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1.1施工技术落后在现在的建筑过程中,传统的施工技术仍在被大范围的使用。地基是一个工程的建造基础,它主要分为两种极限状态即承载能力极限和正常使用极限。而在具体的施工过程中,由于存在对建筑地基承载能力的不确定性,因此不能对地基建造的技术做出正确的选择,可能会造成地基不均匀沉降的问题,给建造过程带来很大的安全隐患。
1.2施工方施工环节控制力度不够某建筑公司在近几年的的建筑活动中,主要采用的混凝土结构是框架结构、框架剪力墙结构和筒体结构,但是近年来建筑公司进行的钢筋混凝土建筑工程的施工过程中出现了一些质量问题:钢筋混凝土结构出现裂痕、混凝土表面结构凹凸不平、钢筋在混凝土表面、梁柱结构轴线结构偏差大、混凝土结构上荷过早。由于施工方在施工环节的控制力度不够,质量控制力度欠缺造成此类现象的产生[3]。
2.1完善土木工程的管理体制完善的管理体制是土木工程施工技术快速发展的基础,只有建立完善的管理体制,才能使土木工程施工技术拥有创新发展的潜力。技术工作人员要依靠科学的理论、技术指导提高土木工程的施工质量。在充分掌握现有技术的前提下,不断完善对土木工程施工技术深层次的研究和创新研究。
2.2做好现场临建规划工作比如,某市地下车库建设,建设过程中需要临时修建部分道路并做好场地卫护,施工现场需要做好全面的硬化处理工作。如临时道路采用硬化厚度为15cm的商用混凝土,来满足材料运输的需要以及消防的需要;而在场区的其他区域则采用硬化厚度为8cm的商用混凝土,并采用2m高的高彩色压型钢板对现场进行围挡,并在施工区建立一个临时的施工和指挥中心。有利于工程施工过程中随时对出现的施工问题进行处理[4]。
2.3创新技术基础,引进先进技术随着技术的不断发展,越来越多的新技术被运用到实际的施工过程中,例如深基坑支挡技术的使用,有效的解决了高层建筑的质量问题。在深基坑技术中桩帽支档作为其主要的运用,需要应用在深度比较深的地基中,用于保障和固定土壤,增加其稳定性。尤其是在一些土质相对疏松的地区,必须强制使用深基坑支档技术,再辅助以浇灌定性技术加固临时支架,使得承重墙和墙体内部钢筋结构融为一体,对建筑起到更好的支撑作用,下面对一些新型创新技术进行简单的介绍:首先是桩基技术。现代建筑工程中普遍使用混凝土灌注技术,因为混凝土具有承载力强的特点,再加上底部、侧部压力水浆注入使的桩侧、桩地四周的抗压能力加强,有效地防止了位置偏离的危险。另外,沉管桩、扩底桩等新技术的使用有效的防止了打桩力度不匀造成的桩柱损坏以及打偏之后造成的安全隐患。其次是深基坑支护技术。土钉墙因为具有成本低、施工简单的特点被广泛应用在工程环境相对简单的环境中。但是使用土钉墙时要注意土质松软的土地不能使用,以免造成安全隐患。连续墙主要应用于工程操作相对严格的深基坑工程中,在高层建筑的建筑结构中,由于防水、防压的建筑需要,外墙体一般采用封闭式的地下连接墙,这样的墙体结构能够更好的起到稳定的作用。最后是新型预应力技术的使用。体外预应力技术的发现和创新,越来越被建筑机构所重视,特别是在大型桥梁和大跨度建筑工程中的使用尤为重要。这项技术与传统的预应力检测技术正好相反,在使用这项技术时,要把预能力筋放置在或混凝土截面的外部,减小预能力摩擦损失[5]。
3结语
1、课题的目的及意义
毕业设计作为大学结束时间的一个实践环节,有着其不可替代的地位所在,它的重要性和必要性将会很明显的体现在将来的实际工作当中,它是大学阶段一个尤为重要的环节,是对我们大学期间所学知识的一次综合性和系统性的运用,要求我们做到知识的系统化、实际化,做到理论联系实际。
在这次毕业设计中,我们要了解和掌握建筑设计的全过程,锻炼自身的独立分析和创新能力,并要做好调查研究,要养好搜集资料和查阅资料的习惯,锻炼自我外文翻译能力,让自身向着一个合格工程师的方向去发展和努力。
此次毕业设计我的做的课题为重庆市某职业教育中心办公楼设计,我要在设计过程中运用大学期间学到的各项知识,并利用CAD、天正、PKPM等相关软件进行机算,并手算其中部分框架,并用计算机进行验算。通过这个过程我不仅能学到设计相关的知识,发现自身的不足,还能了解框架结构的特点和设计方法等,使我对建筑结构有了更深一层的了解。这对我以后的工作学习有很大的帮助。
