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關鍵詞:鋼混結構;鋼結構;高層建筑;施工特點
1.鋼混結構在高層建筑施工中的應用
鋼管混凝土屬于鋼混結構范疇,其主要特點是充分發揮了混凝土和鋼材的優勢,鋼管由于灌入混凝土,其穩定性得到提升;混凝土受到周圍鋼管的約束,其抗壓能力獲得提高。該組合結構具有高強度、輕質、抗沖擊性能優良及耐腐蝕等諸多優點。鋼管混凝土除了具備以上優良特性外,在施工方面同樣優勢顯著,由于鋼管的約束作用,可不搭設模板;鋼管能夠代替混凝土柱中的主筋及箍筋,省去了鋼筋籠的焊接工作,因此,極大地降低了施工周期。最適合應用在高層建筑、大跨度橋梁等工程結構的承壓構件中。
鋼混結構對于鋼管的要求較低,鋼管既可選用無縫形式也可選用焊縫形式,其中鋼管混凝土最小直徑應不低于10cm,直徑過小的鋼管增加了混凝土的灌注振搗難度;為了保證澆筑過程中鋼管的約束強度,壁厚應不低于0.4cm。為了保證鋼管混凝土的剛度,所灌注混凝土標號不應低于C40。鋼管混凝土融合鋼筋和混凝土的各自優勢,在具體施工過程中應兼具二者的特性。以下是具體施工特點分析。
1.1鋼管
絕大部分鋼混結構中,均選用卷焊鋼管,對焊縫的要求較低,一般選用直縫,保證焊縫在受力條件下不容易出現應力集中問題,卷制方向應用鋼板的軋制方向相同。卷制內徑根據鋼材類型而定,高層及大跨橋梁結構中使用最廣泛的16Mn鋼板,其卷制內徑應不低于鋼板厚度的40倍。卷制前應先開坡口,坡口位置應與卷軸正交。
1.2鋼管拼裝
為了保證運輸不受限制,單個鋼管單元長度不應大于10m,對于高層建筑中的鋼管混凝土拼裝作業,鋼管預制長度應該根據施工現場的吊裝能力而定。鋼管單元在焊接過程中,必須保證鋼管內肢管平順,應嚴控焊接應力引發的鋼管內肢管變形問題,為了盡可能降低焊接對肢管的干擾,應采取反向焊接的方式,在鋼管兩側對稱施焊,以沖抵焊接帶來的微變形。對于直徑較小的鋼管,應選擇固定點焊;直徑較大的鋼管,可選用光圓鋼筋焊接于鋼管接口處,起到支撐作用,為了提升焊接質量,可在鋼管內壁加設內襯。焊接順序的確定要以盡可能降低變形為主要目的,焊縫通過檢測后方可在焊縫處進行防腐蝕保護。
1.3鋼管混凝土結構灌注
由于鋼管混凝土結構省去了柱內鋼筋籠的編制,因此,便于進行混凝土現澆作業。為了確保鋼管內混凝土完全密實,澆筑面應略高于鋼管端口,并采用振搗棒均勻插搗。當鋼管混凝土直徑大于40cm時,除進行必要的插搗外,應采用板式振動器均勻振搗。對于少部分直徑過大的鋼管混凝土,為了保證內部混凝土密實,還應采用加速振實法。鋼管混凝土結構一個施工單元內,混凝土澆筑作業必須一次性連續完成,需要加設施工縫時,應臨時關閉管端,以防異物墜入。
當混凝土澆筑作業臨近尾聲時,應使得澆筑面略高于端口,并將預留的排氣孔板貼實于端口,并迅速焊接,待所澆筑混凝土強度達到設計強度的70%以上時,再將壓實于端口的排氣孔板同端口焊接。
2.高層鋼結構施工應用
2.1鋼筋及型鋼
為了確保框架結構中梁柱交叉位置末端鋼筋的相互獨立,在柱結構型鋼施工中,在型鋼腹板位置應預先鉆孔,保證梁端鋼筋順利穿入且互不影響。鉆孔大小既要滿足梁端鋼筋的最大直徑,還應盡可能減小腹板開孔對型鋼承載力的削弱作用,工程實際中,腹板開孔直徑一般介于5-6mm。對于梁柱交叉位置及型鋼翼緣附近,在澆筑混凝土的過程中不易排盡空氣,因此,在澆筑前應預設若干排氣孔道。
2.2混凝土模板架設及現澆作業
為了保證混凝土模板的穩定性,應將梁底部的固定螺栓置于鋼梁下弦處,蓋板應選用可拆解模板搭設,從而提高模板的利用率,g接降低施工費用。在具體的鋼結構施工中,必須嚴格依照鋼結構行業規范中要求的施工順序進行,混凝土澆筑也應遵照相關混凝土施工規范,對于型鋼翼緣等容易出現混凝土不密實的位置,應加強振動操作,保證混凝土結構整體質量安全可靠。
3.高層建筑鋼結構施工中的獨特要點
高層建筑鋼結構工程不同于普通的鋼結構施工作業,必須引起足夠的重視。首先,考慮到鋼結構的繁雜性,必須在裝配前做好施工組織規劃,加之鋼結構對施工精度要求苛刻,其拼裝工作必須做到嚴絲合縫。相反,高層建筑選用鋼混結構形式時,混凝土應采用現澆形式,其精度要求降低,若兩種結構形式并存時,將給施工過程帶來諸多不便。再者,高層建筑鋼結構施工中,其作業平臺較高,其施工進程必然受到外界不良天氣的干擾,比如遇到大風、暴雨等強對流天氣時,鋼結構的起吊作業將無法開展。所以,在安排施工進度時,應充分考慮這一方面。
關鍵詞:建筑結構;抗震扭轉設計;重要性;措施
建筑結構抗震扭轉設計影響著建筑在地震作用下的形變程度,地震是破壞建筑質量的最大原因,通過改善建筑結構抗震扭轉設計,可以有效的保障人們的生命財產安全。提高建筑結構抗震扭轉設計,對提高建筑的質量與安全有著重要的影響作用,這項設計也是建筑單位比較關注與重視的內容。根據建筑不同的結構類型,其抗震扭轉設計的內容也不盡相同,尤其是高層或者不規則建筑,這些建筑在地震的作用下結構極易變形,一旦發生安全事故,造成的損失也非常大,所以,必須通過相關的技術改善這類建筑結構的抗震扭轉設計,本文對建筑結構發生扭轉的原因進行了分析,希望相關部門可以盡快解決這些問題。
一、建筑結構扭轉的形成原因
建筑結構扭轉是建筑在地震力作用下最容易發生的質量問題,這種質量問題對建筑結構的破壞極大,如果不通過相關技術改善建筑結構問題,很容易埋下安全隱患,造成居住者較大的損失。為了避免建筑結構遭到破壞,可以增強建筑結構的剛度,提高建筑結構的扭轉能力,還要了解建筑結構發生扭轉的原因,這樣才能改進抗震扭轉設計技術,下文從建筑結構本身以及外來干擾兩個方面,對建筑結構扭轉的形成原因進行了簡要分析。
1、建筑結構本身原因
影響建筑結構承重力的因素很多,其中建筑結構的剛度中心與質量中心是否重合是其中最重要的影響因素,如果在施工的過程中,沒有將建筑結構的剛度中心與質量中心重合在一起,那么在地震發生時,建筑的結構則會遭到嚴重的破壞。所以,剛心與質心的位置影響著建筑結構的穩定性,兩者重合在一起可以有效的提高建筑結構的整體性,而且也會減小地震對建筑結構的破壞,提高建筑結構的抗震扭轉力。為了做好對剛心與質心重合的檢測工作,必須提高監管人員對這項工作的重視程度,對質量進行嚴格把關,這樣才能避免因建筑結構問題而影響其抗震扭轉力。
2、外來干擾原因
地震的發生具有突發性與強破壞性性,人為力量無法阻止地震的發生,但是建筑設計人員卻可以通過提高抗震扭轉設計的質量,降低地震對建筑的破壞程度。地震發生時會對地面產生水平的作用力,而且對建筑結構會產生轉動的作用力,這種力量對建筑結構產生巨大的破壞作用。地震雖然可以通過科學的方法進行預測,但是這種預測并不能保證百分之百的準確率,而且對地震的強度也無法掌握。所以,在進行建筑設計時,一定要多考慮外界因素的干擾,做好建筑結構抗震扭轉設計,尤其是不規則建筑結構抗震扭轉設計,需要通過科學的計算優化設計方案,這樣才能提高建筑的質量與安全。
二、建筑結構抗震扭轉設計的重要性
在建筑工程項目中,做好抗震扭轉設計工作是至關重要的內容,其對于保證建筑結構整體性耐久性有著重要的意義。一般而言,扭轉問題所產生的影響主要是對建筑結構安全性造成一定的威脅。就多年工作實踐證明,破壞性地震會給國家經濟和人民生命財產安全造成直接或者間接的危害以及損失,尤其是強烈的地震,甚至會給人類帶來毀滅性災害。目前,有關數據統計得出,全世界每年因為地震造成的死亡人數高達一萬人以上,經濟損失每次高達十億美元。根據分析和總結得出,在地震問題中,其所造成的經濟損失和人員傷亡大多都是由建筑結構倒塌而引起的。而扭轉作為影響建筑結構整體性和安全性的主要因素,因此做好建筑結構抗震扭轉設計就顯得十分重要。
