时间:2022-12-26 01:57:47
序论:在您撰写建筑结构工程论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1.1地下室设计中存在的问题建筑结构设计单位在设计建筑结构的时候,必须要加强对地基稳固度的重视程度。地基的质量在很大程度上会受到地下室设计状况的影响,所以说做好地下室的设计工作时非常重要的。从我国很多建筑结构设计企业的发展现状来看,其中还存在不少问题,例如,没有严格要求地下室设计成效;在未详细了解建筑物墙体厚度、混凝土强度、建筑材料性能的基础上,就盲目地开展地下室设计工作,这直接影响到了建筑结构设计工作的可靠性,对将来的建筑工程施工质量而言,埋下了安全隐患。
1.2图纸设计中存在的问题建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。
1.3建筑选址中存在的问题我们常说:“万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。
2建筑结构设计对策
2.1优化建筑结构设建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题:(1)设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务;(2)要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。
2.2加强沟通与交流建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。
2.3明确参数含义在建筑工程中的有些专业术语难以区分,对于建筑结构的设计师而言,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。
3结束语
在设计的过程中,主体结构的选择是非常关键的一个环节,如果选择的结构体系类型不同,会导致工程的造价也出现比较大的变化。在设计时,结构工程师要按照建筑师的要求,在保证建筑功能的基础上对建筑的结构类型进行确定,使建筑达到适用、可靠、安全的效果。在选择结构类型时,要严格按照下面几个原则来进行选择:
(1)确定建筑的高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条件,但是它是一个对结构刚度、整体稳定,抗倾覆能力,承载能力和经济合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚度,是比较科学的结构方案。
(2)结构设计。在结构设计时,要根据建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别来选择合适的结构体系。
(3)要达到建筑造型和功能的要求。在布置水平构件和竖向构件时,要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择,比如梁、柱子、板等,使其构成一个空间结构,从而抵抗水平力和竖向力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成,水平荷载主要由地震和风荷载构成。
(4)在正常使用的过程中,高层建筑要具有良好的刚度,防止因为出现比较大的位移,导致结构的承载力和稳定性受到影响。
(5)对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近,从而降低出现偏心的情况,避免产生影响建筑物的扭矩。
(6)确定抗侧力构件的具置。质量中心要和刚度中心尽可能接近,减小建筑扭转效应。
(7)建筑楼层的高度。通常情况下,建筑面积确定时,如果增加建筑楼层的高度会导致单位面积使用的材料数量增加。
2优化多层框架结构柱网的大小
在建筑工程中,框架结构柱网的布局会直接影响工程的造价,当柱距比较小的时候,力的传递路线比较短,楼盖结构使用的材料也相对较少,但是使用的柱构件材料会增加,和基础费用相比,当柱网比较大的时候,会增加梁的高度,提高配筋率,导致造价升高,所以,柱网尺寸的合理性不仅对结构的受力有比较大的影响,而且还会节省材料的使用量。
2.1结构布置的方案
根据建筑场地以及使用功能的具体情况,分别布置三种结构方案进行建模计算对比。
2.2对比方案
