民用建筑結構論文精選(九篇)

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第1篇：民用建筑結構論文范文

【關鍵詞】民用建筑；安全鑒定；工程應用

房屋安全鑒定定義對房屋安全鑒定機構以國家相關法規(guī)和相關工程技術作為標準，以查勘以及檢測和驗算作為手段，實現(xiàn)對既有房屋結構當前的完損以及使用狀況和抗震能力與危險程度等方面做出科學鑒別和評定的技術性管理工作。房屋安全對人民群眾生命和財產(chǎn)安全產(chǎn)生了直接影響，與我國國計民生和社會和諧發(fā)生了直接關系。最近幾年房屋安全方面的問題層出不窮，使人們的財產(chǎn)遭受到了巨大損失，所以說房屋安全鑒定工作迫在眉睫。

一、民用建筑安全鑒定的重要意義

房屋安全鑒定工作在房屋進行安全管理方面、房產(chǎn)價值評估方面、安全排查方面、以及房屋災后加固、房屋裝修改造糾紛界定等方面發(fā)揮著不可替代的作用。正確評價既有民用建筑物的安全性，對保證已有房屋繼續(xù)安全使用和挖潛利用房屋資源有重大的經(jīng)濟效益和社會效益[ ]。

二、民用建筑安全鑒定的類型

已有民用建筑結構的檢測鑒定工作主要包含偶然作用類、施工質量類、合同糾紛類等幾類工程問題。

1、偶然作用類

①火災作用后的民用建筑檢測鑒定

火災作用后的建筑進行的主要是表面損傷檢測和材料強度檢測，并且對預應力結構以及對預應力構件進行荷載試驗以評價其承載力。

②爆炸作用后的民用建筑檢測鑒定

由于人們使用電器種類的增多以及天然氣、煤氣的不正確使用，爆炸在民居中頻繁發(fā)生，因此爆炸后的房屋的損傷檢測工作尤為重要。經(jīng)受爆炸作用后的民用建筑結構檢測包含現(xiàn)場檢測、墻體等構件垂直度檢測[ ]。

③地震作用后的民用建筑檢測鑒定

對于震級較高的地震，在地震之后的民用建筑在經(jīng)過可靠的技術鑒定后才能夠決定其是否能繼續(xù)使用或加固后繼續(xù)使用。

2、施工質量類

我國建筑市場由于建設人員水平參差不齊，監(jiān)管力度不足，導致建筑質量存在較多問題。常見的施工質量類問題包含材料質量不達標、偷工減料、施工初始損傷等。如果新建的房屋建筑存在質量問題，需要進行安全質量鑒定方可進行使用。

3、合同糾紛類

如今因房屋建造所引發(fā)的民事糾紛不斷，房屋安全鑒定能夠對房屋的破損程度和原因進行鑒定，可以為司法的裁定提供事實依據(jù)，維護了司法的公正。

三、既有民用建筑安全鑒定方法

1、直接經(jīng)驗法

直接經(jīng)驗法是在房屋安全鑒定人員對被鑒定房屋的建造情況調查、現(xiàn)場查勘，在圖紙完備的情況下，通過對原設計圖紙對房屋的各個部位構件的校核，然后技術人員根據(jù)自己的專業(yè)知識以及經(jīng)驗和驗算對房屋進行安全等級評定，是一種比較粗糙的鑒定方法。這種方法主要憑借鑒定人員的知識和經(jīng)驗對房屋結構的可靠性進行整體分析，具有方法簡單、費用低、鑒定速度快的特點，但由于其與鑒定人員個人水平密切相關，缺少現(xiàn)代檢測技術的必要保證和科學評定程序，鑒定結果帶有一定的主觀性和隨機性，因而鑒定結果有效性低。

2、實用鑒定法

實用鑒定法以傳統(tǒng)的經(jīng)驗法作為基礎，依據(jù)的是鑒定人員的全面分析鑒定，并且列出房屋的損壞原因，列出明確的鑒定、檢測項目，鑒定人員利用現(xiàn)代檢測技術和測試手段對被鑒定房屋的損壞原因進行全面分析，對房屋結構的使用材料、材料強度等方面用儀器進行實地檢測，然后再對檢測值按有關規(guī)范進行分析和計算，結合結構計算和實驗結果，對每一個項目進行綜合性的評定，得出較準確的鑒定結論。實用鑒定法一般要完成：①初步調查建筑物的原始概況，包括調閱圖紙及規(guī)劃、勘探、環(huán)境等技術資料。②對建筑物的各組成部位進行檢測和查看，包括建筑物的地基基礎、建筑材料和建筑結構。③在實驗室進行構件試驗以及通過相關軟件對檢測結果進行模型和結構驗算分析[ ]。

3、概率法

概率法是以概率以及數(shù)理統(tǒng)計原理作為基礎的，采用的是非定值統(tǒng)計規(guī)律進行的結構可靠性的鑒定。概率法是依據(jù)結構可靠性理論，用結構失效概率來衡量結構的可靠程度。概率法指的是在結構抗力以及作用效應之間進行一定數(shù)量關系的建立，只要計算出失效概率，也就能得出建筑物的可靠度。

四、既有建筑安全鑒定在工程中的應用

以位于 X市環(huán)翠區(qū)海港路73號的某一項目為例，該項目建于1981年。該建筑采用的是4層砌體結構，每一層的高度為4米，建筑物的總高度為1.45米，該項建筑的總建筑面積為921.6m2。

鑒定過程：

1、工程現(xiàn)狀初步調查

對X項目進行初步調查，主要包括房屋概況、建筑設計情況、地基基礎、上部結構、圖紙資料等。

經(jīng)過對X項目工程現(xiàn)狀的初步勘察，我們可以得知X項目的建筑結構形式、建筑的平（立）面尺寸以及建筑的做法和構造處理都符合施工圖紙的要求；在建筑結構的體系以及結構布置方面也基本合理，建筑結構以及構件之間的鏈接很可靠，墻體采用的砌筑方式也很正確；X項目的建筑地基也很穩(wěn)定沒有發(fā)現(xiàn)不均勻的沉降以及墻體裂縫等一些不良現(xiàn)象；X項目建筑的樓板以及樓面也很平整，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的扭曲變形現(xiàn)象，此外X項目建筑房屋的防水性能也很好，也沒有發(fā)現(xiàn)有任何積水的跡象以及墻體發(fā)霉的現(xiàn)象。

2、地基基礎

X項目建筑的地基很穩(wěn)定，沒有發(fā)現(xiàn)不均勻的沉降引起的建筑傾斜以及散水等現(xiàn)象。

3、上部承重結構檢測

從對X項目建筑現(xiàn)場的檢測來看，X項目建筑在建筑結構布局方面基本合理，設計的傳力路徑以及結構的選型都很正確，圈梁的尺寸以及配筋和材料的強度都符合設計規(guī)范，在檢測時發(fā)現(xiàn)X項目建筑在支撐大梁的窗間強沒有出現(xiàn)豎向裂縫，在建筑的縱橫墻的交接處也沒有出現(xiàn)明顯的裂縫，并且通過對承重墻體的檢查發(fā)現(xiàn)沒有傾斜、裂縫以及酥松現(xiàn)象，墻體的連接以及砌筑方式也是正確的[ ]。

4、抗震設施檢測

通過X項目建筑的現(xiàn)場檢測可以發(fā)現(xiàn)，在該建筑中沒有設置構造柱，并且在建筑的內(nèi)橫墻上也沒有設置圈梁，設置的構造柱以及圈梁也不滿足設計規(guī)范要求。

5、圍護系統(tǒng)

對X項目建筑的檢測過程中沒有發(fā)現(xiàn)樓板以及屋蓋出現(xiàn)明顯的變形、裂縫現(xiàn)象，X項目建筑的屋面防水以及排水等方面的性能良好，沒有出現(xiàn)老化、滲漏以及排水不良的現(xiàn)象，門窗的封閉良好可以自如地開啟，X項目建筑墻體也沒有出現(xiàn)也沒有出現(xiàn)明顯的變形以及裂縫。

【總結】

通過上文分析我們清楚了對既有民用建筑進行安全鑒定的必要性，了解了既有記住安全鑒定的內(nèi)容，并且了分析了對既有民用建筑進行安全鑒定的方法以及在實際工程中對安全鑒定方法的應用。現(xiàn)階段有關既有建筑房屋安全鑒定方面的研究成果還很少，本文的分析能夠為既有建筑房屋安全的鑒定提供一定的借鑒和指導。

【參考文獻】

[1]陳銘建.既有民用建筑安全鑒定方法及工程應用[D].廣西大學碩士學位論文，

2007.

[2]李兵.建設工程質量檢測行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].黑龍江科技信息，2009（24）：351.

[3]王子英.既有民用建筑可靠性鑒定及程序設計[D].天津大學碩士學位論文，2005.

