建筑結(jié)構(gòu)概況范文

時(shí)間:2023-12-28 17:40:46

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篇1

關(guān)鍵詞:城市更新;既有建筑改造;鋼格構(gòu);框架結(jié)構(gòu);墻體承載力

我國部分城市中存在大量的老舊建筑,這些建筑的承載性能、抗震性能都已經(jīng)無法滿足當(dāng)前建筑的安全使用需求,因此,如何對城市中已有的老舊建筑進(jìn)行合理改造,成為建筑行業(yè)的研究熱點(diǎn)。

1采用鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑加固的原理分析

1.1加固原理

城市砌體結(jié)構(gòu)建筑中,無筋砌體結(jié)構(gòu)的豎向承載力、抗剪性能都相對較弱。在無筋砌體結(jié)構(gòu)建筑加固過程中,合理使用植筋、對穿螺栓連接、結(jié)構(gòu)膠等手段,充分利用圈梁與構(gòu)造柱結(jié)構(gòu),把鋼格構(gòu)柱與建筑的圈梁和磚墻連接為一體,共同組成構(gòu)造柱;如果既有建筑缺少圈梁或者其承載性能過低,那么可以選擇使用鋼格構(gòu)梁對建筑砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法替代圈梁結(jié)構(gòu)。通過此方法加固磚墻,能提供兩種與構(gòu)造柱相同的作用:鋼格構(gòu)柱加固區(qū)域能夠同與之連接的圈梁傳遞部分豎向荷載;鋼格構(gòu)柱上下固接連接方式及其自身良好的抗彎剛度能有效地約束砌體變形,提升砌體整體性,控制縫擴(kuò)展,從而提升承載能力(見圖1)。采用鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)加固的建筑,建筑墻體的豎向承載力基于鋼格構(gòu)柱優(yōu)秀的傳遞能力與整體框架的約束作用得到了顯著提升。與此同時(shí),開裂墻體的剛度退化程度大大降低,既有建筑的破壞模式從脆性破壞向延性破壞轉(zhuǎn)變,使建筑的使用壽命得到延長。

1.2既有建筑改造過程中砌體豎向承載力計(jì)算方法

在對砌體結(jié)構(gòu)既有建筑的改造過程中,通過增設(shè)鋼格構(gòu)柱在建筑中形成整體構(gòu)造柱,需要嚴(yán)格按照砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范開展相關(guān)計(jì)算與設(shè)計(jì)。普通砌體結(jié)構(gòu)承載力能夠由式(1)計(jì)算得出。N=φfA(1)式中:N表示建筑砌體的承載力設(shè)計(jì)值;φ表示砌體結(jié)構(gòu)高厚比及偏心距影響系數(shù);f表示建筑砌體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;A表示砌體的截面面積。通過參考建筑砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的組合磚砌體結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)值,如式(2)所示。N=φcom[fA+fcAc+ηs(f'yA's)](2)式中:φcom表示砌體穩(wěn)定系數(shù);ηs表示鋼筋強(qiáng)度系數(shù);fc表示混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;Ac表示混凝土的截面面積;f'y表示鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;A's表示受壓鋼筋截面面積??紤]到本文所研究的既有建筑改造加固工程中,加固截面沒有運(yùn)用混凝土,所以在計(jì)算公式中應(yīng)該將混凝土承載力分項(xiàng)去除,因此,鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)在建筑砌體結(jié)構(gòu)加固中應(yīng)用的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值能夠通過式(3)計(jì)算獲?。篘=φcom[fA+ηs(f'yA's)](3)式中:ηs表示鋼格構(gòu)柱強(qiáng)度系數(shù);f'y表示鋼格構(gòu)柱豎向肢件抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;A's表示受壓鋼格構(gòu)柱豎向肢件的截面面積。鋼格構(gòu)柱強(qiáng)度系數(shù)ηs的值和鋼格構(gòu)柱本身的穩(wěn)定性有著直接聯(lián)系,ηs的值與面層材料也有一定的關(guān)聯(lián)性。如果改造工程中使用細(xì)石混凝土面層,則ηs的值取1;如果改造工程中使用砂漿面層,則ηs的值取0.9。在工程改造過程中,科學(xué)合理的改造方案能夠更好地控制鋼格構(gòu)梁柱的變形狀況,提升鋼格構(gòu)框架與砌體的連接可靠性。因此,在既有建筑工程項(xiàng)目改造加固施工中,混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)該不低于C20,選擇使用的聚合物砂漿強(qiáng)度等級應(yīng)該高于M20,與鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接的鋼絲網(wǎng)需要和框架進(jìn)行焊接,同時(shí)還要使用直徑≥4mm的拉結(jié)筋對鋼絲網(wǎng)進(jìn)行對穿拉結(jié)。為進(jìn)一步確保鋼格構(gòu)柱與地梁、圈梁之間連接的有效性,應(yīng)該采用緊密連接的方式,具體如下:地梁上植筋后上覆鋼板,穿孔塞焊后上表面找平,鋼格構(gòu)柱的豎向構(gòu)件與底部鋼板焊接。圈梁兩側(cè)通過對穿螺栓將10mm鋼板進(jìn)行拉結(jié),鋼板與豎向角鋼通過對穿螺栓、綴條焊接,鋼格構(gòu)柱的豎向鋼板與圈梁側(cè)邊鋼板焊接。所有鋼板和墻體之間通過灌漿料進(jìn)行密實(shí)。

2城市既有建筑改造實(shí)例分析

2.1既有建筑改造工程項(xiàng)目概況

某城市建筑改造項(xiàng)目為上下兩層結(jié)構(gòu),一層為磚混砌體結(jié)構(gòu),二層為混凝土框架結(jié)構(gòu)。該建筑已建設(shè)使用近50年,建筑結(jié)構(gòu)的性能逐年下降,為了保障該建筑的使用安全,對其進(jìn)行改造,改造完成后建筑的層數(shù)與使用面積保持不變。在項(xiàng)目改造中,結(jié)合該城市的實(shí)際情況,改造建筑的抗震設(shè)防裂度為6度,地震加速度為0.05g,抗震設(shè)防為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防,基本風(fēng)壓為0.45kN/m2,地面粗糙度為B類,基本雪壓為0.40kN/m2。考慮到鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于該建筑改造項(xiàng)目中,不但能夠有效強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的整體支撐能力,同時(shí)改造流程簡單,費(fèi)用較低,所以,選擇使用鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)對該項(xiàng)目進(jìn)行改造。

2.2既有建筑改造方案

因?yàn)樵摻ㄖ褂脮r(shí)間已近50年,建筑的材料以及結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了不同程度的老化,如果不進(jìn)行改造繼續(xù)使用,則存在一定的安全隱患。在對該建筑項(xiàng)目進(jìn)行改造的過程中,考慮到該建筑本身具有一定的歷史價(jià)值,所以在確定改造方案時(shí),要避免對建筑的整個(gè)風(fēng)貌進(jìn)行大幅改動(dòng)。在改造過程中,需要對填充墻、樓板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除,同時(shí)要完整保留建筑的框架柱與梁結(jié)構(gòu)。這主要是由于該建筑的樓板與填充墻僅僅可以承受自重,不具備承載建筑整體載荷的功能,因此,為了有效增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體承載性能,需要將樓板與填充墻進(jìn)行拆除,并增設(shè)新的結(jié)構(gòu)。增設(shè)的結(jié)構(gòu)中涉及框架柱、梁,并與建筑原有結(jié)構(gòu)共同構(gòu)建形成鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)。在該建筑改造項(xiàng)目改造施工中,由于該建筑地處城市繁華地帶,實(shí)際施工過程受到的限制非常多,同時(shí),改造時(shí)間比較短,工期緊張。因此,為了更好地保障該建筑的改造質(zhì)量,施工人員在建筑內(nèi)部構(gòu)建了雙鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu),并在結(jié)構(gòu)內(nèi)部采用了承壓型鋼板以及混凝土面層施工技術(shù)。這種改造手段的使用不但縮減了模板的應(yīng)用數(shù)量,還大大縮減了建筑改造施工中的支模與拆模作業(yè)量,有效提升了改造速度,而且在建筑內(nèi)部混凝土柱結(jié)構(gòu)的相鄰位置增設(shè)鋼柱,使建筑內(nèi)部空間的利用率得到了較好的保障。在既有建筑框架改造過程中,工作人員不但需要進(jìn)行設(shè)備管線的施工,同時(shí)還要保障建筑內(nèi)部高度能夠滿足其原來的使用要求。因此,在建筑梁柱的構(gòu)建過程中,選擇使用格構(gòu)柱與格構(gòu)梁的框架改造方式,能夠在不影響建筑內(nèi)部使用空間的同時(shí)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的承載性能。在該建筑改造工程施工中,格構(gòu)柱與格構(gòu)梁都是矩形,并通過肢件組合形成。肢件的連接使用橫向綴條與豎向綴條來完成,綴條、肢件與梁柱共同構(gòu)成既有建筑改造的框架結(jié)構(gòu)。在該建筑改造方案設(shè)計(jì)中,綜合考量建筑各方面因素,確定格構(gòu)柱的規(guī)格為740mm×250mm,肢件的規(guī)格為140mm×90mm×10mm,綴條的規(guī)格為90mm×90mm×10mm;格構(gòu)梁的規(guī)格為740mm×730mm,肢件的規(guī)格為125mm×125mm×12mm,綴條的規(guī)格為140mm×90mm×10mm。格構(gòu)柱與格構(gòu)梁的綴條與肢件全部由角鋼構(gòu)成。

