時(shí)間:2023-05-05 17:01:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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篇房屋設(shè)計(jì)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
鋼筋混凝土房屋具有非常明顯的不可逆性,落成之后后期修正的難度較大,因此必須要將全部的難點(diǎn)疑點(diǎn)集中在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)加以妥善解決。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要是由鋼筋與混凝土按照一定的比例配合而成的,兩者共同受力,是統(tǒng)一的工程結(jié)構(gòu),具有不可分割性。鋼筋混凝土房屋的主要承重構(gòu)件就是鋼筋與混凝土,前者具有理想的抗拉性能,后者具有高度的抗壓性能,不同材質(zhì)的結(jié)合使用,能將抗拉性能與抗壓性能融合于一體,增強(qiáng)鋼筋混凝土房屋的梁柱、剪力墻、樓板等承載能力,產(chǎn)生良好的力學(xué)作用,是一種具有高度現(xiàn)實(shí)意義的房屋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
2鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)中存在的問題與對(duì)策分析
2.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面
2.1.1地下室底板由于土地資源的緊張,業(yè)主為了最大限度地利用有限的土地資源,在進(jìn)行鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,往往會(huì)選擇加筑地下室,以擴(kuò)充可使用的空間。對(duì)于存在地下室的鋼筋混凝土房屋而言,如果在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中不注重地下室樓板的承載能力,很有可能會(huì)造成建筑物發(fā)生沉降或者是傾斜的問題,增加安全隱患。當(dāng)?shù)叵率覙前逶O(shè)計(jì)承載力與實(shí)際承載力誤差大于20%的時(shí)候,混凝土底板就會(huì)出現(xiàn)裂縫,裂縫持續(xù)擴(kuò)大,危及房屋與業(yè)主的安全。為了避免因地下室底板承載力不足而造成沉降,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,可以著重在持力層與地下板之間規(guī)定要布置褥墊進(jìn)行施工,降低附加應(yīng)力的影響。
2.1.2防水功能鋼筋混凝土房屋的防水功能主要立足于柱下承臺(tái)的形式基礎(chǔ)方面,受柱下承臺(tái)的形式基礎(chǔ)的制約,整個(gè)房屋的基槽地模形狀往往會(huì)產(chǎn)生很大的變化,例如放坡、陰陽(yáng)角等的位置與數(shù)量都會(huì)相應(yīng)地改變與增多,增加防水工序的施工難度。為了進(jìn)一步確保鋼筋混凝土房屋的防水性能,提高業(yè)主的居住質(zhì)量,設(shè)計(jì)人員需要就柱下承臺(tái)的形式基礎(chǔ)作出充分的調(diào)整,將自然因素納入設(shè)計(jì)考慮的范疇,如雨季與旱季的防水性能的要求,關(guān)鍵在于繪制包絡(luò)圖,參照包絡(luò)圖的相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)柱下承臺(tái)的形式基礎(chǔ)作出改變,使放坡以及陰陽(yáng)角的位置與數(shù)量都趨于穩(wěn)定,彰顯鋼筋混凝土房屋防水功能的規(guī)律性,降低施工難度。
2.1.3外墻配筋在以往的鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,設(shè)計(jì)人員經(jīng)常采用的都是底部固結(jié)和頂部鉸接的計(jì)算模型以及單向板的計(jì)算方式,但是卻忽略了鋼筋結(jié)構(gòu)的影響因素,如雙向板、梁柱鋼筋籠等方面,導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況存在很大的誤差,無(wú)法保證外墻配筋比例的合理性與科學(xué)性。鑒于此,由于在鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)當(dāng)中,外墻配筋的計(jì)算方法多種多樣,缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),筆者建議設(shè)計(jì)人員先行建立統(tǒng)一的計(jì)算方法使用制度,明確使用底部固結(jié)和頂部鉸接的計(jì)算模型以及單向板的計(jì)算方式的具體情況,縮小計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況的客觀誤差。
2.1.4獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土房屋的獨(dú)立基礎(chǔ)主要是天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ),存在明顯的基礎(chǔ)坡面,在以往的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,存在著的明顯問題就是以1∶3的比例進(jìn)行坡度規(guī)劃。而1∶3的比例由于基礎(chǔ)坡面的坡度過(guò)大,施工人員在進(jìn)行混凝土搗實(shí)的時(shí)候,施工難度非常大,施工設(shè)備上不去,只能采用人工搗實(shí)的方法,施工效率低,搗實(shí)的質(zhì)量不理想。為了克服基礎(chǔ)坡面過(guò)大的問題,可以嘗試如下兩種的設(shè)計(jì)方法:一是按照1∶1的比例進(jìn)行坡度規(guī)劃,使坡度盡量保持平緩。二是直接廢除椎體獨(dú)立地基的設(shè)計(jì)方法,建議采用階梯型基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法,以保證鋼筋混凝土房屋獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2.2上部結(jié)構(gòu)方面
2.2.1挑梁與墻體鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)中挑梁與墻體部分的問題集中表現(xiàn)在挑梁變形與墻體外閃方面,因?yàn)殇摻罨炷练课萁Y(jié)構(gòu)的受力情況不均勻,容易出現(xiàn)局部受力過(guò)大的問題。為了避免挑梁變形與墻體外閃,設(shè)計(jì)人員可以在挑梁端頭設(shè)計(jì)的時(shí)候添加構(gòu)造柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),所謂的構(gòu)造柱,即是通過(guò)在挑梁附近加筑一條梁柱,將每層的挑梁連接在一起,避免因局部受力過(guò)大而導(dǎo)致出現(xiàn)挑梁變形與墻體外閃的問題,其中的物理原理是:將本來(lái)集中在挑梁的壓力通過(guò)構(gòu)造柱卸載到各層結(jié)構(gòu)當(dāng)中,將壓力分散,繼而消除挑梁變形與墻體外閃的問題。
2.2.2梁柱強(qiáng)度以往的鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)工作普遍存在著“強(qiáng)柱強(qiáng)梁”的問題,“強(qiáng)柱強(qiáng)梁”即是立柱與橫梁的強(qiáng)度過(guò)大,對(duì)整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)造成硬性破壞。鑒于此,為了減輕房屋結(jié)構(gòu)的硬性破壞,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)方法,即是立柱的強(qiáng)度系數(shù)略高于橫梁的強(qiáng)度系數(shù),這種設(shè)計(jì)方法,主要是針對(duì)在強(qiáng)烈地震之下,將損失降到最低而產(chǎn)生的,根木目標(biāo)在于避免梁柱同時(shí)倒塌,使整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋瞬間崩潰,以保證梁先倒塌,柱后倒塌,提高鋼筋混凝土房屋的抗震性能,具體內(nèi)容可參閱《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(建標(biāo)[2006377號(hào)])。
2.2.3鋼筋保護(hù)層厚度鋼筋混凝土構(gòu)件的保護(hù)層厚度一直存在著取值過(guò)小的問題,舊版03G101標(biāo)準(zhǔn)圖集規(guī)定的混凝土保護(hù)層是從縱筋的最外皮到混凝土邊緣的距離,而新版11G101標(biāo)準(zhǔn)圖集規(guī)定的混凝土保護(hù)層則是從箍筋的最外皮到混凝土邊緣的距離,由于測(cè)量的具置發(fā)生了較大的變化,因此保護(hù)層的具體數(shù)值也要作出相應(yīng)的調(diào)整,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度從墊層頂面算起應(yīng)大于42mm,對(duì)梁類構(gòu)件為-7—+10mm;對(duì)板類構(gòu)件為-5—+8mm,其中的合理誤差在(1.00±0.85)之間。
2.2.4剪力墻目前,鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)中剪力墻部分普遍存在的問題就是單肢剛度偏大,并且布置非常不均勻,為梁板等構(gòu)件的設(shè)計(jì)帶來(lái)負(fù)面的影響,剪力墻單肢剛度偏大所造成的直接結(jié)果就是容易發(fā)生應(yīng)力破壞。鑒于此,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行第一級(jí)別剛度的剪力墻設(shè)計(jì)的時(shí)候,將其單肢剛度控制在4.5以上,同時(shí)總肢數(shù)應(yīng)當(dāng)在5以上,依照整體的框架結(jié)構(gòu),合理設(shè)計(jì)剪力墻。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題
中圖分類號(hào):TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言:
近些年來(lái),建筑行業(yè)異軍突起,一個(gè)城市的建筑行業(yè)直接標(biāo)志著該城市的城市化水平,同時(shí)又對(duì)該城市人們居住和生活質(zhì)量產(chǎn)生了直接影響,然而,當(dāng)前建筑施工企業(yè)又不能夠保證建筑工程的施工質(zhì)量,這也就對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生了很大威脅。筆者認(rèn)為,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定了建筑物最終的施工質(zhì)量。但是,在當(dāng)前房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,存在著很多問題。下面論述了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題。
1. 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題1.1 一體化計(jì)算機(jī)程序的廣泛應(yīng)用并沒有顯著提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。(引1)
隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算方法日益精確化,制圖方法中采用的平面表示法和各種標(biāo)準(zhǔn)圖相繼得到完善,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的熱點(diǎn)問題也隨之發(fā)生了諸多變化,比如,結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力計(jì)算和分析非常容易實(shí)現(xiàn),而且出圖速度快,節(jié)點(diǎn)及其他。
細(xì)部表達(dá)圖紙量大為減少,長(zhǎng)期困擾建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些問題已經(jīng)得到較好的解決,同時(shí)以前不那么重要的問題則上升為困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。一體化的計(jì)算機(jī)程序屏蔽了計(jì)算的過(guò)程,許多設(shè)計(jì)軟件并沒有明示軟件內(nèi)部的簡(jiǎn)化方法和軟件的缺陷,使得一些計(jì)算和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤更難發(fā)現(xiàn)。
1.2 部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010》第7.1.8條(強(qiáng)制性條文)規(guī)定“底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu),上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應(yīng)對(duì)齊或基本對(duì)齊”。有些設(shè)計(jì)把底層設(shè)計(jì)成大空間,抗震墻很少,上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對(duì)齊,造成結(jié)構(gòu)體系不合理,傳力不明確;有些設(shè)計(jì)中抗震分類、場(chǎng)地類別選用錯(cuò)誤,導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。一些混凝土構(gòu)件,特別是懸挑構(gòu)件的最小配筋率達(dá)不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都達(dá)不到;有些設(shè)計(jì)中荷載取值沒有按規(guī)范要求來(lái)確定,存在漏算錯(cuò)算現(xiàn)象;有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與提供的計(jì)算書不一致,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重安全隱患。1.3 設(shè)計(jì)深度達(dá)不到規(guī)定要求由于設(shè)計(jì)人員沒有對(duì)一般房屋尤其是多層房屋設(shè)計(jì)引起高度重視,盲目參照或套用其他的設(shè)計(jì)的結(jié)果;或是由于設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法缺乏理解.因此在設(shè)計(jì)人員制作圖紙中存在“偷工減料”,設(shè)計(jì)粗糙,過(guò)于簡(jiǎn)單。
2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循的基本原則
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是使建筑物安全和房屋能夠適應(yīng)使用的要求,所以設(shè)計(jì)人員房屋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要保證并遵循這四個(gè)基本原則:
(1)抓大放小;(2)多道防線;(3)剛?cè)嵯酀?jì);(4)打通關(guān)節(jié)。
前三道原則很容易理解,對(duì)于原則四,所謂關(guān)節(jié),是指變化相聚之處,或變化出現(xiàn)的地方。 不同類型的構(gòu)件相接處,同一構(gòu)件截面改變之處,是關(guān)節(jié)。廣義上,諸如結(jié)構(gòu)錯(cuò)層之處,體量改變之處,轉(zhuǎn)換層亦是關(guān)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系,關(guān)節(jié)的復(fù)雜性難于預(yù)測(cè)和控制,即使從理論上保證了每個(gè)組成構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度,但因關(guān)節(jié)的普遍存在,力量的傳遞往往不能暢通而出現(xiàn)集中甚至中斷,破壞由此而發(fā)生。歷次災(zāi)害表明,從節(jié)點(diǎn)開始破壞的建筑占了相當(dāng)大的比例。所以理想的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)然是渾然一體的----也就是沒有任何關(guān)節(jié)的,這樣的結(jié)構(gòu)體系使任何外力都能迅速傳遞和消減。
3. 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ)
3.1 縱觀近些年的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,不難發(fā)現(xiàn),很多低層房屋,(例如單建的物管用房、設(shè)備房等)并沒有地質(zhì)的詳勘報(bào)告,只是單純的依靠建設(shè)單位進(jìn)行口頭闡述或者是籠統(tǒng)的對(duì)附近建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行參照就進(jìn)行了施工圖的設(shè)計(jì),房屋結(jié)構(gòu)的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須要做到安全、合理、適用,要求設(shè)計(jì)人員必須要依據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘察資料,統(tǒng)一的考察多個(gè)方面的易損,從而進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)方寧和基礎(chǔ)類型的設(shè)計(jì),單純的憑地耐力這一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)不安全和不全面的,要求我們更加不能夠盲目的認(rèn)為將耐力容許值取小一些就萬(wàn)無(wú)一失了。
4. 樓板設(shè)計(jì)常見問題 樓板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件,是它將樓面,屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上,樓板的設(shè)計(jì)問題必將連帶梁、墻、柱等構(gòu)件安全。若對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不周,很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題,有的還可能存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計(jì)中常見如下幾個(gè)問題。 4.1 設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算方便或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不足,簡(jiǎn)單地將雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。使計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符,導(dǎo)致一個(gè)方向配筋過(guò)大,而另一方向僅按構(gòu)造配筋,造成配筋嚴(yán)重不足,致使板出現(xiàn)裂縫。 板承受線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問題。在民用建筑中,常常在樓板上布置一些非承重隔墻,故大樓板設(shè)計(jì)中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進(jìn)行板的配筋計(jì)算。但有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。另外,板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌頂緊上部分的樓板、屋面板,這樣會(huì)給上部的板增加了一個(gè)中間支承點(diǎn),使其變?yōu)檫B續(xù)板,支承點(diǎn)上部出現(xiàn)了負(fù)彎矩,而在板的設(shè)計(jì)中又沒考慮該部分的影響,致使板頂出現(xiàn)裂縫。 雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩,由此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放,短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面,長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面,計(jì)算時(shí)應(yīng)用兩個(gè)方向的各自的有效高度。一般長(zhǎng)向的有效高度比短向的有效高度小d(d為短向鋼筋的直徑)。有的設(shè)計(jì)為圖省事或?qū)Π迨芰φJ(rèn)識(shí)不足,而取兩個(gè)方向的有效高度一致進(jìn)行配筋計(jì)算,致使長(zhǎng)跨有效高度偏大,配筋降低,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在質(zhì)量隱患,甚至出現(xiàn)開縫的現(xiàn)象。
5. 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)房屋設(shè)計(jì)用從抗震要求出發(fā),進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
