高層建筑物劃分的標準范文

時間:2023-12-14 17:44:17

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高層建筑物劃分的標準

篇1

關鍵字:高層;建筑;防雷;重點

當前社會環(huán)境中,城市化進程的不斷深入,更多高層建筑涌現(xiàn)。隨之而來的安全問題也日益突出,其中以雷擊災害作為主要的自然安全隱患存在??紤]到當前雷電災害對于高層建筑的威脅特征以及其本身的頻發(fā)屬性,高層建筑防雷工作必須引起足夠的重視,只有提升建筑物本身的防雷能力,才能切實為建筑物本身以及其內部人身財產打造出安全可靠的工作和生活環(huán)境。

一、高層建筑防雷需求分析

想要有效實現(xiàn)高層建筑防雷工作,首先需要對當前社會環(huán)境中的高層建筑本身有所了解,并且在此基礎之上深入分析防雷需求,才能有針對性的展開相應的雷電防治工作,并且達到良好效果。

單純從建筑物本身的特征看,目前社會上常見的態(tài)度,在面對雷電災害防治工作的時候,通常將建筑物的防雷需求劃分為三個等級。從高到低,本身也標志了建筑物自身的安全特征。最高的一個等級建筑物主要指會存在空氣、瓦斯、塵埃以及蒸汽的混合物或者是存放爆炸物品的,可能并且可以因電火花而導致的爆炸事、致使人員傷亡或建筑物損壞的,此類建筑對于所面臨的風險最大,因此雷電防治要求也最高。其次是其存在具有重要價值,諸如人員密集的居住和辦公樓宇,或者存放有貴重以及易燃品,諸如電力設備集中控制房間或通信設備集中控制空間的高層建筑,此類建筑在雷電災害環(huán)境下所面對的風險相對較小,并且通常不會發(fā)生大規(guī)模的火災或爆炸,但是其建筑本身的價值卻極為重要,并且其對于內部環(huán)境的保護意義也不容忽視。除此兩類以外的建筑,統(tǒng)一歸為第三類,通常認為建筑物均需要一定的防雷保護,雖然從防雷等級層面看略低,但是同樣需要引起足夠的注意。對于第三類的建筑物,通常需要重點關注建筑物本身的防雷需求,并且將其內部環(huán)境安全視為和建筑物本身保持同一整體。

在實際的防雷工作過程中,當前常見的問題通常聚集于幾個重要方面。問題的出現(xiàn)在很大程度上是防雷相關技術以及標準的前進步伐,在一定程度上落后于建筑領域本身的進步步伐,從而導致防雷工作存在有一定的落后和不適應狀況。從實際的應用層面看,設計、施工以及維護三個方面,都存在高層建筑防雷工作隱患。較為常見的表現(xiàn)為設計難以實現(xiàn)實際的防雷需求,諸如選型的接閃器和布局的考慮不充分,防側擊避雷帶考慮不周,采用放射性避雷針還是一般避霄針,引下線的設置和布局,建筑物的金屬窗框是否要接入避雷接地網,接地電阻值是否符合標準以及防雷避雷系統(tǒng)接地和電氣保護接地采用的連接方式等等。而對于施工過程中得到問題,多出現(xiàn)于兩個層面,其一在于施工過程中一線施工人員難以領會設計本身的精神,從而造成在某些細節(jié)上對于相關的設計實現(xiàn)生搬硬套甚至隨意臆斷;其二則在于施工過程中,施工單位和負責人對于一貫以來的施工過程過于熟悉,從而有可能在施工過程中任意改動設計,給防雷設施帶來隱患。最后對于使用過程中的維護而言,同建筑物其他方面的維護工作一樣,高層建筑的防雷系統(tǒng),從避雷錐的建立一直到引下線和等電位連接等方面都需要加以維護,確保其能夠在雷電多發(fā)季節(jié)正常工作,而對于任何可能的維護松懈狀態(tài),都有可能給建筑物帶來隱患,這一點在高層建筑上表現(xiàn)得尤為突出。

二、提升高層建筑防雷工作質量

通過對高層建筑防雷需求以及當前其防雷工作的具體狀況分析,可以發(fā)現(xiàn)高層建筑作為當前社會中的重要角色,在防雷方面除了有低層建筑同樣的需求水平,在實施難度方面也呈現(xiàn)出更為嚴峻的特征。通過深入考證,可以將高層建筑防雷工作的重點歸結為如下幾個方面:

1.對相關規(guī)范的堅持

建筑工作中的規(guī)范,是對于建筑工作成果質量的保證,也是對于施工過程行為的約束。對相應規(guī)范的堅持,能夠成為保證工程質量的有力后盾。對于我國高層建筑的防雷工作而言,需要重點關注《建筑物防防雷設計規(guī)范》(GB50057-94,2000版)、《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》(03D50l-3)、國家標準圖集《建筑物防雷設施安裝》(99D562)以及《接地裝置安裝》(03D50l-4),都是需要重點關注的規(guī)范。在對規(guī)范堅持落實的過程中,除了需要關注必要的條款以外,還應當對相應的規(guī)范設計思想和原則有所理解和掌握,唯有如此才能切實依據高層建筑的實際情況落實其防雷體系。

2.建立良好的雙層防雷體系

對于建筑物的防雷體系而言,可以大體劃分為內部和外部兩個體系,二者相輔相成共同構成一個完整的建筑防雷系統(tǒng)。對于建筑內部的防雷設計工作,應當著眼于等電位連接以及屏蔽設施的完善兩個方面,重點關注建筑物內部相關金屬件的等電位狀況,確保在建筑內部搭建起一張能夠暢通疏導雷電電流的網絡,而對于屏蔽的建設,則需要重點考察建筑物內部相關通信以及電力系統(tǒng)的分布,有針對性的展開保護工作。對于建筑外部的防雷系統(tǒng)建設,仍然應當堅持不斷完善接地系統(tǒng)的建設,必須確保建筑物以及需要展開保護的建筑設施位于避雷錐之中,并且保持接地線路的通暢。在設計時,用40×4鍍鋅扁鋼在建筑物頂部,沿女兒墻、樓梯間、電梯機房屋頂四周暗敷,并焊接連通成環(huán)狀作為避雷連接線,避雷針與避雷連接線焊接連通作防雷接閃器。在引下線的敷設過程中,還應當注意高層建筑30m以上部分的金屬欄桿、金屬門窗、金屬構件和較大的金屬裝飾件均應與防雷裝置連接。接地過程中應當關注接地電阻的合理,確保相應的雷電電流能夠順利導入大地,并且在使用和維護的過程中,也應當將接地電阻以及接地體的工作狀態(tài)納入維護重點予以考察。

三、結論

在錯綜復雜的高層建筑避雷防雷系統(tǒng)工程的施工前,必須展開科學合理地考慮設計評估工作,結合有條不素施工現(xiàn)場的管理,通過這些創(chuàng)新的技術管理方法來保證高層建筑的安全和消除所構成的隱患?!?/p>

參考文獻

[1]孫習根.淺談如何做好高層建筑防雷施工的監(jiān)理工作[J].城市建設理論研究,2012(11)

[2]昊雪松,茹金仟.淺析高屢建筑防雷施工措施[J],城市建設理論研究,2012 (15)

[3]王忠樣.建筑物防雷接地工程施工常見問題及質量控制措施[J].城市建設理論研究,2012(07)

篇2

關鍵詞:高層建筑;火災事故;問題分析

中圖分類號:TU97文獻標識碼: A 文章編號:

一、高層建筑防火安全現(xiàn)狀分析

近年來國內外高層建筑火災頻發(fā),究其原因,主要是人為因素較多。由于建設、施工單位消防安全意識不夠,隨意降低消防技術標準,使建筑建成時便存在大量的不易整改的剛性火災隱患。再加上后期缺乏管理,建筑消防設施維護保養(yǎng)不到位,業(yè)主消防素質不高,這些因素滋生了大量屢禁不止的彈性火災隱患。

(1)消防工程質量難以保證。從目前情況看,由于絕大部分設計、施工人員相對缺乏消防工程專業(yè)技術知識,不同程度地存在對國家高層建筑法律、法規(guī)和技術規(guī)范了解不夠、掌握不深、理解不透等現(xiàn)象,在設計、施工過程中,過于注重美觀、功能和經濟效益,擅自降低標準或未按規(guī)范要求設計、施工;二是部分單位和個人掛靠有資質的單位承攬工程,造成消防工程施工質量偏低;三是招標過程中,施工單位為節(jié)約成本,惡意壓價競爭,以致出現(xiàn)降低施工質量,以次充好、以假亂真的問題;四是施工隊伍不穩(wěn)定,人員流動性大、技術工人跳槽頻繁,施工質量無法保證。

(2)建筑消防設計先天不足?!陡咭?guī)》的出臺,為高層建筑的消防安全提供了規(guī)范保證,但之前一批老式的高層建筑在消防設施設計上已經存在先天缺陷。受建筑性質和建筑結構的限制,業(yè)主在適應經營活動變化需要而進行改建、擴建或內部裝修時,某些消防設計、設施始終達不到新規(guī)范的要求。目前“三邊工程”(邊設計、邊施工、邊審核)大量存在,建設單位為節(jié)省工程投資,盡快見效益,邊設計邊施工,審核未通過,工程已建了一半,建筑工程消防安全隱患突出,導致許多單位投入使用多年但至今尚未通過消防驗收。

(3)高層建筑施工現(xiàn)場消防安全管理不嚴格。從高層建筑工地火災事故來看,用火、用電管理不規(guī)范,消防用水不到位,施工材料堆放不符合防火要求,消防車通道不暢通等問題還普遍存在,特別是當前實施的建筑外墻保溫工程普遍使用防火性能不達標的材料,在落實相關防火技術標準過程中又缺乏內部嚴格監(jiān)督和質量控制,稍有不慎和疏忽,極易引起火災事故。

(4)防設施缺乏有效管理。在高層建筑的使用過程中,由于管理人員消防安全責任制不落實,缺乏消防法規(guī)意識,忽視對消防系統(tǒng)的管理與維護,致使前期大力投資的消防設施出現(xiàn)老化、損壞等現(xiàn)象,形同虛設。尤其是多產權和多單位共同使用的高層建筑物,使用單位各自為政,消防管理無人牽頭,產權和使用單位不能履行自己消防職責,等到發(fā)生火災時,消防系統(tǒng)根本發(fā)揮不了火災預警、預報、撲救初期火災和人員及時疏散的作用。

(5)消防產品源頭把關不嚴。一是各部門缺少聯(lián)動監(jiān)管機制,質監(jiān)、工商、消防等部門缺乏密切配合,執(zhí)法聯(lián)動機制不完善,有時甚至存在各自為政的現(xiàn)象,對違反國家工程建設消防技術標準的行為缺乏足夠的威懾力;二是流通領域審核把關不力,消防產品如其它商品一樣已全面市場化,消防產品的銷售和流通已全面開放,由于源頭把關不嚴,致使大量不合格產品涌入市場,使用單位又對消防產品市場不了解,使假冒偽劣產品有了較大的市場和空間;三是市場上流通的消防電子產品, 特別是火災自動報警設備,樣式、規(guī)格、型號不斷豐富,但不同廠家的產品互不兼容,給消防電子產品的維護、更換帶來了很大困擾。

