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[关键词]建筑工程;结构加固;施工质量;安全管理
随着建筑业飞速发展,结构加固技术应用也得到很大发展,目前主要的加固手段分为碳纤维粘贴和型钢外包两种方法,传统的扩大截面法已较少采用,但型钢外包法整合了原来的粘贴钢板,相比碳纤维加固截面有所扩大,加固方案的制定与设计施工图的绘制前提是搞好结构鉴定,根据加固成因分析和既有建筑使用状况组织实施施工,加固过程中的成品保护、新旧做法连接都要在施工组织设计中具体体现,不但要制定严格的质量管控措施,更要确保安全(重点是使用过程中的加固施工安全管理),科学利用结构加固技术既能很好地解决质量缺陷导致的承载力不足问题,又能快速解决燃爆、火灾突发事故导致的结构损坏,尤其是通过对既有老旧建筑加固的实施,解决了原使用功能不足的问题,对于保护老城既有建筑原始风貌方面有重要意义,极大地促进了城市更新建设工作的全面展开,当然结构加固技术涉及鉴定、结构计算、抗震性能、质量安全控制等诸多环节,涉及许多新材料新工艺,需要在工程实践中加以完善。
1建筑结构加固工程实施的重要性和必要性
现阶段,新建建筑局部混凝土强度不足引起的加固越来越多,拆除重建显然不是首选,不仅浪费资源,建设工期也会无限延长,随着各地城市更新工作的逐步展开,保留历史建筑风貌的呼声也越来越高,通过结构加固可以使得老旧建筑提高承载力和抗震性能,扩展使用功能,延长建筑物使用寿命,促进生态文明城市建设。
1.1可提高建筑工程的耐久性和使用年限
由于建筑使用环境差别大,在长期外环境作用下,尤其是沿海碱化侵蚀,甚至建筑长期使用不当且不能够正常维护,其耐久性必然降低,通过有计划地实施结构加固补强就能较好地解决工程耐久性的问题,特别是通过贯彻落实既有建筑结构鉴定加固工作,能够很好地预防结构坍塌失稳,确保使用期内的正常使用。然而加固后使用寿命如何界定的问题尚有待商榷,因为涉及新旧建筑共同存在的问题,有关规范提出过加固后延长30年使用期的规定,中石化设计院在处理东营某小区燃爆事故加固方案中采取了原工程设计使用年限50年减去已使用15年即35年设计使用期的做法,不失为一种折中的办法。
1.2是新建建筑处理质量隐患的需要
在新建工程施工过程中,由于种种原因导致混凝土施工达不到设计要求的现象较多,特别是主体结构施工或验收前实施的回弹检测以及补充抽芯检测判定混凝土标号远低于设计值的情况,处理这类问题主要依靠结构加固,目前加固的方案主要有粘贴碳纤维,除非确有凿除重新浇筑的必要,碳纤维加固的好处是原设计截面积不改变,容易被各方所接受。
1.3是处理燃爆、火灾等突发事故伤害的需要
目前由于燃气爆炸引发的安全事故屡见不鲜,其会导致财产损失大甚至导致重大人员伤亡,社会影响恶劣,相关部门在处置突发应急救援的过程中,首先是安置救助工作,接下来紧急的事情就是鉴定结构安全和财产损失,分析事故原因,结合房屋受损程度尽快实施加固工作(见图1)。
1.4是城市更新工作的需要
在推进城市更新工作中,一些老的建筑受制于原有建筑技术和材料供应的影响,加之常年风吹日晒,外墙开裂脱落,结构构件锈蚀,抗震性能不足,但建筑风格独特,确有保留的意义,通过结构加固和改造,使其重新焕发生机,结构加固还可以通过墙梁置换扩大使用空间,但就抗震能力来说,不同历史时期受到当时技术、经济等各方面制约,建筑抗震设防标准差别很大,原来的一些建筑很难满足现在的抗震设防要求,尤其是汶川地震后,国家对学校、医院等提高了设防标准,目前各地对学校、医院原有建筑都程度不同地采取了局部或整体加固(见图2)。
2建筑结构加固的基本原则
2.1先鉴定后加固的原则
结构是否需要加固及加固深度应通过结构可靠性鉴定确认,通过结构鉴定分析,判定结构承载能力不足引发的原因,是结构老化还是燃爆破坏后再行制定加固方案。
2.2加固方案要经当地施工图审查机构确认
招录队伍开工前要先行施工图审查,确保加固设计满足规范要求,施工单位拿到图纸后要熟悉现场并做好图纸会审和技术交底工作。
2.3加固工程应做到技术可靠、安全适用、经济合理、质量合格和环保节能
加固工程结构本身存在种种缺陷和损伤,其可靠度低,也可能因增加新的荷载而导致承载力不足,因此在选择结构加固方案时,应充分考虑已有结构的实际状况和加固后结构传力体系的改变,确保结构可靠[1]
3建筑结构加固工程设计、施工质量的有效控制对策
3.1深化施工图节点设计并编制专项施工组织设计
既有建筑加固工程与新建建筑具有很大差别,有其自身特点,主要表现在以下几个方面:一是在原有建筑的基础上实施;二是加固方案一定要和原有建筑结构型式吻合,尤其是砌体结构大空间转换;三是必须先行结构鉴定(见图3)。编制专项施工组织设计要有针对性和可操作性,加固方案中要有如何原结构构件的拆除、保护和保留,新旧建筑的连接结合节点处理,例如在某疾控中心办公楼改造加固中,施工人员在实施原有结构混凝土柱型钢包括中盲目切割柱与墙体的钢筋拉结后简单用砂浆封堵,降低了柱间墙体的抗震性能,受到了相应处罚。
3.2构建全过程工程质量管控体系
编制的施工方案要突出质量管控环节,明确报验及验收环节,建立明晰的质量管理体系,严格执行《混凝土结构加固设计规范》GB50367-3013和相关质量验收标准的规定,同时根据实际施工情况科学制定施工质量目标,落实好五方责任主体职责,加固工程分为拆除和补强两个阶段,每个阶段的实施都要有严格的操作规程,不得野蛮操作,拆除需要专用设备器具的不能用简单的破拆替代,拆除原有构件墙体时一定要熟悉原有建筑图纸,如果没有图纸的一定要先探查再行下道程序,无论破拆还是隐蔽都要报监理签验,留好图片影像资料,某加固工程在拆除原有地面时盲目操作导致个别预制楼板损坏[2]。
3.3做好技术交底和人员培训工作
在一些建筑结构加固工程施工过程中,之所以出现一系列质量问题,往往是因为没有进行很好的技术交底工作,建筑工程加固施工属于专业操作比较强的行业,需要常年熟练操作的技术工人,切不可从劳务市场盲目招揽零工,即使是常年作业的技术工人也要针对具体项目开展人员培训和技术交底工作,因为每个项目的情况不一样,结构型式、改造模式、使用情况等都要通过培训指导让每一位施工人员包括管理人员掌握。例如碳纤维粘贴需要专用设备操作,对材料的性能及使用要求要领会,原有建筑的拆除破损要注意保护既有承载构件等,新区医院加固改造别提出静力切割技术,该规定要求:本图中所涉及的拆除必须采用静力切割拆除,严禁采用振动拆。
3.4作好质量过程控制工作
结构加固工作是全流程控制,既涉及对原有建筑的破拆,也涉及新建部分的施工,一定要强化过程控制,结合设计交底和现场实际,对应每个环节都要做到报验,遇到与实际不符的情况及时报设计会商处理意见,严格执行相关结构验收规范的标准要求。下面列举关于碳纤维施工检查的具体要求:(1)材料要求:承重结构加固用的碳纤维,必须选用聚丙烯腈基(PAN基)12k或12k以下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维;结构加固用的纤维复合材必须采用满足加固规范要求的连续纤维与改性环氧树脂胶粘剂复合而成。(2)检验要求:使用前必须按加固规范相关规定的性能指标和质量要求进行安全性及适配性检验。检验时,实测的纤维复合材抗拉强度标准值应根据置信水平C=0.99、保证率为0.95的要求
4建筑结构加固工程施工安全管控对策
4.1加固工程安全管理的意义
根据《中华人民共和国建筑法》等有关规定,国务院和住建部分别出台了《建设工程安全生产管理条例》(国务院令第393号)和《房屋建筑和市政基础设施工程施工安全监督工作规程》(建质〔2014〕154号)等法律法规和标准规范,对于指导行业安全管理提供了法律依据。2020年国家、省、市政府相继出台并了政府工作人员安全事故责任追究办法,落实管行业就要管安全,重点夯实属地管理责任,把安全生产管理职能下移到乡镇街道办一级,住建部还出台了文件,规定了建设单位是安全生产第一责任人。
4.2加固工程安全管理的特点
加固工程施工安全管理除了满足新建工程对安全管理的要求外,更要针对加固工程的特点制定专门的安全对策,首先原有建筑结构型式是什么?哪些部位需要拆除?哪些结构需要重新支撑等等,例如在区疾控中心旧楼加固改造中检查发现悬挑混凝土板下未加支撑就在上面堆放拆除后的废砖料等,再者,要看原有建筑是否在使用,对于正在使用的功能建筑务必要做好施工动态安全隔离,确保使用人员和施工人员双安全。
4.3加固工程安全的措施和方法
安全技术交底要做好,操作人员一定要熟悉加固方案图纸,查看施工现场,做好必要的施工围挡,做到安全文明施工,做好拆除旧料的收集运输,不得胡乱抛掷,每天开工前都要开展安全警示教育,安全技术交底要经过监理人员签字认可。下面是几个加固工程安全生产管理措施的具体案例要求。焊接安全管理要求:(1)焊接操作人员须持证上岗。(2)电焊作业人员必须戴绝缘手套,使用护目镜和面罩,高空作业须系安全带。(3)焊接作业时须配制灭火器材等[3]。施工安全管理纪律:(1)进入施工现场必须戴好安全帽,扣好帽带,并正确使用个人劳动保护用品。(2)2m以上的高空悬空作业,无安全设施的必须戴好安全带,扣好保险钩。(3)高空作业,不准往下或向上乱抛材料和工具等物件。(4)各种电动机械设备,必须有可靠有效的安全措施和防护装置,方能投入使用。(5)不懂电气和机械操作的人员严禁使用和玩弄机电设备。(6)吊装区域非操作人员严禁入内,吊装机械必须完好,把杆垂直下方不准站人。
4.4做好安全动态化检查
