑支护结构设计必须满足强度和变形问题的要求,根据不同的实际情况,采取相应的围护措施确保基坑支护结构的施工现场能够实现安全经济省时的设计目的。在内支撑的设置中必须确保整个支护结构的合理性,满足设计内力要求,方便于对基坑支护结构和附近建筑的实时监测,实现信息化施工目的,从而保证施工质量和施工安全。
7.地下室的抗震设计
通常在建筑物的设计中,要将搞震设计做为设计的关键点之一,而地下室抗震性能的好坏直接影响着整个建筑体的抗震性能。在对地下室防震性进行设计时,通常要确保其埋深大于地下室外地面的高度,这样在计算总高度时,会将地下部分排除只从地面高度算起。建筑地下室的相关建筑标准中有规定,地下室楼层的顶楼的上部结构部分应梁板结构,且上部结构不能是无梁楼盖的顶板。当地下室顶板标高变化超出梁高范围时,不应作为上部结构,除非采取进行处理后方可计入在内。
三、结语
关键词:建筑工程;结构设计;裂缝;控制措施
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
引言
建筑工程的结构设计是整个工程的关键环节,在实际设计中经常会遇到一些常见但很棘手的问题,建筑墙体和楼板的裂缝问题就是其中一个比较典型的结构设计问题。由于造成混凝土结构产生裂缝的原因很多,这对于建筑工程的结构设计要求就更为严格。因此,为在建筑工程中尽量减少或避免产生裂缝,必须对裂缝成因进行探究分析,并在结构设计方面提出针对性的解决办法进行裂缝控制。
一、产生建筑施工裂缝的原因分析
1、地基不均匀下沉
造成地基不均匀下沉的原因有客观原因、主观原因以及人为原因。房屋地基土层分布不均匀,土质有较大地差别等是造成地基不均匀下沉的客观原因;而主观原因多与建筑施工的设计方面有关,比如地基的处理方案与基础设计不协调一致、同一建筑的地基采用多种处理方法、在房屋纵墙刚度较差时因土壤应力的扩散作用导致房屋两端的应力逐渐减小、对建筑立面错层、平面变化引起楼面活荷载不均匀的处理不当、实际建筑施工的设计超出或未达到规范的规定,由于这些因素导致地基受力状态改变,造成地基不均匀下沉;另外在建筑施工过程中和建筑建成后,人为因素导致地基改变、松动等情况造成地基不均匀下沉。
2、温度应力
引起温度应力的原因有两种,一种是自生应力,是物体结构由于内外温度不同,在结构自身的约束下产生的温度应力,通常发生在结构尺寸相对较大的物体上,比如桥梁墩身,混凝土冷却时表面温度与内部温度相差太大,两种温度产生应力相反作用。另一种是约束应力,是物体结构受到外界的约束而不能自由变形引起的温度应力。比如护栏混凝土,混凝土的干缩引起的应力与温度应力共同作用。要准确分析温度应力的分布、大小是一项较复杂的工作,通常是依靠模型试验或数值计算来进行分析,另外在分析过程中还需要考虑徐变的影响。
3、钢筋锈蚀
建筑钢筋表面由混凝土保护,如果混凝土保护层质量较差或厚度不足,使二氧化碳或氯化物侵蚀到钢筋,使钢筋周围的混凝土的碱度降低或氯离子含量偏高,从而破坏了钢筋表面的氧化膜,导致钢筋中的铁离子与氧气和水分发生锈蚀反应,使得钢筋的体积增大了2至4倍,从而钢筋周围的混凝土受到膨胀,导致作为保护层的混凝土沿钢筋纵向产生裂缝。另外由于钢筋锈蚀使得钢筋与混凝土的握裹力减弱,结构承载力下降,导致其他形式的裂缝产生。
4、冻胀
冻胀是由于大气气温低于0℃时,混凝土中吸入了饱和的水被冻成冰,使得混凝土的体积膨胀9%,从而产生膨胀应力,于此同时,在微观结构中迁移和重分布的状态下,混凝土凝胶孔中的过冷水易引起渗透压,再次加大了混凝土的膨胀力,降低了混凝土的强度,从而导致裂缝的产生。受冻最严重时是混凝土初凝时,可使成形的混凝土强度降低30%至50%。
二、建筑工程结构设计中的裂缝控制措施
1、合理设计结构尺寸及选材
由于建筑材料变形的差异及自身的温差都会造成混凝土结构的开裂,特别在结构尺寸较大时,结构因材料变形及温差所造成的应力就会随之增大,极易在建筑的楼板与墙体中产生横向裂缝。通过统计分析,结构所受应力与长度呈非线性相关关系,因此,在进行结构设计时一定要确保结构尺寸合理,在结构设计时选用合理的布置方案使结构在实际工作中能实现整体性较好的同时刚度分配合理结构构件受力明确,在计算配筋过程中要严格按照国家相关设计规范进行设计,从而减少或避免出现结构裂缝。在设计施工中尽量选择使用变形差异接近的材料,从而有效的抑制了应材料自身变形而造成的结构裂缝。
