建筑工程主体结构现状和趋势

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【摘 要】随着建筑工程技术的飞速发展,现代工程主体结构的设计和建造技术较传统技艺而言发生了翻天覆地的变化.材料的性能、环保、成本、强度等问题都将影响着未来的建筑工程走向,本文以主体结构为切入点,就建筑设计、施工过程中遇到的问题以及建筑工程主主体结构现状和发展趋势展开讨论分析.

【关 键 词 】工程建筑；主体机构；无缝施工

1. 筑工程主体结构的含义

1.1 砖混结构中的主体结构

在建筑工程中砖混结构的主体结构都是基于地基基础之上的,这些主体结构接受、承担、和传递建设工程所以上部荷载,它和地基基础一起共同构成了建设工程完整的结构系统.砖混结构的主体结构包括：基础,梁,板,柱,承重墙,楼梯,屋面板.主体结构需要具备足够的强度、刚度、稳定性,用以承受建筑物上的各种负载,建筑物主体结构可以由一种或者多种材料构成.

1.2 框架结构中的主体结构

梁和柱刚接而成构成承重的结构就是框架结构,其主要结构式剪力墙,主要承担着水平荷载,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力沿高度分布比样均匀,所以也是框架结构中的主体结构.

2. 建筑工程主体结构的现状

2.1 模板结构工程

新浇混凝土成型的模板以及支承模板的一整套构造体系就是模板工程,在混凝土施工中它是一种临时结构.模板工程在制作、组装、运用及拆除在混凝土施工中用以使混凝土成型的构造设施的工作中都有用到,模板是用来接触混凝土并控制预定尺寸,形状、位置的构造部分.它能够支持和固定模板的杆件等.

2.2 钢筋结构工程

从20世纪50年始到70年代这段时间里,工程师使用的螺纹钢很少,一般是使用的低强度的钢筋,由于钢筋强度不够,往往会会增加钢筋的使用量,这样就会导致结构配筋量太多而有施工困难.过了70年代一直到90年代,螺纹钢受到了足够的重视,并开始在建筑钢筋中大量使用,根据强度的不同还被化为IV级.到了90年代之后国内工程中已经开始使用了HRB400级钢筋,这种钢筋具高强度、焊接性能优良等优点,而且可塑性也很好[1].

2.3 混凝土结构工程

现今混凝土结构正在极为迅速的发展,特别是在我国进入改革开放阶段,更为迅猛,在使用新材料,开发新技术,工程结构的建造方面都创造出了许多新纪录,取得了傲人的成绩,使得我国的混凝土结构技术达到了国际先进水平,甚至在有些方面取得了领跑地位.混凝土的发展已然进入了一个新阶段,由于计算机的迅速发展和普及,概率方法开始被引入混凝土的设计中.计算机被用以辅助设计和绘图,例如：CAD,CAG.包括结构动态分析图形的描绘,设计变得更加精细,设计质量有了很大提高,而且不再消耗更多的设计时间,工作效率也并没有降低.继而对计算机模式的继续研究以及有限元法和其他数值计算方法的大力发展,这些都为开发出性能更高的混凝土创造了条件.

3. 对建筑主体结构现状的分析

3.1 施工质量安全问题分析及解决方案

在建筑主体结构的施工现场总会或大或小的产生一些质量方面的问题,有些问题甚至会影响使用性能.在模板工程中混凝土柱、墙等构件实际位置与建筑物轴线产生偏移.为避免该情况的发生一般都会由专人来复核正确无误后才能支模；模板底部和顶部的位置必须准确,可以采取设限为措施；模板的竖直和水平位置保证准确,用控制线来保证该操作的准确性；模板的设计绝对要足够的强度、刚度和稳定性.还需要落实专人去检查模板,对发现的问题及时处理.有时在模板制作过程中出现接缝不严,有空隙,造成混凝土浇捣时漏浆,表现出蜂窝状,面对这种情况的发生,在制作模板时,严格控制木模板含水率,拼缝也要严格；及时对钢模板的边框进行修整平直[2].

3.2 施工建设中质量安全的解决方案

（1）建立质量保证体系和管理规章制度

为了对施工质量管理化规范化,建立一个质量保证体系和管理规章是有必要的,使大家明白各自的任务

（2）提高施工人员的素质需要受到足够重视.

施工工程对施工活动人群的素质有着一定要求,决策能力、管理能力、作业能力都是作为施工人员所必备的,这些东西决定了工程的质量好坏.因此提高人员素质是提高工程质量首要解决的问题.

（3）严控施工中建筑材料质量

在《建筑法》中提到：“用于建筑工程的材料、构配件、设备等都必须符合设计要求和产品质量标准”,这就表现在施工的时候,把好采购关、检测关和使用关显得是多么的重要.

4. 建筑工程主体结构的发展趋势

4.1 主体结构形式的变化趋势

随着人口与经济的不断增长,建筑物的高度越来越高.随着建筑高度的增加,结构面积占建筑使用面积的比例越来越大,为了改善这个不合理的状况,就需要开发出更高强度的钢和混凝土.建筑物的高也决定了它过大的自重,水平地震对其的作用就会比较明显,因此会有一系列的对大楼不利的影响,对地基构成就有了很大的压力,对轻质混凝土等材料的应用开始提上日程.为了建造更高的建筑,组合结构开始使用并比钢筋混凝土结构更有优势.目前广泛应用的外包混凝土组合柱、钢管混凝土组合柱以及外包混凝土的钢管混凝土双重组合柱大量节约了钢材.混凝土组合框架——剪力墙结构体系一已在我国的高层建筑中开始大量应用,它对大楼的抗风能力、抗地震以及提高竖向承载能力都有着很大的提高.在建设施工的过程中各种施工技术也有着很多创新.在建设高层建筑采用的沿导轨爬升的连续爬升液压千斤顶,这些创新技术一直促进着建筑工程工艺的完善[3].

4.2 主体结构施工技术创新

基坑逆作法施工墩术是已经运用到实际工程建设中的创新技术,在实际工程建设中技术的创新正不断发展着,下面将以天津奥林匹克中心体育广场为例来对层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术进行简要的分析.

创新技术名称：超长超大面积主体混凝土结构施工技术（无缝施工）

工程项目名称：天津奥林匹克中心体育场

开/完工日期：2010年 至 2011年

创新技术综合报告：

作为天津的标志性建筑之一,这里面有着许多创新的技术,是一个国际化的体育场.其主体结构南北长407.3m,东西宽为284.6m,首层楼盖面积为58000m2,二层楼盖43000m2（图4.2）最外圈周长1038m,最内圈周长560m,其余楼盖面积均超过10000m2,这些数据在国内都是最高的.

基于现在传统的留置后浇带和伸缩缝,开发出了一个突破规范的新型技术——多层面超大面积钢筋混凝土地面无缝施工技术.它可以不设置伸缩缝和后浇带,将地面分成诺干块,在相邻的块之间进行浇筑,当浇筑混凝土经过较大的收缩变形之后地面便可被连接筑成一个整体.

5. 结语

总而言之,中国建筑业正面临着更大的发展机遇,人口及城市发展与用地之间的矛盾是高层建筑的发展受到重视,为了适应这一发展,建筑工程将需要更多的创新,不仅建筑材料要的强度更高,造价还要低,主体结构为适应高层建筑的建设,设计理念开始不断发展,我国的建筑行业也会健康快速的发展.