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土建结构论文精品(七篇)

时间:2022-02-13 01:41:34

土建结构论文

土建结构论文篇(1)

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报,2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术,2006.

[3]侯力更主编.砌体结构设计[M].北京:中国计划出版社,2006.

土建结构论文篇(2)

关键字:民用建筑裂缝修补

裂缝修补主要以恢复结构材料的防水性及耐久性为目的,也有从维护人身安全及注重美观的角度而进行修补的。在满足修补的前提下,必须考虑经济性来决定修补的范围及修补的规模等。

一、修补设计

修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果,进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计,更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。

进行修补设计时,应考虑如下事项:

(1)根据是否需要修补的判断结果,设定修补范围及规模,还应

按需要再度调查现场。

(2)掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等),建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。

(3)为了明确规定修补目的及恢复目标,考虑(2)中的环境条件,选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法,可按开裂现场及开裂原因参照表6.1所示内容决定。另外,当构筑物处于盐类等苛刻环境时,应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能,裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝,则宜在裂缝最宽时处理。

混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异,另外,保修年限也不尽相同。

通常,可将修补恢复目标分成如下三个阶段:

①恢复到与健全构件同等性能。因水泥的水化热、碳化、千缩而产生的裂缝等,是作为搞清开裂原因而进行修补的对象。希望保修年限定为10-15年。

②恢复到不妨碍使用的程度。当由钢筋腐蚀、碱性骨料而导致的裂缝及由此产生的劣化度比较明显时,或者开裂原因是多方面的,又不能将所有原因都搞清楚时,年限定为5-10年。

③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。

(4)必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

二、修补工法及特点

2.1表面修补法

常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。

(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体,橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。

(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多,又不集中,缝宽>0.lmm的裂缝可采用此法处理。

(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料,粘贴1~2层玻璃丝布。

(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽,将u形钢筋或金属板放入孔或槽中,用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固,以达到缝合裂缝的目的。

2.2局部修复法

常用的方法有充填法,部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。

(1)充填法

用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。

(2)预应力法

用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,见图2.2(a)钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力,见图2.2(b)。

(3)部分凿除重新浇筑混凝土

对于钢筋混凝土预制梁等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。

2.3灌浆法

将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度,与混凝土能较好地粘结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到堵漏防锈补强的目的。

用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加强度。

虽然民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样,但我们不能只知其一、只用其一,而应牢牢掌握每一种方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,尽量实现修补最优。

参考文献:

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社,2000

[2]建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001),2001

[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构,2002,(8)

土建结构论文篇(3)

关键词: 《钢筋混凝土结构》课程 课程特点 教学方法 改进措施

土木工程中钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构形式,对于高等院校土木专业的学生而言,《钢筋混凝土结构》是一门必修的专业基础课,主要研究钢筋混凝土结构的力学性能、设计和施工方法[1-2],涉及建筑材料、建筑制图、高等数学、理论力学、结构力学等课程,并与其他专业课程,如砌体结构、建筑抗震、土力学与地基基础等形成课程体系,具有承上启下的重要作用,其教学效果直接影响整个专业的教学质量和所培养人才的知识结构。通过这门课程的学习,学生能建立起初步的结构概念,并为其他后续课程的学习奠定基础。本文结合钢筋混凝土结构课程的特点,提出了几项改进教学方法的措施。

1.钢筋混凝土结构课程的特点

钢筋混凝土结构是应用性很强的一门专业基础课,课程内容多、涉及范围广、公式多、符号多、体系庞杂,加上规范条文的约束性给教师的讲授和学生的学习都带来了一定的困难。其特点主要有以下几个方面。

(1)教学内容多、涉及范围广。钢筋混凝土结构课程的教学内容包括材料性能、设计方法、各类构件的受力(拉、压、弯、剪和扭)性能及其计算方法和配筋构造等[3],涉及内容非常广泛,既有理论推导,又有试验研究,还与规范条文、工程实际联系密切,因此教学难度较大[4]。

(2)公式多,规范条文多。公式多是该课程的另一个特点,这些公式逻辑推理强,涉及力学和数学,需要学生有坚实的数学和力学知识基础;课程常对一些不便、不必计算的内容进行规定,内容比较零散,系统性和逻辑性均较差,学生们常常感到杂乱无章、概念混杂。

(3)经验性强。混凝土结构的研究对象是钢筋和混凝土复合材料组合结构的力学性能、设计和施工方法,它不像材料力学和结构力学可以假定材料为弹性[4]。钢筋混凝土是弹塑性材料,其力学性能的影响因素多且离散性大,用纯粹理论的方法得出的结果往往与试验结果相差几倍乃至十几倍,这就决定其研究方法是在试验的基础上做出基本假定,得出半理论半经验的公式。学生学起来枯燥无味,抽象难懂,学习积极性不高。

(4)综合性强。建筑制图、建筑材料、理论力学、材料力学、结构力学是学习钢筋混凝土结构课程的基础。因此,要学好钢筋混凝土结构理论,学生就应在大学一年级和二年级的课程学习中打下良好的基础,建立合理的知识结构。特别材料力学、结构力学的有关知识是本课程学习的重点基础知识,是学生解决钢筋混凝土基本构件的截面几何关系、应力应变关系、内力平衡关系,以及计算钢筋混凝土框架等结构的基础。老师在《钢筋混凝土结构》专业基础课讲授过程中,要不断地帮助和引导学生复习过去的各种力学和材料知识,使学生的知识积累系统化并和本课程有机地结合起来,增强教学效果。

通过上面的分析,我们了解到钢筋混凝土结构这门课程知识多、涉及面广,与基础课程联系紧密,既有理论知识又有实践经验总结,还有规范条文。因此在教学方法上要紧密结合这门课程的特点,有针对性地采用适当的教学方法,增加学生的理论知识,提高其实践技能,改善教学效果不尽如人意的现状。

2.教学体会

目前,钢筋混凝土结构知识的传授基本是通过授课、答疑、作业这一程序完成的,学生在学习过程中普遍存在课堂学习理解不够、课程设计抄袭现象的问题;部分《高校钢筋混凝土结构》课程采用传统的板书教学,这种单一的教学方式枯燥呆板,不利于学生对理论知识的分析和理解,容易导致学生情绪懈怠,教学效果较差。我在几年的《钢筋混凝土结构》教学过程中,有以下几点教学体会。

