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1 裝配式建筑的定義與內(nèi)涵
裝配式建筑是指將梁、板、樓梯等建筑構(gòu)件在廠區(qū)機(jī)械化、模塊化生產(chǎn)后,再到達(dá)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝拼接的一種建筑類(lèi)型和生產(chǎn)方式。
這種新型建筑形式一直以來(lái)受到國(guó)家政府部門(mén)和行業(yè)專(zhuān)家的推崇,在《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》(建科〔2005〕78號(hào))、《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)部等部門(mén)關(guān)于推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量的若干意見(jiàn)的通知》(〔1999〕72號(hào))等文件中明確指出裝配式住宅屬于低碳環(huán)保、節(jié)能減耗、政策支持的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目,全力要求加快其發(fā)展建設(shè)進(jìn)程。特別是山東省住建廳下發(fā)《關(guān)于公布2015年度山東省建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化試點(diǎn)城市、試點(diǎn)工程項(xiàng)目、生產(chǎn)基地名單的通知》,明確濟(jì)南、青島為試點(diǎn)城市,正式啟動(dòng)我省裝配式建筑全面發(fā)展的序幕。
2 裝配式建筑在聊城市推廣的重要意義
就我市而言,做好裝配式建筑推廣工作可以帶來(lái)以下優(yōu)勢(shì):
一、建筑模塊工廠化生產(chǎn),標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、質(zhì)量把控有保障,產(chǎn)品可溯源、責(zé)任區(qū)分簡(jiǎn)單。
二、廠區(qū)生產(chǎn)有利于培養(yǎng)一批專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)高、技術(shù)水平靈活的生產(chǎn)工人,為提升我市整個(gè)建筑市場(chǎng)勞動(dòng)力水平做出貢獻(xiàn),有利于將我市勞動(dòng)力人口優(yōu)勢(shì)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,打造建筑市場(chǎng)聊城制造的品牌
三、固定的園區(qū)生產(chǎn)、連續(xù)化生產(chǎn),可以以土地、生產(chǎn)車(chē)間為擔(dān)保,有效保護(hù)工人工資福利等個(gè)人利益不受傷害,避免年關(guān)建筑工人集中上訪討要工資的社會(huì)性的發(fā)生。
四、裝配式生產(chǎn)避免現(xiàn)場(chǎng)施工的揚(yáng)塵、噪聲,對(duì)減少霧霾、污水等環(huán)境問(wèn)題有較大幫助,同時(shí)減少建筑工地鄰里單位之間的矛盾糾紛,有利于和諧水城的創(chuàng)建。
五、盡早入手,確定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán),有利于確立我市行業(yè)地位,爭(zhēng)取更多市場(chǎng)份額。
3 我市推廣裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)
目前我市裝配式建筑發(fā)展具有良好的基礎(chǔ),具體而言表現(xiàn)在如下方面:
一、具有一批諸如聊建集團(tuán)、中通鋼構(gòu)等建筑建材行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),企業(yè)責(zé)任感、戰(zhàn)略眼光都具有一定眼光,科技研發(fā)水平不弱。
二、有我市企業(yè)參股的山東金柱萬(wàn)斯達(dá)裝配建筑有限公司等企業(yè),已經(jīng)在濟(jì)南獲得大量裝配式建筑項(xiàng)目,積累了相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
三、聊建集團(tuán)和清華大學(xué)、山東建筑大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)合作,對(duì)裝配式建筑進(jìn)行了深度技術(shù)攻關(guān),效果良好,并參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,技術(shù)話語(yǔ)權(quán)分量較重。
四、我市棚戶(hù)區(qū)改造、鄉(xiāng)鎮(zhèn)改貌、新型城鎮(zhèn)化工作量大質(zhì)優(yōu),如果與裝配式建筑結(jié)合更是錦上添花。同時(shí)裝配式建筑減少環(huán)境污染,也是我市全國(guó)衛(wèi)生城復(fù)檢過(guò)關(guān)后,環(huán)境保護(hù)的常態(tài)要求。
五、社會(huì)重視,科技局專(zhuān)門(mén)進(jìn)行調(diào)研,推進(jìn)項(xiàng)目開(kāi)展,多位人大代表和政協(xié)委員提出多份提案,呼吁政府相關(guān)部門(mén)立項(xiàng)支持。
4 推廣裝配式建筑的措施保障
基于以上情況,建議從如下發(fā)面加快我市裝配式建筑積極發(fā)展:
一、建立行業(yè)協(xié)會(huì),加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),擴(kuò)大宣傳,提高社會(huì)認(rèn)知度。
由市政府組織,市住房城鄉(xiāng)建設(shè)委作為牽頭單位,成員單位包括市規(guī)劃、發(fā)展改革、國(guó)土、科技、經(jīng)濟(jì)信息化、質(zhì)監(jiān)、財(cái)政和相關(guān)企業(yè)等部門(mén),做好宣傳推廣。采取多種形式,在報(bào)紙、電視、電臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)等設(shè)置專(zhuān)欄或?qū)n},并組織大型宣貫會(huì)議和論壇等,對(duì)政府管理部門(mén)、開(kāi)發(fā)商、施工單位、生產(chǎn)企業(yè)以及消費(fèi)者開(kāi)展宣傳教育,提高裝配式建筑的社會(huì)認(rèn)知程度。
二、推廣適用技術(shù),完善標(biāo)準(zhǔn)體系,積極做好技術(shù)研發(fā)和推進(jìn)工作。
開(kāi)展設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、部品模數(shù)化研究,新型部品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝研究,機(jī)械設(shè)備研究,以及信息管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)等。建立健全標(biāo)準(zhǔn)戶(hù)型設(shè)計(jì)圖集,生產(chǎn)、施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),以及住宅性能認(rèn)定規(guī)程和部品認(rèn)定制度等。
三、發(fā)揮政策調(diào)控作用,開(kāi)展試點(diǎn)示范
優(yōu)先在以劃撥方式取得土地的政策性住房,政府投資的公益性建筑上開(kāi)展試點(diǎn)。對(duì)于其他商業(yè)性項(xiàng)目,政府相關(guān)部門(mén)在確定土地出讓價(jià)格以及開(kāi)發(fā)單位在投標(biāo)和競(jìng)購(gòu)?fù)恋剡^(guò)程中應(yīng)綜合考慮產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)用和成本因素,進(jìn)行扶植幫助。
四、整合行業(yè)資源,培育實(shí)施主體
1、調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局,完善資源配置。一是在我市扶持建設(shè)若干家預(yù)制部品、鋼構(gòu)品生產(chǎn)企業(yè),使生產(chǎn)能力適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化住宅建設(shè)需要。
2、整合行業(yè)資源,培育住宅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。以市場(chǎng)為導(dǎo)向,整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、部品生產(chǎn)、施工、物流企業(yè)和科研單位組成聯(lián)合體,或形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、實(shí)力雄厚、信譽(yù)良好的大型產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。
3、實(shí)施“引進(jìn)”戰(zhàn)略,加快住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。鼓勵(lì)發(fā)達(dá)地區(qū)有實(shí)力的住宅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)與我市有關(guān)企業(yè)開(kāi)展合作,充分吸收其先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),培育我市住宅產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工力量。二是在產(chǎn)業(yè)化住宅項(xiàng)目招投標(biāo)中,允許外地企業(yè)直接參與競(jìng)爭(zhēng),促進(jìn)我市住宅產(chǎn)業(yè)化工作。
4、開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn),培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才
一是加大企業(yè)人才培訓(xùn)支持力度,促進(jìn)裝配式建筑企業(yè)與相關(guān)職業(yè)教育機(jī)構(gòu)合作,培養(yǎng)實(shí)用技術(shù)人員。二是依托試點(diǎn)、示范工程,通過(guò)企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn),培養(yǎng)具備建造相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)及生產(chǎn)、操作經(jīng)驗(yàn)的職業(yè)技術(shù)工人。三是加強(qiáng)勞務(wù)企業(yè)管理,建立用工與培訓(xùn)長(zhǎng)效機(jī)制。
5 結(jié)束語(yǔ)
裝配式建筑從概念提出到實(shí)踐應(yīng)用已經(jīng)將近十年,技術(shù)層面沒(méi)有太多障礙,推廣的最大難點(diǎn)在于居民的認(rèn)可程度,以及拆遷時(shí)期補(bǔ)償問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)確定不明確。居民有心理負(fù)擔(dān)和思想包袱。政府應(yīng)及時(shí)出臺(tái)相關(guān)配套政策,打消顧慮積極推進(jìn)。需要強(qiáng)調(diào)的是,目前建筑行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占的比例還是比較大的,要傳統(tǒng)建筑市場(chǎng)生產(chǎn)形態(tài),建設(shè)裝配式建筑市場(chǎng)新格局就要做好行業(yè)轉(zhuǎn)型時(shí)的經(jīng)濟(jì)震蕩的心理預(yù)期。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);裝配式建筑;具體應(yīng)用
1引言
隨著城市化發(fā)展,建筑工程逐漸向高層和超高層方向轉(zhuǎn)變,然而由于其高度問(wèn)題,在工程開(kāi)展過(guò)程中,存在較大安全隱患。因此,主要結(jié)構(gòu)會(huì)采用鋼筋裝配,使建筑具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,該結(jié)構(gòu)采用專(zhuān)業(yè)廠家制造的一種重型鋼筋管支撐建筑,從而提高其穩(wěn)固性和質(zhì)量。高層建筑實(shí)施難度較大,加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用,可以保證工程順利開(kāi)展,提高工作效率。
2裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)概述
2.1裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):(1)裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的輕便性極大減少了人工勞動(dòng)力的輸出。(2)由于其組件大多是由廠家直接安裝好后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),因而比較其他結(jié)構(gòu)的實(shí)施,其技術(shù)難度較低,施工速度快。(3)這種材料可以在工程結(jié)束拆除后循環(huán)利用,因而節(jié)能環(huán)保效果較好。裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):(1)材料用量多,造價(jià)成本高,對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工程開(kāi)展有較大限制。(2)裝配式鋼筋結(jié)構(gòu)的使用性能低于混凝土結(jié)構(gòu),比如耐熱性差、隔音效果差等。
2.2裝配式結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)
該結(jié)構(gòu)中使用的材料,大多是廠家根據(jù)工程需要生產(chǎn)和制造對(duì)應(yīng)規(guī)格和型號(hào)的材料,主要有內(nèi)外墻板、預(yù)制梁體結(jié)構(gòu)、陽(yáng)臺(tái)和模板等。在實(shí)際工程開(kāi)展中,相關(guān)安裝和配置的技術(shù)要求較為繁瑣復(fù)雜,因而可以結(jié)合BIM技術(shù)來(lái)提高其工作質(zhì)量和效率。
3BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中的應(yīng)用價(jià)值
3.1結(jié)構(gòu)的信息化處理
主要是運(yùn)用BIM技術(shù)建立三維模型,實(shí)現(xiàn)可視化,并且結(jié)合相關(guān)的信息化技術(shù),將相關(guān)施工數(shù)據(jù)和影響因素等信息輸入系統(tǒng)中,運(yùn)用數(shù)據(jù)分析,明確準(zhǔn)確數(shù)值,為工程開(kāi)展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。運(yùn)用該技術(shù)不僅能有效控制和合理利用資源,還能起到節(jié)約成本的目的,是企業(yè)獲得更多經(jīng)濟(jì)利益的重要保證。與傳統(tǒng)建筑工程相比,其可以將實(shí)際的工程、結(jié)構(gòu)和各方面專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)合起來(lái),然后引入對(duì)應(yīng)的理論和數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化為具體模型。由于涉及內(nèi)容多、范圍廣,如果用人工方式處理,需要大量的時(shí)間和精力,而B(niǎo)IM信息化處理技術(shù),可以針對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和分析,并將工程相關(guān)建造信息存儲(chǔ)下來(lái),同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息共享。
3.2提高施工效率和安全性
鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑穩(wěn)定性對(duì)于施工質(zhì)量影響較大,對(duì)各類(lèi)技術(shù)要求較高,在工程具體實(shí)施過(guò)程中,由于信息的不完整性,安裝和配置存在較大差異,可以運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題,保障正確操作,提高施工效率。
4BIM技術(shù)的運(yùn)用特點(diǎn)
4.1可視化效果好
BIM技術(shù)對(duì)工程的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,用有價(jià)值的正確參數(shù)建立對(duì)應(yīng)的可視化模型,工作人員可以結(jié)合具體施工階段,了解該階段的詳細(xì)情況,明確工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn),針對(duì)存在的問(wèn)題采取措施,做好預(yù)防和控制,并調(diào)整相關(guān)的施工方案。BIM技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)三維繪圖技術(shù),相比傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),其科學(xué)性和準(zhǔn)確性更高。