2.3既有建筑改造鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

2.3.1整體模型計(jì)算該建筑改造過程中,格構(gòu)柱與格構(gòu)梁都包含眾多的根桿件,為了確保相關(guān)結(jié)構(gòu)都能夠滿足設(shè)計(jì)指標(biāo),工作人員選擇使用有限元軟件SAP2000對結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)模擬和計(jì)算。主要計(jì)算結(jié)果如表1所示。通過表1中的數(shù)據(jù)得知,各項(xiàng)指標(biāo)均符合建筑規(guī)范和要求。與此同時(shí),通過PKPM的PK模塊,構(gòu)建相應(yīng)的二維平面模型,并對該既有建筑改造工程的格構(gòu)柱、格構(gòu)梁各個(gè)桿件的強(qiáng)度以及形變量進(jìn)行驗(yàn)算,最終結(jié)果表明,PKPM軟件與SAP2000軟件的計(jì)算結(jié)果不存在較大的差異,數(shù)據(jù)吻合度非常高。2.3.2格構(gòu)梁綴條的布設(shè)形式為更好地保證改造后的建筑依舊可以滿足內(nèi)部空間的使用要求,設(shè)備管線比如電纜管線、水管管線等,就應(yīng)該從格構(gòu)梁的空格中穿插??紤]到暖通管線和風(fēng)管管徑通常比較大,直接在空格中穿插的難度過高,因此需要根據(jù)實(shí)際情況對綴條的布設(shè)位置進(jìn)行合理調(diào)整。在該既有建筑改造工程中,工作人員對施工方案進(jìn)行了比較和分析,最后選擇使用有風(fēng)管穿插孔的格構(gòu)梁布設(shè)方案。為了避免綴條對風(fēng)管布設(shè)造成影響,在風(fēng)管穿插的位置要避免斜向綴條的使用,所以,該工程中風(fēng)管穿插位置位于格構(gòu)梁中部,該部位的剪力相對比較小,能夠更好地保證整體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。另外,考慮到風(fēng)管的寬度通常比較大,所以格構(gòu)梁豎向綴條的間距也需要適當(dāng)增加。然而,這種設(shè)計(jì)方案必然導(dǎo)致其他區(qū)段豎向綴條需要承受更大的載荷。施工人員為了降低豎向綴條的載荷壓力,在風(fēng)管穿插節(jié)段的頂部增設(shè)X形綴條,對豎向綴條的載荷進(jìn)行分擔(dān),強(qiáng)化鋼格構(gòu)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。2.3.3格構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)在該既有建筑改造項(xiàng)目中,格構(gòu)梁與格構(gòu)柱交叉的部位是整個(gè)鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)軸向力、彎矩作用力以及剪力的承接點(diǎn)。承接點(diǎn)對于建筑整體的抗震性能有著直接的影響,所以,在格構(gòu)梁與格構(gòu)柱的交叉節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中,需要著重考量其抗震性能與整體承載力。結(jié)合該建筑的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果,擬訂兩種方案。1)在該節(jié)點(diǎn)的6個(gè)面上增加鋼板,使該節(jié)點(diǎn)變成一個(gè)實(shí)腹節(jié)點(diǎn),可以大大提高節(jié)點(diǎn)的承載能力。2)在該節(jié)點(diǎn)的6個(gè)面上增加X形綴條,加大節(jié)點(diǎn)的整體剛度,提高節(jié)點(diǎn)的承載能力。施工人員綜合考量上述兩種施工方案的施工效率、施工難度以及投入費(fèi)用等方面因素,選擇使用第2種方案對既有建筑進(jìn)行改造和加固。

3結(jié)語

通過上述分析能夠得知,在當(dāng)前城市既有建筑的改造工程中,改造工藝有很多種,但是很多改造工藝都存在一定的缺陷,而鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)在建筑改造中的應(yīng)用,不但能夠避免建筑原有結(jié)構(gòu)與樣式出現(xiàn)比較大的變化,還能夠保障建筑內(nèi)部空間滿足建筑的原本使用需求。需要注意的是,在采用鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)改造建筑的過程中,設(shè)計(jì)階段需要合理布設(shè)格構(gòu)梁的空間,綴條的合理利用能夠更好地保障建筑內(nèi)部管線的空間。另外,在格構(gòu)梁與格構(gòu)柱相交的節(jié)點(diǎn),可以使用X形綴條對其進(jìn)行連接,這樣能夠進(jìn)一步提升鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn):

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[2]陸國琦,姜文薏.鋼格構(gòu)框架結(jié)構(gòu)在既有建筑改造中的應(yīng)用[J].江蘇建筑,2019(3):57-59.

篇2

【關(guān)鍵詞】高層建筑;框架結(jié)構(gòu);施工質(zhì)量;影響因素;改進(jìn)方案

高層建筑因其層數(shù)多、高度高的施工特點(diǎn)而給實(shí)際施工工作帶來了相當(dāng)大的困難。為了更好地解決這些實(shí)際困難,框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)就被適時(shí)地引進(jìn)到了高層建筑工程中,并且大量工程施工成功先例證明它在這個(gè)領(lǐng)域也取得了非常不錯(cuò)的實(shí)際效果。該技術(shù)具體指的是將成型的鋼筋混凝土經(jīng)過充分澆搗工藝制作成建筑物的承重型梁柱結(jié)構(gòu),然后使用預(yù)先制作好的浮石、膨脹珍珠巖和加氣混凝土等材質(zhì)較輕的建筑板材在混凝土基礎(chǔ)上一層一戶地隔開,形成一個(gè)主要的建筑框架輪廓,這就是高層建筑的雛形??蚣芙Y(jié)構(gòu)的總體性能非常優(yōu)秀,較過去的那種磚混建筑結(jié)構(gòu)而言抗震性能更強(qiáng),壓力承載能力更高。根據(jù)工程實(shí)例我們發(fā)現(xiàn),在實(shí)際施工過程中可能會(huì)影響到框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的因素有下列幾種。

一、框架結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

框架結(jié)構(gòu)中的混凝土質(zhì)量因素主要出現(xiàn)在兩方面:混凝土澆筑和混凝土配筋配箍。

1.混凝土澆筑質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

框架結(jié)構(gòu)的混凝土是由水、水泥、骨料和外加劑等共同構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu),其原材料的基本質(zhì)量確定沒有較大問題之外,混凝土澆筑工序的施工質(zhì)量影響因素查找分析就成了質(zhì)量控制工作的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在攪拌混凝土的施工工序中,影響其施工質(zhì)量的因素有很多,比如混凝土數(shù)量和比例計(jì)算錯(cuò)誤、水灰比失調(diào)、偷工減料、出現(xiàn)過振、漏振等現(xiàn)象、施工過程混凝土材料出現(xiàn)變化而配比沒有相應(yīng)地進(jìn)行改變等等,都會(huì)嚴(yán)重威脅到框架結(jié)構(gòu)工程的總體質(zhì)量安全,對高層建筑工程危害甚大。

基于這些質(zhì)量影響因素,作者認(rèn)為應(yīng)該從具體施工環(huán)節(jié)去改進(jìn),從細(xì)節(jié)上保證混凝土澆筑的基本質(zhì)量:首先,在對混凝土原材料用量進(jìn)行配比時(shí)要嚴(yán)格按照工程實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算得出一個(gè)較為準(zhǔn)確的結(jié)果,不能盲目推測,必要時(shí)還可以借助先進(jìn)電子儀器輔助計(jì)算,以求獲得一個(gè)最佳的混凝土配比數(shù)據(jù)結(jié)果,指導(dǎo)混凝土澆筑工序正確開展;其次,對混凝土泥漿的基本用量、坍落度和含水率等基本參數(shù)要反復(fù)核查,確認(rèn)其完全符合施工方案要求,不會(huì)給工程帶來不良影響;然后,在對混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)時(shí)間要適中,不能太長也不能太短,否則極易破壞混凝土拌合物的均勻程度,致使混凝土沉陷值加大,給工程帶來不良后果;最后,也要注意混凝土材料的運(yùn)輸過程,要保證運(yùn)輸車輛有充足的速度和全面的防護(hù)措施,以便混凝土材料能夠第一時(shí)間送達(dá)施工現(xiàn)場且不會(huì)受到過多的外界損傷。

2.混凝土配筋配箍質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

在這里,我們引用框架結(jié)構(gòu)的實(shí)際梁柱節(jié)點(diǎn)施工實(shí)例來更好地闡述其配筋配箍過程的質(zhì)量影響因素。工程相關(guān)技術(shù)人員都了解,只有位于梁柱節(jié)點(diǎn)處的鋼筋數(shù)量越少、橫截面積越小,才能最大程度上給施工提供方便。如果在梁柱節(jié)點(diǎn)位置安放較少的鋼筋,那么澆筑過程中流入混凝土邊緣位置和下層表面的拌合物也就越多,增大了混凝土的流動(dòng)性,降低了鋼筋卡住骨料的幾率,也就更容易開展后續(xù)施工流程。

二、框架結(jié)構(gòu)鋼筋質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

在框架結(jié)構(gòu)鋼筋施工中,其主要質(zhì)量影響因素產(chǎn)生在兩個(gè)施工環(huán)節(jié):鋼筋連接和鋼筋下料。

1.鋼筋連接質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

在對鋼筋進(jìn)行連接時(shí),我們常用到的有兩種方法,即機(jī)械連接法和電焊連接法。其中前者的質(zhì)量控制關(guān)鍵就在于選擇合適的連接接頭,以便鋼筋連接工序更加簡單更加方便;后者的質(zhì)量控制關(guān)鍵就在于焊接質(zhì)量,這在實(shí)際施工工程中控制難度相當(dāng)大,不過也同樣具有極為重要的意義,一般我們會(huì)安排經(jīng)驗(yàn)豐富、工程專業(yè)素質(zhì)高的工程人員去執(zhí)行焊接操作,以保證鋼筋連接施工的嚴(yán)密性和可靠性,為框架結(jié)構(gòu)施工打下牢固的質(zhì)量基礎(chǔ)。

2.鋼筋下料質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

在正式下料之前,相關(guān)技術(shù)人員必須要設(shè)定一個(gè)鋼筋框架大樣,從而能夠科學(xué)指導(dǎo)下料工序。下料過程中,需要重視的關(guān)鍵問題體現(xiàn)在三方面:一是保證鋼筋下料的長度足夠,不能太短使得鋼筋結(jié)構(gòu)的接頭數(shù)量增多,降低了鋼筋結(jié)構(gòu)的整體壓力承受能力,影響了框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)強(qiáng)度性能;二是保證鋼筋下料加工的一次性,不宜反復(fù)加工鋼筋,否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生金屬疲勞,破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu);三是保證對鋼筋的檢測全程性,無論在哪個(gè)施工工序中,一旦發(fā)現(xiàn)鋼筋有焊接不牢固、斷裂、形變扭曲等不合理現(xiàn)象都要立即停止使用鋼筋,并對該處所有使用的鋼筋進(jìn)行詳細(xì)的成份性能檢測,確認(rèn)沒有較大的質(zhì)量問題出現(xiàn),給框架結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量安全提供可靠保障。

