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關(guān)鍵詞:高層建筑;電氣設(shè)計(jì);防雷
前言:
雷擊的危害是不可小覷的,一旦發(fā)生將會損耗巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至危害人們的生命,并且高層建筑的電氣系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生雷擊的事故,這給高層建筑的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人員敲醒了警鐘,在電氣設(shè)計(jì)時,一定要充分的考慮到電壓、電流、接地、布線等方面的問題,積極迎合國家推行的法律和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),同時不斷的加強(qiáng)自身的專業(yè)素質(zhì),結(jié)合創(chuàng)新的設(shè)計(jì)意識靈活的運(yùn)用,保證電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定。
一、 加強(qiáng)電氣設(shè)計(jì)中防雷的意義
1. 雷擊的種類
直擊雷是帶點(diǎn)云層對大地某一點(diǎn)的猛烈放電過程,它的破壞能力非常強(qiáng)大,如果不能及時放電,將會對放電通道內(nèi)的建筑物、設(shè)施、人造成威脅,嚴(yán)重時會引發(fā)火災(zāi)或造成建筑物損壞和設(shè)備的摧毀,雷電波這種雷擊指的是雷電直接對放在建筑物外部的線纜,而非建筑物本身放電的過程,線纜上的電波以光速分散到建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備和自動控制系統(tǒng)中,并對其造成損害。
2. 雷擊事故的后果
雷擊指的是帶異種電荷的云層相遇后,或者是帶點(diǎn)云層對大地產(chǎn)生的迅速的放電過程。其中云層間的雷擊主要對飛行器有危害,而后一種雷擊則會對地面上的建筑物、電氣設(shè)備以及人、畜產(chǎn)生極大的危害,不僅會造成居民傷亡的現(xiàn)象,還會造成火災(zāi)等事故,這樣嚴(yán)重的威脅的人們的用電安全、正常生活還嚴(yán)重的威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
3. 加強(qiáng)防雷的必要性
雷擊后的電氣系統(tǒng),會造成發(fā)面積的破壞和損失,后期的維修的工程也是非常龐大的,尤其是對于高層建筑的電氣維修,他不像是小物件一樣,可以隨便的拆卸,在維修的過程中,依然存在著安全隱患,不利于國家質(zhì)量第一、安全第一的標(biāo)準(zhǔn);而重要的環(huán)節(jié)在于設(shè)計(jì)工作,只有加強(qiáng)設(shè)計(jì)的工作,才能充分的將安全隱患避免掉,所以加強(qiáng)防雷的設(shè)計(jì)是非常有必要的。
二、 電氣設(shè)計(jì)中的防雷設(shè)計(jì)
1.均壓設(shè)計(jì)
均壓指的是將建筑物內(nèi)的各個部位都形成相等的電位。如果建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)和各種金屬線路形成一個整體,那么建筑物中自然不會出現(xiàn)電位差,這樣就能保證建筑物內(nèi)不會產(chǎn)生跨步電壓,對防止雷電對電氣設(shè)備及人體的危害很有好處。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋相互焊接一起,最容易實(shí)現(xiàn)等電位的條件。在建筑計(jì)時,要把接閃裝置和建筑物的梁、柱牢固的連接在一起,再把各種金屬設(shè)備和金屬管線和它連接在一起,這樣就形成了很好的等電位結(jié)構(gòu),也是符合防雷裝置的要求的。
2.接閃設(shè)計(jì)
指的是在一定范圍內(nèi)的雷電不能隨意的選擇放電通道,而只能按照人們設(shè)計(jì)的通道進(jìn)行釋放,將雷電釋放到大地中去。這種措施能夠保護(hù)電氣設(shè)備和自動控制系統(tǒng)免于受到雷擊的威脅,使其永遠(yuǎn)處在一個相對安全的環(huán)境當(dāng)中。
3.分流設(shè)計(jì)
分流技術(shù)是現(xiàn)代防雷技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展的措施,是保護(hù)電子設(shè)備和電子系統(tǒng)的有效手段。分流指的在所有室外導(dǎo)體,如天線、電話線、電源線等,和防雷裝置和基地線間并聯(lián)一種避雷裝置,當(dāng)雷擊產(chǎn)生的電壓沿著這些導(dǎo)體進(jìn)入室內(nèi)時,避雷裝置的電阻迅速降低,接近短路,雷電產(chǎn)生的電流就由此分流入地了。宙電波電流在分流后,仍會有少量電流進(jìn)入電子設(shè)備中,這對于不耐高壓的設(shè)備來說是非常危險(xiǎn)的。
4.布線設(shè)計(jì)
