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摘要:近几年来我国不断研发出的新型高技术建筑工程材料,在建筑结构设计中应用十分广泛,有力的促进了我国建筑行业的发展与进步。但是材料的发展只能解决建筑工程的一部分问题,而不能解一切问题。目前我国建筑工程仍然存在很多的问题。本文从我国的建筑现状出发,分析我国建筑结构易出现的问题,并提出加以改进的措施。
关键词: 结构设计;建筑工程;措施
中图分类号: TU318 文献标识码: A
我国建筑行业蒸蒸日上,但是在建筑结构设计过程中往往存在一些设计误区,在楼板设计、承重柱截面设计、框架结构设计、梁高设计、地基和基础设计等方面经验主义思想严重,循规蹈矩,根据以往使用过的方案进行设计,认为只要以前的设计建造成的建筑没有出现质量问题,那么该设计就是正确的,但事实上建筑物的问题可能只是潜在的,出现质量问题只是早晚而已,所以在进行建筑设计时更应实事求是,从建筑科学方面入手,研究结构设计问题,从理论上发现问题,在现实中实践问题、解决问题。
一、测量精度
随着城市化进程不断向前迈进,建筑设计也是为了满足人们的生活需求,因此在设计和施工方面都对施工测量精度提出了更高要求。结构受力受施工测量精度的影响是很大的,这主要是因为建筑结构超高,如果施工测量误差很大,那么就会严重影响建筑功能的发挥,除此以外还会损害建筑的总体结构受力,所以,出于对群众生命的考虑以及对施工单位的尊重,必须将施工测量的误差降到最低可以承受范围以内,要符合国家相关部门对此类项目的规范。另一方面,阶梯状流水施工流程在工程建设中运用广泛。建筑一般都用阶梯状流水施工流程的办法来提高施工速度,所以在提高速度的同时,工业化批量生产也对施工测量的精度提出了更严格的要求。
二、测量技术
平面控制网的信息传递距离太长,导致信息监测出现误差,虽然设置了多个测站,但是测站转换太多,信息容易丢失,所以会出现测量累计误差出现很大偏差。以上这些因素都直接或是间接地导致了测量技术难度大。此外,建筑侧向刚度过小,尤其是那些建筑外形很新奇的建筑,此类建筑在施工过程中容易受环境以及地理位置的影响,而且影响的效果很明显。最后,建筑工程的空间位置会发生变化,这就直接导致了高空测量控制网的稳定性正常情况的比较下相对较差。
三.控制建筑施工测量质量的措施包括
合理布置施工控制网
建立施工控制网是建筑施工测量的首要任务。新建的大中型建筑场地上,施工控制网都被设置成正方形,然而有时也会有部分工程设置成矩形的格网。我们在工程测量的过程中必须从整个施工过程考虑建立建筑方格网、浇筑基础垫层和其它施工工序中的轴线测设等,都要满足都能应用工程布设的施工控制网这一条件。
布置方格网时,其主轴线为了平行于总平面上所设计的主要建筑物的基本轴线,往往都要布设在场地的中部。方格网的转折角一般都设置在90度,相对应的方格网边长的相对精度一般情况下设置在一万分之一到两万分之一。为了不受施工影响,控制点用桩的方位应选在够长期保存的地方,设置好了之后还要采取一些措施,防止被破坏。根据测量控制点来对主轴线定位并进行相关的科学测设。我们应该把主轴线点的坐标用科学的计算方法变成测量坐标,完成主轴线的测定之后,就可以测设并在测试之后进行复核,复核方格网。
(二)建筑物主要轴线的定位和放线
预制桩和灌注桩是建筑常用的两种桩基。这些桩基的特点主要有:地点位于市区,基坑较深,基坑体量较大。但另外一方面也值得注意就是施工场地不宽敞,大多数基坑都需要垂直放坡。
依据建筑施工方格网和建筑红线是建筑物定位的主要方法。因为建筑上部荷载是由桩承受,因此对桩位的定位就要求有很高的精确度。根据建筑物主轴线测设桩基和板桩轴线位置的允许偏差值一般维持在20mm以下,单排桩所能允许的范围在10mm以下。还有一种情况是,工程建设测量,当沿轴线测设桩位时,纵向偏差应保持在3cm以下,横向偏差应该保持在2cm以下。测设偏差不能超过桩径或桩边长的1/10是对群桩外周边上的桩的要求。
四、砌体结构设计中存在的问题及处理措施
剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题