本工程使用PKPM-SATWE软件对方案进行计算,前三个阵型的振动周期,X、Y方向的扭转系数和平动系数如表1所示。从表中可知,方案二的扭转周期出现在第二阵型,说明该方案的结构沿两个主轴方向的侧向刚度相差比较大,且扭转周期比已超过0.9,属于特别不规则结构,在地震作用下建筑的扭转效应较大,可能引起不良后果,故结构方案不考虑方案二。在方案一和方案三中,由于方案三的柱距较小,方案三的梁、柱截面积是最小的,方案一的梁、柱截面积次之。经过对模型进行配筋计算,方案一由于Y向的框架梁的跨度适中,并向外挑出,受力比较合理,配筋的计算也会降低很多,而方案三由于柱网很密,计算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足规范要求,方案三在位移比控制方面更具优势,说明其在地震作用下的扭转效应更小。在材料用量方面,方案一使用梁向外进行悬挑的方法可以使内跨梁的受力比较合理,材料的使用量比较经济。而方案三和方案一相比,虽然框架柱的柱网比较密,框架柱数量相对较多,但由于框架柱截面以及配筋均比较小,故方案三梁工程的经济指标总体上要小于方案一。例如在本工程中,方案一钢筋含量约为34kg/m2,方案三含量约为33kg/m2,,市场钢筋时价约为4000元,每立方米砼时价约为350元,则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约22100元,经济性较好。在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上,使用方案三时,需要对基础造价因素进行考虑,例如当基础的结构形式为天然地基基础时,两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形式时,工程量和桩的类型有比较大的联系,如果使用承载力比较小的桩型,在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大的大直径桩型,布桩时考虑单柱单桩,由于柱子的数量增加,桩的数量也会有所增加。所以在设计时,要根据具体的基础工程量和楼盖工程量的和来进行柱网尺寸的选择。
3平面规则对建筑结构造成的影响
建筑结构的平面规则性是影响建筑抗震效果的一个重要指标,规则的平面结构的地震反应要远低于不规则平面结构,地震灾害也会比较轻。结构计算可以将地震影响下结构的受力情况反映出来,使设计人员可以更好的根据地震反应情况对结构进行控制,设计出具有良好抗震效果的结构。通常情况下,越是简单的平面形状,单位造价相对来说就比较低。比如圆形结构,不仅受力相对复杂,而且建筑施工比较复杂,施工过程中需要花费比矩形建筑更高的费用。通常情况下,在建筑施工中,矩形和正方形会更加有利于居家布置和施工,此外还可以有效的降低工程的施工造价,在长方形住宅中,以长宽比为1∶2的住宅为最佳。而且由于工程平面规则,可以充分利用抗侧力构件进行水平力的传送,结构的刚度可以达到设计的要求,具有良好的经济性和安全性。
4结语
学生考虑问题深入,对学生都给予较好的评语。其余学生由教研组组成答辨小姐进行逐个答辨。毕业设计的成果,基本反映了学生独立工作能力的水平。
这次毕业设计工作,给予我们不少启发,下面就今后毕业设计工作谈一些想法。
一、选择结合实际任务的不同类型毕业设计课题,进一步提高学生的独立工作能力
建筑结构工程专业的培养目标是学生毕业后既能从事建筑结构的设计和研究,又能从事建筑工程的施工和管理,但他们在学校里要着重进行的是作为结构工程师的基本训练。为了达到这个目标,必须在整个教学中加强基本理论,重视基本技能训综,切实安排好实践环节,以及认真做好最后一个学期的毕业设计工作。
在各种教学安排中,传授知识和培养能力是学校教学的两个方面,而能力和创新精神却是提髙教学质量的重要标志。能力和创新精神的丨川练应当贯穿在各个教学环节之中,使学生由低到高地受到连续的训练和薰陶。但是毕业设计却是贯彻理论联系实际原则和综合训练独立工作能力的最后的也是最重要环节。它对保证学生质量起着其它教学环节所不能代替的作用,因而必需予以髙度的重视和精心安排。
从历史沿革看,我系本专业毕业设计曾有几种做法:解放初期没有毕业设计,学生祗是在临毕业前阅读几篇文献,写份读书报告;学苏后开始设置毕业设计,做的是假拟题目,分建筑.结构、施工三个阶段进行“总装配”;58年后实行“真刀真枪”的毕业没计,学生在一个小组里结合实际设计任务经历结构设计的全过程;61年后“真刀真枪'’和“真题假做”的结构设计题目件举,同时引入少呈科研題目,使学生学会科研方法。
