發布時間:2023-03-21 17:06:44
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關鍵詞:現澆;混凝土;技術特點;空心樓板施工
Abstract: In the process of continuous development and progress of society, people in the house use also hasbetter requirements, housing quality is the topic. At the same time, space size is gradually being paid close attention to by people, housing clear height is also more and more attention by the people. Therefore, in the design process of housing, the process of gradually from large section beam are changed into high strength thin-wall cast-in-situ concrete hollow floor. This paper mainly introduces the construction technology of high strength thin-walled hollow slab and related problems in the construction.
Key words: cast-in-place concrete; construction technology; characteristics; hollow floor
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
引言:現澆混凝土高強薄壁空心樓板是一種新的施工工藝,隨著我國建筑設計業的不斷發展進步,在施工技術上也有了更高的要求,現澆混凝土高強薄壁空心樓板的出現更好的適應了人們對房屋使用上的要求,不僅節省了空間,同時也加強了整體結構的堅固性。文章通過現澆混凝土高墻薄壁空心樓板的施工工藝原理、優點與不足、施工工藝燈相關方面的具體內容來詳細介紹現澆混凝土高強薄壁的施工與相關內容。
現澆混凝土高強薄壁空心樓板工藝原理
現澆混凝土高強薄壁空心樓板的工藝原理是按照符合樓層的設計結構來設計的新型的樓板,在設計的過程中,按照設計結構和設計要求來對空心管進行安放,從而使樓板的結構形成以孔狀結構為主的樓板,其中包含很多工字型的架構,因此,在受力上也是按照工字梁的結構來計算,這種結構的承載力高,強度也相對較大,并且使用的材料相對較少,厚度小,從而能夠更好的減少樓層的厚度。
現澆混凝土高強薄壁空心樓板的優點與不足
1、現澆樓板工藝的使用,大大的減少了樓層的凈高,從而增加了房屋的使用空間,更好的擴大了房屋的使用范圍,且使用的材料較少,材料消耗的減少,也間接的提高了經濟效益。
2、抗壓性強,使用過程中不容易出現斷裂,使用性能相對以往有了很大程度的提高。
3、這種使用工藝能夠更好的提高房屋的保溫效果,在隔音性上也較比以前的工藝有了很大的提高。
4、模板的支撐相對容易,提高了施工的效率,相比以往的施工工藝在材料的使用上降低了20%,并且材料的模板拼模在使用過程中的長度也相對一致。
5、使用的原料造價低,采購方便。
6、在施工過程中,由于關于管之間的縫隙較小,混凝土的振搗相對困難,如果施工不到位則會出現很多復雜的問題。
7、混凝土的澆搗完成后,由于施工技術的原因,容易出現細小的偏差,這種偏差也容易影響整體結構的安全。
現澆混凝土高強薄壁空心樓板的施工工藝
1、工藝流程
現澆混凝土高強薄壁空心樓板的工藝流程比較以往施工工藝相對復雜,從施工準備到模板支設、綁扎主梁、主梁板肋班底鋼筋和水電預留預埋管線驗收,再到固定板底鋼筋、樓板上不的鋼筋支持安放于固定、搭設施工的便道等。其中每個細節都要按照規范進行,并且施工過程中要認真細致。
2、主要的施工工序
2.1施工準備。首先,施工人員要對施工圖紙進行詳細的了解,并且與技術人員進行交流溝通,以防在施工過程中出現問題。其次,安排好施工工作的每個步驟,把施工人員詳細劃分,具體工作安排具體人員,合理分配工作,從而提高工作效率。最后,勘察、布置施工現場,檢驗原材料。對現場的勘察一定要細致,不同的施工材料要根據使用的不同來進行擺放,從而增加工作效率。同時,原材料的使用也是一個重要環節,在施工前要對原材料進行檢驗。使用材料的檢驗,按照國家相關標準來執行即可,尤其是混凝土原料的檢驗工作要精細,并且提高混凝土使用要求。
2.2模板的支設。模板的支設關系著整體結構的好壞,在支設前,要參閱施工圖紙,詳細了解施工方案后在進行施工,避免在施工中出現意外問題。
2.3固定板底鋼筋。板底的鋼筋通常都是在管端的底部進行打孔,然后用鋼絲進行穿插,同時保證板底鋼筋的牢固性,在確定結構牢固后,再反復的進行檢查,直至確保無誤。
