時(shí)間:2023-07-12 17:08:44
開(kāi)篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇超高層住宅設(shè)計(jì)要點(diǎn),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:超高層;給排水;設(shè)計(jì)要點(diǎn)
中圖分類號(hào):TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、超高層建筑給排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容
給排水系統(tǒng)包括給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)與消防水系統(tǒng)。其運(yùn)作方式主要包括氣壓罐給水、高位水箱供水等,氣壓罐給水主要利用管網(wǎng)壓力向供水點(diǎn)持續(xù)給水,當(dāng)管壓降至最小作業(yè)壓,氣壓罐的離心水泵開(kāi)始向管內(nèi)灌水,待管壓回升后停泵;高位水箱供水則是通過(guò)存儲(chǔ)水量、調(diào)節(jié)水壓進(jìn)行供水,當(dāng)水流量與外網(wǎng)水壓未達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí),調(diào)節(jié)池利用離心水泵提升水壓。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要采用分流制,從而提升節(jié)能水利用率,另外還需通過(guò)水力計(jì)算控制排水管的流量,防止其超過(guò)上限,減少水流沖擊對(duì)管道的傷害。消防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于提高建筑物的消防安全性,因此在設(shè)計(jì)時(shí)室內(nèi)消火栓以減壓式的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為最佳。
二、超高層建筑給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、超高層建筑的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1給水系統(tǒng)
從目前超高層住宅小區(qū)的給水方式來(lái)看,因多為小于120m的超高層建筑,主要采用的是“水箱―――變頻供水設(shè)備―――用水點(diǎn)供水”的方式。此種方式供水可靠、維護(hù)方便、能夠避免高位水箱帶來(lái)的二次污染。根據(jù)GB50015-2003《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(2009年版)3.3.5條,通常對(duì)小于120m的超高層住宅給水系統(tǒng)分為4個(gè)區(qū)。對(duì)供水壓力超過(guò)0.20MPa的樓層采用支管減壓閥減壓供水,支管減壓閥減壓后閥后壓力為0.20MPa。此種減壓方式雖然增加了減壓閥的數(shù)量,但相對(duì)于立管設(shè)置減壓閥的方式,該方式維修方便,且維修時(shí)影響的范圍較小。分戶水表設(shè)置在每層的管道井內(nèi)進(jìn)行集中管理。
1.2給水管道的敷設(shè)
超高層住宅小區(qū)的市政給水管通常敷設(shè)于地下室頂板上,上接室外消火栓,也有部分市政給水管同加壓的給水主干管一樣,敷設(shè)于地下室內(nèi)。對(duì)于帶有商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的普通住宅或商住樓,筆者建議將底層的商業(yè)用水干管也敷設(shè)于地下室頂板下,這樣便于以后維修及集中設(shè)置水表。加壓后的給水主干管在地下室內(nèi)分別接至每棟樓管井中的立管。給水支管目前常用的敷設(shè)方式有兩種,一種是敷設(shè)于墊層內(nèi),一種是明裝,安裝于梁下。根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.5.18條規(guī)定,敷設(shè)在墊層或墻體管槽內(nèi)的給水支管的外徑不宜大于25mm。而就目前的施工情況來(lái)看,有時(shí)建筑面層達(dá)不到要求,為了避免地面開(kāi)裂,有時(shí)會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)板進(jìn)行剔槽,這是違反規(guī)范規(guī)定的。且給水管敷設(shè)于墊層內(nèi)給檢修帶來(lái)一定的困難,如果漏水甚至還會(huì)破壞建筑結(jié)構(gòu)板,帶來(lái)嚴(yán)重的后果。筆者建議采用明裝,安裝于梁下的走管方式,對(duì)于目前新建的住宅建筑來(lái)說(shuō),一廚兩衛(wèi)是很常見(jiàn)的配置,且生活陽(yáng)臺(tái)也有用水點(diǎn),用水點(diǎn)比較分散,管線較長(zhǎng),因此在敷設(shè)管道時(shí)靠近墻角或者梁邊,再結(jié)合二裝進(jìn)行裝飾,這種敷設(shè)方式,雖然一定程度上影響了美觀,但是從使用角度上來(lái)講更安全、可靠。
2、超高層住宅建筑的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1排水支管的敷設(shè)
(1)廚房排水支管的敷設(shè)
從實(shí)際的使用來(lái)看,廚房設(shè)置地漏已失去意義,且在水封得不到補(bǔ)償?shù)那闆r下容易竄至室內(nèi)。目前新建的超高層住宅中,大部分廚房均與生活陽(yáng)臺(tái)連通,不設(shè)置地漏也不會(huì)造成排水不暢的隱患。目前的設(shè)計(jì)中,廚房的排水沒(méi)有像衛(wèi)生間那樣采用降板或者側(cè)排的方式進(jìn)行同層排水設(shè)計(jì),因?yàn)橥鶑N房是與生活陽(yáng)臺(tái)共用排水立管,而生活陽(yáng)臺(tái)上還有地漏、洗衣機(jī)等排水點(diǎn),如果要做到同層排水,必然會(huì)增加土建費(fèi)用或者增加立管,而廚房排水通常是很少的,為此增加投資并不合適。
(2)衛(wèi)生間排水支管的敷設(shè)
為了不使衛(wèi)生間排水支管進(jìn)入下層戶內(nèi)空間,目前對(duì)衛(wèi)生間進(jìn)行同層排水設(shè)計(jì)主要有兩種方式:(1)衛(wèi)生間降板;(2)采用側(cè)排方式。從目前的設(shè)計(jì)情況來(lái)看,大多數(shù)住宅衛(wèi)生間采用的是衛(wèi)生間降板的處理方式,因?yàn)榇朔N方法簡(jiǎn)單有效,且對(duì)衛(wèi)生器具沒(méi)有特殊要求,而采用側(cè)排方式的同層排水,對(duì)衛(wèi)生器具有特殊要求,這會(huì)對(duì)以后業(yè)主使用帶來(lái)不便。衛(wèi)生間降板方式的同層排水即將衛(wèi)生間排水支管敷設(shè)于衛(wèi)生間降板范圍內(nèi),此種雖然施工較為方便,但不易進(jìn)行管道檢修,因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要做好降板面層的防水措施;其次建議在降板部分側(cè)面設(shè)置側(cè)排地漏,以便排出可能出現(xiàn)的積水。在不影響建筑使用及滿足規(guī)范的前提下,筆者建議對(duì)于排水立管敷設(shè)于衛(wèi)生間內(nèi)的情況,可考慮結(jié)構(gòu)降板300mm;而對(duì)于排水立管敷設(shè)于衛(wèi)生間外的情況,因支管要穿出衛(wèi)生間,從兩塊板之間接出,可考慮結(jié)構(gòu)降板350mm。
2.2排水立管的敷設(shè)
排水立管及通氣立管宜布置在用水量大的衛(wèi)生器具附近,盡量將立管設(shè)置在廚房、生活陽(yáng)臺(tái)、衛(wèi)生間等墻角處,且盡可能減少對(duì)廚房、衛(wèi)生間使用的影響。對(duì)于某些戶型,在不影響建筑外立面效果的情況下,也可以將立管設(shè)置于外墻凹槽內(nèi),但此種設(shè)置方式或多或少會(huì)影響立管檢修及清通。對(duì)于超高層住宅的排水立管,因建筑高度的原因,會(huì)在排水系統(tǒng)中形成很大的重力勢(shì)能,筆者還建議設(shè)置消能裝置,可將消能裝置安裝于避難層立管上。
2.3排水管材的選用
根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定,住宅建筑的排水管道多用U-PVC管及鑄鐵管。對(duì)于超高層住宅因抗震的要求,排水立管應(yīng)選用柔性排水鑄鐵管,承插式橡膠圈柔性接口。衛(wèi)生間、廚房排水支管可采用實(shí)壁硬聚氯乙烯(UPVC)塑料排水管,承插粘接。
3、超高層住宅建筑的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》7.6.1條規(guī)定:建筑高度超過(guò)100m的高層建筑及其裙房,除游泳池、溜冰場(chǎng)、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級(jí)防火門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外,均應(yīng)設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。因此針對(duì)超高層住宅建筑,住宅部分應(yīng)在走道設(shè)置噴頭,按輕危險(xiǎn)級(jí)布置。同時(shí)還應(yīng)與建筑專業(yè)協(xié)調(diào),確定戶門為甲級(jí)防火門。對(duì)于超高層住宅小區(qū)的地下車庫(kù)應(yīng)按中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)布置噴頭,且對(duì)于一類車庫(kù),建議增加泡沫罐。自噴系統(tǒng)中各水力報(bào)警閥接管點(diǎn)處的最大壓力控制在1.2MPa以內(nèi),系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭最低保證壓力≥0.05MPa,當(dāng)配水支管≥0.4MPa時(shí)設(shè)減壓孔板減壓。但當(dāng)供水壓力超出各水力報(bào)警閥接管點(diǎn)壓力要求時(shí),在水力報(bào)警閥前設(shè)減壓閥減壓。
3.2消火栓系統(tǒng)的分區(qū)及管道敷設(shè)
室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)采用豎向分區(qū),分區(qū)最大靜壓力控制在1.0MPa以內(nèi)。根據(jù)建筑高度,并結(jié)合樓內(nèi)各個(gè)功能進(jìn)行豎向分區(qū)。對(duì)于超高層住宅小區(qū),建議在分區(qū)時(shí)盡量減少塔樓內(nèi)的消火栓環(huán)網(wǎng),將消火栓環(huán)網(wǎng)盡可能的移至地下室,這樣可以在保證消防安全的情況下減少影響層高的可能性。超高層住宅小區(qū)內(nèi),必然是由一些高度不同的樓棟組成,因此在分區(qū)時(shí)可以將一些高度小的樓作為一個(gè)消火栓分區(qū),以實(shí)現(xiàn)減少環(huán)網(wǎng)的目的。在小區(qū)內(nèi)最高住宅建筑的屋頂設(shè)置消防水箱,并應(yīng)保證最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力及噴頭壓力,不能保證時(shí)需要設(shè)置增壓設(shè)備,當(dāng)增加設(shè)備間設(shè)置在大屋面層時(shí),應(yīng)避免設(shè)置在客廳及臥室上方。
3.3消防系統(tǒng)的管材選用
對(duì)自噴消防系統(tǒng)和消火栓消防系統(tǒng)高區(qū)立管及地下室橫干管應(yīng)采用加厚內(nèi)外熱鍍鋅鋼管,其余立管及橫干管應(yīng)采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管,連接方式均為螺紋接口(DN
結(jié)束語(yǔ)
較之其他形式的民用建筑,在消防給水系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中超高層建筑對(duì)系統(tǒng)的要求更高,需要系統(tǒng)具有更加安全可靠的性能保證,因此要求設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)在規(guī)范充分理解相關(guān)規(guī)范的前提下,結(jié)合實(shí)際的建筑特點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)進(jìn)行完善和總結(jié),不斷的優(yōu)化該排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng),使得系統(tǒng)更加的經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。
參考文獻(xiàn)
[1]蔣天才.高層建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011(20)
關(guān)鍵詞:應(yīng)急照明;高層住宅樓;控制;防火規(guī)范
隨著社會(huì)的發(fā)展,高層住宅樓越來(lái)越多,高層住宅樓具有面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集、用火用電勇氣量大的特點(diǎn),一旦發(fā)生火災(zāi),人員逃生和滅火救援都非常困難。高層住宅樓由于建筑層數(shù)多,垂直疏散距離長(zhǎng),人員疏散到安全場(chǎng)所所需時(shí)間較長(zhǎng)。對(duì)于大多數(shù)高層住宅建筑(除100米以上的超高層建筑),沒(méi)有相應(yīng)可靠的避難層,而且基本上都是一個(gè)單元只有一個(gè)疏散樓梯,一旦發(fā)生火災(zāi),人員疏散十分困難。應(yīng)急照明在火災(zāi)發(fā)生等特殊情況發(fā)生時(shí)的作用是毋容置疑的。
一、對(duì)高層住宅樓劃分的理解
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)第5.1.1民用建筑根據(jù)其建筑高度和層數(shù)可分為單、多層民用建筑和高層民用建筑。高層民用建筑根據(jù)其建筑高度、使用功能和樓層的建筑面積可分為一類和二類。民用建筑的分類應(yīng)符合表1的規(guī)定。對(duì)于住宅建筑,《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》以建筑高度27米作為區(qū)分多層和高層住宅建筑的標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于高層住宅建筑,以54m劃分為一類和二類。代替了原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-1995中按9層及18層的劃分標(biāo)準(zhǔn)。個(gè)人理解,隨著社會(huì)的發(fā)展,現(xiàn)在的高層住宅樓的戶型和風(fēng)格越來(lái)越多樣化,出現(xiàn)了很多層高較高(有的層高達(dá)5.9米),而一般住宅樓的層高大概是2.8米到3.2米,這樣如果再用層數(shù)來(lái)劃分高層住宅樓,會(huì)出現(xiàn)同樣都是10層高層住宅樓,其建筑高度可能相差很多,如果再用層數(shù)來(lái)劃分,可能造成有些住宅樓本應(yīng)該屬于二類高層,結(jié)果按照原有規(guī)范不需要按照二類高層設(shè)計(jì),相關(guān)的應(yīng)急照明設(shè)計(jì)也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。可見(jiàn)現(xiàn)有新規(guī)范用建筑高度來(lái)界定多層和高層住宅建筑的標(biāo)準(zhǔn)是非常人性化的。
二、高層住宅樓應(yīng)急照明設(shè)置的相關(guān)依據(jù)
《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ242-2011)的第9.3.1條、第9.3.2條、第9.3.3條分別規(guī)定了住宅建筑應(yīng)該設(shè)置的應(yīng)急照明。
三、高層住宅中應(yīng)急照明的常見(jiàn)種類
應(yīng)急照明方式常見(jiàn)的有以下幾種,如圖1所示,燈1、燈2、燈3、燈4、燈5和燈6分別代表了不同類型的應(yīng)急照明的燈具。其中:燈1代表著事故時(shí)刻強(qiáng)制點(diǎn)亮型的疏散指示通道照明,常用在高層住宅樓的樓梯間,這類燈平時(shí)不點(diǎn)亮,在火災(zāi)等事故時(shí)刻能夠強(qiáng)制點(diǎn)亮。燈2代表平時(shí)兼做一般照明的疏散通道照明,常用在高層住宅樓的樓梯間,平時(shí)可以正常的開(kāi)啟或關(guān)閉,當(dāng)事故發(fā)生時(shí),如果該燈具處于開(kāi)燈位狀態(tài)則繼續(xù)點(diǎn)亮工作,如何該燈具處于熄燈位置可以通過(guò)消防信號(hào)強(qiáng)行點(diǎn)亮。燈3代表常明型的應(yīng)急照明燈具,常用在高層住宅樓的暗的樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,此種應(yīng)急照明燈,無(wú)論平時(shí)還是事故狀態(tài)始終處于點(diǎn)亮狀態(tài)。燈4代表常暗型的應(yīng)急照明燈具,常用在高層住宅樓的明的樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,此種應(yīng)急照明燈,由于平時(shí)有自然光照明,不需要點(diǎn)亮,當(dāng)事故時(shí)可以通過(guò)消防信號(hào)強(qiáng)行點(diǎn)亮。燈5代表采用感應(yīng)型燈具的應(yīng)急照明燈,此種燈具用于高層住宅的樓梯間,通過(guò)感應(yīng)信號(hào)點(diǎn)亮,當(dāng)發(fā)生事故時(shí),無(wú)論是燈具處于感應(yīng)點(diǎn)亮狀態(tài),還是處于熄滅狀態(tài),就可以點(diǎn)亮。燈6代表自帶蓄電池的疏散指示照明燈,此類燈具一般用于樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,其平時(shí)有雙電源供電,為燈內(nèi)蓄電池充電,當(dāng)出現(xiàn)事故狀態(tài),由具有分勵(lì)脫扣器的斷路器控制,使其燈具強(qiáng)行點(diǎn)亮。
四、結(jié)束語(yǔ)
應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)是高層住宅樓建筑電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,本文根據(jù)最新建筑電氣相關(guān)規(guī)范,提出了高層住宅樓應(yīng)急照明設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]JGJ242-2011.住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].[2]GB50016-2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].