我们认为把毕业设计作为“总装配”也好,作为“经历结构设计全过程”也好,作为“学会科研方法”也好,它们都有正确的一面,但也有困难的一面,而且不能概括毕业设计的基本要求。例如进行“建筑、结构、施工”的三阶段总装配,好处是学生能将已学知识联系起来解决工程问题。但毕业设计时间短,学生要忙于完成三阶段任务,精力分散,不易做到深入钻研,不能更好地培养独立工作能力和创新精神。又如“经历结构设计全过程”的做法,好处是真刀真枪,能调动学生积极性,是一次实战淚习。但生产和教学矛盾突出,例如设计资料常变动,各设计工种间技术矛盾很多,施工单位会提出种种实际问题要求推翻已做好的设计,因此学生会做大量重复性工作,有的不属于基本教学要求。
我们认为毕业设计的基本要求,槪括起来应做到“两彳、进一步”一就是进一步理论联系实际,进一步训练能力;抓住“三个性”——就是要求学生做毕业设计时具有综合性、独立性和创造性。这里所谓“进一步”,就是把毕业设计和其它教学环节联系起来考虑,有些训练可以在其它教学环节中基本完成,而在毕业设计中强调的则是进一步的提高。所谓“三个性”,就是在综合进行“总装配”的基础上,强调培养独立工作能力和创新精神。
为了达到这个目标,可供选择的毕业设计课题是广泛的。它可以是设计题目,可以是研究设计任务,也可以是本专业在结构、力学、材料、施工方面的科研专题。这里有一个核心问题,就是毕业设计题目要结合实际任务,它应该或者是一项实际生产任务或者是一个有现实意义的课题。学生不仅在毕业设计中能经历一次设计的或小型科研的全过程,而且有为推动四化建设尽自己力量的责任感。有了这一点,学生就会有极大的主动性和极积性去研究解决各种工程实际问题,做一些有创新意义的工作。也就能使学生在毕业设计中更有目的地钻研和运用理论,锻炼基本技能,自觉提高独立工作能力,自始至终地用高标准要求自己,最后达到培养目标要求。
二、抓好毕业设计前各个教学环节(尤其是实践环节),是提高毕此设计水平的重要条件
建筑结构工程专业是设计类型的专业,培养目标测重于结构设计和设计问题的研究。上述毕业设计安排能不能完成培养目标赋予的任务?会不会削弱结构设计方面的训练?这是必须认真考虑的问题。
我们认为,一个结构工程师,除了有宽厚的理论基础外,必须有严S的学风,有熟练的运算、绘图和应用规范手册的技能,有一定的处理构造和施工问题的能力。这三方面是进行结构设计的基本要求。但要成为有作为的工程师,这些要求是不够的。他还要有丰富的想象力,能做出好的设计方案,会处理新的工程问题L.这祥才能使生产不断发展。所有这些学风、技能和能力训练,显然不能只在一个毕业设计环节中加以完成,而是大学五年培养的结果。大学平时教学环节和毕业计,@;一t有整体。所以,适当地对平时教学和毕业设计进行分工,将一些更基本的丨川练放庄F时教学中,尤其在乍时实践环节中加以完成,而毕业设计丨则重对培养综合性的理论联系实际的能力,独立工作能力和创新精神,则是可取的。
例如,学生测量实习时,我们可以要求他们在2~3周内完成一个广区(或地区)的实际测图任务,学生测绘的地形地物图作为该厂的竣工图或在该地区进行基建的依据。
学生肩负了生产任务,就能认真地对待每一个读数,处理每一个数据,绘制每一根线条。这样就能在不长时间内锻炼严谨的学风,为今后培养更好的学风打下基础。
又如我们有意地在一些课程设计和大作业中安排工程技能的训练。譬如在“单层厂房结构设计”中,我们可以要求学生对一个典型厂房进行构件选型、主体结构和构件计算、处理各种构造问题、画出结构布置图、节点大样图、构件模板配筋图、材料表等。
他们的计算和图纸大体应达到生产用结构计算书和结构施工图的水平。这样就使学生在课程设计阶段基本完成过去毕业设计中对结构施工图训练的要求,在毕业设计中就有更多时间去考虑新方案和新专题。在“髙层建筑结构”作业中,我们还可以要求学生进行一个较复杂的结构构件计算,了解一般结构工程的计算方法、步骤以及怎样进行数值校核的方法。那么学生在毕业设计中就能摆脱一些数值运算钏练要求,用计算机进行工程计算:腾出精力去研究更为复杂的问题。
