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预制仓类似配网的箱变,就是把电气设备集中地放置于一个钢箱体内,钢箱及设备均在工厂组装,然后整体用平板车运到现场,铺设在现浇的基础上,做好固定措施即告完成。预制仓的优点是布置非常紧凑,占地小,钢箱及设备由同一个厂家生产,生产配合可以做到无缝连接。缺点是运行部门反映操作空间狭小,局促,并有漏水等问题,外观上像工地的临时板房,档次低,耐久性也有待观察。如果钢箱及设备均由同一个厂家生产,则存在跨行业设计问题,技术难以达标,例如电气设备厂家不擅长设计箱体的结构导致吊装时变形过大等。改进的方法是分开钢箱厂家和电气设备厂家,各自生产后再在现场组合拼装。另外,箱体的尺寸要考虑运输的可能,但又必须满足使用要求,因此这是制约其发展的主要因素之一。
钢筋混凝土装配式结构就是把结构构件,如梁、板、柱按照图纸的要求在工厂预制后,运到现场进行组装,组装时需在节点处浇灌细石混凝土进行后连接,楼板面需后浇叠合层。装配式预制混凝土结构无相应设计规范,节点连接可靠性较差,同时大型板、梁、柱运输、堆放、吊装难度较大,同时需要大量二次湿作业,目前仅在民用建筑有使用,在工业厂房尤其在变电站的建设中尚无使用的先例,目前在研究阶段。如果没有形成规模化、标准化生产,工厂生产所用模具的费用非常高,且整体性能和抗震性较差。目前这方面做的比较先进的国家有日本、新加坡、美国,国内拥有该技术的企业有宝业、上海建工集团等。变电站建筑尚未有应用该结构的报道。
1.3钢结构建筑
钢结构建筑完美符合南网推广的绿色变电站设计理念,具体体现在以下几点:
(1)大部分的连接采用螺栓连接,小部分需现场焊接。除了楼面需现浇混凝土和基础外,再没有其他湿作业(例如传统建筑的抹灰),同时也减少了室内、外装修工作量(例如外墙的贴砖,室内天花及墙面的涂漆等)。
(2)楼面的楼承钢板既起模板的作用,同时本身有足够的刚度,在浇筑混凝土时无需在下方设置脚手架,从而节省了脚手架和模板的费用,也节省了工期。
(3)装配式钢结构建筑最大优点是构件的生产与加工不受工地现场施工进度的影响,可以在变电站三通一平尚未开工或正在施工时,变电站建筑的相关构件在工厂同步生产,因而大大缩短工期。
(4)建筑构件的可回收:建筑物土建部分只有少量的混凝土构件(如基础),更多更大量采用的是钢材,钢材是100%可以回收再利用的物资,符合国家及南网公司推行的环保理念。
(5)防火性能,钢结构的防火措施非常成熟,多采用涂刷防火漆以满足防火要求。
(6)防腐蚀性能,钢结构的防腐蚀措施已经是非常成熟的,按照不同的防腐要求对应不同的除锈等级和防锈措施,完全满足变电站的耐腐蚀要求。
(7)钢结构的结构安全,由于钢材的自重轻,在地震作用下受到的地震力比钢筋混凝土结构要小,同时由于钢结构的延性好,结构的位移要求可以适当放松,因而抗震性能明显优于钢筋混凝土结构。
1.4体钢结构+混凝土墙板
(1)根据相关资料显示,目前混凝土板材多数是蒸压加气混凝土板(ALC板)、纤维水泥板(FC板),经我院了解,在南方地区生产此类混凝土板的厂家基本没有,生产厂家较多在浙江及北京等地,存在异地运输路程过长问题。
(2)产品的质量比较差劣。佛山某变电站在局部位置曾试应用,结果表明,产品到现场后的缺损率达到20%,且厂家不包换,严重了影响工程质量及工期。
(3)由于每块板的重量较大,需采用汽车吊进行吊装;同时相对于全钢结构而言,增加了建筑的总重量,削弱了钢结构优势。(4)采用ALC板时,由于是无龙骨支撑,混凝土板与钢构件的连接缝由于材料热胀冷缩差异导致接缝处易开裂渗水,所以往往需在外面做特别处理,由此增加了施工程序;采用纤维板材时,一般都设龙骨支撑,那么为了室内的美观,需要增加一道内衬板加以装饰,由此也增加了工期及造价。
1.5装配式钢结构
1.5.1上部主体结构
采用钢框架结构,梁柱刚接,柱脚固接,梁、柱采用焊接H形截面和箱型截面,钢梁的典型截面H750×14×320×18、H400×8×200×12等,钢柱的典型截面为400×400×14、H450×10×380×22等;所有梁、柱均采用75μm红色醇酸底漆,3~4mm防火漆的防腐措施(防火漆既可防火,又可防腐),可满足25年免维护的使用需求。主变室柱外包防火板,耐火时间满足防火规范要求。所有梁、柱均在工厂制作加工,完成后在现场吊装,以高强螺栓连接为主,局部位置现场焊接;柱脚按埋入式设计伸入基础内,并按规范要求,将钢柱内置于地下室的钢筋混凝土柱,两者结合按钢骨混凝土柱设计。
1.5.2楼面结构
采用楼承钢板组合楼盖。具体做法是将1.0mm厚度的楼承钢板铺设于钢梁上部并做好连接施工(栓钉连接),然后在上部绑扎钢筋、浇灌混凝土。
1.5.3屋面围护结构
屋面采用轻钢结构,屋面板结构从外到内如下:①屋面外板采用0.63mm厚压型钢板,基板镀铝锌,外覆XPD(氟碳漆)涂层,360°卷边防渗漏和防热胀冷缩;②50mm厚岩棉;③PE薄膜;④屋面檩条,采用热浸镀锌冷弯薄壁型钢;⑤内衬板:0.37mm厚,基板镀铝锌。
1.5.4墙体围护结构
外墙板结构从外到内如下:①外层岩棉夹芯板,板厚0.65mm,板宽1.0m,夹芯板外侧表面压花,竖向放置,四面企口,表面XPD(氟碳漆)涂层;内侧钢板0.50mm,表面OPALTM涂层,平板;两钢板中间夹80mm岩棉保温,可起到保温隔热、防火、隔音等作用;②墙面次结构:竖向次结构为热浸镀锌冷弯薄壁型钢,横向次结构为方管;③外墙内衬板,采用0.37mm厚小波纹压型钢板,基板镀铝锌。夹芯板具有良好的防腐隔热性能,可保证25~30年的免维护要求。内墙采用防火石膏板,龙骨内藏,构造为饰面压型钢板+防火石膏板+龙骨+防火石膏板+饰面压型钢板,不但满足防火需要,也起到良好的装饰效果。当为主变防火隔墙时,尚需在龙骨层塞填岩棉以满足3h的耐火时间要求。
1.5.5楼梯结构
楼梯采用钢梁作为主承重构件,梁间踏步采用折形钢板,面层铺设30mm厚的水泥砂浆,然后贴防滑砖。
2技术经济比较
(1)本站与南网标准中110kVGIS变电站的区别主要体现在如表1几个方面。采用钢结构方案,综合楼建筑工程造价比常规钢筋混凝土方案增加573万元,约增加60%。增加部分相对于整个变电站的投资而言,仅占总投资的9%,在可接受范围内。
引言:
打造绿色、环保的施工模式,融合现代化房屋需求,尤其是应当控制施工期间的污染问题,能够提高装配式建筑的应用质量。由此可见,施工人员务必充分认知装配式建筑的施工要求,总结预制装配模式的装配要点,在房屋安装期间融入规模化的控制体系,能促使建筑趋于规模化发展。另外,装配式小模块安装设计中工程设计,以便在协调墙体、梁柱、预制楼板的过程中进行吊装作业,提高施工进度控制质量。
一、装配式建筑的应用优势
1. 施工效率高
装配式建筑可在BIM技术的监控下监控预制构件的安装、使用情况,同时可监控预制梁、外墙、空调板等操作的状态,以便结合既定的施工要求进行加工监控。在此过程中,施工人员仅需结合施工图纸细则进行设计,评价出各构件的组装需求,根据建筑构件的组装要求确立施工连接方案,能减少传统施工技术运行效率不高的不利影响。
2. 施工成本低
装配式建筑可在既定的施工支持下对构件进行项目设计,设计完毕后可将施工场地内的构件进行施工装配,期间可及时对建筑的进度进行调整。因此,该方法所需求的成本相对较低,施工人员可在BIM技术的监控下进行预制构建的组装过程。同时,该方法可在机械控制中进行施工,可节约传统建筑设计的人力成本的支出,且施工期间的污染性较低,所以可减少施工操作期间的能耗产出[1]。
二、装配式建筑安装重点及施工要点
1. 策划阶段