合理布線是為了使防雷技術(shù)獲得更好的效果?,F(xiàn)代建筑和電視、電話、照明等電器的管線息息相關(guān),在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時必須把這些因素考慮在內(nèi)。為了保證接閃時這些管線免受影響,我們要遵照下面的做法:首先要把這些管線放在金屬管內(nèi),實(shí)現(xiàn)屏蔽;其次,要把這些管線的主干線中的垂直部分放在建筑物的中心,縮小電磁波感應(yīng)的范圍。除了考慮管線的布局和屏蔽以外,還應(yīng)該在必要的線路上加裝避雷裝置。
5.屏蔽設(shè)計(jì)
是為了使建筑物內(nèi)的電子設(shè)備、通信系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)免于受到雷擊的危害。室內(nèi)的這些設(shè)備容易受到電磁波的干擾,其本身的耐壓能力低,有時打雷或接閃時,也會受到電磁波的影響,甚至其他建筑物接閃時,還會受到從此處傳來的電磁波的影響。所以,在建筑物設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量選擇鋼筋作為建筑物的主建材,使建筑物形成一個等電位的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使雷擊電流實(shí)現(xiàn)有效的分流,從而實(shí)現(xiàn)屏蔽。同時要考慮結(jié)構(gòu)的構(gòu)造因素,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的構(gòu)造、鋼筋的密度不同,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)計(jì)鋼筋的密度,屏蔽不僅能輕松的解決等電位和分流問題,而且對預(yù)防雷擊電磁波也很有效。
6.接地設(shè)計(jì)
接地指的是將流入防雷系統(tǒng)的電流釋放到大地,避免使電流能量集中在某一個部位,對被保護(hù)設(shè)施造成損害。良好的接地才能有效的釋放能量,避免發(fā)生電壓反擊。過去的舊規(guī)范要求設(shè)備單獨(dú)接地,但是這種做法現(xiàn)在已經(jīng)不被提倡,而是改為和防雷接地系統(tǒng)共用接地設(shè)備。接地是防雷系統(tǒng)中最根本的要求,如果接地質(zhì)量不合格,則防雷設(shè)施的防雷效果都不能表現(xiàn)出來。
三、 電氣系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)
1.高層建筑的特點(diǎn)
高層建筑作為一種特殊且重要的建筑物,具有以下四個特點(diǎn):首先是功能多,大部分高層建筑集居住、娛樂、商業(yè)及辦公于一體;其次是配套設(shè)施較多,由于高層建筑的功能多,相應(yīng)的配套設(shè)置也多,為了保證高標(biāo)準(zhǔn)和舒適的生活空間,常常要配備空調(diào)機(jī)房、制冷機(jī)房、生活及消防水泵房等設(shè)施;再次是人員密度高,高層建筑中居住著大量人員,在文化娛樂場所更甚;最后是保安要求高,由于高層建筑居住著大量的人員,擁有較多的貴重設(shè)備,因此要保證高度安全。
2.防雷設(shè)計(jì)得要求
以上這些特點(diǎn)決定了高層建筑防雷需要滿足兩方面的要求:首先是建筑物自身的安全可靠。在進(jìn)行高層建筑防雷設(shè)計(jì)時,要做到安全可靠,保證防雷設(shè)備能夠充分發(fā)揮作用;其次是防雷裝置要盡可能的簡單,以利于施工。通常情況下,高層建筑采用的是鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu),可以對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分利用,將其作為防雷裝置的一部分,做到既安全又經(jīng)濟(jì)。
總結(jié):
綜上所述,高層建筑中的電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是繁瑣的工作,其設(shè)計(jì)的原理、施工安裝的質(zhì)量、隱蔽的安全隱患,都對于建筑的居民有直接的影響關(guān)系,也是薄弱環(huán)節(jié)遭遇雷擊的關(guān)鍵因素,要想避免雷擊的事故,政府及相關(guān)的部門就要對于防雷擊的電氣設(shè)計(jì),加大監(jiān)督管理以及設(shè)計(jì)圖紙核審的工作,保證設(shè)計(jì)方案的優(yōu)質(zhì),在實(shí)施過程中,利用新型的防雷材料,處理好細(xì)節(jié)的問題,脆弱的地方加強(qiáng)防護(hù)和維修,只有這樣才能充分的迎合國家為人民服務(wù)的原則
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:防火涂料;研究與發(fā)展;性能及其現(xiàn)狀;選擇方法
中圖分類號: TU545 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