施工实习时,我们选择宝钢工地作为实习现场。那里有宏伟的建设场面,有先进的施工机械,有众多的技术课题,有经验丰富的技术人员指导。我们要求学生在完成实习任务的同时,为工地解决一、两个实际工程问题,写出专题报告,由工地技术人员负责审阅鉴定。例如有的学生为了统一异型钢模板类型,改进了某项设计,可节约数十吨钢材;有些学生对上海地区降水工程的历史和现状进行了调査分析,或者对宝钢工程中的基坑边坡稳定问题进行分析讨论。他们都写出有价值的专题报告,受到好评。在77和78级两届实习中,学生几乎一致认为:“施工实习使我们开阔了眼界,学习了施工知识,受到了一次从未有过的独立工作锻炼,在能力培养上有一个飞跃”。
我们体会学生经过测量实习、课程设计、施工实习等实践环节训练后,在学风、技能和能力上,每次都能迈上一个台阶。如果思想抓紧,措施得力,一步一个脚印地前进,他们的进步将是不小的。这些训练都能为毕业设计打下基础,有些工程技术训练大体得到解决,有些能力培养有了良好开端。在这个前提下,无疑地应该而且可以对毕业设计提出更髙的要求。
三、不同类型毕北设计题目的做法和要求
根据上面的毕业设计要求和我们的具体条件,我们认为毕业设计净时间以16~17周为宜,毕业设计选题以三类为宜,即“设计类”、“设计研究类”和“其它形式研究类”。由于本专业培养目标和学生毕业后岗位都侧重于结构设计和研究工作,所以前两类题目应该多一些;又由于教学计划中对结构课程设计已有一定训练,所以单纯设计的题目也不宜太多,以免过多重复。至于三类题目的比例,要看每届毕业设计前的具体情况而定。
1.设计类题目,指的是学生所参加的实际设计任务,或以实际任务为背景的题目。这类毕业设计大体可分收集资料、方案、计算、绘施工图、总结等个五阶段进行。
在第一、二阶段中,要考虑建筑、结构、施工三方面问题;在绘图阶段学生应参加各设计工种的技术讨论和汇总工作;在总结阶段有人可写专题,有人可做本工程设计的业务总结。参加这类题目的学生一般可由三种人组成:基本技能尚嫌不足的学生,对结构设计有特长的学生以及少数成绩优秀、组织能力较强的学生。
2. 设计研究类题目,指的是学生所参加的某项实际工程设计任务中的研究专题。
也可以是学生在参加某项工程的部分设计后,着重解决一、两个专题。做这种专题时,在设计方面要求学生达到技术设计阶段的要求,有一定份量的计算和绘图工作;在研究方面要求学生有较深入的理论分析,有自己独立的和创新的见解,有一些专题论文。参加这类题目的学生人数应该比另两类题目多。这些学生对一般性的设计技能已有一定的训练,有较好的自学能力,因而在毕业设计中有可能对他们进行进一步提高的训练。
我们认为这类题目可以多一些,原因有四:
①学生在结构设计上至少能做到技术设计阶段,在研究上有自己的专题,能够满足毕业设计的基本要求;
②不受生产任务在时间上和工作量上的限制,生产和教学的矛盾不大,又能为生产和技术改造直接服务;
③题目与教师的科研能结合。目前教师的科研大体有两类:一类是基本理论,一类是工程技术专题。后一类更容易结合。教师指导这类题,花时间不多,收效却不小。
学生又能为教师的科研提供必要的数据,所以教师愿意带;
④与当前土建技术发展方向结合(例如髙层结构的某些专题,结构优化问题,抗震分析等),比较有生命力。
3. 研究类题目,指的是学生所参加的结构设计以外的专题研究,
如结构实验研究、施工专题研究、结构力学专题研究、建筑材料专题研究等。有的可以实验研究为主,有的可以理论研究为主。本科生做专题研究,可以在教师指导下进行,也可以和硕士研究生组成梯队。本科生和硕士研究生进行研究的区别之一是研究生一人一题,而本科生一般都由几个人合作进行。他们在一起做实验,进行理论分析,互相启发和补充,但每人必须有自己的工作5得出自己的见解和结论,写出自己的论文。参加这类题目的学生是少数。他们理论基础和技能训练都比较好,有较强的自学能力,并a在平时表现出对结构实验、施工.力学.材料等方面有较大的兴趣和爱好。
现在的建筑结构模型基本都是应用在高校中的建筑制图等课程中,这些建筑结构模型大多是由一些相应厂家生产的,但是现存的一些模型大多存在着一些问题:首先,由于运输、制作、安装和结构稳定等因素的影响,这些厂家在生产建筑结构模型时,经常使用有机玻璃对材料进行替代建筑中的实际材料钢筋,这样生产的模型虽然在外型上看起来没有很大差别,但是实际作用却打了很大的折扣,某些重要内容无法得以体现,如钢筋梁柱之间的锚固、钢筋材料本身的材料特征、钢筋的实际搭建方式等都无法真实呈现出来。其次,只有单纯的硬件模型还无法达到很好的教学效果,还需要结合配套软件,也就是模型的说明,用来反应模型的具体内容及相关知识的延伸,但是实际情况下,由于技术力量的有限性导致模型反映内容比较单一,大多数厂家并没有提供模型相关说明,制作的模型也大多只是反映了简单的结构构造。单纯使用模型进行教学,教师自身的水平很大程度就影响了教学效果,导致了一些教学水平一般的教师无法真正体会到模型的作用。如果模型出厂时能够配套相应的说明,结构模型就不仅是用来反映简单的建筑构造,而是对建筑材料、实验、预算、施工等内容进行综合反映,有利于教师对整个施工过程进行有效讲解,也就能够更充分地体现出模型的作用。