(1)将传统与现代教学方法相结合,激发学生的学习热情。《钢筋混凝土结构》课程不仅有大量的理论公式,又与实践紧密相连。粉笔和黑板的传统教学方法是行之有效的教学方式,但仅沿袭传统的教学方法,既不利于学生理解各种枯燥的理论公式,又激发不了他们的学习兴趣,因而导致教学效果较差。为了改善教学效果,改变传统的课程安排――先学理论知识,然后生产实习,最后毕业设计这一过程。课堂教学前组织学生观看教学录像是十分必要的,这不仅使学生获得混凝土结构的感性认识,增加了学习的兴趣和动力,还让学生在教学过程中不感到枯燥乏味。多媒体、互联网、电子教案、计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instruction)等现代化教学手段为这一目标的成功实现提供了强有力的技术支撑。

(2)理论联系实际,重视课程设计与实践教学。理论知识是基础,掌握扎实的理论知识,可以为工程应用提供指导;工程实践能力是教学目的,只有具备实际工作技能,才能更好地服务社会[5-6]。在课程设计过程中,我们改变一个题目全班做的方式,采用分组设计的方法,一般四五个学生一组,设计一个大的题目。此种方法不仅巩固了学生的理论知识,培养了团队协作的精神,还大大减少了课程设计中存在的抄袭现象。学生的理论知识学习是一个系统的过程,然而,如何将理论知识应用到生产实践中是他们面临的一个非常重要的问题。组织学生参与各种实践活动是解决这个问题的一种有效方法,例如组织土木工程、工程力学、建筑学等专业的学生参加结构模型大赛,类似的实践活动,可以培养学生的动手能力,让学生对结构概念有更进一步的理解;或根据课程进度,以及所学的理论知识,有目的地到施工现场参观、学习,增强感性认识,积累工程经验,有意识地培养学生的实践能力。

(3)掌握教学重点,合理安排教学内容。根据钢筋混凝土结构课程内容多、涉及面广的特点,教师在教学过程中要掌握重点,合理安排教学内容。

(4)作为专业基础课程,《钢筋混凝土结构》应该有先进的教学内容,及时反映本学科领域的最新科技成果。近年来,随着材料强度的不断发展和新建筑材料的不断出现,结构和构件的设计方法在不断改进。因此,在教学过程中,我们不能局限于课本上的内容,而要一直紧跟本学科发展的脉搏,不断将最新科技成果引入教学内容,以此开阔学生的视野,激发其求知欲,使学生建立用发展的观点学好《钢筋混凝土结构》课程的基本思想。

3.结语

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的主干课程,存在教材内容多、课时少、难理解、实践性强等特点,要求教师采取行之有效的教学方法,在获得最好授课效果的同时,让学生学起来轻松。我基于几年的教学经验得出的结论:掌握本门课程的特点,采用将现代与传统相结合的授课方式,重视实践教学,充分调动学生的积极性,才能使学生学好并掌握好这门课程。

参考文献:

[1]叶列平.混凝土结构(上册)[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2]东南大学.混凝土结构(上册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]罗向荣.钢筋混凝土结构[M].北京:高等教育出版社,2003.

[4]马芹永.混凝土结构课程教学方法的研究与实践[J].淮南工业学院学报(社会科学版),2001,3,(4):96-97.

土建结构论文篇(4)

关键词:水工钢筋混凝土结构;精品课程建设;教学方法

作者简介:任宜春(1969-),女,山东掖县人,长沙理工大学土木与建筑学院,副教授。(湖南 长沙 410114)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0105-02

“水工钢筋混凝土结构”是长沙理工大学(以下简称“我校”)水利类专业港口航道与海岸工程和水利水电工程专业必修的专业基础课,是一门实践性很强,与现行规范、规程等有关的专业基础课,比较难学。主要讲授:混凝土结构所用材料的性能,混凝土结构设计原则,混凝土结构中常见的种类受力构件(受弯、受压、受拉、受扭)的破坏特征及设计方法,钢筋混凝土构件的抗裂、裂缝宽度和构件挠度计算,钢筋混凝土肋形结构及刚架结构设计,预应力混凝土的基本概念。通过课程的学习和课程设计的练习,使学生掌握水工钢筋混凝土基本原理和基本构件的设计计算方法,掌握结构的基本概念,为后续专业技术课程的学习和从事水工结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础。

一、课程教学中存在的问题

“水工钢筋混凝土结构”这门课程内容多且抽象,公式多,难点多,综合性强,前后知识连贯紧密,涉及的数学知识和力学知识广泛,同时又具有很强的实践性。与本课程内容紧密相关的先行课程主要有概率论、建筑材料、材料力学和结构力学,要求学生在学习这门课程的时候具有较扎实的数学和力学基础。我校水利类专业在学习这门课程之前,没有开设“建筑材料”这门课程,因此学生对于混凝土和钢筋这两种材料的物理力学性能没有知识储备,特别是对混凝土这种特殊混合材料没有任何感性和理性的认识,这样就给这门课程的学习带来了困难。我校“水工钢筋混凝土结构”这门课程没有设置对应的实验课,学生对钢筋混凝土梁受弯和受剪破坏过程没有直观的学习过程,造成对理论分析的理解困难。针对这些问题,采取一定教学方法,激励学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。

二、课程教学方法探索与实践

“水工钢筋混凝土结构”课程教学体系和教学内容的建设在国家人才培养目标调整的大前提下正在不断探索、不断改进过程中。水工钢筋混凝土结构课程在各个教学环节的实施过程中,注重探究性学习、研究性学习,体现以学生为主体、以创新能力和实践能力培养为主旨的教学理念,根据课程的内容,针对学生的特点,选用不同的教学方法。

1.注重相关课程与本课程的关系讲解

在学生没有学习“建筑材料”这门课程的情况下,讲授钢筋和混凝土力学物理性能的时候,利用多媒体播放一些混凝土施工的录像和图片,使得学生对混凝土产生一些直观认识,同时补充混凝土配合比和混凝土凝结硬化过程等方面的介绍,让学生能够更好地理解混凝土徐变和收缩等概念。将教师课堂引导学习和课后学生自主学习相结合,要求学生课后阅读混凝土材料特性和混凝土材料发展的相关文献,如要求学生通过自学了解什么是高性能混凝土并写出读书报告。

水工混凝土结构设计原理的讲解中需要大量用到概率论的原理和方法,在很大程度上,是否掌握概率论原理的这些知识决定了学生能否理解概论极限状态设计法的关键。在讲授混凝土立方体抗压强度时,以一组混凝土试块强度测定值为例讲述数学平均值、标准差、分布频率及界线分数值的划定,引出保证率的基本概念,给同学们复习相关概率论的理论基础,为概率极限状态设计法的讲解打下基础。