2、现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
(1)在结构设计时必须保证混凝土结构的整体刚度满足规范要求,以免结构的不均匀沉降造成在混凝土结构内部出现拉应力及剪应力,进而减弱结构内部抵抗温度应力的能力。
(2)在建筑的外墙角位置上应布设放射筋,并且保证每个墙角布设的放射筋都在七根以上,配筋长度必须大于2m,配筋范围则不得小于楼板跨度的三分之一,各个钢筋之间的间距则不得大于0.1m。通过在建筑外墙角布设放射筋的办法能够满足应力的要求,使得现浇混凝土楼板的裂缝应力作用范围与放射筋作用范围一致,进而减少并控制裂缝的形成。
3、温度裂缝的预防控制措施
在建筑工程的结构设计中,应优先选用建筑平面布置规则、结构受力简单合理的结构布置,不宜设置太多的凹凸,以免产生温度应力集中进而造成裂缝。建筑的长高比应符合设计规范要求。特别是建筑物的长度不应超过温度伸缩最大间距的要求,以确保材料的变形在较小范围内,从而能有效防止屋面因温差较大形成变形集中造成的墙体裂缝。在砌体结构中建筑纵墙应尽量少设门窗,并且门洞和窗洞不宜开设过大,保证砖墙具有足够的抗剪面积,从而提高其自身的抗剪能力,同时还可减少在门窗部位的应力集中现象。温度裂缝的形成主要是由于砖墙本身、圈梁、屋面板的温度变形以及相互间的温差所引起的,其屋面板保温层的效果好坏会对顶层砖墙的裂缝程度产生直接影响。因此,屋面保温层的设计一定要满足热工要求,尤其是其施工工法及保温材料的性能要与规范符合,并可适当加大保温层的厚度,保证保温效果。
从建筑的结构方面考虑,所有的纵墙、横墙的顶层均应设置圈梁,以增强其整体性及抵抗温度裂缝的能力。在设计圈梁时,顶层圈梁尤其是纵向圈梁的高度应尽量小些,以减少砖墙与圈梁之间的相互约束,进而降低由于屋面板变形对墙体产生的水平推力;提高顶层墙体的砂浆砌筑强度是抵抗温度裂缝有效且经济的方法,顶层砂浆强度不宜小于M5.0,砖体的强度则不宜小于MU10,并且砖砌体的厚度不宜小于240mm;降低墙体与屋盖之间的温差是防止温度裂缝的关键,所以,可在屋面设计时采取设置架空层等隔热保温措施。
4、钢纤维混凝土在结构裂缝控制中的应用
在钢筋混凝土梁的底部布设适量的钢纤维,使其能够与混凝同抵抗开裂,从而提高钢梁自身的抗裂能力,在其满足设计要求的同时,符合规范中有关裂缝宽度或者抗裂度的要求。对于加入钢纤维的钢筋混凝土梁来说,当钢纤维的掺入体积率在1.0%~1.5%左右,并且受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的30%时,就可很好的控制梁体开裂。同样,在受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的30%时,其弯拉性能接近于全截面的钢纤维混凝土梁。这主要是由于钢纤维可依靠粘结力在混凝土裂缝的尖端应力区产生一个反向应力区,缓解了混凝土裂缝尖端产生的应力集中,从而对裂缝的进一步发展产生了抑制,使得在荷载作用下的混凝土构件开裂滞后。钢纤维可与未开裂的混凝同承担开裂截面上方的部分拉力,从而减小了开裂截面上的钢筋应力,对于裂缝的进一步发展起着约束作用,有效提高了裂缝间混凝土的整体性及构件刚度。
结束语
在建筑工程当中,裂缝问题是一个较为普遍的问题,由于很多因素可造成结构的开裂,因此,在进行建筑物的结构设计时,必须根据工程的地质环境条件、结构形式等相关因素,制定出有效的结构设计及裂缝控制措施。此外,还应加强对工程施工的监管,确保施工单位能够按照设计、规范严格执行,保证建筑物的安全及使用性能。
参考文献
[1]韩丽春,张宏建.浅谈预应力技术在建筑工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2009,(18).
[2]冯晓明.建筑工程混凝土结构裂缝的防治[J].化工之友,2007,(07).