2.4支撐安放固定。設置管線的鋪放時,首先要參照施工圖來對照施工位置,同時把管的位置擺正,確定位置合適后,用線把管固定住,然后拉正,直到線的兩端平齊。保證管頭的兩端具體一致,在施工過程中留出一部分鉛線,讓固定好的鉛線在留出后有一定的預留,一邊日后的使用,再檢查管線的牢固程度,以免出現松動。
2.5板上部鋼筋安裝固定。板上部鋼筋的安裝固定要使用材質好的鋼筋,用來支撐固定的鋼板,主要目的是要牢固板上部的鋼筋,并且使其在施工后不出現變形,以保證使用質量。
2.6混凝土的澆筑。混凝土的澆筑通常都對混凝土材料進行初步的檢測,水泥的質量要符合國家的相關標準,同時,砂骨料的選擇也要細致,盡量不要使用光滑度太高的砂骨料,在調配過程中要注意調配的比例,從而保證混凝土的強度。在澆筑過程中,要先梁后板,同時要不斷的進行振搗,從而保證混凝土的密實。另外,在振搗的過程中,振搗棒不能夠貼近管壁,以免出現人為的破壞。在澆筑完成后,要對水灰的比例進行檢查,嚴格控制好比例,同時,混凝土的應帶線也要找平,以免發生不平整的現象。
2.7混凝土的養護。混凝土的養護要及時和細致,在初凝后,要用帆布覆蓋后在進行澆灌,時間不宜太久。在進行一段時間后,再進行二次澆灌。
2.8模板拆除。模板的拆除要選擇好時間,必須在混凝土的養護全部完成后方可進行模板拆除,時間不能提前,否則容易對混凝土造成一定的損壞。
質量要求
(1)薄壁管在被吊至安裝樓層前,須對其外觀完好程度做逐根檢查。管壁及管端堵頭破損不超過規定標準,否則需進行處理后方可入模。缺損嚴重超標者不允許使用。薄壁管缺損允許修補標準如下圖所示。
圖中薄壁管缺損允許修補標準薄壁管的局部破損修補可用塑料布、編織布及封口膠帶等,孑L洞較大時,可先在孔內塞麻袋、塑料布等材料,以澆筑混凝土時水泥砂漿不會進入管內為準。
(2)安裝薄壁管過程中,應隨安裝隨在管頂鋪墊木作保護,不允許直接踩踏薄壁管。薄壁管安裝允許偏差如下圖所示。
上圖中“薄壁管間距”在管段的中部測量;“薄壁管兩管平行”應在管的兩端拉結錨點量測,取兩測定值之間的絕對值作為實際偏差值;“相鄰管的最大高差”用2m長的靠尺垂直橫跨各管段中部,取目測最大高差量測。量測采用鋼卷尺、靠尺、內卡尺等工具。
薄壁管安裝時確定允許偏差的量測范圍應以2對相鄰梁為1個檢測區間,施工面積≤500m2的樓蓋,每層抽檢3個區間,>500m2以上部分,每增加200m2加抽1個區間。
(3)在混凝土施工中,應在薄壁管上架空安裝泵送混凝土的水平管、轉向接頭、布料口支座或運送混凝土的小車通道,禁止將施工機具直接壓在薄壁管上。
(4)澆筑混凝土時,應隨澆筑隨校正鋼筋與薄壁管的位置,并進行薄壁管的修補。
(5)薄壁管進場驗收應無貫穿裂縫、無管壁堵頭穿孔、無管壁堵頭裂縫、無貫穿孔洞。直徑5~30mm、深2~3mm的管身蜂窩氣孔每根管不超過2處。進場薄壁管尺寸的偏差應為管徑±25mm、管長±45mm。
總結:
高強薄壁空心樓板能有效地增加樓層凈高,工程造價隨跨度的增加而相應降低,同時由于在相同樓層凈高的情況下而有效地降低樓層高度,使房屋總高度大幅度降低,并由于樓房自重的減輕,基礎的投入量減小,從而大幅度降低了工程造價。另外薄壁心樓板便于支模,模板費用低,大大地提高了支模速度,降低了模板費用,同時由于造價低,便于生產、運輸、施工,且具有隔熱、隔音等效果,因此,這項工藝的應用也相對普遍,也為人們的生活提供了很大的便利。
參考文獻:
1.莫濤.欒芳蜂巢混凝土空心樓蓋的設計與施工[期刊論文]-建筑技術 2006(5)
2.李大華.徐龍現澆混凝土GBF高強薄壁管空心樓板的應用[期刊論文]-安徽建筑工業學院學報(自然科學版)
2005(6)
【關鍵詞】空心無梁樓板;鋼筋混凝土;施工技術
【中圖分類號】TU485【文獻標識碼】【文章編號】1674-3954(2011)03-0033-01
空心無梁樓蓋是通過降低暗梁截面高度,增加板的厚度,同時在板中配置雙層鋼筋,并設置板肋,提高板的剛度,使暗梁與板合理受力、傳力。在板中預埋高強輕質的薄壁管,減輕結構自重,從總體上降低建筑高度,減輕結構自重。
一、施工工藝
施工工藝流程圖為:模板支設――繪制薄壁管布置圖、測量放線――并自檢驗收墊鐵、墊塊、暗梁鋼筋、板底鋼筋、板肋鋼筋的安裝,預埋板底水電線管盒――薄壁管的制作、檢查和修補、薄壁管的安裝、驗收――板面鋼筋的安裝、驗收及預埋水電線――澆筑混凝土,達強度要求后拆模。
二、施工技術
1、薄壁空心樓蓋的模板與鋼筋施工執行《混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002》。
2、模板、支撐、龍骨的設計必須根據樓板總數厚度、暗梁的寬度與平面的具置做恒載截取值后進行豎向和側向穩定計算。
3、龍骨支撐的布置宜考慮兼薄壁管抗浮錨定的要求,模板應雙向起拱2.5-5.0%.薄壁管間肋鋼筋安裝前宜點焊成鋼筋網片。
4、薄壁管安裝過程中采用調整對線的方法以保證薄壁管及預埋管暗梁、梁柱間距符合設計要求。
5、在薄壁管安裝過程中,將管墊至設計標高后,應在每段管距離管兩端頭的1/4管長處至少1點作抗浮錨定腳手架支架上,不得利用底層鋼筋作抗浮錨定。
