构造柱相关工程量计算

2024-06-07

构造柱相关工程量计算(精选7篇)

构造柱相关工程量计算 篇1

学位论文是计算机类工程硕士培养过程中非常重要的一个环节, 一定程度上决定着工程硕士的培养质量。但是随着招生规模的不断扩大, 计算机类工程硕士学位论文出现了一些问题, 应引起重视。为了能培养出满足用人单位需求的合格人才, 需要找出现阶段影响工程硕士论文质量的因素, 并从管理上、制度上、教育过程的各环节上加以改进。

1 影响计算机类工程硕士论文质量的原因

1.1 工程硕士进校不离岗的学习方式

工程硕士一般是企事业单位的职工, 在学习的同时要完成单位的工作任务, 因此做论文、上课的时间比较紧张。即使节假日等有空, 部分工程硕士因忙于家庭等原因, 很少把精力放在论文和上课学习中。

1.2 学习意识淡薄

部分工程硕士学习目的主要是想拿文凭, 用于晋升职称, 涨工资, 对于是否学到知识学生自己不重视。出现了部分工程硕士找人做论文、不上课等现象。

1.3 部分用人单位不重视

用人单位是用人的主体, 应当对工程硕士的论文、学习素质最重视, 但是由于经验不足等原因, 有些用人单位没有提供完善的培养体系。主要体现在: (1) 未对工程硕士学习和论文情况进行考核, 只认学位证, 其它不管; (2) 对用人单位企业导师不考核, 无激励措施, 企业导师只是挂名, 有的工程硕士只是在答辩前才临时找。 (3) 在工程硕士论文和上课期间提供方便较少。

1.4 导师指导力度不够

导师是学生论文的重要影响因素。但在实际指导过程中也存在一些问题。主要体现在: (1) 导师缺乏实际工程经验; (2) 学生在工作单位, 与导师接触少, 有的学校导师和学生基本不见面, 只在答辩前见面; (3) 导师要上课、搞研究, 对工学硕士较为重视, 对工程硕士不够重视。

1.5 教学学院放松要求

由于工程硕士多为企事业单位职工, 管理相对比较困难, 因此, 专业领域所在学院往往放松对工程硕士论文、教学的要求, 不严格管控。造成论文质量下降, 教学效果不佳。论文内容空洞, 有时尚不及本科生论文, 缺课现象, 考试抄袭现象时有存在。

1.6 办学学校放松管理

随着工程硕士办学自主权的下放, 各办学学校出于多方面的考虑, 希望扩大招生人数, 宽进宽出现象普遍存在。 (1) 为了多招生, 放弃生源质量; (2) 对学院教学、论文无评估和管控措施。 (3) 管理人员不专业, 很多未受过研究生教育, 对硕士的培养过程不了解, 自身能力受限, 外行管内行。

1.7 教育部门监控不到位

教育部门将工程硕士办学自主权下放, 但工硕管控措施缺乏, 无法真正把握各高校的论文、招生、教学的真实情况。

2 提高计算机类工程硕士论文质量应采取的措施

工程硕士的论文和培养质量是教育部门、办学高校、教学学院、校内导师、单位导师、工程硕士等工程硕士培养教育链条上所有因素综合作用的结果。所有要素协同工作, 每个要素各尽其职, 才能真正提高工程硕士论文质量和培养质量。

2.1 企事业用人单位

用人单位要有专门的机构和人员, 比如人事部门对单位人员学习给予管理。对单位人员参加工程硕士培养制定规划和具体计划。对参加学习人员提供便利条件和过程管理。 (1) 为工程硕士提供时间上的保证, 减小工作量; (2) 为工程硕士提供资金上的支持, 例如减小工作量, 不扣工资和福利, 根据企业实际情况报销来回路费和食宿; (3) 对工程硕士加强管控措施, 保证参加学习人员的学习质量。如要求学习人员每月提交学习报告, 对学习人员学习过程中的出勤和学习成绩及时向培养单位了解情况, 定期与培养单位交流每个学习人员的信息, 并建立学习人员培养档案, 对学习整个培养过程实施监控和管理; (4) 为每个学习人员生在企事业单位中安排优秀高职称人员担任单位导师, 对企事业单位导师对学生的指导情况实施过程管理, 企事业单位导师要向企业每月提交指导报告; (5) 为学习人员提供奖惩措施。对学习过程成绩优异, 为企事单位的技术改造、新产品研发、新工艺设计做出突出贡献的学习人员给予奖励, 并为优秀学员交付学费, 提供优先晋升的机会。对于不积极学习的学员, 不提供优惠条件并提出具体惩罚措施; (6) 为企事业单位导师制定奖惩条例。对认真指导的企事业单位导师给予经济上的奖励, 优先晋升的机会激励导师悉心指导。对不认真负责的企事业单位导师, 取消其资格并制定具体的惩罚措施。 (7) 协助学习人员根据工作的实际需求选题, 最好研究能推进单位技术革新, 新产品和新技术的开发, 为学习人员提供做论文所需的实验条件和实验经费支持, 为学习人员做学位论文提供便利条件。

2.2 学生个人

学生个人应树立终身学习的现代观念, 端正学习态度, 放弃只拿文凭、涨工资、评职称的功利主义思想, 明确知识经济时代每个人需要终身学习的社会现实和需求。积极主动地提高自身素质, 把工程硕士学习作为提高个人素质的一个重要途径, 认真学习, 虚心向任课老师, 企事业导师, 校内导师请教, 积极主动与他们联系, 加强学习交流。

2.3 教学学院

教学学院作为工程硕士论文和教学的主要负责单位, 应加强管理。 (1) 制定切实可行的培养计划。结合每个用人单位和每个学员的实际情况制定切实可行的培养计划, 课程根据用人单位和学生的情况开设, 不能所有工硕, 所有用人单位一个培养计划, 培养计划的制定应具体情况具体分析; (2) 选派具有丰富经验的老师担任课程任课教师。高校中的老师理论基础扎实, 但实践经验可能存在差距, 可以通过聘请校外兼职教师的方法缓解这个问题。 (3) 对任课老师实行考核和奖惩, 根据学生的反应和问卷调查, 督导专家听课, 对任课老师考评, 能者上、劣者下, 对教课优秀者增加讲课酬金, 对讲课差者取消资格; (4) 聘任选拔优秀老师担任工硕导师。将工程硕士导师和工学硕士导师分别遴选, 针对工程硕士的特点制定遴选条件, 对工程硕士导师的遴选条件要注重实际项目经验。导师在指导学生过程中每月要向学院提交指导报告; (5) 对聘任的硕导实施考核和奖惩。根据学生的反映、问卷调查和指导学生论文情况进行导师考评, 对成绩优异者增加指导工硕名额, 增加酬金, 对考核差者取消其资格。 (6) 学院成立工程硕士指导委员会统一协调制定工程硕士各项规章制度、考核措施, 并让每个相关人员了解规定。指导委员会应有本院主要领导, 吸收学术专家, 用人单位领导、学员参加, 广泛征求意见, 制定详实的工作条例; (7) 建立学员管理档案。对学生从入学、课程教学到论文全程跟踪记录学员各阶段的学习情况以供查阅; (8) 学院严格教学管理。要求学生认真上课, 缺课过多者不准予参加考试。严格考试纪律, 杜绝抄袭现象。, 严格批卷, 考试成绩差者, 不能通过考试。不要让学生认为只要拿钱就能拿到学分; (9) 严格论文过程管理。严格执行开题、中期审查、预答辩、盲审、答辩。要求学生每月向学院提交论文进展报告,

