发布时间:2023-09-26 14:43:27
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇标准化结构设计范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
钢结构建筑的施工设计在整个钢结构建筑项目中占有至关重要的作用。钢结构建筑的建造速度快,耗时短,但是,在整个建筑过程中,设计的时间站到80%上,工作量非常大,由此可见设计工作的重要性。前期设计工作的好坏会直接决定工程的质量水平和使用寿命。由于钢结构建筑前期是在工厂中进行焊接、组装,然后将组建由各个工厂运至工地进行拼接,这就对各个组建的精确度提出了较高的要求,精确度的不足很有可能会影响钢结构建筑的后期施工,甚至使施工工作发生停滞。设计的缺陷需要在最终拼接时进行弥补,这就会使组件上产生较多切割、钻孔的痕迹,严重影响工程进度和工程质量。因此钢结构建筑物的标准化施工设计是工程顺利进行的重要保证。以下对钢结构建筑标准化施工设计的内容和优势进行叙述和探讨。
1 标准化施工设计的内容和流程
1.1 标准化施工设计的内容
以目前最为常用的钢结构系统为例,施工设计的内容主要包括三大部分,即零件图、安装图、材料清单。对于各个主要部分可以再进行细分,其中零件图包括定制件图和标准件图。安装图包括定制安装图和标准安装图。
标准件图和标准安装图是基于标准化程序确定的标准化零件与操作方式,在前人总结的标准化规范的前提下,运用相关技术指导和标准化指导原则,选用具有明确标号的钢材及螺栓,根据标准化要求和施工规范,安装在预先确定好的部位。这些标准件和标准安装位置的选择和确立是由前人通过严密的力学计算和在施工中的经验总结而来的,具有很强的参考价值,在施工设计中使用这种标准化的设计理念和设计参数,可以在很大程度上减少设计工作的劳动强度和工作量,大大提高设计速度和工程质量。定制件图和定制安装图是根据施工建筑的具体形式以及施工地点的具体情况而确定出来的,对于不同的建筑物,往往在定制件图和定制安装图上有着较大的差别,一般情况下对于不同的工程,在设计时对于定制件图和定制安装图只能作为参照,不能作为模板来使用,定制件图和定制安装图的确立有很强的地域性,对于不同的工程,应当因地制宜的设计最能符合工程要求的结构,且设计要以标准件图和标准安装图为主体,不能因为定制部分的设计而使标准化部分受到影响,更不能使用定制件图和定制安装图来取代标准件图和标准安装图,这是有其客观原因的,定制件图和定制安装图的确立过程往往是由某个施工设计团队独立完成的,其人力、财力、技术水平有限,难以对设计的结果进行大规模的验算测试,更不可能以实物进行试验,这就使得这种设计具有先天的局限性,往往会出现一些瑕疵和漏洞,但是标准件图和标准安装图的制定过程出现此类问题的可能性就小得多,由于通过前人大量的运算和实践进行总结和归纳,使得可靠程度有着很大的提高。对此,在定制件图和定制安装图的制定过程中,应当秉承严格设计的要求,对材料的受力情况和选材的力学性能进行严格计算和验算,针对不同的项目要求,制定符合施工要求和使用要求的图纸。
1.2标准化施工设计的流程
钢结构家住的标准化设计流程对于整个设计工作的进行具有重要的意义,一个科学的设计流程可以在很大程度上减少设计工作的负担,也降低了设计出现错误的发生率,同时一套流畅的施工设计流程也是工程能够达到较高质量水平的保证,以下对目前最为常用的标准化施工设计流畅进行介绍。
1.2.1 为主、次结构设计组件、零件图
在设计初期,应当首先将整体工程分为主要结构和次要结构,在设计时,优先考虑主要结构的设计,以主要结构为主体,发展和完善次要结构,保证次要结构不对主要结构进行干涉。
对于主结构,目前常采用Tekla Structures(Xsteel)软件进行模型搭建,这款软件是通过创建工程建筑物的三维模型以后自动生成钢结构详图和各种报表,在报表中有各个零件的具体规格参数,并能够估算材料的使用量,为工程预算和工程管理提供依据。在报表中,会对每个零件进行编号,将各个零件图发给加工工厂后,工厂会根据要求进行制造,最后根据报表中的零件编号将零件安装至对应位置,大大减少了出错的可能。在Xsteel软件中,也可以对建筑物进行预先模拟组装,以在设计时期就可以发现建筑的缺陷,并进行相应的弥补。
对于次要结构,目前常采用的是预冲孔系统,这在Xsteel软件中也有出现,预冲孔的作用是通过具有对应编号的连接孔,保证主结构和次结构连接的准确性。在以往的设计中,对于主、次结构的链接,常采用耳朵是焊接檩托板的方式,这种方式会增加制造时的工作量,同时可能会发生误差的积累,导致精度水平的下降。目前广泛采用的预冲孔系统,在大大降低工厂劳动强度的前提下,可以尽可能的提高安装精度和安装速度,同时,由于其可以使用螺栓进行连接,在日后建筑使用寿命到期时的拆除工作也提高了便利。
1.2.2 设计安装图
安装图的作用是为日后的安装工作提供参照,并将此提供给客户,为日后的维修管理工作服务。安装图的设计应当以施工地点的具体情况和客户的具体施工要求为基础,参照主、次结构的组件、零件图,对于建筑主体,应当有详细的节点图,并配备有详细的材料汇总清单,与此同时,配备施工地的组织图,对于吊车、雨棚等的布置,也应当尽可能详细。
2 钢结构建筑标准化施工设计的优势
钢结构建筑的标准化施工设计是目前钢结构建筑的主流施工设计方式,其在很多方面均具有明显的优势,以下对其详细探讨。
2.1 降低人为因素对工程的影响
在制定出详细的标准化施工设计方案和图纸后,可以尽可能的降低施工人员的因素对工程的影响。减少了施工人员的操作习惯和操作失误对建筑整体质量产生的隐患。通过详细的设计图纸,根据零件的编号,对零件进行安装、拼接,使之对号入座,大大降低了工程建造的难度,同时降低了施工人员的技术水平要求,对于大规模工程,需要较多的人力,此时标准化施工设计可以使新进的施工人员在进行简单的技术培训后就可以投入工作。对于同一种建筑的大批量建造,也可以受益于标准化施工设计,使得建筑质量、外形更为统一、美观。
2.2 缩短工期
工期是影响工程成本的重要因素,工期长意味着所需要付出的人力、管理成本就高。钢结构建筑标准化施工设计可以大大缩短工期,据权威统计,施工方可以有效缩短工期达35%以上。工期的缩短意味着工程可以尽快交付使用,可以创造更大的使用价值。
总结:
施工设计是目前建筑行业一直研究与发展的课题,如何能够使钢结构建筑标准化施工设计达到最高的水平,使工程能够最大程度的从中受益,依旧有很多的问题有待解决。新技术的引进为钢结构建筑标准化施工设计提供了帮助,同时也为相关的研究、设计人员提出了更高的要求,对此,如何能够完善标准化施工设计,我们需要继续探索和努力
参考文献:
〔关键词〕钢结构铁塔 基础 标准化设计
一:铁塔基础的标准化设计:
笔者在通信行业中工作多年,主要从事通信铁塔的设计。通信铁塔在通信行业中应用广泛,每年仅以安徽省为例,建设量就在上千座以上。因此塔体多为标准化统一定制。相应的基础形式采用标准化设计,有利于加快设计速度,方便施工人员施工。铁塔基础的施工多为小型施工队,相应的读图能力,施工能力也受制约。基础形式相对简单,标准化,有利于施工人员理解,施工中避免差错发生。
在实际施工中,针对不同地质条件采用相应的不同的基础形式。
笔者所在安徽地区主要铁塔基础形式有人工挖孔灌注桩,独立基础,筏板基础等三种形式。现以相同塔型在不同地质条件情况下的三种基础形式为例,做比较分析。
塔型:安徽六安地区一通信铁塔,塔高50米,跟开7580。当地基本风压为0.35kN/m2。一个塔脚的反力基本组合:压力574.9KN;拉力525.0KN;剪力76.6KN(平地)。
工程实例一:地质报告提供土层,一层为耕土,层厚0.5米,二层为强风化砂岩层,Qsik=100Kpa,层厚2米;三层为砂岩层,Qsik=160Kpa,Qpk=9000Kpa,次层未探穿。根据该地质报告,铁塔基础采用人工挖孔灌注桩,桩端置于第3层砂岩层,Qsik=160Kpa,Qpk=9000Kpa。桩深5.5米。经复算,满足铁塔的承载力要求和抗拔要求。基础形式见附图:
工程实例二:地质报告提供土层,一层为耕土,层厚1.0米,二层为粉质粘土,地基承载力特征值fak=250kpa,根据地质报告,采用独立基础形式较为合适,基础埋深设计为3米,基础尺寸,单个塔脚3.4米x3.4米。经复算,满足铁塔的承载力要求和抗拔要求。基础形式见附图:
工程实例三:地质报告提供土层,一层为耕土,层厚1.0米,二层为淤泥质粉质粘土,地基承载力特征值fak=100kpa,根据地质报告,采用筏板基础形式较为合适,基础埋深设计为2.5米,基础尺寸10米x10米。经复算,满足铁塔的承载力要求和抗拔要求。基础形式见附图:
以上三个工程实例是针对同一塔型,在笔者所在地区三种不同地质条件下的设计方案。均满足设计施工要求,在以往的设计施工中得以推广使用。这三种基础形式中以造价衡量,人工挖孔桩为造价最低的基础形式,从受力角度,人工挖孔桩利用桩和土体之间的摩擦力抗拔,受力特征对塔架这种高耸结构是十分有利的。因此,在地质条件允许的情况下,尽量采用人工挖孔桩的基础形式。附表为同一种塔的三种不同基础形式的比较.
由上表对比可见,人工挖孔桩造价最低,同时人工挖孔桩施工较易,简单易操作,工期短,因此在适合做人工挖孔桩的地质条件下,首先应推该基础形式,其实为独立基础和筏板基础。
二、地质条件不利情况下的地基处理:
有的地区地质条件很差,筏板基础也不能满足设计要求,就需要对地基进行处理。
工程实例四:某地区,基础持力层为第2层粉质粘土层,Fak=70KPa。铁塔基础采用筏板基础不能满足承载力要求,需对地基处理提高承载力。目前多采用木桩挤密的办法来适当提高承载力。基础下采用约120根直径100的松木桩(防腐处理),长4.0米,桩中心间距约900毫米。通过此办法可以适当提高承载力,以达到设计要求,且该方法相对造价较低,以该工程为例,仅提高造价1万元以内。
总结
做建筑设计的人都知道,目前我国建筑结构设计领域广泛使用的 “建筑结构施工图平面整体设计方法”(下简称“平法”),与传统方法相比可使图纸量减少65~80%;若以工程数量计,这相当于使绘图仪的寿命提高了三四倍;而设计质量通病也大幅度减少;以往施工中逐层验收梁的钢筋时需反复查阅大宗图纸,现在只要一张图就包括了一层梁的全部数据。
为广大设计人员带来福音的就是“平法”的创始人,山东大学教授陈青来先生。
记者:陈教授,请您谈谈当初萌生“平法”构想的情况好吗?
陈教授:我国的建筑结构施工图设计经历了三个时期:一是建国初期至90年代末的“详图法”(又称配筋图);二是80年代初期至90年代初的“梁表法”;三是90年代至今普及的“平法”。
1982年,我从湖南大学工业与民用建筑专业毕业后,分配到山东从事结构设计的研究工作。在实际运用中我逐渐感到,作为“梁表法”的配套软件,我国1986年开发的结构CAD软件存在以下弊病:建筑结构设计人员的工作量剧增,其中70-80%用于画图;计算机的普遍使用表面上将设计人员从繁重的计算工作中解放出来,但从整体看,全国大多数设计项目仍以人工制图为主;即使利用计算机绘图,由于现有的CAD软件依据传统设计方法编写,表达繁琐,图纸量比手工绘制还多,设计成本反而更高。也是因为这个原因,设计中的“错、漏、碰、缺”成为质量通病。另外,建筑专业经常半路调整和修改平面,结构设计不得不作相应改变,而框架、剪力墙等是竖向表达的,由于各个专业间的表达不一致,变更设计时牵一发而动全身。如若在紧张状态下出图,往往顾此失彼,形成新的“错、漏、碰、缺”。而大量的“同值性重复”和“同比值性重复”的出现,使得设计效率极低,质量难以控制。
也就从那时起,“平法”的概念便在我的头脑中萌芽了。
记者:“平法”的产生,也借鉴了国外的先进经验了吗?
陈教授:1991年,我在日本、挪威等国研修、留学和考察期间发现,发达国家设计事务所完成的结构图纸通常没有节点构造详图,节点构造详图是由建筑公司(施工单位)进行二次设计,设计效率高、质量得以保证;有些结构设计甚至只给出配筋面积,具体配筋方式由建筑公司搞,出图效率更快。这对我的启发很大。
反观我们的构造做法,构件节点构造和构件节点外的杆件构造两大部分均不属于设计工程师的创造性设计内容,通常只要直接遵照规范和借鉴某些版本的构造设计资料来绘制即可,因此,传统设计中存在大量重复,且大部分是离散的信息中构造做法的简单重复也就不足为奇了。如果改变传统的“构件标准化”为“构造标准化”,不仅能够大幅度提高标准化率和减少设计工程师的重复性劳动,同时,由于设计图纸中减少了重复,从而相应地会大幅度降低出错概率。
基于上述的认识,我认为应该有一个不存在任何完整的标准化构件,但却包罗结构必须存在的节点构造和节点外构造标准设计的新方法。这两大类构造可适用于所有的构件,但却与构件具体的净跨度、净高度、具体截面尺寸无限制性的关系;与构件所承受的荷载无直接关系;与构件截面中的内力无直接关系;与设计师根据承载力要求所配置钢筋的规格数量也无直接关系。于是,我将具体工程中大量采用,理论与实践均比较成熟的构造做法编制成建筑结构标准设计,对各类结构构件的节点内和节点外的构造做法实行大规模标准化。这样的标准化方式不仅适用范围广,而且不替代结构设计工程师的责任与权利,完全尊重结构设计工程师的创造性劳动。这种新型标准化方式,相对于“构件标准化”可定义为“广义标准化”方式。对于现浇钢筋混凝土结构,其标准化率可高于30%。
记者:“平法”首次在实际应用中大显身手是在什么时候?
陈教授:1991年10月初,山东省济宁市工商银行因为要将营业楼的建设纳入本年度的资金使用计划,要求山东省建筑设计研究院必须在三个月内完成设计。当年,以三个月不到的时间完成16000m2的结构设计相当困难。按照惯例,即使是最优秀的设计师平均每天最多也只能完成100m2的工作量,也就是说,16000m2由一人做最快也要160天才能完成。
我在看过对方提供的各项资料后,感到这是实践“平法”的一次良机。因此,我不仅欣然接受了任务,并承诺能够按时完成任务。
之后我利用自创的“平法”进行操作,仅40天时间就完成了任务。一位负责图纸审核、1958年毕业于同济大学的高级工程师在经过认真的审核后,对没有一处“错漏碰缺”非常惊叹:“真是天衣无缝!”
就这样,“平法”技术不胫而走!此后的3年,“平法”先后在几十项工程设计上得到了成功实践。1994年底,受北京有关部门邀请,我为在京的100所中央、地方和部队大型设计院做“平法”讲座,首场便引起轰动效应,随之业界也对“平法”重视起来。而至今为止,我已在全国各地做“平法”推广讲座近百场次。
记者:权威部门对“平法”是如何评价的?
陈教授:1995年7月26日,由建设部组织的“《建筑结构施工图平面整体设计方法》科研成果鉴定”在北京举行。会上,我国结构工程界的众多知名专家对“平法”的六大效果一致认同:
够简单,“平法”采用标准化的设计制图规则,结构施工图表达数字化、符号化,单张图纸的信息量较大并且集中;构件分类明确,层次清晰,表达准确,设计速度快,效率成倍提高;“平法”使设计者易掌握全局,易进行平衡调整,易修改,易校审,改图可不牵连其它构件,易控制设计质量;“平法”能适应业主分阶段分层按图施工的要求,亦可适应在主体结构开始施工后又进行大幅度调整的特殊情况。同时,有利于施工质量的管理。
易操作,“平法”采用标准化的构造详图,形象、直观,施工易懂、易操作;标准构造详图可集国内较成熟、可靠的常规节点构造之大成,集中分类归纳后编制成国家建筑标准设计图集供设计选用,可避免构造做法反复抄袭及伴生的设计失误,保证节点构造在设计与施工两个方面均达到高质量。
低能耗,“平法”施工图是有序化、定量化的设计图纸,与其配套使用的标准设计图集可以重复使用,与传统方法相比图纸量减少70%左右,综合设计工日减少2/3以上,每10万m2设计面积可降低设计成本27万元,在节约人力资源的同时还节约了自然资源。
高效率,在推广“平法”比较早的建筑设计院,建筑设计人员与结构设计人员的比例已明显改变,结构设计人员在数量上已经低于建筑设计人员,有些设计院结构设计人员仅为建筑设计人员的1/2至1/4,结构设计周期明显缩短,结构设计人员的工作强度已显著降低。
改变用人结构,使用“平法”可使设计单位对工民建专业大学毕业生的需求量明显减少,为施工单位招聘结构人才留出了相当空间,从而促使设计人才分布趋向合理。
促进人才竞争, “平法”的使用可以促进设计行业的人才竞争,促进结构设计水平的提高,使许多优秀的人才有较多机会进入设计单位,长此以往,可有效提高结构设计队伍的整体素质。
前言
板木家具(FBF)的家具结构采用实木框架,各种面部采用密度板制作,接触面采用精美的实木制作,能够保证家具的整体结构性、稳定性和美观性,主要多用于仿古的家具使用中,在欧式家具、美式家具以及其他主流风格的家具中使用较多。其精美的制作风格赋予家具一种别样的韵味,使其逐渐被人们喜爱和接受[1]。
一、板木家具结构设计的具体要求与总体特点
板木家具的结构是将有框架式结构与板式结构的形式相结合。框架式结构可采用不可拆装的传统的整体框架,同时也可采用现在的分体式的可拆装框架。不可拆装的整体框架的板木家具中,主要结构是由榫接合组成的承重结构,采用围合板件设于框架上,用来作为分隔和封闭空间使用。而可拆分式的板木家具结构中,框架的嵌板与木构件能够直接起到承重的作用,同时能够直接作为分隔和封闭空间使用。板木家具主要是结合木材与木质人造板两者的材料属性,进行综合合理使用的结果,木材的良好抗压能力与纵向抗拉伸能力,优质的纹理,及其独特的组织构造和特有的黏弹性能,使其适合在板木家具中作为线型纯实木构件,但因其自身存在的异性问题,不适合做面型构件。而木质人造板的幅面较大,稳定性较好,能够克服异性的问题,在面型构件的制造上具有显著优势。因此,在
设计板木家具的结构制造上应充分考虑构件材料的属性特征,优势互补,将家具的整体稳定性完美的呈现出来[2]。
二、 板木家具接合方式的结构设计
(一)板材与板材的接合
由于板木家具的自身特性及其特有的韵味使然,因此,在板材与板材的接合上,包括板材的连接件之间的接合与板材拼厚的接合。其中使用胶接合的方式来进行板材的拼厚是较为理想的接合方式,能够使后续的铣型更为方便。板材与板材的接合方式主要以T型和L型两种接合方式为主,连接件主要是五金连接件,大多数连接件接合是利用32mm系统完成,在考虑旁板上孔间距与孔径的关系的同时,综合考虑到了家具的结构、材料、生产工艺、设备设施、五金配件以及包装、运输、销售、售后、维修等家具产品的一系列因素。
(二) 板材与实木的接合
在板木家具中,板木与实木的接合方式主要包括线性构件与面型构件的接合,线性构件接合主要根据家具的使用部位,采用胶接合、圆榫接合、以及镶嵌等方式进行接合处理。面型结构构件能够有效的提高生产效率,主要分为两大类型,其一是框嵌板形式的面型构件,其二是覆面板形式的面型构件。随着人造板技术和胶黏技术的发展,在环保性能上,二者均得到较大提升。目前,纯人造板结合胶合技术制成的实木嵌板在板木家具中出现,其内部框架主要由一定厚度的人造板替代,较之传统的框嵌板结构相比,具有方便、快捷等优点,能够充分真空覆膜技术,能够有效地隔绝挥发物的释放,使家具性能更为环保。
(三) 实木与实木的接合
板木家具的实木与实木接合,适应了现代化生产的标准化、系列化与模块化改造,对于榫接合技术来说,圆形榫与椭圆形榫具有便于机械化生产的特点,板木家具在采用分体式榫接合方式时,可优先采用圆形榫接合的方式。随着科学技术的发展,3D技术的应用越来越广泛,3D技术应用于实木与实木之间的榫接合技术上,接合完全由3D打印技术实现,将成为接合技术的新兴技术。
三、 板木家具结构的模块化和标准化设计
目前,板木家具的模块化与标准化设计一逐渐成为家具设计的主流趋势,主要目的是减少零部件使用,减少了在加工和装配过程中产生的一些不必要的零件种类,能够有效提升产品质量,缩短交货周期,降低家具成本,从而进一步提高生产效率。简化结构是板木家具结构标准化的首要条件,首先要对板式家具的结构的内部多样化进行统一处理,对其结构进行简化处理,在简化内部零件的品种和规格的同时,还需简化零部件的工艺和尺寸。统一化处理主要是将多个或单个家具中多规格的零部件规格合二为一,使其可以在多数产品中任意交换使用,消除产品的多样性,进而提高产品的生产效率。以此为基础,使板木家具的结构设计实现通用化和系列化,最后形成标准化的结构设计[3]。
模块化设计是针对整个产品系统,将标准化设计的理念进一步拓展。板木家具的模块化设计主要是对不同性能、不同规格的产品进行功能性分析,进而设计出相对应的功能性模块,例如门板模块、底座模块、床板模块等,通过对这些模块进行选择组合来修改产品的各项参数,进而构成多样的家具产品。模块化设计主要包括基本的模块设计与接口设计两方面内容。基本模块由于材料、尺寸、工艺、接合方式等方面存在差异因素,因此其自身存在不同的差异性。而接口模块的设计连接是模块组合的主要依据,采用合适的接口连接,能够加强接口的通用性能,能够大大提升家具产品的开发效率。
结论
综上所述,结构设计是板木家具设计中的关键环节,其设计的品质与产品的质量与使用寿命有直接的关系。当今社会主要讲究综合效益,板木家具具有可靠的力学强度、别有艺术感染力的外观和便捷性能,同时实时结构的模块化和标准化设计,能够有效降低板木家具的生产成本,提高生产效率,从而达到良好的市场效果。
参考文献:
2002 年由建设部和中国工程建设标准化协会颁发了一系列给水排水工程结构设计技术标准,在执行过程中审查施工图发现,在若干问题上易出现偏差, 特此针对这些问题作出说明和建议。下文分几个方面对问题进行阐释。
一、关注给水排水工程结构特征及其应用标准
国家标准与协会标准的应用根据我国1989 年颁发施行的 中华人民共和国标准化法,规定我国实施强制性和推荐性两类标准。强制性标准主要是针对:人体健康,人身、财产安全、环保方面。推荐性标准的对象是纯技术性的,相当于国外的学术团体标准。 制订这些技术标准都经过科学论证和大量的工程实践经验的总结,可以极大地解脱设计人员的自我探索精力,很少有人会弃之不用而甘冒风险。
给水排水工程结构的设计要求,完全不同于民用建筑结构也不同于水工结构。据此,给水排水工程结构设计需要有一系列针对性强的设计标准。自20世纪70 年代原国家建委和建设部开始组织制定这方面的设计标准和相应的施工验收标准。需要强调的是对管道进行结构设计,不能只按产品标准随意选用,需通过结构设计核算后,选定合适的产品。
总之,给水排水工程结构设计应按本系列的标准执行,除在系列标准中说明引用其他标准外,一概避免混用民用建筑结构的设计标准。
二、 保证结构耐久性的措施
1. 材料:配制混凝土的水泥品种、水灰比的控制、 碱含量的限定、 强度等级、 抗渗和抗冻等级等要求。
2.构件截面设计:①按弹性体系,不考虑塑性内力重分布;②对中心受拉或小偏心受拉的构件,需按抗裂度核算,不允许裂缝出现;③对于受弯、大偏心受拉或压的构件,要以控制裂缝宽度进行核算,避免构件内钢筋在开裂部位加剧锈蚀,影响结构的耐久性。
3.构造措施:钢筋净保护层厚度的最小值规定;提高构件均匀碳化过程的时间;敞口水池顶端设置加强筋、超长池壁设置变形缝及纵向每侧温度筋的最小配筋率。
三、裂缝宽度计算式
钢筋混凝土结构构件裂缝宽度计算式,在2002年颁发的给水排水工程结构设计系列标准中,仍引用 给水排水工程结构设计规范gbj69 84 中的公式。应用此项公式的计算结果以及对受弯、大偏拉、大偏压的衔接计算,与民用建筑的 混凝土结构设计规范 gb50010 2001中的计算公式得出的结果不相等同,后者通常要大些。所以,应该充分注意到裂缝宽度计算公式的重要性,而且钢筋的配置量取决于裂宽的限值。
钢筋混凝土结构构件的裂缝宽度计算是难度很大的,由于影响因素众多,根据现有的试验数据,不裂缝间距,裂缝宽度的离散性一般都很大,若要由此建立一个较精确的计算式是现实的。对此,英国bs8110标准中已给予充分的表叙,其用词为assessment(估计),区别于其他条文中的calculation。据此,对裂缝宽度的计算公式,还应立足于与工程实践的适应性。
四、关于闭水试验工况
对于贮水构筑物的结构设计中,均需考虑闭水试验工况。主要是针对地下式水池的闭水试验工况,规范规定在强度核算基础上还应进行限制裂缝宽度核算。争议之处,并不在于是否需要核算裂缝宽度,而是在对应的计算式中,裂宽发展的时间效应系数取1 8是否合适。从试验角度,裂缝宽度大部分在不长的时间内形成,在闭水试验的几天时间内,裂缝开展已大部分形成。尽管从理论上可以取小于1 8 的系数,但具体取值尚难以定量。目前只能取1 8 ,待积累经验后,再作完善。
五、关于变形缝的设置与外加剂的应用
对盛水构筑物而言,体量大,在混凝土浇筑成型过程中, 由于水化热的影响经常导致池体开裂,据此规范提出设置变形缝的要求。如英国bs 标准中列有详尽的规定。在国内盛行混凝土的配制中,常以外加剂替代变形缝来补偿混凝土的收缩。为此,《规范》提出了应用的条件,强调了工程实践经验。这里的涵义是多方面的。
不能简单地认为掺入外加剂是灵丹妙药,可以妥善解决池体开裂现象,工程实践已反映了多起构筑物施加外加剂后仍然出现墙体开裂的状况。对此,应该明确《规范》首先强调的是设置变形缝,通常只是在结构上处理比较困难时,才考虑掺加外加剂扩大以变形缝间距,且不得超过《规范》规定间距的两倍。
变形缝处若施工不佳会渗漏水的说法,显然是不合理的。首先,如果施工质量不佳,不论在任何部位都是不能允许的;其次是现行的变形缝构造并不是很复杂,不难保证施工质量。
六、矩形盛水构筑物的角隅应力应予重视
矩形盛水构筑物的墙体拐角处,不论墙体是竖向单向受力还是双向受力,均将受到由于相邻墙体约束引起的弯曲应力,以及相邻墙体传递的边缘反力。从近两年施工情况来看,一般对相邻墙体传来的边缘反力易遗漏。尤其是对于中隔墙,通常视为不受力,实际上其端部要承受与之相连两侧墙体上的边缘反力,应以控制开裂核算。
七、结语
本人根据给水排水结构设计规范和已建工程较经验,提出了一些有关意见和建议,以供同行参考。希望大家在施工过程中多注意积累实践经验,注意细节问题,并加以总结。其目的是使结构设计更加完善,提高质量水平。
参考文献:
[1]给水排水工程结构设计规范编制组.《给水排水工程结构设计规范 》[s]
[2]胡德鹿.新规范结构的设计使用年限[j].工程建设标准化,2005年第2期