装配式工程进行期间,施工人员需统计施工图纸、内外业数据资料等方面的信息,根据建筑的应用需求展开分析、策划,可提高工程设计方案的合理性。在此过程中,施工人员需统计装配式建筑的策划目标,根据工程定位、施工设计状态作出必要的调整,可消除设计方案不合理的不利影响。因此,施工策划期间,工程人员应当分析出也影响建筑质量的投资、使用、环境、功能要素,评价施工方案的可行性,及时标识出施工方案不科学的部分。另外,项目策划实践中,工程人员也应当确立约束性的控制目标,评价建筑方向及其应用之间的潜在联系,可消除外界环境、资金支持等不稳定因素的设计偏差。
2. 立面设计
立面设计监控中,施工人员需根据平面、立面之间的设计模式进行结构规划,同时在强化监控细节的同时确定监控方向。因此,为提高设计的合理性,应当在标准控制实践中解决立面设计调整问题,并在必要的干预监控、结构分析的过程中应用个性化地设计标准进行评定[2]。例如在外墙体结构配饰搭配控制中,需根据建筑的地形、外貌特征、细节状态明确各个立面的纹路特征,能在统一化搭配控制中凸显出多元化立面设计需求。总之,立面装配中,应结合楼体结构、内外墙构件特征进行统计,并在科学的组合协调中进行搭配管理,有利于提升剪力墙的功能性价值。同时,为提高门窗结构的合理性,施工人员还需融入多元化的设计元素,选择污染小、方便装配的设计材料。值得注意的是,预制梁设立期间,应当分析出预制梁的压浆参数指标,将该指标控制0.5MPa~0.7MPa之间。
3. 设计阶段
完善施工图纸的设计规划,结合BIM技术评价出设计图纸的问题,再确立相应的设计优化方案,提高施工步骤的核心质量。因此,施工人员应当明确建筑的安装要求,根据施工安装要求展开评价,结合关联性控制要点进行细节监控,有利于提高施工设计的合理性。其中,设计前应罗列出各项工艺的顺序及运行方法,监控出各项控制参数的应用要求,再结合预制构件的尺寸、连接状态进行安装配置,可在进一步思考控制中提高施工图示的合理性。另外,施工设计中应评价出管线、管路、施工元件结构的联系,再结合图纸状态展开精准化的控制筹备,有利于提高建筑本身的功能性,也能让各项预制设计指标及时满足应用标准。
4. 构件加工
在各类基础性构件的加工处理期间,施工人员应标注各类构件的应用场所及应用需求,尤其是应当分析出构件的功能性需求,可提升构件的加工效率。在此过程中,施工人员应对构件进行初加工,依据构件的加工位置和生产要求监控出元件的使用要求。其中,施工人员应当重点审核构件的实际应用标准,包括于构件的尺寸、体积等指标。通过提高梁柱、墙面、框架等结构的功能性,再评价出构件的协调使用方式,能为后期楼板的预加工提供可靠的运行依据。
三、装配式建筑安装难点及提升方案
1. 重视施工质量管理
提高装配式建筑的施工质量管理方案,分析材料吊装、墙面安装、标高控制、灌浆浇筑等环节的方法,依据标注控制工序确立施工方案、施工步骤内容,可及时对施工工序设计方案进行评价,解决施工过程中质量问题的影响。例如在注浆工程期间,施工人员应分析出浆料的搭配、配比、使用等多方面的控制要求,同时解进行项目安全教育培训支持,帮助施工人员自主总结装配式工程的运行要点。期间,应当大力宣传注浆、做浆的安全控制需求,可在展示样板期间的同时进行安全做浆技术。通过建立可靠的控制制度和验收模式,能在分段施工、验收的过程中消除材料连接、尺寸应用不合理、连接效果不佳的不利影响[3]。
2. 落实安全管理技术
工程安全管理期间,应当采用BIM技术重点审查项目运行的难点,其原因是前期策划、设计期间可能会出现不合理的部分,故需要配置完善的控制思路。例如在预制叠合板安装、配置过程中,技术人员应当注意一下要点。第一,复合板吊装时,采用模块化梁吊装复合板,其原因是吊装过程系统提升过程缓慢,可确保复合板的稳定性。在吊装作业期间,应当将控制距离固定在作业层300 毫米处,再给予必要的定位监控,避免叠合板受到外力的损伤。第二,应注意在吊板安装期间加设间距为150cm的支架,设定2-3 排的支架模型。通过在关键位置配置双层支架,可方便叠合板结构搭建完毕后,混凝土材料的强度始终大于70%,可为后期拆除工作提供建议。
3. 完善吊装操作控制
吊装工程进行期间,工程人员需明确预制构件的数量、型号、功能等指标,再给予不同构件展开必要的命名,可方便施工人员在信息化系统中对吊装所使用的材料进行一体化分配管理。因此,吊装工艺进行时,施工人员应在材料进场后立即对不同材料进行标号编排,采用简单、科学的名称进行命名控制,能够让构件在自主命名的期间发现内墙、关键、梁柱等部件的埋设要求。另外,应正视对材料性能的监控与检查,利用相应控制系统监控处吊钩的功能性和形状,可及时避免材料变形的发生概率。例如试吊控制期间,需控制起吊装置的离地高度进行测试,确保离地高度月48cm,然后停止试吊操作。通过综合核查机械元件的运行状态,再结合关联性控制预案进行编制监控,必要时应当涂抹剂并及时清洁元件表面的垃圾。同时,叠合板应用期间切不可进行野蛮施工,应根据《构件吊装专项施工方案》方面的理论进行材料构架,可提高构建的功能性,可避免材料偏移影响。
四、结束语
综上所述,通过及时解决装配式建筑施工的难点和重点,利用信息化技术发现管理、施工方面的运行要求和运行标准,再结合既定的控制逻辑展开质量监控和质量分析,有利于提高装配式建筑的功能性和使用效益。另外,装配式施工期间还需总结房屋的稳定性和承载功能,结合必要的收集、测试状开展项目评测,能够提高工程的经济效益。
参考文献
【关键词】钢结构装配住宅;设计方案;优化方案
【Keywords】steel structure assembly house; design scheme; optimization scheme
【中图分类号】TU391 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)06-0034-02
1 引言
钢结构装配式的住宅设计兴起于20世纪70年代,并在欧美国家广泛流行。装配式住宅设计不但改变了传统的住宅结构模式,也使住宅设计实现了标准化。而钢结构装配式的住宅设计不仅提高了住宅施工的效率和质量,也缩短了施工工期,进而使得钢结构的装配式住宅设计在国外受到广泛欢迎。但是由于我国的钢结构装配式住宅设计存在设计绿色环保意识不足、设计水平较低以及设计规范缺失及部件发展落后等问题,使得我国钢结构装配式住宅设计的发展一直止步不前,所以,通过研究钢结构装配式住宅设计,借助对厨卫、户型和平面布置等方面进行设计研究,优化钢结构装配式住宅设计,进而不断推动我国建筑行业的发展。
2 我国钢结构装配式住宅的形势
2.1绿色环保意识不足
绿色环保意识不足是现今钢结构装配式住宅设计面临的形势。随着我国城市化的加快,越来越多的建筑项目不断开工,而建筑行业作为一个高消耗的行业,其环保意识不足是其中的薄弱环节。而钢结构具备环保功能,但是在建筑的施工中,对钢结构的使用却少之又少,进而影响钢结构装配式的住宅设计。
2.2 设计水平不高
设计水平不高,对于钢结构的设计要点没有把握,进而影响钢结构装配式住宅设计水平。在进行钢结构装配式住宅设计中,其设计理念、结构体系以及平面的定位方式等都与传统的住宅设计不尽相同,但是在施工阶段,缺少对钢结构装配式住宅设计的详细分析,进而影响其设计水平。因此,要对钢结构的设计要点进行严格的把控。
2.3 设计规范缺失以及部件发展落后
设计规范缺失以及部件发展落后使得钢结构装配式住宅设计无规范可依,进而影响钢结构装配式住宅设计。在进行钢结构装配式住宅设计中,没有对钢结构住宅设计形成统一的标准和规范,使得在进行设计施工时无规范可依,进而阻碍钢结构装配式住宅设计。此外,部件发展落后,无法推动现今技术水平和设计体系理念的进步,进而使得钢结构装配式住宅设计无法满足人们的需求。