【关键词】土木工程建筑结构设计;存在问题;改进建议
在我国城市建设正在如火如荼的开展,城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展,现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现,但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题,尤其是在我国地域差异较大,人文特征有别的国家,如何进行有效的土木工程建筑结构设计,为人们提供舒适可行的安居环境,是建筑企业或者机构需要重点思考的方面,这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展,我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升,但是囿于多种方面的原因,其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。
一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看,城市建筑水平已经得到极大提升,建筑工程设计也开始多样化,并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题,但是具体分析来看,我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的,而且这些问题体现在多个方面,需要引起设计者和相关管理者的关注。
1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高
众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性,这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定,更主要的是对于居住者的一种安全保障,引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中,如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够,其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中,虽然表面上没有任何问题,但是一旦出现自然灾害,比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击,致使建筑结构发生一定的变化,对人们的生活安全造成严重影响,这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况,都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。
2.构造柱和承重柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计,能够起到良好的防止墙体断裂的情况,是一种重要的保障措施,更是对居住者生命财产进行保障的重要基础,但是在现实的工作中,一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别,尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中,没有为构造柱设置基础。因此,难以抵抗地震的震动强度,从而导致结构裂缝、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力,将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下,柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.缺乏对环境因素的考虑
前面已经提到,我国是一个地域差异较大的国家,每一个地区都具有自身的特征,不仅仅是居民对于建筑的需求,更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题,比如地域环境对于建筑结构设计的影响,在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大,比如在潮湿度方面,南方比北方较为潮湿,那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑,而采用同样的建筑结构设计理念,在建筑材料的使用方面没有区别,那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。
二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施
作为土木工程建筑结构的设计人员,在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研,不断 提高自身的设计水平,尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正,提高认识,全面提高建筑结构的设计水平,保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。
1.全面做好牢固性设计工作
前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析,因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题,第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点,它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算,则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整,提高结构的承载能力;两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计,要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm,则适合采用双向板计算的方式设计;
如果两者的长度差距在2 ~ 3mm 之间,则适合沿着短边的受力单向板进行计算,并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小,可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算,要求根据荷载分布的具体情况,对满布荷载进行分解和间隔进行布置。
2.充分考虑环境的因素
针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题,在以后的设计中,我国的设计人员必须及时提高认识,对于环境问题进行解决,首先是要认清楚当地的实际土质,土质环境决定了建筑物的稳定程度,也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解,如果在土质较为疏松的地域进行建筑,就比考虑进一步进行加固的问题;其次是做好天气等问题的考察,在我国南北方的雨水差异较大,因此要根据这些区别进行不同的建筑设计,比如在南方,雨水较多,那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题,避免因雨水过多而影响建筑物的质量;最后是要区别地域人文环境,我国是一个地域广阔,多民族的国家,每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格,因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求,在设计过程中有所区别。
结语
土木工程建筑结构设计的重要性不言而喻,在现代社会发展的过程中,建筑结构的设计者不仅仅要考虑利益,更要考虑建筑物的实用和安全,综合来看,我国建筑结构设计的水平与国外一些先进国家还有一定差距,需要在以后的发展中逐渐学习提高。
【关键词】建筑结构 结构设计 问题
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。下面就结合工作实际中遇到的一些问题做如下探讨。
一、 地基承载力深度修正的问题
设计不超过 20 层的高层、多层建筑时,我们经常直接选择桩基的基础形式,其实在非软弱土地区,应首先探讨采用天然地基的可行性,以利于降低基础造价,合理地确定地基承载力值就显得尤其重要,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规定:地基承载力特征值应按下式进行修正:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承载力值的组成中,深度修正部分占有较大的比重。这对于主裙楼一体结构,在进行主楼地基承载力计算时,因裙楼基础的有利及不利影响,如何合理地确定用于深度修正的深度值 d 尤为重要。规范在 5.2.4 条条文说明中这样规定“对于主体结构地基承载力的深度修正,宜将基础底面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度的两倍时,可将超载折算成土层厚度作为基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值。”这就要求设计人员在进行具体工程设计时,应根据此条的要求,结合工程实际情况合理地确定承载力深度修正所采用的埋深
值 d,但设计人员对此认识却并不一致,经常有困扰。最常见的是高层主楼带地下车库这种类型.
