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關鍵詞:高層建筑;工程施工
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
0、引言
在城市建設中,優(yōu)化土地資源配置問題尤其受到人們的關注。在人口數(shù)量遠大于土地面積的今天,如何使人們得到優(yōu)良的居住環(huán)境是建筑企業(yè)考慮的首要問題。在這種背景下,高層建筑市場應運而生。在高層建筑中,工作風險,工作量等相對較大,因此,合理且先進的工程施工技術就是施工人員,乃至整個社會關心的要點。
1、高層建筑工程施工技術重要性
與其他建筑相比,高層建筑自身的特點較多。其層數(shù)多,高度高,結(jié)構類型復雜,體型獨特等特點決定了其施工工藝的技術特點。即其要求較高,同時期材料用量較多,施工的工期更長,工序多,而且交叉作業(yè)多,結(jié)構自重大。除此之外,受力特點與設計的依據(jù)與多層建筑業(yè)存在著一定的區(qū)別,對建筑結(jié)構的安全要求較高,對工程結(jié)構的施工質(zhì)量有更高的要求,這就要求高層建筑施工人員技術達到一定的優(yōu)化水平。只有施工人員以及施工現(xiàn)場的技術達到了一定水平,才能盡可能的優(yōu)化安全管理,成本管理,質(zhì)量管理,以及利潤管理。
2、高層建筑工程施工的特點分析 2.1 高層建筑的工期長于一般多層建筑一般多層住宅每棟平均工期在10個月左右,而高層建筑的施工周期平均為兩年左右。這是因為高層建筑施工對于各種環(huán)境和氣候的要求較高,因此只能選擇合適材料反映的季節(jié)進行施工,而且高層施工樓層多,工作量一般過大,因此需要的工期比一般的多層建筑工程長。 2.2 高層建筑的基礎埋置深度深于一般多層建筑 高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性,基埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/12; 采用樁基時,不宜小于建筑物高度的 1/15(樁的長度不計算在埋置深度內(nèi)),至少應有一層地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5m。超高層建筑的基礎埋置深度甚至達20m以上。 2.3 高層建筑整體體工程量大于一般多層建筑 據(jù)統(tǒng)計,我國目前高層建筑平均建筑面積約為1。5萬平方米。由于工程量大,工程項目多,涉及單位多、工種多,特別是一些大型復雜的高層建筑,往往是邊設計、邊準備、邊施工,總、分,包涉及許多單位,協(xié)作關系涉及眾多部門。這就帶來了高層建筑施工計劃、組織、管理、協(xié)調(diào)的難度大。 2.4 高層建筑工程施工技術要求高于一般多層建筑高層建筑施工技術主要以鋼筋混凝土和鋼材為主,以及結(jié)構材料和相關的施工技術構成。而鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主,需要著多重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構安裝等施工技術。其次是高層建筑工程裝飾、消防、防水、設備等要求較高?,F(xiàn)在,平面類型的多樣化、立面造型的個性化、立面色彩與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧,皆已成為時代的潮流,因此,高層建筑中的裝飾作業(yè)就要高于一般建筑。其次,消防設施要求也非常高,還有地下室、墻面、屋面、廚房、衛(wèi)生間的防水,甚至管道冷凝水的處理,都比多層建筑要求高。
3、高層建筑工程施工技術要點分析 3.1、高層建筑的基礎技術 高層建筑中的基礎建設是整個房屋結(jié)構的重要組成部分,其造價和工期分別約占建筑物土建總造價的20~30%,占總工期的30~40%左右。高層建筑基礎施工有如下特殊性:3.1.1 高層建筑的基礎埋置較深《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構設計與施工規(guī)程》規(guī)定了高層建筑基礎埋置深度。因此,高層建筑施工時必須按照規(guī)程進行基礎埋置。這會成為工期內(nèi)的主要建設內(nèi)容,并且進行埋置時,為了不影響周圍的生活居民,工程施工人員應盡量避開休息時間進行施工。并且應該采用最先進的施工技術,這樣不僅能最大的避免噪音污染,還能最大化的縮短工期。其次,進行埋置后的土、料應該盡可能的進行合理應用,比如鋪路,造墻等。
3.1.2 高層建筑深基坑工程的設計與施工
高層建筑在城市中鱗次櫛比,施工場地狹窄。由于鄰近建筑及四周市政工程設施的安全和保護,對基坑工程的穩(wěn)定和位移要求很嚴,而基坑工程在施工過程中大部分是臨時工程。深基坑的開挖與支護,這是地下工程極其富有變化的領域,它包含土力學強度與穩(wěn)定問題、位移變形問題、土與支護結(jié)構相互作用問題以及環(huán)境巖土工程問題。這些問題隨著巖土性質(zhì)不同而差異很。一旦設計施工不當,極易發(fā)生基坑工程事故。這將會對企業(yè)和周邊設施帶來巨大影響,也會影響工程施工。3.2 高層建筑建設中混凝土施工技術 混凝土質(zhì)量的主要指標之一是抗壓強度,從混凝土強度表達式不難看出,混凝土抗壓強度與混凝土所用水、水泥的強度成正比,按公式計算,當水灰比相等時,高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多,所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。另外,水灰比也與混凝土強度成正比,水灰比大,混凝土強度高,水灰比小,混凝土強度低。因此,當水灰比不變時,企圖用增加水泥用量來提高混凝土強度是錯誤的。
混凝土質(zhì)量控制包含兩部分基本內(nèi)容。首先,要使混凝土達到設計要求的質(zhì)量標準。其次,在滿足設計要求的質(zhì)量指標前提下盡量降低成本。這兩條要求實際上是盡量降低混凝土的標準差?;炷恋膹姸扔幸欢x散性,這是客觀的,但通過科學管理可以控制其達到最小值,因此混凝土標準差能反映施工單位的實際管理水平,管理水平越高,標準差越小,混凝土質(zhì)量越好。3.3 結(jié)構轉(zhuǎn)換層施工技術 高層建筑從建筑的功能上一般上部要求小空間的軸線布置,而下部則需要大空間的軸線布置。上述要求與結(jié)構合理、自然布置正好相反。由于高層建筑結(jié)構下部樓層受力很大,上部受力較小,正常布置時應當是下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密,到上部漸減少墻、柱。因此結(jié)構的正常布置與建筑功能之間就產(chǎn)生了矛盾。 為了滿足建筑功能的要求,結(jié)構必須以和常規(guī)相反的方式進行布置。上部分布置小空間,下部分布置大空間。上部布置剛度大的剪力墻,下部布置剛度小的框架柱。為了實現(xiàn)這種結(jié)構布置,就必須在結(jié)構轉(zhuǎn)換的樓層設置轉(zhuǎn)換層。這種轉(zhuǎn)換層廣泛應用于剪力墻結(jié)構及框架-剪力墻等結(jié)構體系中。 不管采用何種轉(zhuǎn)換形式,帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構仍是目前工程應用的主要結(jié)構形式。同時,由于轉(zhuǎn)換層位置越來越高,帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構也時有應用。對帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構及帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構這兩類轉(zhuǎn)換結(jié)構,通過轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力變化情況的分析,可得出影響其抗震性能的主要因素。分別是:轉(zhuǎn)換層設置高度、轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構等效剛度比、轉(zhuǎn)換層結(jié)構與其上層結(jié)構側(cè)向剛度比。 3.4、高層建筑工程施工后澆帶施工技術
在高層建筑物中,由于功能和造型的需要,往往把高層主樓與低層裙房連在一起,裙房包圍了主樓的大部分。從傳統(tǒng)的結(jié)構觀點看,希望將高層與裙房脫開,這就需要設變形縫。但從建筑要求看又不希望設縫,因為設縫會出現(xiàn)雙梁、雙柱、雙墻,使平面布局受局限,因此施工后澆帶法便應運而生。 一般高層主樓與低層裙房的基礎同時施工,這樣回填土后場地平整,便于上部結(jié)構施工。對于上部結(jié)構,無論是高層主樓與低層裙房同時施工,還是先施工高層后施工低層,同樣要按施工圖預留施工后澆帶。對高層主樓與低層裙房連接的基礎梁、上部結(jié)構的梁和板,要預留出施工后澆帶,待主樓與裙房主體完工后,再用微膨脹混凝土將它澆筑起來,使兩側(cè)地梁、上部梁和板連接成一個整體。這樣做的目的是為了把高層與低層的差異沉降放過一部分,因為高層主樓完成之后,一般情況下,其沉降量已完成最終沉降量的60%~80%,剩下的沉降量就小多了。這時再補齊施工后澆帶混凝土,二者差異沉降量就較小,這部分差異沉降引起的結(jié)構內(nèi)力,可由不設永久變形縫的結(jié)構承擔。
結(jié)束語
綜上所述,高層建筑工程的施工技術對各個方面都有較為嚴格和縝密的要求和方法。無論是對于工程本身的質(zhì)量還是對工程的造價控制來說,先進的施工技術都能帶來最大化的期望值。
參考文獻
[1]張愛青.高層建筑的施工技術[J].工程建設與設計,2009
關鍵詞:城市高層建筑;施工特點;分析研究
引 言