在现阶段,随着国内经济的飞速发展,民营企业也在迅速崛起,促进了产业结构的变化,也促使第三产业的迅速发展,尤其是服务业,这也直接导致了办公楼的需求量增加,尤其是经济发展区块如沿海一带,但是由于城市空间的有限,这就要求办公楼设计要做到物尽其值,这也就需要各设计人员不断提高自身的设计水平,做到与时俱进。
以杭州为例,在2007年以前,办公楼的销售等方面一直处于不温不火的状态,但是自08年开始,有相关部门出具的各项信息我可以了解到,办公楼的销售情况一直在上涨,这也从一个角度反应了现在的办公楼设计的重要性。
在国外,不管发达国家还是发展中国家,都有着各自的发展状态,但是不管是何种发展状态,经济都在不断更新和发展当中,办公楼的使用和各项要求也在不断变化,其设计技术也在不断的升华中。
而现代办公楼作为城市公共化的空间,就要让人们能够感觉到其公共性,即所谓的“可进入性”形式。比如在光线感、透明度、亮度、色彩、材料、形式等方面进行表达,创造出某种空间秩序,使来访者更加清楚建筑物所创造的不同空间层次氛围,传达这种场所的开放精神。信息时代的来临,则更加突出了这种需求。并且在强调开放之余,还强调信息的高速流通,人们日常交流的便捷等。因而对现有办公楼的需求从功能、形式上都发生了相应的变化。
人们由物质的需求转向对信息的需求,交流的需求。因而现有办公楼,尤其是办公建筑,往往集办公、娱乐、餐饮、休闲、购物、居住等一体,这样不但节约城市用地,节省城市市政设施投资,缩短交通联系路程,而且让人们能够有更多的时间和机会交流和沟通。办公楼一经建成,其结构及布局就很难改变。因此,充分考虑设计的适应性、灵活性就成为现代办公楼的一个重要特征。近年来兴建的相当部分高层办公楼都采用了大空间灵活平面布局形式,具有较强的应变能力。由于办公的内容与方式不同,最合适的空间形式莫过于一个大空间,以适应现代办公组织体系的不断调整,不断更新。
办公楼因其自身的特点和所处位置等无可厚非的成为了城市空间的一个重要部分,影响着城市的美观和使用等因素,这更体现了办公楼设计的重要性。
另外我的这个课题设计采用三段式,即建筑设计、结构设计和施工组织设计三部分。在建筑设计方面考虑,要满足建筑物的功能实用要求,为人们生产和生活营造良好的环境,这也是建筑设计的首要任务。在设计中,要采用合理的技术措施,正确选用建筑材料,根据建筑空间的特点,现则合理的结构、施工方案,使房屋坚固耐久、建造方便。
建造房屋时一个复杂的物质生产过程,需要大量的人力、物力和资金,在房屋的设计和建造中,要因地制宜、就地取材。尽量做到节省劳动力,节约建筑材料和资金。设计和建造房屋要有周密的计划和核算,重视经济领域的客观规律,讲究经济效果。房屋设计的使用要求和技术措施要和相应的造价、建筑标准统一起来。建筑设计上还要考虑建筑美观的要求,要符合总体规划的要求等。
在进行建筑设计时候往往面临一些问题和矛盾:内容与形式之间的矛盾;需要与可能之间的矛盾;投资者、使用者、施工制作、城市规划等方面和设计之间以及它们彼此之间由于建筑物考虑角度不同而产生的矛盾;建筑物单体和群体之间、内部与外部之间的矛盾;各个技术工种之间在技术要求上的矛盾;建筑的适用、经济、坚固、美观这几个基本要素本身之间的矛盾;建筑物内部各种不同使用功能之间的矛盾;建筑物局部和整体、这一局部和那一局部之间的矛盾等这些矛盾构成非常复杂的局面。而且每个工程中各种矛盾的构成又各不相同。于是一个工程往往会产生多个设计方案,这个就涉及了方案选择的问题。
所以说,建筑设计工作的核心就是寻找解决上述各种矛盾的最佳方案。通过长期的实践、设计者自身的创造,累积的一整套科学的方法和手段,可以用图纸、建模等手段确切的表达出来,并与各个工种相互交流,使矛盾得到解决。此外,为了寻找最佳设计方案,还需要提出多种方案进行比较。方案比较是设计中常用的方法。从整体到每一个细节问题,一般都要想好几个解决方案,进行一连串的反复推敲和比较。即使问题得到初步解决,也要不断设想有无更好的解决方案,使得设计方案臻于完美。
主要参考文献:
1)《建筑设计资料集4》;
2)《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001
3)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
4)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