4.2靈活性強(qiáng)
在開(kāi)展鋼筋結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,運(yùn)用BIM技術(shù),可實(shí)現(xiàn)全方位檢測(cè)和試驗(yàn),從而確定具體施工方案,及時(shí)調(diào)整不合理的地方,以滿(mǎn)足施工要求和標(biāo)準(zhǔn),保證工程質(zhì)量和安全。
4.3協(xié)調(diào)性好
參與的各個(gè)建設(shè)企業(yè)和部門(mén),由于各自的施工內(nèi)容和權(quán)限不同,大多僅針對(duì)自身的相關(guān)部門(mén)進(jìn)行管理和施工,缺少有效的溝通和交流,當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),會(huì)存在較大的解決障礙,互相推脫責(zé)任。而通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù),以最直觀的三維模型和數(shù)據(jù)展示,明確問(wèn)題產(chǎn)生的原因和部位,減少不必要的爭(zhēng)執(zhí),為工程的順利開(kāi)展提供可靠的技術(shù)支持。
5鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑在施工中存在的問(wèn)題和解決措施
5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題與應(yīng)對(duì)方法
5.1.1存在的問(wèn)題
①在相關(guān)設(shè)計(jì)方案確定時(shí),對(duì)應(yīng)的預(yù)制件廠家并沒(méi)有參與到具體設(shè)計(jì)工作中,而要求其設(shè)計(jì)的建筑造型難度過(guò)高、成本較大。②現(xiàn)在大多數(shù)建筑還是以混凝土結(jié)構(gòu)為主,而在鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中,相關(guān)的設(shè)計(jì)人才較少且專(zhuān)業(yè)性不強(qiáng),在施工中,設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)際工程情況差距較大,因而無(wú)法適用于工程建造中。③在其結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí),過(guò)于追求新穎,建筑結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜,加大施工難度。④在建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),為了有效防止結(jié)構(gòu)外漏,采用一些特殊材料,降低了原有的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,抗震效果差。
5.1.2應(yīng)對(duì)方法
①采用一體化集中設(shè)計(jì)方法,以現(xiàn)有結(jié)構(gòu)建筑形式為基礎(chǔ),從全局出發(fā),對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),然后運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)將、設(shè)備和相關(guān)的管道、管線、結(jié)構(gòu)內(nèi)部等方面設(shè)計(jì)規(guī)范化和科學(xué)化,結(jié)合BIM信息技術(shù),提高其設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度和可行性。②在相關(guān)的裝修工作中,可以將建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相結(jié)合的方式進(jìn)行,運(yùn)用統(tǒng)一的材料和設(shè)備,簡(jiǎn)化施工程序。③為避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜或單一、結(jié)構(gòu)銜接效果不好、穩(wěn)定性差等問(wèn)題,可以采用協(xié)同設(shè)計(jì)的方法,相關(guān)工程的各個(gè)部門(mén)共同參與,防止出現(xiàn)只重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),忽視相關(guān)施工活動(dòng)和水電設(shè)計(jì),造成交叉設(shè)計(jì)或不合理問(wèn)題的出現(xiàn)。
5.2有關(guān)結(jié)構(gòu)部件的生產(chǎn)和制造
5.2.1具體問(wèn)題
①在具體裝配化施工中,實(shí)行效果差,并且依然采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方法來(lái)進(jìn)行,不但增加成本,而且影響施工周期,對(duì)環(huán)境造成一定的破壞和污染。②有關(guān)部件的制造成本費(fèi)用較大,相關(guān)的投資企業(yè)對(duì)其產(chǎn)生排斥,施工難以進(jìn)行。
5.2.2解決措施
①全方位的管理和監(jiān)督整體鋼結(jié)構(gòu)裝配施工對(duì)應(yīng)的作業(yè)過(guò)程,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造、安裝和裝配、完工驗(yàn)收等方面,安排專(zhuān)業(yè)人員實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控,然后,針對(duì)各個(gè)過(guò)程實(shí)行協(xié)同開(kāi)展作業(yè)模式。②在具體施工中,要依據(jù)對(duì)應(yīng)的材料規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用合理的方法展開(kāi)優(yōu)化組合。制造過(guò)程中,要開(kāi)展模塊化、專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)和加工方式,不斷提高材料的質(zhì)量和性能,使其具備良好的節(jié)能環(huán)保效果。
5.3裝配施工的主要問(wèn)題和解決方法
5.3.1主要問(wèn)題
①相關(guān)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平和技能不高,在具體施工中,存在一定的質(zhì)量和安全問(wèn)題。②實(shí)際操作中,相關(guān)技術(shù)人員對(duì)技術(shù)和工藝的了解不透徹,因而操作不準(zhǔn)確,出現(xiàn)大量返工和重建問(wèn)題,影響施工進(jìn)度,增加成本開(kāi)支。
5.3.2解決方法
①將主要結(jié)構(gòu)的施工和管道施工分開(kāi)進(jìn)行,以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和質(zhì)量為目標(biāo),減少后續(xù)維修和返工問(wèn)題。②在技術(shù)的選用和確定階段,要根據(jù)實(shí)際工程需求和對(duì)應(yīng)的工藝操作等,制定合理的技術(shù)實(shí)施計(jì)劃,運(yùn)用BIM技術(shù),對(duì)施工活動(dòng)實(shí)行信息化動(dòng)態(tài)管理。③相關(guān)水電工程的設(shè)計(jì)和開(kāi)展,要與主結(jié)構(gòu)建造和裝修活動(dòng)相統(tǒng)一、協(xié)調(diào),保證合理性。④要不斷提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能水平,掌握對(duì)應(yīng)的裝配技術(shù),依據(jù)規(guī)范來(lái)進(jìn)行,從而提高其工作質(zhì)量。相關(guān)管理工作的落實(shí)是保證整體施工活動(dòng)順利開(kāi)展的重要基礎(chǔ),因而要嚴(yán)格監(jiān)督各個(gè)過(guò)程,對(duì)相關(guān)的工藝、人員、材料和設(shè)備等制定對(duì)應(yīng)的管理規(guī)范,結(jié)合BIM技術(shù),加強(qiáng)管理力度。
6BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑中的具體運(yùn)用
6.1三維模型的建立、運(yùn)用和深化設(shè)計(jì)
運(yùn)用相關(guān)軟件建立三維平臺(tái)模型,由相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供對(duì)應(yīng)的建筑、結(jié)構(gòu)和信息化的平面模型。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,大多以人工的方式收集和檢測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù),然后結(jié)合對(duì)應(yīng)的CAD繪圖技巧來(lái)完成設(shè)計(jì)。而B(niǎo)IM技術(shù)的運(yùn)用,可以大大提高工作效率和準(zhǔn)確性,根據(jù)模型對(duì)有關(guān)鋼筋和孔洞等展開(kāi)碰撞檢測(cè),以確定其穩(wěn)定性和合理性。設(shè)計(jì)人員根據(jù)信息模型提供的信息,分析并設(shè)計(jì)出合理的方案。
6.2鋼筋結(jié)構(gòu)連接部位節(jié)點(diǎn)模型建立
各個(gè)結(jié)構(gòu)間的連接處理效果是保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要條件,由于施工技術(shù)和工藝方法的改變,處理較為復(fù)雜,可以通過(guò)建立模型的方式,將具體節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工方案,運(yùn)用可視化特性展示出來(lái),并安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)具體員工進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和交底,明確工作流程和質(zhì)量要求,遵守操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,保證其質(zhì)量。
6.3校對(duì)和施工調(diào)整
傳統(tǒng)鋼筋結(jié)構(gòu)施工中,檢測(cè)方法大多憑肉眼觀察和分析,存在較大誤差,導(dǎo)致一些隱蔽工程難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù),建立三維模型,各個(gè)部門(mén)可以明確對(duì)應(yīng)的施工內(nèi)容和技術(shù)要求,結(jié)合設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比和調(diào)整,針對(duì)存在的問(wèn)題,采取科學(xué)的措施進(jìn)行處理,從而提高施工質(zhì)量和效率、降低資源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境。
6.4檢驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
以模型為施工基礎(chǔ),實(shí)行自動(dòng)化碰撞檢測(cè),確定各個(gè)結(jié)構(gòu)間的連接穩(wěn)定性、合理性。當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí),確定其具置,并對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)分析,然后根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù),采用正確的措施來(lái)調(diào)整和控制,保證其穩(wěn)定性。
6.5精細(xì)化管理
運(yùn)用BIM技術(shù),可以通過(guò)模擬施工的方法,對(duì)各個(gè)作業(yè)階段實(shí)行全方位的監(jiān)督和管理,并結(jié)合模型的具體建立情況,合理安排施工活動(dòng)。運(yùn)用信息化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),展現(xiàn)安裝和配置過(guò)程,明確操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性,將所有的過(guò)程細(xì)致劃分,實(shí)現(xiàn)整體和局部的統(tǒng)一管理,從而提高施工效率和質(zhì)量。
7結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑施工過(guò)程中,其中主要是相關(guān)結(jié)構(gòu)的安裝和連接處理,但在現(xiàn)代高層建筑中,由于施工難度較大,包含節(jié)點(diǎn)施工較多,容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)分析該結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)和建造優(yōu)勢(shì),結(jié)合BIM技術(shù)提高作業(yè)的效率和質(zhì)量,研究其在具體施工中的應(yīng)用,明確其重要價(jià)值和作用,可以為鋼結(jié)構(gòu)裝配建筑的建造提供科學(xué)依據(jù)。
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由于PC外墻拼接縫分為水平縫和垂直縫,常用的防水密封方法有三種:結(jié)構(gòu)防水、材料防水和構(gòu)造防水。結(jié)構(gòu)防水是在拼接縫的背水面,根據(jù)墻板的構(gòu)造、功能的不同,采用的密封條或現(xiàn)澆混凝土形成二次密封,兩道密封之間形成空腔,起到防水的作用;材料防水是在接縫的迎水面,填充密封材料進(jìn)行防水密封;構(gòu)造防水是在墻板接縫處設(shè)置企口縫防水。
在JGJ 1-2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第5.3.4條規(guī)定:“預(yù)制外墻板的接縫及門(mén)窗洞口等防水薄弱部位宜采用材料防水和構(gòu)造防水相結(jié)合的做法”。在某些地方標(biāo)準(zhǔn)中還有垂直縫“材料防水+結(jié)構(gòu)防水”的做法,但無(wú)論是哪種設(shè)計(jì)做法,密封膠都是第一道防水措施,所以必須重視密封膠的科學(xué)選用。
一、PC建筑外墻用防水密封膠
目前市場(chǎng)上常用的建筑密封膠包括聚氨酯密封膠(PU)、改性硅烷密封膠(MS)、硅酮密封膠(SR)等。由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈不完善,缺乏專(zhuān)業(yè)技能配套,存在各種不合理選擇和使用密封膠現(xiàn)象,一方面認(rèn)為硅酮密封膠(SR)建筑密封膠耐候性好,常被直接用于PC外墻密封,但其表面不可涂飾性,且污染基材,影響工程美觀度;
另一方面施工單位知道聚氨酯密封膠(PU)適用于混凝土接縫防水,卻忽視其耐候性差,不適用于外墻接縫的特點(diǎn),錯(cuò)誤使用PU建筑密封膠,后期出現(xiàn)粉化、龜裂現(xiàn)象,導(dǎo)致接縫部分漏水。
下面將以這三種密封膠材料對(duì)主要存在六個(gè)技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析:
1. 混凝土的粘結(jié)性
密封膠對(duì)于PC建筑的主要作用就是密封防水,其與基材的粘接直接決定了防水效果的好壞?;炷翆儆趬A性材料,普通密封膠很難粘結(jié);且混凝土表面疏松多孔,導(dǎo)致有效粘結(jié)面積減小,并且有脫模劑的存在,所以要求密封膠與混凝土要有足夠強(qiáng)的粘結(jié)力,市場(chǎng)上普通密封膠與混凝土都很難粘接,因此必須使用PC建筑專(zhuān)用的密封膠;此外,多雨季節(jié),還可能出現(xiàn)混凝土的反堿現(xiàn)象,會(huì)對(duì)密封膠的粘結(jié)界面造成嚴(yán)重破壞。所以,混凝土的粘結(jié)性是選擇裝配式建筑用膠要考慮的第一要素。目前市面上的各類(lèi)型密封膠中,單組分改性硅烷密封膠和聚氨酯密封膠對(duì)混凝土的粘結(jié)性較好,雙組分改性硅烷密封膠必須使用配套底涂液才能形成粘結(jié),而傳統(tǒng)硅酮膠對(duì)混凝土的粘結(jié)性較差,也有加入特殊界面增強(qiáng)劑的PC建筑專(zhuān)用SR密封膠,但成本較高。
2. 耐候性
裝配式建筑外墻接縫常用作裝飾面的分割縫,即膠縫作明縫處理,此時(shí)密封膠需要長(zhǎng)期經(jīng)受紫外線照射、冷熱循環(huán)、風(fēng)雨、細(xì)菌等外界環(huán)境的影響,所以密封膠需要良好的耐候性,以保證其長(zhǎng)期使用的效果。這三類(lèi)材料中,硅酮膠的耐候性最佳,其次是改性硅烷膠,而聚氨酯膠最次,在戶(hù)外使用易出現(xiàn)龜裂、粉化。
PC在國(guó)外已有成熟的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),在日本,80%以上的PC外墻密封均采用MS建筑密封膠,例如:1986年竣工的日本大阪HILTON大酒店和位于東京的日本鐘化大樓,用于PC外墻密封歷時(shí)約30年,密封部位MS建筑密封膠整體性能,無(wú)明顯粉化、龜裂等老化特征。實(shí)踐證明,MS建筑密封膠綜合性能優(yōu)異,非常適用于PC外墻施工縫。
3. 可涂裝性
