时间:2023-02-28 15:57:16
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在设计的过程中,主体结构的选择是非常关键的一个环节,如果选择的结构体系类型不同,会导致工程的造价也出现比较大的变化。在设计时,结构工程师要按照建筑师的要求,在保证建筑功能的基础上对建筑的结构类型进行确定,使建筑达到适用、可靠、安全的效果。在选择结构类型时,要严格按照下面几个原则来进行选择:
(1)确定建筑的高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条件,但是它是一个对结构刚度、整体稳定,抗倾覆能力,承载能力和经济合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚度,是比较科学的结构方案。
(2)结构设计。在结构设计时,要根据建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别来选择合适的结构体系。
(3)要达到建筑造型和功能的要求。在布置水平构件和竖向构件时,要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择,比如梁、柱子、板等,使其构成一个空间结构,从而抵抗水平力和竖向力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成,水平荷载主要由地震和风荷载构成。
(4)在正常使用的过程中,高层建筑要具有良好的刚度,防止因为出现比较大的位移,导致结构的承载力和稳定性受到影响。
(5)对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近,从而降低出现偏心的情况,避免产生影响建筑物的扭矩。
(6)确定抗侧力构件的具置。质量中心要和刚度中心尽可能接近,减小建筑扭转效应。
(7)建筑楼层的高度。通常情况下,建筑面积确定时,如果增加建筑楼层的高度会导致单位面积使用的材料数量增加。
2优化多层框架结构柱网的大小
在建筑工程中,框架结构柱网的布局会直接影响工程的造价,当柱距比较小的时候,力的传递路线比较短,楼盖结构使用的材料也相对较少,但是使用的柱构件材料会增加,和基础费用相比,当柱网比较大的时候,会增加梁的高度,提高配筋率,导致造价升高,所以,柱网尺寸的合理性不仅对结构的受力有比较大的影响,而且还会节省材料的使用量。
2.1结构布置的方案
根据建筑场地以及使用功能的具体情况,分别布置三种结构方案进行建模计算对比。
2.2对比方案
本工程使用PKPM-SATWE软件对方案进行计算,前三个阵型的振动周期,X、Y方向的扭转系数和平动系数如表1所示。从表中可知,方案二的扭转周期出现在第二阵型,说明该方案的结构沿两个主轴方向的侧向刚度相差比较大,且扭转周期比已超过0.9,属于特别不规则结构,在地震作用下建筑的扭转效应较大,可能引起不良后果,故结构方案不考虑方案二。在方案一和方案三中,由于方案三的柱距较小,方案三的梁、柱截面积是最小的,方案一的梁、柱截面积次之。经过对模型进行配筋计算,方案一由于Y向的框架梁的跨度适中,并向外挑出,受力比较合理,配筋的计算也会降低很多,而方案三由于柱网很密,计算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足规范要求,方案三在位移比控制方面更具优势,说明其在地震作用下的扭转效应更小。在材料用量方面,方案一使用梁向外进行悬挑的方法可以使内跨梁的受力比较合理,材料的使用量比较经济。而方案三和方案一相比,虽然框架柱的柱网比较密,框架柱数量相对较多,但由于框架柱截面以及配筋均比较小,故方案三梁工程的经济指标总体上要小于方案一。例如在本工程中,方案一钢筋含量约为34kg/m2,方案三含量约为33kg/m2,,市场钢筋时价约为4000元,每立方米砼时价约为350元,则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约22100元,经济性较好。在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上,使用方案三时,需要对基础造价因素进行考虑,例如当基础的结构形式为天然地基基础时,两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形式时,工程量和桩的类型有比较大的联系,如果使用承载力比较小的桩型,在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大的大直径桩型,布桩时考虑单柱单桩,由于柱子的数量增加,桩的数量也会有所增加。所以在设计时,要根据具体的基础工程量和楼盖工程量的和来进行柱网尺寸的选择。
3平面规则对建筑结构造成的影响
建筑结构的平面规则性是影响建筑抗震效果的一个重要指标,规则的平面结构的地震反应要远低于不规则平面结构,地震灾害也会比较轻。结构计算可以将地震影响下结构的受力情况反映出来,使设计人员可以更好的根据地震反应情况对结构进行控制,设计出具有良好抗震效果的结构。通常情况下,越是简单的平面形状,单位造价相对来说就比较低。比如圆形结构,不仅受力相对复杂,而且建筑施工比较复杂,施工过程中需要花费比矩形建筑更高的费用。通常情况下,在建筑施工中,矩形和正方形会更加有利于居家布置和施工,此外还可以有效的降低工程的施工造价,在长方形住宅中,以长宽比为1∶2的住宅为最佳。而且由于工程平面规则,可以充分利用抗侧力构件进行水平力的传送,结构的刚度可以达到设计的要求,具有良好的经济性和安全性。
4结语