5)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
6)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)
7)《建筑结构设计统一标准》GB50068-2002
8)《砌体结构设计规范》GB50003-2001
9)《建筑结构构造资料集(上、下册)》中国建筑工业出版社出版
10)《混凝土结构计算手册》建筑结构计算手册丛书编委会编,中国建筑工业出版社出版
11)《钢筋混凝土结构构造手册》中国建筑工业出版社出版
12)《结构静力计算手册》或《结构计算手册》
13)《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》03G101-1,03G101-2
14)《建筑施工手册》
15)《劳动定额》
16)《产量定额》
17)相关教材
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
(1)课题任务:
本设计分为三个阶段,要求独立完成以下工作:建筑设计--总平面布置图,建筑平、立、剖面图,部分大样详图。结构设计--结构荷载计算,计算模型选择,内力分析计算,截面配筋计算,计算机辅助设计以及绘制部分结构施工图、楼梯等结构详图并完成结构计算书。施工组织设计--施工部署,主要项目施工方法和技术措施,工具、机械、设备计划,劳动力安排计划,质量、安全和节约措施,经济分析,进度计划,施工总平面布置。要求图纸用手绘制部分达到要求比例数量,其它部分图纸用计算机CAD绘制。该题目要求完成的工作量饱满,能锻炼综合应用所学专业课程的能力。
(2)重点研究内容:
一:建筑设计
1、根据建筑指导教师下发的地形图,完成“办公楼”毕业设计题目的建筑方案。要求总建筑面积3000~5000平方米,层数3~5层;主要横向承重框架方向跨数含走道一般按3跨设计(也可按2跨考虑,但整个结构体系不宜过于简单),柱网尺寸为6.6m~8.4m;
2、采用钢筋混凝土框架结构,不设电梯,主结构考虑不设缝(设计主结构纵向长度宜控制在55m内),其它会议室等大开间可通过考虑设缝脱开处理;
3、要求功能基本完善、流线通畅、造型简洁;
4、建筑设计的最后一周,学生应在建筑专业教师指导下完成总平面图,建筑平、立、剖面图及部分建筑大样图、设计说明等要求(具体按建筑指导教师的要求);
二:结构设计
1、设计条件
(1)该建筑抗震设防属丙类建筑,重要性等级为二级,结构设计使用年限为50年;
(2)抗震设防:抗震烈度按7度(基本地震加速度按0.10g)考虑;设计地震分组均为第3组,建筑场地类别均为II类;
(3)建筑地区基本风压值取0.3kN/m2;设计时不考虑地下水的影响;
(4)基础持力层埋置深度为h≤2m,地基承载力特征值为fa≥600~700kPa;
(5)要求建筑物层数为3~5层,计算单元应选择承重框架(2~3跨),柱网尺寸为6.6m~8.4m。
2、结构方案
结构类型为框架结构;楼、屋盖为现浇钢筋混凝土。
3、设计内容及要求
(1)结构平面布置
1)根据建筑使用功能要求,确定承重框架方向并进行柱、梁、板的布置;
结合抗震要求确定结构平面及竖向布置(考虑平面形心与质心位置、高宽比限值、竖向刚度变化等);
2)确定是否设温度伸缩缝、沉降缝及是否将其作为防震缝等;
(2)确定计算简图
1)估算梁、柱截面尺寸;确定柱计算长度,梁计算跨度;确定梁、柱截面形状;
2)荷载计算:竖向荷载(恒荷载、活荷载);水平荷载(风荷载、地震作用);
3)计算梁、柱线刚度、抗侧刚度、刚度分配系数;
(3)选取计算单元(具有代表性的框架),手算一榀承重框架,并用计算机复核
1)内力计算
a、竖向荷载作用下的内力计算:恒荷载作用下,采用分层法;活荷载作用下,采用满布方法考虑;
b、水平荷载作用下的内力计算:风荷载及地震作用下均采用修正反弯点法;
2)荷载组合、内力组合
求出各构件控制截面的最不利内力以进行构件的设计;
3)框架梁、柱截面设计
a、结合构造要求,由控制截面的控制内力进行构件的截面设计;
b、按“强节点”要求验算节点承载力;
c、正确给出节点区的钢筋锚固与接长长度;
4)抗震变形验算
进行风载及地震作用下的框架侧移限值验算;
