工民建框架结构（精选7篇）
工民建框架结构 篇1
时代的发展, 市场的需要, 人们对建筑工程项目的要求越来越高, 特别是质量问题。工业与民用建筑是我国建筑行业中的基础项目, 工业与民用建筑专业知识涉及的领域很广, 不仅是建筑施工行业, 还有建筑设计行业、建筑安装行业、建筑监理行业等。可见工业与民用建筑项目中专业技术含量很高, 在工民建框架结构设计中, 预应力技术对整个结构的影响很大, 接下来笔者将详细介绍预应力技术的内容特点, 以及预应力在工民建框架结构设计中的应用。
1 预应力技术
无论是大小建筑, 都存在预受力部位。从广义的角度来论述, 预应力指的是建筑工程结构还未受到外界压力时, 建筑单位会针对工程预受力部位进行人工施压。这种人工施加的压力就是预应力, 建筑单位借助这种力量来保障整个工程项目的质量。预应力技术从实际运用的角度来论述, 主要是利用浇筑的混凝土模块, 使项目的混凝土结构产生较强的耐压力和承载力, 能承受多个角度的较大压力。从调查结果来看, 我国工民建中使用预应力技术的情况是普遍存在的, 而且预应力技术在工民建筑中的比重很大, 是建筑项目质量的衡量指标。
随着我国经济社会的快速发展, 工民建建设项目越来越多, 建筑项目的质量问题也越来越受人民的关注。运用预应力技术能有效地提高工业与民用建筑质量, 使建筑材料发挥高强度性能, 减小整个项目自身的重量, 还能很好地避免建筑裂缝的问题, 提高有效负载量。也正是因为预应力技术的诸多优势, 它才能在工业与民用建筑工程中快速发展。在预应力技术中, 可以将其细分为几种施工方法, 根据现阶段我国建筑行业使用的情况, 笔者将预应力方法分类总结为以下两种: (1) 后张法:这种方法主要是先浇筑混凝土水泥, 等到混凝土水泥的硬度和承载力, 达到设计承载力的75%以上时, 再进行张拉预应力施工, 插入建筑钢材。 (2) 先张法:顾名思义, 这种方法就是先进行张拉预应力钢材施工作业, 再进行混凝土水泥浇筑作业。在使用过程中, 笔者发现这种方式多运用于中小型的建筑构件, 在工业与民用建筑工程中使用的情况较少。
2 预应力在工民建框架结构设计中的应用
接下来以某个工民建建筑项目为例, 叙述预应力在工民建框架结构设计中的应用。 (1) 建筑项目介绍。这个建筑项目在某城市的中心商业区, 规划建筑约为22万平方米。建筑分为三部分:五星级假日酒店、商业步行街和水游城商场, 其中酒店占地约为5万平方米。很明显, 这是一个及购物、住宿、休闲于一体的综合性建筑项目。 (2) 建筑项目中预应力对框架结构设计的部分。在整个建筑中, 水游城商场的建筑特点最为明显。在外观上它给人们带来了一定程度的视觉冲击。这个项目在施工过程中, 为了达到这种视觉效果, 在结构设计上加入了许多大跨度的项目。其中主框架梁的跨度就达到20m左右, 参杂了转换结构的设计理念, 悬挑梁悬挑的长度约为6m。使用普通混凝土进行建筑施工, 不能满足此项目框架结构的框架梁设计要求, 可能会导致建筑裂缝现象的发生, 严重时可能会导致整个工程建筑的倒塌。项目的负责人透露, 在施工时他们综合考虑了多种影响因素, 最后决定使用后张法有粘结预应力的方法来处理项目框架梁结构。笔者将施工过程归纳如下:
首先, 施工队选择了粘接预应力框架梁, 这主要是因为此框架梁可以满足建筑法规中抗震的要求。与此同时, 还能控制一些负荷面积较大的框架梁高跨度, 使高跨比稳定在1/18———1/20之间, 这种受力情况对整个建筑项目功能有促进作用。在这种受力设计方法中, 建筑截面大小的控制指标就是“预应力度”, 在笔者调查的其他项目中也是这种情况, 可见这个设计理念的实用性较强。而上述比值可以描述为:建筑项目截面中预应力钢绞线与非预应力钢绞线的比值。根据工民建的相关要求, 结合建筑项目所在城市的地理位置特点, 施工队充分考虑了地震对建筑的影响。在施工过程中, 多方面考虑了建筑截面的设计, 不能单纯通过增加预应力钢绞线数量的方式来提高高粱框架结构的承载力。应当在预应力梁柱的设计过程中, 既要减小截面面积又要保证非预应力筋的结构安全。
第二, 在保证了第一点的相关要求后, 在预应力设计过程中, 需要验算与预应力梁相关联的框架柱截面, 以保证整体建筑结构的稳定性。在笔者看来, 应当将预应力梁的相关参数输入到建筑模型中, 利用计算机对整体结构的稳定性能、承载力、截面面积进行计算。这种计算方式的优点在于, 可以了解建筑结构产生的次弯矩对周边结构的影响程度。在施加了预应力技术后, 架梁的刚性硬度、抗弯能力以及承载力都有所提升, 不过建筑材料的刚性硬度变化对周边的框架柱影响较大, 在实际使用过程中应当根据建筑项目的实际情况来考虑。
第三, 结合相关施工工艺的要求, 在使用预应力技术时, 预应力建筑构件普遍不能一次完工, 需要二次施工作业。带有预应力技术的构件在改建中的限制较大, 所以在设计之初, 就应当全方位考虑预应力构建在整个建筑项目中的比重。在笔者看来, 对建筑项目中较容易出现拆卸修改的部位, 尽量避免使用预应力技术。
3 结束语
工业与民用建筑是我国的基础建筑项目之一, 工民建项目在整个建筑项目中占据的比重较大, 对我国的建筑行业发展有很大影响。预应力是工业与民用建筑施工质量的决定性指标, 再加上这种施工技术的涉及面很广泛, 不仅是建筑行业, 对建筑设计行业、建筑安装行业、建筑监理行业的影响也很大。所以笔者认为, 预应力技术是我国建筑项目质量的衡量标准。为了严格控制建筑施工质量, 可以结合相关法律法规, 还可以从预应力施工技术方面着手。张拉力和建筑材料都是影响施工作业质量的影响因素。本文以笔者调查的某个工民建项目为例, 详细叙述了预应力的作用效果, 工业与民用建筑框架结构设计中预应力技术的应用部分, 希望能对工业与民用建筑建设有所帮助。