三、改善建筑結構抗震扭轉設計的建議與措施
引發建筑結構的扭轉振動的因素眾多,包括地面的運動、建筑物質量和剛度分布的不均勻、計算分析的誤差以及抗扭構件的脆性破壞等,這些使得扭轉振動在所難免。在設計中應盡量改善結構扭轉效應,并在構造上采取一定措施來減小扭轉。
1、改善扭轉效應
總的來說,就是要做到削弱中問、加強周邊。具體可從以下幾個方面來改善扭轉效應:
1.1建筑平面總體布置應規則、對稱,具有良好的整體性。
1.2建筑的立面形狀應規則 ,縱向抗側力構件的材料強度和形狀尺寸從上到下應逐漸增加。避免其剛度和承載力突變。
2、 抗扭措施
2.1根據建筑具體高度來選擇適宜的結構類型。
2.2確保框架-剪力墻基礎具有良好的整體性和剛度。
2.3框架結構和框架-剪力墻結構中 ,梁中線與柱中線、柱中線與剪力墻中線之間的偏心距不宜過大。
四、建筑結構布置分析
1、平面布置
地震區的建筑,最好采用圓形、方形或矩形平面,橢圓形、扇形、正六邊形、正八邊形也可以采用。雖然三角形平面看起來也比較簡單和對稱,但它并非沿主軸方向都對稱,地震時也易產生較強的扭轉振動,所以地震區建筑的現狀盡量避免采用三角形。
2、 立面布置
地震區建筑的立面也盡量采用矩形和梯形等均勻的幾何形狀,不宜采用帶有突然變化的立面形狀,因為形狀突變會引起質量和剛度的劇烈變化,致使該突變部位在地震時因塑性變形,效應而加重破壞。在地震區尤其不宜出現倒梯形建筑和大底盤建筑,但這兩種建筑形式是比較流行的。倒梯形建筑雖然建筑風格比較時尚,但其在質量、剛度和強度分布上均不符合抗震設計原則,它的上部質量下部質量小,使得重心偏高,增加了傾覆力矩。
五、結語
地震的發生會對建筑造成巨大的破壞,在地震的作用下,建筑的結構會發生變化,這也考驗了建筑結構抗震扭轉設計的質量,人們無法阻止地震的發生,但是可以通過提高建筑結構抗震扭轉設計的質量,減少地震對建筑的破壞程度。建筑設計人員的技術水平對抗震扭轉設計的質量有著重要的影響,所以,設計者必須不斷的加強專業技術,掌握更多的專業知識,了解建筑結構扭轉形成的原因,這樣制定出科學、合理的抗震扭轉設計方案。影響建筑質量的因素很多,其中建筑結構的剛心與質心是否重合,影響著建筑在地震作用下的抗震能力,如果二者未重合的話,會使建筑結構形成扭轉破壞,所以,相關人員一定要全面考慮,這樣才能有效的改善建筑結構抗震扭轉設計。■
參考文獻
[1] 考慮構件抗扭剛度的建筑結構抗扭計算[J].鐵道科學與工程學報,2006(2).
關鍵詞:高層建筑 地下室 基礎
現代城市高層建筑大多設置有地下室,在設計其基礎時應該考慮到施工現場的地質條件、上部結構的類型以及使用要求等;另外還必須考慮到與之相鄰的建筑物的影響,確保施工安全。有的基礎設計需要降低地下水位的,還必須選擇合理是時機,避免停止降水后,隨著水位的上升,導致建筑物上浮。
高層建筑一般采用整體性強、承載能力高、且能滿足建筑物容許變形的要求的筏板基礎或者帶樁基的筏板基礎。若在地質條件比較好而且可以滿足地基承載力要求與建筑結構變形要求時,也可以采用交叉梁式基礎。若地基承載力或者變形不能滿足要求時則應該采取樁基礎或者符合基礎。
1 地下室設計應注意的問題
1.1 高層建筑地下室設計必須綜合考慮上部荷載、巖土壓力以及地下水等不利影響因素。地下室外墻必須滿足水壓力、土壓力以及地面其他荷載的側壓力作用的要求,外墻的水平及豎向的配筋率不得小于0. 3%,鋼筋間距應小于15cm。
1.2 當地下室的頂板作為上部構筑物的嵌固端時,不得在地下室的頂板開設大的孔洞。
1.3高層建筑地下室不適宜設置變形縫,當超過伸縮縫最大間距時,應該每隔30 m~40 m設置一道貫通頂板、底部及墻板的施工后澆帶,其寬度不得小于80cm;可以將后澆帶設置于柱距三等分的中間范圍及剪力墻附近。
1.4 由于主體結構厚板與地下室薄板交界處是應力較為集中的位置,因此必須適當的增大該處的截面尺寸及加強配筋。
1.5 有窗井的地下室,必須設置分隔墻,而且應該將分隔墻與地下室的內墻連接成為整體。
2 基礎設計應注意的問題
2.1 荷載組合
現在設計人員基本上都是采用電算程序計算出各種荷載效應的標準組合和同一地基或樁基承載力特征進行設計。風荷載及地震效應引起建筑邊角豎向軸力較大,若將這種短期荷載與永久荷載等同對待,這就導致邊角豎向結構的基礎過大,而未能增強中部豎向結構的基礎,從而會導致地下室橫向墻體產生八字形裂縫。因此,當重力荷載與風荷載組合時,應該適當的將承載力特征值提高到1.1~1.2倍;當重力荷載與地震作用組合時,可以按照《建筑抗震設計規范》的要求適當提高承載力特征值。因此,高層建筑基礎設計應以減小長期中立荷載作用下地基變形、差異變形為主,計算地基變形時,傳至基礎地面的荷載效應采用正常使用的極限狀態下荷載效應的準永久組合,不計入風荷載和地震作用。按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數時,傳至基礎或承臺底面的荷載效應采用正常使用狀態下荷載效應的標準組合。
2.2 筏板基礎設計應該注意的問題
2.2.1 應該根據地基承載力、上部結構荷載的分布形式等來確定基礎的平面尺寸,計算時可以不進行偏心距計算。
2.2.2 在確定平板式筏基的板厚時可以通過受沖切承載力計算確定,但是還應該考慮不平衡彎矩作用在沖切面上的附加剪力的影響,一般板厚不得小于40cm。
2.2.3 當地基均勻且上部結構具有較大的剛度,結構柱間距以及柱荷載的變化小于20%時,筏板基礎也可只考慮局部彎曲作用。反之,筏板基礎的內力則應該按照彈性地基板進行分析。
2.2.4 筏形基礎的頂面與地面均應該設置雙向鋼筋網片,鋼筋的間距不宜小于15cm,也不宜超過30cm,其受力主筋直徑不宜小于12mm。
2.3 樁基礎設計應該注意的問題
2.3.1樁基礎設計應該因地制宜。現在各個地區基本上都有比較成熟的經驗,有的地區甚至有自己的地區規范,因此,在進行樁基出設計時,若工程所在地有地區性規范,那么就應當按照該地區規范來設計。樁基選擇和承臺設計應根據上部結構類型、荷載大小、樁穿越的土層、樁端持力層土類、地下水位、施工條件和經驗、制樁材料供應條件等因素綜合考慮。
2.3.2 為確保樁基的安全性與經濟性,應該根據靜載試樁結果確定樁基的豎向承載力、抗拔承載力、抗剪承載力。
2.3.3 以下幾類樁基礎設計時必須進行沉降計算,甲級設計等級的樁基礎、建筑體型復雜或樁端以下存在軟弱土層的乙級設計等級的樁基礎、對沉降有嚴格要求的建筑的樁基礎以及采用摩擦型樁的樁基礎。當樁基承受比較大的永久水平力作用或者對水平位移有特別要求時,必須進行水平變為驗算。
2.4 箱型基礎設計應該注意的問題
2.4.1應該根據地基承載力及上部建筑物的荷載大小來確定基礎的幾何尺寸。基礎的外墻應該沿著建筑物周邊設置,而內墻則應該沿著柱網或者剪力墻位置均勻分布,墻體的總面積不得小于整個箱型基礎包圍的面積的十分之一。當基礎的長寬比大于4時,其縱橫水平間面積不得小于整個基礎包圍面積的十八分之一。
2.4.2 箱型基礎的高度必須滿足承載力、結構剛度以及建筑使用功能的要求,不宜小于箱基長度的1/20,且不宜小于3 m。
2.4.3 應該根據受力計算以及防水等方面的要求確定基礎的墻體、頂板、底板的厚度。無人防要求的箱型基礎,底板厚度不得小于30cm,內墻與頂板厚度不得小于20cm,外墻不得小于25cm。
3結束語
高層建筑物地下室及基礎設計質量的好話直接影響到整個建筑物的結構安全,因此,應該根據具體的地質條件、上部構造的結構形式、施工條件等因素,選用合理的基礎形式,確保建筑結構安全。
參考文獻:
[1] 李國勝.高層混凝土結構抗震設計要點[M].北京:中國建筑工業出版社, 2009.