6、宜在樓蓋的一定范圍內利用鋼筋作板厚和薄壁管標高控制標識,以保證后續混凝土施工符合要求。
7、混凝土澆筑宜沿薄壁管縱軸單向進行。不宜沿垂直薄壁管方向作多點圍合式澆筑。
8、混凝土塌落度為15-18cm,且布料與振搗同時進行保證薄壁管底部被混凝土充滿、無存氣囊、氣泡。
三、施工質量控制
GBF現澆混凝土空心樓蓋體系所用新型建材GBF高強薄壁管,是采用耐堿玻璃纖維網格布為受拉材料,用超高強膠結料及添加劑為主要膠凝材料,以活化漂珠及外加劑為外摻料制成的用于現澆混凝土空心樓蓋的高強薄壁管。
1、薄壁管進場驗收標準:薄壁管進場后應對其物理力學性能、外觀質量、幾何尺寸進行檢查,符合標準的方可使用。
2、模板安裝完畢經驗收合格后應對暗梁、薄壁管、預埋管盒、預留孔等進行放線定位,核對無誤后方可進行下道工序施工。
3、暗梁鋼筋、樓蓋底層鋼筋及薄壁管肋間鋼筋安裝完畢必須進行驗收,在確定鋼筋墊塊完整安裝可靠后方可鋪設薄壁管。
4、壁管的吊裝用特制的鋼筋籠。薄壁管在被吊裝至安裝樓層前,須對其外觀完好程度做逐根檢查。管壁及管端堵頭被損不應超過規定標準,否則需要進行處理后方可入模。缺損嚴重超標者不允許使用。薄壁管的局部破損修補可用塑料布、編織布及封口膠帶等。孔洞較大時可先在孔洞內塞麻袋、塑料布等材料,以澆筑混泥土時水泥砂漿不會進入管內為準。
5、在薄壁管的安裝過程中,水電線管盒的預留、預埋應盡量減少對樓蓋斷面的削弱,使管線盒盡可能在管間肋處預埋管,宜采用KBG管豎向板穿板采取先埋法蘭盤。必要時可以將薄壁斷開或將薄壁管鋸開,以讓出管線的位置管線預埋情況。
6、安裝薄壁管過程中,應隨安隨在管頂墊木作保護,不允許直接踩踏板薄壁管。
7、在混凝土施工中應在薄壁管上架空安裝原送混凝土的水平管轉向接頭。布料口支座或運送混泥土的小車通道,禁止將施工機器直接壓在薄壁管上。
8、澆筑混凝土時應隨澆隨校正鋼筋與薄壁管的位置,并對施工時導致缺損的薄壁管進行修補。
9、樓蓋面層鋼筋安裝完成后,應按現行鋼筋施工驗收規范進行隱蔽工程驗收,合格后方可進行現澆混凝土施工。
10、為防止薄壁管在澆筑混凝上時因兩側壓力不平衡造成薄壁管位置的移動,除在薄壁管之間用橫向“U”型短鋼筋作控制定位外還可使用木鍥在管間作臨時固定。以保證管間肋寬準確。但木鍥在混凝土澆筑完成后應及時拔出。
11、在混凝土澆筑過程中,最易出現整體上浮的部位是在接近收尾部分。因此應特別注意,布料應在薄壁管上,然后往下振搗,切忌由管下往前趕。如果出現整體上浮現象,應將已澆筑部分的混凝土全部掏凈,整修好鋼筋、薄壁管的位置后重新澆筑混凝土。
四、施工難點
1、混凝土振搗不密實
(1)混凝土水泥:選用大廠生產的優質普通水泥或礦渣水泥在425級以上。
(2)骨料:選擇級配良好、潔凈的河砂及卵石。粗骨料選擇5-30mm的河卵石,細骨料采用級配良好的中砂(河砂),細度模數2.3-3.0,含泥量小于1.0%.
(3)配合比:優化配合比設計,嚴格按照施工配合比拌制混凝土,對混凝土拌和物的泌水性、坍落度進行檢查,及時調整施工配合比。
(4)攪拌與振搗:采用機械攪拌、振搗。振搗必須及時,應均勻振搗,趕出混凝土中氣泡,防止蜂窩麻面。振搗時派專人跟蹤看模及振搗情況。
(5)外摻劑:為保證混凝土有較好的和易性,不能采用增加用水量的方法,可使用一定量的減水劑。為抵抗混凝土在凝結硬化過程中可能出現的收縮,選用U型膨脹劑。如果工作面過大,施工縫的搭接時間可能會超過混凝土的初凝時間,混凝土中還需摻入適量的緩凝劑。
2、GBF管上浮及位移
(1)薄壁管肋間的鋼筋先點焊為成型網片。
(2)在鋪設薄壁管前,布置焊接鋼筋網架之后,按每米2個點的間距,將18號鐵絲向下穿過底板鋼筋,向上斜向兩邊搭于鋼筋網架上,布管以后,將其固定于管上。布完面筋之后,按每平方米4個點的間距,用12號鐵絲,從上穿過面筋、鋼筋網片、底筋,最后固定于模板底部支承鋼管上。
3、GBF易損壞其有效防止、補救辦法
(1)薄壁管在裝卸、搬運、疊堆時應小心輕放,嚴禁拋擲。吊運安裝時,用專用吊籃吊運,嚴禁用纜繩直接綁扎薄壁管進行吊運。吊至安全樓層后應及時排放,不宜再疊層堆放。
(2)薄壁管如在安裝現場損壞,臨時應急補救方法是:如小面積破損用濕水泥袋粘貼其上;如大面積破損應先用濕麻袋填充,再用編制袋包好;如管端損壞用編制袋包好后用12號鐵絲扭緊。
(3)安裝固定薄壁管施工過程,應在管頂隨鋪墊木作保護,不允許直接踩踏薄壁管。
(4)澆筑混凝土時,在薄壁管上架空安裝、鋪設澆灌道,禁止將施工機具直接壓放在薄壁管上,施工人員不得直接踩踏板筋或GBF管。
五、結語
現澆混凝土空心樓蓋技術是最近幾年國內發展起來的樓蓋結構新技術,它是在實心樓蓋的基礎上在其內部按照一定規則放置一定數量的高強薄壁管,用高強薄壁管來取代部分混凝土,以減少混凝土用量,減輕結構自重。是繼普通梁板、密助樓板、無粘結預應力樓蓋之后開發的一種現澆鋼筋混凝土新結構體系。
參考文獻:
[1]金建。現澆鋼筋混凝土無梁空心板工作性能的實驗研究。碩士學位論文,2004.
[2]余景良。現澆空心樓蓋GBF管施工的質量控制。施工技術,2006.
