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【關鍵詞】:結構安全; 工程鑒定;大板建筑
【 abstract 】 : through a typical examples to discuss the old building of structural security appraisal USES the method and the important meaning.
【 keywords 】 : safety of the structure; Engineering appraisal; Big board building
中圖分類號:TU3文獻標識碼:A文章編號:
1 工程概況
某局單位職工宿舍樓(以下簡稱該樓)建于1983年,投入使用至今已有近30年?,F擬將該樓改變使用功能,為確保結構安全使用。根據現行國家規范標準及有關部門要求,需對該樓進行結構安全鑒定。
2 鑒定方案
2.1 結構安全性評定標準
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)標準規定中表3.3.1、第 4 章、第 6 章以及第 8 章對 該樓結構安全性鑒定進行分級評定。
2.2 結構安全性鑒定具體實施方案
依據設計圖紙和《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004)第3.3.13 條,結合實際現場環境條件,對上述鑒定方案的具體實施做如下抽檢工作:
2.2.1 地基基礎
開挖/軸等三處地基基礎,檢查基礎持力現狀,是否有裂縫、風化、腐蝕、不均勻沉降等危及地基穩定性、承載力的現象存在。
2.2.2 上部承重結構
對上部承重結構再細分為:承重墻,支撐結構梁、柱,預應力混凝土空心板三個鑒定子單元。
3 鑒定儀器
光學經緯儀、鋼卷尺、2m靠尺、10mm 百分表、激光測距儀、裂縫測量儀等。
4 鑒定依據
《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004;
《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-1999;
《裝配式大板居住建筑設計和施工規程》JGJ1-91;該樓土建設計圖一套。
5 結構安全性鑒定結果
5.1 地基基礎
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第 6.2 條,該樓地基基礎安全性鑒定等級評定為Au級。
5.2 上部承重結構
5.2.1 承重墻
本次檢測一層~五層承重墻共40 幅墻體。依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第4.1條、第4.2條,本次所檢測40幅承重墻體中構件安全性評定為 au級的有 30 個構
件,評定為bu級的有10個構件,其中出現bu級的樓層數量為4層,占樓層總數的80%,超過Au級要求的(√m)/m=44.7%,但無構件評為 cu級,故依據第6.3條中表6.3.2評定該樓承重墻安全性鑒定等級評定為Bu級。
5.2.2 支撐結構梁、柱
支撐結構梁本次檢測二層~五層及天面預制梁共14根,所檢預制梁實測撓度值均符合《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)表 3.3.2 受彎構件的撓度限值L/200的要求。依
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第4.1條、第4.2條,本次所檢測32塊預應力混凝土空心樓板安全性評定均為au級,故依據第6.3條中表6.3.2評定該樓預應力混凝土空心樓板安全性鑒定等級評定為Au級。
5.2.4 建筑物全高垂直度
該樓所測6個外角軸線共8個方向全高垂直度偏差值在 8mm~22mm 之間,除 7#方向外,其余7個方向全高垂直度偏差值均未超過《民用建 筑 可 靠 性 鑒 定 標 準 》
(GB50292-1999)第6.3款中表6.3.5不適合繼續承載的頂點位移限值(>H/450)。依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第 6.3 條中表6.3.2 評定 該樓結構側向位移安全性鑒定等級評定為Bu級。
5.2.5 上部承重結構安全性鑒定評級
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第 6.3.6 條,由于上部承重結構的主要構件中安全性最低級別為承重墻、結構側向位移Bu級,故該樓上部承重結構安全性鑒定等級評定為Bu級。
5.3 圍護結構
5.3.1 外墻(自承重墻)檢測本次檢測一層~五層外墻共25 幅墻體。
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292-1999 第 4.1 條、第 4.2條,本次所檢測25幅承重墻體中構件安全性評定為 au級的有 22 個構件,評定為bu級的有3個構件,其中出現bu級的樓層數量為3層,占樓層總數的 60%,超過 Au級要求的(√m)/m=44.7%,但無構件評為 cu級,故依據第6.3條中表6.3.3評定該樓圍護結構外墻安全性鑒定等級評定為Bu
級。
5.3.2 屋蓋板
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第4.1條、第4.2條,本次所檢測5塊屋蓋板中構件安全性評定為au級的有3個構件,評定為bu級的有2個構件,出現bu級的含量為40%,超過Au級要求的不多于30%,但無構件評為cu級,故依據第6.3條中表6.3.3評定該樓屋蓋板安全性鑒定等級評定為Bu級。
5.3.3 圍護結構柱