隨著城市人口的密集化、住宅建筑的高層化以及材料建筑的新型化使得裝飾材料得到廣泛使用,所以在現(xiàn)代建筑尤其是高層建筑中存在大量的易燃材料,因此防火涂料的大量使用成為必然了趨勢,火災(zāi)事故已成為主要的建筑物最嚴(yán)重的災(zāi)害,危害人民生命及財(cái)產(chǎn)安全。防火涂料能最大限度的阻止火災(zāi)蔓延,有效的保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。高層建筑防火材料的選用尤為重要,一旦發(fā)生了災(zāi)情,防火材料可以增加人員逃亡時間以及救援時間,也可以有效保護(hù)建筑結(jié)構(gòu),大量減少維修費(fèi)用,并且避免造成更多的人員傷員與財(cái)產(chǎn)損失。本文主要介紹了高層鋼結(jié)構(gòu)建筑防火涂料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展,以及對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選擇方法做出了闡述。
一、高層建筑防火涂料的研究與發(fā)展
1.高層建筑防火涂料及其功能特征
建筑防火涂料又稱建筑阻燃材料,是一種措施型的防火材料,一直受到了廣泛的應(yīng)用,并且取得了良好的防火效果。防火涂料是指涂覆于物體表面上,能降低物體表面的可燃性,阻隔熱量向物體的傳播,從而防止物體快速升溫,降低物體表面的可燃性,阻滯火勢的蔓延,或用于提高構(gòu)件耐火極限。防火涂料用作建筑的防火保護(hù),對防止初期火災(zāi)和減緩火勢蔓延、保障國家和人民生命及財(cái)產(chǎn)的安全,推動消防事業(yè),都具有特別十分重要的意義。隨著建筑材料科學(xué)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,防火涂料也得到了較大的發(fā)展。
2.高層建筑防火涂料的類型
縱觀建筑防火涂料的發(fā)展史,從其成組成方面來看,它經(jīng)歷了一個從無機(jī)到有機(jī)又再到無機(jī)的循環(huán)過程,并派生出了無機(jī)一有機(jī)復(fù)合型建筑防火涂料,繼而出現(xiàn)功能性防火涂料。今后必將派生出智能型建筑防火涂料以及其他建筑防火材料。
所以建筑防火涂料的大體可分為:無機(jī)防火涂料、有機(jī)防火涂料、無機(jī)一有機(jī)復(fù)合防火涂料、功能性防火涂料這4種類型。 隨著人類文化水平和生活水準(zhǔn)的提高,對于防火涂料,除了要求具有防火保護(hù)和精美的裝飾性作用之外,還需具有某些特殊功能,所以形成了防火涂料多功能化的新概念。
二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的性能及現(xiàn)狀
1.常見高層鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其性能
高層鋼結(jié)構(gòu)防火涂料可分為超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、以及礦物棉類建筑防火隔熱涂料這四大類。
超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一般為溶劑型體系,具有很好的強(qiáng)度、耐火耐水性好、整體性、裝飾性好等特點(diǎn);在受熱時緩慢膨脹發(fā)泡從而形成致密而堅(jiān)硬的防火隔熱層,該防火層具有很強(qiáng)的耐火性、沖擊性、抗壓性,進(jìn)而延緩了高層建筑鋼材的溫升,有效保護(hù)鋼構(gòu)件。由于該類鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層超薄,使得使用厚型、薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料大大減少,因而也降低了工程的總費(fèi)用,又使得鋼結(jié)構(gòu)得到了有效的防火保護(hù),是目前市場上大力推廣的產(chǎn)品。
薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一般適用于水性聚合物作基料,再配以阻燃劑復(fù)合基料、防火添加劑、以及耐火纖維等組成,它的防火原理同超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂層類似。
厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料成分大多為無機(jī)材料,因此其防火性能及其穩(wěn)定,長期使用的效果較好,但涂料組分的骨料材料較大,涂層外觀凸凹不平比較明顯,影響建筑的美觀性,因此大多用于建筑物的隱蔽工程。
礦物棉類建筑防火隔熱涂料是繼厚涂型建筑防火涂料之后的又一重要防火涂料系列,我國對它的研究比較少,它與珍珠巖類防火涂料相比,其主要特點(diǎn)是作為隔熱填料,對建筑鋼結(jié)構(gòu)防火涂料層起到增強(qiáng)作用,可應(yīng)用于地震多發(fā)的地區(qū)或經(jīng)常受到震動的建筑物中,并能起到吸音、防火、隔熱的作用。
2.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用現(xiàn)狀