(6)玻璃幕墻使用值得商榷。作為一種新型的建筑構件,玻璃幕墻以其自重輕、光亮、裝飾藝術效果好等優(yōu)點,被大量應用在高層建筑之中,國內外建筑界對于高層建筑玻璃幕墻的使用一直以來是有爭議的。單從玻璃幕墻本身來看,它是非燃燒體,但是,建筑一旦發(fā)生火災,玻璃幕墻加熱升溫后,自身強度會大大降低,其耐火性能也會隨之降低,隨著火勢不斷加大,玻璃幕墻都會直接掉落下來,這樣就嚴重威脅到了人們的安全。

二、建筑火災事故引發(fā)的各種危害

當城市高層建筑防火問題無法正常解決,用戶面臨的將是各種危害。高層建筑物是城市現(xiàn)代化改造的主要對象,火災事故是高層建筑面臨的最大威脅。從過去已經發(fā)生的火災事故分析,火災事故對人員安全、建筑性能、經濟損失等方面均造成了巨大的危害。

1、人員安全。高層建筑物手多方面因素影響,火災事故的發(fā)生率也在逐漸上升,大大降低了建筑物應用階段的安全系數。首先,施工期間出現(xiàn)火災事故,對現(xiàn)場參與建筑作業(yè)人員的安全是極大的危害;其次,建筑使用階段發(fā)生火災,對居住人員、消費人員等均會帶來生命安全的威脅。

2、建筑性能。節(jié)能型材料是建筑物的基本構成,新建筑概念倡導選擇“輕質、高效、節(jié)能”的工程材料。高性能材料改善了建筑物的結構性能,但在抗高溫方面的能力較為薄弱?;馂陌l(fā)生后,節(jié)能材料會隨之加劇燃燒以毀壞建筑物結構,減短了整個建筑物體的使用壽命,內外部結構出現(xiàn)明顯的損壞現(xiàn)象。

3、經濟損失。各種火災事故造成的破壞作用,對工程單位及業(yè)主個人造成的經濟損失不可估量。特別是大型商業(yè)建筑,建筑物層數越多而產生的火災危害更大,整棟建筑均有可能受到劇烈燃燒而發(fā)生受損問題。火災事故造成的返工返修費用增加了工程的成本耗資,約束了竣工后期經營收益的持續(xù)增長。

三、改善高層建筑防火性能的綜合措施

從行業(yè)發(fā)展趨勢看,未來建筑工程必將以高層建筑為主,逐漸取代低層建筑物而發(fā)揮更大的使用價值。同時,鑒于高層建筑防火系統(tǒng)存在的種種問題,工程單位必須加強建筑防火相關的措施,提升高層建筑物的性能壽命、安全系數。筆者認為,解決建筑火災問題必須添加多功能的防火設施。

1、平面方面。從總平面對高層建筑實施防火設計,方便后期安裝施工取得預期的成效。平面防火要求在總平面設計中,應根據建筑物的使用性質、火災危險性、地形、地勢和風向等因素,進行合理布局,盡量避免建筑物相互之間構成火災威脅和發(fā)生火災爆炸后可能造成嚴重后果[2]。并且為消防車順利撲救火災提供條件。

2、等級方面。提高建筑物結構的耐火等級,增強了其在火災過程中的抗受損能力,防止建筑物瞬間性損壞造成的危害。如:劃分建筑耐火等級是現(xiàn)代高層建筑防火規(guī)范中最基本的措施。它要求建筑物在火災高溫的持續(xù)作用下,墻、柱、梁、樓板、屋蓋、吊頂等基本建筑構件,能在一定的時間內不破壞、不傳播火災,從而起到延緩和阻止火災蔓延的作用。

3、隔離方面。必要時可對建筑物內里結構進行隔離改造,通常分隔為不同的防火區(qū)域,火災發(fā)生時可提前隔離火勢。建筑物中采用耐火性較好的分隔構件將建筑物空間分隔成若干區(qū)域,一旦某一區(qū)域起火則會把火災控制在這一局部區(qū)域之中。對于某些建筑物需用擋煙構件劃分防煙分區(qū)將煙氣控制在一定范圍內,以便用排煙設施將其排出。

4、裝修方面。裝修不僅可以改善建筑物的空間利用率,也可以采取與建筑防火相關的措施防范災情。在防火設計中應根據建筑物性質、規(guī)模,對建筑物的不同裝修部位,采用燃燒性能符合要求的裝修材料[3]。要求室內裝修材料盡量做到不燃或難燃化,減少火災的發(fā)生和降低蔓延速度。

四、自動火災報警系統(tǒng)的應用

建筑物發(fā)生火災時,為避免建筑物內人員由于火燒、煙熏中毒和房屋倒塌而遭到傷害,必須盡快撤離;室內的物資財富也要盡快搶救出去,以減少火災損失。為此要求建筑物應有完善的安全疏散設施,為安全疏散創(chuàng)造良好的條件。推廣自動火災報警系統(tǒng),可及時發(fā)現(xiàn)高層建筑物內的災情,啟動其它設施控制火災。

1、觸發(fā)器。安裝觸發(fā)器是用來感應火災的,這種裝置可以根據建筑物內的溫度、煙度等指標,快速地識別是否有火災發(fā)生。如:目前比較常用的是自動化感溫、感煙等火災探測器,具有較高準確性的探測效果。

2、報警器。確定有火災發(fā)生之后,報警器可接收觸發(fā)器送出的災情信號,提醒消防人員盡快采取措施緊急處理[4]。報警器在自動報警系統(tǒng)里是最直接的告警裝置,利用聲、光等形式發(fā)出強烈的警報信號,減短了建筑救災的時間。

3、監(jiān)測器。借助計算機控制系統(tǒng)為操作平臺,對高層建筑物內外部的動態(tài)實施監(jiān)測,發(fā)生火災事故后可綜合性地指導人員救災,盡快輸送其它人員逃離現(xiàn)場。如:監(jiān)測器將監(jiān)視到的情況反饋到計算機顯示屏,以圖像信息為主顯示災情的變化。

五 結論

綜上所言,高層建筑是未來城市改造的主流建筑物,并且廣泛運用于商業(yè)廣場、民用居住、工業(yè)生產等多個方面。為了保證高層建筑物起到應有的利用價值,降低建筑物火災事故的發(fā)生率。應從多個方面改善高層建筑的防火性能,建立自動報警監(jiān)測系統(tǒng)以及時發(fā)現(xiàn)災情,指導消防人員實施有效的措施處理。

參考文獻:

[1]李引擎.建筑防火工程[M].北京:化工出版社,2004.

[2]公安部消防局,高層建筑滅火對策研究指南[M].上海:上??茖W普及出版社,2009:271-273.

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關鍵詞:高層建筑;抗震;設計

中圖分類號:TU97文獻標識碼: A 文章編號:

0 引言

高層建筑結構的抗震性能關系重大,本文探討了抗震概念、構造及設計過程中如何解決遇到的問題,然后分析了影響建筑物抗震效果的主要因素,指出了高層建筑抗震設計應遵循的原則和方法,就此,提到了高層建筑結構抗震設計的廣闊前景。

1 建筑結構抗震等級的規(guī)定和標準

震級是根據地震的強度而進行的劃分,在我國,地震劃分為六個級別:3級為小地震,3~4.5級為有感地震,4.5"--6級為中強地震,6~7為級強烈地震,7~8級為大地震,8級以上的為巨大地震,是國家根據相關的歷史、地理和地質方面的經驗資料,經過勘查和驗證,對進行地震分組的一個經驗數值,它是地域概念。抗震設防有甲、乙、丁類建筑,在我國大部分的房屋抗震等級是8度,可以抵抗6級地震的作用。國家設計部門依據有關規(guī)定,按照建筑物的分類和設防標準,根據房屋高度、結構等方面,采用不同的抗震等級。比如,在鋼筋混凝土結構中,抗震等級可以分一般、較為嚴重、嚴重和很嚴重這4個級別。

在高層建筑的抗震設計中,混凝土結構應高根據建筑的高度、建筑的結構和設防的烈度運用不同的抗震等級,而且應該符合相應的計算和措施要求。

2 影響建筑物抗震效果的因素

研究高層建筑結構的抗震設計,必需明確建筑物抗震效果的主要影響因素。下面,將從建筑結構本身的設計效果、施工材料施工過程以及建筑場地情況3個方面進行分析。

2.1 建筑結構建造過程中所使用的材料和施工過程

建筑結構的材料是影響抗震效果非常重要的因素,但是這個因素往往被人們忽視,工作人員需要明確這樣一點:在一般情況下,地震對建筑物作用力的大小與建筑物的質量成正比。在同等地震環(huán)境下,建筑物材料使用越好,其受到的地震作用力也相對較??;反之,建筑物就會遭到來自地震的很大的作用力。所以,在實際的建筑物的建設中,建議他們多采用隔斷、板樓、維護墻等構件,廣泛采用空心磚、加氣混凝土板、塑料板材等質輕的建筑材料,這將會有利于建筑物抗震性能的提高。建筑結構施工過程同施工材料共同影響整個建筑工程的質量,在施工過程中,每一個環(huán)節(jié)都可以影響建筑結構抗震效果。所以,高層建筑在具體施工中,要加強監(jiān)管和規(guī)范,嚴格做好高層建筑施工管理,從建筑結構的質量上來提高抗震效果。

2.2 建筑物自身的結構設計

建筑物的結構設計是影響抗震效果極為關鍵的一個因素,建筑物若要達到抗震目的,必須進行合適的結構設計,保證抗震措施合理,能夠基本實現(xiàn)小地震不壞、大地震不倒這樣的目標。無論點式住宅或是版式住宅,都要進行合理的結構設計,提高建筑結構的抗震性能。如果建筑物對平面的布置較為復雜,質心與

剛心不一致,在地震情況下,將會加劇地震的作用影響力,破壞性增強。所以,建筑物的結構平面布置盡量保證建筑物質心和剛心重合,提高建筑物的抗震能力。

在建筑結構的設計中,出屋面建筑部分不宜太高,以降低地震過程中的鞭梢影響;平面布置不規(guī)則的房屋注意偏離建筑結構剛心遠端的抗震墻等等。

2.3 建筑物所處地質環(huán)境情況

在地震中,對建筑物造成破壞的原因是多方面的,比如:巖石斷層、山體崩塌、地表滑坡等使得地表發(fā)生運動,造成建筑物的破壞;海嘯、水災等次生災害對建筑物造成破壞。在造成建筑物破壞的諸多原因中,有些是可以通過工程措施加以預防的。所以,在選擇建筑工地的位置之前,要進行詳盡的勘探考察,分析地形和地質條件,避開不利地段,挑選對建筑物抗震有利的地點。

3 高層建筑抗震設計的方法

對高層建筑結構的抗震設計時,要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析:盡可能減小地震作用能量的輸入,運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用,注重抗震結構的設計,重視建筑材料的選擇,增多抗震防線的建設。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結合起來,從兩方面入手,進行建筑抗震的設計施工。

