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簡述土木工程的概念

時間:2023-07-11 17:37:28

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇簡述土木工程的概念,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

簡述土木工程的概念

第1篇

【關鍵詞】土木工程;質量管理;分析

質量管理是土木工程施工項目管理的重要組成部分,在實際作業中主要對施工項目設計以及施工過程的 質量實現有效管理,在實際進行管理時,一定要對科學的手段以及方法進行應用,保證工程質量滿足相關標準與要求。本文將由作者對實際案例進行簡要介紹,并通過實際工程案例分析總結出強化土木工程施工項目質量管理的方法。

1、實際案例概況簡述

石首市車祿新居 ( 車落崗棚戶區改造 ) 項目建設工程位于石首市明珠大道西側、錦繡大道東側、石首市汽車客運站西南側。包括 9 棟高層和整體地下室及配電房、公用建筑。建筑總面積約15.75 萬㎡。本工程結構類型為鋼筋混凝土剪力墻結構、框架剪力墻和框架結構三種。本工程場地的場地土類型為中硬土,場地類別屬Ⅲ類,地基基礎設計等級為丙類。

2、土木工程施工質量管理的概念

土木施工項目的質量管理必須建立相應的控制系統,項目的控制 ( 也叫成本管理 ),其必須建立在一個獨立的項目管理控制基礎之上。它在一個項目的運作和處理過程中實現了項目的驗證和控制功能,使管理方可以加強定義的性能和正式的目標,其任務大致包括以下內容 :(1) 正確的項目管理的信息提供基礎以及相關信息的及時與更新 ;(2)與項目相關方面的及時全面的溝通方式 ;(3)在信息化背景下,基 Internet或一個項目的關鍵績效指標體系的信息技術體系 的 信 息 技 術 系 統(KPI,Key PerformanceIndicator sys-temp);(4) 對潛在管理目標的差異化分析 ;(5)建立相應的項目管理,組織結構和工作流程及項目的管理與治理系統 ;(6) 加大相關項目管理工作參數的透明度,完善相關合同管理 [4]。

3、對如何強化土木工程施工質量管理分析

3.1 協調安排工程項目各方的工作

土木工程項目管理工作開展前,土木工程管理人員需要對當前土木工程項目建設實際情況進行調查,根據工程管理工作開展需求對相關規章制度進行健全和完善。在對各個施工階段進行處理時,要充分考慮土木工程項目在不同階段的實際情況。對各個部門以及分包單位承擔的責任、義務、權利進行明確劃分,進入施工現場的施工材料需要進行精準記錄,消除眾多部門之間存在的矛盾關系,強化各個部門工作開展的協調性。要建設科學化的土木工程項目管理結構,在對項目施工內容進行分包處理時,要充分考慮到整個項目建設的整體情況,不能較大程度的分解項目,對工程項目建設的整體性造成損害,導致加強土木工程管理的難度性。

3.2 科學合理的進行人力分配

嚴格控制每一時間工程的進度與質量 。前期配置、后期配置以及中期配置共同構成完整的土木工程項目人力資源配置,這三部分對人員的要求以及分工都大有不同。前期工作人員主要從事理論工作,需要有專業的工程知識與理論基礎,主要任務就是利用科學的手段與實際情況相結合,對相關工程做出詳細的計劃。中期工作人員主要負責施工和監管,后期工作人員主要負責驗收以及檢查,實現人力資源的科學配置對施工質量以及施工進度有一定的促進作用。在實際對施工人員進行管理時,可對表現優異者進行獎勵,對有問題的進行適當的懲罰,這可有效提高工作人員的積極性,激發工作熱情 [2]。

3.3 完善管理制度及有效執行

只有健全、完善的施工技術管理制度,才能使得土木工程管理工作開展有章可循。土木工程管理制度完善屬于一個動態化的過程,施工管理人員需要根據當前土木工程項目建設施工中反饋的不良問題,對土木工程管理制度進行完善,從而避免后續施工中在出現這樣的問題。要定期的召開會議對土木工程管理制度進行落實,使得土木工程項目建設施工現場的每一名施工技術人員對施工技術管理制度都有著充分了解,在施工中對自設崗位操作進行嚴格規范,從而保證施工技術應用的專業性、規范性。如果施工技術人員存在習慣性的違規操作,施工管理人員需要根據管理制度給予嚴厲的懲罰 [1]。

3.4 合同管理

工程的管理單位應督促各個參與方按照相關法律規定簽訂合同,才可以明確各方的責任和相應的義務,值得注意的是,合同內容應該明確各個參與方的責任,所有條款要準確詳盡,制定的獎懲措施要分明。合同簽訂后應由相關方盡快報相關主管部門進行審批,并進行公證后才會有法律的效力。

3.5 加強基礎設施建設以及安全管理

工程施工中,完善各項基礎設施的建設,有利于改善施工環境,減少安全隱患,從而提高工程的質量。管理者加強安全監管,做好安全預警工作,高危處建設防護網,防止意外發生 ; 設置清潔人員專門清理施工現場的水電線路,清理場地的垃圾,給工人施工營造一個干凈清潔的環境 ;改善工人的住宿、飲食條件,這樣能夠增強工人的幸福感,端正態度,更加認真的對待工作 ; 加大投入,使用先進的機器設備,代替人工繁重的作業任務,提升工作效率,精準的測量數據,減少工程誤差,對改善施工的質量有重大的影響[5]。

3.6 強化工程驗收工作

工程項目的建設,每一道工序都需要科學合理化的管理。工程完成后,管理人員要設置專門的驗收小組,對工程的完成質量進行嚴格的把關。首先,在工程項目正式完成后,進行反復的質量檢測工作,包括工程的抗震、抗風、抗壓能力等等;工程質量安全的檢測,表面是否有裂痕出現,發現問題及時修補。排除安全隱患之后,應該向有關部門提供相應的檢測結果,確保數據真實,請相關單位做出質量評價,簽訂工程質量保證協議書,拿到合格證書之后才能進行交接工作 [5]。

結語:

以上所述,不僅僅是對實際案例做出了介紹,還通過案例總結出強化土木工程施工項目質量管理,提出了人力的配置、工程項目中各方面的協調、制度、以及合同、驗收多方面的提出了描述,希望可以對廣大的工程學者面對類似問題起到一定的借鑒意義。

參考文獻:

[1] 王松 . 土木工程施工中的質量控制分析[J]. 黑龍江科技信息 ,2017,(03):213.

[2] 賈立平 . 淺談土木工程項目施工進度和施工質量管理 [J]. 門窗 ,2017,(01):170.

第2篇

【關鍵詞】梁格法;單箱多室;彎橋;橫向分布系數

近年來彎梁橋在公路及城市道路立交中數量逐年增加,尤其在互通式立交匝道橋設計中應用更為廣泛,而橫截面大多為箱型梁。此類橋梁具有斜、彎、坡、異形等特點,給橋梁的線型設計和構造處理帶來很大困難。下面簡述其受力特點:

(1)彎橋在外荷載作用下會同時產生彎矩和扭矩,并且互相影響,使梁截面處于彎扭共同作用狀態,其截面主拉應力往往比相應直梁橋大得多。

(2)彎橋在外荷載作用下,還可能會出現橫向彎矩。

(3)由于彎扭耦合,彎橋的變形比同樣跨徑直線橋要大,外邊緣撓度大于內邊緣撓度,而且曲率半徑越小、橋越寬,這一趨勢越明顯。

(4)彎橋的支點反力與直線橋相比,有曲線

外側變大,內側變小的傾向,內側甚至可能產生負反力,出現梁體與支座的脫空的現象。

由于彎橋受力復雜且單箱多室箱梁存在較大畸變和較大的橋梁寬度以及較強的抗扭剛度等原因,經典計算荷載橫向分布系數的方法(如杠桿原理法、 修正偏心壓力法、鉸接梁法、剛接梁法、比擬正交異性板法等) 均不能用于彎橋箱梁。因此對于彎橋,在橫向分布計算中,應對其進行全面的整體的空間受力計算分析。

1梁格法

1.1 梁格法理論

箱型斷面可以看成是幾個頂底板相連的工字型斷面的組合,當橋面很寬或不規則時, 或因為車道的分叉等導致不規則加載時,會使各個工字梁的內力產生差異。此時為了得到各梁較為準確的內力,可以用很多縱向單元來模擬工字梁,同時加入一些橫向單元來模擬各工字梁之間的橫向連接,有時為了加載的方便還會引入一些虛擬單元,從而形成一個平面網格。如此用一系列相互交叉的單元組成的平面網格結構來進行箱梁的受力分析,即梁格法。

