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關(guān)鍵詞:職業(yè)能力;建筑結(jié)構(gòu);課程改革
建筑結(jié)構(gòu)課程是高職高專建筑工程技術(shù)專業(yè)的一門核心課程、專業(yè)必修課程,是建筑工程技術(shù)專業(yè)后續(xù)課程的基礎(chǔ)課,同時也是本專業(yè)崗位技能的重要組成部分。課程主要培養(yǎng)建筑工程結(jié)構(gòu)行業(yè)從業(yè)人員的材料選用、基本構(gòu)件計算和驗算技能,在教學(xué)過程中有意識地培養(yǎng)自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力,以及認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng),為學(xué)生就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。課程以《建筑制圖》、《建筑材料與檢測》、《房屋構(gòu)造與CAD繪圖》和《建筑力學(xué)》的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),同時與《地基與基礎(chǔ)施工》、《砌筑體結(jié)構(gòu)施工》、《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工》等課程相銜接,共同打造學(xué)生的專業(yè)核心技能,對培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用型人才有著重要作用。
1課程現(xiàn)狀
建筑結(jié)構(gòu)課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,目前在建筑工程技術(shù)專業(yè)中均開設(shè)本課程。隨著高職院校生源結(jié)構(gòu)的變化和以職業(yè)能力為人才培養(yǎng)目標(biāo)的實施,課程內(nèi)容需要改變以往的教學(xué)方式,重新整合教學(xué)內(nèi)容。目前建筑結(jié)構(gòu)課程存在以下問題:1.1理論性過強,學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,掌握較困難建筑結(jié)構(gòu)課程是一門理論性較強的課程,目前單招生源學(xué)生基礎(chǔ)普遍薄弱,難以掌握復(fù)雜的計算,在一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。1.2與實際工作崗位對接存在問題,不能完全滿足崗位能力需求傳統(tǒng)的授課內(nèi)容已經(jīng)不能滿足實際工程的應(yīng)用需要,以培養(yǎng)職業(yè)能力為導(dǎo)向,需要對課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和整合。1.3學(xué)生識圖能力較弱在畢業(yè)生從事的工作崗位上,普遍要求具有一定的施工圖識讀能力,在以往建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容中施工圖識讀沒有涉及,學(xué)生識圖能力較弱。
2改革途徑
2.1教學(xué)內(nèi)容改革
2.1.1融入結(jié)構(gòu)識圖內(nèi)容識圖能力是建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的核心職業(yè)崗位能力之一,在施工員、預(yù)算員、材料員等“員”崗位中,均要求具備一定施工圖識讀能力。在以往建筑結(jié)構(gòu)課程中,施工圖識讀部分的內(nèi)容并沒有涉及,因此,建筑結(jié)構(gòu)課程必須將結(jié)構(gòu)施工圖的識讀納入,作為重點教學(xué)內(nèi)容之一。在教學(xué)中,主要講授鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)施工圖的圖示與識讀方法,并采用實際工程的施工圖作為示例,引導(dǎo)學(xué)生掌握施工圖識讀方法,培養(yǎng)學(xué)生崗位職業(yè)能力。2.1.2結(jié)合規(guī)范,強構(gòu)造,弱計算。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)方面的規(guī)范,如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》以及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等規(guī)范條文要求,重點講授結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面內(nèi)容,相應(yīng)的弱化構(gòu)件計算部分的內(nèi)容,以“夠用,適用”為原則,適應(yīng)高職院校學(xué)生生源結(jié)構(gòu),圍繞崗位職業(yè)能力要求的知識點開展教學(xué)。2.1.3以職業(yè)能力為導(dǎo)向,采用模塊式教學(xué),整合教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容決定著學(xué)生在課堂中是否能學(xué)到實用的技能知識,因此教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革的重點。