錦繡花園項(xiàng)目預(yù)制外墻的接縫設(shè)計(jì)為20mm,但因?yàn)椴豢杀苊獾牡跹b誤差,會(huì)導(dǎo)致局部的接縫較大,就出現(xiàn)局部的超出20mm縫隙的密封膠會(huì)被外墻涂料覆蓋。此時(shí),密封膠與涂料的相容性就尤為重要。硅酮膠由于其表面疏水疏油,致使涂料在其表面很難潤(rùn)濕,不能形成漆膜或造成涂料干燥后開(kāi)裂、剝落。而改性硅烷膠和聚氨酯膠與涂料具有良好的相容性,可直接在其表面涂漆。
4. 耐污性
混凝土屬于多孔性材料,,普通密封膠中的增塑劑很容易滲透進(jìn)入混凝土中,從而對(duì)混凝土板材接縫兩側(cè)造成污染,影響整個(gè)建筑的外觀,選擇密封膠時(shí)也要注重耐污性。普通硅酮膠因?yàn)樵鏊軇┻w移滲透到材料孔隙中,會(huì)造成永久性滲透污染(無(wú)法清洗);同時(shí),硅酮膠表面帶有電荷,容易吸附空氣中的灰塵,經(jīng)雨水沖刷后會(huì)在膠縫下側(cè)形成垂流污染(可清洗)。密封膠的污染不僅影響建筑的美觀,并且極難清洗,同時(shí)也會(huì)大大增加建筑的維護(hù)成本。而改性硅烷膠不含硅油及小分子增塑劑,在耐污性方面表現(xiàn)較好。
5. 抗位移能力
裝配式建筑由于存在強(qiáng)風(fēng)地震引起的層間位移、熱脹冷縮引起的伸縮位移、干燥收縮引起的干縮位移和地基沉降引起的沉降位移等,對(duì)密封膠的受力要求非常高,所以密封膠必須具備良好的位移能力和彈性恢復(fù)率。目前,國(guó)內(nèi)的裝配式建筑接縫寬度一般設(shè)計(jì)為20mm,而接縫處的變形主要來(lái)自于構(gòu)件的熱脹冷縮,因此可根據(jù)接縫寬度來(lái)計(jì)算選擇合適位移級(jí)別的密封膠。
普通PC外墻板縫隙寬度計(jì)算的簡(jiǎn)化公式:
W>δ/ε×100%+|We|
W=設(shè)計(jì)接縫寬度(一般取20mm);
δ=構(gòu)件溫差變形量/mm=L·α·T;
L=構(gòu)件的長(zhǎng)度(形變方向)
α=混凝土線膨脹系數(shù),常規(guī)?。?0×10-6)m/ ℃
T=混凝土界面的極限溫差,一般取值為 80℃;
ε=密封膠位移量%;
|We|=接縫施工誤差(一般取5mm)
錦繡花園項(xiàng)目采用的預(yù)制外墻構(gòu)件長(zhǎng)度基本小于3000mm,局部外墻構(gòu)件(如9#樓梯公共部位9-YWQ6R號(hào)墻板)可達(dá)到4500mm。
計(jì)算示例:
1、已構(gòu)件長(zhǎng)度3000mm為例,
密封膠位移量ε>L·α· T/(W- | We | )·100%=3000× 10×10-6×80/(20-5)×100%=16%。
已構(gòu)件長(zhǎng)度4500mm為例,
密封膠位移量ε>L·α· T/(W- | We | )·100%=4500× 10×10-6×80/(20-5)×100%=24%。
按照J(rèn)C/T 881《混凝土建筑接縫用密封膠》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,密封膠的位移級(jí)別可分為7.5級(jí)、12.5級(jí)、20級(jí)和25級(jí),故裝配式建筑接縫處的密封膠至少選擇20級(jí)及以上級(jí)別。此外,還需注意密封膠的次級(jí)別,分為低模量和高模量?jī)煞N。由于混凝土表面較為疏松、強(qiáng)度低,如果密封膠模量高、內(nèi)聚強(qiáng)度大,在接縫變形時(shí),密封膠就很容易在混凝土界面出現(xiàn)粘結(jié)破壞。而低模量密封膠膠體較為柔軟,內(nèi)聚力強(qiáng)度小于界面粘結(jié)強(qiáng)度,再被拉伸的情況下可以更好地適應(yīng)變形而不易出現(xiàn)破壞,故裝配式建筑接縫用密封膠的位移級(jí)別應(yīng)為20級(jí)和25級(jí)。
建議在密封膠采購(gòu)前根據(jù)構(gòu)件墻板長(zhǎng)度驗(yàn)算密封膠變形量,若項(xiàng)目外墻預(yù)制構(gòu)件長(zhǎng)度普遍較大(4000mm),需要選擇位移級(jí)別25級(jí)的密封膠較為穩(wěn)妥。并且在大批量采購(gòu)前可以先樣板現(xiàn)行,檢驗(yàn)不同標(biāo)準(zhǔn)的密封膠適應(yīng)程度,選擇合適的密封膠材料。
當(dāng)建筑接縫因地震或材料干燥收縮出現(xiàn)永久變形時(shí),會(huì)對(duì)密封膠產(chǎn)生持續(xù)性的應(yīng)力,而改性硅烷密封膠既具有優(yōu)異的彈性,又具有應(yīng)力緩和能力,在受到永久變形時(shí),可最大限度地釋放預(yù)應(yīng)力,保證密封膠不被破壞。
6. 單、雙組分密封膠性能對(duì)比
密封膠可分為單組分和雙組分兩種,以改性硅烷膠為例,單、雙組分密封膠的施工性能對(duì)比如下表:
施工性能
(改性硅烷密封膠)
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
單組分密封膠
(濕氣固化)
• 施工操作簡(jiǎn)單
• 損耗少
• 工廠調(diào)色,無(wú)色差
• 固化速度較慢
雙組分密封膠
(反應(yīng)固化)
• 固化速度快
• 需要專(zhuān)用攪拌設(shè)備及膠槍?zhuān)┕ひ蟾?/p>
• 需用有機(jī)溶劑(易燃)清洗工具
• 粘結(jié)嚴(yán)重依賴(lài)底涂液
• 調(diào)色在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,可能存在色差
雙組分MS建筑密封膠耐老化性能好,廣泛用于PC外墻施工縫的密封防水,但雙組分MS建筑密封膠與混凝土基材粘結(jié)性極差,必須采用MS建筑底涂強(qiáng)化粘接基面,且施膠前需要預(yù)先混合,再用膠槍抽取后施工,操作不便。單組分MS建筑密封膠其主要性能不但可與雙組分MS建筑密封膠媲美,而且可直接施工,對(duì)設(shè)備要求較低,操作方便。 目前國(guó)內(nèi)在裝配式建筑密封膠的施工這方面還缺少專(zhuān)業(yè)的打膠工人,并且現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境也非常復(fù)雜,如何讓普通工人迅速掌握打膠操作并保證施工質(zhì)量也是非常值得考慮的。從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看,單組分密封膠更適合現(xiàn)場(chǎng)施工。
針對(duì)裝配式建筑用密封膠的選用要求,目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的各類(lèi)型密封膠詳細(xì)性能對(duì)比可參見(jiàn)下表:
項(xiàng)目
改性硅烷
聚氨酯
硅酮
混凝土粘結(jié)性
優(yōu)
良
差
可涂刷性
優(yōu)
優(yōu)
差
耐污性
優(yōu)
優(yōu)
差
耐熱性
良
差
優(yōu)
耐候性
良
差
優(yōu)
儲(chǔ)存穩(wěn)定性
良
差
優(yōu)
應(yīng)用基材
混凝土、金屬
混凝土、金屬
玻璃、金屬
裝配式PC建筑接縫用密封膠的技術(shù)性能應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土建筑接縫用密封膠》JC/T881的規(guī)定;密封膠的注膠厚度應(yīng)在膠寬的一半到膠寬之間,即½寬度w ≤厚度d ≤寬度w,且厚度不小于8mm;密封膠的施工要求參照J(rèn)GJ 1-2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第12.3.12條規(guī)定:“外墻板接縫防水施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防水施工前,應(yīng)將板縫空腔清理干凈;
2 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求填塞背襯材料;
3 密封材料嵌填應(yīng)飽滿(mǎn)、密實(shí)、均勻、順直、表面平滑,其厚度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求?!?/p>
住宅是供家庭日常居住使用的建筑物,是人們?yōu)闈M(mǎn)足家庭生活需要,利用自己掌握的物質(zhì)技術(shù)手段創(chuàng)造的人造環(huán)境。居住建筑是所有建筑類(lèi)型中最基本和普遍的類(lèi)型,它的發(fā)展直接反映了建筑學(xué)的基本特征。住宅建筑設(shè)計(jì)不僅涉及建筑學(xué)和城市規(guī)劃學(xué)科,還與許多其他學(xué)科有關(guān)。如:住宅具有社會(huì)屬性,研究家庭和社會(huì)的人際關(guān)系就涉及住宅社會(huì)學(xué);研究家庭的生活行為涉及到人體工程學(xué)和環(huán)境心理學(xué)等等。因此對(duì)住宅設(shè)計(jì)的研究必須研究與住宅有關(guān)的學(xué)科的相關(guān)知識(shí),這也是當(dāng)今研究住宅建筑設(shè)計(jì)的顯著特點(diǎn)之一。住宅建筑設(shè)計(jì)屬于應(yīng)用工程學(xué)科,必須遵守國(guó)家頒布的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和政策。
2傳統(tǒng)裝修模式下的互動(dòng)設(shè)計(jì)
2.1傳統(tǒng)裝修模式的特點(diǎn)
在人們對(duì)毛坯房的改造、裝修過(guò)程中,暴露出傳統(tǒng)裝修模式的先天缺陷,具體表現(xiàn)如下。增加了消費(fèi)者的負(fù)擔(dān)。建筑裝飾及居室環(huán)境設(shè)計(jì)是非常專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題,裝修裝飾工程的施工是專(zhuān)業(yè)技術(shù)極強(qiáng)的生產(chǎn)制造過(guò)程,把整個(gè)住宅裝修過(guò)程完全交給非專(zhuān)業(yè)的消費(fèi)者,增加消費(fèi)者精神、思想上的負(fù)擔(dān)和煩惱,嚴(yán)重影響了他們正常的工作、學(xué)習(xí)和生活。破壞住宅結(jié)構(gòu),降低了整體的質(zhì)量和環(huán)境安全水平。大量的家庭裝修工程由非專(zhuān)業(yè)的消費(fèi)者主持設(shè)計(jì)、選材和施工,根本不可能按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求進(jìn)行。隨意拆改結(jié)構(gòu),不負(fù)責(zé)任的選擇和使用裝飾材料,亂鑿亂剃的野蠻施工現(xiàn)象大量存在。經(jīng)過(guò)裝修后的住宅樓,荷載普遍超標(biāo);防水、抗震能力普遍下降;地排水、防水的破壞和通訊、供電、視聽(tīng)線路的損壞,都成為住宅建設(shè)整體質(zhì)量及安全的殺手。住宅裝修質(zhì)量投訴居高不下,嚴(yán)重危害了社會(huì)公眾利益及居住者的安全。增加了管理的難度。一個(gè)樓盤(pán)有數(shù)十家裝飾公司施工,魚(yú)龍混雜,大多數(shù)隊(duì)伍素質(zhì)差,施工能力差,工程隱患多,增加了開(kāi)發(fā)商及物業(yè)管理難度。國(guó)家規(guī)定的資質(zhì)審驗(yàn)、設(shè)計(jì)審查和施工過(guò)程控制的措施無(wú)法實(shí)現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)每年裝修產(chǎn)值中約10%是管理不善造成的損耗。浪費(fèi)了資源。銷(xiāo)售毛坯房使住宅建設(shè)成本下降,但分散的、螞蟻啃骨頭式裝修,無(wú)法形成規(guī)范施工,提升了每一戶(hù)裝修的成本.,首先是材料得不到充分利用,增加了材料成本;其次勞動(dòng)生產(chǎn)率低,施工現(xiàn)場(chǎng)待工、窩工現(xiàn)象嚴(yán)重,增加了工資的支出,造成了財(cái)力、物力、人力和信息資源的浪費(fèi)。
2.2傳統(tǒng)裝修模式下的互動(dòng)設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)模式的住宅裝修要得到廣大住房者接受,關(guān)鍵就是要解決內(nèi)部裝修時(shí)的設(shè)計(jì)的合理與實(shí)用性,同時(shí)在合理滿(mǎn)足功能的前提下做到使之在一定程度上滿(mǎn)足對(duì)于個(gè)性化的需求。在互動(dòng)設(shè)計(jì)改造中主要是針對(duì)舊房的一些現(xiàn)有缺陷進(jìn)行因地制宜改造設(shè)計(jì),對(duì)原有的建筑結(jié)構(gòu)不隨意破壞,主要是在現(xiàn)有的空間進(jìn)行裝飾塑造,達(dá)到美化室內(nèi)的處理手法。
舊房中的門(mén)窗也應(yīng)作為改造的重點(diǎn)之一。門(mén)窗的老化程度分為幾種情況,一是木門(mén)窗如果起皮、變形,說(shuō)明木材本身特性發(fā)生變化,必須拆掉得重做。如果材質(zhì)緊湊,表面漆膜完好,可以在二次施工的時(shí)候貼上裝飾面板,加以利用;二是鋼制門(mén)窗如果表面漆膜剝落、主體銹蝕或開(kāi)裂,也必須拆掉重做。
舊房裝修的重點(diǎn)要放在裝飾材料上。在修補(bǔ)后要刷一道底漆予以覆蓋,一來(lái)使基層牢固,二來(lái)可以防止今后基層因泛堿性和受潮而出現(xiàn)變化,然后用按比例稀釋的乳膠漆進(jìn)行飾面。在施工中應(yīng)注意現(xiàn)場(chǎng)空氣的潔凈,做好防塵保護(hù),工具上要保證沒(méi)有雜物。
舊房中的水、暖、電的改造是舊房常見(jiàn)的裝修項(xiàng)目,而這些項(xiàng)目也是最容易被忽略而且最容易出問(wèn)題的。電是關(guān)系到居住安全的重點(diǎn)項(xiàng)目,有許多舊房存在線路老化(多使用鋁線)、違章布線的現(xiàn)象。現(xiàn)代家庭中電器較多,而鋁線的導(dǎo)電性能差,易發(fā)熱,容易形成火災(zāi)陷患。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),裝修中必須使用2.5mm的銅線,在墻里暗埋線時(shí)必須穿PVC絕緣管。舊房的改造裝修要比新房裝修多費(fèi)一些腦筋,但如果能保持工藝標(biāo)準(zhǔn),利用裝飾手段來(lái)彌補(bǔ)舊房的不足,是可以改造好舊房。
3全裝修模式下的互動(dòng)設(shè)計(jì)
3.1住宅全裝修模式
談裝修模式必須先明確裝修內(nèi)容,這是對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)師工作的一個(gè)界定,具體講是四個(gè)層次:第一層次,墻、頂、地六個(gè)界面和門(mén)窗,這是構(gòu)成室內(nèi)空間的基礎(chǔ);第二層次,固定設(shè)施、固定設(shè)備和固定家具;第三層次是活動(dòng)家具;第四層次是室內(nèi)陳設(shè)等。
3.2全裝修模式下的互動(dòng)設(shè)計(jì)
住宅全裝修模式下的互動(dòng)設(shè)計(jì),提高住宅建筑的整體質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)以室內(nèi)設(shè)計(jì)為龍頭的住宅精品發(fā)展戰(zhàn)略。便于整個(gè)裝飾工程的管理,避免或減少矛盾和糾紛的產(chǎn)生與發(fā)展。在工人的使用方面,可以實(shí)施連續(xù)平行作業(yè),減少工藝等待浪費(fèi)的工時(shí),提高工人勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3.2.1家居設(shè)計(jì)的完善性和超前性
家居裝飾裝修設(shè)計(jì)的完善性是指設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)“以人為本”的指導(dǎo)思想,綜合運(yùn)用現(xiàn)代居室環(huán)境設(shè)計(jì)理念,新型裝飾裝修材料和產(chǎn)品、技術(shù),向購(gòu)房者提供全方位的周到、完美的功能、選材設(shè)計(jì)服務(wù),為居住者創(chuàng)造自然環(huán)保、舒適溫馨、高雅方便的家居環(huán)境。家居裝飾裝修設(shè)計(jì)的超前性是指設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主流,以經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步為前提,適應(yīng)人們生活方式、思想觀念及社會(huì)進(jìn)步的發(fā)展變化要求,向購(gòu)房者提供前瞻性的設(shè)計(jì)服務(wù),為居住者創(chuàng)造科學(xué)、時(shí)尚、健康的家居環(huán)境。
3.2.2設(shè)計(jì)、施工的科學(xué)性
從設(shè)計(jì)方面看,全裝修住宅建設(shè)中,設(shè)計(jì)任務(wù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同體量的公共建筑,而住宅的變化要復(fù)雜,必須選擇非常有設(shè)計(jì)實(shí)力的公司,才有可能在保證質(zhì)量水平的前提下完成。防止假冒偽劣的設(shè)計(jì)、施工單位魚(yú)目混珠進(jìn)入住宅建設(shè)市場(chǎng),保證一次裝修建設(shè)模式下互動(dòng)設(shè)計(jì)能順利實(shí)施。
3.2.3加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理保證購(gòu)房者的合法權(quán)利
提高房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和設(shè)計(jì)公司的整體素質(zhì)和運(yùn)作的規(guī)范化水平。切實(shí)保證購(gòu)房者的合法權(quán)益,防止房地產(chǎn)商、設(shè)計(jì)單位和裝飾公司聯(lián)合蒙騙、損害消費(fèi)者,是全裝修能否順利實(shí)施的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4裝配式裝修模式下的互動(dòng)設(shè)計(jì)
