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关键词:框架结构;钢筋连接;施工;混凝土
Abstract: This paper analyzes the construction of reinforced concrete frame structure in reinforced connections, joints stirrups, concrete strength, concrete cover thickness and other quality problems in the process, and proposed control measures.Key words: frame structure; steel connection; construction; concrete
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1、前言
近年来,伴随着设计和施工水平的提高,多层和高层建筑采用钢筋混凝土现浇结构的形势发展很好,由于现浇施工的框架具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样,在许多工程中得到广泛应用。但是由于施工人员技术素质存在差异,对操作规程了解较少,在施工中容易产生影响质量的现象,这些状况如重视不够或解决不及时,将会直接影响质量。本文就钢筋混凝土框架结构施工容易形成的质量问题谈几点体会。
2、钢筋连接
大直径钢筋(φ≥28)可采用钢筋剥肋滚压直螺纹套筒连接新技术,即剥助钢筋纵肋后滚压直螺纹的套筒将预制的丝头待连接钢筋旋拧在一起达到钢筋连接一体,实现等强度连接的目的。
它的机理是:
利用滚压螺纹能使螺纹综合机械性能大幅度提高的特性,同时利用螺纹连接传力不均率与螺杆横截面积变化率相协调对应能够降低螺杆抗拉应力,改变连接过渡段内力曲线形状,降低变截面应力集中影响的特性来弥补钢筋剥肋和螺纹小径对钢筋横截面积削弱影响达到钢筋等强度连接。
技术特点是:
1.1接头强度高,连接质量稳定可靠。接头性能达到行业标准 钢筋机械连接通用技术规程))(JGJ107~96)中A级规定,实现与钢筋母材等强度连接。
1.2钢筋丝头螺纹加工精度高。使工厂加工的套筒与施工现场加工的钢筋丝头配合性好,保证了钢筋连接质量。
1.3由于钢筋端部的丝头是对钢筋柱体表面金属强化后形成的螺纹,钢筋芯部材质和机械性能不发生任何变化,接头的综合机械性能高,特别是接头的抗疲劳性能好,与钢筋化学成分无关。
1.4铜筋丝头加工过程中钢筋搬运次数少、操作简单,加工速度快。一次装卡即可完成钢筋剥肋、滚压螺纹两道工序。
1.5钢筋丝头加工设备投入小,易耗件损耗低,一套滚丝轮可加工丝头为0.8万~1.2万个。
1.6接头连接施工方便,质量容易控制。钢筋丝头用手即可旋入套筒,仅最后2~3扣时用管钳或力矩扳手旋紧,只要钢筋外露螺纹不超过1.5扣,即可保证接头的等强连接。
1.7 适用范围广。不仅适用于直径16~50mmⅡ、Ⅲ级钢筋在各个方向和位置的同、异径可旋转钢筋连接,还能适用于不可旋转或轴向不能移动钢筋的连接。
3、梁柱节点箍筋施工问题
3.1 一般施工做法的弊病
梁柱节点施工的复杂性主要表现为:节点构造复杂。钢筋分布密集,操作人员高空作业。施工难度大,特别是中间柱子钢筋纵横交错,箍筋绑扎不便,采用整体沉梁时节点区下部箍筋无法绑扎,致使梁柱节点部位不放或少放柱箍筋,留下严重隐患。部分施工人员意识到钢筋骨架整体入模后柱节点内箍筋绑扎困难,便采用两个开口箍筋拼台,然而在整个节点区均采用开口箍筋显然不符合规范规定。规范箍筋封闭和箍筋末端弯钩的构造要求,是保证箍筋对混凝土核心起有效约束作用的必要条件,但采用分层下箍法操作难度仍相当大。必须将节点部分侧模板拆除方能保证节点箍筋间距及绑扎牢固。若采用原位绑扎钢筋(即先安装梁底模,再直接在梁底模上绑扎梁筋、安装侧模板),其缺陷是:
3.1.1只安装梁底模、不安装侧模板。板的模板无法安装,造成整个模板支撑系统不稳定,易发生模板倒塌事故;
3.1.2在框架结构施工中,所有的钢筋均在施工楼层堆放和二次运输。在这种开放的模板体系上堆放和搬运钢筋极其不安全;
3.1.3支模和绑钢筋多次交叉作业。不利于施工组织管理,窝工现象较严重,工效较低。
3.2 改进的对策