摒棄以往陳舊的和脫離實際的教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)社會對人才的需求,以職業(yè)能力為導(dǎo)向,對建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行整合和合理取舍,改變以結(jié)構(gòu)專業(yè)特點所形成的教學(xué)內(nèi)容,把職業(yè)崗位所需的知識內(nèi)容有機的融合起來,采用模塊式教學(xué),重新整合課程的項目模塊。根據(jù)職業(yè)能力的要求確定建筑結(jié)構(gòu)課程的項目模塊,其課程內(nèi)容的項目模塊包含七個模塊,分別為:項目模塊一:建筑結(jié)構(gòu)基本知識;項目模塊二:建筑結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能;項目模塊三:桿件基本受力方式;項目模塊四:預(yù)應(yīng)力混凝土知識;項目模塊五:砌體結(jié)構(gòu)施工圖識讀;項目模塊六:混凝土結(jié)構(gòu)施工圖識讀;項目模塊七:建筑抗震知識。
2.2教學(xué)方式改革
以職業(yè)能力培養(yǎng)為主要目標(biāo),將崗位職業(yè)能力要求融入到各個教學(xué)環(huán)節(jié)中。采用傳統(tǒng)的理論授課模式與討論式、研究式、啟發(fā)式的教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合方式,指導(dǎo)學(xué)生自學(xué),突出學(xué)生的主體作用,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。充分利用信息技術(shù),利用課程教學(xué)資源庫等,改變原有的教學(xué)方式,從舊式的“填鴨式”、教師“獨角戲式”的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變到啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)方法上來,并利用現(xiàn)代教學(xué)手段充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)質(zhì)量。
2.3考核方式改革
建立“以考核知識的應(yīng)用、技能與能力水平為主的,平時的形成性考核與期末的鑒定性考試并重的,由多種考核方式構(gòu)成、時間與空間按需設(shè)定的多層次考核綜合評定成績的課程教學(xué)考試模式”。知識學(xué)習(xí)與技能提高相結(jié)合,突出能力培養(yǎng),強調(diào)平時過程考核,采用實行日??己撕驼n程結(jié)業(yè)考核相結(jié)合的考核方法,總成績由以下三部分組成:2.3.1大作業(yè):主要考核學(xué)生利用所學(xué)知識進(jìn)行鋼筋混凝土綜合設(shè)計的綜合技能。根據(jù)學(xué)生題目的難度等級,采用口頭答辯、設(shè)計報告和講評三個環(huán)節(jié)進(jìn)行考核,合格后綜合給出大作業(yè)成績,占20%。2.3.2課程實習(xí)考核知識點要求:以現(xiàn)場施工日志實訓(xùn)記錄、口頭答辯、和學(xué)生日常出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度和主動性四個環(huán)節(jié)對鋼結(jié)構(gòu)實習(xí)進(jìn)行考核;結(jié)合期末理論考試結(jié)果按照權(quán)重確定最終成績,過程考核和理論實踐并重,充分體現(xiàn)了考核評價標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性,占30%。2.3.3期末考查:以試卷的形式,通過期末考試考核學(xué)生對于知識的掌握程度,此部分考核占50%。
3改革創(chuàng)新點與啟示
3.1以職業(yè)能力為導(dǎo)向,對建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行整合和合理取舍,把職業(yè)崗位所需的知識內(nèi)容有機的融入教學(xué),以“夠用,適用”為原則,適應(yīng)高職院校學(xué)生生源結(jié)構(gòu),重新整合課程的項目模塊,圍繞崗位職業(yè)能力要求的知識點開展教學(xué)。3.2引入現(xiàn)代教學(xué)方式,突出學(xué)生的主體作用,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。充分利用信息技術(shù),利用課程教學(xué)資源庫等,改變原有的教學(xué)方式,實踐表明,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,有效的提高了課程教學(xué)質(zhì)量。
作者:黃 艷 袁維紅 俞英娜 單位:蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]李殿平.淺談建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革[J].遼寧高職學(xué)報,2009(11).
