發(fā)布時(shí)間：2022-03-13 06:58:01
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的設(shè)計(jì)構(gòu)成論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1.1色彩構(gòu)成在設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用色彩構(gòu)成主要研究明度、純度的之間的關(guān)系，色彩構(gòu)成在教學(xué)中面臨的難題是如何處理色彩構(gòu)成教學(xué)整體的結(jié)構(gòu)性。提高設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對色彩的認(rèn)知和敏感度是色彩構(gòu)成的主旨。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師以灌輸色彩構(gòu)成理論知識為主，使學(xué)生缺乏實(shí)踐指導(dǎo)。學(xué)生則是只花費(fèi)精力在書本知識上，死記硬背色彩表現(xiàn)技法，而缺乏對色彩表現(xiàn)方式的創(chuàng)作。要變革色彩構(gòu)成教學(xué)模式，關(guān)鍵在于注重教學(xué)方式的創(chuàng)新。教師應(yīng)該提倡開發(fā)性教學(xué)，在教學(xué)中注重色彩主題設(shè)計(jì)。色彩是設(shè)計(jì)藝術(shù)最直觀的表達(dá)方式，色彩體現(xiàn)設(shè)計(jì)風(fēng)格和品味。注重提高學(xué)生的色彩設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)個(gè)性色彩設(shè)計(jì)風(fēng)格，理論與與實(shí)踐相結(jié)合，注重突出個(gè)性化發(fā)展。色彩構(gòu)成是從人的角度出發(fā)，憑借人對物體的色彩的感知和心理效果，利用色彩在量與質(zhì)上的變換性，表達(dá)人內(nèi)心的世界，體現(xiàn)出藝術(shù)的美。通過視覺對色彩的內(nèi)在和外在感應(yīng)，來表現(xiàn)視覺的心理效應(yīng)，是色彩教學(xué)的重點(diǎn)，也是運(yùn)用色彩構(gòu)成美學(xué)的原理。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)成為生活必需品。那么，藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)中也采用了多媒體。然而計(jì)算機(jī)圖像設(shè)計(jì)和處理，更是離不開色彩構(gòu)成藝術(shù)設(shè)計(jì)。
1.2立體構(gòu)成在設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用立體構(gòu)成是研究三維空間中立體造型各個(gè)元素之間美的關(guān)系，它是以力學(xué)原理為依據(jù)的。造型的整體關(guān)系體現(xiàn)立體構(gòu)成的組合方式，表現(xiàn)出整體的美感。設(shè)計(jì)時(shí)既要分析局部形態(tài)，也要分析總體布局，整體中富于變化，局部中透出平衡。立體構(gòu)成是平面構(gòu)成和色彩構(gòu)成的綜合。立體構(gòu)成的突破點(diǎn)在于對材料表現(xiàn)形式的創(chuàng)造性發(fā)揮。提倡用心感知一切物體的美，一般通過折紙這種方式體現(xiàn)立體構(gòu)成教學(xué)，也體現(xiàn)了單一的教學(xué)方式，所以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造新思維，在立體構(gòu)成教學(xué)中，也很重要。培養(yǎng)學(xué)生立體空間概念，折紙這種訓(xùn)練方式，不能體現(xiàn)一切立體事物，存在缺陷。在立體構(gòu)成教學(xué)中，應(yīng)該借助雕欄、石雕等，培養(yǎng)學(xué)生多角度寫生，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的感知組建空間。
2三大構(gòu)成在設(shè)計(jì)教學(xué)中意義
全世界的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)都把三大構(gòu)成作為基礎(chǔ)課程。構(gòu)成課的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。構(gòu)成課以培養(yǎng)扎實(shí)的基礎(chǔ)知識為根基，在此基礎(chǔ)上拓寬專業(yè)方向，開拓發(fā)散思維，靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)方式。三大構(gòu)成有助于培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。構(gòu)成課是對平面和立體的結(jié)構(gòu)、材料、色彩的研究，是美術(shù)專業(yè)和設(shè)計(jì)專業(yè)的基礎(chǔ)教育。構(gòu)成課和專業(yè)課的關(guān)系緊密，所以在教學(xué)改革方面有充分體現(xiàn)三大構(gòu)成的內(nèi)涵。把握三大構(gòu)成中的點(diǎn)、面、線、體、明暗、色彩等形態(tài)的元素的關(guān)系，突出設(shè)計(jì)藝術(shù)為人類美化環(huán)境的作用。構(gòu)成課需要理論聯(lián)系實(shí)際結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在實(shí)踐中提高審美能感知力。三大構(gòu)成是設(shè)計(jì)的核心，需要在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出專業(yè)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)。
3結(jié)語
立體構(gòu)成需要以人類視覺規(guī)律以及材料作為基礎(chǔ)，以力學(xué)為主要的構(gòu)成依據(jù)，將各種造型要素按照一定的構(gòu)成原則進(jìn)行排列與組合，形成一個(gè)新的立體空間造型，因此又將立體構(gòu)成成為空間構(gòu)成。平面設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生通過學(xué)習(xí)立體構(gòu)成，能夠培養(yǎng)其空間想象能力、造型理解能力以及技術(shù)表現(xiàn)力等。同時(shí)，立體構(gòu)成與平面設(shè)計(jì)之間也存在重要的關(guān)系，立體構(gòu)成實(shí)質(zhì)上就是在平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上添加空間造型，如果說立體構(gòu)成是對造型、空間等的研究，那么平面設(shè)計(jì)就是進(jìn)行立體構(gòu)成中比不可少的一部分。通過在平面設(shè)計(jì)作品中使用立體構(gòu)造思想，就能夠有效的提升平面設(shè)計(jì)的立體感、視覺沖擊感等，給與觀賞者一個(gè)巨大的聯(lián)想空間。另外，在一些POP設(shè)計(jì)、包裝設(shè)計(jì)以及展示窗設(shè)計(jì)過程中引入立體構(gòu)成概念，能夠提升設(shè)計(jì)的視覺效果，說明將二維的平面設(shè)計(jì)以及三維范疇中的立體構(gòu)成有機(jī)的結(jié)合起來，就能設(shè)計(jì)出更好的作品。
二、平面設(shè)計(jì)與三大構(gòu)成關(guān)系教學(xué)措施
通過對平面設(shè)計(jì)與三大構(gòu)成之間關(guān)系的分析，可以看出三大構(gòu)成對平面設(shè)計(jì)的作用極大，如何提高平面設(shè)計(jì)與三大構(gòu)成關(guān)系教學(xué)效果是現(xiàn)階段相關(guān)領(lǐng)域人員致力研究的課題之一。筆者基于多年的教育工作經(jīng)驗(yàn)，提出以下兩個(gè)方面的建議：
1.從教師教學(xué)的角度出發(fā)
