時(shí)間:2023-04-06 18:52:36
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(1)確定建筑的高寬比。在規(guī)范中房屋高寬比的規(guī)定雖然不是一個(gè)必須要滿足的條件,但是它是一個(gè)對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定,抗傾覆能力,承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制指數(shù)。一般滿足高寬比限制的結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)剛度,是比較科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案。
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)防類別來選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。
(3)要達(dá)到建筑造型和功能的要求。在布置水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件時(shí),要在滿足建筑造型和功能的前提下進(jìn)行選擇,比如梁、柱子、板等,使其構(gòu)成一個(gè)空間結(jié)構(gòu),從而抵抗水平力和豎向力。豎向力主要由豎向可變荷載和建筑物的自重構(gòu)成,水平荷載主要由地震和風(fēng)荷載構(gòu)成。
(4)在正常使用的過程中,高層建筑要具有良好的剛度,防止因?yàn)槌霈F(xiàn)比較大的位移,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性受到影響。
(5)對(duì)抵抗水平力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行合理的布置。要使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的合力中心和水平合力作用點(diǎn)的投影盡可能接近,從而降低出現(xiàn)偏心的情況,避免產(chǎn)生影響建筑物的扭矩。
(6)確定抗側(cè)力構(gòu)件的具置。質(zhì)量中心要和剛度中心盡可能接近,減小建筑扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
(7)建筑樓層的高度。通常情況下,建筑面積確定時(shí),如果增加建筑樓層的高度會(huì)導(dǎo)致單位面積使用的材料數(shù)量增加。
2優(yōu)化多層框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)的大小
在建筑工程中,框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)的布局會(huì)直接影響工程的造價(jià),當(dāng)柱距比較小的時(shí)候,力的傳遞路線比較短,樓蓋結(jié)構(gòu)使用的材料也相對(duì)較少,但是使用的柱構(gòu)件材料會(huì)增加,和基礎(chǔ)費(fèi)用相比,當(dāng)柱網(wǎng)比較大的時(shí)候,會(huì)增加梁的高度,提高配筋率,導(dǎo)致造價(jià)升高,所以,柱網(wǎng)尺寸的合理性不僅對(duì)結(jié)構(gòu)的受力有比較大的影響,而且還會(huì)節(jié)省材料的使用量。
2.1結(jié)構(gòu)布置的方案
根據(jù)建筑場(chǎng)地以及使用功能的具體情況,分別布置三種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行建模計(jì)算對(duì)比。
2.2對(duì)比方案
本工程使用PKPM-SATWE軟件對(duì)方案進(jìn)行計(jì)算,前三個(gè)陣型的振動(dòng)周期,X、Y方向的扭轉(zhuǎn)系數(shù)和平動(dòng)系數(shù)如表1所示。從表中可知,方案二的扭轉(zhuǎn)周期出現(xiàn)在第二陣型,說明該方案的結(jié)構(gòu)沿兩個(gè)主軸方向的側(cè)向剛度相差比較大,且扭轉(zhuǎn)周期比已超過0.9,屬于特別不規(guī)則結(jié)構(gòu),在地震作用下建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大,可能引起不良后果,故結(jié)構(gòu)方案不考慮方案二。在方案一和方案三中,由于方案三的柱距較小,方案三的梁、柱截面積是最小的,方案一的梁、柱截面積次之。經(jīng)過對(duì)模型進(jìn)行配筋計(jì)算,方案一由于Y向的框架梁的跨度適中,并向外挑出,受力比較合理,配筋的計(jì)算也會(huì)降低很多,而方案三由于柱網(wǎng)很密,計(jì)算得到的梁配筋結(jié)果都比較小。兩個(gè)方案的層間位移計(jì)算數(shù)據(jù)均滿足規(guī)范要求,方案三在位移比控制方面更具優(yōu)勢(shì),說明其在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)更小。在材料用量方面,方案一使用梁向外進(jìn)行懸挑的方法可以使內(nèi)跨梁的受力比較合理,材料的使用量比較經(jīng)濟(jì)。而方案三和方案一相比,雖然框架柱的柱網(wǎng)比較密,框架柱數(shù)量相對(duì)較多,但由于框架柱截面以及配筋均比較小,故方案三梁工程的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)總體上要小于方案一。例如在本工程中,方案一鋼筋含量約為34kg/m2,方案三含量約為33kg/m2,,市場(chǎng)鋼筋時(shí)價(jià)約為4000元,每立方米砼時(shí)價(jià)約為350元,則方案三梁柱的綜合造價(jià)比方案一可節(jié)省約22100元,經(jīng)濟(jì)性較好。在降低結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)大小不會(huì)對(duì)建筑功能造成影響的基礎(chǔ)上,使用方案三時(shí),需要對(duì)基礎(chǔ)造價(jià)因素進(jìn)行考慮,例如當(dāng)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式為天然地基基礎(chǔ)時(shí),兩種方案的工程量大致是一樣的。當(dāng)以樁基礎(chǔ)為基礎(chǔ)形式時(shí),工程量和樁的類型有比較大的聯(lián)系,如果使用承載力比較小的樁型,在布樁數(shù)量方面的差距是不明顯的。如果使用單樁承載力比較大的大直徑樁型,布樁時(shí)考慮單柱單樁,由于柱子的數(shù)量增加,樁的數(shù)量也會(huì)有所增加。所以在設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)具體的基礎(chǔ)工程量和樓蓋工程量的和來進(jìn)行柱網(wǎng)尺寸的選擇。
3平面規(guī)則對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的影響
建筑結(jié)構(gòu)的平面規(guī)則性是影響建筑抗震效果的一個(gè)重要指標(biāo),規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)要遠(yuǎn)低于不規(guī)則平面結(jié)構(gòu),地震災(zāi)害也會(huì)比較輕。結(jié)構(gòu)計(jì)算可以將地震影響下結(jié)構(gòu)的受力情況反映出來,使設(shè)計(jì)人員可以更好的根據(jù)地震反應(yīng)情況對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制,設(shè)計(jì)出具有良好抗震效果的結(jié)構(gòu)。通常情況下,越是簡(jiǎn)單的平面形狀,單位造價(jià)相對(duì)來說就比較低。比如圓形結(jié)構(gòu),不僅受力相對(duì)復(fù)雜,而且建筑施工比較復(fù)雜,施工過程中需要花費(fèi)比矩形建筑更高的費(fèi)用。通常情況下,在建筑施工中,矩形和正方形會(huì)更加有利于居家布置和施工,此外還可以有效的降低工程的施工造價(jià),在長方形住宅中,以長寬比為1∶2的住宅為最佳。而且由于工程平面規(guī)則,可以充分利用抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行水平力的傳送,結(jié)構(gòu)的剛度可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,具有良好的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
(1)合法性。建筑工程質(zhì)量檢測(cè)以國家頒布的《建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)管理辦法》為法律依據(jù)。
(2)公正性。根據(jù)國家的法律法規(guī),第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)受相關(guān)利益者的委托檢測(cè)建筑工程的質(zhì)量,以檢測(cè)結(jié)果出具檢測(cè)報(bào)告。因而,建筑工程質(zhì)量的檢測(cè)更公正、公平。
(3)真實(shí)性。檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告是檢測(cè)和評(píng)估建筑工程的真實(shí)情況的結(jié)果,因而,具有真實(shí)有效性。
(4)準(zhǔn)確性。檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)以質(zhì)量工程質(zhì)量的法律規(guī)定為原則,保留了所有檢測(cè)的憑據(jù)和資料,因而具有準(zhǔn)確性。
(5)獨(dú)特性。建筑工程檢測(cè)報(bào)告的質(zhì)量評(píng)估是針對(duì)某一工程而進(jìn)行的,因而建筑工程具有差異,某一建筑工程的質(zhì)量評(píng)估只能代表本工程的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,所以決定了其特有的性質(zhì)。
2建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容與技術(shù)措施
2.1外觀檢測(cè)
因?yàn)閺闹庇^上看,工程的整體可以從建筑工程的外觀上展現(xiàn)出來,所以,檢測(cè)建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的過程中,檢測(cè)建筑的外觀其中的重點(diǎn)。就工程建筑的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面來看,墻面坑洞及裂紋、結(jié)構(gòu)疏松和混凝粗糙等都是外觀檢測(cè)必須包含的內(nèi)容,從這些方面上來看,建筑工程存在的問題和缺陷都可以在質(zhì)量問題上體現(xiàn)出來。其中,外觀的檢測(cè)內(nèi)容包含兩個(gè)方面,一方面是尺寸度量,它是分析建筑結(jié)構(gòu)中多方面的基礎(chǔ)構(gòu)建,其中包含有工程結(jié)構(gòu)中支柱的直徑何高度、墻體側(cè)面深入地下的深度等內(nèi)容。正是因?yàn)檫@些準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)測(cè)量,因而建筑工程的外觀施工能夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瓿傻玫匠浞值谋WC。另一方面,估算測(cè)量的內(nèi)容包含有測(cè)量和評(píng)估精確度不明的部件,不但確保控制好工程部件尺寸的變動(dòng)幅度,而且保證了按照要求設(shè)計(jì)建筑工程的外觀。
2.2鋼筋保護(hù)層的檢測(cè)
工程建筑結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度,也就是檢測(cè)鋼筋的保護(hù)層,直接決定了其穩(wěn)定和鞏固的程度,所以,充分保證工程的質(zhì)量重視工程結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度的重要性。測(cè)量工程建筑抗壓強(qiáng)度包括兩方面,其一是靜態(tài)抗壓檢測(cè)和動(dòng)態(tài)抗壓檢測(cè),它主要是利用雷達(dá)或超聲波等工具檢測(cè)工程結(jié)構(gòu)的脈沖壓,推導(dǎo)結(jié)構(gòu)部件的抗壓強(qiáng)度是通過發(fā)射脈沖與反射脈沖的脈沖波形質(zhì)檢異同的比較完成的。其二是共振測(cè)定和鉆芯取樣法,前者判斷結(jié)構(gòu)強(qiáng)度利用的原理是將適當(dāng)?shù)恼穹皖l率的檢測(cè)波發(fā)射到工程構(gòu)件上,進(jìn)而得出工程構(gòu)件以及檢測(cè)波產(chǎn)生多大的共振,最終得出判斷。另一種鉆芯取樣則就是在鉆孔檢測(cè)直接檢測(cè)主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度得出結(jié)論。但是因?yàn)槎鄻踊慕ㄖY(jié)構(gòu),同時(shí)缺乏完善的檢測(cè)手段,因而必須具體問題具體分析,選擇和建筑工程本身相適應(yīng)的檢測(cè)方法,這樣才能得出精準(zhǔn)的工程結(jié)構(gòu)抗壓檢測(cè)結(jié)果。