近年的作法是将梁板模板(含侧模板)全部安装完毕后才安装梁板钢筋并整体沉梁。该施工程序的优点是钢筋堆放、运输及绑扎较安全,交叉作业少。支模和绑钢筋不冲突,工效较高。但若不采取特别措施,会出现节点箍筋少放或者箍筋间距无法保证的问题。对此,可采用如下措施解决:
3.2.1下料时每个节点增加若干根纵向短筋(可用细钢筋);
(2)柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架。再将整体骨架套入柱纵筋并搁置在楼板模板面上,穿梁钢筋并绑扎,为防止附加纵同短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难。附加纵向短筋应偏离箍筋角部约5cm。采用该法可保证柱节点箍筋的间距与数量,实施效果较好。需要说明的是,当结构较复杂时,采用该方法可能也会有困难,施工时要视具体情况而定。
4、混凝土保护层厚度问题
保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度太小,无法满足上述要求,太大则构件表面易开裂,因此,《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204――1992)第3.5.8条《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301――1988)第5.2.10条、《混凝土结构工程施工质量验收规范))(GB50204――2002)第5.5.2条均规定受力钢筋保护层厚度梁拄允许偏差为±5mm。
在框架结构施工中,由于楼面标高是一致的,双向框架梁同时穿越柱节点时,必然造成一侧框架梁面筋保护层厚度偏火(往往会超过40mm)。井字架梁节点也有同样问题,这些问题无法避免,但需注意:一是梁箍筋的下料问题,由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过,若该向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料,面筋无法直接绑扎到箍筋上,对粱骨架受力不利,因此梁端箍筋下料时高度可减小20~30mm(仪一向框架梁端需要)。二是施工时以哪一向为主,因保护层厚度增大,截面有效高度变小,正截面受弯承载能力减小(约5%),设计时是否考虑了这种影响,另一方面构件表面容易开裂。《混凝土结构设计规(GB50010――2002)第9.2.4条规定:“当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大干40mm时,应对保护层采取有效的防裂构造措施。”对此须在设计时就明确以哪一向为主,并对保护层厚度偏大的一向梁端加铺一层钢丝网以防表面开裂。
5、混凝土施工质量控制
5.1 柱的“烂根” 和“夹渣”
现浇框架容易出现“夹渣烂根”现象,使根部混凝土漏浆,严重时出现“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在楼地板上,预先没有在楼板上做找平层或加标准框浇出底面,更没有留清扫口。当层高>5m时中段未留浇筑口,进料从顶部直接下。自由落差>3m,在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离,另因底部板面不平且未堵缝。导致水泥浆流失掉,也存在底面垃圾未清除净、振动棒长度不到位等因素,造成根部夹渣,烂根问题。保证质量的措施应在框架柱接头外进行,即上次烧筑后加相同规格的方框,并浇平框面,继续上浇前支横模从板面开始,浇筑时在顶洒一层l:0.4的水泥砂浆。并铺l:2水泥25~30mm厚,在其上浇混凝土,可保证框架柱自然密实,不会出现夹渣或烂根的质量问题。
5.2 控制好混凝土质量
对配合比的控制不容忽视,再准确的配合比,现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量,仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合设计,而套用别人的比例。对已浇成品不保护,养护不及时,尤其是夏天气温高的地区需要保养,这是提高强度的重要环节。对混凝土框架柱的浇筑施工,必须遵守现行的施工规范,注意克服配料计量、拌和时间短,加水不控制,运距长摇晃离析现象,更要注意不允许二次加水重拌及振捣不密实、过振、漏浆、跑模、不清除残留木屑等现象。操作素质低下所产生的后果将削弱支撑件的竖向荷载,影响结构连接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作标准,步步检验认证,按规范施工,框架工程质量就会得到保证。