2.4 办学学校

学校应对工程硕士培养严格要求。 (1) 学校需要对工程硕士招生严格管理, 成绩偏低者不准录取, 保证生源质量, 不能为扩大招生而不顾学生质量。 (2) 学校要对各二级学院培养计划的制定、课堂教学情况、导师情况、论文情况坚持定期评估和监控。督促学院提高论文质量和培养质量, 树立良好形象。 (3) 选派对工程硕士培养熟悉的工作人员担任相关管理工作, 不要出现外行管理内行的情况。 (4) 对二级学院根据评估实施奖惩, 对评估优者提供奖励, 并扩大其招生规模。对评估较差的学院给予惩罚, 限期整改, 减少其办学规模或终止其招生。 (5) 协调学校图书馆为工程硕士提供账户, 方便他们在校外访问图书馆资源。

2.5 教育部门

政府主管教育的机构应定期对每个学校的工硕招生情况、培养情况、论文情况进行定期评估和监控。督促各学校提高办学质量。对各学校进行奖惩, 对评估期间培养质量优异的学校给予于肯定、表彰和奖励。对办学质量差的学校给予警告, 限制整改或终止办学资格。

计算机类工程硕士论文质量保证体系覆盖工程硕士培养的全过程和工程硕士培养链条的各个环节, 各方应积极合作, 提高工程硕士论文质量和培养质量。

参考文献

[1]张家浩.软件工程硕士论文质量评价模型及相关问题研究[J].计算机教育, 2007 (22) :129-135.

[2]龚玉玲.影响工程硕士培养质量的核心因素研究[D].长沙:中南大学, 2010.

[3]刘伟, 闫春.多方协同, 提高计算机类工程硕士学位论文质量[J].电脑知识与技术, 2011, 22:5474-5476.

[4]夏天娟.工程硕士研究生教育高校内部质量保证体系研究[D].上海:上海交通大学, 2008.

构造柱相关工程量计算 篇2

1 计算机电子信息技术与工程管理的含义

1.1 计算机电子信息技术的含义

第三次科技革命中产生了一项非常伟大技术———计算机电子信息技术, 当代世界是信息化的世界, 计算机电子信息技术在各个领域中得到了广泛的应用, 改变了人们的生活方式, 为人们的生活带来了便利。在人们的生活中, 电子信息技术应用得到了推广, 交水电费、购物聊天都应用到电子信息技术。在社会发展中同样离不开电子信息技术的应用, 建筑、水利工程、教育等行业的发展都需要计算机电子信息技术的推动, 改变了人们的工作方式, 提高工作效率, 为人类社会的发展带来巨大的推动作用。

1.2 工程管理的含义

工程管理就是规划工程的前期发展, 控制工程实施过程中的调度问题, 也要做好工程的后期维护工作。加强工程管理工作, 使工程建设朝着现代化和科学化发展。当前, 我国的工程建设发展越来越快, 工程规模不断扩大, 急需加强工程建设管理, 提工程管理技术, 促进工程管理工作的科学发展。

1.3 计算机电子信息技术的应用必然性

科技的发展, 工程管理急需要计算机电子信息技术的融入, 计算机电子信息技术的发展是实现工程管理现代化发展的必然要求, 把计算机电子信息技术应用到工程管理中, 能够提高我国工程管理工作的效率和水平, 促使工程管理工作具有市场竞争力, 在国际化市场中占有重要的位置。

2 计算机电子信息技术与工程管理的优势与特点

2.1 计算机电子信息技术的优势

计算机电子信息技术在实现数据分享和信息化的过程中发挥着一定的优势, 计算机电子信息技术保证了数据的真实性, 在工程管理中加入计算机电子信息技术, 可以为工程管理提供正确的数据, 有利于工程工作做出正确的决策。利用计算机电子信息技术, 可以保证数据的准确性, 有时候在工作中人难免会出现误差, 导致工作实施过程中出现问题, 容易造成经济损失和资源浪费。利用计算机电子信息技术就可以避免由人工失误带来的工作错误, 提高了管理工作的水平和效率, 能够实现工程管理的智能化、信息化。计算机电子信息技术的发展, 改变人们的思维方式, 行为方式, 便于生产生活。

2.2 工程管理特点

工程管理主要包括以下几种特点:第一, 工程管理所涉及的内容很广泛, 覆盖面比较广。工程管理, 就是监督工程中所做的计划和决策, 监管工程工作的各个环节, 协调各个部门的工作, 最大程度地提高工作效益, 实现资源的优化配置, 达到预期的管理目标。第二, 工程管理繁琐复杂。从技术上来看, 工程管理所涉及的技术很多, 在操作过程中有一定的难度;从组织上来看, 涉及部门众多且复杂, 容易出现矛盾, 所以工作时沟通和协调很重要。第三, 根据工程管理的系统性, 把工程管理看做是一个整体, 在整体的过程中存在很多分支, 每一个分支都是相互联系的, 需要系统性的整理。

3 计算机电子信息技术在工程管理中的应用

3.1 工程项目系统管理应用

工程管理工作融入计算机电子信息技术, 有效地推动工程项目的顺利进行。利用项目系统管理技术, 提高了工程管理的质量。项目投资计划信息以及工程项目的进度报告一般由项目经理提供, 利用工程项目系统, 可以加快查阅信息速度, 从而做出最适合的项目方案, 可以实现资源的充分利用、工程管理工作的进度得到加快, 节约管理工程的成本, 很好地控制了资金的使用。还能够协调好各管理部门之间的关系, 推动工程工作的顺利进行。

3.2 工程物资系统管理应用

工程管理中的工程物资管理, 可以利用计算机电子信息技术, 使工程物资系统得到完善发展, 保障工程管理中物资材料的质量。在工程物资管理中, 材料存放是否正确、材料质量是否符合标准以及在途物资是否安全等因素都会影响工程管理工作的实施。利用工程物资系统的管理技术, 有利于对物资进行系统化、科学化的归纳与分析, 也保证了物资的准确性, 实现了物资管理的信息数字化发展。

3.3 工程管理系统应用

工程施工一般都有自己的工作流程, 工作人员根据工作内容撰写工作报告, 防止在施工中发生事故。一般将工程管理系统运用到工作中, 能够对工作人员的工作报告进行有效地分析, 能够保证数据的准确性, 提高工作效率, 避免人工工作出现的漏洞和误差。

