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【关键词】高层建筑;施工质量;控制
高层建筑工程施工质量控制主要包括建筑工程施工活动条件的控制和建筑工程施工活动效果的控制两个方面。一方面,建筑工程施工活动条件的控制主要是指对影响建筑工程施工质量的各因素进行控制。又可分为施工准备方面控制和施工过程中对建筑工程施工活动条件控制。施工准备方面控制,应从人、机、料、法、环五个方面因素进行控制。施工过程中建筑工程施工活动条件控制,主要抓好对投入物监控,对施工操作和工艺过程控制以及其它相关方面控制;另一方面,建筑工程施工工序活动效果的控制:建筑工程施工活动效果控制主在实施步骤上为:实测-分析-判断-纠正或认可。实测:也就是采用检测手段。如看、摸、敲、照、靠、吊、量、套或见证取样,通过试验室测定其质量特性指标。
1 当前建筑工程施工质量控制的要点
监理工程师实施建筑工程施工活动质量监控应分清主次,抓住关键,依靠完善质量体系和质量检查制度。 首先,确立建筑工程施工质量控制计划,建筑工程施工质量控制计划要明确质量控制工作程序和质量检查制度。 其次,要设置建筑工程施工活动质量控制点,进行预控。控制点设置原则,主要视其对质量特征影响大小、危害程度以及质量保证的难度大小而定。建筑工程施工就是生产和检验、材料、零部件、各分部、分项工程的具体阶段。建筑工程施工质量控制,是企业中最经常、最大量的质量管理活动,是企业实现质量目标的基本保证。
2 高层建筑的强度控制
2.1 配比的选定
工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%~3%,混凝土强度将下降15%~20%,而水泥数量的影响为5%~20%,石子及砂的级配影响为5%~20%;水灰比影响为多增l%,强度降低5%~10%。既然影响如此之大,那就应该采取相应措施进行控制。
2.2 严格养护制度
高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因,多为抢工期、养护时间严重不足。据有关专家测试结果,其强度比全湿养护28天:全湿养护3天:空气中养护28d分别为2:1.5:1.由此可见养护的重要性。
3 建筑裂缝的控制
从我国的《混凝上结构设计规范》GB50010-2002表3.3.4看出,裂缝宽度在不同的环境下,不同的混凝土结构其裂缝宽度也有不同的控制标准,允许裂缝最大为0.2mm~0.4mm ,但作为裂缝控制来说,应以预控为主,等裂开了、缝增大了再补救那是万不得已。裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免,但从质量角度考虑应尽可能减少。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室,所以裂缝产生的可能性更大。下面从“放”“抗”谈谈施工措施。
“放”的措施:砌筑填充墙至接近梁底,留一定高度,砌筑完后间隔至少一周,宜15d后补砌挤紧;合理分缝分块施工;在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。
“抗”的措施:①尽量避免使用早强高的水泥,积极采用掺合料和混凝土外加剂,降低水泥用量(宜
“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝的预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩,需主要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时,受到内部约束而易开裂。对于大体积混凝土而言,应采取必要的措施(埋设散热孔、通水排热),避免水化热高峰的集中出现;同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前3天)。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温宜控制在25℃以内,否则因温差过大产生混凝土裂缝。
4 高层建筑的安全管理
由于高层建筑施工周期长、露天高处作业多、工作条件差,以及在有限的空间要集中大量人员密集工作,相互干扰大,因此安全问题比较突出,在此对安全管理综述以下主要控制点:
4.1 基坑支护
基坑开挖前,要按照土质情况、基坑深度及环境确定支护方案。深基坑(h≥2m)周边应有安全防护措施,且距坑槽1.2m范围内不允许堆放重物。对基坑边与基坑内应有排水措施。在施工过程中加强坑壁的监测,发现异常及时处理。
4.2 脚手架
高层建筑的脚手架应经充分计算,根据工程的特点和施工工艺编制的脚手架方案应附计算书。架体与建筑物结构拉结:二步三跨,刚性连接或柔性硬顶。脚手架与防护栏杆:施工作业层应满铺,密目式安全网全封闭。材质:钢管Q235(3#钢)钢材,外径48mm,内径35mm,焊接钢管、扣件采用可锻铸铁。 卸料平台:应有计算书和搭设方案,有独立的支撑系统。
4.3 模板工程
施工方案:应包括模板及支撑的设计、制作、安装和拆模的施工程序,同时还应针对泵送混凝土、季节性施工制定针对性措施。安装模板应符合施工方案,安装过程应有保持模板临时稳定的措施。 拆除模板应按方案规定的程序进行先支的后拆,先拆非承重部分。拆除时要设警戒线,专人监护。
5 结束语:
现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求。强度、三线、裂缝、安全都是些门类科学,值得进一步研究、探讨。
参考文献:
[1]现行建筑设计规范大全[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.
关键词:超高层建筑 一体化设计 美学
中图分类号:TU972 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(b)-0155-02
广发证券大厦项目位于广州珠江新城。整个项目秉承一体化整体设计的原则,从城市规划到构造细节,从景观环境到室内设计,环环相扣,最终将以精致典雅的立面形象呈现给城市一个富有表现力的建筑作品。
项目用地位于城市绿化轴珠江公园的东侧,西临马场路,东临马场规划路,场地呈梯形,与珠江新城南北轴相互垂直,场地与景观条件极佳。用地总面积10 677 m2,地形平整,容积率为10。
该项目为纯粹商务办公智能型综合大厦,由一栋地下5层,地上59层的主塔楼和一栋地上5层的副楼组成。总建筑面积约15.8 m2。主楼设计高度为308 m(包含屋顶构架),建成后将成为珠江新城东边边界的标识点,相信也会是广州的新地标。(如图1、图2所示)
1 建筑总平面设计
地块呈不等边梯形,308 m的主塔楼稍作转体、退后马场路并平行规划路,使之形成南面较为开阔的广场空间,同时与珠江新城轴线产生对话,充分展现建筑特色及城市景观价值;副楼为一栋新颖的多层建筑物靠近马场路并与之平行设置,强化了小尺度城市规划中道路界面的连续完整性。主副楼的建筑设计及布局顺应了两条不平行马路并与异形基地有积极的对话。
在总平面布局中合理布置主要出入口,优化交通流线设计,因地制宜,充分考虑地域环境条件,建筑环境与空间造型和谐统一,充分协调好周边建筑景观的关系。沿建筑布置水景及绿化,使之环绕于建筑物周边,获得良好的室外环境。
2 主体建筑一体化设计
广发证券大厦主塔楼整体外形纤细优雅,设计以倾斜的主立面和切割边角的手法形成一个多面体,并向顶部逐渐收分。建筑立体、挺拔,能给城市带来强而有力的视觉张力。
办公区域采用浅进深的平面布局让更多阳光能够进入,减少能耗的同时最优化获得景观视野。核心筒布局通过垂直空间的紧凑设计,结合空中大堂的设置以及巧妙共用电梯井的处理方法使得核心筒面积最小化,实用率最大化,并更灵活的疏导整个超高层建筑里的垂直人流。
主塔楼从空中大堂以上为广发总部,空中大堂以下为对外出租办公室以及商业。大厦的一体化整体建筑设计着重体现在3个地方:入口大堂、空中大堂以及顶部会所。均从外立面杆件向内变化围合生成内部空间将建筑一体化生长的设计理念淋漓表达。(如图3所示)
向外凸出的入口大堂雨棚也是由立面竖向肋条向外有机凸变而成,向室内延伸的入口大堂天花从形式上延续至核心筒外表皮,形成内外平衡空间。
单元幕墙的竖向肋条将建筑内部空间与外立面有机的联系组合起来,产生出一种整体设计的建筑形象。
在空中大堂,第二层玻璃板挂在竖向肋条外,竖向肋条向上延伸的同事也想室内变形延伸,形成空中大堂室内高耸的空间效果。
空中大堂的竖向肋条继续向上延伸至大厦顶部,以雕塑般的锋尖艺术形式生长,同时围合出顶层VIP会所空间。
层间弯弧玻璃将过滤过的新鲜空气带入地板通风口,使内部办公环境更舒适,弯弧玻璃板背后设置的太阳能板一定程度上降低了大厦的能耗。
整栋大楼看上去像是两个包含所有功能的体块上下柔和叠放在了一起。(如图4所示)
副楼布置在基地西边,是一栋新颖的多层建筑物作为广发高级会所。整体建筑架空,底部是波光粼粼的水面和雅致的景观空间,这样创造出来的城市过渡空间让广发证券大厦更好地融入周边的城市设计,也为城市提供了和谐的社区交流空间,整体地解决了形式与功能结合的问题,使得客户和城市双赢。
笔者从广发证券大厦项目方案深化开始参与设计,全过程跟踪其从初步设计、施工图设计到开始进入施工阶段,是笔者职业生涯中难得的一次学习和实践如何在超高层建筑中进行一体化整体设计,并强烈的感受到建筑师的美学创造对社会的影响力。
广发证券大厦项目强调了从城市规划出发进而发掘建筑概念的设计过程,将建筑细节、立面系统以及室内设计整合成一体化,其是一个令人难忘的典雅建筑作品,其独特的建筑美学将会对与之发生联系的人们产生美学上的化学反应。(如图5、图6所示)
参考文献
[1] 编委会.建筑设计资料集[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.