6、结语
在建筑工程中,现浇施工的框架具有整体性好、围护墙体轻、抗震性好、施工速度快、布局灵活多样的优点,在工程实践中成为主要的结构形式,工程技术人员在施工中应严格按照图纸和规范施工,确保工程质量和安全。
参考文献:
[1]朱永新、吕宏标.关于钢筋混凝土框架结构施工中的若干问题[J].科技咨询导报,2007 (14)
[2]刘永忠.钢筋混凝土框架结构施工[J].中国新技术新产品,2009(19)
【关键词】工民建钢筋混凝土结构裂缝控制措施
中图分类号:TTU37 文献标识码:A 文章编号:
钢筋棍凝土构造物裂缝往往造成许多困扰, 轻则影响结构物外观,重则危及构造物安全。对混凝土裂缝的分析,不仅要明确裂缝的危害,分析裂缝产生的原因,更要求我们从设计上和施工过程中总结以经验预防裂缝的发生。
一、工民建中钢筋混凝土结构裂缝的表现形式
1、荷载裂缝
该种裂缝又被称之为建筑物结构应力裂缝,是结构受到外在荷载作用而形成的,其裂缝形态表现为较为明显的规律性,多数情况下,能够计算和分析出较为准确的结论。有以下几种常见的形态:
(1)简支梁受力裂缝。有些是跨中为正截面受弯裂缝,与梁轴相互垂直,呈现出上小下大的形状;有些是端部为斜截面的受剪裂缝,从支座出发指向梁顶位置的集中荷载。
(2)钢混凝土柱的轴心在受压荷载下出现的裂缝形态表现为沿着柱轴呈纵向上不均匀分布,中间部位稍微密点。
(3)牛腿受力裂缝,这种裂缝有两种:一种是受剪裂缝从集中荷载作用点出发,延伸方向指向牛腿外斜面与下柱面的交汇点;另一种是受弯裂缝从牛腿支承面与上柱面交汇点出发,延伸的方向斜向柱内。
(4)大偏心受压柱裂缝,该种裂缝主要集中位于最大弯矩所在处,受拉面裂缝都是呈现出水平走向不均匀分布,内小外大,与柱轴相互垂直。
(5)转角阳台裂缝,该裂缝的形态大多位于板面,从墙板的交界处出发,向外延伸时是以角点为中心呈现为米字形。
(6)屋面板张拉裂缝,该裂缝大多数是分布于板面,与长轴相互垂直,从板面开始向下延伸;也些裂缝在形态上纵肋预应力筋端部还有着局压裂缝的存在。
(7)现浇楼盖裂缝,这种裂缝在不同的部位呈现出不同的形态:位于板面的裂缝呈现出环状,主要是沿着框架梁边分布;位于板底的裂缝呈现出十字或米字,主要集中分布于跨中。
2、温度裂缝
温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的一种裂缝,一般物质都有着热胀冷缩的性质,混凝土结构中的构件因热胀冷缩而发生结构温度变形,如果此时又有各种约束的作用,便会形成温度应力,结构在温度应力作用下,超过了抗裂强度范围,裂缝自然就不可避免了。
3、干缩裂缝
混凝土结硬过程中由于混凝土中存在多余水分,水分蒸发促进水泥的水化作用,进而促使水泥骨架不断地紧密,直接造成体积的减少,这一现象被称之为干缩,也叫收缩。在具体的工程施工过程中,如果早期养护未能做到及时到位,致使混凝土的表面过快的干燥,产生了干缩裂缝。
二、工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制措施
1、设计过程中的裂缝控制
(1)在满足建筑平面造型的基础上,尽量简单设计。 如果平面造型较为复杂,就会带来结构扭曲的附加外力,增加裂缝可能性;
(2) 严格控制设计比例,如果长和高的比例过小,那么建筑刚性较大,抗沉降能力随之增强;
(3) 对于建筑物承重部分的受力情况,应在设计时做适当调整,将荷载力均匀布置,尽量减少受力过于集中。 如果地基受到不均匀重力,就很可能出现地基变形,产生裂缝。 因此,在钢筋混凝土结构的设计阶段,应该对地基设计的埋深有所估计,提高设计的针对性,不同地基强度,选择的垫层厚度也有所不同,尽量选择可降低不均匀沉降的方式,提高基础强度。
2、施工技术控制措施
(1)前期预控
(a) 做好图纸会审工作。 在图纸会审过程中,重点注意设计中容易忽略且易造成裂缝的地方:一是构造设计不明确 、没有考虑结构收缩变形和后浇带、 伸缩缝设置不明或不合理、 后浇带无加强设计措施等。 二是设计中结构断面突变处或易导致应力集中处,而设计未采取相应的构造措施。 三是设计构造钢筋配置过少或过粗,易出现楼板和墙板等薄壁构件 。四是大体积混凝土的配筋量小于最少配筋率,缺乏相应措施。
