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關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)工程;施工技術(shù);大型公共建筑
鋼結(jié)構(gòu)工程因其具有跨度大、利用空間大、施工速度快、經(jīng)濟(jì)且實(shí)用等特點(diǎn)被廣泛利用于企業(yè)廠房及跨度較大的建筑上。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展,各類大型公共建筑設(shè)施越來(lái)越多地出現(xiàn)在我國(guó)的各大中城市,這也導(dǎo)致了鋼結(jié)構(gòu)工程的廣泛出現(xiàn)。為了保障鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量和工程過(guò)程中的安全,就要注重鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)。本文就大型公共建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)進(jìn)行了探討,以期能為類似的鋼結(jié)構(gòu)工程的施工提供參考。
1工程概況
大型公共建筑占地面積12681m2,建筑面積22251m2,建筑地上四層、地下一層,建筑高度33.70米。北側(cè)為規(guī)劃展示館、東側(cè)為停車場(chǎng)、南側(cè)為圖書館、西側(cè)為文化中心園區(qū)的下沉廣場(chǎng)。
2 工程施工特點(diǎn)
2.1 勁性鋼柱
整個(gè)工程共設(shè)置有25根勁性鋼柱,勁性鋼柱采用型鋼和組合十字型鋼柱。
2.2 勁性鋼梁
軸線于二層、三層、四層、屋頂層設(shè)置勁性鋼梁,軸線于四層、屋頂層設(shè)置勁性鋼梁。勁性鋼梁全部采用H型鋼。
2.3西面懸挑鋼結(jié)構(gòu)
西面懸挑鋼結(jié)構(gòu)主受力件為HJ-1、HJ-2、HJ-1A、HJ-2A、HJ-3共5榀桁架。除了HJ外,其余均為H型鋼實(shí)腹式構(gòu)件。HJ采用焊接H型鋼組合而成,以HJ-1為代表介紹HJ組成。
2.4東面懸挑鋼結(jié)構(gòu)
東面懸挑鋼結(jié)構(gòu)主受力構(gòu)件為HJ-4、HJ-5、HJ-6、HJ-7共4榀桁架。與西面懸挑榀桁架一樣,除了HJ外,其余均為H型鋼實(shí)腹式構(gòu)件。HJ采用焊接H型鋼組合而成,以HJ-4為代表介紹HJ組成。
3 鋼結(jié)構(gòu)加工
因本工程?hào)|西兩側(cè)懸挑長(zhǎng)度相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)較大,設(shè)計(jì)綜合考慮對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量相應(yīng)提出了較高的要求。工廠加工H型鋼和十字鋼柱的縱縫、節(jié)點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)勁板采用一級(jí)焊縫,需要100%的進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。H型與十字型鋼柱翼緣板厚度34、32mm等,腹板厚度為25、28mm等,在H型鋼與十字型鋼柱加工過(guò)程中需要合理控制變形,同時(shí)確保焊縫質(zhì)量。
3.1 十字型鋼柱加工
(1)十字型鋼柱斷面形狀如圖1。
(2)十字型鋼柱主要加工工藝介紹:
①首先把十字型鋼柱拆分成一支H型鋼和兩支T型鋼,分別按照H型鋼加工工藝成形。由于腹板和翼緣板較厚,按照常規(guī)H型鋼加工工藝進(jìn)行加工,翼緣板焊接成型后變形較大,采用機(jī)冷校正難以達(dá)到質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),為了減少焊接變形后的校正工程量,需要合理確定焊接工藝參數(shù),減少焊接變形。如采用常規(guī)的反變形原理,成型前的反變形工程量較大,難以滿足施工進(jìn)度要求。通過(guò)多次試驗(yàn),最終采取合理開(kāi)設(shè)焊接剖口,減少翼緣板的熱影響區(qū),進(jìn)而減少翼緣板焊接變形的工藝,在保證焊接質(zhì)量的前提下,減少了焊接變形。采用此工藝,在焊接完成后,通過(guò)輕微的冷校正或熱校正即可達(dá)到質(zhì)量控制要求。
②十字型鋼柱組裝焊接
在H型鋼和T型鋼加工完成且經(jīng)過(guò)檢查符合質(zhì)量驗(yàn)收要求后,即可在胎具上進(jìn)行十字型鋼柱的組裝。由于目前對(duì)于十字型鋼柱焊接成型后的變形校正還不能與H型鋼相提并論,不具有很高的機(jī)械化生產(chǎn)能力。為了滿足加工進(jìn)度,在大批量焊接十字型鋼柱前,需要確定合理的焊接工藝,避免十字型鋼柱成型后變形大,造成難以校正的困難。通過(guò)多次論證和試驗(yàn)比較,采取對(duì)稱分段多道小電流焊接的工藝,能較好的控制了焊接變形,基本能達(dá)到焊接后不需要調(diào)校即可符合質(zhì)量要求。
3.2 十字型鋼柱節(jié)點(diǎn)加工
十字型鋼柱做為勁性鋼柱,與相鄰梁連接處,設(shè)置了較多的加勁板,設(shè)計(jì)文件規(guī)定所有加勁板與鋼柱均采取熔透焊接,焊縫質(zhì)量要求達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
鋼柱節(jié)點(diǎn)主要包含了牛腿、鋼柱內(nèi)部加勁板。由于鋼柱里面的加勁板有的間距很小,必須考慮組裝和焊接順序,避免有的節(jié)點(diǎn)板無(wú)法焊接。
節(jié)點(diǎn)區(qū)域勁板比較多,為了控制焊接變形,在保證焊接具有操作性的前提下,盡可能組裝完成所有構(gòu)件,牛腿與加勁板和鋼柱組裝完成應(yīng)先采用點(diǎn)焊進(jìn)行固定,確保節(jié)點(diǎn)區(qū)域形成較大的剛性。勁板加工時(shí),應(yīng)考慮音剖口的開(kāi)設(shè)方向,特別是相距較近的勁板,確保組裝后具備焊接空間位置。
3.3 懸挑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加工
懸挑鋼結(jié)構(gòu)全部采用焊接H型鋼,焊接H型鋼采取常規(guī)加工工藝能保證加工質(zhì)量。設(shè)計(jì)上從傳力上考慮,所有斜腹桿與水平弦桿和垂直支撐(豎腹桿)采用圓弧翼緣板過(guò)渡連接。圓弧過(guò)渡翼緣板彎曲半徑種類多,如采用同一固定模式胎具,則需要加工多種胎具。為了減少壓制模具的制作工程量,專門設(shè)置了一套可調(diào)圓心的壓制模具進(jìn)行圓弧翼緣板的壓制。
4 鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)己經(jīng)設(shè)置的塔吊布置位置,采取多種吊裝工藝進(jìn)行施工。其中勁性鋼柱、鋼梁采用塔吊和汽車吊進(jìn)行施工,懸挑鋼結(jié)構(gòu)因工期緊,在混凝土結(jié)構(gòu)未全部完成的條件下就得進(jìn)入施工。采用設(shè)立臨時(shí)支撐架的施工工藝?yán)寐膸У鹾推嚨踹M(jìn)行安裝,在混凝土施工結(jié)束且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的后,考慮整體平衡東西兩側(cè)臨時(shí)支撐在安裝完成后同時(shí)同步進(jìn)行卸載。
4.1 勁性鋼結(jié)構(gòu)安裝
勁性鋼結(jié)構(gòu)安裝需要與混凝土結(jié)構(gòu)施工同步進(jìn)行,工期較長(zhǎng),且只能在該項(xiàng)目東西兩側(cè)才有起重吊裝機(jī)械站位場(chǎng)地,導(dǎo)致起重機(jī)械就位回轉(zhuǎn)半徑較大,需要選用大型起重設(shè)備。經(jīng)過(guò)實(shí)地考察經(jīng)過(guò)綜合權(quán)衡選用130噸汽車吊進(jìn)行吊裝,部分構(gòu)件利用現(xiàn)場(chǎng)己經(jīng)設(shè)立的塔吊進(jìn)行吊裝。
勁性鋼柱分段。根據(jù)130噸汽車吊的站位,按照130噸汽車吊和現(xiàn)場(chǎng)塔吊的安全起重性能要求,對(duì)鋼柱進(jìn)行合理分段,與基礎(chǔ)連接的鋼柱分段點(diǎn)位于基礎(chǔ)上表面1米處,其余鋼柱分段點(diǎn)位于各樓層頂面上1米處,分段長(zhǎng)度不小于一個(gè)樓層。這樣即保證了現(xiàn)場(chǎng)焊縫的數(shù)量盡可能少,同時(shí)又能保證吊裝機(jī)械能充分發(fā)揮其作用。保證技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)效益最佳。
4.2 大型懸挑鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝
懸挑鋼結(jié)構(gòu)安裝是本工程鋼結(jié)構(gòu)重點(diǎn)和難點(diǎn),特別是西面懸挑鋼結(jié)構(gòu),起吊高度高,單件起吊重量重,同時(shí)要充分考慮混凝土澆筑、石材干掛、裝修荷載等施工階段對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響。
確保鋼結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后,能滿足后續(xù)工序的順利進(jìn)行。
(1)懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工工藝:
由于析架高度超出了公路運(yùn)輸?shù)恼O限,所有析架只能進(jìn)行工廠制作好各構(gòu)件,經(jīng)過(guò)廠內(nèi)預(yù)拼裝合格后發(fā)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,組裝結(jié)束后設(shè)立臨時(shí)支撐架,采用汽車吊和履帶吊進(jìn)行吊裝高空固定。最后進(jìn)行卸載完成安裝。
(2)現(xiàn)場(chǎng)施工順序
①西側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)施工順序:
第一步:設(shè)置西側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)安裝內(nèi)外臨時(shí)支撐。
第二步:安裝HJ1、HJ2、HJ1A、HJ2A。
第三步:依照從內(nèi)往外、從下往上的順序安裝樓層鋼梁。
②東側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)施工順序
第一步:設(shè)置東側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)安裝內(nèi)外臨時(shí)支撐。
第二步:安裝10.800米~17.700米標(biāo)高范圍內(nèi)的析架及其它構(gòu)架。
第三步:安裝17.700米以上構(gòu)件。
(3)臨時(shí)支撐拆除
在東側(cè)與西側(cè)懸挑析架全部安裝結(jié)束,混凝土施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,即可對(duì)東側(cè)與西側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)安裝臨時(shí)支撐進(jìn)行拆除。考慮東西向平衡,拆除支撐時(shí)要求東西兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行。
東側(cè)與西側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)臨時(shí)支撐貼近鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu),內(nèi)側(cè)支撐拆除對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)受力基本無(wú)影響。
根據(jù)施工過(guò)程驗(yàn)算結(jié)論,外側(cè)支撐拆除后懸挑外端最大位移下?lián)?0m。根據(jù)位移值擬定對(duì)外側(cè)支撐分三次等比例進(jìn)行卸載,卸載速度應(yīng)該勻速緩慢,降低沖擊荷載。
卸載測(cè)量:為了便于比較分析,確定卸載是否合理,實(shí)行卸載動(dòng)態(tài)管理,在卸載過(guò)程中應(yīng)做好卸載測(cè)量。測(cè)量點(diǎn)布置在懸挑結(jié)構(gòu)各卸載點(diǎn),卸載前、每次卸載后應(yīng)對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)的位移值進(jìn)行測(cè)量,并把實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和施工過(guò)程驗(yàn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與驗(yàn)算數(shù)據(jù)比較,基本一致,符合施工要求。
5 型鋼柱腳灌漿
型鋼柱腳二次灌漿施工技術(shù)要求:二次灌漿材料采用CGM高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料,強(qiáng)度不低于C45,灌漿方法采用壓力灌漿。二次灌漿施工工藝如下:
(1)灌漿施工前提:鋼柱安裝定位完成,地腳螺栓螺母已經(jīng)擰緊。
(2)灌漿部位支模:在型鋼柱腳周邊采用木板進(jìn)行支模(木板厚度2cm,高度15cm),木模與基礎(chǔ)之間應(yīng)采用密封材料進(jìn)行密封,防止灌漿料溢出。
(3)安裝灌漿裝置,如圖2;灌漿裝置應(yīng)與型鋼柱固定好,防止灌漿裝置松動(dòng)。
(4)攪拌灌漿料。
(5)灌漿:灌漿到漿液高出柱腳底板下表面5mm時(shí)停止灌漿。
(6)拆模:在灌漿24小時(shí)后才能拆模,拆模之后對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行清理,確保無(wú)異物留在基礎(chǔ)上而影響后續(xù)施工。
6 型鋼節(jié)點(diǎn)處配筋施工
在梁柱交接點(diǎn),按照設(shè)計(jì)施工圖均有縱筋穿過(guò)勁性鋼柱翼緣板和腹板,這給現(xiàn)場(chǎng)鋼筋施工帶來(lái)了較大的施工難度,同時(shí)制約了施工進(jìn)度。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工的共同會(huì)審,在滿足結(jié)構(gòu)安全功能,同時(shí)滿足相關(guān)施工規(guī)范的前提下,對(duì)勁性鋼柱與混凝土梁連接處的縱筋設(shè)置進(jìn)行了二次深化設(shè)計(jì)。二次深化設(shè)計(jì)原則如下:
(1)有利于提高施工操作性和施工質(zhì)量保證。(2)優(yōu)先采取在翼緣板與腹板上開(kāi)設(shè)穿筋孔。(3)鋼筋孔開(kāi)設(shè)困難之處,優(yōu)先增設(shè)傳力勁板,鋼筋與傳力勁板進(jìn)行焊接連接。(4)受節(jié)點(diǎn)構(gòu)造影響,無(wú)法開(kāi)設(shè)穿筋孔,又無(wú)法增設(shè)傳力勁之處,在翼緣板或腹板上焊接鋼筋套筒,通過(guò)鋼筋套筒錨固鋼筋。(5)為了保證施工質(zhì)量,開(kāi)設(shè)鋼筋孔、增設(shè)傳力勁板、焊接鋼筋套筒均需在廠內(nèi)加工完成,禁止現(xiàn)場(chǎng)隨意開(kāi)孔、加焊鋼板等。
7 結(jié)束語(yǔ)
隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展和建筑科學(xué)技術(shù)的提高,鋼結(jié)構(gòu)工程的出現(xiàn)也越來(lái)越大,為了保障鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量和安全,就要采取先進(jìn)的施工技術(shù),從而降低施工成本,推進(jìn)施工進(jìn)度,保證施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】耐久性;建筑結(jié)構(gòu)工程;重要性
前言:
我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程安全性的現(xiàn)狀:近年來(lái)地震災(zāi)害頻繁發(fā)生,2011年,日本東北部海域發(fā)生8.8級(jí)地震并引發(fā)大的海嘯,震后大多建筑物屹立不倒。2008年汶川發(fā)生的8.0級(jí)地震,受災(zāi)地區(qū)房屋大面積倒塌,大量人員傷亡,損失慘重。兩組例對(duì)比,鮮明的表明了我國(guó)土建結(jié)構(gòu)安全性方面的不足。隨著改革開(kāi)放的不斷深化我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展城市化進(jìn)程不斷加快人們的生活水平不斷提高對(duì)于自身的居住環(huán)境也提出了更高、更新的要求,帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展建筑結(jié)構(gòu)工程越來(lái)越多,其自身的耐久性和安全性也成為施工中的重要問(wèn)題需要引起設(shè)計(jì)施工人員的重視。
1、建筑結(jié)構(gòu)工程中的耐久性
建筑結(jié)構(gòu)工程中的耐久性是指建筑自身在使用期限內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力。結(jié)構(gòu)工程的耐久性包括兩個(gè)方面的內(nèi)容,即結(jié)構(gòu)的安全性和適用性,這是對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行衡量的重要指標(biāo)。
1.1結(jié)構(gòu)安全性
結(jié)構(gòu)的安全性莊要是針對(duì)建筑材料的選擇提出的。換句話說(shuō)在對(duì)建筑材料進(jìn)行選擇時(shí),必須確保材料的質(zhì)量和安全性能結(jié)合工程的實(shí)際需求進(jìn)行,保證建筑工程可以從容應(yīng)對(duì)加載在其上的壓力和拉應(yīng)力。
1.2結(jié)構(gòu)適用性
結(jié)構(gòu)適用性同樣是針對(duì)材料而言的,要切實(shí)保證材料符合工程的設(shè)計(jì)和施工要求,否則,即使材料自身具有極強(qiáng)的耐久性也不能在建筑工程中應(yīng)用,以免影響建筑自身功能的發(fā)揮。例如通常情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以說(shuō)是耐久性和安性兼顧的優(yōu)秀的建筑材料,適用范圍極廣,幾乎無(wú)所不能。但是根據(jù)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的研究在嚴(yán)寒的環(huán)境中混凝土的結(jié)構(gòu)十分容易遭到破壞,而且其對(duì)于侵蝕損害的抵抗能力非常弱。在這樣的環(huán)境下混凝土的耐久性就會(huì)受到影響造成建筑整體的耐久性下降嚴(yán)重影響建筑的使用安全和使用壽命需要采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。
1.3存在的問(wèn)題
建筑結(jié)構(gòu)工程的耐久性,雖然引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注但是在實(shí)際工作中并沒(méi)有得到落實(shí)從而引發(fā)了許多的問(wèn)題和不足。許多建筑施工單位在對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行施工時(shí)為了降低工程成本縮短工期加快施工進(jìn)度采用強(qiáng)度較差或者質(zhì)量低下的建筑材料,同時(shí)沒(méi)有對(duì)施工時(shí)間進(jìn)行合理安排,使得建筑工程的施工質(zhì)量難以滿足設(shè)計(jì)和使用要求極大地縮短了建筑的耐久性,出現(xiàn)了大量的“短命工程”。
2、建筑結(jié)構(gòu)工程中的安全性
建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性是指建筑結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中抵抗不同應(yīng)力避免建筑損壞、保護(hù)建筑使用人員生命財(cái)產(chǎn)安全的能力是結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量指標(biāo)的核心。工程的設(shè)計(jì)單位必須加強(qiáng)對(duì)于結(jié)構(gòu)安全性的設(shè)計(jì),實(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)工程的安全。
2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力
建筑的結(jié)構(gòu)工程是由多個(gè)不同功能的構(gòu)件組成的,因此構(gòu)件自身的承載能力直接影響結(jié)構(gòu)整體的安全性。我國(guó)相關(guān)政府部門制定出了相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力進(jìn)行了規(guī)定,其荷載標(biāo)準(zhǔn)在一般情況下,必須高于200pa。同時(shí)肖結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成整體,共同發(fā)揮作用時(shí),可以根據(jù)整體承受的荷載情況以及不同構(gòu)件的功能和作用其數(shù)值可以存在一定的波動(dòng),但是波動(dòng)范圍不能過(guò)大。通常情況下,在相同的結(jié)構(gòu)工程中不同的建筑材料所具備的承載能力和安全性也是有所差別的因此需要進(jìn)行綜合分析和評(píng)估。
2.2結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)固性
同樣是針對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言的換言之結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)固性就是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組合方式是否可以抵御一定程度的外部侵害確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全。結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性在通常意義上主要是針對(duì)自然災(zāi)害加臺(tái)風(fēng)、地震等及時(shí)無(wú)法完全保證建筑自身的安全但是如果建筑結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)固性,可以將災(zāi)害造成的影響降到最低。工程結(jié)構(gòu)的延展性與其穩(wěn)固性是緊密相連的,良好的延展性河以使得建筑在面對(duì)災(zāi)害時(shí)通過(guò)結(jié)構(gòu)的變形或次要結(jié)構(gòu)的破壞,對(duì)施加在建筑上的外力進(jìn)行轉(zhuǎn)移,從而保護(hù)建筑的主要結(jié)構(gòu)。
2.3結(jié)構(gòu)的耐久安全性
耐久安全性是指建筑結(jié)構(gòu)抵御自然因素引發(fā)的安全隱患的能力。隨著建筑使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng),受自然因素的影響也在不斷加深必然會(huì)產(chǎn)生一定的安全隱患這是不可避免的因此需要采取相應(yīng)的措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久安全性。就目前而言我國(guó)在建筑施工中對(duì)于結(jié)構(gòu)耐久安全性的重視程度不足,建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量容易受到自然因素如降雨、嚴(yán)寒等的影響,進(jìn)而影響建筑整體的安全。
3.提升結(jié)構(gòu)耐久性和安全性的措施
3.1耐久性
(1)結(jié)合我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際情況積極研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的施工技術(shù)并對(duì)新的技術(shù)進(jìn)行普及;
(2)應(yīng)用現(xiàn)代化的檢測(cè)方法,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè),預(yù)防滲漏、裂縫、剝蝕等事故的發(fā)生,常用的檢測(cè)方法包括撩測(cè)、射線法、回彈法、濾波檢測(cè)法等;
(3)對(duì)相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行合理應(yīng)用結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)工程施工的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求,制定不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,確保技術(shù)規(guī)范的適用性和可行性。
3.2安全性
(1)對(duì)荷載分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行規(guī)范,并結(jié)合實(shí)際,對(duì)規(guī)范荷載值的大小以及建筑材料的強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行確定;
(2)要采取相應(yīng)的措施,強(qiáng)化建筑整體的穩(wěn)固性,以應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害對(duì)結(jié)構(gòu)的局部破壞;
(3)要對(duì)施工材料進(jìn)行嚴(yán)格要求,選擇強(qiáng)度高、質(zhì)量好、適用性強(qiáng)的施工材料,實(shí)保證建筑結(jié)構(gòu)的安全耐久性,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的強(qiáng)度和安全指標(biāo)確保建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。
4.工程實(shí)例
某商業(yè)建筑位于我國(guó)南方某城市油于常年受到降水的沖刷和侵蝕建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性令人堪憂。借助經(jīng)營(yíng)規(guī)模擴(kuò)大的機(jī)會(huì)對(duì)建筑進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和改造,以提高建筑的使用安全。針對(duì)該地降水較多冬暖夏熱的氣候特點(diǎn)在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建和地基基礎(chǔ)等進(jìn)行了防水處理并在建筑結(jié)構(gòu)表面應(yīng)用新型防水板材脯設(shè)了防水層既可以防止降水對(duì)于建筑表面的沖刷,也可以起到保溫節(jié)能的效果迎合了綠色建筑和節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)理念,以盡可能提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性同時(shí)在建筑工程的施工過(guò)程中采用濾波檢測(cè)技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行了全面檢測(cè)臟基等隱蔽工程更是檢測(cè)的重點(diǎn)確保建筑結(jié)構(gòu)不存在裂縫等隱患,從而提高了建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,土建結(jié)構(gòu)工程安全性與耐久性,應(yīng)當(dāng)合理的設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全水準(zhǔn),全盤考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果。根據(jù)具體環(huán)境制定土建工程設(shè)計(jì)規(guī)范安全水準(zhǔn),在建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)上,根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地理氣候條件不同,做出不同的規(guī)定計(jì)劃。隨著我國(guó)規(guī)范的可靠度設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步的發(fā)展,結(jié)構(gòu)的牢固性與安全性的不斷加強(qiáng),新的技術(shù)的推廣,安全監(jiān)測(cè)設(shè)施的更新和改造,我們的建筑會(huì)越來(lái)越堅(jiān)固的??偠灾?,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目的數(shù)量越來(lái)越多設(shè)計(jì)和施工人員必須充分重視建筑的結(jié)構(gòu)工程提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性確保建筑的使用安全。
參考文獻(xiàn)
[1]李佩紋建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性的探析[J]城市建設(shè)理論研究(電子版)2013,(14):151-156
關(guān)鍵詞: 新形勢(shì);建筑工程;框架剪力墻;施工技術(shù);
Abstract: Under the new situation, because of its extensive applicability and excellent seismic performance, the frame shear structure of high-rise building construction has been extensively used in our country. This paper analyzes the different parts of the structure construction and the technical measures such as construction difficulties, and puts forward some construction technology processing methods, hoping can offer a reference for similar engineering.