钢筋工程是高层建筑主体结构施工中的重要组成部分,对建筑结构的稳定性有很重要的影响。只有在钢筋选购、加工、存放、安装等环节中确保其质量,才能为建筑主体结构施工提供便利,确保建筑主体结构施工的质量。对于钢筋加工、存放阶段,第一,需要确保钢筋原材料的质量,做好钢筋原材料的验收工作。在进场过程中,对其产品合格证、型号、强度等进行严格的检查,避免不合格或不符合工程施工要求的钢筋材料进场;钢筋的存放必须整齐,同时由于钢筋具有容易生锈的问题,需要做好必要的防锈保护措施。在钢筋的加工方面,应该结合工程施工图纸的具体要求,根据工程设计的结构形状等进行加工。同时将加工好的钢筋配件进行合理存放,并做好相应的防护措施。对于钢筋安装,第一需要将安装过程中必备的工具准备妥当,然后合理配置施工人员,做好技术交底。同时加强对钢筋安装人员的培训,使其严格按照钢筋安装规范进行操作。对一些柱梁交叉处钢筋纵横交错及其他钢筋较多的柱筋应分组编号,以防混淆。对一些斜柱、异形柱,柱钢筋应用钢管支架对钢筋进行临时固定。对于规格大于22mm的应采用机械连接。总之钢筋工程务必保证其级别、规格、数量、长度、间距、锚固长度及保护层厚度符合要求。
2混凝土工程
高层建筑混凝土主体结构施工具有配筋多、体积大、结构复杂等特点,同时对施工技术具有较高的要求。在混凝土主体结构施工过程中,不仅需要控制施工材料的质量,在施工过程中还需要控制施工温度,严格按照相关的规范进行混凝土的配置、运输、浇筑、振捣、养护等,避免混凝土结构强度受到影响。作为一种水硬性材料,混凝土工程施工中必须进行适当的养护,可以说养护施工是混凝土质量的有效保障措施。进行混凝土养护,主要是为了在混凝土硬化期间,防止其表面的水分过渡流失,影响混凝土结构稳定性、强度,避免其表面出现裂缝。现阶段,混凝土工程养护施工中一般利用新型的养护工艺,即加入养护剂。利用养护剂能够有效的隔离空气与混凝土表面直接接触,避免水分流失,确保混凝土内部水化反应的进行。当然,在进行混凝土养护过程中,应该对养护的时间进行严格控制,对于大体积凝胶材料混凝土来说,其养护时间一般不能少于14天,同时也应该根据实际的情况,如天气、温度等进行具体考虑。对于大体积混凝土来说,其表面水分流失快,需要在其表面用一层塑料薄膜进行养护,及时调整混凝土内外温度差,确保混凝土的强度。目前,在我国高层/超高层混凝土结构中,C40-C60及混凝土应用已较为普遍,采用高强混凝土可以减少构件截面尺寸,增加有效使用空间,降低自重,节省材料费用。另外,高强混凝土流动性不佳,使泵送难度加大,促进了混凝土技术的进步,国内的泵送混凝土主要采用掺粉煤灰和化学外加剂。
3垂直运输
在高层建筑工程施工过程中,涉及的垂直运输作业很多,并且运输量一般较大,给指挥工作增加了难度,施工人员的安全防护工作尤为重要。所以,在垂直运输过程中,需要选择合理的运输机械,如施工电梯、塔式起重机、输送泵等等,这样才能确保垂直运输的安全,提高工程运输的经济效益。
4总结
关键词:建筑工程;结构设计;裂缝控制。
中图分类号: TU198 文献标识码: A
在建筑当中,混凝土等一些建筑材料本身具有一定的特殊物理特性,所以,裂缝的问题不可避免,可是如果这种情况经常发生,那么长此以往,裂缝的程度和数量也会随之发展恶劣,甚至会引起渗漏或是墙皮脱落的现象,严重还会出现混凝土碳化的想象,会导致建筑结构的耐久性和持久性减弱。那么为了避免这种现象发生,就要采取相应的解决措施来防止裂缝的出现,将裂缝的宽度控制好,对有害裂缝进行处理。
一、建筑工程出现裂缝的原因
按产生建筑工程裂缝的原因划分,可以将裂缝大体上分为以下两大类:
第一类:由外部静态或者动态的压力过重产生的裂缝,或者其有此引发的其他外力导致的建筑裂缝;第二类:由于形态改变而产生的建筑裂缝:如建筑工程内部的温度或者湿度改变导致其结构的收缩、扩张或者高低不同的沉陷等因素造成的建筑工程裂缝。
二、从工程设计上防止建筑工程出现裂缝的方法
1..现浇混凝土楼板出现裂缝的预防方法
房屋建设与大家的生活有着密不可分的关系。如果建筑物产生了大量的裂缝,对于使用者或者居住者来说是一件非常烦心的事情,从外观上看有碍观瞻,从使用上看会造成很多烦恼,甚至有时候因为裂缝过于严重有可能危及使用者的安全。因为建筑物的使用者并不清楚房屋的具体结构情况,如果房屋产生了裂缝,就会非常恐惧和担忧。给用户带来许多烦恼。所以建筑工程设计人员要给予工程裂缝高度的注意,细心研究,尽可能在设计中尽量消除建筑裂缝的隐患。基于进行有效预防或降低现浇混凝土楼板出现裂缝,应重点加强以下的措施:
(1)在进行建筑工程的结构设计时,要尽可能确保建筑结构的一体性刚度。为了减少房屋结构抵御温度应力的效果,必须要预防因结构缺乏均匀性沉降而出现的内部拉应力和剪应力。
(2)要尽可能采取直径比较小、钢筋与钢筋之间距离较小的配筋办法做现浇混凝土楼板的配筋工作。做到“细一点、密一点”。一般来说,同一层面上的走向相同的钢筋其直径的大小至少要多于一个级别。全部选取经过热轧的有肋钢筋来提高建筑房屋的握裹力,以此确保裂缝发生的位置;同时,可以选取经过冷轧的钢筋,同时改变钢筋的形状来作为现浇混凝土楼板使用的分布筋以及构造筋来提高钢筋和混凝土的握裹力,因为这种钢筋比光圆钢筋更有利于降低建筑工程的裂缝。边跨一侧支座的负弯矩钢筋要全跨进行拉伸,最后通向下一个支座,这样,如果墙体或者混凝土的楼板出现了形状改变就可以经过全面拉通的负筋不断地传导至内跨,使这三个部件因为温度应力效应出现的改变得到逐渐的协调。一般来说,混凝土楼板一个单位的距离上要设置多于五根的分布筋,如果建筑工程所在地的有较大的温度差异,要适当增加一定量的分布筋。
(3)当建筑工程屋面层东西跨度之和不小于3.9m的时候,必须配有双层两个方向的钢筋,其阳角地方钢筋与钢筋之间的距离应小于1m;如果和跨度不小于3.9m,楼板钢筋与钢筋之间的距离就应小于1.5m;如果跨度不大于3.9m时,楼板的负弯矩钢筋就要进行一隔一拉通的安排。
(4)房屋外侧墙角的地方要配备放射筋。其配筋的面积应该大于或者等于板跨的1/3,其配筋的长度不小于2.0m,而且每一个转角要配备7根以上、钢筋与与钢筋之间的距离在1m以内的放射筋,以保证板角应力效应。这样一来,混凝土楼板所出现的裂缝的应力和放射筋相适应,减少了裂缝的出现。