論文摘要:本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結構體系,通過對國內已建和在建的高層建筑鋼結構國產化問題的調研,分析了在鋼材、設計、施工和監理等方面國產化所面臨的主要問題,為高層建筑鋼結構的發展提出了一些建議。
高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史,1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起,到了二次世界大戰后由于地價的上漲和人口的迅速增長,以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發展和施工技術水平的不斷提高,使高層和超高層建筑迅猛發展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面積比率越來越大,在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑;同時高強度鋼材應運而生,在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。
超高層建筑的發展體現了發達國家的建筑科技水平、材料工業水平和綜合技術水平,也是建設部門財力雄厚的象征。
一、我國的高層與超高層鋼結構建筑的發展
我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設計和施工中積累了不少經驗,已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結構技術規程》JGJ 99-98。
1、鋼材的國產化
國內鋼鐵企業根據我國高層建筑鋼結構設計標準的要求,制訂我國第一部高層建筑鋼結構的鋼材標準《高層建筑結構用鋼板》( YB4104-2000),比目前仍在實施的《低合金高強度結構鋼》(GB/T 1591-94) 又前進了一步,其性能指標優于國外同類產品。
2、鋼結構設計國產化
截止2003年3月,我國已建和在建的高層建筑鋼結構有60 余幢,按其結構類型劃分,鋼框架-RC核心筒占4314%,SRC框架-RC核心筒占1617%,二者合計6011%;鋼框架-支撐體系占1813%;巨型框架占813%;純鋼框架占617%,筒體和鋼管混凝土結構各占313%。統計表明,目前我國高層建筑鋼結構以混合結構為主。
鑒于我國對混合結構尚未進行系統的研究,所以《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)暫不列入這種結構類型是合理的。
國家標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)等有關高層建筑最大高度和最大高寬比的規定,在一般情況下,應遵守規范的規定,否則應進行專項論證或試驗研究。建設部第111號令《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》和建質[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》,對加強高層建筑鋼結構設計質量控制意義重大,具有可操作性。
鋼結構設計分兩個階段,即設計圖階段和施工詳圖階段。現在有的設計院完全采取國外設計模式,無構件圖、節點圖和鋼材表等,對工程招投標和施工詳圖設計帶來不便。因此,建議有關部門對此做出具體規定。關于節點設計問題,國內應多做一些理論和試驗研究工作,比如柱梁剛性節點塑性鉸外移和防止焊接節點的層狀撕裂等。由于鋼結構的阻尼比較低,在研發各種耗能支撐和節點的減震消能體系方面,國際上研究和應用較多,國內應加快進行此方面的研究。
二、高層及超高層結構體系
對于高層及超高層建筑的劃分,建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有一個統一規定,一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑,建筑總高度超過60m為超高層建筑。
對于結構設計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則,選擇相應的結構體系,一般分為六大類:框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。
三、鋼結構制作與安裝
1、鋼柱的安裝
鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構件,在加工制造中必須滿足現行規范的驗收標準。
100m高的超高層鋼柱一般分為8~12節構件,鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形,所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度,即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時也不允許互換,要求對每節鋼柱應編號予以區別,正確安裝就位。
矩形或方形鋼柱內的加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊,不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
鋼柱標高的控制一般有二種方式:
(1)按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格,這種制作安裝一般在12層以下,層高控制不十分嚴格的建筑物。
(2)按設計標高制作安裝。一般在12層以上,精度要求較高的層高,應按土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高,每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中去。
2、框架梁的制作與安裝
高層、超高層框架梁一般采用H型鋼,框架梁與鋼柱宜采用剛性連接,鋼柱為貫通型,在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。
框架梁應按設計編號正確就位。
為保證框架梁與鋼柱連接處的節點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性,在工廠制造時,在框架梁所在位置設置懸臂梁(短牛腿),懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫,腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁(短牛腿)連接,上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫,腹板采用高強螺栓連接。