[關(guān)鍵詞]:超高層住宅;剪力墻;基于性能的抗震分析
中圖分類號(hào):TU241文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 工程概況
某超高層住宅項(xiàng)目處于大連市東港區(qū),場(chǎng)地北側(cè)為大連萬(wàn)達(dá)公館,南側(cè)與維灣廣場(chǎng)隔長(zhǎng)江路相望,東臨遼寧省檢驗(yàn)檢疫局。本工程總建筑面積22.96萬(wàn)m2,地上建筑面積18.14萬(wàn)m2,地下建筑面積4.82萬(wàn)m2。共兩層地下室,其中地下二層為車庫(kù)及設(shè)備用房,地下一、二層局部為核6、常6級(jí)甲類防空地下室,地上建筑包括兩棟獨(dú)棟商業(yè)及三棟超高層住宅。超高層住宅首層局部挑空為大堂部分, 2~50層為住宅部分,標(biāo)準(zhǔn)層層高3.3米,建筑總高度為167.10m;塔樓分別在15、27、39層設(shè)3個(gè)避難層。
2 結(jié)構(gòu)體系
2.1上部結(jié)構(gòu)
本工程地上部分主體結(jié)構(gòu)為50層,室外地面至主屋面高度為167.95m。
主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻墻厚根據(jù)計(jì)算確定,一般墻肢厚度詳見(jiàn)表1。標(biāo)準(zhǔn)層平面結(jié)構(gòu)布置圖見(jiàn)圖1。
主要墻體厚度 表1
圖1標(biāo)準(zhǔn)層平面結(jié)構(gòu)布置圖
2.2地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)勘察報(bào)告分析,本工程采用樁筏基礎(chǔ),樁端持力層座落于中風(fēng)化板巖層,樁型采用機(jī)械成孔樁,飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,樁徑1.4m,單樁承載力特征值為14000kN,筏板厚度2.4米,基礎(chǔ)埋深12.3m。單獨(dú)地下室部分及獨(dú)棟商業(yè)部分基礎(chǔ)坐落于強(qiáng)風(fēng)化板巖層上,地基承載力特征值fak=400 kPa。裙樓地下室部分采用獨(dú)立柱基礎(chǔ)防水底板,防水板厚0.5m。在塔樓與地下室之間設(shè)置施工后澆帶以減小二者之間的差異沉降。由于抗浮水位較高,經(jīng)復(fù)核,單獨(dú)地下室部分結(jié)構(gòu)自重?zé)o法滿足整體抗浮要求,故在上述區(qū)域采用抗浮錨桿以抵抗較大的水浮力。
3上部結(jié)構(gòu)超限情況及性能目標(biāo)
3.1超限情況
1.高度超限
高度超限,主體高度167.95m,超過(guò)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)規(guī)定的B級(jí)鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度150米的要求,屬于超B級(jí)高度超限高層。
2.平面不規(guī)則
建筑二層樓面局部開(kāi)大洞,樓板不連續(xù),導(dǎo)致該層平面不規(guī)則。
3.扭轉(zhuǎn)不規(guī)則
塔樓在地震作用下和風(fēng)荷載作用下,最大彈性層間位移角與平均層間位移角的比值存在大于1.2但小于1.5的情況,為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。
3.2性能目標(biāo)
參照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)有關(guān)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的參考方法,本工程具體性能目標(biāo)設(shè)定見(jiàn)表2。
抗震性能設(shè)計(jì)目標(biāo) 表2
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
本工程結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí);抗震設(shè)防類別為丙類;抗震設(shè)防烈度為7度[1];設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.1g;設(shè)計(jì)地震分組為第二組;水平地震影響系數(shù)最大值為0.105(多遇地震作用下)(安評(píng)報(bào)告提供);Ⅱ 類場(chǎng)地(場(chǎng)地特征周期為0.35 s);結(jié)構(gòu)阻尼比: 0.05。剪力墻抗震等級(jí)為一級(jí)。基本風(fēng)壓為0.65kN/m2(50年重現(xiàn)期),地面粗糙度類別為A類。
4.2 多遇地震下振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算分析
本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部編制的SATWE(2011年1月版)和韓國(guó)MIDAS IT Inc.公司編制的MIDAS Building(2011版)兩種不同的空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析。分析按照二層地下室并附帶相關(guān)聯(lián)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)嵌固條件分析計(jì)算。驗(yàn)算通過(guò)后按無(wú)地下室模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析。多遇地震作用和風(fēng)荷載按兩個(gè)主軸方向作用,同時(shí)考慮5%偶然偏心地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響及雙向地震作用之最不利作用。
工程計(jì)算的整體建筑空間模型見(jiàn)圖2,剖面示意見(jiàn)圖3。
圖2整體空間模型圖3剖面圖
從整體計(jì)算結(jié)果(表3)可以看出,各軟件計(jì)算的結(jié)構(gòu)總質(zhì)量、剪重比比較接近,滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。結(jié)果說(shuō)明各程序在計(jì)算結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性方面較為精準(zhǔn),程序之間具有可比性。計(jì)算主要結(jié)果見(jiàn)表4、5。
整體結(jié)構(gòu)總質(zhì)量、基底剪力比較表 表3
頂點(diǎn)最大位移與層間位移角表5
4.3彈性動(dòng)力時(shí)程分析
彈性動(dòng)力時(shí)程分析采用SATWE進(jìn)行計(jì)算,選用的地震波為場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告提供的50年超越概率為63%的一條人工波α63-2和分析軟件內(nèi)存的兩條適合本工程場(chǎng)地土的兩條地震波XH-1和XH-2,單個(gè)波的總地震剪力不小于振型分解反應(yīng)譜方法計(jì)算結(jié)果的65%,三條波計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)基底剪力平均值平均值不小于振型分解反應(yīng)譜方法計(jì)算結(jié)果80%,滿足規(guī)范要求。對(duì)于頂部樓層的剪力大于反應(yīng)譜計(jì)算的部分,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)將取用三條時(shí)程波的包絡(luò)值,在反應(yīng)譜基礎(chǔ)上將內(nèi)力放大調(diào)整,進(jìn)行構(gòu)件補(bǔ)充計(jì)算。
4.4中震彈性和中震不屈服分析
在進(jìn)行多遇地震彈性計(jì)算的基礎(chǔ)上,本工程進(jìn)行了中震彈性驗(yàn)算,計(jì)算目標(biāo)是底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻受剪保持彈性狀態(tài),部分連梁可以進(jìn)入塑性階段,并通過(guò)調(diào)整梁剛度折減,適當(dāng)增加剪力墻安全度。此外進(jìn)行了中震不屈服結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,計(jì)算目標(biāo)是剪力墻偏拉偏壓保持不屈服狀態(tài),驗(yàn)算墻肢是否出現(xiàn)全截面受拉,部分連梁可以進(jìn)入塑性階段。上述計(jì)算均采用特征周期0.35,水平地震影響系數(shù)0.23。
4.5 靜力彈塑性分析
本工程采用PUSH&EPDA對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了X向和Y向推覆計(jì)算,荷載加載形式為CQC。其性能點(diǎn)的基底剪力、頂點(diǎn)位移為、阻尼比、最大層間位移角見(jiàn)表6。罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算滿足規(guī)范1/120要求。X、Y向推覆能力譜與需求譜曲線見(jiàn)圖4-5。
結(jié)構(gòu)性能點(diǎn)相關(guān)參數(shù) 表6
圖4X向推覆能力譜與需求譜曲線 圖5Y向推覆能力譜與需求譜曲線
4.6結(jié)構(gòu)舒適度驗(yàn)算
按照10年重現(xiàn)期的風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)橫風(fēng)向及順風(fēng)向的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)加速度,本工程的計(jì)算結(jié)果為:順風(fēng)向0.060 m/s2,橫風(fēng)向0.147 m/s2,滿足規(guī)范0.15m/s2的限值。
4.7超限加強(qiáng)措施
控制墻肢軸壓比不大于0.50,南北窗間墻處按分離框架柱進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算分析,并按兩模型包絡(luò)值進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)取為一層~六層,過(guò)渡層取為七層~八層,采用一級(jí)抗震等級(jí);對(duì)大堂處局部穿層肢墻采取特一級(jí)抗震構(gòu)造措施,并在一、二層增設(shè)鋼骨加強(qiáng)。在底部中震受拉(拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值大于ftk)處墻肢增設(shè)型鋼,以型鋼抵抗全部拉力,且型鋼配置高于受拉區(qū)域二層,并采取特一級(jí)抗震構(gòu)造措施。需構(gòu)造加強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)(轉(zhuǎn)角墻、橫墻、南北窗間墻,內(nèi)墻支撐多梁的端節(jié)點(diǎn))的約束邊緣構(gòu)件上延至軸壓比0.30處(25層)。在樓板局部不連續(xù)處加大兩側(cè)板厚,并配置上、下雙向通長(zhǎng)鋼筋,同時(shí)周邊剪力墻設(shè)暗梁,以增大水平剛度。罕遇地震作用時(shí),底部加強(qiáng)區(qū)內(nèi)的部分墻肢進(jìn)入塑性狀態(tài),施工圖設(shè)計(jì)時(shí)增加設(shè)置型鋼或加大配筋等加強(qiáng)措施,以提高墻肢延性及抗倒塌能力。
5結(jié)論
通過(guò)兩個(gè)不同軟件對(duì)整體結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析,互為驗(yàn)證后,結(jié)構(gòu)的剛度與變形特性滿足規(guī)范規(guī)定的限制要求,按設(shè)定的性能目標(biāo)及相應(yīng)措施,通過(guò)對(duì)超高層復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性、彈塑性分析,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的性能目標(biāo),采用比規(guī)范要求更高的抗震措施對(duì)重要的構(gòu)件做適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] GB50011-2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 [S] 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2010。
[2] 孫建超,徐培福,肖從真,等。鋼板-混凝土組合剪力墻受檢試驗(yàn)研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu),2008,38(6):1-6.