本次檢測8根圍護結構柱的全高垂直度,該樓所測8根外走廊柱中③、④、⑤、⑥、⑦軸5根柱全高垂直度偏差值在 3mm~14mm 之間,符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002 允許偏差(H/1000=17.0㎜,且≤30mm)的要求;而8、1/8 、1/9 軸3根柱全高垂直度偏差值分別為 27mm、30mm、22mm,超過允許偏差要求。但未超過《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第6.3款中表6.3.5不適合繼續承載的頂點位移限值
(>H/450)。依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第 6.3 條中表6.3.2 評定 該樓圍護結構柱側向位移安全性鑒定等級評定為Bu級。
5.3.4 建筑散水和排水設施現狀
根據現場檢測得知,該樓軸散水出現多處開裂現象,排水渠道也年久失修。其余部位散水和排水渠道尚處于正常使用狀態。
5.3.5 圍護結構安全性鑒定評級
依據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999)第6.4條,該樓圍護結構安全性鑒定等級評定為Bu級。
6 結構安全性鑒定評級
由上述結構安全性檢測鑒定結果可知,對該樓地基基礎、上部承重結構、圍護結構三個子單元的結構安全性鑒定評級如下:
地基基礎安全性鑒定等級評定為Au級;
上部承重結構安全性鑒定等級評定為Bu級;
③ 圍護結構安全性鑒定等級評定為Bu級。
根據民用建筑的特點,通過以下要素進行分析,尋求民用建筑抗震設計中的關鍵部分。
1.1基于整體性的結構設計
民用建筑的功能比較單一,內部通常不涉及負責的功能模塊,除了基礎的水電煤氣網等內容之外,主要提供的是居住環境和活動空間。這與生產性建筑明顯不同,生產性建筑如工業車間,其內部構造的材料必須與生產能力相適應,包括地面材料也有特殊的標準。民用建筑在功能結構上側重整體性,即通過整體性的構造來實現單一功能要求,因此在抗震設計中要盡量規避掉可能出現的不連續缺陷,例如承重墻附近的輔助部分,不能夠喧賓奪主而出現裂縫。基于這一要求,抗震設計索要遵循的整體性原則并保持連續性,已經形成了建筑定勢思維,甚至在會弱化建筑的風格要求和功能需求,重點突出安全性。否則,建筑結構的抗震設計就無法完成,所謂的整體性也就是一紙空談。
1.2基于連接性的結構設計
盡管民用建筑的功能較為單一且突出整體性特點,但從建筑學角度考慮,任何一個工程都是由部分結構組成的,并通過相互連接的方式組成整個建筑。例如,樓梯與樓層之間的連接,房間墻壁分隔的連接等等,連接部分直接影響了建筑結構的抗震性能,因此在設計中必須深度考慮,即對連接性進行優化。一般的抗震元素中,良好的連接性需要承重墻的作用,保護機構的預應力也要達標,這是確??煽啃缘谋厝灰?。同時,連接性的另外一個優勢是體現在震動過程中的,在出現地震災害的過程中,物理連接性可以轉化為抗震連續性,確保建筑的安全。
1.3基于剛度性的結構設計
所謂剛度性,是指建筑材料在受到震動之后產生抵抗彈性變化的能力,始于柔度相對應的一個變量。剛度設計在民用建筑中非常重要,也比較難把握,因為存在的數據信息量過少,無法進行詳細的測算。建筑企業在施工過程中,主要從主承受結構的豎向剛度入手,同時將橫向延展性作為抗震設計標準中的重點(地震的橫波破壞性較大)。簡單地說,剛度設計是綜合考慮承載力之后實現的。
2影響民用建筑抗震施工構造的要素
民用建筑的抗震施工結構設計并不比其他類型建筑簡單,甚至在某些方面表現的更為復雜,這關鍵是由于環境因素造成的。民用建筑的分布范圍廣泛,不同的地質環境千差萬別,沒有統一的施工設計標準。同時,基于受力結構而言,抗震設計中的整體性原則是在施工完成后才可以整體評估的,目前還缺乏更有效的建筑手段。作者通過研究認為,影響民用建筑抗震施工構造的因素主要有以下幾種:
2.1設計結構與實際偏移量
在設計過程重要盡量減小控制結構偏移量,這樣可以減小地震發生環境下的能量干預。而民用建筑結構中的偏移量,需要實現進行計算,這已經成為當前主要的方法;但存在的不利因素在于,民用建筑抗震施工構造中的偏移量計算方式缺乏有效的數據參考。為了解決這一問題,結構設計中通常會放大偏移量的數據測量范圍,從而實現在建筑發生地震的環境下,結構變形的總量不會超出安全范圍,尤其是建筑基礎部位的位移量;地基發生的偏移量超出安全范圍,必然導致建筑的坍塌,這也是地基使用抗震材料和構件較多的原因。
2.2隔震消能技術的應用
民用建筑的規模小,建筑穩定性缺乏實踐標準,因此對地基以下的地質選擇非常重要。為了應對地基存在的天然抗震缺陷,人們發明了隔震消能技術,并取得了很好的效果。我國對隔震消能技術的研究和應用始于上世紀六十年代,隨著時間的推移,已經演化成為民用建筑中主要的抗震手段。隔震消能技術是通過控制結構的剛度來實現的,在承重部分中加入有效的抗震構件,用來抵消發生地震時的能量輸入。經過長期的檢驗發現,使用隔震消能技術的民用建筑可以有效地提升穩定性,在發生地震(或模擬實驗)過程中做到“列而不倒”。
2.3建筑材料的選擇
建筑材料因素對民用建筑的抗震性影響很直接。我國傳統的磚瓦木質建筑結構已經被逐步淘汰掉,響應的,鋼筋、水泥、架構等新型的建筑形式開始成為民用建筑的主體。從建筑學的角度來說,要提高抗震性,應該減少材料自身的質量并提升剛度,例如對鋼材的選取要求,要做到與建筑規模匹配的原則,將自身質量與承重能力維持在一個平衡點上。同時,建筑材料的選擇,也是對建筑成本影響最大的因素。一般來說,建筑材料占建筑成本的50%左右,其次為人工成本。由于民用建筑的主體投資能力并不是很強,在針對抗震重要性不了解的情況下,會導致建筑材料不達標的現象,這是十分危險的。因此,適當出臺民用建筑材料的標準型法規,對人民群眾的生民財產安全具有重要保護作用。
