分析高层建筑钢筋结构设计及施工工艺

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年3月第6期   作者:李鹏
[导读] 本文主要分析分析高层建筑钢筋结构设计及施工工艺。
        李鹏
        重庆重科院注册安全工程师事务所有限公司,重庆, 401331
        摘要:根据相关报道,国内的普通民用高层建筑物工程之中,采用钢筋混凝土作为建筑主体框架构造的建筑安装成本在项目总体预算资金成本中的比重大约能够达到约65%~75%左右,并且钢筋混凝土框架对于高层建筑主体的结构强度的贡献的比重大于80%,所以,对于高层民用建筑的钢筋混凝土结构进行优化设计,具有非常重要的现实际应用价值。本文主要分析分析高层建筑钢筋结构设计及施工工艺。
        关键词:房屋建筑;钢筋混凝土结构;施工技术
引言
        近年来,建筑行业获得了很大的发展,人们对于建筑的要求不断提升,也给建筑行业带来了更大的挑战。目前,钢筋混凝土构件因具有良好的防火性能、耐久性能,以及受力好、投入成本低等特点而被广泛应用于房屋建筑。然而,钢筋混凝土结构在实际施工过程中因受到原材料以及施工养护技术等多个方面的影响,容易出现裂缝或强度降低的情况,这些问题会对建筑质量产生很大影响,会给建筑的后期使用带来很大隐患。因此,相关建筑负责人员需要加强对钢筋混凝土结构原材料和施工细节的把控,严格按照施工标准进行每个环节的施工,确保施工质量,尽量避免出现严重的质量问题。
1、钢筋混凝土结构施工特点
        施工工序复杂、周期长,钢筋混凝土结构施工工序相对较为繁琐,从施工初期的准备工作到工程后续的养护工作,整个施工周期相对较长。易受到损坏,钢筋混凝土结构施工操作规范及标准严格,工程材料要求较高,施工中出现违规操作或施工材料不符合标准,将会导致钢筋混凝土结构出现质量问题。易出现变形,在混凝土浇筑过程中,钢筋混凝土会由于结构变化、承载量变化及施工工序的调整,易出现一定的变形。易出现碳化,在施工过程中如出现操作失误,将会导致空气进入混凝土内部,空气中的二氧化碳会与混凝土发生反应,造成混凝土碳化,导致其体积收缩,进而造成裂缝,最终影响房屋建筑的整体质量。
2、高层钢筋混凝土建筑结构优化设计的制约因素
2.1构件方面的制约因素
        构件方面的制约因素指的是推进优化设计的过程中,需要参考有关构件的刚度数值、承载能力及系统的稳定性,特殊情况下,例如需要考虑抗震设计因素的情况,还需要额外参考构件的最大变形量及其拉伸方面的能力。针对相关构件进行优化后使其可以在高层建筑物的结构中体现更优良的实际效果。如实施框架柱体的优化设计过程中,工程设计人员必须在框架梁的两侧设计箍筋加密箍筋的区域,与此同时,必须校核框架柱体的轴压比值,用以保证相关设计满足各项数据参数的要求。
2.2整体结构方面的制约要素
        整体结构方面的制约要素条件是和高层建筑物总体构造相互联系的设计制约要素。相关工程设计人员在实施整体结构方面的制约要素条件时,必须综合参考钢筋水泥混凝土构造的各个层级之间角度位移数值、抵抗侧向形变的刚度及抵抗扭转的刚度等,用以保证总体结构满足舒适度及稳定性要求。
2.3流程复杂
        钢筋混凝土结构施工中容易受到外界因素影响而出现不良变化,为提高钢筋混凝土施工质量,就需要结合环境特征展开细致分析和研究,制定合理的管控措施,促进施工作业的顺利进行。而这就导致原有的施工流程顺序被打乱,添加了很多新的内容,增加施工流程复杂性。且在钢筋混凝土施工中,还会因为现场环境及施工位置变化,使施工流程和顺序出现更改,复杂性增加。
3、钢筋混凝土结构施工技术
3.1后浇带施工技术
        混凝土的稳定性较差,易受到外界因素的影响,如温度变化、湿度变化等,当混凝土内外温差相对较大时,将出现自缩现象。混凝土自缩会导致结构内部出现裂缝,甚至造成局部断裂,对工程安全产生直接的影响,也会造成混凝土材料的浪费。应用后浇带施工技术能够有效缓解这一现象。后浇带施工技术能够有效减少混凝土自缩,避免沉降现象的发生。