梁格法的最基本原則是:在相同荷載作用下, 梁格模型和它所模擬的箱梁具有相同的變形,并且每一梁格內的彎矩、剪力和扭矩等于該梁格所代表的實際結構部分的內力。

1.2 梁格劃分注意事項

1. 梁格的縱向桿件形心高度位置應盡量與箱梁截面的形心高度相一致。縱橫桿件的中心與原結構梁肋的中心線相重合,使腹板剪力直接由所在位置的梁格構件承受。

2. 每跨內的虛擬的橫向聯系梁數量不應過少(劃分為1.5m左右一個在精度上應能滿足要求)。

3. 虛擬的橫向聯系梁之間盡量要設為鉸接(可將縱梁之間的虛擬橫梁分割為兩個單元,將其中一個釋放梁端約束)。

4. 虛擬的橫向聯系梁的剛度可按一字或二字形矩形截面計算。

5. 虛擬的橫向聯系梁的重量應設為零(可在截面剛度調整系數中調整)。

6. 當虛擬的橫向聯系梁懸挑出邊梁外時,應設置虛擬的邊縱梁(為了準確地計算自振周期和分配荷載),此時可將虛擬的邊縱梁作為一個梁格進行劃分。

2軟件選用

目前橋梁分析通用大型有限元軟件主要有ANSYS及MIDAS等。ANSY的Beam24屬彈性薄壁桿單元可以計算單室薄壁桿截面的剪力中心,單箱雙室截面,只要左右對稱,可以把中腹板略去后按單室截面計算.除此之外的截面 ANSYS 也沒辦法計算。而MIDAS軟件含有專門的梁格法建模模塊且應用廣泛,因此此處選用MIDAS來模擬計算。

3求解方法及實例分析

結合以上理論分析基礎,我們現以某20m+20m+20m連續彎梁橋為例,采用 midas/civil

大型通用有限元軟件進行模型的梁格法分析。彎橋半徑為45m,按3車道設計。橫向劃分為5份。梁斷面如圖1所示,梁格劃分情況如圖2。建立有限元模型如圖3所示。

圖1 箱梁斷面

圖2 梁格劃分

圖3 梁格法模型

方法一:采用空間梁格模型施加單位力法計算。為形象地顯現該箱梁的變形情況, 分別在箱梁跨中各腹板頂部位置施加P = 1 000kN 的集中力, 求出相應各板跨中截面撓度值。按公式(1)計算橫橋向各板位置處的影響線坐標。

(1)

式中: ――橫橋向各板位置處的影響線坐標值;

――單位力Pi作用于第i號板跨中截面引起的第j號板跨中截面位置處的撓度;

根據所求得的影響線坐標繪制影響線,進而可求出橫向分布系數。

方法二:采用空間梁格模型定義車道荷載法進行計算。對于移動荷載,需要根據最不利的布置情況進行加載。對于彎橋,涉及到兩種布置情況:內偏和外偏。運行分析后查看在車道荷載作用下各板跨中截面撓度值。汽車荷載橫向分布系數按公式(2)計算:

(2)

式中: ――汽車荷載橫向分布系數;

N――車道數;

――第i號板跨中截面撓度值

從以上兩種方法可以看出:方法一形象直觀但計算量較大;方法二簡便可行且車道荷載施加時考慮了內偏與外偏,較符合實際。考慮篇幅問題,這里僅簡述方法,不再詳細列出結果。

4 結論

1)按空間梁格模型計算橫向分布系數,可真實模擬實際結構,力學概念清楚。

2)通過該工程實際的應用分析可見,分析的準確度取決于橫向鉸接模擬以及梁格剛度模擬的準確度以及梁格單元受力特性模擬結構的準確度。

3)基于梁格理論模擬彎橋箱梁分析的不足之處是梁格剛度等效模擬相對具有一定的難度,同時梁格法不能考慮剪力滯、扭轉、畸變產生的截面翹曲,該理論有待更深入地研究以應用。

參考文獻:

[1] 楊鳳蓮,羅世東,蘇竹松,等. 廣珠城際簡支多片箱梁橋內力橫向分布研究 [J]. 鐵道標準設計,2005( 11) : 113 -115.

[2] 趙興中,馬琳. 預制裝配式小箱梁橋橫向分布計算方法的研究分析 [J]. 湖南交通科技,2009,35 ( 2) :94 - 97.

[3] 賀栓海,謝仁物.公路橋梁荷載橫向分布計算方法[M] .北京:人民交通出版社,19991

[4] 姚玲森.曲線梁橋的實用計算方法[J] .土木工程學報,1982115(3):36-511

[5] 劉志文,賀拴海.曲線梁橋結構分析系統[J] .長安大學學報:自然科學版,2002,22(3):40-431

[6] 王光林.箱型梁的梁格分析法.[J].山西建筑.2005.4.

[7] 楊志華.梁格法在混凝土連續箱梁橋計算中的應用.[J].中國水運:理論版.2006.5.

[8]E.C.漢勃利.橋梁梁上部構造性能.北京:人民交通出版社,1982.

第3篇

【關鍵詞】建筑業;BIM技術;施工階段;應用價值

BIM作為一種創新的工具與信息溝通平臺,是信息化技術在建筑業的直接應用的結果,BIM技術自提出以來,在歐美等發達國家的建筑業中引發了巨大變革.盡管我國建筑業中的BIM應用還處在研究起步階段,為了與世界接軌最終建筑業走向世界,承攬更多的國際大型建筑項目,認識并發展BIM、實現行業的信息化轉型已是時不我待。

1. BIM技術的產生、概念及特點

1.1 BIM技術的產生

BIM起源于美國,并被歐美、日本、新加坡等發達國家廣泛認同和采用。我國建筑業處于國民經濟支柱地位,“十一五”期間,建筑業增加國內總產值的比重保持在6%,2010年增加值占國內生產總值達到6.6%,成為吸納農村剩余勞動力、拉動國民經濟發展的重要產業,在國民經濟各產業部門中占第四位。與這種支柱企業之一地位不相符的是相對于制造業、金融業、電子行業建筑業生產效率低下,造成這種狀況的主要原因:(1)建筑業“碎片化”,存在信息孤島;建設項目整個生命周期中參與方比較多,工程項目各階段都需要各個專業單位去完成,缺乏統一信息平臺約束各方,使得設計過程和施工過程出現分離狀況。(2)存在信息流失;建筑業中各個參與方之間信息是通過圖紙來傳遞的,很容易造成信息的丟失和不完整性。(3)存在對二維信息認知的偏差;圖紙信息表達設計意圖通過二維表達,不能完整地表達三維建筑物,認知過程中不可避免的偏差和不準確性。(4)激烈競爭的建筑業迫切需要統一的信息平臺,及時提供各參建方共享。特別是業主方能夠及時掌握多方位信息,以便做出重要決策;傳統文字、報表和二維圖紙表示相關數據信息,不能很好的反映工程項目動態變化的機制等,導致建筑業生產效率低下。可見信息的溝通不暢成為提高生產效率的主要瓶頸,借鑒建造業的PDM技術信息化成果,BIM 技術也成為我國建筑業信息化的必經之路。

1.2BIM的概念

BIM是Building Information Modeling即:建筑信息模型的簡稱,由美國人Chuck M.Eastman于1975年首先提出相關概念。美國國家BIM標準(The National Building Information Modeling StandardsCommittee簡稱NBIMS)對BIM的定義如下:“BIM是建設項目的兼具物理特性與功能特性的數字化模型,且是從建設項目的最初概念設計開始的整個生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源。實現BIM的前提是:在建設項目生命周期的各個階段不同的項目參與方通過在BIM建模過程中插入、提取、更新及修改信息以支持和反應出各參與方的職責。BIM是基于公共標準化協同作業的共享數字化模型。”

1.3BIM的特點

美國M.A.Mortenson Company公司給出BIM具備六個特點[4]:(1)數字化;(2)空間化;(3)定量化:可計量化、坐標化、可查詢化;(4)全面化;(5)可操作化;(6)持久化:在項目生命周期的所有階段都具有可用性;

2. BIM技術在施工階段應用價值

BIM技術涵蓋了建筑的所有信息,平面上二維信息、空間上三維信息、時間上四維信息、工序上的六維信息。現代建筑越來越復雜,技術要求越來越高,對工程基礎數據的細度已經要求到了構件級、材料級。BIM技術在施工階段給參與各方提供了良好的信息平臺。

2.1 BIM技術應用價值

在施工階段,錯漏碰缺檢查以及圖紙深化被認為是對施工階段幫助最大的兩項應用點;實時溝通、施工工序模擬、4D施工進度模擬、獲取工程量這四項次之。BIM技術具體應用主要有:(1)可以將復雜工程可視化,利用虛擬三維模型,模擬施工,使各專業協同工作,發現各專業之間三維碰撞檢測,及時發現調整設計,避免施工浪費,以降低風險;(2)通過BIM,得到最準確的工程基礎數據,將工程基礎數據分解到構件級、材料級,有效控制施工成本,清楚項目該花多少錢,實現全過程的造價管理。(3)通過BIM,可以輕松完成工程數據的共享和重復利用,做到真正意義上的施工現場―項目部―分公司――集團總部的從基層到高層信息共享。

2.2BIM技術在我國應用實例

(1)上海中心大廈

上海中心大廈是高科技的代表。BIM技術為眾多參與方搭建了信息交流和共享的平臺,整個設計充分體現了綠色、環保、節能、可持續的建筑業新理念,從項目的設計到后期的運營管理和維修BIM技術無處不在,徹底避免了項目全壽命期“信息孤島”現象,BIM技術的應用是上海中心成功實施的保障。

(2)國家電網企業館

基于BIM進行全生命周期管理的另一個成功的案例,是CCDI設計的世博會國家電網館。在國家電網企業館施工階段,BIM模型與進度計劃實現4D應用結合,再與工程造價實現5D應用結合,通過立體的可視的模型,為各方提供大量復雜精準共享信息,從而最大限度發揮了業主投資社會效益.

