建筑工程結構設計探討

時間:2022-06-28 05:19:32

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建筑工程結構設計探討

建筑工程結構設計探討:建筑工程混凝土結構設計中的不足及應對策略探討

摘要:我國的土木工程的發展是隨著我國的經濟不斷發展而提升的,尤其是在近些年隨著經濟全球化的趨勢下,在經濟、科技等方面有了更多的交流,使得我國的建筑技術有了更進一步的發展。而我國的人民在經濟水平提升的情況下對居住的質量有了更高的要求,這就需要我們對工程施工的每個項目和材料技術等進行研究以保證工程質量,混凝土作為土木工程最常用的一種材料,對于工程質量的影響是巨大的。我們有必要對混凝土結構的施工設計進行研究,來提升土木工程的質量。

關鍵詞:建筑工程;混凝土結構;結構設計

1建筑工程混凝土結構設計中的不足

1.1 地基與基礎設計中的問題

在混凝土結構設計中,天然地基獨立基礎有時因為持力層土層分布不均勻,使基礎坐落在軟硬不均的土層上,相鄰基礎沉降差過大,導致基礎變形過大;由于地下室在提高建筑穩定性、地基承載力、減少地震破壞以及解決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,經常會設置地下室。當建筑選址在山地上時,由于原始地貌水位較低,設計過程中往往會忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細現象,導致地下室底板及外墻承載力不足,出現墻體裂縫和底板涌水現象,給工程項目帶來難以解決的問題和損失。

1.2 混凝土上部結構設計中的問題

在混凝土結構上部設計時,還存在一些問題,框架結構中抗震設防防線較少;因梁跨度大,梁截面高度就大,而框架柱截面較小,導致強梁弱柱情況出現;框架―剪力墻和剪力墻結構中,剪力墻布置不均勻,出現單肢剪力墻剛度過大,應力集中,連梁剛度過強等;高層結構中忽視零應力區等現象。這樣類似問題出現,會給建筑結構的安全帶來隱患。

1.3土木工程混凝土結構中問題出現的原因

原材料的生產及選購,會存在一些質檢員疏忽的現象,因此也可能存在采購不合格的問題。為此進一步導致混凝土質量的降低,對本身的質量產生影響,強度性能也不足。另外是水泥的強度存在問題,這些問題是水泥混凝土中非常關鍵的一個環節。最后是水灰比例問題,這個比例對工程質量的影響十分顯著,若是對比例沒有很好的關注和控制就會出現諸多的問題。

1.4鋼筋混凝土結構設計中存在的裂縫問題

(1)溫度裂縫。溫度裂縫主要是由于外界環境溫度變化明顯、溫差較大,混凝土會隨著外界環境溫度的變化產生熱脹冷縮的物理反應,導致建筑結構中出現裂縫;(2)構造裂縫。由于鋼筋混凝土結構中使用的混凝土的水灰比率不規范,進行混凝土澆筑時振搗不密實以及模板滑動,導致了收縮裂縫的出現。如果脫模過早、混凝土護養工作不到位或者是支架下沉等情況也會導致鋼筋混凝土結構出現裂縫;(3)結構裂縫。主要針對現澆鋼筋混凝土結構來說,由于結構構件之間的剛度不盡相同,所以一些結構中容易構成剛度較弱的區域,這些地方的截面突變處,非常容易出現破損裂縫;(4)收縮裂縫。在鋼筋混凝土結構的養護過程中,水泥和混凝土會出現收縮的情況,隨著時間的變化逐漸變硬、碳化、脫水、變小,進一步出現各種收縮裂縫,這種情況并不會消失,在二十八天的時間內持續不斷的出現,這是由水泥和混凝土自身的特點決定的。

2混凝土結構設計不足的應對策略

2.1地基對混凝土結構的控制

通過優化地基對混凝土結構的約束,也可以起到提升工程質量的作用,而優化約束主要通過內外兩種措施進行:對混凝土內部的控制主要是通過控制混凝土內外溫差來進行的,因為混凝土本身的內部溫度就會增加混凝土的約束力,再加上外部溫差,兩者相加效果可就不那么簡單了,這也主要是為了降低溫度應力,主要措施有暖棚法、蓄水法、覆蓋法等,削內增外,使混凝土的約束力減少;對混凝土的外部控制主要集中在澆筑步驟上,如在進行大面積的澆筑時若澆筑層過厚,就會使得地基對于混凝土的約束力大大增強,所以澆筑時要嚴格注意其厚度,也可采用滑動層技術來實現削減混凝土澆筑厚度的目的,使地基對混凝土的外部約束力進一步減小。