裝配式的住宅裝修是指進(jìn)行住宅裝修的主要部件在工廠里預(yù)制完成,現(xiàn)場(chǎng)只是對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單拼裝的住宅裝修過(guò)程。它不僅是住宅裝修的施工過(guò)程,同時(shí)包含它的設(shè)計(jì)、部件生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)裝配的整個(gè)過(guò)程。具體地說(shuō),裝配式住宅裝修以住宅裝修市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以建材、輕工等行業(yè)為依托,以工業(yè)化生產(chǎn)各種住宅裝修構(gòu)配件、部品,然后現(xiàn)場(chǎng)裝配為基礎(chǔ),以人才科技為手段,通過(guò)將住宅裝修生產(chǎn)全過(guò)程的設(shè)計(jì)、構(gòu)配件生產(chǎn)、施工制造等諸多環(huán)節(jié)聯(lián)結(jié)為一個(gè)完整的系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)住宅裝修產(chǎn)品產(chǎn)供銷(xiāo)一體化的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。住宅建筑的結(jié)構(gòu)體分為支撐體與填充體,支撐體是不可改動(dòng)的永久結(jié)構(gòu),而填充體則可更新。建筑中采用大剪力墻,每戶(hù)只有四周的外墻承重,而戶(hù)內(nèi)所有的分室隔墻,都采用不承重的輕質(zhì)墻體。這種住宅除了廚衛(wèi)設(shè)備空間因管線的關(guān)系不可改動(dòng)外,所有空間都可以進(jìn)行重組。室內(nèi)空間再限定還可以使用家具或隔斷區(qū)分功能性空間,取得實(shí)用和裝飾效果。還可以將輕型隔墻做成推拉式、折疊式的,使功能性空間互相重疊,獲得適應(yīng)性空間。
關(guān)鍵詞:建筑框架結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);措施
中圖分類(lèi)號(hào): TU323.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,無(wú)論是工業(yè)建筑還是民用建筑,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為現(xiàn)行比較常用的實(shí)際模式,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各類(lèi)建筑中,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者需要在遵循各種規(guī)范下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點(diǎn)、重點(diǎn)。
一、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)明
建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是主要設(shè)計(jì)依據(jù),抗震等級(jí),人防等級(jí),地基情況及承載力,防潮抗?jié)B做法,活荷載值,材料等級(jí),施工中的注意事項(xiàng),選用詳圖,通用詳圖或節(jié)點(diǎn),以及施工圖中未畫(huà)而通過(guò)說(shuō)明來(lái)表達(dá)的信息。如混凝土的含堿量不得超過(guò)3kg/m3等等。
1)建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型及概況,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限,建筑抗震設(shè)防分類(lèi)、抗震設(shè)防烈度(設(shè)計(jì)基本地震加速度及設(shè)計(jì)地震分組),場(chǎng)地類(lèi)別和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級(jí),基本雪壓和基本風(fēng)壓,地面粗糙度,人防工程抗力等級(jí)等。
2)設(shè)計(jì)±0.000標(biāo)高所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高,持力層土層類(lèi)型及承載力特征值,地下水類(lèi)型及標(biāo)高、防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位,地基液化,濕陷及其他不良地質(zhì)作用,地基土凍結(jié)深度。
3)設(shè)計(jì)活荷載值。
4)混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類(lèi)別、材料等級(jí)、強(qiáng)度等級(jí)、材料性能(包括鋼材強(qiáng)屈比等性能指標(biāo))和施工質(zhì)量的特別要求等。
5)受力鋼筋混凝土保護(hù)層厚度,結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一做法和構(gòu)造要求,現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)圖選用,以及在施工圖中未畫(huà)出而通過(guò)說(shuō)明來(lái)表達(dá)的信息。
6)建筑物耐火等級(jí)、構(gòu)件耐火等級(jí)。
7)施工注意事項(xiàng),如后澆帶設(shè)置、封閉時(shí)間及所用材料性能、施工程序、專(zhuān)業(yè)配合及施工質(zhì)量驗(yàn)收的特殊要求等。
二、建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與措施
(一)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚?jì)算。抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類(lèi)別。8度超過(guò)5層有條件時(shí),盡量加剪力墻,可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì),從震害分析,規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。
雨蓬不得從填充墻內(nèi)出挑。大跨度雨蓬、陽(yáng)臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭??紤]抗扭時(shí),扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等級(jí)宜相差一級(jí);由于某些原因造成梁或過(guò)梁等截面較大時(shí),應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率;出屋面的樓電梯間不得采用磚混結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu)中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應(yīng)采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構(gòu)造柱,層高較高時(shí)宜在門(mén)洞上方加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時(shí)剛度很大,其它地方不加剪力墻,對(duì)梯井和整體結(jié)構(gòu)都十分不利;建筑長(zhǎng)度宜滿(mǎn)足伸縮縫要求,否則應(yīng)采取措施。如:增大配筋率,通長(zhǎng)配筋,改善保溫,鋪設(shè)架空層,加后澆帶等;柱子軸壓比宜滿(mǎn)足規(guī)范要求;當(dāng)采用井字梁時(shí),梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計(jì)。周邊一般加大截面的邊梁;當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施;當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r(shí),暖溝應(yīng)做防水。一般可做u型混凝土暖溝,暖氣管通過(guò)防水套管進(jìn)入室內(nèi)暖溝。有地下室時(shí),混凝土應(yīng)抗?jié)B,等級(jí)S6或S8,混凝土等級(jí)應(yīng)大干等于C25,混凝土內(nèi)應(yīng)摻人膨脹劑?;炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝士墻做企El較難。 (二)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施 在用PKPM軟件計(jì)算梁柱時(shí),應(yīng)盡量采用TAT或SATWE三維軟件。第一,計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際受力狀態(tài),如地震力或風(fēng)力是按抗側(cè)移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發(fā)生下沉變形,內(nèi)力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟件整體計(jì)算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并。第三,TAT或SATWE還可以進(jìn)行井式梁的計(jì)算,由于PKPM 軟件計(jì)算梁時(shí)僅按矩形計(jì)算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時(shí)可取出彎距再按T型梁補(bǔ)充計(jì)算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時(shí),較大直徑的鋼筋連接宜用機(jī)械連接取代焊接,造價(jià)相差不大,但機(jī)械連接可靠并易干檢查。機(jī)械連接接頭位置可任意,但一次截?cái)嗟匿摻畈淮笥?0%,接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)70d。
三、多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu)。多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件與圖紙是最主要的依據(jù)之一,全面理解設(shè)計(jì)文件,并規(guī)范進(jìn)程加以實(shí)施,是結(jié)構(gòu)方案的主要工作。全面理解設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求,看懂容懂圖紙的每項(xiàng)內(nèi)容,達(dá)到按圖紙施工的要求,對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題通過(guò)會(huì)審加以解決,對(duì)其遺誤交易糾正,是保證施工質(zhì)量的前提,必須認(rèn)真地組織與實(shí)施,該項(xiàng)工作由甲方或委托監(jiān)理工程師進(jìn)行。
根據(jù)設(shè)計(jì)文件和相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、編制和審查施工組織設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由水平承重體系一各層樓蓋和屋蓋連接形成空間的整體結(jié)構(gòu)體系。其中各平面鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形成豎向承重體系,它們承受由樓蓋和屋蓋傳來(lái)的豎向和水平荷載并再傳給地基基礎(chǔ)。 做好多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)技術(shù)交底,根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工隊(duì)的技術(shù)素質(zhì)狀況對(duì)其不熟悉的施工工藝過(guò)程,經(jīng)批準(zhǔn)實(shí)施的新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)等,必須認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底。明確各項(xiàng)工藝參數(shù)指標(biāo)、操作方法、質(zhì)量要求和檢測(cè)辦法,并認(rèn)真的加以實(shí)施。
現(xiàn)澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆式多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體性強(qiáng)、抗震性能好,因此在實(shí)際工程中采用比較廣泛。但現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的工作量較大。
預(yù)制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制,通過(guò)焊接拼裝連接成的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件均為預(yù)制,可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化,機(jī)械生產(chǎn)。因此,施工速度快、效率高。但整體性較差,抗震能力弱,不宜在地震區(qū)應(yīng)用。
現(xiàn)澆預(yù)制框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制,在預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后,對(duì)連接節(jié)點(diǎn)區(qū)澆筑混凝土,從而將粱、柱、樓板在連成整體多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆預(yù)制框架既具有較好的整體性和抗震能力,又可采用預(yù)制構(gòu)件,減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現(xiàn)澆式框架和裝配式框架的優(yōu)點(diǎn)。
總結(jié):
以上幾點(diǎn)是我在工程設(shè)計(jì)中對(duì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)體會(huì),希望這些設(shè)計(jì)體會(huì)能給各位同行在今后的工程設(shè)計(jì)中有些幫助,以提高工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] GB 50010—2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002
1創(chuàng)新論壇開(kāi)幕式
2016年11月12日上午8:30,第三屆建筑科學(xué)與工程創(chuàng)新論壇在濟(jì)南隆重召開(kāi),山東大學(xué)副校長(zhǎng)李術(shù)才主持論壇開(kāi)幕式。
論壇主席、中國(guó)工程院院士、重慶大學(xué)校長(zhǎng)、《建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》主編周緒紅在致辭中強(qiáng)調(diào),中國(guó)是世界上高層建筑和地下空間開(kāi)發(fā)規(guī)模、難度最大和數(shù)量最多的國(guó)家,土木工程建設(shè)取得了舉世矚目的成就,已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè);隨著土木工程建設(shè)向地下、高空、海洋等多維度發(fā)展,大規(guī)模、超大規(guī)模土木工程項(xiàng)目不斷實(shí)施,高性能材料和新技術(shù)將更加廣泛應(yīng)用于土木工程建設(shè),最大程度地滿(mǎn)足土木工程的安全性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性要求。因此,未來(lái)中國(guó)土木工程建設(shè)大有可為,必將挺起“中國(guó)制造”的脊梁,中國(guó)將成為世界工程界舞臺(tái)的中心;建筑科學(xué)與工程創(chuàng)新論壇將通過(guò)建構(gòu)“多元、融合、動(dòng)態(tài)、持續(xù)”的協(xié)同創(chuàng)新模式與機(jī)制,打造高等院校、科研機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)協(xié)同參與建設(shè)的重大基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究平臺(tái)、重大關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)研究平臺(tái)和重大科技成果轉(zhuǎn)化平臺(tái),引領(lǐng)中國(guó)建筑科學(xué)與土木工程行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,在國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)中發(fā)揮重大作用。
