房屋鋼結構設計論文

時間:2023-03-23 15:11:11

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房屋鋼結構設計論文

第1篇

【關鍵詞】輕型鋼結構,組合房屋,應用現狀,發展

中圖分類號:TU391文獻標識碼: A 文章編號:

一、前言

輕型鋼結構組合房屋一般是指采用輕型H型鋼、槽鋼、冷彎薄壁型鋼、圓鋼、小角鋼及壓型鋼板、夾芯板組成的1~3層臨時性房屋。輕型鋼結構組合房屋是最簡單的鋼結構建筑,也是工業化程度最高的預制裝配式輕型鋼結構房屋。在建筑行業快速發展的今天,隨著各種工程項目的開展,輕型鋼結構組合房屋在越來越多的領域得到了廣泛的應用,加強對輕型鋼結構組合房屋的應用情況分析,并找出其中存在的問題提出解決措施,具有十分重要的社會經濟意義。

二、輕型鋼結構組合房屋的優勢分析

近些年來,我國經濟迅速發展,但是在經濟高速增長的同時,也面臨著嚴重的能源危機和生態危機,不僅僅嚴重威脅著國民的生命財產安全,影響到國民生活質量的提高,更嚴重阻礙了我國可持續發展戰略的貫徹落實。其中各種建筑能耗一直在我國能源消耗中占據著很大的比例,降低建筑的能耗,發展綠色節能建筑,不僅僅是我國建筑行業發展的基本趨勢,更是我國全面落實可持續發展戰略的必然要求。輕型鋼結構組合房屋的采用,具有很重要的意義。其獨特的優勢主要而言有以下幾個方面,筆者將簡單做出分析探討。

1.具有很輕的重量,同時便于組裝,組裝速度快捷。一般而言,輕型鋼結構組合房屋的重量要比傳統的房屋要輕很多,平均每平米約150~300 N。同時,輕型鋼結構組合房屋在另一方面也具有組裝簡單快速的特點。由于輕型鋼結構房屋的各種構件基本都是在一些工廠開始都預先制定好的,有了需要時候,直接使用工具運送到目的地進行組裝,只需要一些螺栓,自攻螺釘等構件,在熟練的組裝人員的施工組裝之下,可以很快的將房屋建造起來。相對于傳統的房屋建造而言,其建造速度和施工周期要快速很多。

2. 輕型鋼結構組合房屋在施工過程中,操作方便,施工速度快,同時會產生很小的噪音,噪聲污染較小,在施工過程中,廢氣廢水廢渣排放量較小。由于鋼結構中,主要的建筑材料使用的是鋼材料,對土木,石灰,水泥等材料使用量大大減少,既減少了對各種資源能源的消耗,同時,可以加大建筑材料的回收利用效率,在綠色,節能,環保上具有很大的優勢。

3.輕型鋼結構組合房屋相對而言具有良好的抗震性能和抗風性能,不僅僅大大增強了建筑結構的穩定性,也可以大力保障建筑使用者的切身利益。在建筑的施工過程中,鋼結構更有利于實施自動化,機械化生產,會減少勞動力的消耗,降低了工程造價。

三、輕型鋼結構組合房屋應用和發展狀況探究

1. 輕型鋼結構組合房屋的結構形式

(一)板式結構:采用彩色鋼板聚苯乙烯泡沫(EPS)夾芯板做成屋面、墻面的單層組合房屋,因為沒有鋼骨架,所以寬度(跨度)方向一般不超過5m。

(二)框架支撐結構:結構形式與日本東海租賃株式會社的基本相同,但是要根據我國現行的設計施工規程(規范)來確定鋼結構的斷面尺寸,合理選用已有建筑板材和保溫材料。框架支撐結構體系一般多用于2層組合房屋,也可用于3層和單層組合房屋。屋頂可以做成雙坡、單坡。

(三)盒子單元結構:其結構形式有整體盒子式和整體折疊盒子式兩種。盒子結構可以是一個盒子單棟,也可以是多個盒子組成連排大棟以及2層組合房屋。可以配置內外鋼樓梯。盒子構造做法:盒子單元的底座長度方向,梁采用輕型H型鋼或槽鋼;寬度方向,梁采用槽鋼;地板龍骨采用C型鋼或矩形鋼管;立柱采用方鋼管;盒子單元頂部長度和寬度方向的梁采用槽鋼或C型鋼,屋面檁條采用C型鋼;單個盒子結構鋼構件的斷面尺寸應由設計計算確定,對于重疊堆放為二、三層的盒子單元房屋,每層的盒子單元結構均應由計算確定。屋面、墻面大都采用EPS夾芯板,門窗大都采用鋁合金門窗或塑鋼門窗。

2.輕型鋼結構組合房屋應用中的問題和對策分析

(一)要加強輕型鋼結構組合房屋的整體質量管理。要采取各種制度和政策對市場進行嚴格的規范。隨著我國經濟的發展和市場經濟的不斷完善,社會各個行業對輕型鋼結構組合房屋的需求量逐漸增加,也進一步導致了很多資金流入其中,但是,除開市場很少的一些廠家能夠很規范的進行經營之外,很多小企業的設計和施工都難以符合相關的質量標準,比如廠家的設計不夠科學,鋼材料和一些組裝構件質量難以達到標準,房屋的整體很容易發生質量問題,比如房屋倒塌,漏水等,因此,加強對其質量管理控制具有十分重要的意義。

(二)輕型鋼結構組合房屋屬于臨時建筑物,目前二、三層組合房屋鋼結構構件的斷面尺寸基本都不夠。設計中關于基本風壓的取值問題也有不同意見,廠家認為組合房屋屬于臨時性建筑,設計使用年限按5年考慮,風荷載計算時基本風壓的重現期是取10年時的風壓值還是取50年重現期相應的風壓值存在爭議。另外,對設計中一些系數的取值也有不同看法。為了促進行業的健康發展,當務之急是盡快組織編制輕型鋼結構組合房屋行業標準和產品圖集。

(三)研究開發新產品。在提高現有鋼結構組合房屋質量的同時,不斷研究開發新產品對每個企業都很重要。按照客戶要求進行個性化設計制作,廚房、衛生問、陽臺、走廊、樓梯、雨棚、電器、給排水及室外設施全部配套,客戶開門即可人住。

3.輕型鋼結構組合房屋的發展及應用

改革開放以來,我國的經濟市場逐步和世界市場接軌,也為國外的輕型鋼結構組合房屋進入我國的市場敞開了大門,在此過程中,也使得一些彩色的涂層鋼板等各種配件,連接件,以及一些新材料和新產品逐步得到了引進,并得到了進一步的研發,從而進一步促進了我國的輕型鋼結構組合房屋的發展和應用,但是,從總體而言,到目前二,我國的輕型鋼結構組合房屋的生產廠家很多,但是其規模都相對較小。

上海寶鋼產業輕型房屋有限公司是設計制作安裝輕型彩鋼組合房屋的專業廠家,其產品系列有城市小品、書報亭、工廠辦公用房及工地盒子結構活動房等,公司以寶鋼彩色涂層鋼板的優勢和房屋造型新穎具有現代感的特色,得到廣泛應用,輕型鋼結構組合房屋的需求量還在逐年增加。

四、結語

輕型鋼結構組合房屋是我國房屋建筑行業的一個新的經濟增長點,,對國民經濟的增長和人們生活水平的提高有著巨大的推動作用。隨著建筑行業不斷的發展和完善,建筑結構不斷出現新的趨勢,在世界能源危機和生態危機日漸嚴重的背景下,降低建筑能耗,實施低碳環保的建筑結構設計,對我國的可持續發展戰略的貫徹落實有著十分重要的意義。輕型鋼結構建筑作為一種新型的建筑結構,具有其獨特的優勢,不僅僅有助于提高建筑結構的穩固性和安全性能,更能夠滿足低碳節能,生態環保的設計要求,加強輕型鋼結構房屋的推廣和應用,不僅僅有助于進一步推進綠色建筑節能建筑的發展,更有助于促進我國可持續發展戰略的貫徹落實。

參考文獻:

[1]弓曉蕓 弓劍 輕型鋼結構組合房屋的應用和發展 [期刊論文] 《鋼結構》 -2006年3期

[2]王經龍 于江 組合房屋在我國的應用和發展 [期刊論文] 《四川建材》 -2008年5期

[3]王紫蕓 輕型鋼結構組合房屋應用問題探討 [期刊論文] 《鋼結構》 -2008年4期

[4]弓曉蕓,再談輕型鋼結構組合房屋的應用問題 [會議論文] 2009 - 2009年全國建筑鋼結構行業大會

[5]何天民 輕型鋼結構組合房屋開創居住新理念 [期刊論文] 《中國建筑金屬結構》 -2011年9期

第2篇

關鍵詞 :輕型鋼結構 門式剛架 優化

Abstract: the door frame is typical of light steel structure, it has to save material, construction period is short and other advantages, and thus as the current domestic industry workshop of the most widely applied in the design of light steel structure. The door frame of the design and construction of steel structure with ordinary compared both consistency, the door frame characteristics of lies mainly in its node, the paper summarizes the door frame design of some key points of the design, bring up for the designers

Keywords: light steel structure the door frame of optimization

中圖分類號:TU328 文獻標識碼:A文章編號:

隨著科學技術的發展,生產力水平的提升,我國鋼產量的不斷提高、種類不斷豐富。彩色壓型鋼板生產的迅速發展,為輕型剛結構房屋的發展奠定了良好的物質基礎。輕型鋼結構房屋具有跨度大自重輕,費用低,施工迅速,施工污染環境少、造型簡潔大方,以及可重復利用等優點,在工業廠房、倉庫、展廳等工業與公共建筑的中得到了越來越多的應用和發展。

1 門式剛架的形勢及特點

鋼架結構是粱 、柱單元構件的組合體,是柱與直線型、弧線型、 折線型橫梁鋼性連接的承重骨架體系。其形式種類繁多 ,在單層廠房及倉庫中,應用較多的為單層單跨,雙跨或多跨的雙坡門式剛架,它可根據通風 、采光的需要設置天窗 、通風屋脊和采光帶等 。

門式鋼架的整個構件橫截面尺寸較小,可以有效地利用建筑空 間 ,從而降低房屋的高度 ,減小建筑體積 ,在建筑造型上也較簡潔美觀,其次,鋼架構件的剛度較好 ,其平面內、外的剛度差別較小,為制作 、運輸 、安裝提供有利的條件 。

1.1門式鋼架 的結構形式

門式鋼架的結構形式多種多樣。按構件體系分,有實腹式與格構式 ;按橫截面組成分 ,有等截面與變截面。實腹式鋼架的橫截面一般為H型 ,少數為z型 ;格構式的橫截面為矩形或三角形 ;按結構選材分 ,有普通型剛、薄壁型鋼 、鋼管或鋼板焊成 。

1.2門市剛架的特點

(1)采用輕型屋面,可減小梁柱截面及尺寸,可以降低房屋的高度,從而有效地利用建筑空間,減小建筑體積,在建筑造型上也較為簡潔美觀。

(2)在多跨建筑中可做成一個屋脊的大雙坡屋面,為長坡面排水創造了條件。中間柱可減少橫梁的跨度,從而降低造價。中間柱可采用鋼管制作的上下鉸接搖擺柱,占用空間小。

(3)跨度較大的鋼架可采用改變腹板高度、厚度及翼緣寬度的變截面。

(4)鋼架的腹板允許其部分失穩,利用其屈曲后的強度,即按有效寬度設計,可減小腹板厚度,不設或少設橫向加勁肋。

(5)豎向荷載通常是設計的控制荷載,由于結構自重很輕,地震作用一般不起控制作用,使結構設計大為便捷。

(6)支撐可做的較輕便,將其直接或節點板與鋼架相連。在非抗震區也可采用張緊的圓鋼。

(7) 結構構件可全部在工廠制作,工業化程度高。結構單元可根據運輸條件劃分 ,單元之建存現場用螺栓相連 ,安裝方便快速。基礎簡單,土建施工量小。

2 輕型結構門式鋼架設計要點

2.1合理跨度的確定

廠房的跨度主要由生產工藝流程和使用功能決定。如何確定經濟跨度,在滿足生產工藝和使用要去的基礎上,應根據廠房的高度進行確定。通常,在柱高、荷載不變的情況下,適當增加廠房的跨度,剛架的用鋼量增加并不顯著,而且這樣可節省空間,降低基礎造價,節約的成本較為客觀。通過大量計算發現當檐口高度為 6米 、柱距為 7.5米 、荷載不變的情況下 (恒載 0.4KN/m2,活 載 0.5 KN/m2 ,基本風壓 0.4 KN/m2,無吊車),跨度在18~48m之間的剛架單位用鋼量 (Q235―B)為18~35kg/m2; 當檐高為 12m時(其他情況同上 ),跨度在 18~48m之間的剛架用鋼量 (Q235―B)為 25~40kg/m2,當檐高超過 18m時,宜采用多跨剛架(中間設搖擺柱),其用鋼量較單跨剛架節約 16.7%左右,因此 ,設計人員應根據實際情況在選擇方案時,應選擇較為經濟的跨度,不宜盲目追求大跨度 。

2.2剛架最優間距的確定。

剛架的間距與剛架的跨度、屋面荷載、檁條形式等因素有關 ,在剛架在跨度較小的情況下 ,選用較大的剛架間距 ,增加檁條的用鋼量是不經濟的,因此從綜合經濟分析的角度看,確定合理的柱距才能既節約鋼材,又能使設計真正作到定型化、專門化、標準化以及輕型化 。從而推動門式剛架輕鋼房屋結構體系在我國的發展。經過大量計算,筆者發現:隨著柱距的增大,剛架的用鋼量比例是逐漸下降的,但當柱距增大到一定數值后 ,剛架的用鋼量隨著柱距的增大下降的幅度較為平緩。而其他如檁條、吊車梁、墻梁的用鋼量隨著柱距的增大而增加,就房屋的總用鋼量而言 ,隨柱距的增大先下降而后又上升。―般情況下 ,門式剛架最優間距應在 6―9m之間,柱距不宜超過 9m,超過 9m時,屋面檁條與墻架體系的用鋼量增加太多,綜合造價并不經濟。

2.3確定科學的結構力學模型

輕型門式剛架的形式多種多樣,柱腳和基礎通常做成鉸接,多跨剛架的中柱多采用搖擺柱。但當柱高較大時,為控制風荷載作用下的柱頂位移,柱腳宜做成剛接,多跨剛架的中柱與橫梁的連接也宜采用剛架,多跨剛架的中柱與橫梁的連接也宜采用剛接,多跨剛架宜做成多坡,較為節省鋼材。門式鋼架一般采用實腹式變截面和柱來適應彎矩變化,以達到節約鋼材的目的。除腹板高度變化外,厚度也可根據需要變化;上下翼緣可用不同截面;相鄰單元的翼緣也可采用不同截面。因此,影響整個剛架用鋼量的因素有上翼緣的寬度、厚度 ;下翼緣的寬度 、厚度 ;腹板的厚度;構件大頭 、小頭的高度 ;而且這些因素之間也互相影響,互相不獨立。柱通常為楔形桿件,楔形柱的最大截面高度取最小截面高度 的 2~3倍為最優截面,門式剛架腹板主要以抗剪為主,翼緣以抗彎為主,在無振動荷載作用下,可充分利用腹板屈曲后強度分析構件強度和穩定性,將構件設計成為高而窄的截面形式(最小截面高度宜取跨度的 1/45~1/60,截面高寬比一般為 3~5),PKPM系列軟件的 STS模塊截面最優化比較簡單易行的方法是按照構件內力來調整內力來調整尺寸,經過試算確定重量最小的截面。這種方法不但計算次數少,而且可以人工干預截面優化范圍,快速的得到比較理想的截面尺寸。構件的平面外穩定可通過設置隅撐來保證,為使結構具有可靠的整體穩定性,縱向通常設置由十字交叉圓鋼組成的屋面橫向水平支撐,同事,應在柱頂和屋脊設置剛性桿。在實際工程中,當屋面與檁條連接可靠時,可利用型鋼檁條兼做剛性桿。有條件時,檁條可設計成連續檁條,檁條平面外應根據具體情況設置相應拉條。

3 結束語

隨著門式鋼結構在工業與民用建筑中的廣泛應用,提高鋼結構工程設 計水平顯得日益重要。對越來越多從事輕型房屋鋼結構上程設計工作的從業人員 ,除要求掌握專業理論知識外 ,還必須了解輕型房屋鋼結構工程的制作安裝工藝 、現場環境和相關情況,更深入地理解和 掌握規范 ,只有通過精心和合理的沒計 ,才能使輕型房屋鋼結構得到更大的發展 。

參考文獻 :

【l】樊永華.門式剛架設計應注 意的 問題[J]PKPM新天地,2008(3):25 27.

【2】《輕型鋼結構設計手冊》編輯委員會. 輕型鋼結構設計手冊2006年第二版:203

【3】《鋼結構設計手冊》編輯委員會.鋼結構設計手冊(上冊)2004年1月第三版:413

第一作者簡介

姓名 張嚴方 性別 女 出生年 83.12 職稱 助理工程師

論文題目 關于工業廠房設計中輕型門式剛架的優化 文章編號

單位名稱 國家糧食儲備局西安油脂科學研究設計院 郵編 710082

基金項目編號

第3篇

關鍵詞 輕鋼;結構;住宅;應用;發展;體系;

Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the development and application of the residential system of light steel keel structure, light steel keel structure housing system has important implications for real life. This paper describes the development and application of the relevant content of the light steel keel structure housing system.

Key words; light steel structure; residential; applications; development; system;

中圖分類號:TU391文獻標識碼:A 文章編號:

引言

隨著國民經濟的發展和鋼產量的提高, 輕型鋼結構住宅的發展受到前所未有的關注和重視. 發展經濟、實用、美觀的輕型鋼結構住宅, 對帶動建材、冶金、化工和機械等相關產業的發展, 提高建筑業的技術水平和人民的居住功能水準, 實現住宅的產業化、標準化, 促進城市建設的發展有著重要的意義.

1、輕鋼龍骨結構體系的做法及主要特點

輕鋼龍骨結構體系是一種經濟、實用、高效的新型結構體系, 發展這種結構體系符合我國住宅建設的發展方向.

輕鋼龍骨結構體系是加拿大Intel land Bank In􀀁ternat ional Cor p. 開發的一種新型結構體系, 在加拿大、美國、澳大利亞等國家也有不少應用, 僅局限于4 層及其以下的住宅、別墅等。輕鋼龍骨結構體系是一種密梁密柱輕鋼結構體系, 梁柱截面為由薄壁冷彎鍍鋅方管用V 型連接件組成的桁架結構( 如圖1 所示) .