2.2混凝土原材料和澆筑方面的控制

混凝土原材料對于保障建筑施工質量至關重要,處于基礎性地位。因此,在選擇材料的過程中需要強化此方面的控制,并且嚴格控制檢測程序。生產前要對含沙量、水泥量、水灰比例做好多個環節的控制,從嚴格的意義上保障混凝土的施工質量。混凝土的澆筑程序也是影響質量的重要因素。混凝土的澆筑程序關乎到后期承載力的問題,因此澆筑需要使用振搗器來完成,要均勻進行點控,不能出現諸多的遺漏問題。在混凝土澆筑完成后還需要做抹壓工作,并且使用保r膜及普通的塑料袋對混凝土進行有效的保護,然后定期進行灑水保濕工作,若是混凝土被曬干,那么堅韌性就會受到諸多的影響。最后,控制混凝土的溫度應力。在此過程中需要減少水泥的使用,并且釋放出更多的溫度,適量減少混凝土的用量進而達到降低溫度的目的,提升混凝土的攪拌性技術,能夠讓每種材料的融合性能更好,還能散熱。控制和澆筑的溫度也需要控制,在澆筑的過程中可能會產生非常大的熱量,并且受到外部環境的影響盡量避免在高溫環境下進行澆筑,也可以使用降低溫度措施的辦法,保障溫度處于適宜范圍內。

2.3混凝土的抗裂技術

混凝土在使用中經常會出現裂縫,嚴重影響著混凝土結構的性能和工程安全,其產生的原因一般不外乎溫度應力、水化熱、自縮現象等,而要提升土木工程的質量,肯定繞不開裂縫這一關。現在工程中抗裂技術的使用已經很普遍了,一般是從源頭出發進行裂縫的控制,即混凝土的配備上。在混凝土配制中加入適量的添加劑是常用方法,主要是針對混凝土的自縮現象而言,加入添加劑可有效改變混凝土的自縮數值,進一步控制混凝土裂縫,但需要注意的一點就是添加劑種類的選取和添加劑添加的操作規范,必須嚴格按照規程行事,在適當的時機加入;除添加劑之外,無機纖維材料、金屬纖維材料、有機纖維材料也是添加的重點,但它們不是作為添加劑加入,而是作為增強材料使用,目的是通過這幾種材料提升混凝土的整體抗拉水平,而混凝土抗拉能力提升也就意味著裂縫的減少;第三種方法不需要添加任何東西,但需要科學地對混凝土的配制比例進行區分,因為不同配比的混凝土在性能上也會有所差異,所以需要專業人員對此進行計算,并進行設計和驗證,保證混凝土的性能能夠達到最優。

結束語

建筑結構設計的好壞,直接影響這后續建筑的施工以及建筑工程投入使用之后產生的經濟效益,同時也關系著使用建筑人群的生命安全,以及社會影響,因此,在建筑結構的設計中一定要秉承著科學嚴謹的態度,合理設計,不斷的通過學習和積累經驗,來完善設計中出現的一些問題,以期保證建筑工程的質量,促進建筑行業的穩定發展。

建筑工程結構設計探討:建筑工程中地下室結構設計探析

【摘要】隨著高層建筑的飛速發展,其建筑設備用房、地下消防水池和汽車停車位多功能都應用在地下室,因此在高層建筑設計中,地下室結構設計難點繁多、意義重大。文章分析了地下室結構設計中的難點問題,并針對性提出了優化設計的方案。

【關鍵詞】建筑工程 地下室結構設計 結構平面設計 抗震設

目前城市土地資源日益緊缺,建筑及城市交通有逐漸向地下發展的趨勢。然而,建筑由于其功能和結構本身的需要,大多設置了地下室。隨著建筑層數的日益增高,地下結構已向多層發展,其結構設計、施工及防水等日益成為建筑工程界關]的熱點。由于地下室工程的施工環境特殊、隱蔽性大、涉及的工種多、施工馱櫻也容易出現質量問題,因而對設計和施工有一定的特殊要求。

