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2013年底門至深圳鐵路、西安至寶雞高鐵、西安至安埭鐵路等新建鐵路JF通運營,標志著我國鐵路運營總里程突做10×10km,高鐵突破1X10km,達到2004年1月閑務院審議許批準的《中長期鐵路網規(guī)劃》‘中進度和計劃的要求。圖1“十二五”鐵路網規(guī)劃圖《鐵路“五”發(fā)展規(guī)劃》指出,到2015年,全國鐵路營程達l2×10km定右,其中西部地區(qū)鐵路5×10km,lu11所示預計2015年鐵路旅客發(fā)送量將達40×10人、旅客轉將達16000×10人km,貨物發(fā)送量將達55×10t、貨物周轉量將達42900×10tkm。現階段•1鐵蹄總公機關沒咒20個內設機構,下設l8個鐵路J。、3個0業(yè)運輸公司等氽業(yè),現職工總數204.56×10人,個鐵路職平均每1km有20.4人。廣大的鐵路職工,特別是負責線路維護和養(yǎng)護一線工作人,¨常I:作繁重;尤其在西部偏遠地區(qū),因為自然環(huán)境惡劣,鐵路職1二的作q|活環(huán)境更加艱苦。而近10年來由于鐵路跨越式發(fā)展,建設投入針對性較強,對鐵路一線職工服務的乍活房麟建設有所缺失,一定程度上影響了該部分職工作的效率和極性。為確保全國鐵路客運、貨運等運輸的安全、快速乖ij穩(wěn)定,保障和改善鐵路一線職工的工作生活條件就得,器必要。閑此,鐵路總公司從2012年規(guī)劃新建和改建鐵路的時,訂'ffx,J性的提出在鐵路項目規(guī)劃和建設馴,改簿干"挺商生活房配置,保障鐵路一線職工生產、運營及維護工作。
2西部地區(qū)鐵路生活房屋概況
2.1生活房屋現狀
經調查西部既有鐵路沿線中小車站統計:職工生活房屋(宿舍)通常為每1間住3~8人,絕大部分雙層床設置.人均3~4m,住宿十分緊張。有些地區(qū)閡建設資金籌劃不到位或其它原因及困難,需租用鐵路沿線農村民房;職工食堂面積偏小或沒有專設餐廚房間,且條件簡陋;職工浴室或淋浴問普遍缺失。生活不便,自然環(huán)境差的地域,生活用水都需靠汽車或火車拉水解決,且無水沖式廁所。2.2在建、已建生活狀況職工生活房屋(宿舍)多數配備到每間住2人,少部分地區(qū)每問住3~4人,房間內設置獨立衛(wèi)生問和盥洗設備,但不能按定員數100%配備房間;職工食堂或伙食團服務用房基本設置到位,有專職廚師或就餐服務人員,職工生活房屋(宿舍)內配備淋浴問或集中浴室。
3生產生活房屋主要設計標準
根據《鐵路房屋建筑設計標準》(TB10011—2012)中所規(guī)定沒計標準。3.1職工宿舍(1)職工宿舍內宜接人有線電視、互聯網,并設置衛(wèi)生間,衛(wèi)生問內設置淋浴器、洗手盆等,并24h供應熱水。(2)新建鐵路的職工宿舍規(guī)模,應根據鐵路所在地區(qū)自然條件和沿線城鎮(zhèn)分布情況而定,并宜按職工人數的80%一100%配囂床位數。(3)宿舍設計建筑面積指標應采用每1人17~19rn,并應按每間住2人設計。
3.2職工食堂
(1)根據最大當班人數240人為界限,人數以上(含240人)時可設置食堂,人數以下時可設置伙食團房屋。(2)食堂和伙食團規(guī)模包括餐廳、廚房及輔助用房。(3)餐廳座位數應按該單位的最大當班人數的50%就餐及二次進餐計算。
3.3職工浴室
車站衛(wèi)生特征在1~4級范圍內的鐵路基層生產作業(yè)單位,應設職工浴室或淋浴間。
4西部鐵路生活房屋設計分析
4.1條件差異
我國西部鐵路分布區(qū)域的自然環(huán)境與地方經濟情況差異較大,因此應對山區(qū)鐵路、沙漠(戈壁)區(qū)鐵路、冬季嚴寒區(qū)鐵路與平原區(qū)域鐵路、經濟發(fā)達地區(qū)鐵路的生產生活設施配備有一定的區(qū)分和區(qū)別。本次對比分析以西安鐵路局為例,其主要管轄陜西省境內鐵路。陜西省南北狹長,東西窄,由北向南可分為地理、氣候截然不同的三大地區(qū):陜北、關中、陜南。陜西省是中國典型跨越南北的省份之一,因此具有復雜多樣的氣候特點和地形地貌。(1)陜北黃土高原海拔800~1300m,其北部為風沙區(qū),南部是丘陵溝壑區(qū);其區(qū)域內主要鐵路為包西鐵路(該范圍內水源較為匱乏或水質較差,交通不便)。(2)關中平原西起寶雞,東至潼關,地勢平坦,交通便利,氣候溫和,經濟發(fā)達,是徐蘭高鐵、隴海鐵路陜西段主要途徑之地(該范圍內城鎮(zhèn)較為密集)。(3)陜南秦巴山地包括秦嶺、巴山和漢江谷地,秦嶺山脈在省境內東西長400—500km,南北寬約300km,海拔1500—2000m。區(qū)域內主要為西成高鐵(在建)、寶成鐵路、西康鐵路(該范圍內城鎮(zhèn)較為分散,交通不便)。
4.2設計情況分析
(1)西安鐵路局除關中平原隴海線陜西段,其余大部分鐵路均處于北部黃土高原和南部秦巴山脈的山區(qū)中,公路交通極為不便,很多職工只能靠局內開行的通勤火車上下班,不到休假的時間基本就吃住在車站和工區(qū),對生活房屋的需求較大。考慮到沿線地方經濟條件較差,且自然環(huán)境較差,車站需配套較完善的生活設施條件,滿足職工安心工作的基本需求,車站單身宿舍或間休室應按規(guī)范上限100%配置,同時配置餐飲和淋浴條件。
(2)車站和段區(qū)所生活房屋設置在站段內或附近,其它工區(qū)人員就近修建集中生活房屋。方便職工工作和休息,并且可減少配屬管路及其它設施的敷設。
(3)很多山區(qū)鐵路車站及工區(qū)無正規(guī)進出道路,需利用村莊道路,車輛的頻繁進出引起對社區(qū)道路的損壞,為此經常引起當地百姓的不滿而阻止車輛進出,很多工區(qū)道路均為土路,下雨天無法出行,對應急搶修影響較大。應充分考慮通往工區(qū)辦公和生活設施道路。
(4)新建鐵路線的人員定編和機構設置依據規(guī)范,設計定員和鐵路局生產實際需要配置定員有較大出入,造成生產生活房屋設施缺失較為多。從項目各設計階段中,加強對定員及機構設置方面地分析及調研,參考鐵路局各生產處的意見。
4.3生活房屋設計方案分析
假設鐵路車站生產生活房屋總規(guī)模面積不變的情況下,可根據鐵路沿線當地經濟發(fā)達情況、自然條件、水源水質和交通等因素,區(qū)別考慮設計標準,以適應具體情況及滿足職工生產生活條件。
4.3.1職工單身宿舍如上述各種環(huán)境和條件皆有利或大部分有利時,宿舍規(guī)模可依據規(guī)范規(guī)定的下限按定員80%配備。房間設置成標準問模式,宿舍內設置獨立衛(wèi)生間及淋浴設備,平均每問宿舍建筑面積含公攤約30m左右,房間平面布局如圖2所示。如上述條件皆不利或大部分不利時,職工單身宿舍規(guī)??梢罁?guī)范規(guī)定的上限按定員100%配備,房間設置成普通問休室,樓內設集中衛(wèi)生間、盥洗室及淋浴間,平均每問宿舍建筑面積含公攤約25m左右。房間平面布局如圖3所示。根據上述分析,生活房屋設計方案對比分析如表1所示。
4.3.2食堂或伙食團食堂或伙食團盡可能與職工宿舍合建,充分利用房屋走廊和其它附屬用房面積,節(jié)約建設投資;并且盡量布置在建筑物一層端部,減少對房屋生活區(qū)影響,平面布置如圖4所示。