作為高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件,鋼材在消防方面主要的缺點(diǎn)是耐火極限低,根據(jù)我國《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限必須滿足有關(guān)規(guī)定,而火災(zāi)現(xiàn)場升溫非常之迅速,鋼材無法滿足耐火極限的要求嚴(yán)重危害人民生命及財(cái)產(chǎn)安全。為增加鋼材構(gòu)件的耐火極限,現(xiàn)在主要的方法是采取涂刷防火涂料,防火涂料的工作原理就是當(dāng)遇火情時,能迅速在鋼結(jié)構(gòu)表面形成一種泡沫絕熱保護(hù)層,減緩溫度向鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳導(dǎo),使之達(dá)到規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求,膨脹型防火涂料主要由基料樹脂、成炭催化劑、成炭劑、發(fā)泡劑和抑煙劑等材料構(gòu)成。在火災(zāi)中成炭劑、脫水劑以及發(fā)泡劑共同組成了“磷一氮一碳”的防火膨脹體系。
三、防火涂料在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中如何選擇的探討
防火涂料在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中大致分為類型篩選法、功能比較法、價(jià)格類比法、綜合優(yōu)選法這四大類選擇方法,下面分別介紹這四類選擇方法。
(1)類型篩選法是根據(jù)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火要求,對防火涂料類型進(jìn)行篩選的方法,從而找出符合建筑物防火要求的最佳類型。
(2)功能比較法是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的功能的要求和防火涂料的適用范圍的大小,從而找出符合高層建筑物防火要求的最佳類型的方法。
(3)價(jià)格類比法是根據(jù)防火涂料生產(chǎn)廠家的價(jià)格進(jìn)行對比,從而找出符合高層建筑物防火要求的最佳類型的方法。
(4)綜合優(yōu)選法是根據(jù)上述三種情況,最后篩選出符合建筑物防火要求的最佳類型的方法。
結(jié)論
結(jié)合以上的論述觀點(diǎn),當(dāng)前我國的高層建筑防火涂料種類繁多,功能也不盡相同,而且還在向前飛速發(fā)展。隨著我國綜合國力的增強(qiáng)以及研發(fā)技術(shù)的不斷成熟,我國的高層鋼結(jié)構(gòu)防火涂料與國外的防火涂料之間的差距正日益縮短,只有不斷地創(chuàng)新與加大科研力度,才能在有效地提高我國在高層建筑防火涂料的發(fā)展,加快防火涂料的進(jìn)步。
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關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基礎(chǔ);要點(diǎn);影響因素
中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
基礎(chǔ)部分在建筑工程中占據(jù)非常重要的地們,基礎(chǔ)部分建設(shè)對工程結(jié)構(gòu)性能、工程造價(jià)、工程工期的控制等方面起著決定的作用,現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)、施工人員對此給予了高度重視。對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),在工作實(shí)踐中必須進(jìn)行全面的了解,做好基礎(chǔ)的優(yōu)化選型,通過全面科學(xué)的計(jì)算,才能真正意義上提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性,保證其整體性能的發(fā)揮,并實(shí)現(xiàn)對工程造價(jià)的合理控制。
1 房屋建筑基礎(chǔ)選型的工作要點(diǎn)
在對房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時,需要考慮的問題是非常多的,在實(shí)際工作中要具體問題具體分析,對影響基礎(chǔ)性的各方面因素進(jìn)行綜合分析,以提高房屋建筑的整體質(zhì)量。
1.1基礎(chǔ)選型的影響因素分析
1.1.1上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)選型的影響
上部結(jié)構(gòu)是影響建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型、深度、浮力等基本參數(shù)的重要因素,上部結(jié)構(gòu)類型的不同能夠引起房屋建筑基礎(chǔ)荷載與分布的變化,對基礎(chǔ)的承載能力與房屋建筑的穩(wěn)定性等產(chǎn)生重要影響,因此,在設(shè)計(jì)中必須引起高度的重視。另外,不同類型的上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的沉降和變形也是不相同的,這也是影響房屋建筑整體性能的重要因素之一。地下室結(jié)構(gòu)的種類與形狀同樣會對基礎(chǔ)選型產(chǎn)生影響,在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時要充分考慮到各方面的因素。