城市高層建筑具有一定的代表性和象征意義,不僅反映了該市經(jīng)濟發(fā)展水平的程度,還具備表達傳遞該地區(qū)人文精神和審美情趣的功能。優(yōu)秀的作品是造型、功能、結(jié)構三者之間的完美結(jié)合。隨著我國經(jīng)濟水平的進步,業(yè)主對建筑物的主觀需求不斷提高,僅僅滿足基本功能的使用已經(jīng)不能達到建設要求。設計人員和施工人員必須仔細分析研究建筑工程的施工特點,融入新技術、新方法,更好地滿足人們對建筑物外形美觀、結(jié)構合理、布局科學、安全系數(shù)高、成本低廉、符合環(huán)保理念等要求。
1 高層建筑造型、功能、結(jié)構三者對施工的影響因素
高層建筑空間布局豐富、功能復雜,高層建筑下半部一般多設置為大面積中庭共享空間(停車場、商場、影院等),另外,高層建筑的上部與下部在使用功能上有所區(qū)別,存在中間層支撐結(jié)構的改變或體系的轉(zhuǎn)換(商住樓)。在滿足功能性的基礎上,還要兼顧高層建筑在城市中的“象征意義”特點。這些因素集合在一起,要求我們處理好其功能使用性,結(jié)構穩(wěn)定性、空間豐富性、形態(tài)美觀性之間的關系。
1.1 人文與環(huán)境心理對高層建筑的影響
使用者對高層建筑使用的舒適性要求,對高層建筑與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性要求越發(fā)看重。
高層建筑是否擁有舒適、健康的空間環(huán)境,是使用者永遠的話題。比如:增加中庭,打破高層建筑內(nèi)部空間的封閉與單調(diào);在開闊的空間進行綠化;沿高層的外表面布置不同深度的過渡空間。這些都是為了降低封閉空間對使用者的壓迫感,從而形成良好的內(nèi)部小環(huán)境,增加使用者的舒適度。
高層建筑以其宏偉的尺度和獨特的風格,令觀者感受到強烈的視覺沖擊,在起到地標作用的同時也表現(xiàn)出所在區(qū)域的人文價值觀。
高層建筑造型是建筑空間組合的外在表現(xiàn),它同時是內(nèi)在諸因素的反映。二者是互為依存不可分割的。完美和諧的建筑藝術形象,總是內(nèi)部合乎邏輯的反映。
1.2 施工技術對對高層建筑的影響
目前,我國高層建筑的單座建筑面積平均超過15000m2,平均施工周期為2年左右。工程量大、工程項目多、涉及工種多,邊設計、邊準備、邊施工已是常態(tài),由于涉及眾多單位部門的協(xié)作,所以必須精心施工,加強集中管理。
高層建筑施工技術包括鋼筋混凝土施工技術和以鋼材為主要材料的施工技術。鋼筋混凝土以現(xiàn)澆為主,需要研究解決各種模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構安裝等施工技術。以鋼材為主要材料的施工技術涉及裝飾、消防、防水、設備等施工。這些方面的施工技術都比多層建筑的施工要求高。
2 高層建筑施工特點分析與研究
一個在技術性和美觀性上能夠同時達到很高的要求的建筑必然是優(yōu)秀的作品。一棟優(yōu)美的高層建筑,是功能、空間、使用、體型的四個要素的完美統(tǒng)一體。若要充分表現(xiàn)出高層建筑的完美統(tǒng)一性,就需要在具體施工過程中,分析和研究以下幾個方面問題:
2.1 處理好高層建筑形狀與環(huán)境的統(tǒng)一性問題
高層建筑和多層建筑物相比較,其垂直荷載、地震影響、風力水平荷載變得非常大,為了避免各層受力不均勻,最好的做法是:使用功能相對簡單,空間盡可能統(tǒng)一,受力體系貫通,但是,由于需要兼顧“象征意義”,高層建筑的設計施工反而是最麻煩的。這就需要在具體的施工過程中,結(jié)合工程的實際特點,嚴格按照施工工藝流程,做好各項關鍵技術,確保工程順利進行。同時,處理好高層建筑功能性與美觀性之間的關系。使其能夠成為和諧統(tǒng)一的整體。
2.2 靈活運用多項施工技術,解決工程質(zhì)量問題
高層建筑施工是一項龐雜的工程,若能抓住主要問題,運用有效的技術手段加以解決,可以確保工程質(zhì)量。研究解決各種基坑開挖及支護技術,是高層建筑施工的重點;現(xiàn)澆混凝土是高層建筑施工的主導工序,合理地選擇模板是縮短施工工期,降低成本的主要途徑。
在基坑施工階段,采用劈裂注漿技術對坑內(nèi)被動土進行加固處理,提高其抗剪能力;利用輕型井點降水方法對深層土體進行降水,使土體固結(jié),從而提高土體抗剪能力;挖土時,同時卸載立柱樁四周土體,分層開挖,使土體應力得到一個緩慢的釋放,確保立柱樁周邊土壓力的平衡;立柱材料選擇工程鋼管樁,盡量使用原工程樁進行支撐布置,在滿足施工要求的同時達到了省時省工的效果。
模板工程施工階段,結(jié)合工程的結(jié)構特點與設計要求,針對不同的結(jié)構部位采用相應的模板施工方法。例如:頂板底模采用1830×915×18雙層涂模膠合板作面板,截面為50mm×100mm的單根枋作內(nèi)楞,間距設為600mm。房屋內(nèi)設通用鋼管(扣件式)腳手架,作為支撐系統(tǒng)。
混凝土工程施工階段,采用平板振動器平板振動器插入式高頻振動棒結(jié)合振搗。用“趕漿法”推進分層澆筑橫梁,澆筑到平板位置時,再與板混凝土一起澆筑。
在設備基座澆注的地方,對混凝土面進行鑿毛處理并清洗干凈,安裝側(cè)模板,設置標高,按設計要求進行澆注。待澆筑完工后,檢查預留孔洞及螺栓的偏差,并將其調(diào)整至符合設計要求,然后將表面壓平修光。
采用插入式高頻振動棒振搗,每一層澆筑的厚度不能大于50cm。振搗密實后再澆注第二層,直至完成。
對于整個立柱,則需要一次性澆筑到梁底或板底。混凝土澆注完畢后,在12h之內(nèi)用土工布加以包裹,并定時澆水養(yǎng)護,保持表面濕潤。養(yǎng)護時間不少于半個月。
需要對混凝土的溫度進行有效監(jiān)控。這樣做是為了防止產(chǎn)生裂縫。在混凝土溫測過程中,需要對各層的溫度都進行測量,并就其溫度變化進行分析,實施有效的養(yǎng)護工作。養(yǎng)護混凝土是為了有效控制混凝土溫度,以滿足混凝土抗力要求。澆筑混凝土時,應使用塑料布加以覆蓋,并在塑料布外面覆蓋防寒氈,做好保溫保濕工作,避免澆筑件由于脫水而產(chǎn)生裂縫。必要時候應設置隔熱層,實現(xiàn)澆筑件內(nèi)部溫度有序降低。
3 結(jié) 論
對于高層建筑的施工而言,必須首先對工程施工質(zhì)量進行嚴格有效的控制,確保高層建筑的整體施工質(zhì)量。在此基礎之上,還應注意合理運用施工技術,解決施工中的具體問題,從而使得高層建筑的“地標性”功能能夠得到充分展現(xiàn)。從而實現(xiàn)科學技術與人文藝術的有機結(jié)合,體現(xiàn)高層建筑的審美效果。
參考文獻
[1]高層建筑施工技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.
[2]李福民.關于高層建筑施工質(zhì)量控制問題探討[J].China's Foreign Trade,2010.
關鍵詞:高層住宅 ;采暖系統(tǒng);設計
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市建設與用地矛盾日益突出,高層、超高層建筑日益增多,高層寫字樓,高層住宅樓一幢幢拔地而起。如何更好地進行高層住宅的采暖系統(tǒng)設計,解決高層住宅的采暖問題,對于廣大建設者和設計人員提出了新的課題。本文簡要介紹了高層住宅在采暖設計方面的特點,以及存在的一些問題。
高層住宅的采暖設計與低層住宅的設計有許多共同點,只是由于樓層高度的差異而存在不同點,主要表現(xiàn)在兩個方面:負荷計算、系統(tǒng)選擇。
一、負荷計算
1. 1圍護結(jié)構的傳熱系數(shù)
圍護結(jié)構主要滿足兩個要求,一是冬季保溫要求,二是夏季防熱要求,其設計應該要按照《民用建筑節(jié)能設計標準》中的采暖居住建筑部分來執(zhí)行。高層建筑為減小荷載,其圍護結(jié)構常為輕質(zhì)結(jié)構加內(nèi)(外)保溫。為了保證圍護結(jié)構的傳熱阻在任何情況下不小于按冬季保溫要求確定的最小熱阻值,必須反復校驗保溫材料的厚度,直到R>Rmin[1]。其作用一是防止護結(jié)構內(nèi)表面結(jié)露或內(nèi)部受潮,提高建筑物的耐久性;二是使護結(jié)構內(nèi)表面溫度能滿足人的衛(wèi)生標準要求;三是為了節(jié)約供暖建筑的能源。
1. 2外窗傳熱系數(shù)
因室外風速隨高度增大而增大,從而使圍護結(jié)構外表面對流換熱系數(shù)隨樓層增高而變化。對居住建筑而言,由于其使用者有一部分是老、弱及兒童,對環(huán)境的保暖性要求較高,因此需要考慮到這部分熱負荷。引入系數(shù)Ud,得到考慮了外表面對流換熱系數(shù)增大后的外窗計算用傳熱系數(shù)KJ. d=K(1+Ud)[2]。
1. 3冷風滲透耗熱量的計算
低層建筑的冷風滲透耗熱量,主要考慮風壓,即根據(jù)冬季室外平均風速確定冷風滲入量,而不考慮熱壓作用。高層建筑由于高度的增加,室內(nèi)外溫差所形成的熱壓不容忽視。因此高層建筑的冷風滲透耗熱量需考慮風壓和熱壓的綜合影響。
二、系統(tǒng)選擇
采暖系統(tǒng)的選擇是設計中至關重要的一環(huán)。依《采暖通風設計規(guī)范》高層建筑的采暖系統(tǒng)設計應符合下列規(guī)定:一、建筑物高度超過50m 時,宜豎向分區(qū)供熱;二、一個垂直單管系統(tǒng)所供層數(shù),不宜大于12 層。另外,高層建筑熱水采暖系統(tǒng)的靜水壓力較大,因此,它與室外熱網(wǎng)連接時,應根據(jù)散熱器的承壓能力,外網(wǎng)的壓力狀況等決定系統(tǒng)形式[3]。
在當前的高層建筑中,多采用承壓能力較高的散熱器(如鋼制散熱器,加稀土的鑄鐵散熱器),為了簡化供暖系統(tǒng),降低造價,施工與管理方便,系統(tǒng)盡量不分區(qū)。主要考慮避免立管過粗和垂直方向的失調(diào)問題。目前有以下幾種方案可供選擇。
(1)垂直單管系統(tǒng)。上部設跨躍管(或三通調(diào)節(jié)閥)。這種系統(tǒng)與多層建筑的垂直單管系統(tǒng)沒有區(qū)別,但最多不能超過12層。
(2)奇偶分層式系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是垂直單管系統(tǒng)的變異,其原則是同一房間奇數(shù)層連接一立管,偶數(shù)層連接一立管,中間不設干管,但立管增多1倍,管材耗量增加,也不便于建筑裝修,影響美觀。