Keywords: new situation; building engineering; the frame shear wall; construction technologies
中圖分類號(hào): TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
1工程概況
某工程占地面積2300 m2,總建筑面積13250 m2,地上12層。其中,一至三層商鋪,四層為轉(zhuǎn)換層,五至十一層為商品住宅,十二層為躍式住宅。
本工程基礎(chǔ)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ),主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),電梯井部分設(shè)置剪力墻,屋蓋為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面。
2工程特點(diǎn)及施工難點(diǎn)
2.1體量較大
本工程平面尺寸為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu),總建筑面積13250 m2。結(jié)構(gòu)實(shí)體工程量較大,總用鋼筋量約650t,混凝土用量約2800 m3。
2.2設(shè)計(jì)復(fù)雜
本工程整體設(shè)計(jì)復(fù)雜,平面為幾何組合體,空間個(gè)體互相開(kāi)放。樓梯口、電梯井?dāng)?shù)量較多。層高不一,錯(cuò)層較多。立面造型多變,裝飾線條較多,十二層躍式住宅,屋面為坡屋頂。結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸多,梁柱節(jié)點(diǎn)形式復(fù)雜多樣。
2.3施工工期較緊
本工程于2005年3月12日開(kāi)工,2006年2月12日竣工。其中結(jié)構(gòu)工程工期約七個(gè)月,裝飾工程工期約五個(gè)月,工期較緊迫。
3主要施工技術(shù)分析
3.1鋼筋工程施工技術(shù)
本工程鋼筋用量約650t,規(guī)格較多,如直徑分別為6 mm、8 mm、10 mm的Ⅰ級(jí)鋼,直徑分別為12 mm、14 mm、16mm、18 mm、20 mm、22 mm、25 mm、28 mm的Ⅱ級(jí)鋼,直徑較大,各種節(jié)點(diǎn)部位的鋼筋較密集,導(dǎo)致鋼筋安裝、保護(hù)層厚度的控制、澆筑混凝土?xí)r鋼筋易發(fā)生移位、節(jié)點(diǎn)部位混凝土的澆筑等問(wèn)題成為施工難點(diǎn)。為此采取了以下措施:
(1)設(shè)置柱筋定位箍筋框,墻體水平梯格筋和豎向梯格筋來(lái)控制鋼筋位移。對(duì)于圓柱的箍筋及定位筋,通過(guò)實(shí)體放樣制作定型加工模具,取得良好效果。
(2)針對(duì)鋼筋密集的梁柱節(jié)點(diǎn),先采用計(jì)算機(jī)繪圖放樣,然后按1:1比例在現(xiàn)場(chǎng)制作模擬樣板,明確每根鋼筋的具置、交叉形式等,用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。
(3)本工程各層層高不一,如一層為5.5 m、二至三層為4.2m、四至十層為3.1 m、十一層為3.5,十二層為3.0 m,在每層施工前根據(jù)層高計(jì)算出墻柱直螺紋接頭甩頭位置,現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照甩頭位置進(jìn)行鋼筋下料和施工,確保了接頭位置和接頭百分率。
(4)嚴(yán)格執(zhí)行樣板引路制。針對(duì)每個(gè)勞務(wù)隊(duì)伍,在其全面展開(kāi)施工前,在現(xiàn)場(chǎng)各實(shí)體部位制作樣板,經(jīng)驗(yàn)收合格后,嚴(yán)格按樣板標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
3.2模板工程施工技術(shù)
3.2.1混凝土模板施工
本工程混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量應(yīng)達(dá)到混凝土規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),重點(diǎn)對(duì)墻、柱、梁、板模板的選型及細(xì)部節(jié)點(diǎn)優(yōu)化進(jìn)行了控制,取得了較好效果。墻體模板選用梁、板模板均采用18mm厚新多層膠合模板,結(jié)合本工程層高分布特點(diǎn),根據(jù)不同層高分別進(jìn)行組拼接。
梁、板模板均采用18mm厚新多層板,次龍骨采用50mm×100mm木方,主龍骨采用100mm×100mm木方,采用門式架支撐體系。支撐體系橫向成排,縱向成隊(duì),上下層對(duì)應(yīng),并保證連續(xù)三層支設(shè)。后澆帶處頂板模板單獨(dú)支撐,拆模板時(shí)后澆帶模板不拆,以防止后澆帶處混凝土構(gòu)件形成懸挑構(gòu)件,產(chǎn)生裂縫。梁柱節(jié)點(diǎn)是模板工程控制重點(diǎn),施工中采取一些措施加強(qiáng)了控制。如梁柱節(jié)點(diǎn),由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同,距柱側(cè)入梁500 mm處加快易收口網(wǎng)封檔,用直徑為20 mm的Ⅱ鋼筋沿梁豎向@ 200加固;
3.2.2高支模板支撐架體系施工
本工程有首層高5.5m,如何保證支撐架體系的安全穩(wěn)定是施工控制重點(diǎn)。高支頂板模板采用支撐體系均采用碗扣架,采用品茗施工系列軟件(安全計(jì)算部分)進(jìn)行安全計(jì)算,所用鋼管、木方等相關(guān)材料的計(jì)算參數(shù)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量取值。支撐高度5.5 m處的碗扣架每隔4排設(shè)置水平剪刀撐,剪刀撐與立桿連接,同時(shí)沿支架四周外立面滿設(shè)剪刀撐。頂板模板安裝施工前,項(xiàng)目部編制了高支模施工組織設(shè)計(jì)方案經(jīng)公司技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字審批后報(bào)總監(jiān)審核后嚴(yán)格執(zhí)行,頂板混凝土施工前,組織技術(shù)、生產(chǎn)、安全等各部門對(duì)支撐架進(jìn)行驗(yàn)收,合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工。
3.3結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)
本工程四層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,大部分梁高為0.8~1.6 m,最大為1.4m,最大跨度為8.4 m。整個(gè)轉(zhuǎn)換層混凝土用量較大;鋼筋穿插復(fù)雜,排布密實(shí);設(shè)計(jì)要求混凝土澆筑施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,不留施工縫,以保證轉(zhuǎn)換層的整體性,這使施工難度大大增加;各種施工荷載較大且為空間荷載,混凝土自重和其它荷載都較大,最大凈跨梁自重達(dá)27.5t,一般的支撐系統(tǒng)很難保證本工程施工的安全。
3.3.1支模系統(tǒng)的組成
3.3.1.1模板組成
(1)梁底模板應(yīng)滿足強(qiáng)度要求,本工程采用20 mm厚膠合板做梁底模板;
(2)梁側(cè)模板采用20 mm厚膠合板。
3.3.1.2支撐系統(tǒng)組成
(1)梁底模板的支撐
梁底模板的支撐是本工程最關(guān)鍵的部分,決定著工程的安全,大梁底模板主要采用組合門式鋼架作為模板的豎向支撐,用截面為50×100mm的木方托住模板,再用截面為100×100mm木方作為托梁,用2個(gè)1700mm的門架疊加支撐,門架沿梁長(zhǎng)方向布置,架距為500 mm,具體布置見(jiàn)圖1。
(2)梁側(cè)模板的固定
由于混凝土連續(xù)澆筑,對(duì)側(cè)模的側(cè)壓力很大(約50 KN/m2),如果側(cè)模板固定不好,澆筑混凝土?xí)r很容易爆板。側(cè)模板主要采用直徑12 mm對(duì)拉螺桿和50×100 mm方木斜撐共同固定,具體布置見(jiàn)圖1。
圖1支撐系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
3.3.1.3支撐系統(tǒng)整體性加固
由于本工程施工時(shí)的振動(dòng)和沖擊荷載都很大,豎向支撐由門架疊加而成,由于安裝誤差,很難保證各門架柱在豎直的一條直線上,因此必須采取有效的措施來(lái)加強(qiáng)支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性,保證支撐系統(tǒng)在施工期間不因失穩(wěn)而破壞。
為了防止支撐系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)破壞,保證其整體穩(wěn)定性,在四樓的剪力墻和柱內(nèi)預(yù)埋了Φ48 mm的鋼錨桿,支撐系統(tǒng)的水平桿件與之聯(lián)接,以加強(qiáng)每個(gè)門架平面內(nèi)的連系和平面外的連系,使之成為一個(gè)穩(wěn)固的空間承載體系,每一層門架除保留使用門架自身的交叉桿外,還加設(shè)三道直徑為Φ48 mm的鋼管水平加固桿,并且通長(zhǎng)布置,與鄰近的梁板支撐連成一個(gè)整體,在門架的設(shè)一道連續(xù)閉合的剪刀撐并與水平加固桿構(gòu)成一個(gè)整體,形成一個(gè)連續(xù)閉合的圍箍。
為了加強(qiáng)支撐系統(tǒng)的承載力,在轉(zhuǎn)換梁底的中間,以500 mm為間距沿梁長(zhǎng)方向設(shè)置直徑為Φ48 mm的可調(diào)支撐鋼管,加強(qiáng)豎向支撐,頂緊轉(zhuǎn)換梁底模板支設(shè)的橫桿,并與水平加固桿形成整體。為了保證轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工安全以及三層樓面荷載受力均勻,梁底支撐系統(tǒng)立桿下設(shè)通長(zhǎng)為50 mm×100 mm的木方,第三層支撐系統(tǒng)不能拆除,第二、三層在轉(zhuǎn)換梁對(duì)應(yīng)的框架梁用可調(diào)支桿進(jìn)行回頂加固,間距為1000 mm。
3.3.2主要技術(shù)措施
3.3.2.1鋼筋工程
由于轉(zhuǎn)換梁負(fù)筋錨入柱及墻中的長(zhǎng)度較長(zhǎng),超過(guò)梁高。先施工柱與核心筒墻時(shí),用臨時(shí)鋼管支架將負(fù)筋挑起作為臨時(shí)固定錨入柱中,臨時(shí)鋼管支架一定要按要求搭設(shè)牢固,保證梁負(fù)筋定位準(zhǔn)確,轉(zhuǎn)換層梁鋼筋大部分直徑分別為22 mm、25 mm、28 mm的Ⅱ級(jí)鋼。對(duì)于直徑大于或等于28 mm的Ⅱ級(jí)鋼,采用冷擠壓套筒連接,對(duì)于直徑小于或等于25 mm的Ⅱ級(jí)鋼則采用閃光對(duì)焊接頭。鋼筋接頭均須檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行鋼筋綁扎。接頭位置對(duì)底筋設(shè)在距支座1/4跨范圍內(nèi),梁面鋼筋則在距跨中1/3范圍內(nèi)。
3.3.2.2模板工程
(1)如圖1,模板采用20 mm厚夾板,100×100 mm木方。門式組合腳手架及Φ48可調(diào)支撐桿加固;
(2)梁跨度分別為4.2 m、4.25 m、5.0 m、6.85 m、6.9 m、7.0 m、8.4 m,按跨長(zhǎng)3‰預(yù)起拱,起拱高度分別對(duì)應(yīng)為12.6mm、12.75mm、15.0mm、20.55mm、20.7mm、21.0mm、25.35mm。梁柱節(jié)點(diǎn),由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同,距柱側(cè)入梁500 mm處加快易收口網(wǎng)封檔,用直徑為20 mm的Ⅱ級(jí)鋼筋沿梁豎向@ 200加固;
(3)由于轉(zhuǎn)換梁自重較大,應(yīng)待梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后,方可拆除底模與支撐;
(4)對(duì)拉螺栓的設(shè)置:
梁高800 mm的沿梁高設(shè)2道直徑為12 mm的螺紋鋼對(duì)拉螺栓加固;
梁高1000-1300mm的沿梁高設(shè)3道直徑為12mm的螺紋鋼對(duì)拉螺栓加固;
梁高1400的沿梁高設(shè)4道直徑為12mm的螺紋鋼對(duì)拉螺栓加固。
3.3.2.3混凝土工程
(1)本工程采用商品混凝土,泵送運(yùn)輸,配足混凝土施工設(shè)備,并保證能正常工作;
(2)混凝土必須先試配,施工時(shí)嚴(yán)格按配合比下料,外摻劑用量要嚴(yán)格控制,現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)檢測(cè)坍落度,如有變化,及時(shí)調(diào)整;
(3)大截面梁澆筑要仔細(xì),分層澆灌,每層厚約500 mm,振搗密實(shí),連續(xù)流水施工,沿梁高不設(shè)施工縫;
(4)注意澆注順序:沿建筑物長(zhǎng)向后退澆注,先澆注柱頭強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土,后澆注梁板混凝土,以免梁板低等級(jí)混凝土流入柱中,影響混凝土質(zhì)量。
(5)混凝土要注意養(yǎng)護(hù),根據(jù)本地區(qū)現(xiàn)有天氣情況,施工后3h,即可由專人灑水養(yǎng)護(hù),24 h后應(yīng)松動(dòng)梁側(cè)模板及支撐,確保側(cè)向養(yǎng)護(hù)效果。經(jīng)常保持混凝土表面濕潤(rùn)時(shí)間不少于7 d。
3.4大體積混凝土裂縫控制技術(shù)
本工程第四層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,轉(zhuǎn)換梁最大截面為8400 mm×600 mm,高度為1400 mm,因?yàn)榇藢邮┕ぴ?月進(jìn)行,溫度較高,為防止混凝土出現(xiàn)裂縫,采取以下措施:
(1)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì),優(yōu)選原材料,摻加高效減水劑,控制混凝土水泥單方用量在250 kg/m3左右,不摻任何微膨脹劑。