摘要：建筑行业是我国基础行业之一, 随着建筑行业的快速发展, 人们对建筑项目质量的要求越来越高。工民建筑中涉及到许多力学、建筑学、审美学的知识, 而预应力技术则决定了建筑项目的可靠性与安全性, 是衡量工民建施工质量的指标之一。接下来笔者将结合自身的经验与调查走访结果, 具体论述预应力的作用效果, 预应力在工民建框架结构设计中的应用, 以及如何从预应力的角度出发提高工民建框架结构设计的质量。
关键词：预应力技术,工民建框架结构,设计应用
参考文献
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工民建框架结构 篇2
关键词：工民建,钢筋砼,承重柱,修复加固
为了可以更加详细的介绍施工技术, 本文以某工程为例进行了分析。
1 工程概述
本工程是某建筑的加层改造工程, 商场在设计时, 确定了7层, 但是在具体施工中, 因为一些因素的影响, 最后只修建了3层。如今, 需要再加两层于建筑的顶部, 同时在建筑的东边还需要扩建5层, 这样就可以有效连接原来的建筑, 使其成为一个有机的整体。本工程采用的结构框架是现浇钢筋砼框架结构, 加层之后檐高为30米, 一层处夹层是3米, 其余分别是6米, 6米, 4米以及5米, 屋顶塔楼层高为5米, 采用的是强度为C30主体砼结构。
在原建筑北侧新扩建的一层夹层部位的框架柱出现了强度较低的砼柱, 本层高为3米, 柱截面在500毫米*500毫米左右;具体来讲, 在距柱根1.5米左右的部位有着较低的强度, 与柱顶相距0.5米。
2 砼框架柱强度偏低的原因分析
本公司发现了这个情况之后, 进行了认真的质量检查, 发现有异常观感存在于某一根砼框架柱的中部, 这个部位没有水泥, 都是砂石构成, 相关人员用硬质东西对它进行了轻轻敲击, 砂石会有脱落问题出现。并且还有水流痕迹存在于下部砼中。为了找到更加清楚的原因, 我们又对当时的施工情况进行了了解, 对上部结构进行了检查, 终于发现本部位强度较低的原因, 原来是施工人员在柱浇筑的过程中, 不慎有冲洗砼泵管的水流了进来, 发现这个问题之后, 没有采取任何的保护措施, 这样就流失了砼柱局部的水泥, 那么只有砂石存在于这个部位, 在强度方面自然达不到相关的要求。
3 处理方案
我们邀请了相关方面和相关单位, 比如业主、设计单位、监理单位等, 并且邀请了一些专家, 紧密结合现场的具体情况, 依据实体回弹数据, 进行了综合分析考虑, 最终决定将上部那些强度符合要求的砼柱给保留下来, 然后那些存在于中部并且强度不满足要求的部分给凿除掉, 然后进行重新浇筑。
我们结合工程图纸, 依据国家的相关规定和规范, 科学验算了加固部位, 促使施工质量可以得到保证, 并且保证施工过程中的安全。
4 修复加固施工
我们将确定下来的加固方案上报给了相关部门, 经过专家验证和领导审批之后, 进行了技术人员和工人的技术交底工作, 并且严格实施监督方案, 以此来有效保证施工质量。首先, 利用螺纹顶或者钢管排架顶来有效的支撑关联到待修复柱的梁, 这样加固排架就可以有效的承担上面的荷载, 可能是全部的荷载, 也可能只是一部分的荷载, 利用C12的槽钢来垫贴梁板接触到上下立杆的部位;将这个方法应用到本柱子的下一层, 达到临时固定的目的, 这样就可以得到符合标准的承载力。
我们将砼柱上的那些松散的砂石给凿除掉, 除了靠近分界面20厘米以内的采用人工锤剔除的方法之外, 其余全部采用小型电锤来凿除, 这样保证结构截面的砼强度符合相关的设计要求和标准。在进行剔除的过程中, 保证柱筋以及箍筋等都不会受到损害, 可能有很多的浮灰存在于钢筋的表面, 那么也需要进行必要的清除, 一般采用的是钢丝刷, 对柱筋和箍筋进行必要的整理, 并且进行有效的绑扎。
对于存在于柱子上下端里面的杂物和尘埃, 在清除的时候一般采用的是高压水枪, 然后对砼表面进行湿润, 在湿润之后, 需要进行仔细的检查, 保证不会有积水或者滴水等问题出现。清理过砼表面之后, 就可以开始支模工序, 要牢靠的支立模板, 并且进行牢靠的加固, 保证有严密的接缝, 进行严格的检查, 如果有漏浆或者松动现象出现, 需要及时采取一系列的有效补救措施。一般情况下, 按照喇叭口状来支立柱子两侧的模板, 控制它的角度在20度左右, 这样对于接下来的上料工序或者是振捣砼工序, 都有着很大的帮助。
在浇筑的过程中, 一般采用的是微膨胀砼, 在设计确定下来的砼强度标准上, 需要适当提高一个等级, 采用的是AEA膨胀剂, 严格控制它的掺加量, 一般保证达到百分之十的水泥用量即可。要严格控制砼的坍落度, 这样镂空的柱空间内就可以有效的充满砼, 施工起来更加的便捷。另外, 还有一点特别重要, 那就是对于新旧砼接触面, 需要在砼浇筑之前, 利用水泥浆来进行湿润, 严格控制水泥浆的比例, 一般保持在1比1左右。
在浇筑砼的过程中, 尽量不要一次灌注, 需要分层来进行, 从上料口慢慢插入适当直径的振动棒, 在砼中慢慢的振捣, 要合理控制振捣的时间, 不能太长, 也不能太短, 然后利用小锤来轻轻敲击柱膜的表面, 这样可以让砼更加的密实。如果在 (下转第133页) (上接第131页) 振捣的过程中没有气泡出现, 或者是有灰浆泛出了表面, 就说明振捣工序完成。
拆模之后不代表所有的工作都已完成, 还需要设置专门的工作人员来对其进行必要的养护, 每天至少要有四次养护, 进行必要的洒水, 以此来保持湿润, 然后在砼柱的表面缠绕一层塑料薄膜, 这样表面水分就不会过快的蒸发, 控制养护时间, 一般需要保证在一星期以上。砼达到了设计强度之后, 需要轻轻的凿除掉凸出柱表面的喇叭口, 然后对其进行必要的抹平压光, 采用的是水泥砂浆, 这样截面的尺寸才可以符合设计要求和规定标准。