该类房屋多见于沿街的办公楼,底层为商店、餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。因悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底模,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际是由上往下传递,上述挑梁的设计及计算与实际工程中受力和传力路径不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法只能是改变计算简图及受力路线,或者注意施工顺序和施工工序。
部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,各层均设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载却普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。这类建筑虽然是解决底层需要更加灵活经济的空间房屋的结构形式,但裂缝问题值得设计者注意。
砌体结构布置方式及抗震分析
纵墙承重的结构布置方案,横墙间距大、数量小、竖向轴力较小,故对抗震不利。纵墙过多易引起弯曲破坏,应慎重选用。混合承重结构可有多种布置方式,这种结构体系由两种结构材料弹性模量结构体系组合而成,因而不是一种良好的抗震结构形式。
总之,选择哪种砌体结构是抗震结构设计中的关键环节,应从抗震的概念设计出发,综合建筑使用功能、技术、经济和施工等方面进行选择。
五、连续梁设计问题
连续梁设计的主要问题是设计者将连续梁按照单梁的受力模式进行设计。这种情况常常发生在房屋的阳台边梁设计上,房屋阳台边梁所承受重力、负荷较小,设计者抓住这一点在进行设计时便将连续梁按照单梁在图纸上进行设计,省时省力,但是这样做的直接后果将是建筑施工时在梁支座处上部配置的负筋数量将远远小于连续梁的状况,这样做的后果将是梁的支座处受拉区拉力明显增大,经过一段时间支座处受拉区便会出现竖向裂缝,经过发展最后梁上部栏板处也会出现明显的竖向裂缝。如果边梁长度较小,这个问题导致的后果不会非常严重,但是如果边梁很长,自身质量很大,再加上外界应力,那么问题将会越来越严重。并且阳台边梁多数直接暴露在室外,会经历四季环境变迁,受到风吹日晒,温度变化较大,对梁的收缩性能要求较高。当连续梁按照单梁设计以后,温度发生变化时梁体进行伸缩,但是由于是单梁连接,其伸缩受到另外一个单梁的约束,伸缩范围有限,同时在一定范围内也会受到挑梁的约束,从而在梁体产生伸缩应力,该应力将直接作用于梁上已经有裂缝或者梁体脆弱处,致使梁的整个支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁体的刚性降低,成为松散的小支撑块,承重能力严重下降,甚至直接影响使用安全。
六、楼层平面刚度的问题
一些设计者在缺乏基本的结构观念的基础上采用楼板变形的计算程序,尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的,甚至是准确无误的,但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。那么可在洞口边加设暗梁边梁、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设。
七、屋面梁与配筋的问题
、屋面梁配筋太少
由于屋面梁荷载较小,这样屋面梁在温度变化等作用下因配筋率过低反而会使裂缝宽度较大。结构建模时,设计人员图方便,屋面梁则直接拷贝下层梁的尺寸。
、清孔
针对残积于各梁预留孔内的灰尘,需在钻孔成型后立即进行清理。首先扫出大部分的粉尘,使用圆形长条毛刷进行反复刷扫,然后使用专用吹风机、压缩空气等设备吹净余下的灰尘。处理完毕后还应避免水或其它杂物进入其中,应用丝棉将洞口塞紧,保持孔洞干燥。
总而言之,房屋的建筑结构,建筑质量与人们生活息息相关,它是人们日常生活、办公等使用最為频繁的场所。所以房屋在建设过程中必须重视其结构的安全性及便于使用性,设计师在设计的时候,一定要从多方面的因素综合思考,对房屋的质量安全负责,对使用者负责。
参考文献
[1]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与应用2013.02.13