5.1 一定要重視概念設(shè)計(jì),這是抗震設(shè)計(jì)的首道防線。
5.2 對(duì)一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu),應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系:縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù);樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜采用無(wú)錨固的鋼筋砼預(yù)制挑檐。
5.3 對(duì)鋼筋砼多高層結(jié)構(gòu)住宅,力求做到:框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置,以便各自承擔(dān)來(lái)自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力;框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài),除了控制抗震墻之間樓屋蓋的長(zhǎng)寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接;結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu),對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu),可以設(shè)置防震縫。
6.構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)
6.1一般來(lái)講,在磚混結(jié)構(gòu)中,構(gòu)造柱除可以提高墻體的坑剪能力之外,還可以與圈梁聯(lián)結(jié)在一起形成對(duì)砌體的約束,這樣的設(shè)計(jì)不僅可以限制墻體裂縫的開展,同時(shí)還可以維持豎向承載力,提高結(jié)構(gòu)的抗震性。應(yīng)避免在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,將構(gòu)造柱作為承重柱使用的作法。這是由于如果構(gòu)造柱一般生根于地梁中,沒有另設(shè)基礎(chǔ),如果將構(gòu)造柱作為承重柱使用,會(huì)造成構(gòu)造柱提前受力,降低了構(gòu)造柱對(duì)墻體的約束作用,柱底基礎(chǔ)的局部承壓強(qiáng)度必然不能滿足整體設(shè)計(jì)要求,柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓破壞,就會(huì)出現(xiàn)裂縫。尤其是在結(jié)構(gòu)遭遇地震作用時(shí),應(yīng)力會(huì)集中早構(gòu)造柱位置,導(dǎo)致構(gòu)造柱首先遭到破壞,這樣一來(lái),構(gòu)造柱不但起不到應(yīng)有的作用,反而會(huì)成為房屋結(jié)構(gòu)中的薄弱部位。因此,設(shè)計(jì)人員必須保證承重大梁下的柱子應(yīng)按承重柱進(jìn)行設(shè)計(jì),若遇特殊情況,如梁上荷載較小,也可將構(gòu)造柱布置在承重梁下方,但構(gòu)造柱對(duì)下墻體的承壓和抗彎強(qiáng)度作用都不應(yīng)考慮在柱承范圍之內(nèi)。
7.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作需要設(shè)計(jì)人員和建筑工程中所有的工作人員全力配合,才能從根本上消除設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患。建設(shè)工程是一種特殊商品,工程投資大、建設(shè)周期長(zhǎng),其工程設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅關(guān)系到工程的投資效益、使用要求,而且直接關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)質(zhì)量狀況,設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部的質(zhì)量管理,設(shè)計(jì)管理部門要加大對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督管理,結(jié)合施工圖設(shè)計(jì)審查、專項(xiàng)檢查、質(zhì)量抽查等工作,加強(qiáng)對(duì)業(yè)主、勘察、設(shè)計(jì)單位的市場(chǎng)監(jiān)管力度。特別是設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須在滿足國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下,加強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)和地基設(shè)計(jì),才能提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,確保房屋設(shè)計(jì)質(zhì)量不斷提升,以使房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作做到更安全、更合理。
參考文獻(xiàn):
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論文摘要:本文主要對(duì)砌塊結(jié)構(gòu)幾種常見墻體裂縫進(jìn)行深入研究,通過(guò)對(duì)裂縫產(chǎn)生原因的分析,并結(jié)合本人多年參與現(xiàn)場(chǎng)施工管理所積累的些許經(jīng)驗(yàn),提出了一系列有針對(duì)性的技術(shù)防治措施,并指出了相關(guān)施工注意事項(xiàng),以期通過(guò)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量控制,從而來(lái)達(dá)到防范和控制墻體裂縫的目的。
砌塊房屋建成之后,由于在使用過(guò)程中的種種原因,可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的墻體裂縫。然而,在一般情況下,墻體裂縫基本上可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫稱為受力裂縫。而砌體收縮、溫濕度變化、地基沉降不勻等引起的裂縫是為非受力裂縫,又稱變形裂縫。對(duì)此,為了能讓我們更清楚地了解非受力裂縫,本文將重點(diǎn)討論由溫度和收縮變形所引起的兩類墻體裂縫。
1 非受力墻體裂縫的產(chǎn)生原因
溫度變形所引起的裂縫。混凝土小型砌塊砌體的線脹系數(shù)為10×10-6/℃,比磚砌體的大一倍,因此,小型砌塊砌體對(duì)溫度的敏感性比磚砌體高,更容易因溫度變形引起裂縫。由于溫度變形引起的墻體裂縫的形狀和部位砌塊房屋和磚砌體房屋是相類似的,只是帶有砌塊的特點(diǎn)而已。
多層砌塊房屋的頂層墻體和磚砌體房屋一樣是最容易出現(xiàn)溫度裂縫的。盡管混凝土砌體墻體的線脹系數(shù)與頂蓋混凝土板的線脹系數(shù)沒有差別,但在夏季陽(yáng)光照射下兩者之間還是存在一定的溫差。夏季在陽(yáng)光照射下,屋面上表面最高溫度可達(dá)40℃~50℃,而頂層外墻平均最高溫度約為30℃~35℃。屋頂和頂層外墻存在10℃~15℃的溫差。在寒冷地區(qū),屋蓋結(jié)構(gòu)層上面依次設(shè)有隔氣層、保溫層、找平層和防水層。頂蓋結(jié)構(gòu)有保溫層的保護(hù),它與外墻的溫差按理應(yīng)有所減少。但是,可能保溫層不夠厚,或防水層滲漏,保溫層浸水,降低了保溫隔熱效果,這時(shí)兩者溫差還是有可能引起墻體的開裂。
在實(shí)際工程中我們發(fā)現(xiàn),單是保溫層上的水泥砂漿找平層(厚20mm,實(shí)際施工時(shí)往往超厚)在外界溫度變化下的伸縮變形也能將外墻推裂。因?yàn)榘船F(xiàn)有的建筑構(gòu)造定型節(jié)點(diǎn)圖,砂漿找平層一直鋪到女兒墻根部,不但不斷開不留空隙而且在邊端還要加厚,堆成三角形(便于做泛水)。找平層雖薄但在平面內(nèi)還是有相當(dāng)大的剛度,其上面的卷材防水層是沒有隔熱效果的,夏季陽(yáng)光直接照射下找平層伸縮導(dǎo)致墻體開裂就不足為奇了。在頂蓋與外墻存在一定溫差下,導(dǎo)致兩者溫度變形不協(xié)調(diào),產(chǎn)生墻體裂縫。當(dāng)外界溫度升高時(shí),混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對(duì)較小,使屋蓋受壓,墻體受拉、受剪。在房屋頂層兩端受力最大,往往沿窗口對(duì)角線方向呈現(xiàn)八字裂縫,還會(huì)在頂蓋標(biāo)高處墻體產(chǎn)生水平裂縫(頂蓋板推外墻),有女兒墻時(shí),還會(huì)使女兒墻開裂或外傾。
這種溫度裂縫是有明顯的規(guī)律性:兩端重中間輕,頂層重入下輕,陽(yáng)面重陰面輕。由于頂蓋的溫度伸縮也會(huì)引起與外縱墻相連的頂層橫墻的開裂,一般位于大棚下靠近外墻處出現(xiàn)斜向裂縫。頂層墻體開裂裂縫形態(tài)與圈梁設(shè)置方法有明顯的關(guān)系,但僅靠圈梁的設(shè)置并不能阻止墻體裂縫的產(chǎn)生。頂層圈梁上直接鋪設(shè)屋面板時(shí),當(dāng)屋面板坐漿與圈梁結(jié)合較好時(shí),圈梁下仍可能出現(xiàn)斜裂縫。如果結(jié)合較差,有可能產(chǎn)生水平裂縫。
收縮變形所引起的裂縫。黏土磚是燒結(jié)而成的,成品干縮性極小,所以磚砌體房屋的收縮問題一般可不予考慮。
小型空心砌塊則是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)生而成的。混凝土在硬化過(guò)程中逐漸失水而干縮,其干縮量因材料和成型質(zhì)量而異,并隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸減小。以普通混凝土砌塊為例,在自然養(yǎng)護(hù)條件下,成型28d后,收縮趨于穩(wěn)定,其干縮率為0.03%~0.035%,含水率在50%~60%左右,砌成砌體后,在正常使用條件下,含水率繼續(xù)下降,可達(dá)10%左右,其干縮率為0.018%~0.07%左右,干縮率的大小與砌塊上墻時(shí)含水率有關(guān),也與溫度有關(guān)。
對(duì)于干縮已趨穩(wěn)定的普通混凝土砌塊砌體,如再次被浸濕后,會(huì)再次發(fā)生干縮,通常稱為第二干縮。普通混凝土砌塊在含水飽和后的第二干縮,其穩(wěn)定時(shí)間比成型硬化過(guò)程的第一干縮時(shí)間要短,一般為15d左右。第二干縮的收縮率給為第一干縮的80%左右。砌塊上墻后的干縮,引起砌體干縮,而在砌體內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力,當(dāng)砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗收縮應(yīng)力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。因砌塊干縮而引起墻體裂縫,這在小型砌塊房屋是比較普遍的。在內(nèi)外墻、在房屋各層均可能出現(xiàn)。干縮裂縫形態(tài)一般有幾種,其一是在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫,其二是環(huán)塊材周邊灰縫的裂縫,其三在外墻多反映在窗下墻,出現(xiàn)豎向均勻裂縫,其四在山墻等大墻面由于收縮還會(huì)出現(xiàn)豎向、有的是水平向裂縫。收縮裂縫一般多表現(xiàn)在下部幾層,這是由于墻面的收縮變形受基礎(chǔ)及橫墻的約束所致。有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位,出現(xiàn)了由底層一直伸到3、4層的豎向裂縫。
由于砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀而分散在灰縫隙中,清水墻時(shí)不易被發(fā)現(xiàn),當(dāng)有粉刷抹面時(shí)便顯露出來(lái)。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。砌塊上墻時(shí)含水率較大,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,砌體含水率降低,便可能出現(xiàn)干縮裂縫。即使已砌筑完工的砌體無(wú)干縮裂縫,但當(dāng)砌塊因某種原因再次被水浸濕后,出現(xiàn)第二干縮,砌體仍可能產(chǎn)生裂縫。
2 非受力裂縫的防治措施
砌塊房屋溫度、收縮裂縫的產(chǎn)生涉及砌塊生產(chǎn)、房屋設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量等諸多方面,因此裂縫的防治也應(yīng)從各個(gè)方面、諸多環(huán)節(jié)采取措施才能見效。從房屋設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō),除了應(yīng)遵循《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ/T12004墻體防裂的主要措施條款外,還可根據(jù)實(shí)際情況采用以下砌塊房屋變形裂縫的防治措施:
鑒于混凝土砌塊砌體的線脹系數(shù)比磚砌體大一倍,因此砌塊房屋溫度伸縮縫的最大間距應(yīng)該比磚砌體房屋短,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范修訂組已擬出修改方案,即將規(guī)范中伸縮縫的最大間距表數(shù)值乘以0.75后采用,例如磚砌體的間距為50m,砌塊房屋的伸縮縫間距則為37m左右,有的地區(qū)擬改為35m,因?yàn)榍『孟喈?dāng)于住宅樓兩個(gè)單元的長(zhǎng)度,處理方便一些。
溫差產(chǎn)生裂縫主要在房屋頂層,前面溫度應(yīng)力計(jì)算表明,采用再高的砂漿強(qiáng)度也難以抵抗溫差產(chǎn)生的拉、剪應(yīng)力。所以考慮降低溫差的措施和采取“抗”、“放”結(jié)合的策略才是較好的方案。增加房屋蓋保溫性能,防止屋面滲漏,這是建筑節(jié)能的需要,同時(shí)也可達(dá)到降低屋蓋結(jié)構(gòu)層溫差的目的。增加頂層圈梁的平面布置密度,加強(qiáng)頂層內(nèi)外縱墻端開間門窗洞口周邊的抗力(門窗洞邊設(shè)鋼筋混凝土芯柱,設(shè)鋼筋混凝土窗臺(tái)梁)。一句話:用配筋的方法來(lái)抵抗溫度應(yīng)里。在屋蓋承重板的適當(dāng)位置設(shè)滑動(dòng)支座,則是“放”的有效措施。但應(yīng)考慮抗震構(gòu)造允許的范圍內(nèi)。例如,做成允許微動(dòng)而不滑走的構(gòu)造,滑動(dòng)支座縱橫向錯(cuò)開,或只設(shè)兩端部開間屋面板的滑動(dòng)屋,削弱屋面板與圈梁的連結(jié)等等。
改變屋頂建筑構(gòu)造定型圖的做法,將砂漿找平層與周邊女兒墻斷開留出溜槽,用松軟防水材料填塞,找平層本身宜分割成4m×6m左右的分格塊,這種措施不影響房屋使用功能,而至少能緩解頂層溫度變形的危害。
作為頂層砌體墻體,最好考慮設(shè)間距為兩、三個(gè)開間的局部墻面控制縫,此時(shí)頂蓋的構(gòu)件和圈梁可連通,雖然不如國(guó)外每開間設(shè)縫的效果,但必能大大緩解溫差作用。
砌塊墻體收縮引起的裂縫主要表現(xiàn)在底部1、2層,因?yàn)榛A(chǔ)的約束比較強(qiáng)。砌塊墻體的收縮應(yīng)力相當(dāng)于溫差30℃左右的溫度應(yīng)力,所以收縮裂縫開展比溫差變形還要嚴(yán)重。除了增強(qiáng)底層砂漿強(qiáng)度、用芯柱加強(qiáng)洞口邊、窗下墻帶配水平鋼筋網(wǎng)片、灌實(shí)砌塊孔洞等之外,也宜考慮設(shè)置墻面的控制縫。
結(jié)束語(yǔ)
由上述可知,砌體結(jié)構(gòu)樓房,由于在建造過(guò)程中以及建成后受外部環(huán)境、材料本身特性以以及工藝砌造水平的影響大,因此,才給這些非受力墻體裂縫的存在和發(fā)展留下了可乘之機(jī)。對(duì)此,只有當(dāng)我們仔細(xì)地去分析每一種墻體裂縫的產(chǎn)生原因,并在施工過(guò)程中加以克服、引起注意,這樣才能從根本上有效地去防范裂縫,從而達(dá)到控制和處治的目的。
參考文獻(xiàn)
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為保證住宅建筑項(xiàng)目能夠順利連續(xù)推進(jìn),確保建筑方的利益和建筑物的質(zhì)量,在建筑工程進(jìn)行中采用全面的質(zhì)量管理對(duì)建筑過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制是目前建筑管理中應(yīng)用較廣泛的管理手段。通過(guò)介紹全面質(zhì)量管理的特點(diǎn),結(jié)合防水工程的實(shí)際情況,探究建筑防水施工工藝在住宅建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用。
關(guān)鍵字:防水;地下室;屋面
中圖分類號(hào):TU57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、防水工程施工的特點(diǎn)
根據(jù)防水功能要求和防水層所處的工作環(huán)境條件,防水工程具有自己的特點(diǎn)。防水功能要求高的部位,要求做到滴水不漏。防水層所處的工作環(huán)境條件差,施工層面可能在地下、地上、室內(nèi),施工的建筑部位可能是地下的構(gòu)筑物、屋面、墻面、樓地面。因此,其質(zhì)量不但受防水材料、施工部位等的影響,還受大氣自然環(huán)境、自身結(jié)構(gòu)變形和相鄰層次質(zhì)量等條件的影響。
材料品種多,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,防水材料日益豐富,不同的材料有各地的特點(diǎn),施工時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的質(zhì)量要求選擇不同的材料。
施工工期長(zhǎng),由于防水工程施工工藝復(fù)雜,工程量大,質(zhì)量要求高,施工時(shí)間一般較長(zhǎng)。
薄弱部位多,施工縫,變形縫,后澆帶,螺栓,陰陽(yáng)角等節(jié)點(diǎn)都是防水薄弱部位,需要采取不同的防水措施,才能達(dá)到防水的目的。
二、地下室工程防水
各種房屋的地下室及不允許進(jìn)水的地下構(gòu)筑物,其墻與底面長(zhǎng)期埋在潮濕的土中或浸在地下水中。為此,必須做好防潮和防水處理,在高層建筑中,由于深基礎(chǔ)的設(shè)置或建筑功能的需要,一般設(shè)有一層或數(shù)層地下室,其對(duì)防水功能的要求就較高。
1.地下卷材防水施工
地下室卷材施工一般鋪貼在建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè),由于防水層處于迎水面,在水壓力的作用下緊貼在結(jié)構(gòu)上,因此防水效果好,不宜脫落,滲漏的可能性較小,這種做法稱為“外防水”。外防水施工有“外貼法”和“內(nèi)貼法”兩種方法,外貼法是先在墊層上鋪貼底板卷材,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土施工,再將里面卷材防水層直接鋪設(shè)在需防水結(jié)構(gòu)的外墻外表面上;內(nèi)貼法是澆筑混凝土墊層后,在墊層上將永久性保護(hù)墻全部砌好,將卷材鋪設(shè)在永久性保護(hù)墻和墊層上,再進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土施工的方法。
(1)卷材鋪貼要求。地下防水層及結(jié)構(gòu)施工時(shí),地下水位要設(shè)法降至底部最低標(biāo)高下300mm,并防止地面水流入,否則應(yīng)設(shè)法排除,卷材防水層施工時(shí),氣溫不宜低于5度,最好在10-25度進(jìn)行,卷材長(zhǎng)、短邊接頭寬度應(yīng)不小于100mm,上下兩幅卷材壓邊應(yīng)錯(cuò)開距離不小于1/3幅寬。
(2)卷材的搭接縫以及附加補(bǔ)強(qiáng)膠條的粘結(jié)必須牢固,封閉嚴(yán)密,不允許有皺折、孔洞、翹邊、滑移或存在滲漏水隱患的其他外觀缺陷。
2.注重防水構(gòu)造施工的質(zhì)量控制
(1)底板和墻的交接處嚴(yán)禁留施工縫,如需留設(shè),則一定要留設(shè)在墻身距底板500左右處,而且最好呈槎(凸)形;
(2)設(shè)金屬止水板時(shí),寬度和厚度要符合規(guī)范要求并按要求焊接接頭,為錨固牢靠,兩邊應(yīng)做好短鋸齒狀;
(3)變形縫處的橡膠止水帶,一定要使兩邊的拉鐵絲固定在鋼筋上,澆注混凝土?xí)r嚴(yán)防從一側(cè)傾倒,振搗時(shí)兩邊均勻插振,以確保止水帶的準(zhǔn)確位置;
(4)穿墻套管,一定要在中部位置焊上金屬止水盤,并預(yù)埋準(zhǔn)確;支模用的穿墻螺栓也要在中間焊接金屬止水盤,拆模后抹灰前要貼墻割斷,并用油漆防腐。凡容易形成滲水通道的地方均應(yīng)焊上金屬止水盤。
3.剛性防水附加層
地下室工程以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水為主,并不意味著其他附加防水層的做法不重要,因?yàn)榇竺娣e的防水混凝土難免會(huì)有缺陷,另外防水混凝土雖然不透水,但透濕量還是相當(dāng)大的,故對(duì)防水、防濕要求較高的地下室,還必須在混凝土的迎水面做剛性或柔性附加防水層。
(1)剛性防水層與基層之間應(yīng)設(shè)置隔離層,減少因結(jié)構(gòu)變形對(duì)剛性防水層產(chǎn)生不利影響,常用隔離層材料為低強(qiáng)度砂漿或干鋪卷材等。
(2)剛性防水層與山墻女兒墻以及突出屋面交接處變形復(fù)雜,易于開裂而造成滲漏,故應(yīng)在這些部位留設(shè)縫隙,并用柔性密封材料進(jìn)行處理,以防滲漏。
4.聚氨酯涂膜防水施工工藝
聚氨酯涂膜防水材料是雙組分化學(xué)反應(yīng)固化型的高彈性防水材料。
(1)為了防止地下水或地表滯水的滲透,確保基層的含水率能滿足施工要求,在基坑的混凝土墊層表面上,應(yīng)抹20mm左右厚度的無(wú)機(jī)鋁鹽防水砂漿,要求抹平壓光,不應(yīng)有空鼓、起砂、掉灰等缺陷。立墻外表面的混凝土如有水泡、氣孔、蜂窩、麻面等現(xiàn)象,應(yīng)采用加入水泥量15%的高分子聚合物乳液調(diào)制成的水泥膩?zhàn)犹畛涔纹健j帯㈥?yáng)角部位應(yīng)抹成小圓弧。