3.1 減少地震發(fā)生時能量的輸入

在具體的設計中,積極采用基于位移的結構抗震方法,對具體的方案進行定量分析,使結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。對建筑構件的承載力進行驗收的同時,還要控制建筑結構在地震作用下的層間位移限值;并且更具建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系,確定構件的變形值;根據建筑界面的應變分布以及大小,來確定建筑構件的構造需求。對于高層建筑來講,在堅固的場地上進行建筑施工,可以有效減少地震發(fā)生作用時能量的輸入,從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。

3.2 運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用

現(xiàn)在在我國,許多高層建筑進行抗震設計時,多采用延性結構,也就是適當的空著建筑結構的剛度,允許地震時結構的構件進入到具有很大延性的塑性狀態(tài),從而消耗地震作用時的能量,使地震反應減小,減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小,但是具有較高的延性,那么在地震中它也不容易倒塌,因為延性構件可以吸收較多的能量,經受住很大的結構變形。延性結構的運用,在很多情況下是有效的,它可以消耗地震能量,減輕地震反應,使結構物“裂而不倒一。

3.3 注重抗震結構的設計

高層建筑抗震設計的結構應該得到人們的重視。我國150 m以上的建筑,采用的3種主要結構體系(框.筒、筒中筒和框架.支撐體系),都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產數量已較大,鋼結構的加工制造能力已有了很大提高,因此在有條件的地方,建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構,以減小柱斷面尺寸,并改善結構的抗震性能。

我國傳統(tǒng)文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值,可以指導很多實際問題。在高層建筑結構的抗震設計中,可以從傳統(tǒng)的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉變,實現(xiàn)以柔克剛、剛柔相濟,有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如,在高層建筑的拱形結構中有這樣一個例子迪拜帆船酒店,外觀如同一張鼓滿了風的帆,一共有56層、321 m高,就是運用拱結構抗震減災的很好的例子。

4 高層建筑結構抗震設計前景展望

今后若干年,中國仍將是世界上修建高層建筑最多的國家,這將會給高層建筑抗震設防帶來新的難題。21世紀,高層建筑結構抗震將有如下變化:

(1)高層建筑的抗震結構體系將從以硬性為主向柔性為主的結構抗震轉變,通過“以柔克剛”方式,調整建筑結構構件的隔震、減震和消震來實現(xiàn)抗震目的。

(2)建筑材料對結構抗震的影響越來越得到重視。建筑材料的各個抗震指標的提升可以提高高層建筑的抗震能力,研制新的建筑材料可推動高層建筑結構抗震技術的發(fā)展。通過優(yōu)化的抗震方法設計,來實現(xiàn)高層建筑的抗震要求。

(3)計算機模擬抗震試驗得到廣泛應用。將制作好的模型或結構構件放在模擬地震振動臺上,臺面輸入某一確定性的地震記錄,能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果。計算機模擬環(huán)境可以擬真抗震效果,幫助科學改進各因素,有效抗震。

另外,高層建筑結構的抗震設計的計算方法也有了新的轉變:從線性分析向非線性分析轉變,從確定性分析向非確定性分析轉變,從振型分解反應分析向時程分析法轉變 。

5 結語

高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的,我們需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質和環(huán)境進行詳細的分析和研究,選用適合的抗震結構,注重建筑結構材料的選擇,減小地震的作用力,增強地震的抵抗力,從而達到高層建筑抗震的目的。

參考文獻:

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【關鍵詞】 高層建筑 工程 高規(guī)干擾

一.什么是高層建筑

高層建筑故名思議是對超過一定層高的建筑物的總稱?,F(xiàn)在不同國家對高層建筑的界定范圍都不一樣,美國規(guī)定建筑物超過24.6或者樓層達到7層以上就屬于高層建筑,但是我國平均樓層的高度較其他國家的偏低,所以我國在2005年規(guī)定樓層超過10層的住宅建筑或者高度超過24米的民用建筑都歸于高層建筑范圍。高層建筑是隨著各個國家消費超過一定程度之后自然而然發(fā)展起來的,而事實也證明高層建筑有提升國家經濟效益的功能,所以高層建筑是世界未來發(fā)展的大趨勢,值得我們好好的研究。

二.關于空調平面分區(qū)的思想

我們一般將一個房間按照方位劃分為東、南、西、北四個區(qū),我們一般都認為每個房間各個區(qū)域的溫度、濕度等條件應該都是相同的,其實不然?,F(xiàn)在我們將房間區(qū)域按照另一種區(qū)分方法做了細化區(qū)分――內區(qū)和周邊區(qū),這種方法主要是按照冬季空調負荷性質和大小的不同做的,現(xiàn)在尚沒有準確的劃分界限。

1幢大樓標準層平面一般至少得有500-1000m2,其進深少則幾米,多則十幾米。經驗表明,緊鄰外墻、外穿的區(qū)間,冬季由于室外氣溫低于室內,通過外墻、外窗的傳滲透等影響,室內需要供暖,才能保持室內所需的溫度。但是,遠離外墻、外窗的區(qū)間,冬季卻沒有這炎熱損失,所以,它沒有供暖要求。非但如此,現(xiàn)有的現(xiàn)代化大廈的使用實踐經驗表明,隨著辦公設備的迅速進步,室內使用的自動化辦公設備的種類和數量愈來愈多,如計算機、復印機、打印機、文件破碎處理機、傳真機等等。這些辦公設備的用電自然最終還是以熱的形式散發(fā)出來。另外,現(xiàn)代化大廈室內照明的照度標準也遠遠高于一般常規(guī)建筑。這樣大功率的照明燈具顯然也是全年穩(wěn)定的散熱源。所以,就這部分區(qū)間而言,冬季不但不需供暖,而且還得供冷,否則室內便會過熱。

基于冬季這兩個部分區(qū)間的兩種截然不同的空調要求,現(xiàn)在歐美、日本等國家的規(guī)范化做法都是首先在平面上劃分為周邊區(qū)和內區(qū)。內區(qū)需全年供冷,周邊區(qū)則是冬季供暖、夏季供冷。

至于周邊區(qū)和內區(qū)的具體劃分方法,大致是把距周邊護結構內表面3-5m的這一區(qū)間定為周邊區(qū),其余的面積則統(tǒng)稱內區(qū)。

由于周邊區(qū)和內區(qū)冬季的運行工況不同,所以,在空調水系統(tǒng)的設計上必須作出相應的考慮和安排。譬如,在水系統(tǒng)方面,盡管對個別空調機組而言,一般都是采用雙管制;但是,對于整個中央空調的水系統(tǒng),這時便不是雙管制所能滿足要求的了。因為在這種情況下,冬季一方面要考慮周邊區(qū)的供暖,需要供熱水;而另一方面又要顧及內區(qū)的供冷,必須供冷水。所以,從這一層意義上來主產,采用如此分區(qū)的空調工程的中央空調水系統(tǒng)必須是四管制。

所以根據房間內區(qū)和周邊區(qū)熱量的不同而采取不同的暖通調節(jié)措施是非常必要的。

三.關于高層空調水系統(tǒng)的垂直分區(qū)

1.高層建筑空調系統(tǒng)分區(qū)一般多按垂直高度80m計算,這主要考慮到標準型冷水機組、空調器中的熱交換器以及閥門、管配件對水靜壓的承載能力。高度作垂直分區(qū)處理,即每隔80m左右設置一個獨立的水系統(tǒng),在適當高度的樓層上分別設置板式換熱器或者冷水機組,實現(xiàn)水力隔離。

由于我國現(xiàn)行《高層民用建筑設計防火規(guī)范》將建筑高度100m作為劃分普通高層建筑與超高層建筑的界限,因此實際工程中接近100m的建筑較多,如按高度分區(qū)設置板式換熱器,一方面加大了造價,另一方面也增大了冷量和可供利用的溫度損失。按高度分區(qū)設置冷水機組,結果將是機房分散,管理不便,加之系統(tǒng)各自獨立,冷水機組不能互為備用,部分負荷下的運行效率比起統(tǒng)一的系統(tǒng)更低,能耗費用增大。此時適當提高下部高壓區(qū)設備、管道及附件的承壓能力而系統(tǒng)不分區(qū),即采用一泵到頂的做法是合理的,這種做法運行管理方便,設備備用性也好。

2.單純住宅功能的高層建筑一般不設中間設備層,可采用:

1)上區(qū)冷熱源放在塔樓屋頂層,下區(qū)放在地下室;

2)兩個區(qū)的冷熱源設備均放在地下室,其中上區(qū)冷熱源及循環(huán)泵為耐高壓設備,其余設備及附件均為普通耐壓;

3. 當有中間設備層,如超高層住宅或部分住宅、部分寫字間或客房的綜合性高層建筑,可采用:

1)冷熱源設備層設于中間設備層,上下區(qū)分別供;

2)冷熱源設備設于低層或地下室。設備層設板式換熱器供上區(qū)。

4. 當系統(tǒng)必須分區(qū)而超壓層數不多時,可將頂層數層采用獨立空調系統(tǒng)如風冷熱泵、VRV系統(tǒng)等,保證其余樓層在允許壓力范圍之內。

5.垂直分區(qū)和提高設備承壓能力,那個更節(jié)能!

舉例:美國某設計單位在上海88層420m高的金茂大廈空調水系統(tǒng)的初步設計中,本來是考慮設置一個統(tǒng)一的水系統(tǒng)。全部冷水機組均集中設于地下層內,全樓不作垂直分區(qū)。為此,所有冷水機組、空調器、閥門管件均按高靜壓承載能力作特殊訂貨。美方專家說明,這種處理手法在境外不少超高層建筑中已經有過多次實踐經驗,技術上是成熟的、可靠的。后來,在實施中,中方有關專家提出了修改方案,按高度和負荷性質,作垂直分區(qū),分別組成3個獨立的系統(tǒng),即高區(qū)系統(tǒng)、中區(qū)系統(tǒng)和低區(qū)系統(tǒng)。這一作法的主要好處是可降低中區(qū)和低區(qū)系統(tǒng)所有設備和管件的承載能力,但無疑這也使系統(tǒng)失去了不少功能,如3個系統(tǒng)不能統(tǒng)一步調供冷,不能互為備用;在低負荷時,3個系統(tǒng)的冷水機組都要在低負荷下運行;另外,在管理上也增加了不少麻煩,因為各系統(tǒng)中的設備、閥門及管件的額定承壓能力不同,不能互換使用??梢姡粋€方案的優(yōu)劣并不是絕對的,仁者見仁嘛。

四.高層建筑機械加壓送風量

《高規(guī)》中對于高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯間前室的機械加壓送風量有明確規(guī)定,見《高規(guī)》表8.3.2-1-4條。

對于《高規(guī)》表8.3.2-1-4下注釋中,出入口個數的修正系數,其出入口個數如何確定的問題,對前室和合用前室按平面圖可以確定,但對消防電梯門算不算出入口數的問題,在工程設計中仍然成為一個爭論不休的問題,因為涉及加壓送風量的修正系數是否要乘以1.50-1.75的問題。