4 计算机电子信息技术在工程管理中的有效作用

将计算机电子信息技术应用到工程管理工作中有很大的作用。计算机电子信息技术的工程管理涉及到技术与经济两个层面。社会科技日新月异, 人们对于技术的要求越来越高, 现代化工程管理需要计算机信息技术的加入, 才能满足现代工程管理模式。技术与管理的结合才能提高工作效率, 提高技术水平, 便管理工作顺利进行。计算机信息技术可以系统化的分析归纳数据, 实现数据的共享, 保证数据的准确性。利用计算机信息技术, 可以实现信息全球化, 充分利用数据资源, 加强各个部门的信息交流, 协调部门间的工作。对工程资金也有很好的保障作用, 统一规划工程资金, 降低成本, 为工程管理带来更多的经济效益和社会效益。

5 结束语

随着社会和经济的快速发展, 我国的科技水平也日益提高, 计算机信息技术是我国科技发展的重中之重, 人们的生活和工业的生产也离不开计算机信息技术。无论是教育事业, 还是经济行业、工业的发展, 计算机电子信息技术都已应用其中, 可见计算机电子信息技术的使用很广泛。工程管理离不开计算机电子信息技术, 电子信息技术为工程管理带来科学性的进步, 提升了工程管理水平, 使工程管理工作上升到新的高度, 推动了我国工程管理事业的科学发展。

摘要:随着经济社会的快速发展, 我国科学技术的水平发展迅速, 特别是计算机电子信息技术的发展。计算机电子信息技术的应用很广泛, 我国各行各业都需要计算机电子信息技术, 人们的生产和生活都离不开计算机电子信息技术。但是在我国工程管理领域, 计算机电子信息技术的应用还不广泛, 在实际应用中存在着很多问题, 在工程管理工作中的应用还比较少, 没有发挥科技的作用。文章根据计算机电子信息技术与工程管理的相关内容, 探讨计算机电子信息技术在工程管理中的应用。

关键词:计算机,电子信息技术,工程管理

参考文献

[1]张倩.计算机电子信息技术及工程管理探析[J].房地产导刊, 2014 (10) .

构造柱相关工程量计算 篇3

随着社会经济的发展、物质的丰富,人们对住房的要求也越来越高,在中小市县砌体结构的住宅仍在大量使用,这也给设计人员带来砌体抗震计算中抗震墙不过的问题。

汶川的地震灾害特别是砌体结构的破坏程度让人们触目惊心。怎样解决PKPM砌体抗震计算中抗震墙不过的问题,构造柱在7度地区以上砌体抗震中起到关键作用。

1 PKPM计算时墙体抗震产生的原因

从PKPM墙体抗震计算结果来分析,砌体房屋结构抗震验算过程大致为:

1)用底部剪力法计算各层水平地震力作用和地震层间剪力;

2)根据楼面刚度类型类别及墙体侧向刚度将地震剪力分配到每片大片墙和大片墙中的各个墙段;

3)根据导算的楼面荷载及墙体自重计算对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力;

4)根据砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度计算公式验算墙体抗剪承载力。

1.1 水平地震作用和地震层间剪力

其中,FEK为结构总水平地震作用标准值;αmax为抗震规范5.1.4条确定的水平地震影响系数最大值;Geq为结构等效总重力荷载。

其中,Gi,Gk分别为集中于i层、k层的重力荷载代表值;Hi,Hk分别为于i层、k层的计算高度。

由于水平地震影响系数取最大值αmax,用户在结构建模时输入的设计地震分组、场地类别等参数,在砌体结构地震作用计算中不起作用。结构等效总重力荷载,单层房屋取总重力荷载,多层房屋取总重力荷载代表值的85%。总重力荷载代表值为各层重力荷载代表值之和。每层重力荷载代表值,取本层楼面恒载+50%楼面活载+50%相邻上下层墙体的自重。

第i层处的地震剪力为:

1.2 层间地震剪力分配

地震剪力的分配方法对于刚性、刚柔性和柔性楼盖来说是不同的。楼面刚柔性由于用户输入,刚性楼、屋盖时(现浇或装配整体式楼盖):

其中,Vim为分配于第i层第m片墙的地震剪力;Vi为第i层的地震剪力;Kim为第i层第m片墙的抗侧力刚度;Ki为第i层各片墙的抗侧力刚度之和。

刚度Kim按下述情况计算:

楼层剪力分配各墙时,假定同一层内砂浆强度等级相同,层高相同,按剪切型考虑,取Kim为第m片墙的净面积。

一片墙内各墙段剪力分配时,按高宽比ρ值计算。

当ρ>4.0时,不考虑该刚度。

其中,t为墙厚;h为墙段高;b为墙段宽。

2 解决方法

1)增设墙体或增加墙体厚度。2)增设构造柱及增大构造柱配筋。

2.1 构造柱的设置

构造柱的设置按照GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008年版)7.3.1多层普通砖、多孔砖房,应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱(以下简称构造柱):

1)构造柱设置部位,一般情况下应符合表1的要求。

2)外廊式和单面走廊式的多层房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表1的要求设置构造柱,且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。

3)教学楼、医院等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表1的要求设置构造柱;当教学楼、医院等横墙较少的房屋为外廊式或单面走廊式时,应按2款要求设置构造柱,但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过两层时,应按增加两层后的层数对待。

2.2 构造柱的配筋

GB 50003-2001砌体结构设计规范第8.2.8条组合砖墙的材料和构造应符合下列规定:

1)砂浆的强度等级不应低于M 5,构造柱的混凝土强度等级不宜低于C 20;

2)柱内竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度,应符合表8.2.6的规定;

3)构造柱的截面尺寸不宜小于240mm×240mm,其厚度不应小于墙厚,边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。柱内竖向受力钢筋,对于中柱,不宜少于4 12;对于边柱、角柱,不宜少于4 14。构造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜大于16mm。其箍筋,一般部位宜采用6、间距200mm,楼层上下500mm范围内宜采用6、间距100mm。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固,并应符合受拉钢筋的锚固要求;

4)组合砖墙砌体结构房屋,应在纵横墙交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱,其间距不宜大于4m。各层洞口宜设置在相应位置,并宜上下对齐;

5)组合砖墙砌体结构房屋应在基础顶面、有组合墙的楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm;纵向钢筋不宜小于4 12,纵向钢筋应伸入构造柱内,并应符合受拉钢筋的锚固要求;圈梁的箍筋宜采用6、间距200mm;

6)砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔500mm设2 6拉结钢筋,且每边伸入墙内不宜小于600mm;

7)组合砖墙的施工程序应为先砌墙后浇混凝土构造柱。

第10.3.2条砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的截面抗震承载力应按下式计算:

其中,Ac为中部构造柱的截面面积(对横墙和内纵墙,Ac>0.15A时,取0.15A;对外纵墙,Ac>0.25A时,取0.25A);ft为中部构造柱的混凝土抗拉强度设计值,应按现行国家标准GB 50010混凝土结构设计规范采用;As为中部构造柱的纵向钢筋截面总面积(配筋率不小于0.6%,大于1.4%时取1.4%);ζ为中部构造柱参与工作系数,居中设一根时取0.5,多于一根时取0.4;ηc为墙体约束修正系数,一般情况取1.0,构造柱间距不大于2.8m时取1.1。

在本公式中不仅考虑了端部构造柱对墙体抗剪承载力的调整(承载力抗震调整系数γRE取0.9),还计入了中部构造柱对墙体抗剪承载力的贡献。

从GB 50011-2008建筑抗震设计规范7.2.7各类砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值,应按下式确定:

其中,fVE为砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值;fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值;ζN为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数,应按表2采用。

与GB 50011-2008建筑抗震设计规范第9.5.1条中的0.6%相同,同时也解释了《砌体结构设计规范》第8.2.8条中的构造柱配筋的要求。

3 结语

砌体结构在三级城市及广大农村还在大量使用,提高抗震意识与预防措施是非常必要的。

参考文献

[1]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范(2008年版)[S].