(3)某實驗中心大廈

該試驗中心大廈附樓三層斜交井字梁屋面,層高高(7.2m)、跨度大(22.3m)、井字梁斷面大(500*1400),混凝土體量大(630m3),模板及其支撐體系的結構穩定性控制難度高;借鑒BIM技術的虛擬施工,及時調整異型模板及鋼筋骨架支撐點,很好地解決了結構穩定性問題;該中心大廈地下室機房、設備房眾多,管線交錯布置難度大。

3. BIM技術展望

目前我國BIM技術總體屬于起步階段,它的發展還需要政府、企業以及建筑從業人員共同努力;隨著住房和城鄉建設部《2012年工程建設標準規范制定修訂計劃》中規定的4本BIM標準制定計劃的,BIM標準正式進入了國家科學的標準體系,這將促進中國BIM技術、標準、軟件協調配套合理發展。中國建筑標準設計研究院主編的兩本核心國家BIM標準《建筑工程設計信息模型交付標準》、《建筑工程設計信息模型分類和編碼標準》的編寫完成,隨著北京等地方BIM標準及企業BIM標準實施細則,構成了完整的中國標準序列,在“十二五”期間指導中國BIM技術在建筑行業得到的科學、合理的發展。

【參考文獻】

[1]中國房地產業協會商業地產專業委員會,中國建筑業協會工程建設管理分會,中國建筑學會工程管理研究分會及中國土木工程學會計算機應用學術委員會聯合.《中國工程建設BIM應用研究報告2011》2011.10.

[2] 牟茗. 四維建筑信息模型技術研究[D]. 北京: 北京林業大學, 2009.

[3] Eastman,C.,Teicholz,P.,Sacks,R.and Liston,K.,BIM Handbook:A Guide toBuilding Information Modeling for Owners,Managers,Designers,Engineers andContractors,published:March 3 1,2008,publisher:John Wiley&Sons Inc.,Chapter 1,pp.vii,13-14,285-286.

第4篇

[關鍵詞]城市環境 巖土工程 應對策略

[中圖分類號] X3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-346-1

城市地質環境因受到城市建設進程中諸多因素的影響,導致其十分敏感脆弱。在城市化進程逐步加快的大環境下,各領域工程建設規模不斷增大,工程建設復雜性與工程活動的劇烈程度導致城市環境巖土工程問題日益突出。城市地質環境與城市化發展產生的環境巖土工程問題,已經成為當前城市建設規劃與城市建設的重要基礎工作。在眾多環境巖土工程問題中,以水資源災害問題最為突出,其存在及惡化嚴重滯后了城市經濟發展,與地面變形同為城市環境巖土工程問題中的兩大難點。

1簡述城市環境巖土工程

巖土工程指土木工程中涉及巖石、地下、土及水中部分的工程,在工程建設前期,需要對建設地域進行巖土和土地多種特性的試驗,確保工程建設可以依據不同地質與地貌情況進行設計規劃與施工。環境巖土工程是方曉陽教授提出的,覆蓋環境工程學科、工程地質學、巖土力學領域的環境問題。我國很早便已開始了對城市巖土工程問題的研究,尤其是北方地區水資源匱乏城市,近年來,城市建筑業發展迅速,城市居民環保意識逐漸增強,城市環境巖土工程問題漸漸受到重視,并且設置了專門的學科進行研究。

2城市建設及發展中的環境巖土工程問題

2.1城市規劃問題

城市化發展中城市總體規劃作為其中的首要環節,選址和建設規劃尤為重要。上述兩項內容不僅決定了城市的性質和規模,還影響了城市的發展方向。客觀地說,城市選址與建設規劃是依據區域的地質環境及演變趨勢,在追求城市化建設的同時,也應該把保持城市人口與水土資源協調發展作為首要解決問題,在城市選址和總體規劃中予以考慮,以實現城市發展與生態環境的平衡。

2.2地面變形問題

現階段為了不斷擴大城市發展空間,擴展城市可用土地,老城區擴建和新建開發區已經成為必然選擇。這樣一來所引起的環境巖土工程問題不容小覷,在特殊氣候環境下,極易引起崩坍、塌方、滑坡等地質災害。隨著城市人口規模的逐漸擴大,為了容納更多的人口,城市高層建筑的建設施工給土地承載帶來了極大負擔。高層建筑的興起雖然提升了城市土地利用率,但高層建筑物劇增導致的地表裂縫、地面下陷等地面變形問題十分明顯。高層建筑物深基坑施工與排水工程建設均會對周圍建筑物產生影響,如處理不當,可能導致施工場地地下水水位降低,形成地面變形問題。

2.3水污染與過度開采

在城市長期的發展過程中,城市建設改造自然的同時,也對區域生態環境產生了破壞。特別是城市人口的激增,工業化、農業現代化生產規模的擴大,大量工業污水和城市生活污水的排放,使淡水資源受到嚴重污染。地下水的過度開采,導致水質中鹽分的增加。承壓水的過度開采,導致了水污染范圍的擴大。現階段水資源污染是城市環境巖土工程問題中的最主要問題,也是最難解決的問題。

3有效防治城市環境巖土工程問題的思路與對策

解決城市環境巖土工程問題,需要運用環境巖土工程技術在工程建設前期進行嚴密的實地勘察和論證。巖土工程的選址、規劃、建設過程中應合理運用環境巖土工程技術解決問題,在符合環境要求的條件下,實施工程建設。在巖土工程建設的每個環節,充分考慮對環境的影響,對環境不利影響過大時需要另選施工場地或改變施工設計,或采取有力環保措施,將環境影響降到最低,以此實現城市的可持續發展。當前巖土工程技術與巖土力學水平逐步提高,在解決復雜地質條件下環境巖土工程問題方面取得了顯著進步。鑒于當前城市建筑用地日益緊張的情況,需要將地下空間作為一種新型土地資源,適時有序地開發利用。

針對城市環境巖土工程問題中的水資源污染與過度開采,需要加大水問題的預防力度,采取行之有效的防水技術和相應的排水疏導技術。現階段用于城市環境巖土工程水問題治理中的主要防水技術為全包式防水技術、半包式防水技術、控制型防水技術。城市建設工程可以實行排放為主、防治為輔、排防結合的綜合性治理對策,以政府為主導,根據不同工程項目提出合理的水污染防治措施。同時,減少對地下水的過度開采,已經發生地面劇烈沉降的地區立即停止地下水開采。城市地下水開采需要根據區域實際情況科學調整開采層次,允許情況下可開采深層次地下水。應用人工回灌技術,在嚴格控制回灌水質的基礎上,向地下含水層進行回灌。城市地下水污染問題的解決,必需提升城市居民的環境保護意識,使每一個居民正確認識水污染的危害性、水資源的重要性,促進水資源的再利用。

4結語

城市化發展作為全球經濟發展的必然產物,為了滿足其發展需求,需要進行大量的建設活動,以促進城市經濟的快速發展。巖土工程是建筑工程中的重要內容,其發展對于建筑工程的整體發展具有重要意義。現階段城市規模不管擴大,住宅建筑、商業中心、交通網絡等眾多領域的建設,均會引起許多城市環境與巖土工程問題。面對這一挑戰,相關工作者需要以城市建設需要為載體,不斷努力以提升巖土工程技術水平,積極充分地應用新技術、新材料、新機械,在提高效率與質量的同時,促進城市可持續發展。

參考文獻

第5篇

【關鍵詞】高速公路施工,工程質量,管理措施

中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A 文章編號

一、前言

近年來,我國的高速公路事業發展非常迅速,但是其中也出現了很多的問題。因此,在高速公路施工中加強質量管理工作,對于提高工程質量有著重要的意義。

二、高速公路工程施工管理的概念及發展現狀

1.高速公路工程施工管理的概念

高速公路工程施工管理有狹義和廣義兩種。廣義的施工管理是指工程從施工準備、建筑安裝到交工驗收的全部施工過程的全面管理,其中包括計劃管理、技術管理、質量管理、物資管理、設備管理、勞動管理,經濟管理等等。狹義的施工管理是指施工過程中生產作業方面的管理,如施工準備、現場作業組織、平衡生產能力、指揮調度等項管理工作。