2.3混凝土的檢測(cè)
(1)回彈法?;貜椃y(cè)量工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量采用的重錘必須具有一定動(dòng)量,進(jìn)而通過對(duì)結(jié)構(gòu)表面錘擊的方式得出測(cè)量結(jié)果。工程結(jié)構(gòu)不一定能夠吸收所有捶打的動(dòng)能,這主要是因?yàn)槭艿酵饨缯駝?dòng)的影響,工程結(jié)構(gòu)的混凝土只能吸收一部分,而重錘受到其余部分的動(dòng)能產(chǎn)生反彈,從工程結(jié)構(gòu)的表面離開。接著在比較重錘的反彈高度并與重錘的初動(dòng)量的測(cè)量結(jié)果之后得出工程結(jié)構(gòu)中的混凝土結(jié)構(gòu)。例如,通常使用隨機(jī)抽樣的方式進(jìn)行回彈法的抽樣檢測(cè),抽樣檢測(cè)必須選擇不少于十個(gè)檢測(cè)構(gòu)件進(jìn)行。如果是檢測(cè)區(qū)域比較大的結(jié)構(gòu),可以將檢測(cè)區(qū)域劃分為若干小區(qū)域獨(dú)立存在。如果樣本容量尺寸為4.5×0.3m以下的構(gòu)件,那么可以將其劃分為五個(gè)部分。測(cè)量的過程中,測(cè)區(qū)位置的安排要以構(gòu)件的類型為依據(jù),同時(shí),要保持在2m的范圍內(nèi)布置測(cè)區(qū)?;貜梼x在使用的過程中要保持水平,測(cè)區(qū)的面積最好不能超過0.04㎡的范圍,還要根據(jù)不同的區(qū)域記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù),避免出錯(cuò)。
(2)超聲回彈法。超聲回彈法的方法原理是以回彈法為前提,充分運(yùn)用超聲的優(yōu)點(diǎn),以超聲儀器為測(cè)量工具,將待測(cè)物體中的傳播時(shí)間以及超聲在物體內(nèi)的傳播速度都計(jì)算出來,而且在上述基礎(chǔ)上測(cè)量主體結(jié)構(gòu)表面的硬度參數(shù),最終主體結(jié)構(gòu)的硬度參數(shù)就在結(jié)合回彈值和聲速兩者的計(jì)算中得出。與其他檢測(cè)方法相比,超聲回彈法的特點(diǎn)較為突出,尤其是利用超聲回彈法,主體結(jié)構(gòu)中的水分不會(huì)再成為測(cè)量的影響因素。因?yàn)楝F(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)基本上都是利用混凝土建造主體結(jié)構(gòu),所以僅僅使用其中一種方法,主體結(jié)構(gòu)中的水分很容易影響測(cè)量。因而必須結(jié)合超聲檢測(cè)法和回彈法,保證檢測(cè)結(jié)果盡可能不受主體結(jié)構(gòu)中水分的影響,進(jìn)而保證主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
3建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)的管理措施
3.1建立監(jiān)督小組
保證測(cè)量的精確度不但需要正確的檢測(cè)方法,同時(shí)也不能忽視對(duì)測(cè)量的監(jiān)督,做好監(jiān)督工作可以充分保證有效的建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)。和具體的質(zhì)量驗(yàn)收相比,監(jiān)督工作具有隨機(jī)性的特點(diǎn),但是建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)也可以有效的借鑒監(jiān)督的結(jié)果。監(jiān)督工作的作用是可以保證建筑工程主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量在檢測(cè)工作中反映的有效性,同時(shí),監(jiān)督部門要對(duì)隨機(jī)抽查實(shí)體建筑檢測(cè)結(jié)果給予高度重視,與此同時(shí),也不能忽視檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的損害建筑主體的行為,并及時(shí)遏制這種檢測(cè)手段的實(shí)施。和具體的質(zhì)量檢測(cè)有所不同,監(jiān)督檢測(cè)工作的目的在于通過簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)手段,對(duì)實(shí)體質(zhì)量驗(yàn)收的具體效果充分掌握。通常由監(jiān)督部門專門建立監(jiān)督小組,利用精密的儀器,采用正確的測(cè)量手段,有效處理和檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的問題。
3.2根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式抽樣
建筑工程主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)手段必須科學(xué)、合理,以此確保產(chǎn)生準(zhǔn)確有效的檢測(cè)結(jié)果。一般而言,利用抽查的方式檢測(cè)數(shù)量較大的待檢對(duì)象,其中抽樣數(shù)量的合理性直接關(guān)系到抽樣檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因而必須以待檢結(jié)構(gòu)的形式分類抽樣,進(jìn)而準(zhǔn)確測(cè)量主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。例如,抽樣檢測(cè)不同的結(jié)構(gòu)類型,包括檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),還要測(cè)量砌體結(jié)構(gòu),其中,每一個(gè)結(jié)構(gòu)中又有具體的結(jié)構(gòu)類型劃分,分別進(jìn)行抽樣檢測(cè)。
3.3根據(jù)檢測(cè)物的容量選擇合適的樣本容量
選擇合適的樣本容量也是建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)時(shí)必須重視的。按照相關(guān)的規(guī)定,監(jiān)督部門必須檢驗(yàn)檢測(cè)方式的合理性,一般而言,只要要選取待檢物總體容量的10%以上的容量作為樣本容量,若不滿總體容量的10%,則可信度不高。
對(duì)于建筑工程的結(jié)構(gòu)檢測(cè)可以分為兩類,一類是對(duì)新建工程的檢測(cè),另一類是對(duì)于已經(jīng)建成的工程,針對(duì)于兩類工程所要檢測(cè)的內(nèi)容各不相同。對(duì)于新建工程而言,主要是對(duì)施工過程進(jìn)行的質(zhì)量控制,比如對(duì)于施工材料的檢測(cè),在施工材料進(jìn)場(chǎng)時(shí),要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)質(zhì)量控制體系的標(biāo)準(zhǔn)采用不同的檢測(cè)手段。對(duì)于工程中的分部工程要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),只有各項(xiàng)指標(biāo)都符合規(guī)定的要求,才能夠進(jìn)行下一道工序。對(duì)于工程結(jié)構(gòu)中可能存在質(zhì)量問題的位置,要加強(qiáng)檢測(cè)的力度,確保整體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于已經(jīng)建成的工程,檢測(cè)的內(nèi)容可以分為三個(gè)部分。首先要進(jìn)行常規(guī)檢測(cè),對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中的主要受力部件,裂縫以及受到腐蝕的部件,要檢測(cè)其現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)參數(shù)。其次要進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè),主要是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的傾斜、火災(zāi)以及與設(shè)計(jì)功能出現(xiàn)偏差的部位進(jìn)行檢驗(yàn)。再次對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行檢測(cè),對(duì)其在安全性以及耐久性等方面做出評(píng)估,以確定建筑現(xiàn)有的使用狀況。
1.2建筑工程質(zhì)量檢測(cè)的方法
對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法有很多種,根據(jù)需要檢測(cè)的部位以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不同,所使用的檢測(cè)方法也不相同,可以按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行,也可以由檢測(cè)單位自行研發(fā),下面對(duì)幾種主要的檢測(cè)方法進(jìn)行闡述。在對(duì)樁基進(jìn)行的檢測(cè)中,主要是檢測(cè)其結(jié)構(gòu)以及承載力,以此來確定基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。一般情況下,主要有靜載試驗(yàn)、低應(yīng)變檢測(cè)和高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。其中的靜載試驗(yàn)應(yīng)用的比較廣泛,在所有的檢測(cè)方法中也具有較高的可信度,其檢測(cè)的結(jié)果可以為工程設(shè)計(jì)提供有利的依據(jù)。但是靜載試驗(yàn)也存在一定的缺陷,檢測(cè)的工作量較大,耗費(fèi)時(shí)間長,投入成本高,所以一般都在小范圍內(nèi)使用。低應(yīng)變檢測(cè)主要是樁身的完整性進(jìn)行檢測(cè),其耗費(fèi)成本低,容易操作,時(shí)間短,其檢測(cè)的結(jié)果可以為靜載試驗(yàn)提供一定的依據(jù)。鉆孔取芯法一般是對(duì)樁身的混凝土強(qiáng)度、樁身長度、完整性、樁底的沉渣厚度等進(jìn)行檢測(cè),這種方法有利有弊,優(yōu)勢(shì)是操作過程比較直觀,但是劣勢(shì)是對(duì)于檢測(cè)對(duì)象的局部缺陷很難發(fā)現(xiàn),具有較高的施工難度,并且在檢測(cè)的過程中可能會(huì)對(duì)樁身造成一定的損傷,耗費(fèi)成本高,所以一般都在小范圍內(nèi)使用,對(duì)于超聲無法檢測(cè)的樁身或者靜載試驗(yàn)時(shí)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下,可以使用這種方法。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是對(duì)單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行判定的檢測(cè)方法。鋼筋混凝土工程質(zhì)量檢測(cè)方法主要有回彈法、超聲波法、超聲波回彈綜合法、鉆芯法、拔出法等。其中,最為常用的是回彈法、拔出法、超聲波法這三種。鋼筋混凝土強(qiáng)度檢測(cè)主要有:混凝土強(qiáng)度的檢測(cè);鋼筋定位和保護(hù)層厚度檢測(cè);砌筑砂漿強(qiáng)度的檢測(cè);砌筑砂漿強(qiáng)度的檢測(cè)常用方法破損檢測(cè)主要有筒壓法、推出法、砂漿片剪法、點(diǎn)荷載法;樓面板厚檢測(cè)的常用方法主要有取芯法和鉆孔法,均為先對(duì)樓板鋼筋及板內(nèi)預(yù)埋管線進(jìn)行定位,然后通過取的芯樣或在鉆孔內(nèi)直接測(cè)量樓板厚度。鋼結(jié)構(gòu)工程檢測(cè)大體包括焊縫檢測(cè)、螺栓連接檢測(cè)、構(gòu)件尺寸檢測(cè)、構(gòu)件缺陷和損傷檢測(cè)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢測(cè)、構(gòu)造檢測(cè)、涂裝檢測(cè)、地基基礎(chǔ)檢測(cè)等幾個(gè)部分。結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢測(cè)主要是利用激光測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、經(jīng)緯儀等測(cè)量?jī)x器對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的撓度、傾斜度進(jìn)行檢測(cè)。構(gòu)造檢測(cè)是指根據(jù)觀察測(cè)量判斷構(gòu)件是否符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)范要求。