第2篇：民用建筑結構論文范文

【關鍵詞】民用建筑；地下室；結構設計 ； 嵌固端

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，現(xiàn)今的高層建筑日益增多，在城市工程建設中出現(xiàn)了非常多的地下室和地下車庫。將高層建筑的設備用房、地下消防水池和汽車停車位等等設置在地下室，不僅能夠充分地發(fā)揮地下室的作用，而且又滿足了基礎埋深的要求，同時地下停車場還可以用作人防地下室，以滿足戰(zhàn)時需要。因此，在高層建筑的設計中，如何合理地設計地下室的結構這個問題顯得異常重要，現(xiàn)簡要地探討地下室在結構設計中常見的幾個難點問題。

一、高層民用建筑地下室結構設計難點

由于在高層民用建筑地下室結構設計過程中存在諸多難點，比如不能有效確定地下室結構設計的嵌固部位，不能有效設計地下室結構設計的抗震等級等都是設計中存在的要點。因此，這就需要在進行高層民用建筑地下室結構設計中，應不斷加強對于上部嵌固的抗震能力的重視， 嚴格遵守地下室結構設計中的要求，合理設計好剪切的剛度比，這樣才能有效確保高層民用建筑地下室結構的質量。具體分析如下。

（一）合理確定上部結構的嵌固部位

上部結構嵌固部位的合理選取，在高層民用建筑地下室結構設計中的計算模型占有重要位置。而地下室的設計本身由墻、樁本身和承臺本身、 柱等都具有重要作用， 都需要進行承載力的計算。部結構的嵌固部位主要指結構預期塑性鉸出現(xiàn)的位置，它能直接限制構件在兩個水平方向的轉動位移，即平動位移和扭轉位移，在這個過程中能夠將地震作用傳遞到上部結構。上部結構嵌固部位的選取，具體包括以下幾點要求。

1、加強對于上部嵌固的抗震能力的重視。由于上部嵌固部分主要是地下室頂板位置，而地下室一層的抗震等級會根據(jù)上部結構的實際情況進行測定，這就要求加強對于上部嵌固的抗震能力的重視。 首先地下一層的抗震等級不應低于上部結構的抗震等級。其次由于地下室頂板的厚度，對承受荷載有著極其重要的作用，其中，包括地下室頂板所承受的側向荷載和垂直荷載，這就要求在頂板進行開洞過程中應盡量減少或避免開洞，如果必須要進行

開洞時，要適當減少洞口的面積大小，同時還要適當加強洞口周邊的構造，從而避免或減少因剛度突變或強度降低，影響結構的豎向側力構件的連續(xù)，導致地下室不適宜作為上部結構的嵌固端。

2、嚴格遵守地下室結構設計中的要求。依據(jù)JGJ3-2010《高規(guī)》，在地下室結構設計中，對于地下室頂板的厚度有著一定要求，其厚度應超過160mm，而上部嵌固部位的地下室的樓板需達到180mm，地下室防水規(guī)范要求如果作為車庫頂板接觸地下水需要板厚增加為250mm；為了保證地下室做為嵌固端，配筋率要求達到0.25%并且雙層雙向布置，混凝土強度也不應小于C30.

（二）確定地下室結構設計的抗震等級

針對高層建筑的大底盤，且地下室上有許多塔樓，同時每一個塔樓之間都是相互獨立的，當高層地下室作為上部塔樓的嵌固端時，地下室的抗震等級應與上部結構相同，地下室一層以下的抗震等級可逐層降低，但不應小于四級。

二、高層民用建筑的地下室結構設計的施工條件的影響

業(yè)主關注著高層民用建筑地下室的經(jīng)濟效益，而高層民用建筑的地下室結構設計的施工條件對于整個工程的工期和質量有著重要影響。從而要求設計技術人員進行高層民用建筑地下室結構設計時，要多加考慮施工條件的影響。通常情況下，應從以下幾個角度考慮。

首先，合理節(jié)省施工工期提高經(jīng)濟效益。由于施工工期在整個高層民用建筑過程中占有重要地位，而工期的長短將直接影響著業(yè)主及施工單位的經(jīng)濟效益。對于施工單位來說，縮短施工工期可以節(jié)省人員工資、固定資產(chǎn)折舊等建筑安裝工程費用。一方面，對于業(yè)主方來說，縮短工程施工工期，有利于提前還清貸款，降低工程項目的投資成本。另一方面，受傳統(tǒng)設計材料限制，地下室這種以大體積混凝土為主的結構施工周期過長，施工時遇到問題也較多，而目前越來越多的工程采用了新技術新材料，加快了施工周期，雖然增加了投資成本，但是節(jié)省了人工費用，模板費用等。

其次，結合高層民用建筑的地下室結構設計的施工條件，優(yōu)化設計結構。高層民用建筑的地下室結構設計的初步設計階段，主要確定結構形式、主要構件尺寸及主要結構材料等。由于高層民用建筑的地下室結構初步設計階段對整個工程的結構造價影響約占70%。因此設計人員就要選擇符合當?shù)厥┕べY源的結構材料，采用符合當?shù)毓I(yè)、經(jīng)濟情況的施工技術，這樣才能控制好工程的可行性和經(jīng)濟性。

三、高層建筑地下室結構設計的常見問題和措施

通常情況下，高層民用建筑地下室結構設計的常見問題主要體現(xiàn)在防水底板的設計，頂板的設計，外墻的設計、荷載的設計和抗浮和抗?jié)B的設計等多個方面，而高層民用建筑地下室結構設計要求又是整個高層民用建筑中的關鍵部分，因此，在對高層民用建筑地下室結構進行設計的過程中，要嚴格按照建筑設計行業(yè)的相關規(guī)范制度，嚴格要求，全面統(tǒng)籌考量，確保高層民用建筑地下室結構的設計質量，具體分析如下：

（一）頂板的設計

根據(jù)建筑結構設計的相關標準，對于地下室頂板作為上部結構的嵌固端時， 地下室的頂板上不易開洞， 而對于頂板的厚度要求，要大于180mm，同時在配筋方面的要求也有嚴格控制，需采用雙層雙向配筋的方式，按照合理的配筋率進行設計【3】。

（二）外墻的設計

由于高層民用建筑的地下室結構的外墻設計有嚴格要求，這要求外墻不僅防水，防滲漏，還要起到擋土墻作用，這就要求外墻設計中不僅要考慮擋土作用，還要從裂縫來考慮抗?jié)B防水，這樣才能正確的對裂縫寬度進行合理計算。

（三）荷載的設計

對于荷載的設計要求，根據(jù)建筑需要，特別是消防車通道的荷載考慮及折減，這需要結構人員精確考慮地下室頂板荷載，特別在高層地下室車庫項目中尤為突出，這關乎地下室整體結構安全及經(jīng)濟效應。

（四）抗浮和抗?jié)B的設計

由于地下水位的變幅和地面種植澆灌水的影響，在進行地下室設計的過程中要全面考慮抗浮和抗?jié)B因素，一旦抗浮和抗?jié)B設計沒有得到良好的進行，將會直接影響到高層民用建筑的質量。

1、抗浮設計

抗浮設計主要分為局部抗浮和整體抗浮兩種，結合若干抗浮樁與抗浮錨桿的實際工程經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，目前地下室抗浮設計主要面臨著地下水浮力計算理論不成熟、地勘報告不精準等問題。

2、抗?jié)B設計

在進行地下室的設計過程中，還應考慮地下水位變幅和施工技術等方面的因素所造成的抗?jié)B問題，建筑結構抗?jié)B問題直接威脅高層民用建筑的使用壽命。因此，在設計過程中，要對影響抗?jié)B的因素做一個全面考量 。設計時可采用外加膨脹劑、設置伸縮后澆帶、加入合成纖維等方法予以控制。

四、結語

綜上所述，高層民用建筑的地下室結構設計是一項工作量巨大的且難度較大的工程，為了更好的滿足人們對于高層民用建筑的地下室的需求，這就要求在設計過程中，要嚴格遵守建筑設計行業(yè)的相關規(guī)范制度，以加強高層民用建筑的地下室結構質量為首要任務，同時全面統(tǒng)籌和考量設計過程中影響地下室結構的因素，有效解決設計過程中遇到的問題，從而確保高層民用建筑的質量。

參考文獻：

[1]嚴恒林.高層建筑地下室防水施工技術[J].中國新技術新產(chǎn)品，2009，21：168.

第3篇：民用建筑結構論文范文

【關鍵詞】高層鋼結構 工業(yè)廠房 廠房設計 鋼結構設計 高層結構設計 框架

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言。

高層鋼結構，一般是指層數(shù)為6層以上或者是高度為30米以上的，主要采用型鋼、鋼板連接或者是采用焊接成為構件，在經(jīng)過焊接連接而成的結構體系。高層鋼結構通常分為鋼框架結構和鋼框架—混凝土核心筒結構形式。鋼結構框架是采用鋼材制作為主的建筑結構，也是最主要的建筑結構類型之一，由于鋼結構剛度大、強度高、自重輕等優(yōu)點，被廣泛應用于超重型、超高、大跨度的建筑物結構設計中。鋼框架-混凝土核心筒結構一般用于現(xiàn)代高層或是超高層鋼結構建筑中，其實質是鋼—混凝土混合結構，應用較為廣泛。

二．工業(yè)廠房高層鋼結構方案選擇。

 1.工程概況。

國內(nèi)某銅冶煉廠需要從國外引進3臺奧斯麥特爐，其中有沉降爐、熔煉爐、吹煉爐各有一臺，需要將設備集中放置于熔煉爐的主廠房內(nèi)。熔煉爐主廠房車間平面為矩形廠房，長度為36米，寬度為25米，主跨度為21米，副跨度為4米，其檐口標高為47.2米，總建筑面積為5000平方米。主跨內(nèi)設置有50T和10T重量級的橋式起重機各一臺，其軌頂標高為41.77米，在屋面梁下懸掛有供爐子提升氧槍所用的2臺10T電動葫蘆，該廠房樓面的大部分活載為30kN/㎡。

工程工藝較為新穎，要求較為嚴格，施工流程較為復雜，同時室內(nèi)具有高溫熱源，受到二氧化硫等氣體的腐蝕影響，樓層間的高低差距較大，工程位于7度地震區(qū)，廠房業(yè)主要求工期較為緊迫。

2.方案選擇。

由于該工程的特殊性，同時考慮工藝流程配置的特殊要求，綜合考慮其他因素，確定采用鋼框架結構較為適宜?？紤]到廠房形式為自下而上的敞開大空間，沒有完整的樓層，其結構空間剛度較弱，在廠房四周設置垂直的支撐，設計時室內(nèi)柱間無障礙物，便于設備管線的布置。采用鋼框架結構的結構體系，具有較為穩(wěn)定的抗側剛度，其穩(wěn)定性取決于柱和梁的連接接點剛度及其延性。

3.結構類型選擇參考。

鋼結構工業(yè)廠房設計中，通常采用的建筑結構形式有三種:

(1)第一種為框架和支撐體系，設計時將橫向設計為剛接框架，鋼架梁和柱子也為剛接；縱向設計成為柱-支撐體系，框架梁和柱子為鉸接，各柱間的支撐抵抗水平的荷載。此種結構比較適合橫向較短，縱向較長的工業(yè)廠房，結構較為經(jīng)濟，比較節(jié)省鋼材，其缺點為各柱間的支撐可能會影響到上部鋼結構的使用。