1.1.2地質(zhì)條件對高層建筑基礎(chǔ)選型的影響
地質(zhì)條件中兩項(xiàng)情況對高層建筑基礎(chǔ)選型影響最為顯著,一是,地基持力層情況,持力層是承受高層建筑基礎(chǔ)負(fù)荷的土層,要根據(jù)持力層承載能力大小和壓縮模量變化幅度選擇高層建筑基礎(chǔ)類型;二是,穿越土層基本狀況,應(yīng)該根據(jù)土層中地下水影響和樁基穿越能力的大小選擇高層建筑基礎(chǔ)的類型。
1.1.3周圍環(huán)境因素對高層建筑基礎(chǔ)選型的影響
一是,高層建筑施工的振動和噪聲要對基礎(chǔ)帶來各種影響,因此需要對此加以控制和預(yù)防,以便高層建筑基礎(chǔ)能夠持久、穩(wěn)定和安全。二是,高層建筑施工中的空間因素也會給基礎(chǔ)類型帶來一定的影響,要選擇既利于施工有利于穩(wěn)定的高層建筑基礎(chǔ)類型。三是,高層建筑施工中擠土效應(yīng),高層建筑基礎(chǔ)樁基的入土和擠土?xí)a(chǎn)生擠土效益,這會對周邊建筑和地下管網(wǎng)造成影響,應(yīng)該從最小影響原則出發(fā),優(yōu)先選擇擠土效應(yīng)最小的樁基方式進(jìn)行高層建筑基礎(chǔ)施工。
1.1.4高層建筑基礎(chǔ)樁種類的影響
不同種類的基礎(chǔ)樁有著不同的尺寸,應(yīng)該從持力層性質(zhì)、安全性要求、高層建筑負(fù)荷等主要方面確定基礎(chǔ)樁的類型和規(guī)格,使其滿足高層建筑總體施工建設(shè)的需要。
1.1.5高層建筑基礎(chǔ)施工的工期
工期是設(shè)計(jì)高層建筑基礎(chǔ)類型的重要參考參數(shù),要在確保高層建筑基礎(chǔ)施工速度、施工質(zhì)量和施工效益的基礎(chǔ)上形成最為科學(xué)的施工工期,實(shí)現(xiàn)高層建筑總體價(jià)值的全面兼顧。
1.2高層建筑基礎(chǔ)選型的基本原則
高層建筑基礎(chǔ)選型應(yīng)該堅(jiān)持的原則有:一是,多樣式原則,高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單位應(yīng)該全面掌握各種高層建筑基礎(chǔ)類型,并有針對性地選擇社會和綜合價(jià)值較高的高層建筑基礎(chǔ)類型。二是,經(jīng)濟(jì)性原則,高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要追求最佳的經(jīng)濟(jì)效益,因此,設(shè)計(jì)高層建筑基礎(chǔ)時要考慮到成本控制、施工進(jìn)度的重要因素,全面提高高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的經(jīng)濟(jì)性。三是,總體優(yōu)化原則,高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單位要對各種設(shè)計(jì)綜合起來,將各種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢集中起來,形成優(yōu)化的高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)高層建筑建設(shè)的基本目標(biāo)。
2、高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方法
當(dāng)前高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同作用的分析方法,這種方法中地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)之間同時滿足接觸點(diǎn)的靜力平衡以及接觸點(diǎn)的變形協(xié)調(diào)兩個條件,即將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者看成是一個彼此協(xié)調(diào)的整體。這種從整體上進(jìn)行相互作用的分析方法難度較大,計(jì)算量龐大,對計(jì)算機(jī)的性能及存儲量要求較高,只在較復(fù)雜或大型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時,按目前可行的方法考慮地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的相互作用。共同作用分析方法的進(jìn)步之處僅在于它考慮了上部結(jié)構(gòu)的剛度,這一優(yōu)勢是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式所不具備的。
4、做好高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
4.1框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
在高層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時,基礎(chǔ)宜柔不宜剛;若地基土為高壓縮性,則基礎(chǔ)宜剛;當(dāng)采用樁基時,可考慮采用變剛度布樁的方式(如改變基礎(chǔ)中部樁徑或樁長、加密中部布樁),以調(diào)整地基或樁基的豎向支承剛度,使差異沉降減到最小,從而減小基礎(chǔ)或承臺的內(nèi)力。