有效的教學(xué)方針是保證教學(xué)效果的基礎(chǔ)。在平面設(shè)計(jì)專業(yè)三大構(gòu)成教學(xué)學(xué)習(xí)過程中，教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的判斷能力，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)構(gòu)思、感覺以及技巧。其中，在培養(yǎng)學(xué)生判斷力方面，主要指的是培養(yǎng)學(xué)生能夠在眾多設(shè)計(jì)元素中判斷與選擇出自己需要的元素。通常來說，平面設(shè)計(jì)者對元素的判斷依據(jù)自己的直觀感覺，但對于一些混亂復(fù)雜的藝術(shù)形象，還需要通過準(zhǔn)確、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐袛?。在學(xué)生創(chuàng)造性啟發(fā)方面，主要指的是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生能夠從簡答的自然環(huán)境中找到設(shè)計(jì)的靈感。因此，需要加強(qiáng)學(xué)生觀察力、想象力的訓(xùn)練，讓學(xué)生對一些事物能夠產(chǎn)生靈感，然后通過對這些感覺的整理、提煉等，最終形成一個(gè)設(shè)計(jì)構(gòu)思。如看到行駛過的汽車，就能聯(lián)想到汽車是由哪些線、點(diǎn)、面構(gòu)成的等。一旦這些感覺出現(xiàn)需要及時(shí)的記錄下來，然后進(jìn)行后期的分析與整理。在學(xué)生表現(xiàn)技術(shù)的運(yùn)用能力培養(yǎng)方面，就是通過大量的構(gòu)成練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對構(gòu)成知識的運(yùn)用，提高學(xué)生設(shè)計(jì)的技巧。引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜的造型簡單化，用最簡單的方式將事物表現(xiàn)出來，充分的了解造型構(gòu)成的方式與規(guī)律，通過手繪或電腦制圖的方式去表現(xiàn)。
2.從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā)
作為平面設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)三大構(gòu)造的過程中，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：第一，需要對平面設(shè)計(jì)與三大構(gòu)成之間的關(guān)系充分了解與掌握，同時(shí)了解三大構(gòu)成對平面設(shè)計(jì)的作用；第二，通過各種途徑與手段收集三大構(gòu)成學(xué)習(xí)素材；第三，注重自我創(chuàng)造性的鍛煉，多學(xué)多看，將平時(shí)看到的平面作品、造型等進(jìn)行分析，提取有用的元素。
三、總結(jié)
1．1支撐方式和支撐點(diǎn)選擇
由于相機(jī)采用全反射光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡的背部不參與光束傳輸，因此，常采用剛度較高的背部支撐方式。
1．2柔性支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在主鏡支撐結(jié)構(gòu)上減弱了個(gè)別方向上的剛度，引入了一定的柔性，以此來抵消反射鏡由于溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力和微小變形。柔性鉸鏈被廣泛應(yīng)用于支撐結(jié)構(gòu)的柔性設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其具有無機(jī)械摩擦、結(jié)構(gòu)簡單、釋放自由度和靈敏度高等特點(diǎn)。柔性鉸鏈通過在某一方向上切開一個(gè)柔性槽，以降低該方向上的剛度，體現(xiàn)其柔性，使其能夠產(chǎn)生微小變形，釋放熱應(yīng)力，只存在一個(gè)柔性槽的柔性鉸鏈被稱為單向柔性鉸鏈，而在一般情況下，往往將多個(gè)柔性槽成組使用，即可實(shí)現(xiàn)在多方向上的柔性，達(dá)到釋放多個(gè)自由度的目的，將其稱之為多層柔性鉸鏈。由于主鏡采用背部3點(diǎn)支撐方式，在反射鏡長度方向上對稱分布支撐點(diǎn)位置，基于半運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝定位原理，每個(gè)柔性支撐結(jié)構(gòu)需要約束兩個(gè)方向的自由度，因此，采用3層組合式柔性鉸鏈，釋放4個(gè)方向的自由度，參考Bipod雙腳架設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)柔性支撐結(jié)構(gòu)，其分為兩個(gè)部分，上部分與反射鏡支撐孔粘接，下部分與支撐背板連接，上下兩部分通過螺釘連接。3個(gè)柔性鉸鏈對心安裝，便可以恰好約束鏡體6個(gè)方向的自由度，又不會(huì)因?yàn)檫^定位產(chǎn)生裝配應(yīng)力。支撐背板的作用是固定連接3個(gè)柔性支撐結(jié)構(gòu)，將反射鏡固定安裝在框架指定位置，因此采用高強(qiáng)度的加強(qiáng)筋與薄壁組合的結(jié)構(gòu)形式，組成多個(gè)結(jié)構(gòu)封閉的四邊形單元，以達(dá)到支撐背板高剛度的的要求。對比材料各項(xiàng)性能指標(biāo)，綜合考慮力學(xué)性能、熱性能、對空間環(huán)境的適應(yīng)性以及加工工藝性等因素，選用線脹系數(shù)經(jīng)過特殊匹配的Invar作為反射鏡柔性支撐結(jié)構(gòu)的材料，采用比剛度高、導(dǎo)熱性好、線脹系數(shù)低的高體份SiC/Al復(fù)合材料作為支撐背板的材料。
2鏡體輕量化設(shè)計(jì)
在反射鏡背部，布置一系列形狀規(guī)則的三角形輕量化孔，具有輕量化率較高、剛度好、“網(wǎng)格效應(yīng)”低、加工制造工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。為確定主鏡鏡體最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸，在反射鏡剛度最大和質(zhì)量最小之間取得最佳平衡，需要對鏡體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先建立反射鏡的有限元模型，分析其在1g重力作用下的變形，并提取鏡面最大變形結(jié)果，生成優(yōu)化過程中所需要的分析文件，然后，選擇優(yōu)化處理器，確定目標(biāo)函數(shù)為反射鏡質(zhì)量最小，狀態(tài)變量為1g重力作用下的鏡面最大變形結(jié)果，設(shè)計(jì)變量為反射鏡結(jié)構(gòu)尺寸參量，選擇背部3點(diǎn)支撐約束，指定優(yōu)化方法及循環(huán)控制方式，便可以進(jìn)行優(yōu)化分析。但是，在主鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，影響反射鏡鏡體質(zhì)量和剛度的結(jié)構(gòu)參量有很多，若都進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，會(huì)使設(shè)計(jì)變量增多，迭代次數(shù)增加，運(yùn)算效率降低，甚至導(dǎo)致無法收斂。由于各結(jié)構(gòu)尺寸的影響程度各不相同，可以首先分析各參量對鏡體質(zhì)量和1g重力條件下鏡面最大變形量的影響。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析之前，先確定影響較小的結(jié)構(gòu)尺寸參量，降低計(jì)算規(guī)模，再對影響較大的結(jié)構(gòu)尺寸參量進(jìn)行多變量優(yōu)化。
3反射鏡組件有限元分析
對經(jīng)過分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)后的主鏡組件進(jìn)行有限元分析，在建立結(jié)構(gòu)的有限元模型時(shí)，以六面體Hex6單元為主，以提高分析精度和效率。利用有限元分析軟件，分析得到主鏡組件在重力和溫度影響下的變化結(jié)果，F(xiàn)ig.8Thefirst-orderfrequencyofprimarymirror由分析結(jié)果可以看出，主鏡組件在重力和溫度變化作用下，表征面形變化的PV值和均方根(rootmeansquare，RMS)值，以及表征位置變化的位移值和轉(zhuǎn)角值均能滿足設(shè)計(jì)要求，1階頻率為80．03Hz，滿足衛(wèi)星對載荷特征頻率大于60Hz的要求，因此，主鏡組件結(jié)構(gòu)具有較好的力學(xué)適應(yīng)性、溫度適應(yīng)性和動(dòng)態(tài)剛度。
4力學(xué)振動(dòng)試驗(yàn)
為了驗(yàn)證上述有限元分析結(jié)果的正確性，以及對實(shí)際加工裝配后的主鏡組件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有一個(gè)客觀評價(jià)，對主鏡進(jìn)行了1g正弦掃頻試驗(yàn)，測試結(jié)構(gòu)的實(shí)Fig.9Vibrationtestofprimarymirror際模態(tài)，如圖9所示。振動(dòng)響應(yīng)曲線如圖10所示，縱坐標(biāo)表示對測點(diǎn)加速度響應(yīng)值Ma求以10為底的對數(shù)。從響應(yīng)曲線可以看出，主鏡組件的實(shí)際1階頻率為73．06Hz，動(dòng)態(tài)剛度較高，且與有限元分析誤差不到10%，說明了有限元分析結(jié)果精度較高。Fig.10Responsecurveof1gsinusoidalvibration