三、框架結(jié)構(gòu)保護(hù)層質(zhì)量影響因素及改進(jìn)方案

現(xiàn)在建筑企業(yè)在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)施工時(shí),都會(huì)設(shè)立一個(gè)保護(hù)層在混凝土結(jié)構(gòu)的外部,起到防止鋼筋腐蝕生銹、保證鋼筋錨固連接性能的基本作用。具有一定厚度的保護(hù)層可以對結(jié)構(gòu)主鋼筋起到良好的保護(hù)作用,但是也不能一味地追求主鋼筋保護(hù)層厚度而忽略了箍筋的保護(hù)層厚度,致使箍筋位置暴露在空氣中,受到腐蝕作用加劇。這對整個(gè)工程的質(zhì)量安全是非常不利的,無論是混凝土構(gòu)件的質(zhì)量安全性能和使用壽命還是鋼筋的壓力承受能力都會(huì)受到非常深重的影響。如果沒有采取有效的措施進(jìn)行處理,那么很有可能在工程完工后發(fā)生較大的安全事故,危害到高層建筑的穩(wěn)定性和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,對工程企業(yè)的生存發(fā)展也是非常不利的?;谶@點(diǎn),作者提出了相應(yīng)的保護(hù)層厚度改進(jìn)方案,希望能夠幫助廣大框架結(jié)構(gòu)工程人員更好地解決這一實(shí)際難題。

在框架結(jié)構(gòu)中的柱結(jié)構(gòu)上,相關(guān)工程規(guī)范上對保護(hù)層厚度有明確指示,應(yīng)該在30mm左右,從這一點(diǎn)我們可以計(jì)算得出框架結(jié)構(gòu)中梁結(jié)構(gòu)的保護(hù)層厚度,為30mm再加上柱的直徑。這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)果明顯已經(jīng)超過了施工方案中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值,再加上梁結(jié)構(gòu)某一側(cè)厚度為55mm左右的保護(hù)層全部都是素混凝土,在受到壓力負(fù)荷作用以后很容易導(dǎo)致開裂現(xiàn)象產(chǎn)生,不足以保證梁結(jié)構(gòu)截面具有抵抗歪曲壓力的最低承載性能。于是,我們就可以在實(shí)際施工中,將一道雙肢箍設(shè)立在框架結(jié)構(gòu)梁結(jié)構(gòu)30mm處的保護(hù)層位置,兩箍的直徑范圍間距要與梁箍筋的基本直徑相同,然后輔以直徑為12mm長度為4d的縱向方向鋼筋來達(dá)到最佳的保護(hù)層質(zhì)量控制效果。如此一來,框架結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層的質(zhì)量影響因素得到有效控制和解決,降低了一些頻繁發(fā)生的質(zhì)量問題的發(fā)生幾率,為框架結(jié)構(gòu)工程整體提供更加安全的基礎(chǔ)保障。

結(jié)語:綜上所述,文章簡要介紹了一些在高層建筑框架結(jié)構(gòu)施工實(shí)際環(huán)節(jié)中面對的質(zhì)量影響因素,并結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例提出了一些行之有效的改進(jìn)方案,旨在幫助廣大工程技術(shù)人員更好地解決實(shí)際施工問題,方便同行之間更好地進(jìn)行技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流,共同努力以促進(jìn)我國建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]羅凌霄.淺談鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)—汶川地震建筑震害啟示[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009

[3]劉家瑋.框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)處箍筋加密區(qū)的施工技巧[J].建筑工人,2008

篇3

關(guān)鍵詞: 工程地質(zhì); 建筑結(jié)構(gòu); 影響

中圖分類號: TU-02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1009-8631(2011)02-0063-01

1 電廠概況

該電廠位于榆林市西沙經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),為榆林地區(qū)較早建設(shè)的煤電項(xiàng)目。工程規(guī)模:現(xiàn)有2×50MW發(fā)電機(jī)組及2×200t/h高溫廟壓煤粉鍋爐均已投產(chǎn),本次設(shè)計(jì)僅增加3#爐的340t/h高溫高壓煤粉爐。

2 地質(zhì)概況

廠址區(qū)域?qū)偕城鸬孛?,?gòu)成場地地層有新近堆積的人工填土、第四系全新統(tǒng)風(fēng)積砂類土、沖積砂類土、上更新統(tǒng)沖積粉土構(gòu)成。廠址區(qū)域地形呈西高東低,整體地形較平坦,地面高度介于1079米到080.8米之間。

地質(zhì)構(gòu)造以細(xì)中砂構(gòu)成為主,細(xì)中砂屬石英―長砂質(zhì),均粒結(jié)構(gòu),稍濕至飽和狀。經(jīng)工程地質(zhì)勘探和化驗(yàn)、土層結(jié)構(gòu)分為五層,第一層:地表2.3m深以上為素填土,以細(xì)砂組成,無承載能力。第二層:地表2.3至5.8m深,以細(xì)砂為主,顆粒以石英質(zhì)――長石質(zhì)的均料結(jié)構(gòu),承載力約為110KPa/。第三層:地表5.8m至7.5m深,以中砂為主,顆粒以石英質(zhì)――長石質(zhì)的均粒狀態(tài),呈中密結(jié)構(gòu),承載力約為170KPa/;第四層:地表7.5m至25m深,以中砂為主,顆粒以石英質(zhì)――長石質(zhì)的均結(jié)構(gòu),呈密實(shí)狀態(tài),承載力約為280KPa/;第五層:地表25m以下,以粉土為主,呈密實(shí)狀態(tài),承載力約為180KPa/。地下水位受煤礦開采較低,場地東南為榆溪河,汛期在8-10月,汛期水量為200m3/s。在汛期,場地下水位有所提高,但幅度不大,設(shè)計(jì)中不做專門考慮。

3設(shè)計(jì)采用的主要技術(shù)數(shù)據(jù)

抗震設(shè)防烈度:6度,主廠房等抗震措施應(yīng)按《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第9.1.4條調(diào)整。

場地地基土類型:建筑場地類別為II類。

場地粗糙度類別:B類。

最大凍土深度:1.48m。

4 工程地質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu)的影響

工程地質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:

(1)對建筑結(jié)構(gòu)選型和建筑材料選擇的影響。例如,按功能要求可以選用磚混或框架結(jié)構(gòu)的,因工程地質(zhì)原因造成的地基承載力、承載變形及其不均勻性的問題,而要采用框架結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu);可以選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的,而要采用鋼結(jié)構(gòu);可以選用砌體的,而要采用混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

鍋樓房煤倉間采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

橫向抗側(cè)力體系:煤倉間為純框架結(jié)構(gòu)。

縱向抗側(cè)力體系:C、D排為純框架結(jié)構(gòu)。

鍋爐為島式布置,C軸與K1軸間平臺(tái)梁擱置在C排框架上,與鍋爐鋼架脫開。

18、19軸鍋爐平臺(tái)為框架結(jié)構(gòu),外挑,與鍋爐脫開。E軸和5/D軸的鍋爐平臺(tái)為框架結(jié)構(gòu),外挑,與鍋爐脫開。

原有2#鍋爐和新建3#鍋爐之間的平臺(tái)為框架結(jié)構(gòu),外挑,與鍋爐脫開。

(2)對基礎(chǔ)選型和結(jié)構(gòu)尺寸的影響。有的由于地基土層松散軟弱或巖層破碎等工程地質(zhì)原因,不能采用條形基礎(chǔ),而要采用片筏基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)。對較深松散地層有的要采用樁基礎(chǔ)加固。有的要根據(jù)地質(zhì)缺陷的不同程度,加大基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)尺寸。

主廠房的地基與基礎(chǔ):主要生產(chǎn)建構(gòu)(筑)物,如煤倉間、鍋爐房、脫硫除塵裝置、引風(fēng)機(jī)房等荷載重大安全等級高的主要建筑(筑)物,可采用CFG復(fù)合地基,以第四層為持力層。

輔助及附屬建筑地基與基礎(chǔ):輔助及附屬建(構(gòu))筑物,需采用振沖密實(shí)來提高地基土的承載能力。

設(shè)備基礎(chǔ):磨煤機(jī)基礎(chǔ)為大塊式現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ),為維持主廠房框架柱樁基礎(chǔ)承臺(tái)的底標(biāo)高在一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)合理的層面,減少其振動(dòng)對周圍建筑物的影響,改善設(shè)備運(yùn)行效果,采用彈簧隔震措施。

(3)對結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋配置的影響。為了應(yīng)對地質(zhì)缺陷造成的受力和變形問題,有時(shí)要加大承載和傳力結(jié)構(gòu)的尺寸,提高鋼筋混凝土的配筋率。

煤倉間、鍋爐房的主要結(jié)構(gòu)尺寸見表4-1

(4)地震烈度對建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的影響。工程所在區(qū)域的地震烈度越高,構(gòu)造柱和圈梁等抗震結(jié)構(gòu)的布置密度、斷面尺寸和配筋率要相應(yīng)增大。由于榆林地區(qū)屬于6度抗震,這方面不用特殊考慮。

5 結(jié)語

(1)土地是建筑物所依賴的載體,故土地的類型、質(zhì)地等條件,即工程地質(zhì)條件就是建筑工程開展的基本環(huán)境。工程地質(zhì)條件的類型、優(yōu)劣對于建筑物的結(jié)構(gòu)選型,配筋和斷面確定,建筑材料選擇,主要承重構(gòu)件尺寸選擇等都有很大影響。故在土建開工前,詳細(xì)了解建設(shè)用地的工程地質(zhì)條件非常重要。

(2)雖然榆林市處于非地震活躍帶,但鑒于近年來地震災(zāi)害頻發(fā),造成了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,榆林市在開展基礎(chǔ)工程建設(shè)時(shí)也在合理考慮抗震設(shè)防,防患于未然。建筑結(jié)構(gòu)類型對建筑物抗震能力影響很大,對于抗震設(shè)防等級為6度的榆林地區(qū),采用柔性鋼混結(jié)構(gòu),一方面滿足了建筑物的承載及耐久性要求,同時(shí)也具備較好的抗震能力。

參考文獻(xiàn):

[1] GB50021-2001.巖土工程勘察規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

篇4

關(guān)鍵詞: 混凝土結(jié)構(gòu); 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);分析

中圖分類號:TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,人們對自己所居住的建筑要求也越來越高,建造的各類高層建筑層出不窮給城市建設(shè)帶來了新的面貌,日益復(fù)雜的使用功能和多樣化的建筑特征給高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者帶來了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。下面本文通過高層建筑各種混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況等方面展開分析,并對高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體方法思路進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

1 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)

在高層建筑業(yè)的發(fā)展中,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)主要分為以下幾種:①鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);②組合結(jié)構(gòu);③新型結(jié)構(gòu);④智能建筑結(jié)構(gòu)。