本课程与“材料力学”具有较强的相关性,在学习过程中应注意两者的共同点和不同之处。材料力学是研究单一、匀质、连续、弹性材料,侧重于构件的应力分析和变形计算;而本课程是研究钢筋和混凝土两种材料组成的非匀质、非连续的弹塑性材料,不仅研究强度和变形的计算问题,更主要是结构构件的设计,包括方案、截面形式及材料的选择、配筋构造等。材料力学的三大基本公式:平衡条件、变形协调条件和物理条件也适用于钢筋混凝土结构,但由于材料的不同,本课程无法直接使用材料力学公式。在整个教学过程中注意分析本课程与材料力学在解决问题思路上的异同点,让学生从本质上把握钢筋混凝土结构的受力分析的本质特点。

“结构力学”作为研究杆件及结构内力分配及变形计算为主的课程,是本课程研究和讨论问题的基础。钢筋混凝土结构构件设计的基本原则就是要求作用效应的最不利组合的设计值必须小于结构抗力的设计值。结构力学课程是解决作用效应的计算,而本课程是解决结构抗力的计算问题,因此只有将结构力学与本课程内容联合起来才能够解决钢筋混凝土构件的设计问题。

2.强调实验研究在本课程学习中的作用

水工钢筋混凝土结构是实践性较强的课程,许多公式和物理特性都是建立在实验的基础上的。我校这门课程没有开设对应的实验课,只能通过课堂播放混凝土立方体抗压强度实验、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏和斜截面破坏试验录像,加深学生对相关内容的理解与认识。结合试验录像讲解原理,例如在播放受弯构件斜截面破坏试验的同时,将几种破坏的剪跨比、配筋率等和各自的破坏现象在黑板板书对比,使得学生掌握发生斜截面斜拉、剪压、斜压破坏的条件和特征。组织学生观看建筑工地支模、绑扎钢筋和浇注混凝土的录像和照片,增加学生的感性认识。观看试验录像和工程录像,将枯燥的教学内容置于图、文、声的教学氛围中,使教学内容形象化、动态化,有助于学生学习积极性的提高,有效地提高教学质量和效率。

3.理论教学与期末课程设计相结合

“水工钢筋混凝土结构”这门课程在学期末安排了一周的课程设计,课程设计要求学生完成一水电站楼盖设计,通过课程设计实践,使学生进一步巩固所学的内容,培养学生独立分析和解决问题的能力,为今后从事结构设计打下牢固的基础。

在理论教学和课程设计过程中,强调创新性思维能力和工程师基本素质训练。课堂教学以学生为主体,课堂讲授注重师生互动,双向交流,采用案例教学、讨论启发式教学。教师力求在讲课中不断地提出问题、分析问题,构筑师生交流与互动的平台,提供思考与探索的空间,使教学成为启迪学生智慧,开发学生潜能与创新能力的重要途径。在教学过程中,除了在课堂上进行关键性、启发性和兴趣性的提问外,更鼓励学生主动提问,培养学生提问的能力,激发他们的学习兴趣和求知欲。课程设计阶段,鼓励学生采取手算和计算机电算相结合的方式,要求学生用CAD绘图,提高学生的计算机运用能力。编撰了完整的水工钢筋混凝土结构课程设计任务书和指导书,并制作了指导学生CAD绘图的PPT课件。在课程设计的指导过程中,重视以讲课形式的集中指导,同时对学生设计中碰到的疑难问题个别辅导解决。采用以点带面的形式,集中给所有同学讲解一遍一个同学提出的典型问题。分阶段跟踪检查学生的课程设计进度和设计情况,并根据平时完成情况和最后成果给出成绩。大多数同学反映通过期末的课程设计,加深了学生对水工钢筋混凝土结构基本理论、计算方法的理解,提高了综合运用所学课程知识解决实际工程问题的能力。

在教学过程中没有简单地将理论教学和期末课程设计分成两个过程,而是将理论教学与课程设计结合起来,在理论教学时就将课程设计题目布置给学生,使得学生带着任务学习。结合课程设计题目,讲解理论知识,如讲解肋形楼盖布置时,可以结合课程设计题目让同学们思考水电站楼盖结构怎样布置。在期末课程设计时,对于大多数同学没有理解的理论问题,也会采用讲课的形式集中讲解。

4.结合精品课程建设,利用网络教学资源

“水工钢筋混凝土结构”是我校的校级精品课程,通过精品课程的建设,建立了高素质的师资队伍,构建“基本原理――方法――应用”循序渐进、环环相扣的模块化的教学体系,根据学科发展适时更新教学内容,采用多样化的教学方法。制作了内容丰富详细、版面生动美观的多媒体课件,既节省了写板书时间,又使基本构件设计计算、结构体系的设计计算及各种构造要求更加生动直观。将精品课程建设与我校的网络教学结合,完成了教学大纲、授课教案、实践指导、习题练习、参考文献、试验录像和动画演示等网络教学资源,使学生在课堂之外能够借助于网络资源自主学习。学生上课时没有及时做笔记或理解透某些问题,可以在课后登陆校园网通过网络课件进一步学习。将精品课程网站建设成一种评价平台,加强评价体系和学习效果反馈体系的建设。通过课程网站进行课程交流、教师网上答疑,及时搭建起相互沟通的平台,有效促进学生与教师之间的交流,通过教学互助互补,促进教学相长,提高教学质量。

三、结束语

“水工钢筋混凝土结构”是一门理论与实际紧密联系的课程,既有系统的科学理论又具有很强的工程概念。为了使学生真正掌握这门课程的基本原理、基本方法,为后续专业技术课程的学习和从事水工结构设计、施工和管理工作打下坚实的基础,教师必须在课堂理论教学、课程设计以及网络教学等方面,认真探索和实践多样化的教学方法和手段,激发学生的学习兴趣,提高学习效率,增强学生解决实际问题的能力。总之,对于“水工钢筋混凝土结构”课程的教学方法应与时俱进、不断创新,这样才能适应新时代的教学要求。

参考文献:

[1]河海大学,大连理工大学,西安理工大学,等.水工钢筋混凝土结构学[M].第4版.北京:中国水利水电出版社,2009.

[2]吴海军,陆萍.学科交叉在“水工钢筋混凝土结构”教学中的应用[J].中国电力教育,2013,(13):116-117.