[2]GB 50003-2001,砌体结构设计规范[S].

构造柱相关工程量计算 篇4

近年来, 准同步CDMA (QS-CDMA) 系统引起了人们的广泛关注。这是因为在准同步CDMA (QS-CDMA) 系统中, 采用零相关区 (ZCZ) 序列集作为其扩频序列集[1,2], 可以降低甚至消除系统中的多址干扰和多径干扰, 从而把系统从一个干扰受限系统变为一个噪声受限系统。

关于零相关区序列集的刻画主要依赖3个参数, 即:序列的周期L、序列个数M、零相关区长度Z0。文献[3]给出了零相关区序列集的理论界, 即3个参数满足Z0≤L/M-1。 当等号成立时, 称这样的序列集为最佳ZCZ序列集。

基于最佳序列与正交矩阵的构造方法, 是构造最佳ZCZ序列集的主要方法[4,5,6,7,8]。 Matsufuji[4]提出了基于最佳序列与正交矩阵构造最佳ZCZ序列集的方法。Tang[5]指出Matsufuji的方法实质上是一种交织构造方法, 研究了移位序列的存在条件, 给出了搜索移位序列的算法。Hayashi[8]改进了Tang的方法, 具体给出了一种构造移位序列的方法。Hayashi的构造方法, 对应于不同零相关区的大小, 需要相应阶数的正交矩阵, 可是这种阶数的正交矩阵不一定存在, 这限制了这种方法的应用。下面提出一种新的构造最佳ZCZ序列集的方法, 只需要一个2阶或3阶正交矩阵, 就可以构造不同大小零相关区的最佳ZCZ序列集。

1 基本概念

a= (a0, a1, …, aL-1) = (ai) i=0L-1表示周期为L的序列, S={sr}r=0Μ-1表示含有M个序列且每个序列的周期为L的集合, 其中sr= (s0r, s1r, …, sL-1r) 。

定义1:设a= (a0, a1, …, aL-1) 和b= (b0, b1, …, bL-1) 是2个周期为L的序列, 对任意0≤τ<L, 称函数Ra, b (τ) =i=0L-1aibi+τ*, 为序列ab的周期互相关函数, 其中aib*i+τ的下标对L取模运算, 即i (mod L) 和 (i+τ) (mod L) ;b*表示复数b的共轭复数。特别地, 当a=b时, 称Rab (τ) 为序列a的周期自相关函数, 简记为Ra (τ) 。

定义2:设a是周期为L的序列, 如果序列a有下面的周期自相关特性:

则称序列a为最佳序列。其中E表示序列a的能量且为常数。

定义3:对于周期为L, 序列数为M的序列集{sr}r=0Μ-1, 如果该序列集满足下述条件:

就称该序列集为零相关区 (ZCZ) 序列集, 记作ZCZ (L, M, Z0) 。如果Z0=L/M-1, 则称其为最佳ZCZ序列集。

定义4:对于周期为L的序列ab, 如果0≤e<Lbi=a (i+e) (modL) , 称序列b是序列a的左循环e移位, 记作b=Le (a) 。

性质1:对于周期为L的序列a, 其移位序列Le (a) 和Le′ (a) 的周期互相关函数为:

RLe (a) , Le′ (a) (τ) =Ra (τ+e′-e) 。 (3)

证明:RLe (a) , Le (a) (τ) =i=0L-1ai+eai+e+τ*k=i+e¯¯·k=0L-1akak+e+τ-e*=Ra (e+τ-e)

2 构造方法

下面给出最佳ZCZ序列集的构造方法。由周期为L的最佳序列a, 2阶正交矩阵C= (ci, j) 2×2, 3阶正交矩阵D= (di, j) 3×3构造最佳ZCZ序列集。

如果存在正整数n≥1, k>1使得L=n (k+1) 成立, 则可以按照以下步骤构造最佳ZCZ序列集。

k为偶数时:

① 首先得到一组移位序列:E={e0, e1, , en-1}ei= (e0i, e1i) i=0, 1, , n-1, 其中, ei=[i (k+1) , k2+1+i (k+1) ]i=0, 1, , n-1;

② 利用2阶正交矩阵C和最佳序列a, 按照以下方法生成序列集S中的各个序列,

sqp=cp mod 2, q mod 2aq2+ep2q mod 2, (4)

式中, p=0, 1, …, 2n-1, q=0, 1, …, 2L-1。序列集S中共有2n个长为2L的序列。

注:式 (4) 中||表示取q/2和p/2的整数部分。

定理1:上述方法中构造的序列集S是一个参数为 (2L, 2n, k) 即[2n (k+1) , 2n, k]的最佳ZCZ序列集。

证明:对于序列集S中的任意一个序列sp (0≤p≤2n-1) , 其周期自相关函数按下式计算:

由性质1可得:

τ=0时, Rsp (0) =nE, 0<n≤2;

τ≠0时, 分析以下2个等式:

可得, 当0<|τ|≤k时, 2个等式均不成立, 则由定义2可得:

Rsp (τ) =0, 0<|τ|≤k,

所以:

Rsp (τ) ={nE, τ=0, 0, 0<|τ|k

对于序列集S中的任意一对序列sp, sp′ (0≤p, p′≤2n-1) , 其周期互相关函数按下式计算:

由性质1可得:

τ=0时, Rsp, sp′ (0) =0,

τ≠0时, 分析以下2个等式:

可得, 当0≤|τ|≤k时2个等式均不成立, 则由定义2可得:

所以, Rsp, sp′ (τ) =0, 0≤|τ|≤k

综合上述分析可得, S是一个参数为 (2L, 2n, k) 的ZCZ序列集, 是一个最佳ZCZ序列集。

k为奇数时:

① 首先得到一组移位序列:

E={e0, e1, , en-1}ei= (e0i, e1i, e2i) i=0, 1, , n-1

k=6m+1 (m=0, 1, 2, …) 时:

ei=[iLn, iLn+k+23, iLn+2 (k+2) 3]i=0, 1, , n-1;

k=6m+3 (m=0, 1, 2, …) 时:

ei=[L-1-iLn, L-1-iLn-k3, L-1-iLn-2k3]i=0, 1, , n-1

② 利用3阶正交矩阵D和最佳序列a, 按照以下方法生成序列集S中的各个序列:

sqp=cpmod3, qmod3a|q3|+e[JX*2/3]qmod3[JX-*2/3]|p3|, (7)

式中, p=0, 1, …, 3n-1, q=0, 1, …, 3L-1。

序列集S中共有3n个长为3L的序列。

注: 式 (7) 中||表示取q/3和p/3的整数部分。

定理2:上述方法中构造的序列集S是一个参数为 (3L, 3n, k) , 即[3n (k+1) , 3n, k]的最佳ZCZ序列集。

证明:证明方法与定理1类似, 故略去。

3 结束语

改进了Hayashi的构造方法, 扩大了基于最佳序列和正交矩阵构造最佳零相关区序列集的方法的适用范围。遗憾的是当k=6m+5 (m=0, 1, 2, …) 时, 没有找到移位序列的具体构造方法。

摘要:近年来准同步CDMA (QS-CDMA) 系统引起了人们的广泛关注, 这是因为在这种系统中应用零相关区 (ZCZ) 序列作为其扩频序列集, 可以减小甚至消除多址干扰和多径干扰。Matsufuji、Tang和Hayashi分别研究了由最佳序列和正交矩阵构造最佳零相关区序列集的方法。改进了Hayashi的方法, 利用最佳序列和一个2阶或3阶正交矩阵构造最佳零相关区序列集。该方法使用更加方便, 扩大了基于最佳序列和正交矩阵构造最佳零相关区序列集的方法的适用范围。

关键词:扩频序列,零相关区序列,最佳序列,正交矩阵

参考文献

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房建工程中构造柱的施工质量控制 篇5

当前的建筑工程项目中, 设置钢筋混凝土构造柱对于提高房屋的抗震能力十分有效, 也是一种良好的建筑结构模式。但是在施工的过程中, 不少建筑单位和施工企业为了图的建筑结构的美观性而对于构造柱施工质量的管理与控制不够规范, 基于这种情况, 使得在构造柱施工的过程中不但没能够加强其应有的抗震性能, 反而更是影响了建筑结构的整体性, 给工程施工质量埋下隐患和质量缺陷。因此在目前的施工项目中, 针对其中存在的种种问题进行深入的总结和思考, 使得其中的各种作用都能够得以解决和保障, 并且发挥出其应有的作用与效率。

2 构造柱在构造方面的要求

(1) 构造柱最小截面为240mm×180mm, 纵向钢筋宜采可4φ12, 箍筋间距不宜大于250mm, 且在与圈梁相交的节点处宜适当加密, 加密范围在圈梁上下均不应小于1/6层高或450mm, 箍筋间距不宜大于100mm。房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。

(2) 7度时超过6层、8度时超过5层和9度区的构造柱纵向钢筋宜采用1φ14, 箍筋间距不宜大于200mm。

(3) 构造柱与墙体连接应砌成马牙槎并沿墙每隔500mm设2根拉结筋, 每边伸入墙体内不宜小于1m。

(4) 构造柱应与每层圈梁连接, 隔层设置圈梁的房屋, 应在无圈梁楼层增设配筋砖带;仅在外墙四角设置构造柱时, 配筋砖带在外墙上应伸过一个开问:其它情况下, 配筋砖带应在外纵墙和相应横墙上接通。配筋砖带的截面高度不小于四皮砖, 砂浆强度不低于M5。

(5) 构造柱按构造设置, 不需单独没置基础。当基础顶部设有圈梁时, 构造柱可锚固基础圈梁中。

3 目前构造柱施工中常见的质量问题

3.1 马牙搓砌筑问题

在目前的建筑工程施工中, 马牙搓施工是最为常见的墙体砌筑方法之一, 其在施工的过程中由于表面凹凸不平而引起墙体在施工的过程中还存在着诸多的缺陷与隐患, 其在施工的过程中马牙搓预留方法也不符合工程施工要求, 因此在施工的过程中一旦不按照规定进行施工, 极容易引起整个工程项目出现马牙搓现象。马牙槎留设位置不准, 造成构造柱竖向横向中心线 (轴线) 严重偏离。

3.2 钢筋

(1) 纵向钢筋支立不稳。位置不正、错位现象明显。 (2) 纵向钢筋随意搭接。绑扎不牢、有的搭接长度小于规定的35d的要求。 (3) 纵向钢筋根部反复弯折。钢筋骨架支立后, 未作固定支撑, 施工中不断碰撞, 根部反复弯折, 使钢筋强度降低, 严重者造成折断。

3.3 混凝土

(1) “夹渣”和“烂根”。混凝土浇筑前, 未将构造柱底部松动的石子、残留砂浆、碎砖等废物彻底清除。否则会形成夹渣和“烂根”。

(2) “露筋”和“麻面”。支模前钢筋骨架上没有绑扎混凝土保护层的垫快, 同时钢筋骨架位置不准, 造成露筋现象:混凝土浇筑前模板和马牙槎砖墙未作充分湿润, 混凝土中的部分水分被砖墙和模板吸走, 致使混凝土表面出现麻面和酥松现象。

4 构造柱施工质量的控制措施

构造柱在施工的过程中, 由于施工控制质量的不规范和不合理, 容易引起各种施工缺陷和问题, 因此在施工中必须要加强施工规范, 确保施工的合理有效控制, 提高施工质量水平。构造柱施工中许多质量问题都是因为施工不规范引起, 必须加强规范施工。

(1) 正确设置马牙槎。马牙槎位置确保设置正确。马牙槎砌筑, 先进后退, 每隔五皮砖退或进, 槽深不少于60mm。沿马牙槎高度, 每融500mm设置一道2p6接结筋, 每边伸入墙内不少于1000mm。拉结筋的水平灰缝砂浆应有足够强度并必须饱满, 确保粘结牢固。

(2) 严格控制轴线。马牙槎砌筑前, 应按照砖墙轴线拉通线定位。拉结筋应与钢筋骨架绑扎牢固, 不使钢筋骨架歪斜移位。混凝土浇注前, 应将砖墙轴线垂直引至圈粱模板和构造柱模板上。检查钢筋骨架中心线, 确保钢筋骨架、构造柱和砖墙三者的中心线 (轴线) 符合施工图纸要求。

(3) 正确绑扎钢筋。钢筋骨架支立后, 要架设临时支撑, 确保稳固, 不偏不斜。纵向钢筋搭接长度应满足35d, 并且应在圈粱上面绑扎搭接。严格保证箍筋加密范围内的箍筋间距。绑扎好控制混凝土钢筋保护层的垫块。

(4) 牢固支设模板。首先检查构造柱马牙槎两侧墙面平整度, 若发现局部平整度差, 可采取局部砂浆抹平, 刮糙后, 再支模, 确保模板紧贴墙面。模板与墙面马牙槎的搭接宽度以50~80ram为宜, 宽度过小将直接影响止浆效果。模板设立应牢固, 特别要确保模板的刚度, 以防止模板胀模。底部一侧模板应预留清扫口, 清理结束, 混凝土浇注前, 再行封闭。