5)利用计算机分析结果,校核手算平面框架计算结果;
(4)利用PMCAD程序,建立结构平面,通过TAT8、SAT8程序进行结构的空间分析;
(5)采用TAT8、SAT8软件计算结构内力、配筋,进行施工图绘制(平面表示方法);
(6)楼梯的设计计算(选择一部楼梯进行设计计算);
(7)独立基础设计
确定基础底面尺寸、基础高度,进行抗冲切验算、抗弯计算,确定基础配筋。
4、施工图要求(1号图)
(1)手绘部分(5张,铅笔图)
1)平面框架配筋图及控制截面的剖面图(1张)
框架配筋图比例1:50;剖面图1:15~1:25
2)基础施工图(1张)
基础平面布置图(比例1:100~1:150);不同编号的基础大样图(平面、剖面,比
例1:20~1:30);基础配筋钢筋表;基础设计说明
3)楼梯施工图(1张或插入索引大样图)
4)结构平面施工图(3张)
标准层(或屋面)梁整体配筋图(比例1:100);标准层(或屋面)结构平面布置图(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板构造大样等);柱平法施工图(比例1:100)。
(2)计算机出图(3张)
1)结构设计总说明;
2)结构屋面(或标准层)梁整体配筋图(比例1:100);
3)结构屋面(或标准层)结构平面布置图(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板构造大样等);
(3)打印所验算的一榀横向框架的以下计算内容
1)恒载下的弯矩图、轴力、剪力图
2)水平地震作用下的弯矩图、轴力、剪力图3)弯矩包络图4)剪力包络图
(4)打印结构整体计算的以下计算内容
1)各层构件布置及截面尺寸
2)各层的构件配筋图
5、完成结构计算书(按毕业设计要求,不允许用计算机打印)
三:施工设计
在施工专业教师指导下,确定施工方案,完成工程量计算,编制施工组织计划,绘制施工平面布置图及施工进度计划图等(具体指标及设计成果要求由施工教研室指导教师做出详细规定)。
(3)实现途径
本设计分为建筑设计,结构设计,施工设计。建筑设计主要是进行方案设计,使建筑设计达到房屋设置合理,使用方便,交通安全。结构设计首先是根据建筑技术、使用条件、场地条件和抗震设计等要求,合理进行结构选型、结构布置和基础形式等,绘制结构布置图;然后进行结构计算,采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时,有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法;然后进行结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计,再交指导老师审查,审查通过后,利用AutoCAD、和手工完成绘图,利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。
(4)、进度计划
序号起止周次工作内容
11周至2周a)建筑设计,讲课,做方案,交方案草图
b)方案讲评,修改,绘正图
23周至4周1.依据建筑方案及结构设计任务书提供的资料,确定基本设计条件
2.确定结构方案,进行结构布置(平面、竖向)
3.选择结构计算单元,建立结构设计计算简图
4.荷载及作用(恒、活、风、地震作用)计算
5.整理完成文献综述,译文和开题报告
6.单工况荷载(恒、活)作用下框架的内力计算及调幅
7.单工况荷载(风、地震)作用下框架的内力计算
8.进行结构水平荷载下(风、地震)的弹性变形验算
9.完成框架梁荷载组合和内力组合
35周至6周1.完成框架柱荷载组合和内力组合
2.计算机建模,分析,计算
3.梁、柱截面配筋,节点核心区抗震承载力验算4.基础设计、楼梯设计
47周至8周1.根据计算结果,绘制结构施工图
2.整理、装订计算书
1.1屋面防渗漏技术存在的问题屋面防渗漏技术的具体应用成效会对土木工程产品质量、舒适度产生极大影响,但是该施工技术在具体应用中由于受到施工人员技术水平影响,导致屋面防渗漏工程施工中存在不同程度质量缺陷。再者,屋面防渗漏技术应用中存在一些违规操作、偷工漏工等问题,导致部分建筑产品在使用阶段开始出现漏水、渗水等一系列不良问题,这不仅会对居民的日常生活、居住舒适度产生极大影响,同时也会降低建筑产品的使用寿命。