(2)混凝土的入模溫度嚴(yán)格控制在30℃以下,降低混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫升的速度。
(3)科學(xué)合理地組織施工,采用混凝土泵送技術(shù),板和大梁分開(kāi)澆筑,均采用斜面分層法,墻體和框架柱采用
整體分層法,嚴(yán)格控制分層厚度。
(4)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。水平構(gòu)件覆蓋塑料布,豎向構(gòu)件外掛麻袋片,外包塑料布,澆水次數(shù)以保證塑料布內(nèi)有凝結(jié)水為準(zhǔn)。
(5)混凝土構(gòu)件中設(shè)置測(cè)溫監(jiān)測(cè)點(diǎn),采用電子測(cè)溫儀定時(shí)監(jiān)測(cè)各測(cè)溫點(diǎn)溫度,為施工過(guò)程中及時(shí)準(zhǔn)確掌握混凝土的有關(guān)數(shù)據(jù)提供依據(jù)。
3.5輕骨料混凝土小型空心砌塊施工技術(shù)
本工程內(nèi)隔墻采用粉煤灰混凝土小型空心砌塊砌筑,層高分別為5.5 m、4.2 m、3.1 m、3.5m,抗震構(gòu)造措施采用的設(shè)防裂度為6度。為此,沿墻長(zhǎng)每隔4 m設(shè)構(gòu)造柱,墻端、拐角、丁字交叉、十字交叉處均設(shè)置構(gòu)造柱,門窗洞口兩側(cè)設(shè)抱框;沿墻高每隔2 m設(shè)鋼筋混凝土現(xiàn)澆帶,沿墻高每隔400 mm設(shè)置通長(zhǎng)拉結(jié)筋。構(gòu)造柱、抱框、現(xiàn)澆帶中鋼筋及拉結(jié)筋均與原混凝土結(jié)構(gòu)做生根處理。墻上洞口均事先預(yù)留,嚴(yán)禁事后剔鑿。
4結(jié)論
目前,復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程不斷增多,給施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。本工程通過(guò)上述綜合施工技術(shù),解決了許多施工難題,結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量得到了有效的保證。希望這一工程的施工技術(shù)處理給同類工程提供一些借鑒,起到拋磚引玉的作用。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】工業(yè)與民用建筑;混凝土;裂縫;控制措施
近年來(lái),我國(guó)的工業(yè)與民用建筑事業(yè)發(fā)展十分迅猛。工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫的危害是十分巨大的,一方面會(huì)降低建筑工程的質(zhì)量,另一方面也不僅影響了混凝土的耐久性,甚至使建筑的垮塌破壞導(dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生。事實(shí)上,工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生通過(guò)一定有效的施工措施是可以控制甚至避免的。
一、混凝土的含義
混凝土是現(xiàn)代最主要的建筑材料之一,它一般是指由膠結(jié)料(有機(jī)的、無(wú)機(jī)的或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合的)、顆粒狀集料、水以及需要加入的化學(xué)外加劑和礦物摻合料,按適當(dāng)比例拌制而成的混合料,或經(jīng)硬化后形成具有堆聚結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料(普通混凝土是以膠凝材料、水、細(xì)骨料、粗骨料,需要時(shí)摻入外加劑和礦物摻合料,按適當(dāng)比例配合,經(jīng)過(guò)均勻拌制、密實(shí)成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人工石林)。混凝土具有原料豐富,價(jià)格低廉,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn),使其用量越來(lái)越大。同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高,耐久性好,強(qiáng)度等級(jí)范圍寬等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其使用范圍十分廣泛,不僅在建筑工程中使用,就是在造船業(yè)、機(jī)械工業(yè)、海洋開(kāi)發(fā)、地?zé)峁こ痰阮I(lǐng)域,混凝土也是重要的材料之一。此外,通過(guò)改良混凝土原料的配比,添加相應(yīng)的外加劑,還可以制成具有特定性能的混凝土,用于各類特殊工程建設(shè),比如水利工程中使用的防滲混凝土。
二、混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因
(一)材料質(zhì)量方面導(dǎo)致的裂縫
材料質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫較常見(jiàn)的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好。若工程上用了這些不合格的材料,就會(huì)導(dǎo)致“豆腐渣工程”,所以說(shuō)只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了,工程質(zhì)量才會(huì)在根本上得到保證。
(二)地基沉降導(dǎo)致的裂縫
在地基施工過(guò)程中,常常因?yàn)榈匦蔚纫蛩兀瑢?dǎo)致地基土沒(méi)有沒(méi)有被充分壓實(shí),或者由于地理環(huán)境的因素,不同位置地基土的密度存在差異,或者在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)存在設(shè)計(jì)缺陷等原因,都會(huì)導(dǎo)致房屋施工完成后出現(xiàn)不同程度的地基沉降。而當(dāng)沉降程度存在差異時(shí)就會(huì)形成不同程度的位移,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的形成,而當(dāng)應(yīng)力不斷增大,超出了墻體的承受范圍時(shí)就會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生,地基沉降導(dǎo)致的裂縫多會(huì)由上而下發(fā)展,因?yàn)榈鼗煌课怀两党潭鹊牟町?,所以?huì)形成不同形式的裂縫。
(三)溫度變化引起的墻體裂縫
溫度變化引起的墻體裂縫的形式主要有八字形裂縫和水平裂縫。八字形裂縫一般出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端 1~2 個(gè)開(kāi)間的范圍內(nèi),嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展至房屋 1/3 長(zhǎng)度范圍內(nèi),有時(shí)在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫多沿窗口對(duì)角線方向產(chǎn)生。這是由于磚砌體的線脹系數(shù)與混凝土的線脹系數(shù)差異較大引起的。
(四)施工方面導(dǎo)致的裂縫
由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。如混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不良或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠;水灰比過(guò)大、水泥或外加劑加入量過(guò)大;攪拌時(shí)間不夠、振搗不實(shí);鋼筋表面污染、保護(hù)層過(guò)小或過(guò)大;任意留置施工縫且不按規(guī)定處理;后期施工擾動(dòng)前期混凝土;構(gòu)件內(nèi)外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強(qiáng)施工;冬季施工未采取防凍措施等。
(五)凍脹導(dǎo)致的裂縫
女兒墻等屋面上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水后凍脹或者地基土的凍脹都會(huì)導(dǎo)致凍脹裂縫的出現(xiàn)。例如,當(dāng)氣溫低于零度時(shí),地基表面的水分開(kāi)始結(jié)冰,這時(shí)地基下部的水分在壓力的作用下移到上部,因?yàn)椴煌鼗恢玫乃淮嬖诓町?,所以地基土凍土的深度、凍脹隆起的高度也就不盡相同,這就類似于地基沉降導(dǎo)致的裂縫,在地基內(nèi)部形成剪應(yīng)力和拉應(yīng)力,當(dāng)超出一定范圍時(shí)就會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。
三、工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫的有效防治對(duì)策
(一)材料質(zhì)量方面導(dǎo)致的裂縫的防治對(duì)策
混凝土建筑材料首先應(yīng)選用合格的建筑材料,材料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn), 主要材料還應(yīng)復(fù)試。
水泥:應(yīng)選用水化熱相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低的水泥, 同時(shí)還要嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。
粗骨料:宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料,這種石料級(jí)配良好、空隙率比較小、不存在堿性反應(yīng),同時(shí)其中有害物質(zhì)及粘土的含量也不要超過(guò)有關(guān)規(guī)定。
細(xì)骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。
外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。
(二)地基不均勻沉降導(dǎo)致裂縫的防治對(duì)策
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)單位要充分掌握和了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料和地質(zhì)情況,在結(jié)果設(shè)計(jì)時(shí)做到科學(xué)、合理,尤其是在布樁時(shí),要盡量提高基礎(chǔ)承載力的可靠系數(shù),當(dāng)?shù)鼗粮鞑课粐?yán)重不均時(shí),應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行加固處理或改變基礎(chǔ)埋深,保證其各部位受力均勻;對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫,更是要及時(shí)采取有針對(duì)性的維護(hù)措施,避免裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大。
(三)溫度變化引起的墻體裂縫的防治對(duì)策
針對(duì)溫度裂縫,在建筑屋面可加設(shè)隔熱層或者保溫層,并盡量避免高溫條件下的施工,因?yàn)樵诟邷丨h(huán)境下,屋面會(huì)吸收大量的熱量而導(dǎo)致冷熱不均,為裂縫的產(chǎn)生埋下隱患;在建筑墻體部位,當(dāng)建筑物超過(guò)50m時(shí)就要設(shè)置合理的溫度伸縮縫,并盡量設(shè)置在應(yīng)力變化集中的部位,避免溫度變化導(dǎo)致的裂縫。同時(shí),在房屋建筑施工過(guò)程中,要堅(jiān)持分段澆筑,并盡量先澆筑兩側(cè)后澆筑施工帶,盡量降低裂縫發(fā)生的可能性。
(四)施工方面導(dǎo)致的裂縫的防止對(duì)策
在施工過(guò)程中,加強(qiáng)對(duì)混凝土溫度以及收縮變形程度的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行反饋以便工程能順利進(jìn)行。此外,盡量做好混凝土性能的改善工作,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)提高抗裂能力,施工過(guò)程中保證混凝土的優(yōu)良質(zhì)量對(duì)預(yù)防裂縫的產(chǎn)生起著至關(guān)重要的作用,特別是貫穿裂縫的產(chǎn)生,發(fā)現(xiàn)這種情況后要再做更改,努力恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性不是那么容易,因此,施工過(guò)程中預(yù)防貫穿性裂縫的產(chǎn)生成為主要工作。
(五)凍脹導(dǎo)致的裂縫的防止對(duì)策
對(duì)于容易發(fā)生凍脹裂縫的房屋建筑,在屋面和女兒墻等容易漏水的位置要嚴(yán)格施工的工藝和流程,必要時(shí)要做防水處理,同時(shí)做好監(jiān)督和檢查工作;對(duì)于基礎(chǔ)的埋藏深度,一定要確保比冰凍線低;墊層盡量選用彈性好、含水量小的灰土墊層,盡量采用整體性的基礎(chǔ)并留有足夠的縫隙,從而降低凍脹裂縫發(fā)生的可能性。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之,對(duì)于現(xiàn)代工程建設(shè)來(lái)講,混凝土裂縫是危害相當(dāng)大的混凝土病害之一,關(guān)系著現(xiàn)代工程建設(shè)的質(zhì)量和安全,為有效避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,設(shè)計(jì)、施工人員必須認(rèn)真分析現(xiàn)場(chǎng)條件,查找導(dǎo)致混凝 土裂縫的各種因素,并針對(duì)各種因素制定行之有效的方法進(jìn)行處理, 盡最大可能避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。一旦產(chǎn)生裂縫要及時(shí)查找原因并處理,避免裂縫的繼續(xù)發(fā)展或者重大事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1] 李東,連之偉,現(xiàn)澆混凝土樓板設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的裂縫控制[J]上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2005,39(5)