1.1建筑工程質(zhì)量檢測的內(nèi)容
對于建筑工程的結(jié)構(gòu)檢測可以分為兩類,一類是對新建工程的檢測,另一類是對于已經(jīng)建成的工程,針對于兩類工程所要檢測的內(nèi)容各不相同。對于新建工程而言,主要是對施工過程進(jìn)行的質(zhì)量控制,比如對于施工材料的檢測,在施工材料進(jìn)場時,要對其質(zhì)量進(jìn)行檢驗,根據(jù)質(zhì)量控制體系的標(biāo)準(zhǔn)采用不同的檢測手段。對于工程中的分部工程要進(jìn)行質(zhì)量檢驗,只有各項指標(biāo)都符合規(guī)定的要求,才能夠進(jìn)行下一道工序。對于工程結(jié)構(gòu)中可能存在質(zhì)量問題的位置,要加強檢測的力度,確保整體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。對于已經(jīng)建成的工程,檢測的內(nèi)容可以分為三個部分。首先要進(jìn)行常規(guī)檢測,對于建筑結(jié)構(gòu)中的主要受力部件,裂縫以及受到腐蝕的部件,要檢測其現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)參數(shù)。其次要進(jìn)行專項檢測,主要是對于建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的傾斜、火災(zāi)以及與設(shè)計功能出現(xiàn)偏差的部位進(jìn)行檢驗。再次對建筑主體結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行檢測,對其在安全性以及耐久性等方面做出評估,以確定建筑現(xiàn)有的使用狀況。
1.2建筑工程質(zhì)量檢測的方法
對于建筑工程結(jié)構(gòu)的檢測方法有很多種,根據(jù)需要檢測的部位以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不同,所使用的檢測方法也不相同,可以按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行,也可以由檢測單位自行研發(fā),下面對幾種主要的檢測方法進(jìn)行闡述。在對樁基進(jìn)行的檢測中,主要是檢測其結(jié)構(gòu)以及承載力,以此來確定基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。一般情況下,主要有靜載試驗、低應(yīng)變檢測和高應(yīng)變動測法。其中的靜載試驗應(yīng)用的比較廣泛,在所有的檢測方法中也具有較高的可信度,其檢測的結(jié)果可以為工程設(shè)計提供有利的依據(jù)。但是靜載試驗也存在一定的缺陷,檢測的工作量較大,耗費時間長,投入成本高,所以一般都在小范圍內(nèi)使用。低應(yīng)變檢測主要是樁身的完整性進(jìn)行檢測,其耗費成本低,容易操作,時間短,其檢測的結(jié)果可以為靜載試驗提供一定的依據(jù)。鉆孔取芯法一般是對樁身的混凝土強度、樁身長度、完整性、樁底的沉渣厚度等進(jìn)行檢測,這種方法有利有弊,優(yōu)勢是操作過程比較直觀,但是劣勢是對于檢測對象的局部缺陷很難發(fā)現(xiàn),具有較高的施工難度,并且在檢測的過程中可能會對樁身造成一定的損傷,耗費成本高,所以一般都在小范圍內(nèi)使用,對于超聲無法檢測的樁身或者靜載試驗時沒有達(dá)到設(shè)計要求的情況下,可以使用這種方法。高應(yīng)變動測法是對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行判定的檢測方法。鋼筋混凝土工程質(zhì)量檢測方法主要有回彈法、超聲波法、超聲波回彈綜合法、鉆芯法、拔出法等。其中,最為常用的是回彈法、拔出法、超聲波法這三種。鋼筋混凝土強度檢測主要有:混凝土強度的檢測;鋼筋定位和保護層厚度檢測;砌筑砂漿強度的檢測;砌筑砂漿強度的檢測常用方法破損檢測主要有筒壓法、推出法、砂漿片剪法、點荷載法;樓面板厚檢測的常用方法主要有取芯法和鉆孔法,均為先對樓板鋼筋及板內(nèi)預(yù)埋管線進(jìn)行定位,然后通過取的芯樣或在鉆孔內(nèi)直接測量樓板厚度。鋼結(jié)構(gòu)工程檢測大體包括焊縫檢測、螺栓連接檢測、構(gòu)件尺寸檢測、構(gòu)件缺陷和損傷檢測、結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢測、構(gòu)造檢測、涂裝檢測、地基基礎(chǔ)檢測等幾個部分。結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢測主要是利用激光測距儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、經(jīng)緯儀等測量儀器對鋼結(jié)構(gòu)的撓度、傾斜度進(jìn)行檢測。構(gòu)造檢測是指根據(jù)觀察測量判斷構(gòu)件是否符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)范要求。
2建筑工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法應(yīng)用