(b)科学合理地编制施工组织设计。 施工组织设计编制时应充分体现钢筋混凝土施工工艺及控制措施,结合结构特点有针对性地制定钢筋混凝土裂缝控制措施。
(2)过程控制
(a)首先是混凝土材料的控制 。混凝土材料的选择:水化热较低的水泥是首选,避免采用安定性不过关的水泥;选择粗骨料的标准是空隙小、 质地坚硬而且料粒合理、 无有害杂质;粗糙石要选择含黏土和砂粘岩片状不大于1% 的,最好是小于1% 的;细骨料则应该选择中砂,标准是粒径较粗、 空隙较小 、含泥量很小的比较干净的砂;还可以加入外掺料,比如膨胀剂减水剂 、粉煤灰等可以改良混凝土工作度、 降低其用水量、 降低开裂几率 、配比材料要合理。 材料的配合比应采取低水灰比的方式,降低用水量,让混凝土降低收缩开裂;在混凝土浇注的过程中,绝对不允许随意加水;对原材料的配料,一定要准确,搅拌务必要均匀 。钢筋在制作和加工时,要严格审核钢筋的品种、 质量规格、 数量等因素。 模板的质量决定了混凝土结构的外观质量。 模板构造一定要合理,务必预防模板变形、 松动等情况,要在混凝土水化热峰值过后,进行拆模,以降低因温度变化而引起的裂缝出现几率。
(b)加强施工控制和现场养护
砼的浇筑 ,浇筑进料砼拌合物不允许有离析现象, 振捣适度均匀, 严禁踩踏钢筋和任意扯拉钢筋 ,防止钢筋移位,确保钢筋位置的正确; 在气温高、 湿度低、 风速大的环境下要及时洒水养护 ,早期养护至关重要, 要延长养护时间。
(c)加强施工控制和现场养护
砼的浇筑 。浇筑进料砼拌合物不允许有离析现象,振捣适度均匀;严禁踩踏钢筋和任意扯拉钢筋,防止钢筋移位,确保钢筋位置的正确;在气温高、 湿度低 、风速大的环境下要及时洒水养护,早期养护至关重要,要延长养护时间。加强浇捣后的养护。 混凝土养护是整个施工过程中必不可少的个环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少温度产生的裂缝,也可降低由混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝同时,对水泥砂浆地面也要严格按施工顺序操作,并加强养护,经常使地面处于湿润状态,也能有效抑制地面裂缝的产生严格控制板面负筋的保护层厚度 。现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起. 另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变化从而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5 cm。
预埋线管处的裂缝防治。 预埋线管,特别是多根线管的集中处容易出现裂缝。 当预埋线管直径较大,开间宽度较大,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝。 因此对于较粗的管线或多根线管的集中处须加强 。
(d) 后浇带的养护
如果不能妥善处理施工缝及后浇带问题,也会产生混凝土裂缝一方面,控制施工缝,应该做好清理工作,润水后铺设比例相同的砂浆;应该注意两次混凝土的交接位置严格控制,避免出现夹渣;另一方面,后浇带的养护,应严格参照设计图纸要求,设置附加筋。 在后浇带的施工过程中不能提前拆除两边的支撑,否则梁板悬臂,可能产生变形。 在对后浇带进行施工时,做好接缝处的处理工作,在混凝土中掺入适当比例的膨胀剂,提高施工质量。
参考文献:
关键词:高职教育;结构模型;结构识图
中图分类号:G710 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)030-000-01
建筑结构识图能力对于建筑工程管理专业是一项基本技能,在施工现场,读懂结构施工图纸是做施工员,监理员,资料员,安全员等岗位的必备基础。然而,高职院校中,对于结构施工图的识读,尤其是查阅平法图集相应构造图掌握构件节点钢筋构造要求和排布次序对学生来讲依然是难点,也是识读结构施工图的重点。由此可见建筑工程管理专业结构识图能力对于学生学习的重要性,因此教师要将其贯穿于教学过程的始终。
一、现状分析
如何解决学生识读结构施工图的困难的问题,通过分析学生学习结构施工图的现状和课程教学当中存在的问题。总结以下:
1.理论教学的局限性