施工过程中要开展动态化检查,重点检查临边、临口围挡,检查安全帽佩戴,检查是否正确系安全绳,施工单位要配备专职安全员巡查,监理也同步检查跟进,确保安全隐患早发现早排除。
5结语
综上所述,结构加固是一项十分复杂的工程,其设计和施工更显紧密,施工现场存在边使用边改造的情况,安全管理难度加大,加固后的质量验收评定需要更加明晰的规范文件指导,新技术新工艺亟待突破,结合近几年参与的加固案例,认识得到进一步提高。
参考文献
[1]黄兴棣.建筑物鉴定加固与增层改造[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]GB50367-2013,混凝土结构加固设计规范[S].
【关键词】建筑工程;混凝土结构;加固设计;原则;方法;应用
建筑工程混凝土结构加固设计目的主要是提高结构或构件的强度和刚度、稳定性和耐久性,提高结构的安全度以减少事故的隐患,保证正常的使用要求。以下就建筑工程中的混凝土结构加固设计进行分析,以供参考。
一、建筑工程中的混凝土结构加固设计的原则
科学技术的发展,各种先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果,所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫,还要体现其工艺技术的先进性和科学性。对于混凝土结构,宜提高一级强度等级,并加强构造和连接措施等,以保证原结构与新混凝土协同工作。由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠,正常使用。结构加固应尽量考虑经济效果,尽可能做到在不停产的条件下加固,尽量不损伤原构件和减少构件的拆除,能够使用的应当保留。加固方案要在满足加固本身的要求上,多考虑使用新技术、新材料、新工艺。
二.建筑工程中混凝土结构加固设计方法及改造配套技术
1、直接加固的方法。(1)粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。(2)置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点,适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。(3)粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。(4)有黏结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法。即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件黏结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。(5)绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近,适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。 (6)锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20-C60的混凝土承重结构的改造、加固,不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
2、间接加固的方法。(1)增加支承加固法。增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间。(2)预应力加固法。①预应力水平拉杆加固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。
3、混凝土结构加固改造配套技术。(1)植筋技术。是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。(2)托换技术。就是托梁拆柱,托梁接柱和托梁换柱等技术的概称,属于一种综合性技术。适用于已有建筑物的加固改造。(3)裂缝修补技术。根据混凝土结构裂缝的起因、形状和大小、采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术,适用于已有建筑物中各类裂缝的处理。另外还有碳化混凝土修复技术,混凝土表面处理技术,混凝土表层密封技术等等。
三.建筑工程中混凝土结构加固设计的应用
1、混凝土柱的加固设计。应根据柱子外观表现、现场调查结果以及室内的工作结果。判明混凝土柱破坏的原因,从而采取各种不同的加固方法,及时对受损坏的混凝土柱进行加固处理。(1)预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是种简单又快速的加固方法,能有效地提高轴心受压或偏心受压柱的承载力,预应力撑杆有单侧和双侧两种:单侧撑杆适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度过低、弯矩不变号的偏心受压柱加固;双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。(2)置换加固法。置换法是一种针对柱子混凝土部分进行处理而提高承载力的方法,采用这种方法时一般不考虑原钢筋利用率的折减。该方法普遍用于混凝土柱因火灾或其它破坏而导致混凝土强度下降引起柱承载力不足的情况。(3)增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法,是一种使用最广泛的加固柱子方法,在条件允许的情况下,是一种最可靠的传统加固方法,它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量,能较大幅度的提高原有柱的承载能力和刚度,尤其是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则,具有更好的抗震性能。(4)外包钢加固法。所谓外包钢加固,就是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法,它的优点是构件的截面尺寸增加不大,但原柱的载力能力提高较大,这种方法特别适用于构件外形受限制,不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法,而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。
2、混凝土梁、板加固的设计。(1)增大截面加固法。,是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积,同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关,加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。(2)增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁,只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。(3)黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂(结构胶)将钢板或其他高强材料(如碳纤维、玻璃纤维)黏在需要加固的部位,以提高构件的抗弯、抗剪承载能力,亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代,它不仅用于建筑,同时也用于桥梁、公路的加固。
结束语:
建筑工程混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作,需事先建立明确的工作思路,熟悉其工作性能和状况,从整体上分析原有结构体系和新增体系的合理性。改造方案要兼顾合理性和经济性,根据实际条件选择适宜的加固方法,最大限度地达到使用要求,实现预期的加固效果。
参考文献 :
[1]赵铁军,高性能混凝土的强度与渗透性的关系[J].工业建筑,1997,(5)
关键词:建筑设计,参数分析,工程造价,估算
Abstract: a project is not like a mirage can did not spring from nowhere, its building requires a lot of money as a basis, is what we usually say of project cost. In real life, the estimated cost of the project is not ignore the importance of, it is to ensure the project successfully completed on schedule and the key factors. Thus, we need to build fast estimation engineering cost model, through the design parameters and the analysis of the relationship between engineering cost, to estimate the project cost.