土建结构论文篇(5)

关键词:楼板裂缝;结构裂缝;处理措施

Abstract: combining with engineering examples, in to the floor cracking reason and deformation mechanism in detail; And the structural cracks reinforcement measures discussed and summarized in this paper.

Keywords: floor crack; Structure crack; Processing measures

中图分类号: TU225文献标识码:A文章编号:

随着经济的快速发展,我国的居民住房条件有很大提高,现在中高层建筑框架和框架剪力墙结构占大部分,而此结构常采用现浇混凝土楼板,混凝土楼板能提高建筑物的整体刚度强度和抗不均沉降以及抗震性有利,能大大提高结构的安全性,但现浇混凝土楼板裂缝的出现已成为“通病”现象。楼板裂缝的出现会使结构整体性下降,降低工程寿命等不足,并往往会使业主造成心理上的不安全感,引起投诉较多,成为施工单位及业主之间关心的焦点。

1 工程概况

某工程设计地下三层为地下室,地上裙房六层,主楼五十二层。其中地下三层分别为人防层,机械停车场和设备层,裙房主要为商业用房,主楼为高档公寓。主体结构设计:六层裙房为钢筋混凝土框架结构,五十二层主楼为钢筋混凝土剪力墙结构。总建筑面积为96805平方米,其中地下建筑面积为16005平方米,地上建筑面积为80805平方米。建筑总高度为168.35米。属于超B级钢筋混凝土高层建筑,抗震等级为特一级。

2 工程特点

2.1高度较高,超过了《《高层建筑设计技术规程》》规定的B级钢筋混凝土高层建筑的高度要求。

2.2施工工期长,主体结构施工工期为两年。

3 发现问题:

当第二年主体结构施工到第二十八层时,现场监理工程师在现场巡视时发现主楼的楼板在房屋的四角产生了与房屋外墙成45度角的裂缝,裂缝宽度约1.2MM,裂缝的位置大约距房角1.5米,如图1所示。

4 分析问题

现场监理工程师发现了楼板裂缝后,及时把楼板裂缝的问题反映给了各有关方面,并要求建设单位组织有关专家对该楼板的裂缝进行分析论证。

建设单位得知楼板裂缝后,及时组织有关专家到现场进行了查看,并组织了有关专家座谈会,专家们对楼板裂缝的原因进行了认真的分析、研究、讨论和论证。

通过专家们对在现场看到的楼板裂缝进行认真的分析、研究、讨论和论证,确定楼的板裂缝有一下几方面原因造成。

4.1 混凝土采用的是商品混凝土,混凝土的塌落度较大,干缩性较大,是楼板产生裂缝的一个原因。

4.2 混凝土养护不及时和不到位,是楼板生裂缝的一个原因 。

4.3混凝土振捣不密实且没有进行二次提浆,是楼板产生裂缝的一个原因。

4.4 温度变化,是楼板产生裂缝的主要原因。

专家们根据楼板裂缝的位置和裂缝的方向,通过对楼板裂缝原因的分析、研究、讨论和论证,一直因为温度变化是楼板产生裂缝的主要原因。

5 理论依据

专家们对楼板裂缝的原因进行了认真的力学理论分析,他们在楼板裂缝处出了一个微体进行力学理论分析,如图2所示。

由于夏天室外的温度较高,且外墙直接受太阳的直接辐射,室内的温度相对室外较低,形成室内外温差。外墙受热膨胀后要向两端延伸,而由于室内的温度比室外的温度相对较低,室内楼层处的梁板要约束外墙向两端延伸,因此就产生了温度应力,使楼板产生了剪应力t(如图2所示),根据剪力互等定理就可以找出主拉应力N,在主拉应力N 的作用下就把楼板拉出了与外墙成45度的裂缝。那么为什么45度的裂缝出现在距外墙角大约1.5米处呢?因为外墙在温度应力的作用下转角处的位移最大,位移大应变就大,根据应力应变关系,应变大应力就大。又由于在外墙转角处除楼板板底部配有正弯矩的受力钢筋外,在楼板转角处板上部还配有板的负弯矩钢筋,在距外墙转角1.5米处已经没有了楼板上部的负弯矩钢筋而只有楼板下部的正弯矩钢筋,此处的楼板抗拉强度相对较弱,而在温度应力的作用下此处的剪应力较大,因此在距外墙转角1.5米处的楼板就产生了与外墙成45度角的裂缝。

6 处理措施

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。

1)表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2)灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

3)结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4)混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

专家们找出了楼板裂缝的原因后,又对楼板裂缝的处理措施进行了认真的讨论,通过讨论专家们一直认为采用高压注结构胶处理本工程的楼板裂缝比较适宜。

7 结束语

房屋四角楼板出现与外墙成45度角的裂缝是一种比较普遍的现象,主要是由于建筑材料本身受温度变化的影响比较大造成的,要避免这种裂缝的产生建议采取如下措施:

7.1从建筑材料入手,尽量减少建筑材料对温度变化的敏感性;

7.2加强外墙保温,减少室内外温差;

7.3在房屋四角的房间楼板配置双层双向钢筋。

参考文献:1、杨嗣信高层建筑施工手册(第二版)北京:中国建筑工业出版社:2001

2、建筑结构荷载规范北京 中国建筑工业出版社2005

土建结构论文篇(6)