由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求,當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時,腹板的連接板可開橢圓孔,橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0(d0為螺栓孔徑),并應保證孔邊距的要求。
框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設計長度,需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經驗公式計算再按實際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長度。
框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接,目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣,先一端點焊定位,再焊另一端。
關鍵詞:混凝土外加劑,適應性,混凝土性能
0. 前言
隨著建筑技術的不斷進步,對水泥混凝土的要求已經越來越高,不僅要求混凝土可調凝、早強、高強、大流動度、高密實性、高耐久性、低水化熱,而且要求制備成本低、成型容易、養護簡單……。為達到這些目的,混凝土外加劑起著重要的作用,并已經成為混凝土中必不可少的組份。
混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或攪拌過程中加入的、用以改善新攪拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。它的特點是品種多、摻量少,能有效的控制混凝土的凝結時間與塌落度損失;后期強度有較大的增長;增加混凝土的密實性,對混凝土的抗滲、抗凍、抗碳化等耐久性指標有較大程度的提高,硬化混凝土有較好的體積穩定性等。自水泥新標準實施之后,外加劑與水泥的適應性及對混凝土性能的影響出現了不少問題。科技論文。因此了解混凝土外加劑與水泥的適應性,外加劑對混凝土性能的主要影響,對更好的使用外加劑,充分發揮混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。
1. 混凝土外加劑與水泥的適應性
水泥新標準自2008年6月1日正式施行后,各水泥廠已經采取了一系列重大技術措施,主要是提高水泥早期強度、細度、混合料的質量等,但對外加劑的適應性卻增加了不少問題。
雖然外加劑廠為達到與新水泥指標的兼容性,對外加劑性能的調整作了不少的努力,但從工程實踐的情況來看,問題仍然很多,比如同品種同摻量的外加劑,對不同品種的水泥,效果差異很大。甚至同一種水泥,不同時期效果也有差別,使用同一批外加劑的水泥凈漿流動度時大時小,其混凝土的塌落損失也忽大忽小,甚至有時泌水、有時不泌水、凝結時間差異大,時而還會出現促凝現象等,這些都是外加劑與水泥的適應性問題。
1.1 外加劑與水泥不相適應
主要表現在減水劑效果低下或增加流動度的效果不好、凝結速度太快或緩凝、塌落度損失快,甚至降低混凝土強度等,這種不適應的問題與外加劑的品種、作用機理、原材料的選用與制造工藝、膠凝材料的成份、細度、水泥磨細階段工藝的差異有關,其他如環境溫度、加料方式和外加劑用量也會產生影響。
1.2 外加劑品種與性能的影響
外加劑特別是化學合成的高效減水劑性能對水泥凈漿流動度的影響。如萘系高效減水劑的性能涉及磺化程度與磺化產物,縮合工藝與程度,分子量大小,平衡離子,分子結構等各種因素,水泥等無機礦物顆粒由于范德華力、不同電荷的靜電互相作用、水化顆粒的表面化學作用,導致粒子形成聚集結構,束縛一部分水,不能用于滑潤水泥粒子,也不能立即用于水化。加入高效減水劑等外加劑后,由于吸附作用和電荷斥力,使水泥粒子分散,絮凝結構解體,釋放束縛水并阻止粒子的表面相互作用,使水泥漿體的流動性增大,其增加的大小與其技術性能及摻量有關。
1.3 水泥礦物組份與化學成份的影響
水泥膠結料的礦物成份和化學成份對外加劑吸附量的多少,對于流動性及強度增長有很大的影響。科技論文。外加劑吸附量越少的水泥漿體的流動度值越大。
1.4 水泥細度與顆粒形狀的影響
為滿足水泥新標準的強度要求,提高水泥細度是最有效的辦法,但水泥過細,表面積增加,需水量大,更加降低了液相中殘留外加劑的濃度,增加了液體粘度,塑化效果變差,混凝土塌落度損失更快;水泥過細水化速度快,水化熱高,容易產生裂縫。
1.5 摻合料的影響
根據國家標準,允許在水泥中摻入一定量的摻合料,常用的摻合料有水淬高爐礦渣、粉煤灰、沸石粉、火山灰、煤堿石等,由于摻合料的性能不同,也會影響外加劑對水泥的適應性,火山灰、煤堿石最差。
1.6 堿含量的影響
水泥中的堿主要來源于所用的原材料,特別是石灰和粘土。含堿量越低,相容性越好,高含堿量則會加速水泥的早期水化速率,導致需水量增大并且加快工作度損失,塑性效果變差。
1.7 新鮮水泥存放時間與溫度的影響
由于新鮮水泥干燥度高,而且溫度相當高(80℃~90℃),早期水化快、水化時發熱量大,所以需水量大,而且對外加劑的吸附量也大。在外加劑已供施工現場的情況下,可通過調整摻量來解決新鮮水泥與外加劑不兼容的問題,其調整幅度視水泥新鮮的程度和對外加劑的適應性而定。
2. 混凝土外加劑對混凝土性能的影響
2.1 選擇與水泥相適應,并能滿足設計與施工要求的外加劑
不同生產工藝、種類或配方與摻量的外加劑對水泥適應性有差別,應通過試驗確定,選用質量穩定、適應性好的外加劑;同時根據不同設計與施工要求,選擇相應的各類外加劑,如高效減水劑、泵送劑、防水劑、防凍劑等;根據設計與施工要求,結合現場實際材料,進行試配,確定合理的施工配合比與外加劑的適宜摻量。
2.2 大劑量高效減水劑對新拌混凝土穩定性的影響
隨著高強混凝土和泵送工藝日益廣泛的應用,原來摻量不僅減水率達不到要求,而且由于水灰比減小、澆筑時工作度要求增大,新拌混凝土的工作度損失加劇,不能滿足較長距離運輸的施工要求,因此高效減水劑的摻量逐漸增大。研究與應用的實踐表明:大摻量高效減水劑使混凝土在水膠比很低的條件下,仍能具有較大的流動性,可以成型密實,生產強度與耐久性良好的高強和高性能混凝土。
每一種高效減水劑與水泥之間的搭配,都有一相應的飽和濃度。對于大多數高效減水劑,其飽和濃度約為0.8%~1.2%。在配制高強與高性能混凝土時,要特別注意高效減水劑的適宜摻量,需要與其外加劑和礦物摻和料使用,才能獲得預期的效果。
2.3 其他因素對混凝土性能的影響
2.3.1 水泥的礦物組份和化學成份以及物理技術指標
選擇滿足設計與施工技術要求的水泥品種。
2.3.2 保證砂、石質量,原材料用量準確
砂的含泥量與細度模數必須符合要求,碎石的含泥量與針片狀含量不超標,最好選用連續級配的石子;原材料質量保證,用量準確。
2.3.3 通過設計與試配,確定合理的配合比,必要時需進行適當調整