[3] JGJ3-2010 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S]北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2010
[4] 徐培福. 復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2005。
[關(guān)鍵詞]高層住宅 施工 防雷接地系統(tǒng) 接地電阻
中圖分類號(hào):T2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)07-0131-02
引言
防雷與接地是關(guān)系建筑物及人身生命安全的頭等大事,雷擊時(shí)有強(qiáng)大電流通過(guò),產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng),破壞建(構(gòu))筑物和電氣設(shè)備。但是在監(jiān)理過(guò)程中,經(jīng)常遇到施工或相關(guān)專業(yè)人員對(duì)防雷接地重視不夠,認(rèn)為其技術(shù)性不強(qiáng),工藝較簡(jiǎn)單,范圍又窄小,往往在施工中出現(xiàn)不規(guī)范作業(yè)或紕漏,也未能引起人們的警覺(jué)。因此,防雷與接地隱蔽工程的施工驗(yàn)收在日常工作中至關(guān)重要,其施工質(zhì)量直接影響整個(gè)建筑的使用功能、安全和使用壽命。目前高層建筑的防雷系統(tǒng)由外部防雷和內(nèi)部防雷系統(tǒng)兩部分組成。如下圖。筆者僅從實(shí)際施工過(guò)程中影響防雷接地系統(tǒng)施工質(zhì)量的幾個(gè)施工要點(diǎn)進(jìn)行分析,作為引玉之磚,希望和大家共同探討如何提高高層住宅項(xiàng)目防雷接地系統(tǒng)的可靠性。(見(jiàn)圖1)
1.工程概況
本工程為某區(qū)住建局開(kāi)發(fā)的高層保障房住宅項(xiàng)目,地上22層,地下1層,地上1層至22層為住宅。地下1層為人防及汽車庫(kù),為六級(jí)甲類人防。總建筑面積約為115660㎡;總建筑高度66.85m,層高3m。低壓配電系統(tǒng)接地型式為TN-S系統(tǒng)。
2.防雷接地系統(tǒng)幾個(gè)施工要點(diǎn)的深化
2.1 建筑物防雷分級(jí)
根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性及后果將建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)分為三類。本工程設(shè)計(jì)為二類防雷建筑。(見(jiàn)表1)
2.2 建筑物外部防雷
高層建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側(cè)擊雷,其作用是保護(hù)建筑物本身不遭受雷擊,由下而上主要由接地裝置、引下線、均壓環(huán)、接閃器組成。
2.2.1接地裝置
接地裝置包括接地體和接地線。用于傳導(dǎo)雷電流并將其散流入大地。因此沒(méi)有完善的接地裝置是無(wú)法完成避雷任務(wù)的。接地電阻的阻值要求和接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)合理性是衡量接地裝置功效優(yōu)劣的重要依據(jù)。接地電阻越小,散流就越快,落雷物體高電位保持時(shí)間就越短,危險(xiǎn)越小,以至于跨步電壓、接觸電壓也越小,防雷效果越好,被保護(hù)對(duì)象也就越安全。在施工過(guò)程中對(duì)接地電阻的控制是一項(xiàng)重要內(nèi)容。為了便于與各種入戶金屬管道相連,降低跨步電壓,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。高層建筑通常利用樁基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作為接地裝置,這些基礎(chǔ)連成的接地網(wǎng)有較大的電容,其沖擊電阻很小。由于防雷裝置直接裝在建(構(gòu))筑物上,另受到高層住宅項(xiàng)目建筑面積限制,建筑物防雷接地網(wǎng)、電氣設(shè)備工作接地網(wǎng)、保護(hù)接地網(wǎng)、弱電系統(tǒng)接地網(wǎng)等各接地網(wǎng)無(wú)法滿足各自作為獨(dú)立接地網(wǎng)時(shí)之間20米的間距求。通常建筑物的防雷接地與電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地、弱電系統(tǒng)接地均應(yīng)連接成統(tǒng)一的接地系統(tǒng),其共用接地電阻按其中最小值選定。防雷接地電阻要求≤10Ω,重復(fù)接地接地電阻≤4Ω,弱電系統(tǒng)接地電阻≤1Ω。故一般要求,共用接地電阻值≤1Ω。
本工程利用建筑物鋼筋混凝土柱子兩根?16以上主筋通長(zhǎng)焊接作為引下線,引下線間距不大于18m。所有外墻引下線在室外地面下0.7m處引出一根40X4熱鍍鋅扁鋼,扁鋼伸出室外,距外墻皮的距離不小于1.5m。
(見(jiàn)圖2,圖3)依照原設(shè)計(jì)完成水平接地體和垂直接地體焊接后進(jìn)行了一次接地電阻的搖測(cè),得到的電阻值是。0.45Ω,達(dá)到設(shè)計(jì)≤1Ω的要求。
2.2.2引下線
引下線的作用是傳導(dǎo)雷電流經(jīng)接地裝置流入大地。引下線將避雷網(wǎng)(帶)與接地裝置連接在一起,使雷電流構(gòu)成通路。通常利用主體結(jié)構(gòu)中的柱主筋或剪力墻中鋼筋做暗裝引下線。引下線的數(shù)量及布置直接影響分流效果。引下線數(shù)量多且間距較小時(shí),雷電流在局部區(qū)域分布也就較均勻,引下線上電壓降減小,反擊危險(xiǎn)也相應(yīng)減少。本工程原設(shè)計(jì)引下線間距按二類防雷建筑要求≤18m,項(xiàng)目部考慮到高層住宅項(xiàng)目的特殊性,每戶內(nèi)均設(shè)有淋浴型衛(wèi)生間,每個(gè)衛(wèi)生間均要進(jìn)行局部等電位聯(lián)結(jié),通常做法是將用作建筑物防雷引下線的結(jié)構(gòu)主筋同時(shí)作為等電位接地的豎向連接導(dǎo)體。更有利用結(jié)構(gòu)梁主筋制作的均壓環(huán)將引下線與等電位接地系統(tǒng)連接。但這樣做會(huì)使遭受感應(yīng)雷的幾率大大增加。
因此項(xiàng)目部決定分別在各衛(wèi)生間增加一處引下線點(diǎn)位,共5處。分別位于F/6軸、L/1軸、L/16軸、F/26軸、L/31軸,均為衛(wèi)生間角落剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋,鋼筋截面積≥16m㎡的同一柱內(nèi)選擇對(duì)角線兩個(gè)主筋全長(zhǎng)通焊,搭接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍,雙面焊接。且只在地下二層基礎(chǔ)接地網(wǎng)處與防雷接地系統(tǒng)有兩處以上聯(lián)結(jié),在每層不與原有引下線或均壓環(huán)連接,避免“引雷入室”。下圖中紅色圓圈標(biāo)示位置為增加的等電位豎向連接導(dǎo)體的位置。
2.2.3均壓環(huán)
由于高層建筑高度比較高,雷電可能從高層建筑物側(cè)部將建筑物擊中,側(cè)擊雷的保護(hù)一般不需專設(shè)接閃器。通常根據(jù)建筑防雷類別,在(滾球半徑)30m、45m或60m以上,將各層(或隔幾層)圈梁內(nèi)的周邊主筋焊通,成為均壓環(huán),并與防雷引下線相連,然后將金屬門窗的框架、金屬欄桿、表面裝飾物等較大金屬物與均壓環(huán)連接達(dá)到防側(cè)擊雷的要求。而且由于高層建筑物引下線很長(zhǎng),雷電流的電感應(yīng)壓降很大,為了減小旁側(cè)閃絡(luò),需要在每隔一定高度處利用均壓環(huán)將各條引下線在同一高度連接起來(lái),并接到同一高度的金屬物體上,以減小其間的電位差,避免發(fā)生反擊。本工程原設(shè)計(jì)依據(jù)二類防雷建筑要求,三十米以上每?jī)蓪友亟ㄖ锿鈮σ蝗ψ鏊骄鶋涵h(huán),均壓環(huán)利用結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)一圈?12以上鋼筋焊通; 均壓環(huán)應(yīng)與建筑物外沿所有防雷引下線及各接地端子垂直接地連接線連接三十五米及以上外墻上的金屬欄桿,金屬門窗,金屬百葉等較大的金屬物均須與均壓環(huán)連接。 2.2.4接閃器
接閃器是防直擊雷接受雷電流的金屬導(dǎo)體,其形式有避雷網(wǎng)帶、避雷針、金屬屋面等。避雷網(wǎng)帶應(yīng)沿屋脊、屋角、屋檐、檐角、女兒墻等易受雷擊部位敷設(shè),在屋面形成要求尺寸的避雷網(wǎng)格。本工程避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)除了滿足二類防雷建筑網(wǎng)格尺寸要求,而且考慮到利用建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn),沿各突出的機(jī)房檐角、裝飾造型及女兒墻等位置敷設(shè),項(xiàng)目部若將避雷網(wǎng)格尺寸按一類防雷建筑標(biāo)準(zhǔn)縮小,增設(shè)的避雷網(wǎng)所處位置在屋面較低處,意義不大。故未對(duì)網(wǎng)格間距進(jìn)行減小處理。
2.3 建筑物內(nèi)部防雷
內(nèi)部防雷包括防雷電感應(yīng)、防反擊以及防雷電波侵入。良好的內(nèi)部防雷系統(tǒng)能減少建筑物內(nèi)的雷電流和期所產(chǎn)生的電磁效應(yīng),并能防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害及雷電脈沖所造成的危害。內(nèi)部防雷主要應(yīng)用等電位聯(lián)結(jié)及屏蔽等措施,由于本工程是住宅項(xiàng)目微電子設(shè)備不是十分精密,另外部防雷的法拉第籠就起到了屏蔽作用。故這里主要分析下等電位聯(lián)結(jié)。
2.3.1等電位連接
根據(jù)電位理論分析,等電位連接只傳遞點(diǎn)位而不傳導(dǎo)電流,等電位作用范圍越小,電氣上越安全。在等電位連接范圍內(nèi)人體同時(shí)可觸及的電氣裝置內(nèi)、外可導(dǎo)電部分基本處于同一電位,既沒(méi)有電位差也就不會(huì)發(fā)生觸電及火災(zāi)危險(xiǎn)。一般包含浴室局部等電位聯(lián)結(jié)、保護(hù)接地等電位聯(lián)結(jié)(總等電位聯(lián)結(jié))、防雷接地等電位聯(lián)結(jié)等。本工程為高層住宅項(xiàng)目,淋浴衛(wèi)生間的局部等電位聯(lián)結(jié)可靠性要求更為突出。人在淋浴時(shí)皮膚濕且赤足,其阻抗小,等衛(wèi)生間用電設(shè)備發(fā)生短路、絕緣老化、中性點(diǎn)偏移或外界雷電而導(dǎo)致浴室出現(xiàn)危險(xiǎn)電位差時(shí),即使僅僅是十幾伏的電壓也是非常危險(xiǎn)的。項(xiàng)目部實(shí)際施工中依照等電位聯(lián)結(jié)做法圖集,利用φ12以上圓鋼將淋浴衛(wèi)生間地面鋼筋連接成環(huán)形,并引出局部等電位端子,與室內(nèi)的金屬管道、金屬門窗及設(shè)備的外露可導(dǎo)電金屬外殼聯(lián)結(jié),使各處電位相等,這樣可以極大地避免電擊的傷害。施工時(shí)注意各衛(wèi)生間地面等電位聯(lián)支線間不應(yīng)串聯(lián)連接。由于電力電信線路不能直接接到地線上,需通過(guò)電涌保護(hù)器(SPD)實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié),為防止雷電波入侵,低壓線路埋地進(jìn)入地下一層配電間,入戶端將電纜金屬套管及其他金屬管道通過(guò)總等電位聯(lián)結(jié)接到防雷接地裝置上。總等電位聯(lián)結(jié)與聯(lián)合接地系統(tǒng)相連形成一個(gè)完整的“法拉第籠”。
3.結(jié)束語(yǔ)
高層民用建筑防雷接地系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到建筑物內(nèi)設(shè)備和人員的安全。施工策劃及實(shí)施時(shí)利用法拉第籠原理,將外部防雷措施與內(nèi)部防雷措施結(jié)合起來(lái),綜合考慮接閃、分流、均壓、屏蔽、布線和接地等要素的影響,優(yōu)質(zhì)的方案和嚴(yán)格的施工管理,才能真正提高建筑物防雷接地系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50057-2010,建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范,[S]
關(guān)鍵詞:超高層建筑項(xiàng)目;施工管理局限;措施
Abstract: With the rapid economic development and rapid population expansion and urbanization is accelerating. Building science and technology improved, so the very large high-rise buildings become the main building of the modern urban architecture, and become an effective way to address urban population growth and conservation of land resources. This paper start from the overview of the ultra-high-level project construction management, and scientific measures to explore the management of high-rise building.Key words: high-rise building projects; construction management limitations; measures
中圖分類號(hào):TU974文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言
關(guān)于“超高層建筑”界定,1995年新修訂的《高層民用建筑防火規(guī)范》對(duì)超高層建筑高度的界定以250米為界,但是我們并不能完全以高度作為評(píng)判的唯一標(biāo)準(zhǔn)。將這類建筑物稱之為科技的集中體現(xiàn),綜合國(guó)力的象征,都是無(wú)可厚非的。但是高層超高層建筑施工過(guò)程中的確存在許多質(zhì)量管理方面的問(wèn)題,筆者對(duì)其進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的措施。
一、超高層建筑工程概況
建筑業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn),其支柱產(chǎn)業(yè)地位日益顯著。由于超高層建筑體型巨大,功能復(fù)雜,容量大,逐漸成為一個(gè)地區(qū)的地標(biāo)式建筑。但是目前各國(guó)普遍面臨的問(wèn)題也屢見(jiàn)不鮮,例如在上海會(huì)議上,6座國(guó)際頂尖知名建筑的管理者都提出了超高層建筑施工中的一些隱患和防護(hù)中的困難,所以我們?cè)谙硎艹邔咏ㄖ憬莸耐瑫r(shí),必須居安思危,防隱患與未然。
二、超高層建筑施工管理方面的問(wèn)題
世貿(mào)中心的建筑師雅馬薩奇曾言“我們必須保護(hù)人不受一般氣候因素――風(fēng)、日光、雨、雪、寒、暑以及特殊的災(zāi)害如地震、火災(zāi)、颶風(fēng)等的傷害。”這其實(shí)是對(duì)建筑物功能和質(zhì)量最好的概括。質(zhì)量是超高層建筑的生命。所以把好質(zhì)量關(guān)是實(shí)現(xiàn)超高層建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展最重要的一點(diǎn)。目前超高層建筑施工過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題不容小覷。
(一)施工團(tuán)隊(duì)欠缺規(guī)范化
有些項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,從一線的實(shí)際操作人員到施工管理人員,都未能完全按照相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行施工。首先,施工過(guò)程中的一線工人大部分是來(lái)自農(nóng)村的務(wù)工人員,其知識(shí)水平很匱乏,造成在建筑超高層住宅的施工精度、施工效率較低,這是施工主體不規(guī)范之處;其次,施工管理混亂。在建筑工程施工中,管理人員對(duì)施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)的力度不夠,違規(guī)違章施工常有存在,安全事故也時(shí)有發(fā)生;再如施工人員未經(jīng)圖紙會(huì)審盲目施工,倉(cāng)促施工或不按圖紙施工。
(二)施工前準(zhǔn)備工作不細(xì)致
超高層建筑物對(duì)地基要求嚴(yán)格,施工過(guò)程中存在收集的地質(zhì)資料、數(shù)據(jù)有誤差;當(dāng)基巖地面起伏變化較大時(shí),地質(zhì)勘察鉆孔不夠深,沒(méi)查清地下軟土層、滑坡、孔洞、墓穴等地層構(gòu)造。這樣導(dǎo)致了采用錯(cuò)誤的基礎(chǔ)方案,造成建成后的建筑物地基沉降、失穩(wěn),使上部結(jié)構(gòu)及墻體開(kāi)裂、破壞、倒塌。地基的加固未處理好,對(duì)軟土、充填土、雜填土、濕陷性黃土、膨脹土、巖層出露、溶巖、土洞等不均勻地基未進(jìn)行加固處理或處理不當(dāng),均是導(dǎo)致重大質(zhì)量事故的原因。另外忽略自然因素的突發(fā)性,自然防護(hù)措施不到位,造成施工進(jìn)度和質(zhì)量受到影響。
(三)施工中建筑材料不合格
很多項(xiàng)目的原材料從材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、存放到材料發(fā)放、使用等缺乏科學(xué)的管理,從而導(dǎo)致原材料不合格、材料供應(yīng)不及時(shí)等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
超高層建筑材料主要包括:模板工程中模板的選型不合理,未按照計(jì)算確定木方放置方式,不能保證混凝土的觀感質(zhì)量;鋼筋的端頭不齊,未按常規(guī)應(yīng)在套絲成品上套上塑料保護(hù)帽。鋼筋露絲扣過(guò)長(zhǎng)將對(duì)抗震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。鋼筋根部未進(jìn)行塑料膜纏裹,后期處理耗時(shí)費(fèi)事。