(1)当高层主楼采用筏板或箱型基础时,在主楼纵、横两个方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考虑裙楼荷载对地基土产生的超载作用,将超载折算成土体厚度 d2,(两侧超载不同时,取小值),此时 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 时,或均小于 2B0 时,裙楼荷载作为超载折算为土体厚度 d2,当 d=d0+d2≥d1 时,取 d=d1,当 d=d0+d2
(2)当主楼采用柱下独立基础加防水板的形式时,则靠近地下室一侧的基础可考虑土的超载作用,d 的取值同 1,但主楼内的其他基础的埋深 d=d0。合理确定用于深度修正的基础埋深值 d,从而确定主体结构的地基承载力值 fa,这样才能使结构的基础设计达到合理经济,最优化。
二、 主次梁节点设计问题
我们在工程设计的计算过程中不可避免地会出现主次梁相交的情况,时常会发现框架主梁扭矩很大,抗扭承载力不足,有些处理办法就是将次梁与主梁相交处设为铰接,释放扭矩,但这样处理是否合理,与实际的受力情况是否一致呢?个人以为:作为梁端铰接,就是要保证梁端有一定的转动能力;固接,就是要限制梁端的转动能力;而实际上没有完全的铰接也没有完全的固接,梁端铰接不能随意地人为设置。
设置铰接梁,是允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝,但是不会破坏,就是说形成朔性铰之后,此梁由超静定变成静定结构,结构设计一般都是超静定结构。这样一个破坏不会对整个结构体系影响很大,才能满足结构安全的冗余。如果主次梁截面相差较大,支座主梁对次梁约束不大的情况下可以设定为铰接,即使为铰接,《混凝土结构设计规范》10.2.6条对此做出了规定,要求上部配置构造钢筋,且构造钢筋截面面积不得小于下部钢筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,这时候就不能完全忽略主梁对次梁的约束了,这种情况是最容易出现框架主梁配筋超筋、抗扭承载力不足。如何处理,首先我们应该考虑加高框架梁解决配筋超筋,加宽框架梁解决受扭不满足,如果条件所限不能加宽,那才可以看能不能铰接次梁了,但这里的铰是指的假想铰,而是要保证支座负筋首先屈服,造成内力的卸载和重分布,分布后达到和铰接类似的受力情况,此时的铰接就得要从构造措施上进行保证,现行国家标准图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(11G101-1)第 86 页针对非框架梁(即次梁)的配筋构造做出了明确的示意。
结构设计最重要的原则是:结构设计建模要立足于结构自身,主要力学模型要与实际构件接近,以保证计算结果能够真实反映结构状况,这样才能保证结构的安全。
三、 地下室嵌固端的选择问题
在有地下室的结构设计时,地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小,而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑,对结构设计造成难点。嵌固的概念,这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固;力学嵌固―― 完全刚性的固定,嵌固点以下刚度无穷大,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固―― 柱的塑性铰出现在地上一层的下端,而不是出现在梁柱节点两侧的梁上,即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2) 增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续,这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,甚至是大面积的开洞,此时必须要与建筑专业配合,避免将洞口设在主楼周边,开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的 30%,同时将洞口周边楼板加厚,以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况,以下沉式广场为代表,如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的 1/3,则只要地上一层的侧向刚度能满
足规范要求,则地下室顶板可作为嵌固端,即使高差稍稍超过 1/3 层高,也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差,不过需进行加强处理:有错层部位加大梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。
四、 结语
建筑结构设计是建筑工程的开端,其需要设计师具有扎实理论功底和创新思维,以及严谨的设计工作态度。对于结构设计中出现的问题,设计师要积极采取相应的措施进行解决,保证建筑结构设计的合理性和科学性,以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量,推动建筑行业的不断向前发展。
参考文献:
[1]温启平,殷欣.基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析[J].建筑知识(学术刊),2013(02).
[2]吴毅宽.建筑结构设计基本原则及合理设计方案分析[J].建材与装饰(上旬刊),2013(01).
[3]曹军.高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与抗震措施[J].中华建设,2012(12).
关键词:建筑工程;混凝土结构;问题;对策
中图分类号:TU198文献标识码: A
前言
近年来在我国建筑行业的发展过程中,混凝土结构设计作为其中重要的内容,它的质量问题不仅对建筑结构的稳定性和可靠性有着严重的影响,还使得建筑物的功能无法得到充分的发挥。因此我们在对建筑混凝土结构设计时,就要对设计技术进行严格要求,只有这样才能使得工程施工的质量得到进一步的保障。但从当前我国建筑工程混凝土结构设计的实际情况来看,其中还存在着许多的问题,这就对建筑结构的稳定性有着严重的影响,因此我们就需要采用相应的技术手段,来对其进行处理,从而保障建筑工程的施工质量。
1、关于结构计算与分析阶段中的常见问题及处理对策