[2] 现行建筑设计规范大全[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3] 陈超,王耀武.理想空间[M].同济大学出版社,2009.
关键词:建筑工程工程管理质量控制
Abstract: the construction project quality to meet is a country of the relevant laws, regulations and technical standards, design documents and the construction project contract of construction project in the quality characteristics of the requirements of the comprehensive ability, including construction engineering construction each phase of the quality and the corresponding working quality.
Keywords: building engineering project management quality control
中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:
实行建设监理制度是我国建设领域的一项重大改革,是我国对外开放、国际交往日益扩大的结果,自1998年开始试点以来,取得了很大成绩,其在工程建设中地位日益提高。监理单位是专业化、社会化的中介服务机构,受业主的委托,以自身的专业技术、管理技术有效地控制工程建设项目的进度、质量、投资、公正地管理合同,是工程建设项目的总目标得以最优实现。
通过实行建设监理,是我国的建设工程管理体制开始向社会化、专业化、规范化的综合管理模式转变,在项目法人与承包商之间引入了建设监理单位作为中介服务的第三方,在项目法人与承包商、项目法人与监理单位之间形成了以经济合同为纽带,以提高工程质量和建设水平为目的的相互制约、相互协作、相互促进的一种新的建设项目管理运行体制。
对于一个工程项目而言,工程的质量、进度、投资这三者是构成整个工程项目总体管理目标的重要因素。工程质量、进度、投资这三者之间存在着相互影响、相互依存、相互制约的关系,是对立统一的关系。它们是一个完整的目标统一体系,其中任何一个因素发生变化,都必然引起其它两个因素的影响和制约。对于一个工程项目的三大目标之间,不同的项目在不同的时期,目标的重要程度是不同的。因此,监理工程师要善于处理好在各种条件下工程项目三大目标间的关系。特别应注意以下几点:
① 在进行目标控制时应把质量、进度、投资当作一个整体来控制;
② 在对工程项目进行目标规划时,要注意统筹兼顾,合理确定质量、进度、投资三大目标的标准,应在需求与目标之间、三大目标之间进行反复协调,力求做到需求与目标的统一,三大目标的统一;
③ 要针对整个目标系统实施控制,防止发生盲目追求单一目标而冲击或干扰其他目标的现象;
④ 以实现项目目标系统为衡量目标控制效果的标准,追求目标系统整体效果,做到各目标的互补。
在上述原则下以及全程质量管理意识为前提,现谈谈监理在工程项目建设施工阶段的质量控制。
工程质量的事先控制
事先控制(也称主动控制),是一种面对未来的控制。一工程项目的实施,由于建筑参建单位多,工序多,投资大,周期长,工程质量不出现缺陷或事故是各方时时关注的问题,因此质量控制的重点应是贯彻以预防为主,事先控制的原则。
1、 开好第一次工地会议,第一次工地会议是检查业主、承包商、监理准备工作。确定监理工作程序:
⑴说明监理工程质量验收程序,有关表样,明确报表时间;
⑵明确现场工程例会、专题会议等召开时间、地点、出席人员;
⑶明确总监签发开工令须满足的条件。
2、 搞好设计交底(图纸会审),由项目总监协助建设单位,组织施工单位、设计单位、进行图纸会审。先有设计单位介绍设计意图,结构特点,施工要求、技术措施和有关注意事项,然后由施工单位提出图纸中存在的问题和需要,使参加施工的各单位人员思路一致,最大限度的避免施工中出现失误。
3、 施工组织设计未经监理总监审批,不准开工。总监理工程师对施工组织设计的审核的重点是:
⑴总体布置是否合理;
⑵技术措施是否得当;
⑶施工程序安排是否合理;
⑷主要项目的施工方法是否可行。
4、 严格执行进场材料报验制,原材料、成品、半成品、构件、配件进场验收合格,保温隔热材料和粘结等材料进场复验符合验收规定,不合格材料不准采用,必须退场;
5、 未经批准的新工艺,不准采用;
6、 前道工序未经监理验收,后道工序不准施工;前道工序经监理验收,就是对后道工序的事先控制,一个工程的多道工序就是这样一步一步,在有序,可控中传递到竣工;
7、 设计变更,设计变更是工程施工过程中保证设计和施工质量,完善工程设计。 纠正设计错误以及满足现场条件变化而进行的设计修改工作,但任何设计变更不得降低建筑节能效果。设计变更一般包括由原设计单位出具的设计变更通知单和施工单位征得由原设计单位同意的设计变更联络单两种。设计变更要尽量提前,最好在开工之前就发现,或在施工之前变更,防止拆除造成的浪费。
8、 样板引路制,实行样板引路制,各分部分项工程必须先编作业指导书,再造样板经有关方验收后,按样板进行技术交底后才施工;施工过程中,无论管理或施工人员有统一的质量标准,能严格进行自检、互检和交接检。
事先控制,要求管理人员在活动开始前就必须对“做什么?”“为什么?”以及“如何做?”等问题有整体的筹划,是“思考”在先,“行动”在后,用思想指导行动,以保证目标实现的一种控制。事先控制是一种相当理想的、也是事半功倍,功效卓著的一种控制,是所有管理者追求的境界。
工程质量的事中控制
所有参建单位应当有很强的全程质量管理意识。一般管理者都明白全程质量管理的重要性,但为什么在实际操作中容易疏忽过程控制呢?原因基本是因为追求一时的经济效益,对质量的失控。事中控制要求严格检查、及时整改,因此,事中控制的时间长、工种多,干扰多,难度大,是监理工作的主体。
1、 监理旁站,旁站监理只是建设监理工作中用以监督工程质量的一种手段,主要是为限制不正当的施工行为,工程质量事中控制,所采取的监理方法之一,它与监理工作的其它监督手段结合使用,是质量监理工作中相当重要和必不可少的一部分。
⑴旁站监理范围:基础阶段:桩基施工、土方回填、后浇带浇筑、其他结构混凝土浇筑、防水混凝土浇筑、卷材防水层细部构造处理;主体结构阶段;梁柱节点钢筋隐蔽过程、厨卫、露台蓄水实验。
⑵旁站监理程序:
A. 承包单位应提前24小时向项目监理部申报施工申请,总监理工程师确认准备工作就绪后签认申请表并安排好旁站监理人员实施旁站监理。
B. 旁站监理人员在施工现场跟班监督,及时发现和处理旁站监理过程中出现的质量问题,如实准确地做好旁站监理记录。凡旁站监理人员和施工企业现场质检人员未在旁站监理记录上签字的,不得进行下一道工序施工。
C. 旁站监理人员实施旁站监理时,发现施工企业有违反工程建设强制性标准行为的,应责令施工企业立即整改;发现其施工活动已经或者可能危机工程质量的,应当及时向监理工程师或总监理工程师报告,由总监理工程师下达局部暂停施工指令或者采取其他应急措施。
D. 应旁站监理的关键部位、关键工序施工,凡没有实施旁站监理或者没有旁站监理记录的,监理工程师或者总监理工程师不得在相应文件上签字。
⑶旁站人员职责:
A、 检查施工单位现场质检人员到岗、特殊工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况;
B、 在现场跟班监督关键部位、关键工序的施工执行方案以及工程建制性标准情况;
C、 核查进场建筑材料、建筑构配件、设备和商品混凝土的质量检验报告等,并可在现场监督施工单位进行检验或者委托具有资格的第三方进行复验;
D、 做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。
2、 巡视与抽查,如果说在工程质量事中控制中,旁站是蹲点的话,那么巡视就是跑片,对工程质量进行抽查,对于重要部分或关键工序增加抽样比例,判断此关键工序是否失控、如果存在的“系统性质量偏差”,提出整改意见。
3、 监理日记,是系统的反映监理过程,对有特殊问题的原因、处理结果,以文字记载下来。监理日记必须掌握以下原则和要求:
⑴实事求是,遵守监理工程师“守法、诚信、公正、科学”的从业准则,客观公正地记录工地施工、监理情况;
⑵书写工整、规范用语、内容严谨,应反映监理活动的具体内容及其深度、广度、体现时间、地点、有关的人以及事情的起因、经过和结果。使用专业术语和规范文字,体现监理行业特点、技术要求和岗位职责履行情况,文字与数字相结合,检测数据及其单位要符合规范和标准;
⑶问题的发现和处理,要有始有终,记录问题时对问题的描述要清楚,处理措施和处理结果都要跟踪记录完整;
⑷及时送审、签认、存档,防止丢失缺损,加强监理日记的档案管理,提高监理日记的档案使用价值。
工程质量的事后控制
工程质量的事后控制方式,是指根据当期施工结果与计划目标的分析比较,提出控制措施,在下一轮施工活动中实施控制的方式。它是利用反馈信息实施控制的,控制的重点是今后的生产活动。其控制思想是总结过去的经验与教训,把今后的事情做得更好。经过几轮的反馈控制是可以把事情做的越来越好。事后控制,又称被动控制,有人称它为负债管理,意指今天的管理是为昨天欠下的债所做的,不良结果一旦发生,损失已经造成,无法挽回了。
1、 工程质量的时候控制要点是:
⑴以计划执行后的信息为主要依据;
⑵要有完整的统计资料;
⑶要分析内外部环境的干扰情况;
⑷计划执行情况分析要客观,控制措施要可行,确保下一轮计划执行的质量,事后控制的重点是确保每个产品合格,并把不合格产品及时反馈给设计单位iehe施工单位进行设计变更或返工、整改。
2、 严格按检验批、分项、分部(子分部)工程进行质量验收,并进行质量评价,对于工程质量存在问题提出整改意见,直至整改合格予以验收。
3、 建筑通病的事后控制,如雨后渗漏、墙体裂缝等,一旦发生,影响观感,影响使用功能,要在材料、设计、施工、管理上查找原因,施工单位制定专项方案,总监审批后,进行整改。
4、 技术事故的事后控制,查明原因,及时上报,设计院、专家会诊,拿出整改方案,监理监督整改。
5、 事后控制还有:参建单位内部验收,住宅工程的分户验收,物业管理部门组织的细部检查,业主组织的客户看房等,这些活动参加的人员多,不同专业,不同需要,全方位,多角度的提出整改意见,是对工程质量全面评价,也是对工程质量的事先控制、事中控制的检验。
结束语:综上所述,我们从建筑施工管理实行监理的重要作用,提高了施工人员对于工程质量的管理水平,根据建筑施工质量特点,做好建筑施工质量的控制,是建筑质量提高的重点。
参考文献
[1] 现行建筑设计规范大全[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2] 现行建筑结构规范大全[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.