(3)單雙管混合式系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的做法是將散熱器沿垂直方向分成若干組,每組2~3層左右。在每一組內(nèi)為雙管系統(tǒng),組與組之間為單管系統(tǒng),這樣做既能避免層數(shù)過多時,雙管系統(tǒng)的嚴重豎向失調(diào)現(xiàn)象,又能避免單管系統(tǒng)散熱器立、支管過粗的缺點,其散熱器還能進行局部調(diào)節(jié),適用于大于12層又不便于分區(qū)的建筑。
(4)垂直方向分區(qū),高低區(qū)均有獨立的供回水系統(tǒng),但各區(qū)的供回水管均與外網(wǎng)直接連接。這種系統(tǒng)最好設豎井,供回水總立管設于豎井中。中間要設設備層,以免檢修管道時頻繁入戶。
(5)水平式系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既適用于高層建筑,又適用于多層建筑,是目前提倡的一種有利于節(jié)能的系統(tǒng)。對住宅來說,每個供熱單元設一組供回水立管,每戶的室內(nèi)管路單獨引出,入口設熱量計量裝置和鎖閉閥門,作為計量收費的依據(jù)和供熱管理的手段。室內(nèi)不設立管,各組散熱器串聯(lián)連接(或帶跨躍管),散熱器上設溫控閥,用戶可根據(jù)室溫自行調(diào)控,是一種節(jié)能的重要手段。但水平串聯(lián)的散熱器組數(shù)不宜過多,以免末端的水溫低而使散熱器片數(shù)過多,管道的脹縮問題處理不好形成漏水。這種系統(tǒng)管路簡單,節(jié)省管材,無穿過樓板的立管,施工方便。
除此之外,還有三種采暖系統(tǒng)也是非常好的選擇。
(1)外網(wǎng)系統(tǒng)選擇
①對于舊區(qū)改造工程,由于原外網(wǎng)系統(tǒng)為原單一壓力供熱,新建高層住宅只能采用這一系統(tǒng)壓力,對于超過壓力部分,采取豎向分區(qū),在單體住宅樓內(nèi)設采暖增壓設備對高區(qū)進行供熱。②對于新建區(qū)域鍋爐房,可設高壓、低壓兩套外網(wǎng)系統(tǒng),鍋爐房內(nèi)設高壓循環(huán)泵,低壓循環(huán)泵。室內(nèi)高區(qū)系統(tǒng)接入外網(wǎng)高壓系統(tǒng),低區(qū)接入外網(wǎng)低壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)形式供熱效果穩(wěn)定。豎向分區(qū)垂直不調(diào)問題出現(xiàn)較少,但工程投資較大。③區(qū)域鍋爐房內(nèi)采用高溫供水,設一套循環(huán)泵,而在小區(qū)內(nèi)或單幢建筑內(nèi)設換熱站,在換熱站內(nèi)分高壓,低壓兩套系統(tǒng),分別對高區(qū)、低區(qū)供熱。這一系統(tǒng)形式減少了外網(wǎng)投資,但增加了換熱站投資,也增加了運行管理人員及費用。高低區(qū)垂直失調(diào)問題出現(xiàn)較少[4]。④新建住宅小區(qū)鍋爐房,為減少外網(wǎng)及換熱站投資,外網(wǎng)只建一套低壓系統(tǒng)管線,鍋爐房設一組循環(huán)泵,在單體建筑內(nèi)設采暖增壓設備為高區(qū)供熱,低區(qū)由外網(wǎng)供熱。這一系統(tǒng)特點是投資較少,運行管理人員少,但容易出現(xiàn)高、低區(qū)垂直不調(diào)問題。現(xiàn)在大部分業(yè)主考慮占地和初投資問題,而采用這一系統(tǒng)形式。垂直不調(diào)問題則需在設計上采取措施加以解決。
(2)室內(nèi)采暖系統(tǒng)選擇
在當前的高層建筑中采用承壓能力較高的散熱器(如鋼制散熱器)另稀土的鑄散熱器。隨著地輻射采暖的流行,高層住宅地熱管的采用也大量增加。目前常用以下兩種方案。
①垂直單管系統(tǒng)。上部設跨躍管(或三通調(diào)節(jié)閥)。這種系統(tǒng)與多層建筑的垂直單管系統(tǒng)沒有區(qū)別,但最多不能超過12層。②垂直雙管并聯(lián)系統(tǒng)。垂直方向分區(qū),高低區(qū)均有獨立的供回水系統(tǒng),但各區(qū)的供回水管均與外網(wǎng)直接連接[5]。這種系統(tǒng)最好設豎井,供回水總立管設于豎井中。中間要設設備層,以免檢修管道時頻繁入戶。
(3)采暖失調(diào)問題
①水平失調(diào)。為減少水平失調(diào)問題的發(fā)生,在室內(nèi)外系統(tǒng)均須采用同程設計。在實際工程設計中,有的設計者往往考慮了外網(wǎng)的同程設計,而忽略了單體室內(nèi)系統(tǒng)的同程設計,在供熱熱源能力不是很充分的情況下,更應在室內(nèi)系統(tǒng)設計時采用同程系統(tǒng)設計。這樣可減少此單元熱而另一單元不熱問題的發(fā)生,減少室內(nèi)系統(tǒng)水平失調(diào)。②垂直失調(diào)。垂直失調(diào)更容易出現(xiàn)在采用單一壓力外網(wǎng)、高層建筑內(nèi)設置采暖增壓設備的采暖系統(tǒng)上。因此,在采用這一系統(tǒng)時,應采取相應以下措施:a、注意與外網(wǎng)的連接形式。b、選用質(zhì)量可靠,運行穩(wěn)定的采暖增壓設備。c、要保證外網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。
三、結(jié)語
采暖系統(tǒng)設計與其他工程設計一樣,都需要選擇正確的方案,并有相應的計算過程和數(shù)據(jù)。高層住宅采暖設計還需要根據(jù)熱源情況,外網(wǎng)形式,投資和實際效果綜合考慮,并結(jié)合以往運行中的問題優(yōu)化設計,才能取得理想的采暖效果和穩(wěn)定運行的采暖系統(tǒng)。
高層住宅由于戶數(shù)多,衛(wèi)生設備多,電器設施多,因此采暖設計中要特別注意采暖管道是否與給排水及電器設施相碰。要考慮主立管的伸縮問題及不具備自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室的機械加壓送風問題??傊?設計人員要精心設計,根據(jù)不同工程的特點,選擇合適的系統(tǒng)。
參考文獻:
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關鍵詞:高層建筑剪力墻;結(jié)構設計;要點
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
只有合理的結(jié)構體系才能保證建筑結(jié)構的經(jīng)濟性和安全性,因此設計人員應當遵循規(guī)范的要求以及甲方的需要,來選擇合理的結(jié)構體系。而在剪力墻結(jié)構設計中,整個體系的剪力墻布置和調(diào)整過程就是一個逐步優(yōu)化的過程,直到按照周邊均勻?qū)ΨQ的原則將結(jié)構體系的位移與剛度趨于最合理,才能使材料發(fā)揮最大的效能。其中的連梁作用不可忽視,其剛度將直接影響整個剪力墻結(jié)構的整體剛度。尤其不可盲目增大某一個或幾個構件的剛度,以至于造成薄弱位置轉(zhuǎn)移甚至產(chǎn)生新的薄弱部位。
1 高層建筑結(jié)構的受力分析
建筑結(jié)構通常主要是受到來自于垂直與橫向兩個方向的外力。多層建筑由于其高寬比較小,平面的尺寸較大,結(jié)構的高度較低,并且結(jié)構受到地震作用和風荷載作用也很小,因此在多層建筑的設計中主要是考慮如何來抵抗其垂直的荷載。然而隨著建筑物高度的不斷增加,其受力特點也同樣在逐步地產(chǎn)生變化,而在設計時則主要考慮垂直荷載、橫向荷載、結(jié)構展延性以及側(cè)向移動等方面。
1.1 垂直荷載
通常高層建筑物的垂直荷載都較大,并會在柱中產(chǎn)生相當?shù)拇怪睉?,以此來影響連續(xù)框架梁的彎矩,而且同時還會影響預制構件的下料長度。所以必須考慮其垂直荷載對其軸向變形的影響,從而對其下料長度作出相應的調(diào)整。
1.2 橫向荷載
對于高層建筑來說,其在一定高度范圍內(nèi)的垂直荷載基本上是固定的,但是包括來自地震作用與風荷載作用的橫向荷載值,則會隨著建筑結(jié)構動力特性的區(qū)別而導致較大的影響和變化。
1.3 結(jié)構延性
與多層建筑相比,高層建筑的結(jié)構在碰到地震作用時,其所發(fā)生的變形就會大得多。為了保證建筑在其塑性的變形階段當中仍能具備較強的變形能力,就必須在結(jié)構的設計中采取相應措施來保證其結(jié)構展延性。
1.4 側(cè)向移動
對于結(jié)構側(cè)向移動的控制是在高層建筑結(jié)構設計中的關鍵所在。而且隨著其建筑高度的逐漸增加,在橫向荷載作用下的結(jié)構側(cè)移變形就會隨其建筑高度的增加而迅速增大。針對高層建筑的這一特征,其在橫向荷載的作用下產(chǎn)生的側(cè)移就必須進行嚴格的控制。
2 高層建筑混凝土剪力墻的結(jié)構設計
高層建筑結(jié)構中主要受力的構件包括框架梁、柱、樓板和剪力墻。其中作為垂直構件的混凝土剪力墻是其提供結(jié)構剛度的第一構件,它在高層建筑當中承受結(jié)構的絕大部分橫向荷載和垂直荷載。而當高層建筑的受力結(jié)構主體全部由剪力墻構件來構成時,就形成了通常所說的剪力墻結(jié)構。在剪力墻結(jié)構中單肢的剪力墻承擔了所有的橫向荷載和垂直荷載?;炷良袅Y(jié)構是一種較為優(yōu)良的結(jié)構體系,屬于剛性結(jié)構,其剛度和強度都比較高并且具備一定的展延性,傳力也均勻直接,有不錯的抗倒塌能力和較高的整體性。高層建筑混凝土剪力墻的結(jié)構設計應從下述幾個方面來考慮。
2.1 合理的結(jié)構布置
所有民用建筑的結(jié)構布置都應盡可能遵循簡潔、規(guī)則的原則,保證結(jié)構的質(zhì)心與剛心相一致,而對于剪力墻結(jié)構來說,剪力墻的方案布置、墻肢的長短等均應合理。因為底部框架——剪力墻結(jié)構中的剪力墻屬于低矮墻,且其抗剪剛度相對較大,所以如果平面形式復雜、布置的墻肢較長,就很容易出現(xiàn)受力過于集中、局部剛度過大的現(xiàn)象,甚至往往出現(xiàn)只布置極少的剪力墻就能滿足上下層的抗側(cè)剛度比限值的情況。所以在剪力墻布置方案上必須要堅持對稱、均勻、周邊、分散的原則,且墻片不宜過長,墻片平面形式也不宜采用增強抗側(cè)剛度的“T”、“L”等平面形式,而應盡可能采用“一”字平面形式。同時還應控制好剪力墻的最大間距,以滿足規(guī)范的要求??v向剪力墻還應在外縱軸布置好開窗洞的剪力墻,這樣就能大大增強其橫向抗傾覆的能力,以避免邊柱產(chǎn)生過大的拉力和壓力。