5結(jié)論
關(guān)鍵詞:市政；給排水管道工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著社會(huì)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，城市的工業(yè)及人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，需水量呈現(xiàn)出日益增長的趨勢。在供水需求不斷增長的趨勢下，供水水源不斷向外拓展，因此市政給排水管道的輸水距離逐漸加長。在這樣的形勢下，市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
1工程概況
山西省朔州市神頭電廠泉水置換供水管線工程位于朔州市東北約2km處耿莊水庫至神頭電廠段。屬于國家戰(zhàn)略引黃北線工程的重要部分，對解決晉西北地區(qū)長期的缺水狀況有重要的意義。本地區(qū)屬海河流域桑干河水系桑干河上游，區(qū)內(nèi)屬干旱半干旱氣候，四季分明，夏季干熱，春秋剛多風(fēng)沙。本工程由萬家寨引黃工程北干線耿莊水庫取水，經(jīng)供水管道供水至水廠，再由水廠供水至神頭電廠。擬采用PCCP供水管，管直徑1.0～1.5m，管線長11.85km
2工程地質(zhì)條件
為準(zhǔn)確反應(yīng)給排水管道沿線的水文地質(zhì)情況、地形地貌，必須要具備完整的地形勘探資料與水文地質(zhì)勘探資料。經(jīng)地勘單位勘探，主要成果如下:供水管線地處山前傾斜平原區(qū)，地形起伏不平，出露地層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積低液限粉土、低液限粘土，結(jié)構(gòu)較松散，其中上部低液限粉土厚6～15m，下部低液限粘土厚度大于10m，局部分布人工堆積物，主要為雜填土、建筑和生活垃圾等。供水管線改線段供水管道持力層為為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土，據(jù)該層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)指標(biāo)等，地基土承載力地質(zhì)建議值為80～90kPa，臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性土，地基土濕陷厚度為6.0m，濕陷等級為Ⅰ級。建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層，厚0.5～1.0m，以減弱地基土的濕陷性。區(qū)內(nèi)地下水位埋深大于15.0m，對工程無影響。供水管線區(qū)地基土對混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。
3市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
3．1管道結(jié)構(gòu)形式
一般來說，由給排水專業(yè)來確定管道材料及結(jié)構(gòu)形式，與此同時(shí)，也要綜合、全面考慮管道的用途、口徑、流量、工作環(huán)境、覆土深度、敷設(shè)方式以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、水文地質(zhì)情況等因素。自來水廠的原水及輸水管道通常屬于承壓管，往往會(huì)采用以下幾種結(jié)構(gòu):鋼、鑄鐵、玻璃鋼、PCCP管、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水廠等重力流管道通常屬于非承壓管道或者壓力較小，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，往往會(huì)采用以下幾種結(jié)構(gòu):砌體蓋板涵、混凝土、鋼筋混凝土以及現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵;在遇到鐵路、公路、過河渠等特殊地段或特殊情況的時(shí)候，局部地段的管道壓力較大時(shí)也可以采用鋼管形式。本文工程原水主管采用PCCP管，接口形式為承插口。
3．2管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)選型
以管道規(guī)格、地面荷載、覆土深度以及試驗(yàn)壓力、工作壓力、地下水位為主要根據(jù)，對管道的剛度、管道的強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核、計(jì)算，最終確定管道結(jié)構(gòu)配筋率、管道壁厚。而對于一些必須通過進(jìn)行加固才能滿強(qiáng)度要求、剛度要求的管道來說，可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇合理的加固措施，比較常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及鋼筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管業(yè)有限公司朔州分公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的PCCP標(biāo)準(zhǔn)管，采用美國壓力管協(xié)會(huì)ACPPA為ASNI/AWWAC304編制的專用軟件UDP1.6對管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，其中:鋼筒厚度:1.5mm;鋼絲強(qiáng)度:1570MPa;活荷載:汽－20級重載車;纏絲應(yīng)力:75%×1570MPa。計(jì)算結(jié)果如表1所示。因此，為了減少管子覆土規(guī)格的種類，加快管子安裝進(jìn)度，保證管子由于覆土而造成的質(zhì)量隱患，路面下清水管路的DN1200直徑PCCP管采用120°基礎(chǔ)包角。
3.3管道敷設(shè)方式
應(yīng)綜合考慮管道地面障礙物、地下障礙物以及覆土深度等因素合理選擇敷設(shè)方式。一般情況下，管道敷設(shè)方式主要包括架空、頂管以及溝埋這三種，其中溝埋式是最常用的一種管道敷設(shè)方式。在利用溝埋式難度較大的情況下，可以選擇架空、頂管等方式。管道敷設(shè)方式方式不同，管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)有所不同。本文工程局部有穿越鐵路線障礙處采用大直徑混凝土頂管(內(nèi)徑2m，原水管從其中穿過)，由鐵路部門單獨(dú)設(shè)計(jì)。
3．4抗震設(shè)計(jì)
在確定管線走向時(shí)，應(yīng)盡量規(guī)避不利于抗震的地基、場地，若是必須要經(jīng)過液化土地基、地震斷裂帶，則應(yīng)根據(jù)管道的使用條件、重要性進(jìn)行綜合考慮。對于給水管道來說，應(yīng)當(dāng)選擇延性良好、抗拉強(qiáng)度高以及抗折強(qiáng)度高的鋼管，此外還要密切注意進(jìn)行防腐;對于排水管道來說，應(yīng)當(dāng)選擇鋼筋混凝土形式的管道，并采取構(gòu)造措施，以盡量避免出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。本文工程實(shí)例中，區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為0.15g;本區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4s;工程區(qū)地震抗震設(shè)防烈度為7度。綜上，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也要適當(dāng)加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)歷年管道地震災(zāi)害調(diào)查，管道地震災(zāi)害破壞絕大部分位于管道接口位置，PCCP管承插口具有較好的抗剪和變形能力，抗震性能較好。
3．5構(gòu)造措施