1.2混凝土施工技术存在的问题混凝土施工技术应用是土木工程施工中的一个重点内容,该技术应用质量会对土木工程产品的整体质量产生极大影响,所以当前施工单位都已经针对混凝土施工技术,制订了一系列科学、合理的混凝土工程施工质量控制体系,但是由于各单位的自身素质水平会对其产生极大影响,导致其在养护工序和质量方面依旧存在较多问题。其主要体现在混凝土工程养护时间不合理,养护期间没有按照相关操作规范来对其进行浇水等问题,再者,混凝土施工技术应用中存在不同程度的质量问题,诸如蜂窝、麻面等质量通病是现代混凝土工程中的常见问题。
1.3桩基技术存在的问题桩基工程是土木工程具体实施阶段最为关键的一个环节,桩基工程施工质量会对土木工程产品的安全性、稳定性以及使用寿命产生极大影响,因此,关于桩基工程施工技术的控制也是工程质量管理中的核心内容。桩基技术应用中需要基于建筑物的承载力和沉降度进行设计,沉降技术应用中涉及到抗压力竖向与横向的压力计算,然后通过运算出复合受力和水平荷载来对桩基工程进行专项设计。但是在实际操作中,一些设计单位往往会忽略桩基工程的设计,或在设计中没有遵循相关规范要求,导致桩基工程在施工阶段便存在不同程度的质量缺陷,进而会对土木工程最终产品的整体安全性产生极大的影响。
1.4施工技术验收标准的缺失现阶段土木工程施工技术应用方面尚未就施工技术验收形成一个统一标准,导致施工单位难以及时发现施工技术应用中存在的一些弊端与质量通病,无法有针对性的制定出合理措施来解决施工技术常见问题,这也是限制土木工程领域施工技术水平稳定提高的主要原因。本文认为现代土木工程行业严重匮乏施工技术控制观念,虽然大部分建筑单位都根据自身实际需求建立了水平不一的施工技术标准体系,但是参差不齐的施工技术标准无法对该领域施工技术应用进行有效规范,进而导致当前土木工程市场中的产品存在质量差异较大等不良问题。
2提高土木工程施工技术水平的策略
2.1加强屋面防渗漏施工技术控制土木工程施工中要根据实际情况来合理选择防渗漏技术应用,在施工中要求施工人员必须遵循相关操作规范,进一步提高屋面防渗漏工程的整体施工质量。因此,施工单位在屋面防渗漏技术应用中要进一步加强施工技术、施工人员管理,通过对土木工程具体问题的分析来合理选择防渗漏技术,并要对施工人员在屋面防渗漏施工中进行质量管理,确保其可以按照相关技术标准、操作细则进行施工,这样才能及时发现屋面防渗漏技术应用中存在的问题并予以解决,这对进一步提高土木工程产品的整体质量有着重要作用。
2.2加强混凝土施工技术控制混凝土工程质量控制与管理会对土木工程最终产品的生产质量产生极大影响,所以施工单位要进一步加强混凝土工程的质量控制与管理工作,混凝土工程施工结束后要将养护工序控制在7d以上,并且要按照相关规范要求对其进行浇水养护操作,确保混凝土养护工序的施工质量可以满足相关规范要求。再者,如果混凝土生产过程中存在质量缺陷问题,则不允许该类混凝土产品进入到施工现场,如果混凝土工程施工结束后发现其存在质量问题,则施工单位可以采用比例为1∶2的水泥砂浆进行修整,避免混凝土质量缺陷问题对土木工程生产质量产生影响。
2.3加强桩基技术控制桩基工程设计阶段的勘测工作会对设计质量产生极大影响,所以要求施工单位要帮助设计单位做好桩基工程设计工作,避免施工场地范围内的障碍物对勘测工作产生些许的影响,施工单位必须遵循相关规范要求对桩基工程进行必要的打桩实验,根据实验结构来对桩基工程具体实施阶段的工序进行统筹安排。桩基工程施工中十分容易受到排水作业的影响,所以在桩基工程施工中必须要做好排水通道设置,并要对桩基工程设计中的密度、长短以及规格有一个准确了解,这样不仅可以进一步提高桩基工程质量,同时也可以避免桩基工程施工中对周边建筑物、基建设施产生破坏。
2.4建立统一的施工技术验收标准鉴于土木工程施工技术应用方面尚未形成一个科学、有效的验收标准体系,这也是导致当前施工技术诸多常见问题的主要原因。因此,本文认为当前土木工程领域应借鉴国外相关的经验,结合当前我国土木工程市场的实际情况来建立一个统一的施工技术验收标准,进一步规范土木工程具体实施阶段各类施工技术的应用。土木工程施工技术应用中要遵循相关验收标准及规范来对其进行操作,这样才能帮助施工单位及时发现施工技术问题,根据施工技术常见问题产生的根本原因,来制定出合理的解决对策,这也是提高我国土木工程产品生产质量的必然途径。
3结语