混凝土结构设计中计算与分析阶段的常见问题。目前的工程建设中,大都是通过计算机软件进行结构设计等工作,这样不仅使得建筑混凝土结构设计的准确性和可靠性得到进一步的保障,还满足了现代化建筑结构设计的相关要求。但在不同的建筑工程施工项目中,其软件系统的应用效果也就存在着一定的差异,因此我们在建筑设计阶段中,就需要根据工程施工的实际情况,对混凝土结构设计计算和分析方式进行相应的分析,从而保障建筑工程的施工质量。
设计师们在对建筑混凝土结构进行设计的过程中,除了要对计算软件的特点进行相应的比较研究以外,还要对建筑设计的相关内容进行全面了解,从而根据工程施工的实际情况,采用相应的技术手段对其进行处理,以确保工程的施工质量。而且在施工的过程中,设计人员也要根据工程施工的相关要求,对混凝土结构的尺寸大小进行严格的控制,并采用相应的设计技术方法对其进行处理,以确保建筑混凝土结构的质量和强度得到有效的控制。
我们还要对施工材料的质量进行有效的控制,以避免在建筑混凝土结构设计的过程中,其质量无法满足工程设计的相关要求。高层建筑结构设计原则。是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则。也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下。才可以进行建筑结构设计,总体来讲。高层建筑结构设计原则主要包括以下几点。
建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告。最大程度的发挥建筑物地基的潜力。必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面。设计单位还需要对建筑物进行综合性分析。尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型。通过对这些综合性分析。最终选定最适合的基础方案。从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益。一条基本原则是设计单位经常忽略的。那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时。 需要注意结构组件的延展性。例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时。设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响。对于这两方面的问题。在实际的设计过程中。需要遵循$强柱弱梁%强剪弱弯以及强压弱拉&的基本原则。只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。
2、关于混凝土结构设计中,地基与基础设计中常见问题及处理对策
在建筑工程施工中,基础结构的设计有着十分重要的意义,这也是保障混凝土结构施工质量的主要内容。但是我们在对其地基基础结构进行施工的过程中。其建筑物时常会出现沉降的现象,这就对建筑结构的稳定性和可靠性有着一定的影响。而且如果其基础结构的稳定性存在着一定的问题,还可能会破坏了建筑基础底板的质量,为此我们就需要采用相应的技术手段来对其进行处理,从而保障建筑结构的稳定性。
针对不同程度的沉降量的工程,地基与基础设计所采取的处理措施也是不同的。对于沉降量相对较小的工程,可以采用褥垫的方法处理,也就是说在地下室与持力层之间建筑一层保护带,在沉降作用发生时,保护层会承受一部分的附加应力,防止地下室地板因受力过度而开裂或沉降。同时,对天然地基也起到了养护的作用。这样,地基保养便从根本上达到了解决。对于有地下室的建筑,地下水的季节性变化也是影响地下室底板的重要因素。当降水期来临,地下水位升高。底板的防水设计得尤为重要。一般的地下室建筑,由于柱下承台的形式比较复杂,其基槽地膜形状也是较为繁复的,建筑复杂的外在轮廓一方面加大了防水设计的难度,另一方面,增加了工程造价。很多设计工程师仅仅考虑到建筑物当时当地的地理状况,忽视对降水这一因素的考虑,而导致在地下室底板设计时对防水工程的不全面。不科学。在室外地坪之下的结构部分,外轮廓形状设计应尽量简洁,这样有利于建筑防水的施工。另外,在具体的设计方略上,采用统一地下室底板和柱下承台的下标高的反承台法。这一方法的具体做法:在地下室内部做滤水层和覆土,同时对柱下承台进行加厚工程的设计。这样一来,基槽地膜形状变得简单,方便施工,缩短了施工时间,从而施工质量也可以得到保证。.
3、关于混凝土上部结构设计中常见问题及处理对策
混凝土上部结构设计中常见的问题解决混凝土上部结构设计中常见问题的对策。由于建筑结构设计过程中难免会需要反复的修改。所以在设计之前很有必要将相应的准备工作做好。进行设计更改的时候。也能有一个调整的余地。一般常用的方法是对结构设计进行建模计算。通过计算机将结构设计中容易出现了问题进行一个周密的预测和估算。在上部结构设计阶段,要考虑建筑物的抗震功能,当遇到中震时,我们应考虑第一级别的剪力墙。在建筑结构设计中。要保障建筑工程的质量。要使得工程造价控制在可接受范围内)这就需要在建筑结构设计上充分考虑投资商的经济效益。
权衡建筑质量和投资回报之间的重要性)所以在设计时。应该尽量的优化结构设计。要始终牢记强柱弱梁强剪弱弯强压弱拉原则。具体来说。设计时要注意测试地基的抗压性%检查支撑架的稳定性%控制钢筋的锚固氏度等方面。只有这样才能使得建筑结构设计的最终效果令人满意。在进行建筑结构的设计之前。必须要和承包商投资商有一个全面和谐的沟通过程。主要是来讨论建筑结构的类型以及施工的具体要求。 这样将会有利于设计人员充分了解本次建筑工程的施工基调。对整个建筑工程的结构设计思路有一个明确的方向。 对于不同的基础形式,所出现的问题和解决办法也各不相同。常见问题如下:对于地下车库中的柱下独立基础,基础埋深的计算方法因各地方基础规范有不同的规定,对基础底面积大小影响较大。当地库底板厚度满足一定要求的情况下,独立基础的埋深可取自室外地面及室内地面计算埋深的平均值。对于平板筏板基础,上部结构刚度、板底地基土的基床系数等都对筏板的计算有一定影响。设计时应将上部结构刚度传给基础,考虑基础与上部结构的共同作用,并合理选取基床系数,有效降低基础工程量。另外,基础底板及地下室的外轮廓应尽量简洁,有利于防水工程的施工和降低造价。
结束语
总而言之,在当前我国建筑混凝土结构设计中存在的问题还有很多,这不仅对混凝土结构的稳定性和可靠性有着严重的影响,还降低了建筑工程的效益,因此我们就需要的采用相应的技术手段来对其进行处理,从而保障建筑工程的施工质量。
参考文献:
[1]混凝土结构设计规范(GB500010-2002北京.中国建筑工业出版社.