(5)在建筑施工时,在事先铺设PVC管的时候要配备稳定的支架,这样可以谨防这些管线给混凝土楼板带来的不利影响,两根电线的PVC管绝对不能交叉或者重叠设置,确实无法避免交叉时,为了避免大量的管线交叉而降低混凝土楼板的厚度,要在交叉的位置配备专业的塑料电线接线盒,而且要在预埋的电线管上方设立钢筋网片。
2.设计中建筑工程温度裂缝的预防措施
建筑工程墙体出现温度裂缝的原因一般是因为面板本身受到阳光的长期照射后,建筑工程的墙体温度要远远低于屋面板的温度,据统计,夏季一般墙体温度仅是屋面板温度的一半;同时,即便温度上没有差别,墙体砖砌体的膨胀系数也仅为屋面板混凝土的一半,所以墙体的形状改变程度要远远低于屋顶板膨胀的变形程度,这种不同步的形状改变,必然会对房屋墙体产生比较强的水平移动力,从而减少屋面和墙体的衔接面。如果离心力比墙体的强度大的时候,建筑工程的墙体就会出现诸如水平、垂直或者斜裂等走向不同的裂缝。如果房屋的地平面是长方形,那么建筑工程最边上第一个开间的承重墙所承受的温度应力最为突出,所以,墙体也最容易产生裂缝,而且也最为严重。所以,一般房屋两头的墙体产生的温度裂缝最为严重,中间部分较轻;有阳光照射的地方最为严重,没有照射的地方就比较轻。所以,温度裂缝经常存在于砖混结构的建筑房屋上。鉴于建筑房屋裂缝有可能产生的巨大潜在危害,所以应采取以下措施降低危害:
(1)在进行房屋设计的时候,要尽量合理设计房屋的高度,使房屋整体的标高最大可能的一致。如果是错层的建筑工程,在错层位置的纵墙和横墙的交汇处设置墙体构造柱。
(2)为了防止出现由于温度而引起的裂缝,其最好的处置措施就是设置圈梁。因为构造柱和圈梁配合使用,各个方向的墙体都得到了横向与竖向的制约,这样一来,四个方向上的墙体相互连接成了一个类似箱形的稳定性结构。从而通过改变房屋墙体的受力方向和能力,降低了房屋墙体的裂缝情况的发生几率。为防止应力集中效应,在建筑工程设计的过程中,不要使用半圈梁。建筑工程其他各层设置圈梁的时候也要符合相关要求。
(3)建筑工程结构抵抗温度裂缝有效方法之一是选取微膨胀混凝土。如果这种混凝土的材料配比适当,养护工作到位,微膨胀混凝土的选取可降低房屋屋面板出现因为温度差异而引起的裂缝。另外,在建筑工程设计时,超长建筑的混凝土尽量不要选取添加微膨胀剂。
(4) 建筑工程砌体砂浆的强度越高,则砌体的抗托、抗剪的能力就越强,反之则越弱。所以,要加强砌体抵御裂缝温度效应、降低温度裂缝的发生几率,就要尽可能提高房屋顶层砂浆的强度。房屋屋顶砌体的砂浆强度不能低于M5.0,砖强度也不应该低于MUIO,而且砖砌体得厚度要不小于240mm。
(5)因为减小建筑工程屋盖与建筑工程墙体的温差是减低温度裂缝的前提条件。所以,在进行建筑工程屋面设计的时候,一定要采取类似设置架空层等相应的屋面隔热保温办法。
3.在建筑工程裂缝控制设计中的钢纤维混凝土应用
在设计建筑工程结构时,计算钢筋混凝土梁有可能产生的裂缝宽度时,往往会出现其裂缝宽度不符合相关规定的要求,这些可以通过许多方式来解决,诸如加强混凝土的强度、提高截面的大小、缩短钢筋直径、扩大钢筋截面的大小等等。运用以上这些措施一般就可以使裂缝的宽度合乎设计的要求。然而因为一些特殊的情形下,以上这些措施满足不了需要,特别是因为原来建筑工程、建筑结构的制约绝对不能选取这些方式。
三、结语
建筑工程施工与设计有着非常密切的关系。建筑工程施工现场能反馈给设计者非常多的实际信息,以利于及时调整整体设计方案;建筑工程结构设计指导性能够非常准确地得到落实。建筑工程结构设计人员到建筑施工现场,可以了解具体的、实际的施工工艺及存在的与建筑工程设计相悖的实际问题,能不断积累经验,提高建筑工程的结构设计水平。
参考文献:
[1]张斌,张建政。浅析建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].城市建设理论研究,2012,(16).
随着社会的进步,我国的城市化也在加速发展,这种社会高速发展的现状也给我国的建筑行业提供了巨大的发展商机与发展前景,然而在高速发展的同时我们不能只注重数量的增加,而忽视了质量的保障。土建工程作为建筑实施中最基础的项目工作,直接影响到整个工程的稳定程度和质量高低,因此必须注意建筑工程实施中对土建技术的应用。
二、土建技术的概念和常见问题分析
1.土建技术的概念
所谓的土建技术指的是与水、土有关的基础工程设施的设计、建造以及后期养护维修等一系列的工作,目前大部分的工程项目都是用的土建技术。随着建筑行业建造技术的不断发展,土建技术的内涵和外延都有着不同程度的深入和扩展,在未来的工程建造中也会起着越来越重要的作用。
2.土建技术应用中常见的问题
虽然建筑领域的相关技术人员一直在不断发展我国应用土建技术的进程,但是毕竟起步比较晚,且起点不高,也就导致土建技术仍然存在着影响工期、成本、工程质量等方面问题的不完善和不成熟的部分,这些技术上的漏洞使企业财产和利润时常发生成本超额输出和利润回收困难等问题。造成工程质量问题出现的原因是多种多样的,任何一个细小的误差都有可能导致更大的失误出现,比如盲目套取方案图纸导致计划和实际情况不匹配、内部荷载力计算失误、建筑结构和建筑材料选取失误等等,都会影响建筑物整体的质量。
三、钢混结构特点和优势分析
1.刚混结构最大的特点就是坚实和坚固,且受力比较均匀,在实践中能够很好的节约材料,实现企业资源最有配置的目标。其中,均匀受力的特点能够保持建筑物不会因为外部横向荷载力和竖向荷载力等的作用导致裂缝或者位移,提高了建筑物的质量和安全程度。
2.钢混结构所支撑的建筑工程具有极强的稳定性,能够在台风、地震等人力不可抗拒的自然灾害等外部因素下避免财产的破坏和生命安全的威胁,有效的防止外界因素对居住条件的破坏和人民生活质量的破坏。因此,钢混结构也成为了现代工程建造中很多企业所追崇的一种建筑结构,广泛应用于各种种类的建筑项目之中。
3.钢混结构对于建筑工程项目整体的经济效益水平的提高也有着十分重要的推动作用。因为钢混结构的技术相对于简单,原材料成本较低,制作工艺并不复杂,因此所耗费的前期投入以及后期维修费用都较低,预期未来可能发生的因质量问题导致的财产损失也较小,因此从期初到期末,整体的成本支出都比较低,给企业盈利带来了很大的空间。