2.2 建筑高度和層數(shù)要求
根據(jù)資料和研究證明,隨著樓層數(shù)的增加,剪力墻結(jié)構的震害將會加劇,所以規(guī)范對于結(jié)構形式為剪力墻結(jié)構的建筑物的高度和層數(shù)有著嚴格的限值要求。其中的建筑高度指的是從室外地面至檐口或者屋面板板面的高度,對于半地下室結(jié)構則從室內(nèi)地面算起,而對于全地下室或者嵌固條件較好的半地下室則仍然應從其室外地面算起。對于那些帶閣樓的坡屋頂則應算至山墻的半高處。
2.3 抗震要求
根據(jù)歷史上地震的記錄及其分析研究,之所以底層框架——剪力墻結(jié)構會產(chǎn)生嚴重的破壞,究其原因就在于其上部剛度和底層剛度之比太過于懸殊。因而導致當?shù)卣鸺凶饔玫降讓訒r,就會因為底層剛度較上部結(jié)構要小得多而造成底層彈塑性的明顯且突出的集中變形的現(xiàn)象。所以控制上部剛度和底層剛度之比是非常關鍵的。對于不同的抗震設防烈度,抗震要求也有一定的區(qū)別。
2.4 底層框架柱布置
如果剪力墻結(jié)構的底層是全框架的結(jié)構形式,那么在其內(nèi)柱X、Y向軸線的砌體墻中均應設置構造柱或者框架柱,且其底部全框架結(jié)構的柱距不宜太大,一般要求控制在到八米以內(nèi),而且每根框架梁上最多只能設置一道非落地的剪力墻。從使用功能來講,通常底部全框架結(jié)構的民用建筑大部分為商住樓,而該跨對應的上部結(jié)構即可分割成兩個開間,無論上部結(jié)構是用作辦公還是住宅,該跨所對應的上部結(jié)構開間的尺寸都能夠達到填充砌體結(jié)構所能達到的功能,以此來控制每根框架梁上部僅設置一道非落地墻。與此同時考慮到大框架梁的梁高一般控制在梁跨的八分之一到五分之一,而如果柱距過大,就會使得梁截面及其配筋率出現(xiàn)超限,而且增加上部結(jié)構非落地墻的數(shù)量也會使這種現(xiàn)象趨于嚴重。
2.5 過渡層的設計
對于存在過渡層或者轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構,比如底層框架剪力墻結(jié)構,其過渡層或者轉(zhuǎn)換層的剪力墻墻體在地震中需要提供的抗傾覆力矩和抗剪切力最大,且其受力也最不利。除此之外,由于在垂直均勻荷載的作用下,過渡層或者轉(zhuǎn)換層的剪力墻墻體處于拉剪或者者壓剪的應力狀態(tài),而一旦有橫向荷載作用時,過渡層或者轉(zhuǎn)換層的剪力墻墻體的橫向承載力及其抗裂性能都將相應地降低。根據(jù)試驗表明,在垂直和反復橫向荷載的作用下,過渡層或者轉(zhuǎn)換層的剪力墻墻體的橫向承載力大約會降低兩到三成。而如果按驗算一般墻體橫向承載力的方法,當其托梁的高跨比或者者垂直荷載較小時,就將會過高地估計過渡層或者轉(zhuǎn)換層剪力墻的抗震承載力,從而降低結(jié)構抗震的安全可靠性。因此過渡層或者轉(zhuǎn)換層應在每開間設置圈梁以及構造柱,以形成類框架體系,從而增強過渡層或者轉(zhuǎn)換層傳遞地震剪切力的能力,并大大增加其展延性以及耗能能力。
2.6 連梁設計
剪力墻的連梁是一件耗能構件,因此它的剪切破壞將對抗震不利,并會使結(jié)構的延性大大降低。在設計過程中就要注意對連梁進行強剪弱彎的驗算,以保證連梁的剪切破壞晚于彎曲破壞。所以切忌人為來加大連梁的縱筋,這樣就有可能無法滿足其強剪弱彎的要求,也不能單純地認為加大箍筋就一定能保證其強剪弱彎的要求。因為當連梁不能滿足其截面控制條件時,一味盲目地增加箍筋必然會導致連梁在其箍筋還未充分發(fā)揮作用時就發(fā)生剪切破壞。而連梁截面的抗剪計算中,對于那些跨高比大于2.5的連梁,應注意將其剪力設計值乘以增大系數(shù)。
2.7 長墻肢的處理
高層建筑剪力墻的結(jié)構還必須具備足夠的展延性,特別是對于呈高細形狀的剪力墻(即高寬比超過二)而言,就具有較好的展延性和彎曲破壞的屬性,從而能夠很好地避免發(fā)生脆性剪切破壞。然而在墻肢長度比較長的情況中,為了滿足其每個墻段的高寬比都超過二,就可以采取開洞的方式來將長墻分割成為獨立的、小而均勻的墻段。此外,當其墻段的長度較小時,因受彎而導致產(chǎn)生裂縫的寬度也比較小,這樣就可以充分地發(fā)揮出剪力墻墻體配筋的作用。另外對于剪力墻結(jié)構當中存在的不多的長度超過八米的剪力墻長墻肢而言,在理論計算當中其樓層的剪力絕大部分都是由這些剪力墻的長墻肢來承擔。因此在發(fā)生地震尤其是超烈度的強震時,這些長墻肢就是最容易遭到破壞的。而短墻肢則會因沒有足夠多的配筋,從而使整個墻面的結(jié)構遭到全面的破壞。為了避免這種不利的現(xiàn)象發(fā)生,因此對于大于八米的長墻肢,可以通過以下兩種方法來處理:
2.7.1 采取開施工洞,也就是在施工的過程當中于墻上留洞,而混凝土結(jié)構完成時再砌筑填充墻體,從而將長墻肢分隔成為短墻肢。
2.7.2 采取開計算洞,也就是在進行結(jié)構設計PK計算的過程中假設有洞,而在繪制施工圖時卻不留洞,從而通過這種特殊的計算方式來加強其它的短墻肢的配筋。對于這種方法而言一般適合用作地下室外墻等不允許開施工洞的長墻肢。
參考文獻:
關鍵詞:高層建筑 結(jié)構設計 問題
1、高層建筑的設計原則
1.1高層建筑結(jié)構方案的選擇
合理的結(jié)構設計方案對于工程來講是十分關鍵的,好的設計方案在滿足結(jié)構形式和體系的基礎上,還要充分考慮造價成本,把經(jīng)濟適用發(fā)揮到最大程度。結(jié)構體系的最基本的原則是受力明確、傳力簡單,結(jié)構方案在滿足使用、安全要求的基礎上,盡量的簡潔。在相同的結(jié)構單元中的結(jié)構體系選擇應該統(tǒng)一,如果高層所在的地域地震頻發(fā),那么在應力的設計上應該盡量滿足平面和豎向的全部規(guī)則。最終的結(jié)構方案的確定,需要對地理條件,工程設計需求,材料的選擇,施工條件進行全面的考量和整合,并且和建筑、水、暖、電各個分項相互協(xié)調(diào),綜合各方面因素進行最后的敲定。
1.2高層建筑結(jié)構后計算簡圖的選擇
計算簡圖是進行高層建筑結(jié)構設計的基礎,是所有計算數(shù)據(jù)的出處和根源所在。關系到各環(huán)節(jié)的建筑尺寸和誤差。如果不能選擇合理的計算簡圖,對于結(jié)構安全就會埋下隱患。因此,高層建筑結(jié)構設計的安全保障前提,就是合理計算簡圖的選擇。在結(jié)構的實際施工中,結(jié)構節(jié)點不單單是剛節(jié)點或者鉸接點,要使得實際節(jié)點與計算簡圖的誤差在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。
1.3計算結(jié)構進行準確的分析
科技的發(fā)展也推動建筑領域不斷的進步,計算機作為現(xiàn)在科技發(fā)展的集中產(chǎn)物,自然在建筑結(jié)構設計中也得到了廣泛的應用。經(jīng)過幾年的發(fā)展,市場上的計算機軟件種類和數(shù)量都大大提升,但問題也隨之涌現(xiàn)出來,很多時候,同樣的計算數(shù)據(jù)在不用軟件中處理產(chǎn)生的結(jié)果并不一致。這就對軟件處理計算數(shù)據(jù)的準確程度提出了嚴苛的校對要求,也對結(jié)構設計人員的能力提出了更高水平的要求。在全面了解軟件的使用范圍和條件的基礎上,選擇最為合理準確的軟件也成為設計人員必須完成的課題。
2、高層建筑結(jié)構設計特點
2.1結(jié)構設計中要考慮水平載荷作用,在多層建筑中通常是以重力為代表的豎向載荷發(fā)揮作用,而在高層建筑中,除了豎向荷載發(fā)揮作用以外,水平荷載對建筑所產(chǎn)生的應力效應也不可忽視,因為在水平荷載作用下高層建筑會發(fā)生不可忽略的側(cè)向位移,出現(xiàn)側(cè)移后,重力荷載會產(chǎn)生附加彎矩,附加彎矩又會增加側(cè)移,這是一種二階效應,嚴重時會使結(jié)構位移不斷增大從而發(fā)生倒塌。所以在高層建筑結(jié)構設計中就要充分考慮水平載荷的作用,從而保證結(jié)構設計的安全性及合理性。
2.2在高層建筑的結(jié)構設計中,要充分考慮結(jié)構側(cè)移這一關鍵要素,這是區(qū)別于多層建筑要求的。隨著建筑層數(shù)的增加,水平載荷下結(jié)構側(cè)向變形增大,結(jié)構側(cè)移與高度成比例關系上升。高層建筑結(jié)構設計中,要求結(jié)構具有一定的強度可以支撐豎向荷載產(chǎn)生的壓力,同時要求建筑結(jié)構具有足夠的抗側(cè)移剛度,從而使側(cè)移限制在一定的范圍內(nèi),防止建筑因為側(cè)移過大產(chǎn)生的安全隱患的發(fā)生。
2.3高層建筑需要更嚴格的承載力,應保證結(jié)構有足夠的承載力和足夠的剛度;控制在風荷載作用下的位移值,保證有良好的居住和工作條件;外墻、窗玻璃、女兒墻及其他圍護和裝飾構件,必須有足夠的承載力,并與主體結(jié)構有可靠的連接,防止房屋在風荷載作用下發(fā)生部分損壞的可能。
2.4結(jié)構延性是結(jié)構設計的重要設計指標,要使結(jié)構成為延性結(jié)構,首先在結(jié)構體系上應是超靜定的,而不是呈懸臂狀的靜定結(jié)構,并且還需使塑性餃最先出現(xiàn)在此超靜定結(jié)構的次要構件或水平構件上,然后再出現(xiàn)在主要構件或豎向構件上,形成多道抗震防線,延長非彈性變形的發(fā)展過程,增大變形能力,吸收和耗散地震能量,提高結(jié)構的防倒塌能力。
3、高層建筑結(jié)構設計需要注意的問題
3.1防風結(jié)構的設計