3結語
關鍵詞:民用建筑;工程施工;技術要點
中圖分類號: 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)02-
1.引言
從目前民用建筑工程的實際施工過程來看,工程技術是非常重要的。如果沒有可靠的工程技術作為支撐,民用建筑工程不但無法按期完工,也無法保證建筑質量。所以,我們要對建筑施工技術引起足夠的重視,要努力研究民用建筑工程施工技術要點,從技術層面為民用建筑工程質量提供重要支撐。由此可見,我們深入研究民用建筑工程施工技術要點是十分必要的。通過調查發現,目前民用建筑工程在實際施工過程中,還存在一定的問題,在一些建筑施工難點方面還需要進一步加強。因此,我們要充分研究民用建筑工程過程中出現的問題,根據施工技術要點制定可靠的質量控制措施,保障民用建筑工程質量達到要求。
2.民用建筑工程施工過程中的問題分析
在民用建筑工程施工過程中,梁柱工程、框架工程和混凝土工程是重點分項工程,這幾部分的工程質量對整體工程的質量產生了重要影響,因此我們要特別注意這三個分項工程中出現的問題。
2.1梁柱工程常見問題分析
梁柱工程是民用建筑中的重要工程,梁柱工程主要包括民用建筑中的所有承重梁和非承重梁,以及所有柱體工程。這部分工程在整個建筑工程中起到了支撐作用,保證了建筑能夠有較好的支撐質量。目前梁柱工程最突出的問題是節點箍筋的放置位置和放置數量不好掌握,在沒有明確說明的情況下,有些建筑工程中私自改變箍筋的位置和數量,使梁柱工程的質量受到了威脅。
2.2框架工程常見問題分析
由于框架工程關系到民用建筑的堅固程度,原則上,應嚴格根據有關規定允許進行合理的搭接,一般對于異形柱縱筋可優先應用機械連接或對接焊技術。但在實際工程中,有部分施工單位為追求更多的利潤或貪圖方便而應用搭接,此類做法會造成柱在縱筋搭接部位的截面過小,且由于此部位箍筋尺寸沒有發生變化,導致形成柱縱筋難以緊靠箍筋的問題發生。所以我們要對此問題引起足夠重視。
2.3混凝土工程常見問題分析
在民用建筑工程中混凝土工程是與梁柱工程和框架工程相結合的工程,主要起到填充作用,混凝土現澆工程的質量關系到梁柱工程和框架工程的最終質量,對梁柱工程和框架工程產生了重要影響。從民用建筑工程實際來看,混凝土現澆工程出現的問題主要反映在:現澆框架易出現使根部混凝土漏漿的現象,嚴重時甚至會引發“露筋”和“孔洞”的問題出現,即為“夾渣爛根”現象。
3.民用建筑工程施工過程中的要點分析
從以上的分析來看,在民用建筑工程中,我們應重點控制梁柱工程、框架工程和混凝土工程的質量,整個施工過程的要點也集中在這三個分項工程中。
3.1梁柱工程施工技術要點分析
由于梁柱工程關系到整個建筑的支撐強度和支撐質量,因此我們在梁柱工程施工的過程中,要弄清楚承重梁和非承重梁以及各種支柱的位置情況,并根據所在的位置和強度要求,保證箍筋的放置位置和放置數量,從根本上保證梁柱工程能夠達到所需強度。所以,在民用建筑工程中的施工技術要點首先表現在梁柱工程的箍筋位置和放置數量要滿足要求。只有這樣才能從根本上達到建筑整體質量要求。
3.2框架工程施工技術要點分析
從框架工程施工過程可以發現,目前質量重點主要集中在異形柱縱筋連接上,只要保證了異形柱縱筋能夠有效連接,確保連接強度,就能從根本上解決框架的內在強度問題,從而從根本上提供框架工程的質量,保證框架工程能夠符合民用建筑工程的要求。因此,對于民用建筑工程來講,我們在工程施工過程中,要將框架工程作為主要工程來看待,要提高異形柱縱筋的連接質量。
3.3混凝土工程施工技術要點分析
為了減少混凝土工程“夾渣爛根”問題的發生,我們在民用建筑工程施工過程中,要特別注意混凝土現澆工程的質量,要從兩個方面進行把握:首先,我們要根據建筑工程的需要選擇混凝土的配比,保證混凝土的強度和承載力能夠滿足標準要求。其次,我們要在混凝土現澆工程中,注意澆筑時間和攪拌時間,要保證分層澆筑和分層攪拌,保證混凝土能夠逐層凝固達到預期強度要求。
4.民用建筑工程施工質量控制措施
以上我們分析了民用建筑工程施工過程中所存在的問題和施工技術要點,基于提高民用建筑工程施工質量的目的,我們需要根據施工技術要點制定具體的施工質量控制措施,保證民用建筑工程施工質量能夠達到要求。
4.1梁柱工程施工質量控制措施
考慮到梁柱工程是建筑工程施工中的重要子項工程,因此在制定質量控制措施時應將梁柱工程納入進來。梁柱工程施工質量控制措施主要應包括:(1)保證原材料質量達到入場標準,并對鋼筋質量進行二次檢驗,確保強度達到要求。(2)按照圖紙要求設置承重梁,嚴禁私自變更承重梁位置,以及改變梁柱工程的主體結構。(3)對箍筋位置和放置數量進行詳細規定,保證箍筋位置和放置數量能夠滿足梁柱工程的實際需要。
4.2框架工程施工質量控制措施
在框架工程中,要從幾個方面制定質量控制措施:(1)按照圖紙要求,做好異形柱縱筋連接,保證異形柱縱筋連接強度和連接方式達到質量要求,并將異形柱縱筋連接強度作為重要的質量控制指標。(2)應嚴格遵守框架工藝規程,施工工藝和操作規程是確保工序質量的前提,是進行施工操作的依據和法規,任何人都必須嚴格執行。
4.3混凝土工程施工質量控制措施
(1)設置混凝土工序質量控制點,為了確?;炷凉ば蛸|量的需要而進行,從而在一定時期和一定條件下進行有效管理,以控制工序處于良好的狀態。(2)為了保證混凝土工程質量達標,需要對混凝土工程質量進行評價。工序質量是否符合標準的尺度為工序活動效果。所以質量檢驗工作要加強,進行質量狀況綜合統計與分析,及時掌握質量動態。總之,要確保整個過程中工序活動效果及質量達到相關規范和標準的要求。
5.結論
通過本文的分析可知,在民用建筑工程施工過程中,我們要積極分析施工過程中存在的問題,研究并分析建筑工程施工技術要點,并制定具體的施工質量控制措施,保證建筑施工質量滿足要求。所以,我們要嚴格遵守施工技術要點,切實提高民用建筑工程施工質量。
參考文獻