4.钢混结构由于结构的简易性,因此在设计环节和施工过程中都给技术人员和施工人员带来了极大的便利。由于钢混结构具有安全稳定的性能,且施工难度小,因此整个成本大大降低,安全隐患也控制在了合理的范围内,所以整个施工的效率和建筑的质量都会随之上升,工作量降低,工作周期减短,人工、材料、机器等一切投入也会随之节约。
四、钢混结构在土建技术中的应用
1.关于建筑施工混凝土土建技术的应用
混凝土技术在整个建筑项目中就充当着皮肤组织和筋脉的作用,如果皮肤塌陷、筋脉不稳,就会给整个工程项目造成巨大的损失和错漏。所以在进行建筑工程建设时,一定要挑选适合的混凝土辅料和主料,并配以合理的比例配比,使混凝土的韧性、抗拉伸性、抗负荷性、抗冷热性都得到全方位的提升。同时,混凝土技术的合理使用也会减少墙体裂纹以及内部构造裂缝的产生,起到了粘合整个建筑的重要作用。
2.钢混结构中的土建防水技术的应用
防水技术是土建工程项目一个重要的影响因素,如果防水工作不到位就会使工程内部产生裂缝和泄露,影响建筑的使用,并且为后期的维修增加了很大人工压力和资金成本,对于企业的综合竞争力和市场形象声誉都有着极其不利的影响,因此,对于防水关的掌控是相关技术施工人员和管理层不应忽视的重要问题。
3.钢混结构在土建屋面施工技术的应用
在工程建设时,房屋的屋顶工艺和屋面技术对于建筑的整体使用起到了重要作用,尤其是这些组成部分的防水性能的强弱直接决定了建筑的质量和使用。因此要挑选合适的防水材料,加固屋顶和屋面钢混结构的防水性能,使房屋更加的坚固耐用。在注重防水目标实现程度的同时,也要秉着人文关怀主义,关注居民和建筑使用者的健康状况,尽量选取污染程度较低,对人体无公害的材料,只有这样才能真正实现满意度高的工程建筑。
4.关于建筑施工的土建钢筋连接技术的应用
建筑工程的钢筋就如同人体的骨骼一般重要,没有坚实的骨架,在宏伟的建筑也会沦落坍塌,因此项目进行的过程中必须严格按照土建钢筋连接技术的相关规范,不断发展钢筋连接技术,根据施工的具体情况灵活安装钢筋结构,使工程建筑的主体得到更为坚实的支撑,保证项目施工的安全性和可靠性,提高土建工程的质量水平和使用满意回馈程度。
5.混凝土梁与圆管柱连接点的技术深化
一般二者相连接并不是简单的套筒式联结,因为套筒式联结方式虽然施工简单,速度快且耗费的人工、物力都较低,但是缺乏可靠的坚固性和韧性,所以一般来说施工方会选择采取更为坚实紧密的焊接环形联结,在连接的过程中要注意很多安全事项,其中最重要的是环形钢板的宽度,不能太窄,否则会加大焊接难度,也不能过宽,否则会造成不必要的材料浪费,因此,在连接混凝土梁和圆管柱时的施工要点就是对于环形钢板宽度的控制。
6.混凝土梁主筋和十字形劲性柱连接点的技术深化
在混凝土梁与H形劲性柱翼缘等相互连接时一般采用的是套筒连接,或在钢柱腹板上进行打孔,在柱翼缘板上进行布置时要注意梁筋数量的控制、肢数控制以及位置控制,保证混凝土梁安装的稳定性、对称性和安全性。同时,这也是一项需要加以重视的技术,因为如果连接点的技术安装工作没有做好,对于后期的使用、养护维修都会造成巨大的问题,比如会因为外界压力产生位移,从而导致建筑裂缝、断裂等因素,从而诱发水、电等一系列使用的麻烦和障碍,因此做好链接点的安全工作和监督控制对于整个建筑的质量起着至关重要的作用。
五、结束语
关键词:建筑工程;混凝土;结构设计
近年来,随着我国城镇化发展的深入推进,建筑需求量越来越多。在现代建筑工程施工过程中,混凝土结构是普遍使用的一种结构形式。这种结构具有承载力强、耐久性好、刚度大、耐火性高、安全性高等特点,同时在施工过程中施工成本较低,得到了广泛的应用。在实际中,为了确保建筑混凝土结构的施工质量,实现建筑工程的各项功能,必须对混凝土结构设计中可能存在的问题进行严格的管控,合理分析,并制定相应的解决对策,为建筑工程施工质量的提高打下良好基础。
1建筑工程混凝土结构设计中的不足
1.1地基与基础设计中的问题
在混凝土结构设计中,天然地基独立基础有时因为持力层土层分布不均匀,使基础坐落在软硬不均的土层上,相邻基础沉降差过大,导致基础变形过大;由于地下室在提高建筑稳定性、地基承载力、减少地震破坏以及解决建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此,在很多建筑工程中,经常会设置地下室。当建筑选址在山地上时,由于原始地貌水位较低,设计过程中往往会忽视建筑工程竣工后由于回填土体毛细现象,导致地下室底板及外墙承载力不足,出现墙体裂缝和底板涌水现象,给工程项目带来难以解决的问题和损失。
1.2混凝土上部结构设计中的问题
在混凝土结构上部设计时,还存在一些问题,框架结构中抗震设防防线较少;因梁跨度大,梁截面高度就大,而框架柱截面较小,导致强梁弱柱情况出现;框架—剪力墙和剪力墙结构中,剪力墙布置不均匀,出现单肢剪力墙刚度过大,应力集中,连梁刚度过强等;高层结构中忽视零应力区等现象。这样类似问题出现,会给建筑结构的安全带来隐患。
2混凝土结构设计不足的应对策略
2.1混凝土结构地基与基础设计
在实际工程中,采用天然地基基础形式时,要么基础情况非常好,地基承载力非常高;要么上部荷载较小,楼层数较低,对地基承载力要求也较低,采用天然地基可以使工期短、造价低。但无论如何都要满足地基的强度和变形要求。根据地基基础设计规范的规定,地基承载力特征值低于130kPa、相邻建筑物距离过近可能导致发生倾斜、建筑物附近堆载过大等都应进行变形验算。当基础处于软硬不均的持力层土层上时,要采用褥垫层以调整不均匀沉降。根据具体情况,进行厚度约为500~600mm的换填,并进行分层碾压夯实。采用锥形独立基础时,斜面坡度小于1:3,混凝土能够振捣密实,保证基础强度和高度的要求。在对基础间拉梁设计时,要充分考虑梁上土的重量和柱底荷载拉力的作用,适当的增加配筋,从而保证基础的整体刚度。对于地下室工程,宜建造在密实、均匀、稳定的地基上。当处于不利地段时,应采取相应措施。充分考虑各个构件所承受的荷载,尤其是水浮力,回填土后水的压力会升高。底板的浮力会加大,墙体的水平压力也会增高。针对这样的问题,在建筑使用功能允许的情况下,应将底板和地下室外墙尽量分隔成小跨,以减小压力对底板和外墙的影响,减少开裂情况的发生。同时,可以提高垫层混凝土强度等级,厚度也不小于100mm。