【關鍵詞】 CASS;全站儀;測設;假設坐標
【中圖分類號】 TU716 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1727-5123(2012)03-098-02
1 工程概況
某工程位于蘇州工業園區湖東商業中心地帶,擬建工程分為塔樓和裙房兩部分,總占地面積30257m2,總建筑面積267548m2,地下三層,塔樓與公寓樓高度為149m、99m,裙房四層。
2 測量控制要點
2.1 整體建筑物測量控制原則。整體建筑物呈L型布置,利用原始控制點建立測量控制網,分三級控制,內控和外控結合,內控以建立十字控線為主要軸線控制點,
2.2 建筑物測量難點。在建筑物整體布置形體中,異型結構較多,主要分布于裙房峽谷走向,為多曲率弧段,傳統異形結構的測設方法主要依據解析幾何法或CAD進行內業計算,形成測設數據記錄,再根據內業記錄在實地用經緯儀和鋼卷尺進行測設。但是此方法內業數據處理復雜,施工操作麻煩,并且對施工場地要求較高。目前工程中關于異形結構的測設主要采用以下幾種方法:①經緯儀定向和鋼卷尺測距(極坐標法)。此方法主要通過經緯儀將圓弧或者其它異形結構按固定角度累計增加,再在所在方向上量取距離從而測設異形結構上的點。這種測設方法涉及鋼卷尺測距,因此對地形和環境的要求較高,而且內業計算量大且容易出錯。②等分距離皮尺測距(直角坐標法)。此方法是通過已控制好的垂直軸線為基準,使其中一條軸線偏移固定距離,并從另一軸線量取出圖紙相應距離,從而確定測設點。這種測量方法容易造成誤差累積且對地形的要求較高。并且內業任務繁重,工作量增加。③等分弦長量距。此測量方法在異形結構放線中也經常用到,主要是內業作業較多,實際操作繁瑣,如下圖1-1所示:
圖1-1 等分弦長量距測設
3 測量控制新方法
針對以上傳統異形結構測量技術中出現的問題,結合實際工程測量情況,在本工程中主要利用CASS軟件靈活的數據處理能力和全站儀強大的放樣功能實現對土建工程異形結構的測設。
3.1 CASS是南方測繪公司基于AutoCAD開發的一款功能強大且齊全的地籍測量軟件。它不僅包括CAD中所有的基礎繪圖功能,而且還包括專業地籍測量繪圖相關程序和工程測量相關應用。總之,CASS是一款非常好的測量內業數據處理軟件。
3.2 CASS與全站儀異形結構測設。
3.2.1 測設流程:基于CASS軟件的內業數據處理和全站儀的外業測設是一項內業工作量較少、操作簡便、作業效率高且放樣精度均勻的新型測量方法。這種測量方法主要經過以下幾步,其流程圖如下圖3-1:
圖3-1 測設流程圖
3.2.2 測設優點。與傳統的測設方法相比,此方法主要具有以下幾大特點:①內業計算量少;②內業人為操作因素較少,避免了誤差產生的可能;③全站儀坐標放樣避免了誤差的累積;④點位間無相關性使得點位誤差均勻;⑤全站儀坐標放樣程序簡單,提高了作業效率;⑥全站儀直接放樣坐標,對地形的要求不高,減少了外業操作難度。
3.2.3 測設方法。
3.2.3.1 控制測量。根據規劃部門提供的原始控制點,結合工程實際情況,布設首級施工控制網。一般情況首級施工控制網布設成導線網,經過平面和高程控制測量并經平差后確定施工控制點的坐標和高程。在工程施工過程中,控制點常直接用于放樣,使用非常頻繁,因此,控制點因布設在比較穩定和易于保存的地點。首級施工控制點用于施工放樣常常受外界環境的影響,不便直接利用,尤其是對于某局部異形構件的測設,為此,在測設某異形構件時需要在原施工控制網的基礎加密測設控制點,作為測設的基準點。控制網的加密一般采用前方交會法,如下圖3-2:
圖3-2 前方交會圖
3.2.3.2 異形構件細部點測設。異形構件細部點的測設主要由內業數據處理和外業測設兩部分組成。
3.2.3.2.1 內業數據處理:內業數據處理是測設的一個重要環節,尤其是異形結構的測設。異形構件測設內業數據處理一般流程如下圖3-3:
圖3-3 內業流程圖
3.2.3.2.2 加密控制點的選擇。由于施工環境的特殊性,原有施工控制網直接用于放樣并不方便,為此,基于原有施工控制網對需要測設的異形構件進行控制點加密非常必要。控制點一般采用前方交會的方法加密,其點位的選擇一般根據具體構件的實際特點和現場環境來確定。細部測設點的選取。①細部測設點的選取主要取決于異形構件本身特點。首先,對于單圓弧的異形測設,其一般選擇圓弧的起點和終點以及按照固定弧長等分圓弧的點,為方便模板的制作,一般每隔2.480米弧長(模板長為2.480m)取點。在CAD中選擇“繪圖”菜單欄下的“點”的子菜單“按距等分”項即可,如下圖3-4:
圖3-4 單圓弧測設點選擇
其次,對于橢圓弧形構件測設點的選擇與圓弧形相當,選取橢圓弧的起點和終點以及等弧長的特征點,如下圖3-5:
最后,對于多曲率圓弧組合構件的細部點測設,首先要選取圓弧曲率變化處的點,再根據以上對單圓弧取點方法取點(加密控制點可選擇在適當位置),如下圖3-6:
圖3-5 橢圓弧測設點選擇
圖3-6 多曲率圓弧測設點選擇
②測設點位信息提取。全站儀坐標放樣主要數據源是測設點的坐標信息。因異形構件的測設點較多,如果將坐標點數據記錄在白紙上,并在現場測設時輸入全站儀,這樣不僅增加內外業工作量降低了作業效率,而且人為操作會增加誤差產生的可能。為此,將坐標點位通過CASS軟件提取出來并保存,再將保存的坐標文件上傳到全站儀,以便全站儀外業測設調用。這樣既節省了內外業的工作量,也減少了誤差產生的源泉。
運用CASS軟件“工程應用”菜單欄下的“指定點生成數據文件”項,按照提示將測設點提取出來并保存成.dat文本文件格式,此點位數據項記錄格式為:
點名,編碼,Y,X,H(X,Y為測量坐標系坐標)
首先,坐標點位上傳全站儀。CASS提取出來的坐標點位格式可能和全站儀支持的數據文件格式不一樣,這樣我們需要將提取出來的坐標點位文件格式轉換成全站儀支持的坐標文件格式,再通過全站儀自帶的數據傳輸軟件將數據傳入全站儀。由于坐標點位多、信息復雜,因此人工轉換數據格式工作量大且易出錯。因此采用EXCEL強大的數據處理功能來實現坐標格式的轉換非常方便。具體步驟如下:①用EXCEL打開方式打開坐標文件;②打開后選擇第A列,運用“數據”菜單欄下的“分列”項,將數據分成五列;③然后通過復制粘貼調換X,Y項;④插入空白列,并輸入“,”號;⑤將調換后的文件復制到文本文件中,利用“替換”功能將空白去掉,從而就得到了轉換后坐標文件。
其次,外業測設。首先根據內業數據處理的思路,運用前方交會對首級控制網進行加密,從而得到測設的基準點,再用全站儀對基準點經行復核,若點位誤差在允許范圍內時,直接利用全站儀自帶放樣功能實現坐標放樣。
再次,檢查復核。外業測設完成后需要對測設點進行檢查復核,復核方法很多,其中常用的方法為對弦長進行皮尺測距后與真實值進行比較,從而發現測設點位是否正確。
最后,測設點位精度估算:隨著工程復雜性的提高,測設點位精度要求也越來越高,為確保測設點位精度達到實際要求,在測設之前需要對精度進行估算。通常我們可以通過提高儀器精度來提高測設精度,也可以通過改良測設方法提高測設精度等等,但是必須確保通過本方法的測設精度滿足測設要求。全站儀坐標放樣的實質就是角度與距離的放樣,只是通過全站儀