2.高速公路施工中質量管理的現狀及存在問題簡述

隨著我國的經濟發展,我國的高速公路建設的管理已經比較規范化了,建設質量也有了明顯的提高,然而在高速公路建設管理中依舊存在一些比較突出的問題,質量有關的事故時常見諸于報端。工程質量沒有得到根本解決的主要原因就是高速公路在施工的現場管理過程中施工單位,員工甚至是質量監管部門的對質量要求標準的意識不夠強烈,管理措施在采取的時候總是做著各種加減法,沒有獲得應有的實施。一些施工單位為了追求利益的最大化,對于施工質量完全不注重,建設標準的材料隨意更改,既不按照設計標準施工,還更改施工標準。這因此提高工人和監管人員的質量意識,保證高速公路質量,嚴格按照制度,規范進行是保障我國高速公路工程建設質量的重要環節。

三、工程質量管理的重要性

1.工程質量管理有利于提高工程質量

在高速公路的施工過程中,通過科學、合理、高效的管理工作,加強各施工單位與管理單位之間的協調,采用最優的施工和施工設計方案,有效監督高速公路施工的質量,若發現問題,應該采取及時有效的補救措施,以保證施工工程的順利完成。

2.工程質量管理能夠加快施工的進程

在高速公路施工的過程中其施工管理可以協調各專業問和標段問的關系,材料的采購籌,從而完善施工工藝,優化施工設計方案,并且加快施工的整體進程。此外,與政府部門、質監部門、土木工程建筑、機械設備供應單位等之間的協調工作,有效地解決施工單位、業主等各方間的矛盾,有助于提高施工的進度。

3.工程質量管理促進施工合同的管理

在高速公路施工之前,要簽訂各種有效的施工合同,并且通過協調會議,提供施工方案、設計圖紙以及設計內容等,經過技術人員的相互協調,對施工設計圖紙中出現的不明確或錯誤之處予以糾正,保證工程能夠如期、按質交底。

四、高速公路施工中工程質量管理存在的主要問題

1.高速公路工程建設工期短,施工難度大。

隨著我國經濟的快速發展,“十一五”以來我國高速公路建設任務非常繁重。許多高速公路工程正在緊張的施工建設中,還有很多高速公路在等待審批和開工。然而,與這種繁重工作任務不相稱的是,我國高速公路工程施工測繪管理方式還比較落后,屬于粗放式管理模式,這種管理模式的不足主要表現在容易因為測量而耽擱工程進度、土石方費用難以精確控制、測量工程事故容易發生。

2.公路工程項目設計變更多,為施工帶來不確定因素。

現在我國的高速公路建設逐步延伸到高原或丘陵地帶,地質地貌復雜,工程設計在很多地方存在不完善或不盡合理之處,隨著工程建設的逐步深入,迫切需要變更原設計,使之符合技術標準和質量要求,這就給工程質量管理帶來隱患。

3.施工單位不能嚴格遵守施工管理程序。

一是施工管理中,存在著先開工后報告的現象。某些施工單位習慣于傳統的做法,工程開工前不打開工報告;或邊施工邊打開工報告;或提交開工報告后未經批準便施工,嚴重違反了施工監理程序。二是存在不按規定頻率檢驗的情況。在路堤及“三背”(墻背、橋背、涵背)的填筑過程中,按要求必須嚴格控制填筑分層厚度和壓實度,每填筑完一層,承包人必須自檢該層壓實度并報監理抽檢,壓實度合格后才能填筑上一層。但有的承包人卻一味強調施工進度,未按規定頻率進行自檢,監理不按規定頻率進行抽檢,這顯然有悖于施工監理程序。三是先檢驗而后有檢驗申請報告的現象時有發生。有的承包人沒有施工程序的概念,加之有些監理責任心不強、監督管理不嚴,使得承包人沒有預先提出質檢申請,監理卻做了質檢工作,違反了施工監理的正常程序。

4.企業自檢環節薄弱,隱患很多。

企業是工程質量的第一責任人,企業自檢是工程質量保證的關鍵性環節。凡是沒經承包人自檢以及自檢不合格的工序,監理工程師有權拒絕質檢簽字認可。但有些承包人的質量保證體系并不健全,自檢人員配備不足,自檢機構形同虛設,不能發揮應有的作用;承包人不先自檢而直接報監理檢查的情況時有發生。

五、提高高速公路施工管理質量的策略

1.提高全員質量意識

做好質量宣傳工作,是搞好制質量管理的一種重要手段。我們既不能把質量管理看成簡單的事情,也不能把它想象得十分深奧。由于參加施工的大部分工人的文化程度不是很高,你跟他講大道理,很有可能他今天聽進去了,明天卻忘記了。所以質量意識的灌輸,要分層次。一級一級地下去,使得往往是很復雜的理論,逐漸會變得淺顯易懂,而且符合大眾的口味。對質量的認識,有一個自下而上和自上而下的過程,這樣經過多次循環,質量意識才能深入人心。質量監理不也是政府監督、社會監理、企業自檢這樣的循環過程嗎?所以,要提高全員質量意識,就要把宣傳工作循環、循環、再循環,具體、具體、再具體。

2.完善工程質量管理制度

施工過程離不開人的直接參與,而且人也直接影響工程的竣工質量。因此,應加強對人的管理,并達到一定水平。這就需要建立健全管理制度,首先,避免出現“人浮于事”現象,做到“人人都有崗,崗責都對應”,并且形成一種供求平等的局面;其次,嚴格落實獎懲制度,對于違反制度的行為,情節嚴重者毫不留情的辭退,否則會留下質量管理隱患;而對于有了重大貢獻的工作人員要及時獎勵,無論是精神獎勵還是物質獎勵,都可調動工作人員的積極性;再次,對于直接負責工程質量的領導,應落實責任范圍,以便在工作過程中能夠及時解決矛盾。此外,對于質量管理措施除了要設立宏觀管理目標之外,還要在施工過程中根據具體情況制定相應的管理目標,提高管理制度和措施的可操作性、務實性,確保每個管理人員都明確施工過程質量管理目標,并落到實處。

3.做好施工現場質量管理工作

(一)實地檢測施工圖紙

圖紙是高速公路施工的具體依據,在正式施工之前,應結合現場地形實際情況,對圖紙進行會審,發現圖紙設計中存在的不足或不合理現象,及時上報設計單位,經過設計單位修改后再次檢測,同時也要盡量了解在施工過程中可能遇到的困難和阻礙,做到胸有成竹,為確保施工質量奠定基礎。

(二)原材料及工序質量的控制

監督和控制是施工現場加強施工質量的有效措施,尤其加大施工現場的施工以及檢查力度,將原材料和具體的施工工序質量控制與監督管理放到重要位置,切實按照施工現場的管理制度,對高速公路施工狀況進行檢查,對于不合格的原材料或者檢查出敷衍的工序,必須及時報告給施工現場監理人員,按照規定進行處罰,不留安全隱患。

4.加強施工工序的監理

加強高速公路施工中的質量管理,嚴格地控制返工率。在施工過程中,質檢人員要嚴把施工的每一道工序,采取合理的防范措施,避免質量通病的出現。其次,監管好施工是按照施工設計方案以及國家相關的強制性規范及要求進行的,杜絕偷工減料和以次充好的問題。在工程交底驗收環節,要留心對隱蔽性工程以及中闖部位的檢查及驗收。

六、結語

我國現在的高速公路建設水平已經比較高了,但是其中不可避免的還是存在一些問題。因此,我們要重視施工中的質量管理工作,全面提高高速管理的施工質量,使我國的高速公路走上科學發展的道路。

參考文獻

[1]張忠國 論高速公路施工的質量管理[J] 山西建筑 2011

[2]張偉 淺談高速公路施工中的工程質量管理問[J] 黑龍江交通科技2010

第6篇

關鍵詞:橋梁;混凝土結構;劣化;耐久性

Abstract: This paper describes the concrete construction of highway and bridge, and its importance. Put forward to solve the problem of concrete measures and countermeasures in the construction of highway bridge. For the management and supervision of distribution engineering master.