经过修复之后, 一个月之后项目部请了一些专家来现场察看本框架柱的强度, 实体回弹工作都是在现场进行, 通过回弹结果我们可以发现, 本柱子的修复加固工序是成功的, 修复之后的强度符合相关的标准和要求。那么就说明这种修复加固方案是可以的, 值得推广, 但是需要注意的是, 在施工过程中, 一定要认真和细致, 大力进行事中控制, 避免出现这种情况, 否则就会花费很多的时间和精力。
5 结束语
工民建高层建筑结构选型因素分析 篇3
1 建筑物需要实现的几点基本需求
工业建筑物和民用建筑物在建设过程中都有着一定的要求, 从需求上来看主要分为以下几点内容:建筑空间的使用要求、美观功能要求、结构受力的合理性和结构全寿命期费用等。这几点因素构成了建筑物需要满足的几点基本要求, 以下从这几方面来详细进行论述。
建筑空间的使用要求即在建筑设计过程中, 对建筑的外在环境和内在环境的要求, 不仅要有一定的实用性, 同时, 建筑的设计尺度、规模和创意都要有一定的规范, 从而更好的提高建筑空间的使用率。从整体上来看, 建筑使用空间的大小要按照结构的选型来进行确定。由于建筑物的结构和构成建筑相关的构建不同, 所占用的空间也有所不同, 因此, 建筑空间的使用要求的研究需要满足对结构面积、构建体积和建筑结构的高度等相关因素的要求。
建筑物设计的美观需求。建筑物的美观度是建筑本身的基本属性, 人们对于建筑的艺术形象有着深刻的认知, 从而提高了建筑物美观度的追求。建筑结构是保证建筑美观度的重要条件之一, 在设计过程中, 不仅要求建筑物的安全性和实用性, 对建筑物设计装饰也有着一定的要求, 不同的结构体系表现出的建筑美观度也有所不同, 建筑结构也更好的体现了建筑物的艺术性。因此, 做好建筑空间的艺术性从而保证提高建筑物的美观度也是建筑设计者们需要重视的问题。
建筑结构受力的平衡度。由于建筑物的结构不同, 受力的程度也有所不同, 需要根据需要来调整自身受力的平衡度, 如建筑物的抗震能力和抗风能力等, 不同的建筑物所受力的程度不同, 建筑的结构也需要相应的有所调整。要求建筑结构设计过程中, 按照力学为基础, 认真比较各种结构的优缺点, 从而更好的选出最合适的建筑结构, 以便提高建筑物的受力性能, 从而减少因为建筑受力而产生的对建筑物的破坏, 以提高建筑物的使用寿命。
结构全寿命期费用。建筑设计过程中, 投资费用是一个重点问题, 不仅要考虑一次性投资的费用, 对建筑物在使用过程中所产生的其他费用也要考虑在内, 包括建筑后期的维护和一些其他自然因素带来的相关费用等, 这些费用也是不可忽视的内容。因此, 在建筑结构选型时, 必须要把所有的费用支出包含在内。
2 建筑的结构选型与建筑功能之间的关系
建筑物在设计的过程中, 就需要对建筑物的功能进行明确。任何建筑都具有对客观空间环境的要求, 根据这些要求可大体确定建筑物的尺度、规模与相互关系。在结构选型时应使所选择的结构形式剖面与建筑物使用空间相适应, 尽可能降低结构构件的高度, 才能提高空间的使用效率、节省维护结构的初始投资费用、减少照明采暖空调负荷、节省维护费用从而降低建筑物全寿命期费用。
3 建筑结构对于提高经济效益的作用因素
国内任何工程的建设自项目立项后直至工程交付使用的这一时期在内, 必然要对项目经济效益变现加以科学决策分析, 而结构选型就是决定其使用决策成果的一项重要控制指标。因此, 衡量一个工程的可观经济效益是够具备时, 对各项因素全面考察以及加以实践分析、整改方案等都显得至关重要。
3.1 分析投资建设劳力及主材消耗。
建筑工程投入建设成本的主体部分是由主材成本、以及劳力支出、设备工艺应用成本三个方面组成。因此, 对这些因素结合工程概况立足实际的分析是极为重要的。
3.2 考虑合理缩减工期进度。
缩减施工进度及整个周期, 必然能够完成项目早日投入运营工作。但值得指出的是, 在必要考虑为缩减周期, 减少银行信贷还贷时间等的同时, 要保证其工期缩减方案合理才能保障项目高效运营的关键。
3.3 全生命周期造价成本控制。
现代工程造价成本应跟进时代步伐, 从整个项目周期使用寿命角度来看, 即全过程考虑项目的技术成本、人力成本的同时, 还必要长远考虑项目维修成本。这是因为项目维修成本的数额结合时间年限来看无疑是巨大的一笔支出。因此, 结合到建筑选型而言, 就要权衡各种经济要素利弊问题, 直到造价控制与总体项目投资决策方向一致, 使两者相互配套并适用。
4 施工水平对高层建筑结构选型的影响
4.1 先进施工技术是实现先进结构型式的前提。
在高层建筑施工的过程中, 施工队伍的施工技术与施工水平对建筑的结构形式有着非常大的影响。正是由于科技的不断进步, 使得各种大型起重机械及各种建筑机械, 例如混凝土泵等机器的不断问世, 才使得施工技术与施工水平不断提高, 最终让各种结构形式得以实现。因此, 只有不断提高自身的施工技术, 不断创新, 才能够更加容易地实现先进结构形式。
4.2 建筑结构方案要密切与施工条件相结合。
一方面, 如果现有的施工技术条件不具备所选用的施工方案所要求的技术高度或所选用的结构方案不适应现有施工技术能力, 整体工程的建设将会变得很难。另一方面, 选择结构型式时要结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件, 许多相同的结构形式有着不同的施工工艺。而不同的施工工艺对建筑队伍有着不同的要求, 对建筑结构也有着方方面面的影响, 只有综合考虑各种因素, 才能够找出真正适合的施工方案。
结束语
工民建高层建筑结构选型的决策对于整个工程项目有着至关重要的作用。其整个过程相对较为复杂, 所涉及的学科多、综合性强, 其选型受着很多因素的影响与制约。只有相关人员在这个过程中密切配合, 以认真负责的态度来工作, 及时发现问题, 解决问题, 并且善于学习, 才能够让建筑结构选型变得越来越合理。
参考文献
[1]干华, 盛大奎.中高层建筑结构体系及其技术经济问题初探[J].工程结构, 2003, 23 (8) :165-167.