（2）純框架結構體系。此種結構為將縱向和橫向兩個方向上都設計為剛接框架，不在各柱間設置支撐。純框架結構體系的使用空間不容易受到影響，在設計時不適合采用工字型截面柱，一般適宜采用口形或圓形等兩個方向上慣性矩差別不大的截面形式，采用此結構需要較多的鋼材用量，施工制作相對較為困難。

（3）鋼架+支撐混合體系。鋼架和支撐混合體系綜合了框架和支撐體系、純框架結構體系兩種結構體系的優(yōu)點，結構設計時將縱向設計為鋼架和支撐混合的結構形式，在廠房的外側設置柱間支撐，依靠二者的共同作用來抵抗水平力。鋼架和支撐混合體系將少了柱子的縱向彎矩，柱間的支撐抵抗水平力效果較好，設計可以采用工字型的截面柱，此種結構需要較大的樓層剛度，適合采用鋼筋混凝土樓面來保證整體的空間剛度，其截面寬度較大。

結合工程要求和鋼結構各結構體系的優(yōu)缺點，本方案選擇鋼架和支撐混合體系。

三.高層鋼結構工業(yè)廠房設計。

1.高層鋼結構工業(yè)廠房剛度保證。

工業(yè)廠房中的鋼結構體系具有較好的延性，非常利于建筑的抗震設計。鋼結構體系要滿足建筑結構使用要求，就必須保證結構中的鋼材具有足夠的剛度。因此，在高層鋼結構工業(yè)廠房的設計中，要從結構計算和結構構造兩個方面來保證建筑廠房的剛度要求。

（1）結構計算。

本工程內(nèi)廠房沒有較為完整的樓層，其建筑空間工作性能較差，在進行廠房設計時，要根據(jù)平面框架體系來進行計算，其結構的側向變形要嚴格控制。

在廠房外部風荷載作用下，其頂點的側移要低于建筑物高度的1/500，各層間的位移要低于建筑樓層的1/400;考慮吊車的水平橫向上的剎車力作用，要將廠房柱在吊車梁的頂面處橫向變?yōu)榭刂圃谛∮贖t/2000?？紤]廠房位于7度地震區(qū)內(nèi)，在地震的水平力作用影響下，建筑結構在彈性階段的層間位移不能高于結構層高的1/250。根據(jù)設備提供方的所標明的設備安裝工藝要求，在標高21.2米處，受到風荷載作用影響時，最大的水平位移要控制在35mm以內(nèi)。

（2）結構構造。

高層鋼結構廠房設計的結構構造是要通過加強構造措施，來保證結構關鍵和薄弱部位，來提升結構設計。結合本工程的實際情況，要從多方面來考慮。

結構設計中，在不影響生產(chǎn)操作的大前提條件下，在廠房的四周上要設置水平和垂直的支撐，來加強支撐體系。在本方案中，廠房高度為47米，樓層層數(shù)為9層，各層高平均為5.2米，層高是普通民用建筑的2倍之多，樓層中最矮的層高為3米，樓層最高的層高為7米。在整個樓層建筑中，基本上沒有一個是較為完整的樓層，部分樓層還是鋼格板，其建筑空間的工作性能較差。為了保證結構安裝時的穩(wěn)定性和加強廠房的剛度，在廠房的部分要增設柱間支撐，在每隔一層樓板的位置，沿著廠房的外側來設置寬度大于3米的水平支撐。

廠房設計時，要考慮框架梁的側向支撐?？紤]抗震設計要求，在框架的各節(jié)點中，距離柱軸線的1/10梁跨處，為防止框架梁在彈塑性的狀態(tài)下的側向屈曲，有可能出現(xiàn)塑性鉸的位置上要設置側向的支撐構件。結合本方案情況，在設計時需要考慮一下兩種情況：第一，當梁上翼緣和樓板相連在一起時，可只設置下翼緣受壓區(qū)的側向支撐；第二，獨立框架梁在上下翼緣都設置有支撐時，其基本方式是要在互相垂直的兩根梁的中間部位設置偶撐。

結構設計中，要在框架的縱橫兩個方向上都要采用剛性節(jié)點的方式，各柱腳位置要采用外包式的剛性柱柱腳。

2.鋼結構廠房在設計時需要考慮的因素。

鋼結構的發(fā)展是隨著我國建材市場的發(fā)展而得到廣泛應用，現(xiàn)代的工程通常都采用了鋼結構的廠房，其由于抗震性能好、自重較輕、施工速度較快等諸多優(yōu)點，被廣泛應用到建筑工程中。本工程案例就是鋼結構應用的典型。作為建筑結構類型之一的鋼結構，在進行高層廠房設計時，需要考慮多方面因素。

（1）鋼結構工業(yè)廠房的圖紙設計的重要性。

工業(yè)建筑工程的圖紙是工程施工的重要依據(jù)，在高層鋼結構工業(yè)廠房的設計期間，要組織專業(yè)的技術人員對設計圖紙進行嚴格審核，要檢查施工圖紙中是否存在“漏、錯、缺”等問題，要力爭將問題在施工之前進行解決，要盡量減少因施工圖紙對工程施工進度和施工質量產(chǎn)生影響。高層鋼結構工業(yè)廠房在工程設計中要針對制作階段和工程安裝階段分別編制對應的施工組織設計，在結構中的制作工藝要包括制作階段工序、分項的技術要求和質量標準，要為提高建筑結構的產(chǎn)品質量制定各類具體措施。

（2）高層鋼結構工業(yè)廠房的支撐系統(tǒng)設計原則。

高層鋼結構工業(yè)廠房具有特殊的結構形式，為了保證廠房空間工作性能，要提高建筑結構的整體剛度，要能承受和傳遞縱向方面的水平力，最大程度的防治桿件產(chǎn)生過大變形，要避免壓桿出現(xiàn)失穩(wěn)，以此來保證結構的整體穩(wěn)定。設計中要根據(jù)廠房的結構形式，設置車間吊車、振動設備、廠房跨度以及廠房的高度、溫度區(qū)段的長度等等基本情況來設置穩(wěn)定可靠的支撐系統(tǒng)。在廠房結構中，對每一溫度區(qū)段要設置較為穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng)，要同屋蓋的橫向水平支撐保持相互協(xié)調的布置。作為決定廠房在縱向結構變形方向上的重要因素，要控制下柱的支撐位置，并減少下柱支撐位置對溫度應力的影響，要考慮吊車梁等縱向構件會由于溫度的變化而在自由區(qū)段向兩端伸縮。在溫度區(qū)段的長度較小時，通常情況下要在溫度區(qū)段的中間位置設置一道下端柱支撐，當溫度區(qū)段的程度超過150米時，要在溫度區(qū)段內(nèi)設置兩道下段柱支撐，以此來保證和提升廠房的縱向剛度，下段柱的布置位置要盡可能布置在溫度區(qū)段中間的1/3位置范圍內(nèi)，同時，為了考慮避免出現(xiàn)過大的溫度應力，在兩道支撐的中心距離要控制在72米以內(nèi)。

（3）高層鋼結構工業(yè)廠房抗震設計要點。

在進行高層鋼結構工業(yè)廠房設計時，要考慮廠房的抗震性能。在廠房的總體布置要求上，要將廠房結構剛度和質量進行均勻分布，保證廠房的均勻受力，通過協(xié)調變形，來盡量避免廠房因結構的剛度不均勻造成廠房抗震影響。鋼結構廠房的橫向結構采用鋼架或屋架和柱的框架連接，要保證鋼結構的受力性能，避免減少橫向結構的變形。通常情況下，鋼結構的廠房破壞主要是由于桿件的強度不足高層桿件失穩(wěn)而造成的，所以要通過合理布置支撐系統(tǒng)，來提升廠房結構的整體穩(wěn)定性能。同時，要考慮在地震的作用下，存在低周疲勞作用影響，在設計時 要考慮其對高層鋼結構工業(yè)廠房的影響。鋼結構的連接點設計時，要保證節(jié)點的破壞不能先于結構構件的截面屈服，要在結構構件能夠進入塑性工作時，能夠充分吸收地震的能量，能充分發(fā)揮結構的抗震能力。

（4）高層鋼結構工業(yè)廠房的耐熱能力設計。

鋼結構的工業(yè)廠房本身具有較差的防火能力，在鋼材受熱溫度超過100℃以上時，隨著溫度升高，鋼材的抗拉強度逐漸降低，同時其塑性增大；在受熱溫度超過250℃時，鋼材的抗拉強度增大，但是塑性卻降低，容易出現(xiàn)藍脆現(xiàn)象；在鋼結構的表面溫度基本上出于150℃時，要必須做好隔熱和防火設計，一般都通過涂刷耐熱涂料來處理，同時也可以在鋼結構構件外包耐火磚、硬質防火板材、混凝土等來進行隔離處理。

（5）高層鋼結構工業(yè)廠房的防銹蝕設計。

由于工業(yè)鋼結構廠房外部無其他保護措施，都是直接暴露在空氣中，因而容易受到空氣中的侵蝕介質和在剛結構構件受到外部潮濕環(huán)境，產(chǎn)生結構銹蝕或構件損壞等問題。鋼結構的銹蝕造成構件截面厚度變薄，同時會在構件餓表層形成局部的銹坑，當修飾時間較長時，銹坑的長期銹蝕，會形成空洞，在結構構件受力較為集中時，會造成結構的過早破壞。因此，在進行高層鋼結構工業(yè)廠房設計時，鋼結構構件的防銹蝕要引起足夠的重視。在進行設計時，要考慮廠房的侵蝕介質情況和環(huán)境條件，設計中要在廠房布置、結構內(nèi)部、工藝布置、結構選型、材料選擇上來設置相對應的對策和相關措施，以此來保證鋼結構廠房的安全。通常情況下，鋼結構的防銹蝕一般多采用涂刷防銹漆到構件表面，來提升構件防銹蝕的能力，涂刷的層數(shù)和涂刷厚度根據(jù)涂層性質和構件使用環(huán)境來進行確定。室內(nèi)鋼結構在自然大氣介質作用下，鋼構件的涂層厚度約為100μm左右，通常涂刷形式為底漆兩遍、面漆兩遍的形式。對露天的鋼結構長期暴露在工業(yè)大氣的侵蝕下，要求的涂刷總厚度為150μm至200μm以上。在鋼柱的柱腳部位，地面以下部分涂刷強度和等級要超過C20混凝土的包裹，涂刷的保護層厚度要超過50mm。高層鋼結構工業(yè)廠房中，有侵蝕介質的廠房中的受力構件，設計時的型鋼厚度不得少于8mm，其受力焊接的厚度不能低于8mm。