出入口數,從詞義上講,是對人來說的,我們的目的是計算風量,顯而易見,實質上是對氣流而言的,火災過程中防火門始終處于忽開忽關的狀態(tài),加壓空間的空氣,從這些忽開忽關的門所形成的空氣通道中流失,門是人員疏散時推開的,因此與人員出入人數掛上了鉤,消防電梯的門,在撲救工作過程中,即使將電梯門較長時間地置于開啟狀態(tài),也不可能在整個門洞上形成一個氣流通道,只是存在縫隙的漏風而已,與關閉時沒有太大的區(qū)別(二者的差別一般可以忽略),而縫隙的漏風量已在風量計算中計入。因此消防電梯的門,不應算作出入口數,而普通電梯的門,更不應列入出入口數了,因為火災時,規(guī)定普通電梯必須下降到底層停止使用的。但對于防煙樓梯間則應從樓梯間整個空間來確定,因為這個大空間上、下都是想通的。

五.高層建筑煙囪效應

煙囪效應的概念:當室外空氣溫度明顯低于室內空氣溫度時,高層建筑就像自然對流的煙囪一樣,空氣從建筑物的底層進入,流經建筑物,從頂層流出。產生煙囪效應的原因在于室外溫度低、密度大的空氣與室內溫度高、密度小空氣形成密度差。而當建筑室外空氣溫度與室內空氣溫度高時,發(fā)生與煙囪效應相反的現(xiàn)象,稱之為逆煙囪效應。

煙囪效應最大的問題是使得電梯門難于關閉,以及很難滿足建筑物低區(qū)的供熱要求。電梯門不能正常地關閉是由于門內外壓差造成的,這些壓差反過來又造成了門被束縛在它的導軌上,使得這些電梯門的關閉機械不能產生充足的力來克服束縛作用。供熱問題是由于大量的冷空氣在進口處匯流,包括通過這些門和經過建筑物外墻的冷風,其中建筑物外墻實際滲風量要高于外墻設計規(guī)范的要求。

舉例:某年冬季芝加哥一座高層商業(yè)建筑部分入住。建筑物低區(qū)樓層在使用,建筑頂層樓層仍在施工,并且與室外空氣相通。施工從秋天一直持續(xù)到冬天,當溫度降為-7℃或更低時,出現(xiàn)了問題。這段時間內,由于建筑頂部空間不封閉,建筑物內的中和面被大幅提升到建筑物中點以上。出現(xiàn)的結果是,旋轉門、電梯門不能正常運行以及建筑物的入口處供熱達不到要求。當入口處增加了供熱設備,封閉無人居住區(qū)的樓梯,以及迅速完成建筑物頂層施工來完成建筑封閉。上述問題得到了很大的改善。

在暖通設計中,我們必須考慮機械空調和通風系統(tǒng),提供大于排風量的新風,使系統(tǒng)確保正壓。另外可考慮把大廳入口設計為獨立的全新風系統(tǒng),在冬季時能為建筑大廳增壓,幫助克服煙囪效應。

六.高層建筑地下車庫排煙

高層建筑的地下車庫,設計理應是按照《高規(guī)》的規(guī)定來設計,但是套用《高規(guī)》 8.4.1.4 條:除利用窗井等開窗進行自然排煙的房間外,各房間總面積超過200m2或一個房間面積超過50m2,且經常有人停留或可燃物較多的地下室。又解釋不通。因為地下車庫即難屬于經常有人停留,又難屬于可燃物較多的地下室。其實這是我們的主觀理解。其實高規(guī)第4.1.8條已經明確指出,設在高層建筑內的汽車停車庫,其設計應符合現(xiàn)行國家標準《汽車庫設計防火規(guī)范》的規(guī)定。

因此當設計高層建筑的地下車庫時,應按照《汽車庫設計防火規(guī)范》為依據。

七.高層建筑氣流干擾現(xiàn)象

當高層建筑采用多聯(lián)式空調(熱泵)機組時,如果室外機布置不合理,將導致局部熱島效應,影響多聯(lián)機的運行性能。

舉例:某工程總建筑面積為:40863平方米,總層數為23層,其中地下一層,地上22層。其中商業(yè)主體四層、局部三層。5~22層酒店標準層,主要為酒店標準間及套房,以及相應的服務用房。建筑高度為99.65米。

根據業(yè)主需求,空調需分戶計量核算成本??照{采用多聯(lián)機空調系統(tǒng),5~22層空調室外機置于當層設備陽臺。空調室內機形式為風管天井式、四面出風嵌入式,側送下回,天花板嵌入式多聯(lián)空調室內機配帶冷凝水提升泵。

因建筑師在平面設計時,把設備平臺在豎向設在同一個位置(曾提出每層分開布置兩處設備平臺,避免氣流干擾,但業(yè)主未采用),外立面設置百葉,把室外機隱蔽在百葉后面,上下各層的室外機的氣流干擾非常明顯,為了降低室外機氣流的相互干擾,。因此設計時作出以下相應對策:

室外機盡量靠外墻布置,以利于設備安裝維修及空氣流通。為增強室外機散熱,陽臺百葉采用豎百葉,百葉的開口率有效開口面積大于實際面積的80%,每層樓板上設鏤空孔洞,屋頂層不設樓板。

總結:空調系統(tǒng)的正確選擇是做好空調設計的前提。所以我們在對高層建筑進行設計時,一定要充分考慮當時的地理環(huán)境和可利用成本,選用合適的暖通空調系統(tǒng)和設備,使設計能做到量體裁衣,恰到好處。

參考文獻:

[1] 胡清榮.淺談高層建筑暖通空調設計.現(xiàn)代企業(yè)文化,2010(9).

[2] 周祖毅.上海高層建筑空調設計新方法. 中國空調制冷網 ,2010(01).

[3] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版).中國建筑工業(yè)出版社 2008.05.

篇5

【關鍵詞】高層建筑電氣設計內容控制系統(tǒng)自動化

中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:

新形勢下高層建筑電氣設計的內容比較多,設計的好壞將直接影響著工程質量的好壞,因此,必須嚴格掌握高層建筑電氣設計的內容以及注意的問題。

一、供電系統(tǒng)設計

負荷計算是供電系統(tǒng)設計的主要內容,確定供電電源及電壓,確定變配電所的高低壓主結線方案和變配電所的數量、容量、位置和結構形式,功率因教的補償措施,對于變電所高低壓開關柜的選擇也要注意,要選用性能較為穩(wěn)定的設備。

供電設計的基礎是負荷計算,計算結果包括總的計算負荷、一級和二級負荷的計算負荷。計算負荷是選擇電氣設備的依據,也是用來確定總的供電指標,為確定變配電所的數量和容量等提供依據。高層建筑一般均采用兩路10kV供電電源,高低壓系統(tǒng)主結線以單母線分段、互為備用、自動切換方式為主。自備電源目前仍以柴油發(fā)電機組為主,但是由于燃氣輪發(fā)電機組具有體積小、重量輕、吸音低、震動小、點燃成功率高、故障率低等優(yōu)點,為了進氣和排氣方便,宜將機組設在地上層或屋頂。

二、配電系統(tǒng)設計

照明光源的選擇應根據所使用的場所不同,合理地選擇光源、顯色性、壽命、起動點燃和再啟熱時間等光電參教。本著節(jié)能的原則,應優(yōu)先采用高光效光源和高效燈具。

高層建筑的照明配電系統(tǒng)多采用混合配電方式,應急照明系統(tǒng)一般與正常照明分開獨立自成體系,由兩路電探或兩回線路供電自動切換。 電力系統(tǒng)設計包括各種機泵等動力設備的供電,設備的起動及控制等內容。在高層建筑中有的動力設備的供電可靠性要求高,如電梯和各種消防用機泵;有的動力設備的單臺容量大如空調機組和空調用水泵等。所以動力設備的配電方式以放射式為主。

高層建筑的配電線路可以分為大樓豎直方向和樓層水平方向兩個部分,豎向線路為照明和電力干線。照明干線以插接式母線為主,電力干線以電纜線路為主,插接式母線和電纜橋架均建設在電氣豎并內。樓層水平線路有絕緣導線和電纜,絕緣導線成穿管敷設或穿線槽敷設。

三、火災報警和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計

火災報警和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是一個比較特別的系統(tǒng),在設計和選用設備時應把系統(tǒng)和設備的可靠性和安全性放在首位,在此基礎上再考慮技術上的先進性和經濟上的合理性以及安裝簡單、維護容易、使用方便等。所選用的產品應是通過國家消防電子產品質量監(jiān)督檢側中心檢測合格的產品,并得到國家消防產品質量認證委員會的質量體系認證。第二代即地址編碼式火災自動報警設備使用很廣泛,第三代即智能模擬量式火災自動報警設備的應用也越來越多,相信第四代即無線通信智能模擬尋址系統(tǒng)將很快應用到高層建筑尤其是超高層建筑和智能建筑中。

在高層建筑中設置火災事故廣系統(tǒng),以滿足火災時引導人員疏散的要求。多功能廳的立體聲系統(tǒng)兼有語言擴聲和音樂廣播兩個功能,具體的主要功能要求兼顧其輔助功能來確定系統(tǒng)的技術指標。

四、綜合布線系統(tǒng)

1、語音系統(tǒng)的設計

高層建筑的電話系統(tǒng)應根據建筑物的規(guī)模、使用性質、電話用戶容量以及用戶對電話通信的要求等因素確定。對于高層住宅樓一般不設電話總機,而是設交接箱直通市局;對于辦公樓尤其是出租性質的寫字樓,辦公用電話也多直接接至市話網,而大樓內部管理用電話則納入另設的用戶小交換機;對于旅游賓館、以及一些綜合性的商業(yè)建筑,由于電話用戶比較多、功能要求也比較高,一般均應設置用戶小交換機。為了滿足人們對通信服務要求的不斷提高,高層建筑應盡量選用時分制數字式程控小交換機。中繼方式根據交換設備的容量大小以及功能要求來確定,可采用全自動直撥中繼、半自動單向中繼、平自動雙向中繼、部分全自動直撥部分半自動接續(xù)等中繼方式。

高層建筑的電話系統(tǒng)中的主干電線分為水平干線電組和垂直干線電組兩部分,干線電組可以采用封閉式電纜橋架或封閉式金屬線槽敷設,如電纜不多也可穿鋼管敷設。

2、數據系統(tǒng)的設計

為了滿足高層建筑內各種網絡設備和通訊設備對數據、圖像的信號傳輸要求,更是為了滿足人們對網絡質量的要求與數據通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展的形式,當前,數據通信系統(tǒng)一般采用的是光纜+六類雙絞線作為主要傳輸介質。網絡拓撲結構主要采用分布式。數據通信系統(tǒng)主要由工作區(qū)子系統(tǒng)、配線子系統(tǒng)、樓層配線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)五個部分。數據通信系統(tǒng)的設計要盡可能的分析用戶的需求,盡可能全面地獲取工程相關的建筑資料,對工程系統(tǒng)結構、布線路由進行科學合理的設計,繪制布線施工圖,對施工所需要的材料進行預算,保證工程的正常進行與實施。