2建筑工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)方法應(yīng)用
鋼筋混凝土作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)主要材料,其建筑質(zhì)量的好壞,將直接影響到我國人民生產(chǎn)生活。其質(zhì)量檢測(cè)作為工程質(zhì)量檢測(cè)一個(gè)重要環(huán)節(jié),可分為三類。一是外觀檢查。二是預(yù)留試塊檢測(cè)。三是在結(jié)構(gòu)實(shí)體上進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí),其表層檢測(cè)一般不會(huì)代表整體質(zhì)量,因?yàn)榛炷两?jīng)過長時(shí)間的使用,其表層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)差異,所以利用回彈法以及超聲回彈綜合法檢測(cè)會(huì)因?yàn)槭艿郊夹g(shù)的限制而出現(xiàn)檢測(cè)誤差,在這種情況下,可以使用鉆芯修正法進(jìn)行檢測(cè)。在鉆芯法中,最關(guān)鍵的是鉆芯位置的選取,位置的選擇直接關(guān)系到檢測(cè)的結(jié)果。一般情況下,都是選擇在結(jié)構(gòu)受力較小并且最能夠代表強(qiáng)度的部位,在位置選擇時(shí),應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的了解,避免從鋼筋比較密集區(qū)域進(jìn)入。所以對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)或者是條形基礎(chǔ)而言,因?yàn)槠滗摻钤诘讓?,所以鉆芯位置可以選擇在上部。對(duì)于片筏基礎(chǔ)或者是箱型基礎(chǔ),因?yàn)槠滗摻疃技性诒砻?,所以鉆芯位置一般會(huì)選擇在側(cè)面。這樣可以避免與鋼筋和預(yù)埋件的接觸,為鉆芯檢測(cè)提供了便利條件。采用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí),一般都使用現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范提供的測(cè)強(qiáng)曲線,當(dāng)無法單憑回彈法檢測(cè)結(jié)果確定混凝土的強(qiáng)度時(shí),就必須采用鉆芯法加以修正。超聲回彈綜合法在應(yīng)用上也是較為多的一種方法,它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)影響混凝土強(qiáng)度的因素都能夠及時(shí)的反映出來,同時(shí)還能抵消部分影響強(qiáng)度與物理量相關(guān)關(guān)系的因素,提高了混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的精度和可靠性。采用后裝拔出法時(shí),要求測(cè)試面平整、清潔、干燥,對(duì)飾面層、浮漿等應(yīng)予以清除。
中圖分類號(hào): TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
在建筑當(dāng)中,混凝土等一些建筑材料本身具有一定的特殊物理特性,所以,裂縫的問題不可避免,可是如果這種情況經(jīng)常發(fā)生,那么長此以往,裂縫的程度和數(shù)量也會(huì)隨之發(fā)展惡劣,甚至?xí)饾B漏或是墻皮脫落的現(xiàn)象,嚴(yán)重還會(huì)出現(xiàn)混凝土碳化的想象,會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和持久性減弱。那么為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,就要采取相應(yīng)的解決措施來防止裂縫的出現(xiàn),將裂縫的寬度控制好,對(duì)有害裂縫進(jìn)行處理。
一、建筑工程出現(xiàn)裂縫的原因
按產(chǎn)生建筑工程裂縫的原因劃分,可以將裂縫大體上分為以下兩大類:
第一類:由外部靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的壓力過重產(chǎn)生的裂縫,或者其有此引發(fā)的其他外力導(dǎo)致的建筑裂縫;第二類:由于形態(tài)改變而產(chǎn)生的建筑裂縫:如建筑工程內(nèi)部的溫度或者濕度改變導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的收縮、擴(kuò)張或者高低不同的沉陷等因素造成的建筑工程裂縫。
二、從工程設(shè)計(jì)上防止建筑工程出現(xiàn)裂縫的方法
1..現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的預(yù)防方法
房屋建設(shè)與大家的生活有著密不可分的關(guān)系。如果建筑物產(chǎn)生了大量的裂縫,對(duì)于使用者或者居住者來說是一件非常煩心的事情,從外觀上看有礙觀瞻,從使用上看會(huì)造成很多煩惱,甚至有時(shí)候因?yàn)榱芽p過于嚴(yán)重有可能危及使用者的安全。因?yàn)榻ㄖ锏氖褂谜卟⒉磺宄课莸木唧w結(jié)構(gòu)情況,如果房屋產(chǎn)生了裂縫,就會(huì)非??謶趾蛽?dān)憂。給用戶帶來許多煩惱。所以建筑工程設(shè)計(jì)人員要給予工程裂縫高度的注意,細(xì)心研究,盡可能在設(shè)計(jì)中盡量消除建筑裂縫的隱患?;谶M(jìn)行有效預(yù)防或降低現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫,應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下的措施:
(1)在進(jìn)行建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要盡可能確保建筑結(jié)構(gòu)的一體性剛度。為了減少房屋結(jié)構(gòu)抵御溫度應(yīng)力的效果,必須要預(yù)防因結(jié)構(gòu)缺乏均勻性沉降而出現(xiàn)的內(nèi)部拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。
(2)要盡可能采取直徑比較小、鋼筋與鋼筋之間距離較小的配筋辦法做現(xiàn)澆混凝土樓板的配筋工作。做到“細(xì)一點(diǎn)、密一點(diǎn)”。一般來說,同一層面上的走向相同的鋼筋其直徑的大小至少要多于一個(gè)級(jí)別。全部選取經(jīng)過熱軋的有肋鋼筋來提高建筑房屋的握裹力,以此確保裂縫發(fā)生的位置;同時(shí),可以選取經(jīng)過冷軋的鋼筋,同時(shí)改變鋼筋的形狀來作為現(xiàn)澆混凝土樓板使用的分布筋以及構(gòu)造筋來提高鋼筋和混凝土的握裹力,因?yàn)檫@種鋼筋比光圓鋼筋更有利于降低建筑工程的裂縫。邊跨一側(cè)支座的負(fù)彎矩鋼筋要全跨進(jìn)行拉伸,最后通向下一個(gè)支座,這樣,如果墻體或者混凝土的樓板出現(xiàn)了形狀改變就可以經(jīng)過全面拉通的負(fù)筋不斷地傳導(dǎo)至內(nèi)跨,使這三個(gè)部件因?yàn)闇囟葢?yīng)力效應(yīng)出現(xiàn)的改變得到逐漸的協(xié)調(diào)。一般來說,混凝土樓板一個(gè)單位的距離上要設(shè)置多于五根的分布筋,如果建筑工程所在地的有較大的溫度差異,要適當(dāng)增加一定量的分布筋。
(3)當(dāng)建筑工程屋面層?xùn)|西跨度之和不小于3.9m的時(shí)候,必須配有雙層兩個(gè)方向的鋼筋,其陽角地方鋼筋與鋼筋之間的距離應(yīng)小于1m;如果和跨度不小于3.9m,樓板鋼筋與鋼筋之間的距離就應(yīng)小于1.5m;如果跨度不大于3.9m時(shí),樓板的負(fù)彎矩鋼筋就要進(jìn)行一隔一拉通的安排。
(4)房屋外側(cè)墻角的地方要配備放射筋。其配筋的面積應(yīng)該大于或者等于板跨的1/3,其配筋的長度不小于2.0m,而且每一個(gè)轉(zhuǎn)角要配備7根以上、鋼筋與與鋼筋之間的距離在1m以內(nèi)的放射筋,以保證板角應(yīng)力效應(yīng)。這樣一來,混凝土樓板所出現(xiàn)的裂縫的應(yīng)力和放射筋相適應(yīng),減少了裂縫的出現(xiàn)。
(5)在建筑施工時(shí),在事先鋪設(shè)PVC管的時(shí)候要配備穩(wěn)定的支架,這樣可以謹(jǐn)防這些管線給混凝土樓板帶來的不利影響,兩根電線的PVC管絕對(duì)不能交叉或者重疊設(shè)置,確實(shí)無法避免交叉時(shí),為了避免大量的管線交叉而降低混凝土樓板的厚度,要在交叉的位置配備專業(yè)的塑料電線接線盒,而且要在預(yù)埋的電線管上方設(shè)立鋼筋網(wǎng)片。
2.設(shè)計(jì)中建筑工程溫度裂縫的預(yù)防措施
建筑工程墻體出現(xiàn)溫度裂縫的原因一般是因?yàn)槊姘灞旧硎艿疥柟獾拈L期照射后,建筑工程的墻體溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屋面板的溫度,據(jù)統(tǒng)計(jì),夏季一般墻體溫度僅是屋面板溫度的一半;同時(shí),即便溫度上沒有差別,墻體磚砌體的膨脹系數(shù)也僅為屋面板混凝土的一半,所以墻體的形狀改變程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屋頂板膨脹的變形程度,這種不同步的形狀改變,必然會(huì)對(duì)房屋墻體產(chǎn)生比較強(qiáng)的水平移動(dòng)力,從而減少屋面和墻體的銜接面。如果離心力比墻體的強(qiáng)度大的時(shí)候,建筑工程的墻體就會(huì)出現(xiàn)諸如水平、垂直或者斜裂等走向不同的裂縫。如果房屋的地平面是長方形,那么建筑工程最邊上第一個(gè)開間的承重墻所承受的溫度應(yīng)力最為突出,所以,墻體也最容易產(chǎn)生裂縫,而且也最為嚴(yán)重。所以,一般房屋兩頭的墻體產(chǎn)生的溫度裂縫最為嚴(yán)重,中間部分較輕;有陽光照射的地方最為嚴(yán)重,沒有照射的地方就比較輕。所以,溫度裂縫經(jīng)常存在于磚混結(jié)構(gòu)的建筑房屋上。鑒于建筑房屋裂縫有可能產(chǎn)生的巨大潛在危害,所以應(yīng)采取以下措施降低危害:
(1)在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的時(shí)候,要盡量合理設(shè)計(jì)房屋的高度,使房屋整體的標(biāo)高最大可能的一致。如果是錯(cuò)層的建筑工程,在錯(cuò)層位置的縱墻和橫墻的交匯處設(shè)置墻體構(gòu)造柱。
(2)為了防止出現(xiàn)由于溫度而引起的裂縫,其最好的處置措施就是設(shè)置圈梁。因?yàn)闃?gòu)造柱和圈梁配合使用,各個(gè)方向的墻體都得到了橫向與豎向的制約,這樣一來,四個(gè)方向上的墻體相互連接成了一個(gè)類似箱形的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)。從而通過改變房屋墻體的受力方向和能力,降低了房屋墻體的裂縫情況的發(fā)生幾率。為防止應(yīng)力集中效應(yīng),在建筑工程設(shè)計(jì)的過程中,不要使用半圈梁。建筑工程其他各層設(shè)置圈梁的時(shí)候也要符合相關(guān)要求。
(3)建筑工程結(jié)構(gòu)抵抗溫度裂縫有效方法之一是選取微膨脹混凝土。如果這種混凝土的材料配比適當(dāng),養(yǎng)護(hù)工作到位,微膨脹混凝土的選取可降低房屋屋面板出現(xiàn)因?yàn)闇囟炔町惗鸬牧芽p。另外,在建筑工程設(shè)計(jì)時(shí),超長建筑的混凝土盡量不要選取添加微膨脹劑。
(4) 建筑工程砌體砂漿的強(qiáng)度越高,則砌體的抗托、抗剪的能力就越強(qiáng),反之則越弱。所以,要加強(qiáng)砌體抵御裂縫溫度效應(yīng)、降低溫度裂縫的發(fā)生幾率,就要盡可能提高房屋頂層砂漿的強(qiáng)度。房屋屋頂砌體的砂漿強(qiáng)度不能低于M5.0,磚強(qiáng)度也不應(yīng)該低于MUIO,而且磚砌體得厚度要不小于240mm。