[2]陈群.浅谈高层结构设计中确定结构体系的几个问题[J].建筑知识, 2002, 4:43-44.
工民建建筑外围护结构设计探索 篇4
1、工民建建筑外围护结构设计过程中所遵循的基本原则
在当前国内工民建建筑外围护结构设计过程中, 应当遵循以下基本原则。
第一, 基于建筑学的理论指导结构设计。在工民建建筑结构设计过程中, 应当以建筑学的相关理论作为设计指导, 根据建筑美学、力学要求和标准进行设计, 确保工民建建筑功能性机械实用性得以实现。在此过程中需要注意的问题是工民建建筑结构设计方案, 对其保暖、采光以及隔热等设计要求比较高, 若这些方面设计不合理, 则会影响使用过程中的功能。
第二, 绿色能源设计及其应用实践。在工民建建筑外围护结构设计过程中, 一定要尽可能多地采用绿色能源资源, 比如太阳能、水能以及地热能和风能等, 它们取自于大自然, 又是天然的生态能源, 因此若能有效的应用, 则必然在节约建筑资源方面取得非常好的效果, 而且也不会造成严重的环境污染。在建筑外围护结构设计过程中, 通过绿色能源设计理念的应用实践, 可以有效提高建筑物外围护环保功能。结构设计实践中, 还要尽可能地避免利用非可再生能源。实践中可以看到, 由于非可再生能源消耗量非常的大, 而且成本也比较高, 所以在建筑外围护结构设计过程中, 一定要最大限度地减少对非可再生资源、能源的应用。
2、工民建建筑外围护结构设计策略
基于以上对工民建建筑外围护结构设计过程中应当坚持的基本原则分析, 笔者认为在结构设计过程中, 可从以下几个方面着手:
2.1 工民建建筑外墙保温设计思路
在工民建建筑外围护结构设计过程中, 关键点在于冬季的保温以及夏季的遮阳和日常通风, 其中建筑外围护结构保温设计, 主要是为了能够有效提高工民建建筑自身的保温性, 最大限度地阻断室内温度由内而外的消耗, 并且保持室内温度一直处于正常的水平, 从而给业主的生产生活提供良好的环境条件。在工民建建筑外墙保温设计时, 重点在于对工民建建筑外围护隔热能力、温度波动反抗性、外围护结构对热力能力等几个方面, 适当提高工民建建筑外围护的保温、隔热能力。在此过程中, 为了能够有效提高工民建建筑外围护保温能力及其隔热效果, 必须加强工民建建筑墙体、地面和棚顶优化设计, 并且加大水泥膨胀珍珠岩、EPS泡沫板以及硬质聚氯乙烯等保温材料的应用实践中, 对檐沟、天钩等交接位置, 一定要根据实际情况和功能建设需要进行重点设计, 以保证基层的干燥性、平整度。工民建建筑墙体的功能是保温、防潮以及承重和隔热等, 可以说建筑墙体设计是工民建建筑外围护结构设计的重点, 设计人员应当对建筑墙体承重进行全面设计。实践中可以看到, 传统意义上的墙体建筑施工过程中所用到的材料多为实心粘土砖, 只有砌筑厚度增加, 才能确保室内温度, 这在很大程度上会浪费土地资源。因此, 设计人员在建筑墙体设计过程中, 建议选择墙体外保温模式, 这样可以降低室内外温差, 而且还可以减少热应力作用、延长寿命。
2.2 外围护结构隔热设计
隔热设计包括了非透明体隔热、透明体隔热以及绿化遮阳设计, 外围护设计者可以通过窗体结构设计和选择玻璃来实现窗体遮阳。现在工民建建筑中常用的窗体结构包括固定式、平开式和推拉窗, 其中固定式的窗户是指玻璃固定在窗框上, 而窗框则固定在墙体上, 对空气流通完全封闭, 具有较好的隔热性和采光性, 但是由于不能开关, 所以固定式的窗户不适宜全面使用。平开式的窗户是以活页作为旋转点, 窗框和窗户之间有胶条等密封物, 隔热效果较好, 但是通风效果较差。推拉窗可以实现窗体的左右滑动, 窗内外的冷热气流可以随时交换, 室内温度可以较好的保持。设计者可以根据工民建建筑的特点来选择不同的窗体结构和玻璃。门窗是建筑保温薄弱环节, 因门窗设计不合理而导致的热损失占总热损失的一半以上, 设计者要在确保建筑采光和通风的基础上选择合适的窗体材料和玻璃, 减少热量的损失, 提高保温的效果。首先, 设计者要实现采光和室内温度的协调, 使用百叶窗或者布篷遮阳, 设计者也可以进行植物遮阳设计, 在挑檐上、阳台和凹廊上种植植物, 取得较好的遮阳效果。其次, 设计者要尽量选用低辐射的门窗, 在玻璃表面铺贴透明薄膜或者是使用双层玻璃, 提高热阻, 实现热量的反射, 加强绿色住宅设计。再次, 业主可以借助窗帘来提高建筑的保温效果, 实现遮阳和隔声效果。设计者要对窗帘的层数和悬挂方式进行确定, 提高窗帘悬挂的密闭性, 在提高热阻的同时降低室内外温差。此外, 设计者还可以加强太阳能技术在工民建设计中的使用, 整体上提升外围护设计的效果。