2.2混凝土结构上部设计
上部设计中,宜设置多道防线。(1)对整体建筑的抗震要求进行全面考虑,也就是重视概念设计。抗震设计宜采用平面布置基本均匀,竖向刚度无明显变形、承载力无明显突变的结构体系,不应采用严重不规则结构。因此应选择合理的抗震结构体系和构件截面尺寸以及合适的配筋方式,确保竖向构件有足够的延性,增大构件的塑性变形能力。框剪结构和剪力墙结构设计时,剪力墙应沿着纵横两个方向,布置在建筑周边、电梯间、楼梯间及荷载较大的位置,墙体间距满足规范,同时单片剪力墙的水平剪力不能高于结构底部总水平剪力的30%。在设计第二道防线时,要对剪力墙连梁的跨高比进行严格控制。实践表明,剪力墙连梁跨高比为5时,各项性能是最好的。(2)在进行剪力墙梁、柱设计时,应该坚持强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的原则。此外,对于中震程度建筑混凝土结构,需要考虑第一级别剪力墙,墙肢数量最少要保持4肢。当第一级别的剪力墙进入塑性阶段后,需要在级别较小的剪力墙进行多道设防,避免建筑在震动下过度变形,从而对级别小的剪力墙造成危害。在上部结构设计中,设计者应有选择的将纵横两片剪力墙连接在一起,在遇到中震或者大震时,剪力墙开裂会达到耗能的作用,这样就保持了建筑延性破坏,确保了建筑整体性能不损坏,真正做到小震不坏、中震可修、大震不倒,以保证人民生命财产的安全。
3结束语
在新时期下,不管是业主,还是建设单位都对建筑工程的整体质量有很高的要求,即使是墙体开裂都会对人的心理带来不好的影响。因此结构设计时必须根据具体情况,认真、仔细的对混凝土结构进行设计,并反复审查,发现问题后及时解决,不断优化混凝土结构设计方案,从而促进建筑工程施工质量的提升,为整个建筑工程各项功能的实现提供保障。
作者:毛亚凤 单位:昆明理工大学
参考文献:
[1]张立军.论房屋建筑混凝土施工技术[J].工程技术研究,2017,(2):73+75.
[2]仇文法.建筑工程混凝土施工技术与质量管理[J].住宅与房地产,2015,(28):53+57.
关键词:住宅结构设计 砖砌体结构 楼层刚度 基础设计问题
引 文:在未来的建筑行业竞争中,如果建筑企业要想获取更多的主动权,就要对建筑结构设计加强重视。这不仅是因为它与居民生命财产安全息息相关,而且它还决定着一项建筑施工项目的质量、安全性、可靠性。因此,这也是建筑企业在这个竞争激励的建筑市场中获取更多市场份额的依靠所在。我们必须对土木工程建筑设计加以重视,从各个方面去提高结构设计的质量。
1砖砌体结构问题
在很多建筑工程中都是应用底层框架剪力墙砌体结构, 在这种结构设计中剪力墙的设计是一个关键环节, 是利用钢筋混凝土框架对底层进行设计, 并在建筑物的上部设置多层砌体结构。因为住宅结构设计中的重中之重就是砖砌体结构,但是很多设计人员对建筑立面造过于重视型,并且导致底层结构中出现严重的裂缝问题的就是因为将2层及以上楼层的部分横梁及外层挑墙移到悬挑梁之上,从而将挑梁设计贯穿到各个楼层之中,让挑梁承载上出现的裂缝更加明显。其中主要原因就是因为很多设计人员没有对挑梁的荷载量进行科学化的计算,对建筑使用面积的增加往往过于追求,不能进行科学的设计墙体和楼盖等部位的荷载,从而导致挑梁出现严重的裂缝问题。对于很多的建筑工程来说,建筑结构通常用整体砌筑的方法有悬挑梁上部结构设计,因为上层挑梁的底模也是下部墙体,二者兼并在一起就会导致墙体及楼盖的荷载通过由上到下的方式传递。如果要对底层挑梁出现裂缝的问题进行解决,首先我们要适当的调整计算简图和受力路线,其次对施工顺序和施工工序还应当合理进行安排。
在建筑工程砌体结构的设计方面,对砌体结构布置方式应当合理地进行选择,并且对砌体结构抗震进行合理的分析。具体说来,我们在进行设计时应当从以下几个方面进行,首先对横墙承重的计算与结构布置应当重视。目前,矩形平面设计是很多建筑物所利用的,因为建筑物的纵向刚度大于它的横向刚度,所以,我们必须设计较多的横墙,从而提高建筑工程的抗震性能。另外我们还应该提升横墙的抗剪强度,从而进一步提高抗震能力。为了打造隔断与承重兼顾的二合一墙体,我们可以从横墙的材料入手,对横墙材料的强度等级进行优化,从而增加竖向承载能力。第二,对纵横墙的承重应当合理设计,在结构布置上对共同承重要更加重视。如果建筑物的房间面积较大,为了让纵墙承重,我们可以适当调整沿进深方向的梁支,从而使其能够承于纵墙之上。此外,为了有效地提高墙体的剪切能力,而且还能够满足建筑工程的抗震需求,在楼板上也需要采用纵向搁置的办法,从而让横墙也可以参与承重。第三,在纵墙的承重方面,抗震性能不强的原因就是因为很多建筑工程设计人员在结构布置上往往设计较大的横墙间距,导致横墙的数量较少,竖向承载能力也不能达到要求。并且,在纵墙承重的设计方面应当慎重,这主要是因为如果纵墙设计过多,就会导致弯曲破坏的问题。第四,结构布置的方式对于混合承重的建筑物来说有很多种,但是,这种结构体系在材料弹性模量方面以及动力性能方面不能充分满足建筑工程的抗震需求,并且往往会有很大的差距,但这样设计可以使建筑使用空间扩大,同时也具有各种优点,比如便于施工、经济实用等。因此,在结构布置的过程中,对布置方式进行选择时应当结合建筑抗震需求,从经济、技术和功能等多方面进行,从而提高建筑工程的防震性能。
2楼层刚度问题
在设计楼层刚度的过程中,很多设计人员对必要的专业知识与业务素质缺乏,并且对于基本的结构设计理念与布置方式也不能熟练掌握,对楼板变形不能利用有效的计算程序进行计算。虽然这种模型对于很多数学与力学的程序来说是一种较为精准的数学力学模型,但是这种模型对楼板的变形程度却难以准确分析,如果在计算这一环节有失误出现,那么自然而然地计算结果也会出现失误,从而使住宅结构设计中存在大量的安全隐患,或者出现安全储备过大的问题。因此,我们要尽量选择刚性楼面,尽量不用楼层大开洞的结构设计方案,并且对凹槽过深、外伸翼缘过长和块体缩颈等问题尽量避免,这主要是为了准确反映真实受力状况,进一步避免住宅结构设计出现严重的失误。
