房建专业认知实习报告.docx

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房建专业认知实习报告

房屋结构与现代建设要求

房建方向专业实习报告

班级:

土木1104

姓名:

谢天

学号:

11231095

目录

前言2

背景2

一、鸟巢3

1.结构与材料3

（1）钢结构3

（2）材料与焊接3

（3）钢结构优点4

2.施工难题4

（1）体型大，重量重4

（2）节点复杂4

（3）工期紧5

（4）焊接量大5

（5）冬雨季施工5

（6）工程组织难度大5

（7）构件翻身、吊装难度大5

（8）高空构件的稳定难度大6

（9）焊接难度大6

（10）安装精度控制难6

（11）质量与施工要求6

3.设计理念与特色7

二、水立方7

1.结构与材料7

（1）膜结构7

（2）ETFE8

2.设计理念与特色8

三、土木工程楼（现浇混凝土框架剪力墙结构）9

1.概念与结构9

2.施工过程9

3.优点9

四、实验厂房（单层工业厂房）10

1.概念与结构10

2.施工过程10

3.特点10

五、北京北站站台（预应力张弦桁架结构）11

1.概念与结构11

2.施工过程11

3.优点12

总结12

房屋结构与现代建设要求

【摘要】

本次房建实习不仅观看了日常建筑，比如框架结构的土木工程楼等，还有代表着现代建筑的鸟巢、水立方。

房屋建筑是我们衣食住行中相当重要的“住”，是人民生活的必要保障，所以作为土木工程专业的学生，学好这方面的知识具有非常重要的意义。

本文从房屋建筑的基础知识和现代房屋建筑设计理念入手，对几个实习地点谈论了浅显的知识。

【关键词】房建专业传统建筑设计理念

【正文】

前言

中国建筑体系是以木结构为特色的独立的建筑艺术，在城市规划、建筑组群、单体建筑以及材料、结构等方面的艺术处理均取得辉煌的成就。

传统建筑中的各种屋顶造型、飞檐翼角、斗供彩画、朱柱金顶、内外装修门及园林景物等，充分体现出中国建筑艺术的纯熟和感染力。

近现代中国建筑艺术则在继承优秀传统相吸收当今世上建筑艺术长处的实践中，不断发展，有所创新。

所以房建不仅是要建筑安全系数高的房屋，更要有现代的理念，以人为本。

背景

中国的建筑业面临着一个继续发展的良好的机遇：

经济社会加速工业化发展的阶段，也是建筑业发展由主导产业向支柱产业发展的历史性阶段。

历史证明，一个产业从出现到完结其历史过程都要经历这么几个阶段，即基础产业阶段、主导产业阶段、支柱产业阶段，然后又回到基础产业阶段。

建筑业可以说充分地囊括了这几个阶段。

就目前状况而言，我国正处在加快城市化进程的历史阶段，加快城市化的过程也就是加快工业化的过程，这也正是建筑业发展最有用武之地的时机。

一、鸟巢

国家体育场（“鸟巢”）是2008年北京奥运会主体育场。

由2001年普利茨克奖获得者雅克·赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。

1.结构与材料

（1）钢结构

主体结构设计使用年限100年，耐火等级为一级，抗震设防裂度8度，地下工程防水等级1级。

工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。

钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。

国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。

（2）材料与焊接

钢材使用厚110mm的Q460E钢板，这在我国建筑上也是一个突破。

焊接方法是多层多道焊接，包角焊。

顶棚使用ETFE和PPFE两种不同的膜。

（3）钢结构优点

钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。

钢材的塑性和韧性好塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。

韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。

钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证

钢材更接近于匀质和各向同性体钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。

这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。

钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短钢结构由各种型材组成，制作简便。

大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造；精确度高。

制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。

此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。

钢结构的密封性好

2.施工难题

（1）体型大，重量重

作为屋盖结构的主要承重构件，桁架柱最大断面达25m×20m，高度达67m，单榀最重达500吨。

而主桁架高度12m，双榀贯通最大跨度145.577+112.788m，不贯通桁架最大跨度102.391m，桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。