關(guān)鍵詞:高層建筑工程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工設(shè)計(jì)技術(shù)
現(xiàn)代社會(huì)的城市化進(jìn)程,推動(dòng)了建筑工程的規(guī)模性建設(shè),土地資源的供求矛盾以及建筑結(jié)構(gòu)造型的多樣化需求,導(dǎo)致建筑工程趨向高空發(fā)展的同時(shí)必須注重其使用功能的綜合性開(kāi)發(fā)?,F(xiàn)代建筑施工條件下,設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層已成為高層建筑施工中傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的重要技術(shù)措施。本文針對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的類型特征進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,闡述了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)。
一建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代建筑理論認(rèn)為,建筑工程的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),主要是針對(duì)現(xiàn)代高層建筑的多功能設(shè)計(jì)需求,在整體建筑結(jié)構(gòu)體系的施工過(guò)程中,為有效解決建筑平面或豎向結(jié)構(gòu)的突變性變化問(wèn)題,而特別設(shè)計(jì)的單元型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)置,主要是為了滿足建筑結(jié)構(gòu)不同的使用功能需求,當(dāng)前人們生活理念的轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致高層建筑功能需求的多元化趨向,不同的空間劃分布置要具備不同的建筑結(jié)構(gòu)形式,如何通過(guò)合理地轉(zhuǎn)換過(guò)渡,完成主體建筑不同柱網(wǎng)、不同開(kāi)間、不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換,成為多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵技術(shù)。隨著高層建筑施工技術(shù)的完善,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),在具備安全穩(wěn)固功能的基礎(chǔ)上,有效解決了諸如在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)空間內(nèi)布置管道設(shè)備等特殊技術(shù)需求的難題,在剪力墻結(jié)構(gòu)及框架剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑體系中應(yīng)用較為廣泛。
二高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式
隨著多功能高層建筑的開(kāi)發(fā),不同的建筑造型,不同的功能需求,采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)也不一樣。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換層方式如下:
1梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
梁式轉(zhuǎn)換層是運(yùn)用托梁施工技術(shù)在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板上布置單向、雙向或斜向托梁,用來(lái)承托上部各層建筑結(jié)構(gòu)的重力。梁式轉(zhuǎn)換層一般用于底部大空間剪力墻建筑結(jié)構(gòu),是目前高層建筑轉(zhuǎn)換層中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式,梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有同時(shí)受力性強(qiáng)、傳力途徑清晰,構(gòu)造簡(jiǎn)單可靠等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
2板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)通常是針對(duì)高層建筑的上下柱網(wǎng)出現(xiàn)不規(guī)則工況時(shí)、或者軸線錯(cuò)位較大的情況下,采用板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置的轉(zhuǎn)換層構(gòu)造。一般來(lái)說(shuō),用以承載建筑結(jié)構(gòu)重荷的轉(zhuǎn)換層板,其厚度相對(duì)較大,耗材也多。為更好地實(shí)現(xiàn)多功能高層建筑的要求,板式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置通常較為簡(jiǎn)便。
3斜柱轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
斜柱轉(zhuǎn)換層是現(xiàn)代高層、超高層建筑中廣泛采用的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式,具有傳力效果直接,能有效減小轉(zhuǎn)換梁尺寸,轉(zhuǎn)換方式靈活的效果,從受力模式上看,斜柱轉(zhuǎn)換層屬于高效型結(jié)構(gòu)形式。斜柱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛性強(qiáng)度相對(duì)加大,彈塑性變形相對(duì)較小,減輕了梁柱所承受的建筑剪切應(yīng)力負(fù)荷,能有效避免轉(zhuǎn)換層弊端。
4桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),是利用轉(zhuǎn)換桁架針對(duì)高層建筑的豎向荷載,通過(guò)增大中間節(jié)間跨度或減小端節(jié)間跨度來(lái)改變內(nèi)力分布的建筑結(jié)構(gòu)形式。高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的實(shí)際施工過(guò)程中,采用桁架轉(zhuǎn)換層,能較好地布置大型管道等設(shè)備,在滿足建筑功能的前提下,能充分利用建筑空間。受力明確,靈活性大,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
5箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
高層建筑施工過(guò)程中,從上層向大跨度下層結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí),通常采用箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。采用箱式基礎(chǔ)造型,是由上、下層較厚的樓板與單向托梁、雙向托梁共同組成的建筑結(jié)構(gòu)形式,具有很大的整體空間剛度,能夠勝任較大跨度、較大空間、較大荷載的轉(zhuǎn)換。
三高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
隨著高層建筑功能需求的多樣化發(fā)展,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求也各有差異,設(shè)計(jì)時(shí)必須注意如下要點(diǎn):
1設(shè)計(jì)目標(biāo):轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)要符合建筑需求,結(jié)合封閉式開(kāi)間的布置,均勻?qū)ΨQ的設(shè)置落地構(gòu)件,通過(guò)提高落地構(gòu)件的強(qiáng)度等級(jí),適當(dāng)加大截面尺寸,采用鋼與混凝土組合構(gòu)件等方法,增強(qiáng)抗側(cè)力構(gòu)件在轉(zhuǎn)換層以下的抗彎、抗剪剛度。
2結(jié)構(gòu)選擇:高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、桁架、箱式,斜柱式、板式等形式買不同的結(jié)構(gòu)形式具有不同的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體的工程施工情況以及建筑功能需求進(jìn)行合理的優(yōu)化和選擇轉(zhuǎn)換層形式。
3剛度保障:轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要可以采取控制落地剪力墻的比例,加大落地墻的厚度,提高砼的強(qiáng)度等級(jí),減小洞口尺寸,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能,還可以增設(shè)補(bǔ)償剪力墻,來(lái)增加空間層的剛度控制轉(zhuǎn)換層上下層結(jié)構(gòu)的剛度變化率。 4軸壓比控制:由于轉(zhuǎn)換層以上墻體的垂直荷截不能借助樓板平面內(nèi)的剛度傳遞給落地剪力墻,因此要嚴(yán)格控制框支柱的軸壓比,箍筋應(yīng)沿框支柱全高加密,并采用復(fù)合箍或螺旋箍,通過(guò)提高柱箍筋配箍率,來(lái)提高轉(zhuǎn)換層柱的抗剪能力。
5配筋設(shè)計(jì):相對(duì)來(lái)說(shuō)高層建筑的梁跨中正彎矩向支座減弱的速度較慢,支座負(fù)彎矩衰減較快,轉(zhuǎn)換層配筋設(shè)計(jì)時(shí),框支梁下部鋼筋應(yīng)避免設(shè)置彎筋,并全部伸入支座錨固,梁跨不大時(shí),可沿梁高配置適度腰筋并拉通上部支座負(fù)筋。
6空間設(shè)計(jì):高層建筑施工中,磚混層結(jié)構(gòu)去昂王對(duì)于空間影響較大,特別誰(shuí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和設(shè)備轉(zhuǎn)換層會(huì)共同設(shè)置在同一樓層內(nèi)時(shí),應(yīng)科學(xué)考慮建筑上下層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換功能,還應(yīng)綜合具體的空間設(shè)計(jì)需求。
四高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題
1轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免高位轉(zhuǎn)換
由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的豎向剛度以及上下層附近的剛度、變位和內(nèi)力都存在一定程度的突變性,容易形成薄弱層,高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)置,應(yīng)堅(jiān)持宜低不宜高的原則,盡量降低轉(zhuǎn)換層的層位,尤其抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),宜避免高位轉(zhuǎn)換。
2盡量?jī)?yōu)化轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的選擇
高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中,由于厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力不好,設(shè)計(jì)難度高,施工困難,施工中應(yīng)盡可能優(yōu)化轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用上下軸網(wǎng)部份對(duì)齊,使結(jié)構(gòu)受力更明確,盡量與建筑方案進(jìn)行保持協(xié)調(diào)性。
3合理布置建筑框柱與剪力墻結(jié)構(gòu)
建筑框柱與剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑的重要組成部分,高層建筑施工時(shí)必須保證部份剪力墻直接落地,轉(zhuǎn)換層下面的框支柱的柱距疏密要均勻,保證其足夠的剛度、強(qiáng)度、延性和抗震能力。框支柱與剪力墻的距離位不宜太大。
4整體計(jì)算結(jié)構(gòu)外加局部應(yīng)力分析。
轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜,內(nèi)部應(yīng)力集中,受力程度不均衡,設(shè)計(jì)時(shí)必須針對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析進(jìn)行科學(xué)的整體性預(yù)算,最好以墻元或有限元分析為原理的計(jì)算程序進(jìn)行設(shè)計(jì),詳細(xì)分析其各處的應(yīng)力,并按有限元計(jì)算進(jìn)行配筋。
關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);工程造價(jià);造價(jià)控制
