北京交通大學土建學院房建認知實習

2021-04-11 19:45:18 字數 4547 閱讀 7841

房屋建築工程是指各類房屋建築及其附屬設施和與其配套的線路、管道、裝置安裝工程及室內外裝修工程。 一般稱建築工程,為新建、改建或擴建房屋建築物和附屬構築物所進行的勘察、規劃、設計、施工、安裝和維護等各項技術工作和完成的工程實體。為了加強我們對房建工程的理解,學院安排了專業認知實習。

通過到工地實地參觀,進一步提高學生對建築工程的認識,鞏固和擴大所學理論知識,提高學習積極性。

1、通過參觀實際建築,進一步提高我們對建築文化、建築知識以及建築施工、建築材料的認識,鞏固和擴大所學理論知識,提高學習積極性。

2、通過參觀,運用所學知識品評建築的優缺點,提高自身的觀察能力和欣賞水平,為下面的課程設計打下基礎。

3、通過實習,了解建築工程施工工藝,熟悉房屋構造,了解建築材料的特性及應用。

4、通過實習,培養我們勞動的觀點,發揚理論聯絡實際的作風,為今後從事生產技術管理工作奠定基礎。

2023年5月12日:北京北站雨棚、交大體育館

場館名稱: 國家體育場(鳥巢)

地理位置: 奧林匹克公園

建築面積: 25.8萬㎡

賽時功能: 開閉幕式、田徑、男子足球

座位數: 91000個

國家體育場於2023年12月24日開工建設,2023年7月30日因設計調整而暫時停工,同年12月27日恢復施工,預計2023年3月完工。工程總造價22.67億元。

「鳥巢」外形結構主要由巨大的門式鋼架組成,共有24根桁架柱。國家體育場建築頂面呈鞍形,長軸為332.3公尺,短軸為296.

4公尺,最高點高度為68.5公尺,最低點高度為42.8公尺。

體育場外殼採用可作為填充物的氣墊膜,使屋頂達到完全防水的要求,陽光可以穿過透明的屋頂滿足室內草坪的生長需要。比賽時,看台是可以通過多種方式進行變化的,可以滿足不同時期不同觀眾量的要求,奧運期間的20,000個臨時座席分布在體育場的最上端,且能保證每個人都能清楚的看到整個賽場。入口、出口及人群流動通過流線區域的合理劃分和設計得了完美得到的解決。

鳥巢設計中充分體現了人文關懷,碗狀座席環抱著賽場的收攏結構,上下層之間錯落有致,無論觀眾坐在哪個位置,和賽場中心點之間的視線距離都在140公尺左右。 「鳥巢」的下層膜採用的吸聲膜材料、鋼結構構件上設定的吸聲材料,以及場內使用的電聲擴音系統,這三層「特殊裝置」使「巢」內的語音清晰度指標指數達到0.6——這個數字保證了坐在任何位置的觀眾都能清晰地收聽到廣播。

「鳥巢」的相關設計師們還運用流體力學設計,模擬出91000個人同時觀賽的自然通風狀況,讓所有觀眾都能享有同樣的自然光和自然通風。 「鳥巢」的觀眾席裡,還為殘障人士設定了200多個輪椅座席。這些輪椅座席比普通座席稍高,保證殘障人士和普通觀眾有一樣的視野。

賽時,場內還將提供供助聽器並設定無線廣播系統,為有聽力和視力障礙的人提供個性化的服務。

國家游泳中心又被稱為「水立方」(water cube),位於北京奧林匹克公園內,是北京為2023年夏季奧運會修建的主游泳館,也是2023年北京奧運會標誌性建築物之一。其與國家體育場(俗稱鳥巢)分列於北京城市中軸線北端的兩側,共同形成相對完整的北京歷史文化名城形象。

雖都是鋼結構,但「水立方」和「鳥巢」卻大不相同。「水立方」的鋼結構最大的特點就是不規則,縱橫交錯中透著一股自然的純美。然而,正是這種自然的不規則形態給焊接帶來了極大的困難。