施工配合比是影響混凝土性能的關鍵因素,如泵送混凝土適當提高砂率可提高混凝土的可泵送性。降低水灰比可以提高混凝土強度,而在降低水灰比條件下配制外加劑混凝土應有一最低用水量,這不但是保證混凝土有一定工作性,更重要的是保證水泥在水化時,石膏有足夠的溶解用水,石膏在缺水時會大大影響溶解度,影響外加劑對水泥的適應性。
高效減水劑摻量過多時,水泥漿的流動度大,漿體稀薄,不足以維持與集料的粘聚,往往會引起混凝土離析、泌水,此時可以適量增加用砂量,增加膠凝材料用量或是適量減少高效減水劑用量或用水量,產生離析的混凝土拌合物有害于工程質量。
2.3.4 注意水泥出廠及進貨時間
砂、石、水泥及外界的溫度對水泥與外加劑適應性都有著不同程度的影響。科技論文。特別是剛出廠的水泥溫度有時高達80℃~90℃,在高溫情況下,需水量與外加劑吸附量增大,塌落度減少,適當增加外加劑的摻量也有比較明顯的效果。
2.3.5 摻入部分活性摻合料
試驗證明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料,如磨細礦渣粉、粉煤灰等在滿足一定的技術要求條件下與外加劑同摻,不但節約水泥,改善混凝土工作性,提高混凝土強度,還能改善外加劑對水泥的適應性。
2.3.6 保證施工質量
保證制模質量、防止漏漿與支架變形;施工中混凝土要振搗密實,防止漏振或振搗過度;及時利用原漿收光面層,在初凝前再進行二次壓實收面,可減少塑性裂縫;混凝土澆筑后表面泛白或8小時內及時澆水養護或噴養護劑,最好加薄膜密封或覆蓋濕麻袋養護,養護日期不少于14天,以免因施工質量不佳而引起與外加劑無關的異常現象。
3. 結束語
今后的混凝土外加劑會朝著復合多功能型、品種系列化、多樣化的方向發展,隨著應用的廣泛和研究的深入,混凝土外加劑定會在建筑業中發揮巨大的作用和良好的效益。
上世紀70年代項劍鋒在浙江省寧海縣工作時,當時機械化施工水平較低,鋼材、木材和水泥的供應也相對匱乏,為了提高工廠化生產水平,節省三材,加快施工進度,他大膽創新,大力推廣適宜于縣城和農村使用的冷拔絲預應力預制構件,并創造了“冷拔絲預應力雙L形梁”新結構,在一九七八年召開的浙江省科學大會上榮獲三等獎,他負責編制的重復使用圖于1984年榮獲華東地區優秀標準設計三等獎。
1981年,項劍鋒從中國建筑科學研究院第一屆研究生班畢業,獲得了碩士學位。在研究生學習期間,他刻苦鉆研,對現行規范中一些不合理的計算方法進行了深入研究,提出了《部分預應力梁開裂以后截面應變和剛度的直接計算法――雙折線法》。分配到浙江省建科院工作后,他研制了“預應力帶翼圓孔板疊合板”、“預應力帶肋板疊合板”和“V級鋼配筋的雙匚形空腹組合框架梁”等新結構,這項技術獲得了“1987年度浙江省科技進步”四等獎。
科學是永無止境的,他總是在探索中不斷創新,從不畏懼困難。為了克服我國加固規范中以低強鋼筋作為補強拉桿的傳統預應力加固法的一系列缺點,1988年他創造了用光面高強鋼絞線作為補強拉桿的“鋼筋砼大梁高強鋼絞線預應力加固法”。該技術于1994年在上海舉辦的“94江、浙、滬城鄉建設新產品、新技術展示會”上榮獲金獎。當無粘結鋼絞線面市以后,他又用它取代光面高強鋼絞線,并將應用范圍擴大到樓面板加固和拔柱、拆墻、斷梁、減小梁截面高度等高難度的改造加固工程中,創造了一套較完整的“無粘結鋼絞線預應力加固改造技術”。該技術于2006年1月份通過浙江省建設廳組織的專家鑒定委員會鑒定,專家們一致認為該項技術達到國際先進水平。其中“無粘結鋼絞線體外預應力加固法”已被建設部納入我國混凝土結構加固設計規范的修訂稿中。
1995年,項劍鋒創造了“底層圈梁輪番頂升糾傾法”,成功地糾傾了2座八層磚混樓房,論文已被收入《中國建設科技文庫》。他還創造了截樁糾傾法,成功地糾傾了三座采用樁基的七層樓房。項劍鋒還將加固工程中使用的錨桿靜壓樁技術大面積應用到新建的多層房屋工程中,以取代傳統的砼灌注樁。
多年來,項劍鋒在國內各級刊物上和國際學術交流會論文集上共發表了10多篇論文,將他的技術傳授給別人。
索張拉結構基本受力構件有三類:受壓構件、受彎構件和受拉構件。
對于受壓構件,當構件長細比較大時,由于構件會發生整體失穩,構件的作用不能充分發揮。對于受彎構件,由于構件截面應力不均勻,截面邊緣的最大應力往往控制構件的設計,使得構件材料不能充分發揮作用。只有受拉構件,截面的應力均勻,不會發生整體失穩,如利用高強鋼索做成受拉構件,能最大限度地發揮受拉構件的作用,提高結構的經濟性。
在結構體系中巧妙利用張拉構件,結合少數剛性受壓構件,可構成受力合理的高效張拉結構體系,不僅承載力高、剛度大,且能使各種材料的強度均得到很好的發揮。
2、索穹頂結構
索穹頂結構實際上是一處特殊的索-膜結構,是近幾年才發展起來的一種結構效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂,而主要的構件是鋼索,由始終處于張力狀態的索段構成穹頂,利用膜材作為屋面,因此被命名為索穹頂。由于整個結構除少數幾根壓桿外都處于張力狀態,所以充分發揮了鋼索的強度,只要能避免柔性結構可能發生的結構松弛,索穹頂結構便無彈性失穩之虞,所以,這種結構重量極輕,安裝方便,可具有新穎的造型,經濟合理,被成功地應用于一些大跨度和超大跨度的結構。
3、膜結構
膜結構是張力結構體系的一種,它以具有優良性能的柔軟織物為膜材,由膜內的空氣壓力支承膜面(充氣式膜結構或所承式膜結構),或利用鋼索或風性支承結構向膜內預施加張力(張力膜結構),從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結構體系。膜結構采用的薄膜的材料,大多采用涂層織物薄膜,分為兩部分,內部為基材織物,主要決定膜材的力學性質,提供材料的抗拉強度、抗撕裂強度等;外層為涂層,主要解決膜材的物理性質,提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等,常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機硅樹酯涂層膜材。膜材并接的結構接縫多采用熱焊,非結構接縫采用縫合。
膜結構具有如下特點:造型活潑優美,富有時代氣息;自重輕,適合大跨度的建筑,充分利用自然光,減少能源消耗;價格相對低廉,施工速度快;結構抗震性能好。
充氣膜結構有單層、雙層、氣肋式三種形式,充氣膜結構一般需要長期不間斷地能源供應,在低拱度大跨度建筑中的單層膜結構必須是封閉的空間,以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方,空氣膜結構的維護有一定的困難,不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。
4、高效預應力結構體系