（2）节点复杂

由于该工程中的构件均为箱型断面杆件，所以，无论是主结构之间，还是主次结构之间，都存在多根杆件空间汇交现象。

加之次结构复杂多变、规律性少，造成主结构的节点构造相当复杂，节点类型多样，制作、安装精度要求高。

（3）工期紧

该工程量大，但安装工期相当短，工程于2003年12月24日开工，于2007年底前完工，2008年3月底竣工。

工期紧，与土建施工交叉作业，平面场地紧张。

（4）焊接量大

该工程工地连接为焊接吊装分段多，现场焊缝长度长，加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多，造成现场焊接工作量相当大，难度高，高空焊接仰焊多。

（5）冬雨季施工

该工程主结构吊装时间需跨越冬季和春节，所以存在冬雨季施工，施工难度较大。

（6）工程组织难度大

主结构吊装时，土建施工还未结束，现场组装正在大面积开展，故存在多方施工交叉作业现象。

加之，现场场地狭小，施工场地布置、构件运输及大型吊机行走路线等受到很大限制。

同时，本工程结构复杂，各吊装分段之间相互关联，必须按一定顺序进行组装、吊装，否则将出现窝工现象。

各施工方需合理协调、统筹管理，工程组织难度大。

（7）构件翻身、吊装难度大

为降低组装难度，本工程中的桁架柱将采用卧拼法，主桁架将采用平拼法（内圈主桁架立拼除外），故拼装结束后、吊装前必须进行翻身工作。

由于构件体型较大，重量重，翻身时吊点的设置和吊耳的选择难度较大，特别是桁架柱的翻身，吊耳在翻身和吊装时的受力有所变化，需考虑三向受力。

同时，翻身过程中的稳定性比较难控制。

由于桁架柱和主桁架的分段口均为箱型断面，分段吊装时存在多个管口对接的问题，对于箱型断面，要保证多个管口的对口精度，难度巨大。

起吊时，必须调整好分段构件的角度和方位，而对于体型大、重量重的构件，角度调节相当困难，吊装难度大。

（8）高空构件的稳定难度大

由于本工程采用散装法（即分段吊装法），分段吊装时，高空构件的风载较大，在分段未连成整体或结构未形成整体之前，稳定性较差，特别是桁架柱的上段和分段主桁架的稳定性较差，必须采用合理的吊装顺序（尽量首尾相接、分块吊装）和侧向稳定措施（如拉锚、缆风绳等）。

（9）焊接难度大

本工程中既有薄板焊接，又有厚板焊接，既有平焊、立焊，又有仰焊，既有高强钢的焊接，又有铸钢件的焊接，焊接工作量大。

薄板焊接变形大，厚板焊接熔敷量大，温度控制和劳动强度要求高。

而高空焊接、冬雨季焊接的防风雨防低温措施更使得焊接难度增大。

（10）安装精度控制难

由于施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形，而且支撑胎架在荷载作用下也会产生变形，加之，结构形体复杂，均为箱型断面构件，位置和方向性均极强，安装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响，安装精度极难控制，施工难度大。

施工时必须采取必要的措施，提前考虑好如何对安装误差进行调整和消除，如何进行测量和监控，使变形在受控状态下完成，以保证整体造型和施工质量。

（11）质量与施工要求

本工程无论是外观质量，如外形尺寸、焊缝外观，还是内在质量，如焊缝质量等级、焊接残余应力消除等，都要求相当高，而现场施工条件差。

同时，对于大跨度空间结构，温度变形和温度应力较大，为此，设计确定了分块合拢和合拢温度，操作难度大。

3.设计理念与特色

体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。

比赛时，看台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足不同时期不同观众量的要求。

鸟巢设计中充分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场的收拢结构，上下层之间错落有致，无论观众坐在哪个位置，和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。

“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及场内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6——这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。