(5)因?yàn)闇p小建筑工程屋蓋與建筑工程墻體的溫差是減低溫度裂縫的前提條件。所以,在進(jìn)行建筑工程屋面設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要采取類似設(shè)置架空層等相應(yīng)的屋面隔熱保溫辦法。
3.在建筑工程裂縫控制設(shè)計(jì)中的鋼纖維混凝土應(yīng)用
在設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)時(shí),計(jì)算鋼筋混凝土梁有可能產(chǎn)生的裂縫寬度時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)其裂縫寬度不符合相關(guān)規(guī)定的要求,這些可以通過許多方式來解決,諸如加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、提高截面的大小、縮短鋼筋直徑、擴(kuò)大鋼筋截面的大小等等。運(yùn)用以上這些措施一般就可以使裂縫的寬度合乎設(shè)計(jì)的要求。然而因?yàn)橐恍┨厥獾那樾蜗?,以上這些措施滿足不了需要,特別是因?yàn)樵瓉斫ㄖこ?、建筑結(jié)構(gòu)的制約絕對(duì)不能選取這些方式。
三、結(jié)語
建筑工程施工與設(shè)計(jì)有著非常密切的關(guān)系。建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)能反饋給設(shè)計(jì)者非常多的實(shí)際信息,以利于及時(shí)調(diào)整整體設(shè)計(jì)方案;建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)性能夠非常準(zhǔn)確地得到落實(shí)。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員到建筑施工現(xiàn)場(chǎng),可以了解具體的、實(shí)際的施工工藝及存在的與建筑工程設(shè)計(jì)相悖的實(shí)際問題,能不斷積累經(jīng)驗(yàn),提高建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。
參考文獻(xiàn):
(二)降低地基對(duì)混凝土的約束力
在實(shí)際工作中,降低地基對(duì)混凝土的約束也是混凝土結(jié)構(gòu)施工中需要注意的問題,如若地基的約束力作用在混凝土結(jié)構(gòu)上,也會(huì)降低凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。
(1)進(jìn)一步降低混凝土內(nèi)部約束力為了保證混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量不受混凝土內(nèi)部約束力的影響,在應(yīng)用混凝土施工技術(shù)時(shí)一定要估算混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度。在具體施工過程中,注意控制混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度,如若出現(xiàn)溫度超過估算范圍時(shí),應(yīng)當(dāng)采用覆蓋法或蓄水發(fā)法等來降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度。
(2)減少外部地基約束力在土木工程建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,應(yīng)用混凝土施工技術(shù)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)作用在地基上的作用力較大,會(huì)增加地基需要承受的壓力,相應(yīng)的地基約束力將會(huì)作用在混凝土結(jié)構(gòu)上,促使混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量降低。對(duì)此,在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)盡量采用滑動(dòng)層澆筑,通過滑動(dòng)澆筑,緩解低級(jí)所承受的作用力,相應(yīng)的降低地基外部約束力,確保混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
Abstract: in this paper the author according to the long-term practice experience, the list of some common problems with universal, hope through to the structural design of these common problem analysis, can to their peers of certain reference and reference.
Keywords: construction project, the structure design, research problems
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)
一前言
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程起著十分重要的作用,其不僅關(guān)系著建筑物的使用性能,還關(guān)系著工程施工的具體方案,影響了工程的經(jīng)濟(jì)效益。
本文重點(diǎn)研究了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的缺陷,以保障設(shè)計(jì)質(zhì)量能夠達(dá)到理想要求。
二鋼筋混凝土的承重選型及布置
⑴房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值。現(xiàn)行的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3―2002)給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。實(shí)際工程中經(jīng)常存在這樣的問題:某高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值,甚至有個(gè)別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規(guī)定限值,且既無可靠的設(shè)計(jì)依據(jù),在抗震設(shè)防區(qū)也沒有采取有效的抗震加強(qiáng)措施,給結(jié)構(gòu)抗震帶來安全隱患。另外還有一點(diǎn)也容易被設(shè)計(jì)人員所忽視,就是房屋適用高度除與結(jié)構(gòu)體系類型和抗震設(shè)防烈度有關(guān)外,尚與場(chǎng)地類別和結(jié)構(gòu)規(guī)則程度等因素有關(guān),當(dāng)結(jié)構(gòu)位于Ⅳ類場(chǎng)地或平面與豎向布置均不規(guī)則時(shí),其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低(一般降低20%)。如某高層建筑32層,高115.8m,框架剪力墻結(jié)構(gòu),7度設(shè)防,Ⅳ類場(chǎng)地,根據(jù)規(guī)范其適用高度為120m,但由于建于Ⅳ類場(chǎng)地,其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低(若按降低20%考慮,其最大適用高度應(yīng)為96m),則該高層建筑需按超限高層建筑來
考慮。
⑵結(jié)構(gòu)布置不合理。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)的布置要合理,即結(jié)構(gòu)布置盡可能的“規(guī)則”。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素很多,特別是對(duì)于復(fù)雜的建筑體型,很難一一用若干簡(jiǎn)單的定量指標(biāo)來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。正是由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定,加之對(duì)結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)缺乏應(yīng)有的了解,有些設(shè)計(jì)人員往往對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握不夠,有時(shí)甚至聽任業(yè)主和建筑師的要求,在實(shí)際工程中出現(xiàn)了不少規(guī)則性很差、對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利的高層建筑。①平面扭轉(zhuǎn)。由于平面不規(guī)則、質(zhì)量與剛度偏心和抗扭剛度太弱的結(jié)構(gòu),在地震中會(huì)因產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)不規(guī)則而受到嚴(yán)重的破壞,所以在布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)使結(jié)構(gòu)均勻分布,令荷載合力作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心,以減少扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的不利影響。②樓板局部不連續(xù)。一些高層建筑中經(jīng)常帶有較大范圍的錯(cuò)層,使樓層的樓板不連續(xù),樓板的平面剛度急劇變體導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不規(guī)則。目前在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的多數(shù)計(jì)算分析方法和計(jì)算軟件,大多數(shù)都假定樓板在平面內(nèi)不變形,平面內(nèi)剛度為無限大,這對(duì)于大多數(shù)工程來說是可以接受的。但當(dāng)樓板平而比較狹長、有較大的凹人和開洞時(shí),被凹口或洞口劃分開的各部分之間的連接較為薄弱,在地震作用中容易相對(duì)振動(dòng)而使削弱部位產(chǎn)生震害,樓板可能產(chǎn)生顯著的面內(nèi)變形,因此應(yīng)該對(duì)凹入或洞口的大小加以限制,并應(yīng)采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。③樓層的突然變化。當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層相對(duì)于下部樓層收進(jìn)時(shí),收進(jìn)的部位越高、收進(jìn)后的平而尺寸越小,結(jié)構(gòu)的高振型反應(yīng)越明顯,當(dāng)頂部剛度過小時(shí)會(huì)出現(xiàn)鞭梢效應(yīng)。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對(duì)于下部樓層外挑時(shí),結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和峰向地震作用效應(yīng)明顯,對(duì)抗震不利,因此應(yīng)按規(guī)范對(duì)收進(jìn)后的平面尺寸和外挑尺寸加以限制,設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。④豎向構(gòu)件不連續(xù)。在高層沒計(jì)時(shí),底層為了有一個(gè)較大的空間,常將底層設(shè)計(jì)為帶轉(zhuǎn)換層的大空間結(jié)構(gòu),使上部結(jié)構(gòu)不落地,采用梁上起柱的辦法,這就形成了柱構(gòu)件上下不連續(xù),容易使結(jié)構(gòu)形成薄弱部位,對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震極為不利。
⑶結(jié)構(gòu)縫寬度設(shè)計(jì)不合理。對(duì)于超長的工程建筑物,為了減少溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,應(yīng)合理地設(shè)置伸縮縫。有些設(shè)計(jì)人員采用后澆帶代替伸縮縫,后澆帶根本不能解決溫度變化的影響,只能減少混凝土材料干縮的影響。對(duì)不便于設(shè)置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu),除留設(shè)施工后澆帶外,還應(yīng)采取其他構(gòu)造加強(qiáng)措施,如加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施,對(duì)受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