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[2]董海榮;冀北部邊緣城市張家口的多層住宅建筑節能設計研究[D];西安建筑科技大學;2004年
[3]樊浩;民用建筑中幾種空調系統工程設計方法的研究[D];西安理工大學;2003年
關鍵詞:民用建筑工程;施工技術;混凝土;結構
Abstract: At the present stage, the rapid development ofurbanization in China, civil engineering is also at this stage to meet its new development opportunity, theincrease of the quantity is very large, the project requirements are also getting higher and higher. In this context, in order to make the civil construction engineering quality standards and meet the residents daily needs, we must seriously study the construction technology of civil engineering, be familiar with the relevant technical key points, in the construction willstrictly regulate the management, to solve the civil construction quality problem fundamentally. In the study of the construction of civil architecture, discusses thetechnical problems in the construction of the civil buildingstructure, beam, column engineering and concrete engineering of these, in order to improve the civil construction engineering quality, safe and convenient forresidents living.
Keywords: civil engineering; construction technology;concrete structure;
中圖分類號:TU745.5文獻標識碼:A文章編號:
在當前,民用建筑工程施工時,施工技術是能否成功完成的關鍵點,要是沒有相當可靠的技術來支撐施工,不僅民用建筑工程結構不可靠、工期不確定,而且質量也無法得到相應的保障。所以施工技術的重要性導致我們要相當重視這一方面,努力地研究技術要點,讓技術變成民用建筑施工的重要支撐,以期解決當前所出現的問題,并且大大提高民用建筑的質量、使用性和壽命。本文從3個技術要點方面分析探討了相關技術問題,分別是結構、梁柱工程和混凝土工程,對施工技術問題進一步優化,為民用建筑工程的施工提供了關鍵前提,使得建筑質量有了很大的保障。
一、對于民用建筑中有關結構的施工技術研究。
首先是民用建筑中剪力墻結構施工技術?,F澆剪力墻結構都是選擇滑動模板或者是大模板進行施工。因為在施工時若是采用大模板這種施工工藝,具有明顯的有點,比方說效率高、速度快、施工簡單快捷,而且結構的抗震性高、整體性好、機械化程度比較高等等。源于這些顯著的優點,在現階段建筑的剪力墻結構一般在澆筑承重墻時都會采用大模板的施工工藝。而滑動模板經常是應用于現澆剪力墻的結構中,在實際施工時,剪力墻整體性好,并且施工速度很快,能夠加大效率。樓板經常是現澆,在一些情況是也會采用預制板的模式。
其次是民用建筑中的框架結構施工技術。在框架結構中,對于柱、板和梁的混凝土澆筑,大多會選擇在施工現場采用就地澆筑的方法,因為這個方法優點較多,結構的整體性好,高適應程度,但是由于在施工的現場工作量比較大,這就要求使用較多的模板,同時還要注意鋼筋加工成型問題和現澆混凝土相關的攪拌、運送、澆筑、振搗和后期養護的問題。對于現澆的框架結構中柱和梁都可以選擇組合型鋼模板和膠合板,在施工時可以整個裝拆也可以滑模施工法。若是模板應用組合式進行樓板建筑時,想要提高模板的周轉率和利用率可以采用早拆模板法。
經過研究框架結構的施工情況,目前我們對于質量要求的重點是在于柱縱筋的連接,要是可以使其縱筋連接完好,保證強度符合標準,就可以在根本上改變框架結構的強度,使框架結構的質量有了保障,并且符合了民用建筑工程所有的需求。因此,框架結構是我們在施工中一個最需要注意的地方。
二、對于民用建筑施工過程中有關梁、柱工程的技術研究。
梁、柱工程在民用建筑中處于關鍵地位,因為其涵蓋到民用建筑中能起到承重作用的梁體和柱體工程,它們支撐了整個民用建筑工程,可以對建筑的結構穩定性起到保證作用。在現階的段梁、柱工程中最為顯著的問題是對于節點箍筋放置的數量和位置控制不好,即若是在相關資料沒有說明明確時,一些民用建筑工程施工時會私自變化箍筋的數量和位置,這會使梁、柱工程的質量嚴重地受到威脅。
關鍵詞:民用建筑 結構影響因素 控制措施
【 abstract 】:The main factors affect the civil design of structural analysis and exploration for the design of tall buildings structure in recent years, and recommend appropriate control measures.