因為風振作用對高層建筑的影響較大,所以抗風問題在結(jié)構設計中是很重要的一部分。因為高度問題,高層建筑對風會造成阻隔和擾動,而風的動力效應在因此而改變后,會對高層建筑產(chǎn)生一個振動的作用力,而受此影響最大的就是高層建筑的動力荷載,風壓很有可能會損壞到高層建筑的主體結(jié)構,嚴重的可能會發(fā)生玻璃幕墻爆裂、墻體開裂等情況。
3.2難點是高層建筑的抗震結(jié)構設計
高層建筑在抗震結(jié)構方面向來最為薄弱,那是因為在地震發(fā)生時很難確定會產(chǎn)生哪些后果以及高層建筑本身的結(jié)構過于復雜,再加上相關的設計人員在設計過程中分析的不夠全面,所以經(jīng)常會出現(xiàn)高層建筑抗震結(jié)構的設計在安全性和耐久性有所缺失等問題。
3.3難點是高層建筑的消防就夠設計
高層建筑結(jié)構的復雜性,決定了其在材料的選用上具有多樣性,而這些材料中又有很多都是可燃、易燃的,這樣一來火災發(fā)生的可能性就大大的增加了。再加上高層建筑的空氣對流性好,一旦有火災出現(xiàn),就會有火借風勢的情況發(fā)生,此時如果建筑結(jié)構在消防問題上考慮不足,就會出現(xiàn)火勢蔓延、救援難以展開、疏散困難等一系列問題。所以,合理的消防結(jié)構設計對于高層建筑的設計來說是非常重要的。
4、高層建筑結(jié)構的優(yōu)化設計
4.1抗風結(jié)構優(yōu)化設計
在基礎設計上,要使用配比較高的砂石來保證地基的密實度,同時還要設置抗拔錨桿,以此來提高建筑基礎的抗拔強度。在減振系統(tǒng)設計上,要多利用耗能支撐、剪力墻、樓板等組成的耗能減振系統(tǒng)來減少風荷載對高層建筑的影響。對于風荷載與水平力的問題,要對高風壓區(qū)進行加固。
4.2抗震結(jié)構優(yōu)化設計
提高結(jié)構設計的整體規(guī)則性,以此確保承載力體系分布的合理性。改善地基的抗震設計,即在簡化建筑平面、提高地基的強度與高度的同時,將上部結(jié)構的重點和群樁設置在同一直線之上。在剪力墻的設計方面,要提高高層建筑承重結(jié)構的抗側(cè)力,以此來滿足承載力的耗能與延續(xù)性,這樣可以有效地提高高層建筑的抗震能力。
4.3消防結(jié)構優(yōu)化設計
防火間距上的設計,在設計時要全面的考慮間距在火災中的隔斷、滅火功能,同時在設計時還要考慮到建筑結(jié)構的耐火性問題以及排煙的問題。對安全疏散結(jié)構進行合理的設計,這主要是為了解決火災中的疏散困難,在設計上:注意防煙區(qū)的設置;注意雙向疏散方面的設計,如合理安排避難層等。在設計上注意分割結(jié)構的安排,這主要是為了控制火勢與煙霧的范圍,這方面一般使用的是垂直的樓板結(jié)構設計方式、水平的單元墻以及防火墻結(jié)構設計,以及相關的排煙、防火門等裝置的設計。
5、結(jié)束語
高層建筑結(jié)構設計的方面還存在著許多問題,高層建筑結(jié)構設計是個系統(tǒng)的,全面的工作,需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。 設計人員要從一個個基本的構件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其它專業(yè)來進行設計,在工作中應事無巨細, 善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓。
參考文獻:
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【關鍵詞】高層建筑;施工;安全;措施
高層建筑施工的安全工作與多層建筑施工相較則更為豐富和復雜。近年,在我國大中城市中高層建筑已屢見不鮮,并已成為國內(nèi)外施工的主流建設。當前,我國有大批的高層建筑在建設中,一些更高的高層建筑已在規(guī)劃中,可以預見,我國高層建筑的發(fā)展腳步將越來越快。但同時,由于高層建筑施工量大、層數(shù)多、周期長等特點,又給人們帶來諸多安全問題,因此,高層建筑的安全問題亟待解決。
1.高層建筑的施工特點
高層建筑是指建筑層數(shù)在10層以上,總高度大于20米的公共、綜合性建筑。高層建筑并非是低層建筑的簡單疊加,而是結(jié)合高層建筑的特點,在建筑結(jié)構和使用功能方面,提出了新的要求[1]。高層建筑施工對連續(xù)性和質(zhì)量的要求很高,并且施工技術和組織管理難度增大,除具有一般多層建筑的特點外,還具有如下特點:工序多、工程量大、配合復雜;施工周期長;施工準備工作量大;高處作業(yè)多;安全防護要求嚴;結(jié)構裝修質(zhì)量要求高;平行、垂直、立體交叉作業(yè)多;層數(shù)多、高度大;地基處理復雜。
2.高層建筑施工中的安全問題
高層建筑施工的安全問題究其原因主要是其自身的建筑特點和施工安全管控的問題。
2.1高層建筑自身的建筑特點
為其施工過程帶來一些危險因素,主要表現(xiàn)在如下方面:
2.1.1高層建筑作業(yè)高度高
高層建筑施工的作業(yè)高度較高,高于50米的作業(yè)較之10米高度作業(yè)有本質(zhì)上的區(qū)別。高層建筑樓面預留洞施工不慎墜下致死的事件時有發(fā)生,在地面一個小石塊不會引起注意,但從百米高度落下的小石塊卻可以砸死人[2]。此外,高空作業(yè)為物料運輸帶來難度,連自來水都要以特殊措施才能夠運到高空。一簇火苗便會形成火警,而且撲滅比地面有難度。因此,高空作業(yè)的特點帶來的不安全因素,在施工中要予以重視和解決。
2.1.2高層建筑施工交叉作業(yè)多
高層建筑的多層數(shù)帶來了多交叉作業(yè),在同一垂直空間不同平行空間上都要進行施工,上下層次操作時常會造成人員傷亡。例如在施工時,有人想探頭看看升降機的位置,而此時正好升降機在運作,這個人就會被軋死。從高處落物傷人的事故更是不勝枚舉。高層建筑施工中進行交叉作業(yè)在所難免,因此,要有有效的安全措施來防范這些隱患。
2.1.3高層建筑施工工期長
高層建筑施工工期短則兩年,長達三、四年,很多設施在設置后要連續(xù)使用幾年,在這期間,人員、氣候等人為和不可抗因素都可導致設備進入危險狀態(tài),極易引發(fā)事故。如腳手架倒塌、電纜老化磨破引起火災等,因此,高層建筑工期長而帶來的各種不安全因素要考慮相應的解決措施。
2.2施工安全管控的問題
2.2.1建筑安全管理落后
在我國很多地區(qū)尚未設置專門負責建筑安全的機構,很多企業(yè)在轉(zhuǎn)換經(jīng)營機制時,對安全管理機構進行撤銷或合并,減少安全管理人員,致使施工中安全工作無人管理、無人負責。
2.2.2建筑市場管理混亂,缺乏制約機制
當前,市場經(jīng)濟處于過渡階段,由于缺少完善的安全控制措施,部分企業(yè)出現(xiàn)越級發(fā)包、非法轉(zhuǎn)包的現(xiàn)象。部分建設單位利用手中權利,進行受賄,忽略企業(yè)安全資質(zhì),致使承建企業(yè)的資質(zhì)與承接工程要求不符的現(xiàn)象發(fā)生,為施工安全埋下隱患。
2.2.3安全意識差,人員素質(zhì)低
施工人員安全意識差、缺少處理突發(fā)事故的能力是當前建筑行業(yè)普遍存在的問題,也是發(fā)生事故的主要原因。一些企業(yè)招工時,未進行崗前安全和技術培訓,這導致施工現(xiàn)場難以管理,事故頻發(fā)。
2.2.4安全措施投入的經(jīng)費不足
建筑行業(yè)目前存在安全經(jīng)費不足的問題,這對施工現(xiàn)場安全防護標準化的實施帶來了直接影響,同時,經(jīng)費的不足致使一些必要的防護措施無法落到實處。
3.高層建筑施工安全對應措施
3.1施工中的安全管理
3.1.1提高施工人員的安全意識
要貫徹安全第一的方針。用行政獎勵等手段激勵員工進行安全知識的學習,提高施工人員的安全意識和防范能力,明確安全生產(chǎn)的利害關系,最終達到實現(xiàn)施工安全效益的目標。主要措施包括:對安全的專業(yè)知識進行教育培訓;用過往的安全事故進行教育;與法律、法規(guī)對照進行討論;將安全法律、法規(guī)以宣傳欄的形式進行公示;組織管理人員參加講座和參觀安全防范工作做得出色的建設項目。通過加強人員管理、完善系統(tǒng)、建立機制等方式營造出施工安全的企業(yè)氛圍。
3.1.2明確安全生產(chǎn)責任人
施工時,要明確項目經(jīng)理對安全的控制責任,明晰安全管理工作的要點。確定施工的安全目標,要建立安全生產(chǎn)責任制度,制定安全管理計劃,對安保體系進行完善。工程項目部在建立安全生產(chǎn)責任制時,要將責任細化到崗位,分解到個人。并結(jié)合建設項目的施工條件,對人力、物力、財力進行合理組織,以確保生產(chǎn)能夠安全、順利的進行。
3.1.3抓好安全管理
工程施工管理要以預防為主,監(jiān)督管理為輔,做好施工前、過程中的各項工作。施工前,要分清主次,分步進行。首先在施工前要進行調(diào)查研究工作。對施工現(xiàn)場的地形、地貌進行了解,掌握可能形成安全隱患的因素,并根據(jù)實際情況制定安全防范措施,以及現(xiàn)場警示的工作。對安全生產(chǎn)的宣傳工作要做到位,對安全培訓的成果進行考核,并做好安全技術交流、廣泛爭取意見的工作。施工中,要貫徹按圖施工的方針,對設計文件的要求要深入了解,對安全技術措施的內(nèi)容要充分掌握。要做好安全防護工作和應力支撐系統(tǒng)的驗收工作。尤其是腳手架、井支架、各類支撐等。經(jīng)常性活荷載受力的部位如卸料平臺等,要按安全模式進行搭建。對施工進行全程跟蹤,以及時發(fā)現(xiàn)并糾正違規(guī)行為。
3.2加強施工中的事前預控和過程控制
進入施工現(xiàn)場的人要符合有關部門分布的安全規(guī)程,用工手續(xù)要齊全;在施工前,施工單位要建立安全生產(chǎn)責任制,建立安全管理機構,形成一個完整的安全管理體系;結(jié)合項目情況制定安全規(guī)章,并制定教育大綱,不定期進行安全考試。
4.結(jié)論
綜上所述,高層建筑的安全問題要從細微處著手,只有通過認真扎實的工作,充分發(fā)揮每個人在安全管理中的作用,才能使安全施工水平得到快速提高,降低事故發(fā)生率,使高層安全施工走進新的階段。 [科]
【參考文獻】
[1]任宏.建設工程施工安全管理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005:256-277.
關鍵詞:高層建筑;結(jié)構設計;問題;措施
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
一、高層建筑結(jié)構設計的原則
1、計算簡圖的選擇要適宜
在高層建筑的計算簡圖中有大家公認的一個原則,在各種方案選取的時候必須除去個人的主觀意見,綜合各方面因素來選擇一個最為合適的設計方案,方案的選取與工程的整體機構安全有著直接的聯(lián)系。無論對于哪一項工程來講,只有在計算簡圖的基礎上才能進行建筑結(jié)構的初步計算,因此我們可以看出對于選取合適的計算簡圖是極為重要的。眾所周知,再精準的計算與設計,誤差在施工的過程中都是不可避免的。實際上,在工作中誤差是可以存在的,只要我們把誤差的范圍合理的控制在一定的標準之內(nèi),那么誤差對于工程的整體質(zhì)量就不會產(chǎn)生很大的影響,因此需要我們更加精確的來計算簡圖,保證與實際誤差相差較小。
2、基礎方案的選擇
不能因為工程的需要而使周圍的環(huán)境遭到破壞,以至于周邊環(huán)境的生態(tài)平衡遭到破壞,是現(xiàn)在設計的一個環(huán)保性特點。任何一個工程都必須以環(huán)境為中心來進行設計和施工,使工程能夠很好地融入到自然中,使生態(tài)環(huán)境平衡和諧共存。在進行基礎方案的設計時,首先要把各個方面的相關因素每一項都要進行考慮,把每一方面的因素都要綜合起來,然后對工程的整體進行一系列的評估來考慮其經(jīng)濟性,接著進行對設計方案的正式審核,最后再進行施工,在施工過程中始終要以可持續(xù)發(fā)展為中心的理念進行施工,那么工程的質(zhì)量定會有一定的保障。
3、結(jié)構方案的選擇
由于高層建筑的結(jié)構特點是很復雜的,在施工時我們要對各個方面的問題進行考慮,例如線路的安排,供水問題等每一方面我們都必須要考慮周全。在結(jié)構設計方案中有一些重點考慮的部分,例如:周圍的施工環(huán)境、材料的選擇要求、抗擊自然災害的能力。我們必須要嚴格遵守原則:水平和豎直。結(jié)構方案不只是施工單位一方面的事情,使用方和施工單位要意見達成統(tǒng)一,在設計中和以后的發(fā)展方向上要仔細詳細的展望,為了選擇更合理的結(jié)構設計方案,能夠最大限度的達到預期的目的。
4、對計算結(jié)果準確的分析
現(xiàn)在,計算機技術的進步使得計算機技術在高層建筑的結(jié)構設計中能夠進行應用,但是不同的計算機軟件有可能導致計算結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差,因此對計算機軟件的計算結(jié)果需要我們進行準確分析和把握。那么進行建筑結(jié)構設計的人員必須在結(jié)構設計方面有充分實際的技能,還要充分的了解所應用的計算機軟件,因此才能對計算機結(jié)果進行客觀而準確的分析?;谟嬎銠C軟件的不完善性,軟件可能存在缺陷,計算結(jié)果有可能會使得計算結(jié)構與實際情況存在一定的偏差,出現(xiàn)偏差時要求結(jié)構設計人員對計算結(jié)果進行判斷,在設計中做出一定程度的調(diào)整,來適應結(jié)構設計的要求。
二、當前高層建筑結(jié)構設計中出現(xiàn)的問題
隨著高層建筑的不斷興建,我國很多高層建筑的結(jié)構設計中都暴露出了一些問題,對高層建筑的建設帶來了不利的影響。
1、對高層建筑抗側(cè)力結(jié)構的設計
與多層建筑相比,高層建筑在高度和層數(shù)上都有一個明顯的突破。從結(jié)構設計的角度,高層建筑與多層建筑在設計方法以及設計原理上基本是一致的。兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)在水平荷載作用,高層建筑的結(jié)構材料必須能夠抵抗更大的水平荷載,對于高層建筑特別是帶高位轉(zhuǎn)換層、多塔樓和大底盤的高層建筑,都很容易在抗側(cè)力結(jié)構上出現(xiàn)問題。
2、高層建筑地基基礎設計的問題
高層建筑的地基基礎設計要求很高,有很多高層建筑的地基基礎設計沒有對荷載進行全面的考慮,在進行局部填土、隔墻設置等都沒有對荷載偏心的影響進行考慮。在地基基礎設計中,沒有進行沖切、抗剪和抗彎的處理。
3、高層建筑在軸壓比的控制上的問題
軸壓比的限制比在高層建筑中有著嚴格的規(guī)定,很多高層建筑的設計難以滿足軸壓比的規(guī)范要求,很多構件的截面受到了限制。軸壓比的限制對高層建筑的質(zhì)量會產(chǎn)生很大的影響。
4、高層建筑對連梁的結(jié)構設計
高層建筑的連梁設計包括截面的尺寸、剪壓比的限制、連梁的剪力設計取值等等。如果高層建筑中對連梁的設計不準確,截面高度過大,跨度過小,就會影響高層建筑的抗震效果。一旦發(fā)生地震,連梁的剪力和彎矩過大,難以達到相應的抗震規(guī)范,影響高層建筑的使用安全。
5、高層建筑結(jié)構設計中對結(jié)構計算的結(jié)果難以判斷
對結(jié)構計算結(jié)果進行判斷并不容易,高層建筑結(jié)構計算所要考慮的因素眾多,不僅要對結(jié)構自振周期、振型曲線、水平位移特征等因素進行考慮,還要考慮其抗震設計的合理性。因此,很多高層建筑的設計中難以對結(jié)構計算的結(jié)果進行準確的判斷,往往遺漏一些影響因素,造成結(jié)構計算的不合理。
三、解決高層建筑結(jié)構設計問題的具體措施
1、如何對高層建筑結(jié)構地基基礎進行設計
當高層建筑的設計中有地下室這一內(nèi)容時,要對荷載進行全面的考慮,地下室的外挑部分、局部填土、停車、水池等都會受到荷載偏向的影響。
在對筏基和箱基的梁板配筋進行計算時,必須對底板上直接作用的梁板自重和荷載進行相應的扣除,當箱筏的四邊邊區(qū)格和四角的地基反應力過大的時候要對其進行加強配筋。
如果高層建筑的地面有中庭設計,就必須對基礎底沿的軸線上進行基礎梁的設置。在使用倒梁法進行內(nèi)力分析時,注意不到頂?shù)闹虚g柱是不能夠作為支點的,在進行集中荷載計算時必須同時計算柱底反力。
在對箱基進行結(jié)構設計時,要注意對洞口上下的連梁進行考慮,驗算其截面面積,如果洞口的大小或者位置出現(xiàn)修改,要對連梁抗剪強度和抗彎進行復核。
如果采用的整體筏基和箱基的設計,就要對其樁土進行考慮,樁土的共同工作會產(chǎn)生一定的影響。在對基礎底板進行計算時,要對樁同作用的狀態(tài)或樁沉降狀態(tài)下的地基反力進行考慮。
2、如何對高層建筑的軸壓比進行控制
一般來說提高混凝土的強度是對高層建筑軸壓比進行控制的直接方法。如果還不能達到相關標準,則還可以使用其他方法來對軸壓比進行控制。
混凝土的變形能力受到柱的箍筋的影響,因此可以通過對混凝土的橫向變形進行約束,來對裂縫的擴展進行延緩,并對截面抗剪能力進行提高。增大配箍率、使用合適的配箍形式都可以實現(xiàn)結(jié)構延性的提高。在設計時,如果采用井字復合箍進行沿柱全高,且保持箍筋的直徑、間距和肢距,一般來說直徑在8毫米以上,間距在100毫米以內(nèi),肢距在100毫米以內(nèi)。如果采用復合螺旋箍進行沿柱全高,則要保證8毫米以上的箍筋直徑,100毫米以內(nèi)的螺距和100毫米以內(nèi)的肢距。
在彈性模量方面,鋼筋的彈性模量高于混凝土6倍有余,如果配置了較多的縱向鋼筋在柱中,有余軸向壓力的影響,鋼筋會承擔更多的壓力,從而降低混凝土承擔的壓力。在設計中可以在柱截面中部加入附加芯柱,另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0.8%都必須加入縱向鋼筋。
提高混凝土強度等級對軸壓比的控制有直接的效果,但混凝土的強度越高其脆性也越大,因此要控制混凝土強度等級不超過C60。
3、如何進行連梁設計
在《高層建筑混凝土結(jié)構設計規(guī)程》以及《建筑抗震設計規(guī)范》等相關設計規(guī)范當中都明確的規(guī)定了連梁的截面尺寸、剪壓比限制以及剪力設計取值等內(nèi)容。在具體的工程設計過程當中,因為連梁具有較小的跨度以及高度較大的截面,因此在地震的作用下,彎矩和剪力在經(jīng)過內(nèi)力的計算之后都比較大,因此無法使規(guī)范的要求得到充分的滿足,在對其進行設計的時候必須要以不同的情況為根據(jù)從而采取不同的措施。在地震作用下,為了對連梁的延性進行保障,并對剪力和彎矩進行有效的傳遞,剛度折減的系數(shù)就要高于0.55;在風荷載的作用下,為了將連梁的裂縫控制在正常的適用范圍內(nèi),就要使剛度折減的系數(shù)高于0.80。此外,如果調(diào)整剛度折減系數(shù)后連梁仍然難以滿足要求,則可以采用內(nèi)調(diào)幅,并配置足夠的箍筋。若連梁的超筋較多時,可以對連梁的高度進行減小,以減小剪力和彎矩。
四、結(jié)構設計中應注意的問題
在建筑行業(yè)我們要不斷的提升自己,主要從以下幾方面:技術領域,先進的技術是提高我們自身能力的保障,只有不斷的學習先進的技術,才能夠緊跟科學的腳步,也要鼓勵員工學習先進的科學技術發(fā)展創(chuàng)新;在設備方面,我們應該加大對先進的設備的投入力度,要做到我們的技術與世界接軌,對于那些新的高科技的設備一定要嚴格按照說明書的指導步驟進行使用。這樣不但能夠提高我們的能力而且能夠更好的運用這些高端的設備,從而大大的提高使用壽命;只有這樣我們才會更好的壯大自己,保證我們的工程質(zhì)量,讓人們能夠更加安心的生活,提高生活質(zhì)量。
五、結(jié)束語
為了充分的保證高層建筑結(jié)構設計的安全性和可靠性,我們應對其結(jié)構設計中的若干問題進行深入的研究和分析,針對這些問題選擇最具針對性并且科學合理的設計對策,在高層建筑結(jié)構的設計和施工過程中,相關人員應具備清晰的概念設思路,同時選擇最有效的設計措施和施工方法,從而促進我國高層建筑的健康發(fā)展。
參考文獻:
[1]湯蘭.試論高層建筑結(jié)構設計中的若干問題[J].黑龍江科技信息,2014,25:198.