鋼筋混凝土作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)主要材料,其建筑質(zhì)量的好壞,將直接影響到我國人民生產(chǎn)生活。其質(zhì)量檢測作為工程質(zhì)量檢測一個重要環(huán)節(jié),可分為三類。一是外觀檢查。二是預(yù)留試塊檢測。三是在結(jié)構(gòu)實體上進(jìn)行檢測。在對混凝土進(jìn)行檢測時,其表層檢測一般不會代表整體質(zhì)量,因為混凝土經(jīng)過長時間的使用,其表層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗壓強度會出現(xiàn)差異,所以利用回彈法以及超聲回彈綜合法檢測會因為受到技術(shù)的限制而出現(xiàn)檢測誤差,在這種情況下,可以使用鉆芯修正法進(jìn)行檢測。在鉆芯法中,最關(guān)鍵的是鉆芯位置的選取,位置的選擇直接關(guān)系到檢測的結(jié)果。一般情況下,都是選擇在結(jié)構(gòu)受力較小并且最能夠代表強度的部位,在位置選擇時,應(yīng)該對結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的了解,避免從鋼筋比較密集區(qū)域進(jìn)入。所以對于獨立基礎(chǔ)或者是條形基礎(chǔ)而言,因為其鋼筋在底層,所以鉆芯位置可以選擇在上部。對于片筏基礎(chǔ)或者是箱型基礎(chǔ),因為其鋼筋都集中在表面,所以鉆芯位置一般會選擇在側(cè)面。這樣可以避免與鋼筋和預(yù)埋件的接觸,為鉆芯檢測提供了便利條件。采用回彈法檢測混凝土強度時,一般都使用現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范提供的測強曲線,當(dāng)無法單憑回彈法檢測結(jié)果確定混凝土的強度時,就必須采用鉆芯法加以修正。超聲回彈綜合法在應(yīng)用上也是較為多的一種方法,它的優(yōu)點是對影響混凝土強度的因素都能夠及時的反映出來,同時還能抵消部分影響強度與物理量相關(guān)關(guān)系的因素,提高了混凝土強度檢測的精度和可靠性。采用后裝拔出法時,要求測試面平整、清潔、干燥,對飾面層、浮漿等應(yīng)予以清除。
3結(jié)束語
1)課程知識點多且更新快,授課內(nèi)容容易脫節(jié)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)重要的傳統(tǒng)課程,課程內(nèi)容豐富,理論嚴(yán)謹(jǐn),注重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和實驗方法的完善,新的結(jié)構(gòu)和新的技術(shù)不斷出現(xiàn),因此該課程的內(nèi)容在不斷擴充,分析設(shè)計方法也在不斷完善,任課教師不了解新規(guī)范的變化,在教學(xué)過程中就很難將最新的知識傳授給學(xué)生,和當(dāng)前的設(shè)計方法脫節(jié)。
2)教學(xué)實踐環(huán)節(jié)的針對性不強。培養(yǎng)工程實踐能力是一般本科院校土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),我?,F(xiàn)實行的“3+1”的教學(xué)模式就是針對該人才培養(yǎng)目標(biāo)提出的。所謂的“3+1”人才培養(yǎng)目標(biāo)就是在本科四年中拿出一年的時間用于教學(xué)的實踐環(huán)節(jié),這里的實踐環(huán)節(jié)包括各種課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí),學(xué)生通過課程設(shè)計會對一些基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的設(shè)計有初步的了解,但在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)大多數(shù)學(xué)生從事的只是最基本的體力勞動,對實際工程的認(rèn)識不夠?,F(xiàn)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的每個知識點大多均為解決工程實際問題提煉而成,如果學(xué)生缺乏對工程結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,那么對于高層結(jié)構(gòu)中的概念設(shè)計、計算方法和構(gòu)造措施就理解不夠。
3)教學(xué)學(xué)時偏少,與抗震課程內(nèi)容交叉重疊,教學(xué)方法與手段落后。在一般本科院校中,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為32學(xué)時,且開在第七學(xué)期,臨近畢業(yè)學(xué)生面臨就業(yè)、考研等多重壓力,很難安心學(xué)習(xí);在課程內(nèi)容上高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的內(nèi)容與荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的部分內(nèi)容交叉重疊,分開教學(xué)導(dǎo)致知識點分散,教學(xué)效果不理想;課堂教學(xué)中大多采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法,學(xué)生接觸不到實際工程,體驗不到以理論來指導(dǎo)實踐的快樂,故無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4)考核方式不盡合理?,F(xiàn)在的高校仍然采用應(yīng)試教育思想指導(dǎo)下的傳統(tǒng)的考試模式,采用平時成績加期末考試成績的方法,考試形式單一、內(nèi)容片面,很難全面客觀地評價教學(xué)效果。作者根據(jù)近2年對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的考試方法進(jìn)行改革,聯(lián)系國家注冊結(jié)構(gòu)工程師的考試大綱和考核方式,讓學(xué)生接觸工程實踐,讓學(xué)生體會到學(xué)有所用的成就感,取得了一些成果。針對上述高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中存在的些許問題,課題組的老師進(jìn)行了相關(guān)的教學(xué)改革并在2012年申請了黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題項目獲得了資助。