Key words: bridge; concrete structure; deterioration; durability

中圖分類號:TU74文獻標識碼: 文章編號:

引言:混凝土由于自身的特殊性能在橋梁工程等土木工程領域發揮著極其重要作用。其特殊性能體現在:具有較高的強度及耐久性;混凝土拌制物具有可塑性;能與鋼筋牢固的結合成堅固、耐久、抗震且經濟的鋼筋混凝土結構。但是混凝土材料品質及配合比質量的波動以及混凝土輸送、澆筑、養護等施工工藝對混凝土質量有較大的影響,施工過程中需要嚴格的質量控制。

1混凝土結構耐久性的分析

1.1 混凝土結構耐久性的概念

混凝土的耐久性指的是混凝土能夠抵抗外界環境介質作用并且長期保持其良好使用性和外觀完整性的能力。它是一個十分綜合的概念:包括抗滲、抗侵蝕、碳化、抗凍、堿骨料反應能力和混凝土中鋼筋的銹蝕等性能。這些性能決定著混凝土的經久耐用程度,故稱其為混凝土的耐久性。

1.2 混凝土耐久性的指標解析

1.2.1 混凝土的抗滲性

混凝土抗滲性與混凝土的抗凍性和抗侵蝕性是直接相關的,也是對其耐久性至關重要的。混凝土的抗滲性采用抗滲等級表示,P4、P6、P8、P10、P12五個等級依次劃分。混凝土的抗滲性與其密實度以及內部孔隙的大小和構造是密切相關的。

1.2.2 混凝土的抗凍性

混凝土的抗凍性采用抗凍等級來表示,依次劃分為F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250和F300總共九個等級。抗凍等級在F50以上的混凝土稱為抗凍混凝土,這種混凝土能夠抵御一般情況下的凍裂狀態,是在目前為止,我們比較容易接受和采納的抗凍等級。

1.2.3 混凝土的抗侵蝕性

混凝土的抗侵蝕能力是指,當混凝土所處環境中含有侵蝕性介質時,混凝土具有自身抵抗侵蝕介質的能力。侵蝕性介質主要包括軟水、強堿、碳酸鹽、硫酸鹽、一般酸、鎂鹽、海水等。在這種具有侵蝕的環境中,混凝土自身的其抗能力是至關重要的。

1.2.4 混凝土的碳化(中性化)。

當環境中的二氧化碳氣體或水合物與水泥石中的氫氧化鈣形成作用的時候,可以發生化學反應,生成碳酸鈣和水,這就使得混凝土的一部分被中和,堿度降低了,混凝土對于鋼筋的保護能力也降低了。喪失了保護能力的鋼筋在外界,造成大面積的腐蝕。同時,碳化還會顯著增加混凝土的收縮力,使得混凝土抗壓強度大幅度增加,產生細微裂縫。

2混凝土橋梁結構出現的問題及主要原因

2.1 蜂窩現象及主要原因

蜂窩現象是指:混凝土結構在局部出現酥松、石子多、砂漿少、石子之間形成類似蜂窩狀的窟窿的現象。

2.1.1操作方面的問題

混凝土配合比例不當,砂、石子、水泥加水量計量不標準,這就很容易造成砂漿少、石子多的現象。同時,混凝土攪拌的時間不夠,和易性差,振搗不密實,未拌合均勻。下料過程中:下料過高,沒有設置串通把石子集中,造成了石子砂漿離析的狀況。混凝土沒有分層下料,振搗不嚴實,漏振,振搗時間不夠。以上問題都是在操作過程中,沒有把握好操作的流程,從而造成的蜂窩的現象。

2.1.2工藝材質方面的問題

模板縫隙沒有封堵嚴密,造成水泥漿流失。鋼筋較密,石子粒直徑過大或者坍落度過小。基礎、柱、墻根部未稍加間歇就直接灌上混凝土。以上的問題是在實施的過程中對于工藝把握的不全面,在施工過程中沒有注意到問題要害。

2.2 麻面現象及主要原因

混凝土表面局部出現缺漿、許多麻點、小凹坑,形成租糙表面,但并無鋼筋外露的現象。

粘附于模板表面水泥漿渣等雜物沒有清理于凈,拆模時沒有小心謹慎導致混凝土的表面被粘壞。構件表面混凝土水分大量揮發或者被其他物質吸走,導致混凝土失水過多。混凝土振搗不實,氣泡未悱出,停在模板表面形成麻點。、模板拼縫處不嚴實,局部出現漏漿現象。模板沒有進行澆水濕潤或者澆灌了但是濕潤度不夠。

2.3 孔洞現象及主要原因

在鋼筋較密的部位或預留孔洞和埋件處,混凝上下料被擱住,未振搗就繼續澆筑上層混凝土。下料過高,振搗器振動不到,形成松散孔洞。混凝土內掉入具、木塊、泥塊等雜物,混凝土被卡住。混凝土結構內部有尺寸較大的空隙,局部沒有混凝土或蜂窩特別大,鋼筋局部或全部。混凝上離析,石子成堆,砂漿分離,嚴重跑漿,又未進行振搗。

3改善公路橋梁混凝土施工問題的措施

在公路橋梁中,混凝土的耐久性問題是多種多樣的,造成耐久性不良的原因可以大致歸結成為兩個方面:外部環境和混凝土的內部缺陷。因此,要提高混凝土的耐久性就要從提高其抵抗環境劣化作用和減少混凝土內部缺陷入手。

3.1 細分原材料的選擇

3.1.1 摻合料與集料的選擇方面應該充分考慮其堿性,防止堿集料對過程造成的危害;集料的吸水性和耐蝕性,選擇合理的搭配方式,改善和易性,充分提高混凝土的密實度;摻礦渣,粉煤灰,硅粉等混合材改善混凝土的性能,填充內部空隙,提高密實度,改善混凝土內孔的結構布局。摻混合材混凝土,也是提高混凝土耐久性的有效措施,在實踐過程中發現,摻入混合材料混凝土,能夠改善混凝土內部的結構提高耐久性。

3.1.2 混凝土工程施工需要考慮結構耐久性混凝土的拌制盡量采用二次攪拌法,裹砂法,裹砂石法等工藝,并提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土強度,同時減少用水量;大體積混凝土的澆筑振搗需要控制混凝土的溫度裂縫,收縮裂縫,施工裂縫,建立混凝土的澆筑振搗制度,提高混凝土密實度和抗滲性,遵循混凝土振搗后的表面工序,并加強養護,以減少混凝土裂縫。混凝土的施工過程對控制構件外觀裂縫,施工裂縫至關重要,需加強施工質量管理,特殊季節施工的混凝土結構,應考慮采取特殊措施。

3.1.3 水泥類材料的強度和工程性能,是通過水泥砂漿的凝結,硬化形成的,如果水泥石受損,混凝土的耐久性就會降低,因此水泥的選擇需注意水泥品種的特定性能,選擇含堿量小,水化熱低,耐熱性,抗水性,干縮性小,抗腐蝕性,抗凍性能良好的水泥,且結合具體情況進行選擇。水泥強度并非是決定混凝土強度和性能的單獨標準,如用較低標號水泥同樣可以配制高標號混凝土。因此,工程中選擇水泥強度的同時,需考慮其工程性能有時候,其工程性能比強度更重要。

3.2 強化責任分配保證施工質量

從原因來分析,不難看出,在公路橋梁混凝土的問題點,大都出現在人為的操作過程中。在施工過程中,對于過程的質量問題沒有牢記于心,責任意識淡薄,沒有將責任落實到個人,沒有在施工過程中嚴格的控制過程的質量問題。改善上述問題,必須嚴格控制過程的質量將責任意識落實到每一個人。落實監管制度,在施工過程中,嚴格把關,及時糾正施工中的問題,將問題扼殺在搖籃之中。責任到個人,出現問題一查到底,在每個人心中樹立安全施工不得懈怠的意識,因為責任在個人,出現問題沒有辦法進行推脫,必須個人承擔。

4 總結

一座橋梁,一條公路是我們每一個人的福利和希望,嚴格控制施工中的問題,是對于國民權力的保障。及時其中涉及到各種問題,但是解決問題的信念是我們每個人所必備的,要解決好這個問題需要進行多方面的工作,正確的結構設計、材料選擇以及嚴格的施工質量都是成功的有利保障。

參考文獻:

[1] 鄧學軍. 混凝土橋梁結構耐久性技術研究[J]. 北方交通. 2008(12)

[2] 徐偉華. 混凝土橋梁結構耐久性設計探討[J]. 山西建筑. 2009(30)

[3] 陳琰. 混凝土橋梁施工結構中的耐久性設計[J]. 科技風. 2010(16)

第7篇

關鍵詞:鋼筋混凝土 框架結構設計

前言:改革開放以來,隨著我國經濟的迅猛發展,我國的多層建筑也發展迅速,設計思想也在不斷更新。鋼筋混凝土框架結構是目前應用最廣泛的結構形式之一。鋼筋混凝土框架結構是由樓板、梁、柱及基礎4種承重構件組成的,由主梁、柱與基礎構成平面框架,各平面框架再由連續梁連接起來而形成的空間結構體系。在合理的高度和層數的情況下,框架結構能夠提供較大的建筑空間,其平面布置靈活,可適合多種工藝與使用功能的要求。但是,在框架結構設計中,仍然存在著一些概念性和實際性的問題需要設計人員予以高度重視,以確保結構設計質量。