「水立方」的牆面和屋頂都分內外三層,設計人員利用三維座標設計了3萬多個鋼質構件,這三萬多個鋼質構件在位置上沒有乙個是相同的。這些技術都是我國自主創新的科技成果,他們填補了世界建築史的空白。

「水立方」的地下及基礎部分是鋼筋混凝土結構,地上部分是鋼網架,鋼結構與鋼筋混凝土結構中的鋼筋通過焊接連線,共同形成了乙個立方體的籠子。屋面上,鑲嵌、固定一塊塊充氣枕的是槽形的鋼構件,鋼構件又寬又厚,與「水立方」四壁的鋼網架焊接為一體,支撐著整個屋頂。雷雨天氣裡,這些鋼構件的作用更是非同小可。

它們一方面作為天溝,收集、排除屋面的雨水;同時又充當了接閃器,及時將雷電流引到「籠式避雷網」,保護整個建築物的安全。這是乙個非常理想的「籠式避雷網」,完全依靠建築物自身結構中的材料,無須單獨架設避雷針、做引下線或接地體,屋面沒有突出的避雷針或避雷帶,既經濟美觀又安全可靠。

「水立方」的牆壁和天花板由1.2萬個承重節點連線起來的網狀鋼管組成,這些節點均勻地分擔著建築物的重量,使其堅固得足以經受住北京最強的**。「水立方」的地下部分是鋼筋混凝上結構,在澆築混凝上的時候,在每根鋼桂的位置都設定了預埋件(上部為鋼塊),鋼結構的鋼柱與這些預埋件牢固的焊接在一起,就這樣,地上部分的鋼結構與地下部分的鋼筋混凝土結構形成乙個牢固的整體。

正是靠著優越的結構形式和良好的整體性,「水立方」才擁有了「過硬的身體」,達到了抗震8級烈度的標準。

鳥巢與水立方都是鋼結構,鋼結構工程是以鋼材製作為主的結構,是主要的建築結構型別之一。 鋼結構是現代建築工程中較普通的結構形式之一。中國是最早用鐵製造承重結構的國家,遠在秦始皇時代(西元前246-219年),就已經用鐵做簡單的承重結構, 而西方國家在17世紀才開始使用金屬承重結構。

公元3-6世紀, 聰明勤勞的中國人民就用鐵鍊修建鐵索懸橋,著名的四川瀘定大渡河鐵索橋,雲南的元江橋和貴州的盤江橋等都是中國早期鐵體承重結構的例子。

鋼結構具有如下特點:

鋼材的密度雖然比其他建築材料大,但它的強度很高,同樣受力情況下,鋼結構自重小,可以做成跨度較大的結構。

鋼材的塑性好,結構在一般情況下不會因偶然超載或區域性超載而突然斷裂。鋼材的韌性好,使結構對動荷載的適應性較強。

鋼材內部組織均勻、各向同性。鋼結構的實際工作效能與所採用的理論計算結果符合程度好,因此,結構的可靠性高。

由於鋼材具有可焊性,使鋼結構的連線大為簡化,適應於製造各種複雜形狀的結構。

鋼結構的製作主要是在專業化金屬結構廠進行,因而製作簡便,精度高。製成的構件運到現場安裝,裝配化程度高,安裝速度快,工期短。

鋼材內部組織很緻密,當採用焊接連線,甚至採用鉚釘或螺栓連線時,都容易做到緊密不滲漏。

當鋼材表面溫度在1500c以內時,鋼材的強度變化很小,因此鋼結構適用於熱車間。當溫度超過1500c時,其強度明顯下降。當溫度達到500—600t時,強度幾乎為零。

所以,發生火災時,鋼結構的耐火時間較短,會發生突然的坍塌。對有特殊要求的鋼結構.要採取隔熱和耐火措施。

鋼材在潮濕環境中,特別是處於有腐蝕性介質環境中容易鏽蝕,需要定期維護,增加了維護費用。

北京北站改造工程站台無柱雨棚採用預應力張弦桁架結構體系。雨棚平面投影面積58 950 m2 , 南北縱向長度54112 m, 東西橫向寬度為11515m, 末段寬度縮至8019 m。張弦桁架下部採用鋼管混凝土柱支承。