高效預應力結構是指用高強度材料、現代設計方法和先進的施工工藝建筑起來的預應力結構,是當今技術最先進、用途最廣、最有發展前途的一種建筑結構型式之一。目前,世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結構都采用了高效預應力技術,如,大型公共建筑、大跨重載工業建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結構、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺等幾乎全部采用了這一技術。
近年來,高效預應力技術在我國發展迅速,已制定專門的預應力結構設計、施工規程、工程中應用的預應力結構體系也很豐富。典型工程實例有:面積最大的單體預應力工程是首都國際機場新航站樓工程,每層建筑面積約8.8萬平方米,總建筑面積約35平方米,在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網架中大量采用了預應力技術;柱網最大的預應力工程是深圳車港工程,標準層平面尺寸159×103.5米,標準柱網16×25米,總建筑面積9.5萬平方米;最在的預應力鋼桁架工程是北京西站主站房工程,該預應力鋼桁架跨度45米,桁架上承40米高的中式門樓,門樓總重5400余噸;層數最多的預應力工程是廣東國際大夏主樓,總計63層;高度最高的預應力工程是青島中銀大廈,總高度241米,58層,等等因篇幅所限,文章重點介紹首都國際機場新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國際機場新航站樓工程全面采用了高效預應力技術,僅無粘結預應力筋量就達4000余噸堪稱本世紀國內最大的預應力工程之一。新航站樓的基礎為整體預應力平板片筏基礎,上部結構采用了預應力框架、剪力墻體系和預應力板柱、剪力墻體系,部分屋面采用了預應力空間焊接鋼管屋架。
可以預計,隨著高性能預應力材料(高強混凝土、高強預應力筋、新型纖維塑料筋等)的推廣應用以及結構設計理論和設計的不斷發展,新型、高效應力結構體系將在我國二十一世紀大規模基本建設中發揮越來越大的作用。
綜合全文可知,建筑工程是一個整體,但是對建設工程中每個細節等要具體分析,根據實際情況施工。
關鍵詞:新型建筑材料,發展狀況
1.引言
新型建筑材料是相對于傳統建筑材料而言的,它主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料,具有傳統建筑材料無法比擬的功能。
建筑材料費用在基本建設總費用中占50%以上,具有相當大的比例;而且建筑材料的品種和質量水平制約著建筑與結構形式和施工方法。此外,建筑材料直接影響土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及適用性(經濟適用、美觀、節能)等各種性能。因此,新型建筑材料的開發、生產和使用,對于促進社會進步、發展國民經濟具有重要意義。
2.新型建筑材料概述
新型建筑材料及其制品工業是建立在技術進步、保護環境和資源綜合利用基礎上的新興產業。一般來說,新型建筑材料應具有一下特點:
(1)復合化。隨著現代科學技術的發展,人們對材料的要求越來越高,單一材料往往難以滿足要求。因此,利用符合技術制備的復合材料應運而生。論文參考,新型建筑材料。論文參考,新型建筑材料。所為復合技術是將有機與有機。有機與無機、無機與無機材料,在一定條件下,按適當的比例復合。然后,經過一定的工藝條件有效地將集中材料的優良性能結合起來,從而得到性能優良的復合材料。據專家預測,21世紀復合材料的比例將達到50%以上。
(2)多功能化。隨著人民生活水平的提高和建筑技術的發展,對材料功能的要求將越來越高,要求新型材料從單一功能向多功能方向發展。即要求材料不僅要滿足一般的使用要求,還要求兼具呼吸、電磁屏蔽、防菌、滅菌、抗靜電、防射線、防水、防霉、防火、自潔、智能等功能。
(3)節能化、綠色化。隨著我國墻體材料革新和建筑節能力度的逐步加大,建筑保溫、防水、裝飾裝修標準的提高及居住條件的改善,對新型建筑材料的需求不僅僅是數量的增加,更重要的是質量的提高,即參評質量與檔次的提高及產品的更新換代。隨著人們生活水平和文化素質的提高,以及自我保護意識的增強,人們對材料功能的要求日益提高,要求材料不但具有良好的使用功能,還要求材料無毒、對人體健康無害、對環境不會產生不良影響,即新型建筑材料應是所謂的“生態建筑材料”或“綠色建筑材料”。
(4)輕質高強化。輕質主要是指材料多孔、體積密度小。如空心磚、加氣混凝土砌塊輕質材料的使用,可大大減輕建筑物的自重,滿足建筑向空間發展的要求。高強主要是指材料的強度不小于60MPa。高強材料在承重結構中的應用,可以減小材料截面面積提高建筑物的穩定性及靈活性。
(5)工業化生產。工業化生產主要是指應用先進施工技術,采用工業化生產方式,產品規范化、系列化。論文參考,新型建筑材料。這樣,材料才能具有巨大市場潛力和良好發展情景,如涂料、防水卷材、塑料地板等建筑材料的生產。
3.國內外新型建筑材料發展狀況
我國新型建筑材料工業是伴隨著改革開放的不斷深入而發展起來的,我國新型建筑材料工業基本完成了從無到有、從小到大的發展過程,在全國范圍內形成了一個新興的行業,成為建筑材料工業中重要產品門類和新的經濟增長點。
1) 新型墻體材料
墻體材料是指在建筑中起承重、圍護或分隔作用的材料。新型墻體材料品種較多,主要包括各種空心磚、新型實心磚、砌塊、墻板等,如黏土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材等,其主要特點是節能、利廢、省土、環保、減輕勞動強度和提高施工效率。我國墻體材料改革“十五”規劃和2015年發展規劃中明確提出,重點開發和推廣全煤矸石空心磚、高摻量粉煤灰空心磚生態建筑材料產品。但目前在總的墻體材料中所占比例仍然偏小,因此很難滿足當前對環境資源保護的要求。只有促使各種新型墻體材料因地制宜快速發展,才能改變墻體材料不合理的產品結構,達到節能、保護耕地、利用工業廢渣、促進建筑技術的目的。
2) 新型建筑涂料
新型建筑涂料是指涂敷于物體表面能形成連續性涂膜,裝飾、保護或使物體具有某種特殊功能的材料。近年來,無機高分子涂料受到各國重視,日本將其列為低公害產品加以發展,歐美國家也大力推廣。新型高檔涂料不斷出現,如氟樹脂涂料等,國外還相繼出現了抗菌涂料、抗靜電涂料及防海水侵蝕等功能涂料。
3) 新型建筑塑料
建筑塑料是以高分子材料為主要成分,添加各種改性劑及助劑,為適合建筑工程各部位的特點和要求而生產出用于各類建筑工程的塑料制品。論文參考,新型建筑材料。近幾年來,在建筑工程中,塑料制品將不斷取代金屬制品。主要體現在塑料管道、覆面材料和門窗,以及室外裝修、防水保溫材料的產量和需求量日益增大。我國塑料建筑材料行業加快了研發和推廣應用步伐,行業生產規模不斷擴大,技術水平穩步提高,尤其是塑料型材、管材已經進入穩定成熟的增長時期,是塑料建筑材料中最成熟的品種,目前生產仍在穩定增長中,并成為應用最好的塑料建筑材料。論文參考,新型建筑材料。
4) 新型裝飾材料