关键词:旅馆设计 浙江大学开题报告范文 杭州论文 开题报告
一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平
1) 课题的来源
根据指导老师布置的《浙江大学毕业设计(论文)任务书》。此次毕业设计来源于工程实际:南方某市沿街道地段新建一旅馆;地基面积80m×60m=4800m2。
2) 目的意义
目的:此次毕业设计资料来源于工程实际:南方某市沿街道地段新建一旅馆,通过毕业设计全面掌握建筑结构设计、结构设计图、建筑施工图及施工图概预算的原理,编制施工组织是设计和概预算;
意义:1、巩固本人三年来在校期间所学的基本理论和专业知识;巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力;以及锻炼自己画图、识图能力;
2、解决土木建筑工程设计中各方面问题所需的综合能力和创新能力,达到初步了解与掌握一个建筑方案设计和结构工程的实际工作内容和设计工作的方法与步骤;
3、充分理解和正确掌握多层房屋结构的受力特点和内力分析计算方法,熟悉建筑及结构设计方面相应的规范和规程,以及掌握方案设计和结构设计软件中天正及cad的性能及其操作使用方法。
4、通过毕业设计全面掌握建筑设计的基本原理,绘制建筑结构施工图.全面掌握建筑中旅馆设计的基本原理、功能组合,完成一栋建筑的结构设计,绘制建筑结构图和建筑施工图,并进行相应的机构布置.。
3)国内外现状及水平
国内:基础国内一般采用人工挖孔桩基础:人力消耗较大,比较落后;在机械挖孔方面技术比较先进,但是推广面较窄;主体结构施工方面,大多是采用钢筋砼,在帮扎施工上,手工施工较多;砼浇筑技术在国际上比较先进的,商品砼浇筑方便、简洁;砌体结构施工与国际接轨,采用人工砌筑;但是在脚手架的安装方面采用折叠式里脚手架,安全稳定,转运灵活方便;防水工程普遍采用改性沥青防水卷材柔性防水。
国外:德国建设矿井井筒采用7层防水工艺,即混凝土、砌块、沥青石渣、不锈钢板、沥青石渣、砌块、混凝土。造价是中国自防水井筒工程4-5倍。瑞典、加拿大在渗水环境中锚喷,采用放水支护法,用钢丝和橡胶制成半圆型胶管,用粘结剂粘在渗淋水处,51lunwen.com/tuijiankaiti/ 排至基础面盲沟,在管外锚喷,把管埋在喷层之内,喷层是外混凝土内部流水的现状。日本多采用改性水玻璃——水泥浆等,有计划的设计压力、输浆量、封水效果等。俄罗斯采用粘土浆,无约束注浆法施工,即不设计压力、输入量,只是把设备安好,一直注,什么时候压不进浆则停工,无帷幕防区,工期长,治水率低。
二、课题研究的主要内容、基本要求、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施
主要内容:建筑方案设计、建筑技术设计、建筑结构设计、施工组织设计
基本要求:每人独立完成毕业设计全部任务,要求每人完成一套建筑结构设计施工图和相关的建筑说明及结构计算书,编制施工组织设计,严禁抄袭。
①建筑结构施工图要求:图幅采用2号图纸,比例:1:100(节点详图,构件配筋图除外)
②建筑结构施工图表达方式:采用cad绘制,打印成图.
③图纸装订:按设计说明,建筑施工图,结构施工顺序装订.
④设计资料装订:建筑设计说明,机构计算书,施工组织设计文件一并严格规范要求成册.
⑤图纸的内容标注必须规范符合制图标准.