(四)施工技術(shù)管理不先進(jìn)
從土建工程角度來(lái)看,建造超高層建筑,技術(shù)上是過(guò)硬的。但是超高層建筑絕的復(fù)雜性決定了這項(xiàng)工程不是普通建筑的拉伸或簡(jiǎn)單疊加。在一般建筑物中的一般問(wèn)題,到了超高層建筑中都成了特殊問(wèn)題。超高層建筑施工要考慮環(huán)境的影響,例如紐約世貿(mào)中心在冬季時(shí)候要考慮電梯的影響,然而這個(gè)問(wèn)題到目前設(shè)計(jì)者也沒(méi)有更好的創(chuàng)意和解決方案。所以項(xiàng)目建設(shè)管理者的思維方式局限、技術(shù)不夠扎實(shí),都會(huì)導(dǎo)致在超高層建筑項(xiàng)目施工管理工作中出現(xiàn)一些問(wèn)題,造成工程質(zhì)量缺陷。
(五)質(zhì)監(jiān)體系不健全
一些地方政府和建筑主管部門對(duì)國(guó)家有關(guān)建筑市場(chǎng)的行政規(guī)定和管理要求貫徹落實(shí)不到位,甚至存在有法不依,執(zhí)法不嚴(yán),違法不究的現(xiàn)象;在工程建設(shè)管理,招標(biāo)投標(biāo),報(bào)建設(shè)報(bào)批,施工監(jiān)理,質(zhì)量驗(yàn)收,竣工驗(yàn)收等環(huán)節(jié)中,有暗箱操作的現(xiàn)象;一些工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)的人員素質(zhì)良莠不齊,這都會(huì)對(duì)工程質(zhì)量監(jiān)督的力度和深度造成嚴(yán)重影響。
三、超高層建筑施工項(xiàng)目的科學(xué)管理措施
超高層建筑施工項(xiàng)目發(fā)展到目前的階段,我們積累了一定的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。筆者結(jié)合本職工作內(nèi)容,提出了關(guān)于更好發(fā)展超高層建筑管理的建議,僅供參考。
(一)規(guī)范施工過(guò)程管理
所謂規(guī)范施工項(xiàng)目管理,是指在在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)及管理等社會(huì)實(shí)踐中,通過(guò)制定、和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范、規(guī)程、制度等)達(dá)到統(tǒng)一,以獲得最佳秩序和社會(huì)效益的活動(dòng),不是簡(jiǎn)單命令或盲目規(guī)定。而超大型超高層建筑因其建設(shè)周期長(zhǎng),規(guī)范施工過(guò)程管理至關(guān)重要。
1、加強(qiáng)一線工人的操作技術(shù)
施工隊(duì)伍在保障自身資質(zhì)合法性的前提下,有計(jì)劃對(duì)工人進(jìn)行操作培訓(xùn)。進(jìn)行上崗培訓(xùn)不僅可以提高施工企業(yè)的施工能力,減少返工率還能保證施工質(zhì)量。施工企業(yè)不斷接受新工藝新方法,并將此通過(guò)實(shí)踐運(yùn)用到建筑工程中。這樣我國(guó)超高層建筑建筑業(yè)的質(zhì)量安全系數(shù)會(huì)逐漸上升。
2、加強(qiáng)施工過(guò)程管理
制定可行的查驗(yàn)工程的規(guī)范并且嚴(yán)格執(zhí)行,層層查驗(yàn),把關(guān)。嚴(yán)格執(zhí)行施工過(guò)程中的獎(jiǎng)懲措施。對(duì)施工的每一步驟做到精準(zhǔn),施工項(xiàng)目管理愈發(fā)展愈深化,暴露的矛盾越多,越需要有個(gè)標(biāo)準(zhǔn)指路,加強(qiáng)施工過(guò)程管理是眾望所歸,大勢(shì)所趨。
(二)做好施工前的準(zhǔn)備工作
鑒于超大型超高層建筑復(fù)雜、綜合性很強(qiáng),這要求我們必須有一個(gè)良好的前期基礎(chǔ),在項(xiàng)目實(shí)施前做好充分的準(zhǔn)備工作,為項(xiàng)目建設(shè)的施工管理工作做好鋪墊。
1、測(cè)量是超高層建筑的一個(gè)難點(diǎn)。建議工程主軸線由總包工委托其他專業(yè)單位測(cè)設(shè),一般水平放線測(cè)量的方式根本無(wú)法完成超高層測(cè)量放線。在測(cè)量過(guò)程中注意垂直度和軸線的控制,此項(xiàng)工作要求精度較高。再就是高程控制,積累誤差很大,建議項(xiàng)目由專業(yè)公司進(jìn)行測(cè)設(shè)。
2、地基選擇
這項(xiàng)工作是基礎(chǔ)工作重要的項(xiàng)目之一。蓋房子打地基,地基選不好再好的建筑物也是經(jīng)不起時(shí)間的考驗(yàn)的,所以在地基的選擇上一定要反復(fù)試驗(yàn),弄清下層土壤結(jié)構(gòu),結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件、地形特點(diǎn),制定出切實(shí)可行的方案。
(三)嚴(yán)把建筑原材料關(guān)
不管圖紙繪制如何活色生香,但是沒(méi)有好的材料,超高層從概念轉(zhuǎn)變成實(shí)物也不會(huì)是完美的。加強(qiáng)工程質(zhì)量管理必須加強(qiáng)對(duì)工程施工材料的管理和監(jiān)督,從材料計(jì)劃的編制、采購(gòu)到進(jìn)場(chǎng)后的驗(yàn)收、復(fù)檢等,每個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定和控制。要保證工程優(yōu)質(zhì),要把住“四關(guān)”,即采購(gòu)關(guān)、檢測(cè)關(guān)、運(yùn)輸保險(xiǎn)關(guān)和使用關(guān)。
(四)加強(qiáng)施工技術(shù)整合與創(chuàng)新
1、在施工技術(shù)的范疇內(nèi),主要技術(shù)性工作包括,圖紙的會(huì)審,這要求圖紙無(wú)疑、確鑿、明了,避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖紙?jiān)斐沙邔咏ㄖ锏娜毕荩皇┕し桨敢螅?jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)可行;對(duì)于重點(diǎn)、關(guān)鍵部位的施工應(yīng)該編制詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)指導(dǎo)施工,其中包含有詳細(xì)的施工工藝流程、施工要點(diǎn)、難點(diǎn)介紹、施工機(jī)具、進(jìn)度安排和質(zhì)量安全保證等措施。
2、創(chuàng)新使用先進(jìn)的施工技術(shù)以及先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,這樣有助于提高超高層建筑的精密性和效率性。
(五)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督體系
大力加強(qiáng)建筑質(zhì)量的監(jiān)督人員的政治和業(yè)務(wù)提高,在執(zhí)行建筑監(jiān)管任務(wù)時(shí)不偏不倚。借鑒公務(wù)員制實(shí)行質(zhì)監(jiān)工程師制度,完善質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)及人員資格認(rèn)證制度;建立監(jiān)督人員的持證上崗和定期培訓(xùn)制度;上級(jí)質(zhì)監(jiān)機(jī)構(gòu)要定期對(duì)下級(jí)質(zhì)監(jiān)機(jī)構(gòu)、質(zhì)監(jiān)人員考核制度;健全國(guó)家相關(guān)法律制度,構(gòu)建完善的建筑監(jiān)管體系。
結(jié)語(yǔ) 超高層建筑施工項(xiàng)目在建筑的舞臺(tái)上展現(xiàn)異彩,雖然在管理和防護(hù)的過(guò)程中有不盡完善之處,但是相信隨著現(xiàn)代社會(huì)的科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,超高層建筑施工項(xiàng)目管理也會(huì)與時(shí)俱進(jìn)地發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 閆震,王海周.高層建筑施工質(zhì)量管理控制措施探析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,(6).
[2]羅倍增.高層建筑施工管理應(yīng)注意的事項(xiàng)及對(duì)策[J].科學(xué)之友,2010,(6).
[3] 徐至鈞,趙錫宏,陳祥福.超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007,6.
[4] 繆長(zhǎng)江主編:《建設(shè)工程項(xiàng)目管理》,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010年第2版
[5] 趙明真《淺談加強(qiáng)超高層建筑施工管理的措施》
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)選型;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著高層建筑高度、規(guī)模、投資的逐漸增大,復(fù)雜性的逐漸增強(qiáng),結(jié)構(gòu)選型所面臨的對(duì)象及其所處環(huán)境、需考慮解決的問(wèn)題及所用的知識(shí)日趨復(fù)雜,結(jié)構(gòu)選型的難度與重要性增大、時(shí)間增長(zhǎng),耗費(fèi)的人力、財(cái)力、物力增加。高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型通常要遵循一定的原則,它不僅要考慮到建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑施工的要求,而且要從建筑設(shè)備安裝、結(jié)構(gòu)選材方面進(jìn)行考慮。最后還需考慮各種結(jié)構(gòu)體系的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。選型不當(dāng)帶來(lái)的后果嚴(yán)重且難以修復(fù),選型風(fēng)險(xiǎn)增大,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)思想與方法將面臨新的困難和挑戰(zhàn)。因此,分析現(xiàn)代高層建筑發(fā)展給結(jié)構(gòu)選型帶來(lái)的新困難與新要求,重新認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)問(wèn)題的本質(zhì)與規(guī)律,進(jìn)一步明確結(jié)構(gòu)選型的必要性與復(fù)雜性,既是現(xiàn)代高層建筑蓬勃發(fā)展的要求,又是進(jìn)一步完善結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題的需要。
一、高層住宅的結(jié)構(gòu)體系
1、剪力墻結(jié)構(gòu)體系
剪力墻是高層住宅最常用的結(jié)構(gòu)體系,采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以減少非承重隔墻數(shù)量,一般用鋼量比框剪結(jié)構(gòu)少,而且室內(nèi)無(wú)外露梁柱,用戶比較喜歡。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是以一系列剪力墻縱橫相交,即作為承重結(jié)構(gòu),又作為分隔隔墻。墻體具有較大剛度。同時(shí)又由于墻體縱橫交錯(cuò).比框架結(jié)構(gòu)中的剛度大得多。這就提高了高層建筑抵抗風(fēng)荷載和水平地震力的能力。但由于剪力墻之間形成了諸多小開(kāi)間,雖然結(jié)構(gòu)的整體性較強(qiáng),但墻體的平面布局收到嚴(yán)格限制,故而此種結(jié)構(gòu)類型較適用于高層住宅。
2、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系
當(dāng)框架體系的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求時(shí),往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來(lái)代替部分框架, 便形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時(shí),框架和剪力墻通過(guò)有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平剪力。剪力墻的設(shè)置,增大了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,使建筑物的水平位移減小,同時(shí)框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻。
3、筒形結(jié)構(gòu)體系
凡采用筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)稱為筒體體系,包括單筒體、筒體一框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構(gòu)件,分實(shí)腹筒和空腹筒兩種類型。實(shí)腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結(jié)構(gòu)單體。空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開(kāi)孔鋼筋混凝土外墻構(gòu)成的空間受力構(gòu)件。筒體體系具有很大的剛度和強(qiáng)度,各構(gòu)件受力比較合理,抗風(fēng)、抗震力很強(qiáng),往往應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。
4、其他結(jié)構(gòu)體系
高層住宅的新結(jié)構(gòu)體系大部分是探索性的,如筒中筒結(jié)構(gòu)的發(fā)展、或者束狀筒的組合,外筒桁架交錯(cuò),以中心并筒懸掛式結(jié)構(gòu)以及很高的桁架梁的體系等。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)選型與建筑設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)的功能要求被確定以后,即可根據(jù)功能要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選型。例如對(duì)于高層建筑,在選型上可以考慮框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)以及筒中筒結(jié)構(gòu)等,在用材上可考慮鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等。對(duì)于大多數(shù)建筑物,工程造價(jià)中約有50%-70%用于結(jié)構(gòu)工程,而且結(jié)構(gòu)工程的施工工期也約占建筑物施工總工期的50%-70%。因此搞好結(jié)構(gòu)工程對(duì)于建筑工程建設(shè)的質(zhì)量控制、投資控制和進(jìn)度控制有十分重要的作用。搞好結(jié)構(gòu)工程的關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)選型,如果選型不當(dāng),即使結(jié)構(gòu)計(jì)算很精確,也有可能給結(jié)構(gòu)的安全使用及耐久性帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的缺陷,所以結(jié)構(gòu)選型對(duì)于結(jié)構(gòu)的全壽命優(yōu)化有著舉足輕重的作用。在非地震區(qū)的高層建筑,水平荷載以風(fēng)荷載為主。所以非地震區(qū)高層建筑選型宜選用有利于抗風(fēng)作用的建筑體型,也就是宜選用風(fēng)壓體型系數(shù)較小的建筑體型,比如圓形、橢圓形等。流線型的建筑體型以及由下往上逐漸變小的截錐形體型的體型系數(shù)相對(duì)較小,有利于抗風(fēng)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí),宜使用結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度分布盡量均勻?qū)ΨQ,以減輕風(fēng)荷載作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響,并應(yīng)限制結(jié)構(gòu)高寬比,防止傾覆和失穩(wěn)。地震區(qū)高層建筑的體系選型,實(shí)際上屬于抗震概念設(shè)計(jì)范疇,它是在總結(jié)震害規(guī)律及工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以宏觀概念為指導(dǎo),正確地解決高層建筑的總體方案,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系,以達(dá)到合理抗震。通常應(yīng)選擇對(duì)抗震有利的地段,選用整體性較好的基礎(chǔ),立體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有合理的地震作用傳遞途徑,擁有多道抗震防線,具有必要的剛度和強(qiáng)度,具有合理的剛度和強(qiáng)度分布,避免豎面?zhèn)纫苿偠鹊耐蛔儭?/p>
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
1、高度
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定了各種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。隨著建筑物高度的增加,許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變,即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍,因此對(duì)于超高限建筑物,應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度。
2、材料的選用