[2]马小莲.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与企业2012.05.25
关键词: 结构设计;建筑工程;措施
中图分类号: TU318 文献标识码: A
我国建筑行业蒸蒸日上,但是在建筑结构设计过程中往往存在一些设计误区,在楼板设计、承重柱截面设计、框架结构设计、梁高设计、地基和基础设计等方面经验主义思想严重,循规蹈矩,根据以往使用过的方案进行设计,认为只要以前的设计建造成的建筑没有出现质量问题,那么该设计就是正确的,但事实上建筑物的问题可能只是潜在的,出现质量问题只是早晚而已,所以在进行建筑设计时更应实事求是,从建筑科学方面入手,研究结构设计问题,从理论上发现问题,在现实中实践问题、解决问题。
一、测量精度
随着城市化进程不断向前迈进,建筑设计也是为了满足人们的生活需求,因此在设计和施工方面都对施工测量精度提出了更高要求。结构受力受施工测量精度的影响是很大的,这主要是因为建筑结构超高,如果施工测量误差很大,那么就会严重影响建筑功能的发挥,除此以外还会损害建筑的总体结构受力,所以,出于对群众生命的考虑以及对施工单位的尊重,必须将施工测量的误差降到最低可以承受范围以内,要符合国家相关部门对此类项目的规范。另一方面,阶梯状流水施工流程在工程建设中运用广泛。建筑一般都用阶梯状流水施工流程的办法来提高施工速度,所以在提高速度的同时,工业化批量生产也对施工测量的精度提出了更严格的要求。
二、测量技术
平面控制网的信息传递距离太长,导致信息监测出现误差,虽然设置了多个测站,但是测站转换太多,信息容易丢失,所以会出现测量累计误差出现很大偏差。以上这些因素都直接或是间接地导致了测量技术难度大。此外,建筑侧向刚度过小,尤其是那些建筑外形很新奇的建筑,此类建筑在施工过程中容易受环境以及地理位置的影响,而且影响的效果很明显。最后,建筑工程的空间位置会发生变化,这就直接导致了高空测量控制网的稳定性正常情况的比较下相对较差。
三.控制建筑施工测量质量的措施包括
合理布置施工控制网
建立施工控制网是建筑施工测量的首要任务。新建的大中型建筑场地上,施工控制网都被设置成正方形,然而有时也会有部分工程设置成矩形的格网。我们在工程测量的过程中必须从整个施工过程考虑建立建筑方格网、浇筑基础垫层和其它施工工序中的轴线测设等,都要满足都能应用工程布设的施工控制网这一条件。
布置方格网时,其主轴线为了平行于总平面上所设计的主要建筑物的基本轴线,往往都要布设在场地的中部。方格网的转折角一般都设置在90度,相对应的方格网边长的相对精度一般情况下设置在一万分之一到两万分之一。为了不受施工影响,控制点用桩的方位应选在够长期保存的地方,设置好了之后还要采取一些措施,防止被破坏。根据测量控制点来对主轴线定位并进行相关的科学测设。我们应该把主轴线点的坐标用科学的计算方法变成测量坐标,完成主轴线的测定之后,就可以测设并在测试之后进行复核,复核方格网。
(二)建筑物主要轴线的定位和放线
预制桩和灌注桩是建筑常用的两种桩基。这些桩基的特点主要有:地点位于市区,基坑较深,基坑体量较大。但另外一方面也值得注意就是施工场地不宽敞,大多数基坑都需要垂直放坡。
依据建筑施工方格网和建筑红线是建筑物定位的主要方法。因为建筑上部荷载是由桩承受,因此对桩位的定位就要求有很高的精确度。根据建筑物主轴线测设桩基和板桩轴线位置的允许偏差值一般维持在20mm以下,单排桩所能允许的范围在10mm以下。还有一种情况是,工程建设测量,当沿轴线测设桩位时,纵向偏差应保持在3cm以下,横向偏差应该保持在2cm以下。测设偏差不能超过桩径或桩边长的1/10是对群桩外周边上的桩的要求。
四、砌体结构设计中存在的问题及处理措施
剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题
该类房屋多见于沿街的办公楼,底层为商店、餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。因悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底模,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际是由上往下传递,上述挑梁的设计及计算与实际工程中受力和传力路径不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法只能是改变计算简图及受力路线,或者注意施工顺序和施工工序。