一、地下室結構設計難點概述

地下室工程涉及的專業極為馱櫻在建筑的地下室結構設計時,需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設備用房及管道、坑道、排水、通風、采光等各專業的配合。對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言,塔樓部分一般在使用階段不會存在抗浮問題,但裙房及純地下室部分經常會有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態,對施工過程和洪水期重視不足,因而也會造成施工過程中由于抗浮不夠而出現局部破壞,加上地下室防水工程是一項系統性工程,涉及設計、施工、材料選擇等諸多方面因素,因此造成了地下室結構設計難點繁多,一般來講概括起來為:(1)結構平面設計;(2)抗震設計;(3)地下室抗浮、抗滲設計;(4)外結構設計。

二、建筑工程地下室結構優化設計

(一)結構平面設計

在高層建筑的地下室結構設計時,需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設備用房及管道、坑道、排水、通風、采光等各專業的配合。例如地下室的長度超過設計規定長度時,需要與結構專業配合,確定是否設置變形縫,通常應盡可能少設或不設變形縫,因為設置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得馱印I杓迫嗽笨梢醞ü設置后澆帶和合理使用混凝外加劑或地上設縫、地下不設縫等方式,達到不設縫的目的。若地下室過長依靠設置后澆帶的方法難以解決,設計人員應合理地調整平面將地下室分割成幾個小地下室,中間用較窄的通道相連,以滿足使用及管道相連的要求,而將變形縫設置在通道處,這樣可以使接縫較少且處于受力較小處,便于補救。在結構設計時應合理地設置采光通風井,若高層建筑采光通風井位置設計不當,例如在側壁外作附加通長采光井,而采光井外壁又不能與地下室頂板整體連接,會造成地下室保證結構穩定功能的喪失,不能有效地將上部的地震及風力作用傳至側壁及地面,不能滿足高層建筑的埋深要求。

(二)抗震設計

一般來講地下室抗震設計中較為常見的問題為:多層建筑中半地下室埋深不夠,房屋層數包括半地下室層已達8層,層數和總高度超過要求,違反GB50011-2001第7.1.2條。地下室頂板為上部結構嵌固端,地下室一層抗震等級定為三級,而上部結構為二級,按GB50011-2001第6.1.3條地下室也應為二級。

若地下室設計不當,對其整體的抗震性能會產生較大的影響。根據施工圖審查要點,一般來講,對于半地下室的埋深要求應大于地下室外地面以上的高度,才能不計算其層數,總高度才能從室外地面算起。地下室的χ與上部結構的χ應協調統一。對地下室頂板室內外板面標高變化處,當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層,應采取一定的措施進行處理,否則不應作為上部結構的部位。相關規范明確規定,作為上部結構部位的地下室樓層的頂樓,蓋應采用梁板結構,地下室頂板為無梁樓蓋時不應作為上部結構的部位。結構計算應向下計算至滿足要求的地下室樓層或底板,但剪力Φ撞考憂殼層數應從地面往上計算,并應包括地下層。

(三)地下室抗浮、抗滲設計

地下水位及其變幅是地下室抗浮設計的重要依據。實際在地下室抗浮O計時僅考慮正常使用的極限狀態,而對施工過程和洪水期重視不足,因而會造成地下室施工過程中因抗浮不夠而出現局部破壞。另外,在同一整體大面積地下室的上部常建有多棟高層和低層建筑,由于地下室的面積較大、形狀又不規則,且地下室上方的局部沒有建筑,此類抗浮問題相對難以處理,須作細致分析后再進行處理。地下室結構設計除應滿足受力要求外,抗滲也是其中一個重點。

由于鋼筋混凝土結構通常帶裂縫工作,要達到抗滲目的,一般可采取以下措施:(1)補償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑,以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時,即可控制裂縫;(2)膨脹帶。混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會完全補償混凝土的早期收縮變形,而設置補償收縮混凝土帶可以實現混凝士連續澆]無縫施工;(3)后澆帶。后澆帶作為混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術措施,較長久性變形縫已有很大的改進并廣泛應用;(4)提高鋼筋混凝土的抗拉能力。混凝土應考慮增加抗變形鋼筋,如側壁增加水平溫度筋,在混凝土面層起強化作用;側壁受底板和頂板的約束,混凝土脹縮不一致,可在μ逯脅可柚靡壞浪平暗梁抵抗拉力。當然,在采取以上措施時,同時要]意混凝土的養護。