3 钢结构装配式住宅的设计
3.1 厨卫设计标准化
在进行厨卫的设计时,要根据厨卫的功能以及性能进行设计。在厨卫的设计中,由于厨卫的管道繁杂且多,因此,在进行厨卫的设计时要谨慎,要制定一套标准的厨卫设计规范,在简单化的基础上,进而不断提高厨卫设计的标准化和定型化。有一套标准化的厨卫设计规范,使得在进行住宅施工时,能减少不必要的问题,进而提高施工的效率和水平[1]。
3.2 户型设计标准化定型化
户型设计标准化和定型化也是钢结构装配住宅设计中的重点。在我国的钢结构装配式住宅设计中,由于其发展较晚,在户型设计中没有统一的标准,进而影响住宅的施工,产生施工问题。因此,针对这样的状况,需要对房间的尺寸、板材的尺寸等进行统一,减少对异形板的使用,进而缩短生产周期[2]。
3.3 平面布置系列化灵活化
平面布置系列化灵活化使得钢结构的住宅设计更加完善。因此,在钢结构装配式住宅设计中,可以利用木块的多种拼接适应总面积的布置变化,实现住宅平面功能的开放设计,充分发挥构件标准化设计等特点。
3.4 以建筑结构为主,结构专业为辅
通过以建筑结构为主,结构专业为辅进行钢结构装配式住宅设计,在尊重其原则的基础上,可以对绿色环保以及建筑效果等方面进行设计。在进行设计时,要满足人们的生活需求,以舒适为主,为人们提供适宜的住宅设计风格和水平。
1引言
预制装配式建筑越来越受到欢迎,是因为这种建筑在建房的时候所采用的是工业化方法,即施工中使用的构件大部分在工厂内完成,对于需要使用的构建运到施工现场,经过技术人员按照设计图纸拼接后可安装在建筑结构上。需要注意的是,所有构件应牢固连接,以确保建筑物的可靠性。在预制装配式建筑中应用BIM技术,可以在构件运到施工现场后按照三维设计图拼装,取代传统的按照二维平面图进行浇筑施工和现场拼装的方式。这样,建筑的外观就与传统方法建造的房子一样,施工方法却截然不同。预制装配式建筑应用BIM技术,缩短了施工现场的工作时间,减少了用电、用水和人力资源,简化了施工过程。此外,还可以减少各种污染物,减少了垃圾量,避免了施工环境的污染,对施工现场的管理非常有利。
2预制装配式建筑的介绍
预制装配式建筑的一个重要优势是,可以提高工程的施工质量,确保整个工程的施工进度加快。在预制装配式建筑施工的过程中,由于某些施工采用装配施工方式,在生产施工过程中,通常采用运行机械装配线的方式,对于零件的生产不再采用人工操作方式,使得零件有更高的精度,确保每道工序符合有关的规定,建筑结构的各个部位得以改进,工程施工质量有所提高[1]。预制装配式建筑的整个施工都采用装配模式,施工管理模式也发生了变化。在装配式建筑施工的过程中,整个施工过程按照一定的产业流程进行,部分结构零部件在工程中完成,实现了施工标准化操作,使大部分生产环节比传统的施工模式更加完善,当然这对施工人员的专业素质有较高的要求,特别是施工中采用工业管理模式,结合现场施工管理,使施工项目既实现了现代化,又实现了自动化运行。预制装配式建筑的施工特点是,采用预制模式,大大提高了管理效率。从装配式建筑施工的现状来看,已经实现了半自动作业模式。与手工生产操作相比,这种生产方式的速度更快,生产质量有所保证。所以,建筑施工中整体化操作,使得施工的进度加快,缩短了施工时间。预制装配式建筑施工与传统的建筑工程施工模式相比较,工期大大缩短,原材料的使用量明显减少,由此降低了成本,提高了工作效率。
3预制装配式建筑施工技术要点
3.1预制吊装施工技术。预制装配式建筑施工中,对于预制外墙板要使用车辆运输到施工现场,施工管理人员将外墙板的数量清点正确,对编号都要核对好,外墙板使用专用的吊具,将其吊到建筑结构上,放置在指定的安装位置。施工人员对外墙板初步就位之后,将临时的支撑系统设置好,还要采取必要的固定限位措施[2]。外墙板与楼层面限位固定的时候要做好清点工作,对编号进行核对,防止产生错误。当预制楼梯运输到施工现场并清点完毕,对编号予以核对,使用专用吊具将预制楼梯段运输到预安装楼的板位置,由施工人员安装就位。3.2墙面施工技术。应用预制装配式技术,主要的目的是实现绿色施工,对工程的整个建设环节实施一体化管理,如此形成一个科学化的管理模式,避免管理不当造成材料和资金的浪费。在预制装配式施工的过程中,采用综合化的管理模式能够及时发现隐患,及时采取有效地措施处理,避免造成严重后果,导致资金投入量增加。在承重墙建设以及剪力墙建设中应用BIM技术设计和施工,流程简化,工程建设效果更好,能够实现预期的目标。在工程施工中采用预制装配式建筑施工技术,可以从建筑结构整体的角度出发进行墙体建设,应用BIM技术规划建筑结构,根据立体化、透视化的设计图进行拼接,在加工部件的时候可以测试承重能力并对所获得的数据精确分析,对于不当之处适当调整[3]。在墙面施工的过程中注重绿色化,将预制装配式模式发优势发挥出来,结合使用BIM技术可以避免拆除重建,可以一次性成型,同时排除各种安全隐患,施工效果良好。
4应用BIM技术实现绿色施工
4.1应用BIM技术设计模型。工程项目部在施工的初期阶段将BIM应用小组建立起来,应用BIM技术设计预制装配式建筑模型。将BIM技术应用于施工实践中,就是通过运行工作软件进行设计,主要使用的软件包括Autodesk、Navisworks、Revit、斯维尔二维算量和广联达场地布置等,所设计的模型惟妙惟肖,而且是立体化呈现,具有良好的透视效果,每个细节出现问题都能够及时修改,方式施工中发现予以返工,由此节省了人力和物力,保证工期[4]。在预制装配式建筑施工中应用BIM技术,考虑到建筑的主体结构所采用的是框架结构,以屋面护系统和墙面护系统为主,按照绿色理念,外覆双曲造型所使用的铝板幕墙和玻璃幕墙。按照BIM模型,就是将各种构件拼接起来,构成多种形式的实体[5]。节能与环保在预制装配式建筑结构的中心筒部分施工中,工序复杂,难度大,对施工精度有较高的要求。对于这种情况,BIM小组运行BIM建立模型的时候,以树权部位的二维模型为主,临时支撑间距在设计的过程中计算出来,根据计算的结构排布支撑,还要与施工进度计划相结合,对施工的工序进行四维施工模拟。应用BIM模型对施工技术进行交底,避免设计与现场施工存在不符之处,保证施工质量。4.2设置临时支撑。在进行预制装配式建筑结构施工的过程中,要保证屋面的结构安装保持较高的稳定性,将屋面的梁挠度减少,在进行树权施工的过程中,需要将临时支撑设置好。在确定临时支撑型号的时候,需要根据受力计算所获得的结果进行。对于整个建筑结构的整体受力,要保证其具有较高的稳定性之后,按照设计图纸将临时支撑拆除,如此可以起到转换受力体系的作用[6]。某建筑工程的上施工中,按照设计图纸要求在屋架的下方所设置临时支撑,所选用的材料为钢管,规格为152mm×5.0mm,材质为Q235,钢支撑的高度介于3.2m~5.5m之间,根据具体的需要进行选择。钢支撑之间的距离设定需要根据钢梁跨度进行布置,介于3.5m~4.8m之间,在支撑的上部与屋架梁底部可以采用钢接的方法,这种连接方式比较简单。支撑的下部如果不在树权部位,可以将型钢连接到混凝土结构,型钢的规格为H200mm×200mm×8mm×12mm,使用膨胀螺栓连接,支撑钢管连接到型钢件上,采用刚性连接的方法。与树权部位交接的部位,可以直接在主杆件的顶面连接。由于螺栓在圆管的外侧布置,整个结构更加简洁,而且节省了材料[7]。4.3应用BIM技术模拟施工应用。BIM技术模拟施工是BIM技术的一个重要优势。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术进行模拟操作,对施工的现场情况都能够模拟操作,发挥虚拟建造技术的作用,通过操作软件构建模型,合理设置时间参数,在计算机中操作虚拟软件就可以将头脑中形成的思路用模型体现出来,然后进行虚拟操作,使用仿真软件进行仿真操作。