2.3 外围护结构通风设计
工民建建筑通风主要依赖于风压, 设计者要重点对通风开口进行设计, 在掌握建筑施工场地周围风压特点的基础上合理的设置导风设备和通风口, 加强窗体设置, 减少工程的投入量和复杂性。设计者在进行通风设计的时候, 还要对建筑的使用功能以及人体活动的位置进行考虑, 提升设计效果。无论是夏季还冬季, 室内都应当保证一定的通风, 才能保证室内的空气足够新鲜。特别是在夏季, 通风在最主要的降温方式之一, 因而必须为室内提供合理的通风设计, 从而实现温度的调节。以往的空调和风扇通风办法, 不仅消耗大量能源, 而且会产生大量的空气废弃物, 将对环境造成不利的影响。而工民建建筑设计中主要利用风压的作用来加强室内的通风, 在窗户的结构上采用良好的导风设计, 同时结合舒适程度的要求, 对窗口的高度进行合理设计, 从而提高通风效果。
结语:总而言之, 人们对工民建建筑的结构设计要求越来越高, 早已打破了传统的居住这一概念, 因此在工民建建筑外围护结构过程中, 一定要结合实际需要和功能要求, 不断地进行创新和改进, 只有这样才能提高结构设计水平, 才能全面推动我国建筑行业的快速发展。
摘要：近年来, 随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快, 工民建工程施工建设水平也有了很大程度的提升, 人们生活水平不断提高的同时, 也对工民建建筑居住的舒适度提出了更高的要求。本文将对工民建建筑外围护结构设计过程中需要坚持的基本原则进行分析, 并在此基础上就如何加强工民建建筑外围护结构设计, 谈一下自己的观点和认识, 以供参考。
关键词：工民建,建筑外围护结构,设计,研究
参考文献
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工民建框架结构 篇5
关键词：高层建筑,结构选型,决策,目标
建筑的外形、分隔空间及内部布局是由建筑物的主要用途所决定的, 不同的建筑用途导致建筑物的内部布局有很大的不同, 因此一种用途的建筑一般只有有限的结构与其相符。以居民住宅为例, 这类住宅因其内部分隔多、内部格局大致相同等特点, 故此对这类建筑一般多使用能有更好的承重性和抗侧性能的 (框架) 剪力墙结构。此种单一用途建筑物一般使用单一的结构体系, 对于建筑物有多重用途时, 可考虑对多种结构体系进行科学合理结合运用达到最佳效果。
一、工民建筑物的基本要求
1. 建筑美学观点
一般建筑都要求美观功能, 在建筑美学方面, 结构适应建筑造型是主流趋势, 而建筑结构本身的美学效果却常常受到忽视。结构体系的美是由各种或大或小的建筑零部件组成的, 这些部件虽不甚华丽却很有规律, 将它们进行排列组合而形成的结构体系有一种天然的美感, 结构选型的决策者们应当把这种机构本身的自然美与高层建筑的艺术形象进行相互融合。
2. 保证结构体系间受力合理
各地区的气候环境、地理环境存在着极大差异, 导致各地建筑物均有其独特的特征, 一个地区的主流建筑结构体系一般是适应当地各方面的综合条件而形成的。这是由于每种建筑结构体系都存在不同的受力特征, 在抗风性、抗裂性、抗震性等方面都有很大的不同。高层建筑结构的选型除了要注意上述的艺术形象, 建筑结构选型本身也要保证其受力能力, 在综合运用几种结构体系时一定要非常注意各类结构体系相互间的合理受力。首先从力学原理上分析各类结构体系的长处与不足, 筛选出适合用于高层建筑的机构体系, 在对这些选择范围内的结构体系结合其他各方面的因素进行综合考虑从而得出最终可用的结构体系, 对最终选择的结构体系要从各方面的受力合理进行考虑, 包括受力均衡、分布合理、抗震、抗裂、抗风能力均强、相互协调、不影响美观等。
3. 不同结构材料的造价影响
不同的结构体系所选用的某些材料会存在不同, 某些材料可能价格很高, 也许有些人会认为这类材料影响建筑造价而弃之不用, 但这些材料可能会造成对建筑其他的材料有好处, 如降低用量, 给建筑造价整体上带来益处。这里以建筑业上一个较为成功的案例来论证上述观点, 天津市一高层建筑, 为居民住宅用建筑, 整体规格为地面上15层, 每层高度为2.8 m, 整栋建筑高度为42 m, 建筑结构为板柱框架剪力墙结构, 建筑结构适应的材料为陶粒混泥土, 这种高层建筑的地下基础居然是用天然地基, 在整个天津市也都是唯一的一个。为何这类建筑可以采用天然地基还能保证受力质量, 原因就在于此建筑在预制内外填充墙多采用的材料是厚度分别100 mm和200 mm的加气型混泥土板块, 这样使得大楼平均每层的重量只有8.3 k N/m2, 这种平均重量比普通材料的同类住宅的每层平均重量 (13 k N/m2左右) 要轻的多。通常而言, 采用同种结构体系的建筑的地基都要用柱箱复合型基础, 因此这栋15层的建筑采用天然地基可谓造型材料影响建筑整体的成功典范。