(2)底板、墻板和頂板防水施工一般先后進(jìn)行。每個(gè)部位施工前,宜先根據(jù)防水施工面積、施工工藝和方法、施工人員數(shù)量和施工功效等合理劃分施工區(qū)域,先涂布距上料點(diǎn)遠(yuǎn)的部位,后涂布近處。
三、建筑防水施工工藝在住宅項(xiàng)目中的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各類工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,伴隨著產(chǎn)品的誕生,大量酸性尾氣不斷向空氣中排放,造成我國(guó)大部分地區(qū)出現(xiàn)酸雨現(xiàn)象,因此,對(duì)住宅建筑屋面及墻面的防水技術(shù)提出了更高的要求。下面從防水材料,房屋設(shè)計(jì)技術(shù),防水施工技術(shù)三個(gè)方面對(duì)建筑防水施工工藝在住宅項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。
(1)選用性能好的防水材料
隨著經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,屋面建筑的防水技術(shù)也有了較好的改進(jìn),防水材料的性能也越來(lái)越符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,這對(duì)于提升屋面防水建筑施工技術(shù)有很大的促進(jìn)作用。性能較好的防水材料,對(duì)于積水的腐蝕可以有效的進(jìn)行抵抗,從而保證建筑物的質(zhì)量,防止漏水、滲水問題的發(fā)生。同時(shí),性能較好的防水材料還可以提高建筑物的抗腐蝕能力,對(duì)屋面建筑物進(jìn)行有效的保護(hù),提高建筑物的質(zhì)量,延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。
(2)對(duì)屋面排水系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
屋面的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到積水是否可以順利排出,減少對(duì)建筑物的腐蝕,因此,對(duì)屋面排水系統(tǒng)進(jìn)行合理有效的設(shè)計(jì),必然可以改進(jìn)屋面防水建筑施工技術(shù),及時(shí)排走污水,保證建筑物不被污水腐蝕。屋面排水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),是提高屋面防水建筑施工技術(shù)的有效措施,而防水建筑施工技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于穩(wěn)定人們的生活,促進(jìn)建設(shè)行業(yè)的發(fā)展有著直接的決定作用。所以,合理設(shè)計(jì)屋面排水系統(tǒng),是提高屋面防水建筑施工技術(shù)的直接影響因素。只有設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的排水系統(tǒng),才能夠有效的排除積水,為保證建筑物的質(zhì)量提供有效的防護(hù)措施,達(dá)到延長(zhǎng)建筑物使用壽命的目的,同時(shí)也能更好的促進(jìn)建筑物的良性發(fā)展
(3)建立健全防水建筑施工技術(shù)質(zhì)量體系
“無(wú)規(guī)矩不成方圓”,科學(xué)合理的質(zhì)量管理體系是對(duì)施工質(zhì)量的強(qiáng)有力保證,只有建立健全關(guān)于屋面防水建筑施工技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)管體系,對(duì)屋面防水建筑施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格要求,才能夠保證防水技術(shù)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),才能夠防止漏水、滲水等關(guān)乎建筑物質(zhì)量的問題發(fā)生。對(duì)屋面防水工程施工嚴(yán)格的進(jìn)行質(zhì)量控制,是保證屋面防水建筑施工技術(shù)符合質(zhì)量要求,提高建筑物質(zhì)量,保證建筑物使用年限的決定性因素。建立健全的防水建筑施工技術(shù)質(zhì)量監(jiān)管體系,必將提升防水工程建設(shè)的質(zhì)量,從而有效提高建筑物的質(zhì)量,為建筑行業(yè)的快速發(fā)展保駕護(hù)航。
四、結(jié)束語(yǔ)
加強(qiáng)對(duì)建筑地下室和屋面防水施工的管理,可以有效的保障房屋建筑的施工質(zhì)量,同時(shí)也可以減少因屋面滲漏造成的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)又可以保證人們的正常生活秩序,從而提高人們生活水平和質(zhì)量,保證社會(huì)的安全穩(wěn)定發(fā)展。只有保證了社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定,才能夠更好的推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,達(dá)到實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康良性發(fā)展的目的。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵字:磚混房屋結(jié)構(gòu);抗震;設(shè)計(jì)
Abstract: The multi-storey brick masonry is the most widely used of building a building structure; it has a selection of convenient, simple construction, short construction period and low cost. Shock resistance are the important factors should be considered when the housing and construction design, this paper explores the multi-storey brick and concrete housing structure should be noted that in the seismic design process.Key words: brick masonry structure; earthquake; design
中圖分類號(hào):TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
磚混房屋結(jié)構(gòu)是目前我國(guó)多層建筑中應(yīng)用最廣泛的建筑形式,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)民用住宅建筑中大量采用這種形式。磚混結(jié)構(gòu)是指采用磚(包括普通磚、多孔磚、混凝土小型空心砌塊等)和混合砂漿砌筑而成的建筑結(jié)構(gòu)。多層磚混房屋的建筑材料及連接方式是決定建筑抗震性能的主要因素。汶川地震是我國(guó)近年來(lái)破壞性最強(qiáng)的地震災(zāi)害,汶川地震中倒塌的學(xué)校大都是磚混結(jié)構(gòu),砌體結(jié)構(gòu)材料的整體性差是導(dǎo)致校舍坍塌的主要原因。因此,在房屋的抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們主要是考慮建筑的整體性、抗剪能力以及結(jié)構(gòu)的延性。根據(jù)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā),多層磚混房屋抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
一、控制砌體房屋的層數(shù)及總高度
實(shí)踐證明,砌體房屋的層數(shù)與它的地震程度成正比關(guān)系,即房屋的總高度越高,那么發(fā)生地震時(shí),它的破壞性也越大。因此,在建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們要適當(dāng)控制建筑的高度設(shè)計(jì)。我國(guó)多層砌體房屋的總高度及層數(shù)應(yīng)滿足現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011—2010),見表7.1.2:
建筑房屋底部的傾覆力隨層數(shù)及高度的增加而增大,當(dāng)傾覆力矩增大到一定程度,就會(huì)使底部墻體產(chǎn)生過(guò)大的壓力或剪切力而被破壞。因此,減少房屋層數(shù)是改善其抗震性設(shè)計(jì)的一個(gè)有效途徑。
二、合理布置建筑平面和立面
建筑平面和立面的設(shè)計(jì)是房屋設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容。抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量遵循建筑平面規(guī)則、立面簡(jiǎn)潔的原則,使得結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心一致。如果房屋的平面和立面設(shè)計(jì)不規(guī)則,那么建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心不重合。一旦發(fā)生地震,由于地震產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),這樣會(huì)加大地震的破壞力度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于體型不規(guī)則的房屋,我們要注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端墻段的抗震驗(yàn)算。房屋平面布置時(shí)輪廓凹凸尺寸及樓板局部開洞口均不應(yīng)過(guò)大,具體規(guī)范有要求,另外設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該盡可能的降低房屋的重心,不采用錯(cuò)落的立面。雖然按照人們的習(xí)慣,建設(shè)設(shè)計(jì)的造型應(yīng)該力求新穎,但是考慮到抗震設(shè)計(jì)要求,通常建筑設(shè)計(jì)不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于體型復(fù)雜,平面又特別不規(guī)則的建筑,我們通常將建筑布局分割成幾個(gè)相對(duì)規(guī)則的小單元,然后在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置防震縫。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中,在滿足使用功能要求的前提下,設(shè)計(jì)師應(yīng)盡可能的兼顧建筑造型,使建筑的平面和立面盡可能設(shè)計(jì)得比較規(guī)則、簡(jiǎn)潔,從而提高房屋建筑的抗震性。
三、合理布置縱墻和橫墻
縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構(gòu)件,合理布置縱、墻體能有效提高房屋抗震性能。多層磚混房屋的縱、橫墻體布置應(yīng)力求均勻,使得縱橫墻共同承擔(dān)房屋荷載 。我們看到在農(nóng)村地區(qū)的許多多層磚混房屋采用縱墻或橫墻承重,非承重方向的約束墻體少,這樣的房屋空間剛度和整體性較差,抗震能力大大降低低。墻體布置時(shí),我們應(yīng)在兩個(gè)方向適當(dāng)布置縱橫墻混合承重,這樣一來(lái)限制了縱、橫墻的側(cè)向變形,增強(qiáng)房屋整體性和空間剛度,對(duì)抗彎、抗剪都非常有利。我們通常采用縱墻貫通的平面布置方式,某些特殊情況下,縱墻不能貫通布置時(shí),我們可以采用在縱、橫墻交接的地方適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造配筋,必要的時(shí)候還可以每隔一定高度放置水平拉結(jié)構(gòu)筋。另外應(yīng)注意房屋縱橫墻上不宜開設(shè)大洞口。
四、增強(qiáng)砌體房屋的剛度及整體性
前面已經(jīng)提到增強(qiáng)房屋整體性和空間剛度能夠改善房屋抗震性能,多層磚混房屋結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)主要是加強(qiáng)空間剛度結(jié)構(gòu)體系的整體剛度和整體穩(wěn)定性。樓板要有較大的水平剛度,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板能夠大大增加房屋水平剛度。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋是目前應(yīng)用最廣泛的抗震構(gòu)件,具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點(diǎn),而且可以消除滑移、散落等問題。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋設(shè)計(jì)后,不僅房屋的整體性和剛度得到很大加強(qiáng),而且對(duì)平面上墻體對(duì)齊的要求也可以適當(dāng)放寬。因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)是以剪切變形為主的,這種情況下,層間變形是我們可以控制的。較強(qiáng)的樓板及屋蓋還是良好的荷載傳遞的良好構(gòu)件,當(dāng)上下墻體不對(duì)齊時(shí),現(xiàn)澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用。總之,現(xiàn)澆樓板及屋蓋是一種較理想的抗震構(gòu)件,而且在適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)構(gòu)造柱,配置些構(gòu)造鋼筋,能夠提高房屋結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性,從而提高房屋抗震能力。
五、適當(dāng)位置布置房屋圈梁和構(gòu)造柱
圈梁的布置是多層混轉(zhuǎn)房屋抗震設(shè)計(jì)中一種有效的抗震措施。在多層磚混房屋中設(shè)置水平圈梁,可增加內(nèi)外墻的連接,從而提高房屋的整體性。設(shè)置圈梁以后,可以使樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成整體的箱形結(jié)構(gòu),這樣可以增加預(yù)制板的穩(wěn)定性,防止預(yù)制板的散落,使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低,以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。設(shè)計(jì)的時(shí)候,圈梁一般作為邊緣構(gòu)件,它對(duì)裝配式樓、屋蓋在水平面內(nèi)有約束作用,可以提高樓蓋、屋面的水平剛度。圈梁和構(gòu)造柱一起可以限制墻體裂縫的開展,提高墻體的抗剪能力。另外圈梁的設(shè)計(jì)還可以減輕地震時(shí)地基不均勻沉陷造成的地表裂縫的影響。
五、增加墻體面積與提高砂漿強(qiáng)度
震害調(diào)查表明,墻體面積越大,砂漿強(qiáng)度等級(jí)越高,多層磚混房屋的抗震能力就越強(qiáng),因此,提高墻體面積和砂漿強(qiáng)度能夠減輕地震的破壞程度。實(shí)驗(yàn)證明,若是6層磚混房屋,上面幾層的地震作用較小,底下一層、二層的地震影響比較大,抗震計(jì)算不滿足要求,如果改變墻體的承載面積,如將部分的240mm寬的承重墻改為360mm,提高砂漿的強(qiáng)度等級(jí),如將砂漿等級(jí)從M5體高到M10,則能夠使抗震滿足要求。同樣的,高層建筑也可以通過(guò)增加底部墻體面積和提高砂漿強(qiáng)度提高房屋的抗震性能。
七、墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋
在抗震演算過(guò)程中,多層磚混房屋的底層往往不容易滿足抗震要求,因此,我們要采取適當(dāng)?shù)拇胧┰鰪?qiáng)底部的抗震能力。
我們常采用的方法是在抗震力不夠的承重墻內(nèi)配置水平鋼筋,使得地震力由砌體和水平筋共同承擔(dān)。而且在墻內(nèi)設(shè)置水平筋可以減少墻體的脆性,增加延性,從而提高抗震能力。實(shí)驗(yàn)表明,水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋,配筋率不應(yīng)小于0.07%,也不宜大于0.17%,間距不應(yīng)大于400mm;鋼筋錨固長(zhǎng)度不宜小于180mm。
八.其他措施
以上內(nèi)容是多層磚混房屋建筑抗震設(shè)計(jì)總體時(shí)應(yīng)該注意的總體方向,下面再介紹一些設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意的細(xì)節(jié)問題。例如,控制房屋的高寬比;多層磚混房屋的樓梯間應(yīng)設(shè)置在每個(gè)單元中部,不能靠近山墻處,對(duì)于突出屋頂?shù)臉翘蓍g設(shè)計(jì),構(gòu)造柱應(yīng)延伸到頂部與頂部圈梁連接。如果需要設(shè)置電梯,電梯對(duì)樓板有較大的削弱作用,布置時(shí)應(yīng)盡量避開端角和凹角。如果是純框架結(jié)構(gòu),那么電梯井不應(yīng)采用鋼筋混凝土井筒。房屋的局部尺寸應(yīng)滿足抗震規(guī)范的限值要求。對(duì)于高層建筑,設(shè)計(jì)的時(shí)候不能錯(cuò)層,即不能將層高不同的兩部分結(jié)合在一座建筑中,這樣抗震效果很差。我們應(yīng)采用防震縫分開為兩座單獨(dú)的建筑,主樓和裙樓的關(guān)系要鮮明的表達(dá)出來(lái),而且要聯(lián)合得牢固。
總之,地震是破壞程度極大的自然災(zāi)害,給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大的損失,我們要吸取汶川地震的教訓(xùn),防患于未然,建筑設(shè)計(jì)必須考慮房屋的抗震性。本文從八個(gè)方面,對(duì)多層磚混房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了總結(jié),僅供同行參考。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:東北傳統(tǒng)民居;取暖措施演變;新挑戰(zhàn);生態(tài)循環(huán)
中圖分類號(hào):B845文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
通過(guò)在東北滿族民居所處自然環(huán)境因素影響下,對(duì)民居建筑取暖措施演變過(guò)程研究。在建筑空間結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行分析,包括滿族民居建筑的平面布局形式,以及建筑墻體及其他構(gòu)件的分析,對(duì)東北滿族民居取暖措施演變過(guò)程進(jìn)行較詳細(xì)的分析。以及在滿族民居的基礎(chǔ)上衍生出更為系統(tǒng)的皇家取暖措施。在滿族民居現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,現(xiàn)代居住者對(duì)民居空間品質(zhì)提出新的要求。在對(duì)承載歷史文化的東北滿族傳統(tǒng)民居的基礎(chǔ)上營(yíng)造一個(gè)具有良性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)和民族特色的現(xiàn)代居住環(huán)境。
一、地域自然氣候特點(diǎn)、成因要素
東北地區(qū)是我國(guó)地理位置中維度最高的一個(gè)區(qū)域,此區(qū)域主要受溫帶的大陸性季風(fēng)氣候干擾,主要的氣候特點(diǎn)可概括為:寒冷的冬季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),溫暖、潮濕的夏季持續(xù)時(shí)間短。因?yàn)闃O地的西伯利亞寒流的作用,東北地區(qū)的冬季吹西北風(fēng)且,使得氣候寒冷而干燥,也因此東北地區(qū)與位于相同的緯度的其他地區(qū)比較,屈居最寒冷之首。而因?yàn)榈途暥鹊暮Q鬂駸釟饬鞯淖饔茫瑬|北地區(qū)的夏季溫度則比位于相同緯度的其他地區(qū)高。由此可見,較之同緯度的其他地區(qū),我國(guó)的東北地區(qū)的每年溫差是最大的,早春多為寒潮,夏季短促炎熱,冬季寒冷、干燥且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。受這些自然環(huán)境的要素的影響,關(guān)于東北民居的建筑結(jié)構(gòu),其平面布局同其他地區(qū)的平面布局產(chǎn)生了明顯的差異。在與同緯度的其他地區(qū)作相比時(shí)不難發(fā)現(xiàn),我國(guó)東北地區(qū)的冬季陽(yáng)光輻射較大,日照的時(shí)間通常比較長(zhǎng),故太陽(yáng)能資源非常豐富,所以東北民居在抵御嚴(yán)寒冬季汲取太陽(yáng)能方面做出了許多相應(yīng)的措施。
二、簡(jiǎn)要論述東北地區(qū)滿族房屋的采暖措施
東北滿族民居采暖措施的形成與發(fā)展深受其所處當(dāng)?shù)睾涞臍夂蛞蛩氐挠绊憽|北滿族一年有一半的時(shí)間是冰雪覆蓋,防寒是民居應(yīng)該具備的最基本的功能之一,受當(dāng)時(shí)取暖技術(shù)限制,先民只能被動(dòng)的適應(yīng)自然。為抵御寒冷的氣候,民居主要以地穴式和半地穴式為主,地下部分的深淺直接影響了民居冬季御寒保暖性,富戶人家的居室不僅大而且深,不僅抵御了寒冷的氣候,同時(shí)也防止了野獸的侵襲。滿族居民在建造房屋時(shí)借鑒漢族的取暖方式,結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)建造出了具有東北地域特色的取暖措施,包括墻體的應(yīng)用,門窗的處理以及火炕技術(shù)的改善等。通過(guò)這些方法改善漫長(zhǎng)而寒冷不適宜居住的冬季環(huán)境。