2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程改革的內(nèi)容和方法
1)精簡授課內(nèi)容,避免不必要的重復(fù)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是在荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程修完之后開設(shè)的,與這些先修課程有著密切的聯(lián)系,因此在教學(xué)過程中有部分內(nèi)容交叉重疊,如豎向荷載和風(fēng)荷載的計算;抗震設(shè)計中地震作用的計算;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中框架結(jié)構(gòu)的分析計算方法等這些內(nèi)容均與先修課程重復(fù),這就需要任課教師在滿足教學(xué)大綱的前提下充分做好授課計劃,事先做好已有知識和新內(nèi)容之間的區(qū)分和銜接,避免與前述課程內(nèi)容重復(fù),造成學(xué)時的不必要浪費。在課堂講解中做到重復(fù)的內(nèi)容講差別,相似的內(nèi)容講典型,重點鍛煉學(xué)生運用計算方法和分析方法解決問題的能力,提高工程實踐能力。
2)在課程內(nèi)容的設(shè)置上,注重加強學(xué)生對概念設(shè)計的理解。在現(xiàn)有的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計教材中,概念設(shè)計一般位于教材的第一、第二章,主要講解結(jié)構(gòu)體系與布置原則,但實際上,概念設(shè)計貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程。在教學(xué)中以生動易于學(xué)生理解的實例講解晦澀難懂的理論,讓學(xué)生從根本上理解。
3)改革考核方式,重點提高學(xué)生的知識運用能力。在土木建筑行業(yè),與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的行業(yè)規(guī)范是《高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《抗震設(shè)計規(guī)范》。在土木工程專業(yè)課的學(xué)習(xí)過程中,大多數(shù)學(xué)生都以教材為主,而很少學(xué)習(xí)規(guī)范或者閱讀一些參考資料,這就違背了一名未來土木工程師所必須遵循的基本理論。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程師意識,在授課過程中適時引用規(guī)范中的條文進(jìn)行講解說明,既可以使學(xué)生接觸到行業(yè)發(fā)展的最新動態(tài),又對學(xué)生將來走上工作崗位后,考取注冊結(jié)構(gòu)工程師的職業(yè)資格有一定幫助。在考核方式上,采用注冊結(jié)構(gòu)工程考試的考試模式,開卷考試,在考試過程中可以攜帶相關(guān)教材以及規(guī)范,重點考核學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決實際工程問題的能力,這樣學(xué)生對知識點的理解更深刻、掌握更扎實,達(dá)到“卓越工程師”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
4)強化課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、設(shè)計競賽等環(huán)節(jié),提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。在高層建筑結(jié)構(gòu)課堂理論教學(xué)中,采用“五延伸”的教學(xué)方法,理論教學(xué)向現(xiàn)場、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和各種知識競賽、設(shè)計競賽延伸,進(jìn)一步提高學(xué)生的設(shè)計實踐能力和創(chuàng)新思維能力。
a.課內(nèi)教學(xué)向?qū)嶒灛F(xiàn)場延伸,能夠使學(xué)生對各種不同的結(jié)構(gòu)有感官的認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
b.課內(nèi)教學(xué)向課程設(shè)計延伸,采取手算為主、電算校核、手算電算相結(jié)合的方式開展課程設(shè)計,使學(xué)生進(jìn)一步加深對基本理論和計算方法的理解,初步體驗到成功的樂趣。
c.課內(nèi)教學(xué)向畢業(yè)設(shè)計延伸,畢業(yè)設(shè)計是土木工程專業(yè)最為重要的實踐環(huán)節(jié),通過畢業(yè)設(shè)計,使學(xué)生具備基本的設(shè)計能力,初步具備結(jié)構(gòu)工程師的基本素質(zhì),實現(xiàn)“卓越工程師”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
d.課內(nèi)教學(xué)向設(shè)計競賽、學(xué)科知識競賽延伸,組織校內(nèi)各種設(shè)計競賽,為學(xué)生創(chuàng)造出良好的培養(yǎng)動手能力的環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參加省內(nèi)及全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽,開闊學(xué)生的眼界,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