4. 综合各方面因素实现协调统一
一次性投资的原因, 通常是因为通过结构的整个寿命期产生的费用, 对结构方案进行分析选择, 然而一次性投资的考虑有不全面的表现。目前建筑物的平均使用寿命为60年, 且在期间还会产生其他费用, 如问题维修费或灾后重建费等, 这些费用的数额往往也较大。因此在选择建筑结构时, 应将此也纳入考虑范围内。如:一栋高层建筑倘若采取钢结构为结构方案的话, 则需要针对钢材的锈蚀问题, 在建筑物正式使用后, 对钢材进行定期的防锈蚀措施及维护工作, 加之建筑物的使用寿命而言, 这也是笔数额足够大的维修费用。而如果改建筑采取钢筋混凝土结构, 则完全可以避免上述维修费用。基于此, 在类似的高层建筑选择结构方案时, 应结合多方面的原因进行综合考虑, 并对各方面的利弊进行权衡, 进而得出正确的决策结论。
二、施工水平是决定高层建筑结构选型的因素之一
施工队伍的施工技术水平以及生产手段等也间接的决定了建筑结构的型式。随着大型工程机械及各类建筑机械的相继问世, 进而使得各种高层建筑的结构型式成为了现实, 施工水平影响建筑结构型式主要表现在以下方面:先进的结构型式需要有先进的施工技术作为支撑;建筑的结构型式与施工的实际条件密切相关。施工技术与结构型式间若存在一定的技术差距, 将导致工程建设速度迟缓或建筑困难。如高层建筑选择了装配式的框架结构方案, 则对施工单位的焊接技术要求较高, 否则将使工程的施工质量无法得到保证, 带来不可预料的后果。如决策人员再选择结构方案时, 考虑不周, 也将给施工单位带来相应的困难。因此, 在选型时相关设计人员应与施工单位进行交流沟通, 进而结合双方条件, 选择合适的结构型式。另外在选择合适的结构型式, 应将施工工艺及工程的具体条件考虑进去, 同种结构型式可使用不同的施工工艺, 而施工工艺的不同可能影响到人力及物力的消耗、施工工期等经济因素, 而且会影响到结构的抗震性、承载力等因素。因此高层建筑在选择合适的型式时, 应对施工工艺及其他因素进行综合考虑。
三、高层建筑结构选型应选择科学的结构材料
随着社会的进步, 越来越多的新型材料, 被人们熟悉并使用, 在建筑学方面新型结构材料如轻骨料砼、高强砼、钢管砼、钢纤维砼等相应诞生。新型结构材料加快了传统结构型式的改革, 而随着新的结构型式的诞生, 不仅使人们得到了更多的选择, 也使人们更难选择出合适的结构型式。在传统的建筑材料中, 钢材的综合性能最好, 质量轻且强度大, 国外大部分的高层建筑都使用钢结构的体系, 而我国结合国情及相关条件, 以钢筋混凝土结构体系为高层建筑的结构型式, 且一般使用较为普通的钢筋及混凝土, 进而强度等级有限, 而高层建筑的自重通常在13 k N/㎡左右。自重越大将使设计、材料运输、施工、结构抗震性等带来了不利影响。因此, 在保证了材料供给的前提下, 优先选择较为轻型的结构材料, 以降低建筑的自重, 是非常重要的手段。降低了建筑物的自重为建筑带来以下效益:能有效地降低结构截面面积, 节约资源, 对于高层建筑底层的柱子效果更好;也能有效地减少基础投资, 据相关资料统计, 在软土地基地区, 基础的造价将占建筑总投资的27%左右, 在我国经济都市上海甚至高达24%~31%乃至更高的达到了37%。例如:我国天津市桩箱型的结构基础约占总建筑量的30%, 而随着地下室越来越深。这一比例将有扩大的趋势, 因此合理的减少高层建筑物的自重, 在地基投资方面, 尤其是对于软土地基地区的高层建筑的基础投资有非常重要的意义。
四、结语
综上所述, 结构选型决策的参与者要全面地考虑、分析能对结构选型造成影响的各方面因素, 决不可忽视任意一个能对其形成影响的方面, 细节决定成败绝非虚言。因此综合考虑、合理协调才能做好高层建筑结构选型的决策工作。
参考文献
[1]侯义军.工民建高层建筑结构选型因素分析[J].中国新技术新产品, 2011 (13) .
[2]杨大尧.工民建高层建筑结构选型因素相关研究[J].四川建筑, 2012 (02) .