社会科学的“本土化”课题与自然科学的“本土化”课题不同。自然科学,比如医学、生物、地质等学科的研究,所涉及的主要是对象与议题的“本土化”问题,而社会科学所面临的不仅仅是对象与议题的“本土化”,还有方法、概念和理论的“本土化”。政治学理论的“本土化”是要强调批判地、有选择地借鉴,既要用批判的眼光审视自己,也要用批判的眼光观察世界。王惠岩指出:“政治学研究必须与实际相结合,政治学的发展必须立足于社会的现实需求,脱离了社会需求就会导致政治学研究的空洞化。”他接着指出,“有些学者热衷于西方理论研究,习惯于用西方的价值观来评价中国的现实政治问题,方向就是错误的”。朱光磊也表述过相似的观点,他认为中国政治学界在介绍西方的政治学理论时,试图“建构具有现代意义的政治学学科体系,但在建构的过程中出现了离开具体的社会历史文化背景,简单地移植西方政治学理论体系和理论观点的倾向,而对中国的现实问题缺少关注。”可见,中国的政治学研究者已经意识到了中国政治学研究范式所存在的缺陷,并积极地呼吁构建中国政治学的“本土化”理论。具体而言,对于中国政治学的“本土化”问题,许多学者提出了自己的看法和主张。王浦劬指出,“中国的政治学研究应结合时代精神,对中国的传统政治文化进行贯通性的分析和研究,针对我国社会主义政治实践形成的经验,加以认真总结,并把它们上升为政治观点和政治理论。”朱云汉认为政治学“本土化”不仅仅是方法层面的创新,还包括概念创新和理论创新。王绍光认为应从四个方面入手解决本土化的问题,他还指出对西方学界提出研究问题和基本预设的质疑。就政策科学而言,对于如何构建其“本土化”理论,徐湘林提出了三个层面的要求,他认为应在价值伦理的取向范围内,对政治实践进行经验性研究,进而提出方法与理论的“本土化”创新。对于政治学“本土化”理论构建的目标是什么?“华人政治学者如能在本土研究的理论的创设上,不局限于本土政治生活关系的解释,而能扩展至西方,对西方理论有所匡补,或是进行比较研究,并在同异的观察上获致具更高层次的理论解释,这对整体政治学的探究定会提供前所未见的卓越贡献。”这是胡佛对“本土化”理论构建提出的更高层次的要求和期许,即不仅仅停留在对政治现象的本土观察层面,而且还包括比较研究,或更抽象意义的更高层次的理论贡献。除了经验层面的观察,在规范研究方面,萧高彦提出政治理论的“本土化”研究“在于以既有华人社会之公民意识为起点,建立一个可以与极端的民族国家论述相抗衡的民主理论。同时,理解现存之政治制度以及公民文化的优缺点及其历史根源后,选取恰当的思想史资源,并提出规范性的政治理念或价值。”综上所述,政治学界的学者从学术研究的各个角度,如“本土化”构建的概念创新,对研究问题的辨析、理论假设的提出、分析框架的选定、研究方法的创新,“本土化”构建的逻辑层次及研究目标、要求等等,都进行了深入的分析并得出了令人信服的结论。但是,对于中国政治学的“本土化”理论如何进行构建?或者说,中国政治科学理论构建的路径是什么?对此,学界尚未有专门的研究。这是目前急需解决的一个问题。

二、“本土化”概念溯源

“本土化”(localization)概念最早被应用于经济学领域,指的是跨国公司在东道国实施本土化的策略。“本土化”一词被用于社会科学之中,指的是在对西方社会科学的理论进行运用的过程中,为了更好地解释当地的现实情况,要充分考虑到理论的适用情况,将西方的社会科学理论加以改变或修正,增加其解释力,甚至在原有理论基础上提出新的研究框架和范式。我国社会科学的“本土化”可以溯源到“西学东渐”时期。作为近代“西学东渐”历史过程的一部分,现代社会科学从西方引入中国。20世纪80年代后,与中国政治、经济制度和社会结构的转型相伴随的是中国社会科学在实践中对西方理论体系的消化吸收并要求进行“本土化”的理论创新。可以认为,关于社会科学的“本土化”论题,在包括以及西方国家的华人社会学圈,己经形成了颇具规模的讨论。如前所述,从整个社会科学学术史来看,“本土化”乃是一个用法极为多样的范畴,既可以用来指西方社会科学制度和体系在发展中国家的传播,也可以指对西方社会科学方法、理论在本土语境中的修正或者转化,还可以指那些本来就发自本土文化的社会研究和理论成果。关于“本土化”问题,既可以指理论层面上对社会科学“本土化”的倡导和思辨,又可以指那些实质性的有“本土”创新的社会研究。而在当前的学术界,随着中国国家力量的日渐强大以及国际政治格局的新变化,有更多的学者提出,要实现民族的文化自觉和独立,就应该注重社会科学研究的本土化,并构建我们自己的理论话语体系。

三、“本土化”的构建:范式的转移与四个发展阶段

中国政治学的“本土化”理论构建过程可以看作是一个范式转移的过程。联系到中国政治学发展的实际,我们可以发现,中国政治学恢复学科建制后,在一段时期内,曾大量地引入和介绍西方的经典学术著作与理论观念,这段时间中国政治学研究是在西方政治理论的范式下对中国问题进行讨论,可以看作是新范式的早期发展阶段。与此同时,有学者开始进行关于中国本土政治现象与问题的理论构建,比如“群众路线”、“增量民主”、“干部公选”、“压力型体制”、“党内民主”等等本土的政治现象。还有学者从比较研究的理论视角、区域研究的理论视角和通则式研究的理论视角对中国本土政治现象进行理论建构。总的来说,政治学“本土化”的研究路径可以分为四个不同的发展阶段,也可以说是四个不同的循序渐进的发展层次,即个案式研究理论框架、比较研究理论框架、区域研究理论框架和通则式研究理论框架。需要特别指出的是,这四个理论框架的层次并不是彼此分割的,而是相互联系、相互包含的。当然,有些理论的提出是涵盖了不同的层次。这既符合库恩所说的范式转化,也符合理论构建的从特殊到一般的发展规律。

(一)个案式研究理论框架

所谓“个案式研究理论框架”指的是通过对于中国现实政治中的单个现象进行观察①。近些年来,随着中国社会的发展,对于中国政治问题的个案研究可谓不胜枚举,其中,不乏对中国政治学理论进行本土化理论构建的尝试。“群众路线”、“增量民主”、“干部公选”、“压力型体制”、“党内民主”等这些都是本土的政治概念,都是对中国本土政治现象所做的分析与理论构建。对于“群众路线”的分析,余逊达主要将党的群众路线和党注重运用全球视野去整体性处理问题结合起来研究,他认为这对于认识中国共产党历史上的兴衰成败和当前实行的治国理政的思路,尤其是对于当前在全球化条件下理解党如何建构和发挥领导作用具有重要的意义。俞可平对“增量民主”的研究分析了增量民主的意义、要点和目标。俞可平认为,中国特色的政治模式,最明显的特征是通过增量改革来逐渐推进中国的民主治理,扩大公民的政治权益。在观察“干部公选”这一政治现象时,陈家喜认为干部公选的出现不仅预示着干部选拔方式的重要转型,也意味着干部选拔标准的重大变化,分析干部公选的发生与演进,意义与缺失,有助于把握改革以来执政党对精英录用的变化,以及这一变化背后执政党对经济社会发展的适应与调适。如何理解当下中国的政府运行,是国内外研究中国问题的学者关注的焦点。“压力型体制”是尝试描绘这一问题的一个视角。杨雪冬认为“压力型体制试图描绘出中国各级政府在各种压力的驱动下运行,从上而下的政治行政命令是其中最核心的压力,这种体制的成因是传统的动员体制在市场化、现代化新背景下的变形。”王长江探索了什么是“党内民主”,党内民主与社会主义民主政治存在什么样的关系,如何通过发展党内民主探寻中国特色的政治改革之路。上述学者对于中国本土政治中的特有现象进行分析和讨论,提出了对于这些现象的独特解释,同时,也指出了这些政治现象与整个中国政治改革的联系,这就是从个案研究的角度对构建本土政治理论框架的学术努力。