1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最早的高層建筑結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)主要由鋼筋和混凝土構(gòu)成,以用鋼筋混凝土建造的,包括薄殼結(jié)構(gòu)、大模板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)和使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為主要承重要件。此結(jié)構(gòu)的整體性較能好,且具有耐高溫、位移小、維護(hù)方便、成本低和剛度大等特點(diǎn),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一系列特點(diǎn),都是鋼結(jié)構(gòu)所望塵莫及的。隨著我國混凝土增強(qiáng)材料技術(shù)的不斷發(fā)展,鋼管混凝土、鋼混凝土和高強(qiáng)混凝土等方面技術(shù)的不斷成熟。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我國大多數(shù)高層建筑所采用的結(jié)構(gòu)體系,是目前我國應(yīng)用最廣泛的也是大多數(shù)設(shè)計(jì)者最熟悉的建筑結(jié)構(gòu)型式。

1.2組合結(jié)構(gòu)

組合結(jié)構(gòu)除了具有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)外,還具有靜、動(dòng)力工作性能優(yōu)異、科技含量高、對環(huán)境污染少、大量節(jié)約鋼材、降低成本和施工進(jìn)程快等優(yōu)點(diǎn),其中節(jié)約鋼材的特點(diǎn)是由于其混凝土在鋼管內(nèi)的三軸受壓狀態(tài)可提高自身承載力的結(jié)果。因而,組合結(jié)構(gòu)在某些情況下可以取代鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)用與更高的建筑中,并且在電力、造船、交通和冶金等方面也已得到廣泛的應(yīng)用。

1.3新型結(jié)構(gòu)

在高層建筑結(jié)構(gòu)體系中,剪力墻體系和框架體系等幾種類型是比較常見的,而對于新型的結(jié)構(gòu)體系,它主要是以筒體的組成方式來作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)的,新型結(jié)構(gòu)體系可分為三種體系:筒中筒體系、框筒體系和束筒體系。相比于傳統(tǒng)的單片平面結(jié)構(gòu)體系,新型結(jié)構(gòu)體系中的筒體則具有更大的抗側(cè)剛度,且承載力更大。目前,在功能較全且層數(shù)較多用途較廣的高層建筑中,這種新型結(jié)構(gòu)體系相對比較適用。

1.4智能建筑結(jié)構(gòu)

智能建筑是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代建筑技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物,在高層建筑中具有比其他結(jié)構(gòu)更廣闊的應(yīng)用前景。智能建筑主要是通過建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理四要素的內(nèi)在聯(lián)系,以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)為世人提供一個(gè)安全、快捷、便利、舒適和高效率、高投資的環(huán)境空間。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素

在高層建筑中,當(dāng)建筑物達(dá)到一定高度,安全性就會(huì)成為重要的考慮因素,混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是安全性的一個(gè)重要保證,因此,對于具有一定高度的高層建筑,在設(shè)計(jì)時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得異常重要,。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須充分考慮各方面因素,使其達(dá)到強(qiáng)度足夠、剛度適宜、延性良好、設(shè)計(jì)合理的標(biāo)準(zhǔn)。需要考慮的因素主要包括:1)側(cè)向力,側(cè)向力主要是指建筑物在建成以后所承受的風(fēng)力、地震力和垂直載荷等外力。無論是高層建筑還是低層建筑,都要承受這樣的側(cè)向力,低層建筑受到水平力較小,而高層建筑受到水平力隨著層數(shù)的增多而不斷增大。因此,水平荷載和地震力等側(cè)向力應(yīng)該成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)著重考慮的因素,這些因素正是影響高層建筑物結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)內(nèi)力和建筑土建造價(jià)提高的主要因素;2)適宜的剛度,據(jù)胡克定律,剪切模量G能夠在很大程度上決定向同材料的剛度,同時(shí),建筑物的形狀購置也將在很大程度上決定建筑物在塑性期的剛度。在高層建筑建設(shè)過程中,建筑高度是一系列風(fēng)險(xiǎn)因素的出現(xiàn)原因,其中不僅包括側(cè)向力,更包括側(cè)向位移,它是會(huì)隨著建筑物高度的增加而逐漸增大,當(dāng)高層建筑在水平力的作用之下,為了使高層建筑的側(cè)向位移保持在一定范圍之內(nèi),高層建筑必須具有足夠的強(qiáng)度,同時(shí),自振周期必須控制在最合理范圍內(nèi)。只有這樣,高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才是最優(yōu)化的;3)延性良好,正如我們的常識所知,當(dāng)同時(shí)受到地震等側(cè)向力的作用,高層建筑比低層建筑更容易變形,其原因主要就在于高層建筑更具柔性。

因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,在滿足具有足夠的強(qiáng)度之后,提高高層建筑結(jié)構(gòu)整體和局部的變形能力成為第二個(gè)需要重點(diǎn)研究的問題。當(dāng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段仍具有較強(qiáng)的變形能力,在當(dāng)今的設(shè)計(jì)技術(shù)條件下,通過優(yōu)良的概念設(shè)計(jì)和合理的構(gòu)造措施使高層建筑具有足夠的延性這才是設(shè)計(jì)問題的重點(diǎn)。避免高層建筑在大地震作用下而倒坍,確保生命和財(cái)產(chǎn)安全。

3高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)思路分析

如果想要塑造一個(gè)完美的整體,局部就必須與整體達(dá)成一致,適應(yīng)整體。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要部分,它必須能夠與高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相適應(yīng)。目前,在整體結(jié)構(gòu)合理的條件下,追求結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的最大承載力成為國內(nèi)外學(xué)者追求的主要目標(biāo)。目前為止,對于各個(gè)構(gòu)件的優(yōu)化,盡管各國學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行過相關(guān)研究,但行業(yè)內(nèi)仍沒有一個(gè)適用于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成熟數(shù)學(xué)模型,同時(shí)這一模型能夠滿足各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范條件,符合設(shè)計(jì)人員習(xí)慣,又盡可能接近最優(yōu)解。因此,在實(shí)踐的指導(dǎo)下,對各個(gè)構(gòu)件內(nèi)力的最大承載力的追求就成為設(shè)計(jì)人員的目標(biāo)。從本質(zhì)上說,優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)就在于整體和局部概念的統(tǒng)籌合理,二者兼顧。接下來,就高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出具體三項(xiàng)方案:

3.1合理使用高強(qiáng)砼和高強(qiáng)鋼筋。在建筑的整個(gè)施工過程中,用鋼量是影響總造價(jià)的一個(gè)重要因素。因此,為了合理降低用鋼量,降低造價(jià),節(jié)約成本,設(shè)計(jì)中必須合理使用高強(qiáng)鋼筋。然而在高層建筑位于深厚軟弱地基之上的情況下,強(qiáng)砼和高強(qiáng)鋼筋高優(yōu)化構(gòu)件截面尺寸的合理使用,對于減輕地基載荷,降低基礎(chǔ)施工的難度,縮減造價(jià),將具有非常直觀的經(jīng)濟(jì)效果。由于地震對于一幢建筑的破壞程度,是與該幢建筑的自重成正比的,自重越大,受損毀的可能性,破壞程度就越大。因此,減輕建筑物自重能夠減小其受地震破壞的程度,為建筑物的安全提供保證。所以,高強(qiáng)砼和高強(qiáng)鋼筋在設(shè)計(jì)中的合理使用對于快速、有效的減少墻、柱、梁、板等構(gòu)件的截面尺寸,減少用鋼量,減輕建筑自重,最后達(dá)到降低造價(jià)及安全使用的目的具有十分重要的作用。

3.2在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對于一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元,平面性狀、各部分的剛度和承載力是三個(gè)需要考慮的重要因素。首先,平面結(jié)構(gòu)性狀應(yīng)該最大限度的做到簡單而且規(guī)則,長度不應(yīng)過長,凸出部分不應(yīng)過大,豎向體型宜規(guī)則、均勻,避免有過大的外挑和內(nèi)收。其次,剛度和承載力在各部分應(yīng)該分布均勻,豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)應(yīng)該禁止采用,下大上小,逐漸均勻變化的側(cè)向剛度結(jié)構(gòu)才是最合理的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,也許會(huì)出現(xiàn)這樣的狀況,結(jié)構(gòu)足夠合理,正如以上所述的標(biāo)準(zhǔn)一樣,但卻缺乏美觀和實(shí)用性。這時(shí),就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要特別重視結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì),并且將概念設(shè)計(jì)貫穿于建設(shè)過程的始終。使建筑結(jié)構(gòu)在滿足美觀、適用的前提下,平面的布局和豎向布置既簡潔、又規(guī)則均勻,從而具有合理的剛度和承載力分布。

3.3注重剪力墻的平面布置。具體應(yīng)如何注重剪力墻的平面布置,我們應(yīng)該從以下幾方面做起:1)剪力墻的布置原則在于沿周邊均勻、相對集中布置,同時(shí)又不損害建筑原有的使用功能。一般布置在建筑物的樓梯間、電梯間處,以及平面形狀變化及恒載較大的部位,其間距宜適中,不宜過大;2)剪力墻墻肢截面應(yīng)具有簡單、規(guī)則的特點(diǎn),剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定側(cè)向剛度,但不宜過大;3)較多的短肢剪力墻不會(huì)起到聯(lián)合剪力的良好效果,全部為短肢剪力墻的情況更是應(yīng)該避免出現(xiàn)。

3.4抗震設(shè)計(jì)中,注意混凝土筒體的承載力和延性。對于混合結(jié)構(gòu)體系的高層建筑,出于抗震的需要,不同高度的建筑物,型鋼柱的設(shè)置位置與設(shè)置方法是不一樣的,型鋼柱設(shè)置于筒體四角,建筑物高度一般低于130m,并且抗震設(shè)防等級多為7級;筒體四角和樓面鋼梁與型鋼混凝土梁的交接處設(shè)置型鋼柱,建筑物的高度一般高于130m,同時(shí)抗震設(shè)防等級為7、8、9級。以此增強(qiáng)框架的剛度及承載力。通過剛性連接框架平面內(nèi)柱與梁的方法可達(dá)到增強(qiáng)框架的剛度和水平承載力的目的。具體可采取如下措施:第一,設(shè)置外伸桁架加強(qiáng)層;第二,分段拼裝外伸桁架與筒體剪力墻的剛接的方法可以被采用;第三,貫通性的剛接桁架與抗側(cè)力墻體應(yīng)均勻分布。這樣就可以很好地避免樓層在水平力作用下的側(cè)移。

4 結(jié)語

總之,在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮各方面因素,考慮高層建筑風(fēng)和地震力等側(cè)向力的影響;考慮自重和地基載荷的影響;保證高層建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度,具有適宜的剛度,具有良好的延性。與此同時(shí),也應(yīng)該能夠從整體上把握結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì),了解總體系和主要體系間所存在的最佳受力標(biāo)準(zhǔn),從而找到最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案,滿足各方設(shè)計(jì)使用要求。

參考文獻(xiàn):

[1]JG J3-2002,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.2002.