在地震多發(fā)區(qū),采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理是工程技術(shù)人員非常重視的問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí)。需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層,要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式,盡量降低其本身剛度,以減少不利影響。在高層建筑中,建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),以減小柱斷面尺寸,并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。
綜上所述,隨著高層建筑進(jìn)一步的發(fā)展,滿足高層建筑的形式、材料、力學(xué)分析模型都將日趨復(fù)雜且多元化。為了革新高層建筑,體現(xiàn)其魅力,追求新的結(jié)構(gòu)形式和更加合理的力學(xué)模型將是土木工程師們的目標(biāo)和方向。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵字:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)分析
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
1.1結(jié)構(gòu)方案合理化原則。高層建筑結(jié)構(gòu)方案的合理化是指高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須與結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式的要求保持一致,同時(shí)應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性的要求,其中結(jié)構(gòu)體系的具體要求為傳力簡(jiǎn)單化、受力明確化。針對(duì)某些結(jié)構(gòu)單元相同的高層建筑物,其結(jié)構(gòu)體系應(yīng)相同。1.2計(jì)算簡(jiǎn)圖合理化原則。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是計(jì)算簡(jiǎn)圖,計(jì)算簡(jiǎn)圖的合理性直接關(guān)乎高層建筑結(jié)構(gòu)的安全,由此可見(jiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持簡(jiǎn)圖合理的原則。高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化可以有多種選擇,但必須把計(jì)算結(jié)果的誤差控制在合理的范圍內(nèi),以免對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面的影響,從而影響建筑結(jié)構(gòu)的安全。1.3結(jié)果分析精準(zhǔn)化原則。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,當(dāng)前很多領(lǐng)域都開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),并且發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,而在建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中,通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)更加科學(xué)的分析,不僅能夠有效的降低人工計(jì)算存在的失誤,而且還能確保建筑結(jié)構(gòu)方案的準(zhǔn)確與合理。
2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
2.1水平荷載。建筑同時(shí)承受豎向荷載和地震及風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載,在多層建筑中,因水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和位移相對(duì)較小,對(duì)建筑建構(gòu)設(shè)計(jì)的影響不大,主要是以重力為代表的豎向荷載著建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起控制作用。而在高層建筑中,很多時(shí)候是水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起決定性作用,盡管豎向荷載對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生重要的影響,但相對(duì)于水平荷載來(lái)說(shuō),影響相對(duì)較小。2.2軸向變形。對(duì)于多層建筑軸力項(xiàng)相對(duì)于彎矩項(xiàng)來(lái)說(shuō),對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響不是很大,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可只考慮彎矩項(xiàng)而忽略軸力的影響。但是對(duì)高樓層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析所要考慮的因素就不太一樣了,需充分考慮到高層建筑的層數(shù)、高度對(duì)豎向構(gòu)件軸力值的影響。隨著高度的不斷增加,豎向構(gòu)件的軸力變形也會(huì)變得特別明顯,當(dāng)豎向構(gòu)件軸向變形達(dá)到一定的程度,會(huì)使高層建筑的結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值和分布產(chǎn)生變化。2.3建筑側(cè)向位移。隨著建筑樓層及高度的增加,在水平荷載的作用下產(chǎn)生的側(cè)向位移也會(huì)不斷的增大。高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),需要保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,在應(yīng)對(duì)風(fēng)荷載及地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力作用時(shí),才能有足夠大的力量去抵御。為了能夠?qū)L(fēng)荷載及地震作用下產(chǎn)生的側(cè)移距離控制在一定的限度之內(nèi),就必須擁有足夠的抗側(cè)剛度能力,才能較好的保障結(jié)構(gòu)安全及正常使用的舒適度。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題分析
3.1建筑短肢剪力墻設(shè)置存在問(wèn)題。隨著人們對(duì)住宅平面與空間的要求越來(lái)越高,高層住宅建筑中短肢剪力墻的運(yùn)用越來(lái)越多。在一般情況下,建筑結(jié)構(gòu)的短肢剪力墻是指墻肢的高度、厚度比例為5-8的墻體。短肢剪力墻與普通剪力墻相比承擔(dān)較大軸力與剪力,抗震性能較差,從受力特性及構(gòu)件的安全儲(chǔ)備有別普通剪力墻,為安全起見(jiàn),在高層住宅結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻布置不宜過(guò)多,不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的結(jié)構(gòu),在某些情況下還要限制建筑高度。3.2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很重要的內(nèi)容是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。受高層建筑高度過(guò)高、荷載過(guò)大的影響,一旦出現(xiàn)了地震,就會(huì)誘發(fā)出各種不可估計(jì)的問(wèn)題。現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程建設(shè)要求高層建筑最低要保證五十年的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,并對(duì)高層建筑的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了明確的規(guī)定。但是在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,存在設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范理解不透、概念設(shè)計(jì)模糊等問(wèn)題。如果高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到上述問(wèn)題,就會(huì)給高層建筑留下安全隱患。3.3扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。質(zhì)量中心、剛度中心和幾何中心是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的“三心”,“三心合一”也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要盡量達(dá)到的目標(biāo)。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中存在“三心”偏離較大的問(wèn)題。在三心偏離較大的情況下,受較大水平力的影響就會(huì)出現(xiàn)高層建筑扭轉(zhuǎn)震動(dòng)的問(wèn)題,影響高層建筑的安全。
4高層建筑設(shè)計(jì)相關(guān)假定
4.1彈性假定。當(dāng)建筑處于一般風(fēng)力的、正常使用豎向荷載及低于設(shè)防烈度的地震的作用時(shí),建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般處于彈性的工作階段,這一假定與實(shí)際的工作情況存在的差異不大。但當(dāng)遭遇強(qiáng)震作用或者強(qiáng)烈的臺(tái)風(fēng)天氣時(shí),建筑產(chǎn)生的位移會(huì)比較大,結(jié)構(gòu)構(gòu)件會(huì)轉(zhuǎn)入彈塑性的工作階段。在這個(gè)時(shí)候就應(yīng)當(dāng)按照彈塑性動(dòng)力分析方法進(jìn)行分析,而不能只按照彈性假定的方法計(jì)算,否則就不能將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的真實(shí)工作狀態(tài)反映出來(lái),留下安全隱患。4.2小變形假定。小變形假定方法是除了彈性假定之外另一種比較常用的方法,但也有學(xué)者對(duì)幾何非線性問(wèn)題進(jìn)行研究。除了彈性假定,小變形假定方法也常被采用。但有不少學(xué)者對(duì)幾何非線性問(wèn)題(P-Δ效應(yīng))做了一些研究。一般情況下,當(dāng)頂點(diǎn)水平位移Δ與建筑物高度H的比值Δ/H>1/500時(shí),P-Δ效應(yīng)的影響就不能被忽視了。4.3剛性樓板假定。目前在我國(guó)對(duì)很多高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí),都是將樓板的平面內(nèi)剛度設(shè)定為無(wú)限大,而將樓板平面外的剛度予以忽略。在這種假定下,建筑結(jié)構(gòu)體系的自由度在一定程度上減少,對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化。此外通過(guò)這種假定,使得在使用薄壁桿件的理論在對(duì)筒體體系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算時(shí)非常方便,但是一般情況下,因?yàn)槭艿接?jì)算方式以及其他因素的影響,使得這種假定通常比較適合對(duì)建筑的框架以及剪力墻體系的計(jì)算。4.4計(jì)算圖形的假定。在高層建筑架構(gòu)體系中,整體分析將采用的計(jì)算圖形分為一維、二維協(xié)同分析和三維空間分析三種。其中,三維空間分析的普通桿單元,每一節(jié)點(diǎn)含有6個(gè)自由度,按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節(jié)點(diǎn)還應(yīng)該考慮截面翹曲,截面翹曲有7個(gè)自由度。
5高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
5.1建筑的載荷設(shè)計(jì)。在高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑的安全性以及穩(wěn)定性是設(shè)計(jì)的重中之重,而建筑的荷載直接影響著建筑的安全以及穩(wěn)定,因此在進(jìn)行建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)一定要做好荷載的計(jì)算。相對(duì)于一般的建筑,高層建筑的荷載及其組合要復(fù)雜的多,相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑的荷載計(jì)算時(shí)需要考慮的內(nèi)容也多得多。在進(jìn)行高層建筑的荷載計(jì)算時(shí),最主要的內(nèi)容是以下兩個(gè)方面:建筑的地震荷載以及風(fēng)荷載。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,復(fù)雜的超限高層建筑還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的風(fēng)洞試驗(yàn)及振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),以確保建筑的安全。5.2建筑抗震性能的設(shè)計(jì)。因?yàn)楦邔咏ㄖ母叨纫绕胀ńㄖ叱龊芏啵嘁云鋵?duì)應(yīng)力的承受能力也不一樣,因此當(dāng)?shù)卣饡r(shí)其產(chǎn)生的反應(yīng)程度也不是一樣的,因此對(duì)于高層建筑,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要充分考慮抗震設(shè)計(jì)。而且抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須要對(duì)建筑所處的地形地質(zhì)條件都進(jìn)行充分的考慮,通常土地比較堅(jiān)硬的其抗震強(qiáng)度會(huì)比較大,所以要盡量選擇硬度比較大的土層,而避開(kāi)那些土質(zhì)疏松的地層,而對(duì)土層的變化進(jìn)行有效的把握成為抗震設(shè)計(jì)中的一個(gè)困難點(diǎn)。5.3高層建筑結(jié)構(gòu)的包絡(luò)設(shè)計(jì)。包絡(luò)設(shè)計(jì)是近年來(lái)比較常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方式,可以有效解決工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的各種問(wèn)題。當(dāng)前工程設(shè)計(jì)問(wèn)題變化比較多,有許多因素都會(huì)影響到結(jié)構(gòu)效應(yīng),各種問(wèn)題盤根錯(cuò)節(jié),使用目前已經(jīng)掌握的只是或者軟件很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。學(xué)術(shù)科學(xué)和工程的不同點(diǎn)在于后者難以長(zhǎng)時(shí)間等待。因此要通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的形式,利用最少的經(jīng)濟(jì)投入來(lái)獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益,并解決工程項(xiàng)目存在的問(wèn)題。不同的工程條件可以用不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則來(lái)處理,在對(duì)待轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層或者連體結(jié)構(gòu)時(shí),也可以用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分析驗(yàn)算,取不利值包絡(luò)設(shè)計(jì)。
總之,高層建筑的復(fù)雜性不僅要求其設(shè)計(jì)人員必須具有較高的綜合素質(zhì),而且還有掌握足夠的理論知識(shí)以及相關(guān)的法律知識(shí),而且在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)也要對(duì)對(duì)建筑周圍的環(huán)境進(jìn)行綜合的考慮,由此來(lái)提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量,同時(shí)降低建造的成本,促進(jìn)高層建筑的健康發(fā)展。
作者:崔惠林 單位:保定市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)研究院
參考文獻(xiàn):
[1]劉軍進(jìn),肖從真,王翠坤,徐自國(guó),田春雨,陳凱.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].建筑結(jié)構(gòu),2011,11:34-40.
[2]曹彬,李銘.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)分析[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,22:65.
[3]楊留學(xué).論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)和要點(diǎn)分析[J].門窗,2012,08:225-226.
[4]王慧君,徐勇.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)探析[J].科技與企業(yè),2014,06:171.
[5]楊俊.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析[J].江西建材,2014,13:35-36.
[6]鄒喜財(cái).高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].建材與裝飾,2016,12:123-124.