浅谈工民建建筑外围护结构设计 篇6
1 工民建建筑外围护结构设计的基本概念及其设计原则
1.1 基本概念
能源在我国发展过程中,发挥着不可代替的重要作用,并且对大众的生活产生了深刻的影响。但是,随着我国科技和经济的快速发展,能源缺乏已经成为我国急需解决的重要问题,如果再不进行科学、合理的设计,不仅将激化能源与发展的矛盾,而且还会对人们的生活环境产生影响。因此,在工民建建筑外围护结构设计过程中,应该坚持走可持续发展道路,提高对能源的利用率。工民建建筑外围护结构主要包括外墙、屋面、外窗等部位,但是这些部位却往往容易被忽略。由于外围护结构都设置在外部环境下,气候、温度等都会降低外围护结构的功能,同时由于工民建建筑外围护结构能够在一定程度上吸收大自然中的热量,因此能影响到室内的温度。因此,在进行工民建建筑外围护结构设计的时候,应该充分考虑到各个方面的因素,提高设计效果。
1.2 设计原则
工民建建筑外围护结构在设计过程中需要坚持一定的原则,才能提高设计的科学性、合理性。经过大量的实践表明,外围护设计原则应该包括以下几个方面。
(1)合理利用建筑学设计,根据建筑学、力学、美学等,为建筑的实用性和功能性提供一个重要的理论依据。同时,需要注重对建筑采光、保暖、隔热等方面的设计,如果设计不合理,不仅会在使用过程中出现各种问题,而且还会造成大量的资源浪费。
(2)提高对绿色能源的利用率,在设计过程中尽可能地采用绿色能源,例如太阳能、水能、风能等,这样不仅提高了建筑的环保功能,而且也在一定程度上降低了对环境的污染。
2 工民建建筑外围护结构设计的措施
2.1 结构材料的设计
在设计工民建建筑外围护结构的过程中,需要注重结构材料的设计,这主要是由于外围护结构材料能够对建筑的安全性、可靠性、环保性、经济性产生一定的影响。从目前的市场来看,外围护结构材料包括木材、玻璃、石材、金属等,在这些材料中,玻璃幕墙是最常用的,但是也是最复杂的,其安装的方法分为构件式、单元式及半单元式3种,根据形式又可以将其分为双层和薄型2种。在设计的时候,设计者需要在了解建筑物的具体使用情况的基础上,充分掌握每种外围护结构材料的优点、缺点、适用范围、功能、注意事项等,有目的性、针对性、计划性地对外围护结构材料进行选择。同时,设计师还需要对外围护结构材料的施工工艺进行了解,并熟悉其安装流程。例如,就明框幕墙的安装技术而言,只需要通过压条将其四边固定在金属框上即可,因此比较简单;而隐框幕墙的安装工艺虽然比明框幕墙的难度明高,但也是比较简单的,只需要通过结构胶将其粘贴在金属架之撑结构上;而全玻和点式幕墙虽然视觉效果较好,但是造价非常高,安装过程也比较难。除此之外,外围护结构材料的设计还需要充分考虑对环境的影响及是否可循环利用。在选择材料的过程中,尽量采用绿色环保材料,降低对环境的污染,同时还需要能够与自然资源进行综合利用。例如,材料能够对太阳中的热量进行收集和吸取,并将热量传送到室内,从而为人们提供一个温暖的室内环境。
2.2 工民建建筑外围护结构施工工艺的设计
设计师不仅需要对工民建建筑外围护结构的材料有一定的了解,还需要对施工工艺进行合理的设计。在我国的施工过程中,比较常用的是构件式幕墙。但是由于这种施工工艺的工作量比较大,难以对施工质量进行合理的控制。而对于单元幕墙来说,往往都是在工厂中组装完成后再运送到施工现场进行安装。与构件式幕墙相比较,单元式幕墙的线条更加突出,效果也更加精致。设计师在设计工民建建筑外围护结构施工工艺时,不仅需要考虑到工艺与建筑物体的整体效果,同时也需要考虑到施工工艺的造价与难度,尽量采用具有经济性、实惠型的施工工艺实现最佳的施工效果。
3 工民建建筑外围护结构的细节设计
通过对目前工民建建筑外围护结构的设计情况来看,我国的设计师一般将注意力放在建筑的整体上,将设计重点放在外围护结构材料的选择及墙面的分割这2个方面,却从未对细节部分进行考虑。虽然细节设计比较繁杂琐碎,但却能有效提高建筑的安全性能,是实现外围护效果的重要保障条件,同时还能够体现设计师的设计水平。在进行细节设计的过程中,设计师还是需要考虑到工民建建筑的整体结构,详细分析外围护的位移容差和数量。
在工民建建筑施工过程中,很多关于细节设计问题都需要施工单位和设计师进行交流和沟通。例如,建筑外围护材料的配置是否对外围护结构的性能和美观有着一定的影响。站在施工工艺的角度上来说,施工单位会针对工民建建筑外围护结构的各种功能提出更高的要求,如隔热性、通风性、节能性、保暖性、隔音性、安全性、美观性、遮阳性等。因此设计师需要根据施工单位提出的要求和问题进行细节设计,选择符合要求的材料,将工民建建筑外围护结构的功能充分发挥出来,并能够有效地解决保暖、采光等问题,尽可能地提高建筑的绿色环保性,降低或避免对周围环境产生污染。同时,在对室外噪音进行隔绝的基础上应提高外围护结构的美观效果。
除此之外,在进行工民建建筑外围护结构设计的过程中,还需要提高每个细节处的科学性、合理性。例如,应该合理地确定窗口的大小、位置,并在此过程中充分利用太阳的光射作用,尽可能地延长室内的光照时间,降低照明设备在白天的使用率。还可以充分利用屋顶的作用,在屋顶合适的位置设置一个玻璃天窗,这样不仅可以更好地利用太阳光照,增加采光面积,而且还能提升外围护结构的美观程度。
4 结语
随着城市化建设的快速发展,工民建建筑的作用日益凸显,不仅能够对人们居住环境的舒适度和安全性产生重要的影响,而且还与人们的健康有着十分紧密的联系。因此,设计师需要站在环保的角度上,利用各种绿色能源,提高工民建建筑的功能性和实用性,加快促进我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]唐雪芹.工民建建筑外围护结构设计探索[J].城市建设理论研究(电子版),2014(26):236.
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[3]昊斌.工民建建筑外围护结构设计探索[J].四川水泥,2015(4):152.
[4]周柏驹.工民建建筑的外围护结构设计策略研究[J].科学与财富,2010(3):44-45.