對(duì)于地下室結(jié)構(gòu)盡量不要設(shè)縫。有些設(shè)計(jì)人員常在高層建筑地下室.與裙房地下室之間設(shè)置沉降縫,這雖可解決兩者問的沉降差異問題,但地下室設(shè)縫會(huì)帶來一系列的問題,如地下窒底板和外墻在沉降縫處的節(jié)點(diǎn)處理非常復(fù)雜,施工困難,易出現(xiàn)滲漏水等質(zhì)量問題,另外還常會(huì)導(dǎo)致高層部分的基礎(chǔ)有效埋深不足。因此,筆者認(rèn)為對(duì)地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫,而采取其他技術(shù)措施來解決差異沉降問題,如采用樁基,使絕對(duì)沉降和差異沉降控制在允許范闈內(nèi),或在主裙樓之間留設(shè)施上后澆帶,待主樓封頂后再連成整體。
三地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面
⑴對(duì)基礎(chǔ)的選型或施工的可行性考慮不夠充分。如某高層建筑,設(shè)計(jì)時(shí)采用大直徑鉆孔灌注樁,樁尖穿越6~8m的卵石層進(jìn)入中風(fēng)化巖1倍樁徑。按照現(xiàn)有的施工條件,樁尖穿越較厚的卵石層十分困難,成孔質(zhì)量也很難保證,如果根據(jù)附近相似地質(zhì)條件的工程經(jīng)驗(yàn),以卵石層為持力層,并在樁端進(jìn)入卵石層一定深度后進(jìn)行樁底注漿,同樣能達(dá)到提高單樁承載力、減小樁基沉降的目的。
⑵高層建筑基礎(chǔ)有效埋置深度不足。在工程設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員往往容易忽視規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。如某高層建筑30層,H=106m,地下1層,設(shè)計(jì)采用樁基,筏板基礎(chǔ)埋深為5.5m,不滿足《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JCJ6―99)第4.0.2條中關(guān)于樁筏基礎(chǔ)的埋置深度(不計(jì)樁長)不宜小于建筑物高度的1/18的要求,該基礎(chǔ)的埋深應(yīng)不小于H/18=5.9m。有些工程主樓為高層。裙房為多層,兩者之間用沉降縫斷開,使主樓地下室在沉降縫一側(cè)沒有可靠的側(cè)限。高層建筑規(guī)范規(guī)定,基礎(chǔ)有效埋深應(yīng)從具有可靠側(cè)限的地面算起,而在工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往容易忽略”可靠側(cè)限”這一蘑要因素。
2建筑工程框支結(jié)構(gòu)施工工藝
建筑工程框支結(jié)構(gòu)施工工藝流程主要分為:一是軸線放樣定位。也就是講框支結(jié)構(gòu)的軸網(wǎng)控制線確定下來,一般采取經(jīng)緯儀進(jìn)行定位,然后再按照主軸線測(cè)量軸線間距;二是捆扎鋼筋和搭設(shè)模架。在進(jìn)行鋼筋捆扎時(shí)要對(duì)鋼筋的捆扎位置進(jìn)行校正,然后再采取焊接、搭接等方式延長鋼筋長度之后在進(jìn)行綁扎;三是柱混凝土澆筑,此環(huán)節(jié)可以選擇混凝土泵送方式進(jìn)行澆筑,提高操作的自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)混凝土的一體化程度,避免因?yàn)闈仓r(shí)間的不同而出現(xiàn)的裂縫等問題;四是對(duì)澆筑混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)以及填充墻砌筑。施工人員要對(duì)澆筑的混凝土進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù),并且要砌筑填充墻。
3建筑框支結(jié)構(gòu)工程技術(shù)面臨的問題
3.1混凝土質(zhì)量問題因?yàn)榛炷羻栴}而影響建筑工程框支結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)象非常普遍,也是當(dāng)前建筑工程施工需要給予解決的問題之一,分析混凝土質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在:一是混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的問題,為了滿足建筑工程質(zhì)量需要,柱子需要選用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土,而后對(duì)于以受彎為主的樓層梁板則不宜使用強(qiáng)度過高的混凝土,因此高強(qiáng)度的混凝土對(duì)構(gòu)件承受的非負(fù)載應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生不利的影響,但是在具體的施工過程中建筑工程框支結(jié)構(gòu)使用高強(qiáng)度的混凝土現(xiàn)象還普遍存在;二是混凝土的澆筑質(zhì)量問題,在框支結(jié)構(gòu)混凝土澆筑過程中,施工人員為了個(gè)人私利他們會(huì)在混凝土中參雜各種添加劑,影響了混凝土的質(zhì)量,而且混凝土澆筑施工一般采取的施工工具是泵送方式,施工企業(yè)為了節(jié)省時(shí)間與成本他們會(huì)同時(shí)對(duì)豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件進(jìn)行集中澆筑,這樣的施工工藝會(huì)影響框支結(jié)構(gòu)的質(zhì)量;三是框支結(jié)構(gòu)混凝土的配合比比例不科學(xué)。在框支結(jié)構(gòu)施工技術(shù)施工中,混凝土的配合比比例有著嚴(yán)格的要求,即砂率每下降2個(gè)百分點(diǎn),混凝土的強(qiáng)度就會(huì)下降15個(gè)百分點(diǎn),同樣水和石灰的比重每增加10個(gè)百分點(diǎn),混凝土的強(qiáng)度就會(huì)降低5個(gè)百分點(diǎn);四是對(duì)于混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)工作落實(shí)不到位。在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)工作不嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)流程與要求進(jìn)行,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)各種病害,影響建筑工程框支結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
3.2保護(hù)層問題我國有關(guān)規(guī)章規(guī)定:受力鋼筋保護(hù)層厚度梁柱允許偏差5mm。但是在具體的施工中,只重視對(duì)主筋的保護(hù),而忽視了對(duì)箍筋的保護(hù),我們都知道混凝土的保護(hù)層作用不僅體現(xiàn)在對(duì)框支結(jié)構(gòu)的支撐加固作用,而且還對(duì)鋼筋的防銹起到關(guān)鍵的保護(hù)作用,因此在具體的施工過程中為了保護(hù)受力鋼筋,將受力鋼筋的保護(hù)層設(shè)定為d+30mm,雖然這種方法有效地保護(hù)了鋼筋,但是其削弱了框支梁載面所承受的壓力,導(dǎo)致其受力過重,引起混凝土開裂。
3.3鋼筋框支結(jié)構(gòu)技術(shù)問題鋼筋框支結(jié)構(gòu)技術(shù)是影響建筑工程質(zhì)量的重要因素,其問題主要體現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工的復(fù)雜性,比如節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、鋼筋分布密集導(dǎo)致施工難度比較大,再比如使用的鋼筋規(guī)格與設(shè)計(jì)的要求不符、鋼筋接頭焊接存在彎折等問題,這些問題的存在都會(huì)影響框支結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,如果再對(duì)這些問題進(jìn)行修正,就會(huì)對(duì)框支結(jié)構(gòu)的整體形狀造成改變。
4建筑框支結(jié)構(gòu)工程技術(shù)問題的對(duì)策研究
4.1嚴(yán)格控制框支結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量首先要基于不同的框支結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取不同強(qiáng)度的混凝土,在施工前要對(duì)框支結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行整體規(guī)劃,設(shè)定不同構(gòu)件結(jié)構(gòu)所需要混凝土的工程量等,從而在具體的施工中直接應(yīng)用,避免出現(xiàn)錯(cuò)誤;其次加強(qiáng)對(duì)混凝土源頭的控制,在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查,避免一些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的混凝土進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),同時(shí)也要嚴(yán)格控制混凝土的配合比比例,并且根據(jù)不同的施工要求進(jìn)行混凝土配比實(shí)驗(yàn),以確?;炷恋呐浜媳缺壤鲜┕ひ?,對(duì)于配合比結(jié)果不符合施工要求的要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,堅(jiān)決杜絕使用參雜添加劑的混凝土;最后做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。在混凝土進(jìn)行澆筑完成后,要保證框架柱澆搗10小時(shí)后在進(jìn)行側(cè)模的拆除,并且要用塑料膜對(duì)混凝土進(jìn)行包裹,并進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),當(dāng)然模板的拆除要避免過早,以此避免出現(xiàn)裂縫等病害。
4.2科學(xué)設(shè)計(jì)保護(hù)層眾所周知,建筑工程框支結(jié)構(gòu)技術(shù)在施工過程中會(huì)優(yōu)先保護(hù)主筋,這樣的施工技術(shù)對(duì)于建筑工程的整體抗震效果而言非常不利,因此為了可以保護(hù)主筋,有效提高建筑工程的整體抗震性,在設(shè)計(jì)保護(hù)層框支結(jié)構(gòu)時(shí)可以框支梁端保護(hù)層超過30mm的區(qū)域內(nèi)增加一道直徑間距和框架梁箍筋相等的雙支箍,并且鋪設(shè)4根12mm的縱向鋼筋加以固定。
4.3鋼筋工程施工技術(shù)鋼筋工程施工技術(shù)是框支結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中的重要一部分,首先要做好鋼筋施工準(zhǔn)備工作,將綁扎好的鋼筋放置到安全、干燥的地方,對(duì)于已經(jīng)放置在安好的梁上的,則要做好固定工作,避免發(fā)生安全事故;其次要進(jìn)行鋼筋焊接技術(shù),對(duì)每批次的鋼筋都要進(jìn)行嚴(yán)格檢查,在具體的焊接時(shí),一定要做好焊接頭的處理,避免焊接頭出現(xiàn)彎曲、打結(jié)的現(xiàn)象;最后在進(jìn)行鋼筋的放樣過程中,應(yīng)該預(yù)留一定的空間,避免焊接處由于受到收縮作用而出現(xiàn)拱起作用,具體的余量為:當(dāng)受彎構(gòu)件超過24m時(shí),放樣余量應(yīng)該為5mm,如果受彎構(gòu)建總長超過24m時(shí),放樣余量就應(yīng)該為8mm。
4.4填充墻砌筑建筑框支結(jié)構(gòu)技術(shù)要求施工人員按照預(yù)定的施工方案對(duì)建筑物的填充墻進(jìn)行砌筑,砌筑的技術(shù)要求為:①砂漿灰縫控制在8-12mm之間,并且砂漿的飽滿度不能低于80%;②填充墻、剪力墻以及框架柱之間的交匯處根據(jù)間距在上面打入膨脹螺母,并且將拉結(jié)鋼筋焊接并埋設(shè)到砌體的灰縫中;③當(dāng)砌到距離框架梁200mm處,要等待1周時(shí)間,隨后在采取粘土磚將其斜砌在梁底。