山東大學(xué)黨委書(shū)記李守信代表山東大學(xué)對(duì)出席此次論壇的各位專(zhuān)家學(xué)者表示熱烈歡迎和誠(chéng)摯感謝。他指出,土木工程學(xué)科是山東大學(xué)學(xué)科建設(shè)的重點(diǎn)方向,巖土工程不僅是學(xué)校發(fā)展最快的學(xué)科之一,同時(shí)也秉承了科研服務(wù)于社會(huì)的理念,在國(guó)家重點(diǎn)、難點(diǎn)工程中攻堅(jiān)克難、擔(dān)當(dāng)重任,形成了“隧道重大突水突泥災(zāi)害源超前預(yù)報(bào)與災(zāi)害控制”等特色鮮明的研究方向,為國(guó)家多個(gè)重大工程做出了突出貢獻(xiàn)。他希望本次論壇能夠?yàn)橥聊竟こ绦袠I(yè)發(fā)展搭建良好平臺(tái),助推行業(yè)發(fā)展。
濟(jì)南市副市長(zhǎng)蘇樹(shù)偉介紹了濟(jì)南城市建設(shè)整體情況,強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新技術(shù)、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新理念在濟(jì)南城市建設(shè)中的重要地位;指出本屆論壇聚焦建筑科學(xué)與工程創(chuàng)新,其意義重大而深遠(yuǎn),來(lái)自全國(guó)土木工程領(lǐng)域的院士、知名專(zhuān)家學(xué)者、骨干企業(yè)老總齊聚一堂,就建筑科學(xué)與工程創(chuàng)新主題展開(kāi)深入交流與研討,必將對(duì)中國(guó)建筑科學(xué)與工程創(chuàng)新發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。
山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳黨組書(shū)記李力介紹了山東省建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,表示加快工程創(chuàng)新將對(duì)山東省建設(shè)行業(yè)起到深遠(yuǎn)的影響。他表示,山東省在建筑、交通、能源等領(lǐng)域的工程建設(shè)方面有著巨大的發(fā)展前景,尤其是地下工程建設(shè)方面,涌現(xiàn)出青島膠州灣海底隧道這樣的代表性工程。目前濟(jì)南市地鐵建設(shè)如火如荼,京滬高速和繞城高速濟(jì)南連接線上國(guó)內(nèi)同等跨度最大規(guī)模的小嶺隧道已安全貫通,穿黃盾構(gòu)隧道建設(shè)也提上日程。此次論壇的召開(kāi)必將為濟(jì)南市相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步提供強(qiáng)有力的理論和技術(shù)支持!
齊魯交通發(fā)展集團(tuán)有限公司總經(jīng)理周勇介紹了齊魯交通發(fā)展集團(tuán)有限公司的發(fā)展情況,提出了集團(tuán)未來(lái)3~5年的發(fā)展思路:以服務(wù)社會(huì)為宗旨,以提高企業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益為中心,以改革創(chuàng)新為主線,積極發(fā)展相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè),打造“暢行齊魯、傳播文明”品牌,為全面建成小康社會(huì)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。他在發(fā)言中表示,創(chuàng)新是企業(yè)和高校聯(lián)系的紐帶,能夠提高企業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益,實(shí)現(xiàn)服務(wù)社會(huì)的目的。
2主題報(bào)告
在論壇主題報(bào)告階段,中國(guó)工程院院士周緒紅、王夢(mèng)恕、崔俊芝、聶建國(guó)、鄭健龍,以及長(zhǎng)安大學(xué)副校長(zhǎng)沙愛(ài)民等專(zhuān)家學(xué)者,圍繞鋼結(jié)構(gòu)、橋梁工程、隧道與地下工程、道路工程、防災(zāi)減災(zāi)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、綠色交通等關(guān)鍵問(wèn)題與技術(shù),結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和自身科研體會(huì)分別做了學(xué)術(shù)報(bào)告。
2.1鋼結(jié)構(gòu)
重慶大學(xué)周緒紅院士的報(bào)告題目是“冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系研究”。周緒紅院士從冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的概念、研究進(jìn)展、具體工程應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展方向4個(gè)方面對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系做了系統(tǒng)匯報(bào),從結(jié)構(gòu)的組成、建筑特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)3個(gè)角度介紹了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系,從基本構(gòu)件、組合墻體、組合樓蓋研究和結(jié)構(gòu)體系研究4個(gè)方面介紹了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的最新研究方向,最后介紹了國(guó)內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的工程應(yīng)用及其未來(lái)發(fā)展方向。
同濟(jì)大學(xué)陳以一教授的報(bào)告題目是“高強(qiáng)度鋼構(gòu)件在框架抗震耗能系統(tǒng)中的合理配置――以配置耗能跨的損傷控制鋼框架為例”。他分析了高強(qiáng)度鋼構(gòu)件在框架抗震耗能系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),以配置耗能跨的損傷控制鋼框架為例,探討了將高強(qiáng)鋼構(gòu)件應(yīng)用于框架抗震耗能系統(tǒng)的合理性;滯回性能試驗(yàn)表明,配置耗能跨的損傷控制鋼框架結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的穩(wěn)定滯回性能、良好的變形恢復(fù)能力、高強(qiáng)鋼構(gòu)件的彈性變形能力及其耗能能力有助于實(shí)現(xiàn)抗震結(jié)構(gòu)更高的性能要求,試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的屈服時(shí)序、損傷控制行為、耗能模式演化、滯回行為轉(zhuǎn)變以及低殘余變形的特征;通過(guò)算例結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析論證了高強(qiáng)鋼構(gòu)件對(duì)于改善框架系統(tǒng)抗震性能的貢獻(xiàn),明確了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。
天津大學(xué)陳志華教授的報(bào)告題目是“復(fù)合張弦結(jié)構(gòu)體系及組合房屋鋼結(jié)構(gòu)的研究與實(shí)踐”。他主要從復(fù)合張弦結(jié)構(gòu)以及組合矩形鋼管混凝土柱兩方面進(jìn)行闡述。針對(duì)復(fù)合張弦結(jié)構(gòu),他首先詳細(xì)回顧了復(fù)合張弦結(jié)構(gòu)的體系及其發(fā)展歷程,然后通過(guò)理論研究、數(shù)值模擬以及應(yīng)力松弛試驗(yàn)等對(duì)拉索這一關(guān)鍵構(gòu)件和弦支結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入研究,有效地改善了結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和安全性能,并取得了大量的科研成果,最后介紹了復(fù)合張弦結(jié)構(gòu)體系在施工方面的研究和該成果在現(xiàn)實(shí)工程中的應(yīng)用。針對(duì)組合矩形鋼管混凝土柱,他首先介紹了組合矩形鋼管混凝土柱的研究現(xiàn)狀,并對(duì)組合矩形鋼管混凝土柱梁節(jié)點(diǎn)和方鋼管混凝土異形柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的理論和試驗(yàn)研究,指出了全螺栓隔板貫通節(jié)點(diǎn)和上栓下焊隔板貫通節(jié)點(diǎn)的特色以及連接板開(kāi)孔式方鋼管組合異形柱的優(yōu)越性,最后結(jié)合國(guó)內(nèi)外建筑工程實(shí)例講述了鋼結(jié)構(gòu)模塊建筑的研究及其廣泛的應(yīng)用。
山東大學(xué)侯和濤教授的報(bào)告題目是“鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的集成技術(shù)研發(fā)與工程應(yīng)用”。他針對(duì)目前建筑業(yè)以現(xiàn)場(chǎng)建造為主導(dǎo)致的施工效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、建筑質(zhì)量難以保證等問(wèn)題,提出了裝配式結(jié)構(gòu)推廣的必要性,從分層裝配式鋼框架支撐體系、薄壁H型鋼裝配框架體系、開(kāi)縫鋼板剪力墻鋼框架體系、裝配式鋼混凝土部分組合結(jié)構(gòu)體系、基于損傷控制的震后可更換鋼梁柱節(jié)點(diǎn)等5個(gè)方面闡述了鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的研況;基于混凝土疊合樓板和復(fù)合墻板的優(yōu)缺點(diǎn)分析,進(jìn)行了新型預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板和復(fù)合墻板的研發(fā)和設(shè)計(jì),最后展示了已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑工程實(shí)例。
2.2橋梁工程
清華大學(xué)聶建國(guó)院士的報(bào)告題目是“鋼混凝土組合橋梁――橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向之一”。他首先結(jié)合當(dāng)前橋梁的一些工程實(shí)例提出了傳統(tǒng)混凝土橋梁設(shè)計(jì)中存在的耐久性不夠、抗災(zāi)能力不足、設(shè)計(jì)欠合理三大問(wèn)題,并分析了組合結(jié)構(gòu)在中國(guó)未得到充分發(fā)展的原因,提出今后橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是朝著“高性能、可持續(xù)”方向發(fā)展,而鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)可以為解決橋梁的結(jié)構(gòu)難題、發(fā)展新型橋梁結(jié)構(gòu)體系、實(shí)現(xiàn)高性能橋梁結(jié)構(gòu)提供新的選擇。為此,他結(jié)合具體的橋梁建造實(shí)例介紹了3種結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新:一是鋼混凝土組合梁,發(fā)揮1+1>2的組合優(yōu)勢(shì);二是鋼混凝土疊合板組合橋梁,實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝配,快速施工;三是組合結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩區(qū)抗裂新技術(shù),解決了當(dāng)前負(fù)彎矩抗裂的難題。最后,他指出年輕的工程師應(yīng)該多到施工現(xiàn)場(chǎng)考察并積極進(jìn)行創(chuàng)新,但是不能為創(chuàng)新而創(chuàng)新,年輕的工程師應(yīng)該具有社會(huì)責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)精神。
同濟(jì)大學(xué)葛耀君教授的報(bào)告題目是“國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁發(fā)展與創(chuàng)新”。他從創(chuàng)新的角度出發(fā),首先簡(jiǎn)要地介紹了梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋4類(lèi)橋梁的跨徑之最;接著從最新的建設(shè)成就、面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)、重要的技術(shù)創(chuàng)新3個(gè)角度對(duì)極限跨度的梁式橋、各類(lèi)大跨度拱式橋、破紀(jì)錄跨度斜拉橋、超大跨度懸索橋的發(fā)展和創(chuàng)新進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,最后對(duì)4類(lèi)橋梁的發(fā)展做了簡(jiǎn)要總結(jié)。
2.3隧道與地下建筑工程
北京交通大學(xué)王夢(mèng)恕院士的報(bào)告題目是“重大工程建設(shè)的理念和方法”。王夢(mèng)恕院士從中國(guó)重大工程建設(shè)的需求出發(fā),提出了“搞工程建設(shè)應(yīng)該做遺產(chǎn)工程,而不是遺憾、耗能工程和短命工程”的理念,強(qiáng)調(diào)在工程中應(yīng)該重視強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性3個(gè)基本指標(biāo)的重要性,工程建設(shè)必須以“安全、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)”為基礎(chǔ),點(diǎn)明不合理工期、不合理造價(jià)、不合理方案、不合理合同是工程的“癌癥”,強(qiáng)調(diào)工程建設(shè)必須進(jìn)行全過(guò)程安全、質(zhì)量監(jiān)管,必須加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范分析和措施,強(qiáng)調(diào)了工程創(chuàng)新的重要性,最后以莫斯科至喀山鐵路為例,對(duì)重大工程建設(shè)的理念做了具體的闡述。
山東大學(xué)李術(shù)才教授的報(bào)告題目是“TBM施工隧道突水突泥災(zāi)害源超前預(yù)報(bào)方法與技術(shù)”。李術(shù)才教授基于中國(guó)重大工程建設(shè)的需求,分析了由突水突泥引發(fā)的事故并說(shuō)明了隧道突水突泥災(zāi)害源超前預(yù)報(bào)的實(shí)際需要。針對(duì)隧道不同的施工方法,他分別對(duì)鉆爆法隧道和TBM施工隧道兩個(gè)方向中突水突泥災(zāi)害源的超前預(yù)報(bào)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)的工程應(yīng)用和該技術(shù)的先進(jìn)性做了簡(jiǎn)要總結(jié),最后對(duì)隧道不良地質(zhì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
山東大學(xué)崔新壯教授的報(bào)告題目是“傳感型土工材料研制與應(yīng)用前景”。他認(rèn)為,結(jié)構(gòu)破壞是從內(nèi)到外的漸進(jìn)破壞,內(nèi)部損傷演化信息若不及時(shí)獲取,會(huì)導(dǎo)致漏警、報(bào)警遲滯或誤警。目前已研制出了傳感型土工材料和加筋土工結(jié)構(gòu)的筋材變形自測(cè)技術(shù),以及基于SEG的土工結(jié)構(gòu)內(nèi)部災(zāi)變辨識(shí)與預(yù)警技術(shù)。他通過(guò)對(duì)SEG進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了新材料具有優(yōu)良的拉敏性、高強(qiáng)度和韌性,并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,成本低,同時(shí)具有跟蹤測(cè)試土工結(jié)構(gòu)變形和診斷損傷的功能,將取代傳統(tǒng)土工材料。
山東大學(xué)李利平教授的報(bào)告題目是“深長(zhǎng)隧道重大突涌水災(zāi)害演化機(jī)理與監(jiān)測(cè)預(yù)警方法”。他從中國(guó)深長(zhǎng)隧道施工過(guò)程中出現(xiàn)重大突水事故實(shí)例出發(fā),指出現(xiàn)代隧道施工應(yīng)該講究探治結(jié)合、主動(dòng)防控。他通過(guò)對(duì)突涌水地質(zhì)模式、突涌水災(zāi)害源等信息的研究,確定了隔水巖體結(jié)構(gòu)破裂突水和充填性結(jié)構(gòu)滲透失穩(wěn)突水2類(lèi)突水模式,并研發(fā)了適用于大比例尺巖體及其充填滲透特性測(cè)試的試驗(yàn)系統(tǒng),揭示了不同類(lèi)型突涌水通道形成的動(dòng)態(tài)演化機(jī)理。然后他介紹了流固耦合模型試驗(yàn)系統(tǒng),并由此得出了突涌水前兆多元信息的識(shí)別以及破裂通道定位的方法。他綜合以上研究提出了一套突涌水災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警方法,并介紹了該方法在全國(guó)多個(gè)深長(zhǎng)隧道施工中的成功應(yīng)用。