4.3.3總規(guī)劃布置辦公生產房屋和生活房屋總平面布置規(guī)劃為生產區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)等相對區(qū)域,整個布局緊湊、規(guī)整,人員聯系方便,縮短配套道路、管線等,節(jié)約土地資源,總圖如圖5所示。
5結束語
關鍵詞:輕型鋼結構;房屋設計;荷載;支撐;穩(wěn)定;安全
輕型剛架以其諸多的優(yōu)點逐漸成為很普及的結構形式,然而由于發(fā)展的時間相對較短,很多問題在設計和加工過程中有許多容易被忽略,這就導致了結構的不合理性甚至可能導致結構的不安全性。改進建議如下:
一、吊車梁的設計
關于吊車梁制動析架的設置,我們可以見到一些輕型鋼結構廠房, 其跨度在24米以內,且吊車為5t―20t,吊車梁的跨度為6m到8m,有相當一部分也設了制動析架更甚者有跨度,吊車僅3t,吊車梁跨度也設制動析架。根據我們的設計經驗,類似以上吊車噸位和跨度的輕鋼廠房可不設制動析架,首先是《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》中規(guī)定輕鋼廠房只能設中、輕級工作制橋式吊車起重量不大于20t。只要滿足吊車梁的強度和變形以及構造要求,在橫向水平剎車力的作用下能滿足吊車梁的側向穩(wěn)定,當有必要時可適當加大吊車梁上翼緣的寬度,以保證其穩(wěn)定性.不設吊車制動析架還可減少制造和安裝工作量,降低造價。
二、主鋼構材質的選擇
輕型剛架以其諸多的優(yōu)點逐漸成為很普及的結構形式,然而由于發(fā)展的時間相對較短,在設計和加工過程中有許多容易被人們忽略的地方,導致了結構的不合理性甚至不安全性。
關于輕型剛架材質問題,在建設單位的招標文件上,經常見到要示剛架材質為Q345,而且這種要求高強度材料的標書也越來越多,建設單位認為材質的設計強度越高就越省鋼材,就會降低工程造價。這種認識有局限性,并不是普遍規(guī)律。因為剛架的結構設計,不僅要進行強度設計,同時還要進行剛度設計及穩(wěn)定性設計,而影響設計的因素也比較復雜。例如,高度、風載、跨度、地震烈度、靜載、是否有吊車、吊車噸位等等都有所影響。所以,材料強度越高就越省鋼,這種認識是很不全面的。一般來說,非地震區(qū)的建筑風載較小且跨度較大時,其構件內力較大,這是強度控制,材質強度高會降低用鋼量,從而使建筑物造價下降;當抗震設防烈度較高且風載較大時,往往是變形較大由剛度控制,材質強度再高,也需保持足夠的構件截面,才能夠有足夠的剛度以滿足變形要求,這時材質強度高反而建筑物造價會提高,造成不必要的浪費。
三、抗風柱的設計
抗風柱作為端排剛架支點,限制了剛架梁的垂直變形,與中排剛架垂直變形不一致。實際即使抗風柱對端排剛架不起支撐作用,端排剛架垂直變形與中排剛架垂直變形也不一樣,因為端排剛架荷載與中排剛架荷載不同。另外檁條與剛架梁連接是鉸接,邊跨檁條兩端沉降允許有差值,屋面板也能適應邊跨檁條兩端沉降差值。
四、屋面板及檁條的設計
屋面板和檁條的設計,現在通常是檁條等間距布置,檁條對屋面板是等跨支座,例跨度15m以上的剛架多為雙坡,每坡屋面板在7.5m 以上。根據檁條布置,屋面板多按5跨等跨連續(xù)梁設計,其結果是屋面板端跨的跨中彎矩比中跨的跨中彎矩大很多,按端跨跨中彎矩選用屋面板,則中跨屋面板不能充分發(fā)揮作用。對檁條的線荷載又以屋面板的第二支座反力為依據,第二支座反力是5跨連續(xù)板中反力最大的支座, 以此反力設計檁條,此時只有屋面板第二支座的檁條能充分發(fā)揮作用,中跨支座檁條承載力富裕很多,不能充分發(fā)揮作用。為此建議檁條采用不等跨布置,檁條的布置在屋面板端跨處間距減少而中跨處間距放大使屋面板的端跨彎矩和中間跨彎矩比較接近,或由于檁條不等跨布置使屋面板支座反力比較接近,這樣能充分發(fā)揮屋面系統的材料性能, 降低單位用鋼量, 降低造價。
五、雪荷載的選用
有的設計軟件在輸入荷載時,對雪載只按均布荷載輸入,沒有考慮到建筑結構荷載規(guī)范(GBJ9-87)中屋面積雪分布系數,常常遇到的單跨雙坡屋面和雙跨雙坡屋面以及高低跨相鄰的屋面,不考慮雪載分布不均勻系數,給設計帶來很大不方便,也可能造成不安全。尤其是在黑龍江高寒地區(qū),雪載很大,是屋面結構的主要控制荷載,有的設計者認為只要是程序計算就沒問題,其實有的程序也有不完善之處,在高寒地區(qū)設計時要注意屋面積雪的不均勻系數,尤其是有的高低跨相鄰的建筑物,即便程序中沒考慮雪載不均勻系數,也應自行調整,以保證結構安全。
六、端排剛架的設計
通常不單獨設計輕型鋼結構的端排剛架,盡管端排剛架的剛度及荷載與中排剛架不同,往往也不單獨設計,施工圖與中排剛架一樣??癸L柱對端排剛架也不起支撐作用,只抗水平側力并承擔端墻自重。實際抗風柱作為端排剛架的支點,可以減小其鋼梁和鋼柱斷面,也可減小型鋼翼緣的尺寸或板厚此時在構造上端排柱外皮與中排柱外皮齊。端排剛架承受屋面半載及端墻自重荷載端排剛架的中間支柱抗風柱承受風荷載通過橫梁和撐桿傳給屋面系統,此方案可減少用鋼量。但當考慮擴建時端排架與中排架應相同。抗風柱作為端排剛架支點,限制了剛架梁的垂直變形,與中排剛架垂直變形不一致。實際即使抗風柱對端排剛架不起支撐作用,端排剛架垂直變形與中排剛架垂直變形也不一樣,因為端排剛架荷載與中排剛架荷載不同。另外攘條與剛架梁連接是鉸接,邊跨擦條兩端沉降允許有差值,屋面板也能適應邊跨攘條兩端沉降差值。
七、面板及鑲條的設計
現在通常在屋面板和攘條的設計時,采用攘條等間距布置,擦條對屋面板是等跨支座。例如,跨度以上的剛架多為雙坡,每坡屋面板在以上。根據攘條布置,屋面板多按跨等跨連續(xù)梁設計,其結果是屋面板端跨比中跨的跨中彎矩大很多,按端跨跨中彎矩選用屋面板,則中跨屋面板不能充分發(fā)揮作用。對攘條的線荷載又以屋面板的第支座反力為依據,第支座反力是跨連續(xù)板中反力最大的支座,以此反力設計攘條, 此時只有屋面板第支座的擦條能充分發(fā)揮作用,中跨支座攘條承載力富裕很多,不能充分發(fā)揮作用。為此建議擦條采用不等跨布置擦條的布置在屋面板端跨處,間距減少而中跨處間距放大使屋面板的端跨彎矩和中間跨彎矩比較接近,或由于擦條不等跨布置使屋面板支座反力比較接近,這樣能充分發(fā)揮屋面系統的材料性能,降低單位用鋼量,從而降低造價。
一般工程的屋面系統用鋼量占總用鋼量的比例較大, 所以這樣處理效果較好。擦條采用不等跨布置,相應的攘托布置不等距, 擦條拉桿長度也會不等,只要認真施工,是可以滿足設計要求的。
參考文獻:
1,《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》,北京中國計劃出版社,2002
關鍵詞:墻體裂縫 沉降 溫度 防治
Abstract: In the houses of the design and construction process, some tiny cracks in because do not endanger use, who is often neglected, but these cracks in a long period, the stability is not, reduce the seismic capability of the building. This paper aimed at building walling produce analysis of the causes, and put forward the corresponding prevention measures.