篇5

【關(guān)鍵詞】平面不規(guī)則;高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、平面不規(guī)則高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的飛速發(fā)展,我國建筑行業(yè)也在不斷的發(fā)展。城市在不斷擴(kuò)建,設(shè)計(jì)者們?yōu)榱擞铣鞘薪ㄔO(shè)的發(fā)展需求,他們正試著建造一些標(biāo)新立異、新穎別致、獨(dú)樹一幟的建筑,如非對稱、不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)物。隨著人們的觀念的轉(zhuǎn)變,現(xiàn)如今大城市中出現(xiàn)了大量復(fù)雜體型和不規(guī)則的結(jié)構(gòu),這種趨勢在某種程度上代表了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,也是未來建筑的發(fā)展方向。

2、某工程平面不規(guī)則構(gòu)件設(shè)計(jì)及其設(shè)計(jì)措施

工程概況

某建筑工程,總建筑面積135780.2m2,地下2層,地上21層,建筑總高度66.24m,地下2層為車庫,地下層1~地上層3為商業(yè),層高3.6m~3.9m,層4~21為住宅,層高3.5m。地下2層至地上2層近似為矩形平面,4層以上樓層平面局部收進(jìn)成“凸”形平面。

工程中存在平面上不規(guī)則、扭轉(zhuǎn)的不規(guī)則、豎向構(gòu)件的不規(guī)則、樓板由于開洞不連續(xù)等抗震不利因素,為不規(guī)則高層建筑,須進(jìn)行抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。設(shè)計(jì)過程中采用合理布置剪力墻以減弱結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度,緩解豎向剛度突變部位和平面薄弱環(huán)節(jié)在地震作用下應(yīng)力和變形的集中程度,對薄弱部分進(jìn)行中震不屈服分析并采取適當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造措施,提高結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的抗震性能。

2.1 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)

2.1.1 結(jié)構(gòu)形式

本工程采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu),較好地滿足下部商場和上部住宅建筑功能的同時(shí),保證了結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的連續(xù),具有良好的抗側(cè)剛度和抗扭性能。

2.1.2 結(jié)構(gòu)平、立面布置

核心筒剪力墻布置時(shí)為保證筒體角部墻肢的完整性,縱、橫向剪力墻力求均勻?qū)ΨQ并互為翼墻,這樣提高核心筒的抗震性能。通過優(yōu)化調(diào)整建筑物剪力墻墻肢長度和厚度,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的接近或重合,減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.1.3上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件設(shè)計(jì)

(1)剪力墻的設(shè)計(jì)

核心筒周邊和結(jié)構(gòu)剪力墻厚度從下往上分別為400,300,250,對應(yīng)的剪力墻端柱及框架柱的截面尺寸分別為1000,800,600mm,混凝土強(qiáng)度等級分別為C50,C40,C35。

(2)暗梁的設(shè)計(jì)

核心筒區(qū)域剪力墻設(shè)暗梁,寬度為墻寬,高度為墻寬的兩倍,該暗梁按抗震構(gòu)造配筋。

(3)樓板設(shè)計(jì)

豎向構(gòu)件由于分布的部位及上下1層的樓板厚度分別為150,均采用雙層雙向配筋,配筋率取計(jì)算值并適當(dāng)加強(qiáng),最小為0.25%,本工程配筋Φ10@160(三級鋼)。

振型數(shù)與周期比簡單計(jì)算:結(jié)構(gòu)計(jì)算振型數(shù)取18個(gè),X向的有效質(zhì)量系數(shù)97.52%,Y向的有效質(zhì)量系數(shù)98.94%,滿足高規(guī)第5.1.13規(guī)定。結(jié)構(gòu)第1振型為X向平動(dòng),第2振型為Y向平動(dòng),第3振型為扭轉(zhuǎn),T3/T1=0.8761,滿足高規(guī)第3.4.5規(guī)定。

2.2 結(jié)構(gòu)的不規(guī)則情況和設(shè)計(jì)措施

2.2.1 樓板不連續(xù)

為提高樓板削弱區(qū)域抗震性能,豎向體型突變部位的樓板在該區(qū)域的厚度取180mm,其他樓層的板厚在該區(qū)域分別由計(jì)算需要增加了30mm,并且該區(qū)域樓板鋼筋采用雙層雙向設(shè)置,配筋率控制不小于0.30%。

2.2.2 凸凹不規(guī)則

本工程層4~21平面凸出長度為11.3m,大于平面突出方向結(jié)構(gòu)總長度(22m)的51.4%,按照高規(guī)判別為凸凹不規(guī)則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對平面尺寸突變位置的樓板厚度和配筋進(jìn)行加強(qiáng)。

2.2.3 豎向不規(guī)則

(1)豎向不規(guī)則的判別

因建筑使用功能變化,本工程層4以上結(jié)構(gòu)平面部分收進(jìn),本工程為結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則。

(2)豎向體型收進(jìn)建筑的抗震加強(qiáng)措施

結(jié)構(gòu)薄弱層在多遇地震作用下的剪力設(shè)計(jì)值乘以1.25的增大系數(shù)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)上部收進(jìn)樓層和相鄰下部樓層對應(yīng)位置剪力墻和框架柱的截面尺寸不變,混凝土強(qiáng)度等級不變,以減小兩個(gè)樓層的抗側(cè)移剛度和承載力的差異。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)豎向體型收進(jìn)樓層及地上層4設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,提高墻肢的抗震性能。對豎向體型突變部位及其上、下一層樓板的厚度和配筋采取加強(qiáng)措施。

3、不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的措施

從以上的工程實(shí)例中我們也得出來以下的一些能有效控制建筑不規(guī)則的設(shè)計(jì)心得和大家探討:

3.1 減小建筑結(jié)構(gòu)的相對偏心距。

相關(guān)研究表明建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與相對偏心距在一定程度上是成線性關(guān)系的,如果想要控制建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),以及進(jìn)一步縮小樓層的位移比,則可以通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的平面布置,進(jìn)而使得結(jié)構(gòu)的質(zhì)心和剛心比較接近。實(shí)踐工程中減小建筑結(jié)構(gòu)偏心距的常用方法有:調(diào)整結(jié)構(gòu)平面的不規(guī)則性布置應(yīng)該是在初步計(jì)算分析后進(jìn)行,通過初步計(jì)算結(jié)果尋找建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心、剛心,在適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和質(zhì)心較遠(yuǎn)的抗側(cè)力構(gòu)件。

3.2 調(diào)整結(jié)構(gòu)抗側(cè)構(gòu)件剛度和抗扭剛度的比值。

由相關(guān)研究得出:建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與結(jié)構(gòu)周期比的平方的關(guān)系基本上是線性的關(guān)系,所以在設(shè)計(jì)建筑物時(shí),可以考慮適當(dāng)減小結(jié)構(gòu)的周期。在設(shè)計(jì)剪力墻時(shí),則需要在合理的范圍內(nèi)盡量的增長或者增厚四周的剪力墻,特別需要重視的是那些離剛心較遠(yuǎn)處的剪力墻。加大結(jié)構(gòu)抗扭剛度的一般做法是在建筑結(jié)構(gòu)四周邊上設(shè)拉梁,這樣可以縮小建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)周期,當(dāng)然也可以采用增加周邊連梁的剛度的方法。

3.3 提高結(jié)構(gòu)四周抗扭構(gòu)件抗剪力。

要保證建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈震動(dòng)下依然安全,僅僅靠調(diào)整結(jié)構(gòu)布置還是不夠的。在一系列實(shí)驗(yàn)中得到了如下的結(jié)論:當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)處于非彈性時(shí)期時(shí),對稱的建筑結(jié)構(gòu)受到的雙向水平地震作用便會(huì)隨形態(tài)變化的而產(chǎn)生偏心。如果想加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,則應(yīng)該強(qiáng)化那些受抗扭效應(yīng)制約的構(gòu)件的抗剪性能,這樣使得建筑結(jié)構(gòu)可在強(qiáng)震作用下依然保持整體彈性狀態(tài)。

結(jié)束語:

目前全球的地震災(zāi)害不停在發(fā)生,但是配合建筑功能確產(chǎn)生了很多不規(guī)則建筑,這對目前我們的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。建筑結(jié)構(gòu)之所以分為規(guī)則結(jié)構(gòu)和不規(guī)則結(jié)構(gòu),主要是因?yàn)樵诓煌慕Y(jié)構(gòu)下,地震的作用受力特點(diǎn)和震害特點(diǎn)不同。引起不規(guī)則的因素比較復(fù)雜,對不規(guī)則的準(zhǔn)確界定及具體指標(biāo)仍然存在不足,不能完全依賴結(jié)構(gòu)的規(guī)則性規(guī)范下的定量指標(biāo)。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合高層建筑設(shè)計(jì)采取針對性的措施,加強(qiáng)不規(guī)則的應(yīng)用,提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全有效性,為整個(gè)高層建筑工程質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)隔震;建筑材料能耗;廢物排放量;節(jié)能減排

中圖分類號:TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

Embodied Energy Analysis of A base-isolated high-rise residential building

Chen Tao1, Qin Yun1,2, Liu Hong1

(1.Yunnan university, Kunming 650091 China;2.Kunming Architectural Design And Research Institute Co ,Ltd, Kunming650011 )

Abstract:A high-rise shear wall residential building is located in Lianghe(8 degree,0.2g) in Yunnan Province. Through the comparison for the consumption of steel and concrete from superstructure under the conditions of using base isolation design and traditional seismic design respectively for its superstructure which match the standard requirement mostly, point out the reduction of the materials used and waste emissions quantitatively ,and work out the reduction in raw materials and waste(dust,SO2,NOx,HF,CO2and so on )because of base isolation technique used in this project .The analysis shows that : the steel and concrete consumption of solar square fell 18.86kg/m2 and 0.1m3/m2; energy - saving and emission reduction is evident, and the green degree of the construction has been significantly improved .

keywords:base isolation; the energy consumption of building materials; Waste emissions;energy-saving and emission reduction