【关键词】优化设计高层住宅剪力墙安全经济
中图分类号:TU97 文献标识码:A
一.前言
近年来高层住宅小区大量普及,在高层住宅的各类结构体系中,钢筋混凝土剪力墙结构从结构安全、使用功能、施工管理、设计成本多方面考虑其性价比及经济指标很好,因而成为高层住宅设计中常用的结构形式。由于其量大面广,如何正确处理技术性和经济性的关系,做到既保证结构的安全和质量,又节省投资,成为设计人员面临的挑战。贯彻于建筑结构设计的全过程的优化设计可以实现这一目标。优化设计是在确保结构安全及建筑使用功能的前提下,通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施,充分发挥材料性能,合理节约造价,将有限的材料资源配置到能充分发挥其作用的关键部位。在不降低结构安全的情况下,做到技术可行、经济合理。高层住宅建筑剪力墙体系在各个阶段的优化目标、措施和控制点如下:
二. 方案设计阶段:
方案设计阶段是结构优化设计的首要也是一个重要环节,此阶段结构设计工程师通过与建筑师应充分沟通,对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求,使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内,避免抗震审查不合理,为降低含钢量争取主动权,同时避免出现为不合理的奇形异状增大不必要的投资。
建筑方案合理布置应尽量避免平面凹凸不规则或楼板开大洞;应控制平面长宽比;应合理设缝;应使结构刚度中心与质量中心尽量靠近以减小扭转效应;在建筑竖向应避免有过大的外挑或内收;应控制高宽比。以上几点都是增加单位面积用钢量,影响建筑造价的宏观控制因素,优化设计时应多方考虑。
在住宅平面布置时利用剪力墙的合理布置,调整平面偏心及楼层刚度,应选择合理对称、均匀的墙间距,使板、梁、墙的受力合理,以降低构件的用钢量。住宅中小开间剪力墙结构的作用不能得到充分发挥,过多剪力墙还会导致较大的地震作用,可考虑采用大开间结构体系,既节约造价,又便于建筑灵活布置。
三.初步设计阶段:
在此阶段主要工作是优化结构布置,确定结构构件尺寸和混凝土强度等级。按符合结构实际受力状态的结构计算程序上机试算。通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较,对设计进行调整优化,选出最优方案,整体控制含钢量。
1.剪力墙布置优化:
在高层剪力墙住宅建筑标准层单位面积含钢量中,剪力墙墙身用钢量约占45%-65% ,剪力墙边缘构件用钢量约占30% - 50%(该数据为7度区的统计数据,以下同),因此剪力墙布置的优劣直接关系到整个结构的经济指标。剪力墙布置的基本原则是:尽量减少剪力墙数量,且各墙肢布置时应考虑如何减少边缘构件,以期通过布置较少的抗侧力构件获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。具体措施如下:a.强周边,弱中部原则,这样布置可以便于提高主体结构的抗扭刚度,控制结构的周期比与位移比,同时有利于建筑外墙防水。b.多均匀长墙(长度≤8m),少短墙,通过加长剪力墙墙肢长度,减少剪力墙数量,使结构整体抗侧刚度增加,边缘构件数量减少,且由于墙间距拉大,增加了建筑平而布置灵活性。 c.多L形、T形、十字形墙肢,少复杂形状转折在布置剪力墙时,应考虑剪力墙连续转折及小墙垛布置对边缘构件的影响,减少暗柱数量及避免设置不必要的大暗柱,因墙体转折处必须设置暗柱。 d.多连续,少半框,应尽量将结构两个方向的剪力墙通过连梁或框架梁连成整体,形成贯穿整个结构宽度或长度的抗风、抗震结构,避免独立墙肢或半框架墙肢出现,这有利于增加结构的整体抗侧刚度,从而以较少的剪力墙布置量来满足层间位移角限值要求。e.各墙肢轴压比宜接近:如此可避免通过连梁或框架梁来调整各墙肢的轴向变形差,使梁配筋量增大,甚至配筋困难。
2.梁板布置优化:
应选择经济合理的楼盖体系。在高层剪力墙住宅中,一般梁板的标准层单位面积含钢量约占建筑总用钢量的35%-55% ,所以梁板布置也不容忽视。对高层住宅,荷载一般不大,楼板绝大多数均为构造配筋,板厚就决定了楼板用钢量的大小,所以楼板厚度一般按挠度、裂缝及板内设备穿管的最低要求取值,不必过厚。 楼层梁布置时,应保证梁具有简单明确的传力路径,避免多重次梁、多次传力的情况。不宜设置高连梁,建筑的洞口顶可设置后浇过梁,再砌梁上填充墙;较小跨度(3.6m以内)的板上有隔墙或开有洞口时,墙位置或洞口边可不设置梁,可在板内设置加强筋的方式予以解决,这样可降低由于设置梁而出现受力复杂或设置梁构造配筋而增加用钢量的情况。
施工图阶段:
施工图是工程设计的最终产品,是现场施工实施的技术文件,在此阶段更要考虑结构优化设计,通过与其它专业的密切配合、精确的荷载计算、细致的模型调整,使结构达到最优受力状态。
1.结构建模阶段优化:
a.采用轻质高强材料:隔墙尽可能采用轻质墙体,以减轻荷载减小地震作用,降低基础造价。暗柱、梁、板采用高强钢筋,以减少计算配筋量。
b. 精心的荷载清理: 如有大量的门、窗洞口,其墙体荷载可以扣除,明确建筑使用功能以准确确定活荷载值。
2.结构调整计算阶段优化:
a.剪力墙的轴压比尽量接近规范限值,以减少剪力墙布置量及结构自重;在布置剪力墙时,应考虑剪力墙转折及小墙垛布置对边缘构件的影响,以避免不必要的大暗柱设置; 在仅考虑竖向荷载的情况下,各剪力墙的轴压比应基本接近,以避免通过连梁来调整各墙肢的轴向变形差;层间位移角尽量靠近规范限值1/ 1000,这样可以减少剪力墙的设置数量。
b.楼层最小剪力系数(剪重比)的调整原则:在满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩的不超过40%的前提下尽可能少布置剪力墙,以大开间剪力墙布置方案为目标,使结构具有适宜的侧向刚度,使楼层最小剪力系数接近规范限值(不小于限值)。这样能够减轻结构自重,有效减小地震作用,同时降低工程造价。c.若周期比、位移比不满足规范要求,可采取以下措施:1)将结构周边程序定义为连梁的梁改为框架梁或增加连梁高度,以增加结构刚度;2)减少结构中部剪力墙布置量及降低连梁高度以增大结构的平动周期而间接改善周期比、位移比;3)查看结构空间振型曲线,找出位移最大点,在该位置处适当增加剪力墙布置量。若层间位移角较规范限值富余较多,应适当调整梁布置及减小梁截面,将部分连接复杂的梁改为铰接梁,以降低梁刚度,从而减小地震作用,降低成本。
3.结构施工图绘图阶段优化
a.高层或超高层剪力墙结构楼层连梁及框架梁由于地震作用的原因,其内力及配筋随高度的变化较大,建议在画梁施工图时适当选择归并楼层数。一般按3- 6层归并为一层(归并时应注意梁配筋沿高度的变化,不应把配筋差别大的楼层归并到一起),以节约钢材用量。
b. 严格按计算结果及构造要求配筋:模型荷载都准确无误的情况下严格按计算结果配筋,不盲目放大,可保证结构安全。
五.结束语:
结构优化设计需要建筑设计全过程实施,并应与各专业设计人员密切配合。结构优化的目的不是不分轻重地都按规范或计算的底限进行设计,而是“物尽其用”,充分发挥材料性能。对影响结构性能的重点、关键部位及计算程序不能准确分析,或计算模型与实际情况有出入的部分,应采取措施重点加强或补充分析,做到有的放矢,突出重点。保证建筑结构设计安全、适用、经济、美观的设计优化目标得以实现。
参考文献
关键词:高层建筑 ;杭震结构 ; 设计探析;
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
一、高层建筑抗震结构的分析
现代高层建筑结构形式主要是一个垂直于地面的竖向悬臂结构。其建筑的垂直载荷主要使建筑结构产生一个与地球引力相抗衡的轴心力;建筑的水平载荷使建筑结构产生弯矩。从建筑结构的受力特点进行分析可以看出:当建筑的垂直载荷方向保持不变时,随着建筑高度的不断增加仅仅会引起量的增加而已,而这时水平载荷的方向就可以来自四面八方;而当建筑为平均分布载荷时,建筑的高度就和弯矩呈现出二次方的变化。
再从建筑的侧移特点来看:建筑竖直方向载荷引起的建筑位移是比较小的,而水平方向的载荷作为平均分布的载荷时,建筑的高度就和其侧移呈现出四次方的变化。由此可以得出,在高层混凝土建筑结构中,水平方向的载荷对建筑结构的影响是要远远大于垂直方向载荷对建筑结构的影响的,所以在进行高层混凝土建筑建设时,水平载荷是在进行结构设计时需要重点控制的影响因素,所以除了在保证高层建筑结构抵抗水平载荷产生的弯矩、剪力以及压、拉应力时,要具有较大的强度以外,还要保证高层建筑结构具有足够的刚度,使得建筑随着高度的不断升高,所引起的侧向变形能控制在结构规范允许的范围之内。
二、高层建筑抗震结构设计的要求
一方面,高层混凝土建筑在设计规划时,一定要把握好结构刚度值的大小,经过精确的计算分析,充分了解地质地形条件、所用建材性能、机械设备运行参数、物理力学知识等内容,最终确定高层结构的整体刚度强弱或者某个结构设施的刚度,依靠连接设置的调节作用,力求保证抗震能力的提高,尽量让整个建筑波动受力保持在地质所能支持的范围之间。也就是说,如果其基础结构产生小幅度的变形,结构的自我调节功能就会使得整体结构不发生大幅度改变,在经过一此维护工作之后,仍然具有使用价值。
另一方面,在结构设计以及规划时,结构工程师一定要着重关键构件和连接点的受力情况,采取相关措施进行有效调节,可以达到消灾减震的目的,尽最大程度地降低地震灾害带来的损失。根据有关地震灾害统计,刚度过于柔和的高层混凝土建筑受到强大的震动作用后,其主体结构受到了一定程度的损毁,然而在余震的相继作用之下,就会受到持续损坏导致崩塌。
总之,对于高层混凝土建筑抗震结构的设计,一定要保证其结构具备适宜的刚度,还要改善其延性等特点,进而增强其整体结构的抗震性能。
三、改善高层建筑抗震结构设计具体措施
(一)选定建设位置
根据地震灾害情况的综合分析,我们得出,如果建筑物所处的位置不同,那么其承受地震作用也会有很大的差别,究其原因就是所处地质条件存在不同点。这就需要,在建设项目位置选定时,应该注意以下两点内容:一是工程项目建设位置的地质环境应该具有良好的抗震能力;二是应该远离有重大威胁的场地,例如变电站、大型石油保存设施等等,防止除地震外其他因素带来的安个隐患问题。
(二)改进结构设计方案
结构工程师所采用的方案要求设计出的建筑能够满足国家规定建筑抗震能力的标准,实现主体结构有足够的空间进行调节变形,并且能够在结构的强大延性作用下,自动回复到正常状态,这样就大大削弱了主体变形对整个建筑结构带来的不利作用,达到高层混凝土结构长期处于稳定牢固的平衡状态。在平算不同程度的地震作用力对结构造成的影响,对其构件开展科学合理的布局,尽量协调高层混凝土建筑结构各种设施之间的受力情况,维持平衡,加大其承受外力的能力,着重考虑结构竖向重力作用的情况,使其平和匀称,达到刚度规划的要求目标,尽可能让设计结构有条理、不紊乱、有层次、不交错,实现增加整体抗震能力的目的着平研究地震灾害记录信息,根据实际要素在设计中融入相应的防震措施,对关键微小部分要严加处理应对,使整体结构由上到下所承受的重力均匀一致的降低,保持建筑整体的对称情况,这种一目了然的重力变化规建能够大大削弱地震带来的水平与竖向不规则的作用力,因而有了相应的抗震效果。
(三)控制扭转效应
地震作用有水平作用、竖向作用以及扭转作用,在多种受力的综合下,就会产生难以估量的破坏力,如地裂、房屋倒塌、地势波动较为强烈等由于地震爆发具有随时性,其中包含很多不稳定的地方,这就要求对于高层混凝土建筑抗震方面的结构设计方面,强调地震带来扭转效应如果没有设置相关结构位移的标准,就应该选取所测定的最大位移部分的刚度以及减弱最小位移带点刚度,保持结构在整体方面位移的一致性保证每一个细节都达到相关的设计要求,一旦发现不合理的地方,就应该及时作出有效的调整,尽量地控制地震扭转作用带来的不利影响。
(四)研究高层混凝土建筑各层结构参数设置
对各层参数的设置主要是在模拟地震时各种受力作用带给结构设施受力分析的计算,例如,墙体承载能力、柱粱变形方面计算等等在高层混凝土结构设计的预处理阶段,在充分了解所建项目的位置、地形条件、所选材料、施工工艺、质量检测等多个方面的基础上,把握其中要点,建立建筑设计的基本框架,应用自身的设计理念和专项技能来进行详实的设计,并对一此关键地方做出土分重要的说明,来完成建筑抗震结构设计的工作最好能够建立系统的完善的建筑结构设计信息数据库,便于结构工程师杳我相关案例,总结经验,采取现金的设计方法开展工作在研究建筑复杂结构综合受理情况时,要选出相应的力学模型,例如剪摩理论和主拉应力理论,来对建筑结构受理是否合理进行判断应该对由计算机运算结果开展深入的调杳研究,估定其有效程度,为以后的结构抗震能力的设计提供依据高层混凝土建筑结构所要处理的参数包括整体的震动周期、扭转角度、相关刚度比例等。因此,对于高层结构的设计不能一蹴而就,应该经过反复的计算研究和多次协调,在保证其结构具有抗震能力的基础上,确定结构方面的有关参数。
(五)、选择合理的结构布置,协调好建筑与结构的关系
选择结构布置的情况时,应满足建筑功能要求,做到经济合理、便于施工。建筑物的开间、进深、层高、层数等平面关系和体型除满足使用要求外,还应尽量减少类型,尽可能统一柱网布置和层高,重复使用标准层。高层建筑控制位移是主要矛盾,除应从平面体型和立面变化等方面考虑提高结构的总体刚度以减少结构的位移。在结构布置时,应加强结构的整体性及刚度,加强构件的连接,使结构各部分以最有效的方式共同作用; 加强基础的整体性,以减少由于基础平移或扭转对结构的侧移影响,同时应注意加强结构的薄弱部位和应力复杂部位的强度。
结语
在地震区为了减少地震作用对建筑结构的整体和局部的不利影响,如扭转和应力集中效应,建筑平面形状宜规正,避免过大的外伸或内收,沿高度的层间刚度和层间屈服强度的分部要均匀,主要抗侧力竖向构件,其截面尺寸、混凝土强度等级和配筋量的改变不宜集中在同一楼层内,应纠正 “增加构件强度总是有利无害”的非抗震设计概念,在设计和施工中不宜盲目改变混凝土强度等级和钢筋等级以及配筋量。
参考文献:
[1] 现行建筑施工规范大全[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2009.
[2] GB50011 -2010,建筑抗震设计规范[S].
(一)国外影视村落发展现状
20世纪初,美国电影制作中心由纽约逐渐移向阳光明媚的西海岸。1913年西席•地密尔在好莱坞(Hollywood)大规模的拍摄活动和派拉蒙公司建成的第一个名副其实的摄影棚,标志着影视基地的诞生。随后,好莱坞迅速成长为美国和世界电影制片业的中心,它不再仅仅是一个地名,而成为美国电影工业体系的代名词。乐安邑城民俗村建在韩国全罗南道顺天市18000多坪的开阔地带。登上城墙就能观赏到民俗村的美丽风景。位于顺天市照礼洞的电影、电视剧外景地,从20世纪60年代至80年代被分为三个村,共有房屋200多间,是韩国规模最大的外景拍摄场地。60-70年代首尔的月亮屯(Daldongnae)的街景、80年代首尔周边的变化都历历在目。作为众多高收视率电视剧诞生的摇篮,这里已是声名远扬。两个坐落于荒地的普通村落,正因为介入了影视文化的开发构架,突出以影视美术设计为特点的整合与合理布局,方才造就了今日众多影视作品的诞生,更成为其地域文化保护、影视文化输出的一个著名案例。
(二)浙江村落的影视开发现状
水乡古镇作为长江以南广大地区汉族水文化地域风貌的标示符号,以其特有的历史文化积淀、清丽婉约的粉墙黛瓦、水波竹影凝练出温雅的画面,以“水”为线,以屋舍为面建构出独特地域性的千年汉文化肌理。在嘉兴50公里之内已经有了七大成熟的、规模较大的古镇文化旅游品牌古镇(乌镇、西塘、同里、甪直、周庄、枫泾、锦溪),仅在新塍塘河区域就拥有两大全国著名的古镇文化旅游品牌城镇乌镇和西塘,更诞生了《摇啊摇,摇到外婆桥》《谍中谍3》等影视作品。早在世纪之交,各地政府针对有商业价值的古镇斥巨资进行大规模的迁改与整体布局规划。巨大的商业诱惑,造成小部分地方政府以此为模板乐此不疲的进行超量翻制。新塍作为具有同等地理优势与先天资源的古镇,错失了特殊年代的伸展未能赶上大刀阔斧的整改之路。身处围合的棋盘死局,变与不变都决定着这座江南古镇的未来发展,而是否以影视为推动力进行合身的改造与规划则成为破局的关键所在。
(三)高公兴酱园的历史风貌
这座以“水”为源的高公兴酱园正是新塍古镇辉煌历史的印证,尘封百后落寞的依存于塘河西岸。酱园位于新塍镇西南大街南岸,建于清朝乾隆33年(1768),残留的晚清区块为砖木混合建筑,为典型的江南民居院落群。沿街的7间门面房及大门旧址集中体现了上个世纪20年代至60年代的变迁。设有营业门店、仓库账房、收发验货、生产工厂等各经营场地。以嘉兴“新塍高公兴酱园”为设计对象,通过影视美术的专业特色对原有的明清古建、50年代厂区、80年代厂区进行整体形态转化设计,通过影视效果修复、套景遮挡、影视道具陈设的特殊性,把其整合为符合古镇开发需求的影视拍摄与旅游区块。
(四)实地现状与改造定位
按目前通行惯例的保护和开发的理念,几乎都是打造古镇“酱园”文化旅游品牌,其利用价值仅仅是旅游观摩收益。如按照著名古镇保护专家阮仪三教授的建筑风貌分类法,整个酱园除了古建遗存的部分一类建筑,多数为“三类建筑”“四类建筑”,60至80年代翻建与拆建的建筑群达到60%,如果对这些建筑群进行大规模拆建,工程量巨大,耗资巨大。即便对那些破败的晚清建筑群进行修复,依然耗资巨大,且难以浸透出原汁原味的古朴。它的后续开发极易脱轨,整改价值最小化且难以维持生计。恰恰相反,借用影视产业链的包装与延伸,规避大规模的拆平重建即可以更好地保护原有历史风貌,以不同的历史时期为界限,通过影视美术创作的历史街景来分切整合为一体,从而成为更具独特发展潜力的“影视”古镇。“拍、看、展、论、游”五位一体,功能齐全。即兼具“影视拍摄、影片观看、产品展示、高端论坛、特色旅游”各大功能。(图2)整个新塍古镇开发以影视拍摄基地的策划概念与产业需求来进行整合,利用影视美术创作的独特视角与优势,不仅能够保护与修缮好高公兴酱园文保辖区内的古建遗址,还能够结合嘉兴的地域资源与历史原貌来改造毫无保留价值的四类建筑群体,融会贯通。以影视旅游双结合为主要产业,附属服务和延伸产业、衍生产品都能成为新塍古镇整个产业升级的新引擎。
二、影视美术设计的创新应用
(一)专业优势
“江南古镇”作为江浙一带的形象品牌象征,无论西塘还是乌镇,即使接到过剧组,也未能产生很好的影视业态。影视作品中的水乡古镇多为影视城搭建的单片街道,内部局促空间。由于各大影视基地前期规划与使用的局限性很大,无法完整的呈现一座真实古镇的脉络肌理与历史留痕。借助于现有的影视美术造景手法,在古镇中规划出凸显地域特色且满足不同拍摄需求的影视基地成为新的命题。在众多国内外知名的江南古镇中之所以未能产生影视业态,最为根本的理由,就是单一按照建筑本身的年代特征去修复它,而影视美术创作的独特性不仅要求场景严谨的体现建筑的年代特征与生活质感,还必须做到即符合历史原貌又符合影视拍摄的空间需求与经济时效性,结合道具的制作与陈设来增添场景的生活气息。这是一般建筑设计院所无法满足的。其最根本原因是服务对象不同,以及工作程序的不同。影视场景设计不同于建筑设计,主要目的是借用实景改造与棚内搭建来满足于影视拍摄的需求。多景套用、内外合用、风格多样、合而不同成为其最大的特色,其设计目的不是单纯的历史还原与满足常规居住使用,而是满足视觉创作的大需求与拍摄调度下的实际诉求。时至今日,由于影视制作的周期与特殊性,国内外多数影视作品的场景拍摄与制作首先都要建立在灵活多变、多快好省的基础上来展开设计。那么,影视基地的设计与搭建成为影视外延产业最为重要的组成部分。
(二)整体设计思路
以嘉兴“新塍古镇高公兴酿造园”作为研究对象,以影视美术的设计原则为研究方法,从研究新塍古镇特有的人文脉络、历史风貌、故人往事出发,到深化认知高公兴酱园的常规建筑形态与肌理特征,还要从影视拍摄基地的策划概念与产业需求来对比分析整合,从而通过规划设计而转化为布局合理化、成本最小化、功能多元化的崭新形态面貌。设计团队通过对高公兴酱园的分析与实地测绘,在27000平米的建筑群落中按照年代、样式、破损度进行详尽的考量归类,最终通过文保片区、非文保片区来划定为:改建面积6600平米、新建20400平米(真实搭建18200平米,景片搭建12200平米)。这其中又根据原有的街面宽度与拆建布局把街区设计为:高公兴码头、旧址酱文化陈列馆、羊城街区、北平街区、梨园府邸街区、民国厂房街区、重庆老街区、教堂街区、石库门街区、监狱片区等。在如此小的建筑面积内,以现有的建筑为依托,实现如此多元化的混搭布局实属不易,更从多个需求角度来满足了不同类型影视题材的拍摄需求。(图3)
(三)特色节点分析
文保片区占酱园总面积的1/6,遗存的建筑隶属嘉兴文保单位。现有的布局为石库大门、沿街门市部,账房、祖宅、工房、食堂及仓库。原两进门面主楼为晚清砖木建筑,穿抬混合式梁架结构。主楼坐北朝南,进深五柱,廊下保存有精美的木雕雀替与垂花柱,瓦口为花檐滴水。这一区块的设计偏向遵循原有布局的修缮原则,以影视美术特有的做旧手法施以效果,复原当时的室内陈设样式,唤醒百年古风遗韵。非文保片区的建筑多为20世纪60至80年代的厂房,规划主要以现有的建筑布局为依托,融入年代建筑元素,以南北风格不同的建筑群落融会贯穿,最终实现布局合理而丰富统一,满足影视拍摄与旅游参观的多重诉求。“因地制宜”“节省空间”成为设计的主旨,外立面改造与局部拆建相结合为主要手法。对于“危房”的拆除会腾出新的多余空间,对于大的空间采取整体风格贴合下的单体建筑设计,而局促的空间则在成本可控的情况下,吸纳到利用原有的建筑脉络中进行整合。车站(内部为摄影棚)、胜利饭店、王府四合院都是在拆建的基础上配合区块定位与功能划分而设计的建筑群;教堂、厂房、羊城大街则是利用原有的建筑作为依托而进行的外立面包裹设计。在整体的区块设计中难免会出现一些狭小的空间与地形特殊的高地,而这些也是进行二次深化设计的最大亮点,力求在设计中把建筑的每个转面、每块区域都能物有所用,成为可以拍摄的小型景点。石库门巷、芝麻胡同的设计便是应运而生的产物,不但不显局促反而冲破了原有块状建筑的单一与呆板,营造了特有的南北巷弄风光。另外,对于节点的介绍有一处东北角的设计不得不提——重庆老街是布局之中、意料之外的收获。在整体的拆改中难免会产生大量的建筑垃圾,这些垃圾的倾倒工作会产生大量的人力与资金消耗,为何不直接置于厂房院内作为高地使用,则可以设计有坡度的民国木构建筑群。堆砌的建筑垃圾在合理的布局下与城墙的高低差形成错落围合,变废为宝。这种小型的街巷在影视城别灵活好用,墙面的主干道又方便停驻拍摄车辆,坡度的高低反差与曲径斜巷更好的规避了穿帮所带来的拍摄烦恼。
三、结语
关键词: 高层建筑; 框架结构;剪力墙结构;抗震设计
中图分类号:TU97 文献标识码:A
1. 正确选择合理的结构体系
由于高层建筑中抗水平力成为设计的主要矛盾,因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。根据抗侧力结构的不同,钢筋混凝土结构主要可分为框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等结构体系,由于这些体系的受力特点、抵抗水平力的能力,特别是抗震性能等有所不同,因此具有不同的适用范围。
(1) 框架结构。由梁、柱构件通过节点连接构成,框架梁和柱既承受垂直荷载,又承受水平荷载,并可为建筑提供灵活布置的室内空间。当建筑物层数较少时,水平荷载对结构的影响较小,采用框架结构体系比较合理,当层数较多时,由于框架结构在水平力的作用下,内力分布很不均匀,并存在着层间屈服强度特别弱的楼层,且由于框架结构的构件截面惯性矩相对较小,导致侧向刚度较小,侧向变形较大,在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,发生弹塑性变形,并形成弹塑性变形集中的现象,震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角柱和边柱更容易发生破坏,除剪跨比较小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏。因此框架结构属于以剪切变形为主的柔性结构,使用高度受到限制,主要用于非抗震设计和层数相对较少的建筑中。
(2) 剪力墙结构。剪力墙沿横向、纵向正交布置或多轴线斜交布置,由钢筋混凝土墙体承受全部的水平荷载和竖向荷载,属于以弯曲变形为主的刚性结构。该种结构的抗侧力刚度比框架结构大的多,在水平力作用下侧向变形小,空间整体性好。剪力墙结构的工作状态可分为单肢墙、小开口墙、联肢墙,单肢墙和小开口墙的截面内力完全或接近于按材料力学公式成直线分布规律,其平衡地震力矩只靠截面内力偶负担。联肢墙则通过连系梁使许多墙肢共同工作,地震力矩可由多个墙肢的截面内力矩与连梁对墙肢的约束力矩共同负担,设计原则是梁先屈服,然后墙肢弯曲破坏丧失承载内力。当连梁钢筋屈服并且有延性时,既可吸收大量地震能量,又能继续传递弯矩和剪力,对墙肢有一定的约束作用。由于剪力墙结构自重大,建筑平面布置局限性大,难以满足建筑内部大空间的要求。因此其更多地用于墙体布置较多,房间面积要求不太大的建筑物中,既减少了非承重隔墙的数量,也可使室内无外露梁柱,达到整体美观。
(3) 框架-剪力墙结构。是指在框架结构中的适当部位增设一些剪力墙,是刚柔相结合的结构体系,能提供建筑大开间的使用空间,是由若干道单片剪力墙与框架组成。在这种结构体系中,框架和剪力墙共同承担水平力,但由于两者刚度相差很大,变形形状也不相同,必须通过各层楼板使其变形一致,达到框架和剪力墙的协同工作。从受力特点看,剪力墙是以弯曲变形为主,框架是以剪切变形为主,由于变位协调,在顶部框架协助剪力墙抗震,在底部剪力墙协助框架抗震,其抗震性能由于较好的的发挥了各自的优点而大为提高。因此可以适用于各种不同高度建筑物的要求而被广泛采用。
以上分析了三种常用的钢筋混凝土结构体系的特点,通过分析比较看出,选择高层建筑结构抗侧力体系通常需要考虑的两个主要原因是建筑物的高度和用途。
2.正确认识高层建筑的受力特点,选择合理的结构类型
高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构,垂直荷载主要使结构产生轴向力与建筑物高度大体为线性关系;水平荷载使结构产生弯矩。从受力特性看,垂直荷载方向不变,随建筑物的增高仅引起量的增加; 而水平荷载可来自任何方向,当为均布荷载时,弯矩与建筑物高度呈二次方变化。从侧移特性看,竖向荷载引起的侧移很小,而水平荷载当为均布荷载时,侧移与高度成四次方变化。由此可
以看出,在高层结构中,水平荷载的影响要远远大于垂直荷载的影响,水平荷载是结构设计的控制因素,结构除抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度外,同时要求结构要有足够的刚度,使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。
高层建筑有上述的受力特点,因此设计中在满足建筑功能要求和抗震性能的前提下,选择切实可行的结构类型,使之在特定的物资和技术条件下,具有良好的结构性能、经济效果和建筑速度是非常必要的。高层建筑上常用的结构类型主要有钢结构和钢筋混凝土结构。钢结构具有整体自重轻、强度高、抗震性能好、施工工期短等优点,并且钢结构构件截面相对较小,具有很好的延性,适合采用柔性方案的结构。其缺点是造价相对较高,当场地土特征周期较长时,易发生共振。与钢结构相比,现浇钢筋混凝土结构具有结构刚度大,空间整体性好,造价低及材料来源丰富等优点,可以组成多种结构体系,以适应各类建筑的要求,在高层建筑中得到广泛应用,比较适用于提供承载力,控制塑性变形的刚性方案结构。其突出缺点是结构自重大,抵抗塑性变形能力差,施工工期长,当场地土特征周期较短时,易发生共振。因此,高层建筑采用何种结构形式,应取决于所有结构体系和材料特性,同时取决于场地土的类型,避免场地土和建筑物发生共振,而使震害更加严重。
3.选择合理的结构布置,协调好建筑与结构的关系
(1) 应满足建筑功能要求,做到经济合理、便于施工。建筑物的开间、进深、层高、层数等平面关系和体型除满足使用要求外,还应尽量减少类型,尽可能统一柱网布置和层高,重复使用标准层。
(2) 高层建筑控制位移是主要矛盾,除应从平面体型和立面变化等方面考虑提高结构的总体刚度以减少结构的位移。在结构布置时,应加强结构的整体性及刚度,加强构件的连接,使结构各部分以最有效的方式共同作用;加强基础的整体性,以减少由于基础平移或扭转对结构的侧移影响,同时应注意加强结构的薄弱部位和应力复杂部位的强度。此外增强结构整体宽度也可减少侧向位移,在其
它条件不变时,变形与宽度的三次方成正比。因此宜对建筑物的高宽比加以限制,体型扁而重的建筑是不合适的,宜采用刚度较大的平面形状,如方型、接近方型的矩型、圆型、Y 型和井型等塔式建筑,即把使用要求及建筑体型多样化和结构的要求有机地结合起来,又可形成侧向稳定的体系。
(3) 在地震区为了减少地震作用对建筑结构的整体和局部的不利影响,如扭转和应力集中效应,建筑平面形状宜规正,避免过大的外伸或内收,沿高度的层间刚度和层间屈服强度的分部要均匀,主要抗侧力竖向构件,其截面尺寸、混凝土强度等级和配筋量的改变不宜集中在同一楼层内,应纠正“增加构件强度总是有利无害”的非抗震设计概念,在设计和施工中不宜盲目改变混凝土强度等级和钢筋等级以及配筋量。简单地说就是使结构各部分刚度对称均匀,各结构单元的平面形状应力求简单规则,立面体型应避免伸出和收进,避免结构垂直方向刚度突变等。平面的长宽比不宜过大,以避免两端相距太远,振动不同步,应使荷载合力作用线通过结构刚度中心,以减少扭转的影响。尤其是布置楼电梯间时不宜设在平面凹角部位或端部角区,他对结构刚度的对称性有显著的影响。
(4) 提高结构的抗震性能。由于高层建筑的受力特点不同于低层建筑,因此在地震区进行高层建筑结构设计时,除应保证结构具有足够的强度和刚度外,还应具有良好的抗震性能。通过合理的抗震设计,使建筑物达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。为了达到这一要求,结构必须具有一定的塑性变形能力来吸收地震所产生的能量,减弱地震破坏的影响。
框架结构设计应使节点基本不破坏,梁比柱的屈服易早发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜晚形成,应使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散,充分发挥整体结构的抗震能力。为了保证钢筋混凝土结构在地震作用下具有足够的延性和承载力,应按照“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的原则进行设计,合理地选择柱的截面尺寸,控制柱的轴压比,并注意构造配筋要求,特别是要加强节点的构造措施。
对于框架—剪力墙结构和剪力墙结构中各段剪力墙高宽比不宜小于2,使其在地震作用下呈弯剪破坏,且塑性屈服尽量产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈服,且有足够的变形能力,在墙段充分发挥抗震作用前不失效,按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力,避免墙肢的剪切破坏,提高其抗震能力。
4.结束语
高层建筑已经逐渐成为当前时代建筑发展的主流建筑形态之一,对于高层建筑,其抗震效能的分析一直是国内外建筑抗震设计分析的研究热点,而最直接最有效的抗震措施就是在建筑设计阶段进行结构抗震设计,只有从高层建筑物内部实施结构抗震,才能够从根本上提高高层建筑的抗震效能。通过对高层建筑的受力特性、结构类型、结构体系、结构布置、抗震性能等多方面的概念设计,从而
更加有效地构造出新的措施与计划,完善建筑结构设计。
参考文献:
[1]现行建筑施工规范大全[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2009.