(四)外結構設計

地下室的外κ墻峁股杓頻鬧氐悖應按水、土壓力驗算,在設計時應注意以下要求:(1)荷載。地下室外λ承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載。豎向荷載包括上部及地下室結構的樓蓋傳重和自重,水平荷載包括地面荷載、側向土壓力和人防等效靜荷載。(2)靜止土壓力系數。靜止土壓力宜由試驗確定,當不具備試驗條件時,砂土可取0.34~0.45,粘性土可取0.5~0.7;(3)地下室外Φ吶浣羆撲恪J導噬杓剖保在外Φ吶浣羆撲闃校對于帶扶壁柱的外Γ不是根據扶壁柱的尺寸大小進行計算,而是均按雙向板計算配筋;扶壁柱則按地下室結構的整體電算分析結果進行配筋,不按外λ向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。根據外τ敕霰謚變形協調的原理,這種設計將使得外κ向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外Φ乃平分布筋則有富余量。

三、結語

高層建筑地下室結構設計顯然是一個馱擁墓程,但是,只要把握設計要點,抓住設計重點,以合理的設計為前提,進行全面考慮,使建筑地下室結構設計工作發揮其最大的經濟作用和社會效益、戰略效益。

建筑工程結構設計探討:建筑工程設計中的剪力墻結構設計

摘要:建筑工程與我們的生活息息相關,它為我們提供了溫馨舒適的家,寬敞明亮的工作空間,溫暖怡人的旅行環境。合理科學的建筑工程結構設計,能夠保證建筑工程的質量安全,同時使其功能實現最大化。本文對建筑工程中的剪力墻結構設計的主要內容進行分析,指出目前我國剪力墻結構設計的問題,并提出相應的解決措施。

關鍵詞:建筑工程;剪力墻設計;結構設計

建筑工程的結構設計十分重要,而其中的剪力墻的結構設計更是重中之重。我國建筑行業的線管企業和部門必須重視起來剪力墻的結構設計工作,發現目前我國建筑工程設計中的剪力墻結構設計中出現的問題,然后加以解決。

在進行剪力墻的結構設計時,要考慮設計的可操作性和實際性,還有施工方式對設計可能造成的影響。而在施工時,需按照結構設計來施行,同時,對于設計中不符合實際的地方,可靈活地做出更改。目前我國的建筑工程結構設計和施工中還存在一些問題,嚴重影響建筑工程的質量和安全,因此必須對其進行分析和改進。

一、建筑工程概述和加強剪力墻結構設計的意義

建筑工程涉及的范圍很廣泛,它包括勘測、設計等技術活,及各種工程設施,鐵路、電站等都包含其中。剪力墻設計是建筑工程結構設計中很重要的一個部分。科學合理的剪力墻設計是保證建筑工程建設工程順利實施的必要前提,建筑工程的施工也是整個工程的關鍵環節,施工前的設計越完美,施工中的細節越完美,建筑的質量也就越高。在進行剪力墻的結構設計時,要考慮設計的可操作性和實際性,還有施工方式對設計可能造成的影響。而在施工時,需按照結構設計來施行,同時,對于設計中不符合實際的地方,可靈活地做出更改。

二、目前我國建筑工程設計中的剪力墻結構設計中存在的問題

目前,我國建筑工程在剪力墻結構設計以及施工方面還存在一些問題,嚴重影響我國建筑工程的質量和使用壽命,其中一些細小的問題往往不僅會給工程的功能造成很大的破壞,而且會給建筑里的居民的生活帶來很多的不方便,一些嚴重的問題甚至會對附近居民的生命安全造成威脅。