首先，地基處理。應(yīng)當(dāng)將地基處理的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖包含在設(shè)計(jì)圖中，掃描矢量化要進(jìn)行處理的地段的地勘資料縱斷面，并選擇合適的參考點(diǎn)，以給排水專業(yè)的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖為主要根據(jù)，在地質(zhì)縱斷面上放置管道基底輪廓線，然后再劃分地質(zhì)單元，注明樁號、基底高程，并將地下水位以及基底以下、溝槽范圍內(nèi)的土層構(gòu)造標(biāo)明。根據(jù)樁號劃分，確定需要處理的部分，再針對地質(zhì)情況、厚度，采取相應(yīng)的處理方法。本文實(shí)例工程中，樁號0+000～1+382.05地段、樁號1+382.05～11+850地段以及供水管線改線段的水管道持力層為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土，地基土承載力地質(zhì)建議值為80～90kPa，臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性。因此，建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層，厚0.5～1.0m，以減弱地基土的濕陷性。其次，支墩與鎮(zhèn)墩。對于承插接口的壓力管道來說，應(yīng)當(dāng)設(shè)置水平支墩、垂直支墩。根據(jù)試驗(yàn)壓力、工作壓力、土的參數(shù)以及管道轉(zhuǎn)角，計(jì)算所需支墩的大小。本工程根據(jù)10S505柔性接口給水管道支墩的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3．6預(yù)防浮管
管道施工期間多雨或者管道敷設(shè)地段的地下水位比較高，在這樣的情況下，比較容易出現(xiàn)浮管現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要充分考慮到這兩點(diǎn)因素，加強(qiáng)對管道抗浮穩(wěn)定的重視。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)管道結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，采取抗浮措施，以預(yù)防出現(xiàn)浮管問題。同時(shí)，在混凝土包封管道施工過程中，應(yīng)該計(jì)算混凝土對管道的浮力影響，并采取措施固定管道。
4結(jié)語
綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市居民用水、商業(yè)用水不斷增加，市政給排水管道工程逐漸增多。市政給排水管道工程在建成之后，能否長期有效的充分發(fā)揮其應(yīng)有效益，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理是非常關(guān)鍵的因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到市政給排水管道工程的經(jīng)濟(jì)效益，因此，必須加強(qiáng)對管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視。
作者:劉崇武 張?jiān)骑w 單位:中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫；控制措施
中圖分類號： TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言
建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到一些常見但很棘手的問題，建筑墻體和樓板的裂縫問題就是其中一個(gè)比較典型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。由于造成混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多，這對于建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求就更為嚴(yán)格。因此，為在建筑工程中盡量減少或避免產(chǎn)生裂縫，必須對裂縫成因進(jìn)行探究分析，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面提出針對性的解決辦法進(jìn)行裂縫控制。
一、產(chǎn)生建筑施工裂縫的原因分析
1、地基不均勻下沉
造成地基不均勻下沉的原因有客觀原因、主觀原因以及人為原因。房屋地基土層分布不均勻，土質(zhì)有較大地差別等是造成地基不均勻下沉的客觀原因；而主觀原因多與建筑施工的設(shè)計(jì)方面有關(guān)，比如地基的處理方案與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)一致、同一建筑的地基采用多種處理方法、在房屋縱墻剛度較差時(shí)因土壤應(yīng)力的擴(kuò)散作用導(dǎo)致房屋兩端的應(yīng)力逐漸減小、對建筑立面錯(cuò)層、平面變化引起樓面活荷載不均勻的處理不當(dāng)、實(shí)際建筑施工的設(shè)計(jì)超出或未達(dá)到規(guī)范的規(guī)定，由于這些因素導(dǎo)致地基受力狀態(tài)改變，造成地基不均勻下沉；另外在建筑施工過程中和建筑建成后，人為因素導(dǎo)致地基改變、松動(dòng)等情況造成地基不均勻下沉。
2、溫度應(yīng)力
引起溫度應(yīng)力的原因有兩種，一種是自生應(yīng)力，是物體結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外溫度不同，在結(jié)構(gòu)自身的約束下產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，通常發(fā)生在結(jié)構(gòu)尺寸相對較大的物體上，比如橋梁墩身，混凝土冷卻時(shí)表面溫度與內(nèi)部溫度相差太大，兩種溫度產(chǎn)生應(yīng)力相反作用。另一種是約束應(yīng)力，是物體結(jié)構(gòu)受到外界的約束而不能自由變形引起的溫度應(yīng)力。比如護(hù)欄混凝土，混凝土的干縮引起的應(yīng)力與溫度應(yīng)力共同作用。要準(zhǔn)確分析溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，通常是依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算來進(jìn)行分析，另外在分析過程中還需要考慮徐變的影響。
3、鋼筋銹蝕
建筑鋼筋表面由混凝土保護(hù)，如果混凝土保護(hù)層質(zhì)量較差或厚度不足，使二氧化碳或氯化物侵蝕到鋼筋，使鋼筋周圍的混凝土的堿度降低或氯離子含量偏高，從而破壞了鋼筋表面的氧化膜，導(dǎo)致鋼筋中的鐵離子與氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，使得鋼筋的體積增大了2至4倍，從而鋼筋周圍的混凝土受到膨脹，導(dǎo)致作為保護(hù)層的混凝土沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。另外由于鋼筋銹蝕使得鋼筋與混凝土的握裹力減弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，導(dǎo)致其他形式的裂縫產(chǎn)生。
4、凍脹
凍脹是由于大氣氣溫低于0℃時(shí)，混凝土中吸入了飽和的水被凍成冰，使得混凝土的體積膨脹9%，從而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，于此同時(shí)，在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布的狀態(tài)下，混凝土凝膠孔中的過冷水易引起滲透壓，再次加大了混凝土的膨脹力，降低了混凝土的強(qiáng)度，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。受凍最嚴(yán)重時(shí)是混凝土初凝時(shí)，可使成形的混凝土強(qiáng)度降低30%至50%。
二、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫控制措施
1、合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸及選材
由于建筑材料變形的差異及自身的溫差都會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，特別在結(jié)構(gòu)尺寸較大時(shí)，結(jié)構(gòu)因材料變形及溫差所造成的應(yīng)力就會(huì)隨之增大，極易在建筑的樓板與墻體中產(chǎn)生橫向裂縫。通過統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力與長度呈非線性相關(guān)關(guān)系，因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一定要確保結(jié)構(gòu)尺寸合理，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選用合理的布置方案使結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作中能實(shí)現(xiàn)整體性較好的同時(shí)剛度分配合理結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力明確，在計(jì)算配筋過程中要嚴(yán)格按照國家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而減少或避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。在設(shè)計(jì)施工中盡量選擇使用變形差異接近的材料，從而有效的抑制了應(yīng)材料自身變形而造成的結(jié)構(gòu)裂縫。