（6）剛性節(jié)點設計控制因素。

高層鋼結構工業(yè)廠房在進行剛性節(jié)點設計時，其節(jié)點的構造要盡量保持和設計的假定相符，在受力后的節(jié)點產(chǎn)生轉動時，要同節(jié)點連接各桿件的夾角要保持不變，雖然這是一種較為理想的假定，但由于節(jié)點部位并不是絕對的剛度，會存在一定的剪切變形，為了能夠減少剛性節(jié)點的剪切變形作用，在進行廠房設計時，要采取構造措施，來增加勁板來加強節(jié)點區(qū)的剛度。各節(jié)點的桿件之間要能保證具有相互傳遞剪力和彎矩的能力，要盡可能采用直接傳力的方式來進行傳遞。同時，要盡可能設計較為簡單的構造，達到節(jié)省材料的目的。雖然，節(jié)省材料、構造簡單和傳力安全可靠有所矛盾，但是要根據(jù)負荷大小和節(jié)點的重要性，來綜合考慮。根據(jù)節(jié)點的具體情況來選擇合理的節(jié)點形式。為了提高節(jié)點的運輸能力和安全能力，要在安裝時便于固定和調整，在進行設計時，要在節(jié)點部分桿件主材連接外，要適當增加連接件，同時要注意，連接件越多時，在制作過程中需要切割下料和拼接焊接時的工作量會有所增加，這點在進行設計時要引起注意。

四．結束語

高層鋼結構工業(yè)廠房是常見的廠房結構形式，其具有空間工作性能好，其具有的高空間能力、較高抗震水平，被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)建設中。在進行設計時，要綜合考慮多方面因素，來提升鋼結構的整體性能，保障建筑結構安全。

參考文獻：

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[2] 魏利金 高層鋼結構在工業(yè)廠房中的應用 [期刊論文] 《鋼結構》 -2000年3期

[3] 何乃文 陳四川 高層鋼結構工業(yè)廠房制造安裝施工技術 [會議論文] 2004 - 第18屆全國高層建筑結構學術交流會

[4] 江利 淺議多高層鋼結構廠房的結構設計 [期刊論文] 《中華民居》 -2012年19期

[5] 趙正旭 遼鎂海城高純鎂砂工程高層鋼結構廠房建筑設計 [會議論文] 1987 - 中國金屬學會冶金建筑及建筑物理專業(yè)學術會議

第4篇：民用建筑結構論文范文

論文關鍵詞：建筑工程　結構設計質量管理

論文摘要：本文通過對建筑結構設計前期質量管理、設計過程質量管理、設計后期質量管理的闡述，分析了建筑結構設計全面質量管理的過程，簡潔透明、便于掌握。有效地執(zhí)行建筑結構設計全面質量管理是設計單位在同行業(yè)競爭中的關鍵因素。

在建筑工程領域中，建筑結構設計是極其重要的一個環(huán)節(jié)，它不同于其它專業(yè)設計，它的設計質量直接影響著工程周期、成本節(jié)約，可以說是一個工程中重要的生命線。對業(yè)主而言，在同行業(yè)中是視時間和成本為金錢的，有效地縮短工程周期和節(jié)約成本就意味著在市場中能取得先機，立于不敗之地，獲取更大的效益，業(yè)主對設計單位的要求就是如此?？梢哉f能做到業(yè)主滿意、以業(yè)主為服務中心就會增強設計單位的同行業(yè)競爭力。針對建筑結構設計全面質量管理，設計單位可采取如下過程管理方法，其中設計單位結構總工程師是建筑結構設計全面質量管理的總負責人，組織實施全面質量管理。

一、建筑結構設計管理的理念

質量是產(chǎn)品的生命，沒有好的質量，產(chǎn)品就沒有市場，只有高質量的產(chǎn)品，在市場上才有競爭力，建筑設計也是同樣如此。只有在建筑設計質量的優(yōu)化管理上做文章，才能產(chǎn)出高質量的建筑設計成品。建筑設計，在某種意義上講可等同于建筑產(chǎn)品，它是藝術創(chuàng)作與科學技術的結合體。它不能用工業(yè)化、工廠化、程序化的過程進行生產(chǎn)，對于不同使用功能、性質的建筑從內(nèi)容到外表形態(tài)是不同的。

建筑設計質量的優(yōu)劣，確切地說是一個目標范圍的界定，建筑規(guī)范、規(guī)程和標準是建筑設計合格的下限。建筑設計精品是在設計運行過程中優(yōu)化取舍，完善完美。因此，設計質量的優(yōu)化管理是十分值得重視的。

建筑設計質量的優(yōu)化管理，就在于強化、強調了設計的“全過程管理”，這是動態(tài)管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經(jīng)濟損失。建筑設計運行過程要自始至終，由部分到整體、由管理點到強化點，由方案到施工圖，這些工作都要進行細化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動、極具挑戰(zhàn)性的動態(tài)管理。

二、設計前期質量管理

1.根據(jù)業(yè)主要求設計單位組建設計項目組，安排結構設計各階段的設計人員、校對人員、專業(yè)負責人、審核人員并安排相應的完成時間，形成設計進度計劃表。

2.在簽定設計合同時由設計人員了解業(yè)主對該項目的明確要求和隱含要求，向業(yè)主指定的業(yè)主代表收集設計資料，包括委托書、立項文件、地質勘察報告、環(huán)評報告、規(guī)劃總平等等，同時對提供的資料要由業(yè)主代表簽字確認。

3.針對建筑工程的不同類型，由專業(yè)負責人對設計和校對人員進行事先指導，形成事先指導表。同時專業(yè)負責人應起草本設計項目結構設計統(tǒng)一措施，經(jīng)結構總工程師批準后，結構人員保證人手一份使用。設計項目結構設計統(tǒng)一措施可按以下選擇a．工程地質勘察要求，b.結構設計制圖標準，c.工業(yè)廠房結構設計統(tǒng)一措施，d.多層（磚混、框架等）民用建筑結構設計統(tǒng)一措施，e.高層（框架、框架剪力墻，剪力墻等）民用建筑結構設計統(tǒng)一措施等。

三、設計過程質量管理

1.在方案設計、初步設計、施工圖設計中設計人員應嚴格執(zhí)行結構設計統(tǒng)一措施，如有異議應及時向專業(yè)負責人提出，由專業(yè)負責人和總工程師確定最終標準，而不能一意孤行，違反全面質量管理，影響設計進度。

2.建筑各專業(yè)在各階段設計過程中應互提設計基礎資料，形成配合資料互提單表，以此表來約束各專業(yè)人員的設計責任行為。結構設計人員應做到主動與建筑各專業(yè)溝通，做到設計嚴謹、不遺漏。

3.在初步設計結束后施工圖設計過程中可根據(jù)工作情況，由各級負責人進行設計中間工作檢查，形成中間檢查表。各級負責人應做到主動及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題，以免設計校對、審核時改動過大，影響設計進度。

4.設計人員應嚴格執(zhí)行設計進度，如遇特殊情況不能在安排時間內(nèi)完成，應及時把情況向專業(yè)負責人說明，由專業(yè)負責人另行安排設計人員協(xié)助工作，保證工作按時完成。在各階段設計結束后進行設計校對、審核，并形成校對記錄表、審核記錄表。對校對過程中出現(xiàn)的問題，設計人員可以有自己的思路原則，說明理由經(jīng)總工程師審核確認后，可以不修改，否則都應進行修改，而不能弄虛作假不修改。

5.最后設計圖紙要進行圖紙會簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設計電子文件等工作，屬于設計人員完成的要及時履行責任完成，不要影響下一步全面質量管理工作的進行。設計人員應按照本設計單位結構專業(yè)計算書的要求完成本專業(yè)計算書。

四、設計后期質量管理

1.根據(jù)建筑設計審圖中心提出的意見及時進行修改，設計人員如遇不理解之處，要主動早與審圖人員溝通修改，并按審圖中心的要求提供修改后的設計文件，爭取早日通過，交付業(yè)主使用。

2.按照業(yè)主的要求進行技術交底，形成工程設計會審記錄表，做好業(yè)主與施工單位的溝通橋梁作用。

3.對施工過程中提出的問題如果涉及設計變更，要及時做好設計變更，按照本設計單位的相關要求處理后形成設計變更通知書表交付施工單位使用。施工過程中出現(xiàn)的一般問題要及時處理，不拖沓，形成現(xiàn)場服務記錄表。

4.在施工過程各部位驗收中，設計人員要虛心向業(yè)主和施工單位收集設計質量信息反饋，并且從中要吸取教訓，形成質量信息反饋單表。

5.主體工程驗收后，設計人員要對整個設計過程文本、底圖、表格等資料存檔保管并做好設計文件記錄。

按照以上對建筑結構設計全面質量管理的闡述，可以形成以下組織結構表進行歸納：

從上面組織結構表可以看出，用一些規(guī)范的表格和文本是進行建筑結構設計全面質量管理的關鍵，這種過程可以是一目了然的，在執(zhí)行時會很有條理，容易讓人接受并執(zhí)行。同時我們看到建筑結構設計全面質量管理很好地把握了全面質量管理八項原則，即以顧客為中心、領導作用、全員參與、過程方法、管理的系統(tǒng)方法、持續(xù)改進、基于事實的決策方法、互利的供方關系。