0.引言

我國人口眾多,人均資源量相對匾乏,總體上講,一方面,我國是個(gè)資源相對缺乏的國家,另一方面,由于生產(chǎn)力發(fā)展水平等因素限制,與發(fā)達(dá)國家相比,我國產(chǎn)品的能耗水平較高,例如鋼材高出10%--25%、每立方米混凝土需多用水泥80公斤、污水回用率僅為25%等。近年來,我國每年新建房屋面積高達(dá)17~18億平方米,超過所有發(fā)達(dá)國家每年建成建筑面積的總和[1]。目前,我們的新建建筑結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,結(jié)構(gòu)中所用主要建筑材料――混凝土和鋼筋,在生產(chǎn)過程中都面對高能耗、嚴(yán)重的資源消耗和環(huán)境污染等問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)[2][3],我國每噸鋼材原料消耗量和主要廢物排放量如表1所示,每立方米混凝土所需主要原材料如表2所示。

表1 生產(chǎn)每噸鋼材的原料消耗和主要廢物排放量統(tǒng)計(jì)

消耗原料 廢物排放

鐵礦石(噸) 新水(噸) 標(biāo)準(zhǔn)煤(公斤) CO2(噸) 廢水(噸) 粉塵

(公斤)

1.6 4.1 600 2 2 1.5

表2 生產(chǎn)每立方米混凝土所需消耗的主要原材料及能耗統(tǒng)計(jì)

消耗原料(kg) 能耗及廢物排放

水 水泥 砂 碎石 標(biāo)準(zhǔn)煤(噸) 電力(KW•h) CO2(噸) 眾多污染因子

205 304 644 1197 0.15 110 0.815 高出國際先進(jìn)

水平6-10倍

建筑材料消耗因建筑結(jié)構(gòu)、功能、用途等不同而有所不同。選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系、抗震措施等對建筑結(jié)構(gòu)的材料消耗量可以起到較好的控制作用。作為綠色建筑結(jié)構(gòu)技術(shù),基礎(chǔ)隔震技術(shù)是建設(shè)部重點(diǎn)推廣的新技術(shù)之一,隔震體系能夠減小結(jié)構(gòu)的水平地震作用,已被理論分析和國內(nèi)外強(qiáng)震記錄所證實(shí)。

在高烈度地區(qū),采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)后,隨著結(jié)構(gòu)所需承擔(dān)的水平地震作用的降低,鋼筋混凝土上部結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件數(shù)量、構(gòu)件截面和鋼筋用量均會(huì)減?。划?dāng)減震系數(shù)合適時(shí),抗震措施也可適當(dāng)降低。本文結(jié)合云南梁河某高層剪力墻住宅工程實(shí)例,以具有可對比性的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)為研究對象,定量分析和比較兩者上部結(jié)構(gòu)的主要建筑材料消耗量差異,為工程實(shí)踐提供參考。

1.工程概況

云南梁河某工程,地上19層,建筑結(jié)構(gòu)高度57.1m,寬23.7m,高寬比2.41,建筑平和剖面如圖1和2所示??拐鹪O(shè)防烈度8度(0.20g),標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類),設(shè)計(jì)地震分組第三組,Ⅲ類建筑場地,場地特征周期0.65s。使用活荷載嚴(yán)格按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[7]GB 50009-2001執(zhí)行;基本風(fēng)壓0.35kN/m2,地面粗糙度類別按C類設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)計(jì)算考慮偶然偏心和雙向地震作用。

2.結(jié)構(gòu)模型

本文所用傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)模型,均為基本滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求的,基本消除了人為干擾因素所致的偏差,具體情況如下:

2.1標(biāo)準(zhǔn)層剪力墻對比

兩種結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)平面布置見圖1。隔震設(shè)計(jì)時(shí),將隔震墊設(shè)置于一層樓板(±0.000m)以下2.1m處,并設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)換層,本工程共使用了50個(gè)支座;上部結(jié)構(gòu)共設(shè)7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層,剪力墻厚度除第一標(biāo)準(zhǔn)層局部為250mm厚外,其余均為200mm厚;傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)中,上部結(jié)構(gòu)的剪力墻全部落地;上部結(jié)構(gòu)同樣設(shè)7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層,1~3標(biāo)準(zhǔn)層剪力墻以300mm、250mm為主,局部達(dá)到400mm,第4標(biāo)準(zhǔn)層以上剪力墻厚度均為200mm。主要標(biāo)準(zhǔn)層的剪力墻厚度及墻體面積與樓層面積比詳如表3所示;

表3 剪力墻對比

隔震設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)層 墻

(厚度:mm) 樓面面積

(m2) 剪力墻

截面面積(mm2) 面積比

(墻截面面積/露面面積)

篇7

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

2.項(xiàng)目研究背景

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新出臺(tái)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-XX,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實(shí)施以來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),借鑒了國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3.項(xiàng)目研究意義

建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。

由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上,都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了,因此原來在學(xué)校使用的手算方法,將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計(jì)出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實(shí)現(xiàn),

4.文獻(xiàn)研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò),計(jì)算機(jī)也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84)該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí),可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個(gè)

篇8

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);加固改造;技術(shù)研究

眾所周知,建筑是一個(gè)有著使用周期限制的長期消耗品,而且還要受到來自外界環(huán)境的持續(xù)影響,譬如溫度、降雨以及地質(zhì)災(zāi)害等,這些都會(huì)影響到建筑的使用周期,進(jìn)而降低建筑結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命,因此,進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全鑒定,并進(jìn)行適當(dāng)加固和改造,可以起到延長建筑結(jié)構(gòu)使用壽命、增強(qiáng)其安全性的效果。

1進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固改造的重要性分析

就建筑物的使用性而言,建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要,一般情況下,建筑物的穩(wěn)固程度會(huì)隨著使用年限的延長而降低,很多建筑物的建造都是在一些技術(shù)條件等限制的情況下完成的,使用至今,很多建筑物自身的各項(xiàng)功能都有不同程度的欠缺,即使在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,建筑物的修建也無法滿足未來功能需求的各種變化,并且一些建筑結(jié)構(gòu)問題很難進(jìn)行及時(shí)有效的解決,在長期的外在環(huán)境影響下,建筑物老化,使用壽命縮減在所難免,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受損。因此,若不能及時(shí)有效的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的改造和管理,會(huì)進(jìn)一步加劇建筑物各方面的損失。在我國,近年來頻繁發(fā)生地震災(zāi)害,致使大量房屋建筑倒塌,人員傷亡慘重,給人們的生活和社會(huì)生產(chǎn)造成巨大沖擊,反觀日本,經(jīng)常發(fā)生的地震造成的房屋建筑倒塌卻相對較少,反而是海嘯沖毀了大量房屋??梢?,建筑結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固直接影響著建筑的安全使用,通過改造和維修,借助現(xiàn)代化的科技手段來對建筑進(jìn)行加固改造,可以提升建筑的各方面性能。

2進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固的原因

(1)對房屋建筑使用壽命理解淺薄?,F(xiàn)如今,我國建筑工程已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,這種進(jìn)步不僅表現(xiàn)在對于工程建設(shè)質(zhì)量的提升方面,也體現(xiàn)在對于建筑物的全方面認(rèn)識上,在過去,我國房屋建筑設(shè)計(jì)的原則多側(cè)重在滿足建筑荷載強(qiáng)度的要求,而現(xiàn)如今,房屋建筑設(shè)計(jì)還要滿足更多方面的社會(huì)要求,其中建筑使用壽命便是一個(gè)重要的方面,而很多設(shè)計(jì)者的思想還未能從單純滿足建筑荷載強(qiáng)度的局限當(dāng)中走出來,重視建筑使用壽命的認(rèn)識。(2)對于房屋結(jié)構(gòu)的耐久性關(guān)注不足。建筑物在建造以及長期使用過程中,會(huì)受到各種自然環(huán)境的影響以及化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,環(huán)境影響中,包括風(fēng)荷載、雪荷載以及地震作用等影響,而且建筑材料還會(huì)隨著時(shí)間的推移,自身的各方面性能也會(huì)逐漸減弱,進(jìn)而造成建筑結(jié)構(gòu)不同程度的出現(xiàn)老化和破損等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到建筑物的正常使用。大量研究表明,建筑物的損害因素當(dāng)中,施工以及材料只是其中一部分,耐久性設(shè)計(jì)方面的缺陷也是不可忽視的重要因素。(3)缺乏在房屋抗震措施設(shè)計(jì)方面的認(rèn)識和重視。近些年來,國內(nèi)外不斷爆發(fā)的地震災(zāi)害給人們帶來了極大的損失和嚴(yán)重的傷害,這同人類大肆、頻繁的生產(chǎn)活動(dòng)是分不開的,但這也提醒我們是否已經(jīng)做了充分的抗震減災(zāi)處理措施。頻頻發(fā)生的地震災(zāi)害不斷沖擊現(xiàn)代文明的成果,特別是地處地震帶附近的城市和地區(qū),一旦發(fā)生地震,對于這些地區(qū)建筑物的損毀以及人們的生命傷害都是難以逆轉(zhuǎn)的。因此,加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)者以及人們對建筑抗震減災(zāi)設(shè)計(jì)的認(rèn)知顯得越來越急迫,需要我們以科學(xué)的態(tài)度,正確認(rèn)識地震災(zāi)害的客觀性和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。

