结构与建筑物的关系

文章编号:1009 6825(2006)04 0097 02

结构与建筑物的关系

收稿日期:2005 08 21

作者简介:金 萃(1967 ),女,讲师,山西工程职业技术学院,山西太原 030009

金 萃

摘 要:对建筑物中的结构进行了分析,探讨了结构与建筑物的关系,建筑师与结构师的关系,以更好地协调结构与建筑形式之间的关系,提高建筑设计水平,达到共同提高建筑物的结构和形式的效果。关键词:结构,建筑,建筑形式中图分类号:T U 05

文献标识码:A

1 建筑物中的结构

描述建筑结构功能最简单的方法,就是将结构定义为用以抵抗施加在建筑物上荷载的建筑物的组成部分。建筑物可以简单地被看作是一个封闭的、被分隔成不同空间以创建一个被保护环境的简单外壳。组成这个外壳的表面,即建筑物的墙体、楼板和屋顶必然要承担不同类型的荷载:外表面要承受雪、风和雨等气候引起的荷载;楼板要承受居住者和他们的活动所产生的重力荷载;多数表面还必须承担它们自身的重量。所有这些荷载都会导致建筑外围护结构变形甚至于倒塌;正是为了防止这种情况发生,才提供了结构。因此,结构的功能可以概括为提供阻止建筑物倒塌所需要的强度和刚度。更确切地说,它是建筑物的组成部分,用来承受施加在建筑物上的荷载。实例证明了所有的建筑物都含有结构,结构的作用是通过传导施加在建筑物上的力来支撑建筑物围护结构,这些力通常从作用点一直传递到它们最终被抵消的建筑物以下的地面。有时承重结构与空间分隔结构和建筑物围护结构是融为一体的,有时,它们又是完全分开的;多数情况下,常有一种结构、非结构和综合功能的构件组合体。在所有情况下,结构形式与作为整体的建筑物形式密切相关,结构发挥其功能的有效程度影响着建筑的质量。

2 结构与建筑物的关系

结构与建筑形式在诸多方面互相联系,从建筑形式完全由结构决定到在确定建筑物的形式和它的美学价值时对结构需要的完全忽略。这里把结构对建筑形式的影响归纳为下列几种关系并进行分类讨论。

2.1 经过装饰的结构

在西方建筑史中有很多时期,建筑完全由所偏爱的结构系统的形式逻辑所影响(基本是决定),那个时代有其独特的建筑风格和建筑整体形态。在这种方式占统治的时期,被采取的建筑形态是由建筑物的结构骨架产生的,经过装饰的结构就是指的这个范畴。在这个范畴内,建筑很少因为视觉原因采取更多的措施,只是对结构稍微做了一些可视性调整,即装饰一下来体现建筑形式。或许在由结构决定造型的西方传统建筑中最引人注目的是雅典的帕提农神庙。帕提农神庙的建筑是构造型的:结构要求决定建筑形式。尽管建筑物的目的不是表现结构技术,但它的形式逻辑被赞扬为视觉表达的一部分。多立克柱(the Docric O rder)达到了这个建筑物的最高精制程度,它是一套体现梁 柱结构布置的装饰系统。

2.2 结构作为装饰物

结构与建筑的关系在这里被列为 结构作为装饰物!,这种关

系包括按照主要的视觉标准对结构构件的应用,这是20世纪建筑艺术的主要特征。正如在经过装饰的结构范畴一样,这种结构也在视觉程度上给予了特别的重视,但与经过装饰的结构不同,设计过程是由视觉因素而不是技术因素所驱动的。因此,这些结构的性能在按技术标准判断时往往是不太理想的。这是区分结构作为装饰物和经过装饰的结构之间的主要标志。典型建筑为英国伦敦的劳埃总部大厦。

2.3 结构作为建筑

总有一些建筑是由结构和只有结构组成的。爱斯基摩人用硬雪块砌成的圆顶小屋和北美印第安人使用的圆锥形帐篷就是这方面的实例,这类建筑物在整个人类历史甚至人类史前时期内就已存在。这些建筑物都在技术的可行性上达到了最佳点,对于结构的要求方面没有任何折扣。这是结构与建筑之间的第三种关系,可以看作是没有装饰物的结构,或者更确切地说是结构作为建筑。伦敦的千年穹顶是这方面的最好实例。