Keywords: architectural design, parameter analysis, project cost estimates
中图分类号:TU723.3文献标识码:A 文章编号:
合理地估测和控制建设工程的造价,是工程经济性目标实现的重要途径。但怎样对工程进行合理预算呢?实际上,影响工程造价有诸多的因素,我们要想对其准确地估算控制,就必须以分析这些因素为出发点,找出影响的根源。
一、影响工程造价的因素
工程建设也类似于一项伟大的杰作,首先要做的就是构思,构思的优良决定杰作的效果。对于工程建设来说,工程设计是第一步,也是影响工程造价的主要因素。但是,从目前来看,设计师由于缺乏设计参数与工程造价的分析理论,因此在设计的过程中常常不能同步地了解并准确地估算各个设计环节的造价,这样一来,就无法对造价进行有效的控制,也无法保证工程的经济效益。所以对设计参数与工程造价之间的关系的分析研究具有不可估量的重要性。这有利于设计师在设计过程中及时、准确地对工程造价进行估算,从而为方案决策提供有效的依据。
二、建筑设计参数分析模型
有关专家学者对设计参数与造价之间的关系进行了实证分析,他们经过对住宅项目造价资料的分析,找出了影响造价的主要因素,与此同时,还建立了估算模型,有效地提高了估算的准确率。另外,有些学者针对建筑过程中影响工程造价的主要因素,提出了一些可以控制造价的措施对策。但是却不能很好地对造价进行估量,也不能对造价进行有效的控制。
在现实生活中,为了有效地对建筑设计参数分析模型的工程造价进行快速的估算分析,就需要我们建立可以准确无误估算工程造价的模型。
(一)结构模型的建立
建立结构模型的先决条件,就是要了解何为“结构模型”。结构模型就是对有向连接图加以应用,来描述系统各个环节之间的关系,从而建立一个几何体系统模型。在这里就涉及到了ISM。准确一点说,ISM是建立结构模型最常用的方法。它能把非常复杂的系统分解成很多个简单的子系统,并在经验及计算机等的基础上,将系统构建成多级递阶的结构模型。
对建筑设计参数与造价间的关系进行研究时,由于各个参数之间的关系互为影响、制约的关系极为复杂,并且,各个参数变化影响工程造价的程度也略有不同。所以可运用ISM对设计参数影响工程造价这一系统加以研究分析,并深入探究参数变化对造价产生的影响。由此,在估算造价时,可选用处在层级相对较高的设计参数,采用神经网络、指标估算等方法来对造价进行估算,并有效提高估算的准确度及速度。
(二)结构模型的运算
在应用ISM模型对设计参数进行分析的过程中,首先,需要我们对所研究的系统加以确立,并对系统中各个因素间的关系进行有效的梳理。
其次,需要我们在对设计参数间影响关系进行分析的基础上,依据各元素间的关系,绘制关系网络图。而对设计参数之间影响关系进行分析时,又需要我们应用建筑学、结构工程学等相关专业知识及丰富的工程实践经验来予以实现。在建立元素间关系网络图的基础上,还要构建系统要素的邻接矩阵。而可达矩阵的计算就是依据这种邻接矩阵获得的。在这之后,还要对可达矩阵进行层级划分。由于矩阵中各元素列向量含有的元素个数各不相同,所以我们依据个数的差异重新排列它们的顺序。含元素量最多的排在矩阵的左面,之后依此类推。
最后,可根据各元素间的层级关系及它们相互间的影响关系,得出各元素间的关系结构图,所获得的关系结构图非常抽象,这就要求我们将其改变为系统中各个元素间层级关系与互为影响关系。
(三)结构模型分析
“牵一发而动全身”,在很多设计参数中,一些参数的变动极易引起其他设计参数的变动,在这种变动情况下,工程造价也会相应地受到影响。这种影响,并不只是因为某分项工程造价占总造价比重的多少。依据对ISM的分析可以看出,设计参数越是处在高层级,对造价的影响越明显。处于设计参数系统中第一层级的是建筑规模因素。在对建筑项目做决策的阶段,完全可以依据工程项目的建筑规模来进行快速的估算。很多的资料可随着方案设计的逐步展开而获得,这些资料主要包括:建筑的平面形状、结构形式、层数等,这些都为对工程造价进行准确的估算创造了条件。
三、基于ISM的多元线性回归估算分析
将ISM与多元回归分析结合起来应用,建立快速估算模型,可有效地将单方造价估算误差控制在百分之五以内,它估算的准确度远远高于传统投资估算的准确度。由此我们可以看出,通过ISM模型与多元回归分析,其造价估算是有一定成效的。在应用ISM与多元回归分析模型结合的方法来分析设计参数与造价关系时如果出现的误差较大时,更应注意对设计参数间关系的客观分析研究。而在对多元回归分析模型进行建立的时候,为了更有效准确地对工程造价进行研究分析,就需要我们选择比较多的设计参数作为自变量。除此之外,还要尽可能多地收集相关工程造价信息。
总结:
有时方法决定得失,对于建筑设计参数分析模型的工程造价估算也是如此。方法运用得当,固然能收得成效,反之,就会“箭入石中,兔鸟尽走”。这就需要我们运用科学有效的方法,对工程造价进行准确地估算,从而在保证质量的基础上,最大程度地减少工程建筑不必要的资金、资源支出。
参考文献:
[1]论建筑设计对工程造价的有效控制 . 梧州学院学报 . 2009(3)
[2]浅议建筑设计对工程造价的影响 .科技信息(科技教育版).2006(5)
关键词:CDIO 一体化课程体系 古建筑专业
中图分类号:G642 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.008
1 CDIO工程教育模式
从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念,倡导工程教育应当从科学向工程回归。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习。
CDIO工程教育模式以源于科研、企业中的设计项目、生产项目、研究项目或问题为载体,实现学生知识、能力和素质的共同发展。同时,采用启发式教学为主,让学生明确所学内容在整体课程体系中的位置,找到如何完善自身知识框架的方法和途径。通过一体化课程体系设计有机、系统地将项目设计结合起来,通过有计划的服务活动与结构化的反思过程,满足被服务者的需求的同时,能够促进学生知识、技能的活动,自身能力的提高。因此,构建以项目为主导的、知识和能力培养一体化的课程教学新体系是实施CDIO工程教育模式的重要环节。
2 CDIO工程教育模式一体化课程体系构建
2.1 CDIO工程教育模式一体化课程体系构建总体思路
一体化课程体系构建中,必须有精心规划的构思、设计、实施、运行项目,作为教学计划的重要组成部分。一体化课程体系基于学院能力指标体系,从知识、能力和素质三方面构建专业培养目标,依据专业培养目标,设计高度融合、高度关联的课程与项目,建设从三级到一级项目逐级递进的一体化课程。
2.2 CDIO工程教育模式一体化课程体系构建要点