【关键词】建筑工程;质量;对策
1 现今建筑质量中存在的问题
近几年,国内房地产业的发展突飞猛进。由于建设数量过多建设速度过快,随之暴露出不少建筑质量问题,大致可归纳为以下几个方面:
1.1 偏重土建质量,忽视功能和配套设施及设备的质量;
1.2 偏重表面质量,忽视隐蔽质量;
1.3 偏重施工进度,不顾质量抢工期。
2 影响建筑质量的主要因素
建筑工程项日的质量控制和管理是一项复杂多变的过程系统管理工程,其特点是牵扯的部门多、环节多等,从政府审批、规划、设计、招标、施工、监理、验收等各个部门和环节都密切相关,每个环节都要各尽其职,才能保证建筑工程项目的质量。
2.1 人的素质是首要的因素
建筑工程项目的质量控制和有效管理首先是人的因素,包括建设单位、监理公司、施工企业的领导者的理论水平和管理水平。建设单位领导者是建筑工程项目的组织者、决策者,其综合素质是决定建筑工程项目是否具有前瞻性、实用性、功能性、美观性等的关键;监理单位监理工程师的素质是建筑工程项目质量的重要保证;施工单位管理、技术工程师的素质是建筑工程项目质量的根本保证。总之,人的因素贯穿到每一个建筑工程项目的每一个环节,是确保建筑工程项目的质量控制和有效管理的决定性因素。
2.2 材料质量是保证工程质量的关键因素
据统计资料分析,建筑工程中材料费用约占总投资的7 0 %,因此,建筑材料无疑是保证建筑工程质量的关键因素。建立质量保证体系,包括建立以建筑材料、产品为中心的质量责任制,建筑材料包括原材料、成品、半成品、构配件等,施工所用的建筑材料必须经过对材料的成份、物理性能、化学性能、机械性能等测试检验程序,把好材料质量关必须做到以下几点:①采购人员应具备良好的政治素质及道德修养,较强的专业知识,熟悉建筑材料基本性能,具备一定的材料质量鉴别能力;②随时掌握材料造价信息,招标优选供货厂家;③按合同和施工进度的要求,能及时组织材料供应,确保正常施工;④严格执行材料试验、检验程序,杜绝不合格材料进场;⑤进场的建筑材料要完善现场管理措施,做好合理使用。
2.3 机械设备是工程质量的保障
建筑施工企业的机械化程度代表着建筑施工企业的实力品牌和施工水平,也体现了施工企业的管理水平。采用先进的机械化设备能明显保证和提高施工质量,确保达到施工设计的技术要求和指标。建筑单位和施工企业必须综合考虑施工设计方案、施工现场条件、建筑结构形式、施工工艺、建筑技术经济水平等因素,合理选择机械类型和性能参数,合理使用机械设备。施工技术、操作人员应熟悉机械没备操作规程,加强对施工机械设备的保养、维修和管理,保证机械设备能正常运行。
2.4 工程造价过低原因
房屋工程的质量问题和工程的造价有直接的关系,造价过低,会增加施工企业经营压力而疏于管理,材料质量无保证,甚至偷工减料,如当前铝塑窗的质量问题是比较普遍存在的,铝塑型材的厚度在外观上虽然达到设计要求,但是材质不均匀,铝材薄质量差,密封条太小,窗锁不能很好咬合等,这是施工企业选用价格低廉的材料与配件的原因造成;有的建筑物,屋面防水材料不能选用档次较高的新型防水材料而多是选用低档的防水卷材造成屋面防水层耐久性差,容易产生渗漏;在室内装修部分,如吸顶灯不选用玻璃或瓷质的灯罩,而是选用塑料灯罩所以就出现了塑料灯罩末等交付使用,即己老化,稍碰即碎。房屋工程的投资价格应严格控制,应当符合使用要求,适当的节约而不是盲目的压低造价,由于部分工程受到盲目压低造价的影响,造成“低价低质”的局面,这也是产生质量问题的重要原因之一
2.5 安全生产是建筑工程质量的有效控制和管理的重要保证
参加施工建设单位共同抓好建筑工程的安全生产,建立和制定完善的安全生产制度体系;施工单位认真制订和落实各项制度,配备安全设备和安全管理员,实行文明施工;建设和监理单位要经常检查督促,健全施工管理制度。只有抓住施工过程的安全生产,才能稳定施工队伍,不影响工期,也确保了建筑工程质量的有效控制和管理。
3 提高建筑质量的有效途径
3.1 建立完善竞争、约束、监督机制
一要按公平、公开、公正的原则,广泛实行竞争上岗,通过建立竞争机制,提高工作效率,激发学习热情,增强劳动积极性。二要订各项规章制度,促使相关人员严格按技术标准和规范施工作业,推进工程质量和文明施工水平的提高。三要建立全方位的质量与责任追究机制,实行目标管理,建立劳力、材料、设备市场,加强对人工费、材料费、设备费、管理费的控制。
3.2 加强成本管理和质量管理,切实做到安全文明施工
项目管理的核心是成本管理,要建立成本管理的责任体系与运行机制,把建筑公司作为项目成本管理的中心,负责合同成本目标的总控制,以通过对合同单价的分解、调整、综合、平衡,确定内部核算单价,提出目标成本指导性计划,对作业层成本运行与管理进行指导和监督。为确保工程施工质量,要注重对职工进行质量安全教育,强化全员质量意识和安全意识,建立质量、安全管理重奖重罚制度。
3.3 强化建筑项目目标责任制
强化建筑项目目标责任制是完成和达到建筑工程项目合同指标、实现建筑工程项目质量的控制和管理的根本保证。
建筑工程项目是一个庞大系统的工程,包含了层层的互相牵接的承包关系,按照“分项保分部、分部保单位工程”的原则,把质量总目标进行层层分解,研究确定每一个分部、分项工程的质量目标。并针对每个分项工程的技术要求和施工的难易程度,结合施工人员的技术水平和业务素质,确定质量管理和监控重点。写出详细的书面交底和质量保证措施,参加施工的所有人员进行技术交底,目标明确、职责分明。
将工程项目作为一个系统工程管理,管理包括计划、组织、指挥、协调、控制、检查等。建设、施工、监理单位等加强信息反馈与调控,实现各层次项目目标指标,最终实现建筑工程项目达到的目标。
3.4 强化协作单位管理
建筑工程项目包含土建、水、暖、电、安装等,是一项复杂而庞大的系统工程,往往是多工种、全方位交叉作业,协作性强,管理难度大。各层次的分包工程单位互相衔接,各单位良好的协作关系,对实现项目质量总目标是至关重要。特别在一般设计无规定、规范要求不明确,必须依靠现场施工技术人员经验和技术水平进行合理处理,现场管理的重点应放存合理安排交叉作业、施工工序、分项工程施工顺序等。同时合理安排施工时间和空间、分项工程技术间歇、人力调配等,以保证工期。所以,强化协作单位管理也是保证施工工期和有效控制和管理建筑工程项目质量的重要素质之一。
参考文献
关键词:清水混凝土、耐久性、措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A
混凝土是一种形状没有任何装饰,直接用自然的色彩作为现浇的人造石材,其主要特点是:表面光滑,均匀,无碰撞损坏和污染;轴的直线几何尺寸精确,棱角方正,无明显气泡等。在本文中,对影响耐久性混凝土防水抗渗、防冻性能、抗污染性能及耐开裂进行了简要分析,以及主要因素,提出了一些相关的解决方案。
一、清水混凝土耐久性的类型以及影响因素
1、清水混凝土的抗渗性
不透水性是混凝土的抗渗透性和抗渗透性。抗渗混凝土支撑他们的抗碳化性,耐腐蚀,防盐(增白)性能等,直接是地表水影响混凝土的耐久性。
2、抗腐蚀
暴露的混凝土腐蚀一般是由S04氯离子的结果,S04中的一个是腐蚀性物质,易溶于水,S04贯通的孔被水进入混凝土,其中一些组件产生化学反应,生成不溶性盐水的体积膨胀,当膨胀应力超过混凝土的拉应力,暴露的混凝土从表面会开裂,影响混凝土表面的质量和结构特性。腐蚀的钢在混凝土中的本质,是易溶于水,通过混凝土内部的氧化膜的氧化,是氧化膜的表面上的薄弱环节,通过吸附的孔隙中的水渗透到氧化膜生成氧化铁,从表面的氧化膜溶解,以创造必要的条件钢筋锈蚀。提高混凝土的抗渗性,可有效地减少了渗透进入混凝土内部,降低混凝土的腐蚀的可能性,从表面改善,抗渗性能混凝土表面水浇霜产生,是由于混凝土的某些盐类,碱溶解是水渗透到混凝土表面的达到水分蒸发,白色的可溶性盐,碱沉淀从水表面的水残留在混凝土表面形成斑点和条纹,很长一段时间不脱落,严重影响了清水混凝土表面外观。提高混凝土的抗渗水,以抑制“泛白”现象发生的有效途径。
3、清水水混凝土抗冻性
在寒冷地区,由于连续的冻融循环,导致的外露混凝土开裂,破碎和剥落,严重影响其耐久性。冻融破坏混凝土,水泥,集料的冻融破坏。有研究表明,水泥是由于冻融冷冻损伤区水泥孔隙中存在渗透压,间隙区域附近的未冻结的水扩散的表面积产生冷冻冰的膨胀,未冻水由于放电面积收缩毛孔的倾向水泥。冷冻循环产生的循环应力,当应力超过拉伸强度水泥,他们将粗骨料粒径超过临界尺寸(最大直径)也可能遭受冻融破坏。抗冻性混凝土及混凝土的毛孔也是水分迁移路径,混凝土孔隙结构,饱和度,冷却速度及其他因素的影响。
二、措施
根据工程实践,可从以下几个方面采取措施:
1、提高混凝土的抗渗水,降低水灰比。在确保混凝土的和易性的前提下,降低水灰比,可以降低混凝土的孔隙率提高了混凝土的密度,从表面以提高其不渗透性。
2、外加剂可以提高不同品种和超细粉的混合比,可以减少水泥的量,以提高混凝土的和易性,提高密度。同时超细矿物填充与微观效果可以显着地减少暴露的混凝土的孔隙率,提高密度。使用聚合物水泥。相同的聚合物复合水泥,水泥水合物和聚集体水合物膜覆盖的表面的表面层,以提高水的混凝土的抗渗性。
3、适当增加保护层的厚度,根据项目的具体情况,适当增加钢筋保护层厚度的可扩展毛细血管通透性的具体路径来提高他们的抗渗性。
4、严格控制混凝土浇筑质量。加强混凝土浇筑水管理,避免泄漏振动,减少振动或过度振动,以确保混凝土的密实度,提高抗和渗透性。
混凝土抗冻性,以提高水的主要措施对于普通混凝土冻害影响项目的因素,以提高水混合混凝土抗冻性的主要措施:
微细气泡的导入量。研究表明,根据骨料混凝土的最大尺寸,像沉物放置介绍,均匀地暴露。稳定微泡关闭气泡间距系数应该是小于或等于0 .2mm,
是提高混凝土的抗冻性的有效措施施。考虑到公平清水混凝土表面装饰的要求,应严格控制气泡直径,直径应小于10mm。
2、控制水灰比。面对混凝土水灰比的营养水泥的孔隙结构的大小。水泥比例是高,大毛孔,冻融破坏,很容易。根据相关的国内和国际规范和工程经验,清水混凝土的水灰比应小于0.45。
3、控制混凝土的饱和度。混凝土中的水含量大于饱和度,混凝土易于冷裂纹、破损、剥离。秋季,饱和度越大,危害越大。因此,清水混凝土结构的建筑设计应考虑的因素,相关的排水,排水路径不流过的混凝土表面,以避免形成水,保持水混凝土结构的合理。
4、加强养护,在低于临界强度或是快打混凝土固化状态,抗清水混凝土采取防冻措施。
5、为了提高了清水混凝土的耐久性,提出了耐久染的措施以改善性能,主要混凝土浇灌的耐久性,耐久染性能的主要措施是涂刷透明或半透明的混凝土面层,具有较强的耐气候性,高防水性,低吸收涂层的混凝土从表面与空气分离,可以极大地提高混凝土的不透水性,耐久性能,减少了混凝土表面的水的污染。
6、降低混凝土的坍落度,在满足性能的前提下,具体的工作,试图用一个小的坍落度混凝土。严格的质量控制混凝土浇筑,合理安排的振动器间距,无缝的振动现象,由于过大的振动,以确保混凝土的密实度。保证模板的刚性,减少变形的模板。
4 ,塑性收缩裂缝及预防
塑性状态下的水会产生混凝土的收缩,由于地表水的损失,而且还由混凝土表面的混凝土约束混凝土的拉应力在表面层中产生的内表面上,从而在暴露的混凝土表面塑性收缩裂缝。减少体积收缩的收缩裂缝的差异,必须采取措施,以减少混凝土表面的其他部分的相对的体积变化。可采取主要措施有:
1、选择合适混凝土配合比,以确保拆模后涂抹保湿混凝土所需的水分比混凝土的水化,防脱水收缩。
2、拆模涂刷后表面暴露的混凝土固化剂,并在其表面覆盖有一层塑料薄膜。
3、在炎热的天气或当有干风吹遮阳板降低凝泥土壤表面温度,被设定在混凝土板,以减少风的速度,防止混凝土抗水的损失。
严格控制水泥,外加剂碱含量,严格控制聚集碱的活性物质。碱集裂缝应对和预防措施可以采取:
1、在加入的水的量可以降低混凝土的天然沸石混合混凝土在K10的浓度,减弱AAR。
2、搅拌超细硅粉。超细硅粉可以改变暴露的混凝土结构,降低其通透性,从表面到有效地抑制在AAR
钢筋锈蚀裂缝及预防,由于混凝土碳化或氯腐蚀钢腐蚀膨胀,径向裂缝加固,沿裂纹扩展沿支撑杆产生纵向裂缝,使清水混凝土剥落。为了防止比钢的耐腐蚀性,可采取的措施:
1、提高抗渗混凝土,混凝土碳化和C1缓慢渗透,贯穿变速。外加剂在混凝土阻锈剂,抗钢筋锈蚀。暴露的混凝土覆盖的涂层表面,阻止空气中的酸性物质,在混凝土中的氯扩散沿路径。在设计上可能会适当增加混凝土保护层厚度。
工程减少干缩裂缝沉的主要措施有:
1、提高混凝土的抗渗性能,减缓混凝土碳化和C1渗透的速度。
2、在混凝土中掺加阻锈剂,防止钢筋锈蚀。
3、清水混凝土表而用涂层覆盖,以阻断空气中酸性物质、Cl一向混凝土内扩散的路径。
4、在设计时可适当加大混凝土保护层厚度。
影响清水混凝土的耐久性因素是一个多方而的、综合性的因素,必须从设计、原材料、外加剂、施工、使用环境及其维护等多种因素综合考虑,使清水混凝土既满足装饰美观的功能要求,又满足其耐久性的要求。
总之,耐久性混凝土浇灌的影响因素是多方面的,必须从设计、原材料、添加剂、建设、使用和维护环境和其他因素的考虑,这样不仅满足平原混凝土外观装饰性的功能要求,同时也能满足耐久性要求。
参考文献:
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