2建筑结构模型研制
(1)建筑结构模型设计
研制建筑结构模型,首先需要对建筑结构模型进行设计,下面以一个建筑结构模型为例。模型设计为两层,每层两个方向各为两跨的结构,下层采取一半高度置于土中的设计,来增加其稳定性,从而也方便观看。梁柱断面采用1:2的比例,梁长和柱高都采用缩小比例2:1,从而保证更好地反映相关内容。梁柱锚固处的钢筋采用焊接的方式进行固定,保证整个结构更加稳定,如果梁的挠度过大,则需要采用有机玻璃模板来进行固定。
(2)建筑材料及实验
工程中购买的钢筋,一级小规格的钢材大多是圆盘形式,二级和三级的钢筋大多是直线线材形式,其一般长度为9米。而且钢材表面上也经常有相关标示,如厂家的商标、钢材的规格及直径,这些标示一般是每隔2米出现一次。钢材表面的形式分为光圆和带肋,带肋又分为螺纹肋和月牙肋两种。因此制作模型时对于板筋选用时应选用光圆钢筋,梁处的钢筋应选用螺纹肋,柱筋应选用月牙肋。从厂家购买钢材后应当注意厂家提供的出厂合格证,这为以后的工程验收提供了非常重要的保证。出厂合格证一般也分为两种,一种是厂家提供的盖有厂家公章的原始合格证,另外一种是在厂家的原始合格证上也可以加盖经销商的红章。钢筋是建筑工程中必不可少的材料,因此使用时应当对其材料进行见证取样检查。取样时可以按照相关规定取一定长度的钢筋到检测单位进行检查,并要求其出具相关检测结果报告。检测内容通常分为屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能的检测,前两项为力学性能的检测,后两项为塑性性能的检测。
(3)建筑结构构造施工
在建筑结构构造施工中,钢筋的连接形式主要分为绑扎连接、焊接和机械连接三种,在实际的建筑工程施工中,前两种更加常用,机械连接形式使用比较少。在进行模型制作时,可以将这三种连接方法在不同部位都出现,从而便于学生对这三种连接形式有直观的认识。可以在板筋的连接中采用绑扎的形式,边柱和角柱可以采用机械连接中的套丝对接连接,中柱中可以采用电渣压力焊连接,梁筋则采用闪光对焊连接。对于焊接工程也需要出具相应的检测报告。
3建筑结构模型在建筑工程教学中实际应用
建筑施工图纸大多采用的平法标注形式,对于建筑结构模型来说,则可以将图纸和模型进行对比,使学生能够更直观地认识到钢筋的布置。比如梁KL1(2A),表示这个梁的编号为KL1,并且该梁有两跨,一端是悬臂,梁的断面是200*600,箍筋为8双肢箍,间距是200MM,加密区的间距是100MM,上部布置2根通长18钢筋,负弯曲处设置5根18钢筋,布置形式分为上下两排进行布置,上排断点为净跨径的1/3,下排断点为净跨径的1/4。腰部设置两根16的抗扭构造的钢筋,下部布置3根通长的20钢筋。另外,梁柱锚固连接处的构造是以平法图集中的规定为要求的,具体选用的是《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》,按照此规定要求,柱顶处和梁锚固分别采用其43页非抗震KZ边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中详图B和44页非抗震KZ中柱柱顶纵向钢筋构造中详图B的做法,梁采用57页非抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造弯锚的做法,悬臂端则采用66页各类梁的悬臂端配筋构造详图C的做法。
4结语
钢材料在潮湿的空气中极易发生腐蚀,而且建筑工程钢结构要承受极大的荷载作用,更加促进了轻钢结构的疲劳,使其强度大大降低,甚至出现脆性断裂。另外,钢材料的耐火性能较差,实验证明钢的受热后强度也会下降很快。在全负荷的情况下,普通建筑用钢受热为300℃后,刚体强度开始急剧下降;钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃。所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失。因此,在建筑工程中,一定要做好轻钢结构的防腐及防火工作,这样才能确保轻钢结构的设计寿命,保证工程的质量,增加其安全性和耐久性,减少事故的发生。