薄壁冷彎鍍鋅方管和V 型連接件的厚度在( 1.0~ 2. 0) mm 之間. 密柱布置在房屋四周, 形成墻體骨架. 柱子的高度與層高相同, 寬度根據U 型連接件的形式有240 和370 兩種, 符合我國現行建筑模數. 桁架梁兩端支撐于柱子上, 形成樓層骨架. 桁架梁于桁架柱通過U 型導軌連接, 桁架梁的上弦置于柱頂, 下弦與柱側面固定, 所有構件均通過可調離合器螺絲槍用自攻螺釘連接, 操作方便.輕鋼龍骨結構體系, 在建筑上可以自由布置, 平面上可以自由組合, 形成理想的開間和進深. 桁架柱的中到中間距在600 mm 左右, 柱與基礎地龍骨的連接可采用螺栓連接方式. 其余的柱均用自攻螺釘與地龍骨和天龍骨連接在一起, 通常認為柱的上下為鉸接. 在窗、門洞兩邊布置組合柱, 其截面形式為4 根薄壁冷彎鍍鋅方管用V 型連接件組合成的矩形截面( 如圖2 所示) . 窗、門過梁的截面形式有幾種,具體形式要根據跨度和荷載大小而定.

輕鋼龍骨結構體系在水平荷載下象一個懸臂梁, 墻內的密柱, 其作用相當于懸臂梁的翼緣, 柱間跨越房間寬度的桁架梁相當于懸臂梁的腹板, 因而其橫向剛度大, 側向位移小. 在垂直荷載和水平荷載( 風荷載) 作用下, 柱子產生的彎矩小, 主要承受軸力. 因此, 可以使較寬桁架系列( 370 型) 橫向布置,這樣, 提高了房屋的橫向剛度.這種結構體系能依靠整個建筑物的重量來抵抗傾覆力矩, 故所承受的垂直荷載常常是以平衡水平荷載( 風荷載) 引起的拉拔力, 整個結構大部分桿件承受軸力, 僅桁架弦桿存在明顯的二階彎矩, 故用鋼量很省, 使結構自重減輕, 基礎的處理也相對簡單些.

輕鋼龍骨結構體系是一種環保型綠色建筑, 可工廠制作, 現場安裝, 現場濕作業少, 施工現場干凈,基本無粉塵污染, 降低施工噪音; 與鋼筋混凝土結構和普通鋼結構相比, 施工速度快, 工期短, 綜合經濟效益好.

2、輕鋼龍骨結構住宅體系在國外的發展和應用

目前,由于環保意識的加強和木材短缺等因素,許多國家如美國、加拿大、日本、澳洲等,正積極地推動預制裝配化鋼結構中低層住宅的應用與發展[4] .

2 .1 輕鋼龍骨結構住宅體系技術的發展

在美國,1939 年康乃爾大學在喬治.溫特教授領導下,開始對冷彎薄壁型鋼結構進行研究.1946 年,基于溫特教授的研究成果,AISI (美國鋼鐵協會)發行了允許應力設計(ASD)規范《冷成型鋼結構構件設計規范》,這也是世界上最早的冷彎薄壁型鋼結構規范和準則.AISI 于 1956 年,1960 年,1962 年,1968 年,1980 年和 1986 年對該規范進行了修訂,以反映該技術的發展及不斷研究所獲得的成果.AISI 還于1991 年發行了第一版荷載抗力系數設計(LRFD)規范,并在 1996 年將 ASD 和 LRFD 規范合并成一本規范.1999 年,

AISI 又了 1996 年版的補充.2005 年 AISI 又修訂版.美國將 AISI 相關冷成型鋼設計標準上升為國標,其中包括:《冷成型鋼結構總則》,《低層輕鋼住宅指定性建造方法標準》,《冷成型鋼桁架設計標準》,《冷成型鋼過梁設計標準》,《冷成型鋼抗側力體系設計標準》 .加拿大標準協會 CSA 于 1967 年也了《冷成型鋼結構設計規程》、在輕鋼龍骨結構低層住宅方面,加拿大有比美國更為細致的技術規范與手冊,如加拿大薄壁鋼建筑結構協會 CSSBI 的《輕鋼住宅結構施工細則》,《輕鋼住宅構件選樣標準表》,《輕鋼住宅結構設計指南》,《低層輕鋼結構施工細則》等 .更為重要的是加、美兩國成立了北美鋼構聯盟(NASFA) ,最終實現了北美冷成型鋼結構設計標準的統一.

20 世紀 70 年代起,歐洲許多機構和私人公司對冷成型鋼構件、連接及結構體系進行了積極研究和開發.在奧地利、捷克、法國、瑞典、英國、德國等都是最早形成冷成型鋼設計規范的國家.同時,歐洲鋼結構協會 (ECCS)完成了一些用于建筑冷成型鋼結構測試及設計的文件.20 世紀末,歐洲標準化委員會發行了用于冷成型鋼構件和鋼板的歐洲規范 3 中的 1~3 部分(Eurocode3 :Part1-3)[7] .這標志著歐洲在冷成型鋼結構方面也有了統一標準.

輕鋼龍骨結構技術在澳洲的發展主要是以澳大利亞和新西蘭兩國為代表.在當今冷成型鋼結構技術領域澳大利亞的 Hancock 教授是繼美國的溫特教授之后又一位杰出的大師級人物.在他的主持領導下,澳洲于 1996 年統一了冷成型鋼結構技術標準(“Australian Standards /New Zeal Standards on Cold-Formed Steel Structure ”,AS/NZS 4600 ,1996) .亞洲輕鋼龍骨結構的發展始于 20 世紀 80 年代.進入 90 年代,日本加大了在這一領域的研究與開發.1995 年,日本鋼材俱樂部成員以新日鐵為首的 6 大鋼鐵企業聯合開始研發冷成型鋼結構技術(后稱為KC技術體系) ,并于 2002 年《薄板輕量型鋼造建筑物設計手冊》,此后上升為國家標準.

2.2 輕鋼龍骨結構住宅體系的應用

美國在 1992 年初期,僅有 500 棟,1993 年建造了 15 000 幢冷成型鋼住宅,1996 年 75 000 幢,而 1998年達到 12 萬棟,2000 年達到 20 萬棟的規模,約占住宅建筑總數的 20 % .2002 年后將占住宅市場份額的 25% .在北美,這種結構還被越來越多地運用到多層建筑領域,據建設部住宅中心考察報告稱,北美輕鋼龍骨多層住宅已實施將近 300 萬 m2 .在日本,每年用于建筑的鋼材 2 500 萬 t 左右,占鋼材總量的 25 % ,其中用于鋼結構住宅的鋼材也有700 萬 t~800 萬 t .輕鋼龍骨結構住宅(日本成為薄板鋼骨住宅)份額也隨之呈逐年上升趨勢,現在年建造數量都在 10000 棟以上,并被國家大力推廣使用.在產品形態方面,這種結構不僅被用在獨立式住宅、別墅中,而且在學生公寓、汽車旅館、超市、兒童活動室、老人福利院、醫務所等不同類型建筑中均有廣泛使用.除了整體房屋產品,以冷成型鋼構件組裝成的墻體、樓板、屋面、屋架、桁架、網架、平臺、樓梯、門窗等局部產品也被大量使用在公共建筑之中.在歐洲(如英國、德國、荷蘭等) ,由于鋼結構的隨意拼接能力可以設計出豐富多變的住宅建筑外形,因此,在別墅住宅設計中已越來越多地用鋼結構體系替代傳統的磚結構.

3、輕鋼龍骨結構住宅體系在國內的發展和應用

與西方發達國家相比,我國的冷成型鋼結構技術的發展起步較晚,上世紀 80 年代初期北美先進的冷彎型鋼結構技術被引入我國.1987 年我國了第一部冷成型鋼結構設計標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GBJ18-87) ,1998 年開始全面修訂,并于 2002 年 9 月 27 日修訂的《冷彎薄壁型鋼結構技術規程》GB50018—2002 .但這一規程并不適用于厚度在 0 .8 mm~1 .8 mm 的冷彎薄壁型鋼.一些企業如北新房屋有限公司從自身經營的考慮編寫了自己的企業標準《薄板鋼骨建筑體系技術規程》;上海綠筑公司編制了企業標準《低層冷彎薄壁型鋼結構施工質量驗收規程》;2004 年建設部開始組織編寫《低層輕型鋼結構裝配式住宅技術要求》并于 2005 年;2011年我國了《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術規程》.在我國,雖然低層輕鋼龍骨結構住宅體系的研究尚處于起步階段,但是其市場呈迅猛發展趨勢.一些國外的大型鋼構公司如巴特勒、博思格已經進入中國建筑市場[8] ,國內的一些大型鋼構公司和專業生產輕鋼產品的企業已經開始引進國外的先進技術,在國內建成了一些成功的工程.據不完全統計,目前我國的這種低層輕鋼龍骨結構住宅數量為 2000 多棟,與發達國家相比,所占住宅總數的比例太小。

結束語

輕鋼龍骨結構住宅是以冷彎型鋼為承重骨架,以輕型墻體材料為圍護結構所構成,與傳統住宅結構相比具有明顯的綜合經濟效益,所以發展冷彎薄壁型鋼住宅不但可以解決我國住宅建設效率低、質量差的問題,而且有利于促進我國住宅建設的產業化.對比國內外的發展情況,可知進一步加深對輕鋼龍骨結構住宅體系的研究,并編制出一套適合我國的國家標準和行業標準的必要性和迫切性.另外,輕鋼龍骨結構住宅主要以低層為主,多層僅在北美有建成項目,北美以外地區還沒輕鋼龍骨結構多層住宅項目出現.針對我國人多地少的國情,將輕鋼龍骨結構住宅從低層發展到多層,也是一片新的更廣闊的研究領域.