關(guān)鍵詞;高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);建筑工程混凝土
中圖分類號(hào):[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
伴隨著我國(guó)現(xiàn)代建筑科技快速的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求與標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格了,好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不但要兼具經(jīng)濟(jì)性、可行性和合理性等特征而且要具有相當(dāng)?shù)囊?guī)范標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)準(zhǔn)繩的要求,最近幾年以來(lái),伴隨著我國(guó)高層和超高層建筑工程不斷增多的數(shù)量,一系列的弊端與問(wèn)題在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不斷地涌現(xiàn)了,專業(yè)的設(shè)計(jì)人員必須在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn),必須加強(qiáng)理論知識(shí)的研究與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),這樣才能全面提升和有效促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
一、 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析
(1)起決定性因素的水平荷載是絕對(duì)不允許被忽視的,現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中:樓面使用荷載和建筑物的自重等因素將在豎構(gòu)件中通常引起與建筑物高度的一次方成正比例而水平荷載對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩及其在豎構(gòu)件中引起的軸力,則是與建筑物高度的二次方成正比的一定的軸力與彎矩?cái)?shù)值,所以,豎向荷載基本是定值,而地震作用、風(fēng)荷載等水平荷載的數(shù)值則會(huì)隨著建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同,而會(huì)出現(xiàn)很大幅度的變化,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,這種情況經(jīng)常出現(xiàn),這是必須在設(shè)計(jì)工作中進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算與周密分析的原因所在。
(2)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,軸向變形也是必須考慮進(jìn)去的,可能會(huì)由于數(shù)值較大的豎向荷載,軸向變形可能在柱中引起一定程度的發(fā)生,引起連續(xù)梁中間支座處的明顯減小的負(fù)彎矩值越來(lái)越明顯,也會(huì)產(chǎn)生影響預(yù)制構(gòu)件下料的長(zhǎng)度,設(shè)計(jì)人員要依據(jù)軸向變形的實(shí)際計(jì)算值,合理調(diào)整下料長(zhǎng)度,而達(dá)到影響連續(xù)梁彎矩的目的。
(3)設(shè)計(jì)工作還有一項(xiàng)重要的控制指標(biāo)——側(cè)移,必須將水平荷載作用下的建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移控制在一定的限度之內(nèi),原因是:,側(cè)移在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)成為重要的控制指標(biāo),特別是伴隨著建筑物高度不斷增加,建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形在相同水平荷載下增大顯著,這是與與多層建筑完全不同的。
(4)設(shè)計(jì)工作還有一項(xiàng)重要指標(biāo)___結(jié)構(gòu)延性,在相同的地震作用下變形相對(duì)而言比較大,相比較于小高層、多層建筑而言,層數(shù)較高的建筑結(jié)構(gòu)會(huì)相對(duì)更加柔軟一些。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須采取相應(yīng)的工藝與技術(shù)措施,以保證建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的延性,這都是為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段后,依然會(huì)具有非常合理的變形能力,避免建筑物倒塌或者發(fā)生別的危險(xiǎn)。
二、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程實(shí)例
本文以某高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目為例,需要指出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本流程與注意事項(xiàng)如下:建筑工程這個(gè)項(xiàng)目位于某城市的市中心繁華的地段,地上 20 層,地下 1 層,建筑總高度達(dá)到 78.3 m,建筑總面積大約 25萬(wàn)。宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬
為 3.8~7.4,高寬比為 5.6~10.1。宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目所在地有著平坦的地形,以人工填土為主的表層,土層在垂直與水平方向有著非常穩(wěn)定的分布,一般第四紀(jì)沉積土層的以下部分。宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目建筑的結(jié)構(gòu)為二級(jí)安全等級(jí),抗震設(shè)防重要性為丙類抗震設(shè)防,基本風(fēng)壓 0.45kN/,抗震設(shè)防烈度為 9 度抗震設(shè)防烈度。
1. 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目的主體結(jié)構(gòu)采用的是剪力墻___現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。其中框架的抗震等級(jí)為二級(jí)抗震等級(jí),剪力墻的抗震等級(jí)為一級(jí)抗震等級(jí)。高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目中部布置剪力墻,形成筒體,并且將其作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件,設(shè)置框架柱在筒體周圍合理,這都是結(jié)合建筑物的實(shí)際使用功能。高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目在地下室頂板是結(jié)構(gòu)嵌固端,將板厚設(shè)定為 180mm,板配筋為雙層、雙向形式的滿布。地上部分的樓層主次梁沿 Y 向布置,以利于減小主梁的高度,增加使用凈高,層樓板厚為 110mm。這是為了充分考慮其承受與傳遞地震作用產(chǎn)生水平力的問(wèn)題,這是由于本工程受到層高與使用功能的限制。
2. 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員根據(jù)高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目 X 向基礎(chǔ)梁的尺寸為 900×1800,Y 向基礎(chǔ)梁的尺寸為 1000×2000 或 1800×2000,這是由于所在地的地質(zhì)勘探及地基承載力的實(shí)際計(jì)算結(jié)果所決定的。高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目由于受到筒體內(nèi)電梯基坑、集水井局部下沉的影響,因此最終決定采用梁板式筏形為基礎(chǔ),筒體四周的板厚為 1.5m,剩下部位為 1.0m板厚,所以,非常有可能導(dǎo)致導(dǎo)致主梁難以正常貫通,筒體部位的豎向荷載也相對(duì)較大。高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目計(jì)算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)過(guò)程中,要特別重視各類技術(shù)資料與數(shù)據(jù)的收集和整理,進(jìn)行計(jì)算時(shí)采用彈性地基梁板基礎(chǔ)軟件,真實(shí)性與可靠性是能夠確保計(jì)算結(jié)果的。
3. 框支層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)框支層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了有效改善混凝土的受壓性能,增大結(jié)構(gòu)延性,在設(shè)計(jì)工作中合理控制墻肢軸壓比,其比例應(yīng)控制在 0.5 以內(nèi)。核心筒落地剪力墻的厚度為 40cm,核心筒以外,建筑四角分別布置 L型剪力墻,厚度為 70-90cm 之間。底部加強(qiáng)區(qū)域的剪力墻設(shè)計(jì)中,應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范與技術(shù)要求設(shè)置相應(yīng)的約束邊緣構(gòu)件,其縱筋配筋率應(yīng)控制在≥1.2%,體積配箍率則要控制在≥1.4%。同時(shí),在本工程長(zhǎng)厚比<5 的短墻計(jì)算中,按照柱輸入計(jì)算進(jìn)行分析與比較。墻體水平與豎向分布筋不但要滿足基本的計(jì)算要求,而且滿足最小配筋率為 0.3%的限值。
(2)框支柱設(shè)計(jì)
高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目框支柱的抗震等級(jí)為二級(jí),在本工程框支柱的剪力設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)值按照柱實(shí)配縱筋進(jìn)行計(jì)算,還要剪壓比應(yīng)控制在 0.15 以內(nèi),乘以放大系數(shù) 1.1。
柱內(nèi)縱向鋼筋的配筋率應(yīng)<1.2%,體積配箍率均<1.5%,使得柱具有較為理想的延性,以符合“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)要求。軸壓比的限值為0.6。框支柱主要截面為 1300×1300 和 1300×2300 等形式,設(shè)計(jì)工作中的相關(guān)計(jì)算結(jié)果表明,全部框支柱的受力情況較為理想,軸壓比為 0.41~0.52,所以,箱形轉(zhuǎn)換層下的框支柱變形控制效果較為理想。
(3)箱形轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計(jì)
高層住宅建筑工程這個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,箱形轉(zhuǎn)換層的箱體的上下層板厚均為25cm,總高度為 245cm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,采用專業(yè)的 ANSYS 有限元軟件對(duì)箱體上下層板的內(nèi)力進(jìn)行分析與計(jì)算。在不同的荷載工況條件下,在箱形轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計(jì)中,樓板裂縫≤0.2mm,實(shí)配雙層、雙向通長(zhǎng)鋼筋。箱體上層板的最大壓應(yīng)力控制在 1.2MPa 以內(nèi),箱體下層板的最大拉應(yīng)力應(yīng)控制在 2.0MPa 以內(nèi)。
四、 結(jié)語(yǔ)
由上述可以得出,對(duì)于設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的效率與質(zhì)量的問(wèn)題要引起特別的重視,必須綜合考慮各種影響因素與條件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中的影響與作用。應(yīng)及時(shí)引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法在設(shè)計(jì)過(guò)程之中,從而使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更多的應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料,從而達(dá)到有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體品質(zhì)的目的,這樣也會(huì)有利于項(xiàng)目建設(shè)工作的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]王平.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題分析[J]技術(shù)研發(fā).2010(06).
關(guān)鍵詞:城市建設(shè);高層;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、高層建筑設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)問(wèn)題1、電氣的問(wèn)題
1.1消防電源與配電。 高層建筑要求供電是:a.供電電源必須是來(lái)自于兩個(gè)不同的發(fā)電廠保證一個(gè)遇到問(wèn)題或者突發(fā)事件另一個(gè)還可以正常工作,從而確保建筑的正常運(yùn)行。 b.供電電源來(lái)自于2個(gè)不同的區(qū)域變電站。 c.一個(gè)電源來(lái)自于區(qū)域變電所而另一個(gè)來(lái)自于自備的發(fā)電設(shè)備。
1.2 應(yīng)急照明。應(yīng)急照明是保證高層建筑發(fā)生火災(zāi)或其他災(zāi)害時(shí)正常的照明系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行時(shí)而啟用的照明系統(tǒng),應(yīng)急照明主要安裝在疏散通道及消防設(shè)施上,同時(shí)在引導(dǎo)出口和出口的標(biāo)志牌上也要有標(biāo)志燈,從而滿足疏散時(shí)的安全。
2、側(cè)移和振動(dòng)周期的問(wèn)題
2.1合理控制結(jié)構(gòu)的自振周期;
2.2控制結(jié)構(gòu)的自振周期使其盡可能與場(chǎng)地的特征周期錯(cuò)開(kāi)。
對(duì)于比較正常的工程設(shè)計(jì),其不考慮折減的計(jì)算自振周期大概在下列范圍內(nèi):框架結(jié)構(gòu):=(O.08~0.15)N框架一剪力墻結(jié)構(gòu)和框架一筒體結(jié)構(gòu):=(0.08~0.12)N剪力墻結(jié)構(gòu)和筒中結(jié)構(gòu):=(O.04~0.05)N。N為結(jié)構(gòu)層數(shù)。
結(jié)構(gòu)的第二周期和第三周期宜在下列范圍內(nèi):第二周期:=(1/5~1/3);第三周期:=(1/7~l/5)。而對(duì)于比較均勻的結(jié)構(gòu),振型曲線應(yīng)是比較連續(xù)光滑的曲線,不應(yīng)有大進(jìn)大出,大的凹凸曲折。在計(jì)算時(shí)如果計(jì)算結(jié)果偏離上述數(shù)值太遠(yuǎn),應(yīng)考慮工程剛度是否太大或者太小,必要時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)截面尺寸,檢查剪力墻數(shù)量是否合理,應(yīng)適當(dāng)做出相應(yīng)的調(diào)整。
3、防火的問(wèn)題。
總體布局要保證暢通安全。 在樓道的設(shè)計(jì)上要保證人員的流動(dòng)暢通, 便于緊急情況時(shí)人員的疏散。 有采光設(shè)施或者照明系統(tǒng), 讓人員在疏散中能保證安全快速的撤離, 避免發(fā)生踩踏等其他傷害。 合理進(jìn)行防火分區(qū)。 在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械 、疏散通道必須合理的分區(qū), 做到在火災(zāi)發(fā)生時(shí), 可以及時(shí)的采用滅火措施和人員疏散。 消火栓的位置應(yīng)保證同層任何部分由兩個(gè)消防栓的水槍同時(shí)到達(dá)。做好建筑物室內(nèi) 、外消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì), 保證足夠的消防用水量和最不利點(diǎn)的滅火設(shè)備所需的水壓, 水箱設(shè)置高度不夠,而設(shè)置增壓系,水箱的消防儲(chǔ)水量如果只是單單直接滅火而言的話, 其意義幾乎為零。
垂直交通問(wèn)題
中高層、高層住宅在空間布局上的特點(diǎn),是以電梯取代步行成為日常的垂直交通工具,電梯與樓梯的組合成為高層住宅建筑空間交通組織的核心,它們的組合形式在一定程度上影響著、住宅的平面布局和空間組合。
防雷擊的問(wèn)題
高層建筑防雷系統(tǒng)應(yīng)該按照“綜合治理,整體防御,突出重點(diǎn),多重保護(hù)”的原則,充分利用高層建筑物的結(jié)構(gòu),做好防雷措施,進(jìn)行防雷擊問(wèn)題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設(shè)避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。利用結(jié)構(gòu)中的主鋼筋作引下線,利用整個(gè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生火花,建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
高層建筑的抗震問(wèn)題
在高層建筑中,豎向荷載對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩,以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比;另一方面,對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō),豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。對(duì)超高層建筑的設(shè)計(jì),關(guān)于抗震問(wèn)題的研究是其關(guān)鍵所在,而在抗震設(shè)計(jì)中,短柱問(wèn)題表現(xiàn)最為突出。
高層建筑外觀的選擇與設(shè)計(jì)