總之，建筑設計的質量管理，就在于強化、強調了設計的“全過程管理”，這是動態(tài)管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經(jīng)濟損失。建筑設計運行過程要自始至終，由部分到整體、由管理點到強化點，由方案到施工圖，這些工作都要進行細化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動、極具挑戰(zhàn)性的動態(tài)管理。

參考文獻

[1]蔡建平.建筑結構質量缺陷與質量事故界定.福建工程學院學報.2005（3）

第5篇：民用建筑結構論文范文

摘要:建筑結構的造價在建筑工程中占有較大的比例，結構設計優(yōu)化技術的應用可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。建筑設計部門和設計人員應嚴格遵守“經(jīng)濟、適用、合理”的設計原則，精心設計，應用現(xiàn)代化科技手段，選擇合理的建筑結構設計方案，實現(xiàn)降低建筑工程造價并取得最大經(jīng)濟效益的目的。

1建筑結構設計優(yōu)化方法的應用及實踐價值

1.1 結構設計優(yōu)化方法的應用結構設計優(yōu)化方法和技術的應用具體體現(xiàn)在房屋工程結構總體的優(yōu)化設計和房屋工程分部結構的優(yōu)化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優(yōu)化設計包括:基礎結構方案的優(yōu)化設計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設計、圍護結構方案的優(yōu)化設計和結構細部設計的優(yōu)化設計。對以上幾個方面的優(yōu)化設計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內(nèi)容，并應在滿足設計規(guī)范和使用要求的前提下，結合具體工程的實際情況，圍繞其綜合經(jīng)濟效益的目標進行結構優(yōu)化設計。

1.2 結構設計優(yōu)化方法的實踐價值筆者認為，在滿足建筑結構長遠效益的前提下，應盡量減少建筑結構的近期投資并提高建筑結構的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設計相比，采用設計優(yōu)化技術可以使建筑工程造價降低5%～30%。優(yōu)化技術的實現(xiàn)，可以最合理的利用材料的性能，使建筑結構內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調，并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時，它還可為建筑整體性方案設計進行合理的決策，優(yōu)化技術是實現(xiàn)建筑設計的“適用、安全和經(jīng)濟”目標的有效途徑。

2民用建筑結構設計與經(jīng)濟性的關系

2.1 結構設計與用地的關系多層或高層住宅建筑中，總建筑面積是各層建筑面積的總和，層數(shù)越多，單位建筑面積所分攤的房屋占地面積就越少。但隨著建筑層數(shù)的增加，房屋的總高度也增加，房屋之間的間距也必須增大。因此，用地的節(jié)約量并不隨建筑層數(shù)的增加而按同一比例遞增。

2.2 結構設計與造價的關系建筑層數(shù)對單位建筑面積造價有直接影響，但影響程度對各分部結構卻是不同的。屋蓋部分，不管層數(shù)多少，都共用一個屋蓋，并不因層數(shù)增加而使屋蓋的投資增加。因此，屋蓋部分的單位面積造價隨層數(shù)增加而明顯下降?；A部分，各層共用基礎，隨著層數(shù)增加，基礎結構的荷載加大，必須加大基礎的承載力，雖然基礎部分的單位面積造價隨層數(shù)增加而有所降低，但不如屋蓋那樣顯著。承重結構，如墻、柱、梁等，隨層數(shù)增加而要增強承載能力和抗震能力，這些分部結構的單位建筑造價將有所提高。

2.3 高層住宅結構設計與經(jīng)濟性的關系住宅的層高直接影響住宅的造價，因為層高增加，墻體面積和柱體積增加，并增加結構的自重，會增加基礎和柱的承載力，并使水衛(wèi)和電氣的管線加長。降低層高，可節(jié)省材料、節(jié)約能源，有利于抗震，節(jié)省造價。同時，除降低層高可以減少住宅建筑總高度，縮小建筑之間的日照距離，所以降低層高能也取得節(jié)約用地的效果。

在相同建筑面積時，住宅建筑平面形狀不同，住宅的外墻周長系數(shù)也不相同。顯然平面形狀越接近方形或圓形，外墻周長系數(shù)越小，外墻砌體、基礎、內(nèi)外表面裝修等也隨之減少，并且受力性能好，造價會降低?？紤]到住宅的使用功能和方便性，通常單體住宅建筑的平面形狀多為矩形。

3結構設計優(yōu)化技術在建筑結構設計中的應用

3.1 直覺優(yōu)化(概念設計優(yōu)化)技術與建筑結構設計對于同一建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計;確定了結構布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的:建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規(guī)律指導下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.2 概念設計處理的實際建筑設計問題概念設計所要處理的問題多種多樣。但可以肯定的是希望通過概念設計，建筑結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或將破壞程度降至最低。因此，分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內(nèi)容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產(chǎn)生不利影響的重要手段;延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發(fā)生脆性破壞;多道設防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為概念設計的重要指導思想。

4結語

建筑是凝固的藝術，建筑師總是希望通過建筑物表達自己的設計意圖，力求藝術性和實用性的完美結合。結構師在保證安全性的前提下，當然應該敢于挑戰(zhàn)新的結構形式，使建筑師的意圖得以實現(xiàn)。在建筑結構設計的過程中，在基本滿足建筑師設計意圖的基礎上，平面布置應盡量規(guī)則，對稱，盡量縮小質量中心和剛度中心的差異;使建筑物在水平荷載作用下不致產(chǎn)生太大的扭轉效應。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構件上下貫通;能不使用轉換層的就應避免使用，以減小結構分析和設計上的困難，另外也不經(jīng)濟，還容易造成應力集中;豎向剛度最好不要突變，而要漸變，否則突變處在水平荷載作用下會出現(xiàn)嚴重的應力集中現(xiàn)象，這對結構抵抗水平動力荷載是十分不利的。

參考文獻:

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第6篇：民用建筑結構論文范文

關鍵詞：建筑工程，結構裂縫，防治

 

一、工程概況

該工程為地上30層，地下3層，建筑總高度為120m。其建筑平面呈D：38m 的圓形，外圍是16 根框架柱，內(nèi)筒采用雙筒型式，里側為邊長9.78m×11.83m的方筒，外側為D：17m的圓筒。最初設計采用雙筒一直到頂?shù)慕Y構體系，而且已按此設計完成地下室及地面4 層的主體結構施工，后來新業(yè)主要求擴大20 層以上客房的使用面積，把20層以上的圓筒取消，只保留方筒。這一結構體系的大調整，使傳力路徑發(fā)生了重大改變，于是有關設計人員進行了深入研究和處理。隨后第5層以上按新圖紙施工，并在19 層樓面按要求取消了圓筒。

二、裂縫的原因分析

對裂縫的界定一般以可見縫寬>0.05mm 的稱為“宏觀裂縫”，反之則稱為“微觀裂縫”。工程中構件產(chǎn)生裂縫的主要原因可以分為兩大類，一類是由動、靜荷載和其他外荷載引起的裂縫；另一類是由溫度、收縮、不均勻沉降的變形荷載引起的裂縫。本工程剪力墻裂縫可認為是由于混凝土收縮及其溫差所引起，而且前者是主要的因素。混凝土收縮是指混凝土在不受力的情況下因變形而產(chǎn)生的體積減小，主要包括：①硬化收縮，即混凝土在水化結硬過程中，由于水泥顆粒不斷水化，毛細管及各孔隙游離水逐漸與水泥礦物質水化，轉化為凝膠及結晶成水泥石，體積略有收縮，亦稱“自生收縮”；②失水收縮，即混凝土內(nèi)水分不斷蒸發(fā)，引起體積顯著收縮，其收縮量占總體積收縮量的80%~90%，亦稱“干縮”；③碳化收縮，即大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學反應引起的收縮變形?；炷磷陨湛s發(fā)生在初凝至終凝期間，干縮發(fā)生在終凝后，初凝前的收縮因混凝土尚具塑性而不影響裂縫的產(chǎn)生。

三、混凝土收縮裂縫的主要起因

80年代以前，民用建筑中出現(xiàn)混凝土早期收縮裂縫的機率是相當小的，90 年代后隨著我國泵送流態(tài)混凝土施工工藝的逐步推廣，工程中出現(xiàn)早期收縮裂縫的比例逐漸增大，說明與泵送及商品混凝土的廣泛使用有一定的對應關系。泵送流態(tài)混凝土由于流動性及和易性的要求，以及坍落度、水灰比增大，水泥標號提高，水泥用量增加，骨料粒徑減小，外加劑用量增多等諸多因素的變化，導致混凝土的收縮及水化熱作用比以往低流動性混凝土大幅增強，前者的收縮變形量約為(6.0~8.0)×10- 4，而后者僅為(2.~3.5)×10- 4。美國ACll305委員會在1991 年發(fā)表的《炎熱氣候下的混凝土施工》中指出，混凝土入模溫度高，環(huán)境相對濕度低和陽光照射引起混凝土表面水分蒸發(fā)快是產(chǎn)生混凝土早期干縮裂縫的原因。

（1）水泥。水泥水化熱被一致認為是引起混凝土裂縫的主要原因，主要通過控制水泥用量來實現(xiàn)對其的控制。常規(guī)概念認為水泥用量越大，混凝土強度越高，尤其是隨著高強混凝土的大批量使用，混凝土配中的水泥用量逐漸增大，混凝土收縮裂縫也就相應增多，這已成為目前建筑界的突出問題。論文格式，建筑工程。。而實際上現(xiàn)代高強混凝土的研究表明，由于混合材料的出現(xiàn)，混凝土強度與水泥用量之間并非一定成比例關系，在低水泥用量的情況下同樣可以配制出高強混凝土。

（2）混合材料。目前為了提高混凝土的施工可操作性，使混凝土硬化后獲得高性能最常用和最有效的方法是采用“雙摻”技術，即同時摻人高效減水劑及活性摻合料。減劑能有效降低混凝土水灰比，改善混凝土拌合物的工作性能，提高混凝土強度，節(jié)省水泥用量?；炷林械奶砑游锂斔急壤?lt;5%時稱為摻量，超過的則稱為混合材料。