3、有線系統(tǒng)的設計

按有關規(guī)定。建筑物內部的電視網絡應納入城鎮(zhèn)有線電視網。根據高層建筑的使用性質不同,用戶的有線電視系統(tǒng)可能還有自辦節(jié)目以及接收其他的無線電視節(jié)目。因此不同用途的高層建筑,其有線電視系統(tǒng)的前端是不一樣的。

前端機房的位置應考慮城鎮(zhèn)有線電視網的進戶、接收天線的位量和工作人員的方便等等因素。一般的高層建筑有線電視信號傳輸線路都采用射頻同軸電纜,智能建筑可根據情況采用光纜傳輸,水平電視線路一般穿管暗敷,垂直電視線路可在豎井內敷設或穿管暗敷。

五、防雷、接地與安全

對于建筑物的防雷等級,《建筑物防雷設計規(guī)范》(G850057-94 )按類劃分,(民用建筑電氣設計規(guī)范)(JGJ/T16-92 )按級劃分,二者是統(tǒng)一的。一級防雷建筑物為第二類防雷建筑物中的重要建筑物;二級防雷建筑物為第二類防雷建筑物中的次要建筑物和第三類防雷建筑物中的重要建筑物;三級防雷建筑物為第三類防雷建筑物中的次要建筑物。

高層建筑的防雷措施包括防直擊雷、防感應雷和防雷電波侵入.還要采取防側擊的措施,并要做等電位聯(lián)結。防雷裝置的引下線多采用建筑物構造柱內主筋,接地裝置多和其他接地系統(tǒng)共用,并充分利用建筑物基礎鋼筋網作自然接地體。

等電位聯(lián)結是防止觸電危險的一項重要安全措施,在采用接地故障保護時應在建筑物內作總等電位聯(lián)結;當接地故障電流小,接地故障保護裝置的動作時間及接地故障時的接觸電壓超過規(guī)定值時,還應作輔助等電位聯(lián)結。

六、智能建筑自動化系統(tǒng)設計

智能建筑自動化系統(tǒng)設計包括報警系統(tǒng)、樓宇對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng) 、火災報警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)、有線電視和衛(wèi)星電視系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等幾個部分。這些系統(tǒng)的設計涵蓋多門邊沿叉性的學科,其中計算機技術、自動控制、通訊技術、建筑技術智能樓宇建設中有所應用。

篇6

關鍵詞:高層建筑 新材料 抗震 低碳

1. 高層建筑結構的特點

有關高層建筑的定義目前尚沒有統(tǒng)一規(guī)定,從理論上講應按照結構的受力特性來劃分,即按水平作用對建筑物的影響程度來劃分。聯(lián)合國教科文組織下屬的世界高層建筑委員會曾于1972年在美國賓夕法尼亞州的伯利恒市召開的國際高層建筑會議上專門討論了這個問題,提出將9層及9層以上的建筑定義為高層建筑,并建議按建筑的高度將高層建筑分為4類:第一類,9~16層(最高到50 m);第二類,17~25層(最高到75 m);第三類,26~40層(最高到l00 m);第四類,也稱超高層建筑,40層以上(高度在100 m以上)。

在我國,關于高層建筑的界限規(guī)定也未完全統(tǒng)一。行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3―2002)(以下簡稱高規(guī))規(guī)定,10層及10層以上和高度超過28 m的鋼筋混凝土民用建筑屬于高層建筑。國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB 50045-1995)規(guī)定,10層及10層以上的住宅建筑(包括底層設置商業(yè)服務網點的住宅)和建筑高度超過24 m的公共建筑為高層建筑。建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面、屋面板板頂的高度,屋頂上的望塔、水箱間、電梯機房、排煙機房和出屋面的樓梯間等不計入建筑高度和層數內。

高層建筑結構特點包括:

①水平荷載對結構的影響大,側移成為結構設計的主要控制目標之一。對一般建筑物,其材料用量、造價及結構方案的確定主要由豎向荷載控制,而在高層建筑結構中,高寬比增大,水平荷載(包括風力和地震力)產生的側移和內力所占比重增大,成為確定結構方案、材料用量和造價的決定因素。其根本原因就是側移和內力隨高度的增加而迅速增長。

②樓(屋)蓋結構整體性要求高。高層建筑結構的整體共同工作特性主要是各層樓板(包括樓面梁系)作用的結果,由于樓板在自身平面內的剛度很大,變形較小,故在高層建筑中一般都假定樓板在自產生平面內只有剛移(僅產生平動和轉動),而不改變形狀,并忽略樓板平面之外的剛度。因此,在高層建筑結構中的任一樓層高度處,各抗側力結構都要受到樓板剛體移動的制約,即所謂的位移協(xié)調,這時抗側剛度大的豎向平面結構必然要分擔較多的水平力。

③高層建筑結構中構件的多種變形影響大。在一般房屋結構分析中,通常只考慮構件彎曲變形的影響,而忽略構件軸向變形和剪切變形的影響,一般是因為其構件的軸力和剪力產生的影響很小。而對于高層建筑結構,由于層數多、高度高,軸力很大,從而沿高度逐漸積累的軸向變形很顯著,中部構件與邊部、角部構件的軸向變形差別大,對結構內力分配的影響大,因而構件中的軸向變形影響必須加以考慮。

④結構受到動力荷載作用時的動力效應大。根據結構本身的特點不同,如結構的類型與形式,結構的高度與高寬比,結構的自振周期與材料的阻尼比等的不同,結構受到地震作用或風荷載作用時,產生的動力效應對結構的影響也不同,有時這種動力效應嚴重影響結構物的正常使用,甚至造成房屋的破壞。

⑤扭轉效應大。當結構的質量分布、剛度分布不均勻時,高層建筑結構在水平荷載作用下容易產生較大的扭轉作用,扭轉作用會使抗側力結構的側移發(fā)生變化,從而影響各個抗側力結構構件(柱、剪力墻或筒體)所受到的剪力,并進而影響各個抗側力結構構件及其他構件的內力與變形。因此,在高層建筑結構設計中,結構的扭轉效應也是不可忽視的問題。

⑥必須重視結構的整體穩(wěn)定和抗傾覆問題。在高層建筑結構設計中,應該重視結構的整體穩(wěn)定性與結構的抗傾覆能力,防止結構發(fā)生整體失穩(wěn)的破壞情況。

⑦當建筑物高度很大時,結構內外與上下的溫差過大而產生的溫度內力和溫度位移也是高層建筑結構的一種特點。

2. 高層建筑的未來發(fā)展的趨勢

近年來,高層建筑呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢:

①新材料的開發(fā)和應用。隨著高性能混凝土材料的研制和不斷發(fā)展,混凝土的強度等級和韌性性能也不斷地改善?;炷恋膹姸鹊燃壱呀浛梢赃_到C100甚至更高,在高層建筑中應用高強度混凝土,可以減小結構構件的尺寸,減少結構自重,必將對高層建筑結構的發(fā)展產生重大影響。高強度具有良好可焊性的厚鋼板將成為今后高層建筑鋼結構的主要用鋼,而耐火鋼材FR鋼的出現(xiàn)為鋼結構的抗火設計提供了方便。

②層數增多,高度加高。由于城市規(guī)劃、用地緊張和使用功能等原因,我國高層建筑目前也有一些正在設計或施工的80層以上的建筑。在地震區(qū)的鋼筋混凝土高層建筑結構設計中,我國處在世界領先地位。

③組合結構高層建筑增多,采用組合結構可以建造比混凝土結構更高的建筑。在強震國家日本,組合結構高層建筑發(fā)展迅速,其數量已超過混凝土結構高層建筑。除外包混凝土組合柱外,鋼管混凝土組合柱應用很廣泛,外包混凝土和鋼管混凝土雙重組合柱的應用也很多。由于鋼管內混凝土在處于受壓狀態(tài)時,能提高構件的豎向承載力,從而可以節(jié)省鋼材。

④新型結構形式的應用增多。已建成的香港中國銀行大廈和正在籌劃中的芝加哥532 m高的摩天大樓方案,都采用了桁架筒體,并將全部垂直荷載傳至周邊結構,它們的單位面積用鋼量都僅約150 kg/m2,特別節(jié)省鋼材。預計這種結構體系今后在300 m以上的高層建筑中將得到更多的應用。巨型框架體系由于其剛度大,便于在內部設置大空間,今后也將得到更多的應用。

參考文獻:

篇7

關鍵詞:建筑工程;沉降觀測技術;施測工程流程;注意事項

中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:

近年來,隨著社會的快速發(fā)展和建筑技術的進步,城市建設進程的加快和城市人口的急速增長,建筑用地與人口增長的矛盾日益加劇。城市建筑向高層和超高層的方向發(fā)展。為了保證建筑物的正常使用壽命和安全性,建筑物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯,它不僅關系到建筑質量,更關系到建筑物的安全。

1規(guī)范要求

在沉降觀測技術的國家規(guī)范中,要求對工業(yè)或民用建筑、構筑物、施工場地、地基、水壩等必須做相關的變形測量,且在建筑工程設計過程中必須安排變形測量事項,待施工開展時同時進行變形測量工作。變形測量包括:垂直位移測量和水平位移測量。其中,垂直位移測量也就是常說的高層建筑物沉降觀測。國家規(guī)范要求中,對變形測量的等級劃分和精度的規(guī)定,如表1;其中垂直位移測量,也就是沉降觀測,國家規(guī)范中對其也提出了技術方面的要求,如表2。

表1變形測量的等級劃分和精度要求

表2垂直位移監(jiān)測網的主要技術要求

2沉降觀測技術的相關基本要求

2.1儀器設備的選擇

沉降觀測對測量精度要求很高,在建筑物不斷加荷情況下,為了準確地反映出建筑物的沉降情況,要求測量的誤差小于變形值的10%~20%,一般沉降觀測等級為二級,因此,沉降觀測要求選用精密水準儀,而水準尺也要求選用高精度鋁合金水準尺,因為其受環(huán)境和溫差變化影響較小。

2.2測量人員的素質要求

沉降觀測的人員要求通過專業(yè)的技能培訓,熟悉儀器設備的操作規(guī)程和測量理論,能針對各類建筑工程的不同特點和情況,以不同的觀測方法和程序實施和分析解決觀測過程中出現(xiàn)的問題。運用誤差理論進行平差核算,能精確、按時完成每一次的觀測任務。

2.3沉降觀測時間的要求

建筑物沉降觀測對時間有限制條件并且相當嚴格,特別是首次觀測,其觀測時間必須按時進行,否則沉降觀測就不能獲取原始數據,會導致整個觀測達不到完整的觀測意義。正常情況下,高層建筑物的沉降觀測周期的方式:

(1)按一定時間段為一個觀測周期,如30天∕次;

(2)按建筑物的加荷情況每升高一層或多層為一個觀測周期。任意一種方式都必須按照施測方案中規(guī)定的觀測周期進行準時觀測。

2.4觀測點的埋設要求

為能準確反映建筑物的沉降情況,應選擇最能反映沉降特點和觀測方便的位置進行沉降觀測點的埋設。建筑物上布設的沉降觀測點一般縱橫方向要求對稱,相鄰兩個觀測點的距離應為15~30m之間,并在建筑物的周圍均勻地分布。