(一)建筑工程剪力墻設計結構中的設計工作不合格

和國外的建筑工程設計相比,我國的建筑工程建設研究起步較晚,經驗還不足。在建筑工程的施工方面,存在的最大問題是,為了提高施工效率和降低工程成本,往往設計的質量得不到保證,即出現所謂的"豆腐渣"工程。這在很大程度上是由于建筑工程施工設計的專業性不夠導致的。首先,施工人員有時并沒有考慮施工設計的實際性,沒有實地考察,也沒考慮施工過程中可能會出現的問題,只是想當然地對建筑工程的結構進行設計,導致設計出很多不合乎當地實際情況的結構。這種設計出錯往往很難在施工過程中加以彌補,一些低級的設計錯誤可能導致建筑工程的功能出現問題,而一些嚴重的設計錯誤甚至會降低建筑工程的質量,降低工程的安全性。

(二)建筑工程施工中缺乏有效的管理制度

土建筑工程剪力墻建設中有很多問題,尤其是對建筑工程過程中的施工人員的管理,這些都對建筑工程的質量有著至關重要的影響。如果不加強人員管理,往往會導致很多問題。首先,在我國的很多建筑工程剪力墻的施工中,施工人員過于追求施工效率,不考慮建筑工程的質量和設計的合理程度,就會導致建成后的建筑工程出現一些質量問題,影響工程的使用壽命和安全。其次,施工人員的自身專業素質和能力還不夠,有的施工人員不按照企業的施工要求和規章制度來進行施工,在工作中隨心所欲,不按照原本的剪力墻設計圖紙來進行,或者出現各種偷工減料和怠工的行為,不僅拖慢了工程的施工進度,而且可能給工程的質量安全造成隱患,給國家帶來很大的經濟損失。

(三)建筑工程剪力墻結構的施工人員缺乏足夠的專業知識和技能

一些工作人員沒有足夠的專業素質和責任意識,對于建筑工程的工程結構和建筑工程常用的材料屬性也不夠了解。因此在剪力墻的施工過程中@些人員往往會做出錯誤的材料選擇,降低剪力墻的結構強度。此外,一些施工人員缺乏足夠的專業技能,對各種建筑工程的儀器的操作也不夠熟練,很多施工步驟都達不到企業和國家規定的要求和標準,這就會在很大程度上影響建筑工程的質量和安全,還會導致嚴重的經濟損失。

三、目前我國建筑工程剪力墻結構設計施工中的問題的解決對策

對于以上問題,建筑企業和相關國家部門必須加以重視,認真對待,以正確的對策來處理這些問題。

(一)建筑企業要重視建筑工程剪力墻的結構設計工作

在建筑工程剪力墻的施工中,設計師的設計工作要放在第一位,保證每一個結構都有足夠的理論支撐,因為一旦工程設計出現問題,在實際的施工過程中就很難再進行改正。在對土木建筑工程剪力墻結構進行設計時,必須詳細考慮可能出現的各種潛在的問題,并針對這些問題制定出合適的解決辦法,從而保證設計的合理性。在設計時建筑工程設計師首先要考慮的是剪力墻結構的安全問題,設計師要對設計的剪力墻的地基穩固方案進行思考,保證地基的穩固。同時,在具體施工過程中,一旦出現設計師意料之外的情況,必須找出問題所在,并提出正確的解決措施,確保建筑工程的安全性。

(二)企業在建筑工程剪力墻的施工過程中要嚴格管理

管理人員必須對施工工作加以重視,加強對剪力墻施工的各個環節的管理,企業要及時完善規章制度,確保建筑工程的人為失誤降到最低。工作人員在施工過程中,要全面了解并思考施工細節,并向專業人員詢問確保在施工中不會發生理解上的失誤,保證建筑工程質量。

(三)建筑工程的施工人員要提高自己的專業素質

施工人員要不斷提高自己的專業能力和知識的積累,在能夠保證剪力墻的質量合格的情況下盡量使用物美價廉的材料。施工人員專業素質的提高,也會反過來促進我國建筑工程的不斷發展和完善。企業在空閑時請專業人員來對施工人員培訓,提高施工人員的專業素養和技能,培養施工人員的職業道德,確保在工程的質量上精益求精。

四、總結

剪力墻設計結構對于建筑工程的質量至關重要,企業和國際必須加以重視,完善相關制度,提高施工人員素質。只有這樣才能促進我國的建筑工程質量的提高。

建筑工程結構設計探討:建筑工程混凝土結構設計耐久性分析

當前,結構工程發展的最尖端就是混凝土結構的耐久性以及耐久性的設計問題,可是,我國的混凝土結構設計水平和整體的研究成果,遠遠比不上國外的水平。我國目前的基礎工程設施建設空前壯大,所以,混凝土結構的耐久性設計工作刻不容緩,不然的話,肯定就導致非常大的經濟損失和資源的浪費,同時給人們的生活和生產帶來非常大的影響。