课堂理论教学,仅通过实际工程图片和绑扎钢筋视频等辅助手段,展示的内容依然不蛲暾。虽然有钢筋模型教具,但只是单一构件,不能够涵盖各种节点的构造,覆盖面过小。实训中心的建设一定程度上可以弥补理论教学的单一,提高学生识图能力,但是班级学生较多,难以组织。
2.学生学习效果较差
学生对于平法图集制图规则掌握不好,记忆不牢,不会根据图纸查阅图集中相应的构造详图;学生空间想象能力较弱,很难根据平面配筋想象出空间中节点钢筋构造与排布。在图纸抄绘作业中只是机械的抄图,并没有理解构造要求。
3.学生的兴趣引导
对于动手的作业,更能激发学生尝试的热情,要使学生主动参与学习,提高对《结构基础与识图》课程的兴趣,进而鼓励学生深入学习,提高学校效率。
二、结构模型制作实训
结构模型制作实训的引入,目的是学生通过完成模型制作的任务,能够熟练的识读结构施工图,能熟练的查阅平法图集,能在教师的指导下,以小组的方式独立完成构件的钢筋算量、放样图绘制和钢筋模型绑扎的全过程。让学生在这个过程中提高自身的结构施工图的识图能力,培养学生实践动手能力和团队协作能力。结构模型制作作为《结构基础与识图》学期末的集中实训,实训时长为一周。
1.实训任务
背景:某实验楼建筑,抗震等级为二级,框架结构,独立基础,三层。建筑面积3000平方米。本项目要求学生在一周内完成实验楼的构件放样图绘制及基本构件的模型(梁板柱基础、楼梯)制作,并进行成果汇报。
2.实训过程
(1)复习和引导学生回忆结构施工图制图规则和构造详图,利用多媒体演示,讲解梁、板、柱、墙、基础等构件平面表达形式、配筋信息等。分组布置任务和制定进度计划。让学生对本周将要完成的任务有大概的了解,并且在头脑中构建出钢筋骨架
(2)分组绘制各构件的构造详图,根据各构件的平面配筋图绘制梁、板、柱、基础、楼梯等构件的配筋放样图,此过程需要查阅平法图集以及其他相关规范,是学生制作模型的前提,也是反复熟悉图集的过程。在此过程当中,学生一方面巩固了结构施工图制图规则方面的基本知识,另一方面要考虑各构件节点构造要求,例如梁板柱节点钢筋排布和各构件在节点位置锚固长度的要求。通过这个重要的环节,加强学生对基础平面布置图,柱配筋图,梁配筋图,板配筋图和楼梯配筋图的识读方法和相关的构造要求的学习。
(3)根据绘制的构件配筋放样图准备材料制作结构配筋模型。根据绘制的放样图以及材料的总量,每组按照规定的模型比例,计算钢筋的下料长度,此环节建立在构造要求掌握良好的基础上。
(4)总结汇报。每组对实训周的成果和过程进行汇总展示,并定期汇报实训过程收获。
3.实训成果
每位学生独立完成上交一张A2幅面图纸的构件的配筋放样图、每组提交结构构件模型一个。
4.考核
每组提交成果并进行汇报,以答辩的形式考察每个学生在结构模型制作实训中学习的程度。教师进行点评和打分。
故模型制作是学生们边做边思考的实践过程,这样既提高了学生的动手操作能力,也提高了他们的空间思维创造能力。
三、建筑结构模型制作实训效果评价
建筑结构模型制作实训过程中发现,从以下几个方面促进了学生结构识图能力的提高
1.激发学生学习的热情
结构模型制作弥补了图纸、照片、视频这些方式的不足,让学生接触到了实际的配筋和钢筋绑扎的过程,见证了由图纸到实物的过程,充分的调动起学生的积极性,发挥学生的主观能动性和独立思考能力,在模型制作的过程中遇见的问题,也能够主动询问老师或者上网查阅资料。
2.增强学生空间理解力
把抽象的概念具体化、形象化,需要建立图纸与实物之间的关联性,从而更深刻的将G平法图集的构造知识融会贯通。在模型制作过程中,空间实物能够更加清晰全方位的表达节点构造也使得在模型完成以后,对结构施工图纸有了空间上的深入理解。
3.培养学生良好的自学习惯
培养了学生遇到问题查找规范、图集,解决问题的习惯。
4.培养学生综合素质
实践证明,团队意识和个人自豪感在总结汇报当中尤为凸显。
四、小结
要采用理论与实践相结合的手段,通过训练逐步培养学生的结构施工图的识读能力
高职院校就要不断更新教学理念、创新教学方式方法。同时,教师还要加强建筑结构识图课程与建筑材料课程、施工课程等先关专业课程的联系,这样才能全面提升学生的知识水平,也有利于学生专业技能的快速提升。教学在教学过程中要处理好基础知识、实际工程图知识、职业能力之间的关系,以全新的思维和最大的效率焕发老师和学生教与学的热情。
参考文献:
[1]郑晓丽.关于提高学生建筑工程识图能力的建议[J].中国教育技术装备,2011(24).