2、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制措施
（1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體剛度滿足規(guī)范要求，以免結(jié)構(gòu)的不均勻沉降造成在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力及剪應(yīng)力，進(jìn)而減弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗溫度應(yīng)力的能力。
（2）在建筑的外墻角位置上應(yīng)布設(shè)放射筋，并且保證每個(gè)墻角布設(shè)的放射筋都在七根以上，配筋長度必須大于2m，配筋范圍則不得小于樓板跨度的三分之一，各個(gè)鋼筋之間的間距則不得大于0.1m。通過在建筑外墻角布設(shè)放射筋的辦法能夠滿足應(yīng)力的要求，使得現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫應(yīng)力作用范圍與放射筋作用范圍一致，進(jìn)而減少并控制裂縫的形成。
3、溫度裂縫的預(yù)防控制措施
在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先選用建筑平面布置規(guī)則、結(jié)構(gòu)受力簡單合理的結(jié)構(gòu)布置，不宜設(shè)置太多的凹凸，以免產(chǎn)生溫度應(yīng)力集中進(jìn)而造成裂縫。建筑的長高比應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。特別是建筑物的長度不應(yīng)超過溫度伸縮最大間距的要求，以確保材料的變形在較小范圍內(nèi)，從而能有效防止屋面因溫差較大形成變形集中造成的墻體裂縫。在砌體結(jié)構(gòu)中建筑縱墻應(yīng)盡量少設(shè)門窗，并且門洞和窗洞不宜開設(shè)過大，保證磚墻具有足夠的抗剪面積，從而提高其自身的抗剪能力，同時(shí)還可減少在門窗部位的應(yīng)力集中現(xiàn)象。溫度裂縫的形成主要是由于磚墻本身、圈梁、屋面板的溫度變形以及相互間的溫差所引起的，其屋面板保溫層的效果好壞會(huì)對頂層磚墻的裂縫程度產(chǎn)生直接影響。因此，屋面保溫層的設(shè)計(jì)一定要滿足熱工要求，尤其是其施工工法及保溫材料的性能要與規(guī)范符合，并可適當(dāng)加大保溫層的厚度，保證保溫效果。
從建筑的結(jié)構(gòu)方面考慮，所有的縱墻、橫墻的頂層均應(yīng)設(shè)置圈梁，以增強(qiáng)其整體性及抵抗溫度裂縫的能力。在設(shè)計(jì)圈梁時(shí)，頂層圈梁尤其是縱向圈梁的高度應(yīng)盡量小些，以減少磚墻與圈梁之間的相互約束，進(jìn)而降低由于屋面板變形對墻體產(chǎn)生的水平推力；提高頂層墻體的砂漿砌筑強(qiáng)度是抵抗溫度裂縫有效且經(jīng)濟(jì)的方法，頂層砂漿強(qiáng)度不宜小于M5.0，磚體的強(qiáng)度則不宜小于MU10，并且磚砌體的厚度不宜小于240mm；降低墻體與屋蓋之間的溫差是防止溫度裂縫的關(guān)鍵，所以，可在屋面設(shè)計(jì)時(shí)采取設(shè)置架空層等隔熱保溫措施。
4、鋼纖維混凝土在結(jié)構(gòu)裂縫控制中的應(yīng)用
在鋼筋混凝土梁的底部布設(shè)適量的鋼纖維，使其能夠與混凝同抵抗開裂，從而提高鋼梁自身的抗裂能力，在其滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，符合規(guī)范中有關(guān)裂縫寬度或者抗裂度的要求。對于加入鋼纖維的鋼筋混凝土梁來說，當(dāng)鋼纖維的摻入體積率在1.0%～1.5%左右，并且受拉區(qū)的鋼纖維混凝土層截面高度達(dá)到梁截面高度的30%時(shí)，就可很好的控制梁體開裂。同樣，在受拉區(qū)的鋼纖維混凝土層截面高度達(dá)到梁截面高度的30%時(shí)，其彎拉性能接近于全截面的鋼纖維混凝土梁。這主要是由于鋼纖維可依靠粘結(jié)力在混凝土裂縫的尖端應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生一個(gè)反向應(yīng)力區(qū)，緩解了混凝土裂縫尖端產(chǎn)生的應(yīng)力集中，從而對裂縫的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生了抑制，使得在荷載作用下的混凝土構(gòu)件開裂滯后。鋼纖維可與未開裂的混凝同承擔(dān)開裂截面上方的部分拉力，從而減小了開裂截面上的鋼筋應(yīng)力，對于裂縫的進(jìn)一步發(fā)展起著約束作用，有效提高了裂縫間混凝土的整體性及構(gòu)件剛度。
結(jié)束語
在建筑工程當(dāng)中，裂縫問題是一個(gè)較為普遍的問題，由于很多因素可造成結(jié)構(gòu)的開裂，因此，在進(jìn)行建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)工程的地質(zhì)環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)形式等相關(guān)因素，制定出有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及裂縫控制措施。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對工程施工的監(jiān)管，確保施工單位能夠按照設(shè)計(jì)、規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，保證建筑物的安全及使用性能。
參考文獻(xiàn)
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在建筑工程地下室的設(shè)計(jì)工作開展之前，要對建筑物所處的地質(zhì)環(huán)境及周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的考察，由于地下室建造層數(shù)逐漸增多，其在建筑位置處于地底深處，因此地下室所處的地質(zhì)環(huán)境是地下室設(shè)計(jì)的第一手參考資料。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要根據(jù)勘查得出的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行全面的研究分析，從而得出設(shè)計(jì)方案。此外，建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作十分的復(fù)雜，需要結(jié)合很多的實(shí)際因素來綜合考慮，通常需要考慮使用功能、防火防水、坑道、通風(fēng)、采光等等要求，設(shè)計(jì)過程中也注意多學(xué)科知識的共同運(yùn)用。
二、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)
在地下室的設(shè)計(jì)中通常會(huì)設(shè)計(jì)采光通風(fēng)井，還要注意采光通風(fēng)井的外壁要與頂板整體保證足夠的距離，以免破壞地下室的穩(wěn)定性。因整體建筑的建造需求，在地下室的施工建造過程中非常普遍的會(huì)出現(xiàn)超長現(xiàn)象，有時(shí)都會(huì)超過40米到60米，這樣的加長的結(jié)構(gòu)尺寸，當(dāng)受到外界環(huán)境影響時(shí)易出現(xiàn)裂縫等影響強(qiáng)度的問題，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要采取高效的防裂縫設(shè)計(jì)。可通過以下方法開展設(shè)計(jì)：安設(shè)伸縮后澆帶，在地下室超長時(shí)，所安設(shè)的后澆帶的尺寸要結(jié)合實(shí)際的鋼筋拉普拉斯情況及操作空間進(jìn)行合理設(shè)定；將微膨脹劑摻入混凝土中；分割地下結(jié)構(gòu)等等。建筑工程地下室結(jié)構(gòu)在進(jìn)行最初的平面設(shè)計(jì)是，要全面考慮到建筑的人防要求，要結(jié)合其最終用途及使用要求做出合理的安全防水通道設(shè)計(jì)，并綜合排風(fēng)、通風(fēng)及力求采光等相關(guān)專業(yè)條件進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。