張弦桁架上弦採用三角形鋼管桁架, 桁架支管與主管之間採用相貫焊接, 下弦採用預應力雙索體系, 拉索規格2- 7 @x127, 上弦和下弦之間採用撐桿進行連線, 形成穩定的空間受力體系。張弦桁架共有28 榀, 各榀之間有縱向桁架進行連線, 以增加桁架的側向剛度和受力的整體性。雨棚沿縱向設定3 條溫度縫, 將屋面鋼結構分成4 個區。

雨棚高度16~ 20 m。

工程施工難點及措施

1) 預應力鋼結構從結構的拼裝, 到預應力張拉完成以及最後支撐架的拆除, 其間經歷很多受力狀態, 為了保證工程質量能夠符合設計要求, 必須進行大量的施工模擬計算, 預應力鋼結構工程施工前期準備工作量大。

2) 對製作和安裝的精度要求比較高, 鋼索的下料長度必須根據節點及鋼索的工作載荷進行精確計算, 並在製作過程中嚴格控制。鋼結構的安裝精度也必須在施工過程中進行監控, 只有製作和安裝的精度滿足要求, 張拉完成後的工程質量才能達到設計要求的預應力狀態。

北京交通大學土建樓屬於現澆混凝土框架剪力牆結構,是與我們土建人息息相關的綜合大樓。其南北向有4柱子,東西向有8根柱子。其建築有以下特色。

1、框架與剪力牆結構體系的結合

框剪結構是框架結構和剪力牆結構兩種體系的結合,吸取了各自的長處,既能為建築平面布置提供較大的使用空間,又具有良好的抗側力效能。框剪結構中的剪力牆可以單獨設定,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等牆體。因此,這種結構已被廣泛地應用於各類房屋建築。

2、框剪結構的變形為剪彎型

眾所周知,框架結構的變形是剪下型,上部層間相對變形小,下部層間相對變形大。剪力牆結構的變形為彎曲型,上部層間相對變形大,下部層間相對變形小。對於框剪結構,由於兩種結構協同工作變形協調,形成了彎剪變形,從而減小了結砍的層間相對位移比和頂點位移比,使結構的側向剛度得到了提高。

3、水平荷載主要由剪力牆承受

從受力特點看,由於框剪結構中的剪力牆側向剛度比框架的側向剛度大得多,在水平荷載作用下,一般情況下,約80%以上用剪力牆來承擔。因此,使框架結構在水平荷載作用下所分配的樓層框架剪力牆結構兼具了框架布置靈活、延性好和剪力牆剛度大的優點,二者通過水平剛度較大的樓蓋協同工作,在水平作用下呈彎剪型位移曲線,層間變形趨於均勻,比純框架結構側移小,非結構性破壞輕,其中剪力牆為主要抗側力構件,框架起到二級防線作用,比剪力牆體系延性好,布置靈活。因此,框剪結構是一種抗剪效能較好的結構體系。

但由於剪力牆和框架的層間位移角彈性極限值相差很遠,當結構遭遇強烈**時,剪力牆在其底部首先越過彈性變形階段出現裂縫進而屈服,在出鉸部位剛度大幅降低,剛度沿豎向發生突變,在塑性鉸區發生塑性轉動,從而帶動上部的牆體發生剛體位移,再加上彎曲變形,頂部側移激增,給與之相連的框架施加了很大的附加剪力。而此刻結構的層間側移角還遠小於框架的彈性變形值,框架尚未充分發揮其自身的水平抗力。剪力牆和框架之間剛度比值的變化也會引起**作用的重新分配,增加了框架的負擔,使得框架的延性降低,無法有效地擔當起二道防線的作用。

另外,框剪結構多用於10~25層左右的商住樓,根據工程設計實踐,這一類層數的房屋自振週期大都在0.7~1.7s,與某些地區的**振動週期較接近。

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