[2]郑庆波.谈如何提高学生建筑工程识图能力[J].科汇,2011(06):61-62.
一、课堂教学现状
1.现行教材的选择
通过多年教学过程中对教材的选择和使用情况来看,目前,高职“建筑力学与结构”课程教学所采用的教材项目化教材开发较多,教材开发均能结合高职教学课程改革和整合,教材编写内容大多整合了三大力学和主要建筑结构设计相关内容,教学内容多,学时少,岗位适用性不强。因此,从建筑工程技术专业岗位能力培养上来看,目前的教材内容针对性不强、内容零散,不利于提高课堂教学效果。
2.课堂教学情况分析
(1)教学设计不能切合专业能力培养要求与岗位工作实际。针对所选教材和课程教学改革,教师对课堂教学的内容进行了合理的整合和取舍,但是在实际教学过程中,由于对课程教学目标设计的不明确和对学生专业岗位能力要求的不熟悉,教师很难将高度抽象的力学模型与工程实际结构,以及结构配筋构造相互联系并定性深入讲解。同时,由于力学计算与结构设计本身的枯燥和难度,也导致高职层次的学生本门课程的兴趣不浓。(2)学生学业基础薄弱,且对课程的重视程度不够。从目前高职学生招生情况分析,我院本专业招收的普高毕业生文理兼有,总体在数学、物理等课程的基础较差,导致对本门课程的学习兴趣不高,重视度不够。同时,由于其学习目标不明及学习习惯等方面的先天不足,导致以力学及结构分析理论为主的课程课堂教学气氛沉闷,枯燥乏味。调查显示,通过专业思想教育后的大一学生,有近1/2的学生不知道自己今后的专业需求及能力要求,近2/3的学生不知道本门课程的教学在专业人才培养中的地位和作用。
二、课程教学目标与内容改革
1.教学目标设定
通过对教学情况的分析以及多年对本专业岗位核心能力的调查,我们发现,实际工作中对结构施工图的识图能力、结构构造处理、规范和图集的查阅和应用是本专业初级岗位的重点,而按照结构施工图进行分析和处理施工过程中力学与结构问题则对专业技术人员提出了更高的要求,所处的技术层面越高,对力学与结构知识的应用及要求就越高。根据以上调查,我们在多年的教学实践中总结并设定“建筑力学与结构”课程的教学目标为培养学生实际工程的力学、结构分析能力和培养结构施工图识图与应用能力。
2.教学内容重构
结合高职教育教学特点和课程设定的教学目标,我们根据专业人才培养方案对岗位核心能力、知识和素质的要求,选取了符合岗位实际要求的理论知识和实践技能,对建筑力学与结构的教学内容进行了重构,体现理论知识“够用为度、贴近实际”“弱化计算、强化构造、重视识图”,形成了新的教学内容框架,见图1。课堂教学把握力学源于结构,结构源于工程的原则,使所学力学知识能用于解决工程实际问题。
三、软件虚拟建模技术的课堂教学设计
根据课程教学目标,我们将力学理论运用于工程结构和施工环境中措施构造(如脚手架、模板支撑等)的力学与结构分析,熟练识读结构施工图作为本课程的教学重点。为解决力学与结构分析、结构施工图识图与应用的枯燥教学,根据高职学生学习基础情况,我们将工程技术软件虚拟建模技术引入,与课堂多媒体系统相结合,运用软件自动分析与软件三维建模仿真效果,将复杂的结构受力分析和计算过程、抽象的结构施工图变得形象化、便捷化。根据学生特点弱化计算,重视力学和结构的定性分析及其与实际工程的联系,强化专业识图与应用技能,实现了力学的趣味教学,提高学生学习兴趣和课堂教学效果。具体实施如下:
1.力学求解器的应用
荷载分析、内力求解与分析、结构分析是结构构件受力分析的一个重点,内力计算步骤和内力图绘制相对繁琐,对高职学生来说是个难题。力学求解器可实现回避学生弱势,弱化计算过程,强化了力学的实际应用,省略了学生最烦最怕的计算和绘图步骤,以学生感兴趣的软件操作来完成这个过程,将教学重点放在了工程实践中常用的结构体系分析与内力分析上,如图2。