工民建框架结构 篇7
1 裂缝的原因分析
1.1 材料自身特性因素
混凝土是由水、水泥、掺合料、外加剂、砂、石等六大原料组成的。混凝土结构的主要材料是水泥, 水泥在与水作用会产生放热反应, 在水泥硬化过程中, 不断放出的热量称为水化热, 水化热的失调, 也就是温度控制不当就会使得混凝土产生裂缝。另外, 各种原料之间的配合比也是影响质量、产生裂缝的主要原因, 材料的配备比不合理就会影响混凝土的强度, 使得混凝土硬化过程中产生超负荷地收缩, 进而产生裂缝[1]。
1.2 现场监督控制的因素
混凝土施工时必须要有现场监督和实验, 如果监督工作完成的不够细致就会造成很多施工问题, 影响混凝土的质量。例如:缺少现场监督, 有时在计算荷载的时候, 因为考虑不周全, 出现漏算荷载, 从而导致施工和使用时因超荷载而产生裂缝。同时, 要在进行混凝土配比时要进行实验, 以此来确定混凝土配合比的合理性。
1.3 结构的变形因素
混凝土的结构受外界温度的影响而发生收缩和膨胀、混凝土结构的不均匀沉降都会导致裂缝的产生。这种结构变形因素的产生与混凝土施工技术有直接关系, 混凝土在施工过程中必须要考虑到防裂缝技术的应用, 要尽可能在各个施工环节都考虑到裂缝问题, 同时对产生裂缝的地段要运用先进技术进行及时修补[2]。
2 混凝土裂缝的控制措施
2.1 原材料的控制
施工中要尽可能地选用中低热的低收缩水泥品种, 低热的水泥品种选择是控制混凝土内部温升的最基本方法。选择时要注意:选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥, 一般用量较大, 每立方米混凝土中的水泥用量在350kg以上, 而使用普通硅酸盐水泥每立方米混凝土中的水泥用量在280kg左右, 所以, 是否一定要使用矿渣硅酸盐水泥还要根据实际产生的水化热来进行比较。除了水泥之外, 其他原材料的控制也十分重要。首先生产混凝土用水一般使用洁净的地下水或自来水, 应注意其有害离子不能超标。其次, 石子的粒形和级配对混凝土的和易性影响较大。石子的选择要先实验后使用, 实验重点要测定其压碎值, 保证能够应用在足够强度的混凝土之中。同时石子的质量控制要尽可能选择空隙小的, 以此来稳定混凝土强度, 并节省原料价值。需要注意的是, 同一个石场不同批次的石子也要进行检测。而黄砂应尽量使用II区中砂, 目测其中有无泥块, 及泥块的多少。一般泥块多的黄砂含泥量也大, 若使用则会影响混凝土的强度和耐久性, 含泥量多的湿砂用手搓, 手上会有较多泥粉。使用粗砂和细砂应调整砂率和粉煤灰掺量, 平时重点检测黄砂级配[3]。
2.2 工地试验监督
工程实验监督是控制混凝土裂缝的主要手段, 分为两步:首先是对混凝土的配合比实验, 试验室必需根据工程结构各部位对混凝土性能的要求进行各项试验, 提出性能好, 成本低的混凝土配合比。水灰比是影响混凝土强度的一个主要因素, 所以, 每天工地进行混凝土搅拌前, 试验室必需检验砂、石料的含水量, 调整混凝土的用水量, 以控制混凝土的水灰比。而对于现场的施工监督则要有常规控制, 以保证每次施工都能按照实验室出示的配合比数据进行。其次是对完整施工技术的实验。实验方式主要以开展试验段的施工为主, 为了保证施工的碾压程序、碾压速度等能够有足够的技术指标, 保证裂缝不产生。所以要针对一部分施工进行实验, 确定达到要求压实度时的碾压遍数, 确定压实厚度和混合料的松铺系数, 验证没计配合比, 确定施工配合比, 确定含水量拌和的控制, 确定拌和、运输、摊铺和碾压机械组合, 确定作业段的合适施工长度。
2.3 和易性分析
和易性的分析要注重对分析材料的配比, 要严格按照实验室提供的数据进行配比, 然后将搅拌好的实验分析材料使之与实验筒顶面齐平。然后将坍落度筒小心平稳地垂直向上提起, 将筒放在拌和物试体一旁, 量出坍落后拌和物试体最高点与筒的高度差, 即为该拌和物的坍落度。粘聚性测定要用捣棒在已坍落的拌和物锥体侧面轻轻敲打, 如果锥体逐步下沉, 表示粘聚性良好;如果突然倒塌, 部分崩裂或石子离析, 则为粘聚性不好的表现。和易性的测定分析可以看出混凝土的粘聚性, 而粘聚性和坍落度则是控制混凝土质量、预防裂缝产生的一项关键指标, 在以往的施工过程中裂缝控制往往会忽视对这项指标的分析, 往往会造成很多不利影响。
2.4 控制混凝土入模温度
控制混凝土的温度是减少其内外温差, 避免出现超负荷干缩的一项重要指标, 对于温度的控制首先要控制入模温度。我国规范提出混凝土入模温度应不超过28℃, 但是施工的具体情况不同, 如果施工是大体积混凝土, 或者外界环境因素影响就会使得温度出现偏差, 这时就要随着气温计算混凝土内外温差, 一旦出现问题就要首选降低水温, 次选降低石子温度。另外, 也可以进行测温点布置。测温点布置必须有代表性, 能反映基础底板各部位的温度变化。一般可根据基础底板结构布置和混凝土浇筑方案选择有代表性的局部区域布置测温点, 测温点一般选择在混凝土施工的中心、边缘、中心与边缘之间位置。
总之, 工民建在混凝土裂缝的控制要以保证混凝土质量为前提, 总结裂缝产生的原因, 从原材料的控制、工地试验监督、和易性分析和控制混凝土入模温度着手, 保证对混凝土裂缝的防治有实效性。
参考文献
[1]陈近海.浅谈工民建施工中混凝土的质量控制[J].华章, 2010 (29) :123～126.
[2]李坤业.浅谈钢筋混凝土框架结构工程施工质量控制[J].科技致富向导, 2010 (27) :224～228.
[3]金玉星.初探工民建以及水工建筑混凝土施工的控制[J].黑龙江科技信息, 2010 (28) :78～81.
[4]鲍鲜.现浇钢筋混凝土楼面裂缝原因浅析及防治[J].价值工程, 2010 (6) :22～25.