參考文獻

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[3] 張慶鳳,張小玲.鋼結構住宅設計與施工技術[M] .北京:中國建筑工業出版社,2004 :2 .

[4] 李正春.冷彎薄壁型鋼鋼結構住宅的產業化應用研究[D] .西安建筑科技大學工程碩士論文,2007 .

第4篇

關鍵詞:教學樓;設計;施工

中圖分類號:TU318文獻標識碼:A 文章編號:

Abstract: a middle school teaching building international department is a brick house frame structure, the scheme is dismantled the original stand on, expansion, preserve the use function, add new functions, belong to tear open expansion. To meet the need of the development of, choose the Angle steel concrete column and built-in h-beam prestressed concrete frame structure of the composite beams of the new type. To ensure that the expansion of the construction process of normal, the construction stage again poured concrete floor structure. This paper reported the engineering design of the structure of the construction scheme and measures.

Keywords: teaching building; Design; construction

1工程概況

本工程場址位于體育場西側看臺處,場址呈矩形,東西方向寬55至60余米,南北方向長約180余米。場地形狀比較規則,西側緊鄰城市干道,東側為學校體育場,進出十分方便并相對獨立。國際部教學樓沿原看臺方向南北布置,在用地的西側及南北兩側設置出入口,建筑物西側沿整個長邊設置主要道路,南北兩側設進出操場的道路,滿足使用功能及防火要求。西側綠地可開辟成通往城市干道的通道。

2 單體結構設計思路

教學樓具有多種課程教學、辦公、對外交流、漢語推廣、學術研討等多種功能,強調實用性和國際化,富于創意與現代感,體現環境育人。本工程為拆擴建,在保留原有看臺使用功能的基礎上,還需要增加新功能以滿足國際辦學要求,最終成為集教學、辦公、活動于一體的綜合性國際辦學場所。

所以本項目設計的重點和難點在于以下兩個方面:首先,在不改變規模的情況下,操場看臺的幾何尺寸幾乎不可改變,而用地的進深制約了看臺后只能單邊布置教室等大空間的用房,這就造成了大部分教學用房位于看臺之上的三層、四層,對功能布置、結構與抗震以及安全疏散的設計提出了更高的要求;其次,建設用地的現狀決定了大部分教室為東西朝向,這對使用功能會造成較大的不利影響,必須采用相應的措施來解決自然光較低的高度角對視線干擾和東側操場的噪音干擾。

3 結構設計

3.1 結構方案選擇

結構方案的確定是整個房屋設計是否合理的關鍵,結構方案的選擇包括三方面的內容:結構形式、結構體系和結構布置。本建筑采用鋼筋混凝土框架結構,因鋼筋混凝土結構具有造價較低、取材豐富、強度高、剛度大、耐火性和延性良好的特點,且它結構布置靈活方便,可組成框架、框剪和剪力墻等多種結構體系。框架是由梁、柱構件通過節點連接形成的骨架結構。框架結構的特點是由梁、柱承受豎向和水平荷載,墻僅起圍護作用。其整體性和抗震性均好過混合結構,且平面布置靈活,可提供較大的使用空間,也可構成豐富多變的立面造型。國外設計者多用鋼材為框架材料,而國內主要是鋼筋混凝土材料為框架材料。框架結構可通過合理的設計,使之具有良好的延性,成為“延性框架”。在地震作用下,這種延性框架具有良好的抗震性能。本教學樓四~六層的建筑房屋處在Ⅵ度抗震區,采用框架結構是合理的,同時它能完全適合本工程的平面設計,得到較大的空間。在結構形式和結構體系選定之后,結構布置便成了結構方案合理性的關鍵,為此,本設計在結構布置時采取了下列幾項措施:(1)柱網選擇與布置直接影響建筑的使用和結構的經濟性,不同的功能和功能布置方式采取不同的柱網布置方式。柱距可按單開間或擴大開間(兩開間)。擴大開間有利于平面布置,平面布置較為靈活。具體確定柱距應在滿足使用的基礎上同時考慮結構的經濟性和施工條件。根據平面組合方式確定跨數和跨度。柱網力求整齊統一,以利于構件的統一化及立面造型處理。(2)樓層平面及布置是對稱形式,從而使樓層的結構剛度中

心保持在樓層平面的中心處,可避免房屋的扭轉效應。(3)變形縫:當現澆框架結構房屋長度超過55m 時,除基礎外,上部結構用伸縮縫斷開,考慮不同結構形式,縫寬應滿足相應規定。在地震區,如果設置伸縮縫,縫寬也要符合防震縫寬度的要求。根據規范要求,當采取施工后澆帶減少溫度和收縮應力時,可不設伸縮縫。即在施工時每隔30~40 間距留出施工后澆帶,帶寬800~1000mm,鋼筋可采用搭接接頭。后澆帶混凝土宜用膨脹性混凝土,宜在2 個月后澆灌,澆灌時的溫度宜低于主體混凝土澆灌時的溫度。(4)構造柱的設置,為了使墻體與樓蓋之間有可靠的拉結,以保證房屋的整體剛度和空間剛度,必須按構造要求設構造柱。框架是按構造柱的截面尺寸為240×240mm鋼筋混凝土柱。(5)樓、屋蓋結構的選擇樓、屋蓋結構是各片抗側力結構間傳遞水平的主要構件,通常作剛性樓面假定進行結構簡化計算。因此選擇正確的樓、屋蓋結構,保證樓屋面的整體性、連續性和平面剛度,是保證結構設計計算正確合理的重要措施。樓板采用全現澆板,板厚為100mm。(6)經過對建筑的初步分析,基礎上部的荷載不是很大,基礎部分采用柱下獨立基礎,本設計的基礎是沿上部結構柱網的縱、橫軸線布置柱下獨立基礎,設基礎圈梁。混凝土強度采用C25。

3.2 構件的截面選擇

本工程按照橫向承重方式進行框架結構的布置。抗震設計按Ⅵ度Ⅳ級抗震進行設防。結構構件截面選擇如下:一是板的截面選擇。單向現澆板,按高跨比條件,要求板厚h≥l/30=3600/30=120mm,實取板厚h=120mm。雙向板,按高跨比條件,要求板厚h≥l/40=3600/40=90mm,取板厚h=100mm;二是梁的截面選擇。次梁按h=l/18~l/12;框架梁的截面按h=l/8~l/14lo 確定截面尺寸;三是柱截面。柱的截面按軸壓比確定,各層的重力荷載可近似取14kN/m2,按式子:AC=1.2N/fc 進行估算;最終確定為350mm×500mm。

4 模板設計

角鋼混凝土柱中的鋼骨架在混凝土未澆灌以前已形成鋼結構,它具有相當大的承載能力,能夠承受構件自重和施工時的活荷載,且可以將模板懸掛在角鋼上,不必為模板設置支柱,因而減少了支模板的勞動力和材料。柱模板采用5mm厚的鋼模,在每個角鋼上焊接2個12抗拉螺栓用于固定模板,抗拉螺栓沿柱長度方向布置間距為400mm。在模板上沿柱長度方向四周設置截面為90mm×50mm的加勁木楞,間距400mm,以增強側模剛度。

在建筑工程項目建設中,設計階段是整個工程最為關鍵的一個環節,在設計中要考慮到多方面的因素。本文結合實例對結構設計中的一些重要環節和施工措施進行了探討。雖然有些粗淺,希望對同行們有一定的參考作用。

參考文獻:

第5篇

會議收到論文報告58篇并印發了文集,有140人參加會議,在第一天的大會和第二天的分組會上分別有17位和26位專家作了報告,另外還安排了半天時間進行自由發言和討論。會議氣氛熱烈,取得了預期的效果,不同觀點之間也進行了較為充分的交流。

鑒于這一會議的論壇性質,以下僅就會上提出的一些問題及建議作一歸納,提交與會專家考慮并審議。

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。

1.我國結構設計規范的安全設置水準

對結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準,總體上要比國外同類規范低得多。

1.1構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個因素是:1)規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2)規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數,體現了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載(如結構自重)的分項系數分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國1.6和1.4;這樣根據我國規范設計辦公樓時,所依據的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設施等活載)和85%(對結構自重等恒載),而設計時?菀勻范ü辜芄懷惺芎稍氐哪芰Γㄓ氬牧锨慷確窒釹凳泄兀┤匆扔⒚攔娣陡叱齙?0~15%,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范,就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標準值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同,比如鋼結構的差距可能相對小些。

公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似,除車載標準外,荷載分項安全系數(我國規范對車載取1.4,比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數均規定較低。

盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設計墨守陳規,在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

1.2結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力,或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果,可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導致整棟樓的連續倒塌,也是房屋設計牢固性不足的表現。