近年來,隨著科技水平的不斷提升,我國建筑工程質(zhì)量總體水平有了較大提高,但存在的問題仍然不少。在施工中由于各種因素的影響,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的質(zhì)量問題,甚至造成質(zhì)量事故,產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。而在眾多的質(zhì)量事故中,溫度變化引起的裂縫是一種典型的質(zhì)量問題。因此,探討質(zhì)量控制措施與如何防治溫變裂縫的產(chǎn)生,對(duì)于保證建筑工程建筑物的質(zhì)量有著重要意義。
一、建筑結(jié)構(gòu)件工程中溫度變化引起裂縫的主要原因
1、建筑結(jié)構(gòu)件隨著溫度的變化而產(chǎn)生變形,即通常所說的熱脹冷縮。當(dāng)變形受到約束時(shí),便產(chǎn)生了裂縫,約束的程度越大,裂縫就越寬。
2、水泥和水所引起化學(xué)反應(yīng)引起裂縫。大體積混凝土開列的主要原因之一,是由于混凝土在硬化過程中,水泥和水起化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升,如果熱量不能很快散失,內(nèi)部和外部溫差過大,就將產(chǎn)生溫度應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)內(nèi)部受壓,外部受拉?;炷猎谟不跗?,只有很低的抗拉強(qiáng)度,如果由內(nèi)外溫度差引起的拉應(yīng)力超過混凝土早期抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就要產(chǎn)生裂縫。
3、構(gòu)件硬化成型后,在使用中,如果溫度較大,構(gòu)件內(nèi)部溫度梯度就極大,也會(huì)引起構(gòu)件開裂。
4、建筑結(jié)構(gòu)件澆筑、養(yǎng)護(hù)及拆模過程中采用不當(dāng)?shù)氖┕し椒?,從而加劇溫度變化產(chǎn)生裂縫。
二、建筑結(jié)構(gòu)件工程質(zhì)量控制的一般措施
1、組織措施
組建項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu),配置滿足工作需要的監(jiān)理人員,并在約定的時(shí)間內(nèi),總監(jiān)理工程師及其他監(jiān)理人員派駐工地。建立現(xiàn)代企業(yè)制度,建立和健全質(zhì)量控制體系,加強(qiáng)內(nèi)部管理,對(duì)監(jiān)理人員進(jìn)行技術(shù)管理培訓(xùn),建立考核獎(jiǎng)懲制度。確定監(jiān)理機(jī)構(gòu)各部門職責(zé)分工及各級(jí)監(jiān)理人員權(quán)限,并報(bào)送發(fā)包人和通知承包人。組織第一次工地會(huì)議,監(jiān)理例會(huì)、監(jiān)理專題會(huì)議和編寫會(huì)議記錄分發(fā)與會(huì)各方,保障工程質(zhì)量,要求或建議承包人組織一定數(shù)量高素質(zhì)的民工參與建設(shè),督促承包人做好生活后勤工作,保障工地人員健康專注地投入施工。建議或要求必包人提供便利的施工條件,確保控制工程質(zhì)量。
2、管理措施
健全技術(shù)文件審核、審批制度。根據(jù)施工合同約定,由雙方提交的施工技術(shù)圖紙以及由承包人提交的施工組織設(shè)計(jì)及施工計(jì)劃、施工進(jìn)度計(jì)劃等文件應(yīng)經(jīng)過監(jiān)理機(jī)構(gòu)核查、審核、審批。督促承包商嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙、施工規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),工作的各種商洽必須經(jīng)有關(guān)監(jiān)理工程師簽字后方可實(shí)施。審查主要材料、設(shè)備的質(zhì)量和核定其性能,參加工程驗(yàn)收工作,參與工程質(zhì)量事故的處理。
3、經(jīng)濟(jì)措施和合同措施
嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收,嚴(yán)格按照雙方的合同實(shí)行嚴(yán)格公平、公正的獎(jiǎng)懲措施。對(duì)經(jīng)驗(yàn)收不合格的工場(chǎng)部位拒付工程款。
三、建筑結(jié)構(gòu)件工程中溫變裂縫質(zhì)量控制的主要技術(shù)措施
1、預(yù)防熱脹冷縮的措施:(1)撤去約束,允許自由的產(chǎn)生變形;(2)設(shè)置伸縮縫。
2、防止化學(xué)反應(yīng)引起裂縫產(chǎn)生的措施是:(1)盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥;(2)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在450kg/m2以下;(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;(4)改善骨科級(jí)配,摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量,降低水化熱;(5)改善混凝土的攪拌工藝,采用”二次風(fēng)冷“新工藝降低混凝土的澆筑溫度;(6)在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌和物的流動(dòng)性、保水性,降低水熱化,推遲熱峰出現(xiàn)的時(shí)間;(7)合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束;(8)在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道,通過冷水或冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)部溫差;(9)加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控,及時(shí)采取冷卻保護(hù)措施;(10)、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑后,及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并灑水養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保證混凝土表現(xiàn)緩慢冷卻,在寒冷季節(jié),混凝土兩面必須采取保溫措施,以防寒潮襲擊。
3、預(yù)防產(chǎn)生比類裂縫的措施是:采用隔熱(或保溫)措施,盡量減少構(gòu)件內(nèi)部溫度梯度,在配筋時(shí)應(yīng)考慮溫度力的影響。
4、預(yù)防結(jié)構(gòu)件澆筑及養(yǎng)護(hù)過程產(chǎn)生裂縫的措施:
(1)針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)件伸縮較大的特點(diǎn),澆筑混凝土?xí)r每隔30m左右設(shè)置后澆帶。(2)澆筑中,下落高度不超過1.5m,混凝土不得成堆,及時(shí)出料、及時(shí)成活,以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象,使得現(xiàn)澆板配料不均;嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工,選擇熟練的混凝土振搗工人,掌握好振搗時(shí)間,以保證混凝土振搗均勻、密實(shí),避免漏振、欠振,并做好混凝土施工記錄。(3) 建筑結(jié)構(gòu)件混凝土澆筑成型后,應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜,避免水分蒸發(fā);澆筑1h~2h后對(duì)混凝土二次振搗,以消除收縮裂紋及表面泌水,2h~3h后進(jìn)行二次壓面,并適時(shí)用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4) 建筑結(jié)構(gòu)件混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d,對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d;留置混凝土同條件試塊,并設(shè)專人檢測(cè)混凝土強(qiáng)度增長情況,在其強(qiáng)度未達(dá)到1.2Mpa時(shí),不得在其上踩踏或安裝模板及支架。(5)嚴(yán)格按照GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中的強(qiáng)度要求確定模板拆除時(shí)間,拆模時(shí)要輕拿輕放,不得對(duì)樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架要分散堆放并及時(shí)清運(yùn)。
四、建筑結(jié)構(gòu)件工程質(zhì)量控制的保證措施
1、質(zhì)量的事前控制
審核由發(fā)包人提供的各種工程資料。檢查場(chǎng)內(nèi)道路、供水、供電等施工輔助設(shè)施的準(zhǔn)備。審核承包人中標(biāo)后的施工組織設(shè)計(jì)、施工措施計(jì)劃等技術(shù)文件。明確質(zhì)量要求,掌握和熟悉質(zhì)量控制的技術(shù)依據(jù)。參與承包人對(duì)發(fā)包人提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)核情況,并督促承包人在此基礎(chǔ)上完成施工測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)及施工區(qū)原地形圖的測(cè)繪。嚴(yán)格審核工程開工應(yīng)具備的各項(xiàng)條件,并審批開工申請(qǐng)。
2、質(zhì)量的事中控制
施工工藝過程質(zhì)量控制,采用現(xiàn)場(chǎng)檢查、查閱施工記錄以及材料和構(gòu)配件、監(jiān)督試驗(yàn)、見證取樣,按照旁站方案進(jìn)行旁站、及時(shí)對(duì)承包人可能影響工程質(zhì)量的施工方法以及各種違章作業(yè)行為發(fā)出調(diào)整、制止、整頓直至停止施工批示。發(fā)現(xiàn)承包人使用的材料、構(gòu)配件、工程設(shè)備等原因可能導(dǎo)致工程質(zhì)量不合格或千萬事故時(shí),要求承包人采取措施糾正。發(fā)現(xiàn)施工環(huán)境可能影響工程質(zhì)量時(shí),應(yīng)批示承包人采取有效的防范措施。堅(jiān)持上道工序不檢查不準(zhǔn)進(jìn)行下道工序的原則。上道工序完成后,先由施工單位進(jìn)行自檢、專職檢,認(rèn)為合格后再通知現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師或其他代表到現(xiàn)場(chǎng)會(huì)同檢驗(yàn)。檢驗(yàn)合格后簽署認(rèn)可,方能進(jìn)行下道工序。隱蔽工程檢查驗(yàn)收,隱蔽工程完成后,先由施工單位自檢、專職檢,初難合格后填報(bào)隱蔽工程驗(yàn)收單,報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收。分項(xiàng)、分部工程驗(yàn)收。應(yīng)對(duì)施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,以及處理措施或遺漏問題進(jìn)行詳細(xì)的記錄和拍照,保存好照片等相差資料。工程質(zhì)量事故處理,質(zhì)量事故原因、責(zé)任的分析--質(zhì)量事故處理措施的研究確定及處理效果的檢查。
3、質(zhì)量的事后控制
事后嚴(yán)肅把關(guān),對(duì)于質(zhì)量控制要點(diǎn)、要害部位或質(zhì)量有疑問的部位進(jìn)行事后復(fù)檢。嚴(yán)格按照質(zhì)量評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單元、分部、單位工程組織驗(yàn)收認(rèn)證。實(shí)行質(zhì)量保證金制度,讓“制造”者跟蹤一段時(shí)間的質(zhì)量保證,完善其缺陷服務(wù)責(zé)任。在一定的時(shí)間內(nèi),盡量讓工程在設(shè)計(jì)負(fù)載條件下運(yùn)行后,再對(duì)整個(gè)工程組織驗(yàn)收。
為了確保建筑結(jié)構(gòu)件工程質(zhì)量,工程管理者應(yīng)講究質(zhì)量控制的措施,實(shí)行事前控制與事后控制。而典型質(zhì)量問題――溫變裂縫則應(yīng)采取具體的控制措施,以防治因裂縫產(chǎn)生質(zhì)量事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1]高等學(xué)校試用教材.建筑材料,1985.