(二)比较研究理论框架

所谓“比较研究理论框架”指的是从比较视角对中外政治现象进行分析的理论建构②。中外政治现象比较研究,是这四种理论视角中最常见、成果最丰富的学术视角。两国之间的比较,尤其是最相似的比较设计,是比较研究中流行的研究视角。比如,中国和俄罗斯之间的比较。关海庭、刘莹从政治文化的角度对中俄做了比较,认为虽然两国的政治发展都有确立和巩固了君主专制制度的共同特点,但是由于自然地理环境和历史发展道路的不同,两国形成了完全迥异的民族性格,导致他们与西方文化的关系不同,宗教对社会结构的影响也不同,在此基础上形塑了各自的政治文化。其根源在于两国对待西方政治制度和文化价值观的根本差异,这也是两国在政治发展中选择不同模式的根本原因③。另外,还有学者对中国和欧洲做了历史的比较。王国斌从经济变化、国家形成和集体行动三个角度对资本主义的兴起和民族国家的形成进行比较研究,因为这两个过程既是近代欧洲历史上最重大的两个过程,同时由于西方国家的全球扩张,它们在某种程度上也是世界性的过程。具体来说,王国斌不仅从经济发展的动力视角研究经济变化,也从欧洲武力威胁中国统一前后中国和欧洲政治的历史环境的变化来分析国家的形成,还从政治与民众反抗的视角分析集体行动,并对食物骚乱、抗税运动、叛乱和革命的内在逻辑与环境展开分析。从上述文献中,我们可知,关海庭与刘莹从政治文化与社会转型入手,对中国和俄罗斯进行比较,认为中俄传统政治文化的差异性造成了中俄两国社会转型的不同模式。这种比较研究的理论视角对于我们思考处于转型时期的中国如何从传统政治文化中吸取有益成分,构建社会核心价值体系,有效地推进和深化社会转型等重大问题有重要的启迪。王国斌在中西比较史研究中对中国与欧洲经济、社会与国家的互动做了一个系统的归纳和总结,希望能对中国与欧洲历史变化的诸种动力,提出一种新的观点。他以西欧经验作为参照,或者说,依照西欧的历史变化规律来观察中国的有关变化,由此来说这是一个有意义的比较研究。

(三)区域研究理论框架

“区域研究理论框架”指的是通过区域研究的视角,对中国与区域内的不同国家进行观察,比较这些国家政治现象的相同点与不同点,从而进行理论构建。与中国政治问题密切相关的区域研究是东亚模式②。很多政治学学者对此展开分析。杜维明等人都认为,由于儒家思想包含着有益的成分,因此他们完全能够适应现代社会,并能够对经济发展起到促进作用。霍夫亨兹等人认为,东亚社会在各个方面存在的相似性促进了东亚国家经济的高速发展。日本学者赤松要等人甚至提出了“雁行发展模式”。从东亚地区的区域研究视角,我们可以找到其对中国问题的启示,也可以为构建中国模式的理论框架做出有益的贡献。中国在东亚地区的发展中,与其它国家相比,有什么样的相同点和独特性?中国在今后的“雁行发展模式”中起到什么样的作用?从区域研究的视角对这些问题的讨论,可以对中国政治发展问题所做的理论构建提供有益的借鉴。

(四)通则式研究理论框架

“通则式研究理论框架”指的是尝试摆脱西方理论话语体系的影响,建立一个既可以解释中国又可以解释其它国家,甚至包括西方国家的政治现象的理论框架。作为理论框架的最高阶段,通则式研究理论框架无疑是最重要的,也是最难构建的一个层次。任何一个理论的内涵与外延都是存在张力的。对于通则式研究框架,学者需要有更高的学术研究视角和更远大的学术抱负才能构建。对于通则式研究理论框架的搭建目前还处于尝试阶段。徐湘林关于转型危机与国家治理的互动关系的研究,可以视为通则式理论构建阶段的一个研究实例。徐湘林从历史比较和转型危机与国家治理的互动关系的视角出发,分析了中国改革开放以来政治经济体制改革的发展变化,指出国家治理是通过行政、立法和司法机关以及国家与地方之间的分权来对社会实施控制与管理的过程。转型危机与国家治理的互动关系是基于对中国政治实践的实证观察而建立的,同时,这种理论构建也可以用于解释其它国家的社会转型与国家治理,可以视为是力图建立超越西方政治理论命题的通则式理论的尝试④。从上述可知,为了摆脱意识形态的影响,中国的学者在观察中国政治现象的基础上,提出了适用于中国现实的政治理论。当然,对于“本土化”理论的构建不是一蹴而就,而是分不同的阶段进行的。对于政治学“本土化”的研究路径分为四个不同的发展阶段,或者四个不同的循序渐进的发展层次,即个案式研究理论框架、比较研究理论框架、区域研究理论框架和通则式研究理论框架,就是对“本土化”理论路径构建的一种探索和观察。

四、结论

土建结构论文篇(7)

(晋城市建筑设计院山西晋城048000)

【摘要】随着社会和经济的快速发展,人们对于房屋建筑的外形美观以及功能实用等方面有了更高的要求,而且呈现多造型,功能多样化的趋势。于此同时在钢筋混凝土工程中也遇到了众多的实际问题。为了能够有效解决这些问题,本文作者结合自己多年来的设计经验,简单叙述了在进行房屋建筑混凝土结构设计过程中应该遵循的相关原则以及要求,同时提出了一些应对措施,期望能够为混凝土设计工作提供一定的参考价值。

关键词 钢筋混凝土;结构设计;房屋建筑;保障措施

Design of concrete structures housing construction

Wang Bo

(Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000)

【Abstract】With the rapid development of society and economy, people in the building’s appearance and practical functions and other aspects of a higher demand, but also has many other, functional diversification trend. At the same time in the reinforced concrete engineering are encountered in many practical problems. In order to solve these problems, this paper based on the author’s experience for many years, the simple description of the principles that should be followed in the housing building concrete structure design process and requirements, and puts forward some corresponding countermeasures, in hope of providing some reference value for the concrete design.