裝飾材料是指建筑物內外墻面、地面、頂棚的飾面材料。我國建筑裝飾裝修材料的發展,起步較晚,與國外相比,我國裝飾材料的生產企業規模偏小,產品質量不穩定,款色舊,檔次低,配套性差,市場競爭能力弱;科研開發力量不足,產品更新換代能力弱,不能適應市場需求;產品結構不合理,中、低檔產品比例大,高檔材料比重低。不能滿足高檔建筑裝飾裝修的需求。由于裝修材料的應用,使民用建筑室內環境污染問題日益突出,有專家認為繼“煤煙型污染”和“光化學煙霧型污染”之后,人們已經進入以“室內空氣污染”為標志的第三污染時期。所以,必須對裝飾裝修材料有害物質進行限量;對建筑室內污染進行控制等,降低室內污染,大力發展綠色建筑材料。論文參考,新型建筑材料。
5) 新型防水、密封材料
防水材料是指有效防止雨水或地下水向建筑物內部滲漏的防水薄膜材料,是建筑業及其他有關行業所需要的重要功能材料。我國建筑防水、密封材料經過幾十多年的努力,獲得了較大發展,到目前為止已基本上發展成為門類較為齊全、產品規格檔次多樣、工藝裝備開發已初具規模的防水材料工業體系。
參考文獻:
[1]梁美.淺析新型建筑材料的趨勢與發展[J].文學與藝術,2009(12):233-233
[2]張光磊.新型建筑材料[M].北京:中國電力出版社,2008
[3]遲建生.淺談新型建筑材料的使用與發展趨勢[J].林業科技情報,2009(3):144-145
【論文摘要】:文章通過對比鋼結構和混凝土結構介紹,闡述了新型、高效應力結構體系將在我國二十一世紀大規模基本建設中發揮越來越大的作用。
一、前言
鋼結構和混凝土結構是建筑工程中最常用的2種結構形式。鋼結構和混凝土結構各有所長,前者具有重量輕、強度高、延性好、施工速度快、建筑物內部凈空氣大等優點,而后者剛度大、耗鋼量少、材料費省、防火性能好。綜合利用這兩種結構的優點為高層以建筑的發展開辟了一條新途徑。統計分析表明,高層建筑采用鋼——混凝土混合結構和用鋼量約為鋼結構的70%,而施工速度與全鋼結構相當于,在綜合考慮施工周期、結構占用使用面積等因素后,混合結構的綜合經濟指標優于全鋼結構和混凝土結構的綜合經濟指標。
最近建設部和國家冶金工業局在頒布的《建筑用鋼技術政策》中,將鋼——混凝土混合結構列為要大力推廣的建筑新技術,可以預見,混合結構在高層辦公樓、學校、醫院及住宅等建筑中將有較廣泛的應用。
二、索張拉結構
索張拉結構基本受力構件有三類:受壓構件、受彎構件和受拉構件。
對于受壓構件,當構件長細比較大時,由于構件會發生整體失穩,構件的作用不能充分發揮。對于受彎構件,由于構件截面應力不均勻,截面邊緣的最大應力往往控制構件的設計,使得構件材料不能充分發揮作用。只有受拉構件,截面的應力均勻,不會發生整體失穩,如利用高強鋼索做成受拉構件,能最大限度地發揮受拉構件的作用,提高結構的經濟性。
在結構體系中巧妙利用張拉構件,結合少數剛性受壓構件,可構成受力合理的高效張拉結構體系,不僅承載力高、剛度大,且能使各種材料的強度均得到很好的發揮。
三、索穹頂結構
索穹頂結構實際上是一處特殊的索-膜結構,是近幾年才發展起來的一種結構效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂,而主要的構件是鋼索,由始終處于張力狀態的索段構成穹頂,利用膜材作為屋面,因此被命名為索穹頂。由于整個結構除少數幾根壓桿外都處于張力狀態,所以充分發揮了鋼索的強度,只要能避免柔性結構可能發生的結構松弛,索穹頂結構便無彈性失穩之虞,所以,這種結構重量極輕,安裝方便,可具有新穎的造型,經濟合理,被成功地應用于一些大跨度和超大跨度的結構。
四、膜結構
膜結構是張力結構體系的一種,它以具有優良性能的柔軟織物為膜材,由膜內的空氣壓力支承膜面(充氣式膜結構或所承式膜結構),或利用鋼索或風性支承結構向膜內預施加張力(張力膜結構),從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結構體系。膜結構采用的薄膜的材料,大多采用涂層織物薄膜,分為兩部分,內部為基材織物,主要決定膜材的力學性質,提供材料的抗拉強度、抗撕裂強度等;外層為涂層,主要解決膜材的物理性質,提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等,常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機硅樹酯涂層膜材。膜材并接的結構接縫多采用熱焊,非結構接縫采用縫合。
膜結構具有如下特點:造型活潑優美,富有時代氣息;自重輕,適合大跨度的建筑,充分利用自然光,減少能源消耗;價格相對低廉,施工速度快;結構抗震性能好。
充氣膜結構有單層、雙層、氣肋式三種形式,充氣膜結構一般需要長期不間斷地能源供應,在低拱度大跨度建筑中的單層膜結構必須是封閉的空間,以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方,空氣膜結構的維護有一定的困難,不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。
五、高效預應力結構體系
高效預應力結構是指用高強度材料、現代設計方法和先進的施工工藝建筑起來的預應力結構,是當今技術最先進、用途最廣、最有發展前途的一種建筑結構型式之一。目前,世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結構都采用了高效預應力技術,如,大型公共建筑、大跨重載工業建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結構、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺等幾乎全部采用了這一技術。
近年來,高效預應力技術在我國發展迅速,已制定專門的預應力結構設計、施工規程、工程中應用的預應力結構體系也很豐富。典型工程實例有:面積最大的單體預應力工程是首都國際機場新航站樓工程,每層建筑面積約8.8萬平方米,總建筑面積約35平方米,在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網架中大量采用了預應力技術;柱網最大的預應力工程是深圳車港工程,標準層平面尺寸159×103.5米,標準柱網16×25米,總建筑面積9.5萬平方米;最在的預應力鋼桁架工程是北京西站主站房工程,該預應力鋼桁架跨度45米,桁架上承40米高的中式門樓,門樓總重5400余噸;層數最多的預應力工程是廣東國際大夏主樓,總計63層;高度最高的預應力工程是青島中銀大廈,總高度241米,58層,等等因篇幅所限,文章重點介紹首都國際機場新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國際機場新航站樓工程全面采用了高效預應力技術,僅無粘結預應力筋量就達4000余噸堪稱本世紀國內最大的預應力工程之一。新航站樓的基礎為整體預應力平板片筏基礎,上部結構采用了預應力框架、剪力墻體系和預應力板柱、剪力墻體系,部分屋面采用了預應力空間焊接鋼管屋架。