【 key words 】 : Civil、Structure Influencing Factors、control measures in
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
建筑構造主要任務是根據建筑的功能、受力情況、建筑藝術等要求及材料供應、施工技術等條件,提供實用、美觀、經濟可行、便于施工的科學的構造方案和具體做法,作為建筑設計中綜合解決技術問題及施工圖設計的依據。建筑物的民用建筑結構基本組成:一般由基礎、墻或柱、樓板層、地坪、樓梯、屋頂、門窗、其他配件等主要部分組成。
一、民用建筑構造設計的基本原則
民用建筑構造設計的原則首先要滿足建筑物使用功能要求,即:建筑物所在地區不同、用途不同,因而對建筑構造設計有不同的技術要求,確保結構堅固,使用安全,除根據荷載大小及結構要求確定構件的基本尺寸外,對一些受力配件的設計,都必須在構造上采取必要的措施,確保建筑物使用時的安全。其二要適應建筑適用性原則,要積極推廣各種先進技術,采用新型環保建筑材料,以及采用標準設計和構配件定型通用圖等。其三是要充分考慮民用建筑的綜合效益,也就是經濟性原則,既要注意控制和降低建筑造價,減少材料的能源消耗,又要有利于降低日常運行、維修和管理的費用。最后是要確保建筑物的外墻的設計要注意美觀。
民用建筑構造是指民用建筑中構件與配件的組成,相互結合的方式、方法。民用建筑構造的主要研究對象是民用建筑(房屋)的構造組成、各組成部分的構造原理和構造方法。構造原理研究各組成部分的要求,以及滿足這些要求的理論;構造方法則研究在構造原理指導下,用建筑材料和制品構成構件和配件,以及構配件之間的連接方法。
1、民用建筑構造的任務
掌握房屋構造的基本理論,了解房屋各組成部分的要求,弄清各不同構造的理論基礎;能夠根據房屋的使用要求和材料供應情況及施工技術條件,選擇合理的構造方案,進行構造設計,繪制和熟練地識讀工程圖。
2、民用建筑的構造組成及作用
基礎是房屋最下面的部分,它承受房屋的全部荷載,并把這些荷載傳給下面的土層(地基);墻或柱是房屋的垂直承重構件,它承受樓地層和屋頂傳給它的荷載,并把這些荷載傳給基礎,墻起承重、圍護、分隔建筑空間的作用;樓梯是房屋建筑中聯系上下各層的垂直交通設施;門是建筑物的出入口,它的作用是供人們通行,并兼有圍護、分隔的作用。窗的主要作用是采光、通風、供人眺望;房屋除上述基本組成外,還有臺階、散水、雨篷、雨水管、明溝、通風道、煙道等。
二、影響民用建筑構造的因素與地基、基礎設計要求
1、影響民用建筑構造的因素
建筑構造的影響因素包括自然界和人為因素的影響,主要體現在以下三個方面:
(1)房屋結構上的作用
房屋結構上的作用是指使結構產生效應的各種原因的總稱,包括直接作用和間接作用。直接作用指直接作用在結構上的荷載;間接作用指使房屋結構產生效應,但不直接以力的形式出現的作用,例如溫度變化、材料的收縮和徐變、地基變形、地震等。
(2)外界環境因素的影響
外力作用的影響。作用在建筑物上的各種外力統稱為荷載。荷載分為靜荷載和動荷載兩類。自然氣候的影響。氣溫變化、太陽的熱輻射及自然界的風、雨、雪等。
(3)物質技術條件的影響
隨著科學技術的不斷發展,新材料、新工藝、新技術等會不斷出現,它們必然會對構造設計產生影響。
(4)經濟條件的影響
隨著我國經濟建設的發展,人民生活水平不斷提高,人們對建筑的使用要求、居住條件、標準等也在不斷改變。
(5)人為因素
人們從事的各種活動影響房屋的構造,如機械振動、化學腐蝕、爆炸、火災等。因此,房屋在相應的部位要采取防震、耐腐蝕、隔音、防爆、防火等措施。
2、地基與基礎的設計要求
地基與基礎結構設計的基本要求要滿足足夠的強度、剛度和穩定性,要具有良好的耐久性能以及具有較高的經濟合理性。
(1)基礎的分類極其構造
由于建筑物的結構類型、荷載大小、高度、體量以及地質水文、建筑材料等原因,建筑物的基礎有多種形式,劃分方法也較多。
①一般分類方式:
按基礎埋置深度:分為淺基礎、深基礎;
按基礎材料及受力特點:分為剛性基礎和柔性基礎;
按構造形式:分為條形基礎、單獨基礎、片筏基礎、井格式基礎、箱形基礎和樁基礎等。
②按材料及受力特點分類的基礎構造
剛性基礎概念:指用磚、毛石、素混凝土、灰土和三合土等剛性材料制作的基礎。主要有磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎、灰土基礎等。特點:這種類型的基礎有很好的抗壓性能,但抗彎能力較差。剛性基礎受剛性角限制。剛性基礎常用于建筑物荷載較小、承載能力較好及壓縮性較小的地基上,一般用于建造中小型民用建筑以及墻承重的輕型廠房等。
柔性基礎概念:也稱為非剛性基礎,是利用混凝土的抗壓強度和鋼筋的抗拉強度建造的鋼筋混凝土基礎。特點:這種基礎不受剛性角的限制,基礎底面挑出長度可按需要加長。在相同情況下,較剛性基礎可減少基礎的高度和自重。柔性基礎適用于荷載較大的多、高層建筑。