1耐久性設計因素分析

1.1環境作用影響

混凝土結構的使用時間和混凝土所在的環境是聯系非常密切的,根據不同級別的建筑物來進行耐久性的設計工作,在整個設計流程中要非常關注混凝土結構所在的環境。在特定的環境中,使用結構的材料隨著時間的變化而發生改變,會縮短使用壽命,只有在不良的環境下進行結構的技術手段,才可以更好的保證設計的使用時長的標準。所以,為了更好的進行混凝土結構耐久性的設計工作,要根據整個混凝土結構所在的環境進行設計。

1.2壽命設計

和普通的產品是相同的,建筑混凝土的結構擁有使用壽命。按照不一樣的角度來分成幾個部分,根據外國的建筑物的耐久性能來進行分類:要求使用壽命、預期使用壽命、設計使用壽命。

1.3構造設計

就是對混凝土結構的特殊部分進行耐久性的設計工作,混凝土結構中非常重要的一個部分就是構造了,所以,構造設計工作相當的關鍵,一旦沒有做好構造設計工作,就會導致整體的混凝土的結構受到重大的影響,同時就會增加建筑物的維修周期和維修費用,更有甚者就會影響到混凝土結構的耐久性和使用時長。

1.4可修復能力設計

在進行經營狀態的混凝土的構成要件要進行平常的檢驗維修工作,怎么保持這個混凝土在進行經營的狀態下保持可以自己修復的能力,是可修復能力設計需要注意的要點。進行混凝土的可修復能力的設計,不僅僅可以保證在進行運行的過程中性能和設計性能水準相差無幾,同時還可以保證對于那些并沒有進行可修復設計的結構增加正常的維修時間,降低維修的花費,對那些平常維修的混凝土構件有非常大的幫助。

1.5材料制備設計

混凝土的結構耐久性設計工作在我國乃至是國外都應用非常多,當前,非常多的耐久性設計辦法都是針對材料提出來的耐久性辦法,就打比方說,通過材料來保證材料設計的耐久性要求。材料制備設計主要包含混凝土的高性質,環境的改變,材料的惰性選擇等等。由于材料的制備設計工作,要按照環境以及時間來保證設計手段。

2建筑工程混凝土結構耐久性設計

2.1降低環境方面對混凝土造成的負面影響

非常容易就可以發現,自然環境、水、材料等不同原因的影響了混凝土結構的耐久性能,要施工單位非常關注這些原因,實施相對應的比較科學的解決方式,保證提高混凝土結構的耐久性能。所有人都清楚,科學的混凝土結構,可以解除局部積水問題的出現,防止出現區間水汽凝聚問題,同時,在不良環境的影響中,保證混凝土結構形式非常簡單,防止使用薄腹與薄壁混凝土結構型式,降低棱角與表面積的裸露程度,實現混凝土振搗工作與養護工作的高效性。另外,在進行施工流程中,經常出現裂縫問題,特別是伸縮縫合施工縫,這些地方容易出現滲漏以及侵蝕的問題,所以,要防止在不良環境下出現施工縫。要在非常適合施工的地方進行施工,對拼縫的密閉性能加以改善,減小伸縮縫的數量值。

2.2施工質量規范與結構養護措施

工作人員需要根據有關的質量規定,就比方進行拌制混凝土的同時,要進行施工工藝的選擇,包括對裹砂法以及裹砂石法的選擇,為了更好的保證混凝土拌合材料的容易拌合、整體材料的強度以及保存水的能力的提高,同時,施工人員還要根據施工為了達到的目的、施工的環境、水泥的品種、混凝土的性質等等來更好的建立有效合適的結構養護系統。使用混凝土結構的時候,要非常清晰的知道結構的重要位置以及維護檢測的時間周期。建立健全混凝土結構的檢測體制,要及時發現問題,做好及時進行維修工作,保證混凝土結構的安全使用。