深厚的技术基础工作认知,CDIO的基础教育,不是简单削弱基础课程,而是根据工程的需要,为某个工作流程或整个过程重要的、持久需要的基础;为今后发展、进取需要的基础;建立一个长期为学生提供认知和发展的框架,学生能够从基础来分析、思考和设计问题。因此,重要的是如何将知识融入实践项目中。创建新产品、工艺和系统,CDIO为学生创造现代工程师的工作环境,以团队为基础创新工程产品、流程和系统,通过以项目为基础和动手学习,培养工作经验而整合课程,工作环境考虑先进性。
了解研究科技发展对社会的重要性和战略影响,工程专业的学生需要不仅是了解技术,还要了解它如何影响社会,以及相应的责任;他们必须保持高度的道德标准,同时在服务社会和企业的过程中,制约商业化环境因素。
3 中国古建筑工程技术专业一体化课程体系构建
3.1 开设古建筑工程导论课程
开设工程导论课程,有利于让学生理清专业学习的结构和基本思路、树立正确的学习目标,引起学生对专业的兴趣并加强学习工程的动机。建议开设在学生入学的第一个学期,由于学生还没有基本的工程教育理念,主要可以通过以下两种途径来实现学生工程概念的建立。通过聘请古建筑设计或施工方面的专家、工程师、技术人员到本学校进行职业的介绍和主题讲座;也可以通过带领学生到古建筑设计或施工现场参观,给学生最直观的职业环境体验和职业过程了解。使学生明确将来的任务和责任,更有利于在学校的项目教学中开发CDIO技能。
3.2 课程按照项目分级
依据教育心理学知识技能迁移的基本原理和学习层级理论,按照项目的规模、涉及的能力范围及程度划分为三个层级,通过三级项目的设计与实施,逐步提高学生的应用知识技能解决实际问题的能力和综合素质。在进行项目设置时,要求包括两个或更多个设计制作实践项目,让学生能通过构思、设计、制作、实现来达到知识和能力的获得。
一级项目,综合项目,包含古建筑主要的核心课程和能力要求的综合项目。通过引入行业与岗位实际项目重点训练和培养学生综合应用知识技能进行构思、设计、实施、运行系统化项目的能力。中国古建筑工程技术专业主要的一级项目有:仿古建筑设计项目、古建筑修缮设计方案项目、古建筑施工方案编制项目等。
二级项目,课程群项目,基于多门课程、包含一组相关核心课程能力要求。主要训练应用多项知识技能解决问题的能力。中国古建筑工程技术专业主要的二级项目有:古建筑工程经济标编制项目、古建筑施工组织方案编制项目。
三级项目,课程项目,基于单门课程,为增强该门课程能力目标的实现而设,主要训练专项技能及应用能力。中国古建筑工程技术专业主要的三级项目有:木作工程修缮设计施工项目,瓦作工程修缮设计施工项目,油漆彩画工程设计施工项目等。
3.3 集成化课程体系
以项目为主,把学科穿插其中做关联。这需要教师的团队合作,无论教技术课、专业技术课或者专业课的老师都要共同合作,研究怎么把课程关联起来。进行课程的整合,例如可以将古建筑制图与计算机辅助制图应整合成一门课程。化整为零可将原有的知识点分散到各专业技能课程中,例如将中国建筑史一课中的木作、瓦石、油漆彩画知识分别放到专业技能课程讲解。前置体验课,例如在学习专业技能课的设计和施工课前,组织学生实地参观。项目的难易程度,将一级项目在前面1-3学期实施,然后在第4学期里设置二级项目的综合训练项目。5,6学期通过一级项目综合项目设计和在企业实践,提高学生在实际生产实践中解决工程问题的能力。
4 结语
通过CDIO工程教育模式,对项目课程体系框架进行了一体化的整合,更好地解决了项目之间的联系和衔接。促进了学生专业能力的提升,更好地进行同行业岗位对接。
参考文献:
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).
[2]查建中,何永汕.中国工程教育改革的三大战略[M].北京理工大学出版社,2009.
【关键词】钢筋混凝土结构;加固;优劣性;探讨
Abstract:This paper introduces the common strengthening methods of reinforced concrete in construction engineering structure,common problems that should be paid attention to strengthening methods ofthe superior and the reinforcement reinforcement personnel,for the construction of reinforced concrete structure reinforcement design scheme comparison and analyses.
Keywords:reinforced concrete structure;reinforcement;merits;discussion
引言
由于建筑结构长期受到自然环境的破坏和人为因素的影响,建筑物的使用功能、外观会受到不同程度的影响和破坏,比如因潮湿引起的墙皮脱落、楼板裂缝及钢筋在外等现象。同时,随着人们对居住环境安全性的要求越来越高,对建筑结构的使用功能要求的提高,对建筑结构的安全性能的提高,因此需要从事建筑结构加固工作的加固人员具有较高的专业技能和专业素质。
1.钢筋混凝土结构加固方法
在建筑工程钢筋混凝土加固领域中,其加固方法有好多种,常见的加固方法有粘贴钢板法、粘贴碳纤维布法和加大截面法等。
1.1 粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法运用较早,始于20世纪60年代,不仅仅用于建筑工程,同时在公路桥梁加固中也有广泛的运用,这种方法是用建筑结构胶将钢板粘贴到出现开裂需要加固的构件上,产生的粘结力用来传递受拉侧表面的剪力,和固有的钢筋混凝土构件形成组合构件,目的是提高构件的承载力,其原理和钢筋混凝土构件中钢筋与混凝土结合的关系相同。
优点:
(1)加固效果明显,加固后不仅加强了构件的刚度,同时可以使原构件的混凝土不产生裂缝。
(2)施工工艺简单,用建筑胶将钢板粘贴在构件表面,使钢板和构件形成一个整体,就能很好地共同工作。
(3)施工所需要的空间和时间都不大,对生产和生活影响比较小。
缺点:
(1)耐久性能差,维护费用高。
(2)对加固胶的要求高,粘钢存在应力泄后现象,施工质量和粘结剂质量对加固有较大影响。
(3)构件本身刚度无法增大。
1.2 加大截面加固法
通过增加钢筋混凝土受弯构件截面的有效面积,从而使受力钢筋混凝土构件的截面刚度、抗弯性能和抗剪性能都得到提高,起到加固补偿的作用。在适筋情况下,钢筋混凝土构件正截面承载力强度随着主筋面积和混凝土强度的增大而提高,从而提高构件的正常使用安全系数。
优点:
(1)耐久性强,维护保养费用低。
(2)构件承载力增大,建筑安全系数提高。
(3)施工工艺简便,施工经验成熟,施工质量容易得到保证,适用性强。
缺点:
(1)构件截面面积的增大 ,对建筑的外观有一定影响。
(2)建筑加固后其净空有一定的减小,且结构自重有所增加。
(3)现场施工湿作业工作量大,养护期较长,对生产和生活有一定影响。
1.3 粘贴碳纤维布加固法