(2)按構造形式分類的基礎構造
①獨立基礎概念:呈柱墩形,也叫單獨基礎,是柱下基礎的基本形式。當建筑物上部采用框架結構或單層排架結構承重時,承重柱下擴大形成獨立基礎。常用斷面形式:階梯形、錐形、杯形等。常用材料:鋼筋混凝土或素混凝土等。
②條形基礎:條形基礎呈連續的帶狀,也稱帶形基礎。
③墻下條形基礎:當房屋為墻承重結構時,基礎沿墻身設置而成的長條形基礎。中小型建筑常采用磚、石、混凝土、灰土、三合土等剛性材料的剛性條形基礎。當荷載較大、地基軟弱或上部結構有需要時,通常采用鋼筋混凝土條形基礎。
④柱下條形基礎:當房屋為框架結構或部分框架結構,并且荷載較大或荷載分布不均勻、地基較弱時,常將柱下單獨基礎連接起來形成柱下條形基礎。柱下條形基礎不僅可以增加基礎底面積,還具有良好的整體性,可以有效地防止不均勻沉降。
【關鍵詞】民用建筑;加固改造;結構設計
隨著我國經濟的高速發展,城市化進程的加快,建筑成為了社會發展的重要標志。根據其自身的屬性,它不屬于快消品,而是具有歷史性長期性的建筑。出于多種原因的綜合考量,民用建筑的加固改造一方面是為了匹配城市的整體規劃,另一方面是因為年代久遠而需要修葺的老式民用建筑,除了改造戶型、調整樓層、維修等基本需求外,對民用建筑的加固改造更具有社會價值和建筑意義。
一、民用建筑結構加固改造要遵循的原則以及加固改造鑒定步驟
民用建筑的加固改造是我國城市化進程中的一個重大課題,也是一個系統龐大的工程。加固改造民用建筑要把握先整體后局部的指導思想,具體要遵循兩條原則:
1.承載力驗算原則
承載力驗算是必要的。因為在民用建筑的加固和改造中,因為是舊建筑,就要詳細考慮承載物的老化、缺陷、腐銹等各種實際情況,要根據實際情況來進行確定承載物結構的尺寸和受力狀況。在具體的驗算中,除了要仔細考量實際承載結構的物理變形、位置移動、表面及內部損傷和溫度、濕度等帶來的附加作用,還要考慮待加固改造的民用建筑同即將進行作業的加固改造部分協同受力的程度,以及承載物在加固改造作業時的真實受力程度、加固部分的應力滯后特點,并對加固的承載結構的材料強度進行重新校驗,要根據實際情況分析對其進行數據上的折減。
2.總體效應的原則
為了使房屋等建筑設施更加牢固,所以對其進行維護是十分必要的。在維護過程中,實施單位不僅僅是按照當事人的要求對建筑等設施進行維護,更要從自身的專業角度對維護后建筑實施的牢固程度進行預測,提高維護行為的有效性,保證維護后建筑等設施的穩定性。綜上所述,實施單位在制定建筑設施維護措施以前要全面搜集建筑設施材料和結構等信息,對建筑設施進行力學模擬分析來預測建筑設施的承受狀況,以便有針對性地對建筑設施進行加固維護,提出恰當的加固方案,切實提高建筑設施的總體牢固水平。
3.加固改造鑒定步驟
民用建筑加固改造需要前期的鑒定,具體的鑒定步驟:
第一,收集信息資料。從各個角度收集有關待改造的民用建筑的一切材料。包括了當初在建造時的設計圖紙、監理材料、竣工驗收材料、使用期間的維護記錄、建筑所處環境等信息,以及改造后的形態、改造的內容、改造后的功能等。第二,要進行待加固改造民房實地的調查。在第一線收集當前建筑的實際情況信息。第三,在分析了待加固改造的建筑的實際狀況后,要進行承載力驗算分析,對承載結構的實際進行進一步考查,并模擬實驗加固改造的方案。這一階段除了要人工進行實地考查和分析外,還需要借助先進的精準的計算機軟件進行數據的分析,以保證各項數據結果準確。一般而言,砌體構造和混凝土構造運用PKPM、TBSA;鋼構造運用3D3S、Xsteel、PS2000(門式鋼架)、網狀構造運用MST2000、SFCAD2000。在進行軟件驗算分析的時候要考慮到構建參數的實際情況和承載機構的設置等。第四,對民用建筑的加固改造工程要由具備相關資質并有施工經驗的單位來進行,并且設計單位、監理單位必須嚴格審查項目方案,共同做好加固改造工作。
二、民用建筑結構加固改造措施
為了確保建筑設施的穩固性,對年久失修的建筑設施進行維護加固的施工方法有很多,在以下將為大家介紹典型的加固方法。
1.混凝土結構加固改造
(1)在原有建筑結構的基礎上,采用原來的建筑材料,加大材料的使用面積,從而達到提高建筑設施承重能力,穩固建筑設施的作用。
(2)在原有建筑結構的基礎上,添加輔助結構,如鋼板、梁柱等來增加原有建筑設施的穩固性,對于這種加固方法的使用有一定的局限性,比如:空間、溫度和材料等。
(3)在原有建筑結構的基礎上,在需要加固的設施面上添加碳纖維織物,以提高原有建筑材料的載重能力,另外,這種新型的加固技術是性價比最高的一種實用的加固建筑設施的方式。
(4) 在原有建筑結構的基礎上,在需要加固的設施面上添加鋼類抗壓承重材料。但因為鋼質材料本身的特點,比如容易被腐蝕和氧化,所以要有有效的圖層對加固的鋼質結構進行保護。