山東浩珂礦業(yè)工程有限公司李釗總工程師的報(bào)告題目是“高性能土工合成材料創(chuàng)新與工程應(yīng)用技術(shù)”。他簡(jiǎn)要概述了土工合成材料憑借優(yōu)異性能在巖土、水利、公路、鐵路、港口、機(jī)場(chǎng)、市政和環(huán)境工程等領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。另外,他從原材料研發(fā)、涂層配方、生產(chǎn)工藝、應(yīng)用工藝、配件工具等方面重點(diǎn)介紹了該公司新研發(fā)的聚酯經(jīng)編土工格柵和高強(qiáng)有紡?fù)凉げ?,?jiǎn)要介紹了該材料在工程現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用與典型案例。
2.4道路工程
長(zhǎng)沙理工大學(xué)鄭健龍?jiān)菏康膱?bào)告題目是“瀝青路面強(qiáng)度設(shè)計(jì)新思路”。他談到中國(guó)現(xiàn)在仍然面臨著繁重的公路建設(shè)任務(wù),現(xiàn)有的和計(jì)劃修建的公路大部分為瀝青路面。他概括了目前中國(guó)瀝青路面強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法及其存在的問(wèn)題,建立了三維應(yīng)力狀態(tài)下瀝青路面的強(qiáng)度準(zhǔn)則、獲得三維應(yīng)力狀態(tài)下強(qiáng)度準(zhǔn)則的方法、三維應(yīng)力狀態(tài)下強(qiáng)度準(zhǔn)則的工程模型,最后提出了三維應(yīng)力狀態(tài)下路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的新方法,該方法從基礎(chǔ)理論方面指導(dǎo)瀝青路面強(qiáng)度設(shè)計(jì),可為中國(guó)未來(lái)的公路建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
長(zhǎng)安大學(xué)沙愛(ài)民教授的報(bào)告題目是“多孔瀝青路面材料、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用”。他提出目前中國(guó)大部分城市存在交通噪聲污染,并有持續(xù)加重的趨勢(shì),絕大多數(shù)的城市道路、廣場(chǎng)、步行道、停車(chē)場(chǎng)等廣泛使用密實(shí)型路面材料,城市地表大多被不透水的路面所覆蓋;要從道路角度解決上述環(huán)保問(wèn)題,路面材料應(yīng)當(dāng)以多孔而不是密實(shí)為主。他通過(guò)試驗(yàn)得出,多孔瀝青路面在滿(mǎn)足了傳統(tǒng)道路的承重、穩(wěn)定、平整、耐久和舒適等通行功能的基礎(chǔ)上,還具有補(bǔ)充地下水、緩解城市內(nèi)澇、抗滑、降低行車(chē)噪聲、緩解城市熱島效應(yīng)等環(huán)保功能,符合保護(hù)生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的原則。多孔瀝青路面的相關(guān)研究將為傳統(tǒng)瀝青路面的改造和升級(jí)技術(shù)提供理論基礎(chǔ)和方法支撐,推動(dòng)道路交通的綠色、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展。
深圳大學(xué)李清泉教授的報(bào)告題目是“動(dòng)態(tài)精密道路檢測(cè)技術(shù)及裝備”。他簡(jiǎn)要闡述了中國(guó)道路基礎(chǔ)設(shè)施管理從大規(guī)模建設(shè)向大規(guī)模養(yǎng)護(hù)過(guò)渡這一社會(huì)需求,指出了現(xiàn)階段公路檢測(cè)技術(shù)與裝備面臨的問(wèn)題。接著,他針對(duì)道路承載能力(彎沉)測(cè)量中的靜態(tài)精密微距測(cè)量的動(dòng)態(tài)化難題、道路路面病害檢測(cè)中核心指標(biāo)不全、數(shù)據(jù)處理低效等核心問(wèn)題,做了詳細(xì)的解釋?zhuān)榻B了軌道病害檢測(cè)的新技術(shù)和新方法及其在工程現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。
2.5結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
沈陽(yáng)建筑大學(xué)李宏男教授的報(bào)告題目是“結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)工程應(yīng)用”。他簡(jiǎn)要介紹了結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提出了光纖傳感器研發(fā)目前需要解決的問(wèn)題是應(yīng)變傳遞機(jī)制;介紹了幾種光纖傳感器封裝技術(shù)、疲勞測(cè)試以及光纖機(jī)電類(lèi)傳感器同步解調(diào)儀,并提出目前儀器開(kāi)發(fā)上存在缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集平臺(tái)以及缺乏模塊化和規(guī)范化模型等問(wèn)題,介紹了大型結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng),最后展示了綜合安全監(jiān)測(cè)技術(shù)在多項(xiàng)重大工程中的應(yīng)用。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)李惠教授的報(bào)告題目是“結(jié)構(gòu)新型監(jiān)檢測(cè)方法與技術(shù)”。她首先簡(jiǎn)要介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)的研究方向,然后介紹了移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù);針對(duì)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)丟失的難題,提出了無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)丟失無(wú)損恢復(fù)算法,并對(duì)該技術(shù)在工程中的成功應(yīng)用做了簡(jiǎn)要的匯報(bào)。接著,她對(duì)結(jié)構(gòu)新型監(jiān)測(cè)技術(shù)中動(dòng)態(tài)分布式布里淵光纖傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)都做了詳細(xì)的匯報(bào)。最后,她對(duì)人工智能、機(jī)器人和虛擬現(xiàn)實(shí)以及智慧城市與區(qū)域等土木工程未來(lái)發(fā)展方向做了簡(jiǎn)要總結(jié)。
2.6防災(zāi)減災(zāi)工程
同濟(jì)大學(xué)李國(guó)強(qiáng)教授的報(bào)告題目是“金屬承載消能雙功能減震結(jié)構(gòu)的概念、設(shè)計(jì)與形式”。他介紹了金屬承載消能雙功能減震結(jié)構(gòu)的概念和減震原理,對(duì)比了阻尼器和金屬承載消能雙功能減震構(gòu)件的區(qū)別,指出金屬承載消能雙功能構(gòu)件兼結(jié)構(gòu)承載構(gòu)件和消能構(gòu)件功能于一體,不影響結(jié)構(gòu)抵抗小震和風(fēng)載的性能,可大大提高結(jié)構(gòu)抵抗中(大)震的能力;金屬承載消能雙功能構(gòu)件用作抗側(cè)力構(gòu)件可控制結(jié)構(gòu)損傷主要集中于雙功能構(gòu)件,減小承重結(jié)構(gòu)的破壞,滿(mǎn)足高性能鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)承載力大、可修復(fù)性好的要求。
北京建筑大學(xué)李?lèi)?ài)群教授的報(bào)告題目是“既有建筑減隔震加固技術(shù)及其應(yīng)用”。他分析了減隔震技術(shù)的現(xiàn)實(shí)需求,介紹了目前已有的減隔震技術(shù)和產(chǎn)品,對(duì)比了粘滯流體阻尼器、粘彈性阻尼器、軟鋼阻尼器、防屈曲耗能支撐、摩擦阻尼器的性能和應(yīng)用范圍,介紹了不同阻尼器應(yīng)用于大跨結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、多高層結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的減震應(yīng)用案例,提出結(jié)構(gòu)減隔震技術(shù)可以有效提高工程結(jié)構(gòu)的抗震能力,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的大幅度提升。
北京工業(yè)大學(xué)杜修力教授的報(bào)告題目是“城市大型地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論與方法及工程應(yīng)用”。他分析了由地震引發(fā)的地下結(jié)構(gòu)破壞事故并說(shuō)明了研究地下結(jié)構(gòu)地震破壞的前沿需求,介紹了數(shù)值分析方法、簡(jiǎn)化分析方法、物理模擬分析方法在地下結(jié)構(gòu)地震破壞中的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題。針對(duì)地下結(jié)構(gòu)的特殊性,他講述了時(shí)域整體分析方法及軟件平臺(tái)的完善和發(fā)展研究,提出了城市大型地下結(jié)構(gòu)地震破壞機(jī)理與抗震性能評(píng)價(jià)方法以及模型試驗(yàn)的實(shí)施技術(shù),最后介紹了相關(guān)成果的工程應(yīng)用。
東南大學(xué)吳智深教授的報(bào)告題目是“混凝土結(jié)構(gòu)災(zāi)后可恢復(fù)性設(shè)計(jì)及提升技術(shù)”。他通過(guò)分析地震破壞后結(jié)構(gòu)不同程度的損傷,說(shuō)明了重大工程結(jié)構(gòu)災(zāi)后可修復(fù)性(或可恢復(fù)性)亟需提高這一需求,同時(shí)認(rèn)為結(jié)構(gòu)可恢復(fù)性能應(yīng)當(dāng)成為結(jié)構(gòu)復(fù)原力的關(guān)鍵指標(biāo)之一,而結(jié)構(gòu)復(fù)原力也是結(jié)構(gòu)可持續(xù)性的指標(biāo)之一。他提出合理利用FRP和鋼筋是實(shí)現(xiàn)損傷可控的可恢復(fù)性抗震結(jié)構(gòu)的有效方法,同時(shí)具有高耐久、智能及綠色性能等結(jié)構(gòu)可持續(xù)性特點(diǎn),最后特別指出設(shè)計(jì)損傷可控的FRP筋是實(shí)現(xiàn)高性能損傷可控結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。
理工大學(xué)方秦教授的報(bào)告題目是“抗暴結(jié)構(gòu)研究新進(jìn)展”。他簡(jiǎn)要介紹了軍用和民用工程、落石沖擊、船(車(chē))撞橋墩中沖擊爆炸事件對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞,說(shuō)明了抗暴結(jié)構(gòu)研究的重要性,指出了主要采用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和波動(dòng)力學(xué)研究強(qiáng)荷載對(duì)抗暴結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理。他重點(diǎn)對(duì)鉆地彈侵徹效應(yīng)及其防護(hù)、沖擊爆炸(或與火災(zāi)聯(lián)合)下工程結(jié)構(gòu)損傷破壞的數(shù)值模擬、民用工程結(jié)構(gòu)抗沖擊爆炸這3個(gè)研究方向做了詳盡的闡述。
西安建筑科技大學(xué)白國(guó)良教授的報(bào)告題目是“裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)抗震性能試驗(yàn)研究”。他從發(fā)展歷程、政策導(dǎo)向、應(yīng)用現(xiàn)狀、試驗(yàn)研究4個(gè)方面闡述了裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的研究背景和現(xiàn)狀,介紹了連接技術(shù)試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),分析了套筒灌漿連接、漿錨搭接連接各自的特點(diǎn)和區(qū)別,并展示了模型試驗(yàn)結(jié)果。
2.7綠色交通
東南大學(xué)王煒教授的報(bào)告題目是“城市虛擬交通系統(tǒng)及其功能設(shè)計(jì)”。他通過(guò)分析提出城市交通擁堵的成因主要是交通需求與交通供給之間的嚴(yán)重失衡??焖俪擎?zhèn)化使大城市居民平均出行距離成倍增長(zhǎng),引發(fā)城市交通結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,造成出行機(jī)動(dòng)化。立足中國(guó)城市綜合交通系統(tǒng)構(gòu)成要素的基本特征,他提出了“公交主導(dǎo)型城市交通系統(tǒng)供需平衡”這一緩解交通擁堵的基本策略,同時(shí)提出了“互聯(lián)網(wǎng)+交通”的城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)路線,并從城市虛擬交通系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的框架結(jié)構(gòu)、城市綜合交通大數(shù)據(jù)的深度開(kāi)發(fā)、城市虛擬交通系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的構(gòu)建、城市綜合交通系統(tǒng)集成分析平臺(tái)軟件的開(kāi)發(fā)、城市交通集成測(cè)試功能的人機(jī)對(duì)話與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等方面詳細(xì)介紹了城市虛擬交通系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的建設(shè)。
2.8土木工程與計(jì)算科學(xué)
中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院崔俊芝院士的報(bào)告題目是“土木工程中的計(jì)算科學(xué)和技術(shù)”。崔俊芝院士指出,大型工程是現(xiàn)代土木工程建設(shè)的必然趨勢(shì),土木工程全壽命期設(shè)計(jì)科學(xué)技術(shù)、土木工程精細(xì)化建造技術(shù)、大型基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)這三大技術(shù)是土木工程發(fā)展的核心。他還介紹了土木工程計(jì)算科學(xué)在大型組合結(jié)構(gòu)、地下空間一體化多物理場(chǎng)分析中的應(yīng)用,以及在多目標(biāo)組合優(yōu)化、抗震、防災(zāi)模擬與可靠性分析等若干前沿研究方向的具體應(yīng)用,簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)代集成化、智能化技術(shù)在土木工程建造技術(shù)中的應(yīng)用。3結(jié)語(yǔ)與展望
第三屆建筑科學(xué)與工程創(chuàng)新論壇在各方努力下完美落幕。與會(huì)專(zhuān)家學(xué)者圍繞鋼結(jié)構(gòu)、橋梁工程、隧道與地下工程、道路工程、防災(zāi)減災(zāi)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、綠色交通等關(guān)鍵問(wèn)題與技術(shù)進(jìn)行了匯報(bào)和交流,展示了國(guó)內(nèi)外最新的研究動(dòng)態(tài)和工程應(yīng)用,并為行業(yè)發(fā)展指明了方向。
關(guān)鍵詞:工業(yè)與民用建筑;框架結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)問(wèn)題
Abstract: Nowadays, industrial and civil engineering quality and the overall level of quality of service is also rising, the quality control is good or bad will directly affect the project investment and construction investment costs, and sometimes even threaten life and property safety, and ultimately will directly affect the pace of economic development of our society and extent. At present, the existing building frame structure design more commonly used as a practical model that has been widely used in various types of buildings, industrial and civil buildings of frame structure design-related issues were discussed.