2.5施測方法要求

熟悉儀器設備的操作與觀測程序,在首次觀測前要先檢測并校正好所用儀器設備的各項指標,必要時可以通過計量單位進行鑒定。所用儀器設備在連續(xù)使用3~6個月后,應重新對其檢測校正。

3施測工作的具體流程

3.1水準控制網的建立

測量施測方案需根據建筑工程的特點、布局以及現(xiàn)場施工環(huán)境進行制訂,在建設單位提供了水準控制點后,結合制訂的測量施測方案及布網原則的要求進而建立水準控制網,相關要求:

(1)高層應至少布設三個水準點,其間距小于100m;

(2)建筑物的周圍任意位置架設儀器至少要后視到兩個水準點.且架設范圍內各水準點組成閉合圖形,以便閉合檢校。

(3)在建筑物開挖、地面沉降和震動區(qū)范圍外設置各水準點,其埋深要大于15m,即達到二等水準測量的標準。建立適合工程特點的水準控制網,與基準點聯(lián)測進及行平差核算,計算各水準點的高程。

3.2固定觀測路線的建立

沉降觀測點的設置,根據建筑工程的沉降觀測點的埋設要求或者圖紙設計的沉降觀測點布點圖進行確定。固定的觀測路線建立在沉降觀測點及控制點之間。而且應在布設儀器設備的站點以及轉點處進行標記樁處理,確保每一次觀測都能沿統(tǒng)一路線進行。

3.3沉降觀測工作開展

工程施測方案制訂及觀測周期確定后進行首次觀測,首次觀測應在觀測點穩(wěn)固后及時進行。大多數高層建筑物都有一層地下結構或多層地下結構,首次觀測應從建筑物的基礎開始,在其基礎的縱橫方向軸線上,按設計選定好的位置進行臨時的沉降觀測點埋設,當臨時的沉降觀測點固定后,及時進行首次沉降觀測。首次進行的沉降觀測點的觀測,其高程值作為后期每次觀測對比的基礎暑假,因此,對其觀測的精度要求非常高,施測時通常使用精密水準儀,并且嚴謹要求每個觀測點的首次高程要在同期觀測兩次后方可決定。隨著高層建筑物結構每升高一層.臨時觀測點就上移一層并進行觀測,直到符合±0.00時再按規(guī)定埋設永久觀測點。為了方便觀測可以將永久觀測點設于+50cm,然后在施工過程中每施工一層進行一次復測,直至工程竣工完畢。

3.4觀測點的周期

沉降觀測點應根據荷載或建筑層數增加的情況,以及工程施工的進度、沉降量的大小來確定其觀測周期。在跟蹤觀測時當證實建筑物沉降趨于穩(wěn)定條件,可以停止觀測;否則,該應繼續(xù)進行建筑物沉降監(jiān)測,直到沉降趨于穩(wěn)定為止?;鶞庶c也要求每隔三個月進行一次復測,以確保監(jiān)視基準點的穩(wěn)定性。

3.5各觀測點的沉降匯總

(1)對各觀測周期通過平差核算計算出沉降量,編制列入統(tǒng)計表,并進行匯總。

(2)進行各觀測點的下沉曲線繪制。第一步,先建立下沉曲線的橫縱坐標,其中:橫坐標為時間坐標,縱坐標的上半部為荷載值,下半部為各沉降觀測周期的沉降量。第二步,把統(tǒng)計表中各觀測點對應的觀測周期所測的沉降量值、相應的荷載值均對應畫于坐標中,然后連線,便能得出對應于荷載值的沉降曲線圖。

(3)通過沉降量統(tǒng)計表以及沉降曲線圖的顯示情況,可以預測高層建筑物的沉降趨勢,把反映出的高層建筑物的沉降情況及時反饋給相關主管部門,并進行正確的施工指導。特別應針對在沉降性較大的地基上的重要建筑物,應對其不均勻沉降的觀測引起重視。

4沉降觀測中的注意事項

高層建筑沉降觀測中需要注意的事項包括有:

(1)嚴格按照國家測量規(guī)范的標準要求進行施測;

(2)盡量用同一水平尺進行前后視觀測;

(3)嚴格按照固定的觀測路線進行每次的沉降觀測;

(4)沉降觀測時要避免陽光直接照射,各觀測環(huán)境條件保持基本一致;

(5)讀數時確保成像清晰及其穩(wěn)定性;

(6)觀測以及檢核計算同步進行;

(7)遇上雨季氣候時要前后聯(lián)測,并檢查水準點的標高是否發(fā)生改變;

(8)各次所觀測的沉降情況,應及時向相關部門反映,當高層建筑物每天(24小時)連續(xù)沉降量超過0.1cm時,應該停止施工,并結合相關部門制定相應的應急措施。

5結束語

綜上所述,必須重視高層建筑的沉降觀測工作,在施工過程中要嚴格按照規(guī)范要求來開展觀測工作直至竣工。保證沉降觀測的精度。加強對高層建筑物的沉降觀測,既能保證高層建筑物的結構安全,也能確保建筑物的正常使用壽命,有著十分重要的意義。因此,筆者認為規(guī)范建筑施工企業(yè)沉降觀測建立有效的沉降觀測和預警機制,通過政府部門和行業(yè)協(xié)會的規(guī)范,施工企業(yè)自行監(jiān)督的有效手段,完善當前高層建筑沉降觀測存在的不足。

參考文獻:

[1]周根成.高層建筑沉降觀測方法分析探討[J].中外建筑,2008,(08).

[2]徐純標.對高層建筑沉降觀測中“反彈”現(xiàn)象的分析與思考[J].建筑施工,2007,(03).

篇8

1巖土工程勘察分級

巖土工程勘察分級的依據是:工程重要性等級、場地等級和地基等級?!稁r土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)(以下簡稱“巖土規(guī)范”)的3.1.1條文說明對工程重要性等級的解釋是“《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB50068-2001),將建筑結構分為三個安全等級《,建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)(以下簡稱“地基規(guī)范”)將地基基礎設計分為三個等級,都是從設計角度考慮的。對于勘察,主要考慮工程規(guī)模大小和特點,以及由于巖土工程問題造成破壞或影響正常使用的后果。由于涉及各行各業(yè),涉及房屋建筑、地下洞室、線路、電廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等,很難做出具體劃分標準,故本條做了比較原則的規(guī)定。以住宅和一般公用建筑為例,30層以上的可定為一級,7~30層的可定為二級,6層及6層以下的可定為三級?!薄陡邔咏ㄖr土工程勘察規(guī)程》(JGJ72-2004)(以下簡稱“高規(guī)”)將工程重要性等級進行了細化并分為甲、乙兩個等級,與地基規(guī)范的地基基礎設計等級基本相同。反映在規(guī)范中的內容歸納有“甲級包括:30層以上或高度超過100米超高層建筑;體形復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構筑物或重要的高聳工業(yè)構筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的高層建筑或軟土地區(qū)有二層或二層以上地下室的高層建筑。乙級包括以上不屬于甲級的高層建筑”?!队蜌馓锛肮艿缼r土工程勘察規(guī)程》(SY/T0053-2004)指出:油氣田及管道重要性等級都為一級。通過上面的敘述發(fā)現(xiàn)同樣的工程不同規(guī)范出現(xiàn)不同的勘察分級。如體形復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體的高層建筑在“高規(guī)”中定為甲級(即工程重要性等級為一級),而按“巖土規(guī)范”的規(guī)定,勘察等級應為二級。顯然在場地等級和地基等級相同的條件下依據規(guī)范不同將會出現(xiàn)勘察分級的不同。因此,建議“巖土規(guī)范”繼續(xù)引入“地基規(guī)范”的設計分級,并參照“高規(guī)”的勘察分級。將工程重要性分級的條文說明按以下理解并劃分。一級:30層以上或高度超過100米的建筑;體形復雜,層數相差超過10層的高低層連成一體的建筑;對變形有特殊要求的高層建筑;高度超過200米的高聳構筑物或重要的高聳工業(yè)構筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的高層建筑和高聳構筑物;對原有工程影響較大的新建高層建筑;有三層或三層以上地下室的建筑或軟土地區(qū)有二層或二層以上地下室的建筑。二級:不符合一級高層建筑;對變形有特殊要求的多層建筑;高度200米以下的高聳構筑物或較重要的高聳工業(yè)構筑物;位于建筑邊坡或鄰近邊坡的多層建筑和構筑物;對原有工程影響較大的新建多層建筑;有一至二層地下室的建筑或軟土地區(qū)有一層地下室的建筑。三級:6層及6層以下且高度24米以下的建筑。地下洞室、岸邊工程、管道和線路架空工程、電廠、水泥工廠及其他工業(yè)建筑、廢棄物處理工程等的工程重要性等級劃分應參照相關的行業(yè)標準或地方標準規(guī)定。

2勘探點數量及各類型勘探點比例

“巖土規(guī)范”的4.1.20的1條“采取土試樣和進行原位測試的勘探孔的數量,應根據地層結構、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數的1/2,鉆探取土試樣孔的數量不應少于勘探孔總數的1/3”,該規(guī)范的4.1.17對高層建筑指出“每棟建筑物至少應有1個控制性勘探點”,但對其它建筑沒有指出控制點的要求。而“高規(guī)”指出“控制性勘探點不應少于勘探點總數的1/3且不少于2個”。一方面“巖土規(guī)范”與“高規(guī)”在控制點數量上面存在矛盾,另一方面巖規(guī)對控制點比例沒有明確,在實際操作中不容易把握。本人認為,在勘探點數量及比例上的處理措施是:勘察等級為甲級的單棟建筑的勘探點總數不應少于5個,乙級的不應少于4個,丙級可適當減少勘探點,密集建筑群的勘探點可相互共用。不同類型的勘探點宜均勻布置,控制性勘探點不應少于勘探點總數的1/3,且對于甲、乙級勘察每棟不應少于2個勘探點,丙級不少于1個。采取土試樣和進行原位測試的勘探孔的數量,應根據地層結構、地基土的均勻性和工程特點確定,且不能少于勘探孔總數的1/2,鉆探取土試樣孔的數量不應少于勘探孔總數的1/3。