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰飛,建筑業(yè)也得到了快速發(fā)展。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)階段:結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段與施工圖設(shè)計(jì)階段。其中結(jié)構(gòu)方案階段的內(nèi)容是:根據(jù)建筑的重要性,工程地質(zhì)勘查報(bào)告,建筑所在地要求的抗震強(qiáng)度,建筑的高度和樓層的層數(shù)以及建筑場(chǎng)地的類別來(lái)確定建筑的結(jié)構(gòu)形式。在確定了結(jié)構(gòu)的形式之后,就需要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的要求和特點(diǎn)來(lái)布置結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件和承重體系,完成結(jié)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算。在完成結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算后就可以進(jìn)入施工圖設(shè)計(jì)階段,就是將設(shè)計(jì)方案采用的建筑結(jié)構(gòu)形式以及具體的設(shè)計(jì)參數(shù)用各種專業(yè)的工程圖詳細(xì)的繪制出來(lái)。
而在繪制建筑工程施工圖時(shí),有一個(gè)問(wèn)題非常關(guān)鍵,就是采用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),對(duì)建筑的各種桿件、荷載以及各種計(jì)算參數(shù)的選取是否正確,是否能真實(shí)的反應(yīng)建筑的受力狀態(tài)以及建筑師的真實(shí)想法和意圖。如當(dāng)建筑是坡屋面時(shí),結(jié)構(gòu)的處理方式有兩種:梁板式及折板式,到底采用何種形式需要和建筑師溝通和協(xié)調(diào)。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程造價(jià)的影響
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目施工技術(shù)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)支對(duì)立與統(tǒng)一的各過(guò)程的合理安排。一旦擬建的建筑工程項(xiàng)目通過(guò)決策,設(shè)計(jì)階段就成為整個(gè)工程建設(shè)和控制工程造價(jià)的關(guān)鍵所在。其中,不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以增加或減少相應(yīng)的工程造價(jià)約40%到70%的費(fèi)用,可以讓整個(gè)工程造價(jià)產(chǎn)生較大幅度的波動(dòng),和工程造價(jià)有著十分緊密的聯(lián)系。
(一)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案對(duì)工程投資的影響
在現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)中,其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇決定著采用何種施工技術(shù)、何種施工設(shè)備,以及何種規(guī)格、質(zhì)量的建筑材料,而這些都是工程投資的主要運(yùn)用對(duì)象,因此能否選出最優(yōu)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,不但關(guān)系到建筑工程最后能否順利通過(guò)驗(yàn)收,而且對(duì)整個(gè)工程的投資成本控制也有著較大的影響。
(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)工程投資的影響
所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)工程投資的影響主要是指建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計(jì),以及各類技術(shù)工程師根據(jù)實(shí)際施工情況對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行的細(xì)節(jié)調(diào)整,這些都會(huì)對(duì)工程造價(jià)造成的影響。比如依據(jù)建筑工程的實(shí)際結(jié)構(gòu)要求確定鋼筋焊接方式、截面形狀及尺寸等,這些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都將對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響工程的投資成本。
(三)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)工程造價(jià)的影響
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)顯示,在引起建筑工程質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的眾多因素中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所承擔(dān)的責(zé)任所占比例幾乎達(dá)到了50%,部分地區(qū)甚至超過(guò)了50%,很多建筑工程都是因?yàn)樵O(shè)計(jì)的功能不合理、荷載取值偏小等影響業(yè)主正常使用?;蚴窃O(shè)計(jì)圖紙精度不夠、圖紙質(zhì)量太差造成無(wú)法施工,或各專業(yè)技術(shù)人員之間產(chǎn)生矛盾,從而引發(fā)停工、返工,造成資源的大量浪費(fèi)。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制
通過(guò)以上分析可知,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)建筑工程的造價(jià)控制有著重要意義,但是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及多門學(xué)科、多個(gè)技術(shù)部門的復(fù)雜系統(tǒng)工作,要想通過(guò)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)控制整個(gè)建筑工程的造價(jià),我們就需要從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)細(xì)節(jié)和要點(diǎn)采取多方面的措施,加強(qiáng)各個(gè)部門之間的合作,多管齊下,齊心協(xié)力,如此,必將取得很好的效果。經(jīng)借鑒國(guó)內(nèi)外多家建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位及部門的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本人多年的實(shí)踐總結(jié),我們可以從以下幾方面加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制。
(一)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型
不同的建筑結(jié)構(gòu)類型所需的施工技術(shù)、建筑材料、技術(shù)人員也不同,造成的成本支出也不同,最后形成的工程造價(jià)自然也不相同,當(dāng)然,產(chǎn)生的建筑質(zhì)量和用戶使用體驗(yàn)也不相同。比如同一棟采用轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代高層寫字樓,當(dāng)采用部分剪力墻位于框支柱上的結(jié)構(gòu)時(shí),費(fèi)用較省,但是空間較小,影響以后的規(guī)模擴(kuò)大;而采用全部剪力墻都位于框支柱上的凈跨內(nèi)結(jié)構(gòu)時(shí),可以獲得比一般轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)要大的空間,但是施工技術(shù)和建筑材料都要復(fù)雜的多,其花費(fèi)的成本費(fèi)用也較高。我們應(yīng)該加大對(duì)業(yè)主需求的調(diào)查研究力度,在充分滿足業(yè)主需求的同時(shí),盡量采用成本較低的建筑結(jié)構(gòu)類型,通過(guò)對(duì)多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型的評(píng)比優(yōu)選,確定最優(yōu)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,爭(zhēng)取各項(xiàng)建筑資源的最優(yōu)配置,以降低整個(gè)建筑的工程造價(jià),提高經(jīng)濟(jì)效益。
(二)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
這里的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是指建筑物的地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)都必須要建立在穩(wěn)定的地基基礎(chǔ)上,因此地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重中之重,其造價(jià)通常占據(jù)整個(gè)工程造價(jià)的10%到20%。負(fù)責(zé)建筑結(jié)構(gòu)地基部分的設(shè)計(jì)人員,要嚴(yán)格把握整個(gè)建筑物地基以上各部分的結(jié)構(gòu)形式及力學(xué)特性,認(rèn)真分析建筑場(chǎng)地的地質(zhì)地形條件,靈活安排周圍的環(huán)境設(shè)施,依據(jù)當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)等各項(xiàng)影響建筑工程質(zhì)量和工程造價(jià)的因素,進(jìn)行全面的研討,以設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)的地基結(jié)構(gòu)。
(三)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
這里的上部結(jié)構(gòu)指的是地面以上的建筑結(jié)構(gòu),即建立在地基以上的建筑結(jié)構(gòu),該部分是建筑架構(gòu)設(shè)計(jì)的主體部分,涉及大量的鋼筋混凝土墻體結(jié)構(gòu)、梁板結(jié)構(gòu),各類管道、材料的應(yīng)用設(shè)計(jì),其產(chǎn)生的成本支出形成了工程造價(jià)的主要部分。我們可以通過(guò)以下措施來(lái)優(yōu)化該部分的設(shè)計(jì)。
1、靈活選用結(jié)構(gòu)形式
不同的結(jié)構(gòu)形式有著不同的特點(diǎn),適用于不同類型、不同規(guī)模的建筑物,通常六層以下的居民或物業(yè)建筑多采用混合結(jié)構(gòu),以減少鋼筋混凝土的使用,即可以滿足建筑物的強(qiáng)度需求,又可以降低工程造價(jià)。對(duì)于20層以下的民用或物業(yè)建筑則可以采用框架結(jié)構(gòu),通過(guò)適當(dāng)增加抗震剪力墻,來(lái)提高建筑物的剛度和強(qiáng)度。
2、選用輕質(zhì)的建筑材料
這里的輕質(zhì)建筑材料主要指的是用來(lái)構(gòu)建建筑物墻體的墻體材料,通過(guò)采用優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)墻體材料,比如現(xiàn)代的加氣砼建筑技術(shù),可以大大降低墻體的重量,減少建筑物梁體和地基的載荷,從而降低工程的造價(jià)。
3、合理的尺寸選擇
主要是合理的選擇建筑物內(nèi)部、外部的柱、梁截面尺寸,混凝土墻體及各種板層的厚度,盡量符合標(biāo)準(zhǔn),不能過(guò)多過(guò)大,增加建筑物荷載;也不能過(guò)少過(guò)小,導(dǎo)致剛度、強(qiáng)度不夠,致使建筑物質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。要根據(jù)實(shí)際的需要,將各種建筑材料控制在一定的合理范圍內(nèi),即滿足建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)需求,又能將工程造價(jià)控制在一定的經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)。
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響建筑工程造價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,如何優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以降低建筑工程造價(jià)已成為各個(gè)建筑企業(yè)爭(zhēng)相研究的熱門領(lǐng)域。雖然建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及多方面的系統(tǒng)工作,但是只要我們一切從實(shí)際出發(fā),細(xì)心把握設(shè)計(jì)工作的每一個(gè)細(xì)節(jié),秉承造價(jià)最低,質(zhì)量最優(yōu)的設(shè)計(jì)理念,我們就可以做好設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制。
參考文獻(xiàn)
[1]楊昇瑜. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制的研究[D].華南理工大學(xué),2012.
[2]熊蕾. 市政工程設(shè)計(jì)階段的工程造價(jià)控制[D].華南理工大學(xué),2012.
[3]吳裕光. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中工程造價(jià)控制探討[J]. 民營(yíng)科技,2013,04:241.