(5)除了在建筑設施外層包裹鋼質結構來加固的方法外,還可以在結構上添加粘貼鋼板來加固建筑設施。注意事項同上。
(6)添加受力點來提高原有建筑設施的承重能力。其原理是利用力學基本原理,添加有效的受力支點來減少原有結構的承重大小。
(7)用鋼絲代替鋼質材料包裹建筑設施結果,效果不如鋼板類材料,但較靈活,材料費用亦較低。
2.砌體結構加固改造
如果建筑結構中的墻體類結構的承重能力不達標,通常采用在墻體內加注鋼筋的方法來增加原有墻體的承重能力。按照物理的壓力、壓強原則,可以采用增加受力面積以增大承重能力,加固建筑設施的目的;或者采用在外層包裹鋼類承力輔助材料來與原有墻體合力一起承重。在現實中,往往會出現比較復雜的問題,就需要因地制宜的采取最合適的方法來應對。比如:如果遇到墻體裂縫的問題,一定要先采用灌注等方法維護好原有墻體本身,再選擇上述方法加固墻體。
3.鋼結構加固改造
在現有的情況下,對建筑設施進行加固的材料一般選擇承重能力較強的鋼類材料,因為其硬度大,相同的質量和體積承重能力亦較大,主要運用物理的壓力、壓強原則,可以采用加大鋼體面積的方式來較小單位面積壓強,即提高了總體的承重能力;另外還可以增加承重受力點,來減小每個成重點的壓力。
三、民用建筑加固改造要重視的問題
施工單位在對建筑設施進行加固過程中需要注意一下幾個問題,如果處理不好,強嚴重影響建筑設施的承重能力及美觀性、安全性。在不少的年久房屋中,地基下陷的情況我想很多人都見過,這就是在施工的時候沒有處理好地基承重與選擇合適建筑材料之間的關系,沒有使二者在建筑實施中達到一種平衡狀態,或者說是建筑材料的總質量不能超過地基承重的能力。所以在對原有建筑設施進行加固的實施方案中一定要重視的問題就是加固材料的質量和地基的承重限度,否則不但起不到加固原有建筑設施的目的,還容易導致新的問題。再就是合理選擇加固材料,并不一定是承重能力越大越好,在加固前,要合理預估建筑結構所需承受的最重承載力即現實的實際承載力,在綜合分析的基礎上,選擇性價比最高的材料才是一種明智的理性選擇。最后就是專業性的技術問題了,只有充分理解理論知識,并擁有豐富的實踐經驗的建筑施工團隊,才能在綜合利用各類信息的基礎上,在確保提高建筑設施承重能力的同時,不減少原有建筑的使用價值。
四、總結
總而言之,要使對建筑設施的加固方案能夠起到切實的作用,達到預期的效果,提高建筑設施的承重能力和使用價值,不能僅僅局限于對建筑設施局部結構承重的物理力學分析的基礎上,而應該更全面、更系統地綜合考量建筑設施整體,現實的實施過程中,在制定加固方案的時候“抓大放小”,多角度分析,綜合考慮,以效果為衡量標準,在既定的條件下,最初性價比最高的實施方案。
參考文獻
[1]中國建筑科學研究院.混凝土結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.29-30.
[2]成正華.碳纖維板加固混凝土梁正截面承載力試驗研究[D].重慶大學碩士學位論文,2009.
關鍵詞:嚴寒地區;民用建筑;護;節能設計
中途分類號:TU24文獻標識碼:A
嚴寒地區是指日平均溫度≤5℃的天數每年≥145天,最冷月平均溫度≤-10℃的地區,主要分布在我國東北和西北地區。民用建筑是供人門居住和進行公共活動的建筑。建筑護結構主要包括門窗、外墻、屋面等,是節能建筑的重要組成部分,它們相互影響又互相制約。以下就是對建筑護結構的門窗、外墻、屋面、地面等方面節能設計進行簡要闡述。
一,墻體設計:
墻體是建筑護結構的主體。使用能源在建筑圍護結構中,是所占比重最大的。嚴寒地區主要考慮冬季的防寒保溫,建筑圍護結構的傳熱系數對建筑的采暖能耗影響很大。根據《民用建筑節能設計標準”JGJ26 - 2010》和《公共建筑節能設計標準 GB50189-2005》規定外墻材料的傳熱系數不得大于0.5 W/m2·K。新疆地區原有建筑墻體主要采用的是粘土實心磚,粘土實心磚傳熱系數比規范要求高許多,如要滿足室內舒適度的要求勢必加大電、暖負荷或加厚墻體。這是對能源和土地資源極大的浪費。近幾年國家及當地政府出臺了一些建設文件,要求限制使用粘土實心磚,采用多孔磚和新型節能墻體材料,增加外墻保溫系統等措施。
目前使用的承重多孔磚,磚的孔隙度增加對保溫起到了一定的作用,但由于建筑的磚墻,在施工過程中砂漿空隙容易堵塞,這很難保證保溫效果。因此對于民用建筑的外墻不但需改進外墻面的保溫設計,還要開發新型墻體材料,以滿足市場的需求。