Abstract: As a comprehensive and strong systematic content, the selection decision-making of high-rise building structures in civil engineering project occupies an extremely important position. This paper will combine with many years of practical experience; provide a simple exposition of civil engineering in high-rise buildings for selection of structural factors, for reference.Key words: civil engineering; high-rise buildings; structure selection;influencing factors
中圖分類號(hào):TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):2095-2104(2012)06-0020-02
高層建筑以其占地面積較小,高層空間利用率較高的優(yōu)勢(shì),有效的緩解了目前城市土地資源緊張與城市人口壓力逐年加大之間的矛盾,使其迅速成為現(xiàn)今建筑工程設(shè)計(jì)與施工建造的首選類型。就我國目前而言,高層建筑主要用于住宅、賓館、辦公寫字樓、以及綜合性商業(yè)設(shè)施等用途中,由于其對(duì)高層建筑的使用功能性的要求不同,使其在對(duì)于建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)選型中存在著一定的差異性。在高層住宅的建筑工程項(xiàng)目中,由于其對(duì)于功能具有空間較小、分隔墻體較多、各層布局基本相同的特殊要求,在結(jié)構(gòu)的選擇時(shí)就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結(jié)構(gòu),此外除了應(yīng)考慮各組成部分各自適用的結(jié)構(gòu)體系以外,選型中還要考慮兩種體系組合的效果是否最佳因?yàn)楫?dāng)建筑物包括不止一個(gè)主要結(jié)構(gòu)時(shí),它們之間必然存在一定的橫向聯(lián)系,分別對(duì)每一結(jié)構(gòu)優(yōu)化所拼湊而成的整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)不一定最優(yōu),故結(jié)構(gòu)選型應(yīng)從整個(gè)工程系統(tǒng),即主要結(jié)構(gòu)的集合出發(fā)進(jìn)行全局優(yōu)化決策根據(jù)工程的具體情況和條件正確解決結(jié)構(gòu)體系的選型問題。
1工民建筑物的基本要求
1.1美觀功能要求
結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑藝術(shù)形象的重要因素通常人們比較強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)型式適應(yīng)建筑造型上的美觀性要求,而易于忽視另一方面,即結(jié)構(gòu)本身的美學(xué)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)自身也富有美學(xué)表現(xiàn)力,為了達(dá)到安全與堅(jiān)固的目的,各種結(jié)構(gòu)體系都是由構(gòu)件按一定的規(guī)律組成的,這種規(guī)律性的東西本身就具有裝飾效果,結(jié)構(gòu)選型的參與者、建筑師們必須注意發(fā)揮這種表現(xiàn)力和利用這種裝飾結(jié)果自然地顯示結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)型式與建筑的空間藝術(shù)形象融合起來使兩者成為統(tǒng)一體。
1.2結(jié)構(gòu)受力合理性
因?yàn)楦鞣N結(jié)構(gòu)體系有各自的受力特征,比如在抗風(fēng)能力、抗震能力整體剛度等各方面各不相同,而選型必須保證結(jié)構(gòu)體系的受力合理,所以要根據(jù)力學(xué)上的要求認(rèn)真比較各種結(jié)構(gòu)體系優(yōu)缺點(diǎn),挑選出能入圍的幾個(gè)結(jié)構(gòu)體系,然后再結(jié)合其它影響因素作分析,做篩選結(jié)構(gòu)受力合理性包括結(jié)構(gòu)能有效抗風(fēng)、可靠抗震、傳力途徑明確、應(yīng)力分布合理破壞機(jī)制合理等等。它受環(huán)境條件諸如基本風(fēng)壓、設(shè)防烈度等影響,而基本風(fēng)壓、設(shè)防烈度又因場(chǎng)地條件不同而不同。
1.3綜合考慮不同結(jié)構(gòu)方案對(duì)建筑物造價(jià)的影響
某些結(jié)構(gòu)材料單價(jià)較高但可能給建筑物整體造價(jià)帶來好處,結(jié)構(gòu)材料對(duì)選型的影響下文將展開論述。例如某市三多里高層住宅地面以上15層、局部16層,層高2.7m建筑??偢叨?4.2m為板-柱框架剪力墻體系,采用陶?;炷痢nA(yù)制大樓板內(nèi)外填充墻分別采用100mm及200mm厚的加氣混凝土徹塊,每層平均重量?jī)H為8.31kN/平方米而一般框架-剪力墻體系的高層住宅每層平均重量約為12~13kN/平方米,因此該高層建筑采用天然地基箱形基礎(chǔ),而同期建造的另一幢15層高層住宅,為內(nèi)澆外掛剪力墻體系,采用柱箱復(fù)合基礎(chǔ)15層高層住宅采用天然地基,在某市是僅有的一幢,是一個(gè)成功的工程實(shí)踐。
1.4結(jié)構(gòu)全壽命期費(fèi)用
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)分析時(shí),通??紤]的是一次性投資費(fèi)用,這是不夠全面的。一幢建筑物在其整個(gè)使用壽命期內(nèi),一般為50年,還會(huì)發(fā)生其它費(fèi)用,如結(jié)構(gòu)的一般維護(hù)維修費(fèi)用、災(zāi)后的重建費(fèi)用等等,而這些費(fèi)用的數(shù)額往往也是不容忽視的。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型決策時(shí)也應(yīng)予以考慮。例如對(duì)于一幢高層建筑如果結(jié)構(gòu)方案采用鋼結(jié)構(gòu),則由于鋼材易于銹蝕在整個(gè)建筑物投入使用后,必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行定期的防銹蝕處理和維護(hù),從建筑的整個(gè)使用壽命期來看這一筆維護(hù)費(fèi)用的數(shù)額是巨大的但如果結(jié)構(gòu)方案采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則基本上不需要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行維護(hù)。從建筑的整個(gè)使用壽命期來看,就基本上不存在發(fā)生于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的維護(hù)費(fèi)用,當(dāng)對(duì)類似的高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的選擇時(shí)就要綜合考慮權(quán)衡各方面利弊從結(jié)構(gòu)的全壽命期,來進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)分析才能得出令人滿意的決策結(jié)論。
2施工水平對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響建筑施工的生產(chǎn)技術(shù)水平及生產(chǎn)手段對(duì)建筑結(jié)構(gòu)型式有很大影響。正是大型起重機(jī)械及各種建筑機(jī)械例如混凝土泵,相繼問世才使高層建筑的各種結(jié)構(gòu)型式成為現(xiàn)實(shí),施工水平對(duì)建筑結(jié)構(gòu)型式的影響表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
一方面,施工技術(shù)條件不具備或選用的結(jié)構(gòu)方案不適應(yīng)現(xiàn)有施工技術(shù)能力,將給工程建設(shè)帶來困難。例如選擇裝配式框架結(jié)構(gòu)方案時(shí)需要認(rèn)真考慮施工單位焊工技術(shù)力量,否則將給工程質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響。如果決策人員在結(jié)構(gòu)選型時(shí)考慮不周也將會(huì)給施工單位帶來不必要的困難。因此選型時(shí)有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與施工單位人員溝通,共同磋商解決選型中出現(xiàn)的矛盾。
另一方面,選擇結(jié)構(gòu)型式時(shí)要結(jié)合施工工藝因素考慮工程的具體施工條件,同一種結(jié)構(gòu)型式可以對(duì)應(yīng)不同的施工工藝,而不同的施工工藝不僅影響材料消耗,勞動(dòng)力工期施工工期的影響已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)因素中分析及造價(jià)等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),而且會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、抗震性能、計(jì)算分析及構(gòu)造措施。所以,在高層建筑結(jié)構(gòu)選型中應(yīng)對(duì)施工工藝連同其它因素加以全面綜合權(quán)衡考慮。
3建筑結(jié)構(gòu)材料對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的結(jié)構(gòu)材料如高強(qiáng)砼、輕骨料砼、復(fù)合材料中的鋼管砼、鋼纖維砼等等不斷誕生,新的結(jié)構(gòu)材料促使傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式發(fā)生變革,新的結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生,從而不可避免地給結(jié)構(gòu)選型問題帶來深刻影響。眾所周知在傳統(tǒng)的建筑材料中,鋼材符合輕質(zhì)又高強(qiáng)的條件,在國外高層建筑中很多采用鋼結(jié)構(gòu)體系,鑒于我國國情和條件,絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)體系,且一般都采用普通鋼筋砼、混凝土及鋼材的強(qiáng)度等級(jí)不高,建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國已建成的高層建筑中,自重小于12kN/平方米的只占22%。而大于14kN/平方米的占46%,總的來說,自重偏大給設(shè)計(jì)、施工、材料運(yùn)輸、結(jié)構(gòu)抗震性能及結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)帶來較多不利影響因此在考慮了材料的供應(yīng)狀況的前提條件下,優(yōu)先選用能減輕建筑物自重的結(jié)構(gòu)材料是很有必要的。減輕建筑物自重給整個(gè)高層建筑帶來的效益有:
3.1有利于減小結(jié)構(gòu)截面節(jié)約建筑材料尤其對(duì)于高層建筑下部樓層的柱子影響更大。