2.地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地下室外墻結(jié)構(gòu)的靜止土壓力系數(shù)是設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的因素，當(dāng)靜止土壓力不具備試驗(yàn)條件時(shí)，就需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選取0.34～0.45的砂土和0.5～0.7的黏性土進(jìn)行合理的操作。地下室外墻的配筋計(jì)算在實(shí)際設(shè)計(jì)中就要按照雙向板的要求去計(jì)算帶扶壁柱外墻的配筋，按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算去分析扶壁柱的配筋結(jié)果。此外還需要處理底板標(biāo)高的變化，根據(jù)梁寬和梁內(nèi)側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì)，在地面層的開洞位置設(shè)計(jì)外墻頂部的樓板支撐梁柱，并結(jié)合地下室外墻的實(shí)際情況以及車道底板的境況進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。地下室的外墻必須結(jié)合水、土的壓力去驗(yàn)算外墻的抗裂系數(shù)，在設(shè)計(jì)中注意荷載、靜止土壓力系數(shù)，精確地進(jìn)行室外墻的配筋計(jì)算和地下室的底板標(biāo)高設(shè)計(jì)。
3.地下室保護(hù)層設(shè)計(jì)
對于地下室保護(hù)層和墊層厚度的設(shè)計(jì)中，必須保證相應(yīng)的結(jié)構(gòu)厚度保持有250mm，裂縫寬度則不能超過0.2mm，迎水面的鋼筋保護(hù)層厚度保持在50mm。充分確保結(jié)構(gòu)厚度以及迎水面鋼筋保護(hù)層厚度大于規(guī)范限值，從而確保地下室保護(hù)層的質(zhì)量
4.地下室抗?jié)B抗浮設(shè)計(jì)
建筑地下室由于其所處的特殊位置，及施工季節(jié)的影響，可能存在雨水等因素，因此要對地下室考慮抗浮設(shè)計(jì)，特別是純地下部分及裙房部位是抗?jié)B抗浮工作的關(guān)鍵點(diǎn)。針對該問題通?？刹扇∫韵聨追N應(yīng)用措施：（1）在不影響其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，應(yīng)將基坑底的標(biāo)高最最大限度的提高，達(dá)到抗浮效果，特別打出的是，在高層建筑的地下室基礎(chǔ)底板應(yīng)采用平板閥板或梁板筏板。(2)倡導(dǎo)應(yīng)用無梁樓蓋與寬扁梁。(3)強(qiáng)化抗?jié)B抗浮設(shè)計(jì)的另一個(gè)有效辦法是增大地下室自重。(4)設(shè)抗拔樁。
5.地下室的防水設(shè)計(jì)
在地下室的設(shè)計(jì)中防水設(shè)計(jì)也是其中一個(gè)較為重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)初期要進(jìn)行實(shí)地考察，對建筑所處地區(qū)的氣象環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，對降雨量等水量因素進(jìn)行了解，后根據(jù)工程的實(shí)際性質(zhì)來確定相應(yīng)的防水等級有防水層層數(shù)，在防水材料的選擇中也要選擇質(zhì)量高的、防水性能好的防水卷材，避免因防水材料失效而帶來的防水失效問題。此外，還可采用自防水混凝土來增強(qiáng)防水性，設(shè)計(jì)足夠的混凝土壁厚度，來完善地下室的防水設(shè)計(jì)。同時(shí)由于現(xiàn)在的很多住宅區(qū)樓宇的地下室多用作用停車場，因此在防水設(shè)計(jì)時(shí)還要注意地下室車道中積水的排放設(shè)計(jì)，注重承臺及積水抗等的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等等。
6.地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變形問題的要求，根據(jù)不同的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的圍護(hù)措施確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場能夠?qū)崿F(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)省時(shí)的設(shè)計(jì)目的。在內(nèi)支撐的設(shè)置中必須確保整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性，滿足設(shè)計(jì)內(nèi)力要求，方便于對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和附近建筑的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)信息化施工目的，從而保證施工質(zhì)量和施工安全。
7.地下室的抗震設(shè)計(jì)
通常在建筑物的設(shè)計(jì)中，要將搞震設(shè)計(jì)做為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，而地下室抗震性能的好壞直接影響著整個(gè)建筑體的抗震性能。在對地下室防震性進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常要確保其埋深大于地下室外地面的高度，這樣在計(jì)算總高度時(shí)，會(huì)將地下部分排除只從地面高度算起。建筑地下室的相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，地下室樓層的頂樓的上部結(jié)構(gòu)部分應(yīng)梁板結(jié)構(gòu)，且上部結(jié)構(gòu)不能是無梁樓蓋的頂板。當(dāng)?shù)叵率翼敯鍢?biāo)高變化超出梁高范圍時(shí)，不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)，除非采取進(jìn)行處理后方可計(jì)入在內(nèi)。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫控制。
中圖分類號： TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
在建筑當(dāng)中，混凝土等一些建筑材料本身具有一定的特殊物理特性，所以，裂縫的問題不可避免，可是如果這種情況經(jīng)常發(fā)生，那么長此以往，裂縫的程度和數(shù)量也會(huì)隨之發(fā)展惡劣，甚至?xí)饾B漏或是墻皮脫落的現(xiàn)象，嚴(yán)重還會(huì)出現(xiàn)混凝土碳化的想象，會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和持久性減弱。那么為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，就要采取相應(yīng)的解決措施來防止裂縫的出現(xiàn)，將裂縫的寬度控制好，對有害裂縫進(jìn)行處理。
一、建筑工程出現(xiàn)裂縫的原因
按產(chǎn)生建筑工程裂縫的原因劃分，可以將裂縫大體上分為以下兩大類：
第一類：由外部靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的壓力過重產(chǎn)生的裂縫，或者其有此引發(fā)的其他外力導(dǎo)致的建筑裂縫；第二類：由于形態(tài)改變而產(chǎn)生的建筑裂縫：如建筑工程內(nèi)部的溫度或者濕度改變導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的收縮、擴(kuò)張或者高低不同的沉陷等因素造成的建筑工程裂縫。
二、從工程設(shè)計(jì)上防止建筑工程出現(xiàn)裂縫的方法
1..現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的預(yù)防方法
房屋建設(shè)與大家的生活有著密不可分的關(guān)系。如果建筑物產(chǎn)生了大量的裂縫，對于使用者或者居住者來說是一件非常煩心的事情，從外觀上看有礙觀瞻，從使用上看會(huì)造成很多煩惱，甚至有時(shí)候因?yàn)榱芽p過于嚴(yán)重有可能危及使用者的安全。因?yàn)榻ㄖ锏氖褂谜卟⒉磺宄课莸木唧w結(jié)構(gòu)情況，如果房屋產(chǎn)生了裂縫，就會(huì)非?？謶趾蛽?dān)憂。給用戶帶來許多煩惱。所以建筑工程設(shè)計(jì)人員要給予工程裂縫高度的注意，細(xì)心研究，盡可能在設(shè)計(jì)中盡量消除建筑裂縫的隱患。基于進(jìn)行有效預(yù)防或降低現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下的措施：