(5) 认真清理、湿润。构造柱底部、钢筋骨架和马牙槎内的残留泵浆、碎砖、垃圾等落物和底部松动石子, 应彻底清理, 并应冲洗干净。浇注混凝土之前, 沿模板和马牙槎范围内的砖墙, 自上而下充分浇水, 确保模板和砖墙充分湿润。

(6) 认真浇注混凝土。构造柱底部在清理、湿润后, 先铺20mm的水泥砂浆, 然后再浇注混凝土。混凝土坍落度控制在5-7cm。一般住宅工程层高在2.8m左右, 所以每根构造柱应一次浇注完毕, 同时应与圈粱同步浇注。

(7) 完善设置部分。对砖混结构的住宅工程, 在乎面上应按照层数和烈度, 在外墙四角、横墙与外墙交接处、错层部位横墙与外纵墙交接处、较大洞口两侧、大空问内外墙交接处、变形缝两侧等部位按照抗震设计规范的规定设置构造柱, 并且构造柱应与每层的圈梁有可靠的连接。在竖向应沿整个建筑物高度对正贯通, 形成一个类似框架结构的空间结构。

5 结束语

在当前建筑工程施工中, 正确合理的设置高质量构造柱是提高建筑物的防震和抗震能力的关键, 同时也是提高建筑物稳定性和安全性建设水平的有效方法。但是在施工中存在着多种多样的缺陷和问题, 这些质量通病严重威胁着建筑物的安全。所以在施工中必须对质量控制自始至终的贯穿于整个工程项目当中, 确保施工质量能够达到设计要求。严格把关, 杜绝施工质量通病的出现, 才能够在施工中有效的保证建筑物的稳定性, 建造出合格良好的工程项目。

摘要:当前建筑工程项目中, 设置钢筋混凝土构造柱对于提高房屋的抗震能力十分有效, 也是一种良好的建筑结构模式。本文就构造柱施工质量控制方法进行了分析与探讨, 提出了相关的质量通病预防和处理措施, 以供同行工作参考。

关键词:建筑工程,构造柱,施工质量,控制

参考文献

[1]周善贤.浅析房屋建筑工程施工的质量管理[J].技术与市场, 2011, (01) .

[2]杨立新.对加强工程施工的质量管理[J].四川建材, 2007, (06) .

构造柱相关工程量计算 篇6

大清河大桥桥梁全长619.84m, 分为主桥和引桥两部分:主桥采用梁拱组合结构, 主梁为70+120+90+50=330m的变截面预应力混凝土连续梁, 主拱设置在120m+90m的主跨范围内, 主拱外伸为展翅形。

主桥主梁采用变截面连续箱梁, 混凝土标号采用C60, 双幅结构形式, 在两幅主梁的桥面板设混凝土后浇带 (后浇带宽50cm, 待两幅主梁所有预应力张拉完成之后再进行浇注) , 将两幅桥的桥梁连为一体。主梁梁高以外侧腹板边缘为基准, 3个中支点梁高分别是6.5m、7.5m、4.5m, 2个边支点梁高分别为3m、2.5m, 合拢段梁高分别为3m、2.5m, 梁底曲线采用二次抛物线。单幅箱梁采用单箱三室直腹板断面, 顶宽20m, 底宽14.3m, 外侧悬臂长3.5m, 内侧悬臂长2.2m, 两幅箱梁中间设置50cm后浇带。标准段箱梁顶板厚0.25m, 腹板厚0.5m, 底板厚0.28m, 箱梁外侧悬臂宽3.5m, 内侧悬臂宽2.2m。中支点横梁宽度分别为4m、4m、3.2m, 边支点横梁宽度为2.5m。

箱梁顶板设置双向1.5%的横坡, 箱梁设纵、横向与竖向预应力, 纵、横向采用高强度低松弛钢绞线;竖向采用精轧螺纹钢筋。主梁节段划分为墩顶0号段, 支架上悬浇渐变段, 支架上现浇平直段与合拢段。

主拱为异形钢箱拱, 拱肋设于两幅桥外侧, 横向外倾35°, 外观看呈展翅形。拱跨径布置为120m+90m, 大拱拱高25.546m, 小拱拱高15.87m。桥面以上大拱拱高15m, 小拱拱高9m。

主拱在拱脚段设外伸钢结构段, 与主梁中横梁外伸横梁段连接, 连接方式采用钢混结合段的方式。通过设置预应力的方式来保证钢拱上内力平顺传递到混凝土横梁上。为增加钢混结合段传力的可靠性, 将钢结构段伸入混凝土内约0.9m, 通过设置PBL剪力键来保证与混凝土的可靠连接。

2 设计与计算

2.1 设计要点

本桥中横梁宽40m, 采用C60混凝土, 高标号、大体积混凝土水化热、温度应力等效应十分显著。

中横梁抗裂问题特别突出, 需采取足够措施解决该问题, 本桥中横梁为解决该问题, 采用分段浇注施工, 中横梁分5段施工, 首先浇注两侧主梁段, 然后浇注钢混段, 最后浇注中间段, 该方法能够有效地减少浇注混凝土体积, 通过分段浇注有效减少大体积混凝土水化热、温度应力效应, 同时通过分段浇注, 后张预应力, 能够极大地减少由于大体积混凝土收缩而产生的预应力损失。

同时中横梁预应力布置需同时满足中横梁受力要求和钢混结合段受力要求, 需合理布置预应力钢束, 以满足构造及结构受力需要。

本次以P4中横梁为例, 构造及预应力布置如图1、图2。

2.2 计算模型

中横梁按照单梁模拟计算, 为保证结果的准确性, 本计算采用midas软件进行计算。

结合结构实际情况, 本文横梁计算主要采用土木工程专用的结构分析与优化设计软件MIDAS建立空间计算模型。模型对结构构件的模拟分析内容包括:主梁的模拟、预应力筋的模拟、结构体系转换的模拟、边界条件的模拟以及混凝土收缩徐变的影响等。

模型采用梁单元模拟横梁, 对单元赋予实际的截面, 计算中所涉及的所有荷载均来自主桥整体计算所得出的相应的支反力。计算后可以得到结构的竖向的位移量、主塔横梁内力、应力等, 进而可以进行横梁梁挠度验算、承载力验算、抗裂验算等等。

结构计算荷载由整体计算模型中提取, 取荷载值的30%作为均布力施加在中横梁, 取荷载值的70%作为集中力施加在箱梁的腹板中心线上, 拱脚位置受力按各工况加载在拱脚作用点上。

预应力采用型钢绞线, 预应力张拉控制应力采用0.72fpk。详见表1、表2、图3。

2.3 施工简介

本桥中横梁跨径布置为9m+13m+9m悬臂梁, 横梁宽度为5.0m, 横梁长度40m, 横梁高度6.7m。根据施工顺序进行, 主要施工过程如下:

(1) 浇筑两侧主梁段。

(2) 然后浇筑钢混段。

(3) 最后浇筑中间段。

(4) 张拉中横梁 (钢混结合段) 预应力。

(5) 施工桥面附属设施并拆除支架, 成桥。

说明:

单元:单元号;

位置:位置 (I, J) ;

最大/最小:显示最大或最小值;

阶段:施工阶段;

验算:验算结果 (OK/NG) ;

Sig_MAX:最大合成应力;

Sig_ALW:容许应力。

通过计算结果, 施工阶段最大压应力为1.4MPa, 小于0.7f'ck=26.95MPa;最大拉应力为0.46MPa, 小于1.15f'tk=3.2775MPa。结果表明施工阶段正应力验算满足规范要求。

2.4 计算结果

由于本桥为大跨不对称异形梁拱组合桥, 中横梁受力较大, 所以中横梁按预应力混凝土A类构件控制设计, 但控制要求中横梁不产生拉应力。

说明:

单元:单元号;

位置:位置 (I, J) ;

最大/最小:显示最大或最小值;

阶段:施工阶段;

验算:验算结果 (OK/NG) ;

Sig_MAX:最大合成应力;

Sig_ALW:容许应力。

根据计算结果, 主梁长短期组合下, 未出现拉应力, 最小正应力为1.0MPa, 满足规范要求。

根据计算结果, 主梁长短期组合下, 最大主拉应力为0.5MPa<0.5×2.65=1.325MPa, 满足规范要求。

根据计算结果, 主梁标准值组合下, 最大压应力为5.3MPa<0.5×32.4=16.2MPa, 满足规范要求。

2.5 有限元局部分析

中横梁临时固结支座到永久支座转换过程中, 可能导致的预应力效应损失影响, 针对该问题, 进行了midas局部分析。

本桥横梁采用混凝土结构, 主拱采用钢拱箱预制组装而成, 混凝土横梁和钢拱结合处采用钢混接头, 该位置受力较大, 故对中横梁 (含钢混结合段) 进行有限元模型的局部受力分析。

在局部分析中完整地模拟了体系转换的施工过程。

计算结果如图4。

根据计算结果来看, 最大峰值拉应力为3.5MPa, 但是以上应力只在很小的区域出现, 且扩散较快;最大峰值压应力为15MPa, 且扩展较快, 整个混凝土结构普遍应力在0.5~10MPa之间, 满足规范要求。

注:以上所述应力较大区域均是由应力集中现象或者此区域在划分网格时由于尺寸不规则而产生的病态单元造成的, 应力在上述区域虽然较大, 但是分布范围小且扩散较快, 不会对主梁产生影响。

3 结语

该桥的中横梁受力复杂、宽桥、含钢混结合段极大地加大了设计难度。因此我们采用了midas杆系分析和有限元分析相结合的计算分析方式, 充分利用了空间分析和平面分析各自的优点, 为类似结构的计算分析提供了一定参考。

摘要:以开原市大清河大桥为例, 分析大跨异形拱桥的中横梁构造及计算方法, 运用平面分析和空间分析的计算方法, 准确高效地进行结构受力变化分析, 保证结构受力安全合理。

关键词:大跨异形拱桥,中横梁,钢混结合

参考文献

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构造柱相关工程量计算 篇7

城市建筑主要通过外墙铺设保温材料的方法来提高外墙热工性能, 但由于铺设保温材料会造成建造成本增加, 为此一些农村地区传统民居的围护结构外墙则采取了空心墙的保温的方法, 如图1所示。本文对这种墙体构造的优缺点进行了分析研究, 重点对其热工性能进行了计算, 目的是对传统民居围护结构进行继承与改良。

1 传统民居外墙构造

1.1 几何构造

南方传统民居外墙几何构造如图2所示, 结合图1与图2可以看出, 该墙体主要由两层砖体和空气层构成, 两层砖体之间通过交错设置搭接砖连为一体。不同朝向的墙面交接处, 为了增强结构的稳定性, 主要为实体砖墙结构。墙体内墙面通常抹10~20 mm厚的石灰水泥砂浆, 墙体的外墙面部分建筑抹10~20 mm厚的水泥砂浆, 部分未抹灰 (砖体砌块裸露于室外空气中) 。

1.2 物理构造

南方传统民居外墙由内向外技术措施及热工参数如表3所示。其中复合砖体结构 (包含空气层部分) 热工参数待计算后确定。

1.3 此类构造的优缺点

1.3.1 优点

由于该墙体构造设置空气层, 所以墙体所用建材相对于实心墙体而言较少, 节省砖体砌块量与空气层的体积相同。同时, 由于空气层的设置使得墙体热工性能得以提高, 有利于建筑能耗的降低和室内热舒适水平的提高。可见, 该墙体构造具有节省材料与热工性能良好的优点。

1.3.2 缺点

由于该墙体构造设置空气层, 砖体立着砌筑, 导致砖块砌体不够稳定, 抗震性能差, 故不适于处于地震带或者抗震要求较高的地域。

2 热工计算方法

2.1 假设条件

(1) 假设墙体中间空气层不受砖体阻挡作用所造成的流体扰动的影响。

(2) 假设墙体中间空气层密闭性良好, 不受室内外空气渗透造成的影响。

(3) 忽略搭接砖与空气层接触部分之间的热传递。

(4) 假设室内外表面对流换热系数、材料导热系数为定值。

2.2 计算模型的建立

经过以上假设后, 可以认为经过墙体所造成的热传递主要包括两部分。第一部分为通过空气层墙体的传热, 包括五个阶段: (1) 热量以复合换热的方式传递给外墙外侧; (2) 热量以导热方式通过外墙; (3) 外墙内侧以复合换热的方式传递给内墙外侧; (4) 热量以导热的方式通过内墙; (5) 热量以复合换热的方式传递给室内环境。第二部分为搭接砖墙体的热传递, 包括三个阶段: (1) 热量以复合换热的方式传递给外墙外侧; (2) 热量以导热的方式通过搭接砖砖体墙; (3) 热量以复合换热的方式传递给室内环境。

2.2.1 空气层墙体的传热

(1) 外壁面对流换热。

墙体外表面和空气热量以复合形式换热, 该过程的热流密度可用式 (1) 进行计算:

式 (1) 中:q为通过空气层墙体热流密度, W/m2;h0为外墙外表面复合换热系数, W/ (m2·K) ;tf0为室外空气温度, ℃;tw0为外墙外侧表面温度, ℃。

(2) 外墙导热。

热量从外墙体外侧表面以导热的方式通过 (内墙与外墙计算方法相同) , 该过程的热流密度可用公式 (2) 进行计算:

式 (2) 中:tw1为外墙内侧表面温度, ℃;δ0为砖的厚度, mm;λz为砖的导热系数, W/ (m2·K) 。

(3) 空气间层换热。

热量以复合换热的方式通过空气层, 该过程可看作是有限空间中的自然对流换热, 墙体中的空气层为竖直壁夹层, 自然对流换热准则关联式及相关计算式如式 (3) 所示:

式 (3) 中:Nu为努谢尔特数;Gr为格拉晓夫数;H为空气层高度, m。

格拉晓夫准则:

式 (4) 中:g为当地的重力加速度, m2/s;α为体积膨胀系数, 1/K;δa为空气层厚度, mm;ν为空气在定性温度下的运动黏度, m2/s。

由此可得出当量表面传热系数:

式 (5) 中:he为当量表面传热系数, W/ (m2·K) ;λa为空气的导热系数, W/ (m2·K) 。

墙体辐射表面传热系数:

式 (6) 中:hr为辐射表面传热系数, W/ (m2·K) ;ε为砖的表面发射率;Cb为黑体辐射系数, W/ (m2·K4) 。

因此空气层复合换热表面传热系数:

式 (8) 中:h1为空气层复合表面传热系数, W/ (m2·K) 。

(4) 内墙导热。

热量从内墙体外侧表面以导热的方式通过 (内墙与外墙计算方法相同) , 该过程的热流密度可用公式 (2) 进行计算:

式 (9) 中:tw2为内墙外侧表面温度, ℃;δc为水泥砂浆的厚度, mm;λc为水泥砂浆的导热系数, W/ (m2·K) ;tw3为内墙内侧表面温度, ℃。

(5) 内墙面对流换热。

墙体内表面和空气热量以复合形式换热, 该过程的热流密度可用式 (10) 进行计算:

式 (10) 中:h2为内墙内表面复合换热系数, W/ (m2·K) ;tf1为室内空气温度, ℃。

2.2.2 搭接砖墙体传热

搭接砖墙体内外壁面换热计算公式同空气层墙体的传热过程, 按照式 (1) 与 (10) 计算。搭接砖墙体传热按式 (11) 计算:

式 (11) 中:q'为通过搭接砖墙体热流密度, W/m2;δ1为砖的长度, mm。

2.2.3 墙体平均传热

由此可以得出该墙体的总传热系数:

式中:K为墙体平均传热系数, W/ (m2·K) ;A为空心墙面积占整个墙面积的比例, m2/m2;B为实心墙面积占整个墙面积的比例, m2/m2。

换热计算采用试算法, 试算过程 (试算过程如图3所示) 要求各段热流密度误差控制在5%以内。

3 工程算例

3.1 案例概述

现以荆州地区一实际传统民居建筑为例进行计算。该建筑外墙墙体高3.3 m, 宽10.3 m, 所使用砖砌体尺寸为240 mm×115 mm×53 mm。

3.2 计算参数输入

由于不同季节, 空气温度不同, 将会影响空气层内部的流态, 进而影响空气层的热工性能, 故分别对夏季、过渡季、冬季的传热情况进行了计算。详细计算参数输入如表4所示。

3.3 计算结果与分析

不同季节工况下传统民居墙体传热系数计算结果如图4所示。从图中可以看出, 全年外墙传热系数在0.7 W/ (m2·K) 左右, 完全可以满足南方地区居住建筑节能设计标准的相关要求。可见, 其具有良好的热工性能。

为了解不同发射率对热工性能的影响, 以确定是否可通过改善空气层所接触壁面发射率来增加保温隔热性能, 故分别取发射率ε从0.9减小为0.4, 进行了热工计算, 计算结果如图5~图7所示。从图中可以看出, 发射率在该范围内变化时, 并不能引起墙体传热系数发生较大变化, 即通过在墙体内部设置普通铝板材料 (由于普通铝板等易于氧化, 严重氧化后的铝板发射率0.2~0.31之间[6]) , 对于增强墙体热工性能效果不明显。但设置抗氧化的金属材料则容易增加成本, 而且施工工艺困难, 故不建议在与空气层接触的表面设置低发射率材料。

以上热工计算是基于墙体中间空气层密闭性良好的假设进行的, 但对于一些老旧的传统民居 (如图1所示) , 由于其外墙外侧未抹灰处理以及一些其他因素, 导致室外空气通过渗透的方式进入空气间层, 这将会大大降低墙体的保温隔热性能, 建议实际使用过程中, 应加强墙体空气间层的气密性。

4 结论

围护结构内采用空气间层可减少传热量。由于空气间层传热是辐射与对流换热的综合过程, 对于该类型墙体构造, 加强墙体空气间层的气密性尤为重要, 一定要在内外墙均作相应处理;在空气间层壁面涂覆发射率小得反射材料 (如铝箔等) , 可以有效增大空气间层的热阻[8], 但对于涂覆易于氧化的材料, 则起不到明显效果。

本文推荐的传统民居外墙构造, 可在一些抗震要求不高的城市建筑填充墙中加以应用 (如处于非地震带的武汉、长沙等地) , 一方面可以节约工程建设成本, 同时还能起到良好的保温隔热效果以及降低建筑能耗的作用。

摘要:介绍了南方地区传统民居外墙的一种构造措施, 分析了该类型墙体的优缺点, 并通过建立数学模型, 计算了该墙体的热工性能。结果表明, 该墙体全年外墙传热系数在0.7 W/ (m2·K) 左右, 可以满足夏热冬冷地区与夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的相关要求;对于该类型墙体构造, 加强墙体空气间层的气密性尤为重要, 一定要在内外墙均作相应处理;由于普通铝箔等氧化后辐射发射率明显升高, 所以在空气间层壁面涂覆非抗氧化性铝箔, 不仅对于提高隔热性能效果不佳, 还将造成施工工艺复杂。介绍的传统民居外墙构造可在一些抗震要求不高的城市建筑填充墙中加以应用, 一方面可以节约建设成本, 同时还能起到良好的节能效果。

关键词:传统民居,外墙,围护结构,建筑节能,自然对流换热,复合换热

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[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ134—2010, 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准.北京:中国建筑工业出版社, 2010Ministry of Housing and Urban-Rural Construction of the People&apos;s Republic of China.JGJ134—2010.Design standard for energy efficiency of residential buildings in hot summary and cold winter zone.Beijing:China Building Industry Press, 2010

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ75—2003, 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准.北京:中国建筑工业出版社, 2003Ministry of Housing and Urban-Rural Construction of the People&apos;s Republic of China.JGJ75—2003.Design standard for energy efficiency of residential buildings in hot summary and cold winter zone.Beijing:China Building Industry Press, 2010

[6] 中华人民共和国建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验疫总局.GB50736—2012.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范.北京:中国建筑工业出版社, 2012Ministry of Construction of the People&apos;s Republic of China, The People&apos;s Republic of China National Quality Supervision and Inspection and Quarantine Bureau.GB50736—2012.Civil building heating ventilation and air conditioning design specification.Beijing:China Building Industry Press, 2012

[7] 章熙民, 任泽霈, 梅飞鸣.传热学.北京:中国建筑工业出版社, 2007Zhang X M, Ren Z P, Mei F M.Heat transmission science.Beijing:China Building Industry Press, 2007

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