粘贴碳纤维加固法是在需要加固构件的受拉部位用建筑胶结材料粘贴碳纤维复合材料,使其和原构件截面共同受力作用,用于达到提高建筑结构承载力的作用。高强度复合类碳纤维布的抗拉强度相对于10倍钢筋的抗拉强度,粘贴碳纤维布加固优点除了粘贴钢板加固的优点外,还具有以下特点。
优点:
(1)耐腐蚀性高,耐潮湿性好。
(2)建筑结构的自重几乎不受影响。
(3)经久耐用,维护养护费用低。
缺点:
(1)耐火性能和耐高温性能差,防火要求较高。
(2)延性不足,当构件变形过大时,碳纤维布容易出现断裂。
(3)自身的弹性模量小,对刚度要求高的构件不合适。
2.加固设计中需要注意的常见问题
(1)对加固设计应选择有相应资质的设计单位来承担。承担该任务的设计单位应对加固后建筑结构的安全性和可靠性负全部责任,而原未参与加固的设计单位不再负此责任
(2)对需要进行加固设计的构件,尽量选择使用新材料、新工艺、新技术。新型的材料和技术的采用大多都能达到理性的加固效果,但采用之前需对新技术进行正式鉴定,新材料要符合检验标准。
(3)尽可能选择施工安全系数高、经济性好,效果理性、工期时间短的加固方案。加固设计中不仅要满足单个构件的安全性,还要考虑结构整体上的抗震要求。加固方法应力求经济合理、简易可靠。
3.钢筋混凝土结构加固方案优选
当钢筋混凝土结构的病害严重,造成承载能力降低时,除应对其进行修补并尽量消除引起病害的因素之外,一般赢进行复原加固处理,以恢复其应有的承载能力,确保使用安全,可选的加固方法有好多种,根据其结构构件所需要的功能,选择合适的加固方法尤为重要。所选方案,一定要遵循安全系数高、施工方便可行、经济合理、施工质量等原则。这样加固工程才会获得良好的经济和社会效益。在加固设计中,常见的加固方法有粘贴钢板法、加大截面法和粘贴碳纤维布法等。但随着社会的发展,科技技术的不断进行,加固设计中的新工艺、新材料、新技术也不断进步,比如:学灌浆法、化绕丝加固法、粘钢锚固法等并在加固工程中广泛应用。
加固工程应该根据需要加固构件的自身情况而定,综合分析,最终选择安全、经济、工期短、施工简单的方案。常见的加固方法有粘贴钢板法、加大截面法、粘贴碳纤维布法。每种加固方法都具有其优劣性,下面就根据其方法指标介绍优劣性,粘贴钢板法要加大原构件尺寸和自重、施工工期短、施工空间小、不需要大型施工机械,耐久性抗腐蚀性好;加大截面法要加大原构件尺寸和自重、施工工期长、施工空间大、需要大型施工机械、耐久性抗腐蚀性好;粘贴碳纤维布法原构件尺寸和自重不需要增加、施工工期短、施工空间小、布需要大型施工机械,但其耐久性抗腐蚀性差。
加固方法的选择,首先要考虑的加固方案的可行性,无论选用哪种加固方案,最终要确保加固方法在加固构件能顺便完成。每种加固方案都有优劣性,对加固设计人员,应根据不同加固的需求,确定出安全美观、经济实用的加固方案。
4.结语
随着科学技术的不断更新,建筑物的加固补救技术必将不断地涌现,加固补救的方法也会越来越科学。但是对建筑结构而言,最关键还是以防为主,控制为辅,这样才会使建筑结构安全性可靠,使用年限更长,经济性更好。
参考文献
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关键字:园区, 古建, 负荷, 防雷及接地
Abstract: the whole park is divided into the temple area and commercial street two parts, each part of the monomer building all include power distribution systems, telephone system, the network system. Among them the house of wealth and asked cabinet two buildings also contains emergency lighting, automatic fire alarm and linkage system, etc.
Key word: park, the lachlan Macquarie, load, lightning protection and grounding
中图分类号: TU976+.1 文献标识码:A 文章编号:
由曲江文化旅游集团承建的周至集贤镇赵公明财神文化园区位于田峪河东岸,占地约531亩,所有建筑都是清式仿古建筑。赵公明财神庙规划布局以四水归堂、五路财神为概念,以三进财神殿为核心建筑落院,两边配以配殿和小庙,是民俗吉祥福神的综合展示园区,打造以财神故里、众神传说、集贤鼓乐为代表的民俗旅游。在此类旅游文化园区的电气设计中,笔者认为要注意以下几点:
电源进线
园区进1路10KV高压电源,由环山路直埋敷设接入高压分支箱,高压分支箱出2路10KV高压电源分别接园区内2个高低压配电室。园区内低压配电采用放射式,由高低压配电室放射式供给各独立建筑。
工程中配电箱元器件型号复杂、数量多,部分配电箱包含楼宇、消防等弱电专业的设备,电气系统涉及各个专业且各专业又有自己的特点,在设计中受各专业干扰的情况较多,造成设计修改增加,配电箱内的设备和回路修改多。若施工单位在订货时只按施工图订货而忽视修改,在安装时只顾设备安装而不仔细进行技术审核,就满足不了有关专业功能的要求。施工单位应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对,纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够的错误。电气设备的上下级容量配合是相当严格的,若不符合技术要求,将会造成系统运行不稳定、供电可靠性差,埋下事故的隐患。
电缆敷设方式
园区内电缆敷设采用电缆沟和直埋相结合的方式,沿园区中轴线在电缆沟敷设,过水溪、道路时穿镀锌钢管敷设。在这个阶段建筑电气发展的现状所存在的问题:
(1)电缆安装后没有统一挂牌,电缆在电缆沟中敷设杂乱;
(3)电缆穿过进户管后没有封堵严密;
(2)在竖井中,电缆孔封堵不严密,垂直固定电缆的支架太小,太软,向下倾斜;
(4)母线的搭接面未按规范要求进行处理,如潮湿场所铜铝连接时,铜导体不搪锡,或铜导体虽已搪锡,但不采用铜铝过渡板与铝导体连接,通电一段时间后易出现事故。
3 古建防雷及接地保护
园区内各单体建筑都是清式仿古建筑,位置在田裕河东岸,属于多雷击发生地区,故每个单体建筑均需做好防雷及接地保护。古建筑易受雷击的部位多为屋角兽头、屋脊和梁柱以及丰宝铜顶。分析目前所存在的问题:
(1)避雷带采用普通的元钢敷设,带间及引线下线采用对焊或单面焊接,搭接长度不足,焊接口锈蚀现象严重;
(2)屋面金属物未作防雷接地,以金属管代替接地PE线等电位联接支线、桥架跨接地线线径不足;
(3)设备的接地地排没有与接地干线直接连通;
(4)支架间距太大,带形变形、支架脱落,弯角及引下角呈锐角,引下点间距偏大;
(5)多层楼房采用TN-S接地系统时,总配电箱进线处未做重复接地等。
4电气工程设计的改进方法
通过以上的论述明确电气工程设计的改进措施,可以有效的控制当代电气工程存在的问题。主要有几点:
设计深度达到具体要求
根据建设部《建设工程设计文件编制深度规定》的相关要求分析,当前多数施工图设计的深度都不能实现以上标准。问题在于设计文件时没有对可实施性做出严格的考虑,这就会造成施工安装存在很大的困难和缺陷,从而降低了工程的可用性。这说明如果不能按照深度需要进行必要的计算与标注,将会使得设计文件本身出现常识性的错误,加上错误很难被发现使得项目建成后的使用功能受到影响。
社会经济的发展加快了我国电工产品市场的发展,各种电子产品不断被研制出了。而国内外各种型号规格的产品也是不计其数,国家规定各类电气设备及材料的型号。这就需要在设计时将各种设备材料的型号规格参数标明或提供详细的材料清单,这些都是十分重要的工作。
4.2设计标准的规范
每一项的设计都要符合相关标准,以保证电气工程的质量,可以提高其使用寿命,能够持续50年以上, 这就大大缩短了定期或故障维修周期。要详细的阅读规范标准,明确设计标准体系。
4.3 设计配合科学
当前运用最广泛的是建筑物结构钢筋当成防雷接闪器、引下线及接地与等电位联结装置,按规定需要在电气施工图中将联接点、预埋件详细标出,并对敷设方式及技术措施做详细说明;有时需要在土建施工图中对预埋件详图进行必要的标注与说明。实际情况为,大部分施工图只在电气图中有防雷接地图,缺少详细的标注与说明,标注与说明不齐全将给工程监理及施工造成很大的阻碍,若施工单位缺少相关的施工经验和技术,势必会造成施工错误甚至意外事故。最为常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊以及外引接地联结点或检测点预埋件的漏设,使得因墙内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况经常出现。
5电气设计文件的重要性
整个施工必须要参照设计文件的内容进行。我国建筑行业的设计质量正逐渐降低,造成这一现象的原因是多方面的,不仅仅是技术上的问题,一些市场竞争等因素也是造成质量下降的原因。因而,在工程设计过程中就需要设计者以科学理论为指导,合理地展开设计。保证设计结果能够符合相关的要求,确保施工达到预期的效果。
6结语
电气设计在建筑工程中起着至关重要的作用,同时电气设计的发展现状还不够完善,存在一定的问题。我们要不断创新,不断完善电气设计,更好的为建筑行业的发展提供一个基础服务,从建筑工程实际的使用和施工过程出发并结合各种不同的实例进行分析,探讨影响电气工程质量的相关建筑电气设计,对于其中存在的问题做出具体的研究。
7 参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》.JGJ16-2008. 中华人民共和国建设部2008年 北京
【关键词】传统文化;建筑设计;创新
【中图分类号】TU478 【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0178-01
一、传统文化与建筑设计的内在统一
建筑艺术是大文化的组成部分之一,而且建筑往往能够作为继承和记录传统文化沉淀状况和发展进程的容器和晴雨表,可以说建筑设计的理念往往与传统文化息息相关,互为因果。按照一般性原则,传统文化为具有延续性和传承性特点的社会因素,如艺术、风俗、思想、道德、制度等。现代就是现时代,是包括这个时代所具有的一切因素。传统文化反映在建筑上,则体现了过去与现在相应的技术及影响技术的思想领域传统文化,这显然是一对辩证统一的矛盾体。应该说没有传统文化就没有现代。而没有现代,也无所谓传统文化,它们是通过互相衬托来得以体现的。文化全球化效应下,各民族都开启了文化自觉之路,而建筑设计就成为了这种文化自觉的表现形式和实现方式。关于现代建筑理念在创新的过程中对中国传统建筑艺术的继承问题,包括了现代建筑艺术的民族性、区域性与多元化问题,以及在新日新月异的建筑技术与开拓性的建筑理念不断涌现的背景下保持建筑艺术与内涵的延续性的多方面路径问题,已经成为现代国际社会建筑设计者和理论工作者所普遍关心的问题。
二、中国传统文化在当代建筑设计中的应用研究
1、文化符号在设计理念中的应用
文化是一种符号,在建筑设计中的应用,往往是从最深层次的理念层面上的融合。首先,中国传统文化的多样性是植根中国作为一个幅员辽阔的大国的自然地理基础的,因而造就了中国区域差异巨大的文化地理。我国作为一个纵跨亚寒带、温带和亚热带的大陆,千差万别的地理环境必然造成了五光十色的人文环境,因此各地的民居特色各不相同,这些都是现代建筑创作的丰富文化和历史渊源。中国传统文化符号的多样性必然影响了我国现代建筑理念的多样性,诸如北方的民居设计理念植根于北方文化的粗犷,而南方民居则体现精密和考究,这就源于南北方迥异的自然环境和气候特征所形成的文化风俗差异性。其次,传统文化符号在特定的空间环境中具有古典复归的特性,也就是怀旧复古的建筑设计理念。传统文化在其符合特征上在原始层面上具有“不可复制性”,即历史上只有一个滕王阁,但是现代社会可以通过仿古和复古型设计而重建一个滕王阁,而设计理念中大量运用了传统建筑风格的思维方式和文化符号元素,如当前比较流行的古建筑复原设计,很多都是依据古籍中所记载的或者是建筑的原始资料来复原建造甚至重新修建的,例如古代的帝陵建筑群的重建、寺庙建筑群的重建等等都是这种情况。不光是群体建筑复原,也有单体建筑的复原设计与重建的情况,如武汉的黄鹤楼就是完全采用了我国传统古建筑的形式,一如众多的文学、绘画作品所描述的优美形象。当然也有拒绝复原的建筑,如颐和园。这就体现了传统文化符号在建筑设计理念上的又一应用原则,即以创新为目的来指导继承的尺度。中国传统文化符号虽然具有一定的强制性,但更多的是一种柔性的、灵活掌握的理念形式,因而对传统的继承旨在进行更有深度的创新,如厦门集美大学的楼群,体现了中西合璧的风格,楼顶是中国传统风格,楼身是西式风格。这种华洋共存的创新设计,就是对中西方文化符号的活用,尤其是对中国传统文化符号的兼容并蓄和独立自主特征的一种挖掘和开发。
2、中国传统文化应用当代建筑设计的启示
(1)传统建筑在现代环境中如何得到妥善的保护。传统文化应用现代建筑设计的一个重要的问题,就是对现有古建筑的态度问题,因为古建筑是传统文化符号的实体存在形式,最接近“第一历史”,因而对这种文化符号形式的保护,往往是对现代建筑设计理念的一种示范和经验储备。对传统建筑的保护问题,体现的是传统文化建筑如何存留在现代环境中,即与周围现代建筑的关系如何处理的问题,这是在进行城市现代化建设别容易遇到的问题之一。根据联合国教科文组织最近规定,申报的世界文化遗产应设有保护缓冲区,以期减少传统建筑与现代建筑之间的碰撞。缓冲区一旦被确定,区内现有的建筑也应该被严格保护,并保持传统文化风貌。如果在缓冲区内兴建现代建筑,其高度、体量、色调、风格也会受到严格控制。对于等级稍低的保护建筑,其缓冲带可用绿化带来代替,这样同样可以减少碰撞,且可以取得事半功倍的效果。联合国的这一政策体现了国际化背景下对民族文化自觉的一种支持。可见,把传统建筑列为现代城市建筑环境中的“一级文化标准”,既是对城市化建设的一种文明规范和治理,更是对现代建筑设计理念的深度和包容性方面的塑造。