三、簡(jiǎn)要論述東北地區(qū)滿族房屋的采暖設(shè)備與方法
(一)與東北地區(qū)氣候條件相適應(yīng)的滿族房屋的分布及格局
東北滿族民居采用疏松的行列式布局形式,這種布局的特點(diǎn)在于很大部分的建筑中均可位于良好的朝向,使得大部分的建筑物可獲取充足的日照時(shí)間、采光且有利于通風(fēng)。建筑大多坐北朝南,主要的出入口設(shè)在南面,目的是為獲取更多的陽(yáng)光,以此適應(yīng)漫長(zhǎng)的冬季對(duì)采光的需求。冬季,在來(lái)自北方冷空氣的作用下,位于北向位置的墻體對(duì)寒冷季風(fēng)起到阻隔的作用,建筑北面外墻開口大小直接影響了室內(nèi)的散熱量,北面墻體開口越大,室內(nèi)空氣的對(duì)流速度越強(qiáng),較大的空氣流通加大了室內(nèi)散熱量,因此東北滿族民居建筑北向開口很少。
(二)火炕在東北地區(qū)滿族傳統(tǒng)民居的演變歷程中發(fā)揮的影響
在滿族房屋的設(shè)計(jì)建造中,取暖是房屋建設(shè)的重中之重,同時(shí)建筑內(nèi)部空間格局從平面布局到墻體的厚度及墻面的開口采光等一系列的建筑語(yǔ)言都與適應(yīng)寒冷氣候、采光取暖息息相關(guān)。滿族人在建造房屋過(guò)程中借鑒漢族的取暖方式,結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)建造出了具有東北地域特色的主要取暖方式:火炕。在滿足人民的居住歷史中,火炕起到了不可忽視的影響作用,火炕的發(fā)明使?jié)M族先民離開了穴居方式。這樣的影響效力持續(xù)到了十九世紀(jì)初。在東北房屋里,火炕是主要的采暖工具,僅僅富戶有使用火爐。火炕的進(jìn)一步優(yōu)化為暖閣,在皇家里為以采用。
(三)火炕在東北地區(qū)滿族民居室內(nèi)布局中所在的意義
1、火炕是東北滿族居民室內(nèi)取暖的最主要設(shè)備,在滿族居住空間中火炕在室內(nèi)的平面布局中占據(jù)了很大部分的面積,火炕在滿族人家來(lái)說(shuō)不僅僅是寢居,也是人們白天室內(nèi)活動(dòng)的主要空間,為人們提供了舒適的活動(dòng)空間。對(duì)于不經(jīng)常使用,對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境要求不高的室內(nèi)空間,墻體也不是很厚,采暖也主要靠火盆。火炕的出現(xiàn)是滿族民居從冬穴夏巢的居住模式發(fā)展到定居地面的關(guān)鍵因素。
2、生產(chǎn)力的快速發(fā)展,由于當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)滿族民居中不具備集中供暖,所以每家各自使用火炕進(jìn)行采暖,火炕是提升室內(nèi)溫度的主要設(shè)備。其中富裕的民戶也同時(shí)使用火盆或者火爐取暖。回旋式煙道是火炕的普遍設(shè)計(jì)樣式,即火炕的炕洞一端與灶臺(tái)連接,而另外的一端則與直通墻外煙囪,使用灶臺(tái)來(lái)做飯的同時(shí),煙道里的余熱得到了最充分利用,輔助對(duì)炕的表面進(jìn)行加熱。
3、用火炕來(lái)進(jìn)行采暖的方式對(duì)室內(nèi)的布局產(chǎn)生了相應(yīng)的影響,其中,臥室、起居室廚房等均以火炕而彼此聯(lián)系。對(duì)生活需要的不斷發(fā)展,采暖的方式發(fā)生了變化,進(jìn)而廚房隨之與起居室分離開來(lái),與衛(wèi)生間重新組合,灶臺(tái)間開門兼做門斗,以阻隔室外寒冷空氣進(jìn)入臥室,人們經(jīng)過(guò)灶臺(tái)間進(jìn)入臥室,是進(jìn)出東西屋的通道,灶臺(tái)間設(shè)有做飯、燒炕取暖的四個(gè)灶,有的人家在外屋設(shè)一道與北墻平行的墻體,將房間分為南北兩部分,其中,南間是主要的生活間,而北間也叫做“倒閘”。更有利于在冬季保持室內(nèi)溫度。
(四)特殊門窗的處理手法在滿族民居中的應(yīng)用
東北滿族房屋的大多數(shù)門窗多位于南面,這樣的設(shè)計(jì)保障了充足的采光有利于更好的通風(fēng)。因此,位于南面的窗戶較大,而位于北面的窗戶則相對(duì)狹小。另外,窗戶外面用以窗戶紙,采光不會(huì)受到干擾而阻止了大風(fēng)雪進(jìn)入室內(nèi),窗戶紙的物理效應(yīng)還可以使屋內(nèi)墻體不會(huì)受冷熱的氣流換替而脫落。房門主要采用兩個(gè)門,即內(nèi)門和外門,更能夠阻擋室外的冷風(fēng)。
(五)墻體保溫在東北滿族民居取暖中的應(yīng)用
1、厚重的墻體
墻體在滿族居室中不僅是分割空間的作用,同時(shí)也是保溫隔熱的重要環(huán)節(jié)。東北居民對(duì)墻體的保溫性方面具有獨(dú)特的做法。為抵御由西北方向入侵的冬季西伯利亞寒流影響,民居建筑朝北墻體最厚,其次是南墻,再次是山墻,室內(nèi)隔墻由于不承重普遍較薄,經(jīng)濟(jì)條件差的用泥草墻,經(jīng)濟(jì)狀況好的用木板墻。
2、復(fù)合材料墻體
東北地區(qū)的滿族民居中罕有單一使用一種材料的情況,即使以一種材料為主,也會(huì)同時(shí)涂抹、添加泥土等一系列的保護(hù)措施,大多是幾種材料組合而成。傳統(tǒng)民居墻體,技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)條件等的限制,節(jié)約磚的用量首當(dāng)其沖,采用只在墻體的內(nèi)、外兩側(cè)進(jìn)行砌磚,墻的中間部分則用碎磚并灌以白灰漿達(dá)到粘合的效果,與單一磚墻保溫性能相比抵御冬季的寒冷氣流更為有效。
3、關(guān)于火墻的應(yīng)用
墻體是中空的被稱之為火墻,這種采暖設(shè)施最早由滿族人發(fā)明,與灶臺(tái)相連,取暖與做飯兩用。一般設(shè)置在炕邊上,中空的部分作為煙道,彌補(bǔ)了單純靠火炕提高室溫、供熱取暖的不足,火墻在室內(nèi)取暖的應(yīng)用增加了室內(nèi)散熱接觸面,使室內(nèi)溫度分布更加均勻,提高了室內(nèi)活動(dòng)空間的舒適度。火墻外觀上與室內(nèi)的隔墻基本相同,室內(nèi)的空間大小決定了其高度、長(zhǎng)度。火墻的內(nèi)部涂有沙子和泥,抹光時(shí)用抹布著沾水,用以強(qiáng)化煙道內(nèi)的煙氣流動(dòng),從而加快升溫,外表面涂刷白灰和石膏,減輕雨水的沖刷。
4、對(duì)民居外墻的防凍處理
傳統(tǒng)的東北民居構(gòu)筑墻體時(shí)均采用夯土墻的類型,這是因?yàn)樵跂|北,白晝和夜晚的溫度差異較大,水分自然會(huì)在墻體中存留。如此差異明顯的溫差會(huì)將墻體的水分凍結(jié),從而體積膨脹,在反反復(fù)復(fù)的凍結(jié)和融化融的過(guò)程中,墻體的開裂指數(shù)明顯增大,外墻體的有效期隨之雖短。對(duì)此,加入富有彈性的稻草可以擴(kuò)充砌塊之間的空隙,從而減小了水分對(duì)墻體的破壞。在提高保暖性能、減少柱子損害方面,在東北地區(qū)的滿族房屋設(shè)計(jì)中,通常將柱子的外墻陷在墻體的內(nèi)部,這樣冷橋便不會(huì)產(chǎn)生,柱子的使用得到了最大的保護(hù)。
(六)如何在東北地區(qū)的滿族民居中應(yīng)用屋面
從建筑單體看,同一建筑平屋頂?shù)耐獗砻娣e最小,散熱量最小。在綜合考慮東北滿族民居氣候影響背景前提下,采取坡度較緩的硬山頂構(gòu)造形式,有利于冬季屋面積雪的適量保存,使雪本身作為一種有效的自然保溫層,對(duì)冬季建筑單體起到一定的保溫作用。在通過(guò)對(duì)日照、風(fēng)、雨、雪的綜合關(guān)系及建筑單體的保溫性以及防水的性能等方面綜合考慮地基礎(chǔ)上,建筑屋面的主要材料以瓦頂和草頂為主。
瓦屋面橫向與縱向緊密整齊排列、青磚采用仰面鋪砌的處理手法是為解決雨水天氣或冬季積雪消融時(shí)雨水能順利排泄,考慮到瓦面的單薄感屋面坡兩端做兩垅或三垅合瓦壓邊加強(qiáng)瓦面的厚重感。在滿族民居房檐位置以雙重滴水瓦的處理方式,既對(duì)瓦屋起到了裝飾作用,又提高了屋面的排水速度。同時(shí)還能避免由季節(jié)交替產(chǎn)生的凍融造成瓦屋脫落存在安全隱患現(xiàn)象。
雖然滿族房屋的單體草屋頂屋檐苫草要薄,但屋脊苫的草需要加厚,這是考慮到了冷風(fēng)和雨水的因素。
東北滿族民居的墻體很厚,但是屋頂單薄,屋頂隔熱和保溫性能非常差,而屋頂?shù)恼归_面積大不利于整體保溫。針對(duì)這種情況室內(nèi)屋架上做有天棚,是屋架和天棚之間形成獨(dú)立的間層以阻隔冷空氣。有的天棚上放置鋸末或草木灰,再往天棚下裱糊較厚層的紙張,進(jìn)一步加強(qiáng)保溫效果。
(七)如何在東北地區(qū)的滿族民居內(nèi)應(yīng)用地?zé)焽?/p>
在多種多樣的滿足房屋樣式中,煙囪都是需要樹立在地面的。如果煙囪選擇在屋頂,雨水往往會(huì)在底部泄出或者滲漏,而立在地面,則避免了這個(gè)缺點(diǎn)。而其,煙囪不要貼近房屋本身,選擇用一道矮墻在中間隔離,且這個(gè)矮墻內(nèi)設(shè)有煙道。滿足房屋采暖需要大火,煙量較大,矮墻延長(zhǎng)了煙道的距離,更有利于有效的采暖和良好的通煙。另外冬季多雨雪,滿足人民便將火炕設(shè)計(jì)有三處通口。第一個(gè)通口設(shè)在灶膛,此處進(jìn)入燃火原料,第二個(gè)通口設(shè)于灶膛連接火炕的煙道,第三個(gè)則是設(shè)立煙囪與火炕的煙道。當(dāng)灶膛中的火點(diǎn)燃,熱煙順著第二個(gè)通口成功直通火炕的內(nèi)部,隨之升高了火炕的溫度,屋內(nèi)得到供暖,第三個(gè)通口不會(huì)將過(guò)量的熱煙存在室內(nèi),熱煙順暢的經(jīng)此到達(dá)煙囪處。另外,煙囪的設(shè)計(jì)也十分科學(xué),將一個(gè)深坑設(shè)計(jì)在煙囪的最下方,這樣既有利于熱煙的排放,還可防止室外的風(fēng)雪灌進(jìn)室內(nèi)。
(八)淺談火炕的使用在滿族房屋內(nèi)使用的生態(tài)價(jià)值
火炕的發(fā)明和應(yīng)用可以作為東北滿族民居地域技術(shù)的代表,同時(shí)也是滿族居住文化的標(biāo)致。火炕的使用基本不需要成本,主要材料都是隨處可見的自然資源,加熱與做飯同步,每天做飯的同時(shí),大部分的熱能進(jìn)入到火炕,能源能充分的利用,節(jié)省燃料、取暖的性能好且保持持久。解決了東北地區(qū)燃料緊缺的問題,火炕清理出來(lái)的炕土,是上等的莊稼肥料,非常環(huán)保生態(tài)。因此它成為了東北滿族民居生活中不可取代一直被應(yīng)用的取暖設(shè)施。
結(jié)論
東北滿族民居保暖措施由最開始的穴居,到借鑒漢族火炕,慢慢由穴居移到地面,實(shí)現(xiàn)地面居住。火炕的使用成為了滿族居民由地下到地面的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。滿足居民以火炕為原型,延伸發(fā)展出其他的室內(nèi)保暖、取暖的方法以及措施,不斷提高滿族居民冬季防寒保暖的居住條件。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,滿族居民對(duì)居住環(huán)境提出了更高的訴求,這在一定程度上對(duì)東北傳統(tǒng)民居取暖措施提出了新挑戰(zhàn),希望通過(guò)新的技術(shù)手段解決這個(gè)問題。為滿族居民冬季取暖提供更好的居住環(huán)境。
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關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);形式隨從功能;重要性;設(shè)計(jì)原則;統(tǒng)一
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
在建筑設(shè)計(jì)中,形式服從功能,功能創(chuàng)造形式,這是我們向往的理想建筑。因此,在保證建筑具有實(shí)用功能的同時(shí),我們應(yīng)盡可能地使建筑符合人們不斷發(fā)展的審美需要。并結(jié)合本地的環(huán)境、氣候等條件,創(chuàng)造出更多體現(xiàn)時(shí)代特點(diǎn)和民族風(fēng)格的建筑。
1 建筑功能與形式的概述
體現(xiàn)建筑核心價(jià)值就是滿足建筑功能,主要包括建筑物提供人們使用需求和精神需求。建筑設(shè)計(jì)最直接的目的就是建筑功能,由于使用人群不同,不同的建筑有不同的功能,在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),要考慮到功能和目標(biāo)的需求,保證建筑功能得到有效的利用,兩者結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)完美的空間設(shè)計(jì)。建筑形式離不開設(shè)計(jì)思想,只有運(yùn)用精確的處理技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)功能和形式完美結(jié)合。建筑思想的形成比較早,組成形式比較復(fù)雜,包括功能主義和形式主義,以建筑功能為核心就是功能思想,要認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和用途,然后實(shí)現(xiàn)建筑物功能。形式主義的思想是建筑的核心,可以反應(yīng)建筑的本質(zhì)。
建筑運(yùn)動(dòng)的興起來(lái)源于建筑功能,早期是通過(guò)形式改變建筑功能的。事實(shí)上建筑功能和形式之間存在復(fù)雜關(guān)系,不能將建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化,在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)中需要運(yùn)用辯證思維。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)師要充分考慮到影響建筑功能的要素,同時(shí)把建筑形式也考慮到其中,在建筑設(shè)計(jì)時(shí)要充分了解建筑物的功能關(guān)系,做到兩者互相依存。所以在設(shè)計(jì)時(shí)注重建筑形式的同時(shí)也要考慮到建筑功能,把兩者結(jié)合起來(lái),做到協(xié)調(diào)發(fā)展。從古至今,建筑功能和形式相結(jié)合的案例數(shù)不勝數(shù),在我國(guó)古代房屋設(shè)計(jì)中,房屋的頂部的設(shè)計(jì)采用曲線設(shè)計(jì),上部高聳挺立,檐部則是平緩舒展,沒有使用斜面人字形屋頂。這種設(shè)計(jì)的排水效果非常好,在形式利用屋頂曲線設(shè)計(jì),達(dá)到了很好的視覺效果。
2 建筑設(shè)計(jì)中的重要性體現(xiàn)形“形式隨從功能”
建筑師在設(shè)計(jì)中關(guān)心建筑功能,在外在形式基礎(chǔ)上,對(duì)技術(shù)、功能等方面要有理性的認(rèn)識(shí),不能僅停留在形式方面,建筑是為了滿足人們的居住要求。建筑本身不是一種藝術(shù)品,而且還要有實(shí)際功能。在現(xiàn)實(shí)生活中的建筑都有一定的功能價(jià)值,人們很難發(fā)現(xiàn)建筑的實(shí)用價(jià)值。建筑功能在人們的生活中有重要的使用價(jià)值,也是建筑中最根本的功能。任何建筑如果失去了使用價(jià)值就沒有存在的意義,建筑功能給人們提供了各種服務(wù),給人們的生活帶來(lái)了便利。但是隨著人們需求的增加,要求建筑具有更強(qiáng)大的功能,建筑形式就開始逐漸落后于功能,建筑形式和功能之間開始有了隔閡。因此要求建筑形式具有一定的調(diào)節(jié)功能和應(yīng)變能力,使本來(lái)陷入僵局的關(guān)系得到緩和,甚至再次出現(xiàn)默契。如果二者的關(guān)系已經(jīng)陷入“僵局”,就要考慮尋求新的建筑形式來(lái)與之相適應(yīng),并不是一味的遷就。相應(yīng)地,舊的形式就要給功能新的選擇機(jī)會(huì),讓它自己主宰自己的命運(yùn),而不是一味的按自己的意愿行事。
3 建筑設(shè)計(jì)中的功能美和形式美體現(xiàn)“形式隨從功能”
對(duì)于建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該注重功能美還是形式美,這兩者的爭(zhēng)論由來(lái)已久。在20 世紀(jì),建筑功能對(duì)形式起決定作用是現(xiàn)代主義建筑的一個(gè)較為突出的特點(diǎn)。早期現(xiàn)代建筑運(yùn)動(dòng)的先驅(qū)沙利文就提出了“形式追隨功能”的口號(hào),然而密斯將其顛倒過(guò)來(lái),變成了“功能追隨形式”。當(dāng)代先鋒建筑師有的提出“形式追隨文化”,有的提出“功能追隨反形式”等莫名其妙的口號(hào)。建筑設(shè)計(jì)的功能美更多體現(xiàn)在建筑本身的使用價(jià)值上,包含了建筑能夠帶給人們使用要求和人們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中產(chǎn)生的藝術(shù)審美的精神反應(yīng)。建筑設(shè)計(jì)的功能美是建筑設(shè)計(jì)的最直接的目的。 后來(lái),現(xiàn)代主義建筑的代表人物如勒?柯布西耶等都強(qiáng)調(diào)滿足功能要求是建筑設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。
建筑設(shè)計(jì)的形式美主要是指建筑體的外部形態(tài)和內(nèi)部的空間所帶給人們的審美感受,形態(tài)與空間、材料與構(gòu)造以及場(chǎng)地與環(huán)境是它的主要內(nèi)容。不同的建筑在三要素的構(gòu)成上有著不同之處,通常意義上來(lái)講,好的建筑應(yīng)該是形式美和功能美的統(tǒng)一。除了要在功能上滿足完善、完美的要求,還要滿足人們的物質(zhì)精神需要。人們之所以去設(shè)計(jì)和建造一個(gè)建筑,最重要的原因在于其能夠直接或者間接的滿足人們的精神需要或者物質(zhì)需要。其中,物質(zhì)需要往往占據(jù)了很重要一部分。對(duì)于那些脫離了人們正常的實(shí)際使用的建筑,其自身存在的價(jià)值也會(huì)隨之降低。
建筑設(shè)計(jì)的功能美和形似美并不是相互對(duì)立的兩面,它們之間的關(guān)系更像是骨與肉,是相互依賴的不可分割的兩部分。形式是對(duì)功能的體現(xiàn),功能是建筑設(shè)計(jì)的核心部分,而形式又對(duì)功能有著一定的反作用。通常看來(lái),在美學(xué)成分的角度上,建筑的形式美似乎在建筑的美學(xué)成分中占據(jù)著主導(dǎo)的地位,但其實(shí)我們對(duì)一個(gè)物體的美的感覺往往是在于這個(gè)物體本身的概念,所以在建筑的設(shè)計(jì)中,我們對(duì)美的感受不應(yīng)該脫離開建筑物本身的屬性和功能而孤立存在。
4 建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則體現(xiàn)“形式隨從功能”
4.1建筑設(shè)計(jì)的最初定位要從實(shí)際功能出發(fā)。建筑功能本質(zhì)上來(lái)說(shuō)其能夠有效地體現(xiàn)建筑物使用價(jià)值,主要內(nèi)容是有建筑物給人們提供的各類使用要求以及大眾在使用建筑物時(shí)的精神需求。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)而言,其最為直接的目的就是建筑的功能,介于目標(biāo)人群以及使用性質(zhì)有所不同,不同建筑都有各自不同的功能要求和目標(biāo)。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到不同的功能目標(biāo)和要求,必須要保證這些功能的實(shí)現(xiàn)。建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中不同時(shí)期的創(chuàng)作,建筑的設(shè)計(jì)理念是不同的。設(shè)計(jì)理念中一定要要實(shí)現(xiàn)功能和建筑的關(guān)系,功能決定形式的建筑設(shè)計(jì),建筑和人們的生活、工作聯(lián)系緊密,它取決于設(shè)計(jì)中的每個(gè)步驟,最關(guān)鍵的步驟就足設(shè)計(jì)定位,要將建筑功能放在首位,以種新的建筑形式來(lái)滿足人們的需要。
4.2以人為本,堅(jiān)持功能美為核心。建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持以人為本的原則,并且把功能美放在重要的位置。因?yàn)榻ㄖ氖褂弥黧w還是不同的人群。建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程往往是一個(gè)矛盾的、錯(cuò)綜復(fù)雜的過(guò)程。設(shè)計(jì)者必須清楚的認(rèn)識(shí)到要確保人們的使用方便和在使用過(guò)程中的審美需要,才能創(chuàng)造出滿足人們使用和審美需要的功能美與形式美統(tǒng)一的建筑。
5 功能美與形式美的統(tǒng)一體現(xiàn)“形式隨從功能”
在注重建筑的功能美方面,我們要在建筑的設(shè)計(jì)初期注重建筑的實(shí)用功能。建筑有著其功能的性質(zhì),而不僅僅是一個(gè)人的設(shè)計(jì)作品,這就要求我們對(duì)待建筑的設(shè)計(jì)要有特殊的態(tài)度。建筑提供給我們的是一個(gè)供人類生活、休息和工作的地方,因此在決定建筑的外在表現(xiàn)形式時(shí)要使其滿足需要和愿望,建筑真正的美恰恰體現(xiàn)于功能相適應(yīng)的形式里。建筑的形式美在建筑的美學(xué)成分中并不是一個(gè)主導(dǎo)的地位,而是建筑的功能美
6 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑形式美與功能美的和諧統(tǒng)一是建筑師不懈的追求。設(shè)計(jì)時(shí),保證建筑形式美符合功能是一方面。相對(duì)于居住人群來(lái)說(shuō),充分滿足人們對(duì)物質(zhì)及精神方面的追求也是很重要的。
參考文獻(xiàn):