(1)在進(jìn)行建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能確保建筑結(jié)構(gòu)的一體性剛度。為了減少房屋結(jié)構(gòu)抵御溫度應(yīng)力的效果，必須要預(yù)防因結(jié)構(gòu)缺乏均勻性沉降而出現(xiàn)的內(nèi)部拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。
(2)要盡可能采取直徑比較小、鋼筋與鋼筋之間距離較小的配筋辦法做現(xiàn)澆混凝土樓板的配筋工作。做到“細(xì)一點(diǎn)、密一點(diǎn)”。一般來說，同一層面上的走向相同的鋼筋其直徑的大小至少要多于一個(gè)級別。全部選取經(jīng)過熱軋的有肋鋼筋來提高建筑房屋的握裹力，以此確保裂縫發(fā)生的位置；同時(shí)，可以選取經(jīng)過冷軋的鋼筋，同時(shí)改變鋼筋的形狀來作為現(xiàn)澆混凝土樓板使用的分布筋以及構(gòu)造筋來提高鋼筋和混凝土的握裹力，因?yàn)檫@種鋼筋比光圓鋼筋更有利于降低建筑工程的裂縫。邊跨一側(cè)支座的負(fù)彎矩鋼筋要全跨進(jìn)行拉伸，最后通向下一個(gè)支座，這樣，如果墻體或者混凝土的樓板出現(xiàn)了形狀改變就可以經(jīng)過全面拉通的負(fù)筋不斷地傳導(dǎo)至內(nèi)跨，使這三個(gè)部件因?yàn)闇囟葢?yīng)力效應(yīng)出現(xiàn)的改變得到逐漸的協(xié)調(diào)。一般來說，混凝土樓板一個(gè)單位的距離上要設(shè)置多于五根的分布筋，如果建筑工程所在地的有較大的溫度差異，要適當(dāng)增加一定量的分布筋。
(3)當(dāng)建筑工程屋面層?xùn)|西跨度之和不小于3.9m的時(shí)候，必須配有雙層兩個(gè)方向的鋼筋，其陽角地方鋼筋與鋼筋之間的距離應(yīng)小于1m；如果和跨度不小于3.9m，樓板鋼筋與鋼筋之間的距離就應(yīng)小于1.5m；如果跨度不大于3.9m時(shí)，樓板的負(fù)彎矩鋼筋就要進(jìn)行一隔一拉通的安排。
(4)房屋外側(cè)墻角的地方要配備放射筋。其配筋的面積應(yīng)該大于或者等于板跨的1/3，其配筋的長度不小于2.0m，而且每一個(gè)轉(zhuǎn)角要配備7根以上、鋼筋與與鋼筋之間的距離在1m以內(nèi)的放射筋，以保證板角應(yīng)力效應(yīng)。這樣一來，混凝土樓板所出現(xiàn)的裂縫的應(yīng)力和放射筋相適應(yīng)，減少了裂縫的出現(xiàn)。
(5)在建筑施工時(shí)，在事先鋪設(shè)PVC管的時(shí)候要配備穩(wěn)定的支架，這樣可以謹(jǐn)防這些管線給混凝土樓板帶來的不利影響，兩根電線的PVC管絕對不能交叉或者重疊設(shè)置，確實(shí)無法避免交叉時(shí)，為了避免大量的管線交叉而降低混凝土樓板的厚度，要在交叉的位置配備專業(yè)的塑料電線接線盒，而且要在預(yù)埋的電線管上方設(shè)立鋼筋網(wǎng)片。
2.設(shè)計(jì)中建筑工程溫度裂縫的預(yù)防措施
建筑工程墻體出現(xiàn)溫度裂縫的原因一般是因?yàn)槊姘灞旧硎艿疥柟獾拈L期照射后，建筑工程的墻體溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屋面板的溫度，據(jù)統(tǒng)計(jì)，夏季一般墻體溫度僅是屋面板溫度的一半；同時(shí)，即便溫度上沒有差別，墻體磚砌體的膨脹系數(shù)也僅為屋面板混凝土的一半，所以墻體的形狀改變程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屋頂板膨脹的變形程度，這種不同步的形狀改變，必然會(huì)對房屋墻體產(chǎn)生比較強(qiáng)的水平移動(dòng)力，從而減少屋面和墻體的銜接面。如果離心力比墻體的強(qiáng)度大的時(shí)候，建筑工程的墻體就會(huì)出現(xiàn)諸如水平、垂直或者斜裂等走向不同的裂縫。如果房屋的地平面是長方形，那么建筑工程最邊上第一個(gè)開間的承重墻所承受的溫度應(yīng)力最為突出，所以，墻體也最容易產(chǎn)生裂縫，而且也最為嚴(yán)重。所以，一般房屋兩頭的墻體產(chǎn)生的溫度裂縫最為嚴(yán)重，中間部分較輕；有陽光照射的地方最為嚴(yán)重，沒有照射的地方就比較輕。所以，溫度裂縫經(jīng)常存在于磚混結(jié)構(gòu)的建筑房屋上。鑒于建筑房屋裂縫有可能產(chǎn)生的巨大潛在危害，所以應(yīng)采取以下措施降低危害：
(1)在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡量合理設(shè)計(jì)房屋的高度，使房屋整體的標(biāo)高最大可能的一致。如果是錯(cuò)層的建筑工程，在錯(cuò)層位置的縱墻和橫墻的交匯處設(shè)置墻體構(gòu)造柱。
(2)為了防止出現(xiàn)由于溫度而引起的裂縫，其最好的處置措施就是設(shè)置圈梁。因?yàn)闃?gòu)造柱和圈梁配合使用，各個(gè)方向的墻體都得到了橫向與豎向的制約，這樣一來，四個(gè)方向上的墻體相互連接成了一個(gè)類似箱形的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)。從而通過改變房屋墻體的受力方向和能力，降低了房屋墻體的裂縫情況的發(fā)生幾率。為防止應(yīng)力集中效應(yīng)，在建筑工程設(shè)計(jì)的過程中，不要使用半圈梁。建筑工程其他各層設(shè)置圈梁的時(shí)候也要符合相關(guān)要求。
(3)建筑工程結(jié)構(gòu)抵抗溫度裂縫有效方法之一是選取微膨脹混凝土。如果這種混凝土的材料配比適當(dāng)，養(yǎng)護(hù)工作到位，微膨脹混凝土的選取可降低房屋屋面板出現(xiàn)因?yàn)闇囟炔町惗鸬牧芽p。另外，在建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，超長建筑的混凝土盡量不要選取添加微膨脹劑。
(4) 建筑工程砌體砂漿的強(qiáng)度越高，則砌體的抗托、抗剪的能力就越強(qiáng)，反之則越弱。所以，要加強(qiáng)砌體抵御裂縫溫度效應(yīng)、降低溫度裂縫的發(fā)生幾率，就要盡可能提高房屋頂層砂漿的強(qiáng)度。房屋屋頂砌體的砂漿強(qiáng)度不能低于M5.0，磚強(qiáng)度也不應(yīng)該低于MUIO，而且磚砌體得厚度要不小于240mm。
(5)因?yàn)闇p小建筑工程屋蓋與建筑工程墻體的溫差是減低溫度裂縫的前提條件。所以，在進(jìn)行建筑工程屋面設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要采取類似設(shè)置架空層等相應(yīng)的屋面隔熱保溫辦法。
3.在建筑工程裂縫控制設(shè)計(jì)中的鋼纖維混凝土應(yīng)用
在設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)時(shí)，計(jì)算鋼筋混凝土梁有可能產(chǎn)生的裂縫寬度時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)其裂縫寬度不符合相關(guān)規(guī)定的要求，這些可以通過許多方式來解決，諸如加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、提高截面的大小、縮短鋼筋直徑、擴(kuò)大鋼筋截面的大小等等。運(yùn)用以上這些措施一般就可以使裂縫的寬度合乎設(shè)計(jì)的要求。然而因?yàn)橐恍┨厥獾那樾蜗拢陨线@些措施滿足不了需要，特別是因?yàn)樵瓉斫ㄖこ?、建筑結(jié)構(gòu)的制約絕對不能選取這些方式。
三、結(jié)語
建筑工程施工與設(shè)計(jì)有著非常密切的關(guān)系。建筑工程施工現(xiàn)場能反饋給設(shè)計(jì)者非常多的實(shí)際信息，以利于及時(shí)調(diào)整整體設(shè)計(jì)方案；建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)性能夠非常準(zhǔn)確地得到落實(shí)。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員到建筑施工現(xiàn)場，可以了解具體的、實(shí)際的施工工藝及存在的與建筑工程設(shè)計(jì)相悖的實(shí)際問題，能不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。
參考文獻(xiàn)：
[1]張斌，張建政。淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題[J].城市建設(shè)理論研究，2012，（16）.