3取樣和原位測試的樣本數量

“巖土規(guī)范”4.1.20-2規(guī)定“每個場地每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數據不應少于6件(組),當采用連續(xù)記錄的靜力觸探或動力觸探為主要勘察手段時,每個場地不應少于3個孔”。在《工程建設標準強制性條文實施手則中》指出“:需要注意的是,該規(guī)定并不意味著任何情況,每個場地每個主要土層取6個土樣或做6次原位測試就夠。合理的數量與場地大小、土層厚薄、土性的變異系數以及場地鄰近已有資料的掌握程度等因素有關,應根據具體條件確定”。“高規(guī)”4.1.7條規(guī)定“每棟高層建筑每一主要土層內采取不擾動土試樣的數量或進行原位測試的次數不應少于6件(組)次”。如何理解“每個場地”,若單棟建筑物,每個場地是指該單棟建筑物所在場地,若為二棟、三棟或為一個小區(qū)呢?勘察單位大都將每個場地視為一次勘察的范圍。土性指標的變異性,用空間場中少數幾個點的取樣得到的力學性質去預測整個空間場地性質,必然會產生不確定性。點數越少,空間場地越大,不確定性也就越大。所以不考慮一次勘察范圍的大小、建筑物的性質和高度,將其理解為每一主要土層的取樣數量或原位測試數據大于等于6件(組),就算滿足要求,這種理解是不恰當的。尤其是一些勘察單位為了減少成本,在施加操作中,勘察單位往往斷章取意,將原狀土試樣或原位測試數據不應少于6件(組)變成原位測試數據不少于6組,這就更加可笑了。本人針對該問題的理解和解決措施是。首先,對能采取原狀土樣的地層(如:粘性土)應該在規(guī)范中明確規(guī)定以采取原狀土試樣為基本控制指標;而對于不能采取原狀土試樣的地層(如:碎石土)才可以原位測試數據做為控制指標,以土試樣作為定名的依據。其次,對于樣本數量,應該參照“高規(guī)”對樣本數量進一步明確,即對勘察等級為乙級及乙級以上的建筑,每棟建筑每一主要土層內采取不擾動土試樣的數量或進行原位測試的次數不宜少于6件(組)次;對勘察等級為丙級的建筑,每個場地每一主要土層內采取不擾動土試樣的數量或進行原位測試的次數不應少于6件(組)次。采取不擾動土試樣或進行原位測試的豎向間距,對勘察等級為乙級及乙級以上的建筑,在基礎底面下1.0倍基礎寬度內宜按1米~2米,以下及勘察等級為丙級的建筑可根據土層變化情況適當加大距離。當樣本不能滿足要求時,應加密勘探點。

4地下水的腐蝕性評價

“巖土規(guī)范”12.1條指出“當有足夠經驗或充分資料,認定工程場地的土或水(地下水或地表水)對建筑材料為微腐蝕時,可不取樣試驗進行腐蝕性評價”,所謂有足夠經驗或充分資料是指有專門研究論證,并經地方主管部門組織審查認可,或地方規(guī)范規(guī)定,并非個別單位意見。12.1.2-4又明確規(guī)定水和土的取樣數量每個場地不應少于2件《;北京地區(qū)建筑地基基礎勘察設計規(guī)范》(DBJ01-501-92)規(guī)定“一般情況下,可不考慮地下水的腐蝕性,但對有環(huán)境水污染的地區(qū),應查明地下水對混凝土的腐蝕性”《;上海地基基礎設計規(guī)范》(DBJ08-11-89)規(guī)定“:上海市地下水對混凝土一般無侵蝕性,在地下水有可能受環(huán)境水污染地段,勘察時應取水樣化驗,判定其有無侵蝕性”。各地執(zhí)行各自的地方規(guī)定、規(guī)范的條文。規(guī)范既然有“足夠經驗或充分資料”的口子,就是巖土工程師應該去充分把握的。巖土工程師應該從場地的環(huán)境條件、附近有無污染源(如化工廠)、上游影響范圍的環(huán)境條件進行全面分析論證,確認為微腐蝕性后得出結論是可以作為乙級及其以下勘察等級的腐蝕性評價依據的;對于甲級建筑甲級建筑應該按規(guī)范取樣試驗論證。最好對不取水樣評價的場地由地方勘察單位(可以幾個單位聯(lián)合)整理腐蝕性評價材料,提出建議及其依據,由地方建設主管部門組織專家評審會作出結論,再由建設主管部門根據專家的結論形成文件就完全符合規(guī)范要求了。比如:桂林本身就是山水甲天下的城市,漓江水質本身就可以接近或達到飲用水的標準,而上游又有桂林市政府保護漓江水質的一系列措施,再依據目前已有的水質分析資料得出“桂林市地下水對混凝土一般為微腐蝕性”的結論是完全可行的。

5巖石飽和單軸抗壓強度取值

“巖土規(guī)范”3.2.2條的表3.2.2-1提出根據飽和單軸抗壓強度對巖石進行分類,但未明確飽和單軸抗壓強度是平均值還是標準值。在實際工作中某石灰?guī)r的飽和單軸抗壓強度平均值是65MPa,而標準值是58MPa,于是按平均值劃分為堅硬巖,按標準值劃分為較硬巖。而在“地基規(guī)范”中就明確是標準值。因此,巖石飽和單軸抗壓強度的取值應該是取標準值。

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關鍵字:轉換層、高層建筑、施工技術

中圖分類號:TU74文獻標識碼: A

引言

隨著我國高層建筑功能的日趨多樣化,轉換層的應用越來越廣,此種類型結構主要特點為鋼筋密集,混凝土一次灌入量大,施工縫留置難度大,模板、排架支承體系要求高,所以認真、周密、合理的采用施工措施,對保證結構轉換層的質量及整個高層主體工程質量有著極其重要的作用。如何采取合理的施工方法,保證施工質量達到設計要求,是關系到建筑物整體結構質量的重大問題。

二、建筑轉換層的概念與特點分析

轉換層是建筑施工領域常見的一種建筑結構,由于建筑物不同層面之間的使用功能和結構存在差異,因此需要通過設置轉換層的方式作為過渡,對樓層的上下部的結構與設施進行轉換。當前,我國的建筑設計、特別是高層建筑的設計,常常會采用商業(yè)功能與住宅功能結合的設計模式,在建筑物下部構建舉架較高的大跨度商用建筑空間,而上層則采用更加緊密的設計,體現(xiàn)建筑的居住功能。為了對不同的實用功能和建筑結構進行劃分,便需要在建筑內部設置轉換層,以調整不同結構之間的受力情況,確保建筑物的使用安全。轉換層主要功能包括: 對建筑物內部的剪力墻結構或框架—剪力墻體系進行轉換,實現(xiàn)剪力墻與框架之間的變換;改變建筑物上下受力柱的分布情況和分布密度; 同時轉變建筑層的結構形式和結構軸網,形成上下結構的不對齊布置三種。根據建筑物自身的特點和使用功能的需要,合理的選擇轉換層的設計模式,充分發(fā)揮出轉換層在建筑領域所發(fā)揮的作用,能夠進一步提高建筑物的穩(wěn)定性,延長建筑物的使用壽命,對我國建筑行業(yè)的發(fā)展有著積極的促進作用。由于轉換層的結構需要同時承受上部構造在重力的作用下產生的垂直荷載,以及懸掛下部結構產生的多層荷載,導致轉換層結構內部長期存在有較大的內應力。此外,轉換層的存在會對建筑物整體的受力狀況造成較大的影響,在一程度上降低了建筑物的整體性,這就要求轉換層的結構設計不能單純遵循傳統(tǒng)的建筑設計原則,而是要根據建筑物自身的特點進行靈活的設計,以滿足轉換層對剛度和強度的需求,確保建筑物的使用安全。

轉換層在高層建筑施工技術

1、鋼筋施工

(1)正確地翻樣和下料,合理安排好鋼筋就位次序

轉換梁(板)的含鋼量高,主筋長,梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋密集,甚至在部分大跨度大梁中使用了工字鋼和大直徑的鋼筋。因此,正確地翻樣和下料,合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。鋼筋工程施工前,鋼筋翻樣必須弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件及有關說明,掌握現(xiàn)行規(guī)范的有關規(guī)定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,確定制作尺寸、安裝順序和綁扎次序。

(2)鋼筋焊接技術

轉換層結構的工字鋼采用焊接,焊接完成后必須全部進行檢測,達到標準要求后,才能進行下一步鋼筋的安裝與綁扎。直徑小于32mm的鋼筋采用閃光對焊,直徑超過32mm的鋼筋應采用機械連接,如采用錐螺紋接頭連續(xù)或冷擠壓套筒連接;兩端做彎頭的鋼筋,采用可調螺紋接頭解決鋼筋旋轉的困難。當轉換梁的高度或轉換板的厚度較大時,應采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和操作。

2、疊合澆筑技術

在目前的高層建筑工程應用中,經常采用的是二次澆筑工藝。因此,二次澆筑的混凝土形成了疊合梁。應用疊合梁原理將轉換梁或轉換厚板分兩次或三次疊合成型,該方案利用第一次澆灌的混凝土形成的梁支承第二次澆灌的混凝土自重及施工荷載,利用第二次澆灌的砼與第一次澆灌的砼形成的疊合梁支承第三次澆灌的砼的自重及施工荷載,采用這種施工技術,轉換梁下的鋼管支撐系統(tǒng)只需要考慮第一次砼自重和施工荷載,因而可大大減少下部鋼管支撐的負荷,大幅減少模板使用量,同時因砼分層澆灌可緩解大體積砼水化熱過高,溫度應力對控制裂縫的不利影響;然而,工作者在施工時應注意疊合面的處理,必要時在合面處采取特殊的構造處理,該種方案主要考慮轉換層下的梁的承載力,不需另增加支撐系統(tǒng)。因此,對于采用疊合梁原理澆筑工藝的工程來說,保證支撐的穩(wěn)定可靠已不是主要問題,只需滿足第一次砼澆搗自重和施工荷載。

3、預應力混凝土轉換層結構施工技術

由于高層建筑的轉換梁(板)上承受著數層甚至數十層結構的荷載,荷載壓力較大,預應力筋用量也相應較多,因此在施工時應盡量注意避免出現(xiàn)張拉階段反拱過大或者預拉區(qū)開裂的現(xiàn)象。

(1)可以采用擇期張拉技術,即在高層建筑轉換結構上部施工了七八層之后,再張拉預應力,值得注意的是,必須加強轉換結構下的支撐。

(2)采用分階段張拉技術,即通過逐漸施加預應力的方法來不斷平衡各階段荷載,但會出現(xiàn)一個施工費用略高的問題,這是由于張拉次數較多,相應費用較大。

(3)配置一定數量的預應力筋在預拉區(qū),用以實現(xiàn)反拱。

4、轉換層施工的質量控制

由于轉換層具有“大、重、密”的特點,使施工難度增大,稍有不慎,就可能發(fā)生支撐系統(tǒng)失穩(wěn)、模板變形、鋼筋錯位、混凝土漏漿等質量問題。因此,在進行施工時,除加強施工技術管理外,還必須加強質量控制。

(1)審查施工方案必須強調“以計算為依據,以安全為宗旨”。

(2)模板支撐體系不僅要進行精確計算,還要有足夠的構造措施保證,并要強化檢查,完善手續(xù)。對進場鋼管、扣件進行“三證檢驗”并隨機抽查鋼管厚度及扣件螺栓擰緊扭力矩。搭設過程中隨時檢查彈線的準確性及立桿是否與定位點對應,在確?;炷寥窟_到設計強度的100%時支架方可拆除。

(3)鋼筋綁扎必須保證位置的準確,為后續(xù)施工打下良好的基礎。鋼筋的品種、質量必須符合設計要求和有關標準規(guī)定,表面必須清潔,鋼筋的間距要均勻,各排上下位置要對位,預埋位置、數量及形式必須符合設計要求。