（3）水灰比。若水灰比過大，則混凝土結構內(nèi)部的水孔及毛細孔增多，骨料與水泥石界面的泌水也增多，造成結構疏松，混凝土拌和物的總用水量對干縮的影響較顯著。

四、本工程裂縫現(xiàn)象解釋

從以上分析可知，本工程筒體剪力墻裂縫是由于混凝土收縮引起的，不是結構性裂縫，對所出現(xiàn)的各種現(xiàn)象可以解釋如下：

（1）當圓筒與方筒同時存在時，裂縫出現(xiàn)在圓筒外側是因為方筒受圓筒所包裹，且環(huán)境相對較陰暗潮濕，空氣對流也不明顯，處在這樣好的墻體養(yǎng)護環(huán)境下，水分不易蒸發(fā)，因而混凝土收縮不明顯；同樣，圓筒墻體內(nèi)側也較少發(fā)現(xiàn)裂縫。

（2）隨著樓層的增高，墻體裂縫呈增多的趨勢，這是因為高空風速加大，日曬時間延長，溫差大，在相同時間里混凝土失水更多，導致收縮裂縫發(fā)展迅速，但最終收縮量相差不大，因此呈現(xiàn)裂縫條數(shù)多則細、少則寬的規(guī)律。

（3）裂縫呈“棗核形”( 即梭形) ，不穿過樓層，是由于樓面的“模箍作用”所致。其機理是由于被約束體(墻體)的變形受到約束體(樓板及墻暗梁)的約束，隨著逐漸遠離樓面及暗梁，該約束力逐漸減弱并形成收縮裂縫。在裂縫形成過程中，裂縫處必然會產(chǎn)生變形，而這種變形往上下伸展在接近樓板處因受到約束而其延伸受到限制，直至逐漸消失，因此可以認為約束作用既引起剪力墻開裂，又限制了裂縫的發(fā)展。

五、對剪力墻裂縫的處理措施

5.1“放”的措施

“放”就是盡量減少對混凝土收縮變形的約束，如同治水中的“放水疏導”法。本工程設計上可采取開“小結構洞”的方法，把方筒東西面長墻分成2 個墻肢，洞口用磚墻封實，不影響使用功能。由于在水平力作用下剪力墻結構變形曲線呈彎曲型，到建筑上部剪力墻位移較大，其剪切剛度的局部削弱對結構綜合剛度影響不大，因此在設計上是可行的。由于開洞后混凝土的收縮應力得到釋放，可以從源頭上控制裂縫的發(fā)展。

5.2“防”的措施

“防”就是采取措施減少混凝土的收縮。從前述對混凝土材料的分析可知，把混凝土配比中的水泥從365kg/m3 減小至300kg/m3，粉煤灰用量從80kg/m3 增加至120kg/m3 甚至更多，水灰比0.8適當調低，都仍留有很大的余地。

5.3“抗”的措施

“抗”就是采取措施提高混凝土抵抗收縮變形的能力，一般可以用提高配筋率或減小鋼筋間距的辦法。本工程剪力墻配筋率合適，所以可在配筋率不變的情況下用等面積代換法，調整鋼筋間距，減小鋼筋直徑，讓水平構造筋“細而密”，鋼筋間距由200mm 縮小至100mm 甚至80mm，把混凝土一部分的拉力轉移到鋼筋上來，使混凝土的收縮趨于均勻，只在構件中產(chǎn)生微裂縫，釋放應力以避免或減少宏觀裂縫。

六、裂縫的評價及處理

混凝土裂縫雖然是不可避免的，但其有害程度卻是可以控制的，有關標準可根據(jù)使用條件而定。從結構的耐久性要求、承載力要求及正常使用要求等方面考慮，按照我國混凝土結構設計規(guī)范的規(guī)定，室內(nèi)正常環(huán)境鋼筋混凝土結構最大裂縫寬度允許值為0.3mm，基本上是本工程裂縫寬度的上限值。論文格式，建筑工程。。論文格式，建筑工程。。裂縫深度H 與結構厚度h 的關系為：h≤0.1H 為表面裂縫，本工程裂縫均屬此范圍；0.1H<h<0.5H 為淺層裂縫；0.5H≤h<1.0H 為縱深裂縫；h=H 為貫穿裂縫。論文格式，建筑工程。。論文格式，建筑工程。。根據(jù)對該工程在7 月后貼石膏的情況觀察，沒有發(fā)現(xiàn)裂縫有發(fā)展的趨勢。論文格式，建筑工程。。1- 4 層剪力墻原來是應該有裂縫的，但在抹灰批蕩一段較長時間內(nèi)均沒有發(fā)現(xiàn)裂縫，說明裂縫已趨穩(wěn)定而不需進行修補。

第7篇：民用建筑結構論文范文

論文摘要：文章闡述了建筑節(jié)能的范疇，提出了“太陽能建筑”這一概念，并簡要概括了大陽能建筑的結構類型及其應用模式。同時，太陽能建筑作為一項生態(tài)環(huán)保的綠色技術，符合我國可持續(xù)發(fā)展的能源方向，值得大力推廣

前言

隨著能源結構的逐步調整，世界各國都把能源問題放到了關系國際民生的戰(zhàn)略位置。我國從可持續(xù)發(fā)展、人與自然相和諧的戰(zhàn)略高度，提出了新能源建筑的理念，提出要積極開發(fā)和推廣利用可再生能源，如風能、太陽能、地熱能等。據(jù)專家估計，到21世紀中葉，可再生能源將占世界電力市場的3/5，燃料市場的2/5。而太陽能，在21世紀即將進人一個快速發(fā)展的階段，“太陽能經(jīng)濟”將成為未來全球能源結構的主流方向之一。

1建筑節(jié)能的范疇

建筑節(jié)能，是指民用建筑在規(guī)劃、設計、建造和使用過程中，通過采用新型的節(jié)能電力電氣設備和新型墻體材料，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，加強建筑物用能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通道等電力電氣設備系統(tǒng)的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活動。

建筑節(jié)能體系(圖1)可以從兩個大方面來考慮:建筑本體節(jié)能和建筑設備節(jié)能。建筑本體節(jié)能主要體現(xiàn)在建筑規(guī)劃、設計、施工過程中，判斷節(jié)能與否主要看建筑是否采用新型節(jié)能建材、是否因地制宜利用自然能源，尤其是可再生能源，以及節(jié)能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的設備節(jié)能則貫穿建筑的使用過程，涉及管理、優(yōu)化和改造等細節(jié)方面，從空調、給排水、衛(wèi)生、照明、電氣等末端設備入手，挖掘節(jié)能潛力，創(chuàng)造節(jié)能效果。

太陽能是典型的可再生能源，太陽能與建筑的結合體現(xiàn)在建筑的本體節(jié)能方面，但同時太陽能設備作為建筑設備的一種，在管理節(jié)能方面也具一定潛力。

2太陽能建筑的概念

太陽能建筑(Solar Building)，即用太陽能(Solar Ener-gy)代替部分常規(guī)能源，為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調、照明、通風、動力等一系列功能，以滿足或部分滿足人們

的生活和生產(chǎn)的需要。所謂的太陽能建筑，其利用太陽能的最高境界是“零能耗”，即建筑物所需的全部能源供應均來自太陽能，常規(guī)能源消耗為零;從而真正做到環(huán)保清潔、綠色生態(tài)。

基于以上對太陽能建筑的定性分析，太陽能建筑的特點可以概括為3條:1)既舒適義健康;2)節(jié)約一次能源;3)減少對環(huán)境的破壞和污染。

3太陽能建筑的典型建筑結構類型

在倡導綠色能源、可持續(xù)發(fā)展的今天，太陽能作為最經(jīng)濟、環(huán)保的能源之一，愈來愈受人們重視。目前太陽能建筑的典衛(wèi)建筑結構類型有陽臺壁掛型(圖2)，屋面貼合型(圖3)、集中供熱型(圖4)、集中分戶型(圖5，等等。

太陽能建筑的宗旨是在不破壞建筑立面的前提條件下，注重太陽能系統(tǒng)的安全性、實用性和智能性。然而，在太陽能與建筑的結合問題上，綜合各方面考慮，目前仍存在諸多問題。

I)太陽能產(chǎn)品制造商，往往只強調產(chǎn)品的功能，而忽視了建筑的特點與要求，使太陽能產(chǎn)品與建筑物成為兩個獨立的部分;太陽能產(chǎn)品由于沒有與建筑設計相結合，因此會破壞原有建筑的整體外觀形象，進而破壞環(huán)境;而且目前的太陽能產(chǎn)品結構單一，建筑設計師即使在設計中考慮使用太陽能產(chǎn)品，也很難將太陽能產(chǎn)品有機地融人到設計中，使太陽能產(chǎn)品成為建筑設計中的“雞肋”。

2)建筑設計院，仍有不少建筑設計師缺乏綠色生態(tài)的理念，根本不考慮太陽能及其他綠色能源的使用，造成太陽能產(chǎn)品大都在建筑施工過程中臨時安裝，即“事后狀態(tài)”下安裝，結果影響到建筑群體，甚至整個城市的建筑風貌。

3)政府規(guī)劃機構，往往不能夠將綠色環(huán)保的理念和相關政策很好結合。雖然江蘇地區(qū)已出臺12層以下民用建筑必須安裝太陽能熱水器的強制性政策，但由于其它相關配套設施、標準的不完善，尤其是太陽能施工驗收標準一塊，仍存在爭議點。在一定程度上影響了太陽能產(chǎn)品的生產(chǎn)，導致推廣效果不好、范圍不廣。

針對以上問題，解決方案如下:(I)太陽能產(chǎn)品的生產(chǎn)商應更多地了解建筑設計的需求，開發(fā)推出多款適合建筑結構利用的系列和型號;(2)建筑師在設計初期，即將太陽能系統(tǒng)包含的所有內(nèi)容都當作建筑不可或缺的元素加以考慮，使之成為建筑組成的一部分;(3)加強太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)商、建筑師、政府機構的交流與溝通，從設計階段即將太陽能產(chǎn)品與建筑真正的融為一體，并配以后期的政府激勵政策、規(guī)范的市場引導機制，太陽能產(chǎn)品一定可以在建筑節(jié)能中發(fā)揮更大作用。在各領域的合作之下，太陽能建筑必將達到完美與和諧的統(tǒng)一。太陽能系統(tǒng)與建筑設計一體化的設計思路，也將得以持續(xù)和發(fā)展。