【關(guān)鍵詞】建筑施工;梁式轉(zhuǎn)換層;施工技術(shù)
0.引言
隨著近年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和高層建筑施工技術(shù)的日益成熟,許多大型建筑物的建筑功能也變得越來(lái)越具備綜合性。尤其是在大型的高層建筑和超高層建筑當(dāng)中,其沿高度方向的建筑功能已經(jīng)不再單一,往往是下部樓層及其裙樓用作商業(yè)、餐飲或者文化娛樂(lè)等用途,而上部樓層則用作商務(wù)辦公或者住宅等用途。而這類綜合性的建筑功能需求,就給整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)體系提出了較高的要求。總的來(lái)說(shuō),上部的商務(wù)辦公或者住宅樓層通常需要布置小開(kāi)間的軸網(wǎng),并且需要比較多的墻體來(lái)進(jìn)行分隔;而下部的商業(yè)、餐飲或者文化娛樂(lè)樓層則需要布置間距較大的柱網(wǎng)和比較少的墻體分隔,以滿足其對(duì)建筑空間的大型、靈活、自由的需求。于是,梁式轉(zhuǎn)換層建筑結(jié)構(gòu)體系就此應(yīng)運(yùn)而生,并得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。本文簡(jiǎn)要地介紹了梁式轉(zhuǎn)換層建筑的結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn),并對(duì)其關(guān)鍵及特殊部位的施工技術(shù)進(jìn)行了淺要地分析。
1.梁式轉(zhuǎn)換層建筑的結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)
由于梁式轉(zhuǎn)換層建筑下部結(jié)構(gòu)受力較大,上部結(jié)構(gòu)受力較小,正常合理的布置應(yīng)是下部柱網(wǎng)密、墻多,上部柱網(wǎng)疏、墻少。這樣建筑功能要求就與常規(guī)結(jié)構(gòu)布置之間產(chǎn)生了矛盾。為了滿足建筑多功能的要求,就必須在結(jié)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件,以實(shí)現(xiàn)自上而下結(jié)構(gòu)形式,軸線布置的自然過(guò)渡。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件所在的樓層就是轉(zhuǎn)換層。按轉(zhuǎn)換層所實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換可分為三類。上、下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換:這種轉(zhuǎn)換層廣泛應(yīng)用于上部為剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu),它將上部剪力墻轉(zhuǎn)化為下部的框架,以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。上、下層柱網(wǎng)、軸線改變:轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變,但是通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層的柱距擴(kuò)大,形成大柱網(wǎng)。常用于外框筒的下層,形成較大的入口。同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置:即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層軸線錯(cuò)開(kāi),形成上、下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中中轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式可謂是多種多樣,轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、柑架式、空腹析架式、箱式和板式。從跨數(shù)上,可分為單跨、雙跨及多跨;從上部墻體形式上,可分為滿跨和不滿跨、開(kāi)洞和不開(kāi)洞、開(kāi)門洞和開(kāi)窗洞;從轉(zhuǎn)換梁功能上,可分為托墻和托柱:從轉(zhuǎn)換梁形式上,可分為加腋和不加腋;從轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)采用材料上,可分為鋼筋混凝土和鋼骨混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。
2.梁式轉(zhuǎn)換層建筑施工技術(shù)分析
在梁式轉(zhuǎn)換層建筑的整個(gè)施工過(guò)程中,鋼筋混凝土工程的施工應(yīng)該是起到關(guān)鍵而有決定性的作用的。尤其是鋼筋混凝土作為當(dāng)前國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際上梁式轉(zhuǎn)換層建筑工程最主要的建筑材料,其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)工程的建筑功能和結(jié)構(gòu)安全。在梁式轉(zhuǎn)換層建筑工程當(dāng)中,其防滲能力、承載能力以及耐久性能等方面往往都是由鋼筋混凝土來(lái)提供有效支持的。可以這么說(shuō),梁式轉(zhuǎn)換層建筑鋼筋混凝土工程的施工工藝技術(shù)水平、作業(yè)班組的素質(zhì)和能力以及施工材料的好壞等因素就最終決定了其工程質(zhì)量的優(yōu)劣。因此,在梁式轉(zhuǎn)換層建筑工程的施工過(guò)程中,我們一定要注意對(duì)鋼筋混凝土工程的施工進(jìn)行嚴(yán)格地管理與控制,通過(guò)科學(xué)的施工技術(shù)措施和合理的管理途徑來(lái)確保鋼筋混凝土的施工質(zhì)量,從而為梁式轉(zhuǎn)換層建筑的工程質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在混凝土施工過(guò)程中,振搗應(yīng)持續(xù),直至混凝土表面產(chǎn)生浮漿,無(wú)氣泡、不下沉為止,振搗器插點(diǎn)呈梅花形均勻排列,采用行列式的次序移動(dòng),移動(dòng)位置的距離不應(yīng)超過(guò)四十厘米,并保證不漏振,不過(guò)振。施工梁板混凝土?xí)r,應(yīng)當(dāng)先施工梁混凝土,從梁柱節(jié)點(diǎn)部位開(kāi)始,保證梁柱節(jié)點(diǎn)部位的振搗密實(shí),再用趕漿法循環(huán)向前和板一起施工,但不得出現(xiàn)冷縫。而當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)處存在不同標(biāo)號(hào)的混凝土?xí)r(強(qiáng)度等級(jí)相差至少十兆帕),在其進(jìn)行混澆時(shí),應(yīng)當(dāng)先施工高標(biāo)號(hào)的混凝土,再施工低標(biāo)號(hào)的混凝土,并且始終保持高標(biāo)號(hào)混凝土的施工高度高于周邊低標(biāo)號(hào)混凝土的施工高度。另外,還須加強(qiáng)梁柱節(jié)點(diǎn)等鋼筋密實(shí)處的振搗,振搗采用直徑三十毫米的振搗棒,振搗間距為一百到兩百毫米,以避免出現(xiàn)混凝土蜂窩等嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。
由于梁式轉(zhuǎn)換層建筑在其轉(zhuǎn)換層往往存在著大體積混凝土施工,一旦在其施工技術(shù)當(dāng)中對(duì)于裂縫的防治處理不善,造成鋼筋混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)形成裂縫,將對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層建筑的耐久性與安全性造成極為惡劣的影響。不過(guò),針對(duì)其裂縫形成的各種原因進(jìn)行逐項(xiàng)分析,我們有理由相信可以通過(guò)各種科學(xué)合理的預(yù)防控制措施與處理控制措施來(lái)對(duì)裂縫的危害加以有效地控制。值得注意的是,材料、設(shè)計(jì)、施工以及使用等方面的因素對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)的裂縫形成所造成的影響是一種互相關(guān)聯(lián)同時(shí)又互相制約的關(guān)系,因此必須對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化的通盤考慮。由此可見(jiàn),只有對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)的裂縫成因進(jìn)行更為深入的研究,將鋼筋混凝土裂縫形成的主要原因分析透徹,并通過(guò)大量的模擬試驗(yàn)和工程實(shí)踐來(lái)摸索出一套關(guān)于鋼筋混凝土裂縫的預(yù)防控制措施與處理控制措施予以實(shí)施,是具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義的,也只有如此才能真正降低乃至杜絕鋼筋混凝土裂縫的危害,并由此帶來(lái)非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,梁式轉(zhuǎn)換層建筑施工不僅對(duì)其施工工藝技術(shù)的要求比較高,而且對(duì)其施工質(zhì)量與施工安全的要求也比較高,可謂是建筑工程施工當(dāng)中的一項(xiàng)難點(diǎn)。因此,在梁式轉(zhuǎn)換層建筑的施工過(guò)程中,就需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)、工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及施工隊(duì)伍的素質(zhì)層次來(lái)進(jìn)行通盤考慮,從而制定出最科學(xué)、最具可操作性的施工組織設(shè)計(jì),并對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)行周密的計(jì)劃,針對(duì)其關(guān)鍵及特殊部位,選擇科學(xué)合理的施工工藝技術(shù),并制定行之有效的施工質(zhì)量與施工安全保證措施。只要整個(gè)工程的參與者都能夠盡心盡力、盡職盡責(zé),梁式轉(zhuǎn)換層建筑施工的圓滿完成也是可以實(shí)現(xiàn)的。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉海寧,崔嫦娥.高層建筑關(guān)鍵施工部位控制技術(shù)研究[J].科技信息,2009,(12).
[2]黃源順.淺論高層結(jié)構(gòu)梁式轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工技術(shù)[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì),2011,(09).
[3]齊會(huì)智.對(duì)高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,(16).
[4]向方.混凝土結(jié)構(gòu)梁式轉(zhuǎn)換層住宅施工技術(shù)及其可靠性探討[J].中國(guó)住宅設(shè)施,2010,(01).
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗震結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)理念
中圖分類號(hào): TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1.抗震概念設(shè)計(jì)的基本原則與要求
1.1選擇有利場(chǎng)地
在建筑工程施工中,建筑抗震設(shè)計(jì)有著十分重要的意義,它是保障整個(gè)建筑物穩(wěn)定性和可靠性的重要手段之一,于是,我們?cè)趯?duì)其施工場(chǎng)地進(jìn)行選擇的過(guò)程中,就要對(duì)其施工地段進(jìn)行全方位的分析,對(duì)整個(gè)工程的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的了解,以確保工程的施工質(zhì)量。
1.2采用合理的建筑平立面
在對(duì)建筑平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)師們必須要對(duì)整個(gè)建筑平面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),并且將相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)理念融入到其中,只有這樣才能使得建筑物的穩(wěn)定性得到進(jìn)一步保障。
1.3選擇合理的結(jié)構(gòu)形式
在建筑抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中,技術(shù)人員為了避免其整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相關(guān)的破壞問(wèn)題,我們就要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系中設(shè)置相應(yīng)的抗震防線,從而使得建筑結(jié)構(gòu)形式的穩(wěn)定性和剛度得到進(jìn)一步的保障。而且隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,人們也將許多先進(jìn)的施工技術(shù)和管理理念應(yīng)用到其中,這就使得建筑結(jié)構(gòu)形式的各方面性能得到進(jìn)一步的提升。
2.具體設(shè)計(jì)
2.1場(chǎng)地選擇
在對(duì)建筑施工場(chǎng)地進(jìn)行選擇的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察,盡量避開(kāi)抗震危險(xiǎn)的地段,這樣不僅使得建筑物的穩(wěn)定性和安全性得到有效的保障,還讓整個(gè)建筑工程施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到進(jìn)一步的保障。為此我們?cè)趯?duì)其施工場(chǎng)地進(jìn)行選擇的過(guò)程中,一般都會(huì)選用非發(fā)震斷層,這樣可以使工程的質(zhì)量得到有效的保障。
2.2建筑的平立面布置
一般來(lái)說(shuō),我們?cè)趯?duì)建筑結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行布置的過(guò)程中,我們必須要對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度變化的均勻度進(jìn)行有效的控制,避免其建筑結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì),使得建筑物在外界環(huán)境的作用下,出現(xiàn)相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題。而且在不同的地區(qū),人們對(duì)建筑物的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也就存著一定的差異,因此我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)處理的過(guò)程中,就要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況和相關(guān)要求,來(lái)對(duì)整個(gè)建筑物的抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格的要求,從而使得建筑物的穩(wěn)定性和安全性得到很好的保障。
2.3多道抗震防線
多道防線是指一抗震結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)有若干個(gè)延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作。當(dāng)共振時(shí),多道設(shè)防的優(yōu)越性更為明顯,當(dāng)?shù)谝坏婪谰€破壞,第二道防線接替后,建筑物的自振周期變化較大,共振現(xiàn)象緩解,進(jìn)而有效地釋放地震力。
2.4剛度、承載力和延性的匹配
鋼筋混凝土剪力墻體系的特點(diǎn)為抗側(cè)移剛度大,自振周期較短,地震作用較大。若增加墻厚和數(shù)量、減小橫墻間距,則剛度增加,但地震力反而加大,剪力墻可能會(huì)因承載力不足而破壞。顯然,建筑并不是愈剛愈好,應(yīng)合理控制剛度。剪力墻體系的自振周期的大小決定于剪力墻的數(shù)量。數(shù)量少而薄,剛度低,周期就長(zhǎng),地震剪力就小,但抗側(cè)移能力也低??蚣荏w系的特點(diǎn)為抗側(cè)移剛度小,水平側(cè)移大,結(jié)構(gòu)周期較長(zhǎng),地震反應(yīng)也小,但由于水平側(cè)移大,效應(yīng)增大并隨高度增加而累積,會(huì)造成承載力不足而破壞。剛度與延性的協(xié)調(diào)匹配對(duì)于框架-剪力墻體系尤為重要:框架剛度小,承擔(dān)的地震剪力小,而彈性極限變形大;剪力墻剛度大,承擔(dān)的地震剪力大,而彈性極限變形小;如果框架與剪力墻未作合理調(diào)整,在往復(fù)的地震作用下,剪力墻由于彈性變形能力差而出現(xiàn)裂縫,水平抗力降低,而此時(shí)的結(jié)構(gòu)層間位移角遠(yuǎn)小于框架的彈性極限變形值,框架的水平抗力還未得到發(fā)揮。由于體系中各抗側(cè)力構(gòu)件的剛度與延性的不匹配,造成各構(gòu)件不能同步協(xié)調(diào)地發(fā)揮水平抗力,出現(xiàn)先后破壞的各個(gè)擊破情況。
2.5非結(jié)構(gòu)部件處理
所謂非結(jié)構(gòu)部件:一般是指在結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載以及風(fēng)、地震等側(cè)力荷載的部件;如內(nèi)隔墻、樓梯踏步板、框架填充墻、建筑墻板等。