2.4 结构产生建筑形式/结构被接受

结构产生建筑形式/结构被接受的范畴被用于描述结构与建筑形式之间的关系,允许结构要求强烈地影响建筑物的形式,即使结构本身不一定是裸露的。在这类关系中,采用了结构上最合理的构件设置,并且使建筑适应这种设置。

2.5 结构被忽略

结构在设计建筑形态的过程中被忽略,没有成为建筑美学的一部分。自从钢和钢筋混凝土结构技术发展以来,人们已经有可能在设计建筑物时不用考虑它们是如何被支撑或被建造的,至少在设计过程的初级阶段是这样。这是因为钢和钢筋混凝土的强度特性决定了在实际中可以建造任何一种建筑形式,除非所建造的形体太大和经济条件达不到。这表明结构技术对建筑具有重大的贡献,虽然这种贡献常常不被人认可,它却使建筑师摆脱了需要用砖石材料和木材支撑建筑的约束。如果要采用大跨度,在确定建筑物的形式时忽略结构问题则会很危险。纽约艾德威尔德机场的环球航空公司候机楼的屋顶是一个钢筋混凝土壳,却不是活性模式形状。建筑形式是由视觉因素而不是结构因素考虑的,在结构上的难度就很大。这些困难是通过修改原始设计,以增加最大内力位置上壳的强度来解决的。

以上介绍了结构与建筑形式之间的相互作用关系,并且说明这种作用可以采用不同的方法进行。人们希望被这种关系所确定的几种分类能够有助于理解构成建筑设计的过程和建筑与结构的相互作用,不管它们可能具有多大的人为因素。

结构与建筑形式之间的关系从大的方面分为六类,可以认为它们是以不同的方式进行组合的,这可以对设计(下转第143页)

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第32卷第4期2006年2月 山西建筑SHANXI ARCH ITECTURE

Vol.32No.4Feb. 2006

出现这种情况主要是由于场地不平,使钻机机台不平或施钻操作不当造成的;该质量问题以防为主,只要在上场前做好场地

平整工作,并在施钻时适当加长开孔管即可。

3.2 可灌性差

选择浆液及浆液配合比不当以及选择注浆压力不当,浆液扩散半径小都会使浆液可灌性差。由于地质分布不均,致使设计人员在确定注浆浆液类型及注浆参数时,不能满足现场实际要求,可在正式注浆前增大试注浆孔数,使之能正确反映整个施工区域的情况,并调整注浆压力、配比等相关参数。如在正式注浆工程中发现局部区域存在可灌性差的现象,可采用局部增加注浆孔进行补救。

3.3 冒浆

岩层破碎、裂隙增大;止浆不好或在用套管嵌入止浆时,套管嵌入不好;注浆压力过大都可能是引起冒浆的原因。调整注浆压力,限制进浆量、间歇注浆以及重新嵌套管(或加止浆塞)可对该质量问题加以防治,必要时在止浆处下套管,用水泥砂浆封住,重新扫孔注浆。

3.4 串浆

出现浆液从其他孔中流出的情况,一般是由于两孔间的连通性好,可采用加大孔间的间距,适当延长相邻孔施工时间的间隔,

用止浆塞塞于被串孔串浆部位上方2m~3m 处,相邻串浆孔同时注浆这几种方法进行处理。

3.5 浆液过量流失到非注浆部位

如出现某孔注浆量异常大于正常情况,极可能因为岩石破碎,裂隙发育;岩溶地区注浆;注浆压力过大;浆液过稀;泵量过大使浆液流失到非注浆部位。巡视周边区域确认后,可采用如下措施:1)低压或自流注浆;2)改用较浓浆液;3)加速凝剂;4)加粗骨料;5)间歇注浆;6)控制注浆施工程序,在注浆范围的边缘和底部用水泥 水玻璃浆液,调整配合比,使其在十几分钟内凝固以封闭外围及地层;7)用泵量较小的泵。

参考文献:

[1]GB 50202 2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].[2]林宗元.岩土工程治理手册[M ].沈阳:辽宁科学技术出版社,

2001.35 37.[3]毛洪渊,于 文.地基与基础施工[M ].北京:中国铁道出版社,2000.77 79.[4]林洪元.岩土工程监理手册[M ].沈阳:辽宁科学技术出版社,

2002.44 46.[5]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M ].北京:中国建筑工业出版社,2004.21 23.