1.3結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。

混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

2.調整結構安全設置水準的不同見解

我國結構設計規范的安全設置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。但是,能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求,而且業已歷經了較長時間的考驗,這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論,在如何調整的問題上存在較大的意見分歧,這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解:

1)認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的,并已為長期實踐所證明,而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標準走;安全度高了是浪費,除個別需調整外,總體上不必變動。

2)認為我國規范的安全度設置水準盡管不高,但在全面遵守標準規范有關規定,即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用,表明這些規范規定的水準仍然適用;但是理想的“三正常”很難做到,同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要,在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下,結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發展中國家。

3)認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近,需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重,而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程(特別是建筑工程)造價中所占的比重現在已愈來愈低,材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要,但決不是沒有風險,如果規范的安全水準較高,曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的,而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為將來的現代化社會服務,安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認,即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣,由于我們的施工質量總體較差,結構的安全性依然會有差距。

第6篇

關鍵詞:建筑;加固;結構設計;分析

Abstract: The author discusses the structural design of the housing reinforced engineered for reference.Keywords: construction; reinforcement; structural design; analysis

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

現在加固的構件主要還是針對構造和承載能力薄弱的構件,在對建筑加固完成以后要考慮到加強以后的構件對加強部位以致整個結構整體的影響。否則有時加固改造后會適得其反。例如:對連續梁某一段采取增大截面法進行加固后由于剛度的變化會引起相鄰跨梁、柱的內力重分布;對多層磚混結構的某一層墻體采取夾板墻加固,使得該層墻體的剛度大幅度增加,形成與相鄰樓層的剛度差,對結構的抗震不利。此外還有加固后構件的承載能力提高,防火等級大幅度下降等問題。在建筑物進行加固的同時要從建筑的整體有總體上的把握,加固以后要符合現代結構設計理念和現代的建筑規程要求。

1 加固改造鑒定步驟

已建工程在加固改造前均需要由專業技術人員對其進行調查鑒定。一般步驟是:

1.1 收集資料。調查了解該項目的狀況(包括:設計圖紙、竣工資料、使用維護日志、使用環境等)和準備改造的內容(使用功能、條件等)。

1.2 現場調查、測試。在現場收集建筑材料資料(主體結構和維護結構材料的損傷情況等)和建筑結構(結構變形、裂縫等)資料。

1.3 根據項目實際情況和要求的加固改造方案進行結構驗算分析,以及進行相應的構件或模型試驗,對加固改造方案加以驗證。

1.4 加固改造工程一般應由具備相應資質并有經驗的單位來施工完成,在這期間設計、監理單位應嚴格審查施工方案,并配合相關部門做好質檢工作。

2 加固改造的有效措施

2.1 根基的加固

房屋的基礎加固實施比較困難和復雜。建筑物經過幾年的自然降已經達到了沉降的相對穩定,這時在進行加固的時候,肯定會造成原有基礎的附近土壤松動,從而影響了新的加固基礎的根基穩定狀態。基礎加固一般有兩個方面,一方面是在原有的基礎上增添原有基礎的橫截面積以達到接層以后的抗壓力,這種加固方法一般適用于獨立型建筑的加固基礎。另一方面就是在原有基礎的旁邊增設基礎,在通過構件的相互轉換將承載壓力傳至到各個基礎上去,來分擔原有建筑的荷載。樁基礎經常采用這種加固方式。

在對建筑的加固基礎的過程中,要盡量避免對原有建筑的基礎的破壞,這是由于原有基礎仍然要受到原有建筑的承載壓力。同時也要根據現場的實際情況對結構主體產生的破壞和主體容易滑動的地方采取臨時加固的措施。在進行加固過程的設計時應該考慮接層以后新基礎的沉降會不會對建筑的主體產生影響,并建議加固基礎時采用減小沉降的相關地基處理方法,可以在地基的局部應用換土、壓實等辦法已達到降低沉降的目的。

2.2 原有構件的加固措施

建筑的加固結構框架的加固部位大多是指梁和柱。柱不符合承載力的要求,主要是因為柱軸壓比不符合規范要求,即橫截面積或者是混凝土的標號不符合標準。在建筑的加固過程中主要是對柱的截面積來實現的。一般來說有兩種方法,一種是在通過在原來混凝土上面包裹一層混凝土,使它們成為一個整體,以實現柱面積的增加來實現目的。另外一種就是在原有鋼筋混凝土的外表面用鋼結構進行加固,從而分擔原鋼筋混凝土的上部壓力荷載。加固使用的梁一般不滿足承載力的要求,這是由于梁的下部配筋不能滿足荷載作用下的要求。而且在加固的過程中和柱的加固方法類似都是在原有混凝土的表面增加混凝土的截面積來增大荷載能力。加固過程也可以運用鋼結構對梁進行加固,增強其抗彎抗剪能力。在加固過程中對墻體承載力和抗震構造而加固的一般采用磚混結構加固,磚混結構墻體的質量好壞可以直接影響整個建筑的抗震的是否牢固。

2.3 混凝土結構的加固改造

當前建筑行業應對混凝土結構進行加工改造的方法主要包括了一下幾點,筆者進行了詳細地分析。

2.3.1 外包鋼加固法。該方法的特點在于:將型鋼設置在混凝土構件的附件,使其和混凝土協調工作,以提升承載力。主要方式包括了干式、濕式兩大類。主要適用于:構件截面加大受限制,需大幅度增加高承載力。在使用化學灌漿外包鋼時需將型鋼表面的溫度控制在60℃以下,對于具有腐蝕性介質的環境需要制定相應的防護措施。

2.3.2 加大截面法。該方法的特點在于,利用不斷加大原結構材料的構件截面來提升建筑的承載力。主要適用于普通構建,如:梁、柱、板、墻等。

2.3.3 增設支點法。該方法的特點為:通過增加支點數量,實現構件的減少來計算長度和變形,提升承載力。主要分為剛性、彈性支點兩種,主要適用于:凈空不受限的梁、板、桁架等。

2.3.4 預應力加固法。該方法的特點為:結合預應力的鋼拉桿及撐桿作用,對原結構實施加固改造,從而將原結構承受的荷載轉至加固結構上。主要適用范圍:需要提升承載力、剛度、抗裂性,且保證較小的占用空間,在于梁、板、屋架等方面的施工較為常用。

2.3.5 繞絲法。該方法的特點為:將鋼絲包混凝土構件附近,使其與混凝土協調工作,提升承載力。主要適用于混凝土結構構件斜截面承載力較弱,以及要對受壓構件施加橫向約束力的條件下。

2.3.6 碳纖維織物加固。此方法的特點為:將碳纖維織物粘貼在混凝土表面來提升承載力。主要適用于一般的結構加固改造施工中,其優勢在于抗腐蝕、耐潮濕等,但要采取必要的防火處理。在計算碳纖維織物加固混凝土梁正截面承載力時,需要參照平截面假定的混凝土梁受彎基本理論,運用等效鋼筋面積法來保證計算結果的有效性,當等效鋼筋面積計算結果出來后,可利用鋼筋混凝土梁受彎構件的正截面承載力設計公式展開計算。

2.3.7 粘貼鋼板法。該方法的特點為:將鋼板粘貼在混凝土表面來提升承載力。主要適用于:受彎、受拉構件(梁、板)。通常在60℃以上的環境中不采用此方法,若處于腐蝕性介質環境時需要采取一定的防護措施。

2.4 鋼結構加固改造

鋼結構加固改造是較為常見的加固方式,其主要分成以下兩大類型:

2.4.1 加大構件截面。鋼梁和鋼柱的加固當否能夠利用焊接或高強度螺栓連接來完成。對施工條件進行了全面的分析,需要對施工條件、加固構件的應力分布時等要素進行研究,重點分析由于焊接加固引起的殘余應力和變形對加系數K(軸心受力的實腹構件:K=0.8;偏心受力和受彎構件以及格構式構件:K=0.9)。

2.4.2 轉變結構計算簡圖。這種加固方式是運用添加支撐系統變一榀一榀的排架結構為空間結構;通過添加支撐改變構件長細比來加強穩定及承載能力;將鉸接轉化成剛接,降低構件計算長度。

2.5 砌體結構加固改造

2.5.1 磚砌體中常見的問題有磚砌體承載力及穩定性達不到要求,可通過扶壁柱法和鋼筋網水泥法進行加固改造。

2.5.2 適用于磚柱的加固方法包括了增大截面法、外包型鋼法兩大類。在磚砌體結構中出現裂縫問題后應該根據實際情況制定處理措施。具體為:因溫度引起的裂縫,可利用填縫封閉和加筋錨固方法;若裂縫形狀小且數量多,可在裂縫穩定時期進行灌漿補強;若裂縫由結構因素引起,需要先進行加固處理,再解決裂縫問題。

3 結束語

隨著現代社會的經濟快速發展,民用建筑已成為特別建筑。因為它要被使用幾十年或者永遠的保留下來,但現在社會發展對建筑產生了新的外觀要求。為此,目前建筑工程加固的建筑也在逐漸增多,這次改進不僅改善了房屋戶型,有的也對建筑的樓層進行了添加,改善了其使用性能。為了使建筑跟進潮流的現代城市相匹配,實現城市規劃和房屋使用的新標準。也有一些建筑是由于長久失修導致房屋質量出現問題需要進行維修或維護使房屋得到相關的性能改造。所以,對房屋的加固改造對建筑工程具有重要的建筑意義

參考文獻:

[1] 中國建筑科學研究院.混凝土結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.