這篇建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告分析的關(guān)鍵詞是開題報(bào)告,建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì),
1.課題名稱:
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)
2.項(xiàng)目研究背景:
所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。
編寫算例使用建設(shè)部最新出臺(tái)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-xx,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實(shí)施以來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
3. 項(xiàng)目研究意義:
建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對(duì)發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。
由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大,近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無(wú)論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上,都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。
一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了,因此原來(lái)在學(xué)校使用的手算方法,將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn),
4.文獻(xiàn)研究概況
在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò),計(jì)算機(jī)也是如此的。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí),可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個(gè)結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量,使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠性,屬于“概率設(shè)計(jì)法”,這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國(guó)際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展的總趨勢(shì),而我國(guó)在設(shè)計(jì)規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是迄今為止采用最廣泛的國(guó)家。
結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見的作用效應(yīng)有:
1.內(nèi)力。
軸向力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;
剪力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;
彎矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;
扭矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。
2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。
5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對(duì)位移。變形分為彈性變形和塑性變形。
6.應(yīng)變:如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。
極限狀態(tài) 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類:
1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài):
(1)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過(guò)而破壞(包括疲勞破壞),或因過(guò)度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系;
(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。
2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài):
(1)影響正常使用或外觀的變形;
(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);
(3)影響正常使用的振動(dòng);(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù),是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價(jià),使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個(gè)目的,人們采用過(guò)多種設(shè)計(jì)方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看,可劃分為定值設(shè)計(jì)法和概率設(shè)計(jì)法兩大類。
1.定值設(shè)計(jì)法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計(jì)算公式精度等)看作非隨機(jī)變量,而且采用以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r(強(qiáng)度、剛度、抗裂度等),即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前,我國(guó)和國(guó)外主要都采用這種方法。
2.概率設(shè)計(jì)法:將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量,而且采用以統(tǒng)計(jì)為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r(s>r)的概率應(yīng)小于某個(gè)可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來(lái)的,至70年代后期在國(guó)際上已進(jìn)入實(shí)用階段。我國(guó)自80年代中期,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法開始由定值法向概率法過(guò)渡。
面向?qū)ο缶幊?/p>
使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊蹋騩op。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建,它是程序的組成模塊。
幾個(gè)定義
控件 提供程序可見界面的可重用對(duì)象。控件的示例有文本框、標(biāo)簽和命令按鈕。
事件 由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動(dòng)作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時(shí)間的限制,或從端口接收數(shù)據(jù)。
方法 嵌入在對(duì)象定義中的程序代碼,它定義對(duì)象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如,數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象有打開紀(jì)錄集并從一個(gè)記錄移動(dòng)到另一個(gè)記錄的方法。
對(duì)象 程序的基本元素,它含有定義其特征的屬性,定義其任務(wù)和識(shí)別它可以響應(yīng)的事件的方法。控件和窗體是visual basic中所有對(duì)象的示例。
過(guò)程 為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過(guò)程通常用于響應(yīng)特定的事件。
屬性 對(duì)象的特征,如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對(duì)象的外觀,有時(shí)也決定對(duì)象的行為。屬性也用于為對(duì)象提供數(shù)據(jù)和從對(duì)象取回信息。
5.設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)要完成的工作包括:
1.平面鋼架分析程序的改造
對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進(jìn)行修改和補(bǔ)充。要求:
(1) 編寫自動(dòng)生成節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元節(jié)點(diǎn)編號(hào)的程序,或以圖形方式輸入計(jì)算簡(jiǎn)圖。
(2) 修改程序,使之適合多工況內(nèi)力計(jì)算; (3) 根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。
2.編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機(jī)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)程序
(1) 根據(jù)有關(guān)的規(guī)范,應(yīng)明確計(jì)算的各種荷載(恒載、樓屋面活載、風(fēng)荷載和地震作用等)的計(jì)算方法,在次基礎(chǔ)上編寫自動(dòng)生成各種荷載作用下的結(jié)點(diǎn)荷載和單元荷載的程序。
地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗(yàn)公式確定。
(2) 計(jì)算各種荷載單獨(dú)作用時(shí)框架各桿件的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力(隨機(jī))文件中。
對(duì)豎向荷載下的梁端彎距進(jìn)行塑性調(diào)幅。
(3) 在(2)中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上,分別計(jì)算各種可能的荷載組合下,梁、柱控制截面的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>
(4) 從(3)生成的文件中選出最不利組合,同時(shí)給出截面配筋。
梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計(jì)的要求。
3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。
4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。
(5) 部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定,用auto-cad vba 繪制梁、柱配筋圖。
5.成果形式
本畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果應(yīng)包括:
1.可運(yùn)行的、并能給出正確計(jì)算結(jié)果的源程序
在存放源程序的軟盤中,應(yīng)至少有一個(gè)算例的數(shù)據(jù)文件,可在基本不需另外鍵入數(shù)據(jù)的前提下,顯示正確地運(yùn)行結(jié)果。
2.軟件使用手冊(cè)
這是為用戶準(zhǔn)備的關(guān)于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。
3.軟件說(shuō)明書
這是軟件作者的工作檔案,是軟件維護(hù)的基本資料。其中應(yīng)包括:
(1) 軟件所依據(jù)的工作檔案、力學(xué)和工程結(jié)構(gòu)模型的較為詳細(xì)的描述,主要的計(jì)算公式及其使用的符號(hào)的含義,重要算法的文字說(shuō)明:
(2) 程序的結(jié)構(gòu):模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關(guān)系及各模塊的功能;
(3) 帶有較為詳細(xì)的注釋的源程序文本。其中應(yīng)注明各標(biāo)識(shí)符的含義(盡可能的采用通用公式中的符號(hào))。各程序段的功能、相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式和特殊算法的說(shuō)明; (4) 為使他人根據(jù)軟件說(shuō)明書讀懂你的程序所必需的其他資料。
(5) 部分編程較熟練的同學(xué)可遞交梁、柱配筋圖紙一張。
4.對(duì)自己所編程序的評(píng)價(jià)
(1) 對(duì)算例計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行必要的分析;
(2) 總結(jié)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和及教訓(xùn),提出設(shè)計(jì)改進(jìn)意見。
以上各項(xiàng)資料處源程序文本以軟盤形式提交外,其余均用計(jì)算機(jī)打印。
6.進(jìn)度計(jì)劃
第一周 畢業(yè)實(shí)習(xí),參觀工程,收集資料 。
第二周 需求分析:描述計(jì)算機(jī)模型,編些初步的軟件說(shuō)明書。
第三周 軟件設(shè)計(jì):選擇模塊劃分的方案
第四周 模塊設(shè)計(jì):數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)(梁柱截面數(shù)據(jù))
或 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)(可視化圖形輸入)
第五周 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)(框架數(shù)據(jù)、附加荷載)
第六周 模塊設(shè)計(jì):荷載計(jì)算(恒載、活載),相應(yīng)的內(nèi)力計(jì)算
第七周 荷載計(jì)算(風(fēng)荷載、地震作用),相應(yīng)的內(nèi)力計(jì)算
第八周 模塊設(shè)計(jì):梁配筋計(jì)算
第九周 梁荷載組合,確定梁配筋
第十周 梁荷載組合,確定梁配筋
第十一周 模塊設(shè)計(jì):柱配筋計(jì)算
第十二周 柱荷載組合,確定柱配筋
第十三周 柱荷載組合,確定柱配筋
第十四周 軟件測(cè)試 或用autocad vba 繪制梁、柱配筋圖;
第十五周 軟件測(cè)試
第十六周 整理源程序,編寫軟件說(shuō)明數(shù)和用戶手冊(cè)
[論文摘 要] 高峰體驗(yàn)課程是為即將畢業(yè)的本科生開設(shè)的一種能夠總結(jié)、評(píng)估和整合其大學(xué)經(jīng)驗(yàn)的課程。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以綜合、拓展、批判和應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí),同時(shí)增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力和培養(yǎng)自我成就感。美國(guó)高校高峰體驗(yàn)課程的成功經(jīng)驗(yàn)為我國(guó)大學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供了寶貴借鑒。
高峰體驗(yàn)理論是馬斯洛在研究“自我實(shí)現(xiàn)的人”的過(guò)程中提出來(lái)的。他指出,高峰體驗(yàn)是人的一種情緒體驗(yàn),這種體驗(yàn)可能是瞬間產(chǎn)生的壓倒一切的敬畏情緒,也可能是轉(zhuǎn)瞬即逝的幸福感,甚或是欣喜若狂、如醉如癡的感覺[1]。這種感覺能使人與世界融為一體,達(dá)到道家所說(shuō)的“天人合一”的境界。另外,在高峰體驗(yàn)的過(guò)程中,個(gè)體常常能感到自己可以理解世界的本質(zhì)與奧秘,從而增強(qiáng)個(gè)體的自信心與能力。
20世紀(jì)80年代中期以來(lái),美國(guó)掀起了全面教育改革運(yùn)動(dòng),這使得研究型大學(xué)的本科教育成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。當(dāng)時(shí),研究型大學(xué)的本科教育中存在著諸多問題,特別是在本科畢業(yè)的最后階段,沒有一種課程能使他們對(duì)以往知識(shí)加以綜合利用,大多數(shù)學(xué)生畢業(yè)后不懂得在實(shí)踐中運(yùn)用自己以往所學(xué)的知識(shí),因此學(xué)校、社會(huì)都呼吁要改善研究型大學(xué)的課程安排,增強(qiáng)教學(xué)的探索性、創(chuàng)造性和實(shí)踐性,以及學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合能力,同時(shí)發(fā)展學(xué)生的智力和創(chuàng)造力[2]。這要求學(xué)校為本科生營(yíng)造一種高峰體驗(yàn)經(jīng)歷,即在本科生最后一個(gè)學(xué)期或最后幾個(gè)學(xué)期,使他們集中在一個(gè)專業(yè)課題上,綜合以往所學(xué)的知識(shí)和技能解決課程中遇到的問題,同時(shí)培養(yǎng)他們的自信心和溝通能力。
當(dāng)前,我國(guó)大學(xué)教育也存在重理論輕實(shí)踐,忽視學(xué)生的情感體驗(yàn)等現(xiàn)象,而這一時(shí)期的大學(xué)生從心理特征上講,對(duì)自我角色、自我能力的認(rèn)同感十分強(qiáng)烈。因而個(gè)體在經(jīng)歷高峰體驗(yàn)時(shí),會(huì)表現(xiàn)出對(duì)自我力量的高度肯定,所以有必要引入高峰體驗(yàn)課程,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和自信心。
一、高峰體驗(yàn)課程的內(nèi)涵
在高等教育領(lǐng)域中,高峰體驗(yàn)課程也被稱為高級(jí)研討會(huì)。杜瑞爾(R. J. Durel)將其定義為“在一系列課程的最后階段開設(shè)的登峰造極的課程或者體驗(yàn),具體目標(biāo)是把相對(duì)零散的知識(shí)整合為一個(gè)整體。作為一種結(jié)束學(xué)業(yè)的課程,它為學(xué)生提供了一種成功的體驗(yàn)和對(duì)未來(lái)生活的憧憬。”[3]威基納(T. C. Wagenaar)認(rèn)為,高峰體驗(yàn)是“一種極點(diǎn)體驗(yàn),通過(guò)學(xué)習(xí)這種課程,學(xué)生可以綜合、拓展、批判和應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)”[4]。克倫吉爾頓(J. R. Crunkilton)等人則將其定義為“有計(jì)劃的學(xué)習(xí)體驗(yàn),要求學(xué)生合成先前學(xué)習(xí)的內(nèi)容,并把新知識(shí)與既有知識(shí)整合,以解決模擬的或者真實(shí)的問題”。[5]根據(jù)以上幾個(gè)定義,我們可以看出,高峰體驗(yàn)課程是在美國(guó)研究型大學(xué)本科階段的最后一個(gè)學(xué)期或幾個(gè)學(xué)期開設(shè)的,主要是指集中在一個(gè)專業(yè)項(xiàng)目上,充分利用前幾年的學(xué)習(xí),來(lái)達(dá)到對(duì)整個(gè)學(xué)科的理解和實(shí)踐。高峰體驗(yàn)課程強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的以往經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)過(guò)程,而不僅僅是課程內(nèi)容。該種課程旨在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、應(yīng)用既有知識(shí)和技能解決問題的能力,以及批判性思維能力和表達(dá)問題能力;同時(shí),在這一過(guò)程中還要培養(yǎng)學(xué)生的自信心、合作能力和與人溝通的技巧。在某種意義上,高峰體驗(yàn)課程是所有本科生課程中最重要的部分。
二、高峰體驗(yàn)課程指南
在具體實(shí)施過(guò)程中,高峰體驗(yàn)課程應(yīng)遵照以下指南。
第一,高峰體驗(yàn)課程應(yīng)該建立自己的核心課程。該課程要求學(xué)生在能夠運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,在其他課程中獲得知識(shí)。
第二,高峰體驗(yàn)課程特征是綜合的、廣泛關(guān)注的、多學(xué)科的以及跨文化的。
第三,該課程內(nèi)容側(cè)重于倫理的和實(shí)質(zhì)性的問題,比如一些對(duì)整個(gè)世界和人類都產(chǎn)生影響的事件。
第四,高峰體驗(yàn)課程主張培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。它提倡學(xué)生運(yùn)用超越傳統(tǒng)的方法和觀點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí),在高峰體驗(yàn)課程中,教師通常會(huì)采用嚴(yán)格的方法和手段來(lái)審查學(xué)生的學(xué)習(xí)。
第五,該課程包括一個(gè)嚴(yán)格的寫作部分,這一部分要求盡可能是一個(gè)整體事件,包括整個(gè)事件的所有因素。