在工程项目建造的过程中会产生一些成本[8]。比如,当某工程没有按期完成工程造成的损失,施工中存在材料浪费的问题等,使用BIM技术就可以实现虚拟软件建造,对工程设计图进行模拟操作,合理规划施工的每个环节,将施工中所存在的难点以及需要重点关注的问题都能够展示出来,从而对施工过程管理予以优化。在进行异型树权钢结构施工之前,需要将BIM模型建立起来,还要进行模拟操作,对每个设计环节在施工中的效果都能够体现出来,发现问题可以及时调整,避免施工中产生问题导致不良后果。工程施工中应用BIM技术可以实现数据协调,具体的实施中,就是应用三维信息模型实施管理。立体化的施工设计图发挥指导作用,对于所存在的问题及时指导施工现场解决,避免施工中出现施工质量问题导致返工。展示三维信息模型的时候,就是将工程项目的各项指标综合,使得工程施工现场的各项数据全面呈现,BIM软件的运行中可以起到有效协调的作用[9]。同时,应用BIM技术还可以实现精细管理。在预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术,使得复杂性问题得到有效解决。预制装配式建筑结构施工中,打破了原有的循序渐进的方式,而是从整体施工高度角度出发展开,如果存在问题,可以从整体的角度出发作出调整,由此可以加快施工进度,各个施工环节都能够合作进行,相互配合良好。发挥BIM技术的作用,可以使得复杂的设计问题和施工问题及时发现,并准确定位,对于问题的处理简单化,确保整个的施工中发挥设计图的指导作用,各项工作更加有条理。具体的应用中,就是发挥BIM技术的作用,通过实施模拟对施工现场优化管理,对施工现场的障碍快速解决,施工质量有所保证。
5结束语
通过上面的研究可以明确,预制装配式建筑结构施工的过程中应用BIM技术可以发挥优势。中国走绿色发展道路,建筑施工的能耗大、资源消耗量也大,而且往往工期比较长,采用预制装配式建筑施工方式,结合BIM技术,使传统施工当中所存在的问题有效解决。如此,建筑工程更加完善,使建筑业的发展符合中国绿色战略目标。
参考文献:
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装配式住宅诞生于20世纪初期,这种建筑设计标准定型,构件在自动化生产线上加工,现场采用螺栓、自攻螺钉等连接件和密封材料干式组装,无湿作业,施工安装便捷。近30年来在欧美等国家逐步发展起来。装配式住宅不仅改变了传统住宅的结构模式,而且完全替代了砖、混凝土、石材、木材,真正实现了标准化设计、工厂化生产、机械化施工,从而大大降低了施工现场的劳动强度,缩短了施工工期,这种方式已在国外得到了推广。为提高钢结构装配式住宅在我国的利用,本文对钢结构装配式住宅的发展现状进行总结,并从我国钢结构装配式住宅的设计思路及其优化方案等方面进行了探讨。
1 我国钢结构装配式住宅的现状
1.1设计方法落后
传统式住宅设计和装配式钢结构住宅的设计从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别。在设计方案阶段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,数模化、标准化的设计思想没有得到足够重视;在施工图阶段,缺少对于构件及装配节点的深化探讨,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了装配式钢结构住宅的发展。
1.2设计规范缺失
钢结构装配式住宅在我国发展的时间较短,在相关设计、施工标准等方面的规范文件缺失较多,与之相关的施工工艺、工法和安全规程还未建立,相对于国外发达国家的装配式住宅发展,我国还比较落后,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得装配式住宅在设计、审批、验收等方面无标准可依。这对于钢结构装配式住宅的大规模推广是一个障碍。
1.3部件发展滞后
钢结构体系住宅成套技术,由于缺乏技术引导及自主创新,市场需求并没有达到产业化的程度。我国的相关产品功能性单一,工厂化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。
1.4环保节能意识落后
一项调查数据显示,我国每年新建建筑中 95%属于高能耗建筑,产生的建筑垃圾每年高达数亿吨,其中产生的污染物是引起雾霾的主要因素。钢结构装配式住宅相对于传统的砖瓦建设材质具有节能环保方面的优势,但是在另外一方面,环保节能的钢材在整个钢结构住宅中的使用率很低,根据2012年的统计数据,环保节能的钢材利用率在10%左右,绝大部分的钢结构装配式住宅中使用的钢材仅仅是一般材质的钢材,在节能、环保、安全性能方面满足不了当前的需要。
2 我国钢结构装配式住宅的设计思路
2.1以建筑结构为主导,结构专业为辅助
钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计中的一般原则,以建筑结构为主导,结构专业为辅助。这是建筑设计的最重要原则,在满足这个要求的前提下,才能更多地关注其现场板材裁截量、使用功能、节能环保以及建筑效果等。单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性,不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的,必将影响钢结构住宅在我国的大量推广应用。
2.2户型设计标准化、定型化
目前在钢结构装配式住宅方面缺乏户型设计的标准化、定型化标准,大多住户住宅户型设计随意,规格多种多样,这样会导致钢结构装配式住宅现场施工的不确定性,严重拖延整个工程的现场施工周期,对整个工程造成严重的不利影响。因此,针对标准化生产的板材尺寸统一的特点,房间的深入设计要遵循一定的原则要求,房间开间的尺寸满足模数制的要求,尽可能减少异形板的使用量和现场版材裁截量,以提高生产效率,提高生产周期。
2.3 厨卫设计标准化、定型化
住房的心脏是厨房和洗手间,由于内部管道多,功能复杂,在设计施工的时候往往是最耗时耗力的部分。在钢结构装配式住宅设计过程中,一定要遵循复杂问题简单化的原则,对于厨房、卫生间的设计执行标准化,定型化。尽可能减少异形板的使用量和现场板材裁剪,住宅设计一套标准化、定型化的程序,减少施工过程中不确定因素影响,以提高整个工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模块化和灵活化
在钢结构装配式住宅设计过程中,以住宅间、套型或单元为单位模块,以木块的多种拼接形式来适应总平面的布置变化。实现住宅平面功能的开放设计,充分发挥构件标准化设计、工厂化生产、通用化应用、多样化组合的特点。
3我国钢结构装配式住宅的优化方案
3.1 建立功能需求明确、结构合理的住宅户型
一套功能需求明确的户型必须遵守,合理布局、动静分区、充分利用的原则,合理布局就是将特性相近的行为单元组合在一起,动静分区则是在行为单元组合中尽量避免相互干扰,充分利用则是充分利用房间空间面积。钢结构装配式住宅,在房屋的柱梁方面数量要尽量少,节约钢材用量,设计并成功装配一套宜居舒适、布局合理、动静分区、洁污分区的优秀户型,
3.2 环保节能
“钢结构在建筑全寿命周期内贯穿减量化、再利用、资源化,减量化优先的循环经济发展原则,是当前城镇化建设对自然环境影响最小的一种建筑结构体系。钢结构是典型的环保绿色建筑,仅垃圾排放量就比传统混凝土建筑减少约六成。因此在钢结构装配式住宅中广泛应用环保节能的钢材,可以满足环保、节能的要求。在具体户型中控制建筑体形系数、床墙比、减少外形的凹凸、大坡顶、入口设门斗等技术,可以很好达到环保节能的目的。
3.3 追求户型造型的美观
户型的美观是现代人对生活的追求,钢结构装配式住宅作为一种先进的建筑方式,必须重视户型的美观。在具体过程中要遵循以下四个技巧,动静分开、公私分开、主次分开、干湿分开,重点对屋顶、檐口、入口雨棚顶、窗线条、腰线处理等方面的设计,有利于家具摆放,提高使用面积,也符合中国人的消费心理。
3.4 钢结构设计安全性高
装配式住宅钢结构在安全性能方面,要保证结构的钢材、螺栓与螺钉、围护材料、粘接密封材料符合要求。楼盖、墙体和屋盖的结构构造与连接形式、紧固件的选用符合规定。防火性能方面,注意建筑构件燃烧性能和耐火极限、房屋长度、面积、间距、装修材料、管道及其包覆材料、构件内填充材料等方面。耐久性方面,要求钢结构件采用镀锌进行防护。住宅舒适性方面,楼面、外墙和屋面所采取的填充保温棉、喷射液体发泡材料或外贴泡沫隔热板材等保温与隔热措施,以及墙体、楼板和屋顶所采取吸音、隔声(消声)措施,住宅围护结构采取的防结露措施均要满足技术要求指标。
参考文献:
[1] 叶之皓.我国装配式钢结构住宅现状及对策研究[D]. 南昌大学硕士论文. 2012, 11-17
[2]卢俊凡, 王佳, 李玮蒙. 等. 装配式钢结构住宅建筑体系的发展和应用[J]. 城市住宅. 2014(6):23-26
中图分类号:TU712 文献标识码:A
为当前社会存在着较为严重的“用工荒”以及“招工难”问题,使得人口红利逐步消失,建筑企业对于劳动生产率的要求也越来越高。在全国范围内,严重的雾霾天气成为人们心头之患,建筑行业同样需要紧跟潮流,建造节能环保、舒适宜居的绿色建筑。可见,传统的以现浇为主的高耗能的污染建造方式已经不能满足绿色建筑的需要,建筑工业化的推动便是这样一种发展方式进行转变的突破口及切入点,必须牢牢把握这一机遇,充分认识和了解在新型建筑工业化建设过程中存在的问题,并深入研究以得出有效的解决方案。
一、推行新型建筑工业化过程中的问题
1.相关政策的不健全
在国家层面来说,并未出台相关的扶持政策来推动新型建筑工业化的发展。各个地方政府所制定的相应扶持政策,也仍然不够完善,依然存在着产业激励措施不够明确、技术体系集成研发不够重视以及装配式的建筑预制率较低等问题,对于建筑工业化未来的发展趋势没有明确的规划。
建筑工业化进行项目招投标、质量检测以及竣工验收等施工环节中,缺乏完善的监管流程和机制,未形成对于新型建筑工业化发展有益的创新机制。由于工程项目施工设计一体化的招投标机制暂未实施,不能实现设计、生产以及装配等施工环节的一体化,造成这些原本应当连贯的施工环节出现了脱节,则施工项目不能从规划设计以及施工管理等整个产业链实现整体利益的最大化。另外,针对施工许可、施工图纸审查等监督机制缺失也造成工业化建筑在其建造过程中的不确定性,质量得不到保障,使得项目进行标准化管理更加困难。
2.设计技术体系不够完善
与工业化建筑等相关设计技术发展十分缓慢,阻碍了建筑工业化发展的进程。工业化建筑进行一体化和标准化的设计技术以及方法发展都较为落后,设计加工以及施工装配等环节相互脱节的问题依然十分严峻。
对于工业化建筑设计技术,许多企业和单位只重视对装配式结构进行研究而忽视对建筑围护、设备以及内装系统等设施的相互协调,使得工业化建筑设计技术的系统集成程度不够。当前的工业化建筑依然没有形成效率较高的加工、装配以及性能优越的全新结构体系,仍然采用现浇设计以及通过拆分构件来实现装配式结构,这些问题的存在使得工业化生产的优势得不到显露。
另外,当前工业化建筑的围护设计体系依然存在不足,同全新装配式的结构体系相互配套的维护体系也仍然存在较大问题,这些问题对装配式建筑发展造成阻碍,需要得到有效的解决。
3.关键技术以及集成技术落后
目前,工业化建设从设计、生产、装配、装修到质量验收整个产业链当中,关键技术十分缺乏,且集成度较低。装配式建筑关键的相关配套产品以及智能化的生产加工技术其应用型的开发还存在明显的不足,性能较高的钢筋产品以及其链接技术都未得到应有的重视。另外,在装配现场,具有协同化、标准化以及工具化的吊装支撑体系较为缺乏,建筑结构以及机电装修的一体化程度也较低。
4.成本问题
当前,工业化体系发展的成本高于传统的现浇体系,在价格方面并不具备竞争优势,这在一定程度上对建筑工业化的发展造成了阻碍,导致建筑工业化的项目成本较高,究其原因,工业化体系并不成熟;新型的装配体系仍然没有形成;工业化项目并没有适当推行EPC工程总承包的管理模式;工业化项目仍然处于试点示范阶段。
二、推进新型建筑工业化的对策
1.完善相关机制
首先,完善新型建筑工业化的顶层设计,应当按照简政放权以及优化服务等原则,在国家层面应当积极引导建筑行业推进供给侧结构性改革,尽快明确相关发展政策,从立法上来对建筑行业的未来发展方向进行规划,将建筑工业化的相关制度体系不断健全完善。明确政府的投资项目应当优先采用装配式建筑的模式,引导各建筑企业逐步转型。其次,对于推进新型建筑工业化的企业,政府应当加大扶持力度。在行政方面,建立相关政策制度;在财政支持上,则应当对建筑工业化的项目给予财政补贴,例如,采取返还部分土地出让金等等措施;在金融方面,引导金融机构在建筑工业化项目上给予相应的优惠,例如,在装配式建筑项目开发贷款利率以及购房者贷款利率、首付比例等项目上给予浮动的优惠等;在科研方面,对建筑工业化关键技术的研究给予支持,对于做出科研成果的研发中心及实验室等o予奖励,对优秀企业申报示范基地以及高新技术企业等加以扶持。通过上述措施,能够有效提升企业积极发展工业化的兴趣,并能够有效缓解由于生产方式的变革而带来的成本增加。
2.加强设计关键技术的研究
设计源头对于解决装配式建筑发展中的问题具有极为重要的作用,因此,为了加快新型建筑工业化的发展进程,必须重点发展相关的关键设计技术。对于标准化设计以及协同设计的关键技术进行研究,形成一体化的集成设计,从加工到使用来对结构部件的标准化进行研究,建立更加完善的建筑工业化的设计体系。其次,还应当进行主要的类型结构体系集成的研究,形成装配式的混凝土结构体系等高性能的结构体系,同时,还需要对连接节点的设计关键技术来进行研究。创新装配式的结构体系也应当进行设计研发,对装配式高性能的结构体系以及其连接节点的设计技术进行研究,并通过高强度的混凝土预制构件等高效能构件来形成全新装配式的高性能结构体系。
3.加快对集成技术体系的研究
为了充分发挥建筑工业化产业优势,需要加快装配式建筑中关键技术以及集成技术的研究。首先,应当研发优化的装配建筑产业化的技术体系,对于研发预制率未50%以上的高层住宅使用的住宅装配式的混凝土结构体系以及其他的混凝土结构体系应当进行重点研发,并形成与之相配套的“设计-加工-装配”一体化的整体产业链专用的集成技术体系。其次,对于产业链的集成技术以及关键技术进行优化,研究从设计到质量验收整个产业链中各个环节所设计的关键技术以及相关的技术集成,制定模数协同化、接口统一化的技术及相关标准。再次,对于装配式的结构智能化的生产加工中使用的关键技术应当进行研究及优化。研究智能化的生产工艺中流水线的设计技术以及与之生产线中系统只能化联动生产的控制技术等等,以提高整个生产过程的流畅性,保障建筑工业化的质量。
结语
近年来,在国家政策的引导下,我国发展建设新型建筑工业化的脚步已经全面提速。在各种良好的政策的扶持下,我国推行大规模建筑工业化的发展趋势已经成为必然,并深入渗透到各个企业当中,推动企业积极参与到这场改革创新的浪潮当中。
参考文献
【午间简评】超级地量有现?
今天上半日成交量创近期新低才800多亿,甚至全天下来1500亿都未必到,有望出现近期级别的地量,在结合之前的分析,在有反弹的前提下下跌严重缩量是可以说明道理的。
再看雄安板块,有3头的迹象,但和我们关系不大,咱们随缘参与节奏会比较好(当然也会偏慢)。重点为即便大盘成交量开始低迷,不过雄安占比并未持续极高,意味着资金仍有随时分流的可能。
短线方面,采油是个不错的机会,但要选好票还要切记是短线。
股票金融分析论文2:
【5月19号午间点评】
上午大盘延续缩量调整,还是源于昨天下跌根源,主要是次新与雄安部分大涨个股的回调导致。除了可燃冰与部分单打独斗的雄安个股,还有少量庄股的表演就没有特别清晰的主线,这样情况下如果空仓的可以继续等待确定的信号出现。总体来讲这样的调整并不是坏事,只是在释放风险,而且这样的调整也带来了机遇,无论是个人强烈看好的雄安装配建筑板块或是次新新开板的个股,好多都已经跌出来价值。
中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:
前言
近年来,随着科技进步,市政行业不断引进国际新技术、 新工艺,传统的市政行业技术得到了不断更新和迅猛发展。本文从预制装配式钢筋混凝土的应用探析检查井的工程优化设计及应用问题,致力于推进装配式检查井在国内更好的应用。
在当今这个时代,传统砖砌检查井在施工周期、结构强度、快捷拼装、受施工人员专 业技术水平影响等方面的缺点比较明显,而新式的钢筋混凝土检查井能够避免传统砖砌检查井的这些缺点,并且在这些方面具备明显的优势。预制装配式钢筋混凝土检查井须符合现行的室外排水设计规范及排水管道工程施工及验收规范。现如今,我国开发出的预制检查井主要通过拼装模块的设计思路进行,进一步实现检查井制作的模式化、标准化、工业化,从而达成促进国内市政工程技术的良好发展进步。
目前国内工程设计的方法与应用现状
在地下管道中检查井是不可缺少的重要构筑物,它对城市功能的发挥、环境保护及人民生活都 有着重要影响。而现如今我国的地下管道检查井的用材及施工工艺还比较落后,主要采用黏土砖砌筑,已落后于其他国家的快速发展。
现在,主要是日本在应用预制装配检查井较多,而他们所采用的机构方式主要是圆形屉式结构。可能有些读者不太明白这一术语,其实圆形屉式结构,就是说井型主要是圆形的,由一层层预制环圈叠落而成。而为何要采用这一结构,其实主要在于这个结构的优点,因圆形井筒在大多数情况下不用配钢筋或者采用相对而言较少的钢筋就可以承受周边土体的侧压力和井室竖向压力,同时有利于模具制作及装配式产品的生产。
钢筋混凝土检查井设计一般原则
预制装配式钢筋混凝土检查井按其形状分为圆形、矩形,其与管道的连接方式为刚性接口,但在与检查井相接的第一节管道上应设柔性接口。预制装配式钢筋混凝土雨、污水检查井为同一井型。雨、污水井井身高度可通过多节井室组合调节。接入预制装配式钢筋混凝土检查井的管道为管顶平接,预制装配式钢筋混凝土检查井的主管、支管接入预留孔由生产厂家根据设计的管线高程和方向要求在厂内制作。设计应复核现场下游管道流水标高至地面高度须大于预制装配式钢筋混凝土雨水、污水检查井井体最小高度。
预制装配式钢筋混凝土检查井井底按需要接入管道的行业规范进行设置 。预制装配式钢筋混凝土检查井预留接管的孔径,需在井壁内侧、井壁外侧预留足够空间接驳。 排水检查井主管管径
预制装配式钢筋混凝土检查井可分为6部分预制:底板、底座、井室、支管接入段、收口、井盖,由现浇井环和不同高度的井室搭配,以满足不同覆土厚度要求。圆形井、矩形井的井身组合相同。
检查井由混凝土构件组合搭配而成,混凝土构件在工厂预先制作,然后运到施工现场按照规定方法组装:
止水橡胶圈 。为了保证井身节段接口的密封性和加快施工的速度,安放在构件接口凹槽位里的可压缩柔性橡胶圈。 底板底板底板底板 按照要求处置好地基垫层后,安放在垫层上部,承受预制装配式钢筋混凝土检查井井体重量、荷载的钢筋混凝土构件。
底座 。按照要求安放在底板上,接入主管的预制装配式钢筋混凝土检查井构件。
井室。 预制装配式钢筋混凝土检查井井体结构中用于调节井体高度的构件,其按照一定模数制造,与其它构件搭配安装。
支管接入段。预制装配式钢筋混凝土检查井为接入支管,在井室构件上依据设计开设管口的构件。
收口 。预制装配式钢筋混凝土检查井井室与井环间过渡的锥体钢筋混凝土构件。
钢筋混凝土检查井之安全措施与环保措施
安全措施
检查井机械驾驶员必须持证上岗,机械定期保养护使用之前检查设备是否完好。
吊装强度必须达到强度的70%才可吊装。
吊装须使用吊钩、吊环进行,严禁使用其他的吊装方式。
吊装过程中,吊装路线范围内严禁站人。
环保措施
散堆材料随用随收堆,用后的器材及时清场,将剩余材料回收到指定地点堆放好。
建筑材料、构件、料具等材料堆放应按总平面图布置,堆放整齐并进行标识,做到工完场地清。
施工作业区与办公、生活区明显划分并派专人进行清扫,宿舍周围环境卫生、安全。
采取防粉尘、防噪音措施,把粉尘、噪音和振动降到最低程度。
养护要点
预制装配式钢筋混凝土检查井养护时需要注意检查井体构件是否开裂,如开裂,应视严重程度采用封闭、补强,必要时更换构件等措施。
养护时注意检查井环与井筒结合是否牢固,有松动现象时应及时更换井环。应注意构件接头位置是否有漏水现象,因为安装橡胶条时没有完全将其压入凹槽内,易造成渗漏。
在养护更换构件时,必须清理干净接口位置的杂物。
养护维修接入新管时,先根据设计或现场要求,确定接入管位置、标高、管径,再由预制厂根据要求预制相应构件,最后运到现场安装。如现场条件限制,确有必要直接在预制装配式钢筋混凝土检查井井壁上开口,应提出具体方案,报主管部门审批,在取得较多经验后才能逐步推广采用。
工程验收
预制钢筋混凝土井体构件应对所用模板、钢筋、混凝土进行检验;对制作成型的单块预制构件进行抗渗测试和拼装检验。井身结构验收应符合下列规定:
预制钢筋混凝土井体结构抗压强度,抗渗压力应符合设计规定;
结构表面应无渗漏裂缝,无缺棱、掉角,构件接缝严密;
井身闭水试验必须满足《给水排水满足工程施工及验收规范》GB50268相关要求。
工程竣工验收提供下列资料:
①原材料等成品、半成品质量合格证;②各种试验报告和质量评定记录;③隐蔽工程验收记录;④工程测量定点⑤轴线高程、平面偏移值;⑥渗漏水量检测值;⑦图纸会审记录、变更设计成洽商记录;⑧沉降观测记录;⑨开竣工报告;⑩竣工验收。
五、钢筋混凝土检查井的技术关键与主要内容分析
钢筋混凝土检查井的技术关键
强度高:专业的预制生产厂制作,采用C40P6高标号钢筋混凝土预制,达到强度后由专业队伍现场安装,提高效率的同时保障了施工质量。
整体稳定性好:自重较大,企口承插连接,整体性能高。安装后可即时对沟槽进行回填,检查井不会位移更不会变形、破损。
闭水性理想:预制时采用防渗混凝土,振捣密实。安装时仅在 井筒与管道连接处用防水砂浆找平,相对砖砌检查井有较好闭水性。
上部设臵不同高度调节环,能较好的满足新建和改建的通用井体结构形式和模数系列。
配备专用吊具,便于运输、吊装。
6. 可靠易行的井室、井筒和接入管之间防水和密封处理 。
钢筋混凝土检查井研究开发的主要内容分析
1.定型,根据设计各种管线的管径及支管位臵确定检查井型式。
2.根据检查井的型式,制作钢模板。
3.生产制作,预制厂负责生产制作。
4.安装使用,管线施工单位负责安装使用。
预制装配式钢筋混凝土检查井能够适用于快速拼装、工程 抢险、 结构强度要求高要求等市政任务。但是随着工艺技术的提高及工程设计不断优化,其经济效益也能够显著提高。它所带来显著的社会效益也表明了随着社会工业化不断发展的将来能够有着良好的发展前景。
结语现如今经济的超速发展、科技水平的日新月异带来了我国各个行业和领域飞速前行,新的技术也成为潮流的风向标及当今社会的热门议题。它将应用于市政行业以及拓宽到各个领域当中去。就像预制装配式钢筋混凝土检查井的引进使用一样,虽然只有短短的几年时间,但其已经形成了适用于我国国情现状的系列产品。虽然工程的使用仍有一些不足之处,但各相关领域都做出了很好的总结及提高,不难看出预制装配式钢筋混凝土检查井技术的飞快提升和巨大进步。
【参考文献】
【 abstract 】 external prestressed concrete beam bridge type in China on the bridge architecture of my important position, the current, for small and medium-sized span of the permanent Bridges, as far as possible in the external prestressed concrete beams type bridge, because this bridge has use local materials, industrial construction, good durability, strong adaptability. This paper mainly introduces the external prestressing bridge designs a new scheme that is the whole water of the external prestressing fabricated bridge designs, the full text of the whole water from the external prestressing built-up bridge design and engineering example introduction about, and then combining with engineering examples respectively based on the integral pouring externally prestressed beamtocolumn design scheme of bridge foundation design and the design of the upper structure of the bridge that analysis.
【 key words 】 the whole poured fabricated, the external prestressing, bridge design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、整浇装配式体外预应力桥梁设计方案及工程实例概述
(一)关于整浇装配式体外预应力桥梁设计方案
与传统的城市桥梁设计方案相比,整浇装配式体外预应力桥梁设计方案具有如下几个方面的特点:
第一、整浇装配式体外预应力桥梁设计方案的桥梁工程在施工时,比较容易对几何线形进行控制,而且桥梁的施工质量较好。
第二、基于整浇装配式体外预应力桥梁设计方案的桥梁施工具有施工速度快、周期短的特点。
第三、整浇装配式体外预应力桥梁设计方案的施加荷载晚,而且成桥梁后相应的预应力损失比较小。
第四、基于该设计方案的城市桥梁施工对施工现场周边的自然环境和交通的影响比较小。
(二)工程实例概述
1、相关数据说明
标准跨径为30m(墩中心距);全桥共120米,分4跨;主梁全长为29.94m;桥面净空为14m;计算跨径为28.86m。
2、设计荷载
(1)公路I级,两侧防撞栏杆重量分别为2.99kN/m。
(2)材料及工艺
①本桥为预应力钢筋混凝土T型梁桥,锥形锚具.
②混凝土:主梁采用C50混凝土,桥面铺装用C40混凝土。
③预应力钢筋:采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的ф15.2钢绞线,fpk=1860MPa。
3、桥梁整体设计方案
上部构造为预应力混凝土T型梁,梁高1.7 m;下部构造为柱式墩身,肋板式桥台,桩基础。整个桥梁采用整浇装配式体外预应力设计方法进行施工。
二、整浇装配式体外预应力设计方案中桥梁基础的设计
1、荷载计算
(1)构造恒载计算
构造恒载,一孔重4109.525KN;盖梁自重(半根盖梁)304.8KN;横系梁自重300KN;墩柱自重256.2KN。作用在墩柱底面的横载垂直力为2615.76KN。
(2)活载计算
①单孔荷载、单列车时
B1=0, B2= 497.472KN,B1+B2=497KN
相应的制动力T为:
车队10%时T=(550+200)0.1=75KN
车队30%时T=5500.3=165KN
②双孔荷载、单列车时
B1= 355.932KN,B2=257.317KN
则B1+B2=613.249KN
相应的制动力:T为75KN
(3)荷载组合
最大最小垂直反力时,计算见下表
最大弯矩时,计算见下表
2、截面配筋计算及应力验算
作用于墩柱顶的外力中最大和最小垂直力分别为Nmax和Nmin,
其中Nmax=3263.366KN,Nmin=3092.039KN
水平力为H=82.5KN
Mmax=277.17KN.m>212.25KN.m,故取Mmax为277.17KN.m。
3、桩身弯矩MZ的计算
桩身弯矩MZ的计算公式如下:
式中的无量纲系数Am, Bm可由如下表格查得计算。
三、整浇装配式体外预应力设计方案中桥梁上部结构的设计
1、主梁跨中主要尺寸拟定
(1)主梁高度
整浇装配式体外预应力梁桥的主要高度与其跨径之比通常在1/15—1/25,标准设计中高跨比约在1/18—1/19。本桥采用1700的主梁高度比较合适。
(2)主梁截面细部尺寸
面板承受车轮局部荷载的要求,还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。整浇装配式体外预应力主梁的翼板厚度取用110mm,翼板跟部加厚到185mm以抵抗翼缘跟部较大的弯矩。其中,主梁立面图如下图所示。
2、整浇装配式体外预应力钢筋布置
(1)跨中截面预应力钢筋的布置
整浇装配式体外预应力混凝土构件的预应力管道布置应符合《公路桥规》中的有关构造要求。参考已有的设计图纸并按《公路桥规》中的构造要求进行初步布置。
(2)锚固面钢筋束布置
为施工方便,需要将整浇装配式体外预应力构建全部锚于梁端。这样布置符合均匀分散的原则,不仅能满足张拉的要求,而且所有的体外预应力构建在梁端均弯起较高,从而可以提供较大的预剪力。
3、体外非预应力钢筋截面积估算及布置
按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量:在确定体外预应力钢筋数量后,非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。
4、主梁截面几何特性计算
整浇装配式体外预应力混凝土梁主梁截面几何应根据不同的受力阶段分别计算。主梁混凝土达到设计强度的90%后,进行预应力的张拉,此时管道尚未压浆,所以其截面特性为计入非预应力钢筋影响的净截面。
5、整浇装配式体外预应力设计方案的施工工序
结合大量的工程实践,笔者总结认为,整浇装配式体外预应力设计方案的施工工序一般如下:整浇装配式体外预应力桥梁施工顺序为:构件的制作和运输通过架桥机或地面支撑结构安装箱型框架和槽板施加体外预应力形成中间承重结构铺设桥面板、绑扎上部钢筋、浇筑桥面混凝土形成整浇装配式桥面结构。
结论:在经济高速发展的社会背景下,我国落后的城市桥梁施工工艺,因施工周期长,造成城市环境污染和交通拥堵情况比较严重,已经成为制约我国经济社会发展的重大问题。为了改善城市桥梁施工中所造成的城市交通拥堵、环境污染等问题,需要加快桥梁的施工速度,而整浇装配式体外预应力桥梁设计方法就是能够解决以上问题的一种有效的方法。实践证明,这种桥梁设计方案具有很好的市场推广价值。
参考文献:
[1]姜正梁.整浇装配式体外预应力桥梁方案设计及有限元分析[D].武汉理工大学硕士学位论文,2010年.
[2]房贞政.预制拼装体外索预应力混凝土连续梁的受力性能探讨[J].福州大学学报,
中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
楼梯是建筑的一个重要组成部分,是最重要的疏散工具,在抗震防灾中起着举足重轻的作用。所以楼梯的设计是十分重要的工作,楼梯设计的好坏也直接影响到建筑的抗震能力。从地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋来看,其中一个特点是楼梯构件的破坏,影响了逃生通道安全,造成人员伤亡。根据2008年汶川地震震害的相关报告,楼梯对结构安全以及疏散时人身安全的意义非常重大。因此,我们有必要认真研读规范的有关要求,结合工程实际情况,认真对待抗震设计时的楼梯设计。
二.抗震设计楼梯参与结构计算的重要性
现代建筑工程抗震性能的需求要求建筑工程设计过程中必须考虑抗震设计楼梯参与结构计算工作的重要性。以抗震楼梯设计对建筑物主体结构抗震性能的促进作用促进建筑物的抗震性能提升。建筑工程设计单位应根据现代建筑工程设计过程中楼梯设计对建筑物主体工程的影响强化抗震设计楼梯参与结构计算工作,实现建筑物抗震性能的提高,促进现代建筑工程设计目标的达成
在现代建筑工程的设计中,钢筋混凝土框架结构所具有的优势使得其在现代建筑工程的设计中有着极为广泛的应用。在钢筋混凝土框架结构中,楼梯能够对楼梯间结构起到斜撑作用,增加主体结构的刚度。在传统的结构设计中,由于计算方式与设计理论的限制使得楼梯及楼梯间不参与整体结构的计算。随着现代建筑设计理论的日趋成熟以及建筑物抗震等级要求的不断提高,建筑工程抗震楼梯设计参与整体结构计算已经纳入相关规范要求。在抗震楼梯与楼梯间增加刚度的同时,还应与水平隔板、楼盖板等做好链接,以此形成整体、提高建筑物的抗震性能。在汶川地震震后调查中,楼梯梯段板断裂的情况非常普遍,严重影响了震后的自救与救灾。而且,楼梯系统的断裂也造成了对主体结构抗震性能的影响,造成了余震中建筑物抗震性能的下降。
三.楼梯和结构主体
楼梯对主体结构的影响主要表现有两个方面,楼梯对竖向构件的影响以及楼梯自身的传力。由于楼梯传力,竖向构件往往会出现短柱或错层。而楼梯本身传力需得到保障,从而实现疏散功能。
理论研究以及一些震害调查表明,楼梯对主体结构的影响大小,主要取决于楼梯与主体结构的相对刚度比。主体结构整体刚度越大,比如抗震墙结构,框架一抗震墙结构,由于结构主体自身的刚度很大,整体性能好,楼梯刚度对于主体而言相对很小,那么它对主体影响就很小,有时可以忽略不计;而当采用框架结构,装配式结构,特别是砌体结构的时候,楼梯对其主体的影响就不容小视了,在多遇地震作用下,结构基本是处于弹性工作状态,填充墙、砌体承重墙没有开裂或者开裂程度不高,刚度尚未退化,楼梯刚度在主体结构中依旧可以认为不大,而在超出设防烈度及罕遇地震的时候,结构一般进入弹塑性状态,墙体开裂,刚度骤然降低,楼梯刚度在主体刚度中所占的比重就越加增大,现浇梯板可视为刚性楼板,承担传递水平地震作用的重任,从而导致楼梯梯板拉裂,楼梯间短柱破坏,最终导致主体破坏甚至坍塌。
经过工程实例对比发现,楼梯构件是否参与结构整体计算,不仅影响地震作用效应的计算结果,也可能由于改变恒载、活载的传递途径而对相关构件计算产生影响。
对比发现当其他区域荷载小于楼梯间时,不考虑楼梯影响计算结果显示位移比较大,考虑楼梯刚度后刚心与质心的重合程度有所改善,位移比有所减小。
结合条文说明,规范允许根据不同的具体结构,判断楼梯构件对整体的可能影响很大或不大,然后区别对待,并不要求一律参与整体结构的计算,但楼梯构件自身应计算抗震。现行规范对钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计的基本要求可归纳为:是否参与整体抗震计算,视情况而定;楼梯构件应进行抗震设计计算;加强楼梯间填充墙与主体结构的拉结。
由于地震动的不确定性、地震的破坏作用、结构地震破坏机理的复杂性,以及结构计算模型的各种假定与实际情况的差异,.目前,依据所规定的地震作用进行结构抗震验算,不论计算理论和工具如何发展,计算怎样严格,计算的结果还是比较粗略,过分地追求数值上的精确是不必要的。然而,从工程的震害看,这样的抗震验算是有成效的,不可轻视。
四.楼梯抗震设计的几点建议
考虑楼梯对主体结构的影响时,应根据主体结构与楼梯的侧向刚度大小,采取相应的设计措施:
1.楼梯采用现浇式或者装配整体式混凝土结构,不应采用装配式结构。
2.对框架结构,砌体结构及其他整体性不好的结构,结构计算中应注意考虑楼梯对主体结构的影响和主体结构对楼梯的影响,采用包络设计的方法。基于现行规范,在对结构进行规则性判断和位移计算时,可不计楼梯的影响。而构件设计则需要考虑楼梯的作用,按计入和不计人楼梯分两种情况进行设计。
3.对主体结构刚度很大,整体性较好的结构,如抗震墙结构、框架一抗震墙结构等,一般不考虑楼梯的影响,不过在结构平面布置时,应重视楼梯间周围的竖向构件,类似于电梯井,尽量使抗震墙位置合理,这样,既可以使楼梯对主体结构的影响减小,同时也保护了楼梯构件。
4.需特别注意设置楼梯形成的框架短柱或错层柱,柱箍筋除应满足计算要求外,箍筋应全高加密,宜按抗震等级提高一级配置。
5.楼梯处梁上立柱时,柱子截面一般都很难做大,但该柱也应按照框架柱要求设计,保证其截面面积不小于300mmX300mm,柱最小边长不应小于200mm,并相应增加另一边高度。£在以往的设计中,当底层无地下室时,楼梯直接支撑在孤立的楼梯梁上,而根据震害调查发现,此做法不妥,地震时楼梯板吸收的水平地震作用在楼梯梁处的水平传力路径中断,孤立的楼梯梁很难担当由梯板传递的水平推力,梯板边缘的梁截面处往往开裂甚至破环,设计中应尽量避免。
五.结束语
楼梯是建筑的一个重要组成部分,是最重要的疏散工具,在抗震防灾中起着举足重轻的作用。从地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋来看,其中一个特点是楼梯构件的破坏,影响了逃生通道安全,造成人员伤亡,所以建筑楼梯设计是非常重要的工作。综上所述,不管是对规范理解出发,还是结合工程实际,楼梯设计对建筑抗震的影响应当被广大设计师高度重视。目前来看,各种软件的楼梯参与建筑抗震计算情况并不够理想,不能过分依赖。设计可在比较合理的基础上利用计算软件,不拘泥于细节,不追求过高的计算精度,强调按概念设计进行各种调整。让楼梯参与建筑抗震计算和加强抗震措施,使得楼梯对建筑抗震的影响降到最低,从而让建筑结构更为合理。
参考文献:
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浅谈楼梯设计对建筑抗震的影响
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