二轻钢结构的防腐技术
1表面处理
对钢材料进行必要的表面处理是非常重要,主要是清除掉钢铁表面的铁锈层与油污等污物,对钢铁表面残留的黑氧化皮尤其要清除干净。因为这些污物可以说是钢铁发生电化学腐蚀的阴极,当钢材处于潮湿环境中,就会发生腐蚀,除去后可减少腐蚀的可能。表面处理质量需确保钢构件表面露出金属光泽,具体参照相应的涂装前钢材表面预处理规范。
2常用方法
目前,对钢结构防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也称为涂层法。在进行防腐涂料的涂装时,一定要确保涂层厚度均匀且适度、粘结牢固、无脱层、不可空鼓和漏涂。施工具体要求如下。
(1)要能够选择合理的涂层结构和涂刷方式
能够考虑到轻钢结构的装饰要求、使用年限以及在涂装施工时的具体情况,配套使用底漆、面漆、中漆,发挥其最佳作用。涂层结构就是由这三种防腐漆组合而成的复合涂层。简单来说,底漆在内侧,起到附着与防锈作用;中漆在底漆与面漆之间,增加了漆膜厚度;而面漆在最外侧,主要起防腐蚀与老化作用。合理的涂层结构有利于提高钢材防腐性能,延长轻钢结构的使用寿命。另外,涂刷方式的选择对提高涂装施工进度与质量、节约成本就有重大影响。涂刷方式主要有手工刷涂或滚涂法、空气喷涂法与浸涂法。
(2)涂装施工的质量控制
主要是对涂装施工的环境及过程、干漆膜的厚度进行质量控制。涂装施工的环境为5℃~38℃的温度与不大于85%的相对湿度;另外,还要求施工现场不能有太多的粉尘。在涂装前,轻钢结构表面不能有露珠存在;涂装之后,五天内不能淋雨。在刷漆时,必须等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用测厚仪进行检测,一般要求室内为125μm,室外为150μm,偏差为±25μm。
三轻钢结构的防火技术轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法
1防火涂料的选择
轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。
(1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;②涂层的表面也较为粗糙,美观性差;③需养护水泥基涂料。优势:①厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;②因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;③涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;④涂料运输方便,为袋装出厂。
(2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;②因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;③涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:①薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;②涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,;③单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能与抗挠曲性强。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:①超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;②具备薄型涂料的所有优点。
2基层处理
在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。
3涂装施工
由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。
四耐候钢的应用
建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。