2.Inventor软件结构建模
结构配筋计算是建筑结构设计的难点,根据我院学生的特点,课程组将教学目标定为熟悉结构构件破坏过程与简单建筑结构的设计过程。为达到这个教学目标,帮助学生更好地理解结构配筋构造要求,课题组在实施过程中,应用Inventor软件建立结构构件三维受力模型,使得抽象的内力分布概念通过软件建模,形象地展示在学生的眼前,从而让学生更直观地认识了内力,认识了结构,更清楚地认识了构件破坏过程与配筋原理。
3.BIM技术在施工图识图中的应用
结构施工图是建筑工程技术专业核心能力之一,根据学生在学习结构施工图识图的过程中出现的配筋二维图纸难以建立空间认识的情况,课程组改变原有的采用绘制二维钢筋放样图和建筑实体模型观摩相结合的教学方式,引入工程界正在推广应用的BIM技术,精选实际工程结构施工图实例,运用BIM软件建立结构配筋模型,将结构施工图钢筋放样的过程运用三维模型动态展示,使二维结构施工图纸转变为三维的立体模型,帮助学生形象地识读结构施工图,提高了学生的学习兴趣,解决了工程识图过程的枯燥问题。
4.CAD绘图技术在施工图识图中的应用
[关键词]平法施工图;理实一体化;工学结合
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]2095-3712(2015)11-0033-02[作者简介]魏翔(1984―),男,河南新乡人,硕士,广西经济管理干部学院土木建筑系讲师,中级工程师。
高职“混凝土结构平法施工图识读”是建筑工程技术专业的一门核心职业技能课。本课程以培养学生从事建筑工程施工一线技术与管理工作的能力为核心,通过理论学习和实践锻炼,培养学生识读建工工程施工图和钢筋翻样的能力,提高学生的基本专业素养。
“混凝土结构平法施工图识读”课程在以往的教学中,往往只注重理论知识的传授,即仅仅以课本、规范图集为主,讲授施工图的基本识图方法,未引入真实的工程项目和学生施工现场实训以及以真实工程图纸为任务的钢筋翻样模拟演练,从而使本来就枯燥乏味的课程理论教学效果越加不理想。[1]因此,本文在优化教学内容的前提下提出新的教学模式改革思路。
一、课程改革的理念
根据建筑施工关键岗位中的施工员、质检员、造价员的岗位职业能力要求及建筑工程技术专业的人才培养目标,本课程应突出对学生动手能力和合作沟通能力的培养。鉴于此,本课程以培养学生职业能力为主线,以工学结合为切入点,以施工员、质检员、预算员的岗位职责―工作任务―能力分析为依据,以真实的工程项目为载体,以实训任务为驱动,同时遵循学生认知学习的规律和职业成长规律,把教学分为单项演练和综合实训两阶段进行,采用“导―融―授―解―评”五位一体理实一体化教学模式,实现课程开发与设计的创新,从而设计理论与实践一体化的工学结合的教学模式。[2]
二、理实一体化工学结合的教学模式整体设计思路
整个建筑工程项目从施工图的审核到开工建设,乃至竣工的整个工程,都要求施工管理人员具备识图和钢筋翻样的能力。本课程设置的目的是为了适应施工现场实际的需要,使学生具备施工现场识读混凝土平法施工图的能力。根据教学任务和教学目的,本文提出了全新的理实一体化教学模式和教学思路,具体内容如下:
(一)项目式、任务化教学
项目式、任务化教学的教学整体设计是在分析施工图识读及钢筋翻样对一线施工管理人员所具备专业知识能力要求的前提下,将课程的教学内容以真实的项目设计图纸为载体,按照具体的工程项目进行划分,共划分为6个课程项目,其中项目一“混凝土结构平法施工图识读准备”对应工程开工准备阶段对设计图纸的交底和图纸的会审,项目二到六分别对应各个具体的施工阶段内容。然后根据课程大纲要求,将每个项目任务化,即进行具体的任务布置,把6个实施项目又划分成23 个具体任务,使课程内容具体化、显性化。从而各个项目之间既相互独立又相互联系,同时任务的布置使教学内容进一步明朗化、具体化。[3]具体如下表所示:项目式、任务化教学整体设计