部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,各层均设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载却普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。这类建筑虽然是解决底层需要更加灵活经济的空间房屋的结构形式,但裂缝问题值得设计者注意。
砌体结构布置方式及抗震分析
纵墙承重的结构布置方案,横墙间距大、数量小、竖向轴力较小,故对抗震不利。纵墙过多易引起弯曲破坏,应慎重选用。混合承重结构可有多种布置方式,这种结构体系由两种结构材料弹性模量结构体系组合而成,因而不是一种良好的抗震结构形式。
总之,选择哪种砌体结构是抗震结构设计中的关键环节,应从抗震的概念设计出发,综合建筑使用功能、技术、经济和施工等方面进行选择。
五、连续梁设计问题
连续梁设计的主要问题是设计者将连续梁按照单梁的受力模式进行设计。这种情况常常发生在房屋的阳台边梁设计上,房屋阳台边梁所承受重力、负荷较小,设计者抓住这一点在进行设计时便将连续梁按照单梁在图纸上进行设计,省时省力,但是这样做的直接后果将是建筑施工时在梁支座处上部配置的负筋数量将远远小于连续梁的状况,这样做的后果将是梁的支座处受拉区拉力明显增大,经过一段时间支座处受拉区便会出现竖向裂缝,经过发展最后梁上部栏板处也会出现明显的竖向裂缝。如果边梁长度较小,这个问题导致的后果不会非常严重,但是如果边梁很长,自身质量很大,再加上外界应力,那么问题将会越来越严重。并且阳台边梁多数直接暴露在室外,会经历四季环境变迁,受到风吹日晒,温度变化较大,对梁的收缩性能要求较高。当连续梁按照单梁设计以后,温度发生变化时梁体进行伸缩,但是由于是单梁连接,其伸缩受到另外一个单梁的约束,伸缩范围有限,同时在一定范围内也会受到挑梁的约束,从而在梁体产生伸缩应力,该应力将直接作用于梁上已经有裂缝或者梁体脆弱处,致使梁的整个支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁体的刚性降低,成为松散的小支撑块,承重能力严重下降,甚至直接影响使用安全。
六、楼层平面刚度的问题
一些设计者在缺乏基本的结构观念的基础上采用楼板变形的计算程序,尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的,甚至是准确无误的,但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。那么可在洞口边加设暗梁边梁、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设。
七、屋面梁与配筋的问题
、屋面梁配筋太少
由于屋面梁荷载较小,这样屋面梁在温度变化等作用下因配筋率过低反而会使裂缝宽度较大。结构建模时,设计人员图方便,屋面梁则直接拷贝下层梁的尺寸。
、清孔
针对残积于各梁预留孔内的灰尘,需在钻孔成型后立即进行清理。首先扫出大部分的粉尘,使用圆形长条毛刷进行反复刷扫,然后使用专用吹风机、压缩空气等设备吹净余下的灰尘。处理完毕后还应避免水或其它杂物进入其中,应用丝棉将洞口塞紧,保持孔洞干燥。
总而言之,房屋的建筑结构,建筑质量与人们生活息息相关,它是人们日常生活、办公等使用最為频繁的场所。所以房屋在建设过程中必须重视其结构的安全性及便于使用性,设计师在设计的时候,一定要从多方面的因素综合思考,对房屋的质量安全负责,对使用者负责。
参考文献
[1]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与应用2013.02.13
[2]马小莲.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与企业2012.05.25