鸟巢的相关设计师们还运用流体力学设计，模拟出91000个人同时观赛的自然通风状况，让所有观众都能享有同样的自然光和自然通风。

二、水立方

1.结构与材料

（1）膜结构

膜结构建筑是21世纪最具代表性的一种全新的建筑形式，至今已成为大跨度空间建筑的主要形式之一。

它集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学与计算机技术等为一体，建造出具有标志性的空间结构形式，水立方是膜结构应用完美的体现。

水立方的内外立面膜结构共由3065个气枕组成（其中最小的1－2平方米，最大的达到70平方米），覆盖面积达到10万平方米，展开面积达到26万平方米。

水立方是双层气枕，并且几乎没有形状相同的两个气枕。

（2）ETFE

水立方首次采用的ETFE膜材料,可以最恰当地表现“水立方”，水立方”的外形看上去就像一个蓝色的水盒子，而墙面就像一团无规则的泡泡。

这个泡泡所用的材料“ETFE”，也就是我们常说的“聚氟乙烯”。

这种材料耐腐蚀性、保温性俱佳，自清洁能力强。

它可以使用15至20年。

而这种材料也很结实，同时由于自身的绝水性，它可以利用自然雨水完成自身清洁，是一种新兴的环保材料。

厚度仅如同一张纸的ETFE膜构成的气枕，甚至可以承受一辆汽车的重量。

气枕根据摆放位置的不同，外层膜上分布着密度不均的镀点，这镀点将有效的屏蔽直射入馆内的日光，起到遮光、降温的作用。

跟玻璃相比，它可以透进更多的阳光和空气，从而让泳池保持恒温，能节电30%。

2.设计理念与特色

首先是一个数学问题，任何空间可以被八面体和十二面体充满，同时也是“肥皂泡”理论。

在中国传统文化中，“天圆地方”的设计思想催生了“水立方”，它与圆形的“鸟巢”──国家体育场相互呼应，相得益彰。

方形是中国古代城市建筑最基本的形态，它体现的是中国文化中以纲常伦理为代表的社会生活规则。

在中国文化里，水是一种重要的自然元素，并激发起人们欢乐的情绪。

为达此目的，设计者将水的概念深化，不仅利用水的装饰作用，还利用其独特的微观结构。

基于“泡沫”理论的设计灵感，他们为“方盒子”包裹上了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何形状，表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观变得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。

三、土木工程楼（现浇混凝土框架剪力墙结构）

1.概念与结构

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用。

剪力墙结构。

钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。

剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上，这样构成的一个体系，叫剪力墙结构。

比如：

风从一面来，那么板有一个相当的力与它顶着，沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力，正好相当于一种剪切，相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大，因此，把这样的墙板叫剪力墙板，也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风荷载，包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。