课程项目任务布置项目一:混凝土结构平法
施工图识读准备1.准备平法施工图识读相关资料;2.准备钢筋基本知识;3.掌握传统结构施工图识图基本方法和钢筋翻样项目二:钢筋混凝土
基础平法施工图识读1.准备钢筋混凝土基础的基本知识;2.独立基础平法施工图制图规则和识读,独立基础钢筋构造知识,独立基础钢筋翻样实例计算;3.条形基础平法施工图制图规则和识读,条形基础钢筋构造知识,条形基础钢筋翻样实例计算;4.筏形基础平法施工图制图规则和识读,筏形基础钢筋构造知识,筏形基础钢筋翻样实例计算项目三:钢筋混凝土
柱平法施工图识读1.准备柱的基本知识;2.柱平法施工图制图规则和识读;3.框架柱钢筋构造知识;4.框架柱钢筋翻样实例计算项目四:钢筋混凝土
梁平法施工图识读1.准备梁的基本知识;2.梁平法施工图制图规则和识读;3.梁钢筋构造知识;4.梁钢筋翻样实例计算项目五:钢筋混凝土
剪力墙平法施工图识读1.准备剪力墙的基本知识;2.剪力墙平法施工图制图规则和识读;3.剪力墙钢筋构造知识;4. 剪力墙钢筋翻样实例计算项目六:钢筋混凝土
板与楼梯平法施工图识读1.准备板和楼梯的基本知识;2.现浇板和楼梯平法施工图制图规则和识读;3.现浇板和楼梯钢筋构造知识;4.现浇板和楼梯翻样实例计算(二)“导―融―授―解―评”理论实践一体化的教学模式
具体教学实施过程如下:“导”即导出任务,根据真实的工程项目施工过程导出学习任务;“融”即融入情境,根据混凝土结构工程施工顺序设计教学情境,并把导出的任务融入情境中进行教学;“授”即传授知识,根据教学单元相关内容并结合多种教学手段,如多媒体教学法、案例教学法、现场教学法等方法来传授相应知识;“解”即解决问题完成任务,根据所学知识完成教学情境中的相应任务;“评”即答复评价,编制任务答复,小组进行互评,教师进行打分。
(三)职证化教学
国家在许多法规和政策性文件中多次提出了实行“双证书”制度的要求。取得职业资格证书的学生就业机会多,参加工作以后上手快、熟练程度高,同时也能满足企业持证上岗的要求。因此,本课程教学模式的设计也响应了当前国家加大、提倡高职在校学生在校期间取得职业资格证的号召,不仅进一步提高了学生的动手能力,又增加了学生的就业砝码,同时也锻炼了教师,还进一步满足了社会了需要,可谓一举多得。[4]
三、结语
该课程的教学模式、教学方法、教学内容、实训条件都具有较好的导向性,教学内容贴近工作实践。在实际的教学中产生了良好的效果,是提高教学质量的有效途径。具体总结如下:
第一,在理实一体化教学模式中,教学内容的编排紧扣教学大纲的要求,内容和难度既满足高职学生的学习需要,又充分体现了紧凑、实用的原则。项目化的教学安排使教学内容更加明确化、显性化。任务式的教学引入使学生在学习过程中目的明确,使学生养成了课前带着任务主动预习、课中带着任务针对学习、课后带着任务巩固学习的好习惯和好风气,大大提高了教学效率和教学质量。
第二,在教学方法设计上,以建筑工程项目的实施为导向,以真实的工程项目图纸为载体,以学生为主体、教师为主导,以实训为手段,这些做到了理论与实践的有机结合,大大提高了学生主动学习的兴趣,同时也提高了学生的实践技能。
参考文献:
[1]马丹丁.论建筑结构课程中平法识图教学单元的改革[J].教育与职业,2011(18).
[2]初艳鲲.房屋建筑识图与构造课程的建设与实践[J].中国科技信息,2011(7).