第六,高峰體驗(yàn)課程為教師提供了一個(gè)開展創(chuàng)新教學(xué)的獨(dú)特機(jī)會(huì),該課程鼓勵(lì)跨學(xué)科教學(xué)和團(tuán)隊(duì)教學(xué)。[6]
三、高峰體驗(yàn)課程的實(shí)際應(yīng)用
目前,美國(guó)研究性大學(xué)普遍開設(shè)高峰體驗(yàn)課程,教學(xué)方法也呈現(xiàn)多種形式,主要包括講授、個(gè)案研究、實(shí)踐鍛煉、團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目研究、書面交流、口頭交流、班級(jí)討論與匯報(bào)、個(gè)人研究項(xiàng)目和口頭匯報(bào)。其中,團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目研究是一種寓教于樂的活動(dòng)方式,其實(shí)施過(guò)程充分體現(xiàn)了大學(xué)本科階段研究性學(xué)習(xí)的體驗(yàn)性特征,教育者在教學(xué)活動(dòng)中有意識(shí)地為學(xué)生創(chuàng)造和提供合理的外在刺激因素,并適時(shí)給予激勵(lì)和指導(dǎo),以促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生一定的相關(guān)體驗(yàn),從而增強(qiáng)個(gè)體的自信心和能力。
下面以一門跨學(xué)科的高峰體驗(yàn)課程為例。該課程主要為建筑專業(yè)的學(xué)生開設(shè),同時(shí)也允許房地產(chǎn)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行選修,課程名稱為“地點(diǎn)開發(fā)”。在教學(xué)中,該課程鼓勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)自學(xué)能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及批判性思維。該課程是在項(xiàng)目實(shí)踐中完成的,由建筑專業(yè)的學(xué)生通過(guò)在做中學(xué),來(lái)了解房地產(chǎn)開發(fā)的各個(gè)過(guò)程,如市場(chǎng)調(diào)查、選址和選址分析、項(xiàng)目可行性分析、地點(diǎn)設(shè)計(jì)、房屋設(shè)計(jì)、評(píng)估、調(diào)度、融資,以及工程竣工等一系列知識(shí)。作為一門房地產(chǎn)專業(yè)的選修課,這門課程涉及到房地產(chǎn)開發(fā)和商業(yè)開發(fā)等知識(shí)領(lǐng)域。由于一個(gè)班通常有12~20個(gè)學(xué)生,所以建筑專業(yè)和房地產(chǎn)專業(yè)的學(xué)生可以在同一時(shí)間和地點(diǎn)上課,每周2個(gè)課時(shí),每課時(shí)2個(gè)小時(shí),每門課程3個(gè)學(xué)分。在課程教學(xué)中,講座和實(shí)驗(yàn)幾乎各占一半內(nèi)容,并且都由同一個(gè)教師任教,教學(xué)方式包括開設(shè)講座、邀請(qǐng)嘉賓、投放視頻、安排任務(wù)、學(xué)生展示和實(shí)地考察等。
以下是具體的工程實(shí)例介紹。2006年春季,指導(dǎo)教師選定一處位于威利斯頓路蓋恩斯維爾西南地段的房產(chǎn),其大小為95英畝,土地的價(jià)格為190萬(wàn)美元。此房產(chǎn)是一個(gè)家庭住宅,由于面積較大,教師決定將它分成六個(gè)平均領(lǐng)域,由六個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)模擬六個(gè)開發(fā)公司。在這之前,學(xué)生被要求通過(guò)榮格性格測(cè)試以了解他們的性格類型。根據(jù)該測(cè)試結(jié)果、學(xué)生的成績(jī)等背景信息,指導(dǎo)教師把他們分成六個(gè)團(tuán)隊(duì)。小組成立后,由各個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)自己決定每個(gè)人在其所屬團(tuán)隊(duì)的角色和責(zé)任。每個(gè)小組成員負(fù)責(zé)土地開發(fā)的不同方面,如領(lǐng)導(dǎo)小組、項(xiàng)目經(jīng)理、財(cái)務(wù)經(jīng)理、銷售代表等。每個(gè)小組都要模擬一個(gè)開發(fā)公司,每家公司負(fù)責(zé)開發(fā)約15.8 英畝房產(chǎn)。通過(guò)分成六個(gè)部分,并由每一團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)一塊較小的土地,這略微降低了學(xué)生的工作量。而指導(dǎo)教師需要協(xié)調(diào)各個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)在開發(fā)過(guò)程中的所有活動(dòng),特別是涉及到地點(diǎn)分析和設(shè)計(jì)房屋等項(xiàng)目。學(xué)生被要求使用可持續(xù)發(fā)展原則設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目,最終“產(chǎn)品”是設(shè)計(jì)整合所有這六個(gè)項(xiàng)目,并寫出書面報(bào)告。[7]
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此次高峰體驗(yàn)課程完成后,教師以下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)學(xué)生:課堂參與(出席、測(cè)驗(yàn)、短文)占10%,中間有兩個(gè)小測(cè)驗(yàn)各占10%,期末考試占10%,項(xiàng)目任務(wù)完成情況占60%。
這種基于團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的實(shí)踐課程,鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂,面向社會(huì),面向生活,所以能激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的人際溝通能力,對(duì)學(xué)生日后走向?qū)嶋H的工作崗位有重要的意義。其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的多樣性,使高峰體驗(yàn)學(xué)習(xí)不是僅僅關(guān)注學(xué)習(xí)的結(jié)果,而是更加關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和個(gè)性化的創(chuàng)造力表現(xiàn),所以能給學(xué)生營(yíng)造一種寬松、和諧的學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生能真正展示自己的才能。
四、高峰體驗(yàn)課程對(duì)我國(guó)大學(xué)實(shí)踐課的啟示
馬斯洛認(rèn)為,人在經(jīng)歷高峰體驗(yàn)時(shí)能夠最好地發(fā)揮和運(yùn)用自己的智能和創(chuàng)造力。當(dāng)個(gè)體經(jīng)歷高峰體驗(yàn)時(shí),會(huì)有一種強(qiáng)烈的成就感和自我滿足感。我國(guó)現(xiàn)在的大學(xué)本科教育,更多側(cè)重學(xué)科知識(shí)的講解和傳授,對(duì)學(xué)生主體情感缺乏足夠關(guān)注。另外,教學(xué)方法也局限于教師講授,學(xué)生只是被動(dòng)接受,參與度并不高,主觀體驗(yàn)更是少之又少,動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都比較差,這也因此出現(xiàn)學(xué)生的棄學(xué)厭學(xué)現(xiàn)象。
上述美國(guó)研究型大學(xué)高峰體驗(yàn)課程經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該使學(xué)生能夠像一名數(shù)學(xué)家那樣思考數(shù)學(xué),像一名歷史學(xué)家那樣思考?xì)v史。換言之,要體現(xiàn)出學(xué)生的知識(shí)獲得過(guò)程,要注重揭示這一過(guò)程,而不是只看其結(jié)果。下面通過(guò)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方法來(lái)揭示美國(guó)研究型大學(xué)高峰體驗(yàn)課程對(duì)我國(guó)大學(xué)實(shí)踐課的啟示。
1. 明確大學(xué)本科實(shí)踐課的教學(xué)目標(biāo),選好教育教學(xué)的主題
明確教育目標(biāo)是開發(fā)人的智力、培養(yǎng)人才的推動(dòng)力。明確教育目標(biāo)也是提高教學(xué)效果中不容忽視的一個(gè)重要問題。選好教育教學(xué)主題就是在即將開展實(shí)踐教育的同時(shí)也要選取能讓學(xué)生“心動(dòng)”的主題,最好能使之貼近學(xué)生生活實(shí)際,讓學(xué)生在沒有開始體驗(yàn)之前就已蠢蠢欲動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性,這樣才會(huì)使實(shí)踐課更加豐富多彩。
2. 注重教育教學(xué)過(guò)程,增強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性
教學(xué)過(guò)程是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)、探索新知的過(guò)程,同時(shí)也是學(xué)生創(chuàng)新精神和能力得以提高的過(guò)程。在大學(xué)本科的實(shí)踐課當(dāng)中,要注重教育教學(xué)的過(guò)程。當(dāng)遇到新的問題時(shí),教師不能熟視無(wú)睹,而是要以學(xué)生為主體,耐心細(xì)致地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng),進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性,讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣。
3. 優(yōu)化教學(xué)方法,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性
巴班斯基把教學(xué)方法分成三大類,分別是組織和自我組織教學(xué)活動(dòng)、激發(fā)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法、檢查和自我檢查的方法。教學(xué)方法的選擇應(yīng)與教學(xué)目標(biāo)相適應(yīng)。教學(xué)方法不是一成不變的東西,教師可以采取任意一種教學(xué)方法去達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在開展大學(xué)本科的實(shí)踐課中,教師的教學(xué)方法要有策略化和靈活化特征,使學(xué)生產(chǎn)生體驗(yàn)高峰課程的學(xué)習(xí)熱情,關(guān)注學(xué)生主體的情感體驗(yàn)。
知識(shí)的獲得過(guò)程不可能只由一種單純的學(xué)生的接受性學(xué)習(xí)來(lái)完成,還需要學(xué)生的親自實(shí)踐,需要學(xué)生親自體驗(yàn)科學(xué)真理的認(rèn)識(shí)過(guò)程,只有通過(guò)這樣的學(xué)習(xí),學(xué)生才能更好地獲得知識(shí)和創(chuàng)新知識(shí),而且只有通過(guò)實(shí)踐內(nèi)化了的知識(shí),才能培養(yǎng)學(xué)生的興趣,發(fā)展學(xué)生的批判能力、創(chuàng)新能力,激發(fā)他們的自我成就感。我國(guó)近幾年一直在努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力,然而由于缺乏有效的方法,結(jié)果收效甚微,美國(guó)研究型大學(xué)的高峰體驗(yàn)課程為我們開展相關(guān)實(shí)踐課提供了借鑒。
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會(huì)議收到論文報(bào)告58篇并印發(fā)了文集,有140人參加會(huì)議,在第一天的大會(huì)和第二天的分組會(huì)上分別有17位和26位專家作了報(bào)告,另外還安排了半天時(shí)間進(jìn)行自由發(fā)言和討論。會(huì)議氣氛熱烈,取得了預(yù)期的效果,不同觀點(diǎn)之間也進(jìn)行了較為充分的交流。
鑒于這一會(huì)議的論壇性質(zhì),以下僅就會(huì)上提出的一些問題及建議作一歸納,提交與會(huì)專家考慮并審議。
一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力,是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn),也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護(hù)、檢測(cè))有關(guān),而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范、規(guī)程、條例等)的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。
1.我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)
對(duì)結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個(gè)方面。我國(guó)建筑物和橋梁等土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范在這些方面的安全設(shè)置水準(zhǔn),總體上要比國(guó)外同類規(guī)范低得多。
1.1構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)
與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的二個(gè)因素是:1)規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值),比如同樣是辦公樓,我國(guó)規(guī)范自1959年以來(lái)均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2)規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的大小,前者是計(jì)算確定荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí),將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個(gè)系數(shù),后者是計(jì)算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí),將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個(gè)系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法(如我國(guó)的公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲(chǔ)備的需要;而在可靠度設(shè)計(jì)方法(如我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱為分項(xiàng)系數(shù),體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標(biāo)。安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)越大,表明安全度越高。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定活荷載與恒載(如結(jié)構(gòu)自重)的分項(xiàng)系數(shù)分別為1.4和1.2,而美國(guó)則分別為1.7和1.4,英國(guó)1.6和1.4;這樣根據(jù)我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)辦公樓時(shí),所依據(jù)的樓層設(shè)計(jì)荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設(shè)施等活載)和85%(對(duì)結(jié)構(gòu)自重等恒載),而設(shè)計(jì)時(shí)據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力(與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)有關(guān))卻要比英美規(guī)范高出的10~15%,二者都使構(gòu)件承載力的安全水準(zhǔn)下降。日本與德國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范在某些方面比英美還要保守些。一些發(fā)展中國(guó)家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的規(guī)范,就如我國(guó)解放前和建國(guó)初期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法參照美國(guó)規(guī)范一樣。至于中國(guó)的香港和臺(tái)灣,至今仍分別以英國(guó)和參考美國(guó)規(guī)范為依據(jù)。這里需要說(shuō)明的是,在其他建筑物的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值上,與國(guó)外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結(jié)構(gòu)在安全設(shè)置水準(zhǔn)上與國(guó)際間的差距并不相同,比如鋼結(jié)構(gòu)的差距可能相對(duì)小些。
公路橋梁結(jié)構(gòu)的情況也與房屋建筑結(jié)構(gòu)類似,除車載標(biāo)準(zhǔn)外,荷載分項(xiàng)安全系數(shù)(我國(guó)規(guī)范對(duì)車載取1.4,比國(guó)際著名的美國(guó)AASHTO規(guī)范的1.75約低25%)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)安全系數(shù)均規(guī)定較低。
盡管我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范所設(shè)定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國(guó)外同類工程的,這里的問題主要在于設(shè)計(jì)墨守陳規(guī),在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。
1.2結(jié)構(gòu)的整體牢固性
除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外,結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力,或者說(shuō)是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度,用來(lái)對(duì)付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯(cuò)導(dǎo)致的災(zāi)難后果,可以減輕災(zāi)害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當(dāng)?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。2001年石家莊發(fā)生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導(dǎo)致整棟樓的連續(xù)倒塌,也是房屋設(shè)計(jì)牢固性不足的表現(xiàn)。
1.3結(jié)構(gòu)的耐久安全性
我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范,重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,而對(duì)環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故,其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過(guò)于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來(lái)的危害,所以這個(gè)問題必須引起格外重視。我國(guó)規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求,如保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí),都顯著低于國(guó)外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn),在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。
2.調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)的不同見解