高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該從城市總體大局出發(fā),考慮建筑物外觀的設(shè)計(jì)與城市空間、周圍建筑環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一,不能對(duì)周圍環(huán)境視而不見(jiàn),只片面考慮建筑自身的立面效果;高層住宅群的設(shè)計(jì)一定要注意色彩與基地環(huán)境主題協(xié)調(diào)一致,在滿足采光、通風(fēng)要求的前提下,布置錯(cuò)落有致,使建筑生動(dòng)活躍。高層建筑外觀設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則:
建筑與城市空間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
高層建筑外觀設(shè)計(jì)要注意建筑布置對(duì)城市輪廓線的影響,同樣的,設(shè)計(jì)者也要注意城市空間對(duì)建筑物的影響,兩者相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。如:大多項(xiàng)目為高層住宅群,在基地東南邊、南邊、西邊和北邊都有18層的高層建筑遮擋,景觀視線欠佳。而東北角、西南側(cè)、西北邊面臨著大片園林及湖光水色,視野開(kāi)闊,無(wú)超過(guò)10層以上的住戶,具有比較良好、無(wú)遮擋的城市空間和景觀資源。因此,項(xiàng)目擬定此三個(gè)方向?yàn)樽罴呀ㄔO(shè)基地。
2、規(guī)劃設(shè)計(jì)布局要合理
這些項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)充分利用建設(shè)基地的良好環(huán)境,設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)造性的規(guī)劃空間,合理地采用拼接的板式住宅及點(diǎn)式住宅結(jié)合的形式扭轉(zhuǎn)錯(cuò)開(kāi),打開(kāi)了東西方向城市空間,使城市空間得到延伸和拓展。合理的規(guī)劃布局使得這個(gè)建設(shè)基地的城市景觀資源得到很好地利用,充分挖掘了基地主題的元素符號(hào),體現(xiàn)出人文、文化的特色。
3、戶型的設(shè)計(jì)
3.1客廳 客廳滿足自然通風(fēng)、直接采光的要求,其使用面積不應(yīng)小于12m2,盡量減少交通走道的面積,提高平面利用率。在經(jīng)濟(jì)收入比較低下的家庭,客廳便成為住宅最核心、最常用的空間,占有非常重要的地位。客廳與餐廳、廚房、臥室等功能分區(qū)聯(lián)系緊密,在低收家庭住宅中往往兼有書(shū)房、進(jìn)餐、陽(yáng)臺(tái)、家庭休閑娛樂(lè)的作用,因此要留足開(kāi)間、進(jìn)深的尺度空間,提高住宅時(shí)間、空間相對(duì)上的舒適性。
3.2臥室
根據(jù)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范的要求:臥室之間不能相互穿越,應(yīng)盡可能將臥室設(shè)計(jì)在建筑物有最佳通風(fēng)、采光的朝向。對(duì)于臥室面積的要求:雙人臥室不宜小于10m2,單人臥室不宜小于6m2;除此之外還要根據(jù)家具、室內(nèi)裝飾的尺寸合理布置。臥室的最原始的功能作用是供人們睡覺(jué)和休息,不過(guò)隨著城市建筑業(yè)的發(fā)展,新型居住模式也隨之產(chǎn)生,現(xiàn)在大多數(shù)建筑中的臥室功能趨于多樣化,除了供人睡覺(jué)及休息外還兼有衣帽間、浴室、書(shū)房等功能作用。
3.3餐廳
在住宅建筑中餐廳的設(shè)計(jì)及布置成為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。餐廳面積的大小及平面的裝潢對(duì)于建筑戶型設(shè)計(jì)的舒適度及居住用戶的滿意度很重要,設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)用戶家庭的人數(shù)和購(gòu)置的家具尺寸來(lái)確定。在一些低收人家庭中,他們對(duì)于就餐環(huán)境的要求相對(duì)簡(jiǎn)單,可以適當(dāng)縮小餐廳的面積而相對(duì)擴(kuò)大其他分區(qū)的空間,他們一般會(huì)將客廳兼做餐廳。
3.4衛(wèi)生間
隨著家庭條件的改善,衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高,如上所述,在很多現(xiàn)代建筑中,常常在主臥室里也設(shè)計(jì)有衛(wèi)生間。衛(wèi)生間的功能作用主要是供人洗浴、洗漱、如廁,因此在建筑中的給排水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)等基本都集中在這里,對(duì)于給排水管道、熱水設(shè)備的安裝要求也較高;另外,要注重衛(wèi)生間空間尺度的合理性,給以后改造留足余地,空間應(yīng)該有足夠的舒適性。3.5陽(yáng)臺(tái)
陽(yáng)臺(tái)不僅是建筑物的識(shí)別尺度,而且是住宅中必不可少的結(jié)構(gòu)。陽(yáng)臺(tái)空間可作為學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)、晾曬及休閑的空間,甚至作為客廳的延伸,對(duì)于住房面積相對(duì)緊張的低收入家庭來(lái)說(shuō),陽(yáng)臺(tái)甚至還可以兼當(dāng)臥室的作用,是他們生活空間的重要部分。
結(jié)束語(yǔ)
總之,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程,任何在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的遺漏或錯(cuò)誤都有可能對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生重大的事故。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中要時(shí)刻把握設(shè)計(jì)的過(guò)程。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)安全、科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高層建筑 電氣設(shè)計(jì) 配電系統(tǒng) 照明系統(tǒng) 接地
一、工程概況
某綜合樓,地上十六層,地下一層,總建筑面積18564m2,建筑高度66.8m,框架結(jié)構(gòu)。地下室為車庫(kù)及設(shè)備房,首層、二層為商場(chǎng),三層、四層為辦公室及輔助用房,五至十六層為民用住宅。本工程電氣設(shè)計(jì)包括變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、建筑物防雷接地系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等。
二、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1、高壓配電系統(tǒng)
該工程采用雙路lOkV電源供電,電源引自附近供電部門開(kāi)閉所二段不同母線,采用電力電纜埋地引入總變配電室,二路電源同時(shí)供電。此外該工程設(shè)有兩臺(tái)有自啟動(dòng)功能的柴油發(fā)電機(jī)組作為消防及重要負(fù)荷應(yīng)急備用電源。每路電源容量為1250kVA,總安裝容量為2500kVA,兩路10kV電源引入變配電室后,每路電源分別供l臺(tái)干式變壓器用電,兩臺(tái)變壓器在低壓側(cè)之間設(shè)聯(lián)絡(luò)。每臺(tái)變壓器平時(shí)各帶57%用電負(fù)荷,當(dāng)一路市電故障時(shí),另一路電源可以滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的用電。保證重要負(fù)荷的使用。變配電室設(shè)在建筑物的地下一層,并采用防水防潮措施。
2、低壓系統(tǒng)
采用TN-S系統(tǒng)配電,設(shè)功率因數(shù)集中自動(dòng)補(bǔ)償裝置,電容器采用自動(dòng)循環(huán)投切方式,補(bǔ)償后的變壓器側(cè)平均功率因數(shù)在0.95以上,低壓斷路器設(shè)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬時(shí)脫扣器,部分回路設(shè)失壓脫扣器。所有低壓開(kāi)關(guān)脫扣器額定電流與開(kāi)關(guān)的框架電流相同,且脫扣電流可調(diào)。低壓配電系統(tǒng)采用(220V/380V)放射式與樹(shù)干式混合配電,根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)確定供電方式,對(duì)于重要負(fù)荷及容量較大的負(fù)荷采用放射式供電。對(duì)于消防負(fù)荷及重要負(fù)荷采用雙回路專用電纜供電,并在最末一級(jí)配電箱處設(shè)雙電源自動(dòng)切換。為防止電氣火災(zāi),在庫(kù)房、住宅入戶處等重要部位電源設(shè)總漏電保護(hù)裝置。
三、照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1、照度標(biāo)準(zhǔn)
按《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。照明燈具端電壓不應(yīng)高于額定電壓的105%,正常環(huán)境光源用電電壓根據(jù)光源設(shè)計(jì)電壓選取(一般為交流電220V)。本工程一般場(chǎng)所為熒光燈、或其他節(jié)能型燈具。燈具安裝高度低于2.4m時(shí),需增加一根PE線。照明裝置中,凡正常情況下不帶電的金屬部分均應(yīng)接地。
2、正常照明
室內(nèi)場(chǎng)所設(shè)置一般照明,照明的光源以熒光燈或節(jié)能型光源為主,大空間部位采用金鹵燈作為光源,燈具功率因數(shù)不小于0.95,有裝修要求的場(chǎng)所視裝修要求定。
3、應(yīng)急照明
應(yīng)急照明包含備用照明、疏散照明、安全照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明。本工程主要涉及備用照明、疏散照明及障礙照明。
⑴ 本工程中設(shè)置備用照明及疏散照明的場(chǎng)所包括疏散樓梯間(包括防煙樓梯前室)、疏散走道、消防電梯室、消防控制中心、消防水泵間、地下車庫(kù)及商業(yè)營(yíng)業(yè)廳等人員密集場(chǎng)所。
⑵ 應(yīng)急照明應(yīng)采用能瞬時(shí)點(diǎn)燃的照明光源,當(dāng)應(yīng)急照明作為工作照明的一部分而經(jīng)常點(diǎn)燃時(shí),又在發(fā)生故障不得切換電源的條件下,也可采用其它照明光源。
(3) 應(yīng)急照明的照度要求:消防用備用照明應(yīng)不低于正常照度,疏散走道≥0.5lx、人員密集場(chǎng)所≥1lx,樓梯間≥5lx。
(4)應(yīng)急照明最小供電持續(xù)時(shí)間及切換時(shí)間應(yīng)符合《民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》13.8.6條規(guī)定。
(5)障礙照明應(yīng)按民航和交通部門有關(guān)規(guī)定裝設(shè)。障礙照明應(yīng)采用能透霧的紅光燈具。裝設(shè)障礙燈時(shí),應(yīng)符合下列要求:一般高層建筑物只在頂端裝設(shè)。水平面較大的高層建筑物或群集高層建筑物,除在其最高頂端裝設(shè)障礙燈外,還應(yīng)在其外側(cè)轉(zhuǎn)角的頂端裝設(shè)障礙燈。煙囪的高度在lOOm 以上者,除在頂端裝設(shè)障礙燈外還應(yīng)在其三分之一和二分之一的高度處裝設(shè)障礙燈。為了減少煙囪頂端的障礙燈污染程度,可在低于煙囪口4~5m 處裝設(shè)。為了保證障礙燈有一盞損壞時(shí)仍能從前進(jìn)方向看到燈光,應(yīng)裝設(shè)排成等邊三角形的三盞障礙燈。
4、高層住宅室內(nèi)照明要求
廁所及廚房應(yīng)采用瓷質(zhì)燈頭或其它防水燈頭;有條件時(shí)居室燈等可采用節(jié)電開(kāi)關(guān)或節(jié)電燈頭。小居室、大廳宜設(shè)置插座一組一個(gè)單相二極插座及一個(gè)單相帶地三極插座。廚房、衛(wèi)生間根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)單相帶地三極插座;二極插座需采用扁、圓插孔兩用型;有條件時(shí)宜采用二極加三極的連體式插座;供洗衣機(jī)的單相二極帶地插座,宜帶電源開(kāi)關(guān);插座的高度一般為距地0.3~0.5m(暗裝安全型)或1.4~1.8m(明、暗裝普通型);樓梯及公用廊道宜采用自動(dòng)熄燈開(kāi)關(guān),但需在火警時(shí)能保持長(zhǎng)明,每層的電梯前室燈應(yīng)采用一般開(kāi)關(guān)。
四、建筑物防雷接地系統(tǒng)
1、防雷措施
本工程防雷等級(jí)為二類。建筑的防雷裝置滿足防直擊雷、側(cè)擊雷,防雷電感應(yīng)及雷電波的侵入,并設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)。在屋頂采用¢10鍍鋅圓鋼作避雷帶,屋頂避雷連接線網(wǎng)格不大于10m×10m。利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內(nèi)兩根¢16以上主筋通長(zhǎng)焊接、綁扎作為引下線,間距不大于18m。引下線上端與避雷帶焊接,下端與建筑物基礎(chǔ)底梁及基礎(chǔ)底板軸線上的上下兩層鋼筋內(nèi)的兩根主筋焊接。外墻引下線在室外地面下1m處引出與室外接地線焊接。
2、浪涌保護(hù)器
根據(jù)2010年版《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,本工程在低壓電源線路引入的總配電箱、配電柜處裝設(shè) I 級(jí)實(shí)驗(yàn)的電涌保護(hù)器,電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平值應(yīng)小于或等于2.5kV,每一保護(hù)模式的沖擊電流值應(yīng)大于或等于12.5kA。在變壓器的高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)避雷器,低壓側(cè)的配電屏上,在母線上裝設(shè)I 級(jí)實(shí)驗(yàn)的電涌保護(hù)器,電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平值應(yīng)小于或等于2.5kV,每一保護(hù)模式的沖擊電流值應(yīng)大于或等于12.5kA。
3、接地
采用TN-S系統(tǒng)的接地形式,N線與PE線在變壓器中性點(diǎn)后始終保持相互絕緣,電氣設(shè)備的金屬外殼、穿線鋼管及單相三孔插座的接地孔均與PE線可靠連接。本工程防雷接地與強(qiáng)弱電接地共用接地極,要求接地電阻≤1Ω。凡正常不帶電,而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設(shè)備金屬外殼應(yīng)可靠接地。
五、電纜電線選擇
目前,我們?cè)诮ㄖこ痰姆阑鹪O(shè)計(jì)中選用的電纜主要有耐火電纜包括防火電纜和阻燃電纜。對(duì)于消防設(shè)備如消防水泵、消防送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯及應(yīng)急照明等,在火災(zāi)時(shí)必須繼續(xù)工作,相應(yīng)的供電線路應(yīng)保證安全可靠。在超高層建筑中可以選用礦物絕緣的防火電纜,避免因供電線路的損壞而影響消防設(shè)備的正常功能。對(duì)于一般的動(dòng)力設(shè)備和普通照明回路,為防止火災(zāi)時(shí)因電纜的絕緣及護(hù)套層的著火延燃而造成更大的人員和財(cái)產(chǎn)損失,在超高層建筑中應(yīng)選用阻燃型的電纜和電線。為了盡量減少因電纜絕緣及護(hù)套的燃燒引起的煙霧及有毒氣體對(duì)人員造成的傷害,工程設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)建筑物的重要程度和使用性質(zhì),盡可能的選用低煙無(wú)鹵的環(huán)保電纜,以便在萬(wàn)一火災(zāi)發(fā)生時(shí),減少煙霧及有毒氣體的產(chǎn)生,為大樓內(nèi)的人員疏散爭(zhēng)取更多的逃生時(shí)間。
六、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)
跟據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,該大樓為一類高層建筑,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)等級(jí)按一級(jí)設(shè)置。在首層入口處附近設(shè)消防控制室,報(bào)警控制設(shè)備由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制臺(tái)、消防聯(lián)動(dòng)控制臺(tái),圖形顯示屏、打印設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急廣播設(shè)備、消防通信設(shè)備、UPS不間斷電源及備用電源等組成。采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。在大樓內(nèi)根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置感煙、感溫探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕及消防電話插孔,在與消防聯(lián)動(dòng)控制有關(guān)且經(jīng)常有人值班的機(jī)房設(shè)置消防電話分機(jī)。在各層各防火分區(qū)樓梯前室各設(shè)l臺(tái)火災(zāi)復(fù)示盤,一旦發(fā)生火災(zāi)則復(fù)示盤能準(zhǔn)確顯示本層的火災(zāi)部位,并進(jìn)行聲光報(bào)警。在消火栓處設(shè)消火栓報(bào)警按鈕及警鈴。在各層樓梯間及疏散樓梯前室走道側(cè),設(shè)置火災(zāi)聲光報(bào)警顯示裝置。火災(zāi)報(bào)警后,消防控制室應(yīng)根據(jù)火災(zāi)情況控制相關(guān)層的正壓送風(fēng)閥及排煙閥、電動(dòng)防火閥、并啟動(dòng)相應(yīng)加壓送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī),280℃時(shí)能自行關(guān)閉排煙防火閥,閥、風(fēng)機(jī)的動(dòng)作信號(hào)要反饋至消防控制室。
七、結(jié)束語(yǔ)
為了保障高層建筑供電的穩(wěn)定性和安全性,需要切實(shí)做好電氣設(shè)計(jì)工作。隨著科技的發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步,建筑電氣設(shè)計(jì)的建設(shè)逐漸走向自動(dòng)化,節(jié)能化、信息化和智能化,所以在設(shè)計(jì)建筑電氣時(shí),必須認(rèn)真把握好工程電氣設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn),從而提高設(shè)備使用效率,滿足建筑物功能的需要。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳樹(shù)欽.論高層建筑電氣設(shè)計(jì)的分析[J].科技資訊,2009﹙21﹚.