關(guān)鍵詞：建筑工程設(shè)計(jì)；裂縫問題；產(chǎn)生原因；改善措施
中圖分類號：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、引言
在建筑的整體建設(shè)過程中，裂縫問題的出現(xiàn)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重要的關(guān)系。因此，在分析裂縫產(chǎn)生的原因時(shí)，需要重點(diǎn)考慮建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，合理性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對保障建筑的質(zhì)量有重要的意義，同事對后期建筑物的使用效果也非常重要。但是，在建筑物的使用過程中，經(jīng)常有裂縫現(xiàn)象等一些常見問題的出現(xiàn)，這些裂縫問題的出現(xiàn)，不僅會(huì)對建筑物的使用性能有一定的而影響，還在一定程度上威脅了人類的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要對裂縫問題進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，確保能夠有效的控制裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，建設(shè)建筑物的安全隱患。
二、建筑工程中裂縫問題出現(xiàn)的原因
隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑專家對裂縫問題的研究也不斷的深入，現(xiàn)階段已逐漸講解決措施，轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面上。一旦建筑物中出現(xiàn)裂縫，則會(huì)對整個(gè)建筑物的建設(shè)質(zhì)量有較大的威脅，合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對改善建筑工程裂縫問題有一定的影響。為了有效的預(yù)防建筑工程中裂縫問題的發(fā)生，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前，導(dǎo)致建筑工程中出現(xiàn)裂縫的重要原因是不合理性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了在以后的建筑工程中減少裂縫問題帶來的危害，需要從建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行改善。同樣地，有效的預(yù)防裂縫問題，還更深層次的分析裂縫出現(xiàn)的原因。
（一）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的缺陷
第一，隨意提高混凝土強(qiáng)度的等級。在建筑施工過程中，盲目的認(rèn)為混凝土等級的提高，會(huì)對墻體結(jié)構(gòu)的抗?jié)B透性有一定的提高；沒有科學(xué)依據(jù)的認(rèn)為混凝強(qiáng)度與安全程度成正比，錯(cuò)誤的認(rèn)為混凝土強(qiáng)度等級的提高安全性能也隨之提高，這些都是造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不足的重要原因。沒有科學(xué)依據(jù)的隨意提高混凝土強(qiáng)度的等級，以此來補(bǔ)償施工過程中出現(xiàn)的缺陷，這種現(xiàn)象不但會(huì)造成大量的水泥浪費(fèi)，還會(huì)使得混凝土在變干前發(fā)生變形，造成墻體出現(xiàn)裂縫。
第二，長期暴露混凝土墻體。在建筑過程中，由于墻體結(jié)構(gòu)比較薄且具有一定的長度，對空氣濕度和溫度的變化較為敏感，因此，一些附加溫度也是導(dǎo)致墻體裂縫出現(xiàn)的重要原因。
（二）、混凝土材料中存在的缺陷
從不同的角度對建筑工程中的裂縫問題進(jìn)行分析和研究，發(fā)現(xiàn)你除了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外混凝土材料也是出現(xiàn)裂縫的重要原因之一。目前，為了規(guī)范混凝土的使用范圍，以及充分利用混凝土材料，我國建筑工程中一般都采用商品混凝土。雖然，傳統(tǒng)的混凝土和商品混凝土相比較，商用混凝土具有較多的優(yōu)勢，但商用混凝土的水灰比和含砂率對建筑工程施工也有一定的影響，這也是導(dǎo)致建筑工程裂縫問題出現(xiàn)的重要原因。
另外，商品混凝土比起傳統(tǒng)混凝土中的水泥用量較高。由于水泥量、水灰比和含砂率的影響，會(huì)在一定程度上降低商品混凝土的抗拉強(qiáng)度?；炷恋目估瓘?qiáng)度，對建筑的荷載有一定的影響作用，強(qiáng)度降低則會(huì)導(dǎo)致荷載不足，使得建筑工程的墻體出現(xiàn)裂縫。因此，在建筑工程中，需要嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的配合比來使用混凝土材料，只有這樣，才能有效的解決由混凝土自身引起的建筑墻體裂縫問題。
三、改善和控制裂縫產(chǎn)生的措施
在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了減少裂縫問題的發(fā)生，需要針對裂縫產(chǎn)生的主要因素和影響條件，進(jìn)行不同層次的解決，具體的解決手段如下：
（一）、設(shè)計(jì)規(guī)則的結(jié)構(gòu)形狀
為了確保建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和剛性，在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置時(shí)，需要進(jìn)行規(guī)則性設(shè)計(jì)。如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)布置不是規(guī)則形狀，則會(huì)導(dǎo)致建筑物的剛性有一定的差異，在一定程度上會(huì)造成建筑物結(jié)構(gòu)的變形。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對控制和改善剛度薄弱環(huán)節(jié)有重要存在意義。以此，為了減少和避免結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象的發(fā)生，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對結(jié)構(gòu)的形狀進(jìn)行規(guī)則性設(shè)計(jì)。
（二）、選擇符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛性要求
在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，建筑的整體剛度是通過計(jì)算得到的。為了保障建筑物的質(zhì)量，需要對建筑工程的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的計(jì)算，得出準(zhǔn)確結(jié)果后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為確保建筑結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)由沉降現(xiàn)象引起的裂縫問題，需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，對建筑物的整體剛度進(jìn)行充分計(jì)算和分析。
（三）、選用合理的混凝土標(biāo)號
在建筑物的整體結(jié)構(gòu)中，不同的結(jié)構(gòu)部位具有不同的設(shè)計(jì)體系，且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要選用不同標(biāo)號的混凝土。在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，為了保障建筑工程不出現(xiàn)裂縫問題，需要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中混凝土標(biāo)號的合理性和正確性。
在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，選用合理的混凝土，對工程的防水需求和承載能力有重要的作用，在建筑施工中，一般使用強(qiáng)度合理的C25-C35混凝土。另外，在設(shè)計(jì)中，還可以采用一定量的粉煤灰，不僅能能夠減少水泥的使用量，還可以提高和改善混凝土的和易性。為了確保建筑工程的施工質(zhì)量，在對水泥品種的選擇過程中，一般使用收縮性較小的水泥材料。同時(shí)，在控制內(nèi)外溫度的條件下，還可以添加一定量的外加劑，降低水灰比，增加建筑結(jié)構(gòu)的整體養(yǎng)護(hù)效果和保溫效果。
（四）、建筑表面的涂抹法
在建筑結(jié)構(gòu)的表面刷涂一層高分子結(jié)構(gòu)的防水涂料，會(huì)在一定程度上減少裂縫問題的出現(xiàn)，防水涂料一般包含氰凝、聚氨酯類、環(huán)氧樹脂類和丙烯酸酯等。建筑表面防水涂料的涂抹過程中，對混凝土還有一定的要求，在刷涂之前需要確?；炷帘砻嬲麧?、堅(jiān)實(shí)和干燥，只有在滿足這些條件的同時(shí)，才能確保表面刷涂的防水材料的防護(hù)作用。
（五）、合理的尺寸設(shè)計(jì)
在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，尺寸的大小對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的影響，同時(shí)也是減少喝預(yù)防裂縫出現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。如果尺寸不合理（過長或過短），建筑的溫差應(yīng)力不同，最終會(huì)導(dǎo)致墻體裂縫的出現(xiàn)。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際的施工要求，對結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行合理控制，全面分析和考慮長度與溫度應(yīng)力之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)出既滿足設(shè)計(jì)要求，有避免裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案。
（六）、樓板配筋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要求
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度滿足要求，不僅需要對混凝土進(jìn)行合理性的選用，還需要對樓板配筋進(jìn)行一定的選擇，建筑工程樓板配筋也是影響裂縫問題出現(xiàn)的重要原因之一。在我國的建筑工程中，樓板配筋的直徑大小、鋼筋間距都是影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素，為了確保建筑工程在投入使用后，避免出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，需要對樓板配筋進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中需要嚴(yán)格遵循以下原則：第一，使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的樓板配筋；第二，樓板配筋的直徑在滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的條件下，需盡量使用小直徑；第三，樓板配筋的間距盡可能縮小。
（七）、灌漿法的影響
在建筑工程中，灌漿環(huán)節(jié)也是影響建筑質(zhì)量的重要步驟。在灌漿過程中，首先需要優(yōu)化選擇具有不同特性的灌漿材料（一般選用甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂類、氰凝、水溶性聚氨酯和丙凝等）。其中，在灌漿材料中環(huán)氧類材料具有較為廣泛的來源，在建筑施工過程中的使用范圍較廣。甲基丙烯酸甲酯類的灌漿材料，不僅具有較高的可灌性和較低的粘度行，還易于擴(kuò)散，因此，在防滲漏和補(bǔ)強(qiáng)方面有較好的使用意義。
四、結(jié)束語
綜上所述，在我國的建筑行業(yè)發(fā)展過程中，建筑物的裂縫問題是目前建筑工程師急需解決的問題。本文詳細(xì)闡述了建筑結(jié)構(gòu)中裂縫問題出現(xiàn)的原因，并對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對裂縫問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，以及提出相應(yīng)的改善措施來預(yù)防裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。為了確保在未來的建筑工程中不再出現(xiàn)裂縫，我們需要從不同的角度對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析、研究、探討和改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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