第7篇

關鍵詞 鋼結構 工程造價 問題 策略

中圖分類號: TU391文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

造價控制的主要內容

1、控制人工費

人工費的控制體現為施工隊伍控制、價格控制和工資發放控制三個方面:

(一)項目部選擇。施工隊伍要優先使用內部隊伍,保證內部隊伍不息工。

(二)價格控制。內部施工隊伍的崗位工資,按照企業確定的崗位工資標準,由企業在核定項目部的責任預算時計算到責任預算中去,效益工資由項目部在實現的責任利潤中提取,沒有責任利潤的不發放效益工資。

2、控制機械費

(一)合理配置設備,在保證工期的前提下減少投入。

(二)采取招標采購、集中采購設備,降低設備采購成本。

(三)按照施工預算中的機械臺班數量、機械臺班定額中的人工費、燃料及動力消耗數量、經常修理費進行控制。

3、控制材料費

對材料費的控制,主要包括數量、價格和質量控制三個方面。材料數量控制包括材料總采購量控制、工程總發料數量控制和消耗數量控制。

(一)材料總采購量控制。項目部要根據材料預算定額,計算工程項目的材料計劃總量。

(二)工程總發料數量控制。物資部門發放材料,要根據材料計劃總量進行控制,發放時按照定額材料數量控制發放。超出定額部分必須說明理由,并報項目部總工程師審批。

(三)消耗數量控制。必須嚴格按照責任預算中的定額領取材料,同時要做好周轉材料、報廢物資的及時回收、入庫。每月要進行一次清查盤點,保證盤點數量準確,查清材料在各個環節非正常減少的數量和責任。

(四)材料價格的控制,包括采購價格控制和價格波動風險控制,在采購價格控制方面,大宗材料采用招標采購、集中采購;零星用料采用選定優質服務供應商的方法。

4、施工工藝控制

嚴格執行施工工藝,保證每一道工序在規定的時間內執行完畢,實現快速施工,降低施工成本。同時,要積極運用新技術、新工藝、新設備,科學配置人工、材料、設備等資源,提高勞動效率,加快工序循環,節省勞動時間。控制產品一次合格率,確保每道工序的施工一次性檢驗通過。返工造成的人力物力浪費是施工成本增加的重要部分,是造價控制的重點。

5、環境的控制

環境因素對鋼結構工程質量的影響具有復雜而多變的特點,如氣象條件就千變萬化,現場的溫度、空氣的濕度、風向、酷暑、嚴寒、照明等都直接影響工程質量。因此,根據工程特點和具體條件,應對影響質量的環境因素,采取有效的措施嚴加控制,嚴格執行國家有關規范和標準對施工環境的規定,這樣才能避免不必要的成本增加。

二、鋼結構工程造價控制存在的問題

1、建筑單位(業主)提出施工變更的要求

在工程項目施工過程中,設計單位、建筑單位、施工單位都可能提出變更,而在專業性方面,建筑單位往往處于劣勢,不利于施工過程中變更。如果因為業主單位改變使用要求變更設計,如增加房屋層數、變更層高、改變工程使用功能、提高專修標準等,業主單位應承擔增加工程費用和延長工期的責任。

2、忽略工程進度,導致工期延長,各種開銷增加

因為在鋼結構工程中,材料的成本占有很大的比例,所以在施工過程中有可能因為工期的延長導致材料的上漲,出現由于材料價格管理不完善造成的造價提高 。

3、設計方案不合理

一項設計自醞釀之初就要考慮如何使投入的資金發揮最大的經濟效益,如何對一定的投資計劃提出合理的準確設計方案,也是工程造價控制問題。方案設計在項目建設中的作用是首位的,也是決定性的,這是在工程中非常重要的階段。但是由于我國鋼結構設計人員考慮不周,導致施工階段出現大量變更,影響工程進度和造價的控制。

4、現場簽證不嚴密

現場簽證是工程竣工結算的重要依據,如果在施工階段,監理對現場簽證沒有進行嚴格管理,在工程竣工結算時就有可能會出現重大問題。

三、鋼結構工程的造價控制

為了充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢,有效的控制工程造價,工程設計、施工階段的造價控制是關鍵。

1、設計階段的造價控制

(一)選材方面。設計階段的造價控制是比較具體、直觀的,在設計過程中,可以利用價值工程對設計方案進行經濟比較,合理選擇建筑材料,從而達到控制造價,節約投資的目的。建筑鋼結構在設計階段材料的選擇上有很大的空間

2.結構體系方面

對于多層建筑,不同的結構體系和平、立面布置對工程造價的影響較明顯。根有關資料測算分析,不同層數對土建工程造價的影響為10%~25%;不同層高對土建工程造價的影響為1.5%一12%。因此,在設計階段只有根據建筑物的使用功能要求,確定合理的平、立面布置和結構體系,才能有效控制工程造價,做到經濟適用。

3.設計制度方面

(一)提高設計人員的素質,重視設計人員的繼續教育和業務知識的更新培訓。同時,把控制工程成本放到重要位置,強調技術與經濟相結合,設計中注重設計價值,要做多方案比較。

(二)在設計中引進競爭機制,以技術先進、安全適用、經濟合理、節約投資為目的,進行設計招標,開展方案優化競賽。

(三)不能只因注重技術性而忽視經濟性,采用限額設計和設計出圖前的成本審查制度。

三、實施階段工程造價的控制

工程項目的實階段是建筑物實體形成階段,是人力、物力、財力消耗的主要階段。要提高建設質量,控制工程造價,發揮投資效益,就要在工程實施階段加強工程建設的管理和監督職能,從而加強對工程項目建設的全方位、全過程的造價控制。由于建設工程的復雜性,影響因素的多變性的特點,工程實施階段往往會出現一些意想不到的費用。

1、有效控制工程變更和現場經濟簽證

在工程建設項目中,工程變更和現場簽證是不可避免的,但要進行有效的控制。為防止在施工圖設計中產生漏洞,除在審核時把關外,還應在甲乙方的圖紙會審、設計院的技術咨詢中消除,總之。應消滅在開工之前。設計變更應盡量提前,變更發生得越早,損失越小,反之就越大。為此,必須加強設計變更管理,盡可能把設計變更控制在設計階段初期,尤其對影響工程造價的重大設計變更,更要用先算帳后變更的辦法解決,使工程造價得到有效控制。

2、嚴格審核工程施工圖預算

根據施工圖設計的進度計劃和現場施工的實際進度,及時核定施工圖預算。對于預算超出相應概算的施工圖設計部分,要加以詳細分析,找出原因,并及時與項目負責人通氣,調整或修正控制目標,對工程造價實施動態控制。

3、擇優確定專業分包單位

防止少數壟斷性行業任意抬價在工程建設中,有些特殊專業工種不得不委托專業施工單位承擔,如變配電所安裝工程、通訊工程、綠化工程等,而這些行業往往又帶有一定的壟斷性質。在這些項目中,一方面應該尊重供電部門的“規定”,由他們總承包變配電系統;另一方面要求允許另一家供貨商參與競爭。

4、深入現場

收集和掌握施工有關資料在工程施工過程,審價人員和費用控制人員經常深入施工現場,對照圖紙察看施工情況,有時與監理、總承包方及施工人員進行座談,了解、收集工程的有關資料,及時掌握現場施工動態;協助業主及時審核因設計變更、現場簽證等發生的費用,相應凋整控制目標,并為最終的工程總結算提供依據和做好必要的準備工作。

結論

隨著經濟建設的發展和鋼結構整體技術水平的提高,高層建筑采用鋼結構的綜合經濟效益將越來越顯著。因此,我們要在鋼結構工程設計、施工階段全方位、全過程嚴格把關,以充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢。

【參考文獻】

第8篇

關鍵詞:高層建筑;結構設計;選型結構;

中圖分類號:TU97文獻標識碼: A 文章編號:

選型工作具有很強的綜合性包含大量確定與不確定的因素,受諸多條件和因素影響,高層結構是否合理、經濟的關鍵,隨著建筑高度和功能的發展需要而不斷發展變化。除了要考慮工程造價和投資能力,還要考慮所選結構型式對建筑功能的適應性,施工條件,技術能力,施工工期,建筑材料和能源供應,建筑美學要求包括建筑群及其環境的配合建設場地的地形地貌自然災害等等。

1高層建筑結構選型的相關概述

高層建筑的結構體系主要有框架結構,異型柱框架結構,框架一剪力墻結構,剪力墻結構,部分框支剪力墻結構,筒體結構(框架一核心筒結構,筒中筒結構),以及混合結構,即由多種材料構件如鋼筋混凝土構件、鋼構件、組合結構構件(鋼管混凝土構件、型鋼混凝土構件及組合梁等)構成的結構。主要分為:(1)一般高層建筑結構體系。一般高層建筑結構體系包括框架體系、剪力墻體系、框架-剪力墻體系、框架-筒體體系、框筒體系、筒中筒體系等結構體系。(2)復雜高層建筑結構體系。復雜高層建筑結構體系一般是指帶轉換層結構體系、連體結構體系、懸挑結構體系、帶加強層結構體系、平面不規則結構體系等。(3)新穎高層建筑結構體系。近年來,出現了一些新穎的高層建筑結構體系。其中具有代表性的有束筒體系、巨型框架體系、脊骨體系等結構體系。