e.課內(nèi)教學(xué)向課外科技活動延伸,積極組織學(xué)生參加課外科技活動,參與到教師的科研活動中來,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新科研能力。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計 磚砌體結(jié)構(gòu) 樓層剛度 基礎(chǔ)設(shè)計問題
引 文:在未來的建筑行業(yè)競爭中,如果建筑企業(yè)要想獲取更多的主動權(quán),就要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計加強重視。這不僅是因為它與居民生命財產(chǎn)安全息息相關(guān),而且它還決定著一項建筑施工項目的質(zhì)量、安全性、可靠性。因此,這也是建筑企業(yè)在這個競爭激勵的建筑市場中獲取更多市場份額的依靠所在。我們必須對土木工程建筑設(shè)計加以重視,從各個方面去提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。
1磚砌體結(jié)構(gòu)問題
在很多建筑工程中都是應(yīng)用底層框架剪力墻砌體結(jié)構(gòu), 在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻的設(shè)計是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié), 是利用鋼筋混凝土框架對底層進(jìn)行設(shè)計, 并在建筑物的上部設(shè)置多層砌體結(jié)構(gòu)。因為住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重中之重就是磚砌體結(jié)構(gòu),但是很多設(shè)計人員對建筑立面造過于重視型,并且導(dǎo)致底層結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題的就是因為將2層及以上樓層的部分橫梁及外層挑墻移到懸挑梁之上,從而將挑梁設(shè)計貫穿到各個樓層之中,讓挑梁承載上出現(xiàn)的裂縫更加明顯。其中主要原因就是因為很多設(shè)計人員沒有對挑梁的荷載量進(jìn)行科學(xué)化的計算,對建筑使用面積的增加往往過于追求,不能進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計墻體和樓蓋等部位的荷載,從而導(dǎo)致挑梁出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題。對于很多的建筑工程來說,建筑結(jié)構(gòu)通常用整體砌筑的方法有懸挑梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計,因為上層挑梁的底模也是下部墻體,二者兼并在一起就會導(dǎo)致墻體及樓蓋的荷載通過由上到下的方式傳遞。如果要對底層挑梁出現(xiàn)裂縫的問題進(jìn)行解決,首先我們要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整計算簡圖和受力路線,其次對施工順序和施工工序還應(yīng)當(dāng)合理進(jìn)行安排。
在建筑工程砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面,對砌體結(jié)構(gòu)布置方式應(yīng)當(dāng)合理地進(jìn)行選擇,并且對砌體結(jié)構(gòu)抗震進(jìn)行合理的分析。具體說來,我們在進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面進(jìn)行,首先對橫墻承重的計算與結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)重視。目前,矩形平面設(shè)計是很多建筑物所利用的,因為建筑物的縱向剛度大于它的橫向剛度,所以,我們必須設(shè)計較多的橫墻,從而提高建筑工程的抗震性能。另外我們還應(yīng)該提升橫墻的抗剪強度,從而進(jìn)一步提高抗震能力。為了打造隔斷與承重兼顧的二合一墻體,我們可以從橫墻的材料入手,對橫墻材料的強度等級進(jìn)行優(yōu)化,從而增加豎向承載能力。第二,對縱橫墻的承重應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計,在結(jié)構(gòu)布置上對共同承重要更加重視。如果建筑物的房間面積較大,為了讓縱墻承重,我們可以適當(dāng)調(diào)整沿進(jìn)深方向的梁支,從而使其能夠承于縱墻之上。此外,為了有效地提高墻體的剪切能力,而且還能夠滿足建筑工程的抗震需求,在樓板上也需要采用縱向擱置的辦法,從而讓橫墻也可以參與承重。第三,在縱墻的承重方面,抗震性能不強的原因就是因為很多建筑工程設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)布置上往往設(shè)計較大的橫墻間距,導(dǎo)致橫墻的數(shù)量較少,豎向承載能力也不能達(dá)到要求。并且,在縱墻承重的設(shè)計方面應(yīng)當(dāng)慎重,這主要是因為如果縱墻設(shè)計過多,就會導(dǎo)致彎曲破壞的問題。第四,結(jié)構(gòu)布置的方式對于混合承重的建筑物來說有很多種,但是,這種結(jié)構(gòu)體系在材料彈性模量方面以及動力性能方面不能充分滿足建筑工程的抗震需求,并且往往會有很大的差距,但這樣設(shè)計可以使建筑使用空間擴大,同時也具有各種優(yōu)點,比如便于施工、經(jīng)濟實用等。因此,在結(jié)構(gòu)布置的過程中,對布置方式進(jìn)行選擇時應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑抗震需求,從經(jīng)濟、技術(shù)和功能等多方面進(jìn)行,從而提高建筑工程的防震性能。