Quality control of injected foundation and prevention of common problems

YANG Jia wei CAO Lei SHUAI Hui min

Abstract:It introduces constructio n process of injected foundation and quality control point in construction,and enumerates preventio n for common problems to ensure quality of eng ineering,w hich can be referr ed fo r similar engineer ing.Key words:injected foundation,injected materials,quality control points,checking method (上接第97页) 过程做进一步的阐述,还可以把不同的关系类型细分为两大类 结构裸露和结构隐藏。有三种结构裸露关系:经过装饰的结构、结构作为装饰物和结构作为建筑。结构隐藏也包括两类:结构产生建筑形式、结构被接受以及结构被忽略。

最初的六类结构又可以考虑分成两类,即结构被看重和结构不被看重。在结构被看重一类中,采用的建筑形式是根据技术标准判断时表现良好的形式,而在结构不被看重一类中,确定建筑形式时很少考虑对结构的要求。第一种分类常常包括经过装饰的结构、结构作为建筑、结构产生建筑形式和结构被接受。第二类常常包括结构作为装饰物和结构被忽略。

在这种分类所涉及的结构与建筑形式之间可能存在着的各种各样关系的第二种方式中,主要考虑的是建筑师与结构工程师之间的合作类型,这是建筑史上一个非常有趣的方面。如果尊重结构,建筑师和结构工程师就必须在设计建筑物时采取积极合作的态度。这时,结构工程师是参与建筑物造型设计的队伍中的一员。如果这种关系属于结构不被看重的分类,则工程师只能是一个技术员 一个从事如何建造一种已由他人决定了几何形体的人。

3 建筑师与结构师的关系

如同结构与建筑形式之间的关系一样,建筑师与结构工程师

之间的关系也可以有很多形式,可以从一个极端走到另一个极端。目前建筑师与结构工程师之间有三种关系。一方面,建筑物的形式完全由建筑师决定,结构工程师只负责将建筑物建造起来;另一方面,结构工程师充当建筑师,决定建筑物的形式和所有涉及建筑其他方面的设计。这两个极端的中间形式是建筑师和结构师精诚合作,共同决定建筑物的形式并完成建筑物的设计。正如将看到的一样,两者的关系为何种类型将对相关的建筑特性产生重大的影响。

第一种占有统治地位的建筑师与结构工程师之间的关系是从意大利文艺复兴时期就已经建立的那种关系,即建筑师决定建筑物的形式和它的视觉概念,结构工程师主要作为技术人员,保证建筑物在技术上不出问题。这种建筑师与结构工程师之间的关系主导着现代主义建筑包括后现代主义建筑和解构主义建筑的所有建筑风格。

另一种关系是建筑师和结构工程师属同一个人。

建筑师与结构工程师之间的第三种关系,即真正的协作伙伴关系,在20世纪末重新出现。这意味着结构工程师和建筑师在建筑物的整个设计过程中充分合作,这是自从他们同时创造了中世纪哥特式大教堂以来没有出现过的一种方式。高科技派的最佳建筑物已经采用了这种设计方式。

Relation of structure and building

JIN C ui

Abstract:It analyzes structure of building,discusses relation of structure w ith building and relation of ar chitect w ith structure engineering ,w hich to assort w ith relation of str ucture with building style and impr ove design level,then improves structure and style of building jointly.Key words:structure,building,building st yle

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第32卷第4期

2006年2月

杨佳伟等:注浆地基施工质量控制与常见质量问题的防治