3屋面梁与配筋问题
在很多住宅结构设计方案中,将下层梁的尺寸标准直接应用到屋面梁的设计中是为了追求建筑结构建模的简便,并且屋面梁配筋较少的问题通常会出现,因为配筋数量不够导致裂缝的出现是因为屋面梁所处的环境中出现温差过大,或者受到混凝收缩的影响,所以,在屋面梁的结构设计中,为了避免出现梁腹等部位出现裂缝,我们应当确保钢筋骨架的刚度。
4地基与基础设计问题
整个建筑的各部分之间是相互联系的,建筑地基以及建筑的内部基础结构之间更是能够都成一个稳定的结构,若是能够有效的发挥这个结构的作用,将对整个高层建筑稳定性和安全性起到关键性作用。但是,我国建筑行业在很长一段时间都将这几个部分分割、分立了,即便是现在,还有部分建筑企业在进行建筑基础结构设计时存在着这样设计误区。当然,这并不能说明我国的建筑设计行业的落后,这一问题的主要原因是相应计算设备和计算方法的先进性不足。在这种科学性和合理性不足的计算方法和计算设备下进行建筑基础和地基设计往往会忽略建筑建筑基础结构之间的联系性,导致设计数据的偏差和基础结构设计图纸的不合理,从而造成整个建筑的质量安全存在隐患。
5配筋和构造问题
在结构设计的过程中,应当把握好构件的配筋率,明确构件配筋率的最大值与最小值。在对建筑结构进行抗震设计时,应当确保建筑工程具有足够的延性,还要达到建筑工程的最小配筋标准。应当严格按照现行规范的要求确定配筋数量,并要确保钢筋的锚固与搭接长度,控制好钢筋的延伸长度,并要满足建筑设计应达到的材料刚度要求。此外,为了有效避免墙体开裂的问题,还应当控制好屋面的温度压力,利用一系列的措施与方法对屋面进行通风散热,并使构造柱满足建筑工程的抗震需求,在满足建筑高度的基础上对构造柱进行对准贯通,构造柱与其他部分的拉接也应当满足相关规范的要求。
6结语
人们对建筑工程的要求随着经济的高速发展也越来越高,同时建筑功能也更加多样化,住宅结构设计的技术水平亟需提高。为此,本文对住宅结构设计中的常见问题进行分析,因为这些问题具有一定的普遍性,容易在很多住宅结构设计中出现。所以,建筑设计人员应当对这些设计问题把握好,使这些问题避免出现,从而消除这些问题对建筑工程的影响,进一步确保建筑工程的顺利竣工。
参考文献:
[1]蒲建海.基于ABAQUS的新型柱-板式结构抗震性能研究[J].兰州工业学院学报,2015年01期.
框支结构工程技术目前普遍应用于高层建筑中,它是以钢筋混凝土为主要原料,制成的承重梁,同时配以浮石等原料制成的轻质隔墙的一种施工技术。建筑工程框支结构技术应用于高层建筑中具有其必然性:①现代高层建筑的施工程序比较简单,主要是通过混凝土的直接浇筑,实现对建筑工程主体的一次成型,不再需要对每层的混凝土建筑工程进行单独的承重墙施工,避免了重复施工的现象;②框支结构施工技术要求高层建筑要先进行房梁、楼板等部门的浇筑与施工,然后在进行填充墙体的施工,这样的施工环节有利于根据用户不同的空间要求,对墙体进行灵活施工,同时也便于对房屋内部空间结构的二次调整。分析框支结构的最大特点就是具有抗震性。因为框支结构会将所受的力向纵横两个方向转移,从而降低了建筑物的承载力。
2建筑工程框支结构施工工艺
建筑工程框支结构施工工艺流程主要分为:一是轴线放样定位。也就是讲框支结构的轴网控制线确定下来,一般采取经纬仪进行定位,然后再按照主轴线测量轴线间距;二是捆扎钢筋和搭设模架。在进行钢筋捆扎时要对钢筋的捆扎位置进行校正,然后再采取焊接、搭接等方式延长钢筋长度之后在进行绑扎;三是柱混凝土浇筑,此环节可以选择混凝土泵送方式进行浇筑,提高操作的自动化,实现混凝土的一体化程度,避免因为浇筑时间的不同而出现的裂缝等问题;四是对浇筑混凝土进行养护以及填充墙砌筑。施工人员要对浇筑的混凝土进行及时的养护,并且要砌筑填充墙。
3建筑框支结构工程技术面临的问题
3.1混凝土质量问题因为混凝土问题而影响建筑工程框支结构技术发展的现象非常普遍,也是当前建筑工程施工需要给予解决的问题之一,分析混凝土质量问题主要体现在:一是混凝土强度等级不同的问题,为了满足建筑工程质量需要,柱子需要选用强度等级较高的混凝土,而后对于以受弯为主的楼层梁板则不宜使用强度过高的混凝土,因此高强度的混凝土对构件承受的非负载应力会产生不利的影响,但是在具体的施工过程中建筑工程框支结构使用高强度的混凝土现象还普遍存在;二是混凝土的浇筑质量问题,在框支结构混凝土浇筑过程中,施工人员为了个人私利他们会在混凝土中参杂各种添加剂,影响了混凝土的质量,而且混凝土浇筑施工一般采取的施工工具是泵送方式,施工企业为了节省时间与成本他们会同时对竖向构件和水平构件进行集中浇筑,这样的施工工艺会影响框支结构的质量;三是框支结构混凝土的配合比比例不科学。在框支结构施工技术施工中,混凝土的配合比比例有着严格的要求,即砂率每下降2个百分点,混凝土的强度就会下降15个百分点,同样水和石灰的比重每增加10个百分点,混凝土的强度就会降低5个百分点;四是对于混凝土浇筑后的养护工作落实不到位。在施工现场对混凝土浇筑后的养护工作不严格按照养护流程与要求进行,导致混凝土出现各种病害,影响建筑工程框支结构的质量。
3.2保护层问题我国有关规章规定:受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差5mm。但是在具体的施工中,只重视对主筋的保护,而忽视了对箍筋的保护,我们都知道混凝土的保护层作用不仅体现在对框支结构的支撑加固作用,而且还对钢筋的防锈起到关键的保护作用,因此在具体的施工过程中为了保护受力钢筋,将受力钢筋的保护层设定为d+30mm,虽然这种方法有效地保护了钢筋,但是其削弱了框支梁载面所承受的压力,导致其受力过重,引起混凝土开裂。
3.3钢筋框支结构技术问题钢筋框支结构技术是影响建筑工程质量的重要因素,其问题主要体现在梁柱节点箍筋施工的复杂性,比如节点构造复杂、钢筋分布密集导致施工难度比较大,再比如使用的钢筋规格与设计的要求不符、钢筋接头焊接存在弯折等问题,这些问题的存在都会影响框支结构的质量,如果再对这些问题进行修正,就会对框支结构的整体形状造成改变。