[2]方澤鵬.分析高層民用建筑結(jié)構設計的要點和常見問題[J].建筑設計管理,2014,08:58-59+100.
關鍵詞: 高層建筑:結(jié)構設計;受力分析
[ Abstract ] This paper analyzes the high-rise building structure and shear wall structure design, for your reference.
[ Key words ] high-rise building ;structure design; stress analysis
中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1、多層建筑結(jié)構設計特點
1.1軸向變形不容忽視
多層建筑中,豎向荷載數(shù)值很大,能夠在柱中引起較大的軸向變形,從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響,造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大 還會對預制構件的下料長度產(chǎn)生影響,要求根據(jù)軸向變形計算值,對下料長度進行調(diào)整:另外對構件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響,與考慮構件豎向變形比較,會得出偏于不安全的結(jié)果。
1.2 側(cè)移成為控制指標
與較低樓房不同,結(jié)構側(cè)移已成為高樓結(jié)構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加,水平荷載下結(jié)構的側(cè)移變形迅速增大,因而結(jié)構在水平荷載作用下的側(cè)移應被控制在某一限度之內(nèi)。
1.3結(jié)構延性是重要設計指標
相對于較低樓房而言,高樓結(jié)構更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免倒塌,特別需要在構造上采取恰當?shù)拇胧?,來保證結(jié)構具有足夠的延性。
2 多層建筑結(jié)構分析
2.1 彈性假定
目前工程上實用的所層建筑結(jié)構分析方法均采用彈性的計算方法。在垂直荷載或一般風力作用下,結(jié)構通常處于彈性工作階段,這一假定基本符合結(jié)構的實際工作狀況。但是在遭受地震或強臺風作用時,所層建筑結(jié)構往往會產(chǎn)生較大的位移,出現(xiàn)裂縫,進入到彈塑性工作階段。此時仍按彈性方法計算內(nèi)力和位移時不能反映結(jié)構的真實工作狀態(tài)的,應按彈塑性動力分析方法進行設計。
2.2 小變形假定
小變形假定也是各種方法普遍采用的基本假定。但有不少人對幾何非線性問題(P-效應)進行了一些研究。一般認為,當頂點水平位移 與建筑物高度H的比值 /H >1/500時,P- 效應的影響就不能忽視了。
2.3 剛性樓板假定
許多多層建筑結(jié)構的分析方法均假定樓板在自身平面內(nèi)的剛度無限大, 而平面外的剛度則忽略不計。這一假定大大減少了結(jié)構位移的自由度,簡化了計算方法。并為采用空間薄壁桿件理論計算筒體結(jié)構提供了條件。一般來說,對框架體系和剪力墻體系采用這一假定是完全可以的。但是, 對于豎向剛度有突變的結(jié)構,樓板剛度較小,主要抗側(cè)力構件間距過大或是層數(shù)較少等情況,樓板變形的影響較大。特別是對結(jié)構底部和頂部各層內(nèi)力和位移的影響更為明顯??蓪⑦@些樓層的剪力作適當調(diào)整來考慮這種影響。
2.4 計算圖形的假定
多層建筑結(jié)構體系整體分析采用的計算圖形有三種:
2.4.1一維協(xié)同分析。按一維協(xié)同分析時,只考慮各抗側(cè)力構件在一個位移自由度方向上的變形協(xié)調(diào)。在水平力作用下,將結(jié)構體系簡化為由平行水平力方向上的各榀抗側(cè)力構件組成的平面結(jié)構。根據(jù)剛性樓板假定,同一樓面標高處各榀抗側(cè)力構件的側(cè)移相等,由此即可建立一維協(xié)同的基本方程。在扭矩作用下,則根據(jù)同層樓板上各抗側(cè)力構件轉(zhuǎn)角相等的條件建立基本方程?!S協(xié)同分析是各種手算方法采用最多的計算圖形。
2.4 .2 二維協(xié)同分析。二維協(xié)同分析雖然仍將單榀抗側(cè)力構件視為平面結(jié)構,但考慮了同層樓板上各榀抗側(cè)力構件在樓面內(nèi)的變形協(xié)調(diào)。縱橫兩方向的抗側(cè)力構件共同工作,同時計算:扭矩與水平力同時計算。在引入剛性樓板假定后,每層樓板有三個自由度∪,Ⅴ ,θ, (當考慮樓板翹曲是有四個自由度),樓面內(nèi)各抗側(cè)力構件的位移均由這三個自由度確定。剪力樓板位移與其對應外力作用的平衡方程,用矩陣位移法求解。二維協(xié)同分析主要為中小微型計算機上的桿系結(jié)構分析程序所采用。
2.4 .3三維空間分析。二維協(xié)同分析并沒有考慮抗側(cè)力構件的公共節(jié)點在樓面外的位移協(xié)調(diào)(豎向位移和轉(zhuǎn)角的協(xié)調(diào)),而且,忽略抗側(cè)力構件平面外的剛度和扭轉(zhuǎn)剛度對具有明顯空間工作性能的筒體結(jié)構也是不妥當?shù)摹HS空間分析的普通桿單元每一節(jié)點有6個自由度,按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節(jié)點還應考慮截面翹曲,有7個自由度。
3 剪力墻設計中的基本概念
3.1 剪力墻高和寬尺寸較大但厚度較小,幾何特征像板,受力形態(tài)接近于柱,而與柱的區(qū)別主要是其長度與厚度的比值,當比值小于或等于4時可按柱設計,當墻肢長與肢寬之比略大于4或略小于4時可視為為異形柱,按雙向受壓構件設計。
3.2 剪力墻結(jié)構中,墻是一平面構件,它承受沿其平面作用的水平剪力和彎矩外,還承擔豎向壓力:在軸力,彎矩,剪力的復合狀態(tài)下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基礎上的懸臂深梁。在地震作用或風載下剪力墻除需滿足剛度強度要求外,還必須滿足非彈性變形反復循環(huán)下的延性、能量耗散和控制結(jié)構裂而不倒的要求:墻肢必須能防止墻體發(fā)生脆性剪切破壞,因此注意盡量將剪力墻設計成延性彎曲型。
3.3 實際工程中剪力墻分為整體墻和聯(lián)肢墻:整體墻如一般房屋端的山墻、魚骨式結(jié)構片墻及小開洞墻。整體墻受力如同豎向懸臂,當剪力墻墻肢較長時,在力作用下法向應力呈線性分布,破壞形態(tài)似偏心受壓柱,配筋應盡量將豎向鋼筋布置在墻肢兩端;為防止剪切破壞,提高延性應將底部截面的組合設計內(nèi)力適當提高或加大配筋率;為避免斜壓破壞墻肢不能過小也不宜過長,以防止截面應力相差過大。聯(lián)肢墻是由連梁連接起來的剪力墻,但因一般連梁的剛度比墻肢剛度小得多,墻肢單獨作用顯著,連梁中部出現(xiàn)反彎點要注意墻肢軸壓比限值。壁式框架:當剪力墻開洞過大時形成寬梁、寬柱組成的短墻肢,構件形成兩端帶有剛域的變截面桿件,在內(nèi)力作用下許多墻肢將出現(xiàn)反彎點,墻已類似框架的受力特點,因此計算和構造應按近似框架結(jié)構考慮。綜上所述,設計剪力墻時,應根據(jù)各型墻體的特點,不同的受力特征,墻體內(nèi)力分布狀態(tài)并結(jié)合其破壞形態(tài),合理地考慮設計配筋和構造措施。
3.4墻的設計計算是考慮水平和豎向作用下進行結(jié)構整體分析,求得內(nèi)力后按偏壓或偏拉進行正截面承載力和斜截面受剪承載力驗算。當受較大集中荷載作用時再增加對局部受壓承載力驗算。在剪力墻承載力計算中,對帶翼墻的計算寬度按以下情況取其小值:即①剪力墻之間的間距;② 門窗洞口之間的翼緣寬度;③墻肢總高度的110;④剪力墻厚度加兩側(cè)翼墻厚度各6倍的長度。
3.5 為了保證墻體的穩(wěn)定性及便于施工,使墻有較好的承載力和地震作用下耗散能力,規(guī)范要求一二級抗震墻時墻的厚度應≥16Omm,底部加強區(qū)宜≥200mm,三四級抗震等級時應≥14Omm,豎向鋼筋應盡量配置于約束邊緣。
4 剪力墻的邊緣構造
4.1 結(jié)構試驗表明矩形截面剪力墻的延性比工字形或槽形截面剪力墻差:計算分析表明增加墻肢截面兩端的翼緣能顯著提高墻的延性:因此在矩形墻兩端設約束邊緣構件不但能較顯著地提高墻體的延性,還能防止剪力墻發(fā)生水平剪切滑動提高抗剪能力。從1989年出版的規(guī)范開始在剪力墻中提出了暗柱、端柱、翼墻(柱)、轉(zhuǎn)角墻(柱),也就是目前規(guī)范中的約束邊緣構件或構造邊緣構件的抗震措施。
4.2 對規(guī)范的不同理解往往產(chǎn)生了五花八門的設計。有人將每一軸線的墻理解為一片墻僅在端墻設暗柱,有人將凡是拐角或洞口邊都設暗柱,而即使是公開發(fā)表出版的權威參考書或設計手冊對暗柱(翼墻柱)的截面取值也出現(xiàn)了以下三種不同尺寸,因此造成配筋的差別很大,甚至相同的資料由于出版的時間不同,對規(guī)范的理解也有所不同。
4.3 從2002年開始實施的建筑結(jié)構規(guī)范,根據(jù)結(jié)構類型及受力狀況,對剪力墻兩端及洞口兩側(cè)的加強邊緣,按墻肢在重力荷載代表值作用下墻肢軸壓比的界線及加強部位要求分為約束邊緣構件和構造邊緣構件兩類。
5 剪力墻結(jié)構的厚度和配筋問題
5.1墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪切破壞,同時起到抵抗溫度應力防止混凝土出現(xiàn)裂縫,設計中當建筑物較高較長或框剪結(jié)構時配筋宜適當增加,特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當增加。但對于矮、短的房屋,其水平筋的配筋率是否適當減小值得探討。
5.2墻的豎向鋼筋主要起抗彎作用, 目前在一些多層低高層剪力墻中電算結(jié)果多為構造配筋;但配筋時所取的配筋率有人往往扣除了約束邊緣構件或構造邊緣構件中的鋼筋,筆者認為豎向最小配筋率應該包括邊緣構件中的筋,墻肢的豎向配筋原則也應該盡量將鋼筋布置在墻端部邊緣區(qū)并保證鋼筋間距≤300mm,也應該注意防止豎筋過多使墻的抗彎強度大于抗剪強度,對抗震不利。
6 剪力墻結(jié)構的超長問題
6.1 剪力墻結(jié)構剛度大,受溫差影響大,混凝土的收縮、徐變產(chǎn)生的變形大,墻體對樓面、屋面產(chǎn)生的約束也大:當結(jié)構發(fā)生收縮變形時比其他結(jié)構易出現(xiàn)裂縫。一些未超長的剪力墻結(jié)構產(chǎn)生墻體或樓面裂縫,其主要原因就在此。
6.2 剪力墻結(jié)構多用于商品住房和公寓,使用狀況復雜,一旦私人購買的房子出現(xiàn)裂縫,雖然沒有安全問題,但處理起來問題多,難度大,社會影響大。
6.3 混凝土結(jié)構受溫度或收縮徐變的影響與眾多因素有關 而體型龐大的剪力墻房屋往往形狀復雜,混凝土收縮大,約束應力積聚也大,施工工藝及管理也難控制,環(huán)境影響使用變化難于判斷,因此更難于解決混凝土收縮變形時,在受約束條件下引起拉應力而保證不出現(xiàn)裂縫。
6.4 目前混凝土的收縮量不斷增大,已由8O年代的一般收縮量300 με上升到400 με以上,因此使混凝土用量大的剪力墻產(chǎn)生裂縫的因素在增大。
6.5 目前隨著市場形勢的變化,大部分工程要趕工加班,質(zhì)量難保證,為趕工混凝土中水泥用量普遍增大,使混凝土收縮量增大,加上由于混凝土強度的提高,使彈性模量增加將引起更大的約束拉應力產(chǎn)生,增大了結(jié)構出現(xiàn)裂縫的因素。
6.6 普遍使用商品混凝土泵送施工,為了泵送,增大水泥用量,減少了中粗骨料含量和骨料粒徑,加上泵送混凝土合比和施工送料時的不良因素影響等都加大了結(jié)構收縮量,增加產(chǎn)生裂縫的因素。
7 結(jié)語
圍繞著多層建筑結(jié)構 總結(jié)了多層建筑結(jié)構設計的特點,提出了剪力墻設計的幾個問題,以及高層建筑結(jié)構分析和各種體系相對應的方法.
【參考資料】:
關鍵詞:高層建筑;地基基礎;施工;質(zhì)量控制;探討
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:
地基基礎的建設是整個建筑的關鍵因素,也是關系到整個建筑的安全性所在,因此在施工過程中必須要嚴格按照相關技術指標來進行操作,也需要我們的相關人員嚴格進行把關以及我們的操作人員嚴格按照程序進行施工操作,通過我們大家的共同努力,我相信我們的建筑質(zhì)量是不會存在任何問題,這樣為我們的社會以及人民帶來生命財產(chǎn)上的保障。
1 高層建筑地基基層的特點
高層建筑物與一般的普通居住建筑有著很明顯的區(qū)別,下面就它們的區(qū)別做一些對比:在建筑高層建筑物時,我們需要首先考察現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境,結(jié)合當?shù)丨h(huán)境的資料來進行綜合考慮,并最終進行多方討論得出最終的方案,這樣綜合考慮以后,我們可以得出一個既經(jīng)濟又牢固的建筑方案;主要還是在考慮建筑地基方面下大力氣做好,一方面我們要考慮到地基對整棟建筑物的承受能力,還要考慮到地基的垂直承受能力,在我國很多地方還經(jīng)常出現(xiàn)季節(jié)性的臺風和不可預測到的地震,這就要求我們考慮到這些問題,我不僅要考慮建筑物的抗臺風能力,還需要考慮到建筑物對地震的抗震能力,減少對人民的生命財產(chǎn)的損失,對于一些地質(zhì)比較復雜的位置,這就需要我們在設計的時候選取一些指標和系數(shù)時一定要控制好;在設計地基的深度的時候,我們必要結(jié)合整棟建筑物的高度來控制地基的深度,這樣既能節(jié)約成本又能保障建筑物的安全,這些與我們目前的一些設備和我們使用的鋼筋、水泥、沙石等材料有關,在設計鋼筋結(jié)構的時候也是非常的關鍵的。所以在設計整個地基基礎的機構時是需要進行嚴格的驗證,畢竟關系到整棟建筑物的質(zhì)量,如果不好,則會造成經(jīng)濟利益方面的損失,這其中也包含了地質(zhì)環(huán)境對我們建筑物的影響,所以建筑高層建筑需要考慮的問題比普通建筑物就多了很多的綜合性問題,這就要求我們需要更長時間的進行調(diào)查和研究以及對多方面的因素進行多次地討論和協(xié)商才能得出最后的定案,對于之前已經(jīng)建筑過的,我們要借鑒其的成功經(jīng)驗加以綜合使用。
2 建筑高層建筑物的地基基礎需要控制的問題
2.1 進行測量并放線
所謂的前期測量放線對高層建筑的建造具有非常重要的指導性作用,它能夠指引建筑方向,在做測量、放線時必須要做到準確、嚴密,只這樣的工作才能保證工程的安全和質(zhì)量得以保證,并一定要嚴格按照圖紙來進行施工。測量對施工具有非常重要的作用,因此在我們施工的過程中,務必要充分認識到測量工作對建筑的重要性,科學地管理并嚴格進行測量才能更好地為施工服務,進而提高我們的施工質(zhì)量。隨著社會的進步和科技的不斷更新發(fā)展,我們的技術設備也在不斷的更新,這樣使得我們在測量中更加的快速、準確。但同時也需要我們提供機會培訓我們的員工,讓他們掌握最新的技術,滿足測量的需要,同時也要不斷地引進這方面的優(yōu)秀人才。
2.2 施工材料的選擇與控制是建筑的一個重要點
建筑過程中的材料質(zhì)量是否得以保證是整棟建筑物能否長期存在的一個最重要的衡量標準,倘若工程隊使用不合格的材料,那么整個工程將是豆腐渣工程,不僅給國家和人民帶來損失,而且還會給整個公司帶來不可估量的損失。因此,在選擇原材料的時候需要進行嚴格的把關,決不允許出現(xiàn)違規(guī)操作流程,絕不允許出現(xiàn)偷工減料的程序,決不允許與供應商進行勾結(jié),決不允許做與工程質(zhì)量想背離的事。我們在選擇原材料時,需要進行以下幾點:一、對供應商要進行嚴格的選擇,通過招拍掛進行選擇廠家,對廠家的資質(zhì)進行嚴格的審查,選擇資質(zhì)、實力、信譽綜合比較高的廠家來考慮;二、對來料比較進行嚴格的把關,必須要對來料進行質(zhì)量檢查,對不合格的材料堅決予以退回處理,不允許出現(xiàn)人情關,每一次的來料必須要求廠家提供原材料的檢測報告以及成分含量說明等技術指標。
2.3 采用水泥灌注樁方式來作為地基基礎質(zhì)量的控制標準
在鉆孔過程中,任何一個微小的環(huán)節(jié)都會影響到整個地基的質(zhì)量,因此要求我們必須把握好鉆孔灌注技術的使用,這其中必須要使用一批具有經(jīng)驗豐富,資質(zhì)較老的管理人員進行指導,由操作實踐較多的員工進行操作,不允許沒有資質(zhì)的技術人員參與,不允許新手參與灌注,因為鉆孔、灌注是整個過程中最為重要的二個因素,所以它們也是影響整個工程質(zhì)量的重要因子。在開始鉆孔之前,必須要對鉆孔機進行檢查,看是否出現(xiàn)問題,保證鉆孔機的正常操作,確保鉆孔過程中不出現(xiàn)問題,保障工程進展順利,確保底座與頂端保持平穩(wěn),在施工過程中不能出現(xiàn)失衡和塌陷的現(xiàn)狀,以免影響工程的順利進行,進而影響到工程的質(zhì)量問題;再次要鉆孔機器的鉆孔角度是否滿足要求,不能出現(xiàn)偏斜等一些不合理的狀況。最后,還要對鉆孔機的孔徑、孔深以及傾斜度等進行深度的檢查,最后由專業(yè)的技術員進行鉆孔檢測處理,由專業(yè)人員進行操作并出具專業(yè)的報告。目前都是采用混凝土來作為鉆孔泥漿,當以前都是自己進行攪拌混凝漿,但是現(xiàn)在很多的公司都是直接購買其他專業(yè)的廠家已經(jīng)攪拌好的混漿。我們的施工單位的監(jiān)管人員還必須具備現(xiàn)場檢查問題的能力。另外,我們的技術管理人員要嚴格地履行自己的職責,把好質(zhì)量關口,對不合理的方法予以糾正,對不合格的物體進行強制重建,與此同時還需要管理人員對使用的原材料進行監(jiān)控,防止出現(xiàn)換用材料的情況出現(xiàn),一經(jīng)發(fā)現(xiàn),要嚴格處理相關人員,絕不姑息。
2.4 完善和健全施工單位的質(zhì)量管理體系
建立和健全高層建筑物的質(zhì)量管理體系是保障高層建筑施工質(zhì)量的重要因素。這就需要我們的全體管理人員、全體員工以及全社會人員參與其中來對整個施工過程進行監(jiān)控,為進一步做好高品質(zhì)的建筑做好堅實而強力的保障。
3 強化工程質(zhì)量控制的措施
目前有許多的地基建設,就是因為工人在施工過程中操作錯誤或者不當造成很多的質(zhì)量問題,這些問題需要我們進行反思并加以控制,很多在表面看來對工程沒有影響的一個小小的錯誤操作,實際上會造成整個或局部地區(qū)產(chǎn)生承受力不夠的問題,因而會影響到整個大樓的質(zhì)量,因為地基是整個樓房的核心部分,因此我們要狠抓細節(jié)問題,將不必要的錯誤予以堅決修正過來,因此這就要求我們的管理和技術員在施工工程中不斷地對整個施工現(xiàn)場進行巡視,對發(fā)現(xiàn)有不當?shù)男袨橐獔詻Q予以改正,不允許出現(xiàn)不當?shù)牟僮?,一旦被管理人員和技術人員發(fā)現(xiàn)的,要堅決制止,對不服從的,要按有關規(guī)定進行處罰,態(tài)度惡劣者要予以調(diào)離原崗位或解決勞動關系,這就要求我們有完善的管理體系。在日常生產(chǎn)過程中,必要要嚴格按流程進行操作,不允許出現(xiàn)違章的行為,這既是為我們的員工的生命財產(chǎn)進行保護也是為我們的工程質(zhì)量著想。
4 結(jié)束語
在現(xiàn)代化高速發(fā)展的進程中,高層建筑的施工也在日益的在快速增長,俗話說萬丈高樓從地起,高層建筑當然就非常地重視地基的建設了,地基的建設對整棟高層建筑物起著至關重要的作用,因此在建造過程中,地基的牢靠與否就直接關系到了整棟樓的質(zhì)量。地基的好壞關鍵是要重點解決地基的承載能力以及抗變形能力,我們在設計地基的結(jié)構時需考慮到到地基對整棟樓房的承載力和變形程度來做雙向控制來設計方案。
參考文獻:
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