【關(guān)鍵詞】屋面防水;建筑施工;
在當(dāng)前建筑工程施工建設(shè)中,屋面防水建筑施工是整個(gè)施工環(huán)節(jié)的重要組成部分,其施工質(zhì)量對(duì)建筑整個(gè)性能產(chǎn)生影響,做好屋面防水建筑施工技術(shù)問(wèn)題的討論具有一定的實(shí)際意義。從當(dāng)前屋面防水建筑施工過(guò)程來(lái)看,在屋面防水建筑施工過(guò)程中,需要重點(diǎn)處理原材料質(zhì)量、防水構(gòu)造參數(shù)等信息,保證整個(gè)防水結(jié)構(gòu)具有良好的性能。但受多方面因素的影響,施工單位難以控制上述內(nèi)容,留下潛在施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。因此要重視對(duì)屋面防水建筑施工技術(shù)問(wèn)題的討論,為獲得更好的施工效果奠定基礎(chǔ)。
1.建筑滲水原因與施工原材料管理
1.1建筑滲水原因
屋面防水施工的主要目的是控制建筑物的滲漏現(xiàn)象,保證建筑物的總體功能。總體而言,導(dǎo)致建筑滲水的原因主要為:(1)混凝土裂縫。混凝土裂縫與建筑物滲漏存在直接關(guān)系,隨著近幾年建筑結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,高層、超高層建筑數(shù)量不斷增多,建筑物裂縫逐漸成為影響建筑整體性能的重要因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)高層、超高層建筑施工中,裂縫率高達(dá)23.0%。混凝土裂縫大量存在,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物滲水現(xiàn)象嚴(yán)重,已經(jīng)對(duì)人們的生活質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。(2)混凝土孔隙。混凝土孔隙也是導(dǎo)致建筑物滲漏現(xiàn)象的重要因素,總所周知,混凝土屬于一種非均勻質(zhì)的脆性材料,微觀檢測(cè)結(jié)果顯示混凝土屬于多孔結(jié)構(gòu),內(nèi)部存在大量孔隙。受混凝土這一特性影響,在應(yīng)用混凝土技術(shù)中就不可避免的會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
正是由于在建筑混凝土施工中存在上述難以控制的問(wèn)題,導(dǎo)致建筑物可能出現(xiàn)不同程度的滲水現(xiàn)象,最終影響建筑物性能。
1.2施工原材料管理
在現(xiàn)代工程建設(shè)中,原材料是影響工程質(zhì)量的重要因素,因此在是施工技術(shù)管理中要予以高度重視。
1.2.1柔性防水材料
從當(dāng)前屋面防水工程來(lái)看,常見(jiàn)的柔性防水材料主要包括:改性瀝青類油氈、合成高分子材料、涂膜防水材料等,不同材料的應(yīng)用特點(diǎn)、性質(zhì)存在明顯差異,具體資料如表1所示。
1.2.2剛性防水材料
細(xì)石混凝土雖然具有密實(shí)性好的優(yōu)點(diǎn),但從多個(gè)工程的實(shí)踐情況來(lái)看,細(xì)石混凝土雖然達(dá)到了施工質(zhì)量控制的目的,但依然難以有效保證防水效果。而常見(jiàn)的細(xì)石混凝土防水措施(包括添加防水劑、膨脹劑,控制水灰比等)難以從根本上解決滲漏問(wèn)題。
2.實(shí)例分析
2.1工程案例簡(jiǎn)介
某建筑為當(dāng)?shù)刂匾淖≌?xiàng)目,地上結(jié)構(gòu)為8棟18層高層住宅樓。在施工過(guò)程中,屋面主要結(jié)構(gòu)為C35P8商品混凝土,厚度為200。在整個(gè)項(xiàng)目完工后,對(duì)屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行72h的滲漏試驗(yàn),試驗(yàn)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)。
2.2問(wèn)題分析
在該工程項(xiàng)目中,在發(fā)現(xiàn)建筑屋面滲漏情況后,對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致建筑屋面滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重的原因主要為:(1)屋面建筑層設(shè)計(jì)不當(dāng)。該建筑在房屋建筑層設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)的基本構(gòu)造如圖1所示。在該建筑中,這種結(jié)構(gòu)有一個(gè)明顯的缺陷:由于擠塑板強(qiáng)度不夠,導(dǎo)致在上部荷載增大的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的變形現(xiàn)象,導(dǎo)致防水層出現(xiàn)裂縫,降低防水層的整體性能。
(2)材料選擇不當(dāng)。該項(xiàng)目在屋面柔性防水材料選擇中,主要選擇聚氨酯防水涂料進(jìn)行施工,該防水材料雖然性能指標(biāo)良好,但對(duì)施工人員的操作水平提出了較高要求。并且在應(yīng)用聚氨酯防水涂料過(guò)程中,為達(dá)到2.0mm的設(shè)計(jì)厚度要求,需要連續(xù)進(jìn)行2層以上的涂刷。而聚氨酯防水材料的實(shí)干時(shí)間為24h,整個(gè)施工周期過(guò)程,對(duì)施工進(jìn)度得不到保證。
2.3屋面防水施工方法
該項(xiàng)目進(jìn)行相應(yīng)的分析,并認(rèn)識(shí)到上述問(wèn)題后,開(kāi)展了一系列的處理措施,主要措施包括:
(1)更改防水材料。由于該工程的項(xiàng)目工期較為緊張,需要按時(shí)交樓與小業(yè)主進(jìn)行裝修,而聚氨酯施工條件要求高,而且在聚氨酯實(shí)干前,無(wú)法進(jìn)行下道工序的施工。針對(duì)這一情況,該工程使用PVC防水卷材為主要材料。與其他防水材料相比,PVC材料在抗拉性能、延伸性等方面具有優(yōu)勢(shì);而在在卷材焊接過(guò)程中,該項(xiàng)目采取熱熔法展開(kāi)施工,整體的機(jī)械化程度高。
(2)重新設(shè)計(jì)屋面建筑層。針對(duì)原有屋面建筑層結(jié)構(gòu)不科學(xué)的現(xiàn)象,該工程重新設(shè)計(jì)了屋面建筑層的結(jié)構(gòu)特征,重新設(shè)計(jì)后的屋面建筑層信息如圖2所示。
(3)嚴(yán)格規(guī)范屋面結(jié)構(gòu)管道施工,要求相關(guān)人員在開(kāi)展管道施工中一定要預(yù)留空洞,不得后鑿。待管道固定后,要及時(shí)清理孔壁上的殘留混凝土,必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行鑿毛處理,并時(shí)刻保持混凝土表面濕潤(rùn)。
用配合比為 1:2:2(水泥:砂:石子)的細(xì)石混凝土分兩次進(jìn)行澆筑(兩次澆筑之間的界面要涂刷純水泥漿),要求水灰比不大于0.5,并摻入水泥用量的6%的防水劑。預(yù)留孔洞內(nèi)的混凝土完成面應(yīng)比屋面板低 10mm,拍平壓實(shí)抹光,隔24小時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),并檢查縫底是否漏水,10mm的凹槽用防水材料填平。
2.4效果評(píng)價(jià)
該工程項(xiàng)目在采取上述處理措施后,建筑屋面滲漏現(xiàn)象得到控制,達(dá)到建筑交付標(biāo)準(zhǔn),而從近幾年建筑運(yùn)行情況來(lái)看,未出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象,說(shuō)明上述措施具有一定的可行性。
結(jié)束語(yǔ):
建筑屋面防水施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,其中涉及到原材料質(zhì)量、施工技術(shù)方法、建筑結(jié)構(gòu)等多方面問(wèn)題,在現(xiàn)代工程建設(shè)中,為到達(dá)建筑防水的目的,需要多方面考慮建筑性能參數(shù),并提出相應(yīng)的質(zhì)量控制辦法,為提高建筑整體性能奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫凱瑞.試論屋面防水建筑施工技術(shù)[J].黑龍江科學(xué),2015,10(06):149-150.
【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)選型;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著高層建筑高度、規(guī)模、投資與復(fù)雜性等逐步增大,結(jié)構(gòu)選型所面臨的對(duì)象及其所處環(huán)境、需考慮解決的問(wèn)題及所用的知識(shí)日趨復(fù)雜,結(jié)構(gòu)選型的難度與重要性增大、時(shí)間增長(zhǎng),耗費(fèi)的人力、財(cái)力、物力增加。高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型通常要遵循一定的原則,它不僅要考慮到建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑施工的要求,而且要從建筑設(shè)備安裝、結(jié)構(gòu)選材方面進(jìn)行考慮。最后還需考慮各種結(jié)構(gòu)體系的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。選型不當(dāng)帶來(lái)的后果嚴(yán)重且難以修復(fù),選型風(fēng)險(xiǎn)增大,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)思想與方法將面臨新的困難和挑戰(zhàn)。因此,分析現(xiàn)代高層建筑發(fā)展給結(jié)構(gòu)選型帶來(lái)的新困難與新要求,重新認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)問(wèn)題的本質(zhì)與規(guī)律,進(jìn)一步明確結(jié)構(gòu)選型的必要性與復(fù)雜性特征,既是現(xiàn)代高層建筑建設(shè)實(shí)踐的要求,也是全面認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題的需要。
1 高層住宅的結(jié)構(gòu)體系
1.1 剪力墻承重體系
剪力墻是高層住宅最常用的結(jié)構(gòu)體系,采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以減少非承重隔墻數(shù)量,一般用鋼量比框剪結(jié)構(gòu)少,而且室內(nèi)無(wú)外露梁柱,用戶比較喜歡。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是以一系列剪力墻縱橫相交,既作為承重結(jié)構(gòu)又作為分間隔斷墻。墻體具有較大剛度。同時(shí)又由于墻體縱橫交錯(cuò).比框架結(jié)構(gòu)中的剛度大得多。這是抵抗高層建筑風(fēng)荷載及地震力水平荷載的有利條件,缺點(diǎn)是由于剪力墻組成許多小開(kāi)間,雖然結(jié)構(gòu)的整體性較強(qiáng),但平面布局受到了嚴(yán)格的約束。如能使用大跨度樓板,則可使用輕質(zhì)的靈活隔斷,比較自由地組織內(nèi)部空間。
1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系
當(dāng)框架體系的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求時(shí),往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來(lái)代替部分框架, 便形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時(shí),框架和剪力墻通過(guò)有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平剪力。剪力墻的設(shè)置,增大了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,使建筑物的水平位移減小,同時(shí)框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻。
1.3 筒形結(jié)構(gòu)體系
凡采用筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)稱為筒體體系,包括單筒體、筒體一框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構(gòu)件,分實(shí)腹筒和空腹筒兩種類型。實(shí)腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結(jié)構(gòu)單體。空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開(kāi)孔鋼筋混凝土外墻構(gòu)成的空間受力構(gòu)件。筒體體系具有很大的剛度和強(qiáng)度,各構(gòu)件受力比較合理,抗風(fēng)、抗震力很強(qiáng),往往應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。
1.4 其他結(jié)構(gòu)體系
高層住宅的新結(jié)構(gòu)體系大部分是探索性的,如筒中筒結(jié)構(gòu)的發(fā)展、或者束狀筒的組合,外筒桁架交錯(cuò),以中心并筒懸掛式結(jié)構(gòu)以及很高的桁架梁的體系等。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)選型與建筑設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)的功能要求被確定以后,即可根據(jù)功能要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選型。例如對(duì)于高層建筑,在選型上可以考慮框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)以及筒中筒結(jié)構(gòu)等,在用材上可考慮鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等。對(duì)于大多數(shù)建筑物,工程造價(jià)中約有50%-70%用于結(jié)構(gòu)工程,而且結(jié)構(gòu)工程的施工工期也約占建筑物施工總工期的50%-70%。因此搞好結(jié)構(gòu)工程對(duì)于建筑工程建設(shè)的質(zhì)量控制、投資控制和進(jìn)度控制有十分重要的作用。搞好結(jié)構(gòu)工程的關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)選型,如果選型不當(dāng),即使結(jié)構(gòu)計(jì)算很精確,也有可能給結(jié)構(gòu)的安全使用及耐久性帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的缺陷,所以結(jié)構(gòu)選型對(duì)于結(jié)構(gòu)的全壽命優(yōu)化有著舉足輕重的作用。在非地震區(qū)的高層建筑,水平荷載以風(fēng)荷載為主。所以非地震區(qū)高層建筑選型宜選用有利于抗風(fēng)作用的建筑體型,也就是宜選用風(fēng)壓體型系數(shù)較小的建筑體型,比如圓形、橢圓形等。流線型的建筑體型以及由下往上逐漸變小的截錐形體型的體型系數(shù)相對(duì)較小,有利于抗風(fēng)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí),宜使用結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度分布盡量均勻?qū)ΨQ,以減輕風(fēng)荷載作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響,并應(yīng)限制結(jié)構(gòu)高寬比,防止傾覆和失穩(wěn)。地震區(qū)高層建筑的體系選型,實(shí)際上屬于抗震概念設(shè)計(jì)范疇,它是在總結(jié)震害規(guī)律及工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以宏觀概念為指導(dǎo),正確地解決高層建筑的總體方案,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系,以達(dá)到合理抗震。通常應(yīng)選擇對(duì)抗震有利的地段,選用整體性較好的基礎(chǔ),立體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有合理的地震作用傳遞途徑,擁有多道抗震防線,具有必要的剛度和強(qiáng)度,具有合理的剛度和強(qiáng)度分布,避免豎面?zhèn)纫苿偠鹊耐蛔儭A硗庖嘁诉x擇風(fēng)壓體型系數(shù)較小的形狀并限制高寬比。對(duì)于低層、多層或高層建筑,其豎向和水平結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本原理是相同的。但隨著高度的增加,由于以下兩個(gè)原因,豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計(jì)的控制因素:較大的豎向荷載要求有較大的柱、墻和井筒;更重要的是,側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多,必須精心設(shè)計(jì)。高層建筑的豎向結(jié)構(gòu)體系從上到下一層層地傳遞累積的重力荷載,因此要求較大的柱或墻截面來(lái)承受這些荷載。同時(shí),這些豎向結(jié)構(gòu)體系還必須把風(fēng)荷載或地震作用等側(cè)向荷載傳給基礎(chǔ)。可是,與豎向荷載相比,側(cè)向荷載對(duì)建筑物的效應(yīng)不是線性的,而是隨建筑物的增高而迅速增大。例如,在其它條件相同時(shí),在風(fēng)荷載作用下,建筑物基底上的傾覆力矩近似地與建筑物高度的平方成正比,而建筑物頂部的側(cè)向位移與其高度的4次方成正比。地震的效應(yīng)甚至更加顯著。當(dāng)?shù)蛯踊蚨鄬咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)按恒載及活荷載設(shè)計(jì)時(shí),柱、墻、樓梯或電梯井就自然能承受大部分水平力,問(wèn)題主要是抗剪。在“矮”房子的框架中,可以填充一些墻板,甚至全部填滿墻板的辦法很容易獲得適當(dāng)?shù)母郊又涡Ч槐亓硗庠偌哟笤瓉?lái)豎向荷載所需要的柱和梁的尺寸。高層建筑并非如此。這是因?yàn)樵诟邔咏ㄖ校饕獑?wèn)題是抗彎和抵抗變形,而不僅僅是抗剪。為了使高層建筑足以抵抗相當(dāng)大的側(cè)向荷載和側(cè)移,常常不得不進(jìn)行專門的結(jié)構(gòu)布置,柱、梁、墻和板的截面總是要大一些。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1 高度
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定了各種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。隨著建筑物高度的增加,許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變,即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍,因此對(duì)于超高限建筑物,應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度。
3.2 材料的選用
在地震多發(fā)區(qū),采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理是工程技術(shù)人員非常重視的問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí)。需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層,要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式,盡量降低其本身剛度,以減少不利影響。在高層建筑中,建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),以減小柱斷面尺寸,并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。
綜上所述,隨著高層建筑進(jìn)一步的發(fā)展,滿足高層建筑的形式、材料、力學(xué)分析模型都將日趨復(fù)雜且多元化。為了革新高層建筑,體現(xiàn)其魅力,追求新的結(jié)構(gòu)形式和更加合理的力學(xué)模型將是土木工程師們的目標(biāo)和方向。
參考文獻(xiàn):