在进行后浇带施工时,需要从防水施工、模板设置及混凝土二次浇筑方面入手,对上述环节进行严格的质量控制,确保各项操作符合施工要求,为后续施工环节及工程质量打下良好的基础。
3.2严格选取混凝土原材料
        在建筑施工之前,施工人员需要对建筑中所需的各种原材料进行严格考察与把控。在选择原材料之前,要详细了解工程的设计要求以及结构要求等,在此基础上进行相应的选择。水泥材料出现水化热是导致混凝土出现裂缝的关键因素。因此,要想在实际施工中保证混凝土的整体质量,就需要对水泥的质量进行严格控制,合理挑选水泥厂家,不使用不合格的生产厂家生产的水泥。在选购水泥的过程中,需要具有专业技术且经验丰富的人员对厂家的质量证书进行检查,并且严格按照国家施工标准检查水泥质量,保证使用的水泥性能完全符合施工的技术需求。除此以外,对选择建筑中的砂石时,也要根据具体建筑工程需求选取。在房屋建筑项目钢筋混凝土的施工中选取的砂石应该满足强度高、质量好、不含有机杂质并且物理化学方面的性能比较好等条件。只有这样,才能确保各项原材料符合实际的施工需求,给工程质量打下良好基础。
4、高层建筑总体构造优化设计过程的具体方案
4.1高层建筑框架构造的优化设计方案
        对于高层建筑框架构造实施优化设计是一项持续更新及逐渐完善的过程。依据高层建筑物主体结构内力研究报告,相关工程设计人员研究梁、柱各个构件之间的内力大小及方向,找到符合载荷要求的各个结构件的几何参数特征及外形尺寸,并且依据相关特征校核配筋数量。针对框架结构实施了优化改善之后,可以确保被优化结构在原有外部载荷作用下内力的分布状态产生改变,使结构件的受力状态更加均匀,进而提升建筑物内部结构的安全稳定性。
4.2高层建筑抗震结构设计优化方案
        我国高层建筑物中非常关注借助结构设计实现减震及隔震的目标。相关工程设计人员在进行优化设计的过程中,必须认真地研究本地记录的往年地震强度等级,并且配合当地水文自然地质分布状况评估该高层建筑物可能遭遇地震影响程度,生成相关高层建筑物抗震安全等级评测报告。在地震评测报告中,相关工程设计人员需要评估出高层建筑物的抗震等级,依据评估得到的相关数据信息指导对应的抗震结构设计。
4.3高层建筑基础构造的优化方案
        相关工程设计人员必须关注建筑基础构造的优化设计工作。对桩基承台及基础底座实施优化设计的过程中,必须对相关数据保留相应的余量,保证建筑主体的安全;与此同时,必须重点关注设计过程中不能轻易改变钢筋长度及密度,尽量避免出现浪费现象。把高层建筑物地下基础部分由常规的筏板基础构造优化为独立基础加抗浮锚杆及防水底板的构造,最大限度地降低钢筋水泥混凝土的使用数量,并且大幅度提高高层建筑物构造的稳定性性。针对地下室部分,顶板区域可使用十字形梁结构对于较薄的覆土层进行支撑,实现提升整体结构稳定性的目标。
结束语
        综上所述,钢筋混凝土的结构质量对房屋质量有着直接的影响,影响钢筋混凝土结构质量的因素是多方面的,施工人员要想确保工程质量,就需要深入了解施工要求,严格按照施工需求进行相应的施工,严格把控各个环节,及时解决施工过程中出现的问题,加强对新材料以及新技术的研究和应用,不断提升钢筋混凝土的结构质量,给房屋建筑质量打下良好基础。
        参考文献:
        [1]王鹏飞,范帅昌,齐建锋,等.钢管混凝土结构分析与应用[J].城市住宅,2020,27(9):207,209.
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        [3]鲁瑞武.房屋建筑混凝土结构加固施工技术[J].居舍,2021(4):59-60.[4]谢忠理.房屋建筑施工中钢筋混凝土结构施工技术的应用分析[J].住宅与房地产,2020(36):93,99.
        [5]谢忠理.房屋建筑施工中钢筋混凝土结构施工技术的应用分析[J].住宅与房地产,2020(36):93+99.
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