3建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用探討

(1)植筋加固法。植筋加固法是一種用于混凝土結(jié)構(gòu)連接以及錨固的加固方法,其便捷有效的特點(diǎn)在既有建筑改造以及續(xù)建當(dāng)中有著廣泛應(yīng)用。一般來講,該方法使用的是普通鋼筋,在進(jìn)行植筋加固之前需在建筑物上選定正確位置進(jìn)行鉆孔,待孔內(nèi)清理干凈之后再將準(zhǔn)備好的鋼筋填入其中,借助錨釘膠來控制和矯正鋼筋植入的角度和方向,待鋼筋穩(wěn)固之后再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和檢驗(yàn)。該方法在建筑增加或者調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)以較多,利用改造柱頭、樓板以及剪力墻等鋼結(jié)構(gòu)的方法起到加固建筑結(jié)構(gòu)的目的。(2)碳纖維加固技術(shù)。碳纖維加固技術(shù)是利用碳纖維和結(jié)構(gòu)膠來到達(dá)加固建筑結(jié)構(gòu)的目的,該方法性質(zhì)獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性較強(qiáng),因而在建筑結(jié)構(gòu)加固當(dāng)中也經(jīng)常使用。該方法新穎獨(dú)特,并且擁有比較特殊的結(jié)構(gòu)原材料。這種材料的強(qiáng)度和耐腐蝕性能都很強(qiáng),可以長期持續(xù)應(yīng)用,管理簡單、占地面積小,監(jiān)管方便。由于該技術(shù)實(shí)用性強(qiáng)且成本低廉,備受廣大建筑設(shè)計(jì)者的青睞,目前,國內(nèi)外的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)也較多,這直接推動(dòng)了該技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)展,并為該技術(shù)發(fā)展提供豐富的資源保障。(3)結(jié)構(gòu)粘鋼加固法。近年來,一種建筑結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)———結(jié)構(gòu)粘鋼加固法的出現(xiàn)讓建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)更加多樣,該技術(shù)主要是利用結(jié)構(gòu)粘膠劑在混凝土構(gòu)件表面粘結(jié)鋼板,使混凝土構(gòu)件和鋼板融為一體,進(jìn)而起到加固建筑物的作用。結(jié)構(gòu)粘鋼加固法是一種較為先進(jìn)的技術(shù),這種先進(jìn)性主要表現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能。實(shí)際中,對建筑物進(jìn)行加固所占空間很小,最大的優(yōu)勢便是加固后不會(huì)改變建筑物的原貌,而且對于建筑物周圍的影響十分小。較之其他建筑加固方法,此方法擁有眾多優(yōu)點(diǎn),如周期短、環(huán)境影響小、施工簡便、成本低廉,這些優(yōu)點(diǎn)讓該技術(shù)很好應(yīng)用到建筑加固中,很好實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的加固和改造。(4)注漿加固法。注漿加固技術(shù)是一種較早應(yīng)用到建筑工程中的技術(shù),實(shí)際就是對注漿技術(shù)的應(yīng)用。然而,隨著現(xiàn)代科技水平的提升,注漿技術(shù)在當(dāng)前技術(shù)水平下有了新的應(yīng)用。注漿加固技術(shù)的主要使用對象是混凝土建筑結(jié)構(gòu),例如公寓以及大廈等建筑的建設(shè)及修補(bǔ),其原理是利用氣壓、液壓以及電化學(xué)原理,將漿液通過注漿管注入到地基當(dāng)中形成固化,讓漿液在巖石間隙或者土顆粒中以擠密、滲透與填充的方式將水分和空氣排出并取代之,待漿液固化后,原本較為松散的土顆粒就會(huì)形成一個(gè)整體,從而達(dá)到加固的目的。(5)增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。最后再介紹一種結(jié)構(gòu)加固方法———增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。該方法是在梁的承受力較大位置補(bǔ)充加入受拉鋼筋或者型鋼,進(jìn)而提高建筑物梁的承載力或者結(jié)構(gòu)承載能力。增補(bǔ)受拉鋼筋和原梁間有三種連接方式,即粘結(jié)法、半焊接法和全焊接法,增補(bǔ)受拉型鋼和原梁間有兩種連接方法,為濕式外包法和干式外包法。

4案例分析

(1)工程概況。某建筑為已建成30層集商業(yè)和公寓于一體的綜合辦公樓,地上28層,地下2層。1-3層為裙樓商業(yè)用房,4-28層為商住兩用辦公樓。建筑主體結(jié)構(gòu)未現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),高層塔樓采用部分剪力墻結(jié)構(gòu)以及核心筒結(jié)構(gòu)體系,剪力墻及筒體全部落地,裙樓結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),現(xiàn)因業(yè)主修改設(shè)計(jì),改變部分地下室和裙樓的使用功能,因此需對部分建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造,改造加固方式為粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布加固以及植筋加固三種方式綜合進(jìn)行。(2)植筋加固。在采用植筋加固時(shí),鉆孔機(jī)械采用博士鉆孔機(jī),金剛石鉆頭,植筋膠采用喜利得RE-500結(jié)構(gòu)膠。具體加固做法為:剔出混凝土保護(hù)層,露出原建筑結(jié)構(gòu)鋼筋,便于定位以及新舊混凝土的結(jié)合;劃線定位由工程師現(xiàn)場進(jìn)行,標(biāo)注清楚鉆孔位置、孔徑大小以及孔深;待該項(xiàng)工作結(jié)束后,便進(jìn)行鉆孔以及清孔工作,鉆孔過程中需注意鉆孔位置要控制在梁上、下層鋼筋內(nèi)側(cè),利用特制的毛刷將浮土刷干凈,再用吹氣泵將孔內(nèi)殘留浮土吹凈;最后由工程師現(xiàn)場進(jìn)行孔徑以及孔深的檢查,孔徑要控制在(D+3-8mm)、孔深在(≥10-15D)。鋼筋清洗:利用鋼絲刷將鋼筋表面的塵土以及銹跡刷除干凈,再利用丙酮清洗掉鋼筋表面的油污以及灰土;調(diào)膠:根據(jù)結(jié)構(gòu)膠使用說明將膠裝在喜利得專用的注膠槍內(nèi)進(jìn)行注膠;注膠過程中要注意注膠的量為孔體積的2/3,且不能混入氣泡;植筋:將鋼筋按照順時(shí)針方向旋進(jìn)孔內(nèi),并注意控制好植入的深度;鋼筋植入后,若需調(diào)整應(yīng)在10分鐘之內(nèi)完成,待植筋工作完成后就要對植入鋼筋進(jìn)行保護(hù),要確保植入鋼筋在4h內(nèi)不做任何移動(dòng);最后進(jìn)行現(xiàn)場取樣抗拔試驗(yàn),每批次不少于植筋總數(shù)的3%,且不少3根。綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命是現(xiàn)代建筑工程中重視的兩個(gè)問題,要想確保建筑結(jié)構(gòu)安全,首先要汲取優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù),并進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的合理改善,利用科學(xué)有效的加固技術(shù),實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)加固改造的效果,最終起到增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全性和使用壽命的目的。本文以建筑結(jié)構(gòu)加固重要性為引,逐步就建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)展開論述,期望對建筑工程的發(fā)展有所裨益。

作者:李嵩 單位:襄陽市房屋征收事務(wù)處

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[4]任文良.建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究[J].山西建筑,2014,19.

篇9

關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高詠ㄖ;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號:TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

在建筑行業(yè)發(fā)展中,越來越多新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用其中,這就對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。尤其是在當(dāng)前復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可能受到一系列客觀因素影響,為工程結(jié)構(gòu)埋下安全隱患,影響工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,相較于普通的建筑而言,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求更高,需要充分結(jié)合建筑特性,把握復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn),提升設(shè)計(jì)合理性,為后續(xù)施工活動(dòng)有序開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

某建筑工程總高度78.5m,高22層,主樓地下兩層,地面20層。建筑結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu),通過多方設(shè)計(jì)方案論證,樁基工程選擇后壓漿鉆孔灌注樁,選擇端承-摩擦樁的裝荷載形式,壓漿鉆孔灌注樁295根,φ700樁252根,有效樁長18m~19m。采用標(biāo)號C25的混凝土,關(guān)注前0.5m?~0.5m?碎石置于空洞地步。關(guān)注過程中,導(dǎo)管同孔底之間的距離為0.5m,連續(xù)灌注混凝土。

復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,相較于普通的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言存在明顯的差異。一般其概況下,普通建筑的高度是在200m以下,復(fù)雜高層和超高層建筑的高度則超過了200m,這就對建筑工程穩(wěn)定性提出了更高的要求。普通建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)則是多為鋼結(jié)構(gòu)或是混合結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)技術(shù)含量較高,結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。此外,在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分考慮到建筑抗震要求、環(huán)境因素、自重以及風(fēng)荷載等因素的影響,設(shè)計(jì)內(nèi)容較為復(fù)雜,所以復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度更大。

二、復(fù)雜高層和超高層建筑概念設(shè)計(jì)

(一)提升對概念設(shè)計(jì)的重視程度

近些年來,在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新,積累了豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),其中最具代表性的就是概念設(shè)計(jì)。在概念設(shè)計(jì)中,提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則性和均勻性;結(jié)構(gòu)中作用力傳遞更為清晰;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分體現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的要求;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入節(jié)能減排理念,促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理;設(shè)計(jì)中,提升建筑材料利用效率,在滿足建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)要求的同時(shí),迎合可持續(xù)發(fā)展要求?;诖?,為了滿足上述設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該同建筑工程師進(jìn)行密切的交流,在充分交流基礎(chǔ)上,提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。

(二)選擇合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了可以有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性,選擇抗側(cè)力體系是尤為必要的。在選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中,應(yīng)該根據(jù)建筑具體高度來選擇,明確結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和建筑物高度之間的關(guān)系,如果建筑高度在100m以下,可以選擇框架、框架剪力墻和剪力墻體系;如果建筑高度在100m~200m以內(nèi),則選擇框架核心筒、框架核心筒伸臂;建筑高度在600m左右時(shí),選擇筒中筒伸臂、桁架、斜撐組合體;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分考慮到結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)部件之間的關(guān)系,形成一個(gè)整體;如果建筑工程結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)該分別對這些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上科學(xué)分析和判斷。

(三)提高建筑抗震設(shè)計(jì)重視程度

提高建筑抗震設(shè)計(jì)重視程度是尤為必要的,尤其是在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)計(jì)對于建筑安全影響較大。在選擇抗震方案中,需要選擇合理的施工材料,質(zhì)量符合建筑要求;盡可能降低地震過程中能量的擴(kuò)大,對建筑構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)收,計(jì)算地震下建筑結(jié)構(gòu)位移數(shù)值;高層建筑工程設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)抗震手段的應(yīng)用需要在得到位移數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)更加合理的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,一旦建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形可以起到有效的保護(hù)作用;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出建筑構(gòu)件的生產(chǎn)要求和界面變化情況,提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性和牢固性。

(四)復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融合經(jīng)濟(jì)理念

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于工程項(xiàng)目較為龐大,在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可能受到客觀因素影響出現(xiàn)一系列成本問題。故此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分融合經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)理念,對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化處理,避免建筑工程結(jié)構(gòu)冗長帶來的資源和資金浪費(fèi),提升資金利用效率。

三、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性

(一)選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,提升設(shè)計(jì)結(jié)果精準(zhǔn)性

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)工程師需要充分掌握前沿的設(shè)計(jì)手段和方法,能夠選擇合理的分析軟件,提升計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。當(dāng)前我國復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件種類繁多,但是不同軟件側(cè)重點(diǎn)存在明顯的差異,這就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員可以了解到不同軟件的具體功能和應(yīng)用范圍,結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求來選擇合理的計(jì)算機(jī)軟件。此外,在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還應(yīng)該對力學(xué)理念合理判斷和分析,結(jié)合自身豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),提升計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)性。