我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)較低,與我國(guó)建國(guó)后長(zhǎng)期處于短缺經(jīng)濟(jì)和計(jì)劃體制的歷史條件有關(guān)。但是,能夠?qū)ν两ńY(jié)構(gòu)取用較低的安全水準(zhǔn)并基本滿足了當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)與生活需求,而且業(yè)已歷經(jīng)了較長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn),這是國(guó)內(nèi)土建科技人員經(jīng)過(guò)巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲(chǔ)備較低,抵御意外作用的能力相對(duì)不足。如果適當(dāng)提高安全設(shè)置水準(zhǔn)將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災(zāi)害的能力。國(guó)內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴(yán)重的人為錯(cuò)誤所致。現(xiàn)在提出要重新審視結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn),主要是基于客觀形勢(shì)的變化,是由于我們現(xiàn)在從事的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要為今后的現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ),要滿足今后幾十年、上百年內(nèi)人們生產(chǎn)生活水平發(fā)展的需要,有些土建結(jié)構(gòu)如商品房屋則更要滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下具備商品屬性的需要。國(guó)內(nèi)近幾年來(lái)已對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全度的設(shè)置水準(zhǔn)組織過(guò)幾次討論,在如何調(diào)整的問題上存在較大的意見分歧,這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解:
1)認(rèn)為我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)是足夠的,并已為長(zhǎng)期實(shí)踐所證明,而國(guó)外就沒有這種經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)取得的這一成功經(jīng)驗(yàn)決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標(biāo)準(zhǔn)走;安全度高了是浪費(fèi),除個(gè)別需調(diào)整外,總體上不必變動(dòng)。
2)認(rèn)為我國(guó)規(guī)范的安全度設(shè)置水準(zhǔn)盡管不高,但在全面遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定,即在正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據(jù)此建成的上百億平米的建筑物絕大多數(shù)至今仍在安全使用,表明這些規(guī)范規(guī)定的水準(zhǔn)仍然適用;但是理想的“三正常”很難做到,同時(shí)為了縮小與先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的差距以及鑒于可持續(xù)發(fā)展和提高耐久性的需要,在物質(zhì)供應(yīng)條件業(yè)已改善的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)提高。這種提高只能適度,因?yàn)槲覈?guó)目前尚屬發(fā)展中國(guó)家。
3)認(rèn)為我國(guó)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)該大體與國(guó)際水準(zhǔn)接近,需要大幅度提高。這是由于隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎(chǔ)設(shè)施工程出現(xiàn)事故所造成的風(fēng)險(xiǎn)損失后果將愈益嚴(yán)重,而為了提高工程安全程度所需要的經(jīng)費(fèi)投入在整個(gè)工程(特別是建筑工程)造價(jià)中所占的比重現(xiàn)在已愈來(lái)愈低,材料供應(yīng)也十分充裕。過(guò)去的低安全水準(zhǔn)只是適應(yīng)了以往短缺型計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代的需要,但決不是沒有風(fēng)險(xiǎn),如果規(guī)范的安全水準(zhǔn)較高,曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的有些安全事故本來(lái)是可以避免的,而規(guī)范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為將來(lái)的現(xiàn)代化社會(huì)服務(wù),安全性上一定要有高標(biāo)準(zhǔn)。低的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在參與將來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中也難以被承認(rèn),即使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全設(shè)置水準(zhǔn)能夠提高到與發(fā)達(dá)國(guó)家一樣,由于我們的施工質(zhì)量總體較差,結(jié)構(gòu)的安全性依然會(huì)有差距。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的概率可靠度設(shè)計(jì)方法
自1984年國(guó)家建委和國(guó)家建設(shè)部頒布了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已從80年代末期起拋棄了傳統(tǒng)的多安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法,從而統(tǒng)一采用以概率理論為基礎(chǔ)的可靠度設(shè)計(jì)方法;其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也正在或計(jì)劃作這樣的轉(zhuǎn)變。我國(guó)規(guī)范的可靠度設(shè)計(jì)方法是參考國(guó)際上的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO2394并經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)科技人員努力后得以實(shí)施的。將可靠度設(shè)計(jì)方法用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,在國(guó)際學(xué)術(shù)界內(nèi)通常被看成是一種發(fā)展趨勢(shì),但在工程內(nèi)界則存在不同看法。盡管有了ISO2394,國(guó)外卻鮮有重要或著名的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已直接采用了可靠度設(shè)計(jì)方法,至今仍采用多安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法或稱荷載抗力系數(shù)法。在我國(guó),對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的可靠度設(shè)計(jì)方法以及企圖將我國(guó)各個(gè)行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范都用可靠度方法統(tǒng)一起來(lái)的做法,雖然工程設(shè)計(jì)界頗有微詞,但學(xué)術(shù)界持贊成和肯定者是主流,不過(guò)仍不時(shí)有人對(duì)可靠度方法用于設(shè)計(jì)規(guī)范的適用性提出質(zhì)疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對(duì)規(guī)范可靠度方法的意見分歧。
對(duì)我國(guó)規(guī)范的可靠度設(shè)計(jì)方法持肯定意見的專家認(rèn)為這是重大的科技進(jìn)步,可靠度方法對(duì)安全度的概率定義要比定值的安全系數(shù)更清晰、更科學(xué)、更合理,當(dāng)然概率可靠度設(shè)計(jì)方法本身尚有不少缺陷,有待進(jìn)一步修改完善。持相反意見的人則認(rèn)為,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范所面向的是類型多樣的復(fù)雜群體,在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復(fù)雜,并不是“從統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)的概率定義”所能科學(xué)描述或處理;規(guī)范可靠度方法在我國(guó)十多年的實(shí)踐表明,它并沒有給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性帶來(lái)明顯實(shí)效,反而造成了安全概念上的某些混亂;對(duì)工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)的安全度用可靠指標(biāo)和虛假的失效概率表達(dá)后變得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系數(shù)那樣從安全儲(chǔ)備出發(fā)的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題;現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他們認(rèn)為半概率的多安全系數(shù)方法更適用于規(guī)范,也不排斥可靠度分析的結(jié)果可以作為一種參考,在綜合判斷安全系數(shù)的合理取值時(shí)予以考慮。
二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力,這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
1、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀
大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題,并非我國(guó)所特有,但是至今尚未引起我國(guó)政府主管部門和廣大設(shè)計(jì)與施工部門的足夠重視。
長(zhǎng)期以來(lái),人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料。直到70年代末期,發(fā)達(dá)國(guó)家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過(guò)早損壞。美國(guó)許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時(shí)期內(nèi)就出現(xiàn)劣化;據(jù)1998年美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)的一份材料估計(jì),他們需要有1.3萬(wàn)億美元來(lái)處理美國(guó)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項(xiàng)就需800億美無(wú),而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。另有資料指出,美國(guó)因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環(huán)境下橋梁的1/4。發(fā)達(dá)國(guó)家為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性投入了大量科研經(jīng)費(fèi)并積極采取應(yīng)對(duì)措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對(duì)付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強(qiáng)度的最低等級(jí)也從50年代的C25增到后來(lái)的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設(shè)防水層到必須引氣以及需要設(shè)置高級(jí)防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。而我國(guó)遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性設(shè)計(jì)方面至今仍無(wú)明確要求,對(duì)混凝土保護(hù)層和強(qiáng)度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準(zhǔn)一致。國(guó)內(nèi)按這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一座大橋,建成后僅8年,由于鹽凍侵蝕,現(xiàn)已不得不部分拆除重建。
我國(guó)建設(shè)部于80年代的一項(xiàng)調(diào)查表明,國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對(duì)較好,一般可維持50年以上,但室外的陽(yáng)臺(tái)、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴(yán)重,由于鋼筋的混凝土保護(hù)層過(guò)薄且密實(shí)性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現(xiàn)問題,有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對(duì)混凝土路面造成傷害,東北地區(qū)一條高等級(jí)公路只經(jīng)過(guò)一個(gè)冬天就大面積剝蝕。我國(guó)鐵路隧道用低強(qiáng)度的C15混凝土作襯砌材料,密實(shí)度和抗?jié)B性差,不耐地下水與機(jī)車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴(yán)重;對(duì)幾個(gè)路局所轄的隧道進(jìn)行抽樣調(diào)查表明,漏水的占50.4%,其中1/3滲漏嚴(yán)重,并導(dǎo)致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電,影響正常運(yùn)行,而1999年頒布的鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范仍未能對(duì)隧道的耐久性問題采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策,如適當(dāng)提高混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)和在混凝土中摻入化學(xué)纖維等。
耐久性問題的嚴(yán)重性和迫切性在于我們?cè)S多正在建設(shè)的工程仍未吸取國(guó)際和國(guó)內(nèi)的大量慘痛教訓(xùn),還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋,仍沒有在材料性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運(yùn)行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結(jié)構(gòu)在浪濺區(qū)仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護(hù)層厚度。
有專家估計(jì),我國(guó)“大干”基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的還可延續(xù)20年,由于忽視耐久性,迎接我們的還會(huì)有“大修”20年的,這個(gè)可能不用很久就將到來(lái),其耗費(fèi)將倍增于當(dāng)初這些工程施工建設(shè)時(shí)的投資。
使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題進(jìn)一步加劇的原因有:
1)由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求,使水泥細(xì)度增加,早強(qiáng)的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。我國(guó)對(duì)水泥質(zhì)量的檢驗(yàn)在強(qiáng)度上只要求不低于規(guī)定的最低許可值,而國(guó)外則同時(shí)還要求不高于規(guī)定的最高值,如果強(qiáng)度超過(guò)了也被認(rèn)為不合格,這種要求還有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。
2)工程施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度,尤其是政府行政領(lǐng)導(dǎo)對(duì)工程進(jìn)度的不適當(dāng)干預(yù)。混凝土的耐久性質(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證,早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國(guó)內(nèi)媒體上大加宣傳的所謂幾個(gè)月就修成一條大路、建成一座大橋、或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻(xiàn)禮工程,很可能就是今后注定要花掉更多資金進(jìn)行大修的短命工程。提前完成合同規(guī)定施工期的在國(guó)外要被罰款,因?yàn)橐馕吨こ藤|(zhì)量有遭到損害的可能。
3)環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國(guó)的酸雨面積已超過(guò)國(guó)土的30%。
當(dāng)前迫切需要進(jìn)行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計(jì)的技術(shù)條例,修訂補(bǔ)充現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計(jì)工作壽命,在重要工程的設(shè)計(jì)文件中必須有使用壽命的要求和論證。當(dāng)前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走,很重要的一個(gè)原因是工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據(jù)。更為嚴(yán)重的是現(xiàn)行規(guī)范中的有些條文,本身就對(duì)耐久性有害。為了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術(shù)手段,國(guó)外有的規(guī)范甚至規(guī)定在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)中必須加入粉煤灰等摻合料,而我國(guó)的鐵路混凝土橋隧施工規(guī)范仍在明文禁止使用。此外,工程技術(shù)界還存在長(zhǎng)期形成的一些過(guò)時(shí)的看法,對(duì)改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顧慮會(huì)影響混凝土強(qiáng)度而不愿使用引氣劑,而引氣本應(yīng)作為改善混凝土耐久性和工作性的常規(guī)手段;又如,希望加大水泥用量來(lái)保證混凝土強(qiáng)度,而盡可能低的水泥用量本應(yīng)是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。
在修訂規(guī)范的耐久性要求上,交通部于2001年頒布的港工混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范已為其它土建工程行業(yè)起到較好的示范作用。我們一方面要參照國(guó)內(nèi)外已有的資料和經(jīng)驗(yàn),盡快編寫出相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)文件以應(yīng)急需,另一方面則要安排系統(tǒng)的研究項(xiàng)目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前國(guó)際上結(jié)構(gòu)工程學(xué)科最為重要的前沿研究領(lǐng)域之一,而我國(guó)在這一方面相當(dāng)落后。混凝土的耐久性研究離不開原材料和環(huán)境等特定條件,需要考慮本國(guó)的特點(diǎn),是不能完全依賴國(guó)外研究成果的。
重視混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國(guó)土資源并破壞植被與河床,水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳已占人類活動(dòng)排放總量的1/5~1/6,而我國(guó)排放的二氧化碳量已居世界第二。我國(guó)現(xiàn)在每年生產(chǎn)5億多噸水泥,與之相伴的是年耗20多億方的砂石,長(zhǎng)此以往實(shí)難以為繼。延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命意味著節(jié)約材料,而耐久的混凝土一般又應(yīng)是水泥用量較低和礦物摻合料(工業(yè)廢料)用量較高的混凝土,所以耐久的混凝土正適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的需要。國(guó)際上對(duì)橋梁、隧道等土木工程的設(shè)計(jì)工作壽命多為100年,有的如英國(guó)為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi),國(guó)際上近年來(lái)有要求將這些工程的最低工作壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)的趨勢(shì),如提出城市環(huán)境中的橋梁至少應(yīng)有150年。