1 鋼筋混凝土框架結構設計方法的綜述

自19世紀末,鋼筋混凝土框架結構在土木工程中出現以來,隨著生產實踐的經驗積累和科學研究的不斷進步,鋼筋混凝土框架結構的設計方法在不斷的發展和完善,先后經歷了容許應力設計方法、破損階段設計方法和極限狀態設計方法。

容許應力法以線彈性設計方法為基礎,要求在使用荷載作用下構件截面的應力不大干容許應力,截面應力按線彈性設計方法求出,容許應力是用材料的強度除以安全系數求得。容許應力法僅考慮材料的彈性性質,容許應力取值也無科學依據,框架結構設計是否安全可靠無法用實驗來驗證。

破損階段法以塑性設計方法為基礎,要求在使用荷載作用下構件截面的內力不大于破壞時內力除以某一安全系數,破損階段法使構件有了總的安全度的概念,可以說它開創了一個新局面。但它仍存在一些重大的缺點:只保證了構件的強度,但卻無法了解構件正常使用是否滿足要求;安全系數取值仍須經驗,并無嚴格科學依據;單一安全系數不能對不同荷載、材料、構件區別對待,從而正確地度量框架結構的安全度。

極限狀態法是破損階段的發展,它規定了框架結構的極限狀態,并把單一安全系數改為三個分項系數,即荷載系數、材料系數和工作系數,從而把不同荷載、材料、構件區別對待,使構件具有比較一致的安全度。

從本質上講,破損階段設計法和極限狀態設計法中的承載力極限狀態設計所依據的都是極限強度設計方法。極限強度設計方法的基本原則是求出截面破壞時的極限承載力,然后控制截面在使用荷載作用下的內力不大于破壞時的極限承載力除以某個考慮安全的系數。系數可用單一系數,即破損階段法;也可用分項系數,即極限狀態法。隨著可靠度設計方法的發展,安全系數的取值已經從傳統的定值設計法發展到今天的半概率設計法,又在向近似概率設計法發展,使框架結構設計的極限狀態設計方法向更完善、更科學的方向發展。但是,只有框架結構的極限承載力得以準確評估后,框架結構安全系數更為精確、科學的取值才會更有意義,框架結構安全度才能得到充分保證。

可見,鋼筋混凝土框架結構設計是十分重要的一項工作,設計的科學性對框架結構設計的經濟性、安全性和可靠性都有十分重大的意義。

2框架結構方案構思時應考慮以下幾點

(1)結構的傳力路線應簡捷明了。在荷載作用下,結構的傳力路線越短、越直接,結構的工作效能越高,'所耗費的建材也就越少。

(20從力學觀點看,在民用和公共建筑的平面布局中,應當盡量使柱網按開間等跨和進深等距(或近似于等距)布置,這樣可以相應減少邊跨柱距,也可以充分利用連續梁的受力特點以減少結構中的彎距,可以使各跨梁截面趨于一致,而提高結構的整體剛度。

(3) 結構方案還應結合工程地質情況和建筑功能要求綜合考慮。

3 框架結構設計應注意的幾個問題

3.1抗震等級的選取

對于乙類建筑,建筑抗震設計規范3.1,3-2規定:地震作用應符合本地區抗震設防烈度的要求,但是抗震措施(主要體現為抗震等級)在一般情況下,當抗震設防烈度為6度~8度時,應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求。實際設計中經常發生抗震等級選錯的情況,如:位于8度區的某乙類建筑,應按9度由建筑抗震設計規范表6.1.2確定,為一級抗震等級。

3.2 振型組合數的合理選取

應按以下規則選取:對于較高層建筑,當不考慮扭轉耦聯時,振型數應不小于3;當振型數多于3時,宜取為3的倍數(由于程序按3個振型一頁輸出),但不能多于層數。當房屋層數不大于2時,振型數可取層數。對于不規則建筑,當考慮扭轉耦聯時,振型數應不小于9,但不能超過結構層的3倍,只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析時,才可以取更多的振型。建筑抗震設計規范在條文說明中明確指出:振型數可以取振型參與質量達到總質量90%所需的振型數。目前許多程序已有這種功能,這是一個重要指標。如:對于某一建筑,選取的振型數為15,但振型參與質量系數只有50% ,說明振型數取得不夠,可能由于此建筑過于復雜或由于某些桿件不連續導致局部震動引起的,應仔細復核。

3.3正確選取重要的結構計算參數

(1)設計基本地震加速度

《建筑抗震設計規范》(GB50011 一2010)中規定:抗震設防烈度為7 度時,設計基本地震加速度值分別為0. 1 g 和0. 15 g 兩種,抗震設防烈度為8 度時, 設計基本地震加速度值分別為0. 2 g和0. 3 g 兩種。計算中應嚴格注意地震區的劃分,選取正確的設計基本地震加速度值,這一項對地震作用效應的影響極大。

(2)結構周期折減系數

框架結構由于填充墻的存在,使結構的實際剛度大于計算剛度,計算周期大于實際周期,因此,算出的地震作用效應偏小,使結構偏于不安全,因而對結構的計算周期進行折減是必要的,但如果折減系數取得過大也是不妥當的。對于框架結構來說,采用砌體填充墻時,周期折減系數可根據填充墻的材料及數量選取0. 6~0. 7 ;砌體填充墻較少或采用輕質砌塊時,可取0. 9 ;無墻的純框架,計算周期可以不折減。

(3)梁剛度放大系數

結構設計計算軟件的梁輸入模型均為矩形截面,未考慮因存在樓板形成T 型截面而引起的剛度增大,造成結構的實際剛度大于計算剛度,算出的地震剪力偏小,使結構偏于不安全。因此計算時應將梁剛度進行放大,放大系數中梁取2. 0 、邊梁取1. 5 為宜.

(4)活荷載的最不利布置

多層框架,尤其是活荷載較大時,是否進行活荷的最不利布置對計算結果影響較大。即使選用程序中給定的梁設計彎矩放大系數,也不一定能反映出工程的實際受力情況,有可能造成結構不安全或過于保守。考慮目前的計算機計算速度都比較快,筆者建議所有工程都應進行活荷載的最不利布置計算。

3.4設計構造方面的問題

(1) 框架節點核芯區箍筋配置應滿足要求對于規范中規定的框架柱箍筋加密區的箍筋最小體積配箍率的要求,絕大部分設計人員都能給予足夠的重視,但對于《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)中規定的"一、二、三級框架節點核芯區配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5% ,0.4%。"設計中經常被忽視,尤其是柱軸壓比不大時,常常不滿足要求。這一規定是保證節點核芯區延性的重要構造措施,應嚴格遵守。

(2). 框架梁的縱向配筋率應注意

《建筑抗震設計規范》(GB50011一2010)中規定:"當框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,梁箍筋最小直徑的數值應比表6.3.3中規定的數值增大2mm。"在目前設計中,這一規定常被忽視,造成梁端延性不足。

(3). 框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應滿足要求

《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)中規定:"框架端節點處,當框架梁上都縱筋水平直線段錨固長度不足時,應伸至柱外邊并向下彎折,彎折前的水平投影長度不應小于0.4LaE。" 當框架柱截面尺寸小于400×400mm時,應注意梁上部縱筋直徑的選擇,否則這一項要求不容易得到保證。

第8篇

關鍵詞:鋼結構 建筑體系

多維集團擬在長春、大連、北京等地建設高檔別墅小區,平均在三至四層左右,為增加賣點,集團決定其別墅的結構為鋼框架的結構形式。事實上,住宅采用鋼結構的結構形式在我國現階段,不僅僅是增加賣點的單一問題,而且是具有轟動效應的問題,也就是說在無需廣告投入的基礎上提高了企業的知名度。因為,就目前為止,我國尚無一例如此大面積的鋼結構高檔別墅的開發單位,這本身就是企業實力的表現,這種社會效應是無形中的。

為使集團各公司能夠對住宅鋼結構有個充分的理解,從而在未來的工程管理、策劃、銷售上認識和充分利用鋼結構的獨特性。本人根據以往的工程實踐及半年多來對鋼結構在住宅建筑領域中的優勢以及其發展和制約因素匯總如下:

一、鋼結構住宅體系的概念:

住房的建筑形式和風格千差萬別,但就結構體系(支撐骨架)而言,只有磚混結構、木結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構等幾種主要的結構形式。隨著國家對環境保護意識的認識不斷加深,對木材和粘土磚已經提出限制、限時使用,現階段我國住宅建筑的主要結構形式主要以鋼筋混凝土框架為主,但該結構施工煩瑣、施工垃圾多且結構自重大,進深和開間相對較小,梁、柱粗大,空間利用率較低等缺點,這在一定程度上無法滿足條件越來越高的住宅建筑的功能要求。因此,開發堅固耐久,建造迅速,空間布置靈活,易于改建的新型住宅結構體系,則成為住宅建筑和結構發展的重要趨勢。