Keywords: industrial and civil; frame structure; design problems
中圖分類(lèi)號(hào):TU323文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
如今,無(wú)論是工業(yè)建筑還是民用建筑,建筑質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性和合理性。工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是工業(yè)與民用建筑工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),是保障工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)安全和適用性的基礎(chǔ)。
一、工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則,對(duì)于房屋來(lái)說(shuō)首先要考慮的就是房屋的穩(wěn)定性,以防止地震或者是狂風(fēng)暴雨的襲擊,對(duì)于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震驗(yàn)算,根據(jù)不同的工業(yè)與民用建筑和樓蓋的整體性從而決定采用剛性、柔性或者是剛?cè)嵝岳碚搧?lái)進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)抗震驗(yàn)算還要根據(jù)土地的類(lèi)別實(shí)施不同的框架結(jié)構(gòu)。
二、工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)
工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),應(yīng)該重點(diǎn)考慮到工業(yè)與民用建筑的布局不規(guī)則時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際布局做出合理調(diào)整。在計(jì)算梁柱的過(guò)程中,一定要使用 TAT或SATWE三維軟件。三維立體框架比平面框架更能夠接受實(shí)際承受力的狀態(tài)。在一些地區(qū)對(duì)于房屋建設(shè)的穩(wěn)定性擺在首位,所以針對(duì)地震力和風(fēng)力所采用的抗側(cè)移剛度分配, TAT或SATWE的計(jì)算能夠做到更加的精確,還有一個(gè)特點(diǎn)就是快速方便,三維軟件計(jì)算可以省去單榀框架的過(guò)程,可以將整棟樓進(jìn)行歸并。利用現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)可以將工業(yè)與民用建筑的質(zhì)量和安全得到最大的保證。
三、工業(yè)與民用建筑框架中柱、梁、板的構(gòu)造處理
3.1工業(yè)與民用建筑框架中邊柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的多層工業(yè)與民用建筑中的水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部壓力隨著房屋的高度逐漸增加。對(duì)于高層工業(yè)與民用建筑的邊柱建設(shè)是建設(shè)的難點(diǎn),尤其是對(duì)于框架項(xiàng)層的風(fēng)荷載人,柱子頂端在很大程度上都存在著偏離中心的問(wèn)題,也就是工業(yè)與民用建筑頂層邊節(jié)點(diǎn)的軸向力對(duì)截面重心的偏心距出現(xiàn)距離人只有0.5倍的柱截面高度。這種情況要根據(jù)鋼筋混凝土的內(nèi)部構(gòu)造,對(duì)于頂層框架的梁柱數(shù)量不少于2 根,在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用情況中一般柱寬比梁寬要大。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要把邊柱柱角的主鋼筋彎入到房梁內(nèi)部,還要充分的考慮到一些地區(qū)工業(yè)與民用建筑的實(shí)際情況,再進(jìn)行實(shí)際的操作。
3.2工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)中多根梁在同一柱匯交節(jié)點(diǎn),對(duì)于工業(yè)與民用建筑來(lái)說(shuō),在結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)和布置時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到多根梁匯交在同一控處的情況,對(duì)于這種問(wèn)題應(yīng)該充分的重視到梁鋼筋的錨固定的問(wèn)題以及房梁的有效高度,能夠充分的滿(mǎn)足框架梁縱向鋼筋在柱端節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度,由于房屋上面是多根梁交叉在一起。為了保證梁的箍筋高度設(shè)計(jì)值和實(shí)際的應(yīng)用值差距減小,在建設(shè)過(guò)程中至少有一根梁的上部鋼筋能夠處在其他兩根梁的上部縱向鋼筋的下面,這樣才能不斷的使梁的交節(jié)點(diǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.3工業(yè)與民用建筑框架中板柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造,由于板柱節(jié)點(diǎn)處樓板的抗沖擊能力比較弱,在柱子的周邊的板子里面沒(méi)有設(shè)定抗沖擊的鋼筋或者本身的設(shè)置存在一定的問(wèn)題,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處不平衡的彎矩對(duì)樓板造成了一些附加的剪應(yīng)力。所以對(duì)于板柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)該適宜的采用托板的板柱節(jié)點(diǎn)。由于托板的根部厚度能夠達(dá)到柱縱筋的直徑的16倍為佳,這樣對(duì)于一些地區(qū)的風(fēng)沙或者是可能出現(xiàn)的地震等都有很強(qiáng)的抵御作用。同時(shí)可以在柱上板中設(shè)置暗梁,也可以保證板柱節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性。
四、多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)。多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件與圖紙是最主要的依據(jù)之一,全面理解設(shè)計(jì)文件,并規(guī)范進(jìn)程加以實(shí)施,是結(jié)構(gòu)方案的主要工作。全面理解設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求,看懂容懂圖紙的每項(xiàng)內(nèi)容,達(dá)到按圖紙施工的要求,對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題通過(guò)會(huì)審加以解決,對(duì)其遺誤交易糾正,是保證施工質(zhì)量的前提,必須認(rèn)真地組織與實(shí)施,該項(xiàng)工作由甲方或委托監(jiān)理工程師進(jìn)行。
根據(jù)設(shè)計(jì)文件和相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、編制和審查施工組織設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由水平承重體系一各層樓蓋和屋蓋連接形成空間的整體結(jié)構(gòu)體系。其中各平面鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形成豎向承重體系,它們承受由樓蓋和屋蓋傳來(lái)的豎向和水平荷載并再傳給地基基礎(chǔ)。
做好多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)技術(shù)交底,根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工隊(duì)的技術(shù)素質(zhì)狀況對(duì)其不熟悉的施工工藝過(guò)程,經(jīng)批準(zhǔn)實(shí)施的新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)等,必須認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底。明確各項(xiàng)工藝參數(shù)指標(biāo)、操作方法、質(zhì)量要求和檢測(cè)辦法,并認(rèn)真的加以實(shí)施。
現(xiàn)澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆式多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體性強(qiáng)、抗震性能好,因此在實(shí)際工程中采用比較廣泛。但現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的工作量較大。預(yù)制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制,通過(guò)焊接拼裝連接成的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件均為預(yù)制,可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化,機(jī)械生產(chǎn)。因此,施工速度快、效率高。但整體性較差,抗震能力弱,不宜在地震區(qū)應(yīng)用?,F(xiàn)澆預(yù)制框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制,在預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后,對(duì)連接節(jié)點(diǎn)區(qū)澆筑混凝土,從而將粱、柱、樓板在連成整體多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆預(yù)制框架既具有較好的整體性和抗震能力,又可采用預(yù)制構(gòu)件,減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現(xiàn)澆式框架和裝配式框架的優(yōu)點(diǎn)。
五、工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)中需要注意的問(wèn)題
5.1對(duì)于一些地區(qū)來(lái)說(shuō),本身所具備的環(huán)境因素是我們需要考慮到的重要的外部因素,對(duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是不允許采用兩種不同的結(jié)構(gòu)形式并存的,由于框架結(jié)構(gòu)是一種比較柔性的結(jié)構(gòu)體系,所以在工業(yè)與民用建筑的樓、電梯、屋頂?shù)鹊胤蕉疾荒懿捎么u墻來(lái)承受重力還有對(duì)于工業(yè)與民用建筑過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的短柱問(wèn)題,為了節(jié)省開(kāi)支而造成的一系列問(wèn)題, 短柱由于本身的剛度較大,吸收地震的作用從而使其受剪,這樣就直接影響了混凝土的抗剪能力,導(dǎo)致工業(yè)與民用建筑材料形成交叉裂縫從而破壞工業(yè)與民用建筑的質(zhì)量。所以要減少短柱的出現(xiàn)以及對(duì)樓層的約束作用。
5.2技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)問(wèn)題,需要不斷的替身科技人員的實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),例如對(duì)于嵌固端的設(shè)置問(wèn)題,由于現(xiàn)在的工業(yè)與民用建筑都設(shè)置的有地下室和人防,所以對(duì)于嵌固端的設(shè)置有可能在地下室頂板也有可能在人防頂板這個(gè)方位。但是在實(shí)際的操作中,由于技術(shù)人員的粗心而導(dǎo)致嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制以及結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的相互協(xié)調(diào)等等問(wèn)題,每一個(gè)環(huán)節(jié)都是至關(guān)重要的,忽視任何一個(gè)方面都會(huì)給后期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)了巨大的隱患。所以伴隨著新技術(shù)的不斷引進(jìn),以及現(xiàn)代化的發(fā)展步伐,新技術(shù)的不斷引進(jìn),工作人員也需要根據(jù)人民的實(shí)際需求不斷的提高自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
六、結(jié)語(yǔ)
總而言之,隨著社會(huì)的快速發(fā)展,工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性已成為了設(shè)計(jì)工作的重中之重。中國(guó)人口的增加人們對(duì)于房屋建設(shè)的需求也越來(lái)越大,但是房屋建設(shè)出現(xiàn)的事故也逐漸的增多,所以針對(duì)工業(yè)與民用建筑框架結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問(wèn)題一定要準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和把握,從根本上保證工業(yè)與民用建筑的安全和穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù);研究
Abstract: in recent years, with the rapid economic development of society and the urbanization construction process accelerating, the increasing number of high-rise buildings. High-rise building construction steel structure is in the process of the commonly used, but also in the high-rise building construction the indispensable part of. The steel structure of the high-rise building construction technology, the disadvantages directly determine the structure of the building quality, so should pay special attention to. This paper will be of a high-rise building construction technology of steel structure, and based on this, puts forward some constructive Suggestions.