(下轉第102頁)
(上接第99頁)
自帶的微機處理功能完成坐標的反算過程并同時進行測設。因此,決定全站儀坐標放樣精度的是全站儀角度與距離測設的精度。全站儀點位測設精度是由測角引起的橫向誤差和測距引起的縱向誤差共同作用結果。根據具體全站儀的標稱精度可以估算全站儀坐標測設精度。以南方660系列全站儀為例,其標稱測角精度為6”,測距精度為5+5ppm,根據工程實際結構特點,其測設點位距離一般在50m范圍,其點位精度估算如下:
測角橫向誤差:m橫=S×?鄣角/ρ=0.05km×6/206265=1.4
mm
測距縱向誤差:m縱=5mm+S×5=5+0.05×5=5.25mm
測設點位誤差為:m=■=■mm=5.4mm
由以上精度估算可知,標稱精度為6和5mm+5ppm的全站儀坐標測設精度為5.4mm。此點位精度已基本滿足一般工程細部點測設精度要求。還可以通過提高儀器精度和改良測設方案提高測設點位精度。
[關鍵詞]抗震等級嵌固部位墻體穩定約束邊緣構件連梁
高層建筑的嵌固部位
多數單塔或多塔高層建筑帶有面積較大的地下室及層數不多的裙房,裙房
可能相連形成大底盤。《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)規定,高層建筑地下室結構滿足一定條件時,地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。若不滿足規范要求,可將嵌固部位設置在基礎頂面。嵌固在地下室頂板的條件及要求:
地下室頂板必須具有足夠的平面內剛度,以有效傳遞地震基底剪力。地下室頂板應避免開設大洞口;其樓板厚度不宜小于180mm,混凝土強度等級不宜小于C30,應采用雙層雙向配筋,且每層每個方向的配筋率不宜小于0.25%。
結構地上一層的側向剛度,不宜大于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍;地下室周邊宜有與其頂板相連的抗震墻。
地下室結構的相關范圍一般可從地上結構(主樓、有裙房時含裙房)周邊外延不大于20m。
地下室頂板對應于地上框架柱的梁柱節點除應滿足抗震計算要求外,尚應符合下列規定之一:
地下一層柱截面每側縱向鋼筋不應小于地上一層柱對應縱向鋼筋的1.1倍,且地下一層柱上端和節點左右梁端實配的抗震受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震受彎承載力的1.3倍。
地下一層梁剛度較大時,柱截面每側的縱向鋼筋面積應大于地上一層對應每側縱向鋼筋面積的1.1倍;同時梁端頂面和底面的縱向鋼筋面積均應比計算增大10%以上。
裙房與主體結構相連時,其嵌固部位應隨同主體結構,且應滿足嵌固的有關要求;裙房與主體可采用不同基礎結構,但應加強連接,保證在地震作用下共同工作。
抗震墻厚度的確定
抗震墻截面厚度的確定與許多因素有關,其中平面外穩定是十分重要的因
素。在確定墻厚時,一部分設計人員認為抗震墻厚度必須滿足規范規定的最小高厚比要求,另一部分設計人員在任何情況下只要求墻厚僅滿足高層規程JGJ3-2002附錄D墻體穩定計算公式。實際上這兩種做法都存在片面性。
一方面,如果嚴格遵守抗震規范GB50011-2010第6.4.1和高層規程JGJ3-2002第1,2,3,4款規定,會使一些層數不高但層高較高的建筑的抗震墻厚度過大。
實際上,規范規定最小墻厚的目的也是為保證抗震墻出平面的剛度和穩定性能。規范規定的最小墻厚是根據一般情況總結出來的,目的是方便設計,但不是適合情況都適用。對于工程設計中的一些特殊情況,不能機械地執行規范條款,否側,不是墻過厚就是墻厚不滿足平面外穩定的要求。應該領會規范條款的意圖,對特殊情況作進一步的穩定驗算。
在工程實踐中,規范規定的最小墻厚在兩種情況下不適用:一種是前面講的層數不多但層高較高的建筑,軸力不大的墻肢;另一種是層數較多、較高的建筑,軸力較大的墻肢,特別施因受傾覆力矩影響附加軸力較大的墻肢。比如80m以上的高層建筑中組合軸力較大的外墻、多肢墻的端墻肢或軸壓比較大的一字墻,如果按規范規定的最小墻厚確定墻厚,往往不能保證抗震墻平面外的剛度和穩定性,有必要用高層規程JGJ3-2002附錄D抗震墻穩定計算公式來校核。
另一方面應該注意到,如果只要求墻厚滿足高層規程JGJ3-2002附錄D墻體穩定計算公式,而不考慮抗震所在位置和其重要性,對于底部加強部位、角窗旁一字形短墻肢、框支抗震墻結構的落地墻等較重要部位來說,所取墻厚會偏小。考慮這些部位的重要性和受力的復雜形,確定這些部位墻厚時,應將高層規程穩定計算公式的計算結果適當放大。
抗震墻底部加強部位約束邊緣構件的設置
結構試驗表明矩形截面抗震墻的延性比工字形或槽形截面差;計算分析表明增加墻肢截面兩端邊的翼緣能顯著提高墻的延性。因此,在矩形墻兩端設約束邊緣構件不但能較顯著提高哦墻體的延性還能防止抗震墻發生水平剪切滑動提高抗剪能力。
工程設計中,我們可以遇到各種不同情況的抗震墻,抗震墻的受力特點和破壞模式也各不相同,因此對抗震墻底部加強部位的不同位置,應根據具體受力情況不同,采用不同的加強措施,而不應該設置相同的約束邊緣構件。
(1) 抗震墻底部加強部位,剪跨比大于2的墻肢和兩側與一般連梁(跨高比大于2.5)相連的剪跨比不大于2的墻肢,當軸壓比大于規范規定時,墻肢兩端應該設置約束邊緣構件。抗震墻底部加強部位,剪跨比不大于2的多肢墻的內部墻肢,當與強連梁(跨高比不大于2.5)相連時,主要發生剪切破壞,彎曲變形較小,應加強水平鋼筋并嚴格限制剪壓比,墻肢兩端不一定設置很強的約束邊緣構件。
(2)設置約束邊緣構件的目的是為增加對壓區混凝土的約束,提高壓區混凝土的變形能力,增大抗震墻的延性,因此,約束邊緣構件長度lc宜按相對受壓區高度ξ確定更合理。計算時還應該考慮抗震墻翼墻對約束邊緣構件lc的影響。試驗結果表明,由于受壓區翼緣能有效地減小受壓區高度,因此,參數ξ比軸壓比能更準確地反映對延性的影響,利用ξ能更準確地描述約束邊緣構件的合理長度。
(3)對于由跨高比小于2.5的強連梁連接的底部加強部位的多墻肢各墻肢如何設置約束邊緣構件,尚應根據墻肢所在位置和墻肢剪跨比確定。目前高層住宅抗震墻結構多設角窗,角窗旁的墻肢還多為一字形短墻肢,如果是強連梁與該墻肢相連,其在地震作用下所受軸力較大,該墻肢應具有較強的約束力,設計應加強全截面的豎向和水平鋼筋。
4 剪力墻結構中連梁超筋處理
高層剪力墻結構設計中連梁超筋是一種常見現象。在某段剪力墻各墻肢通過連梁形成整體,成為聯肢墻或壁式框架,使此墻段具有較大的抗側剛度,能達到此目的主要依靠連梁的約束彎矩。連梁的超筋主要是部分連梁跨高比較小,剛度較大,造成連梁剪力過大,致使連梁抗剪能力不能滿足規范對連梁剪壓比的限值。從剪力墻的簡化手算方法得知,連梁作為沿高度連續化的連桿處理的,由總約束彎矩得每層連梁約束彎矩,再由約束彎矩得連梁剪力,從剪力得到彎矩。由于連梁一般有豎向荷載產生的剪力值較小,剪力主要因約束彎矩產生。連梁易超筋的部位,豎向樓層在一般剪力墻結構中總高度的1/3左右的樓層;平面中當墻段較長時其中部的連梁,某墻段中墻肢截面高度(即平面中的長度)大小懸殊不均勻時,在大墻肢連梁易超筋。