2.3改進建筑工程結構材料的設計

第一,非常清晰的知道建筑工程耐久性設計以及建筑工程結構使用時長的標準,就是設計使用年限;第二,要非常清楚的知道,材料使用之后,那就行材料時效之后的規范規定。第三,要按照建筑工程混凝土結構的設計規范來看,然后再進行混凝土結構材料的挑選工作,選擇最為合理的一種,保證可以將建筑工程成本減少到最少的情況下,還可以應用到最經濟質量最好的耐久性最優的建筑工程混凝土結構設計材料。

2.4規范建筑工程結構的耐久性設計

大部分時間來,我國沒有并沒有對建筑工程結構使用壽命的標準,在這兩年進行制定并實行的《建筑結構設計規范》中才非常清晰的對建筑結構的使用時間進行了規定,主要分為四種,可是對于促進建筑工程結構耐久性并沒有非常大的幫助,盡管結構的使用時間可以根據維修工作進行增加,可是結構的主體并不一定能夠保證到達使用年限,主要表現在橋梁的混凝土結構中,規定設計中應用的可以應用30年的索都達到不了20年的使用時長,就會非常大的減少結構的使用時長。所以,要進行結構的耐久性的設計工作,要根據規范來將,這些規范中的耐久性設計標準要符合,才能非常好的滿足建筑工程結構耐久性設計使用時長。

2.5提高混凝土結構地基基礎的設計

一旦在整個建筑工程過程中有著不一樣的沉降的標準,就是關于地基以及基礎方面的設計,處理的方式也是不一樣的,一旦沉降量比較低,就要按照褥墊的施工方式來進行處置,在整個建筑物的地下地帶和持力的地方。在出現沉降的地方,混凝土的保護地帶還會保證另一部分的附加力量,這樣,非常方便的保證地下室的地板的安全,不會出現因為外部力量而導致的表面出現裂縫,或者再次出現沉降的現象,與此同時,還更好的保證了地基的設計。更好的解決了地基的保養問題。

3結束語

綜上所述,只有非常嚴謹的保證混凝土結構耐久性的設計工作,特別是注意在不良的環境中的混凝土結構,要保證其耐久性的工作設計。按照不同的結構和構成原理,使用對應的混凝土結構。一旦混凝土出現比較小的變化的時候,就表示已經出現問題,這時再來進行補救就來不及了。混凝土結構耐久性的設計要應用到施工過程的每一個流程中,只有這樣,才能更好保證其作用,才根本上保證混凝土結構的使用壽命。

作者:徐曉霞 朱林 單位:中國石油天然氣管道工程有限公司東北分公司

建筑工程結構設計探討:建筑工程混凝土結構設計論文

摘要:進入21世紀以后,中國建筑行業得到了深入的發展,在建筑工程施工中,混凝土是一種十分關鍵的施工材料,對這個建筑工程的質量有直接的影響。近年來,由于人們對建筑功能要求不斷增加,使得建筑結構設計種類也持續增多,使得設計者很容易忽視對混凝土及結構的設計,出現一些問題,影響建筑工程質量。對此,文章就建筑工程混凝土結構設計中的一些不足及應對策略進行詳細分析。

關鍵詞:建筑工程;混凝土;結構設計

近年來,隨著我國城鎮化發展的深入推進,建筑需求量越來越多。在現代建筑工程施工過程中,混凝土結構是普遍使用的一種結構形式。這種結構具有承載力強、耐久性好、剛度大、耐火性高、安全性高等特點,同時在施工過程中施工成本較低,得到了廣泛的應用。在實際中,為了確保建筑混凝土結構的施工質量,實現建筑工程的各項功能,必須對混凝土結構設計中可能存在的問題進行嚴格的管控,合理分析,并制定相應的解決對策,為建筑工程施工質量的提高打下良好基礎。

1建筑工程混凝土結構設計中的不足

1.1地基與基礎設計中的問題

在混凝土結構設計中,天然地基獨立基礎有時因為持力層土層分布不均勻,使基礎坐落在軟硬不均的土層上,相鄰基礎沉降差過大,導致基礎變形過大;由于地下室在提高建筑穩定性、地基承載力、減少地震破壞以及解決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,經常會設置地下室。當建筑選址在山地上時,由于原始地貌水位較低,設計過程中往往會忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細現象,導致地下室底板及外墻承載力不足,出現墻體裂縫和底板涌水現象,給工程項目帶來難以解決的問題和損失。