4.2箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
對高層建筑箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時,考慮上部結(jié)構(gòu)參與工作有利于降低箱基的整體彎曲應(yīng)力。建議采用共同工作整體分析進(jìn)行計(jì)算,這樣算得的整體彎曲箱基底板鋼筋應(yīng)力才比較符合實(shí)際;另外,共同作用使得上部結(jié)構(gòu)下面幾層邊柱(墻)出現(xiàn)較大內(nèi)力,采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法時應(yīng)提高邊柱(邊墻)的內(nèi)力。
4.3樁箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)上部荷載滿布,可采用變剛度布樁的方式,調(diào)整樁基的豎向支承剛度,從而調(diào)整樁頂反力分布;若考慮利用樁間土分擔(dān)上部荷載,充分發(fā)揮箱(筏)底樁間土的承載力,可適當(dāng)增加基礎(chǔ)中部樁的間距;另外,若上部結(jié)構(gòu)為剪力墻,則樁宜沿剪力墻軸線布置,這樣與滿堂布樁相比可以大大減小底板的厚度。
4.4 樓梯設(shè)計(jì)要點(diǎn)
樓梯也是影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要因素,一般設(shè)計(jì)人員對進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,樓梯板的撓度問題是其中的重要環(huán)節(jié),還要確保上下層間樓梯梁的位置的一致性與精確性。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時候,要進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的設(shè)置,避免或減少樓梯板的基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降,以確?;A(chǔ)設(shè)計(jì)滿足房屋建筑要求。
4.5軟弱地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
局部軟弱地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),采用不同的處理方式時應(yīng)在滿足地基承載力及土層不發(fā)生整體破壞的前提下,以基礎(chǔ)的沉降量為控制條件,滿足使用要求和地基規(guī)范允許的沉降量是可以做到經(jīng)濟(jì)合理的。在改變地基條件的情況下,還需配合改變基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),通常情況下,科學(xué)的變更基礎(chǔ)尺寸,能夠有效地調(diào)整基底附加壓力的分布和大小從而改變地基變形值。
設(shè)計(jì)人員在對房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候,必須綜合考慮房屋建筑工程的實(shí)際情況,針對實(shí)際情況做到具體問題、具體分析,確?;A(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性,在原材料的選用方面,以提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性為前提,以荷載為參考依據(jù)對基礎(chǔ)的寬度進(jìn)行及時的、適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、合理性,以保證建筑工程穩(wěn)定性及安全性。
5 結(jié)束語
綜上所述,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性、技術(shù)性,對設(shè)計(jì)人員來說,必須引起高度的重視,全面考慮影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的各方面因素,確保房屋建筑工程的質(zhì)量。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能夠影響建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,也會影響建筑工程的造價(jià)成本,因此,在設(shè)計(jì)中必須控制好每一個設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),采取相應(yīng)的優(yōu)化措施,以提高房屋建筑功能、質(zhì)量為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]杜建良,趙滇生.坡地建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的心得與體會[J].山西建筑,2011(21).