Keywords: high building; Steel structure; Construction technology; research
中圖分類(lèi)號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程是非常復(fù)雜的,相關(guān)技術(shù)要求也比較的高,本文將通過(guò)高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程來(lái)展現(xiàn)其施工技術(shù)要求。
一、鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備
由于高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)施工具有復(fù)雜性和不可逆性,因此,施工前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作。從實(shí)踐來(lái)看,鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備工作主要包括三個(gè)方面:
1、吊裝準(zhǔn)備。目前來(lái)看,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中所選用的吊裝機(jī)械主機(jī),主要還是自升式、塔式起重機(jī)。塔式起重機(jī)的性能一定要滿(mǎn)足施工工程的需求, 包括吊機(jī)的最大起重量、起重力矩以及半徑值。尤其要注意的是,隨著起重提升高度的增大,其可提器的重量也會(huì)減小。
2、施工現(xiàn)場(chǎng)與技術(shù)的準(zhǔn)備。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工前,施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作非常重要,總結(jié)之,主要包括以下內(nèi)容:鋼構(gòu)件及其配套零部件和連接件的驗(yàn)收、丈量器具以及測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)備、構(gòu)件的運(yùn)輸、基礎(chǔ)的復(fù)測(cè)、構(gòu)件的堆放、設(shè)備工具材料的安排和施工力量的組織等。要編制鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)方案,并將設(shè)計(jì)的思想理念貫穿到實(shí)際施工過(guò)程之中;要確定和完善鋼結(jié)構(gòu)施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行規(guī)范、對(duì)各方的行為進(jìn)行規(guī)范;要做好工藝試驗(yàn)和評(píng)定,為后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)施工提供技術(shù)支持。
二、鋼結(jié)構(gòu)的安裝工藝和施工技術(shù)
(一)施工中流水段的劃分
在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中,由于吊裝與制造的需要,要對(duì)整個(gè)高層建筑進(jìn)行流水段劃分,一般是以鋼柱分段作為每一節(jié)的劃分依據(jù)。在高層建筑施工吊裝時(shí),除了要保證每一節(jié)框架的剛度外,還要保證起重機(jī)在爬升的過(guò)程中框架的穩(wěn)定性。因此,在對(duì)高層建筑立面施工中的流水劃分時(shí),必須注意以下三個(gè)方面:1、起重機(jī)的性能應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足該流水段內(nèi)最重物體的吊裝要求;2、重機(jī)機(jī)爬升的高度要能滿(mǎn)足下一節(jié)流水段構(gòu)件的起吊高度;3、每節(jié)流水段的內(nèi)柱長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)能滿(mǎn)足構(gòu)件的制作條件以及運(yùn)輸堆放的條件。
(二)流水段標(biāo)準(zhǔn)框架與特殊節(jié)框架施工
在對(duì)流水段內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)框架進(jìn)行施工時(shí),總體上要?jiǎng)澐殖梢恍┕?jié)框架,在這些節(jié)框架之中,多數(shù)節(jié)框架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型存在著大致的相同情況。由此而言,只要做好了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架施工工作, 基本上就控制住了高層鋼結(jié)構(gòu)框架的施工質(zhì)量。特殊節(jié)框架施工,主要是指那些與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架不同的框架,比如底層大廳、結(jié)構(gòu)水平加強(qiáng)以及屋頂花園層等特殊框架。由于特殊節(jié)框架建筑與結(jié)構(gòu)上的特殊要求,在實(shí)際施工中有著特殊的要求,因此,應(yīng)當(dāng)制定一套或者數(shù)套特殊構(gòu)件吊裝施工技術(shù)方案。只有這樣,才能保證高層鋼結(jié)構(gòu)框架全面安裝。
(三)鋼柱、鋼梁以及鋼桁架的安裝方法
在對(duì)鋼柱安裝之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)鋼柱的標(biāo)高和軸線進(jìn)行全面而嚴(yán)格的復(fù)驗(yàn),一旦發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)的予以修正。安裝之前,應(yīng)當(dāng)在地面上就把鋼梯等設(shè)備安裝在鋼柱之上,以便登高作業(yè)。鋼柱對(duì)接完成且經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格以后,將附著的耳板徹底割除。鋼梁安裝之前,必須預(yù)檢鋼柱連接件和混凝土核芯筒壁上的埋件。預(yù)檢的內(nèi)容包括:連接件的平整度、螺栓孔和摩擦面;檢查埋件的位置、平整度以及清潔度。起吊之前,要在梁面上安裝好一些扶手桿、扶手繩或者扶手管,尤其在主梁和主桁架上一定要安裝,對(duì)于次梁和小梁可以依據(jù)實(shí)際需要決定是否安裝。鋼梁與鋼桁架的安裝,一般是采用兩點(diǎn)吊的施工方法。鋼梁和鋼桁架的吊裝方法一般是捆扎法、梁上設(shè)置鋼吊耳法以及工具式的吊具法等。
(四)鋼結(jié)構(gòu)安裝
1、特殊鋼結(jié)構(gòu)安裝。對(duì)于特殊鋼結(jié)構(gòu)而言,它們總是以組合的形式表現(xiàn)出來(lái),具有體積大和重量重的特點(diǎn);特殊鋼結(jié)構(gòu)組合的連接形式比較復(fù)雜多樣, 而且連接的要求特別高。在整個(gè)工程建筑中,特殊鋼結(jié)構(gòu)又起到了非常重要的作用。對(duì)于不同的工程項(xiàng)目而言,特殊鋼結(jié)構(gòu)一般不會(huì)相同,因此,特殊鋼結(jié)構(gòu)的安裝不可能構(gòu)建一套統(tǒng)一的、固定的安裝工藝和安裝模式,這也是高層鋼結(jié)構(gòu)施工中的難點(diǎn)之一。
2、外伸桁架與天橋類(lèi)工程的安裝方法。由于此類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)具有重量重、大型的吊機(jī)難以靠近吊裝等特點(diǎn),一般這類(lèi)結(jié)構(gòu)所采用的是“地面拼裝、整體提升的施工技術(shù)和工藝。對(duì)于提升設(shè)備而言,通常我們要選擇鋼索式的液壓提升裝置, 尤其是距離長(zhǎng)、噸位大結(jié)構(gòu)的提升,該套設(shè)備和施工工藝就非常合適,安全性和可操作性有保障。
三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的安全保障
1、對(duì)于高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)施工而言,水平通道的設(shè)施可選用工具式的腳手通道、裝配式的通道板、鋼管腳手通道以及扶手繩等。其中,扶手繩主要是在沒(méi)有安全通道情況下設(shè)置的,它是在距鋼梁某個(gè)高度鋼柱的表面焊接的連接件, 利用鋼絲繩或者尼綸繩穿過(guò)其間,從而形成了扶手繩。鋼結(jié)構(gòu)施工人員可以在鋼梁上行走,安全帶和扶繩可確保其安全性。
2、在從鋼柱 安裝至柱頂拆除吊索一系列的施工上,安裝之前要在地面上通過(guò)捆扎固定的方法將工具式的爬梯臨時(shí)地固定在鋼柱的側(cè)面,只有使用完畢之后方可拆除。在接柱操作平臺(tái)與鋼柱之間的連接過(guò)程中,所采用的主要是焊接緊固之方法,必須設(shè)置一些安全可靠的操作平臺(tái),以供焊接工人隨時(shí)使用。采取以上措施,主要是為了保障高層建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工中的安全性。
結(jié)語(yǔ):總而言之,高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的施工是一個(gè)復(fù)雜的工程,其施工技術(shù)關(guān)系到這個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性,因此,必須將其施工技術(shù)的創(chuàng)新。
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關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào):TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,高層建筑如雨后春筍般大量出現(xiàn),足以見(jiàn)得其發(fā)展空間廣闊,其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以其位移小、剛度大、整體性好等優(yōu)越性逐漸成為其主要的結(jié)構(gòu)形式,但在具體實(shí)踐中卻面臨著設(shè)計(jì)難題,畢竟高層建筑對(duì)剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性有著極高的要求。可見(jiàn)探討高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意義重大。
一、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)而言,安全性、適用性和耐久性是其設(shè)計(jì)原則,而設(shè)計(jì)要點(diǎn)則主要涉及下述幾點(diǎn):結(jié)構(gòu)選型要合理,如盡量在設(shè)計(jì)中減少短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用;若地基穩(wěn)固,且上部結(jié)構(gòu)與變形限值相吻合,可盡量降低結(jié)構(gòu)剛度;建筑高度設(shè)計(jì)必須在與之對(duì)應(yīng)的規(guī)定范圍內(nèi),以減少不必要的麻煩和損失;同時(shí)注意從抗震等級(jí)、平面布置、樓蓋結(jié)構(gòu)、豎向布置等多方面、多角度加以分析和設(shè)計(jì),如綜合考慮房屋類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、高度、烈度等因素優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)[1];盡量選用風(fēng)力效應(yīng)小、規(guī)則簡(jiǎn)單、受力分布均勻的平面形狀;優(yōu)先考慮現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu),以提高高層建筑的舒適性和堅(jiān)固性等。
二、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
1.重點(diǎn)優(yōu)化豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的豎向設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)整個(gè)建筑來(lái)說(shuō)尤為關(guān)鍵,故為防止出現(xiàn)較大的內(nèi)收和外挑,建議盡量使其保持均勻和規(guī)則,就是從穩(wěn)定和重心角度出發(fā),將其設(shè)計(jì)為側(cè)向變化均勻且上小下大的結(jié)構(gòu)形式。但若高層建筑豎向結(jié)構(gòu)既不垂直,也非正常的上小下大型,則要采取針對(duì)性設(shè)計(jì)措施以平衡、穩(wěn)定整體。如針對(duì)內(nèi)收豎向結(jié)構(gòu)的高層建筑,其樓層的側(cè)向剛度既要大于上一樓層剛度的70%,也要大于上三個(gè)相鄰樓層平均剛度的80%;若樓層質(zhì)量是隨著高度變化而均勻分布的,則樓層質(zhì)量應(yīng)小于下方相鄰樓層質(zhì)量的1.5倍等。此外樓層間的受剪承載力應(yīng)根據(jù)高層建筑級(jí)別加以合理設(shè)計(jì)。
2.合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)平面
若對(duì)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求,則要盡量選用形狀規(guī)則而簡(jiǎn)單的平面布置結(jié)構(gòu),以此合理分布承載力和剛度,并弱化風(fēng)力影響。如對(duì)于A級(jí)高層建筑而言,不適宜將其設(shè)計(jì)為細(xì)腰形或角部重疊式的平面圖形,而且出于對(duì)扭轉(zhuǎn)的考慮,必須將豎向構(gòu)件水平和層間最大位移控制在該樓層平均位移值的1.2倍和1.5倍之內(nèi)[2];對(duì)于必須設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)防震縫,其縫寬、高度通常分別大于100mm和小于15m;若防震縫兩側(cè)具有不同的房屋高度,則要根據(jù)低高度房屋確定縫寬;雖然不提倡采用短肢剪力墻,但若不得不采用,則必須使其截面厚度低于30cm,且每個(gè)肢截面的高厚最大比值必須處于4-8之間。
3.規(guī)范建筑抗震性能設(shè)計(jì)
抗震設(shè)計(jì)是高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,為切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震能力,就必須對(duì)房屋結(jié)構(gòu)、高度、烈度等要素加以認(rèn)真分析,并結(jié)合建筑抗震規(guī)范要求設(shè)計(jì)抗震功能。一般情況下,若建筑結(jié)構(gòu)具有較大的剛度突變系數(shù)或?qū)訑?shù)較多,應(yīng)盡量多取振型數(shù),如針對(duì)含有轉(zhuǎn)換層、小塔樓、多塔結(jié)構(gòu)的高層建筑,其振型數(shù)一般要大于12,小于建筑層數(shù)總數(shù)的3倍,而且只有在分析總剛性時(shí)方可取值更大;同時(shí)為提高建筑抗震能力,要求在石灰和水泥中添加合適的添加劑,結(jié)合濕度養(yǎng)護(hù),以增強(qiáng)混凝土的實(shí)際配筋率,并減少部件變形;如果要求高層建筑抗震水平為特一級(jí),則宜采用鋼管或型鋼類(lèi)混凝土柱,并將其上層彎矩和底部強(qiáng)化位置的設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)為墻底截面彎矩值的1.1倍。
4.科學(xué)選擇建筑樓蓋結(jié)構(gòu)
樓蓋結(jié)構(gòu)是否合理與高層建筑質(zhì)量也有很大關(guān)系。通常當(dāng)建筑高度大于50m時(shí),適宜在框架或剪力墻結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu),但必須使其混凝土強(qiáng)度處于C20-C40之間,厚度在50mm以上,并在內(nèi)部縱橫方向分別設(shè)計(jì)間距為15-20cm、直徑為6-8mm的鋼筋網(wǎng),若此時(shí)預(yù)制板縫超過(guò)40mm.,則必須設(shè)計(jì)長(zhǎng)度可貫穿結(jié)構(gòu)單元的鋼筋[3];若建筑高度低于50m,可將樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為裝配式,但頂層、開(kāi)闊樓層、轉(zhuǎn)換層、地下室樓層等重要樓層,必須仍然采用現(xiàn)澆樓蓋,且一般板厚大于80mm,其中轉(zhuǎn)換層和最高頂層的板厚應(yīng)分別在180mm和120mm以上,以此進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
此外,還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)縱筋間距、配筋節(jié)點(diǎn)、柱子軸壓、鋼筋等級(jí)等細(xì)節(jié)加以科學(xué)設(shè)計(jì),并注意合理計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的周期性折減系數(shù),以及設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的可行性,以此實(shí)現(xiàn)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化,進(jìn)而為提高建筑使用效益奠定有力基礎(chǔ)。
結(jié)束語(yǔ):
總之,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)既是高層建筑設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn),也是難點(diǎn),一旦某個(gè)環(huán)節(jié)有誤,都可能對(duì)整個(gè)高層建筑功能性能埋下隱患,這就要求我們認(rèn)真遵循設(shè)計(jì)原則和規(guī)范,加強(qiáng)對(duì)以往設(shè)計(jì)不足和缺陷的分析,并予以有效克服和避免,以此提高高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平,使其更安全、更適用、更耐用。
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