导语:如何才能写好一篇房屋设计种类,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
在防雷设计中,一、二类防雷建筑物的设计考虑得基本全面,而对于三类防雷及等级以外的建筑物防雷,大多设计人员不对此类建筑物年预计雷击次数N进行计算,使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施,设计保守,浪费了大量人力、财力、物力。
例如:在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼:建筑物高度H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度,三个单元,其中:长L=60m,宽w=13m,当地年平均雷暴日Ta=41.5d/a,校正系数K值分别取1.1.5,1.7,2,进行计算N值,计算结果见附表1从表1中的数据可知,
a当K=1时,举例中的15米建筑物均N
b,当K=1.5时,即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物,在高度达15m或以上者,必须按第三类防雷建筑物采取防雷措施。
c,当K=1.7时,即金属屋面的砖木结构的建筑物,高度达10m以上者,必须按第三类防雷建筑物采取防雷措施。
d,当K=2时,即建筑物位于旷野孤立的位置,高度达7m两层以上者。均必须按第三类防雷建筑物采取防雷措施。
由此可见,有的建筑物在15m的高度,却不需设置防雷措施,而有的建筑物高度在7m,就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况及建筑物结构材料所决定。
因此,设计人员对民用建筑物的防雷设计必须根据当地年平均雷暴日数对建筑物年预计雷击次数进行计算,根据计算结果,结合建筑物具体所处的地理环境,确定是否设置防雷设施。
2防雷电电磁脉冲
随着现代科学技术的进步,电子技术日益向高频率、高精度、高灵敏度和高可靠性方向发展,成为当今智能化建筑不可缺少的组成部分,进而也就使雷电电磁脉冲的干扰成为建筑物内部电子设备的突出事故,因此必须得到电磁兼容和安全可靠的防护措施,这一点往往在防雷设计中容易被忽视。
雷电电磁脉冲的干扰主要指以下3种情况:①自然界天空中雷电波的磁辐射对建筑物内部电气设备的电磁干扰:②当建筑物防雷装置接闪后,强大的雷电流对内部电气设备的电磁干扰:由外部的各种架空或电缆线路引来的电磁波对内部电气设备干扰等。
防这些电磁干扰的理想设计方案是在做好建筑物外部防雷措施的基础上,首先就是尽量利用建筑物的各种钢筋混凝土结构中的顶板、地板、墙面和梁柱内的钢筋网使其构成一个6面体的网笼,即笼式避雷网,使其达到屏蔽条件。屏蔽做得好,不仅能防空间电磁波的辐射,对建筑内部的分流和均压也能达到最佳效果。当然屏蔽应根据不同性质的设备,在电子设备较为集中的房间、区域设置,否则会大大增加建筑物不必要的投资。
在GB50057-94的规定中,对于二类建筑的防直击雷措施的装置应放在建筑物上且须采取严格的总等电位连接措施,否则,当雷电冲击电流流过共同接地装置时,使接地装置的电位升高;造成雷电反击,引起火花放电导致火灾,还会造成严重的触电事故。现简要分析如下:
我们知道当雷电流流过防雷装置时,在防雷装置地上高度hx处的电位为:
U=UR+UL=IR1+Lohxdi/dt其中:ur为雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降kv
ul为雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降(kv)
Ri为接地装置的冲击接地电阻
di/dt为雷电流陡度kA/us
I为雷电流幅值(KA)
L0为引下线的单位长度上的电感(uH/m),取其等于1.5uH/m。
依规范中给出的各项最小值计算。取I=100kA;R=1;因计算的是在公用接地电阻上的压降,故不考虑Loxhx*di/dt部分,也不考虑分流系数的影响,得UR=IR1=100x1=100(kv);这样高的电压沿PE线传播,如果不采取总等电位联结或总等电位联结不可靠彻底,假设某钢窗结构未可靠联结,临近又有用电设备,则在雷电接闪时,用电设备外壳上与钢窗之间的瞬间电位差将为100kV。人如果同时触及后果不堪设想,即便人不触及,如果电气设备外壳与此钢窗相距较近,则它们中间的空气间隙也易被击穿,引起火花放电,导致火灾发生。另外,根据IEC标准,室内低压装置的耐冲击电压最高仅为6kV,而通过上面计算得出的100kV冲击电压足以击穿低压配电装置的绝缘设施,造成短路,发生火花,损坏设备,是非常危险的。所以在总电源箱进线处的相导体与地之间必须装设过电压保护器,这在规范中有明确规定,是防雷设计中比较重要的问题之一。
4在线SPD检测问题
5总结
通过对实际问题的分析,可总结归纳为以下几点在防雷设计中应该重视的问题:
在对建筑物防雷等级的确定中,由于一些原因而产生偏差:
在现代建筑物的防雷设计除了传统的防直雷击,防雷电感和防雷电波侵入外,还应包括防雷电电磁脉;中:
关键字:建筑;变形缝;种类;设置方法
一、变形缝的特点
在工业与民用建筑中,由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响,建筑结构内部将产生附加应力和变形,如处理不当,将会造成建筑物的破坏,产生裂缝甚至倒塌,影响使用与安全。其解决办法有:加强建筑物的整体性,使之具有足够的强度与刚度来克服这些破坏应力,而不产生破坏;预先在这些变形敏感部位将结构断开,留出一定的缝隙,以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。这种将建筑物垂直分割开来的预留缝隙被称为变形缝。
变形缝的材料及构造应根据其部位和需要分别采取防水、防火、保温、防虫害等安全防护措施,并使其在产生位移或变形时不受阻、不被破坏(包括面层)。
二、建筑物变形缝的种类
1、伸缩缝
伸缩缝亦称温度缝,是指为防止建筑构件因温度变化而热胀冷缩使建筑物出现裂缝或破坏的变形缝。伸缩缝可以将过长的建筑物分成几个长度较短的独立的部分来减少由于温度的变化而对建筑物产生的破坏。在建筑施工中设置伸缩缝时,一般是每隔一定的距离设置一条伸缩缝,或者是在建筑变化较大的地方预留缝隙,将基础以上建筑构件全部断开,分为各自独立的能在水平方自由伸缩的部分,通过这些做法来使伸缩缝两侧的建筑物能自由伸缩。在具体的建筑施工中,伸缩缝设置的间距一般为60m,伸缩缝宽度在2O~30之间。
2、沉降缝
沉降缝是指当建筑物的建筑基层土质差别较大或者是与建筑物相邻的其他部分的高度、荷载和结构形式差别较大时设置的变形缝,因为如果建筑物地基土质差别较大或者是与周围的建筑环境不统一,就会造成建筑物的不均匀的沉降,甚至会导致建筑物中一些部位出现位移。为了预防上述不良情况的出现,建筑物在施工过程中一般会在适当的位置设置垂直缝隙,把一个建筑物按刚度不同划分为若干个独立的部分,从而使建筑物中刚度不同的各个部分可以自由的沉降,沉降缝与伸缩缝不同,沉降缝可以从建筑物基础到屋顶在构造上完全断开,而伸缩缝则不能这样,同时沉降缝的宽度也可以随着建筑物地基状况和建设高度的不同而不同。
3、防震缝
防震缝是指将形体复杂和结构不规则的建筑物划分成为体型简单、结构规则的若干个独立单元的变形缝,变形缝的主要目的是为了提高建筑物的抗震性能。防震缝的高侧一般采用双墙、双柱的模式建造,缝隙一般是从建筑物的基础面以上沿建筑物的全高设置的。防震缝从建筑物的基础顶面断开并贯穿建筑物的全高。防震缝的最小缝隙尺寸一般为5O―100mm。缝的两侧应有墙体将建筑物分为若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。
三、建筑物变形缝的设置方法
1、设置沉降缝
在具体设计工作中,对建筑物变形缝设置的难点就在于如何设置沉降缝。
(1)双墙做法。即缝两侧均为承重墙,其基础做法又分为二种情况:首先,采用偏心式基础。这种方式多用于一般荷载较轻、层数不高的砖混结构中,它要求地基土承载力比较高,这样基础断面尺寸不很大,基础适度的偏心不致影响整个结构。在保证缝宽尺寸的情况下,低层部分基础偏心层可能大一些,因为它的基础断面尺寸相对要小一些,使两侧基础偏心都较合理可行。
(2)墩式基础。这种做法必须设置基础梁,采用这种方法实施起来比较复杂。首先要把基础粱的位置、跨数、跨度确定下来,然后根据墙体能下来的荷载把梁的弯矩、剪力计算出来,再根据剪力的大小(支座处)与地基土承载力来确定各个墩的尺寸,墩与墩之间应完全分开,如果有必要各墩还应配筋。这种方法多用于偏心基础不能满足的砖混结构和一边砖混,一边为框架的混合结构形式。
2、悬挑做法
要求沉降缝一侧纵墙端部为悬挑基础,纵墙端部没有承重横墙,这种方式灵活性大、结构布置比较简单,适用于各种地基情况,但建筑构造处理比较复杂,它需在悬挑端设置轻质隔墙来减轻自重。实际上我们也可把悬挑基础做成悬挑梁,与墩式基础结合起来用,这样纵墙端部也可以是承重墙,它能更好地满足建筑物构造要求。
3、简支做法
即将两个独立单元建筑拉开一段距离,利用简支构件联结两边,来满足沉降要求。这种方式适用于在两个建筑物间做连廊设计、施工均比较简单易行。
4、钢筋混凝土后浇带
这是近年在本地区应用于多层或高层框架结构的建筑中,后浇带就是在主楼(高层)与附房(低层)间在低层部位人为地留出一道800~1000mm宽的缝,待主楼的主体结构施工完成后,主楼处沉降已基本完成,方可将后浇带用高一级标号的混凝土浇筑。主楼越高,沉降完成的越好,越宜采用后浇带。
做后浇带的前提必须是项目所在地地基土的承载力比较高,压缩率比较小。后浇带应设置在粱或板的跨中弯矩和支座弯矩都较小的部位,尤其是梁,必须以梁为主要因素来考虑。后绕带的具置还应结合具体工程来定。
四、变形缝设置中应注意的防水问题
变形缝是屋面变形集中的部位,随着建筑物的使用,变形缝的宽度不断变化,所以不管屋面采用哪种防水材料,变形缝的构造和设防是一致的,即需要多道设防.并在缝的宽度变化时,不会造成防水层的破坏。根据变形缝的位置不同,变形缝分为高低变形缝和等高变形缝两种,等高变形缝又分为高出屋面等高变形缝、与屋面平齐变形缝和双天沟变形缝等。
高低变形缝的一边为立墙(高层),另一侧为屋面。这时屋面防水层如为卷材时,卷材应钉压在高层立墙上,并向缝中下凹,上部采用合成高分子卷材一边钉压在高层立墙上,一边直接粘到屋面防水层上,同时在表面用金属板单边固定予以保护。如屋面为涂膜防水层时,也应采用与卷材防水层相同的处理方法,并做好涂膜防水层与合成高分子卷材的搭接。
等高变形缝的高出屋面变形缝或双天沟变形缝,防水层均应做到高出屋面矮墙或天沟侧壁的顶面,然后在上部用合成高分子卷材覆盖,卷材中间下凹到变形缝内20~30mm.在凹槽内垫聚乙烯泡沫条,两边与屋面上翻的防水层搭按,宽度不少于100mm,然后再在顶部铺一层合成高分子卷材,两边应覆盖住前一层合成高分子卷材的搭接缝;上部再用细石混凝土或不锈钢盖板盖压。
关键词:任务引导式教学程序设计类课程教学方法
程序设计类课程是高校计算机专业开设的一类主要的专业课程,通常至少开设一门,此类课程多为实践性内容较多。程序设计类课程注重实践动手能力的培养,因此课程的教学和实践环节具有同等重要的地位。本文针对程序设计类课程的特点,提出了在教学过程中应用任务引导的方法,从而在提高学生学习主动性的同时,增强他们的实践动手能力和团队协作精神。
1.任务引导式方法
1.1任务引导式方法的主要内容
任务引导式教学方法主要包括以下几个主要内容:
教师布置学习任务,教师在课前将学习任务通过交流平台(公共电子信箱或E-class等)布置给学生,学生通过分组讨论的方式学习,然后撰写并提交学习报告。
教师以布置的学习任务为主线,以解决任务中的问题为目标,讲授知识点,重点讲解学生讨论后提出质疑的问题。
教师通过学生在完成任务过程中提交的学习报告和上机情况,对学生进行考核。
1.2程序设计类课程中应用任务引导方法的必要性
目前,在程序设计类课程的教学过程中存在一些问题,表现为:
程序设计语言类课程,通常由基本语法入手,层层递进,对于初学者而言不熟悉的术语和关键知识点较多,对没有任何编程经验的学生而言具有一定的难度。
教师采用传统教学模式,填鸭式地讲解,学生处于被动接受的状态,学习过程枯燥无味,严重缺乏学习主动性。
程序设计语言虽然自身语法简单,但涉及内容广泛,教学内容离散性较强,知识点太多,且应用领域广泛,仅靠课上教师讲解,往往事倍功半。
在任务引导式教学过程中,通过任务的完成,帮助学生掌握各个知识点,培养学生的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。
2.任务引导式教学的实施
数据类型、运算符和表达式的计算:给出表达式,设计程序完成计算过程;
顺序程序设计:实现华氏温度与摄氏温度间的转化;
分支结构程序设计:(a)实现三角形形状的判断,(b)求解水仙花数;
循环控制:(a)打印二维图案,(b)求最大公约数和最小公倍数;
数组的应用:(a)检验并打印魔方矩阵,(b)判断字符串是否回文;
函数的使用:(a)设计实现汉诺塔游戏,(b)显示斐波那契数列;
指针的运用:(a)冒泡排序,(b)二维数组元素求和;
结构体、共用体的使用:实现学生多门课程成绩打印输出;
文件的应用:磁盘文件复制。
本文以任务3为例,介绍任务引导教学方法的实施过程。
2.1布置任务
了解if语句和switch语句;
了解如何设计条件表达式;
设计一个实现程序可以输入三角形的三条边,判断是否是一个合法三角形;
设计程序分解一个三位整数。
学生通过交流平台接到任务信息后,按预先分组开始学习和讨论。分组学习讨论有以下优点:首先,可以集思广益,新的知识需要从不同的角度去理解和学习,小组交流可以增加知识吸收的数量,提高知识吸收的速度;其次,小组交流可以取长补短,学生作为学习的个体,每个人对这一领域知识的接受能力都是不同的,讨论可以使得学生相互促进;最后,小组讨论还可以培养学生的参与和协作意识。
2.2课堂教学
了解如何设计条件表达式。知识点:6个关系运算符、3个逻辑运算符的基本概念、基本属性、运算规则。
介绍分支结构程序设计的基本过程。知识点:算法分析,确定问题可以利用哪种分支语句实现,以判断三角形形状的问题为例,讲解整个程序设计过程。
2.3上机实践
依据课程开始之前布置任务的内容,结合上课讲解的知识点,对原有任务进行修改细化,让学生通过实际动手完成任务,对知识点加深理解。细化后的任务概述如下:
2.3.1输入三角形的三边长,判断这个三角形是否是直角三角形。
2.3.1.1算法分析:直角三角形斜边最长,要先找出三边中最长的边,判断最长边的平方是否等于其余两边的平方和,若相等就是直角三角形。
2.3.1.2源程序:
#include
voidmain()
{
inta,b,c,t;
/*三边设为a,b,c,t是用于交换的中间变量*/
scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);
if(a
{/*a中放a,b中较长边*/
t=a;a=b;b=t;
}
{/*a中放a,b,c中的最长边*/
t=a;a=c;c=t;
if(a*a==b*b+c*c)
printf("Y");
else
printf("N");
2.3.1.3在VC++编辑环境下编辑源程序。
2.3.2输入一个三位数,若此数是水仙花数输出“Y”,否则输出“N”,若输入值不是三位数输出“dataerror”。
2.3.2.1算法提示:水仙花数是一个三位数,组成这个三位数的三个数字的立方和与这个三位数相等。如:153=13+53+33。判断是否是水仙花数需把构成三位数的三个数字分离出来并存入变量。
2.3.2.2源程序:
intmain()
inti,j,k,n;
printf("水仙花数:\n");
for(n=100;n<=999;n++)
i=n/100;
j=n/10%10;
k=n%10;
if(n==i*i*i+j*j*j+k*k*k)printf("%d\n",n);
细化后的任务以实验手册的形式提供给学生,具体的操作细节在实验手册中都会进行详尽的说明。学生可以在这一环节,将之前所学习的知识点,在实践过程中进一步巩固,并且真正了解技术的应用领域。
2.4学习效果考核
实践环节结束的同时,教师要针对学生的学习情况进行点评和考核。总结学生遇到的问题,进一步讲解强调,同时客观地评价学生的学习效果。
教与学是教学过程中两个重要的有机部分,为激励大学生学习的积极性,最大限度的提高教学质量,程序设计类课程考核方式将平时教学任务的完成与期末实践开发设计考核相结合,真正检验出学生的学习效果。具体实施方法为:
每次任务中的学习报告成绩,记录为该任务分数的50%;
每次任务的实践环节考核成绩,记录为该任务分数的50%;
7次任务考核总分,最终换算为100分,占期末总成绩的40%;
学期期末以课程设计进行考核,记录为期末成绩,满分100分,占期末总成绩的60%。
3.教学效果分析
任务引导式教学方法在程序设计类课程中的实施是逐步展开的,到目前为止,已在本专业的三个年级学生当中开展过实践。该方法在教学过程中,体现出来的优势有如下几个方面:
3.1提高了学生主动学习的能力
本科学习阶段的学生,由于刚刚由接受型为主的高中教育,过渡到大学学习阶段,许多学生的主动性学习能力相对较弱,对未知领域知识的接受,带有很强的畏惧心理。通过为学生提供课前的学习任务,让他们在发散的、宽松的学习氛围中,对知识有初步的了解,为进一步的教学过程打好基础,避免出现因为对教师所讲内容完全没有接触过,而产生的厌学情绪大大提高了学生的学习积极性。
3.2培养了学生团队协作的能力
3.3扩大了学生接受知识的范围
3.4增强了学生的实践动手能力
当然,在教学方法的实施过程中,也发现了一些需要进一步改进的环节,例如课前布置任务进行小组讨论时,由于教师未参与学生讨论,各小组讨论的效果差别较大,要在今后的教学过程中采取一定的控制措施,例如提供基本的讨论目标。
4.结语
任务引导式教学方法在程序设计类课程中的成功实施,为同类课程的教学提供了参考。对于一些应用性较强、领域较新的课程,调动学生的学习主动性是非常必要的,而任务引导式教学通过提供需要学生完全参与的学习任务,使得学生成为整个教学过程的主体,教师的主要作用调整为引导和纠正,同时学生之间的学习互助潜力被充分挖掘出来。教学实践充分证明,学生对这种教学方式非常认可,认为在课程的学习过程中,自身主动思考的能力增强,通过讨论获得的知识比单纯教师讲授的内容更容易理解和记忆,同时小组合作完成任务也锻炼了每个学生表达思想、相互合作的能力,促进了合理学习习惯的养成,在学生中间形成了良好的学习氛围。总之,任务引导式教学方法,充分发挥了学生学习的主动性和创造性,符合以学生为本的现代教育理念。
参考文献:
[1]张晓海.任务驱动法在PLC教学中的实践[J].实验技术与管理,2009,26(11):131-132.
[2]张萍.任务驱动法在DSP课程教学中的实践[J].计算机教育,2010(16):93-94.
随着建筑技术的不断发展,建筑的结构和形式也开始朝多样化发展,无论是审美还是使用功能都有了很大的飞跃。而多门式刚架轻型钢结构作为轻型钢架结构中的一种,在现代建筑行业得到了很大的发展。在门式刚架轻型钢结构房屋设计方面,也有了很高的要求。这就需要设计人员根据工程的实际情况,充分掌握门式刚架轻型钢结构房屋设计的特点、适用范围、结构形式等,同时,还需要对门式刚架的塑性设计与计算、节点设计和支撑布置等方面的知识有充分的了解。
1.刚架特点
刚架结构是梁柱单元构件的组合体,形式种类多样。根据不同的建筑,又有不同的使用范畴。一般而言,单跨、双跨或多跨的单、双坡门式刚架,在单层工业与民用房屋的钢结构中,应用较多。
单跨、双跨门式刚架的斜梁和柱常为刚接,而柱的底部多数为铰接。在工程需要的情况下,在多跨刚架中间柱与斜梁的连接部,可以考虑采用铰接。而多跨刚架,通常需要采用双坡或单坡屋盖,如果工程有需要,也可采用由多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。
与屋架结构相比,门式刚架的整个构件的截面尺寸较小,这样就方便我们更好、更有效地利用建筑空间,不仅能够有效的降低房屋的高度,也可以有效的减小建筑体积,同时也对建筑造型起到美观作用。
一般的门式刚架用于跨度为9~36m、柱距为6m、柱高为4.5~9m,而且设有起重量较小的悬挂吊车的单层工业房屋,或者公共建筑。需要架设桥式吊车时,其起重量控制在20t以内,属于A1~A5中、轻级工作制吊车;而在设置悬挂吊车时,起重量控制在3t以内。
2.结构形式
从类型上看,门式刚架的结构形式有很多种。按构件体系分,有实腹式与格构式;按横截面形式分,有等截面与变截面;按结构选材分,有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。一般来说,实腹式刚架的横截面是工字形,当然,也有少数是z形;而一般而言,格构式刚架的横截面是矩形或者三角形。
2.1建筑尺寸
通常情况下门式刚架轻型房屋钢结构的尺寸应该满足下列规定:1)门式刚架的跨度取值标准为,横向刚架柱轴线间的距离。2)门式刚架的高度的取值标准,应该是地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。当然,具体的高度需要安装使用要求的内净高确定。3)在柱的轴线选择上,一般可以通过柱下端中心的竖向轴线。如果是工业建筑边柱的定位轴线,则应该考虑取柱外皮。斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。4)门式刚架轻型房屋的檐口高度,应该按照地坪至房屋外侧檩条上缘的高度来取定。其最大高度,一般由地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度决定,而房屋侧墙墙梁外皮之间的距离,则为宽度应取的距离,长度则按照两端山墙墙梁外皮之间的距离作为标准取值。
通常来说,门式刚架的跨度应该为9~36m,如果边柱的宽度不等,那就需要把外侧对齐。而一般的高度应该在4.5~9.0m之间,如果有桥式吊车时,就不能超过12m。间距,也就是柱网轴线在纵向的距离一般要采用6~9m。挑檐长度可根据使用要求确定,但是通常是在为0.5~1.2m之间取值,其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
2.2结构平面布置
(1)门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度必须要满足这两个规定:1)纵向温度区段不大于300m;2)横向温度区段不大于150m。当然,这只是参照值,如果有计算依据和需要时,温度区段长度可根据工程的实际需要适当加大。
(2)在多跨刚架局部抽掉中间柱,或者边柱处需要考虑布置托架梁。
(3)屋面檩条的布置应考虑天窗、屋面材料、采光带、通风屋脊、檩条供货规格等因素的影响,屋面压型钢板厚度和檩条间距应按计算确定。
(4)山墙可设置由抗风柱、斜梁、墙梁及其支撑组成的山墙墙架,或采用门式刚架。
3.门式刚架的塑性设计与计算
3.1门式刚架荷载
门式刚架的荷载一般有三类:一是屋面结构等的自重,即永久荷载;二是屋面活荷载和雪荷载中的较大者;三是风荷载。在一般的弹性设计中,可以根据各类荷载单独计算刚架中的内力,最后再有目的的对各个构件进行内力组合,求出最不利的内力设计值。而在塑性设计中,找到结构中形成机构的塑性铰位置,进而求得构件截面的塑性弯矩M,是机构分析的目的。当然,在实际的计算中,避免对分析结果进行叠加,而是要首先进行荷载组合,然后才能进一步对每种组合进行内力分析。
因为屋面部分风荷载的体型系数是负值,风力为吸力,其方向是与屋面活荷载或雪荷载相反的,所以,在进行无吊车荷载的门式刚架设计时,需要考虑的荷载基本组合为两个:1)永久荷载+屋面活荷载(或雪荷载);2)永久荷载+屋面活荷载(或雪荷载)+风荷载。要特别强调的是,对于“永久荷载+风荷载”,通常情况下不需要进行控制组合,只有当风荷载特别大,而且可能产生内力变号的情况下,才有必要进行考虑。
3.2门式刚架的机构分析
利用简单塑性理论进行刚架内力分析的方法很多,本文只介绍较为常用的静力法。所谓的静力法,指的是通过求解静力平衡方程,来确定塑性铰位置和塑性弯矩的方法。具体的步骤是:1)为了形成静定结构,应该去除构件中的超静定赘余反力,然后绘制荷载作用下此静定结构的弯矩图。2)把赘余反力作用在静定刚架上,然后在根据具体要求画出由赘余反力产生的弯矩图。3)把前面的两弯矩图叠加,求得成机构的塑性铰位置,求得截面的最大全塑性弯矩MP。按照唯一性原理,塑性分析的唯一结果,也就是在破坏情况下的弯矩分配必须要同时符合平衡、机构、屈服这3个条件。
根据上述静力法的分析,一定可以使得平衡条件和机构条件得到满足,当然,如果找错了塑性铰位置,那就很有可能在所确定的塑性铰位置以外的其他截面上产生大于MP的弯矩,此时,也就完成背离了屈服条件。所以,求得MP后,还需要进行检查,确保构件的任何一个截面的弯矩的绝对值不超过MP。
3.3门式刚架的截面设计
总之,门式刚架轻型钢结构房屋设计是一个较为复杂的体系,在设计中需要顾及很多方面的内容,需要按照各种原理进行,设计人员只有对门式刚架轻型钢结构的特点、分类,以及使用范围,才能更好的在设计中发挥出门式刚架轻型钢结构的优势。
参考文献
[1]邱冬瑞.门式刚架轻钢结构优化设计及程序开发[D].北京工业大学,2008.
【关键词】房屋建筑工程;墙体裂缝;诱发成因;防范措施
砌块房屋建成之后,由于在使用过程中的各种原因,可能会出现各种各样的墙体裂缝。然而,在一般情况下,墙体裂缝基本上可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种荷载直接作用下墙体产生的相应形式的裂缝称为受力裂缝。而砌体收缩、温湿度变化、地基沉降不匀等引起的裂缝是为非受力裂缝,又称变形裂缝。对此,为了能让我们更清楚地了解非受力裂缝,本文将重点讨论由温度和收缩变形所引起的两类墙体裂缝。
1.非受力墙体裂缝的产生原因
1.1温度变形所引起的裂缝
在实际工程中我们发现,单是保温层上的水泥砂浆找平层(厚20mm,实际施工时往往超厚)在外界温度变化下的伸缩变形也能将外墙推裂。因为按现有的建筑构造定型节点图,砂浆找平层一直铺到女儿墙根部,不但不断开不留空隙而且在边端还要加厚,堆成三角形(便于做泛水)。找平层虽薄但在平面内还是有相当大的刚度,其上面的卷材防水层是没有隔热效果的,夏季阳光直接照射下找平层伸缩导致墙体开裂就不足为奇了。在顶盖与外墙存在一定温差下,导致两者温度变形不协调,产生墙体裂缝。当外界温度升高时,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,使屋盖受压,墙体受拉、受剪。在房屋顶层两端受力最大,往往沿窗口对角线方向呈现八字裂缝,还会在顶盖标高处墙体产生水平裂缝(顶盖板推外墙),有女儿墙时,还会使女儿墙开裂或外倾。
这种温度裂缝是有明显的规律性:两端重中间轻,顶层重入下轻,阳面重阴面轻。由于顶盖的温度伸缩也会引起与外纵墙相连的顶层横墙的开裂,一般位于大棚下靠近外墙处出现斜向裂缝。顶层墙体开裂裂缝形态与圈梁设置方法有明显的关系,但仅靠圈梁的设置并不能阻止墙体裂缝的产生。顶层圈梁上直接铺设屋面板时,当屋面板坐浆与圈梁结合较好时,圈梁下仍可能出现斜裂缝。如果结合较差,有可能产生水平裂缝。
1.2收缩变形所引起的裂缝
黏土砖是烧结而成的,成品干缩性极小,所以砖砌体房屋的收缩问题一般可不予考虑。
2.非受力裂缝的防治措施
砌块房屋温度、收缩裂缝的产生涉及砌块生产、房屋设计、施工质量等诸多方面,因此裂缝的防治也应从各个方面、诸多环节采取措施才能见效。从房屋设计方面来说,除了应遵循《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》JGJ/T12004墙体防裂的主要措施条款外,还可根据实际情况采用以下砌块房屋变形裂缝的防治措施:
鉴于混凝土砌块砌体的线胀系数比砖砌体大一倍,因此砌块房屋温度伸缩缝的最大间距应该比砖砌体房屋短,砌体结构设计规范修订组已拟出修改方案,即将规范中伸缩缝的最大间距表数值乘以0.75后采用,例如砖砌体的间距为50m,砌块房屋的伸缩缝间距则为37m左右,有的地区拟改为35m,因为恰好相当于住宅楼两个单元的长度,处理方便一些。
温差产生裂缝主要在房屋顶层,前面温度应力计算表明,采用再高的砂浆强度也难以抵抗温差产生的拉、剪应力。所以考虑降低温差的措施和采取“抗”、“放”结合的策略才是较好的方案。增加房屋盖保温性能,防止屋面渗漏,这是建筑节能的需要,同时也可达到降低屋盖结构层温差的目的。增加顶层圈梁的平面布置密度,加强顶层内外纵墙端开间门窗洞口周边的抗力(门窗洞边设钢筋混凝土芯柱,设钢筋混凝土窗台梁)。一句话:用配筋的方法来抵抗温度应里。在屋盖承重板的适当位置设滑动支座,则是“放”的有效措施。但应考虑抗震构造允许的范围内。例如,做成允许微动而不滑走的构造,滑动支座纵横向错开,或只设两端部开间屋面板的滑动屋,削弱屋面板与圈梁的连结等等。
作为顶层砌体墙体,最好考虑设间距为两、三个开间的局部墙面控制缝,此时顶盖的构件和圈梁可连通,虽然不如国外每开间设缝的效果,但必能大大缓解温差作用。
砌块墙体收缩引起的裂缝主要表现在底部1、2层,因为基础的约束比较强。砌块墙体的收缩应力相当于温差30℃左右的温度应力,所以收缩裂缝开展比温差变形还要严重。除了增强底层砂浆强度、用芯柱加强洞口边、窗下墙带配水平钢筋网片、灌实砌块孔洞等之外,也宜考虑设置墙面的控制缝。
3.结束语
总之,只要我们能清楚地掌握各种裂缝的产生原因,并掌握正确的施工方法和砌筑工艺,房屋砌体的裂缝问题,在某种程度上,完全是可以避免和预防的。通过对裂缝问题的深入剖析,让我们更清楚地认识到,工序控制上的好与坏,将给砌体裂缝的产生和发展带来直接的影响,因此,做好施工过程中的工艺控制,把好施工过程中的质量关,对预防裂缝产生有着重大意义。
[1]李楠.砌体工程施工质量验收规范规范[M].机械工业出版社2008.11.01.
关键词:钢结构房屋;施工图审查;结构设计
中图分类号:TU3文献标识码:A
1正确选用钢材质量等级和焊缝质量等级
钢结构房屋所使用的钢材需要较高的标准,应该具有抗拉度高、强度高的要求,而焊接钢结构,对于钢材的含碳量有比较严格的要求。在进行抗震设计时,焊接钢钢板厚度应该大于40毫米,并且保证板厚方向截面收缩率能够达到Z15级的要求。除了以上的要求,震区房屋钢结构所使用的钢材还应该具有冲击韧性的合格保证,还应该根据实际温度的不同,设计不同的钢结构。在进行文件设计时,必须充分考虑钢结构安全储备和足够的塑性变形能力,还要标识所使用钢材的抗拉强度与屈服强度实际测量值的比率。
在钢结构中的主要的承重部件,使用的碳素钢不应该低于Q235B等级。由于没有冲击韧性和延性性能的保证,在钢结构中主要受力部件不建议使用A级的钢材。即使是质量等级达到Q235A的钢材也无法满足焊接要求的含碳量值。
焊接连接时当前钢结构最为普遍的连接方法,钢结构的安全性直接取决于焊缝质量的高低。所以在确定焊缝质量等级之前,一定要充分考虑钢结构部件受力大小以及重要程度。
在一般情况下,以下焊缝质量等级不得低于二级并且要使用坡口全熔透对接焊缝:板材的对接焊缝、承受动力荷载构件的较重要的焊缝、需作疲劳验算的焊缝,以及须与钢材等强的受拉、受弯对接焊缝。而其他部位的焊缝,一般均可采用角焊缝。由于应力集中现象严重的原因,很难对角焊缝内部进行探伤。因此,其焊缝质量等级一般只能是三级,其中某些重要角焊缝可允许要求其外观缺陷符合二级的要求。
2房屋的温度区段内应按规范规定设置独立的空间稳定支撑体系下面以门式刚架设计为例,介绍支撑体系设置不当的情况:
2.1有的项目未将屋面横向水平支撑和柱间支撑布置在同一跨间内,无法形成独立的空间支撑体系,不仅不利于抗震,给施工安装也带来不便。
2.2有的项目将屋面横向水平支撑设在端部第二个开间,但未在端跨相应位置设置刚性纵向系杆,使山墙的风荷载等水平力不能可靠传递。
2.3屋面支撑的布置未与山墙抗风柱的位置相协调,使抗风柱的柱顶反力不能直接传到屋面横向支撑的节点上,造成山墙处屋面系统受力复杂化,影响结构的安全。
2.4相当多的项目,没有按照刚性系杆考虑屋面横向水平支撑的直腹杆。同时,在使用檩条时,没有测算檩条的承载力和刚度。两根檩条被安装在屋脊处,两个檩条之间,由于被刚性连接件连接起来,因此能够起到刚性系杆的作用。在别的地方使用的没有经过加强的檩条很难发挥刚性系杆作用。这是由于常用的檩条的侧向刚度很差。房屋的纵向受力和传力性能的高低,主要由屋面横向水平支撑的直腹杆刚度和柱顶系杆刚度来决定。为了保证房屋纵向结构安全,横向水平支撑直腹杆将会被在屋脊处、柱顶处使用,这样可以消除檩条无法起到刚性直腹杆的作用所带来的负面影响。
2.5如果柔性圆钢拉条被用于屋面和柱间支撑时,可以使用花兰螺栓等张紧装置。还可以将柔性圆钢拉条改为型钢,以应对大的负荷。
3实腹式门式刚架应按规范规定设置隅撑
4合理设置压型钢板轻型屋面的拉条
在檩条使用阶段和施工过程中,拉条设置在檩条间,起到侧向支点的作用,可以减少檩条在的侧向变形和扭转,从而保证檩条的侧向稳定。拉条通常设置在不小于4米的檩条跨度中。拉条设置在跨度不小于6米的檩条之间的三分点处。应该使用直径大于10毫米的圆钢设计拉杆。一般情况下,通常使用角钢来设计压杆。一般在距檩条上翼缘三分之一腹板高度范围内设置圆钢拉条。檩条下翼缘受到风的吸力影响时,应该把檩条用自攻螺钉连接到屋面板上,在檩条下翼缘附近设置拉条。扣合式钢板或咬合式钢板组成的屋面,拉条应该设置在距离檩条上翼缘或者下翼缘三分之一腹板高的范围之内。有些跨度达到4米的项目不设拉条,甚至达到6米也不设置拉条。拉条不大,但作用不小,必须十分重视。同样,采用冷弯薄壁型钢墙梁时,亦应根据其跨度大小设置必要的拉条和撑杆。
5混凝土楼板设计
将混凝土楼板与压型钢板搭配使用,通过测算,把栓钉焊在钢梁上,在混凝土楼板和压型钢板中间设置连接装置,确保二者协调工作。可以利用压型钢板的纵向波槽或者压痕、小孔来设置连接装置。但是,国内由于种种原因,压型钢板上很少有纵向波槽或者压痕。因此在找不到上面两种压型钢板时,可以通过在压型钢板上横向焊接钢筋,来使压型钢板和混凝土楼板互相连接。
6网架结构设计
首先假定网架支座具有无限大的刚度,然后把网架和下部结构分开计算,这样所有的支架便有了相等的刚度。下部结构可能存在很大差异的刚度,这是因为下部结构不仅仅是柱,也有很大的几率为梁或者是别的结构。在这个假设出来的大前提下,支座反力的计算结果和网架内力的计算结果就是实际刚度,这与两部分共同工作模型的计算结果一定是不一样的。造成这种结果的原因与内力和反力分配与结构刚度分布有关。有研究数据显示,这种结果的差异在有的不见中可能会高于其他不见好几倍。既然分别计算下部结构和网架最终得出的结果是不科学的。那为什么仅仅有极少数的工程最后才出状况?原因是作为一种弹塑性材料,钢材是非常有优势的,而钢网架结构本身又是一种高次超静定空间结构。这样,当某个部件承受的负荷超过额定值之后,由于塑性内力的重新分布,这个部件往往不容易发生完全的损坏。虽然,这体现了钢网架结构的优势,但是并不能因此而将它们分开计算。
7抗震设计
与传统意义上的混凝土结构房屋不同,钢结构房屋并无抗震等级之分。钢结构房屋在进行抗震设计时,应该考虑钢结构能够抵抗的地震烈度、结构类型和房屋高度。从而通过调整钢结构不同的地震作用效应系数来获得不同的抗震效果。钢框架结构及钢框架支撑结构的抗震构造措施主要根据设防烈度和房屋高度,控制框架柱和支撑的长细比,控制梁、柱及支撑杆件板件的宽厚比,控制梁柱连接节点的构造要求,包括设置加劲肋、设置侧向支撑,包括连接焊缝的质量要求和高强度螺栓连接的构造要求等。
[1]姜子民,沈川.门式刚架轻型钢结构房屋温度伸缩缝的处理[J].浙江建筑,2006,(08).
我国房屋建筑已经存在千年,且随着历史变更、时代迁徙其在结构上也有了更多种类,当代房屋建筑主要以楼房、平房为主,在基础结构上已经趋于稳定。但随着对建筑结构要求的不断增加,原本的结构设计无法很好的满足各方面需求,直到结构设计优化的出现,该项技术可以在理论与经验的基础上对建筑结构设计进行优化,可以实现部分优化,也可以实现总体优化。近年来我国很多房屋建筑中均应用了此项技术,并且取得了显著的成果,但依然有很大的上升空间。
1、结构设计优化的优势
2、结构设计优化在房屋建筑结构设计中的具体应用
2.1工程寿命方面的优化
2.2桩基础优化
2.3上部结构优化
2.4给排水设施与结构的协调性优化
给排水设施在城市住房中极为重要,一个完整的给排水系统往往会包含多个管道,且管道之间无论是种类、大小均并不完全相同,这使得为管道通道尺寸预留方面造成了困扰,且楼层管道方面要进行固定,以免在使用中出现问题。对此方面进行优化时首先要确定及水泵房的位置,为了减少影响,也为了安全系数能够得到提升,将其放在地下室会更加稳妥,在管道安装方面也要有所改变,最好不要穿过承重墙和承重柱,如果无法避免此种情况发生,则要做好加固工作。
2.5电力设施与结构的协调性优化
房屋建筑领域出现了高层建筑,这使得人们的居住环境变得更加优异,在高层建筑中电梯是必要之物,电梯作为电力设施中的重要组成部分,保证其运行质量和位置的合理性是很重要的。在电梯正常运行中,电梯房发挥着十分重要的作用,然而电梯房空间较小,且有很多电线、构件,墙上也有孔洞,这使得整体结构设计方面出现了困扰。利用结构设计设计优化来解决此方面问题是较为可行的,如在进行最初的设计时即考虑到电梯房因素,在墙上为其留有恰好数量、间距的孔洞,并且使电线不出现外漏情况,充分保证用电安全[4]。
2.6通过结构设计优化减少工程成本
【关键词】防水;渗漏;防治措施
1、前言
众所周知,成功的建筑物一定要保证建设楼层不渗水,这对于我们的生活很是重要,屋面防水工作是工程建设的重要环节,是住宅免受水危害的必备条件。因此,随着科学的发展和人民生活水平的提高,市面上出现众多防水材质的品种,其中防水卷材是一种重要的防水材料。它主要包括:沥青防水卷材、改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材三种类型,这三种类型的防水材料因为性能不同,使用范围也略有差异。但同样都可以起到防水、防渗、防潮的多重作用,适用于房屋工程、地下工程、隧道等各个方面,给人们的生活带来很大的便宜。
2、屋面渗漏问题
2.1屋面防水渗漏的主要部位
卷材防水屋面发生渗漏的部位,通常主要在屋面工程的细部结构、节点部位:
(1)管道口、水落口、地漏及屋面上如水箱、太阳能等附属设施与屋面的接触处。
(2)屋面与女儿墙、纵横墙、山墙等连接处的阴阳角、拐角处。
(3)伸缩缝、沉降缝、分隔缝、卷材搭接等部位。
2.2屋面渗漏的原因
房屋渗水的原因是多种的,既有客观原因,也有主观因素,比如我们在建筑房屋过程中,由于建筑技术、质量或材质上的不达标,造成房屋防水性能下降,这些都有可能造成房屋渗水。要想杜绝这种现象,必须从根本入手,在设计、材料、施工、管理、维护等多个方面着手处理,才能达到事半功倍的效果。
1.聚氨酯密封胶;2.防水做法;3.穿墙套管;4.防水砂浆面层
2.2.1客观因素
(1)气温变化。热胀冷缩现象在我们的日常生活中很常见。然而,很多房屋的建筑材料也会随着温度的原因而发生变化,当构建不能承受空气的温差变化时,就会造成房屋爆皮、干裂,以至于造成屋面渗水的发生。
(2)结构变形。这与自然灾害有关。特别是一些强风或是轻微的地震力,甚至地球引力,都会造成房屋的变形,久而久之,就会产生结构的变形,造成漏水渗水的后果。
(3)其他外力作用。人为因素,践踏或是碰撞都会给墙面带来压力,造成较大的破坏。
2.2.2防水设计方面
在选择防水卷材方面,设计人员的知识面很重要,它直接关系着我们选择的防水卷材是否可以作为建筑材质,是否在国家规定的范围内有迹可循。首先,设计人员要拓宽自己的知识面,特别是一些新型的防水材质,是否适用于当前的设计,千万不能因为设计和选材方面的失误,造成的房屋渗漏现象。其次,优秀的房屋设计人员,一定不会只注重外在的结构设计,而忽略房屋防水结构设计。在屋面工程防水设计中,以防为主,以排为辅,防排同时进行,两者缺一不可。在设计屋面的坡度时,一定要找准屋面水落口的位置,设计合理的坡度,以免造成排水不畅。另外,如果防水层始终处于湿润状态下,势必破坏水城,引发渗漏。最后,在应用新型防水材料进行屋面设计的时候,设计人员要把握新型材料的性能及其适用范围,结合当地的气候条件,对新型材料和产品进行处理或二次加工,一定不能有材料老化、变形的现象发生。
2.2.3施工管理方面
在房屋建设过程中,良好的管理也对房屋渗水造成很大的影响。即使设计得再精妙细致,材质档次再高,若不加强管理,同样会使这些努力付之东去。首先,选择的防水卷材是否实用,在材料使用过程中,是否严格按照说明进行,是否能科学、可靠地确保施工质量,是否对粘结剂和一些辅助材料的性能及其使用进行了相容性的测试,这非常重要。其次,在屋面防水的施工过程中,一些专业性不强的施工队伍,由于缺乏专业的培训,不能规范施工,一味的接工程,抢工期,对于方案的执行力度不足,这种施工不认真负责的态度,必然会造成房屋渗漏现象的发生。最后,在防水层的施工过程中,由于监管人员疏于管理,监督不认真,这对于屋面防水工程的质量有很大的威胁,特别是在防水工序进行中,不能够按照规范行事,造成了防水层的提前破坏和老化,这是值得注意和深思的。
2.2.4防水材料方面
第一,目前,市面上的防水卷材品种繁多,况且还有不法商贩鱼目混珠,将劣质低价的防水卷材掺杂其中,要想在众多的材料中慧眼识珠,找到真正性能好、性价比高的防水卷材,是十分困难的。
第二,有些防水卷材本身性能极好,但是可能相容性差,这也会造成卷材渗漏现象。
2.2.5后期的管理和维护
3、重视防水设计
(1)设计人员应根据屋面工程的特点、建筑物的重要程度及所处的地理位置环境等客观实际情况,按照国家现行的《屋面工程技术规范》和《屋面工程质量验收规范》等技术要求,进行防水构造设计,设计选用适宜的防水卷材。
(2)能根据防水卷材的性能和屋面防水工程的结构特点及当地的自然气候条件,对屋面防水工程中的细部结构、节点部位等技术施工进行详细图解说明,使施工人员能简单明了的根据设计要求规范施工。这样就可以确保屋面工程防水设计的可靠性和科学性、系统性。
(3)多道设防,复合防水。根据屋面防水等级要求,适当采用多道卷材或卷材涂膜、刚性防水复合使用,并应将耐老化、耐穿刺、抗拉强度较高的防水材料置于防水层的表面;另外防水层设防时在管道口、水落口等管件周围以及泛水节点、卷材收头等容易渗漏的薄弱部位,应采用密封材料防水涂料或卷材等组成多道设防的局部补强附加层。这种多道设防与复合防水的做法,能够充分地发挥各道防水层既相互独立,又相互依托,扬长避短的作用,以达到提高防水工程质量和延长防水层使用年限。
3.1选好用材
(1)应根据防水卷材的品种、性能、特点及适用范围,正确选择、合理使用防水卷材。屋面防水工程所采用的防水卷材及辅助材料必须具有产品出厂合格证书和国家权威部门的技术性能检测报告,防水卷材的性能、规格、品种等应符合现行的国家产品标准和设计规范要求。
(2)提高建筑工程中防水工程单项占工程总造价的比重。一般防水工程只占工程造价的2%~3%,而在国外,防水工程要占到工程造价的6%~8%。
【关键词】建筑工程;结构设计;问题分析
1、建筑结构设计的概论
1.1建筑结构的种类
每栋建筑物都有各种不一样的使用功能,因此,存在许多建筑结构的类型和分类方法。按照建筑物的使用性质及用途来划分的话,可以分为工业和民用两类建筑;根据建筑物的高低层数来划分的话,可以分为单层、多层、超高层等;根据使用材料的结构来划分的话,可以分为木质结构、混凝土结构、砌体结构、钢结构和混合结构等;按照建筑结构的形式分为框架式结构、排架式结构、剪力墙结构、简体结构等。
2、结构设计的具体内容
2.1结构设计的程序
建筑物的设计一般包括建筑设计、结构设计、给排水设计、供暖设计以及电器装备设计等。建筑物结构作为发挥功能的基础,进行结构设计时主要有下面几个过程,即设计方案的确定、结构的分析、构件的设计、施工图的绘制等等。
2.2建筑物结构设计的基本要求
为了保证建筑结构的可靠度符合建筑物的要求,因此在设计的过程中,应该做到以下几点:首先就是计算内容,针对所有的结构构件都应该进行承载能力极限状态的运算和正常使用极限状态的验算;其次是对于建筑结构的分析,针对多种作用效应同时发生时,要通过结构分析分别求出每一种作用下会发生的效应,必须要对于其可能的最不利组合做到充分考虑;最后就是对抗震的设计,对于我国抗震所要求的6到9度防烈度,除此之外,建筑结构还应该考虑到所在地区的烈度、结构类型和房屋高度从而采用不同的抗震等级。
3、建筑结构设计原则的分析
建筑结构的好坏往往是由它是否适用、安全、经济、美观、便于施工这五个方面来来决定的。一个优秀的建筑结构设计就是将这五个因素完美的结合在一起。同时在设计的过程中也要秉着重大轻小、层层设置和优劣互补的原则,从而造就完美的建筑结构。
4、建筑结构设计中存在问题分析
4.1主梁有次梁处要做加筋处理
一般应优先加箍筋,附加箍筋也就是说主梁箍筋在次梁截面范围没有办法加箍筋或箍筋短缺时,只能在次梁两侧补上,例如板上洞口附加筋。增加附加筋并不是绝对的。按照规范中所说的,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,这些都应让附加横向钢筋承担。这也就表明,位于梁上的如:梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁的集中力可以不用增加附加筋。反之,位于梁下部的集中力的则需要加附加筋。在梁截面高度范围内的集中荷载就可以按照情况作出决定是否加。总之,是否加附加筋是要按照以下原则:在主梁上次梁开裂后,从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力的情况下,主梁可不加附加筋。
4.2高层建筑材料的选用和结构体系问题
4.3箱、筏基础底板的挑板问题
为了节约成本,一般情况下从结构的角度出发,如果需要出挑板,可以对边跨底板钢筋进行调整,尤其是在底板钢筋通长布置的情况下,不会由于边跨钢筋从而使整个底板的通长筋增大;而在出挑板后,可以降低基底附加的应力,当基础形式恰恰是在天然和个别人工地基的坎上时,增加挑板就很有可能使用天然地基;能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特殊固定的部位设置挑板,能够有效地调整沉降差和整体倾斜;而处在窗井部位能够看作是挑板上砌墙,这种情况不适合再出长挑板。在实际计算过程中此处板并不应按挑板计算。按照建筑学的角度来看,可以不需要挑板,能够更为容易的实行柔性防水做法。
4.4对于梁、板的计算跨度
在普通的手册或书本上所介绍的对于跨度的计算,但是这些概念一般只能运用在普通的建筑结构设计中,但是在实际运用的的宽扁梁中却不能很好地适用。梁板结构也可被看做是在存在于建筑物梁的中心线上的刚性支座,从而忽略梁的概念,将梁板看作是一个变截面板。在扁梁设计中,梁高和板厚相差不多时,可以让计算的长度直接取到梁的中心位置,选梁中心处的弯距和梁的厚度,梁边弯距和板厚的配筋,在这之间选择大值配筋。
4.5底层框架―剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题
底层框架剪力墙砌体结构的建筑指的是底层为钢筋混凝土框架的剪力墙结构,这种结构一般是上部是层数较多的砌体结构的房屋。例如沿街的酒店、住宅区、写字楼等,在这些底层是购物区、饮食区、邮局等空间房屋,而上层多层砌体结构。这种建筑类型作为一种能够满足底层用房的经济空间房屋的设计结构种类。在设计的过程中达到单一的建筑立面造型从而是使用面积增加,而二层以上的部分横墙且外层挑墙则需要移到悬挑梁上,每层的设计都有挑梁,但是在实际情况中一般最底下楼层的挑梁承载很多时候会产生裂痕,这种挑梁的设计同时容易出现裂缝的房屋设计在临街中普遍存在。这都是因为建筑本身设计的各层挑梁都是按照承受本层楼盖和它的墙体荷载量进行运算得出的。
4.6有关抗震的设计问题
抗震设计时常用的是型钢混凝土框支柱或框架柱,其箍筋设置除满足规范中所规定的体积配箍率及其他构造要求以外,同一截面内涉及到的箍筋肢距,同样也要满足规范对钢筋混凝土框架柱的要求,必要的时候还要设置复合箍。
4.7基坑开挖时的注意事项
在基坑开挖的过程中,摩擦角范围内的坑边的基底土会因此而受到制约,因此不反弹,但是坑中心的地基土却会反弹,这种回弹的主要方式是弹性,回弹部分需要人工来清除。当基础较小的情况下,坑底会因此而受到比较大的约束,回弹可以忽略,但是在计算沉降的过程中,必须按基底附加应力计算反之当基坑较大时,受到的约束则相对较小,例如箱基,在计算沉降时要根据基底压力计算,而此时被坑边土约束的那部分则可以看作是安全储备,这都是造成计算沉降大于实际沉降的原因之一。
5、结束语
结构设计是建筑工程的重要组成部分,是建筑安全应用的基础。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。以上所提到的几个问题是设计人员在工程设计中较易出差的地方,设计人员要从一个个基本的构件算起,在工作中不断规范设计,从而进一步促进建筑工程质量的不断提高。
[1]徐涛,对高层建筑结构设计的分析,[J],建材技术与应用,2014(3)。
【关键词】裂缝原因防治措施
由于各种因素,房屋裂缝普遍存在,引起裂缝产生的原因很多,加强房屋裂缝防治工作是建筑行业的一项十分重要的任务。本文对建筑砌体裂缝产生的原因进行了分析,对裂缝的防治提出了阶段性控制,并阐明了相应的防治方法。
一、建筑砌体裂缝产生的原因及其分析
1、由于温度变化引起的砌体裂缝
温度的变化会引起材料的热胀冷缩。砌体结构在约束的条件下,由于外界温度变化,屋盖、楼盖与砌体互相约束,造成相互间温度变形不协调,产生温度应力。当温度应力超过砌体抗拉或抗剪强度极限值时,砌体将产生温度裂缝。这类裂缝较典型和普遍的是建筑物顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“X”型,而且成对称性。但有时仅一端有,轻微者仅在两端1-2个开间内出现,严重者会发展在房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。
温差裂缝尚有屋面结构与其下相应砌体之间的水平缝、包角水平缝、沿窗上下角水平缝、女儿墙根部水平缝,以及出现在靠近外纵墙的横墙上的内高外低斜裂缝等。通常顶层重,下层轻;两端重,中间轻;向阳重,背阴轻等。
2、由于地基下沉引起的裂缝
房屋的全部荷载,最终通过基础传给地基。当地基较好,较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生太大的影响。但当房屋基础处于下列情况下:1.修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上;2.房屋设计的长高比较大;3.房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大;4.房屋高差较大或荷载差异较大时,地基下沉差异变形值超过砌体抗拉或抗剪极限变形值,砌体将产生下沉裂缝。
一般情况下,大部分下沉裂缝发生在纵墙上,在建筑物下部,由下向上发展,呈“八”字或倒“八”字形、水平及竖缝。在门窗洞口处,平面转折处,层高变化处,由于应力集中,因此最容易出现裂缝,其一般规律为:下层重,上层轻;纵向重,横向轻;外墙重,内墙轻,且多为斜向裂缝。
3、使用新型砌体材料产生的裂缝
4、由于其他因素引起的裂缝
这些裂缝包括:1.混凝土构件变形导致的砌体裂缝,如挑梁上填充墙、梁相继同步施工致使挠度过大,其上砌体产生内低外高斜裂缝及与外纵墙之间的竖缝等;2.因埋设各种管线过于集中穿过墙体,破坏了砌体的整体性,减少了砌体截面积,削弱了砌体的承载力,造成洞边缝;3.砌体本身承载力不足,如砖柱承载不足时在下部1/3高度处出现竖裂缝;4.施工质量不当造成的裂缝,如砌体通缝,灰缝,砂浆不饱满,含水率掌握不当,脚手眼设置不当,组砌不当等。
二、裂缝的防治措施
除以上几个方面,建筑砌体裂缝产生的原因是多方面的。对建筑砌体裂缝的防治应采取综合措施,以防为主,防治结合,主要从设计、施工等阶段加以控制。
1、设计阶段控制。设计者应充分考虑地质条件、气候条件、房屋结构等给裂缝出现带来的影响。结构设计时,除了对砌体的承载力进行计算外,还要特别注意对可能产生的剪拉等附加应力的验算。对可能出现较大集中荷载的门窗洞口处,采取提高砌筑砂浆强度或设置钢筋网片,拉结筋等措施,适当提高顶层圈梁的厚度和配筋控制内外纵墙的开洞率,横、纵墙的局部尺寸应满足要求。当地质条件复杂时,要按设计规范要求验算基础沉降。持力层压缩变形较大时,要适当调整基础底面的宽度,加强基础梁(地圈梁)的整体刚度。同时,建筑设计时应注意建筑物整体刚度的均匀性,纵、横向结构构件的布置均匀对称,建筑物的体型尽量避免一些变化及凹凸形状,减少建筑物的长高比。另外,应严格按照国家现行建筑规范,合理设置各种构造缝。对造型复杂的建筑物,应用变形缝合理分成几个刚度均匀的独立单元。特别注意加强屋面保温隔热性能,并尽量做好外墙保温,使外墙温度接近室内温度。
2、施工阶段控制。第一,要做好地基处理,严格控制地基不均匀沉降,尤其对松软土、填土及温陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理,避免地基浸水引起不均匀沉降。严格按设计施工,按图纸和规范设置好构造缝、构造柱、圈梁、拉结筋等,特别是屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,并与女儿墙隔开。屋面施工宜避开高温季节,遇有较长的现浇屋面,混凝土挑檐、圈梁时,可分段施工,预留伸缩缝。以避免砼伸缩对墙体的影响。同时,砌体结构所采用的砖、砌块、砂浆及外加剂、拌合水应符合国家现行标准规范。并严格控制相邻工作段的砌筑高度差,严禁无可靠措施的内外墙分砌施工,对不能同时砌筑而又必须留置临时断面处,应砌成斜槎,砌体施工时,楼面和屋面堆载不得超过楼、屋面板的允许荷载值,施工层进料口楼板下,宜采取临时加撑措施。
3、防治措施
裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,先查明并分析裂缝和变形产生的原因,评估其对结构的危害程度。然后确定是表面处理还是上部加固或基础加固处理。盲目修补封闭毫无作用。只有先消除引起裂缝的原因,消除安全隐患,然后再处理裂缝本身才能见效。常用的补缝方法可以有沿缝剔凿后用水泥砂浆,环氧胶泥或环氧树脂胶液封闭,灌缝,或者加钢丝网片或用纤维砂浆抹灰等,视裂缝性质而定。当然,使用期间的维护管理也是非常重要的。有关的责任部门应对投入使用后的房屋负起应有的责任,监督用户正确的使用,控制房屋建筑的用途。定期检查维护,发现裂缝后应及时处理。正常设计,正常施工,正常使用是确保建筑安全的必要条件。
总之,由于砌体的抗拉、抗剪强度较小,出现裂缝的原因很多。对于裂缝的防治在很大程度上只能是预防,在设计、生产、施工等各个环节加强管理,规范操作,确保砌体工程质量。裂缝出现时要注意观察,分析其原因,必要时采取灌浆或加固措施以阻止裂缝的发展。