(二)加強(qiáng)荷載和作用力的考量

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)工程師需要充分結(jié)合復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)特性,明確結(jié)構(gòu)自身的豎向荷載力大小和風(fēng)荷載的影響因素,將其融入到后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,提升設(shè)計(jì)合理性。復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,除了需要考慮到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題以外,還可以組織風(fēng)洞試驗(yàn),測試建筑的抗風(fēng)能力。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中,可以設(shè)計(jì)模型來模擬在不同風(fēng)場環(huán)境下,建筑物的抗風(fēng)能力和受力情況,有針對性提升建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還需要考慮到倒塌水準(zhǔn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:其一,復(fù)雜高層和超高層建筑的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件,構(gòu)件的彈性變形能力高低同結(jié)構(gòu)抗震能力存在密切聯(lián)系;其二,對于復(fù)雜高層和超高層建筑中的構(gòu)件,滿足各項(xiàng)技術(shù)要求;就復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,對于建筑物中的控制構(gòu)件,滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求,能夠在不同環(huán)境下保持相應(yīng)的彈性。

(三)科學(xué)計(jì)算自振周期

復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分把握震動(dòng)規(guī)律,提升設(shè)計(jì)合理性。但是不同的振幅和頻率,可能出現(xiàn)大幅度震動(dòng)現(xiàn)象,進(jìn)而影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。故此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要科學(xué)計(jì)算出自震周期,結(jié)合抗震強(qiáng)度、建筑高度進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,確保自振結(jié)果精準(zhǔn)性。

(四)建筑的垂直交通設(shè)計(jì)

復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)形式主要為框架―剪力墻和核心筒結(jié)構(gòu),此種建筑結(jié)構(gòu)形式可以有效提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí)垂直交通體系結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生較大的水平在和抵抗力。除了需要考慮到樓梯、電梯和衛(wèi)生間等區(qū)域以外,向平面中央集中,可以有效減少空間占地面積,賦予建筑更好的交通環(huán)境和采光效果。垂直交通結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中,需要充分協(xié)調(diào)采光和節(jié)能之間的關(guān)系,便于后續(xù)的維護(hù)工作開展。

結(jié)論

綜上所述,復(fù)雜高層和超高層建筑由于自身特性,建筑物高度較高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要充分考慮到建筑抗震性能、垂直交通設(shè)計(jì)和載荷計(jì)算等問題,確保建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性,滿足高層建筑使用要求,維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí),對于建筑行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展具有更加突出的促進(jìn)作用。

篇10

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);檢測程序;鑒定技術(shù)

中圖分類號:TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:

目前,我國大量既有建筑結(jié)構(gòu)已基本達(dá)到設(shè)計(jì)年限,對己有結(jié)構(gòu)質(zhì)量和壽命的檢測已成為建筑行業(yè)不可忽視的新問題,因此對這一方面的問題也更加的重視起來。對于新建筑結(jié)構(gòu),在施工過程中,若發(fā)生承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞等問題,或?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)的剛度和變形問題的不夠重視,都會(huì)造成巨大的損失。我國現(xiàn)在的高層建筑的發(fā)展正處于輝煌時(shí)期,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為其主要的結(jié)構(gòu)形式之一,其質(zhì)量檢測鑒定與設(shè)計(jì)施工同等重要。

一、結(jié)構(gòu)的鑒定程序合理完善

只有擁有一套科學(xué)的檢測鑒定方法,才能夠給建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全性檢測鑒定的工作帶來一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,檢測鑒定方法需要結(jié)合現(xiàn)場的初步調(diào)查獲得相關(guān)資料,然后采用相關(guān)的監(jiān)測手段進(jìn)行檢測,并對檢測結(jié)果進(jìn)行綜合分析,最終能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全性做出科學(xué)合理鑒定。檢測鑒定的程序應(yīng)該科學(xué)化,具體程序有以下幾點(diǎn):1.接受建筑物檢測的委托,收集建筑物的地質(zhì)勘察報(bào)告、竣工圖和工程驗(yàn)收文件等原始資料,進(jìn)行現(xiàn)場考察;2.確定監(jiān)測鑒定的項(xiàng)目和內(nèi)容,擬定檢測鑒定的方案,選擇合適檢測儀器;3.按照檢測的技術(shù)規(guī)范對現(xiàn)場進(jìn)行檢測,檢測數(shù)據(jù)詳實(shí)準(zhǔn)確,并對檢測數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析和科學(xué)客觀的評價(jià),出具檢測報(bào)告。在檢測鑒定工作時(shí)應(yīng)該要注意以下幾點(diǎn),①接受施工單位的委托,明確被檢測建筑物的概況、明確委托檢測鑒定的目的和要求,對工程質(zhì)量發(fā)生爭議時(shí),應(yīng)該要有當(dāng)事人雙方共同來委托,對進(jìn)入司法程序的工程要通過有關(guān)部門進(jìn)行委托。②在現(xiàn)場勘查時(shí),檢測員應(yīng)該與委托方和有關(guān)部門相關(guān)人員同時(shí)在場,從而可以有效地提高檢測工作的完成。檢測過程中做好安全保障措施,如果發(fā)現(xiàn)了危險(xiǎn),要及時(shí)上報(bào)和處理,從而確保安全。③當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)數(shù)量不足或檢測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)測或補(bǔ)充檢測,復(fù)測或補(bǔ)充檢測應(yīng)有必要的說明;對現(xiàn)場檢測的報(bào)告進(jìn)行分析并給出一些有效的建議和處理的措施。

二、混凝土強(qiáng)度現(xiàn)場檢測方法

目前,我國的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測內(nèi)容一般有構(gòu)造措施監(jiān)測、構(gòu)件尺寸檢測、混凝土強(qiáng)度檢測、鋼筋檢測以及結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的開裂檢測等項(xiàng)目。而結(jié)構(gòu)檢測的方法和種類也很多,建筑結(jié)構(gòu)檢測方法大概分為以下這幾大類:

1.回彈法主要是根據(jù)混凝土的回彈值、碳化深度與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系來推定建筑構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度的一種非破損的方法。該方法優(yōu)點(diǎn):操作技術(shù)簡單,費(fèi)用低廉,精確度基本能達(dá)到要求,對結(jié)構(gòu)無損傷;缺點(diǎn)是對混凝土的齡期、工作環(huán)境干濕度、骨料粒徑大小均有要求,適用范圍受到較大限制。

2.超聲回彈綜合法是建立在超聲波傳播速度和回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間相關(guān)關(guān)系的基礎(chǔ)上,通過聲速和回彈值來綜合反映混凝土強(qiáng)度的一種檢測方法,綜合法特點(diǎn)是比回彈單一法,與回彈法規(guī)程大體相同,由于使用超聲監(jiān)測,在使用范圍方面進(jìn)一步受限制,同時(shí)操作麻煩一些。由于受到超聲法測強(qiáng)精度不高,所以在超聲回彈綜合法規(guī)程中超聲所起的作用不大,由于回彈法所測定的參數(shù)對混凝土強(qiáng)度并不敏感,因此測試出來的結(jié)果精度也不高。

3.鉆芯法和回彈法是目前對混凝土結(jié)構(gòu)的檢測的主要方法,鉆芯法是在建筑結(jié)構(gòu)上鉆取混凝土芯樣, 進(jìn)行抗壓試驗(yàn)進(jìn)而推定混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)。鉆芯法檢測結(jié)果準(zhǔn)確,相當(dāng)于不同部位的同條件試塊強(qiáng)度,新舊結(jié)構(gòu)均可采用。但試驗(yàn)的工序多,花費(fèi)時(shí)間長、成本較高,在檢測的同時(shí)對結(jié)構(gòu)物造成了損壞,有些地下工程、重要工程,鋼筋密集結(jié)構(gòu)上不便于采用鉆芯法進(jìn)行檢測。

4.拔出法是在結(jié)構(gòu)砼中預(yù)埋或硬化砼中鉆孔,安裝錨固件,用拔出儀做錨固件的拔出試驗(yàn),拔出一錐臺(tái)形砼塊,根據(jù)測定的拔出力與強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系推定砼抗壓強(qiáng)度的一種檢測方法。拔出法是一種介于鉆芯法和回彈法之間的混凝土強(qiáng)度微破損檢測方法,這種檢測方法的適應(yīng)性非常的強(qiáng),操作方便,普通工人可掌握,檢測成本較低。其檢測的結(jié)果的可靠性也很高,尤其是現(xiàn)場結(jié)構(gòu)缺少混凝土強(qiáng)度的有關(guān)資料時(shí),是一種非常有效的檢驗(yàn)評定手段。國外大量應(yīng)用于工程現(xiàn)場混凝土強(qiáng)度檢測。

三、鋼筋現(xiàn)場檢測技術(shù)

既有結(jié)構(gòu)和在建結(jié)構(gòu)檢測時(shí)鋼筋的質(zhì)量檢測也是重要內(nèi)容?;炷羶?nèi)部鋼筋探測有二項(xiàng),一是鋼筋位置,保護(hù)層厚度,鋼筋分布、鋼筋粗細(xì)等的探測;二是鋼筋的銹蝕情況。

1.鋼筋位置的探測。最常用的方法是電磁感應(yīng)法。由探頭和接收指示兩部分組成,工作原理:有感應(yīng)線圈組成的探頭靠近鋼筋時(shí),使感應(yīng)電流增大,離開時(shí)則成力。通過標(biāo)定,可從電表的指示感應(yīng)電流大小確定。感應(yīng)電流大小與保護(hù)層厚薄、鋼筋粗細(xì)有關(guān),電流大小能測出來,保護(hù)層和鋼筋直徑兩個(gè)未知數(shù),必須通過先設(shè)定一個(gè)未知數(shù),或者標(biāo)定方法解決。

2. 鋼筋的銹蝕,用電位差法測定。其原理是由于鋼筋的銹蝕便有腐蝕電流產(chǎn)生,銹蝕的程度不同,其接地電位差也不一樣。用銅—硫酸銅作為參照電極,使與被測鋼筋連接,中間串聯(lián)一毫伏表,便可判斷砼中鋼筋的銹蝕情況。

四、總 結(jié)

建筑結(jié)構(gòu)的檢測能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行有效的證明,從而對該結(jié)構(gòu)的功能性、耐久性進(jìn)行一個(gè)全面、合理、公正的評價(jià)。建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全檢測鑒定是建筑工程中的一項(xiàng)重大的工作,關(guān)系到人民的財(cái)產(chǎn)和生命安全,因此要做好建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定,既要求技術(shù)人員有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還需要有科學(xué)可靠的檢測鑒定的技術(shù),這樣才能保證檢測鑒定的工作質(zhì)量,從而提高了檢測鑒定的工作效率,促進(jìn)了我國結(jié)構(gòu)檢測鑒定工作的發(fā)展。

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