4太陽能建筑的典型應用模式

太陽能的應用，從技術途徑看，主要分為光一熱轉換技術和光一電轉換技術;從具體應用范圍看，主要有太陽能熱水供應、太陽能地板采暖、太陽能溫水游泳池(圖6)、太陽能空調、太陽能路燈(圖7)等5大系列。到目前為止，太陽能光一熱轉換技術發(fā)展已較為成熟，不僅可以提供人們生活所需熱水，還可解決取暖等問題;太陽能光一電轉換(圖8)具有較高的技術成分，發(fā)展與應用量較小，但是隨著光電轉化技術的進一步成熟，以及太陽能光一電板成本的進一步降低，太陽能應用必將具有更廣泛的空間和發(fā)展市場。

江蘇等地的一些示范小區(qū)率先采用太陽能熱水集中供熱系統(tǒng)(圖9)，其承壓運行、分戶供水、智能化系統(tǒng)已成了住宅小區(qū)的新賣點。還有一些示范小區(qū)，利用太陽能的初期光電轉換，使小區(qū)的門樓牌、指示牌、警示牌等白天吸光，夜晚發(fā)亮，既方便住戶晚間出人，又節(jié)約物管費用。另外，據(jù)有關方面統(tǒng)計:用電熱水器洗澡的費用約為0.62元/次，而利用太陽能熱水器的費用則僅為0.31元/次

5太陽能建筑的應用前景

1)應用空間大

我國具有豐富的太陽能資源，在正常發(fā)展和生態(tài)驅動發(fā)展兩種模式下，預測2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別占4.7%和10%。目前我國太陽能熱水器的保有量已超過6 001)萬mz，而此數(shù)據(jù)的太陽能建筑僅占所有建筑1%

2)環(huán)保節(jié)能

根據(jù)美國環(huán)境總署EPA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、目前世界各國建筑能耗中排放的:約占全球排放總量的30%-40%。而人們對未來:在大氣中含量的預計是，如果不采取任何措施，50年后大氣中:的含量將會達到現(xiàn)在的3.5倍。眾所周知，國家推廣太陽能的目的是為了環(huán)保節(jié)能，而環(huán)保節(jié)能在另外一層意義上說就是盡量減少:的排放。換個概念，使用太陽能減少:排量與綠地吸收的效果相一致。據(jù)科學計算，可以總結出如下等式:1 m=的太陽能集熱器“95.39 kg標煤產(chǎn)生的熱量之70.11 kg =19.475 m2的草坪吸收力=0.779 m2的落葉喬木吸收力==1.5 m2的綠地吸收力。從以上數(shù)據(jù)，我們可以明顯地看出建筑應用太陽能的環(huán)保節(jié)能效應。

6結論

第8篇：民用建筑結構論文范文

關鍵詞：建筑電氣防火設計問題

中圖分類號：F407.61文獻標識碼： A

前言

隨著近年來我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，使我國對建筑行業(yè)設計的要求越來越高，然而建筑防火電氣設計是防止和減少建筑火災危害、保護人身以及財產(chǎn)安全的關鍵。由于層次的不同使其要求也不同，高層建筑在結構和布置上比多層建筑與多層建筑相比要復雜的多，所以對高層建筑的電氣防火設計要有更加高的要求。這才能保證建筑的安全。而且現(xiàn)在，用戶對建筑的要求越來越多，所以為了滿足這些需求，需要安裝很多電氣設備，數(shù)量很多而且分布很廣。這樣會造成很大的火災隱患，同時為了避免火災的發(fā)生，地方各級政府和相關部門都要起到重視，要對建筑企業(yè)進行監(jiān)督和管理，這樣才能做到保證人民的生命安全和財產(chǎn)的安全。根據(jù)相關部門的調查研究，我們發(fā)現(xiàn)，這幾年來，建筑引起的火災有百分之三十以上是電氣設施出現(xiàn)問題引起的。而且數(shù)量一直在增加。所以，我們必須對高層建筑的電氣防火設計起到足夠的重視。另外高層建筑的使用比較復雜，它的功能很多，所以安全隱患也很多，有很多可燃物，而且人員眾多。所以我們必須要重視高層建筑的防火設計。而且要對設計人員的專業(yè)素質有更高的要求，要全面了解專業(yè)知識，對多方面的知識有一定的了解。

一、對我國高層建筑電氣防火設計的相關規(guī)定

我國的建筑行業(yè)發(fā)展很快，城市化水平越來越快，同時，城市人口也越來越多，因此，為了解決城市的土地問題，我們就要發(fā)展高層建筑，而且高層建筑也可以提高建筑的功能?？梢允共季值玫礁玫膬?yōu)化。高層建筑有很重要的地位，但是高層建筑的結構很復雜，所以我們也要注意高層建筑存在的問題，注意高層建筑的防火工作。一般來說防火系統(tǒng)有兩種即普通消防和自動噴淋。普通消防系統(tǒng)又稱消火栓系統(tǒng)，其主要裝配有專供消防的供水管道。管道上設有多個消防箱。箱內(nèi)有水帶、消火栓、水槍等?；鹁l(fā)生時，利用設于箱內(nèi)的電氣按扭直接啟動消防泵供水，并用水槍加以滅火，因此，應有兩路電源供至消防泵控制箱，并能由各消防箱的按扭開泵。除了消防箱內(nèi)的按扭外，常另設有一個實驗按扭，以檢查開泵的可靠性。自動噴淋系統(tǒng)設有自動灑水噴頭、管網(wǎng)等。在每層的干管上設有水流指示器，在底層的干管上則設有濕式報警閥，總管上則設壓力開關，自動灑水噴頭設有敏感元件，常用的元件為玻璃球，它有不同的動作溫度。當發(fā)生火災時，玻璃球受熱炸裂，水便自動灑出。我國高層建筑電氣防火設計工作中，設計人員應該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關的設計規(guī)范主要有：《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》、《高層民用建筑設計規(guī)范》、《民用建筑電氣設計規(guī)范》。前兩部是國家頒布的標準，后者是國家建設部的行業(yè)標準。二部規(guī)范對高層建筑中、二類建筑的劃分都是樣的，對火災報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設置與要求總體來講相同，但他們從不同角度提出要求各有側重。

二、一般高層建筑產(chǎn)生電氣火災的原因

在現(xiàn)代高層建筑的電氣防火設計中，其根本目標是有效控制電氣火宅的產(chǎn)生，進而才能保障人民群眾的生民財產(chǎn)安全，并且提高了區(qū)域內(nèi)的社會穩(wěn)定程度。但是要想解決這些問題，我們就要對產(chǎn)生電氣火災的原因進行細致的分析，只有解決好這些原因，才能提出更好地解決辦法，綜合分析，國內(nèi)現(xiàn)階段高層建筑產(chǎn)生電氣火災的原因，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）電氣裝置設計不當有腐蝕氣體的場所未采用相應要求的設備，以致絕緣破壞，短路引起火災：線路載流量超過允許值導致電器設備長期超負荷運行，造成設備過熱引起火災；防爆場所未安裝防爆電器。

2）斷路器、接線端子板、插保險的熔絲、設備連接螺釘?shù)忍?，長期運行經(jīng)過震動連接不牢，接觸電阻增大引起火災；電氣安裝的技術流程不規(guī)范，導線連接處采用纏繞連線，時間長了由氧化引起接觸電阻增大，接頭過熱引起火災。

三、高層建筑電氣防火設計的技術和具體的應用

在我國高層建筑設計工作中，隨著節(jié)能理念、技術的不斷研究和應用，對于其設計效率及質量的提升具有積極的意義。為了有效改善國內(nèi)現(xiàn)階段存在的高層建筑電氣防火設計問題，設計單位一定要加強對于技術要點及具體應用的重視，并且不斷完善現(xiàn)行的設計模式和方法。

1 消防電源的設計

高層建筑發(fā)生火災時，利用建筑物內(nèi)的消防設施進行滅火和人員疏散是兩項主要任務，因此，合理確定消防用電設備的負荷等級并保障其供電可靠性是電氣防火設計中的一個基本問題。高層建筑中的消防控制室、消防電梯、消防水泵、火災自動報警、防煙排煙設施、應急照明、自動滅火系統(tǒng)的等級，應符合現(xiàn)行國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的規(guī)定。

2 消防配電線路的設計

2.1 消火栓泵、噴淋泵等配電線路

在消防配電線路的設計中水噴淋系統(tǒng)加壓泵、消火栓系統(tǒng)加壓泵、水幕系統(tǒng)加壓泵等消防水泵都是實施滅火工作的主要設備。而且消防水泵運行正常與否，直接關系到火災撲救的效果，其配電線路的防火設計應該特別予以重視。根據(jù)消防工程現(xiàn)行做法，消防水泵一般集中設置在水泵房，其配電線路包括雙電源或雙回路電源干線和各個水泵電動機配電支線兩部分。

2.2 防排煙裝置配電線路

在防排煙裝置配電線路中防排煙裝置是高層民用建筑中重要的防火設施，它包括排煙機、送風機、各類閥門等，這些設備運行正常與否，直接關系到人員疏散效果和能否有效防止火災蔓延。由于防排煙裝置的布置一般比較分散，因此，其電氣線路防火設計既要考慮供電主回路線路，也要考慮聯(lián)動控制線路。

3 火災自動報警系統(tǒng)的設計

火災自動報警系統(tǒng)的形式應根據(jù)具體設計對象來確定，設計人員首先必須搞清楚設計對象的建筑形式、分類、規(guī)模、建筑個體的分布等諸多因素，再根據(jù)這些因素來確定火災報警系統(tǒng)的形式?；馂膱缶到y(tǒng)劃分為三種基本形式：區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。隨著新技術不斷出現(xiàn)，以及火災報警設備和元件的不斷革新和發(fā)展，在高層建筑電氣防火設計中，滿足規(guī)范要求的前提下，設計人員應重點強調系統(tǒng)的整體可靠性和經(jīng)濟性，還應注意不要單純追求消防技術的先進性，所以我們要安裝自動的報警系統(tǒng)，這樣才能在發(fā)生火災的時候及時報警，這樣才可以及時的解決火災問題。減少火災帶來的破壞，減少火災給人們的生命和財產(chǎn)。

四、結束語

通過綜上所述我們可以知道，在高層建筑的電氣防火工作中存在的一些具體的問題和相應的解決措施。由于高層建筑是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然產(chǎn)物，他可以解決城市人口過于密集的問題，可以節(jié)省城市用地。但是高層建筑的結構有很復雜，存在很多安全隱患，所以我們必須要注意高層建筑的問題，特別是防火事項。筆者結合多年的實際經(jīng)驗，同時通過合理科學的設計，使電氣運行更安全。這樣才能保證人們的安全。

參考文獻：

[1]曾杰.建筑空間與防火分區(qū)、自動噴水滅火系統(tǒng)的關系[C].全國建筑給水排水委員會水消防分會第二屆學術年會論文集,2002.