2樓層剛度問題
在設(shè)計樓層剛度的過程中,很多設(shè)計人員對必要的專業(yè)知識與業(yè)務(wù)素質(zhì)缺乏,并且對于基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念與布置方式也不能熟練掌握,對樓板變形不能利用有效的計算程序進(jìn)行計算。雖然這種模型對于很多數(shù)學(xué)與力學(xué)的程序來說是一種較為精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)力學(xué)模型,但是這種模型對樓板的變形程度卻難以準(zhǔn)確分析,如果在計算這一環(huán)節(jié)有失誤出現(xiàn),那么自然而然地計算結(jié)果也會出現(xiàn)失誤,從而使住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在大量的安全隱患,或者出現(xiàn)安全儲備過大的問題。因此,我們要盡量選擇剛性樓面,盡量不用樓層大開洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并且對凹槽過深、外伸翼緣過長和塊體縮頸等問題盡量避免,這主要是為了準(zhǔn)確反映真實受力狀況,進(jìn)一步避免住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)嚴(yán)重的失誤。
3屋面梁與配筋問題
在很多住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中,將下層梁的尺寸標(biāo)準(zhǔn)直接應(yīng)用到屋面梁的設(shè)計中是為了追求建筑結(jié)構(gòu)建模的簡便,并且屋面梁配筋較少的問題通常會出現(xiàn),因為配筋數(shù)量不夠?qū)е铝芽p的出現(xiàn)是因為屋面梁所處的環(huán)境中出現(xiàn)溫差過大,或者受到混凝收縮的影響,所以,在屋面梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,為了避免出現(xiàn)梁腹等部位出現(xiàn)裂縫,我們應(yīng)當(dāng)確保鋼筋骨架的剛度。
4地基與基礎(chǔ)設(shè)計問題
整個建筑的各部分之間是相互聯(lián)系的,建筑地基以及建筑的內(nèi)部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間更是能夠都成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),若是能夠有效的發(fā)揮這個結(jié)構(gòu)的作用,將對整個高層建筑穩(wěn)定性和安全性起到關(guān)鍵性作用。但是,我國建筑行業(yè)在很長一段時間都將這幾個部分分割、分立了,即便是現(xiàn)在,還有部分建筑企業(yè)在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計時存在著這樣設(shè)計誤區(qū)。當(dāng)然,這并不能說明我國的建筑設(shè)計行業(yè)的落后,這一問題的主要原因是相應(yīng)計算設(shè)備和計算方法的先進(jìn)性不足。在這種科學(xué)性和合理性不足的計算方法和計算設(shè)備下進(jìn)行建筑基礎(chǔ)和地基設(shè)計往往會忽略建筑建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系性,導(dǎo)致設(shè)計數(shù)據(jù)的偏差和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的不合理,從而造成整個建筑的質(zhì)量安全存在隱患。
5配筋和構(gòu)造問題
在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)把握好構(gòu)件的配筋率,明確構(gòu)件配筋率的最大值與最小值。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)確保建筑工程具有足夠的延性,還要達(dá)到建筑工程的最小配筋標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范的要求確定配筋數(shù)量,并要確保鋼筋的錨固與搭接長度,控制好鋼筋的延伸長度,并要滿足建筑設(shè)計應(yīng)達(dá)到的材料剛度要求。此外,為了有效避免墻體開裂的問題,還應(yīng)當(dāng)控制好屋面的溫度壓力,利用一系列的措施與方法對屋面進(jìn)行通風(fēng)散熱,并使構(gòu)造柱滿足建筑工程的抗震需求,在滿足建筑高度的基礎(chǔ)上對構(gòu)造柱進(jìn)行對準(zhǔn)貫通,構(gòu)造柱與其他部分的拉接也應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
6結(jié)語
人們對建筑工程的要求隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展也越來越高,同時建筑功能也更加多樣化,住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)水平亟需提高。為此,本文對住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題進(jìn)行分析,因為這些問題具有一定的普遍性,容易在很多住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)。所以,建筑設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對這些設(shè)計問題把握好,使這些問題避免出現(xiàn),從而消除這些問題對建筑工程的影響,進(jìn)一步確保建筑工程的順利竣工。