【Key words】Reinforced concrete;Structure design;Building construction;Safeguard measures

1. 概述

不言而喻,钢筋混凝土在房屋建设过程中有着极其重要的地位,钢筋混凝土构成了房屋建筑的整体结构构件,因此在进行房屋结构设计过程中,应当认识到钢筋混凝土的重要性。然而在实际的结构设计过程中,不同的设计人员由于自身知识的限制以及学习能力的影响,在进行钢筋混凝土构件的设计过程中,在相关设计文件以及政策方面有着不同的理解,这样就会带来不同的设计处理方法,很容易出现设计问题。因此十分有必要对混凝土结构设计的方法和原则进行着重阐述。

2. 钢筋混凝土结构设计的发展历史

(1)混凝土结构设计理论对建筑结构物的可靠性与经济性有重要的影响。自从19世纪末混凝土结构在建筑工程中应用以来,随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入,混凝土结构的设计理论也在不断地发展。

(2)最早的混凝土结构设计理论是采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求混凝土结构构件在规定的标准荷载作用下,按弹性理论计算的应力不大于规定的容许应力。容许应力是由材料强度除以安全系数求得的,安全系数则根据经验和主观判断来确定。由于混凝土结构构件并不是一种弹性体,而是有着明显的塑性性能。因此,这种以弹性理论为基础的计算方法不能正确地反映混凝土结构构件的实际应力状态,也就不能正确地计算出混凝土结构构件的承载力。

(3)20世纪30年代,出现了破坏阶段计算方法。这种方法考虑了材料塑性性能对结构构件承载力的影响,要求按材料平均强度计算的承载力必须大于计算的最大荷载产生的内力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数得出的。安全系数仍是根据经验和主观判断来确定的。

(4)20世纪50年代,在对荷载和材料强度的变异性进行研究的基础上,又出现了极限状态计算法,它规定了结构的极限状态,并将单一安全系数改为三个分项系数(即荷载系数、材料系数和工作条件系数),故又称为“三系数法”。“二系数法”将不同的材料和不同的荷载用不同的系数区别开来,使不同的构件具有比较一致的可靠度,而部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料,用概率的方法确定的。我国1956年颁布的BJG 21-1965《钢筋混凝土结构设计规范》即采用这一方法,1974年颁布的T110-1974《钢筋混凝土结构没计规范》也是采用这种计算法,但在承载力计算中采用了半经验、半统计的单一安全系数。由上述可见,在容许应力计算法和破坏阶段计算法巾,都是采用定值的安全系数来表达结构的安全度,而这些系数主要是根据经验确定的。极限状态计算法中部分地应用了概率理论以确定荷载、材料强度的特征值(标准值)和分项系数,这是设计方法上的很大进步。

3. 钢筋混凝土建筑结构含义

(1)所谓的钢筋混凝土建筑结构,指的是在混凝土结构中配加相应的钢筋,有效提升相应受力能力的一种建筑结构,在工程中常常将薄壳结构、大模板现浇结构等承重构件设计为钢筋混凝土构件。钢筋混凝土与钢结构相比,具有的特点为节省钢材,造价水平较低。因此在房屋建筑以及工业厂房施工过程中有着较为广泛的应用。在实际工程中常见的施工方式为首先预制钢筋混凝土构件,施工过程中,运输到现场进行拼装。钢筋主要承受拉力作用,而混凝土主要承受压力作用。

(2)预应力钢筋混凝土的承载力作用原理为在混凝土的受拉区域布置一定数量的钢筋,钢筋与混凝土粘结为整体,这样才承受外力作用时候,混凝土内部产生相应的锚固作用,而钢筋则产生相应的摩擦力。承载压力原理是在混凝士受拉区域内或相应部位加人一定数;钢筋的端部加设弯钩、弯折或者在相应的锚固区焊接短钢筋或者碎钢筋才增强钢筋混凝土整体的锚固能力;钢筋与混凝土会在相应的接触面形成相应的胶结力,这样能够在彼此形成良好的化学吸附效果。当钢筋表面凹凸不平时候,会与混凝土形成相应的机械咬合力。

4. 混凝土结构的功能设计的想要求以及极限状态

4.1结构的功能要求。

结构设计基本目的是在一定的经济条件下,使结构在预定的使用期限内能满足设计所

预期的各种功能要求。结构的功能要求包括安全性、适用性和耐久性。《统一标准》规定,建筑结构必须满足下列各项功能要求:

(1) 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用(如荷载、温度和地震等)。

(2) 在正常使用时具有良好的工作性能(例如,不发生影响使用的过大变形或振幅,不发生过宽的裂缝等)。

(3)在正常维护下具有足够的耐久性(例如,混凝土不发生户,眨重风化、脱落,钢筋不发生严重锈蚀等)。

(4)在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性。

4.2混凝土结构的极限状态。

极限状态是区分结构工作状态可靠或失效的标志。在使用巾若整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,则此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。

4.2.1承载能力极限状态。

承载能力极限状态是指结构或结构构件达到最大的承载力,出现疲劳、倾覆、失稳、漂浮、连续倒塌等破坏或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、漂浮、滑移等)。

(2)结构构件或连接因达到材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载。

(3 )结构转变为机动体系。

(4)结构或结构构件丧失稳定(如月、屈等。

4.2.2正常使用极限状态。

正常使用极眼状态是指对应于结构或结构构件达到正常使用和耐久性能的某项限值。当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:

(1) 影响正常使用或外观的变形。

(2) 影响正常使用或耐久性的局部损坏(包括裂缝)。

(3)影响正常使用的振动。

(4)影响正常使用的其他特定状态。

4.3混凝土结构的设计状况。

4.3.1建筑结构设计时,应根据结构在施工和使用巾的环境条件和影响,区分以下三种设计状况:

(1)持久状况:在结构使用过程巾一定出现,且持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级。

(2)短暂状况:在结构施工和使用过程中出现概率较大,而与设计使用年限相比,持续期很短的状况,如施工和维修等。

(3)偶然状况:在结构使用过程中出现概率很小,且持续期很短的状沉,如火灾、爆炸、撞击等。

4.3.2对建筑结构的三种设计状况均应进行承载能力极限状态设计;对持久状况,尚应进行正常使用极限状态设计;对短暂状况,可根据需要进行正常使用极限状态设计。

5. 混凝土结构耐久性设计

混凝土结构在预期的自然环境的化学和物理作用下,应能满足设计工作寿命安求,即混凝土结构在正常维护下应具有足够的耐久性。因此,对混凝土结构,}涂进行承载能力极限状态计算和正常使用极眼状态验算外,尚应进行耐久性设计。

5.1设计内容。

混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容: (1)确定结构所处的环境类别; (2)提出材料的耐久性质量要求; (3)确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度; (4 )满足耐久性要求响应的技术措施;(5 )在不利的环境条件下应采取的防护措施;(6)提出结构使用阶段检测与维护的要求。对临时性的混凝土结构,可不考虑棍凝土的耐久性要求。

5.2混凝土环境类别。

根据工程经验,并参考国内外相关规范,《规范》规定,混凝土结构的环境类别划分应符合相应的规范要求。

5.3混凝土构件的设计。

影响混凝土结构耐久性的主要内因是棍凝土材料抵抗性能退化的能力。因此,从建筑材料的角度控制混凝土的质量是保证结构耐久性的根本措施。设计使用年限为5年的混凝土结构,其混凝土材料宜符合相应的规范规定。

在一类环境中,设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定:

(1)钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低强度等级为C40。

(2)混凝土中的最大氯离子含量为0.050% 。

(3)宜使用称碱活性骨料,当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0Kg/m3

(4)混凝土保护层厚度应按附表18的规定增加400Ja ;当采取有效的表面防护措施时,混凝土保护层厚度可适当减小。

(5)在设计使用年限内,应定期进行检测和维修。

6. 房屋钢筋混凝土建筑结构的设计要求

在房屋钢筋混凝上结构设计过程中,设计者往往具有不同的设计经验,因此在问题处理时候往往会采取不同的处理方法。但是无论什么设计方法都应使房屋建筑满足稳定性的结构要求。对于房屋建筑的结构设计应着重做好房屋的高宽比,巨大的倾覆力矩会在柱和基础中产生相应的拉力和压力作用。作者根据多年以来的工程实践经验,认为为了使房屋建筑达到相应的安全性和可靠性,应配合相应的施工机械和施工技术,这样才能最终满足房屋建筑的使用功能。

7. 房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施

为了保障房屋建筑施工质量水平,应在混凝土结构设计过程中遵循下面的几个方面:

7.1地基与基础的设置。

房屋建筑的地基和基础结构的设计应该引起相关结构设计工作者的重视。具体来说,一是应重视地方性的设计规范,我国是一个幅员辽阔的国家,地域条件也不尽相同,因此在进行地基基础的结构设计时应结合当地的实际情况,同时配合地方性的设计规范,进行科学配置。

7.2要采取必要的构造措施。

对于一些跨度较大的柱网框架结构,在楼梯间位置的框架柱,由于房屋梁体以及楼梯平台的阻隔作用往往会形成几段短柱,在结构设计过程中应对这些柱进行全长箍筋加密,这样才能保证柱子的稳定性。当框架结构的外立面为带形窗时候,会在窗的上方设置相应的过梁,这样会使外框架柱形成相应的短柱,针对这种情况,应对外框架柱进行箍筋加密,进行构造加固;当框架结构的实际长度超过了规范要求值,同时建筑的功能要求不允许留缝隙时候,为了减少有害裂缝,可以使用补偿性混凝土进行浇筑,同时用较细的钢筋进行双向配置,构造间距应小于150毫米;此外对于设置后浇带的部位,也应采取必要的构造措施。

7.3传力路线的设计应简化。

(1)一般而言,混凝土结构所设置的传力路线越直接,越简单,那样构件相应的工作性能越好,同时建材消耗也越少,因此在进行混凝土结构设计时候应力求平面、立面简单化。

(2)但是在进行钢筋混凝土抗震结构设计过程中,设计应使结构满足相应的抗震规范要求,即为:当地基主要受力层范围内没有软弱粘性土层时,对于高度小于8层,同时在25米以下,的民用建筑或者具有相当荷载的多层框架厂房,可以不用进行地基基础的抗震承载力的计算。

7.4碳纤维加固法的应用。

(1)在碳纤维片材的延伸长度范围之内应该通长设置一些垂直于纤维方向的压条。这些压条应该在相应的延伸锚固长度方向进行均匀布置,同时在延伸长度不应小于加固碳纤维布条带的宽度的一般。同时相应的压条的厚度不应小于受弯加固碳纤维布条厚度的一半。

(2)碳纤维加固法是一种近几年发展起来的新型混凝土结构加固技术,这种技术通常将高强度碳纤维织物或者成型板材通过改性的环氧树脂粘贴在构件的表面,进而有效增强混凝土结构的受力性能。这种混凝土加固技术的缺点为受环境温度的影响较大,同时需要进行专门的防护以及处理工作,当使用不当时,很容易发生火灾或者人为的破坏。

7.5预应混凝土加固法。

(1)这种混凝土结构加固方法能够有效改变混凝土构件的内力分布,便于卸载和加固,能够有效消除混凝土构件中常见的应力应变滞后现象。正是由于这种优点,预应力钢筋混凝土结构在重型结构、大跨度构件以及高应力、高应变构件的加固中有着较为普遍的应用。

(2)此外在进行围护结构设计时候应着重采用轻质材料,这是因为,在民用建筑以及公共建筑的平面布局之中,应使柱网按照相同的开间和跨度进行布置,这样能够有效减少边跨柱距,进而能够减少混凝土构件的弯矩,各个跨梁截面趋于一致,这样能够有效提高混凝土结构的笔整体刚度。

8. 总结

通过上文的论述和分析,我们可以得出这样的结论,即为在房屋建筑工程最基本骨架的钢筋混凝上建筑的结构设计的质量水平,会对工程的施工质量产生显著的影响作用,同时还会对业主的经济利益产生影响作用。因此在进行房屋钢筋混凝构件的结构设计时,应切实加强对于整个设计过程的质量控制工作,同时相应的施工人员应严格按照相应的设计文件进行施工,问题出现时候应积极与设计人员进行沟通交流,这样才能够充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。

参考文献

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[2]蔡一鸣,框架结构申钢筋混凝土施工质量控制初探[J].品质理论月刊2010(12).

[3]曹长龙.,多层钢筋混凝土土框架结构设计探讨[J]科学技术与工程;2009(2).