(2)建筑设计师如何深入理解中国传统文化。中华文明博大精深,历史内涵深厚,而要把这种无形的精髓融入有形的建筑设计之中,就需要建筑设计师在三个层次来把握:其一,物质层面。古代建筑文化是基于当时历史所真实存在的自然资源、气候特点、地质地貌、技术水平等。因此在现代建筑设计中要在这些物质条件方面多加“带入性”考虑,注意因势利导,因地制宜;其二,精神层面。中国传统文化在其形式生更多的是精神文化方面的积淀,具体地说,中国传统建筑风格以刚正稳重,端庄轩昂为主,讲究规矩、规范和秩序,这种建筑文化是根源于以儒家文化为精髓的传统文明内核的。而在传统建筑中又能够通过文家具、字画、古玩、器皿和背景等方式进行巧妙的布置搭配,从而能够造成一种在严谨之内萌发的含蓄而清雅的境界,这又体现了道家思想文化悠悠的禅境。因而需要在建筑设计中在突出严谨格局的同时,极尽发挥多样化的艺术形式力量共同营造和谐而又富于多元意境的环境。这种追求,是对传统修养的灵活的掌握。这是现代建筑设计师是创作的源泉,也是设计理念创新的基础;其三,制度层面。这一点也比较好理解,传统建筑设计风格往往与我国的政治文明相关联,体现了社会统治的秩序和规范。如端庄刚正的主流建筑风格,就是体现了一种对格式体制的严谨遵守。布置的格局正是严格讲究等级、格式与秩序的传统礼教精神的直接反映。
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作者简介:
关键词:土木工程;结构设计;优化策略
中图分类号:TU318 文献标识码:A
土木工程结构的安全性能中,结构设计是保障。结构设计可行性、施工水平、合理科学的维护检查是衡量结构工程质量的三大重要标准,结构设计是土木工程安全性的决定性因素,施工水平和后期维护、检测都对土木工程的质量安全产生直接关系,三者既有联系又有区分。当前,我国建筑相关部门对土建结构工程设计虽有一定的文件支持和管理,但是相比国际同类标准还有很大差距。由于我国土木工程建设出现事故率低,但是我国建设总量大,所出现事故数量也不低,尤其是我国又属多灾国家,因此土木结构工程设计水平较低对我国造成相当大的损失。当下我国土木工程建设中的主要问题,就是结构工程建设牢固性欠缺,主要构建承载力达不到要求。土木建筑工程结构第一要义就是安全设计,科学合理的安全设计能够保证建筑局部出现问题也能够保证整体建筑的安全性,同时能够避免局部损伤出现连续性破坏。科学合理的安全设计是土木工程结构整体牢固性的必要条件,要想结构牢固,就必须在设计中充分考虑结构的延展性和必要的冗余度,经过科学验证的安全设计,能够在出现地震、爆炸等天灾人祸中保证工程质量和使用寿命不受缩减。然而由于土木工程结构设计在我国起步晚,发展比较落后,在实际操作中出现了很多问题。
一、土木工程设计存在的问题
(一)牢固性设计不强
牢固性是土木工程设计的基础,是建筑工程安全的保障,就我国目前土木工程结构设计而言,牢固性标准的不完善是设计的最大缺陷。土木工程的牢固性主要指的是当建筑物在经受重击等外力造成部分损害的时候,不会因为这部分的损害导致整幢建筑受损。例如,让工程经受地震等自然灾害或火灾的时候,建筑物若在冗余度设计或延性设计方面没有达到要求,很容易造成整幢建筑物无法继续使用,导致物力、财力的极大浪费。牢固性设计是建筑长期使用的保障,设计人员必须将这一部分作为设计的重点,避免建筑在经受外力的时候不会造成大面积坍塌或损坏。
(二)安全标准偏低
对于土木工程而言,安全标准的设置需要根据建筑物的用途、地理位置、标准使用年限来设定。其中,使用年限设定并不是指建筑在到达预计使用年限时立即停止使用,而是应保障建筑实际使用最低年限大于设计年限,保障使用的安全性。纵观国内外古建筑,大多是国外建筑都能够保存百年以上,但我国一些土木工程在修建10年后就出现了质量问题,如墙体开裂、基座变形等,严重影响了工程质量安全。这种现象主要是由设计时使用的设计标准偏低造成的,在安全标准的规范方面,许多漏洞仍旧存在,且监管部分监管力度不足,让一些不合格设计有机可乘。
(三)考虑因素不完善
一直以来,我国对于土木工程设计的耐久性问题都将重点放在了荷载强度的受力上,很少考虑外界环境对建筑质量的影响。虽然荷载是影响建筑耐久性能的最主要因素,但是建筑物承受的温度变化、干湿度变化、土壤中化学介质、水侵蚀等也会对使用年限造成影响。目前耐久性缺失最主要表现为建筑物内混凝土中钢筋发生锈蚀,这一现象在土木工程中较为普遍,引起锈蚀不仅是设计方面的原因,也有使用环节的因素,在两者共同作用下,锈蚀对工程造成的危害已经与荷载危害程度无异。
(四)设计混淆问题
在一些土木结构中,缺乏设计经验的设计人员往往会将构造柱与承重柱弄混,将构造柱作为承重功能来使用。构造柱一般出现在砖混结构的建筑物当中,将构造柱与建筑物的梁柱配合使用可以有效提升墙体的牢固性,避免墙体出现裂缝。但若设计人员将构造柱作为承重墙,在建筑经受地震等强烈振动时,构造柱无法像承重墙那样完全抵抗住震动强度,会产生下陷、裂缝等,造成建筑结构整体收到向下的拉力,严重时造成坍塌。
二、土木工程设计优化策略
(一)按照规定要求进行
在设计过程中,各项指标必须严格按照规定标准完成,不能因为想要节约资金而偷工减料。另外,可以借鉴国外先进技术,对目前在设计标准不明确的方面加以完善,并将不符合我国设计具体需要的规定适当整改。
在设计人员管理方面,要严格遵守持证上岗制度,对于没有相关证件的设计人员一律不予聘用,同时还应加强对证件审核机构的认证,对于资质不足的审核机构颁发的证件视为无效证件。在工程设计要求方面,随着设计数量以及深度的发展,必然会发现一些不符合现有建造工艺或标准的规定,这种情况可以直接向上级部门反应,及时对规定做出整改。
(二)全面提升设计人员自身素质
设计人员自身素质与专业水平直接关系土木工程设计的科学性和结构的合理性。因此,这就要求我们土木工程设计者在业务水平和个人素质上不断学习和提高,对于土木工程设计主体机构而言,应选用综合素质高,设计严谨细致、有社会责任感的设计师。随着土木工程结构研究的不断深入,尤其是国际前沿技术的不断投入应用,要求我国土木工程设计者应当紧跟行业前沿的步伐,不断深入学习并熟练掌握,在吸收消化的基础上不断推陈出新,使自身的专业水平更好的服务员土木工程设计工作。
土木工程设计是一项十分严谨的工作,因此它要求我们设计者对设计出的数据要认真对待。每一份设计荷载数据都关乎土木工程项目的整体质量,只有对每份数据严格把关,才能使得整体土木工程设计更加科学严谨。在数据核对环节,需要安排多组核对员进行多次核对矫正,以保证土木工程设计中的每个部分或环节都能够经得起验证,以此来确保工程设计质量,避免后期因设计不合理造成损失。
(三)科学管理,定期检测
土木工程的维护检测对整个土木建筑的使用寿命和质量息息相关。任何质量事故,都是由量变到质变的过程,因此我们需要定期对土木工程施工进行全方位的安全检测。第一,在检测过程中还需相应的监督部门对检测全程监督,以此来督促工程单位以严谨的态度对待检测工作。第二,土木工程的牢固性在正常使用中,很难察悉问题,只有遇到严重灾害时问题才出现,是因为小的隐患逐步扩散导致。所以,需要对土木工程做定期的维护检测。