連梁超筋時,可按《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)第7.2.25條處理:
減小連梁截面高度:
抗震設計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進行塑性調幅,以降低其剪力設
計值。但內力計算時已經按《高規》第5.2節第5.2.1條的規定降低了剛度的連梁,其調幅范圍應當限制或不再繼續調幅,以避免在使用狀況下連梁中裂縫開展過早、過大,使用狀況內力是豎向荷載及風荷載作用的組合內力。當部分連梁降低彎矩設計值后,其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值應相應提高;
當連梁破壞對承受豎向荷載無大影響時,可考慮在大震作用下該聯肢墻
的連梁不參與工作,按獨立墻肢進行第二次結構內力分析,墻肢應按兩次計算所得的較大內力配筋。
根據上述(3) 可在易超筋的部位連梁按鉸接處理進行整體計算,但應注意按此種處理后計算結果層間位移比尚需滿足規范要求,或相差不應太大。連梁按鉸接處理后,主要承受豎向荷載,施工時仍為整澆,上部鋼筋按構造設置。
結語
(1) 高層建筑地下室結構滿足一定條件時,地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。若不滿足規范要求,可將嵌固部位設置在基礎頂面。
(2)規范規定的抗震墻構造最小高厚比限值并不適用任何情況,特殊情況時有必要按高層規程附錄D穩定計算公式作補充驗算。這時應該采用組合內力計算,比應注意提高抗震墻底部加強部位、角窗墻、部分框支抗震墻結構中落地墻等較重要部分的穩定要求。
(3)抗震墻底部加強部位應該按不同的受力情況和墻肢剪跨比,設置不同的約束邊緣構件。約束邊緣構件長度宜根據相對受壓區高度ξ確定更合理。
對連梁內力進行塑性調幅不宜大,否則小震時,就會有較多裂縫,當地震力較大時,可考慮連梁僅部分參加工作,若該連梁破壞時對承受豎向荷載無明顯影響,這時一般可采用減小連梁截面高度的設計方法。
參考文獻:
[1] 建筑抗震設計規范(GB50011-2010)[S].北京:中國建筑工業出版社,2010.
關鍵詞:古建筑結構;科學性;研究探討
中圖分類號:TU8文獻標識碼: A
引言:中華大地,方圓九州,古建筑歷史悠久源遠流長,自原始社會的構木為巢到明清的樓臺殿閣,框架式結構無處不在,可以說中國古建筑史就是框架式結構的發展史,是集建筑、文化、藝術、環境、生態、美學于一體的完美建筑體系。
一、古建筑結構的特征
如果將中國傳統的文學、繪畫、戲曲、音樂等藝術同西方相應藝術作一次結構上的比較,我們會發現它們之間存在著巨大的差異。西方藝術向來注重結構的整體完備和層次嚴密,發達的邏輯學、幾何學及透視學更造就了一整套系統的表達方式和嚴格的評價標準。古希臘、羅馬神廟中比例精確的柱式、文藝復興時期透視準確的繪畫,以及繁盛至今嚴謹恢宏的交響樂,無不反映出這一特點。而相應地,中國傳統藝術的結構卻顯得自由輕松,不強調系統,更傾向于鼓勵不同表現形式和手法的大膽發揮。以表現高山流水為境界的音樂、沒有矛盾的主題和精心安排的序曲、樂章、尾聲,有的只是悠長起伏的旋律;戲曲中的折子戲可以拆開來演出,一支小曲,一舉手、一投足都可表意傳神;傳統建筑可以以不同的單體為核心衍伸出層層院落;中國畫的散點透視更是打破了客觀的視覺原理,可以在同一畫幅中容納眾多主題,其特有的留白更使它呈現出空靈,流動的特征。
二、框架式結構在中國古建筑中的作用與意義
(一)框架式結構是中國古建筑設計基礎的代表和完美體現
中國古建筑在平面布置上是以院落為單位,包括正房、側座、回廊、耳房等形成一個完整的建筑群,在這個建筑群上最重要的是中軸線,這是整體建筑群的設計基礎,建筑群左右均衡對稱,正房最高,其他依次遞減高度,設計上以突出主要建筑物為目的,體現了當時社會宗法禮制、地位尊卑、君權至上等,重要建筑大都采用均衡對稱的設計方式,以庭院為單元,沿著縱軸線與橫軸線進行設計,借助于建筑群體的有機組合和烘托,使主體建筑顯得格外宏偉壯麗,如故宮以建筑圍繞成一個閉合的空間作為單元,若干庭院組成建筑群,從大明門至奉天殿,先后通過了五座門,六個閉合空間,尤為突出的建筑群為“天安門”、“午門”、“太和殿”這些建筑群都是采用了木制框架式結構建造“抬梁”、“穿斗”無處不在,“斗”隨處可見,但這些木制框架式結構的設計基礎是嚴格的中軸線對稱,只有中軸線對稱,才能采用框架式木結構,才能使故宮歷經幾百年而依然完好,在世界建筑史上中國古建筑木制框架式結構的中軸線對稱設計是獨一無二的,成就是最突出的,是中國古建筑設計基礎的代表和完美體現。
(二)框架式結構是中國古建筑材料的充分利用和完美結合
中國古建筑使用木材作為主要建筑材料,以木結構為骨架,達到了實際功能要求,又創造出優美的建筑形體以及相應的建筑風格,木制框架式結構使維護結構與支撐結構分離,屋頂重量由木結構承擔,外墻隔熱防寒、內墻分割室內間,由于墻體不承重,有利于減震,因此框架式結構的抗震性能較高,“墻倒屋不塌”形象的表達了框架式結構的特點,如紫禁城太和殿為11開間,是現存最高等級的木制框架式結構的古建筑,它規模宏大、氣魄恢宏,據史料記載太和殿經歷了清康熙十八年發生的八級地震和雍正八年發生的六點五級地震,而沒有遭受破壞,這正是框架結構的優點和建筑材料取材木料的完美結合取得了抗震效果。
(三)框架式結構充分體現了中國古建筑的發展歷程
從原始社會的構木為巢,到用木棍為架,樹枝草泥為墻建造的穴居,春秋時期的建筑工匠魯班的出現預示了框架式結構的生成,隨著社會生產力的不斷提高和進步,框架式結構有了快速的提高和發展,建造出了如:阿房宮、長樂宮、未央宮等大型宮殿建筑群,漢朝的長安街就已經普遍使用了“斗”,框架式結構發展到魏晉時期,大量興建佛教建筑,寺、塔的出現是框架式結構的一個發展里程碑,隋唐時期建造的山西五臺山佛光寺和南禪寺佛殿是我國現存最早的木制框架式結構的建筑物。尤其是北宋政府頒布的《營造法式》是第一部作為宮殿、壇廟、官署、府邸等建筑工程的建筑設計、結構、用料和施工的準則,例如梁、柱、斗拱、椽頭等構件的輪廓、長短和曲線都做了規定,使木制框架式結構得到了規范,框架式結構發展到明清時期,是中國古建筑達到最高峰時期,北京的故宮和沈陽的故宮是明清建筑的典范。從木制框架式結構的變化發展中我們不難看出,框架式結構充分體現了中國古建筑的發展歷程。
(四)框架式結構蘊含著中國古建筑文化和中華文明