第9篇：民用建筑結構論文范文

關鍵詞：鋼筋混凝土，結構，裂縫，加固原則

 

1.鋼筋混凝土結構構件產(chǎn)生裂縫的機理

混凝土是由水泥、骨料、水及一些氣泡組成的多相非均勻復合材料。由于各種材料的力學性能存在差異，在混凝土硬化過程中，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生粘著細微裂縫，包括骨料與水泥漿粘結面上裂縫、水泥漿裂縫和骨料自身裂縫。這些裂縫呈現(xiàn)不規(guī)則分布，一般情況下不貫通。微觀裂縫的存在是材料固有的物理性質[1]，是不可以避免的。民用建筑中，一般認為寬度小于0.05mm的裂縫無危害，故通常假定裂縫小于0.05mm的結構為無裂縫結構。論文參考網(wǎng)。

鋼筋混凝土構件在使用過程中，鋼筋和混凝土一起承受荷載，兩者的彈性模量E不同，導致變形不同。如果混凝土承受的拉應力大于混凝土的抗拉強度，這些細微裂縫會相互貫通，裂縫寬度迅速增大，當裂縫寬度超過0.05mm時，便產(chǎn)生了肉眼可以看見的宏觀裂縫。鋼筋混凝土可見裂縫的產(chǎn)生和展開，是混凝土與鋼筋之間不能再保持變形協(xié)調而出現(xiàn)相對滑動的結果[2]。

2.裂縫產(chǎn)生原因及裂縫形態(tài)

2.1設計因素

設計結構采用安全儲備偏小，不做撓度及裂縫驗算，結構體系變化顯著。結構構件配筋不合理，設計中剛度不足，僅按構造配筋，不能滿足構件的實際要求，容易出現(xiàn)應力集中，在薄弱處產(chǎn)生各種受力裂縫。

2.2材料引起混凝土裂縫

材料選配不當，如水泥品種選用不當，強度不足，容易在荷載作用下產(chǎn)生各種受力裂縫；采用水泥漿的配比不合理，粗骨料的用量大，易形成不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫，繼而導致混凝土脫落；水泥、骨料含有過量的有害物質，如骨料含活性SiO2，隨時間增長，混凝土膨脹，出現(xiàn)裂縫呈龜背紋狀；水泥水化熱過高，出現(xiàn)等距離的直線形裂縫；外加劑使用不當，鋼筋銹蝕后，體積膨脹產(chǎn)生沿鋼筋縱向裂縫。

2.3施工引起混凝土裂縫

混凝土攪拌、運輸時間太長、氣溫高、風速大，使水分大量蒸發(fā)，引起混凝土澆筑時坍落度太低，混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫；塑性混凝土下沉，被上部鋼筋阻礙，形成沿鋼筋縱向的裂縫；施工時由于管理不當，施工人員踩塌已經(jīng)綁扎好的上層鋼筋，澆筑時混凝土的保護層加大，構件橫截面的有效高度減小，形成沿構件支承邊緣并垂直于構件受力鋼筋方向的裂縫；在混凝土振搗不密實處，出現(xiàn)空鼓，易成為各種受力裂縫的起點；昆凝土澆筑速度太快，容易在柱、板、梁的交接處形成縱向裂縫；模板變形、模板支撐下沉混凝土都會在相應部位產(chǎn)生裂縫。

2.4 荷載作用引起混凝土裂縫

鋼筋混凝土構件受力狀態(tài)有拉伸、壓縮、扭轉、剪切、彎曲和因沉降、收縮、溫度變形產(chǎn)生的約束。中心受拉構件，垂直于受力鋼筋縱向出現(xiàn)裂縫，貫穿構件全截面，大體等間距；中心受壓構件，在平行于受力方向出現(xiàn)短而密的平行裂縫，混凝土保護層有脫落現(xiàn)象；受扭轉構件，在構件腹部出現(xiàn)多條450方向斜裂縫，并向周圍以螺旋狀展開；受剪切構件，與主筋約450方向產(chǎn)生相互平行的斜裂縫；受彎、大偏心構件，在彎矩最大的危險截面附近從受拉邊緣出現(xiàn)橫向裂縫，并逐步向中性軸發(fā)展。

2.5使用環(huán)境影響產(chǎn)生裂縫

環(huán)境溫濕度的變化容易在結構的節(jié)點處產(chǎn)生裂縫，如果構件(一般為墻體)兩側溫度、濕度差別太大，則容易在構件的一側產(chǎn)生裂縫；鋼筋混凝土構件受酸性、鹽類介質腐蝕，容易使混凝土里的鋼筋生銹，促使混凝土保護層縱向開裂，甚至大面積剝落；構件表面受火灼熱后，整個構件出現(xiàn)龜裂。

3.帶裂縫結構的加固

3.1加固原則

對于不影響結構承載力的裂縫，根據(jù)裂縫起因、性狀和大小采用不同的封護方法進行修補。對于因開裂而降低承載力的結構，應采用加固措施。結構加固是通過一些有效措施，使受損結構構件恢復原有的結構功能[4]。加固方案應合理可靠、經(jīng)濟實惠、方便施工，盡量減少對原建筑的損壞[5]。根據(jù)裂縫的狀況，考慮結構上的荷載、使用環(huán)境、不同部位加固的難易程度及加固工程的各種制約條件，選用適當?shù)募庸谭椒ê图庸滩牧稀?/p>

加固材料的選用應遵循如下要求：

加固用鋼材一般選用I級鋼和Ⅱ級鋼。加固用水泥采用普通硅酸鹽水泥，標號不應低于32.5號。加固的混凝土強度等級不應低于C20，還應比原結構混凝土等級提高一級?；炷林胁粦獡饺朔勖夯?、高爐礦渣等混合材料。加固所用粘結材料及化學灌漿材料的粘結強度應高于被加固結構混凝土的抗拉、抗剪強度。

3.2增大截面法

增大截面法采用與原結構相同的材料，增大構件的橫截面尺寸，提高構件承載力和剛度的一種傳統(tǒng)加固法。這種方法工藝簡單、適用范圍廣。缺點是施工期間建筑結構不能正常使用且周期長。此外，由于增大構件截面，在增加構件自重的同時減少了使用空間；外包鋼加固法在結構構件的周圍包以型鋼進行加固。該方法在基本不增大構件截面尺寸的情況下增加構件的延性和剛度，提高承載力。這一方法特別適用于大跨度的受彎或受壓結構構件，但加固費用較高；預應力加固法采用高強度鋼筋或型鋼對構件增設預應力鋼拉桿或型鋼撐桿。一種在原構件體外通過錨固端與支撐點施加預應力，另一種先張拉構件再澆筑混凝土，通過新舊混凝土間的粘結來傳遞力[6]。加固時，通過施加預應力，使體外的拉桿或壓桿與被加固構件共同受力，改變原結構內(nèi)力分布、降低原結構的應力水平，提高結構承載能力和剛度。論文參考網(wǎng)。該方法廣泛應用于梁、板等受彎構件。加固后減小構件的撓度、縮小裂縫寬度甚至可以使裂縫完全閉合；外部粘貼加固法是用粘結劑將鋼板或纖維等復合材料粘貼到構件需要加強的部位，常用于承受靜力作用下的受彎或受拉構件。該方法施工簡便、周期短、對環(huán)境影響小、加固后不影響結構外觀；輔助結構加固法直接用設置在被加固構件位置處的型鋼、鋼構架或其他預制構件分擔被加固構件的荷載。該方法避免拆除工作，施工簡單，大幅提高結構承載能力，但連接構造比較復雜，占用空間大；注漿加固法利用壓力把粘結性能較好的材料注入被加固構件內(nèi)部的空隙中，以提高被加固構件的完整性、密實性，增加材料的強度。論文參考網(wǎng)。

3.3增設構件加固法

增設構件加固法是在原有構件基礎上增加新的構件，以減少原有構件的受荷載面積，達到加強結構的目的；增設支點加固法是在梁、板等構件上增設支點，在柱子、屋架間增設支撐構件，減少結構構件的計算跨度，減少荷載效應；增加結構整體性加固法通過增設支撐等將多個結構構件形成整體，共同工作。由于整體結構破壞概率明顯小于單個構件，該方法在不加固原有結構構件的情況下提高了結構的承載力；改變結構剛度比加固法通過改變結構的剛度比，使結構內(nèi)力重新分布，達到改善結構受力狀況；卸載加固法采用新型建筑材料置換原有的建筑分隔或裝飾材料，以減輕荷載，提高結構的可靠性。

3.4加固后結構

加固工程結束后，應確認加固結構的承載力是否恢復。確定承載力恢復的方法有：裂縫追蹤調查，確認裂縫穩(wěn)定不再擴展。采用預應力方法進行加固時，要確認裂縫是否已經(jīng)閉合；測定鋼筋或混凝土的應變；測定結構的振動特性；測定構件的撓度。

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