參考文獻(xiàn):
[1]蒲建海.基于ABAQUS的新型柱-板式結(jié)構(gòu)抗震性能研究[J].蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2015年01期.
關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;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)計是整個工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在實際設(shè)計中經(jīng)常會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比較典型的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。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)計方面有關(guān),比如地基的處理方案與基礎(chǔ)設(shè)計不協(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因土壤應(yīng)力的擴散作用導(dǎo)致房屋兩端的應(yīng)力逐漸減小、對建筑立面錯層、平面變化引起樓面活荷載不均勻的處理不當(dāng)、實際建筑施工的設(shè)計超出或未達(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、大小是一項較復(fù)雜的工作,通常是依靠模型試驗或數(shù)值計算來進(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,如果混凝土保護層質(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,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,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,降低了混凝土的強度,從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。受凍最嚴(yán)重時是混凝土初凝時,可使成形的混凝土強度降低30%至50%。
二、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫控制措施
1、合理設(shè)計結(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造成混凝土結(jié)構(gòu)的開裂,特別在結(jié)構(gòu)尺寸較大時,結(jié)構(gòu)因材料變形及溫差所造成的應(yīng)力就會隨之增大,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)計時一定要確保結(jié)構(gòu)尺寸合理,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時選用合理的布置方案使結(jié)構(gòu)在實際工作中能實現(xiàn)整體性較好的同時剛度分配合理結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力明確,在計算配筋過程中要嚴(yán)格按照國家相關(guān)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,從而減少或避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。在設(shè)計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)計時必須保證混凝土結(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,以增強其整體性及抵抗溫度裂縫的能力。在設(shè)計圈梁時,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度是抵抗溫度裂縫有效且經(jīng)濟的方法,頂層砂漿強度不宜小于M5.0,磚體的強度則不宜小于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)計時采取設(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)計要求的同時,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,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,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)計時,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)計及裂縫控制措施。此外,還應(yīng)加強對工程施工的監(jiān)管,確保施工單位能夠按照設(shè)計、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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