隨著我國鋼產量的快速增長,新型建材的發展和應用,符合上述要求的鋼結構住宅體系逐步發展起來并引起了廣泛的關注。

所謂的鋼結構住宅體系就是指由維護墻體、隔斷墻體、樓板與主體鋼結構共同組成的住宅體系。

本文闡述的住宅鋼結構體系是指純鋼結構(鋼框架或框架-支撐)體系,介于高層鋼結構(鋼框架或鋼框架-混凝土剪力墻)體系與冷彎薄壁型鋼鋼結構(Z、C等輕型鋼結構)體系之間的多層鋼結構住宅體系。

二、鋼結構住宅體系的優勢

鋼結構住宅體系與傳統的結構體系相比具有以下優勢:

1、利于工業化、產業化生產

鋼結構住宅體系是由預制構件(框架片、網片等)及與之相配套的定型維護墻板、門、窗、隔墻等組成的,因此滿足了工程化定型生產,現場拼裝的特點。

2、綠色建筑、節能建筑

環境破壞及污染少,改建和拆遷容易,材料的回收和再生利用率高。因此,鋼結構建筑達到了綠色建筑的要求,與鋼結構構件及其配套技術的輕質材料(如各種輕質墻板等)采用新型材料,符合節能建筑的要求。

3、提高空間的利用率

由于采用了輕型屋面及墻體結構,而且其支撐鋼結構的材料強度高,用料省,體形小,所以自重輕。故以鋼結構做支撐體系時,可建造開間,進深較大(大柱網鋼結構避免設置轉換層利于各種建筑功能要求),戶型戶內不設柱的靈活分隔的住宅來滿足建筑平面功能的要求;同時可提高住宅的空間利用率,適于住宅豎向的夾層、局部錯層的改造。而且,所需構件的截面小,在相同建筑面積下的建筑空間利用率增加5~8%,這一點對以建筑面積銷售而言,開發商相對要吃磚混或鋼筋混凝土結構的虧,但作為銷售宣傳上,是極為有利的。

4、鋼結構構件可制造各種形狀,因此,使設計更加靈活,先進,它可以根據設計師的意愿來完成其建筑功能及建筑藝術特性。

5、由于鋼結構住宅的重量輕,體量小,且鋼結構本身具有良好的延性,因此其鋼結構住宅的抗震性能非常好,就地震破壞的情況分析來說,鋼結構建筑明顯的優于剛性建筑-磚混結構和鋼筋混凝土框架結構。這一點在美國、日本、臺灣的地震當中都能得到明顯的證明。

6、減少基礎造價

由于鋼結構住宅建筑的自重較輕,基礎負載也相應的減少,因此降低了基礎工程的施工難度及造價。

7、施工周期短,提高資金的投資效益;施工現場文明

除基礎施工外,構件全部由專業工廠標準化生產,施工速度快,施工周期比傳統建筑縮短一半;各部件運抵現場組裝,施工現場文明,現場濕作業少,噪聲粉塵和建筑垃圾也少,滿足環境保護的要求;施工作業受天氣及季節影響較少(冬季可在工廠制作鋼構件),并且可以工廠制作與現場安裝平行進行,甚至一些標準化的住宅體系,可以隨訂貨,隨建造,大大縮短建造周期和資金占用時間。

8、綜合效益指數高

鋼結構住宅體系直接造價略高于混凝土結構大約5%左右。但其經濟效益、社會效益高,在房地產企業激烈競爭的今天,它是房地產企業綜合實力的集中體現,對于提高企業產品品牌,提高企業的社會知名度都有較大的影響。

二、鋼結構住宅體系發展的動因

1、鋼結構的廣泛應用是一個國家技術水平的標志

在建筑結構領域建筑鋼結構是科技含量高,工程進步的標志,從發達國家地區來講,鋼結構由于提供了結構安全性,穩定性,在設計上靈活、先進,因此鋼結構已成為許多建筑的主要結構形式。建筑、土木工程在日本建筑鋼結構用鋼量占13%,而建筑鋼結構用鋼中,鋼結構構件住宅用鋼占了相當大的比例,而我國目前建筑鋼結構用鋼占鋼產量的比例僅有1.5%。

而今我國持續三年年鋼產量超過1億噸,成為世界上鋼產量最多的國家,為此國家十五規劃中,確立了2010年全國鋼結構用鋼達到鋼材總量的5%左右,因此,國家鼓勵在住宅領域采用鋼結構。而且隨著我國鋼鐵工業的不斷發展,鋼材產量和質量陸續提高,尤其是受規格單一的影響造成扎制型型鋼的積壓,鋼材市場出現供過于求的局面,鋼材及型鋼價格將逐步下降,據調查顯示,鋼結構的材料、制作和安裝費用以由1995年的每噸9000~10000元下降到現在的5000~6000元(2000年底價格),幾乎下降了50%,因此鋼結構住宅的建筑成本也將隨之下降并能與鋼筋混凝土結構持平,甚至要比鋼筋混凝土結構還要低。所有這些都將為鋼結構住宅建設提供了發展平臺。

2、住宅建設只有走產業化的道路才有出路

作為商品的住宅它本身具備了商品的所有屬性,同時也具有其個性—大的投資和大的風險。

傳統的結構體系如磚混結構、鋼筋混凝土結構,施工周期長,且很大程度上限制了建筑的使用功能的要求,因此在技術不斷更新的年代,建筑功能也在不斷地變化和發展,今天的戶型設計出籠后,就意味著明天的不斷改進和變更才能滿足市場的要求,由于不斷的變更,勢必造成成本的增加和浪費,而鋼結構住宅則避免了上述的惡性循環,體現了其集約化,工業化生產程度,符合了可持續發展的要求。

3、根據國務院[1999]72號文件和建設部、國家經貿委、質量技監局、國家建材局頒發的[1999]295號文件的要求,各直轄市、沿海地區的大中城市和人均占有耕地面積不足0.8畝的城市新建住宅中,逐步限時使用粘土磚的精神,磚混結構住宅將被屏棄,取而帶之的鋼結構住宅已經成為較為理想的適合我國國情的建筑體系之一。

4、隨著我國改革開放的逐步深入,綜合國力的加強,結合我國現有的規范的不斷完善和建立、建筑材料、施工能力、地域限制和房地產界的激烈競爭、住宅產品-住宅戶型設計和環境設計的透明度很高等現狀及國家政策導向等各種綜合因素的要求。

5、我國住宅鋼結構體系的研究已經歷了很長時期,已不是要不要做的問題,也不是回答能不能做的問題,而是要研究解決如何能把它做好的問題,是要完整的、配套的、高品質的、全新的把它研究好并推向市場的問題。

三、鋼結構的結構體系簡述

1、 工程基礎形式:一般采用鋼筋混凝土獨立柱基礎或筏板基礎。當有地下室時,鋼柱可直接延伸至地下室,結構傳力途徑簡捷;結構施工周期短,綜合造價降低。

2、 鋼框架或框架-支撐結構體系

1)

鋼框架或框架-支撐:在鋼結構住宅的鋼結構體系主要采用鋼管混凝土柱、輕型H型梁框架體系和H型鋼T形連接鋼柱、輕型H型梁預制鋼框架片通過鋼梁現場組裝的組合框架體系兩種鋼結構構成的縱橫兩個方向的多層框架體系類型。

鋼管混凝土框架柱鋼框架,即是在空鋼管內灌注高強度素混凝土而形成的復合受壓構件,它利用鋼管約束混凝土,使鋼管內的混凝土三向受壓,從而提高了混凝土的抗壓強度和延性,同時,管內的混凝土保證了鋼管的局部穩定性,因此鋼管混凝土柱結合了鋼柱與混凝土柱的優點,單柱的軸向承載力大幅提高,框架柱截面大幅減少,與H型鋼柱相比,可節約用鋼量約50%,降低造價約45%,鋼管直徑不變,壁厚逐漸減薄;另外,鋼管混凝土柱中之混凝土可以吸收熱量,減慢鋼柱的升溫速度,并且一旦鋼柱屈服,混凝土可以承受大部分的軸向荷載,防止結構倒塌。

H型鋼T形連接鋼柱的組合框架,即是鋼結構采用工廠預制鋼框架片(鋼柱、鋼梁及支撐組合),現場組合的框架體系,技術上較為先進,拐角處將兩個三相垂直的H字型柱合并的處理方法,雙向都有較強的剛度,無弱軸;增加了側向剛度(加一定支撐),整體結構受力效果好。每個單片框架可以將墻體龍骨、門窗框同時組裝在內,現場通過高強螺栓及連接板連接各框架片,這樣,現場即可直接將結構框架與墻體材料和門窗一起就位,加快建造速度。