结语
通过上述分析不难看出,土木工程的设计环节对于工程是否能够正常投入使用并保障使用安全起到决定性作用,结构设计的完善是工程建设不容小觑的问题。设计师应加强自身设计能力培养,通过培训与实践加深对设计要求以及先进工艺的理解,保障设计的安全性,并在细节上加强重视,确保土木工程不会因质量问题对人们生命财产安全造成损失。总是,提高土木工程设计问题不能一蹴而就,设计师们要根据实践经验完善工程设计,避免造成人力、物力、财力的浪费。
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【关键词】建筑工程;防雷接地;质量控制;措施
随着我国建筑行业的不断完善,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。在进行建筑高层化的同时,不得不考虑建筑中防雷接地的重要性。在建筑施工中,防雷接地系统的质量直接影响着建筑工程整体的使用情况。只有建立完善的防雷接地系统,才能保证电气设备的正常运行,以及人身安全不受影响。
一、防雷接地基本方法
在建筑工程中,防雷主要是防直击雷、预计感应雷两种。在防雷方面主要是对雷电波入侵进行防范。一般的建筑会根据实际使用的要求在施工中设计安装防雷接地设备。
防雷的基本原则主要是对所产生的雷电进行疏导或是抵抗。根据实际情况,可以相应的采用避雷措施。有的建筑物适合将雷电分级疏导,削减所产生电流的威力;还有的可以加强电气设备的绝缘能力,以此提高抵抗雷电的破坏。
二、防雷接地重要意义
防雷接地的设置主要是将在自然天气中所产生的雷电引入大地,用以保护建筑内设备的安全,和人身安全。所以,合理的防雷接地系统以及合格的接地质量是保证人身安全与建筑内部设备安全与正常运行的基础。
通常在建筑防雷中的接地装置包括接地的导线与接地体;而电气设备与地面的连接在进行防雷接地中叫做接地;建筑物中直接接触地面的传导体则是接地体或是接地极;在电气设备与接地体或接地极之间连接导线即为接地导线。
建筑工程防雷接地问题即复杂又至关重要,它的好与坏直接对电气系统的设备和人身的安全造成严重的后果。特别是如今随着电力系统的日益发展,防雷接地的要求也在逐渐增高,以前由于接地装置的一些问题引发过主设备的损坏,人员安全以及财产损失等严重问题,给国家造成了很大的损失,所以,不能忽视防雷接地的作用,要认真做好建筑中防雷设施的安装。
因此建筑工程防雷接地措施必须要高度的重视起来。接地系统是保护电力系统的正常运行,保障设备及人身安全的措施之一。
三、建筑工程防雷接地质量的控制措施
1.在施工中做好防雷预控
在施工中,要针对防雷接地制定相应的设计图,并对设计图进行核对。在施工中不仅要熟悉施工建筑的电气位置,还应该对施工建筑的结构、布局了解清楚,与防雷措施有冲突的要及时的进行解决。如今在建筑施工中,常常会忽视施工图的重要性,较为普遍存在的问题就是设计图与施工衔接不明、不按照规定配合施工,导致施工错误极易出现,进而形成在防雷接地上误差的出现。部分施工单位还缺乏经验,给防雷接地造成质量上的影响,必须引起重视。
在施工中有些特殊的施工项目,在施工中要明确进行说明,做好交底工作。
位于建筑物内部的接地则应注意施工的规范性以及安装防雷设施的质量。如发现与施工标准不符的或做法不妥当的,要及时进行挽救,以免在完工后,造成防雷安全隐患。
2.防雷接地质量控制中材料的把关
防雷接地系统的建立中,所需的材料有角钢、扁钢以及圆钢。对材料质量的把关要看材料生产许可证、材料的规格以及材料与实际施工的规范是否匹配。
在钢筋的焊接中,钢筋的质量影响着焊接的质量,焊接的质量将决定施工的质量。所以,在防雷接地施工中,要控制好钢筋焊接的质量问题。
3.防雷接地质量控制中要保证施工人员的资质
防雷接地在建筑中是不可或缺的。防雷接地设施的建立要贯穿整个施工的过程。尤其焊接质量对工程影响极大,在焊接前要对施工人员的能力进行考核才可进行现场施工作业;在施工中要保证所使用的钢筋有明确的出厂日期、厂家地址等合格施工的标准。施工人员要在技术交底工作中明确焊接技术的标准与要求。将焊接位置、焊接方法、焊材选取与钢筋种类等要求进行细分;另外采用帮条焊接实现防雷接地中的接地焊接。要保证焊接的质量不会受到地质土壤等因素的影响。在进行焊接时,焊接条要符合要求。例如:
在进行接地焊接时,一定要确定接地电阻的阻值。
4.防雷接地质量控制中要加强重要工序的施工控制
在防雷接地系统建设中,有很多环节极易出现质量方面的问题。如能设立质量控制机构,控制施工的规范,就能保证防雷接地施工的质量。
防雷基地施工中首要环节就是地基接地焊接。特别是针对地基钢筋与梁柱钢筋间、梁柱与地基间的焊接,都必须有明确、详细的纲要与规范。详细检查每个焊接点于焊接之后。确认连接缝间基础钢筋跨接与否也必须进行确认。全部完成地基接地焊接工作之后,要马上测量地基位置的电阻值,从而确保其符合设计的标准与要求。如果测量出的地基接地电阻值不符合标准,就必须再次进行防雷接地质量的检测以及安装相应的接地装置。
把梁柱钢筋作为接地极时,施工人员应该将每一根梁柱的位置以及钢筋焊接的数量进行统计和标注,防止焊接点位的误判和漏焊等问题的发生。在实际操作中,焊接的长度与焊接的质量如果不满足设计所要求的,就要对接地极以及钢筋焊接点位进行逐个检查,并做好接地线与焊接点位的定位标识,防止焊接中出现错焊主筋的现象,造成接地线中断的问题。
进行避雷针与避雷网的安装中,要加强施工监察的力度,确保施工质量不会受到影响。一是应该注意施工设计要与工程实际情况相符,并保证设施稳固可靠;二是确保避雷针与避雷网装置的合格文件、使用年限以及技术等详细的资料全面掌握;三是在建筑顶端安装避雷装置要与建筑顶部的避雷针以及金属导电线焊接成一个整体;四是接地线或接地极与建筑顶端的引线处要有明确的标志;五是要以规定好直径大小的镀锌钢与建筑梁柱主筋作为防雷接地的引下线,要保证焊材规格与焊接质量等都符合规范或标准的要求。
5.保证完工后质量的验收
防雷接地作为建筑工程中的一个子工程,在施工完毕后,要进行相应的验收工作。验收中要求施工单位进行自检合格后,在进行工程的交接以及质量的查验工作。在防雷接地工程完工后,在验收中,必须对接地的阻值进行测量。当接地阻值达到要求后,就无需施工人员进行再施工。
四、总结
建筑物的使用性与安全性取决于防雷接地设施的质量。在建筑工程防雷接地分项的施工中,要考虑到建筑实际应用的各种因素,尤其是保护建筑物安全的防雷接地系统。在施工前要做好详细的设计方案,要严格按照规范以及要求进行施工;在施工中,对防雷接地质量的控制要不断的加强,发现问题要及时的解决;在施工完毕后,要认真的进行验收,对建筑防雷系统进行全方位的检查。只有在验收方面做到认真负责,才会避免建筑物后期使用中有安全隐患存在。只有将建筑防雷接地工程质量提高,才能使建筑与人身安全得到保障。
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