【關(guān)鍵詞】:高層建筑物、沉降、布設(shè)觀測點(diǎn)
中圖分類號:[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編碼:
觀測點(diǎn)布設(shè)的意義
在新疆地區(qū),工作人員在實(shí)踐中通過總結(jié)和分析得出高層建筑物沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)在沉降觀測中有著無法替代的作用,因?yàn)橛^測點(diǎn)的布設(shè)能夠明確科學(xué)的的預(yù)測和分析出高層建筑物的整體沉降情況。在新疆地區(qū)因?yàn)闆]有明確規(guī)定如何布設(shè)觀測點(diǎn),因此某些觀測單位為了工作簡便就會在高層建筑物的布設(shè)觀測點(diǎn)以觀測高層建筑物沉降量,但是因?yàn)楦邔咏ㄖ锏倪咟c(diǎn)會因?yàn)楹奢d的變化而出現(xiàn)變化所以這種方法觀測出來的沉降量與實(shí)際的沉降量有很大出入。因此,為了得到高層建筑物的真實(shí)和有效的沉降數(shù)據(jù),工作人員應(yīng)該在高層建筑物的內(nèi)部進(jìn)行布點(diǎn)觀測。本文認(rèn)為在新疆地區(qū)只有內(nèi)部布點(diǎn)觀測才是合理的、科學(xué)的。
1.建筑物觀測點(diǎn)布設(shè)的原則
遵循以下原則進(jìn)行觀測點(diǎn)的布設(shè)。
(1)先整體后局部。首先要確定觀測點(diǎn)的點(diǎn)位以便對高層建筑物進(jìn)行控制,然后根據(jù)建筑物的局部特征進(jìn)行調(diào)節(jié)和加密。
(2)先設(shè)計(jì)后施工。工作人員應(yīng)該先在圖紙上對建筑物進(jìn)行一個整體的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,然后到施工現(xiàn)場勘測、比對、修正、落實(shí)和埋設(shè)。
2.觀測點(diǎn)布設(shè)前應(yīng)考慮的因素。
(1)地質(zhì)因素
在新疆地區(qū),建筑物工程的地基類型一般是土類型、巖石類型、碎石類型、砂土類型、粉土類型等五種類型。但是除了巖石類型以外的碎石、砂土、粉土和土都會因?yàn)閴嚎s模量、孔隙比等物理性質(zhì)產(chǎn)生不均勻沉降,對沉降觀測的準(zhǔn)確性和有效性產(chǎn)生影響。因此工作人員在對建筑物的沉降量進(jìn)行觀測的時候一定要注意地質(zhì)因素的影響,適當(dāng)?shù)母淖冇^測點(diǎn)的密度。
(2)建筑物結(jié)構(gòu)形狀
建筑物的沉降量會因?yàn)榻ㄖ锏男螤畹牟煌a(chǎn)生不同的變化,因此對那些奇特不規(guī)則的建筑物要充分考慮建筑物的形狀對沉降量的影響。
(3)高層建筑物的荷載因素
在新疆地區(qū)觀測點(diǎn)的布設(shè)密度會因?yàn)榻ㄖ锏暮奢d不同而不同,因此對于建筑物的高低不同的整體結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)建筑物的高低來確定觀測點(diǎn)的密度,對于比較低的建筑物,觀測點(diǎn)應(yīng)該適當(dāng)?shù)牟荚O(shè)稀一些,而對于比較高的建筑物則應(yīng)該布設(shè)的比較密一些,但是觀測點(diǎn)的布設(shè)不管是密還是稀都要控制好建筑物的整體和局部沉降。
(4)經(jīng)濟(jì)因素
當(dāng)進(jìn)行觀測點(diǎn)的布設(shè)的時候一定要考慮經(jīng)濟(jì)因素的影響,如果選取十個觀測點(diǎn)就可以控制一個范圍就必須不應(yīng)該選擇十二個來控制,避免造成浪費(fèi)。
3.觀測點(diǎn)的布設(shè)
(1)選擇確定觀測的區(qū)域。
新疆地區(qū)的高層建筑物很多都地下的配套設(shè)施,為了能夠在這些區(qū)域長久觀測整體建筑物的沉降量并且還要保證工作人員有一個良好的觀測環(huán)境,那么在確定觀測的區(qū)域的時候,就應(yīng)保證觀測點(diǎn)位易于觀測和便于長久觀察。