五结束语
钢筋工程是高层建筑主体结构施工中的重要组成部分,对建筑结构的稳定性有很重要的影响。只有在钢筋选购、加工、存放、安装等环节中确保其质量,才能为建筑主体结构施工提供便利,确保建筑主体结构施工的质量。对于钢筋加工、存放阶段,第一,需要确保钢筋原材料的质量,做好钢筋原材料的验收工作。在进场过程中,对其产品合格证、型号、强度等进行严格的检查,避免不合格或不符合工程施工要求的钢筋材料进场;钢筋的存放必须整齐,同时由于钢筋具有容易生锈的问题,需要做好必要的防锈保护措施。在钢筋的加工方面,应该结合工程施工图纸的具体要求,根据工程设计的结构形状等进行加工。同时将加工好的钢筋配件进行合理存放,并做好相应的防护措施。对于钢筋安装,第一需要将安装过程中必备的工具准备妥当,然后合理配置施工人员,做好技术交底。同时加强对钢筋安装人员的培训,使其严格按照钢筋安装规范进行操作。对一些柱梁交叉处钢筋纵横交错及其他钢筋较多的柱筋应分组编号,以防混淆。对一些斜柱、异形柱,柱钢筋应用钢管支架对钢筋进行临时固定。对于规格大于22mm的应采用机械连接。总之钢筋工程务必保证其级别、规格、数量、长度、间距、锚固长度及保护层厚度符合要求。
2混凝土工程
高层建筑混凝土主体结构施工具有配筋多、体积大、结构复杂等特点,同时对施工技术具有较高的要求。在混凝土主体结构施工过程中,不仅需要控制施工材料的质量,在施工过程中还需要控制施工温度,严格按照相关的规范进行混凝土的配置、运输、浇筑、振捣、养护等,避免混凝土结构强度受到影响。作为一种水硬性材料,混凝土工程施工中必须进行适当的养护,可以说养护施工是混凝土质量的有效保障措施。进行混凝土养护,主要是为了在混凝土硬化期间,防止其表面的水分过渡流失,影响混凝土结构稳定性、强度,避免其表面出现裂缝。现阶段,混凝土工程养护施工中一般利用新型的养护工艺,即加入养护剂。利用养护剂能够有效的隔离空气与混凝土表面直接接触,避免水分流失,确保混凝土内部水化反应的进行。当然,在进行混凝土养护过程中,应该对养护的时间进行严格控制,对于大体积凝胶材料混凝土来说,其养护时间一般不能少于14天,同时也应该根据实际的情况,如天气、温度等进行具体考虑。对于大体积混凝土来说,其表面水分流失快,需要在其表面用一层塑料薄膜进行养护,及时调整混凝土内外温度差,确保混凝土的强度。目前,在我国高层/超高层混凝土结构中,C40-C60及混凝土应用已较为普遍,采用高强混凝土可以减少构件截面尺寸,增加有效使用空间,降低自重,节省材料费用。另外,高强混凝土流动性不佳,使泵送难度加大,促进了混凝土技术的进步,国内的泵送混凝土主要采用掺粉煤灰和化学外加剂。
3垂直运输
在高层建筑工程施工过程中,涉及的垂直运输作业很多,并且运输量一般较大,给指挥工作增加了难度,施工人员的安全防护工作尤为重要。所以,在垂直运输过程中,需要选择合理的运输机械,如施工电梯、塔式起重机、输送泵等等,这样才能确保垂直运输的安全,提高工程运输的经济效益。
4总结
以特定要求为目标,政府和建筑企业研究和测评建筑工程及其质量的过程就是建筑工程质量检测。通过力量资料的收集和查阅,本文对建筑工程质量检测的特点进行了如下概括和总结:
(1)合法性。建筑工程质量检测以国家颁布的《建设工程质量检测管理办法》为法律依据。
(2)公正性。根据国家的法律法规,第三方检验机构受相关利益者的委托检测建筑工程的质量,以检测结果出具检测报告。因而,建筑工程质量的检测更公正、公平。
(3)真实性。检测机构出具的检测报告是检测和评估建筑工程的真实情况的结果,因而,具有真实有效性。
(4)准确性。检测机构的检测以质量工程质量的法律规定为原则,保留了所有检测的凭据和资料,因而具有准确性。
(5)独特性。建筑工程检测报告的质量评估是针对某一工程而进行的,因而建筑工程具有差异,某一建筑工程的质量评估只能代表本工程的质量检测结果,所以决定了其特有的性质。
2建筑工程主体结构质量检测的内容与技术措施
2.1外观检测
因为从直观上看,工程的整体可以从建筑工程的外观上展现出来,所以,检测建筑工程主体结构质量的过程中,检测建筑的外观其中的重点。就工程建筑的混凝土结构构造方面来看,墙面坑洞及裂纹、结构疏松和混凝粗糙等都是外观检测必须包含的内容,从这些方面上来看,建筑工程存在的问题和缺陷都可以在质量问题上体现出来。其中,外观的检测内容包含两个方面,一方面是尺寸度量,它是分析建筑结构中多方面的基础构建,其中包含有工程结构中支柱的直径何高度、墙体侧面深入地下的深度等内容。正是因为这些准确的数据测量,因而建筑工程的外观施工能够严谨的完成得到充分的保证。另一方面,估算测量的内容包含有测量和评估精确度不明的部件,不但确保控制好工程部件尺寸的变动幅度,而且保证了按照要求设计建筑工程的外观。