2高層建筑結構選型的重要性

高層建筑與城市社會發展的關系密切我國城市化進程及人口的持續增長導致城市人口急劇上升,城市居住、生產、生活用地日趨緊張。為節約及充分利用城市土地資源,減少拆遷費、市政工程費和復雜地形處理費,提高城市社會吸納能力及其綜合效益,緩解城市膨脹及城市房屋的嚴峻供需矛盾,改善城市環境與調節心理等城市社會性問題,高層建筑的數量仍將在全國各大中城市持續增長,且其規模、高度、復雜性及建設速度也將呈上升趨勢。

高層建筑結構復雜性提高現代高層建筑體形與平立面空間分布日益復雜,高度、規模、投資日益增大,要求性能更先進、更優化的結構系統形式與之相適應。主要表現為:(1)需求多元化、功能綜合化的趨勢,必然要導致高層建筑方案平立面形狀與內部空間分布等多樣化、個性化與復雜化,為增大建筑凈空高度,很多一般多高層建筑中不存在的新問題與矛盾開始出現,對結構系統形式的要求提高。(2)隨著高度與規模等增大,高層建筑投資增加、工期增長,其結構系統優化的必要性及可優化的空間與效益將更明顯。結構優化,首先是其形式的優化,然后才是其布局與構件參數的優化。(3)高層建筑需考慮的影響因素日益復雜、系統、綜合和多變,選型需要的知識信息愈加龐大,選型結果受人為因素的影響也將增大。

3高層建筑結構選型的若干思考

豎向承重結構的選型在對豎向承重結構進行選型時,首先考慮的是建筑物的高度和用途。不同結構體系的強度和剛度是不一樣的,因而它們適應的高度也不同。一般說來,框架結構適用于高度低、層數少、設防烈度低的情況;框架—剪力墻結構和剪力墻結構可以滿足大多數建筑物的高度要求;層數很多或設防烈度較高時,可用筒體結構。當建筑物的高度超出表中數值時,要進行專門的研究,采取有效的措施。選擇結構體系應考慮的另一個因素是建筑物的用途。目前國內高層建筑按用途大體上可分三大類:住宅、旅館及公共性建筑(辦公、商業、科研、教學、醫院等)。住宅建筑一般采用剪力墻結構。

水平承重結構的選型水平承重結構對保證建筑物的整體穩定和傳遞水平力有重要作用。水平承重結構選型通常有以下幾種,平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻結構或筒體結構。其優點是板底平整,可以不加吊頂,結構高度低,可以降低層高。但當跨度大時,采用平板較困難,一般非預應力平板不宜成過6m,預應力平板不宜超過9m,否則平板厚度過大,樓面重量太大。采用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:在層高受限制情況下,公用建筑常采用無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的合適跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體結構角區樓面也常用密肋樓蓋。當采用裝配式樓板時,框架-剪力墻結構應加混凝土現澆面層。樓蓋結構應滿足:房屋高度超過50m時,框架—剪力墻結構、筒體結構及復雜高層建筑結構應采用現澆摟蓋結構;剪力墻結構和框架結構宜采用現澆結構。房屋高度不超過50m時,8、9度抗震設計的框架-剪力墻結構宜采用現澆樓蓋結構;6、7度抗震設計的框架-剪力墻結構可采用裝配整體式樓蓋;框架結構和剪力墻結構可采用裝配式結構。同時對于現澆樓蓋,混凝土強度等級不宜低于C25,也不宜高于C40。

下部結構的選型高層建筑的基礎是高層建筑的重要組成部分。它將上部結構傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑基礎形式選擇的好壞,不但關系到結構的安全,而且對房屋的造價、施工工期等有重大的影響。高層建筑基礎形式通常有以下幾種:(1)柱下獨立基礎:適用于層數不多、土質較好的框架結構。 (2)交叉梁基礎:即雙向為條形基礎。適用:層數不多、土質一般的框架、剪力墻、框架-剪力墻結構。(3)片筏基礎:適用于層數不多土質較弱或層數較多土質較好時用。當基巖埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深處有一定承載力和一定厚度的持力層時,選用片筏基礎比選用樁基礎可以節省投資和縮短工期。但片筏基礎的剛度較弱,應注意對基礎不均勻沉降、變形和裂縫進行驗算。當地下水位很高時,還要進行抗浮驗算。(4)復合基礎:適用于層數較多或土質較弱時采用。CFG樁復合地基是高粘結強度復合地基代表,目前它已大量應用于高層建筑地基。它既可適用于條形、獨立基礎,也可用于筏基和箱形基礎。可用于填土、飽和土及非飽和土粘性土。

4結語

高層建筑結構的選型與結構布置在結構抗震概念設計中占有極其重要的地位,它們直接影響著結構的安全性與經濟性。總的來說,高層建筑結構選型包含豎向承重結構選型、水平承重結構選型以及下部結構選型;結構布置包括結構平面布置、結構豎向布置及變形縫設置。設計中應根據房屋的高度、高寬比等多方面因素選取合理的結構體系,以上因素在結構選型方面應該重點考慮。

參考文獻

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第9篇

關鍵詞:應用技術本科;土木工程專業;實踐教學體系;現場工程師

中圖分類號:G6420;TU4 文獻標志碼:A 文章編號:10052909(2017)02011005

在現代教育體系中應用技術本科教育隸屬于職業教育體系,而傳統的普通本科教育屬于普通教育體系[1],不同的教育體系對人才培養目標的要求有差異。應用技術本科院校的人才培養應以產業需要為導向,能力培養為主線,強調產學研協同,著重培養在技術實踐、技術設計及技術研發方面能適應現行產業發展需要的高級技術型及管理型人才[2]。為實現應用技術本科院校的辦學定位,南京理工大學泰州科技學院提出“現場工程師”人才培養理念。“現場工程師”就是工作在工程技術一線的工程技術的實踐者,工藝技術的設計師,技術難題的解決者。應用技術本科院校應著重強調技術,而技術能力的培養離不開實踐,所有實踐環節的設置直接影響著應用技術本科院校人才培養目標的實現。文章結合土木工程專業實踐教學改革中的嘗試,探討基于“現場工程師”培養目標的土木工程專業實踐教學體系構建。

一、土木工程專業實踐教學環節的設置

土木工程專業是一門實踐性很強的應用型工科專業,要求土木工程專業必須具有很強的工程性、技術性及實踐性[3]。土木工程專業應用型人才的培養目標,要求土木工程專業應遵循應用型人才培B規律,強化學生實踐能力及創新能力的培養。實踐教學環節的設置,很大程度上影響著應用型人才培養的目標實現。

《高等學校土木工程本科指導性專業規范》[4](以下簡稱“專業指導規范”)中明確指出:土木工程專業實踐教學環節應涉及實驗、實習及設計

三大主

要領域,而設計領域又包含課程設計和畢業設計(論文)兩個方面。該實踐環節的設置具有國際通用性,其科學性不言而喻。因此,

重新整合優化實踐環節,將其整合成實驗教學環節、課程實訓教學環節及“擇業”實踐環節三方面,如圖1所示。對實驗教學環節僅進行內容及組織形式的適當調整,將測量實習、認識實習及課程設計合并形成課程實訓教學環節,將生產實習、畢業實習及畢業設計合并成“擇業”實踐環節。“擇業”實踐環節以產業需求為導向,學生就業意向為前提。

二、實驗教學體系構建

《專業指導規范》中規定土木工程專業實驗領域應包含基礎實驗、專業基礎實驗、專業性試驗及研究性試驗四個環節[4]。在實驗教學體系構建時將這四大環節融入“兩大平臺”,通過“兩大平臺”鍛煉學生的“兩大能力”,而在平臺建設時引入即強調實驗項目開發的“綜合集成化”理念,如圖2所示。

(一)“兩個平臺”的建設

在實驗教學體系構建時應搭建服務于四大環節的實踐教學平臺。將基礎實驗、專業基礎實驗和專業綜合實驗合并構建為“實驗教學平臺”,將專業研究實驗構建為“科研創新實驗平臺”,即構建出如圖2所示的特色顯明、目標明確的土木工程專業實驗教學體系。

(二)“兩大能力”的培養

通過“兩大平臺”的建設鍛煉學生基礎知識實踐技能和專業創新應用能力。實驗教學體系應以教學為核心,人才培養為主線[5] ,通過實驗教學平臺鍛煉學生

的實踐技能,幫助學生強化對課程理論知識的消化、培養學生從事科學實驗的科學精神及必要的實踐能力,通過科研創新平臺培養學生的創新性思維。通過該環節的鍛煉,南京理工大學土木工程學生的創新能力顯著提高,在近兩屆“江蘇省結構創新大賽”中均取得三等獎以上的好成績。

(三)“綜合集成化項目”的開發

土木工程專業中實驗設置往往受課程影響,難以打開課程體系的壁壘,使得實驗項目開發各自為陣。這樣既割裂了各課程實驗之間應有的聯系,也使學生難以理解課程實驗的用途及意義,因此,有必要開發“綜合集成化項目”,讓學生將各基礎實驗串聯起來,提升學生從事科學研究及應用創新的能力。以“綜合集成化”的梁抗彎試驗為例,圖3給出了梁抗彎試驗的集成框圖。通過梁抗彎試驗這一主線,將多門專業理論課程的知識及多個專業基礎實驗有機結合。整個過程既鍛煉了學生的實驗設計能力,又提高了學生的動手實踐能力,還提升了學生對知識的綜合運用能力。而專業知識的綜合運用能力對解決工程實際問題至關重要。通過該實踐環節的實施,提高了學生的創新意識和創新能力,多名學生依托該綜合實驗平臺申報“江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目”,連續三年均獲得“省級項目”資助。