為了改善墻體導熱性能,現開發研制了多種墻體材料,主要有以下幾種:(1)承重空心砌塊。它由混凝土和多孔材料制成,具有強度高,承重,保溫,節能,導熱系數低保溫性能好等特點(2)加氣混凝土墻。加氣混凝土制品的粉煤灰加氣和充氣兩種,塊,條板,這些產品本身具有較低的導熱性和良好的散熱性能,是可發展的一種新型墻體。(3)夾芯復合外墻。墻壁分為承重和保護部分,中間留出20-50毫米的間隙,充滿松動或批量無機保溫材料,如爐渣,膨脹珍珠巖,也有不要填充材料的空氣層。此外,其他類型的還有:粘土多孔內外墻保溫,外保溫復合墻體, EP保溫飾面墻等。所有的保溫材料主要有:巖棉,玻璃棉氈,聚苯乙烯泡沫塑料,水泥珍珠巖板等等。保溫的方法一般有以下幾種:(1)復合材料在承重墻外,使壁的主要部分或屋頂的收到保護,大大減少了熱應力釋放,提高結構的耐久性。此種方法施工簡便,應用比較廣泛(2)中間保溫層:保溫層在磚墻中間部位,可以達到良好的保溫效果。(3)內保溫:保溫材料在墻體內側,該方法很簡單。
使用上述方法后,可以達到更好的節能效果。短期成本雖然比普通墻體高,但是可以在較短時間內用節省出的能量消耗費用收回,具有長期經濟效益。
二,門窗設計:
建筑門窗占建筑墻體的30%~50%,門窗的熱能消耗大致占總的熱能消耗量的20%,是建筑節能的重要環節。為此在嚴寒地區做好門窗的節能保溫尤為重要。門窗的節能設計包括以下內容:
1.增大門窗的熱阻,達到降低傳熱量的目的:
門窗的熱阻要注意兩個部分:窗框和門窗玻璃。嚴寒地區冬季氣溫較低,室內外溫差較大,門窗在框與洞孔相交的地方易產生冷熱橋現象。這就要求門窗框和洞孔周圍需密實保溫;嚴寒地區門窗框應選用強度高、導熱系數低、耐候性強材料,例如玻璃纖維增強塑料型材,這樣不但能夠減少熱橋部位的傳熱損失,還能消除冷凝水;因為民用建筑玻璃層數較少,玻璃內側和外側溫差較大,容易形成結露,因此采用雙層玻璃的窗戶可以加大熱阻。
2.控制窗戶開啟的面積:
窗戶和墻體的面積比例,應符合《民用建筑節能設計標準”JGJ26 - 2010》和《公共建筑節能設計標準 GB50189-2005》的窗墻面積比的要求。嚴寒地區在滿足建筑采光、通風需求的前提下盡量加大南向的開窗面積,減小北向的開窗面積,但窗墻面積比均不應大于0.7。由于我國嚴寒地區(新疆)與發達地區相比,民用建筑樓層較少且密度相對較大,所以并不存在建筑互相遮蓋的現象。所以,適度增大南向的紫外線輻射,輻射量可以達到40%,這樣就能起到節能保溫的作用;到了晚間還可以添加保溫窗簾。
3.提升門窗保溫特性
建筑外窗應有良好的氣密性能,以抵御夏季和冬季室外空氣過多的向室內滲透,規范要求外窗的氣密性不應低于4級。在選擇門窗時應保證其質量,設置密封條,減少門窗的間隙,提升其氣密性能。
4.設置門斗:
門斗就是建筑物出入口設置的分隔、擋風、抵御嚴寒的過渡建筑?!豆步ㄖ澞茉O計標準》中規定嚴寒地區應設置門斗,避免冷風直接滲入造成屋內溫度下降。在節能的同時,也提高門廳的熱舒適度。
5.建筑構造:窗口外側四周墻面,應涂抹保溫材料;門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填充;門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面出現裂縫, 影響門、窗的熱能傳遞;采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的縫隙, 應填堵保溫材料,確保不透風。
三,屋面設計:
屋面的傳熱面積約占外表面積的20%,嚴寒地區的屋面設計主要需要考慮保溫。屋面主要節能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據需要設置保溫隔熱屋面等節能技術措施,以滿足能源需求。
屋面保溫主要的是保溫材料的選取。屋面保溫材料采用傳熱系數較低的保溫材質例如膨脹珍珠巖的熱能傳導系數比傳統爐渣等保溫材質低很多。在厚度一樣的情況下,熱阻提高3倍以上。目前有效的熱絕緣材料如擠塑聚苯乙烯隔熱保溫板、水泥聚苯板、酚醛保溫板等材料已廣泛應用于屋面,特別是酚醛保溫板因具有燃燒性能等級為A級被用于防火等級要求較高的建筑上。這些新型保溫材料,具有閉孔結構,使得材料的吸水率和水蒸氣滲透速率非常小,抗壓強度,保溫性能極佳,符合建筑節能技術的發展方向。
四地面設計:
嚴寒地區的民用建筑的地面其消耗熱能占總消耗量較低。一般不做保溫措施措。但節能設計計算軟件計算時考慮地面的節能,因此建議用當地材料設計,成本增加的也不多,而且有一定的節能成效。地面的節能設計比較簡單,在地面鋪焦(爐)渣、碎石等保溫材料,是比較節約成本的方法。特別是在沿外部墻體內側周圍大約1m的距離里,地熱流失最大。因此可以在外墻內側一定的距離內,鋪上約200mm厚的干焦(爐)渣等可有效防止室內熱量流失。
結束語:
建筑節能的前提是解決能源和環保問題,建筑節能是可持續發展建筑的一個最普遍最明顯的特征??傊?,在對嚴寒地區民用建筑護結構進行節能設計時必須因地制宜,充分利用當地材料,并改良部分傳統材料。積極采用新材料、新技術、新工藝,確保嚴寒地區的建筑為使用者提供更加舒適的生活、生產環境。
參考文獻: