土建结构设计论文范文

导语：如何才能写好一篇土建结构设计论文，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。

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工程项目的建设，施工过程中为了节约建材或者抱有侥幸心理的建设单位常常会忽视抗震烈度设计要求。比方说，在某些抗震烈度要求为7的地区，普通的气体结构建筑从地下室开始算的话第一层可以设为车库，地面以上的部分为5层为居住房，当上部居住建筑的承重墙与地下室的承重墙不在一条直线上的时候，并且地面的居住建筑可以看作是没有基础。集中荷载作用在地下室的称重墙上，荷载不能有效的传递给基础。还有一个例子,某7层气体结构商品楼,一楼因为要保证商业门面的整体性以及流动性，是不设纵向承重墙的，这样就使得一层建筑只有水平承重墙，这样的结构抗震效果显然会比较低下。上面的两个例子在层数以及高度上都满足了设计规范的要求，但是没有能够联系到实际的结构特性，在建筑的选型方面就出现了较大的失误，因此最终的产品抗震性能很差。建筑物抗震设计主要由概念设计、构造设计和结构计算三个方面的设计。地震是无法预测的，出现之后往往会具有较大的破坏性，而抗争计算只能算作是保证建筑物抗震性能做有效的方式。

2使用PKPM软件在设计准确性中应注意的问题

2.1结构平面辅助设计软件PMCAD的应用1)交互式结构模型的建立。结构模型中的全部数据都可以参数的形式输入到软件中，并且还可以在三维模式中显示其构件的尺寸以及构件所承受的荷载。在输入过程中一定要保证每一项数据的正确性，满足结构力学、材料力学的模型，确保数据的合理性。值得重视的是:不同的作用荷载以及材料的尺寸应设置在不同的层面，荷载偏心的形式应当尤为注意要在软件上显示，重视在偏心距出现后对于承重墙以及圈梁等梁式结构连续性的影响。在操作过程中，若是已经出现了两个以上的层面，此时在对某一层面的编辑过程中就要注意禁止对任何一个层面进行整体上的移动，因为所有的偏心设置坐标都是以原点为基础，某一层面的移动会是图纸上反映的层面出现整体偏差。在软件上进行建筑结构的组装时必须是要按照自下而上的顺序进行。填充墙在输的过程中要注意只能按照梁的输入形式进行，并且该填充墙的输入只能以梁上荷载形式来进行。并且输入的数据必须是标准值。2)PK文件的生成。就气体结构而言,需要由梁的数据输入之后形成墙梁的连续PK数据文件,气体结构墙体在没有进行抗震验算时梁上是不需要输入荷载的。而底框砖房与气体结构存在很大的差异，不能利用框架梁生成连梁的PK数据文件,不然框架上荷载的生成过程中会出现遗漏的问题。此时软件中出现的pk数据文件还需要在一定的程度上尽心操作，并经调整系数换算，不然文件打开后会使得梁上荷载会与标准值出现较大的偏差，导致在结构配筋的过程中出现支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小的问题。

2.2平面框排架计算及绘图软件PK的应用1)框架绘图。在计算的过程中往往会出现结果表明梁柱属于超筋，在这个时候可以选择绘图，但是要注意在这样的数据下做出的图纸是不正确的，此时图纸显示的配筋可能与计算的结果存在较大的差异，原本的超筋在此时说不定就是适筋甚至少筋。此时文件数据都需要做出相应的调整才能绘出正确的图纸。2)柱的轴心压力荷载是输入柱的信息时一个十分重要的部分，PK软件是以柱的最大配筋率来确定柱是否超筋，因此软件显示的数据并不能确保所选柱的截面一定就是适合的。

2.3独立基础及条形基础设计软件JCCAD的应用在利用软件进行地基计算的过程中，相关的设计工作者不能忽视两个方面的问题:1)基础的反作用力分布和基础徐变的改善方式；2)基础以上结构刚度的确保问题。有关的建筑法规以及建筑章程明确指出，基础反作用理想化为直线分布时，计算的过程中应当乘以一定的调整系数。若将地基看作是弹性介质并理想化为弹性模型时，此时上部结构的刚度就是计算过程中应当首要考虑的因素。1)对于气体结构:砖混荷载是经过PMCAD按照设计规范计算出来的荷载值为主要依据。2)对于框架结构:一般以PK荷载为基础,并与经TAT、SATWE计算后的组合荷载作为分析依据进行确定。

3结语

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【关键词】土木工程建筑结构设计；存在问题；改进建议

在我国城市建设正在如火如荼的开展，城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展，现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现，但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题，尤其是在我国地域差异较大，人文特征有别的国家，如何进行有效的土木工程建筑结构设计，为人们提供舒适可行的安居环境，是建筑企业或者机构需要重点思考的方面，这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展，我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升，但是囿于多种方面的原因，其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。

一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析

从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看，城市建筑水平已经得到极大提升，建筑工程设计也开始多样化，并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题，但是具体分析来看，我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的，而且这些问题体现在多个方面，需要引起设计者和相关管理者的关注。

1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高

众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性，这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定，更主要的是对于居住者的一种安全保障，引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中，如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够，其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中，虽然表面上没有任何问题，但是一旦出现自然灾害，比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击，致使建筑结构发生一定的变化，对人们的生活安全造成严重影响，这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况，都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。

2.构造柱和承重柱的区分问题

土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计，能够起到良好的防止墙体断裂的情况，是一种重要的保障措施，更是对居住者生命财产进行保障的重要基础，但是在现实的工作中，一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别，尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。因此，难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。

3.缺乏对环境因素的考虑

前面已经提到，我国是一个地域差异较大的国家，每一个地区都具有自身的特征，不仅仅是居民对于建筑的需求，更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题，比如地域环境对于建筑结构设计的影响，在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大，比如在潮湿度方面，南方比北方较为潮湿，那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑，而采用同样的建筑结构设计理念，在建筑材料的使用方面没有区别，那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。

二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施

作为土木工程建筑结构的设计人员，在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研，不断 提高自身的设计水平，尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正，提高认识，全面提高建筑结构的设计水平，保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。

1.全面做好牢固性设计工作

前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析，因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题，第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力；两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm，则适合采用双向板计算的方式设计；

如果两者的长度差距在2 ～ 3mm 之间，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。

2.充分考虑环境的因素

针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题，在以后的设计中，我国的设计人员必须及时提高认识，对于环境问题进行解决，首先是要认清楚当地的实际土质，土质环境决定了建筑物的稳定程度，也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解，如果在土质较为疏松的地域进行建筑，就比考虑进一步进行加固的问题；其次是做好天气等问题的考察，在我国南北方的雨水差异较大，因此要根据这些区别进行不同的建筑设计，比如在南方，雨水较多，那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题，避免因雨水过多而影响建筑物的质量；最后是要区别地域人文环境，我国是一个地域广阔，多民族的国家，每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格，因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求，在设计过程中有所区别。

结语

土木工程建筑结构设计的重要性不言而喻，在现代社会发展的过程中，建筑结构的设计者不仅仅要考虑利益，更要考虑建筑物的实用和安全，综合来看，我国建筑结构设计的水平与国外一些先进国家还有一定差距，需要在以后的发展中逐渐学习提高。

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[关键词] 土建结构问题优化策略

中图分类号：TU2文献标识码： A

土建结构的安全设计长期以来都是设计者们研究的重点，对于土建结构工程而言，要想保障施工顺利进行，首先要确保土建的结构安全，避免在施工中或是交付后发生坍塌现象。土建工程的质量安全主要由设计阶段以及施工阶段两者相互作用来保障的，同时也关系到结构使用的标准化，像超载或是二次施工等行为。另外，设计安全也关系到土建工程设计相关法律法规实施的有效性。要想加强设计规范化，必须先了解设计中存在哪些问题。

一、 土建结构存在的问题

1. 材料设计

在土建结构的材料规划方面，设计人员往往会忽略规范条例中的某个要求，造成材料使用不规范现象发生。例如在对混凝土的设计方面，其截面在未到达某一标准时，混凝土的强度需要乘上相应系数。否则在较小的截面设计中，混凝土构件会产生较大的强度损失。另外，在 4.1.2 规定中，明确指出当土建设计使用钢筋混凝土的时候，，其强度应该在 C15 以上，这一条款也对应了 4.1.3 中不列入 C10的设计值标准。设计人员在此方面存在问题在于对这一条款的理解方面，即当混凝土是作为垫层的时候，能否使用 C10 标准。这个问题在很长一段时间都是一个具有争议性的话题，一些设计人员将垫层混凝土设计为 C10 的时候，会遭到工程监理人员的质疑，而改为 C15 又会造成资金上的浪费。

2. 间距设计

土建结构的重点就在于对构造的设计。在设计中，伸缩缝之间的间距设计成为了设计过程中争议极大的话题。在规范标准中，要求在屋面没有设计隔热层是间距保证在半米之内。但就我国现有建筑来看，仍旧存在许多建筑设置了伸缩缝还是出现温度裂缝的状况。这一问题出现的主要原因在于现如今土建结构建造工艺的改善，以及昼夜温差引起的材料变化。

3. 保护层厚度设计

在厚度设计方面，目前使用的设计规范在土建结构耐久程度上有了更高的要求。但是由于厚度的增加，土建基础会与水产生接触。混凝土长期在水的浸泡下，其强度会很快下降，影响到土建工程的安全性。在实际设计中，设计人员也会故意将这一问题忽略。虽然保护层的厚度增加了，但建筑基础的耐久力下降，对土建结构的影响更大。

4. 荷载取值方面

在对屋面的可变荷载取值方面，设计人员应该在进行充分调研之后再展开取值，保障取值范围的准确性。但在现实设计中，设计人员有时会将不同屋面结构的建筑一统取值来设定，严重影响了结构的稳定性。例如屋架与拱面结构的建筑在内力感应方面十分敏感，因此在取值上要比一般结构的屋面更加谨慎，并且考虑到积雪等情况对其荷载的影响。

二、 土建结构的优化设计

1. 材料选择优化

之前提到，土建结构在材料的选择上存在一定争议，其争议主要表现在混凝土强度方面。在设计上，基础层垫的设计在混凝土强度方面应设定一个标准，让工程监理人员与设计人员有一个共同的标准来进行混凝土标准的设置。实际上，基础层垫的混凝土在强度上只需要达到 C10 等级即可，使用 C15强度的混凝土会造成资源上的浪费。对等级上的分歧主要是由对规定理解的不明确引起的。在规范4.1.2 中，对强度的标准值的应该是会钢筋混凝土的设定，而不是基础层垫方面的规定。垫层的混凝土并不是钢筋混凝土，其存在的目的是要保护基土的稳固性，让其在施工中不会因为施工设备运行产生的震动造成结构上稳定程度的损坏。因此基础层垫只要保障基土的稳固即可，这一功能的生效只要使用 C10 强度的混凝土就能够有效完成。 在相关规定中，已经对不同等级强度的混凝土

在轴心抗压强度上进行的值的设定。其中规定，当轴心受压截面直径在 0.3 m 以内的时候，混凝土强度设计的值在标准上应该乘上 0.8 的系数，否则若是直接使用原有强度，会造成强度缺陷。这条注释在规定上的字号偏小，因此容易被设计师们忽略，在设计时不会乘上 0.8 的系数。乘上系数的原因是当截面面积减小的时候，混凝土构件在强度上的缺陷在损失上会加大。

2. 砌体结构设计优化

对结构进行优化设计需要综合考虑地下防尘与防潮设计，对砌体进行要求目的在于保障结构能够持久使用。例如在潮湿的环境中，砂浆要求在 M7.5以上，堆砌所用的砖要求在 MU15。这项要求已经在规定中明确指出，但部分设计人员仍将标准设定为M5 的砂浆与 MU10 的砖体，这种做法不利于砌体的长久使用。另外，对砂浆以及砖的要求不仅用于地下结构。地面上潮湿环境也同样适用，像卫生间等地。

3. 结构构造优化

伸缩缝是为了减少墙体裂缝而设置的，就像桥梁建筑一样。混凝土在使用一段时间后会因为外界温度的变化产生膨胀或是紧缩，造成墙体开裂。在土建设计中，已经规定了伸缩缝的最大间距，设计师们应根据建筑所处位置以及周围环境合理设定伸缩缝宽度。

4. 保护层厚度

保护层的厚度与所用混凝土的耐久程度是紧密联系的，设计人员若是发现在设计中基础会接触到水，可以将该部分的混凝土强度要求提高，保障该部位混凝土不会因为长期浸水提早报废。同时，基础的保护层厚度应该要比原有设计稍多一点。例如原有设计为 25 mm，可以将其改为 30 mm。

5. 结构荷载取值优化

荷载在设计值上一般是永久组合值的 1.5 倍左右，设计师们在取值方面容易错误的将设计值作为永久组合值来使用。这样一来，地基变形在没有超过设计值的情况下也会被判断为不满足要求，从而可以加大基础的底面积与深度，造成材料使用上的浪费。在设计时，设计师应该知道并不是进行屋面全跨布置时产生的内里就一定是最大的。在进行半跨式设计时，建筑受到的可变荷载往往更大，对结构稳定性的影响也更大。所以，设计人员除了需要对全跨进行取值范围界定之外，还应对半跨式结构受到的应力进行分析，并计算大致范围。在具体展开设计时，需要以最危险的情况作为取值来设计，保障土建结构的稳固。另外，在积雪荷载的分析方面，应该区分全跨情况下，积雪均匀分布与不均匀分布的影响；半跨式情况下，积雪均匀分布的几种情况，以此来保障屋面结构的安全性。

6. 技术规范的作用与管理

土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以，规范作为技术标准，宜强调其指导性而不是强制性。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。笔者认为，有关主管部门应将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。

技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要加大工程维修费的比例。

三、 结语

土建结构设计应该严格遵循我国出台的各项法规，设计人员在研读法规时要仔细，明确标准的适用范围。在设计前，要把握好建筑所处环境以及地理位置，以保障土建结构的设计质量。

参考文献：

[1]、 葛天文 浅析土建结构工程的安全性与耐久性 期刊论文 建设科技2007

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关键词：土建改造，风荷载

 

1. 前言为统一无线通信铁塔在建设中土建专业相关技术标准和改造措施，更好地指导现有多运营商之间的基础设施共享的建设工作，特制定无线基站铁塔改造指导原则。科技论文。

本指导原则主要内容包括风荷载计算原则、无线基站天线塔架改造原则。

2.风荷载计算原则为确保天馈支撑系统的安全，科学、准确地计算风荷载，无线通信塔架的风荷载计算应遵循《建筑结构荷载规范》GB50009-2001及《高耸结构设计规范》GB50135-2006中的相关要求。

2.1计算标准：

1) 根据移动通信天线的重要性和《建筑结构荷载规范》的有关规定，基本风压按50年一遇的风压采用。

2) 地面粗糙度类别一般取C类；远郊地区地面粗糙度类别取B类。

3) 考虑到通信天线的重要性和风荷载的不确定性，对于天线塔架和建筑结构相连接部位的连接措施，建议在计算的基础上适当加强。

4) 各类典型天线规格（参考值）

天线规格对比表

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会议收到论文报告58篇并印发了文集,有140人参加会议,在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告,另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈,取得了预期的效果,不同观点之间也进行了较为充分的交流。

鉴于这一会议的论坛性质,以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳,提交与会专家考虑并审议。

一、土建结构工程的安全性

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。

1.我国结构设计规范的安全设置水准

对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。

1.1构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和 1.4 ;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时? 菀匀范ü辜?芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳?泄兀┤匆?扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。

公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际着名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。

尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2 结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。

1.3 结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显着低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2.调整结构安全设置水准的不同见解

我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和

计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解: 1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。

认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。

3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。

3、结构设计规范的概率可靠度设计方法

自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或着名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。

对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。

二、土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。

1、土建结构工程的耐久性现状

大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。

长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设/！/计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内

按这种标准设计的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。 我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。

耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。

有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的,这个可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。

使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:

1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。

2) 工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。

3) 环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30% 。

当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。

在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。

重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。

2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护

结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。

现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也

有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。

为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。

三、技术规范的作用与管理

这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。

长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。

土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。

企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。

我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。

技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释?

规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。

发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。

四、准备提交政府有关部门考虑的建议

为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,:

1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证;

建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持;

建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助;

建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。

2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。

建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。

篇6

【关键词】特点；问题；措施

概述：在我国社会主义市场经济高速发展的今天，建筑行业在我国社会建设中所起到的作用越来越显著，其不仅能够为人们提供更舒适、更方便、更安全的生活环境，同时建筑行业本身也是我国经济发展的重要增长点之一。在现今建筑事业中，钢结构的应用越来越普遍。钢结构具有空间跨度大、造价低、结构性能突出、安装便利等优势，这使得其在建筑行业内得到了众多设计师的青睐。

一、钢结构建筑的基本特点

（一） 功能优越

钢结构建筑中，设计结构的形态、节点布局、尺寸决定着建筑的外观形象。建筑钢结构设计中与功能性的有机结合，这样就可以充分发挥建筑物的实用性，并且也有利于其他设计工作的顺利实施，设计出艺术性、实用性俱佳的钢结构建筑。

（二） 生态环保

钢结构建筑在资源、能源利用方面的使用效果良好。众所周知，中国是世界上采用砖砌体建筑及其混凝土建筑最广泛的国家。钢材作为高强度、高效能的建筑材料，循环利用能力强，边角料也有很高的利用价值，无需进行制模流程。现阶段在国际上引领建筑潮流的新型住宅产品也正在引入国内，其环保节能功能非常优异。这种类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统，室温变化范围不大，相对热量损失也大大降低。

（三） 钢结构建筑优于钢筋混凝土结构

钢结构材料便于工厂化生产，使得现场施工任务量有效降低，大大缩短了工期材料本身的自重轻、产生的结构荷载低，减少了地基处理方面的开支；钢结构抗震性能强，能为投资方获取良好的经济效益与社会效益；钢结构材料强度和韧性高，结构断面较小，便于设计布局，使得建筑用地有效减少。

（四） 钢结构建筑具备超高度和超跨度能力

钢制材料的密度和强度的比值远比传统的砖石低，混凝土材质，在同样受力能力情况下，钢材质的自重最小，从而可以实现大跨度与超高度的建筑结构设计形体。当下国际范围内已具有建造跨度> 1000m 的超大穹顶及其高度> 1000m，甚至4000m 的超高层建筑的能力。

二、当前建筑钢结构设计存在的问题

（一）、理念高度不够

目前国内钢结构设计一般为设计院根据生产需要按国家现行规范进行施工图设计，然后由有资质的专业钢结构单位二次放样详图设计。钢结构施工企业水平的参差不齐，由于缺乏计算软件和整体配套设计，导致工程质量下降。很多钢结构施工单位的钢结构放样详图设计水平很低，且承担工程的设计人员很多都是刚毕业的学生，在设计的时候没有经验，也缺乏对钢结构设计的了解，任意嵌套并且对关键技术不认真进行探讨，脑海中没有结构体系的概念，对国家规范及图集研究的不深，导致经常在一些关键节点上出错。

（二）、建筑钢结构的防火性、防腐蚀性不强

一是缺乏较强的耐火性。从钢材来看，缺乏足够的耐火性，当温度超过 400℃时，钢材的屈服强度就只能是室温下强度的 1/2。当温度大于 600℃时，钢材的刚度、强度就会完全丧失。故此，防火是钢结构建筑物必须考虑的因素。如果钢结构建筑物的防火措施不到位，一旦遭遇火灾，就会被严重破坏。因此，从设计规定来看，当钢材表面温度高于 150℃时，就需要进行隔热防护，特别是一些对防火具有特殊要求的建筑，更需要采用特殊的材料和措施进行隔热防护。二是钢材缺乏较强的耐腐蚀性。因此，如果其环境中有较强的腐蚀性介质，是不能够采用钢结构的。如果钢结构建筑不采取防腐蚀措施，长期受到腐蚀介质的侵蚀，也非常容易出现腐蚀生锈，这样不仅影响钢结构建筑的美观，而且会影响钢材料的承载能力和建筑物的适用寿命。

（三）、物理问题

钢材具有良好的传导性，因此钢结构建筑物存在保温、隔热、隔声等问题，这些问题可通过新材料、新工艺去解决。例如，在冬季可通过建筑围护结构表面吸收热量，将部分热量通过内护结构间的热传导连接件传到室内，通过内表面的吸收，保证室内温度。在大空间的公共建筑中，为解决声音的回音反射及噪声控制，可采用反射板并利用一定的软设计全面综合设计，增强钢结构建筑物在吸声、吸湿等方面的性能。

三、钢结构设计中存在问题的解决措施

（一）、钢结构设计防火方面的问题的对策

在钢结构建筑设计中采用的防火措施有以下两种：第一种是钢结构的自身防火，在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料。第二种是改善钢结构的外部环境，为了更好地确保钢结构防火性能的提升，就必须加强防火墙、防火门的设置，并配备自动喷水灭火系统和独立的水幕以及防火带等进行防火分区的设置，且在火灾探测报警技术和烟气控制技术的帮助下及时的发现和处理可能出现的火灾，确保其防火性能得到有效的提升。

（二）钢结构设计防腐方面的问题的对策

当前，钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料，并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施，但是这样做只是基础性的防腐，因而为了提高钢结构的防腐效果，就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料，并利用热浸镀锌技术对其进行处理，利用镀层达到保护钢结构不被腐蚀。

（三）钢结构设计在物理方面的问题的对策

一般情况下，建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同，例如大型商场建筑，其隔音效果要求较低；寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高，这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。当前，解决吸音问题的主要措施有两种：第一种是科学的设计吸声结构，例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料，例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。

结束语

目前，随着城市经济的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展也开始迅速起来，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已经开始做为重点推广项目。人们的生活水平越来越高，对钢建筑结构设计也提出了更高的要求。因此，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。

参考文献：

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关键词：改造、扩建工程，基础设计

 

前言：一些工厂由于工艺流程的需要或是生产规模的扩大，需要对原有厂房进行改建或扩建。由于场地的局限，加上改扩建建筑要满足工艺流程的需要，因此改扩建建筑通常会在一个较为狭小的空间内建成。然而，改扩建工程的结构设计最难以驾驭的并不是上部结构，而是该工程的基础设计。因为改扩建建筑的基础既要满足支承上部结构的荷载又要躲避原有厂房的基础，还要避免新建基础开挖对原有厂房结构造成影响。因此改扩建建筑的基础成为了设计的难点。本文通过几个工程实例，提供几种改扩建基础的设计形式，便于同行在今后的工程设计中借鉴使用。

1.实例一：XX铝厂石灰炉厂区改造。

工程概况：XX铝厂石灰炉厂区为上世纪五十年代建成并投入使用。随着该厂生产规模的扩大以及新设备的引进，原有石灰炉厂区已不能满足现有生产要求。经建设方研究决定，在原有石灰炉厂区内重建满足现有工艺要求的石灰炉及配套建筑。土建专业需要设计炉体基础及配套建筑。设计依据：工艺、建筑专业提供资料，现场实测原有基础平面图。石灰炉炉体高55m，炉体自重加上料重共计2400吨，炉体直径为7m。土建设计的炉体支座采用钢筋混凝土结构，高10m，直径为7.4m。场地平面布置图如下：

经计算，炉体支座基础可供选择的形式有大板基础、群桩（小直径桩）承台基础、环形群桩（大直径桩）承台基础。由场地平面布置图可知，石灰炉炉体支座在一个十分狭小的空间里。左侧有新建转运站，右侧有新建吊装间，下侧有新建鼓风机室。经分析，大板基础有如下特点：基础持力层为红粘土（距地面4m），基槽开挖浅、施工方便、施工工期相对较短、较为经济；但基础底面积大，在场地有限的条件下会占用很大平面面积，这样左侧的转运站和右侧吊装间基础就没有放置的位置，并且在施工过程中要将原有石灰炉基础进行废除，这样增加了施工难度，还会对周边原有建筑造成影响，可行性不大。

群桩（小直径桩）承台基础有如下特点：基础持力层为岩石（距地面8m～10m），基础底面积小，不挤占周围建筑基础空间。桩采用机械成孔桩，由于场地狭小，施工机械进场较为麻烦，施工成本高；并且桩数量多，施工工期相对较长，可行性较大。

环形群桩（大直径桩）承台基础有如下特点：基础持力层为岩石（距地面8m～10m），基础底面积小，桩采用人工挖孔桩，施工工期较长（由于要满足桩间距要求，采用隔桩跳挖施工工艺），施工较为容易，造价较高，基础开挖对相邻建筑影响小，不挤占周围建筑基础空间，可行性最大。通过上述分析并经过利弊比较，最终选择环形群桩（大直径桩）承台基础。科技论文。见下图：

2.实例二：XX铝厂在原有石灰炉基础处新建转运站。

工程概况：见上例场地平面布置图中，XX铝厂将原有石灰炉炉体支座废除，在原有石灰炉基础处新建转运站来满足工艺流程需要。设计依据：工艺、建筑专业提供资料，现场实测原有基础平面图。转运站共3层，框架结构，高12.5m。转运站的八根框架柱平面位置在原有石灰炉基础上。这给设计带来了困难，原有石灰炉基础为大板基础，埋深4.1m，底板厚2.1m。若废除原有大板基础来新建柱子基础，将会花费不少的人力和财力，工期也会加长；而且场地狭小，废除原有基础施工过程势必会对周围建筑物造成一定影响。经过分析，利用原有石灰炉大板基础来作转运站框架柱基础是最优方案。通过计算，原有石灰炉基础承载力能满足现有转运站框架柱所施加的荷载。但是如何才能让转运站的框架柱把根生到原有石灰炉基础上呢？我们想到了杯口基础，在原有石灰炉基础上凿出杯口，然后将柱子钢筋插入杯口，现场浇入混凝土，这样转运站的柱子就和原有石灰炉基础联接到一起了。如下图：

利用原有的石灰炉大板基础作为新建转运站柱子的基础，这样使得现场施工难度小，工期短、对邻近建筑影响小，节约了人力和财力，为最优方案。

3.实例三：XX铝厂余热导热油加热站扩建。

工程概况：XX铝厂产量增大，需要增加一套余热导热油系统，由于场地有限，该系统将在一个很狭小的范围内建成，尤其是热工专业的一部分烟管支架。设计依据：热工、建筑专业提供资料，原有余热锅炉房施工图，原有煅烧车间施工图。根据热工专业提资以及现场实际情况，有一段烟管位于已建成余热锅炉房与煅烧车间厂房之间宽2m的夹缝之间。此段烟管需要土建专业设计3个支架，支架高5m，受垂直荷载25吨，水平荷载7.5吨。若采用独立基础，基础底面积大，在2m宽的缝隙之间是放不下的。因此只能放弃采用。若采用桩基础，桩的深开挖过程中势必会影响到缝隙两边的厂房柱子基础。这时我们想到了墩基础，通过计算确定出墩基础大小，并在墩顶用拉梁连接，由于墩基础的持力层与缝隙两边柱子基础持力层相同，也就是埋深大概一致，因此墩基础的开挖对缝隙两边厂房的柱子基础影响较小。而且在墩顶设置的拉梁与支架顶的连梁形成了一个框架体系，很好的化解了水平力对基础造成的不利影响。如下图：

采用墩基础使得现场施工较为方便，基础的施工对邻近建筑影响小，是一种不错的基础形式。

4.实例四：XX铝厂原料磨厂房5.000操作平台下要增设主轴承油站。

工程概况：由于原料磨磨机主轴承需要不断补充油，但原设计未设置专用的油站，这样在生产过程中油容易被碱液污染，致其品质下降。因此甲方要求在5.000操作平台下要增设主轴承油站。科技论文。根据现场实际情况定出该油站长5.8m，宽4.8m层高3m。由于场地有限有一段墙体要座于原料磨磨机基础上。若采用框架结构，场地内没有足够的空间放置框架柱基础。因此只能采用砖混结构，但是有一段墙体座于原料磨磨机基础上，磨机基础的振动必定会对油站的墙体造成影响，严重时甚至令墙体开裂。这时我们想到了在磨机基础与墙体条基基础之间增设褥垫，让褥垫来吸收磨机基础振动产生的力，并在条形基础内设置钢筋，设置地圈梁和构造柱。如下图：

采用增加褥垫的条形基础，使得磨机基础的振动对结构的不利影响减少，保证了建筑物的安全性。科技论文。

5、结论：在改造、扩建工程的基础设计中应注意以下几点：

5.1. 改造、扩建工程的基础设计应对整个场地有整体认识，制定合理的结构体系，设计基础时应尽量考虑综合因素，基础尺寸宜小，这样可以节约场地，为其它建筑腾出空间。

5.2. 改造、扩建工程的基础设计，上部结构与基础设计应相互协调。在承载能力满足的情况下应尽量利用原有建筑物基础，这样可以变废为宝，减少了投资和施工工程量。

5.3. 改造、扩建工程的基础设计，应根据现场实际情况制定基础方案，在有限的场地范围内可以采用一些不常用的基础形式这样对周边建筑影响最小，结构最合理。

5.4. 改造、扩建工程的基础设计，可以对现场地基进行一定处理，再进行基础设计，这样可以最大限度的利用现场空间。

参考文献

［1］混凝土结构设计规范（GB 50010—2002）［S］中国建筑工业出版社

［2］建筑地基基础设计规范（GB 50007—2002）［S］中国建筑工业出版社

［3］建筑地基处理技术规范（JGJ 79—2002、J 220—2002）［S］中国建筑工业出版社

［4］建筑桩基技术规范（JGJ 94—2008）［S］中国建筑工业出版社

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论文关键词：高层概况发展体系施工

论文摘要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研，分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题，为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。

超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。来源于/

一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》。

1、钢材的国产化

国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。

2、钢结构设计国产化

截止2003年3月，我国已建和在建的高层建筑钢结构有60余幢，按其结构类型划分，钢框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合计6011%；钢框架-支撑体系占1813%；巨型框架占813%；纯钢框架占617%，筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明，目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。

鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究，所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。

国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。

钢结构设计分两个阶段，即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式，无构件图、节点图和钢材表等，对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此，建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题，国内应多做一些理论和试验研究工作，比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低，在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面，国际上研究和应用较多，国内应加快进行此方面的研究。

二、高层及超高层结构体系

对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

三、钢结构制作与安装1、钢柱的安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。

(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

2、框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。

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关键词：钢结构，施工，质量

 

目前钢结构建筑在世界范围内已得到了普遍应用，全世界的超高层建筑中，纯钢结构约达到了50％，而国外60％以上的高档住宅都采用了钢结构。硕士论文，施工。我国炼钢技术和成型制造工艺的发展，给钢结构工程的应用带来新的活力，随着工程建设的日益增加，相应又推动了钢结构设计与施工技术的不断进步和完善，文章对钢结构工程建设过程中的相关问题进行探讨。

（1）钢结构建筑施工准备工作。首先是强化施工图纸的会审工作，施工前监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查全面、透彻。

（2）钢结构建筑实施阶段监理工作。应分下列四个专业进行监理，结构监理、焊接监理、无损检测(NDT)监理及涂装监理。硕士论文，施工。1.结构监理。放样质量抽检，摘要求。指定RT(X光拍片)，核查RT检测部位是否符合技术条件，复证RT检验报告；审查UT(超声波探伤)报告；根据业主委托或业主请第三方复查部分焊缝。4.涂装监理。检查除锈工装设备是否符合技术条件；除锈是否达到等级；分段工程除锈质量检查；分段工程涂层膜厚、牢度等质量情况；检查并签署报告。

（3）钢结构建筑现场吊装。钢结构建筑现场吊装是检验制作阶段工作成效的关键步骤，同时也是检验钢结构与土建衔接情况的重要环节。通常情况下，现场吊装监理应在吊装前与制作厂一起对所有墩梁标高、墩梁间距、支承中心矩等有关数据进行复测，对焊接施工与变形控制方案进行认可。在吊装过程中应统一指挥，密切协调，严格按专家评审的方案实施，吊装后对梁间装配状况与支座密贴情况进行检查，对现场主要受力焊缝进行表面质量、无损探伤、涂装等监理，并对梁面长度、宽度、拱度等主要尺度进行监理。硕士论文，施工。由于钢结构尺度往往以毫米计算，土建尺度往往以厘米计算，施工中易造成总体吊装不吻合或局部返工。为此应在制作接近完工时，事前进行最后尺寸的确认，以避免差错。硕士论文，施工。

（4）钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。在钢结构材料选择中，钢筋的质量保证，且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢，其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍，套筒长为钢筋直径的2倍。施工材料钢构件进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检验。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷，马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收。验收完成后按结构平面形式分区段绘制吊装图，吊装分区先后次序为：先安装整体框架梁柱结构后楼板结构，平面从中央向四周扩展，先柱后梁、先主梁后次梁吊装，使每日完成的工作量可形成一个空间构架，以保证其刚度，提高抗风稳定性和安全性。为了便于调整柱的垂直度，在预埋螺栓上先拧上数个螺母全部拧到接触基础面，并用水平仪找平后，开始吊装钢柱。硕士论文，施工。吊装钢柱时，为了防止意外事故出现，在柱的上端活系两根缆风绳。测量校正，钢柱吊装就位后，用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控，微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距；高强螺栓使用前检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面应平整，接触面必须大干75%，边缘缝隙不得大干0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔；高强螺栓不得作为临时安装螺栓，螺栓拧紧应按一个方向施拧，当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。钢结构使焊前，对焊条的合格证进行检查，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷，一、二级焊缝按要求进行无损检测，在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊。焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝多层梁柱焊接时，应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点，然后焊底部柱与梁节点，最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时，应先焊梓顶垂直偏差较大的部位，以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。

（5）防火工程造成的火险隐患原因是多方面的，但很重要的一个原因是思想认识不到位，轻视火灾预防。因此钢构建筑的防火尤为重要，目前应用最为广泛的防火方式是钢结构表面喷涂防火涂料。硕士论文，施工。市场上防火涂料的品种繁多，其防火性能也不尽相同。不能把组成、制造工艺、质检方法和标准以及施用技术等方面存在明显不同的饰面型防火涂料用于保护钢结构；对钢结构防火涂料应根据钢结构耐火极限要求选用不同的防火涂料：耐火极限不超过1h时，可选用超薄型或薄型防火涂料；耐火极限不超过2.5h时，可选用薄型或厚浆型防火涂料；耐火极限在2.5h以上时，应选用厚浆型防火涂料。裸露部位且装饰效果要求高时，如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料，裸露的柱及网架构件则可选用薄型涂料，隐蔽部位选用厚浆型涂料。不能将技术性能仅满足于室内钢结构防火涂料标准要求的产品未加技术改进就用于保护室外钢结构，露天钢结构防火涂料的选用应考虑其耐水、防冻、防腐等因素，只有这样，才能真正发挥涂料的防火性能。

（6）验收阶段的主要工作是监理参与工程初验、核验、终验、定级。在这之前监理应完成监理总结和质量评估，总结中监理应对整个监理过程的主要技术环节、主要技术质量、指标、监理过程中发生的质量问题、管理过程与结果进行评述。总结还应包含各项主要质量指标测量结果，及对监理单独复测结果进行表述，最后对工程质量作出评估。竣工验收阶段还包含工程资料、监理资料的验收递交。对钢结构监理而言，包括焊缝质量检查表、无损检测表、工艺评定表等。这些表是竣工材料中必不可少的，能较全面、准确反映钢结构的制作安装质量。这些表连同监理合同、监理大纲、监理细则、监理总结、评估报告，及监理过程中的来往文件、技术文件、监理备忘录和整改通知单组合在一起，成为监理竣工文件。做到有据可查，可以追溯。在工程竣工验收前，消防部门应让建设、施工、监理单位出具质量检测报告，掌握工程施工情况。在工程验收时，不仅要重视消防设施的验收，还应把钢结构防火涂料的验收放在重要位置。消防监督人员不仅要眼看、手摸，还应配置测厚仪等必要的检测设备。对于施工质量达不到要求的，该返工的要返工，确保钢结构消防工程的质量，从根本上消除钢结构工程存在的火灾隐患。

只有在施工管理过程中，加强对技术人员、工人对规范标准和操作规程的培训学习，切实做好开工前的准备，加强施工过程中的质量控制和监督检查，积极发挥施工、监理等各方面的作用，做好各分项工程的工序验收工作，才能保证钢结构工程的整体质量。

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关键词：钢筋混凝土；框架结构；结构设计与施工；施工控制

Abstract: in this paper, according to the actual case of architecture frame structure is analyzed, and the stress of the framework for building features, from the structure design and construction puts forward relevant control measures. From the design, production, construction the layer upon layer analysis, strengthen building structure in the process of the construction quality control and management, take effective measures to control the elaborate organization construction, improve the frame structure construction quality.

Keywords: reinforced concrete; Frame structure; Structure design and construction; Construction control

中图分类号：TU375文献标识码： A 文章编号：

项目概况

本工程为五层，建筑高度22.50米。总建筑面积3205.6m2，占地面积1000m2。本工程室内地坪±0.000标高相当于绝对标高由现场确定，建筑定位及竖向标高关系。底层楼面与室外地面高差为450mm。本工程属于二类建筑，设计使用年限为50年。建筑安全等级为二级,耐火等级为二级。屋面防水等级为三级，建筑抗震设烈度为7度,建筑抗震设防类别为二级

结构材料选择

本工程包括土建、水电安装、消防、空调通风及小区道路。工作面大，工种多。必须全面考虑和优化各专业配置和施工，保证整个工程顺利实施和完成施工现场施工用地狭小，因此要合理布置临建用房、材料堆放、加工场地。上部设计为住宅，质量要求严，为防止出现“裂”、“渗”、“漏”的质量通病应引起足够重视。最终采取的施工方案为：外墙采用厚度240，MU10多孔砖，MU5.0混合砂浆。混凝土材料：混凝土：柱 C35，梁板C30，基础C25。

对框架结构进行验算分析

根据项目的特点，施工方对框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算公式如下。中柱处的梁；边柱的梁 ：

层次

5 69.83 52090 1.34 18.74 3900 1/2910

4 138.55 52090 2.66 17.40 3900 1/1466

3 191.23 52090 3.67 14.74 3900 1/1063

2 227.86 52090 4.37 11.07 3900 1/892

1 248.44 37060 6.70 6.70 5000 1/746

表1 横向水平地震作用下的位移验算

由表中可以看到，最大层间弹性位移角发生在第一层，1/892

主体结构测量放线工艺流程

主轴线竖向投测顶板砼表面校核主轴线无误楼层排尺量距弹细部尺寸（墙边线、门窗口位置线、模板控制线）验楼层线抄上一层钢筋标高控制线抄本层墙体标高控制线弹顶板预留动线下一层主轴线竖向头侧。

施工质量控制措施

测量准备工作

施工过程中所有的测量均由项目部专职测量员制定详细的测量计划，包括对本工程的测设定位、标高引侧、沉降观测等各种测量。在测量前，必须将使用的各种测量仪器送到计量部门或仪器站进行检测取得检测证后方可使用。楼板开大洞计算处理措施。以PKPM 软件为例来说，SAT和TAT、IVE分别采用了两种方式进行处理。SAT—WE软件是将所有楼板定义为弹性膜，由软件真实地计算楼板的平面内刚度，忽略楼板的片面外刚度；TAT软件是将无楼板的节点定义为弹性节点，也就是表明该节点不受剐性楼板假定的限制，其平动自由度独立。

框架结构强化措施

短柱的处理措施。短柱的处理可以采用配X形钢筋和外包钢板的方式；也可以采用复合箍筋，并使箍筋沿全高加密的方式增加柱的抗剪承载力来改善其变形能力，保证短柱的纵向钢筋对称布置，且每侧的纵向钢筋配筋率不宜大于1.2％的方式处理。薄弱层的处理措施。薄弱层处理的最基本方式就是加大该层梁截面或柱截面，如果有条件，还可以通过改变层高或减少基础埋置深度。当无法避免会出现薄弱层的时候，我们可以在结构计算和出图时采取必要的补救措施，比如，除对薄弱层的地震剪力乘以1.15倍的放大系数外，还应对结构的楼层屈服强度系数进行验算。梁、板和柱的强度设置处理措施。结构设计时最好采用统一的强度等级；或柱采用一种混凝土强度等级，梁和板采用另一种混凝土强度等级，并且只在节点处采取特殊措施，以简化施工工艺，提高施工效率，保证施工质量。

定位放线

根据设计总平面布置图和业主方提供的坐标控制网点，以及已有的控制标高，将引桩测定在本工程的附近，并进行检测复核，引桩点将用砼材料进行制作，以保证引桩点的精度和牢固。

高程控制

根据施工现场附近的基本水准控制点，用精密水准仪将本工程的±0.000水准控制点测定出来，并进行必要的复核，将高程闭合差控制在允许的误差之内，在本工程基础边线以外用砼材料建立±0.000水准控制点。施工中根据所设立的±0.000水准控制点将基层相对标高点标注在建筑物的主要外柱面上，建立本工程施工水准标高起始线，控制好基础的标高，并将基础标高用油漆标明，以此标高为其实标高点，用钢尺沿垂直方向向上量至施工层，并画出相应的水平控制线，据此施测控制各构件的标高，同时也可采用±0.000的标高进行复测和校核。

沉降观测

按照《建筑地基基础设计规范》以及设计的要求在建筑物角点及其它位置设置好沉降观测点，在一定期限内，均由项目部测量人员和业主方代表配合勘查设计单位负责观测一次，并记录归档。按二等水准测量规范进行观测，按规范要求控制环线闭合差。工程竣工后，绘制城建筑物沉降曲线图，移交业主方。沉降观测将遵循四定的原则：固定人员观测和整理成果；固定使用水准仪及水准尺；使用固定的水准点；按规定的日期、方法及路线进行观测。

结语

随着人们对住宅使用要求和功用要求越来越高，对建筑技术人员的考验也随之增大。广大工程技术人员，应该根据实际情况，因地制宜，选择合适的一种或者多种方法相结合保证建筑框架结构的施工质量。

参考文献[1] 张少良．钢结构工程的质量控制与评价体系研究 - 郑州大学2011

[2] 徐丰朋．浅议工程施工现场质量管理[A]河南省建筑业行业优秀论文集 2010年

[3] 姜继茂．建筑工程项目施工质量管理研究[D]．中国优秀硕士学位论文全文数据库．2008．