中國是世界上有著悠久歷史的文明古國之一,有深厚的文化和傳統。這種文化底蘊展現在建筑上就形成了中國獨特的建筑體系。中國的建筑多是功能、結構和審美的統一。它不僅僅是對祖制和傳統的遵從,同時也是極其富有想象力和浪漫主義色彩的,是理性與浪漫的交織,以北京故宮為典范的三合或四合院式布局。即先在縱軸上安置主要建筑,再在其前面的兩邊或對面建輔助建筑,四角以走廊連接,再以圍墻將全部建筑圍成相對獨立和封閉的正方形或長方形的庭院。這種庭院在保證了安全、 舒適的同時也體現了長幼尊卑的順序。充分地體現了中國古代的宗法和禮教制度,“斗”這個結構件在故宮建筑群的使用正是等級制度和傳統文化的體現,“斗”的形制也成為衡量建筑的等級標準之一。由于長期受到儒學的思想影響,中國古建筑的風格和布局大都追求一種和諧、含蓄、寧靜和內向之感。既使是大型的建筑,雖華麗、宏大、華美,也是穩重和內斂的。這些使用了框架式結構的建筑群蘊含著中國古建筑文化和中華文明。
(五)框架式結構承載了中國古建筑的藝術特色
中國古建筑由于采用木材為主要建筑材料,建筑結構為框架式結構,這就為中國古建筑的色彩和裝飾提供了必要條件,隨著框架式結構的不斷發展,屋頂成為建筑形象的重要組成部分,出現了硬山、懸山、歇山、廡廡殿、攢尖、十字坡、重檐等眾多形式。這些屋頂變化多樣又層次分明,極具美感。除屋頂的形象具有裝飾性以外,屋頂上的一些細部設置,如戧脊上的走獸,也多有其象征意義,而正脊上的鴟吻(明代前稱鴟尾)更與斗拱一樣成為建筑物重要的斷代標志。我們不能不感嘆古代匠師的巧妙技術和藝術創造力,即使從空中俯瞰中國傳統屋頂,效果也絕佳。同時木制框架式結構的立柱、梁、檁等配以油漆色彩和雕飾除具有藝術性、裝飾性還具有實用性。
結束語:
中國古建筑結構的多面性導致了中國空間內要素組合的豐富多樣。但在一定程度上造成了堆砌和矯揉造作的缺陷。中國古建筑的松動結構是一個彈性極大的結構,需要游人云充分掠奪和填補,只要人類發揮廣闊的內心感悟和無羈的思維想像,從其中每一要素上都可獲得宏大的審美體驗和思維哲理。
參考文獻:
[1]方東平.木結構古建筑結構特性的計算研究[J].《工程力學》,2009年第01期.
【關鍵詞】 建筑結構;內嵌管道式;空調系統;
生活水平的提高使得人們開始向室內環境的舒適性進行研究。人類在不斷的發展過程中,經歷了無數種利用建筑結構來調節室內空氣的方式。其中,炕就是調節室內溫度的一種應用結構,同時它也是一種非常典型的利用低品位能源來有效改善室內空氣的建筑技術。而近幾年由于機械工業制冷技術的不斷發展與完善,機械式空調改善系統在生活中的應用也逐漸普遍起來了。這無疑會導致我國建筑耗能的不斷增加,另外,全球氣候變暖以及自然燃料物質的減少使得各個專家和研究者都在尋找新的低耗能技術,用以降低高品位能源的消耗,著重提高能源使用效率,縮減資源能源耗用成本。
低品位能源主要有地下水、夜間冷風、以及地下熱源等等。其中有些低品位能源不需要進行機械來提供動力就可以達到收散能量的目的,例如,對夜間自然通風能源的利用就不需要外部機械來助力。而有些低品位能源的利用則需要有機械來提供動力,例如,水泵輸送流體等,通過機械提供的動力將流體進行冷熱量的交替循環,達到室內所需最適環境。總的來說,低品位能源的利用可以有效減少對常規機械空調系統的利用率,既能降低高品位能源的消耗又能有效的節約經濟成本。
一、主動式利用低品位能源的內嵌管道式建筑結構的來源
在樓層的樓板、墻體、以及天花板處都有些許多內嵌管道,通過這些管道的循環流通,可以使管道內部流體進行冷熱量的循環交替,在實際的管道利用中即使管道內部只有微小的溫差也可以通過構建多個管道或者有效增大交換面積來實現對冷熱量的大量收集,從而實現大量熱能的交替循環。這就是通過內嵌管道來收集低品位能源進行室內空氣有效調節的基本原理。由于這種內嵌管道需要機械水泵來提供水循環的動力,因此,就將這種運作結構稱為主動式利用低品位能源的內嵌管道式建筑結構。這種建筑結構在西方國家的運用非常廣泛,下面就通過對這種內嵌管道式空調系統的性能應用以及種類分析進行簡單的闡述。[1]
二、內嵌管道式空調系統的類型及運用
內嵌管道式建筑體系就相當于一個能量交換器,它主要通過在管道中注入的水來與周圍環境介質進行能量的交換。內嵌管道式建筑結構中采用的管道有三方面的應注意事項。其一,是管道材料的選用標準,管道是提供水熱能傳輸的最重要載體,因此,管道材料的選用必須能保證其高效率的導熱性,另外,管道是鑲嵌在建筑物之間的,這必須要保證管道的耐壓耐抗性能,同時管道的使用壽命也必須依據建筑物的使用而確定。其二,管道的管徑也應按一定的標準來選用,在流量同等的情況下要通過適當的減小其摩擦阻率來減少水泵的壓頭,同時要保證管道內部的流體處于紊流的狀態下進而維持水和管道內部的高效率導熱性能。其三、管道內部的熱水或者冷卻水一般是采用地下熱源交換器、地下熱源、以及制冷機制冷等來產生。
1.開式系統外加冷卻塔裝置
內嵌管道式空調開式系統通常采用濕式冷卻塔來制造冷卻水。在實際的運用中,當管道周圍的環境溫度較低時,可以利用濕式冷卻塔來制備冷卻水,這種系統通常在夜間運作,當樓板或者天花板經管道水循環來達到降溫的目的時,內嵌管道中的流體會將熱量帶走,最后經過冷卻塔時實現流體的冷卻。
一般來說,樓板、天花板、以及墻體都具有很大的熱容性質,它可以在夜間積累冷能量供白天室內空氣制冷使用,而白天管內水又會吸收室內人員散發出的熱氣,這就會使得室內的空氣白天夜間都處在適度的范圍之內。而在白天時,樓板或者天花板會將這些積累后的熱量順管道流體吸收后進入冷卻塔,繼而排放出去轉供第二天使用。這種管道水循環式的交換體系可以將白天不需用的熱量轉化,實現了對低品位能源的有效利用,降低了傳統空調系統中的高耗能。這種開式系統的效率雖然很高,但是在管道內部污垢處理方面卻遠不如閉式系統。[2]
2.閉式系統外加制冷、熱泵裝置
閉式系統中的管道內部循環水也可以經由制冷機來制備。首先,制冷機應提供給管道水循環系統高于其樓板表面空氣的露點溫度,這是為了有效防止天花板頂部結露而設的,其中循環水的溫度可以低至于13度,這時制冷機會蒸發導致溫度提高,極大的提升了制冷機的局部運行效率。與此同時,當房屋需要供熱時,可以利用熱泵來提供較低溫度的熱水,還可以與冷卻塔裝置并駕運行。[3]
在夜間時,如果管道周圍的溫度比較低,則可以將冷卻塔裝置投入使用,通過制備冷卻水來有效的調降天花板的熱度,并且可以將冷能量存儲留至第二天白天使用。同樣的運行方式,當白天室內溫度過高時,要及時的將制冷設備投入制冷中,制備低溫循環水以供天花板與樓板的耗用,以保持室內環境的舒暢。
綜上所述,建筑結構內嵌管道式空調系統是一種不同于常規的新式空調系統,它主要是將空調系統中的管道結構設計在樓板或者天花板的混凝土中來增加管道內流體與混凝土之間的換熱面積,這樣做的優勢在于當換熱的溫差過小時依舊可以獲取較大的換熱量。而在實際中,我們可以通過利用溫度微高的冷水來運用于夏天的降溫,利用溫度較低的熱水來應用于冬天的供暖,二者則可以通過低品位能源來進行獲取。其中,能夠提供這種空調系統的低品位能源主要是地下水、夏季自然冷源以及地下熱源等等。另外,這種新式空調系統還需要水泵等提供動力的機械來保證其內部液體的循環運輸,不僅大大降低了對高品位能源的消耗,還具有非常大的經濟利用價值。
參考文獻
[1] 徐新華,周利君,朱求源.《建筑結構內嵌管道式空調系統的技術與應用》——[建筑科學],華中科技大學,建筑環境與設備工程系,湖北省,武漢,100045.2009,25(10).