方
法: 1、采用砖混结构。
2、从设计的功能上根据现代旅馆的设计要求,根据现代人的生活物质条件的提高,设计多种多样住宿环境,以满足不同人的住宿要求。
准备采取的措施:通过课题研究,收集必要的原始数据和勘测设计资料,综合考虑总体规划、基地环境、功能要求、建筑经济以及建筑艺术等多方面的问题,进行设计并绘制成图纸。
四、总的工作任务,进度安排以及预期结果
1)工作任务
独立完成该旅馆的建筑结构设计,为保证设计的准确性,方便与下步工作的顺利进行,在实际工作过程中进行检查,并在每项进度安排中进行对该项的总体检查,达到预期结果。
2)进度安排
2007年3月12日-2007年3月19日 完成开题报告,建筑方案设计
2007年3月20日--2007年4月4日 建筑技术设计
2007年4月5日--2007年5月5日
建筑结构设计
2007年5月6日--2007年5月22日 施工组织设计
2007年5月23日—2007年5月底 毕业设计资料整理归档,准备毕业答辩资料
3)预期结果
1)全面掌握建筑结构设计的基本原理。
2)掌握普通旅馆的结构设计与施工设计。
3)绘制施工平面图。
【关键词】钢筋混凝土,建筑工程,结构设计,优化研究
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
伴随着我国建筑行业的迅速发展,工程建筑行业日渐成为了我国国民经济新的经济增长点,不仅仅在国民经济的增长中占据着越来越重要的地位,而且在改善居民生活方式,提高居民的生活质量方面有着巨大的推动作用。随着钢筋混凝土建筑结构在建筑行业中的广泛应用,建筑结构的设计和施工都有了新的标准和要求,在钢筋混凝土结构的设计施工中,不仅仅要使得结构的平面,立面布置符合相关规则,更要使得建筑结构的各种构件的强度和变形能够达到相关的标准,同时,要在满足建筑设计基本目标的基础上,更加重视建筑结构的抗震设计,提高建筑结构的抗震能力,保证整个建筑结构的质量。
二、钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施
1.做好结构体系的选型设计与优化
由于大开间剪力墙结构体系,可以做到房间不露出梁柱,有效空间大、隔音效果较好,当采用钢制模板时,墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少,施工周期短、造价低,还具有整体性强、侧向刚度大等优点,有利于抗风抗震,所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展,为了进一步降低建筑造价,近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性,并且又能节省钢筋和混凝土用量,减轻建筑的总重量,从而降低地基基础造价。
2.加强混凝土建筑结构的施工设计
为满足结构承载力的需求,通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处,其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时,为方便柱身混凝土的下料与振捣,在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求,当梁柱的混凝土强度等级不同时,节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中,施工班组制定合理的节点保证措施,监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。
3.建筑结构的基础设计方面
在建筑的基础设计中,要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响,以保证建筑物不会过量沉降或倾斜,而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置,以保证施工的安全。
4.建筑结构设计的抗震方面
(一)房建结构设计要从建筑的全局出发
全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭,每个构件都可以有着一定的次序先后破坏,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。
(二)要严格选择地基选址
地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在房间结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。
(三)采用合理的建筑平立面
建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
5. 加强对连梁的设计优化
(一)对连梁的刚度进行折减
连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,在连梁遇到外力发生屈服的过程中,主要有几个表现,比如出现裂缝,连梁的刚度减弱,内力发生重新分布,因此,一般而言,在进行建筑结构设计之前,要对连梁的刚度实施折减,从高规中的相关条款解释而言,是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析,但是,在具体实际的操作过程中,各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力,并且配筋设计具有很大的难度,因而,在笔者多年的建筑结构设计过程中,可以减少对竖向荷载能力的考虑,而更多的进行适当的开裂设计,将内力转移到墙体上去,如此,可以更好的实现建筑结构设计的优化。
(二)在设计过程中适当的减少连梁的高度
在进行连梁的设计中,为了达到降低连梁刚度,减少地震影响效果的目的,可以在保证整个建筑功能的基础上,让连梁的总体的跨度不断增加,如此,可以很大程度的让连梁的整体高度降低,一定程度而言,也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内,既可以让设计得到优化,又可以让建筑的功能得到正常发挥。
(三)在连梁设计过程中适当增加厚度
在进行连梁设计,在做好各种构件的设计优化的基础上,可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大,如此,不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大,也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且,由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加,也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。
(四)提高混凝土等级
为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准,可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级,当混泥土的等级得到提升,混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例,从而,可以达到控制目标。
三.、结束语
混凝土建筑结构设计是一项专业性极强的工作,必须综合考虑到多种因素,既要满足居民的生活生产多种需要,更要从地震防护,防水防渗漏等各种因素对建筑结构做出性能设计,同时,从城市整体的人文自然,交通政治等各方面的因素出发,选择合理的建筑结构体系,做出科学严谨的设计,实现实用价值和美学价值的统一,为整个建筑业的发展和居民生活质量的提高,奠定基础。
参考文献:
[1]刘利峰 钢筋混凝土建筑结构设计优化研究 [期刊论文] 《科技资讯》 -2010年20期
[2]张红标 建筑结构设计成本优化研究--以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例 [学位论文] 2011 - 浙江大学:企业管理
[3]张民 钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究 [学位论文]2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学:结构工程