4建筑框支结构工程技术问题的对策研究
4.1严格控制框支结构混凝土质量首先要基于不同的框支结构构件采取不同强度的混凝土,在施工前要对框支结构施工进行整体规划,设定不同构件结构所需要混凝土的工程量等,从而在具体的施工中直接应用,避免出现错误;其次加强对混凝土源头的控制,在进入施工现场前对混凝土的质量进行严格检查,避免一些质量不达标的混凝土进入施工现场,同时也要严格控制混凝土的配合比比例,并且根据不同的施工要求进行混凝土配比实验,以确保混凝土的配合比比例符合施工要求,对于配合比结果不符合施工要求的要及时进行调整,坚决杜绝使用参杂添加剂的混凝土;最后做好混凝土的养护工作。在混凝土进行浇筑完成后,要保证框架柱浇捣10小时后在进行侧模的拆除,并且要用塑料膜对混凝土进行包裹,并进行保湿养护,当然模板的拆除要避免过早,以此避免出现裂缝等病害。
4.2科学设计保护层众所周知,建筑工程框支结构技术在施工过程中会优先保护主筋,这样的施工技术对于建筑工程的整体抗震效果而言非常不利,因此为了可以保护主筋,有效提高建筑工程的整体抗震性,在设计保护层框支结构时可以框支梁端保护层超过30mm的区域内增加一道直径间距和框架梁箍筋相等的双支箍,并且铺设4根12mm的纵向钢筋加以固定。
4.3钢筋工程施工技术钢筋工程施工技术是框支结构施工技术中的重要一部分,首先要做好钢筋施工准备工作,将绑扎好的钢筋放置到安全、干燥的地方,对于已经放置在安好的梁上的,则要做好固定工作,避免发生安全事故;其次要进行钢筋焊接技术,对每批次的钢筋都要进行严格检查,在具体的焊接时,一定要做好焊接头的处理,避免焊接头出现弯曲、打结的现象;最后在进行钢筋的放样过程中,应该预留一定的空间,避免焊接处由于受到收缩作用而出现拱起作用,具体的余量为:当受弯构件超过24m时,放样余量应该为5mm,如果受弯构建总长超过24m时,放样余量就应该为8mm。
4.4填充墙砌筑建筑框支结构技术要求施工人员按照预定的施工方案对建筑物的填充墙进行砌筑,砌筑的技术要求为:①砂浆灰缝控制在8-12mm之间,并且砂浆的饱满度不能低于80%;②填充墙、剪力墙以及框架柱之间的交汇处根据间距在上面打入膨胀螺母,并且将拉结钢筋焊接并埋设到砌体的灰缝中;③当砌到距离框架梁200mm处,要等待1周时间,随后在采取粘土砖将其斜砌在梁底。
5结束语
1.1钢结构设计防腐方面的问题及对策
钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。
1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策
1.2.1噪声问题及对策
噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有:使用隔声门、隔声窗,并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。根据建筑使用功能的不同,其对吸音的效果要求也不相同。例如音乐厅类型的建筑,其主要使用功能就是让人类的耳朵吸收发出的音乐声,所以在音乐厅类型的建筑中通常会在顶棚增加反射板用来反射声音,若是音乐厅中的声音无法反射,那么人类的耳朵所听到的声音就会有缺失,甚至是听不到声音。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。
2建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点
2.1建筑工程中钢结构稳定设计的特点
建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。
2.2钢结构稳定性的计算方法
(1)整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。(2)整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。(3)其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。
2.3钢结构稳定性的分析方法
(1)静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。(2)动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。(3)能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下。
3结语
关键词:建筑工程设计;裂缝问题;产生原因;改善措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、引言
在建筑的整体建设过程中,裂缝问题的出现与建筑结构设计有着重要的关系。因此,在分析裂缝产生的原因时,需要重点考虑建筑的结构设计。结构设计作为建筑过程中的关键环节,合理性的结构设计对保障建筑的质量有重要的意义,同事对后期建筑物的使用效果也非常重要。但是,在建筑物的使用过程中,经常有裂缝现象等一些常见问题的出现,这些裂缝问题的出现,不仅会对建筑物的使用性能有一定的而影响,还在一定程度上威胁了人类的生命安全和财产安全。因此,在建筑结构设计环节,需要对裂缝问题进行重点设计,确保能够有效的控制裂缝现象的发生,建设建筑物的安全隐患。
二、建筑工程中裂缝问题出现的原因
随着我国建筑行业的发展,建筑专家对裂缝问题的研究也不断的深入,现阶段已逐渐讲解决措施,转移到结构设计方面上。一旦建筑物中出现裂缝,则会对整个建筑物的建设质量有较大的威胁,合理的建筑结构设计对改善建筑工程裂缝问题有一定的影响。为了有效的预防建筑工程中裂缝问题的发生,在建筑结构设计过程中,需要严格遵循相关标准进行设计。目前,导致建筑工程中出现裂缝的重要原因是不合理性的建筑结构设计。为了在以后的建筑工程中减少裂缝问题带来的危害,需要从建筑的结构设计方面进行改善。同样地,有效的预防裂缝问题,还更深层次的分析裂缝出现的原因。