關鍵詞:建筑工程;框架結構;施工技術;概念
前言
框架結構在現代的技術中應用非常的普遍,無論是在建筑領域還是在很多技術領域都有廣泛的應用,比如混凝土框架結構、剪力墻框架結構、平面框架結構分析系統、計算機網絡框架結構等。總的來說,框架在施工技術方面應用的相對較多,下面著重探討它在施工技術中應注意的問題,以保證施工的工程質量。
一、框架結構施工技術概念
框架機構施工技術是一種以鋼筋混凝土為主要原料,制成承重梁柱,預制加氣混凝土、浮石、蛭石等原料制成輕質隔墻的施工技術。這種施工技術主要適用于高層和大面積結構的樓層施工,其原因有兩點:其一是因為高層和大面積樓層施工所用的施工混凝土工程要求具有澆注量大、強度高、配筋量大等特點。其二是其技術是要先澆筑房梁、樓板,然后再做填充墻體的施工,這樣就讓填充墻的堆砌、拆卸變得簡單了,并且這樣對于用戶來講也是比較實用的,因為他們可以靈活的支配空間。
二、框架結構的施工工藝過程及施工技術要求
1、框架結構的施工工藝過程
框架結構施工按照施工程序必須滿足各專項施工方案和技術交底要求,模板及其支架應根據工程形式、荷載大小、地基土類別、施工設備和材料供應等條件進行設計。模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載。嚴格實行過程質量控制,嚴把工序質量關,執行“三檢制”隱蔽前的工序內容按照程序檢查報驗符合設計圖紙要求及按照施工方案和技術交底施工并符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》有關要求后方可進入下一工序。
混凝土框架結構施工包括以下工序:軸線放樣定位――柱鋼筋對焊綁扎及預埋件、管線埋設――柱模板安裝――柱混凝土澆筑――梁板模板安裝――梁板鋼筋綁扎及預埋件、管線埋設――梁板混凝土――淋水養護拆模――填充墻砌筑。重要步驟如下:軸線定位,即確定整個軸網的控制線.用普通經緯儀定出這些控制軸線,其它軸線以這些主軸線為基準用鋼尺量測軸線間距離得出;柱筋綁扎及支模架搭設,根據柱邊框線校正樓面上柱插筋位置后采取焊接、搭接或機械連接等方式將柱縱筋接長后再綁扎箍筋。對于多層或高層框架結構,目前最常見的接長方式是電渣壓力焊;混凝土澆注,可以采用商品混凝土泵送,該方法澆灌速度較快,實現商品工業化程度,且能較好地保重混凝土質量。
混凝土施工速度或施工周期對混凝土結構質量影響極大。混凝土構件只有嚴格按規定的程序,即測量放線。技術復核,鋼筋綁扎,隱蔽驗收,模板安裝,模板加固及拚縫處理摸板檢查,混凝土澆注,才可能達到施工及驗收規范要求。
2、框架結構的施工技術要求
在上述鋼筋混凝土框架結構的主要施工工藝過程中,關鍵性的重要工藝過程及其相應的施工技術要求是:
(1)軸線定位放線和確定標高,就是用經緯儀確定建筑設計圖中框架結構建筑的縱、橫軸線網在地面上的控制線,然后,再用水準儀將根據建設地點周圍原有建筑和道路的相對標高及與擬建建筑的關系,確定擬建建筑室內地平的相對標高(俗稱建筑的正負零標高,用±0.000M表示),其施工技術要求是:軸線定位放線和確定標高時,務必認真、細致、準確讀數并記錄,施工員放線、定標高后,由質檢員或技術負責人復測,再由現場監理工程師復核,確保準確無誤。
(2)框架柱模板安裝。柱模板安裝時的技術要求是:不僅要對每個框架柱模從互相垂直的兩個方向吊垂線,確保柱模本身垂直,還要在框架柱網縱、橫兩個方向拉通線,以確保柱網縱、橫軸線及柱邊線的準確無誤。
(3)框架柱混凝土澆筑和振搗,施工技術要求是:施工員務必向掌控振動棒的操作工人嚴肅地交待清楚以下事項:柱高大于3m時,必須分兩次澆筑和振搗;第一次澆筑時應使用串桶伸入柱模內,振搗至柱底開始出漿即止,不得過振和欠振,第二次澆筑完振搗時,振動棒必須伸入第一層約100mm,以利于層間咬接牢固,振搗時不得過振或欠振,嚴禁振動棒長時間在柱模內無人掌控,任其無休止的振動,因為那樣做極易導致局部嚴重離析甚至脹爆柱模板等質量事故。
(4)框架梁和樓(屋)面板模板安裝,其施工技術要求是:模板及其支撐系統應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能可靠地承受所澆筑的混凝土的重量、側壓力以及施工荷載。立柱應選用ф48×3.5鋼管或梢徑不小于100mm的筆直圓木(或50mm×100mm方木);支設立柱時,務必保持立柱垂直,立柱下端設墊板、上端有可升降的托架;立柱沿縱、橫方向應設水平拉桿拉結,當房間平面尺寸大于6m×6m時,還應按規定設剪刀撐,以確保支撐系統整體穩定;支設框架梁和樓(屋)面板模板時,應按規范規定起拱,板縫拼接要嚴密、平順,并用100mm寬膠帶貼縫,確保不會漏漿。
(5)框架梁、樓(屋)面板鋼筋綁扎及預埋件、管線埋設,其施工技術要求是:必須嚴格按設計要求和施工規范規定制作和綁扎或機械連接(或焊接)鋼筋,以及作預埋件和水暖、電氣管線埋設,尤其是在樓(屋)面板上預埋管線時,應盡量避免兩根以上管子重疊,當無法避免時,應沿管子上表面鋪設寬度為300mm的鋼板(絲)網帶,以防板面出現裂縫。
(6)梁、板混凝土澆筑和振搗,施工技術要求是:當梁高大于500mm時,應分層澆筑,每層厚度不大于300mm;泵送商品混凝土澆筑梁、板時,布料桿應均勻布料澆筑,嚴禁集中布料、用振搗棒趕料攤鋪的錯誤做法。由于商品混凝土水灰比較大,澆筑后必須采取二次振搗、2~3次抹壓;第一次是在澆筑完混凝土、用木杠大致攤平后,用振動棒和平板振搗器分別對梁和板進行振搗,切忌過振、欠振和漏振,振后用大拉板拍平;待表面收水后作第二次振搗,同樣要避免過振、欠振和漏振,振后用大拉板拍平、用鐵抹子作第一次抹壓;約30分鐘后第二次用鐵抹子抹壓,抹壓比第一次力度稍大些;初凝后、終凝前(用手指摁時有指印但不會下陷)作第三次抹壓,抹壓力度比第二次再大些,此時若個別部位有細小裂縫,抹壓后即會閉合。第三次抹壓后務必立即用塑料薄膜覆蓋梁、板表面,以防出現干縮裂縫。
(7)澆水養護和拆模。框架柱在澆搗后至少十小時后方可拆側模,隨拆隨用塑料薄膜包裹起來作保濕養護;而框架梁和現澆板則必須根據氣溫條件按規范規定的強度要求拆除底模,嚴禁為加快模板周轉而提早拆模。
結語
框架結構施工技術在現代建筑工程中是最主流的施工方式,它的抗震強優點是相當明顯的,并且以它為技術中心建成的建筑能更好的滿足現代化建筑的要求。雖然混凝土框架結構施工技術和鋼結構施工技術在實際施工過程中還是存在一些問題,但是只要我們的施工方加強平時的管理,對施工中存在的問題予以重視,用科學的手段解決這些問題,我們就可以讓框架結構施工技術為我們更好的服務。
參考文獻:
[1]王紅兵.框架結構建筑梁柱節點的施工探析[J].福建建材,2010,(03).