填充墻對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響:使結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度增大,從而改變了結(jié)構(gòu)的地震剪力分布,限制了框架的變形,減少了整個(gè)結(jié)構(gòu)的地震側(cè)移幅值。填充墻充當(dāng)了第一道抗震防線的主力構(gòu)件,使框架退居為第二道防線。
填充墻的布置:砌體填充墻不同于輕型隔墻,盡管均為非承重構(gòu)件,但它具有較大的抗側(cè)移剛度,所以不能隨意布置。在建筑平面上,填充墻的布置力求對(duì)稱均勻,以免造成結(jié)構(gòu)偏心。沿建筑物豎向,填充墻應(yīng)連續(xù)貫通,以避免在填充墻中斷的樓層出現(xiàn)框架剪力的驟增。
在框架結(jié)構(gòu)中當(dāng)必須采用砌體填充墻作圍護(hù)墻時(shí),應(yīng)采用有效的措施防止填充墻對(duì)框架柱產(chǎn)生的嵌固作用,防止短柱的出現(xiàn)。
短柱:柱的剪跨比:剪跨比>2時(shí),為長(zhǎng)柱,≤2時(shí)為短柱,≤1.5時(shí)為超短柱。長(zhǎng)柱的破壞形式多為彎曲破壞,短柱多為剪切破壞,超短柱發(fā)生剪切斜拉破壞。同一樓層各柱之間的抗側(cè)剛度不是很懸殊,但是一旦存在少數(shù)短柱,它們的抗側(cè)剛度遠(yuǎn)大于一般柱子的抗側(cè)剛度,短柱將吸收較大水平地震剪力,尤其是框架結(jié)構(gòu)中的少數(shù)短柱。容易出現(xiàn)短柱的部位:窗間墻處的柱、樓梯間柱(與平臺(tái)梁連接)。處理:貼砌方案或柔性連接。
外墻板與主體結(jié)構(gòu)的連接方案選擇時(shí)應(yīng)考慮:結(jié)構(gòu)抗震分析中是否要求外墻板受力;結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度的大?。豢拐鹪O(shè)防烈度的高低。
3.比較結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法
3.1抗震性能水平
對(duì)于不同等級(jí)的抗震性能,都應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)變形等方面加以定義,應(yīng)該表達(dá)為量化指標(biāo),以便工程設(shè)計(jì)和評(píng)估。
3.2結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)
在一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)地震作用水準(zhǔn)上選擇更高的性能目標(biāo),雖然在一定程度上會(huì)提高建筑造價(jià),卻能避免以后可能會(huì)產(chǎn)生的損失。
【關(guān)鍵詞】復(fù)雜高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);荷載分析
城市建設(shè)中逐漸涌現(xiàn)出更多復(fù)雜高層建筑工程,結(jié)構(gòu)形式向多樣化、功能化以及復(fù)雜化方向發(fā)展,加大了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。為保證復(fù)雜高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果,需要針對(duì)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀存在的不足來(lái)明確下一步研究分析的要點(diǎn),并從工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際出發(fā),選擇合適專業(yè)技術(shù),對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所受各項(xiàng)荷載進(jìn)行綜合分析,對(duì)比各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式,爭(zhēng)取選擇合理性最高的結(jié)構(gòu)形式完成工程建設(shè)。
一、復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足與要點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)方案合理性
與普通建筑工程相比,復(fù)雜高層建筑工程在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),受外界因素的影響更大,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的要求也更為嚴(yán)格。結(jié)構(gòu)方案的確定應(yīng)結(jié)合工程結(jié)構(gòu)實(shí)際情況,選擇合適的施工技術(shù)與工藝,如果此環(huán)節(jié)管理不當(dāng),很容易造成方案與實(shí)際脫節(jié),在后期施工中產(chǎn)生大量的變更。因此,為提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性,在確定結(jié)構(gòu)方案時(shí),除了要做好經(jīng)濟(jì)性對(duì)比外,還應(yīng)從綜合角度對(duì)各項(xiàng)因素進(jìn)行綜合分析,將專業(yè)技術(shù)與理念融入其中。并且要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)了考察的方式,來(lái)確定設(shè)計(jì)要求、施工技術(shù)、施工設(shè)備以及施工工藝等,在整體上提高方案設(shè)計(jì)的合理性與可操作性。
2.結(jié)構(gòu)選型合理
結(jié)構(gòu)選型對(duì)于復(fù)雜高層建筑工程來(lái)說(shuō)尤為重要,選型是否合理與結(jié)構(gòu)受各方荷載作用力大小有密切聯(lián)系,因此設(shè)計(jì)人員需要對(duì)工程所在地抗震度做充分研究,并對(duì)建筑工程外部環(huán)境地質(zhì)地形進(jìn)行有效分析。存在部分復(fù)雜高層建筑工程選型時(shí),過(guò)分關(guān)注工程造價(jià),忽視了結(jié)構(gòu)選型與地質(zhì)地形以及各項(xiàng)荷載作用之間的關(guān)系,導(dǎo)致后期結(jié)構(gòu)承受作用力增大,降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強(qiáng)度[1]。因此,要提高結(jié)構(gòu)選型的合理性,尤其是要做對(duì)部分薄弱環(huán)節(jié)的強(qiáng)化,提高建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性, 尤其是提高建筑結(jié)構(gòu)抗震措施,精確計(jì)算構(gòu)件延性與鋼筋錨固長(zhǎng)度,確保平面與立面布置時(shí)可以保持相對(duì)平整的狀態(tài)。
3.計(jì)算簡(jiǎn)圖合理
作為復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前提的計(jì)算簡(jiǎn)圖,與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性有著密切聯(lián)系,需要加強(qiáng)對(duì)此方面內(nèi)容的重視。為提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性,以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性,設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際情況做好建筑簡(jiǎn)圖的合理規(guī)劃,并對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,在整體上提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合效率[2]。
二、復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)
針對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜性特點(diǎn),在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí),應(yīng)確定合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系,設(shè)置伸臂桁架與腰桁架,以及樓面結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。同時(shí),為提高結(jié)構(gòu)抗震性能,應(yīng)明確建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位抗震性能化指標(biāo),利用專業(yè)技術(shù)進(jìn)行分析,必要時(shí)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)抗震性能。另外,還要選擇用高強(qiáng)度施工材料,如混凝土、空心樓蓋、組合樓板等,最大程度降低結(jié)構(gòu)重力。并且應(yīng)選擇穩(wěn)定性高的鋼結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等來(lái)提高結(jié)構(gòu)抗變形能力。
2.重力荷載傳遞路徑
對(duì)于結(jié)構(gòu)重力荷載因素進(jìn)行分析,應(yīng)準(zhǔn)確確定重力荷載傳遞的途徑,并做好對(duì)樓板結(jié)構(gòu)選型的控制,從設(shè)備、凈高、吊頂以及經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行綜合分析,從實(shí)際出發(fā)編制平板方案與次梁方案,通過(guò)對(duì)比確定最優(yōu)方案進(jìn)行施工[3]。另外,為降低建筑結(jié)構(gòu)自重,設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇用鋼板與組合樓板相結(jié)合的方式,同時(shí)還可以縮短施工工期,降低施工難度。而如果大跨樓板選擇用混凝土平板方案時(shí),則可以利用輕質(zhì)型材料進(jìn)行填充處理,同樣可以達(dá)到降低結(jié)構(gòu)自重的目的。
還應(yīng)做好對(duì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換形式選擇的控制,常見(jiàn)的有轉(zhuǎn)換桁架、轉(zhuǎn)換梁、搭接墻轉(zhuǎn)換、框支剪力墻漢磚以及厚板轉(zhuǎn)換等,在選擇時(shí)應(yīng)以降低結(jié)構(gòu)自重,并滿足穩(wěn)定性要求為基礎(chǔ),一般可以選擇用轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架等方式。對(duì)于部分建筑工程應(yīng)用復(fù)雜轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式,在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要采取細(xì)節(jié)有限元分析的方式,對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究,保證大跨轉(zhuǎn)換構(gòu)件在鄰跨受力的連續(xù)性。
3.結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系
應(yīng)保證結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的合理性,盡量選擇而相互組合并連接成整體的結(jié)構(gòu)形式,將框架柱與核心筒兩者之間用伸臂桁架進(jìn)行連接。或者是選擇用通過(guò)環(huán)帶桁架、巨型斜撐連接成整體,形成一個(gè)巨型框架結(jié)構(gòu)。對(duì)于部分建筑結(jié)構(gòu)選擇多種抗側(cè)力體系時(shí),需要做好每個(gè)體系受力分析,確定其貢獻(xiàn)值,將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在貢獻(xiàn)值大的體系上。無(wú)論選擇哪種抗側(cè)力體系,均需要進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,分析不同類型構(gòu)件與抗側(cè)效力的影響,提高材料的應(yīng)用效率與結(jié)構(gòu)受力效果。
4.荷載作用力分析
4.1風(fēng)荷載
對(duì)建筑外形進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì),即完善建筑外形改變風(fēng)荷載作用,降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。設(shè)計(jì)前應(yīng)確定主體結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)以及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,通過(guò)風(fēng)振分析與風(fēng)洞試驗(yàn)準(zhǔn)確確主體結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值,同時(shí)利用風(fēng)致響應(yīng)還可以準(zhǔn)確評(píng)估層間位移角與頂部加速度是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。
4.2地震荷載
對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)進(jìn)項(xiàng)安全評(píng)測(cè),分析其反應(yīng)譜與場(chǎng)地人工波,如果評(píng)測(cè)值小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值,設(shè)計(jì)時(shí)則應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行,否則相反。還應(yīng)保證設(shè)計(jì)所用地震時(shí)程波與反應(yīng)譜曲線相吻合,輸入地震反應(yīng)譜影響系數(shù)與規(guī)范反應(yīng)譜影響系數(shù),各周期點(diǎn)數(shù)值差值應(yīng)控制在20%以下[4]。
三、復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例分析
1.工程概述
以某地復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例,其建筑總面積為80000m2,結(jié)構(gòu)高度大約為118.6m,屋面裝飾架標(biāo)高為131.8m,室內(nèi)外高差0.3m,地上結(jié)構(gòu)為26層,地下車庫(kù)為三層,其中避難層設(shè)置于15層。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1結(jié)構(gòu)選型
項(xiàng)目結(jié)構(gòu)具有樓板不連續(xù)以及平面布置不規(guī)則特點(diǎn),選擇用框架-核心筒結(jié)構(gòu)形式,核心筒主要材料為鋼筋混凝土,框架柱材料為鋼筋混凝土柱,并將柱子設(shè)計(jì)成折線形狀,豎向可測(cè)力構(gòu)件從上到下連續(xù)貫通,并在特定位置設(shè)有分支柱。
2.2構(gòu)件荷載
項(xiàng)目距利用線彈性時(shí)程分析法對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力進(jìn)行分析,橫向框架梁、剪力墻以及框架柱等結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)屈服現(xiàn)象,而豎向框架受力較大,出現(xiàn)屈服現(xiàn)象,并且剛好達(dá)到設(shè)計(jì)要求,滿足設(shè)定的性能目標(biāo)要求。
2.3動(dòng)力彈塑性
項(xiàng)目利用Midas Building程序進(jìn)行分析,通過(guò)程序自帶的武田非線性滯回模型,以及纖維束模型,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性進(jìn)行分析,其中忽略混凝土材料存在的受拉能力。分析后確定連梁結(jié)構(gòu)最先出現(xiàn)剪切屈服,然后底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻會(huì)發(fā)生屈服,并產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破壞。另外,剪力墻結(jié)構(gòu)未發(fā)生受壓屈服,框架柱未產(chǎn)生塑性鉸,其均具有較大的抗彎承載力,不會(huì)因?yàn)榈卣鹱饔枚霈F(xiàn)剪力破壞問(wèn)題,達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。
結(jié)束語(yǔ):
復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)結(jié)合其特點(diǎn),對(duì)其設(shè)計(jì)工作中存在的不足與要點(diǎn)進(jìn)行分析,基于此來(lái)確定關(guān)鍵性設(shè)計(jì)技術(shù),從多個(gè)角度進(jìn)行分析,選擇合適的設(shè)計(jì)方法,保證整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)均能達(dá)到專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,提高工程整體性設(shè)計(jì)效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 黃慧隆.某復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)研究[D].華南理工大學(xué),2014.
[2] 羅郁.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)[J].現(xiàn)代裝飾(理論),2015,02:224.