框支剪力墙指的是结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪力墙。

这是一个局部的概念，因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙，大部分剪力墙一般都会落地的。

2.施工过程

地基与基础施工、主体结构施工、建筑装饰装修施工、建筑屋面施工、建筑给排水及采暖施工、建筑电气施工、智能建筑施工、通风与空调施工、电梯安装施工。

3.优点

框架建筑的主要优点：

空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

四、实验厂房（单层工业厂房）

1.概念与结构

单层厂房是指工业厂房中，层数为一层的厂房。

使用于大型机器设备或有重型起重运输设备的工厂。

柱。

承受屋架、吊车梁、支撑、连系梁和外墙传来的荷载，并把它传给基础。

基础。

承受基础梁和柱子传来的全部荷载，并传至地基。

屋架。

屋盖结构的主要承重构件，承受屋盖上的全部荷载，再由屋架传给柱子。

屋面板。

直接承受板上的各类荷载，并将荷载传给屋架。

吊车梁。

设置在柱子的牛腿上，承受吊车和起重、运行中所有的荷载，并将其传给柱子。

基础梁。

承受上部砖墙的重量，并把它传给基础。

连系梁。

是厂房纵向柱列的水平连系构件，用以增加厂房的纵向刚度，承受风荷载或上部墙体的荷载，并把它传给纵向列柱。

支撑系统构件。

有牛腿的车间才可以装天车（也称行车），这在工业生产中是很重要的一环，如果有机器设备要装天车的，就一定要有牛腿才能使用。

2.施工过程

首先是打好地基，现浇钢筋混凝土柱，然后是搭建上部屋顶。

顶板为预制板，宽为标准的6米，在搭建时，先架一根梁，铺好板，再搭梁，如此反复。

为了加快工程也可以从两头同时施工。

3.特点

从建筑上讲，要求构成较大的空间。

单层厂房是冶金、机械等车间的主要型式之一。

为了满足在车间中放置尺寸大、较重型的设备生产重型产品，要求单层厂房适应不同类型生产的需要，构成较大的空间。

从结构上讲，要求单层厂房的结构构件要有足够的承载能力。

由于产品较重且外形尺寸较大。

因此作用在单层厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大，并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用，要求单层厂房的结构构件要有足够的承载能力。

为了便于定型设计，单层厂房常采用构配件标准化、系列化、通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式。

五、北京北站站台（预应力张弦桁架结构）

1.概念与结构

北京北站改造工程无站台柱雨棚采用预应力张弦桁架结构体系。

雨棚平面投影面积58950rfl2，南北纵向长度541．2m，东西横向宽度为115．5m，末段宽度缩至80．9m，如图2所示。

张弦桁架下部支承于钢管混凝土柱上。

雨棚高度变化范围为16～20m。

张弦桁架上弦压杆为三角形截面空间钢管桁架，桁架弦杆与腹杆之间采用相贯焊接。

下弦拉杆采用两根钢拉索，拉索规格为247×127。

上弦和下弦之间采用刚性撑杆进行连接，形成稳定的空间受力体系。

张弦桁架共28榀，各榀之间由纵向桁架连接，以增加桁架的侧向刚度和屋盖结构受力的整体性。

雨棚沿纵向设置3条温度缝，将屋面钢结构分成4个区。

无站台柱雨棚张弦桁架结构平面布置如图2所示，单榀张弦桁架三维轴测图如图3所示。

2.施工过程

北京北站张弦桁架安装采用曲线滑移方案。

整个站台雨棚被分为4个区，如图所示。

1区、2区和3区均采用累积滑移拼装完成，拼装胎架位置均设置在1区左侧。

3区和2区桁架在1区通过累积滑移拼装完成后，整体滑移至安装位置。

4区的拼装胎架设置在4区右侧，通过累积滑移完成安装。

1区、2区和3区具体安装步骤如图4所示。

3.优点

采用密布的轻型实腹H型钢连续檩条及长悬臂檩条，是减小结构自重及屋面厚度，减小挠度及跨中弯矩，实现大跨度的有效方法。

设置檩条横向支撑，是保证檩条平面外稳定、减小挠度、增加整体刚度的有效措施。

北京站无站台柱雨棚采用大跨度全钢结构雨棚，结构形式与建筑造型达到了完美的统一，在跨度与结构合理性之间找到一个最佳平衡点。

经过4年的安全使用，证明了北京站无站台柱雨棚的创新研究成果的可靠性和科学性。

总结

中国建筑体系是以木结构为特色的独立的建筑艺术，在城市规划、建筑组群、单体建筑以及材料、结构等方面的艺术处理均取得辉煌的成就。

传统建筑中的各种屋顶造型、飞檐翼角、斗供彩画、朱柱金顶、内外装修门及园林景物等，充分体现出中国建筑艺术的纯熟和感染力。

近现代中国建筑艺术则在继承优秀传统相吸收当今世上建筑艺术长处的实践中，不断发展，有所创新。

所以房建不仅是要建筑安全系数高的房屋，更要有现代的理念，以人为本。

作为土木工程的学生，不仅要学好专业知识，传承现有的房建知识，更要能有所创新，体现现代理念。

【参考文献】

1.蔡建国，韩钟，冯健，朱宏进，预制混凝土框架结构的研究，江苏南京，518038；

2.王彦芳，李书亮，北京站无站台柱雨棚的大跨度条设计，天津，300232；

3.韩俊，刘涛，北京北站改造工程预应力施工技术，安徽马鞍山，243005，江苏宜兴214231.