1.2混凝土上部結構設計中的問題

在混凝土結構上部設計時,還存在一些問題,框架結構中抗震設防防線較少;因梁跨度大,梁截面高度就大,而框架柱截面較小,導致強梁弱柱情況出現;框架—剪力墻和剪力墻結構中,剪力墻布置不均勻,出現單肢剪力墻剛度過大,應力集中,連梁剛度過強等;高層結構中忽視零應力區等現象。這樣類似問題出現,會給建筑結構的安全帶來隱患。

2混凝土結構設計不足的應對策略

2.1混凝土結構地基與基礎設計

在實際工程中,采用天然地基基礎形式時,要么基礎情況非常好,地基承載力非常高;要么上部荷載較小,樓層數較低,對地基承載力要求也較低,采用天然地基可以使工期短、造價低。但無論如何都要滿足地基的強度和變形要求。根據地基基礎設計規范的規定,地基承載力特征值低于130kPa、相鄰建筑物距離過近可能導致發生傾斜、建筑物附近堆載過大等都應進行變形驗算。當基礎處于軟硬不均的持力層土層上時,要采用褥墊層以調整不均勻沉降。根據具體情況,進行厚度約為500~600mm的換填,并進行分層碾壓夯實。采用錐形獨立基礎時,斜面坡度小于1:3,混凝土能夠振搗密實,保證基礎強度和高度的要求。在對基礎間拉梁設計時,要充分考慮梁上土的重量和柱底荷載拉力的作用,適當的增加配筋,從而保證基礎的整體剛度。對于地下室工程,宜建造在密實、均勻、穩定的地基上。當處于不利地段時,應采取相應措施。充分考慮各個構件所承受的荷載,尤其是水浮力,回填土后水的壓力會升高。底板的浮力會加大,墻體的水平壓力也會增高。針對這樣的問題,在建筑使用功能允許的情況下,應將底板和地下室外墻盡量分隔成小跨,以減小壓力對底板和外墻的影響,減少開裂情況的發生。同時,可以提高墊層混凝土強度等級,厚度也不小于100mm。

2.2混凝土結構上部設計

上部設計中,宜設置多道防線。(1)對整體建筑的抗震要求進行全面考慮,也就是重視概念設計。抗震設計宜采用平面布置基本均勻,豎向剛度無明顯變形、承載力無明顯突變的結構體系,不應采用嚴重不規則結構。因此應選擇合理的抗震結構體系和構件截面尺寸以及合適的配筋方式,確保豎向構件有足夠的延性,增大構件的塑性變形能力。框剪結構和剪力墻結構設計時,剪力墻應沿著縱橫兩個方向,布置在建筑周邊、電梯間、樓梯間及荷載較大的位置,墻體間距滿足規范,同時單片剪力墻的水平剪力不能高于結構底部總水平剪力的30%。在設計第二道防線時,要對剪力墻連梁的跨高比進行嚴格控制。實踐表明,剪力墻連梁跨高比為5時,各項性能是最好的。(2)在進行剪力墻梁、柱設計時,應該堅持強柱弱梁、強剪弱彎、強節點強錨固的原則。此外,對于中震程度建筑混凝土結構,需要考慮第一級別剪力墻,墻肢數量最少要保持4肢。當第一級別的剪力墻進入塑性階段后,需要在級別較小的剪力墻進行多道設防,避免建筑在震動下過度變形,從而對級別小的剪力墻造成危害。在上部結構設計中,設計者應有選擇的將縱橫兩片剪力墻連接在一起,在遇到中震或者大震時,剪力墻開裂會達到耗能的作用,這樣就保持了建筑延性破壞,確保了建筑整體性能不損壞,真正做到小震不壞、中震可修、大震不倒,以保證人民生命財產的安全。

3結束語

在新時期下,不管是業主,還是建設單位都對建筑工程的整體質量有很高的要求,即使是墻體開裂都會對人的心理帶來不好的影響。因此結構設計時必須根據具體情況,認真、仔細的對混凝土結構進行設計,并反復審查,發現問題后及時解決,不斷優化混凝土結構設計方案,從而促進建筑工程施工質量的提升,為整個建筑工程各項功能的實現提供保障。

作者:毛亞鳳 單位:昆明理工大學

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