关键词:高层建筑,建筑结构,抗震设计
地震是一种随机振动,所以建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害, 就需要分析研究建筑抗震问题不断总结工程经验,妥善处理这一工程问题。
一、实行建筑抗震设计规范,总结工程经验妥善处理工程问题:
(一)选择有利的抗震场地
地震造成建筑物的破坏, 除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂,地基土的小均匀沉陷, 滑坡和粉、砂土液化等。科技论文。因此,应选择对建筑抗震有利的地段, 应避开对抗震不利地段。当无法避开时, 应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施; 当地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、新近填土和严重不均匀土层时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响, 采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施; 对于地震时可能导致滑移或地裂的场地,应采取相应的地基稳定措施。
(二)优化的平面和立面布置
关于建筑结构设计的平面与立体结构, 我们根据认为有以下几个方面可以参考:
1、结构的简单性。结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径。只有结构简单,才能够对结构的计算模型、内力与位移分析, 限制薄弱部位的出现易于把握,因而对结构抗震性能的估计也比较可靠。
2、结构的刚度和抗震能力。水平地震作用是双向的,结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用。通常, 可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力, 结构的抗震能力则是结构强度及延性的综合反映。结构刚度的选择既要减少地震作用效应又要注意控制结构变形的增大, 过大的变形会产生重力二阶效应, 导致结构破坏、失稳。论文参考网。
3、结构的整体性。在高层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用,楼盖相当于水平隔板,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构, 而且要求这些子结构能协同承受地震作用, 特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或抗侧力子结构水平变形特征不同时, 整个结构就要依靠楼盖使抗侧力子结构能协同工作。
(三)设置多道设防的抗震结构体系
多道抗震防线, 是指在一个抗震结构体系中, 一部分延性好的构件在地震作用下, 首先达到屈服, 充分发挥其吸收和耗散地震能量的作用, 即担负起第一道抗震防线的作用, 其他构件则在第一道抗震防线屈服后才依次屈服,从而形成第二、第三或更多道抗震防线, 这样的结构体系对保证结构的抗震安全性是非常有效的。同时底框建筑底层高度不宜太高, 应控制在4.5m 以下。高度加大, 底层刚度减小, 重心提高, 使框架柱的长细比增大, 更容易产生失稳现象。论文参考网。而且由于高度较大,很多建筑房间被业主一层改成了两层, 造成了较大的安全隐患。科技论文。宜具有合理的刚度和强度分布, 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位.产生过大的应力集中或塑性变形集中;可能出现的薄弱部位, 应采取措施提高抗震能力。
(四)保证结构的延性抗震能力
合理选择了建筑结构后, 就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性抗震能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标, 系统的抗震措施包括以下几个方面内容。强柱弱梁: 人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大; 而柱端塑性铰出现较晚, 在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。强剪弱弯: 剪切破坏基本上没有延性, 一旦某部位发生剪切破坏, 该部位就将彻底退出结构抗震能力, 对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值, 使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。
(五)合理的建筑结构参数设计计算分析
对于复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时, 应采用不少于两个不同的力学模型,目前主要有两种计算理论: 剪摩理论和主拉应力理论, 它们有各自的适用范围:砖砌体一般采用主拉应力理论,而砌块结构可采用剪摩理论。对计算机的计算结果, 应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。结构计算控制的主要计算结果有结构的自振周期、位移、平动及扭转系数、层间刚度比、剪重比、有效质量系数等。另外, 地下室水平位移嵌固位置,转换层刚度是否满足要求等, 都要求有层刚度作为依据。复杂高层建筑抗震计算时,宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应, 振型数不应小于15,对多塔结构的振型数不应小手塔楼数的9 倍, 且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。总之, 高层结构计算很难一次完成,应根据试算结果, 按上述要求多次调整,才能得到较为合理的计算结果,以保证建筑物的安全。
二、高层建筑抗震设计中经常出现的问题
(一)部分建筑物高度过高
按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。在这个高度,抗震能力还是比较稳妥的,但是目前不少高层建筑超过了高度限制。在震力作用下,超高限建筑物的变形破坏性会发生很大的变化,建筑物的抗震能力下降,很多影响因素也发生变化,结构设计和工程预算的相应参数需要重新选取。
(二)地基的选取不合理
由于城市人口的增多和相对空间的缩小,不少建筑商忽略了这一问题,哪里商业空间大就在哪里建。高层建筑应选择位于开阔平坦地带的坚硬土场地或密实均匀中硬土场地,远离河岸,不应垮在两类土壤上,避开不利地形、不采用震陷土作天然地基,避免在断层、山崖、滑坡、地陷等抗震危险地段建造房屋。高层建筑的地基选取不恰当可能导致抗震能力差。
(三)材料的选用不科学,结构体系不合理
在地震多发区,采用何种建筑材料或结构体系较为合理应该得到人们的重视。由于我国建筑结构主要以钢筋混凝土核心筒为主,变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,而且效果不大,有时不得不加大混凝土的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。
(四)较低的抗震设防烈度
许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高。我国现行抗震设防标准是比较低的,中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为lO%的地震烈度,较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求。论文参考网。科技论文。
三、结语
地震是一种目前难以准确预测的自然灾害,为避免它给人类带来大的灾难。作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中,应从整体宏观的观点出发,综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容,从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑;新型结构的出现,高性能材料的发展,计算机技术水平的提高,促使人类建筑精品再上新的台阶。