2.土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測(cè)與維護(hù)
結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測(cè)、維護(hù)和修理不能分割,對(duì)處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來(lái)說(shuō)尤其如此。為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過(guò)程中,應(yīng)該進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)。我國(guó)有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)規(guī)范與施工規(guī)范,但沒有如何使用的規(guī)范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故,就是因?yàn)闃蛎娼Y(jié)構(gòu)與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕,如果有定期的檢測(cè)要求,這樣的事故很有可能避免。有些國(guó)家對(duì)于結(jié)構(gòu)的損壞可能導(dǎo)致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強(qiáng)制規(guī)定必須定期檢測(cè);即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強(qiáng)制定期檢測(cè)的要求。我國(guó)由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對(duì)較差,質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全,規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)又相對(duì)較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測(cè)的要求。對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量,雖然政府已作出了設(shè)計(jì)與施工的責(zé)任單位和個(gè)人需對(duì)其“終身負(fù)責(zé)”的規(guī)定,但是這種要求執(zhí)行起來(lái)缺乏可操作性。要將結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故減少到最低程度,還應(yīng)以預(yù)防為主,通過(guò)例行檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有大量土建工程因步入老化期需要診治,也有大量已建的違章工程需要評(píng)估,更有許多工程發(fā)生病害需要診斷和加固,各地已涌現(xiàn)了不少?gòu)氖峦两üこ淘\斷、治理與加固的隊(duì)伍,并有蓬勃發(fā)展成為一種新興行業(yè)的趨勢(shì)。出現(xiàn)問題和病害以后再來(lái)治理固然重要,但是我們應(yīng)該更加強(qiáng)調(diào)預(yù)防。對(duì)于在役土建工程的檢測(cè)和評(píng)估,要建立相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),要有從業(yè)人員的注冊(cè)和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證制度,在管理體制上予以規(guī)范。
從國(guó)家對(duì)公共工程建設(shè)的投資和對(duì)工程設(shè)計(jì)的要求來(lái)看,需要有工程整個(gè)使用期限即全壽命費(fèi)用支出的論證。只注意工程項(xiàng)目建設(shè)的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護(hù)與修理的長(zhǎng)期費(fèi)用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經(jīng)濟(jì)上算總賬會(huì)很不合算。在發(fā)達(dá)國(guó)家,由于新建工程少,用于維修的費(fèi)用往往更為主要,英國(guó)1978年的土建維修費(fèi)上升到1965年的3.7倍,1980年的維修費(fèi)占當(dāng)年土建費(fèi)用總支出的2/3。我國(guó)雖是發(fā)展中國(guó)家,現(xiàn)在正大興土木,可是過(guò)去建成的大量工程已經(jīng)或過(guò)早老化。國(guó)內(nèi)40%公路橋梁的橋齡已大于25年,加上進(jìn)入90年代以后交通量猛增,超載嚴(yán)重,以往的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費(fèi)用。在土建工程的投資上,希望有關(guān)部門能加大已建工程維修的費(fèi)用。
為加速路橋等公共工程建設(shè),國(guó)家現(xiàn)在鼓勵(lì)投資公司出資并給以一定期限如30年的經(jīng)營(yíng)收入作為補(bǔ)償。如果對(duì)重要土建工程有必須進(jìn)行定期檢測(cè)與評(píng)估的法規(guī),就能保證這些工程在一定期限后歸還國(guó)家管理和經(jīng)營(yíng)時(shí)的良好功能,對(duì)于設(shè)計(jì)工作壽命為100年的橋梁,至少還可正常使用70年,而不至于30年到期后國(guó)家接收的已是一個(gè)破舊的工程。
三、技術(shù)規(guī)范的作用與管理
這次科技論壇對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程技術(shù)規(guī)范的定位、作用與管理也進(jìn)行了討論并提出了一些看法。
長(zhǎng)期以來(lái),受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的影響,我們往往視技術(shù)規(guī)范為法,將規(guī)范的具體規(guī)定和要求等同于法律條文來(lái)對(duì)待。技術(shù)規(guī)范或規(guī)程,與各種技術(shù)條例、技術(shù)要求、工法、指南等技術(shù)文件一樣都是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),本身不具有法律作用,只當(dāng)工程各方(業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工企業(yè))認(rèn)同作為設(shè)計(jì)與施工的依據(jù)并在契約的基礎(chǔ)上,才能作為法律仲裁的依據(jù)。將技術(shù)問題法制化并強(qiáng)制執(zhí)行,不利于技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)造性的發(fā)揮,反而容易成為推卸責(zé)任的借口。當(dāng)然,政府部門從國(guó)家和公眾的整體利益出發(fā),需要在安全、環(huán)保等重大原則上對(duì)土建工程的設(shè)計(jì)施工提出必須滿足的最低要求并制定相應(yīng)的法規(guī),但法規(guī)一般并不需要提供如何達(dá)到這些要求的具體技術(shù)途徑和方法,后者是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。政府也可以原則認(rèn)可或批準(zhǔn)某些重要的技術(shù)規(guī)范或其中某些內(nèi)容使用。
土建工程有著強(qiáng)烈的個(gè)性,需要工程技術(shù)人員針對(duì)具體特點(diǎn)去解決設(shè)計(jì)與施工問題。所以規(guī)范作為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)宜強(qiáng)調(diào)其指導(dǎo)性而不是強(qiáng)制性。如果規(guī)范條文看作為一般意義上的法律條文,就有可能束縛設(shè)計(jì)施工人員的主動(dòng)創(chuàng)造性并阻礙新技術(shù)的應(yīng)用。。我國(guó)土建工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上與國(guó)外相比的最大差距就在于方案與技術(shù)上的創(chuàng)新,這與以往過(guò)分強(qiáng)調(diào)規(guī)范的法律地位從而形成所謂“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是規(guī)范加計(jì)算”的傾向不無(wú)關(guān)聯(lián)。我國(guó)的技術(shù)規(guī)范在編寫風(fēng)格上也有模仿法律的傾向,極少提及使用者需要注意規(guī)范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵(lì)使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設(shè)計(jì)施工中要取代規(guī)范中已經(jīng)落后過(guò)時(shí)甚至有害的技術(shù)規(guī)定,則無(wú)異于違法行為。相反,只要墨守規(guī)范,即使出了事故,就可不負(fù)法律責(zé)任。這樣就在客觀上降低了對(duì)工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)技能要求與職責(zé)要求,不利于提高我國(guó)建筑企業(yè)和從業(yè)人員的素質(zhì)以及參與今后的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。為了消除這些負(fù)面影響并杜絕鉆規(guī)范條文的空子進(jìn)行偷工減料,應(yīng)有必要建立這樣的共識(shí)并作出規(guī)定,即遵守了規(guī)范條文并不意味著就可免除法律責(zé)任。國(guó)外有些規(guī)范就是這樣規(guī)定的。
企圖不斷加強(qiáng)技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性來(lái)解決屢禁不止的工程事故,不是解決問題的有效途徑。現(xiàn)在,有關(guān)主管部門將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的部分條文抽出來(lái),明確列為強(qiáng)制性條文,同時(shí)規(guī)定各個(gè)設(shè)計(jì)單位完成的設(shè)計(jì),須通過(guò)有關(guān)部門或其授權(quán)委任的其他企事業(yè)設(shè)計(jì)單位的審查,而審查的主要內(nèi)容就在于對(duì)照規(guī)范強(qiáng)制性條文的要求,其任務(wù)已類似于執(zhí)法;這種做法是否明智似可商榷。我國(guó)土建工程事故頻繁的原因,主要在于管理不善,特別是管理環(huán)節(jié)上的腐敗;其次是施工操作人員素質(zhì)低,又難以短期解決;過(guò)分強(qiáng)調(diào)規(guī)范的地位與作用,未能建立與規(guī)范配套的完整標(biāo)準(zhǔn)體系,比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術(shù)文件,可以用來(lái)指導(dǎo)和規(guī)范設(shè)計(jì)與施工的各個(gè)具體環(huán)節(jié),也有一定的關(guān)系。從設(shè)計(jì)角度看,出現(xiàn)事故主要不是由于沒有按照規(guī)范強(qiáng)制性條文的規(guī)定,而是方案性的錯(cuò)誤或忽略主要的設(shè)計(jì)條件;也有一些工程則因過(guò)去的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低,耐久性不足,在使用過(guò)程中又缺乏應(yīng)有的例行檢測(cè)而導(dǎo)致失效。其實(shí),要做到設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)制條文的要求最為容易,為此請(qǐng)專業(yè)人士審查似無(wú)必要。重要的工程設(shè)計(jì)應(yīng)規(guī)定請(qǐng)專業(yè)單位全面審核,其要點(diǎn)也應(yīng)在結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)造方法與計(jì)算分析的原則上。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的國(guó)家規(guī)范中抽出的強(qiáng)制性條文不免支離破碎,個(gè)別條文的規(guī)定也不一定適合某些地區(qū)和某些工程的具體特點(diǎn),反而造成麻煩。
我國(guó)幅員廣闊,各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡,技術(shù)力量懸殊,環(huán)境條件各異,客觀上要求規(guī)范能給設(shè)計(jì)人員更多靈活性,少一些強(qiáng)制性,這樣才能更好地在規(guī)范的指導(dǎo)下,根據(jù)工程的特點(diǎn)和具體條件去解決問題。總之,在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)上,要擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代遺留下來(lái)的過(guò)分強(qiáng)求統(tǒng)一、較少考慮個(gè)性和缺乏實(shí)事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵(lì)各省市編制地方性規(guī)范,在工程的安全性和耐久性標(biāo)準(zhǔn)上,可有不同的設(shè)置水準(zhǔn)。比如上海、北京、廣州這些大城市應(yīng)該高些,在抗震防災(zāi)要求上,更應(yīng)區(qū)別對(duì)待。全國(guó)性的規(guī)范訂得愈詳細(xì),其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別象巖土工程那樣的規(guī)范更是如此。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性越多,也意味著政府有關(guān)部門在具體技術(shù)問題上需要承擔(dān)的責(zé)任越重,而這些本來(lái)不該是政府部門的職責(zé)。規(guī)范中的要求是最低要求,在安全設(shè)置水準(zhǔn)上,政府需要干預(yù)的也應(yīng)是保證公眾安全的最低要求。對(duì)于土建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),政府有關(guān)部門至今仍規(guī)定任何部門和個(gè)人不得隨意提高抗震的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)(建抗586號(hào)文件)。事實(shí)上,如將商品房的抗震設(shè)防烈度提高1度,抗震能力可提高約1倍,而增加的房屋造價(jià)相當(dāng)有限,在眾多城市中可能僅及居民用于室內(nèi)裝修費(fèi)用的幾分之一。政府的這一規(guī)定無(wú)異于限制居民只能購(gòu)置抗震安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)最低的房屋,如果發(fā)生地震造成損害,有關(guān)部門如何解釋?
規(guī)范等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理體制亟待改善。建國(guó)以來(lái),由政府部門負(fù)責(zé)統(tǒng)管并指定有關(guān)企事業(yè)單位分別承擔(dān)每本規(guī)范編寫和修訂工作的做法已越來(lái)越不能適應(yīng)當(dāng)前的形勢(shì),有些在經(jīng)費(fèi)和人力上得不到保證,平時(shí)基本上沒有專門人員去搜集了解規(guī)范使用中的問題并及時(shí)修改補(bǔ)充規(guī)范條文;面對(duì)新的結(jié)構(gòu)型式、新的材料和新的工藝,規(guī)范的過(guò)時(shí)條文不但成為推廣新技術(shù)的阻力,而且有被誤用或盲目套用而造成工程質(zhì)量安全事故。
發(fā)達(dá)國(guó)家有關(guān)土建結(jié)構(gòu)工程的規(guī)范及與之配套的各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多由行業(yè)協(xié)會(huì)或?qū)I(yè)學(xué)會(huì)編制及管理,規(guī)范的翻新周期短,不象我們要長(zhǎng)達(dá)10年以上。我國(guó)的學(xué)會(huì)與協(xié)會(huì)重復(fù)設(shè)置,分工不明,并且至今還依附于某一政府部門,基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用,距離獨(dú)立和富有活力的健全機(jī)構(gòu)還差的很遠(yuǎn),如何發(fā)揮這些機(jī)構(gòu)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫和管理中的作用也是值得探討的一個(gè)問題。建議隨著改革的深入,整頓合并有關(guān)的學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì),加強(qiáng)其職能,并逐漸成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制管理的主體。
四、準(zhǔn)備提交政府有關(guān)部門考慮的建議
為了改善我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性,這次論壇中提出了以下建議供政府有關(guān)部門考慮,:
1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性,已是當(dāng)前亟待采取措施應(yīng)對(duì)的重大問題。否則,一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證,我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)會(huì)蒙受巨大損失,并將給生產(chǎn)和公眾生活帶來(lái)長(zhǎng)期困擾。
建議國(guó)家建設(shè)部、交通部、鐵道部主管土建工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的部門,能對(duì)工程的耐久性要求作重點(diǎn)審查,明確土建工程的設(shè)計(jì)應(yīng)有最低使用壽命的要求,重要工程的設(shè)計(jì)文件中應(yīng)有正常使用壽命和耐久性設(shè)計(jì)的獨(dú)立章節(jié)與論證;
建議國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)能在今后一段時(shí)期內(nèi)對(duì)混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究給予重點(diǎn)支持;
建議國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局為在近期內(nèi)編訂有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)給以立項(xiàng)資助;
建議中國(guó)工程院土木水利建筑學(xué)部在其咨詢研究項(xiàng)目中,聯(lián)絡(luò)國(guó)內(nèi)有關(guān)專家,促進(jìn)土建結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)指導(dǎo)性技術(shù)條例的編制。
2、土建工程使用過(guò)程中的安全性,應(yīng)有定期的檢測(cè)和正常的維護(hù)修理加以保證。對(duì)于重要土建工程,我國(guó)尚無(wú)必須進(jìn)行安全檢測(cè)的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。
建議對(duì)橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物,在其使用期內(nèi)實(shí)施強(qiáng)制性的定期安全檢測(cè)。為此,需要制定法規(guī),編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)與評(píng)估,需要建立從業(yè)人員的注冊(cè)制度和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。
建議政府有關(guān)部門在橋、隧、道路等土建基礎(chǔ)設(shè)施工程投資上,根據(jù)需要,加大工程維修費(fèi)的比例。
3、完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制,發(fā)揮學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制、修訂和管理中的作用;逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì);鼓勵(lì)編制地方性規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),適應(yīng)不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平上的差異,并鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。