鋼結構框架梁一般均采用高頻焊接H型鋼,它的優點是,翼緣板的寬度和厚度可以根據設計的要求任意改變,腹板的厚度可以滿足局部穩定的條件下比扎制H型鋼(所說的工字鋼)薄,構件截面慣性距比扎制H型鋼增加20~30%,對于以承受彎距為主的框架梁等于節約了20~30%的用鋼量,因此,在與扎制H型鋼的比較中因重量輕、強度高、外觀美、加工方便、根據設計要求隨意定尺、生產能力強等優點使其更具有經濟合理、截面尺寸選擇靈活的特性。

鋼柱與鋼梁之間的連接有剛性連接和鉸接兩種形式,剛性連接指腹板處采用高強螺栓連接,上下翼緣焊接的連接形式;鉸接連接指腹板處采用高強螺栓連接,上下翼緣無須焊接的連接形式。前者需要現場施焊,而后者無須現場施焊,安裝可不受天氣和季節限制,因此,大為簡化了安裝程序,現場作業量大為減少,鋼結構安裝速度可成倍的提高。同時可利用此鉸接節點,在鋼梁設計計算時,全部采用鋼-混凝土組合梁截面進行計算,鋼梁受拉,現澆混凝土受壓,充分發揮鋼材和混凝土兩種材料的受力特點,可節約鋼梁用鋼量,同時也降低了鋼梁的高度,增加了使用空間。

2)鋼結構的水平受力構件-樓板和屋面板形式分為預制樓板和現澆樓板兩種類型。由于,抗震、易開裂、隔音效果等因素,采用的很少。現階段均采用現澆混凝土樓板,它分為壓型鋼板上現澆混凝土(復合板)和普通模板現澆混凝土兩種形式,后者從經濟角度考慮比較多,前者則更適合于鋼結構的特性:①壓型鋼板即作為模板又代替樓板下部受力鋼筋;②滿足防火要求;③無須支模;④提供工程作業面,以利土建、設備交叉作業;不影響工期;⑤天棚規整,無須找平砂漿(落物傷人),利于二次裝修效果(涂料、壁紙或其它)的體現。

3、圍護結構體系

與鋼結構體系相適應的圍護墻體材料的選擇是制約鋼結構住宅發展的一個非常重要的因素。它要求:①工廠化程度高,與鋼結構易于連接,②材料輕且強度高,③防水、抗滲、抗凍性能強,④保溫、隔熱、節能,⑤外飾面,⑥耐火,⑦耐久性,⑧經濟指標易于接受,等等。

我國的墻體改革已經多年,但由于住宅墻體受各種綜合因素的影響較大,尤其是北方地區,對于保溫防水性能、安全性能、經濟指標等要求很高,雖然各種材料(復合墻體)很多,但真正能夠被人接受的很少。因此,許多開發商不得不采用最傳統的空心磚砌塊的形式,利用當地生產的輕質加氣混凝土砌塊(容重700kg/m3),但總是有別于鋼結構住宅的特性;對于復合墻體有多種形式,如:ALC、伊通輕質墻板;混凝土板材加苯板;砌塊加苯板;DP膜網等,這些墻板配以砂漿也可以保證墻體的功能。隨著我國建材業的不斷發展、完善,適宜于本地區的,適宜于鋼結構住宅生產的墻體材料必將大量涌現。

4、 鋼結構的防火

在滿足我國現行的防火規范要求下,鋼結構防火一般采用厚涂型和薄涂型(膨脹型)兩種,事實上,鋼結構防火材料的選擇占整個鋼結構成本的比重很大,這無形中也阻礙了鋼結構住宅的順利進行。

在鋼結構防火設計中我們仍可采用阻燃墻板、砌塊(包覆)進行鋼結構防火的方法。

例如:防火板內設耐熱巖棉板通過緊固件固定在鋼構件上。這種方法干施工、不受氣候條件的限制、融防火保護與裝修為一體。

5、 鋼結構的銹蝕

鋼結構的銹蝕與空氣的相對濕度及大氣中的侵蝕性物質含量有密切的關系。通常相對濕度在60%~70%以下,鋼材的大氣腐蝕是輕微的,而一旦超過鋼材腐蝕的臨界濕度(60%~70%)鋼材的腐蝕速度將加快。因此,必須在鋼結構表面進行刷涂或噴涂防腐涂料。

防火涂料(分底漆和面漆)中底漆應與鋼材表面附著力好,面漆與底漆的粘結力強,漆層間作用、性能和硬度配套。現大多采用溶劑基無機富鋅底漆。因為這種底漆的防銹壽命長,而且本身也可耐5000C高溫。

在鋼結構的鋼材選擇和防火、防腐材料選擇中,寶鋼已開發出耐候耐火鋼,并陸續通過防火試驗,若能在鋼結構住宅中應用耐候耐火鋼,將會明顯降低鋼結構防腐防火措施費用。

6、 鋼結構施工

由于鋼結構設計中的框架節點、構件的標準化,即每柱設三層梁、節點牛腿H型鋼梁設計成若干個標準構件,作到了制作工廠化,這樣就為鋼結構現場施工的裝配化打下了基礎。因此,鋼結構安裝可以單柱安裝,一吊三梁就位連接;同時,也可工廠安制框架網片,現場整體吊裝的施工方法。對于鋼管混凝土柱,混凝土可按三到四層為一段分次集中澆注。

四、鋼結構住宅的經濟指標

在談到鋼結構住宅的經濟指標時,人們的思想仍停留在傳統的印象中(過去我國鋼產量低而對鋼結構建筑加以限制,從而造成長期以來人們對建筑鋼結構的應用研究落后和認識上的偏差),致使形成“鋼結構住宅的成本昂貴,遠遠大于鋼筋混凝土結構”,“鋼結構鋼含量過高”,鋼結構技術含量高,不如鋼筋混凝土成熟事實上,我們應該結合以上所論的各種因素綜合考慮,而不是單一、片面的認識和理解。

1、 鋼結構經濟指標

事實上僅就鋼結構與鋼筋混凝土結構本身經濟成本相比而言,要省去了鋼筋制作、混凝土澆注、模板的周轉和圍護腳手架等材料、施工的費用。

五、制約鋼結構發展的因素

1、鋼結構住宅體系缺乏統一的標準準則,因此從設計到施工、建筑防火及工程驗收等環節差別較大,在設計規范、建筑防火(是以人為本還是以物為本-即對于多層住宅而言,人在1.5h防火要求時間內完全可以逃生)要求尚缺乏必要的有針對性的規范準則。

2、住宅建筑綜合性比較強,平面布置比較復雜,使用要求比較高,鋼結構作為建筑的一種結構體系雖然毫無技術問題,但整體鋼結構體系(包括與各種圍護構件的連接件的配套生產、防火材料、各種板材等)的采用在經濟核算上、工程使用上尚有難度。

3、在住宅建筑中,結構體系不能外露,對鋼結構構件的設計,鋼結構的維護和防火、防腐帶來困難。

4、缺乏合適的外墻板(包括屋面板),內墻板及樓面板等材料,因此,很難做到既要經濟耐用,又能達到防火、防腐、保溫、防水、隔聲、隔熱等要求。

六、總結

住宅鋼結構在我國已經進入起步階段,作為房地產發展商應本著“冒可以冒的風險,不冒不可以冒的風險”的原則。因此,就長春項目而言,我們必須本著科學的審慎的態度對待我們的產品,不能頭腦發熱,盲目選擇,必須要學會科學的思考,結合我國的住宅建筑發展的現狀(大面積開發、分階段滾動實施)進行綜合選擇。

(一)鋼結構住宅的特殊性

1、高價位的住宅的特點,住戶對房型,立面處理以及各項性能都會有很高的要求,對價格又有一定的承受力,其反面造成了鋼結構住宅在與其相配套的圍護材料以及其與鋼結構構件相連接的連接件的選擇上的難度,尤其是在長春嚴寒地區,對保溫、抗滲漏(防水)等要求很高。

2、住宅長期性的特點,根據我國的傳統的生活方式,住宅將受到住戶的長期考驗,無論在結構設計或材料選擇上必須重視耐久性的要求。

3、住宅出售競爭劇烈的特點,必須重視價格的合理性,由于存在磚混結構和鋼筋混凝土結構的價格作為對比,鋼結構住宅將受到挑戰。因此,在銷售上必須對鋼結構的特點進行有針對性的強力宣傳,包括爭取政府的政策傾斜(房地產銷售以使用面積核計)和媒體的炒作等等。

(二)合理開發鋼結構住宅

從住宅產業的特殊性可以看出住宅鋼結構的關鍵并不在鋼結構本身,而在以下方面:

1、要有合適鋼結構體系的房型和立面處理,以充分發揮鋼結構(工廠化、產業化)的優越性。

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