(一)、结构设计中存在的缺陷
第一,随意提高混凝土强度的等级。在建筑施工过程中,盲目的认为混凝土等级的提高,会对墙体结构的抗渗透性有一定的提高;没有科学依据的认为混凝强度与安全程度成正比,错误的认为混凝土强度等级的提高安全性能也随之提高,这些都是造成建筑结构设计中不足的重要原因。没有科学依据的随意提高混凝土强度的等级,以此来补偿施工过程中出现的缺陷,这种现象不但会造成大量的水泥浪费,还会使得混凝土在变干前发生变形,造成墙体出现裂缝。
第二,长期暴露混凝土墙体。在建筑过程中,由于墙体结构比较薄且具有一定的长度,对空气湿度和温度的变化较为敏感,因此,一些附加温度也是导致墙体裂缝出现的重要原因。
(二)、混凝土材料中存在的缺陷
从不同的角度对建筑工程中的裂缝问题进行分析和研究,发现你除了建筑结构设计外混凝土材料也是出现裂缝的重要原因之一。目前,为了规范混凝土的使用范围,以及充分利用混凝土材料,我国建筑工程中一般都采用商品混凝土。虽然,传统的混凝土和商品混凝土相比较,商用混凝土具有较多的优势,但商用混凝土的水灰比和含砂率对建筑工程施工也有一定的影响,这也是导致建筑工程裂缝问题出现的重要原因。
另外,商品混凝土比起传统混凝土中的水泥用量较高。由于水泥量、水灰比和含砂率的影响,会在一定程度上降低商品混凝土的抗拉强度。混凝土的抗拉强度,对建筑的荷载有一定的影响作用,强度降低则会导致荷载不足,使得建筑工程的墙体出现裂缝。因此,在建筑工程中,需要严格依据标准的配合比来使用混凝土材料,只有这样,才能有效的解决由混凝土自身引起的建筑墙体裂缝问题。
三、改善和控制裂缝产生的措施
在建筑工程结构设计过程中,为了减少裂缝问题的发生,需要针对裂缝产生的主要因素和影响条件,进行不同层次的解决,具体的解决手段如下:
(一)、设计规则的结构形状
为了确保建筑结构整体的稳定性和刚性,在对结构进行布置时,需要进行规则性设计。如果建筑结构设计中,结构布置不是规则形状,则会导致建筑物的刚性有一定的差异,在一定程度上会造成建筑物结构的变形。建筑结构设计作为建筑中的关键环节,规则的结构设计,对控制和改善刚度薄弱环节有重要存在意义。以此,为了减少和避免结构开裂现象的发生,在进行建筑结构设计时,需要对结构的形状进行规则性设计。
(二)、选择符合建筑结构设计的刚性要求
在建筑的结构设计环节中,建筑的整体刚度是通过计算得到的。为了保障建筑物的质量,需要对建筑工程的整体结构进行深入的计算,得出准确结果后再进行结构设计。为确保建筑结构不出现由沉降现象引起的裂缝问题,需要在结构设计之前,对建筑物的整体刚度进行充分计算和分析。
(三)、选用合理的混凝土标号
在建筑物的整体结构中,不同的结构部位具有不同的设计体系,且在结构设计过程中,需要选用不同标号的混凝土。在建筑工程的结构设计过程中,为了保障建筑工程不出现裂缝问题,需要确保结构设计环节中混凝土标号的合理性和正确性。
在建筑工程结构设计中,选用合理的混凝土,对工程的防水需求和承载能力有重要的作用,在建筑施工中,一般使用强度合理的C25-C35混凝土。另外,在设计中,还可以采用一定量的粉煤灰,不仅能能够减少水泥的使用量,还可以提高和改善混凝土的和易性。为了确保建筑工程的施工质量,在对水泥品种的选择过程中,一般使用收缩性较小的水泥材料。同时,在控制内外温度的条件下,还可以添加一定量的外加剂,降低水灰比,增加建筑结构的整体养护效果和保温效果。
(四)、建筑表面的涂抹法
在建筑结构的表面刷涂一层高分子结构的防水涂料,会在一定程度上减少裂缝问题的出现,防水涂料一般包含氰凝、聚氨酯类、环氧树脂类和丙烯酸酯等。建筑表面防水涂料的涂抹过程中,对混凝土还有一定的要求,在刷涂之前需要确保混凝土表面整洁、坚实和干燥,只有在满足这些条件的同时,才能确保表面刷涂的防水材料的防护作用。
(五)、合理的尺寸设计
在建筑结构的设计过程中,尺寸的大小对结构设计有一定的影响,同时也是减少喝预防裂缝出现的重要环节。如果尺寸不合理(过长或过短),建筑的温差应力不同,最终会导致墙体裂缝的出现。因此,在建筑结构设计中,设计人员需要根据实际的施工要求,对结构的尺寸进行合理控制,全面分析和考虑长度与温度应力之间的关系,设计出既满足设计要求,有避免裂缝现象出现的设计方案。
(六)、楼板配筋建筑结构设计中的要求
在建筑结构设计中,为了保证建筑结构的整体刚度满足要求,不仅需要对混凝土进行合理性的选用,还需要对楼板配筋进行一定的选择,建筑工程楼板配筋也是影响裂缝问题出现的重要原因之一。在我国的建筑工程中,楼板配筋的直径大小、钢筋间距都是影响建筑结构设计的重要因素,为了确保建筑工程在投入使用后,避免出现裂缝现象,需要对楼板配筋进行合理的设计。设计过程中需要严格遵循以下原则:第一,使用标准规格的楼板配筋;第二,楼板配筋的直径在满足标准规格的条件下,需尽量使用小直径;第三,楼板配筋的间距尽可能缩小。
(七)、灌浆法的影响
在建筑工程中,灌浆环节也是影响建筑质量的重要步骤。在灌浆过程中,首先需要优化选择具有不同特性的灌浆材料(一般选用甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂类、氰凝、水溶性聚氨酯和丙凝等)。其中,在灌浆材料中环氧类材料具有较为广泛的来源,在建筑施工过程中的使用范围较广。甲基丙烯酸甲酯类的灌浆材料,不仅具有较高的可灌性和较低的粘度行,还易于扩散,因此,在防渗漏和补强方面有较好的使用意义。
四、结束语
综上所述,在我国的建筑行业发展过程中,建筑物的裂缝问题是目前建筑工程师急需解决的问题。本文详细阐述了建筑结构中裂缝问题出现的原因,并对建筑结构设计对裂缝问题出现的原因进行分析,以及提出相应的改善措施来预防裂缝现象的发生。为了确保在未来的建筑工程中不再出现裂缝,我们需要从不同的角度对建筑结构设计进行分析、研究、探讨和改进。
参考文献
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