【關鍵詞】結構主義理論;高職數學教學;教學方法;教學策略
瑞士有一位非常著名的心理學家及教育家皮亞杰,他認為“認識的獲得必須用一個將結構主義和建構主義緊密地連接起來的理論說明”.皮亞杰將認知結構理解成為事物之間的一個動態的相互轉換關系:圖式、順應、同化、平衡,這些都體現出認知結構理論的發展本質.在圖形、順應、同化、平衡中,圖形指的是我們對事物的認知結構.順應指的是當事物的外部環境發生了一定的變化.同化則指的是當事物外部環境中存在或隱含的有關信息吸收過來并且結合到我們對事物的認知結構中即圖式中來,然而當我們無法用原來的圖式對新境提供的信息進行同化的時候,所產生的自身圖式發生重新組合和重新改造的一個過程.最后,平衡指的是同化與順應之間的兩種活動與活動的平衡.如此一來,“圖形”在經過“順應”和“同化”“平衡”,重組后構成新的“圖式”,并不斷變化和發展.其中,“同化”為“圖式”中的量的變化,而“順應”則是“圖式”的一個質的改變.
高職的學生對于數學課程的學習過程,實質上可以看成是高職學生們對數學的認知結構的一個建構的過程,其存在于學生們腦海中的對于數學課程學習的認知結構始終處于一個不斷變動與建構之中.因而筆者認為,在高職數學課程的教學過程中,高職教師在進行備課和對教案的設計上要注意,教案的設計圍繞激發和形成高職學生的很好的認知結構為主要目的,努力創造一些條件,注意及時打破所謂的“平衡”,讓高職學生在數學課程的從平衡到不平衡,又到新的平衡的一個事物的循環中不斷感受到由簡易到復雜的數學課程的建構過程.那么,我們在高職數學課程的具體教學中,應該如何很好地應用建構主義理論來促進高職的教學,從而提高高職數學教學的教學質量呢?
一、建構主義理論及數學觀念
結構主義理論又稱為建構主義理論,建構主義源于結構主義.如果要追溯其起源,我們可以追溯到著名教育家皮爾杰的發生認識論,建構主義的認識論從哲學的角度提出:“知識不是獨立于觀察者客觀世界的代表,反而知識是存在于現實世界中的可以通過我們的感覺以及認知經驗構造我們的知識,學習也就是人類適應經驗世界的過程,也是人類知識增長的一個過程.”建構主義理論提到,對于數學的學習并非是一個由學生被動接受的過程,它是一個師生主動建構數學知識的過程.換句話說:數學知識的學習不能從一個人遷移至另一個人,因此,一個人對于數學知識的學習和掌握,必須基于這個人的個人經驗的操作和交流,其通過不斷對數學知識的反省來形成主動建構,這才是將建構主義理論正確地用于學生的學習中來.
所謂數學概念,指的是人們對于數學的一些基本的認知和對數學的看法,對數學這兩個字的理解以及對其概念的概括.建構主義理論認為,數學知識并不是由學生被動地接受,數學課程的學習靠的是認知主體對于數學知識的主動建構而形成的.此外,數學的概念也不是一個由于外界的強加而得出的概念,它是要求以數學的知識為載體,數學學習的經驗為中介,通過對數學的主體建構之后才能夠得以形成.數學知識實質上就是一種觀念,它是由個體的認知結構的逐步發展的過程以及對數學的不斷建構的過程,此過程就是數學觀念的一個逐漸改變的過程.在我們高職學生學習數學課程時,我們要側重這個不斷建構的過程,以及掌握不斷建構的方法,把學到的數學知識點用自己的想法去理解、去回歸,再去解釋自己學到的理論或者知識點.這是一個重要的建構過程,便于我們理解這些知識點,將它們完整地有效地轉換成自己的知識.這樣一來,我們不是對于所學的高職數學內容進行簡單的重復學習、被動接受,而是主動地發揮學生的主觀能動性,動腦筋思考數學問題,用新的觀念去改變一些原有的理解或者想法.
二、運用建構主義理論實施數學教學
教育在不斷的探索和更新中進步,因此我們在課堂教學中將建構主義的理論融入進高職數學教學中來,提高教學效率.然而,當我們面對建構主義的理論和原理,我們的高職教師開始進行不斷的探索,很渴望能將建構主義理論作為一種新的教學方法,用于高職數學教學的實踐中來,高職數學概念的建構性讓我們懂得:由于每個高職學生的思維方式和認知程度等方面的不一樣,他們所體會到和所獲得的數學經驗、數學知識和對于這些數學知識的結構等方面都有所不同,這樣一來,也就造成了每位高職學子的數學觀念的形成上有了一定的差異.從此看出,我們高職教師的最首要的任務,是去理解和發現高職學生的數學概念,理解了學生形成的數學概念之后,并以此為基礎來進行高職數學教學.
在我們進行高職教學的時候,應該以高職職業教育的獨有特點為基礎,并且與各個專業的實際情況相結合,來制定符合教學實際的職高數學教學目標.我們在高職數學課堂教學中,應當由老師來進行適當的引導,但是學生是課堂的主體,我們要把主要的時間交給寫生,讓同學們很積極地融入到數學知識的思考和探索中來,教師和學生一起對課堂的教學內容進行分析和歸納,直到將重點難點問題徹底解決.這樣一來,學生的學習主動性在課堂教學中得以完全的、充分的發揮.同時,在運用建構主義理論進行教學時,我們應當把握住以下幾點基本的教學原則:
1.學生主體參與原則.學生的主體參與原則指的是:作為高職數學教學活動中的主體學生在教師指導下的參與,數學教師盡力營造教學氛圍,吸引主體學生積極主動參與到教學的學習氛圍當中,最大可能的去將高職學生的學習積極性調動起來,將被動的學習變成一種主動的自覺的行為.學生主體參與的這一原則不僅符合建構主義理論中建構主義教學的設計中應以學生為主體的基本原則,它同時也強調了在建構的過程之中,高職學生學習數學知識的情境性以及非結構性,并且注重了新知識與老知識間所存在的邏輯性與系統性.
2.應用性原則.高職數學教育要培養學生對數學的應用意識,讓學生學用數學知識和正確的數學思維方法去解決實際發生的問題,做到學以致用.如:某職工60歲退休,75歲病逝,退休時養老金賬戶共有23萬元,請計算該職工養老金賬戶收支情況是否平衡,如果不平衡,資金缺口是多少?通過查閱資料,我們知道:養老金=基礎養老金+個人養老金,再考慮儲蓄的利息r=3%的因素,經過計算得出F缺=F折-Q=14152元(過程略).
3.循序漸進原則.因高職數學教學的任務比較繁重,使得教學進度被迫加快,忽略了高職學生的思維節拍,從而使得高職數學課堂的教學變成“走馬觀花”式的數學教學,這樣的教學無疑是不成功的.在高職的數學教學中我們貫徹循序漸進的原則要注意兩點:第一點是數學知識的系統化,也就是幫助學生形成很好的認知結構,用通俗的話來講就是要求我們“把知識和知識點串起來”,讓學生在腦海中形成一個完整的知識體系.教師可以把各章節用圖形標示出來,各知識點之間的聯系更加直觀和容易理解.如下圖所示:第二點則是思想方法的系統化,也就是說,從數學思想和數學方法的角度來將知識“串起來”,這樣一來,學生可以在腦海中搭建起數學思維方法的一個“信息框架”.
綜上所述,我們在運用皮亞杰的建構主義理論進行高職數學教學時,教師應當把握好在新知識與舊知識之間設計好的認知的“橋梁”,創設出數學問題的情境,來激發學生們的數學學習興趣和對于數學知識的求知欲望.設計數學問題應當依據學生原來具備的知識經驗作為學習新知識的基礎和生長點,由易變難、由淺入深,進行層層推進展開,使得高職學生在學習數學的過程中不斷的作出順應、調節或者改變原有的圖式來對新知識進行同化,獲得更高層次的平衡.最終,高職數學教學將會取得質的飛躍.
【參考文獻】
\[1\]孫霞,章茜.建構主義學習觀下高職數學問題啟發式教學的探索\[J\].西北成人教育學報,2013(1).