2.2钢筋保护层的检测
工程建筑结构的抗压强度,也就是检测钢筋的保护层,直接决定了其稳定和巩固的程度,所以,充分保证工程的质量重视工程结构抗压强度的重要性。测量工程建筑抗压强度包括两方面,其一是静态抗压检测和动态抗压检测,它主要是利用雷达或超声波等工具检测工程结构的脉冲压,推导结构部件的抗压强度是通过发射脉冲与反射脉冲的脉冲波形质检异同的比较完成的。其二是共振测定和钻芯取样法,前者判断结构强度利用的原理是将适当的振幅和频率的检测波发射到工程构件上,进而得出工程构件以及检测波产生多大的共振,最终得出判断。另一种钻芯取样则就是在钻孔检测直接检测主体结构的强度得出结论。但是因为多样化的建筑结构,同时缺乏完善的检测手段,因而必须具体问题具体分析,选择和建筑工程本身相适应的检测方法,这样才能得出精准的工程结构抗压检测结果。
2.3混凝土的检测
(1)回弹法。回弹法测量工程结构质量采用的重锤必须具有一定动量,进而通过对结构表面锤击的方式得出测量结果。工程结构不一定能够吸收所有捶打的动能,这主要是因为受到外界振动的影响,工程结构的混凝土只能吸收一部分,而重锤受到其余部分的动能产生反弹,从工程结构的表面离开。接着在比较重锤的反弹高度并与重锤的初动量的测量结果之后得出工程结构中的混凝土结构。例如,通常使用随机抽样的方式进行回弹法的抽样检测,抽样检测必须选择不少于十个检测构件进行。如果是检测区域比较大的结构,可以将检测区域划分为若干小区域独立存在。如果样本容量尺寸为4.5×0.3m以下的构件,那么可以将其划分为五个部分。测量的过程中,测区位置的安排要以构件的类型为依据,同时,要保持在2m的范围内布置测区。回弹仪在使用的过程中要保持水平,测区的面积最好不能超过0.04㎡的范围,还要根据不同的区域记录相应的数据,避免出错。
(2)超声回弹法。超声回弹法的方法原理是以回弹法为前提,充分运用超声的优点,以超声仪器为测量工具,将待测物体中的传播时间以及超声在物体内的传播速度都计算出来,而且在上述基础上测量主体结构表面的硬度参数,最终主体结构的硬度参数就在结合回弹值和声速两者的计算中得出。与其他检测方法相比,超声回弹法的特点较为突出,尤其是利用超声回弹法,主体结构中的水分不会再成为测量的影响因素。因为现在建筑结构基本上都是利用混凝土建造主体结构,所以仅仅使用其中一种方法,主体结构中的水分很容易影响测量。因而必须结合超声检测法和回弹法,保证检测结果尽可能不受主体结构中水分的影响,进而保证主体结构检测的准确性。
3建筑工程主体结构质量检测的管理措施
3.1建立监督小组
保证测量的精确度不但需要正确的检测方法,同时也不能忽视对测量的监督,做好监督工作可以充分保证有效的建筑工程主体结构质量检测。和具体的质量验收相比,监督工作具有随机性的特点,但是建筑工程主体结构质量检测也可以有效的借鉴监督的结果。监督工作的作用是可以保证建筑工程主体结构的质量在检测工作中反映的有效性,同时,监督部门要对随机抽查实体建筑检测结果给予高度重视,与此同时,也不能忽视检测时产生的损害建筑主体的行为,并及时遏制这种检测手段的实施。和具体的质量检测有所不同,监督检测工作的目的在于通过简单有效的检测手段,对实体质量验收的具体效果充分掌握。通常由监督部门专门建立监督小组,利用精密的仪器,采用正确的测量手段,有效处理和检测现场产生的问题。
3.2根据结构的形式抽样
建筑工程主体结构的质量检测手段必须科学、合理,以此确保产生准确有效的检测结果。一般而言,利用抽查的方式检测数量较大的待检对象,其中抽样数量的合理性直接关系到抽样检测结果的准确性。因而必须以待检结构的形式分类抽样,进而准确测量主体结构质量。例如,抽样检测不同的结构类型,包括检测钢结构、钢筋混凝土结构,还要测量砌体结构,其中,每一个结构中又有具体的结构类型划分,分别进行抽样检测。
3.3根据检测物的容量选择合适的样本容量
选择合适的样本容量也是建筑工程主体结构质量检测时必须重视的。按照相关的规定,监督部门必须检验检测方式的合理性,一般而言,只要要选取待检物总体容量的10%以上的容量作为样本容量,若不满总体容量的10%,则可信度不高。
4结束语