三、課程實訓教學體系構建

將測量實習、認識實習及課程設計合并形成課程實訓教學環節,在構建的過程中應“依托行業最新標準,結合區域產業崗位需求,強調創新及應用”。通過“兩平一庫”平臺(“兩平”即“半拉子工程”實訓平臺和“虛擬”實訓平臺,“一庫”即課程視頻庫)的建設提升測量實習、認識實習及課程設計等實踐教學環節的教學效果,并以工程為主線將松散的課程設計集成,同時將多門專業課程及課程實習穿來。課程設計的集成化既實現了專業知識的串聯,也訓練了學生工程實踐的綜合能力,還可作為畢業設計的預演。該課程實訓教學體系可表述為圖4所示框圖。

(一)兩大實訓平臺的建設

“半拉子工程”實訓平臺將工程現場搬到學校,使學生在學習理論知識及進行課程設計時,做到“邊看邊學,邊學邊做”。“半拉子工程”實訓平臺的開發,使學生對擬設計結構的構件組成及構件間的連接形式了然于胸,避免閉門造車的現象。圖5為南京理工大學已建成的門式剛架結構及網架結構兩個實訓平臺。此外,對兩類結構中涉及的連接節點也按照1∶1的比例做成實物模型,供學生拆卸。該平臺還可將工程測量及認識實習融入其中。

“半拉子工程”實訓平臺花費巨大,難以做到面面俱到。通過計算機信息技術構建“虛擬”實訓平臺花費較少且效果較好。如孫國華等[6]將電子模型引入鋼結構設計。筆者所在學院也基于Web3D技術開發了結構設計類的實訓平臺,圖6給出了基于Web3D的梯形鋼屋架支座節點,學生可實現節點的拆卸及裝配。計算機“虛擬”實訓平臺既能幫助學生了解節點組成及連接,還能幫助學生理清節點復雜的空間關系,提高施工圖繪制及預算編制的正確性。

(二)施工技術課程視頻庫的建設

施工技術視頻庫建設可彌補學生對施工技術了解較少的短板,幫助學生很好地完成施工組織設計。依托“基于工種的一體化教學平臺”建設項目,進行了“施工技術課程視頻庫”的錄制工作。現已完成鋼構件加工制作、門式剛架吊裝以及管桁架吊裝等視頻的錄制。圖7為中國醫藥城會展中心二期大跨度管桁架施工視頻截圖。通過一系列視頻庫的建立,可幫助學生建立對一些關鍵施工技術的直觀認識。

(三)課程設計的集成化

土木工程專業涉及的課程設計有房屋建筑學課程設計、鋼筋混凝土課程設計、鋼結構課程設計、基礎工程課程設計、施工組織設計及施工圖預算等。現階段多數院校對各門課程設計的內容作了適當調整,然后再把原先孤立的課程設計集成起來[7]。

課程設計集成以實際工程為背景,依次將項目分解為房屋建筑學課程設計、鋼筋混凝土結構或鋼結構課程設計、基礎工程課程設計、施工圖預算及施工組織設計等,根據具體要求統一編制任務書,將原先分散的課程設計有機地串聯起來。目前已實現房屋建筑學課程設計、鋼筋混凝土結構或鋼結構課程設計、基礎工程課程設計等部分課程設計的貫通。課程設計的集成化既能培養學生的工程設計全局思想,提高χ識的綜合運用能力,又為學生做畢業設計奠定了基礎。

四、“擇業”實踐教學體系構建

將生產實習、畢業實習及畢業設計(論文)合并設置成土木工程專業“擇業”實踐環節。“擇業”實踐教學體系構建應立足區域經濟,以應用為前提,就業為導向,強調崗位能力培養,為學生就業謀求最大發展。為此在傳統“實習”的基礎進行了改進,構建了“擇業”實踐教學體系,如圖8。

(一)融入畢業設計

依托學生“擇業”方向及實習工作展開畢業設計選題,凝練實踐內容,既能調動學生畢業設計的主觀能動性和積極性,又能實現真題真做,提高畢業設計的工程實踐性,增強學生對專業知識的綜合運用能力[8]。

學院已對2011級土木工程專業學生做了初步嘗試,依托實踐環節內容進行畢業設計選題的有30人。這一部分學生的課題涵蓋施工、造價、結構設計、結構鑒定與加固、地基處理及新型建筑材料性能研究等內容,覆蓋面較為廣泛,對指導教師挑戰較大。通過改革讓學生了解畢業設計和工作之間的關系,明白工程實踐的重要性。

(二)選擇“擇業”實踐周期

建設項目周期通常較長,而傳統生產實習學時較少難以保證學生全程參與,很難全面提升學生的實踐能力及工程適用能力;實習時間過短也使學生不能真正介入工程,導致用人單位對學生的期望值降低,也使實習效果大打折扣。為解決這一問題,少數院校提出“3+1”模式,將專業應用設計、生產實習、畢業實習及畢業設計合并,學時增加至1年,實踐表明改革后的教學效果較好[9],但其改革中并未將各實踐環節深度融合,只是簡單的實踐環節的集中。學院提出設置1年的“擇業”實踐,并將畢業設計、生產實習及畢業實習深度融合。1年的“擇業”實踐既保證了學生對項目全過程參與的學時要求,確保學生對建設項目各環節都有所了解,提升了學生的工程實踐能力及崗位適應能力;還要求學生將實踐內容進行梳理、整合,形成畢業設計論文,提升了對知識綜合運用的能力。

(三)確定“擇業”實踐崗位

為學生定制合身的“擇業”崗位是“擇業”實踐體系的基礎。現行的做法是根據當年畢業生就業崗位反饋以及就業指導部門統計的當年的人力資源市場崗位需求進行“擇業”崗位確定。表1給出了2015屆254名畢業生的就業情況統計。根據就業統計數據制定“擇業”崗位針對性強,有利于提高后續畢業生的就業率。

(四)開展實踐崗位能力培訓

為提高學生的擇業面及企業的歡迎度,提升產學研融合度,學院積極探索“實踐崗位能力培訓”制度。培訓崗位根據學校統計的“擇業”崗位及學生的就業意向展開針對性培訓,分為

崗前和在崗實時培訓兩種。為確保該制度落到實處:(1)針對區域產業的人才需求,制定“擇業”實習環節擬開設熱門崗位的短期崗前培訓,要求學生獲取1項校內崗位技能培訓結業證書方可進入“擇業”實踐環節,保證進入企業實習的學生能夠基本適應企業需求。(2)采取“助推”措施,通過“基于工種的一體化教學平臺”提供崗位能力實時培訓,幫助學生強化崗位能力,提高學生的崗位適應力,變傳統的“硬推實踐”為“助推實踐”。

(五)落實“員工身份”

多數學生只重視理論課程學習,輕視實踐環節,表現為被動接受,且不能擺正自己的位置,導致實踐效果較差。為提高“擇業”實習環節的教學效果,可借鑒德國“雙元制”模式[10],幫助學生落實“員工身份”,實現從理論到實踐,從學生到員工的蛻變。

學校通過創辦“創業產業園”,引進多家企業幫助學生創業,產業園每年可接收20余名土木工程專業實習生。此外,學院還與多家企業建立校企合作關系,每年接收約30名土木工程專業實習生。這部分學生均能以員工身份進入企業,實習結束后經過考核合格可簽訂就業協議。在實習期間,企業幫助學生繳納意外保險,每月發放生活補助。這種方式既解決了傳統實習中的安全糾紛問題,又提高了學生的積極性和參與度,實習效果顯著。

(六)建立“擇業”實踐管理信息平臺

隨著高等教育大眾化的推進,土木工程專業招生人數劇增,學校組織集中實習的難度加大,取而代之“分散實習”。以南京理工大學土木工程學院2011級土木工程專業學生為例,參加生產實習

人數為254人,實習地點覆蓋國內12個省、市、自治區,省內覆蓋全省13個地級市。實習地點分布范圍之廣,使教師對實習過程的監管力度弱化,導致實習流于形式,甚至個別學生根本未參與實習。為此,學院自主開發校外實習管理系統,學生每天通過上傳實習現場圖片及實習日記,實現師生互動交流。實習完畢還可通過該系統提交實習報告,較好地解決了“分散實習”監管難的問題。

五、結語

從實驗教學環節、課程設計(實訓)教學環節及“擇業”實踐環節三方面構建了土木工程專業實踐教學體系,實現了試驗課程、課程設計、“擇業”實踐環節中多課程、多知識的整合貫通,提升了學生對專業知識及專業技能的綜合運用能力。通過構建土木工程實踐教學體系,較好地落實了學院“現場工程師”的人才培養理念,符合應用技術本科院校的辦學定位,既強化了學生的工程實踐能力,使培養的學生能夠符合企業對人才的技術能力要求;又培養了學生的專業知識架構和創新能力,為學生后續發展做了必要的知識及能力儲備。這一實踐體系構建雖然產生了許多積極的效果,但有些做法還處于小范圍試點中,若要全面實施還需深入研究。

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