(4)混凝土澆筑中要嚴格控制鋼筋密集區(qū)的澆筑,確有必要時可以采用細石混凝土澆筑,以防出現(xiàn)孔洞。對大體積混凝土的澆筑要采用斜面分層布料方法施工,在混凝土初凝前要進行表面二次振搗,終凝前要進行二次抹壓。養(yǎng)護要及時,并能使混凝土始終保持濕潤狀態(tài),測溫應按要求進行并及時反饋溫度變化情況,同時注意變形觀測。

四、轉換層在高層建筑中應注意的問題分析

1、保證轉換層的剛度。轉換層的高度是決定轉換層乃至建筑物整體質量的重要因素,特別是在高層建筑的設計與施工過程中,建筑本身高度與重量上的特點決定了轉換層將會承受較大的垂直荷載,而轉換層的結構又很容易令建筑物在轉換層部位出現(xiàn)剛度突變,使轉換層成為建筑物的薄弱環(huán)節(jié),降低建筑物的抗震性能。因此,在進行建筑結構轉換層設計時,要注意確保轉換層的結構剛度不低于其上層結構剛度的 70%。為此,應當合理的調整轉換層內部剪力墻的分布狀況,適度的提高落地剪力墻的厚度,并使用強度等級較高的混凝土進行施工,同時盡可能將縱橫墻按照筒體的結構進行排布,從而在根本上保證轉換層的剛度,確保建筑物的抗震性能不受影響。

2、提高轉換層與建筑物的整體性。通過調整轉換層的結構設計內容來提高轉換層與建筑物整體性的,能夠提高建筑物的穩(wěn)定性,延長建筑物的使用壽命。為此,應當盡可能對其上下層之間的軸網,簡化轉換層的設計方案,盡可能令質量中心與剛度中心相對應,使轉換層的受力更加明確,從而避免使用板式轉換結構,以防止建筑物出現(xiàn)剛度突變的現(xiàn)象,達到提高建筑物整體性的目的。

3、合理安排轉換層的位置。由于建筑物的受力模式.較為復雜,且建筑物內部的所受作用力的種類和分布都會隨著建筑高度的增加而發(fā)生微妙的變化,當高度達到一定的范圍后,建筑物所受的各項作用力的效果便會呈明顯的上升趨勢,給建筑物的設計帶來困難。如果轉換層的位置過高,不僅會令轉換層內部的受力狀況發(fā)生改變,還會對上下層面的剛度與受力方式產生影響,使轉換層成為建筑物的薄弱環(huán)節(jié),降低建筑物的抗震能力。因此,應當盡量降低轉換層所處了位置,通常情況下,轉換層的位置應以三層以下為宜,最高不得超過六層。

五、結束語

轉換層是高層建筑物內部的常見結構,了解轉換層在高層建筑中的結構設計特點,提高高層建筑轉換層的設計效果,能夠有效的保證建筑物的使用功能,并保證建筑物的防風抗震性能不受影響,對我國建筑行業(yè)的發(fā)展有著積極的意義。

參考文獻:

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[2] 徐志杰:《淺議高層建筑轉換層結構的設計》,《山西建筑》,2011年08期

[3] 阮柏富:《高層建筑土建工程施工技術》,《科技創(chuàng)新與應用》,2013年14期

篇10

關鍵詞:高層建筑;質量監(jiān)督;控制要點

中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A

內容:在我國,建筑行業(yè)屬于支柱型產業(yè),不僅標志著一個城市的經濟發(fā)展情況,很大程度上,也體現(xiàn)著我國的經濟情況。目前,我國在建筑技術、材料以及建筑工藝上,已經有了較大的成就,隨著建筑物的層數增多,對質量的要求與施工標準的要求也越來越高。建筑工程在進行施工時,必需要對質量進行加強管理,加強監(jiān)督力度,提高管理水平,使得工程質量滿足標準。本文將分別對設計、技術、施工以及安裝方面的監(jiān)督要點進行分析,全方面控制工程的質量。

1 設計監(jiān)督要點以及抗震分析

由于地震的不可抗力因素,一旦發(fā)生時便會造成嚴重的破壞,根據多次地震災害來看,對于結構突變能力弱,剛度扭變能力弱的高層建筑物,其工程質量差,平面不規(guī)則,使得遭受地震時,便會發(fā)生較大的破壞。因此,對高層建筑進行結構設計時,要將抗震設計融入其中,這是目前建筑設計中重點內容之一。對高層建筑進行抗震設計后,會使施工材料、施工圖紙以及施工工藝等受到影響,對工程的成本投入,施工安全等都會一定的影響。對高層建筑物進行勘察時,要嚴格進行巖土勘察工作,勘察工作要做到全面,一個勘察失誤將會造成不可彌補的損失。根據建筑物的整體設計理念,巖土勘察的資料,地基的穩(wěn)定情況,施工現(xiàn)場環(huán)境等,再與持力層與地層結構相結合,對地基的承載力進行確定,對變形情況進行預測。對結構方案進行確定時,要對水文條件以及地質條件的利弊進行分析,在這基礎上再進行結構方案的確定。對于平面形狀較為復雜的施工環(huán)境,進行抗震設計時,對其進行防震縫的設計,然后劃分成幾個簡單的結構,再對其進行防震設計。對抗震縫的寬度進行確定時,應該以低側的高度進行計算,還要加強對縫隙處的連接,若抗震的防護烈度在六度或者是以上時,則要對施工現(xiàn)場進行地震效應的評價。

2 給排水施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督要點

對高層建筑進行施工時,對達到的標準要求高,由于高層建筑中住戶多,人口密集程度大,對水的需求量也大,若在高層建筑中出現(xiàn)給排水管道堵塞的現(xiàn)象,將會造成嚴重的影響,居民的生活將不能正常進行,影響建筑物的使用功能。因此,在對給排水環(huán)節(jié)進行施工時,必須采取有效的技術措施,提高給排水施工的質量,確保水的應用與排放,提供供水安全。只有給排水工程施工質量高,不僅會給居民的生活帶去方便,還會減少水資源的浪費,使其合理使用。在進行給排水施工時,要重視對材料與設備的選擇,更要重視施工的環(huán)節(jié),將主要的施工環(huán)節(jié)結合起來,構建質量管理體系,并對其進行嚴格地監(jiān)督,將管理落實到施工環(huán)節(jié)中。

首先,消防系統(tǒng)在高層建筑中對水壓有較高的要求,因為此系統(tǒng)在高層建筑中,靜水壓力大,不能進行一個區(qū)域的供水方式,這樣不僅會影響到供水功能的正常實施,而且還會對管道等設備造成損壞。為此,要對供水形式進行合理的分布,采用豎向分區(qū)處理,降低靜水壓力,確保消防系統(tǒng)的安裝順利進行。但是,消防設備還有很大的提高空間,還不夠先進,所以對于高層建筑來講,消防系統(tǒng)的目標要以自救為標準。

其次,高層建筑物的管道會比多層的長很多,且排水量大,因此管道中的波動情況明顯。因此,要對管道施工采用的有效措施,進行新型材料的使用或者是在管道中設置通氣管,只有對管內的壓力進行穩(wěn)定,才能夠保護水封。對排水管道的材料進行選擇時,應該選擇機械強度高的,并加強管道接口位置的銜接問題。

第三,在進行土建施工時,要事先對給排水管道進行預埋,進行孔洞的預留,并確??锥吹念A留位置,井管的預留位置,都要準確無誤,且符合設計標準,這是給排水施工保證質量的基礎。對管道進行預埋工作以及孔洞的預留工作時,必須要按照施工圖紙的要求進行,避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象,否則將會對后期工程造成影響。

最后,由于高層建筑物的高度大,對施工帶來一定的難度,在一個垂直高度上,需要有多個施工人員,給安全與質量管理造成困難。因此,對于這一部分施工時,最好是采用分區(qū)施工的方式,對排水以及給水管道的施工加強管理,做到保質保量,安全施工,減少不必要的耗損,提高建筑工程的經濟效益??梢园凑諏訑颠M行施工區(qū)域的劃分,將高層建筑物分為上中下三層進行分別施工,也可以分為上下兩層進行分別施工。也可以按照施工密集程度進行,將洗手間、浴室進行分區(qū)施工等。對高層建筑進行分區(qū)施工,可以避免因垂直高度大而造成的施工困難與管理困難,這樣有利施工的有效進行,利于工程質量的監(jiān)督與管理,對提高工程質量有很大的幫助。

3 安裝工程的控制要點

首先,要重視防火問題。對給排水管道進行明敷安裝時,要對其進行防火措施的處理,使用防火套管等方式來提高防火能力,還需要在防火套管周圍進行阻水圈的設置;暗設立管與橫支管連接時,在穿過墻體的部分,應該進行防火套管或者是防火圈的設置;橫干管進行防火區(qū)的穿越時,應該進行防火套管以及防火圈的設置。根據施工圖紙要求,將防火設備進行準確位置的安裝,如報警器、消防栓等。

其次,防雷設置。高層建筑物受到雷電危害較多,因此要重視對防雷的設置,對接閃器、引線以及防雷網格進行嚴格地設置。另外,還要對均壓環(huán)進行嚴格設計;對于電梯的軌道、金屬管道與門窗等金屬物質,進行等電位聯(lián)結。對于地下室中的金屬設備以及用電設備進行可靠的接地,避免因雷擊造成安全事故。

4 對砼施工的監(jiān)督要點

對于高層建筑施工來講,砼裂縫現(xiàn)象一直是較為常見的質量問題,砼產生裂縫的原因很多,砼表面與里面的溫差、初凝階段、收縮現(xiàn)象等,有的裂縫產生很小,像發(fā)絲一樣,而有的裂縫則較為嚴重。當砼裂縫在零點二到零點三毫米之間時,便會對建筑物的安全問題造成影響。因此,要加強對砼施工過程的質量監(jiān)管工作,提高其施工質量,減少裂縫發(fā)生。

首先,對于組成砼的材料進行選擇時,要嚴格進行,尤其是水泥的選擇與使用,在滿足砼強度的基礎上,減少水泥的使用,從而降低砼出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象。也可以在砼中加入適量的粉煤灰,這樣可以是其縮性降低,提高其密度。這是減少裂縫產生的有效措施之一,同時還對砼的抗裂能力有所提高。

其次,對砼進行澆筑過程中,要嚴格按照澆筑工藝進行。施工時,工作人員不要在鋼筋板上走動,要在施工現(xiàn)場進行臨時腳手架的鋪設,施工人員應該在此上完成澆筑環(huán)節(jié)的施工。施工后,要做好養(yǎng)護工作,對其進行保溫以及保濕處理,避免內外溫差大而造成裂縫出現(xiàn)。

5 結束語

綜上所述,對于建筑工程來講,提高工程的整體質量是非常重要的,影響到工程質量的環(huán)節(jié)很多,因此要加強對其的監(jiān)督力度,保障人民群眾的人身安全與財產安全。提高工程質量同時促進著建筑企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,提高市場競爭力,因此,建筑企業(yè)要對建筑工程質量加以重視。

參考文獻

[1]盧帆,曲乃濤.高層建筑混凝土施工與質量控制[J].城市建設理論研究(電子版),2011(3).