3.2有利于減小基礎(chǔ)投資據(jù)統(tǒng)計(jì)在軟土地基地區(qū)基礎(chǔ)的造價(jià)約占土建總投資的25%左右。例如:某市樁箱型基礎(chǔ)約占28%,隨著目前地下室越來越深,這個(gè)比例有加大的趨勢(shì),所以減輕高層建筑自重對(duì)減少軟土地基地區(qū)高層建筑基礎(chǔ)投資有重大意義。
4結(jié)語
綜上所述,在實(shí)際工作中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員往往由于未能深入了解結(jié)構(gòu)選型的各個(gè)影響因素及其相互關(guān)系,從而造成結(jié)構(gòu)選型決策的種種失誤影響結(jié)構(gòu)選型決策的因素主要體現(xiàn)在建筑物的功能要求,結(jié)構(gòu)受力合理性經(jīng)濟(jì)因素的制約等多個(gè)方面,所有的這些確定性的和非確定性的因素都或多或少對(duì)結(jié)構(gòu)選型產(chǎn)生影響,在某些情況,不為人們重視甚至被忽略的一些因素往往起著決定性的作用。因此,在結(jié)構(gòu)選型決策工作中應(yīng)該綜合考慮各種決策影響因素的作用特點(diǎn)和對(duì)決策結(jié)果的影響度,并將它們綜合協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來,這就涉及到高層建筑選型決策方法的合理選擇問題。
參考文獻(xiàn)
在我國城市建設(shè)正在如火如荼的開展,城市建設(shè)的一個(gè)重要標(biāo)志就在于城市建筑的高速發(fā)展,現(xiàn)代城市高樓大廈已經(jīng)是一個(gè)極為重要的體現(xiàn),但是城市建筑的發(fā)展還需要解決許多的問題,尤其是在我國地域差異較大,人文特征有別的國家,如何進(jìn)行有效的土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為人們提供舒適可行的安居環(huán)境,是建筑企業(yè)或者機(jī)構(gòu)需要重點(diǎn)思考的方面,這也是保障其發(fā)展的一個(gè)前提。其實(shí)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國土木工程建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和能力已經(jīng)得到了極大提升,但是囿于多種方面的原因,其中存在的問題還需要我們進(jìn)行深入的剖析解決。
一、我國土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題分析
從我國近些年土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展來看,城市建筑水平已經(jīng)得到極大提升,建筑工程設(shè)計(jì)也開始多樣化,并且在實(shí)際的工作中較為注重對(duì)于人們生活質(zhì)量要求的相關(guān)問題,但是具體分析來看,我國土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題也是有的,而且這些問題體現(xiàn)在多個(gè)方面,需要引起設(shè)計(jì)者和相關(guān)管理者的關(guān)注。
1.土木工程建筑結(jié)構(gòu)的牢固性有待提高
眾所周知一個(gè)建筑工程最為主要的就是要保障具有牢固性,這不僅僅體現(xiàn)在建筑物的安全和穩(wěn)定,更主要的是對(duì)于居住者的一種安全保障,引起要切實(shí)做好牢固性的管理工作。載現(xiàn)代社會(huì)的土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如何做好工程牢固性的相關(guān)工作逐漸成為一個(gè)較為重要且必須思考的問題。但是我國土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于這一問題的解決力度還不夠,其中存在的一些安全隱患問題并沒有切實(shí)的解決。在土木工程建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,雖然表面上沒有任何問題,但是一旦出現(xiàn)自然災(zāi)害,比如地震、火災(zāi)等都有可能對(duì)于建筑物造成巨大的沖擊,致使建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化,對(duì)人們的生活安全造成嚴(yán)重影響,這些問題都是在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中沒有做好地基工作。比如在我國2008年發(fā)生的汶川大地震造成眾多房屋、橋梁等出現(xiàn)坍塌的情況,都是因?yàn)闆]有做好工程牢固性的保障工作。
2.構(gòu)造柱和承重柱的區(qū)分問題
土木工程磚混結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造柱和梁配合設(shè)計(jì),能夠起到良好的防止墻體斷裂的情況,是一種重要的保障措施,更是對(duì)居住者生命財(cái)產(chǎn)進(jìn)行保障的重要基礎(chǔ),但是在現(xiàn)實(shí)的工作中,一些土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員沒有清晰的認(rèn)識(shí)到兩者的區(qū)別,尤其是沒有分清楚構(gòu)造柱和承重柱的概念,將承重柱的設(shè)計(jì)方法直接套用到構(gòu)造柱設(shè)計(jì)當(dāng)中,沒有為構(gòu)造柱設(shè)置基礎(chǔ)。因此,難以抵抗地震的震動(dòng)強(qiáng)度,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。為了方便分析承重柱受力,將其截面面積設(shè)計(jì)得太小。這樣在外力的作用下,柱體和梁體就會(huì)出現(xiàn)開裂問題。
3.缺乏對(duì)環(huán)境因素的考慮
前面已經(jīng)提到,我國是一個(gè)地域差異較大的國家,每一個(gè)地區(qū)都具有自身的特征,不僅僅是居民對(duì)于建筑的需求,更主要的是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些需求問題,比如地域環(huán)境對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響,在我國東西南北土質(zhì)、水質(zhì)、文化等因素差別比較大,比如在潮濕度方面,南方比北方較為潮濕,那么如果在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中不能進(jìn)行有效的考慮,而采用同樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,在建筑材料的使用方面沒有區(qū)別,那么在建筑物的使用過程中必定會(huì)出現(xiàn)一些問題。
二、土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的有效改進(jìn)措施
作為土木工程建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員,在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作的過程中必須主動(dòng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,不斷 提高自身的設(shè)計(jì)水平,尤其是對(duì)于上述提到的一些問題必須進(jìn)行及時(shí)的改正,提高認(rèn)識(shí),全面提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平,保障工程的質(zhì)量和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
1.全面做好牢固性設(shè)計(jì)工作
前面對(duì)于牢固性設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,因此作為設(shè)計(jì)人員在未來設(shè)計(jì)的過程中必須充分重視這一問題,第一個(gè)方面是做好內(nèi)力組合設(shè)計(jì)工作。內(nèi)力組合是土木工程結(jié)構(gòu)承載力抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn),它要求在調(diào)整承載力抗震系數(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值應(yīng)大于沒有考慮抗震要求時(shí)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。如果采用非抗震設(shè)計(jì)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算,則抗震設(shè)計(jì)需要對(duì)承載力抗震的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通過綜合受彎梁、偏壓柱、受剪等的系數(shù)調(diào)整,提高結(jié)構(gòu)的承載能力;兩一個(gè)方面是做好板設(shè)計(jì)和配筋。板設(shè)計(jì)和配筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要分析板長邊和短邊的長度。如果長度差距< 2mm,則適合采用雙向板計(jì)算的方式設(shè)計(jì);
如果兩者的長度差距在2 ~ 3mm 之間,則適合沿著短邊的受力單向板進(jìn)行計(jì)算,并將足夠的構(gòu)造鋼筋布置在長邊位置。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)板的具體大小,可按照彈性的方法計(jì)算。對(duì)于連續(xù)雙向板跨中的最大彎矩計(jì)算,要求根據(jù)荷載分布的具體情況,對(duì)滿布荷載進(jìn)行分解和間隔進(jìn)行布置。
2.充分考慮環(huán)境的因素
針對(duì)我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在對(duì)于環(huán)境因素認(rèn)識(shí)不足的問題,在以后的設(shè)計(jì)中,我國的設(shè)計(jì)人員必須及時(shí)提高認(rèn)識(shí),對(duì)于環(huán)境問題進(jìn)行解決,首先是要認(rèn)清楚當(dāng)?shù)氐膶?shí)際土質(zhì),土質(zhì)環(huán)境決定了建筑物的穩(wěn)定程度,也就是要求這些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)情況進(jìn)行充分的考察了解,如果在土質(zhì)較為疏松的地域進(jìn)行建筑,就比考慮進(jìn)一步進(jìn)行加固的問題;其次是做好天氣等問題的考察,在我國南北方的雨水差異較大,因此要根據(jù)這些區(qū)別進(jìn)行不同的建筑設(shè)計(jì),比如在南方,雨水較多,那么在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮有效防水、防潮的問題,避免因雨水過多而影響建筑物的質(zhì)量;最后是要區(qū)別地域人文環(huán)境,我國是一個(gè)地域廣闊,多民族的國家,每個(gè)地區(qū)和民族在發(fā)展的過程中都有獨(dú)特的風(fēng)格,因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也要充分考慮居民的需求,在設(shè)計(jì)過程中有所區(qū)別。
結(jié)語