Keywords: wall crack; temperature; control
中圖分類號:TU973+.16 文獻標識碼:A 文章編號:
房屋墻體裂縫的出現,輕則影響房屋美觀,降低房屋使用年限,重則影響房屋的正常使用,甚至倒塌。從目前情況看,房屋的墻體結構發(fā)生裂縫的原因,除一部分是因為施工問題和房屋使用不當而產生的外,很大部分是因為在房屋結構設計中,對墻體裂縫沒有予以足夠的重視和預防。因此在設計中對墻體裂縫進行防治、采取必要結構措施防止裂縫產生是非常必要的。
1 混合結構房屋墻體開裂的原因
1.1地基不均勻沉降引起墻體裂縫
當建筑物的地基產生不均勻沉降時,建筑物墻體內產生附加應力。當墻體內應力超過墻體的極限強度時,在墻體的薄弱部位出現沉降裂縫,并將隨這不均勻沉降量的增大而不斷增大。其表現形式大多是底層墻體開裂,嚴重時可能向上繼續(xù)延伸。產生的主要是斜裂縫與水平裂縫。斜裂縫一般發(fā)生在建筑物的縱墻兩端,或建筑物的中部以及建筑物的陽角;水平裂縫多發(fā)生在窗間墻,當發(fā)生局部不均勻沉降時,沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,當墻體強度不足以抵抗該剪力時,即發(fā)生水平裂縫。
1.2溫度變化引起墻體裂縫
當溫差變化過大而房屋對溫差產生的內應力缺乏有效抗力時,會在房屋的頂層常發(fā)生斜向、水平裂縫。
斜向裂縫多發(fā)生于頂層縱墻兩端,其寬度一般中間大兩端小,當外縱墻兩端有門窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。水平裂縫多發(fā)生于頂層圈梁下,縱墻、橫墻均可發(fā)生,房屋兩端較嚴重
1.3 因建筑材料[4]收縮而引發(fā)的裂紋
墻體在灑上水后往往會有一些比較細小的龜裂裂紋凸現出來,這主要與水泥有關。不論是什么類型的水泥,都存在干縮問題,從試驗情況看.硫鋁酸鹽水泥、白水泥等水泥品種的后期強度及穩(wěn)定性、抗裂性就不及普通硅酸鹽水泥好.主要是這些產品本身的收縮性大,干縮較快、收縮力較強、容易產生龜 裂紋。同時砌塊[5]處理不好也容易產生裂紋。以蒸壓混凝土砌塊為例:當砌塊的含水量降低時會影響砌塊的收縮性,同時如果受潮后出現二次收縮就會出現膨脹,縮水后就會產生干縮變形,引起墻體產生裂紋。
不管何種墻體裂縫現象,都是由環(huán)境與砌體本身特性引起的。眾所周知,墻體的抗壓強度一般不是很高的,同時墻體的抗拉、抗剪強度還不到其抗壓強度的十分之一,只要有不大的拉應力或剪應力,就足可以使墻體產生裂縫或破壞。而墻體出現拉應力或剪應力是非常普遍的,因此,針對以上幾點,預防墻體產生裂紋的措施如下:
2.1 減少房屋不均勻沉降的措施
2.1.1加強地基勘察。驗槽時應釬探,以探明局部軟弱土層[3],對照勘探報告,辨別土層成分,防止因未作土樣分析而將某些特性土,如膨脹土、濕陷性黃當作一般土處理。對發(fā)現較軟的部分,應處理后,方可進行基礎施工。
2.1.2 合理設置沉降縫。在軟基上不宜采用中間高兩翼低、高低層差太大的建筑物;對建筑場地范圍內地基沿水平方向壓縮性差別較大的建筑物,宜盡可能結合地基壓縮性來考慮立面布置和荷載大小分布。
2.2 防止墻體因溫差及收縮變形而引起開裂的主要措施
2.2.1屋面加設保溫層。保溫層可以有效減小屋蓋與墻體的溫差,保溫層必須具有一定的厚度,且應設置隔氣層、保護層、透氣孔等。合理安排屋面保溫層的施工,屋面施工時應盡量避開高溫季節(jié)。對現澆的屋面挑檐可采取留置伸縮縫的辦法。
2.3 防止墻體因為工藝設計與材料而引起開裂的措施
施工時要做到灰縫均勻飽滿、厚度適中,以減少砌體內復雜應力的不利作用。尤其在梁與砌體的交界處,應用輔助實心小砌塊(或實心標準磚)斜砌的方法砌筑,使砌體與梁底緊密接觸??蚣芰?、柱凸出墻面者,抹灰先抹墻面,待墻面抹灰層十燥后再抹梁、柱表面,并使梁、柱表面的抹灰層壓在墻體的抹灰層上,使連接處的收縮裂紋被梁、柱面所抹的抹灰層覆蓋。砌體的干縮率必須嚴格控制在一定的范圍內,同時不能堆放太長的時間,在使用前必須經過嚴格的檢驗。
盡管砌體結構由于各種因素的影響,會產生不同的墻體裂縫。但歸結起來,主要是由地基不均勻沉降、溫度變化、收縮變形、砌體質量及新型墻體的材料使用所引起的。對此,只要嚴格按照規(guī)范要求進行墻體設計、施工,嚴格控制砌筑材料的質量,就可有效地避免和減少墻體裂縫。同時,房屋裝修時,應征求原設計人員意見,對承重構件不得隨意破壞,裝修樓地面時荷載不應超過設計值,必要時對損壞的構件進行加固并加強觀測。
參考文獻:
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[3] 孫更生、鄭人同:軟土地基與地理工程,北京:中國建筑工業(yè)出版社.2003.
相對傳統的建筑來說,綠色建筑極大的減少了建筑本身的能耗。綠色建筑對自然進行充分的利用,有既不浪費自然資源又不污染自然環(huán)境的特點。一般來說綠色建筑有以下特點:
①節(jié)約環(huán)保。節(jié)約環(huán)保指的是人們在建造和使用建筑物的過程中盡量的減少對環(huán)境的影響,盡可能的節(jié)省資源,保護生態(tài)環(huán)境,減少對環(huán)境的污染,把由于人類建筑活動而對自然環(huán)境產生的破壞程度降到最低。
②自然和諧。即人們在建造和使用建筑的過程中,愛護、保護自然環(huán)境,使人和自然和諧發(fā)展。只有人與自然和諧才能不損害子孫后代的利益,才能實現可持續(xù)發(fā)展的目標,達到人與自然和諧相處。
③健康舒適。人們建造和使用建筑物的目的是為了讓其為人類提供一個健康和舒適的生活工作環(huán)境。因此,建筑物應滿足能為人們提供健康、舒適和高效的空間的基本要求。
二、綠色建筑設計原則
(一)保護環(huán)境的原則
綠色建筑設計理念的核心原則是保護環(huán)境,這點對綠色建筑產業(yè)來說具有重大意義。在建筑房屋前,設計人員應先對施工現場進行詳細的勘察,制定詳細的設計建筑方案,確保建筑物對環(huán)境的影響減到最低,并避免有損害建筑的因素出現。
(二)節(jié)約能源的原則
我國是一個人口大國,由于人口的眾多和人口的不斷增長導致能源緊缺問題日益嚴重。所以在建筑房屋的時候要重視能源的利用情況,以保證不出現資源浪費的情況。綠色建筑的設計理念能很好的利用資源,防止能源浪費等對環(huán)境和發(fā)展不利的現象產生。
(三)消除污染的原則
綠色建筑的設計理念的重要內容之一便是對污染進行消除,在建筑房屋中,消除污染的應用和提出對環(huán)境保護有重大意義。在施工建筑時,要采取各種辦法,降低噪音污染、減少去煙塵污染,以保護生態(tài)環(huán)境
(四)低消耗原則
綠色建筑遵循低耗能原則,對建筑物的能耗起到了很好的控制,以減少對環(huán)境的損害,維護良好的自然環(huán)境。
三、綠色建筑設計理念的體現
由房屋建設中面臨的環(huán)境問題將綠色建筑設計理念應用到房屋設計之中,應對了時代對房屋設計的需求,為建筑發(fā)揮其良好的性能打下了堅實的基礎。現如今綠色建筑設計理念在房屋設計中體現在一下幾點:
(一)改造房屋設計的工藝
在綠色建筑設計理念的引導下,建筑物要應用先進的設計工藝,提升建筑物的質量,讓建筑物在建設過程中可以達到節(jié)能減排的要求。
(二)對房屋建設的材料進行改進
使用環(huán)保的材料可以有效地減少房屋在建筑和使用過程中對環(huán)境的危害。應對房屋建設使用的原材料不斷地改變和更新,使用大量的環(huán)保材料,以滿足基本建設需求并達到了保護環(huán)境的目的。
(三)對房屋外部環(huán)境進行合理設計
根據建筑物的功能和需求,對建筑物的外部環(huán)境進行合理有效的設置,為建筑物創(chuàng)造一個節(jié)能的環(huán)境。主要有在建筑物周圍進行綠化,這樣既可以凈化空氣,還可以減少噪音,美化了環(huán)境。
四、結語
美學向來被人們認為是藝術哲學,建筑這個詞的拉丁文原意是指“巨大的工藝”,說明建筑原本同藝術抑或美學密不可分,因此建筑學本身就有藝術美學的內涵。
建筑的美學是相對具體的,但由于建筑是龐大的物品,人在建筑中品味的內容也是很多的。有時一塊材料的色質,質感,形式能產生美感,有時一種結構形式也能產生美感,有時一個空間形態(tài)也能產生美感。有時一種構造也能產生美感,有時整體形式能產生美感,有時立面構圖能產生美感,有時建筑外部虛空也能產生美感;有時由于對力的表現能產生美。建筑的內容也能產生美感,建筑的美感是由建筑外部邊緣開始對整體形式風格和性格的審美到人口到內部到局部到細部。通過時間這個線索來體驗建筑的美感。這些通過形式所承載的對人真善的意義象征,從而給人以超功利、超世俗的人文的理想的聯想升華,給人以自由、解放、天堂般的感受而產生美的。
2、美學思想在建筑天際線設計中的表現手法
天際線的構圖應盡量提倡穿插、錯落、起伏的原則和具有某些韻律節(jié)奏及雋永輕盈的特色,體現自然美、曲線美、均衡美、象征美、陰陽美和和諧與秩序的特點。同時要考慮不同天際線可見面建筑體的高低、錯落、遮擋、疏密、虛實、凹凸的間距、尺度等建筑藝術手法進行處理的適度問題,以便能逐步由自由散落無約束式天際線走向有創(chuàng)意的約束式天際線。
(1)均衡美的設計上應當視為強調單體設計的同時,務必把握與群體(組團)的關聯性。這里和曲線美強調的重點不同,均衡美更注重不同形式屋頂組合的“度”的問題。在追求屋頂形式變化以形成美感的同時,盡量避免出現夸大的、偏激的、失調的、無動感和張力的天際線出現,把整體觀賞性作為天際線設計的重點。(2)象征美的設計主要在于使得建筑天際線的觀賞性存在可以聯系和象征的空間。如不斷上升的階梯型天際線,象征城市不斷發(fā)展,人均收入節(jié)節(jié)攀升等寓意,可用于城市商業(yè)區(qū)、政府辦公區(qū)等節(jié)選的天際線片斷設計(這種片斷也要考慮與周邊整體天際線的銜接與整合)。在天際線的建設上劃分城市區(qū)域,確定發(fā)展方向,從另一個角度探尋城市規(guī)劃與設計的突破口。(3)天際線的和諧與秩序的設計,主要是確定視圖中的主次、從屬關系。確定一個核心的制高點或屋頂形式,從而散發(fā)開去,以周邊的高度和形式來配合和突出重點,以求秩序上的統一和和諧。要求消解非中心控制點的其他高層建筑的獨立性,使之成為地區(qū)肌理的從屬元素。軸線守望——在中軸兩側設置形態(tài)上對應的設施。同源模擬——作為空間構形的叢從屬元素,采用相似的高度和體量。鏡像效應——群體中各建筑在形態(tài)、材料、色彩等方面的協調統一。
3、美學思想在建筑房屋設計中的表現手法
3.1 統一協調性的表現手法。建筑藝術的設計應在總體上具有統一協調性,從而通過統一的表現形式實現了建筑設計的藝術美感的表現,房屋建筑的藝術設計中,應在滿足建筑需求的基本形式之上實現建筑藝術的多樣化發(fā)展,從而給人們帶來不同形式的藝術美感的享受房屋建筑的藝術形式如何形成統一而又有不同的建筑美感的藝術設計形式是在具體的設計中的重要和關鍵。
3.1.1 建筑外形的統一。房屋建筑的外形統一實際上是指建筑外形的類似和統一,通過人們對建筑形狀的辨識實現了有效的建筑藝術的設計,建筑的美學規(guī)律的應用不僅僅體現在單獨的建筑上,而是通過城市的各種建筑的氛圍而形成的建筑的美感享受。若是缺乏相應的建筑環(huán)境,那么建筑的設計將與環(huán)境格格不入,也難以給人以美感的享受,那么房屋建筑的藝術形式也就難以實現。建筑外形的統一可從對建筑中的主要部門和從屬關系進行管理和控制,并且通過建筑設計主從關系的搭配實現了建筑設計的整體協調。
3.1.2 通過建筑色彩實現設計統一。房屋建筑的設計通過色彩的運用也能實現建筑設計的統一發(fā)展。色彩的統一和協調是在建筑設計過程中其他因素的系統難以實現有效的統一發(fā)展的形式而采用的唯一辦法,建筑材料的選擇與建筑風格的統一密切相關,建筑材料的選擇也與建筑色彩的統一相關,從而通過材料和色彩的變化和統一實現了在一定范圍內的協調過程。建筑的統一性設計應實現設計材料的整體搭配的協調,從而才能形成統一的風格,從而才能具有建筑藝術的美感享受。
3.2 均衡穩(wěn)定性的表現手法。房屋建筑的設計可通過建筑的形狀、大小、選用材料、顏色、層次的不同呈現出不同的建筑設計的美感和風格享受。建筑設計由于多種設計因素的不斷變化實現了各種風格的設計,通過良好的搭配和層次的有效設計實現房屋建設的均衡穩(wěn)定發(fā)展。
3.2.1 對稱均衡。對稱均衡是最簡單的均衡房屋設計,對于結構復雜的對稱房屋建筑。房屋建筑均衡中心的凸顯和強調往往難以從外觀的設計中體現出來。而成功的房屋建筑設計,能在房屋建筑設計過程中自然地凸顯建筑的均衡點,從而通過均衡點的凸顯實現了對人們的自然引導和發(fā)展,從而也能明確體現房屋建筑的均衡點以及設計的美感。
3.2.2 不對稱或不規(guī)則房屋建筑的均衡設計。房屋的建筑設計具有相當靈活的表達形式和特征,從而當房屋建筑的均衡中心并不對稱,但其在建筑美學的角度設計上看是平等的,從而體現出了建筑設計中的不對稱均衡,通過使用杠桿的平衡原理。實現了對不對稱建筑設計在建筑美學中的平衡發(fā)展,從而也能實現對人們的引導和發(fā)展,均衡點的設計實際上引導人們自然過渡到建筑的中心點,具體可通過導向的標志實現對人們的指引。
【關鍵詞】綠色建筑設計;房屋設計;理念
1開展綠色建筑設計的基本原則
1.1 堅持以人為本的原則
為使用者創(chuàng)造一個健康的人居環(huán)境是綠色建筑設計的一項重要職責。圍繞這個中心,綠色建筑設計在室內空氣質量、熱環(huán)境、噪音和電磁場輻射等方面進行了大量深入的改良設計,在很大程度上降低了上述環(huán)境因素對人體產生的負面影響。在設計細節(jié)上,綠色建筑設計主要或全部采用毒害低施工材料或無毒材料。在墻面和吊頂等重要建筑部分,盡量使用綠色無毒、低毒涂料,一般以陶瓷、硬木等材料進行地面裝修,這些材料不含CH3O,化學耗氧量低,有利于人體健康。在建筑系統和機械系統材料選擇方面,盡量選擇潛在污染能力小的材料,對于污染能力大的木制品、地毯、涂料、密封膏、織物等能不用就不用。通過合理設計,科學設置進風口和出風口,確保室內空氣流通狀況良好。提高室內熱環(huán)境水平,根據人體需要選擇最適合的溫度、濕度和氣流,讓使用者獲得最佳感受。提高供水質量,有條件的可以選用直飲水。在采光方面,既要考慮到使用者對光線的實際需求,有利于人體健康,又要通過必要的調整,使室內光照環(huán)境更加美觀,并且有利于節(jié)能。通過使用吸聲材料或采用隔音設計,提高建筑隔音效果,為使用者提供一個安寧舒適的環(huán)境。
1.2 堅持能耗最低的原則
所謂能耗最低,有兩個方面的含義,一是指建筑施工材料在生產和運輸過程中消耗的能源最少,二是指建筑工程施工過程中消耗的能源最少。下面分別進行說明:(1)建筑材料生產運輸過程中能耗最小化。綠色建筑的理念不僅僅在于建筑物本身及其建筑施工過程,更是要追溯到施工材料的生產過程中去。由于建筑市場對材料的選擇決定了施工材料發(fā)展的方向,所以在進行建材選擇時,要在滿足施工要求的同時,盡量選擇生產能耗低的建筑材料和可以回收再利用的材料,比如金屬材料等,以實現建筑業(yè)的良性持續(xù)發(fā)展。此外,為減少施工材料在運輸環(huán)節(jié)的能耗,在選擇材料時,要將注意力向本地生產、運輸線路短、成本低的施工材料傾斜。(2)建筑使用過程中消耗能源最小化。建筑的使用過程一般都比較長,這個階段的能耗水平在建筑從施工到拆除整個過程各個階段中是最高的。提高建筑節(jié)能水平,就要以使用階段為重點。通過科學合理的設計,提高建筑整體節(jié)能水平。通過對建筑平面布局、平面形狀、進深、體形系數、表面面積系數、長寬比和朝向等形體設計及墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區(qū)等部位的優(yōu)化設計,都可以有效改善建筑保溫隔熱性能,降低建筑能耗。
1.3 大力推廣新型清潔能源的利用
為降低能源壓力,人們已經在多方面開發(fā)新型能源應用。光伏太陽能以其資源豐富、清潔環(huán)保的特性稱為新世紀重點開發(fā)的新型能源之一。加大太陽能在建筑行業(yè)的應用,可以有效降低建筑能耗。常見的有在屋頂、墻壁、玻璃等部位使用太陽能設備,通過光電轉換,將太陽輻射轉換為熱能和電能,供建筑正常運轉使用。除此之外,風能也是我國重點開發(fā)的新能源之一。我國幅員廣闊,風能資源充沛,通過風力發(fā)電設施,可以將風能變?yōu)榻ㄖ褂玫碾娔堋?/p>
2 綠色建筑設計理念的設計策略
2.1 建筑的選址
在建筑設計過程中,經過對建筑所在地周圍地質環(huán)境等進行綜合分析,對所在地的環(huán)境資源進行合理利用,使建筑與周圍的生態(tài)環(huán)境協調統一,既充分利用了周圍的各種資源,又不損害自然環(huán)境,還要考慮到周邊的交通便捷,大量可利用的現代基礎設施等等,為綠色建筑的建造提供良好的基礎條件。
2.2 采光通風策略
綠色建筑在設計時一定要充分考慮自然光與自然風,將兩者運用到采光通風的設計,可以降低因人工照明等帶來的能源損耗,為建筑居住者提供舒適良好的生產生活空間,例如,在建筑的外墻方面,可以選擇運用透明度較高和傳熱導性能較低的石材裝飾,可以同時增加外墻板的熱反射和減少墻體對室內的熱輻射,具有良好的隔熱效果;在幕墻的選擇方面,可以采用干掛石材幕墻,能有效地降低建筑物與外界的熱傳遞,減少因夏季大量使用空調造成的耗能,也可以減輕施工人員施工過程中的勞動負擔;在玻璃幕墻的運用上,可以選擇夾層玻璃,這種中空夾層玻璃技術可以增加熱絕緣性,起到良好的隔熱功效,實現了節(jié)能減排的目標。
2.3 水資源利用策略
綠色建筑的節(jié)水方面的策略,可以通過收集雨水和處理回收利用污水來實現,將收集的雨水用于灌溉,加強了建筑的生態(tài)建設,污水回收利用特殊設備凈化后利用水泵提升到建筑樓頂水塔中用來沖廁,也可以用來噴灑路面、綠化等;在中水利用方面,可以將其收集起來處理為達標的中水,用于綠化灌溉、清洗車輛等,實現水資源的循環(huán)利用。
2.4 地下空間利用策略
地下空間可以作為公共場所,或者停車庫、儲藏室等等,在綠色建筑的設計過程中,要鼓勵開發(fā)利用地下空間,并根據實際需要進行建造,將綠色建筑的空間由水平方向向地下的垂直方向延伸。開發(fā)地下建筑時,可以將地下建筑的上部作為重要的商業(yè)、服務用地等與地上建筑部分相聯系,再往下延伸就是布置對采光要求較低的停車場、儲藏室等,當地下部分地形高差較大時,可以設計建造不同高度的層級地下建筑與地上建筑相呼應,實現土地資源的充分合理利用。
2.5 綠化景觀的立體化設計策略
在綠色建筑的設計以及建造過程中,綠化的作用顯得尤為重要,它可以調節(jié)碳氧平衡,可以減輕空氣污染,還可以降低噪聲、節(jié)約能耗、改善室內熱環(huán)境等等,是房屋綠色節(jié)能設計過程中的重點,應因地制宜建立立體綠化,使植物的綠化效果達到最大化。在現有的技術條件下,可以進行房屋的頂層綠化,頂層綠化可以降低屋面的溫度,也可以大大減緩城市的熱島效應,對建筑的景觀美化和環(huán)境改善都有很大的作用;還可以利用墻體、陽臺進行綠化,墻面的綠化可以遮陽隔熱,在現實操作中,可以種植藤蔓植物沿墻攀附來阻擋太陽輻射,也可以在陽臺種植花草,進行分層綠化,提高居民的生活品質。
2.6 人性化道路設計策略
道路設計關乎建筑居住者和使用者的出行和生活質量的提高,應從滿足居民生活、利于消防的進行和與環(huán)境協調方面著手布局。建筑周圍的主道路路面應采用瀝青混凝土材質鋪設,由行車道和園路組成。在行車道的設計過程中,要滿足消防的要求,使交通方便快捷,同時要考慮到殘疾人坡道,一般確定建筑周圍主要道路為6m,環(huán)形道路為7m,在園路的設計上,一般將游步道設計為1.2~2.0m,用水泥磚、卵石等鋪成,不但可以減少建筑成本,也可以起到環(huán)保、自然的效果。
3結語
總而言之,綠色建筑設計理念可以對我國的建筑產業(yè)和經濟發(fā)展產生重大影響,用低污染、低能耗代替高污染、高能耗的發(fā)展模式,實現了自身健康可持續(xù)發(fā)展。綠色建筑設計理念運用合理建筑設計手法,實現自然通風、良好采光等,減少主動式機械設備的投入,創(chuàng)造出適宜辦公和居住的環(huán)境,達到減少能源消耗實現綠色環(huán)保的目的,實現可持續(xù)發(fā)展的目標。
參考文獻:
[1]孫靜. 綠色建筑設計理念在房屋設計中的應用分析[J]. 旅游縱覽(下半月),2013,12.
關鍵詞:玻璃幕墻;房屋設計;使用
Abstract: In this paper, the author introduces the characteristic and application situation of several common glass curtain wall types, and analyzes the main problems needing considering for the architects in the glass curtain wall design.
Key words: glass curtain wall; housing design; use
中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
玻璃幕墻在建筑設計中合理運用,不僅要考慮建筑本身的特點,同時涉及了幕墻的設計、材料的選用、制作安裝的全過程。隨著建筑師對玻璃幕墻的深入掌握,并加以靈活運用,必將創(chuàng)造出更多協調、美觀,并富有中國建筑特點的現代化建筑。
玻璃幕墻雖然只有百年的歷史,但是它以獨特的藝術表現力和實用性備受人們的喜愛。在我國玻璃幕墻起步比歐美日本較晚,卻很快得到了普及。例如在我國很多城市的很多商業(yè)及辦公樓外立面裝飾都普遍采用玻璃幕墻,特別是最近幾年,玻璃幕墻的構造設計和施工工藝等方面都得到了速猛的發(fā)展。玻璃幕墻最為常見的表現形式為明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、全玻璃幕墻和點式玻璃幕墻、單元式玻璃幕墻。
1 建筑師在設計玻璃幕墻過程中的作用
根據現行規(guī)范《玻璃幕墻工程技術規(guī)范 JGJ102-2003》條文說明中的要求,玻璃幕墻的建筑設計是由建筑設計單位和幕墻設計單位共同完成的。建筑設計單位的主要任務是確定幕墻立面的線條、色調、構圖、玻璃類別、虛實組合和協調幕墻與建筑整體、與環(huán)境的關系,并對幕墻的材料和制作提供設計意圖和要求。幕墻的具體設計工作往往由幕墻設計單位 ( 一般是幕墻公司 ) 完成。幕墻公司的設計人員按照建筑師的要求,進行深化設計,并在施工前提交幕墻施工圖,由建筑師進行確認。同時會提供幕墻預埋件或后置埋件的支座反力及計算書交由結構設計人員進行復核其結構的承力情況。最終由建筑師會同結構師在會審圖文件上簽上審圖意見。建筑師對幕墻施工單位送來的玻璃、型材等樣品進行簽字確認。
2 建筑師在設計玻璃幕墻時應該注意的問題
玻璃幕墻型式與尺寸選用問題。采用玻璃幕墻的建筑,外觀的效果非常重要。玻璃幕墻的選型是建筑設計的重要內容,設計者不僅要考慮立面的新穎、美觀,而且要考慮建筑的使用功能、造價、環(huán)境、能耗、施工條件等諸多因素。外立面的幕墻效果要考慮追求堅向線條,主要體現建筑挺拔向上的;追求橫向線條,主要體現建筑寬廣、水平延伸的建筑思路;追求空間輪廓線條,主要體現建筑異形、多維空間變換思路。玻璃幕墻的立面分格宜與室內空間組合相適應,不宜妨礙室內功能和視覺。在確定玻璃板塊尺寸時,應有效提高玻璃原片的利用率,同時適應鋼化、鍍膜、夾層等生產設備的加工能力。
保溫節(jié)能與美觀的問題。國家對公共建筑和民用建筑近年來均出臺了相應的規(guī)范,對節(jié)能有嚴格的要求。有保溫要求的玻璃幕墻應采用中空玻璃,必要時采用隔熱鋁合金型材;有隔熱要求的玻璃幕墻宜設計適宜的遮陽裝置或采用遮陽型玻璃。建筑師可根據外墻的窗墻比、體型系數,所用材料,按現行國家規(guī)范的規(guī)定計算出幕墻或窗的所要達到的 K 值,并一般均應明確標示在建筑說明中。選用 LOW-E 玻璃是提高玻璃幕墻保溫節(jié)能最效的途徑之一。玻璃幕墻龍骨顏色及玻璃顏色建筑師可以根據自已的喜好進行選擇。有飾面要求的支承結構用碳素鋼和低合金結構鋼可采用氟碳漆噴涂或聚酯漆噴涂,顏色可進行調配;鍍膜玻璃、LOW - E 玻璃的顏色,建筑師在選用時,建議先咨詢玻璃生產加工企業(yè)。
避免光污染問題。高層鍍膜玻璃幕墻往往會對周圍的建筑產生明顯的炫光,長時間處于這種環(huán)境下,會明顯感到不適,影響人們的正常工作和生活。建筑師主要從玻璃造型設計上可以避免大面積反光,另外玻璃幕墻建議采用反射比不大于 0.30 的玻璃等是較為實際的方式。
玻璃幕墻材料的選擇是幕墻工程中極為重要的一環(huán)。它不僅決定整個工程的總造價,而且關系整個工程的檔次、使用壽命、外觀效果。合理地使用材料至關重要,好的材料堆砌在一起并不一定能產生好的效果,只有巧妙地、合理地發(fā)揮各種材料的特性,才能產生極佳地效益。因此,材料的選擇應遵循以下幾個原則:滿足一般功能要求的選用通用的材料,如鋁型材的選用,型鋼的選用,各種標準件的選用。對于鋁合金材料,常用的建筑鋁合金有兩種 6063-T5和諧 6063-T6,T6 的強度比 T5 要強,選用哪種牌號一般由幕墻設計單位深化時,計算后確定。幕墻龍骨與主體結構之間連接件通常為鋼材,常用的是Q235B 鍍鋅鋼材。五金件現在也基本上全部采用不銹鋼材料。滿足特殊要求的選用專用材料,如防火保溫巖棉、硅膠、三元乙丙膠條等。幕墻所用膠一般分為兩種,一種為結構膠,主要起將玻璃與鋁合金副框相粘結的受力膠,常用于隱框玻璃、幕墻上懸窗開啟扇中。因其長期受力,所以建議采用性能可靠的進口膠或國產優(yōu)質產品。對于起嵌縫作的密封膠,也必須采用符合國家標準的合格產品,以免滲水情況發(fā)生;滿足建筑美學功能要求的選用新型的、高級的材料。如:氟碳烤漆鋁型材、LOW-E 玻璃、斷熱型材等;滿足經濟性要求。在不降低材料品質的前提下,盡量采用國產優(yōu)質產品。
3 建筑師在設計玻璃幕墻時如何借鑒國外技術
我國玻璃幕墻行業(yè)在 21 世紀進入了一個新的發(fā)展階段——向世界幕墻技術強國進軍階段,即從中國制造向中國創(chuàng)造的新階段發(fā)展。但是畢竟我們落后西方發(fā)達國家整整幾十年,有很多最新的玻璃幕墻技術國內尚不成熟。我們需要在總結經驗的基礎上,同時借鑒世界最新玻璃幕墻技術成果,并依靠國內眾多幕墻企業(yè),加快自主創(chuàng)新。自從加入WTO 以來,國外很多幕墻公司,包括幕墻材料生產企業(yè)已進入中國。作為建筑師,可以方便地通過這些跨國企業(yè),了解到玻璃幕墻的最新技術與發(fā)展情況,并結合國內先進的幕墻企業(yè)的施工生產特點,實現更多符合中國特點的新型幕墻。
4 結束語
近年來,中國建筑業(yè)發(fā)展迅速,房地產市場火熱,每年城鄉(xiāng)新增民用建筑面積約15億平方米 ,其中城市新增民用建筑面積達7億平方米。建筑耗能也將逐年大幅度上升,建筑運行能耗占我國能源總消費量的比例已由20世紀70年代末的10%上升到2000年末的 26.7% ,已經達到了世界建筑能耗占能源消費量30%的平均水平。而且,發(fā)達國家的實踐經驗表明,這個比例還將提高到35%左右。在當疲憊的地球產生了種種人們不愿看到的變化時,對于生態(tài)的研究讓人們看到了些許希望。所謂生態(tài)節(jié)能建筑就是根據當地的自然環(huán)境運用生態(tài)學、建筑技術科學的基本原理、現代科學技術手段等,合理安排并組織建筑與其他相關因素之間的關系,使其建筑與環(huán)境之間成為一個有機的結合體。同時并有良好的室內氣候條件和較強的生物氣候調節(jié)能力。以滿足人們生活、工作所需的舒適環(huán)境,使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個良性循環(huán)系統。它具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減小環(huán)境污染、延長建筑物壽命等諸多好處。建筑生態(tài)設計力求在人、建筑、自然之間建構和諧的關系,實現人與自然的良性循環(huán)。生態(tài)節(jié)能建筑的創(chuàng)作受到技術性和藝術性的雙重影響,所以要根據生態(tài)建筑的內在邏輯,發(fā)揮地方技術、材料的美學特性,關注地方文化傳統,創(chuàng)造獨特的建筑藝術形象,實現功能實用性、技術可行性、經濟持續(xù)性、社會文化性的結合。玻璃幕墻是建筑圍護體系中一種新型的外裝飾,它以明亮、通透、重量較傳統的建筑材料較輕,有利于建筑采光、減輕結構自重等諸多優(yōu)點,受到人們的青睞。
參考文獻:
關鍵詞:磚混結構;設計;問題
磚混結構是指建筑物中豎向承重結構的墻、附壁柱等采用磚或砌塊砌筑。柱,梁、樓板、屋面板,桁架等采用鋼筋混凝土結構。通俗地講,磚混結構是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結構,又稱鋼筋混凝土混合結構。因為磚混結構的主要承重結構是粘土磚,所以磚的形狀及強度就決定了房屋的強度??梢赃@樣說,磚的形狀越規(guī)則,砂漿的強度越高,灰縫越薄越均勻,砌體的強度就越高,房屋的耐用年限就越長。
一、磚混結構住宅的優(yōu)點
磚混結構的優(yōu)點主要表現在:①由于磚是最小的標準化構件,對施工場地和施工技術要求低,可砌成各種形狀的墻體,各地都可生產。②它具有很好的耐久性,化學穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性。③可節(jié)省水泥、鋼材和木材,不需模板,造價較低。④施工技術與施工設備簡單。⑤磚的隔音和保溫隔熱性要優(yōu)于混凝土和其他墻體材料,因而在住宅建設中運用得最為普遍。
一、各層的結構布置圖應注意的問題
1、預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標注預制板的塊數和類型時,不要采用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉,宜采用水平線或垂直線的方法,相同類型的房間直接標房間類型號。
2、現澆板的配筋(板上,下鋼筋,板厚尺寸)。盡量用二級鋼包括直徑中10的二級鋼。鋼筋宜大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)。跨度小于2米的板上部鋼筋不必斷開,鋼筋也可不畫,僅說明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋。一般磚混結構的過街樓處板應現澆,并且鋼筋雙向雙排布置。板配筋相同時,僅標出板號即可。
3、圈梁、構造柱布置。圈梁要澆圈閉合拉通,穿過中間走廊,并隔一定距離將截面加強。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墻樓梯、入口等處可能被截斷,應在相應位置附加一道并滿足搭接長度。坡屋頂為雙層圈粱。單層空曠房屋層高超過4米宜在窗頂處增加一道圈梁。說明圈梁、構造柱縱筋的搭接及錨固長度。構造柱箍筋在上下端應加密。說明構造柱生根何處,當地面為剛性地面時,應將構造柱伸至基底。
4、過梁布置。核算圈梁下的高度是否足夠放預制過粱,如果不夠,則應圈梁兼過粱或圈梁局部加高。盡量采用過梁與圈梁整澆方式。此法方便施工并對抗震有利。當過梁與柱或構造柱相接時,柱應甩筋,過梁現澆。過粱配筋不得過小,以考慮地震時過梁上墻體出現裂縫不能形成拱的作用。
5、雨蓬、陽臺、挑檐的布置注意事項:雨棚和陽臺的豎板現澆時,最小厚度應為80,否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時,高度900時,最小板厚120。陽臺的豎板應盡量預制,與挑板的預埋件焊接。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時,板的鋼筋放斜板的上面,并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側的封板可采用泰柏板封堵,鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接,不必采用混凝土結構。陽臺的門聯窗處窗臺應使用輕體材料砌筑,方便以后裝修時鑿掉。
2、基礎平面圖設計應注意的問題
(1)在墻下條基寬度較寬(大于2米,部分地區(qū)可能更窄)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柔性基礎。應考慮節(jié)點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素,適當加寬基礎。(2)當基礎上留洞、首層開大洞的洞口寬度大于洞底至基底高度時,如要考慮洞口范圍內地基的承載力,洞口下基礎應做暗梁?;驅⒒A局部降低。(3)素混凝土基礎下不必做墊層,但其內有暗粱時應注明底部鋼筋保護層厚為70,或做墊層。地下水位較高時或冬季施工時,不得做灰土基礎。剛性基礎一般300厚。
(4)建筑地段較好,基礎埋深大于3米時,應建議甲方做地下室。地下室底板,當地基承載力滿足設計要求時,可不再外伸。地下室內墻可采用磚墻,外墻宜用混凝土墻。每隔30~40米設一后澆帶,并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。不應設局部地下室,且地下室應有相同的埋深。地下室頂板應考慮施工時材料堆積荷載。
3、暖溝圖及基礎留洞圖設計時要注意的問題:
(1)溝蓋板在遇到樓梯間和電線管時下降(500),室外暖溝上一般有400厚的疆土。(2)注明暖溝兩側墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時應驗算強度。(3)基礎留洞大于400的應加過粱。暖溝應加通氣孔(4)基礎埋深較淺時暖溝入口底及基礎留洞有可能比基礎還低,此時基礎應局部降低。(5)首層有門洞處不能用挑磚支承溝蓋板(6)濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)暖溝做法不同于一般地區(qū)。應按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設計。
4、樓梯圖設計要注意的問題:
(1)應注意:梯梁至下面的梯板高度是否夠,以免碰頭,尤其是建筑入口處。
(2)樓梯梯段板計算方法:當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米時,應采用1/000的計算系數,并上下配筋;當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時,應采用l/8的計算系數,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并不得過大。此兩種計算方法是偏于保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通,并應與梯段板的配筋相應。
5、關于墻體問題
關鍵詞:多層框架房屋;結構;設計
引言
多層框架結構是目前應用非常廣泛的一種結構形式,尤其是鋼筋混凝土多層框架結構,由于具有結構傳力明確、結構靈活、整體性強、抗震能力強等諸多優(yōu)點,得到了人們的廣泛認可和使用。在進行多層框架結構設計時,雖然已經擁有大量的經驗,但是還是有很多細節(jié)需要注意,下面本文就在多層框架結構房屋設計中應注意的若干問題進行簡單探討。
1獨立基礎設計荷載取值
通常我們所見到的鋼筋混凝土多層框架房屋基本上都會采用柱下獨立基礎,根據《抗震規(guī)范》的要求,如果當地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層時,不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷載相當的多層框架廠房,可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。根據這個要求我們可以認為,鋼筋混凝土多層框架的地基和基礎的抗震承載力驗算并非是必需的,只要是在8度地震區(qū),則不必進行。不過在房屋設計時卻不能忽略風荷載的影響。因此,在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計算分析中,必須輸入風荷載,不能因為在地震區(qū)高層建筑以外的一般建筑風荷載不起控制作用就不輸入。另一種情況是,在設計獨立基礎時,作用在基礎頂面上的外荷載(柱腳內力設計值)只取軸力設計值和彎矩設計值,無剪力設計值,或者甚至只取軸力設計值。以上兩種情況都會導致基礎設計尺寸偏小,配筋偏少,影響基礎本身和上部結構的安全。
2基礎拉梁的設計
基礎拉梁是指一般框架結構中基礎形式為獨立柱基礎,在基礎與基礎之間設置的梁,主要可以調整不均勻沉降,增加整體性。當多層框架房屋基礎埋深較大時,可以在±0.000以下的合適的位置設置基礎拉梁,以減小底層柱的計算長度以及底層位移?;A拉梁的設計可按照框架梁的要求,按照規(guī)范要求設置箍筋加密區(qū)。在震區(qū)的話適宜采用短柱基礎方案。通常情況,若獨立基礎埋置深度較小,或者以前埋置較深且已經采用了短柱基礎,但是當地基不良或者柱子荷載差異較大時,可設置構造基礎拉梁,其方位為沿著兩主軸方向。基礎拉梁的截面尺寸為:寬、高分別為1/20~1/30,1/12~1/18倍柱中心距。而構造基礎拉梁的截面的寬、高則可以可取其下限值,也就是1/30與1/18柱中心距離,縱向受力鋼筋計算時則可以取其連接的柱子最大軸力設計值的十分之一,構造配筋的配筋率必須滿足規(guī)范要求,同時,還要保證不得小于上下各2φ14,鋼筋直徑不得小于φ8mm,間距為200mm。當填充墻或者樓梯柱直接支撐于拉梁上時,則應該將拉梁的界面適當的增大,其配筋也應該適當的增加。若框架底層高度不高或者基礎過去埋深不大時,可以利用拉梁平衡柱底彎矩,這時應該將基礎拉梁的結構尺寸設計大點。此時,應正彎矩鋼筋全跨拉通,而負彎矩鋼筋至少應在半跨拉通。其余要求均與上部框架梁完全相同。
3框架結構帶樓電梯小井筒
框架結構應盡量避免設置鋼筋混凝土樓梯、電梯小井筒。因為井筒的存在會吸收較大的地震剪力,相應地減少框架結構承擔的地震剪力,而且井筒下基礎設計也比較困難,故這些井筒多采用砌體材料做填充墻形成隔墻。如果一定要設置小井筒的話,應該適當的減薄井筒的壁厚,并且可以通過豎縫,結構洞等方法將其剛度減弱。計算時,除按框架計算外,還應該按照帶井筒的框架進行復核,并且將與井墻連接的柱子的配筋進行加強。另外,尤其要注意,出屋頂的樓電梯間與水箱間等結構物的承重結構必須采用框架梁結構,而不能采用砌體墻;雨篷等構件不能夠從承重墻挑出,而是應該從承重梁上挑出;樓梯梁與夾層梁等不可以支承于填充墻上,而應該由承重柱來支承。
4結構計算中幾個重要參數選取問題
《抗震規(guī)范》中明確指出,采用計算機計算出來的所有結果,都必須在經過對其合理性、有效性認真分析判斷后才能適用于工程設計。一般,電算的結果主要包括結構的自振周期,樓層彈性層間位移、樓層地震剪力系數、樓層的彈塑性層間位移。樓層的側向剛度比,振型參與質量系數,墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋,底層墻和柱底部截面的內力設計值??蚣塄D抗震墻結構中抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。要想對電算結果的合理性有一個正確的判斷,這就要求計算時必須選用正確的計算簡圖與合理的結構方案,還得分別將抗震設防烈度以及場地類別正確的輸入,除此之外,還必須將電算程序中的其他參數準確合理的輸入。
4.1結構的抗震等級的確定
在建筑工程設計中,按照抗震設防來分類,一般的民用住宅建筑、公寓、辦公樓等,很多房屋建筑是屬于丙類建筑。當我確定這些建筑的抗震等級時,通常是根據本地區(qū)的抗震設防烈度、結構類型以及建筑高度,來查《抗震規(guī)范》中的6.1.2表來確的。但是對于交通、電訊、消防、能源以及醫(yī)療類建筑,大型商場與體育場館等公共建筑,首先,就應該確定其中哪些建筑物是乙類建筑。我們通常按照抗震設防烈度來計算乙、丙類建筑的地震作用。通常情況,乙類建筑,當抗震設防烈度在6~8度時,應該采取抗震措施。一般是在本地區(qū)的抗震設防烈度的基礎上再增加一度,再查表來確定其抗震等級。若該乙類建筑處于7度地區(qū),而其高度又超過規(guī)定的范圍,此時,就應該采取更為有效的其他抗震措施。
4.2地震力的振型組合數
多層建筑結構,若不需要進行扭轉耦聯計算,其地震力的振型組合數不應小于3;若振型組合數大于3,則應該取3的倍數,但與小于建筑物的層數;若房屋層數少于3層,振型組合數就取層數。不規(guī)則的高層建筑,當需要考慮扭轉耦聯時,其振型數不應小于9。建筑結構層數比較多或者其剛度變化較大時,其振型組合數應越大,比如有轉換、小塔樓等建筑,其振型組合數不應小于12,但是也不得多于3倍層數。我們一般可以采取振型參與質量為總質量的90%時所需要的振型數作為合適的振型數。在應用SATWE等程序進行電算時,便可以將這種參與質量的比值輸入進去。但是,有些設計人員重視程度不夠,往往比較隨意的選取振型數,這是不行的。
另外,只有在建筑結構的扭轉比較明顯時,才采用耦聯計算,若必要時還是需要補充非耦聯計算。
4.3結構周期折減系數的確定
框架結構建筑結構中,因為存在填充墻,其實際剛度往往比計算剛度大。計算周期比實際周期大,因而,計算出來的地震剪力偏小,顯得結構的安全性較差,所以應該對結構的計算周期進行適當的折減,但是折減系數不得過大。若框架結構采用砌體填充墻,則其計算周期折減系數為0.6~0.7;若采用輕質砌體或者砌體填充墻較少則可取0.7~0.8;當全部用輕質墻體板材時,折減系數為0.9。而只有無填充墻的純框架,才可以不進行計算周期折減。
結束語
隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展,鋼筋混凝土多層框架結構由于具有結構傳力明確、結構靈活、整體性強、抗震能力強等諸多優(yōu)點,因此被廣泛的應用于現代建筑中。雖然,其結構形式看上去比較簡單,但是設計時若考慮不周全、不仔細就會出現這樣或者那樣的錯誤,給建筑工程的建設造成不良的影響,有些錯誤甚至會給建筑結構的安全造成影響,因此我們在進行設計時,必須針對以上問題逐一進行落實,確保建筑結構設計質量。
參考文獻
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