(2)沿軸線布點(diǎn)
沿高層建筑物設(shè)計(jì)的軸線進(jìn)行點(diǎn)的布設(shè),可隔線布設(shè)如圖1
也可隔行交叉布設(shè)如圖2
(3)在受力體上點(diǎn)的布設(shè)
在新疆地區(qū),高層建筑物的結(jié)構(gòu)多以框架結(jié)構(gòu)為主的結(jié)構(gòu)形式,在確定點(diǎn)的位置的時候,應(yīng)該把點(diǎn)布置在受力體上,在布置點(diǎn)的時候應(yīng)該注意下面的情況。
(1)在一些框架結(jié)構(gòu)中,局部通過大梁來承載著一些具有傳力作用的柱體,這些主體不是受力主體,因此注意不要在這些主體上布設(shè)觀測點(diǎn)。
(2)不是所有的剪力墻都要布設(shè)觀測點(diǎn)的。例如不落地的剪力墻就不需要布設(shè)觀測點(diǎn),因?yàn)椴宦涞氐募袅Φ幕A(chǔ)底部的底板相互之間不是直接相連的,所以不直接受力也不直接傳力。
4.布設(shè)局部特征點(diǎn)的注意事項(xiàng)
(1)地質(zhì)條件改變處
在兩種地質(zhì)類型的交界處為了觀測不同地址類型的沉降量,應(yīng)該增加特征點(diǎn)。
(2)后澆帶
為了在觀測建筑物的沉降的時候,可以觀測出后澆帶所帶來的差異和沉降量。切記要在后澆帶也要布設(shè)觀測特征點(diǎn)。
(3)基礎(chǔ)形式改變處
注意在基礎(chǔ)的改變出增加布設(shè)特征點(diǎn),可以有效的監(jiān)測不用地基形式的沉降差異。
5.觀察點(diǎn)點(diǎn)位在受力體上的方向
工作人員在圖紙上將點(diǎn)位確定完成后,為了方便觀測,工作人員應(yīng)該根據(jù)觀測點(diǎn)的數(shù)量,規(guī)劃出幾個觀測閉合環(huán),最后根據(jù)閉合環(huán)來確定點(diǎn)位在受力體上的方向。
6.結(jié)束語
在新疆地區(qū),高層建筑物沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)的好壞將會對新疆地區(qū)的高層建筑物局部的沉降特點(diǎn)和建筑物沉降的趨勢的觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響,因此觀測點(diǎn)的布設(shè)是整個沉降觀測工作的重要組成部分,在工作中必須要重視觀測點(diǎn)的布設(shè)的作用。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】超高層;結(jié)構(gòu)體系;防火;節(jié)能
引言
近年來,我國超高層建筑如雨后春筍般一座座拔地而起,原有的結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)不能滿足超高層結(jié)構(gòu)的要求,在超高層建筑蓬勃發(fā)展的同時,結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)面臨新的挑戰(zhàn)。隨之對應(yīng)的筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系和混合結(jié)構(gòu)體系被廣泛推廣和應(yīng)用,但是目前阻K超高層建筑發(fā)展的主要民生問題是防火和節(jié)能,如果解決防火和節(jié)能問題,我國的超高層建筑才能快速發(fā)展。
1.超高建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的超高層建筑主要分布在長三角、珠三角地區(qū)以及北上廣深等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),并且逐漸向全國其他區(qū)域擴(kuò)展,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,2013年-2018時期我國計(jì)劃完成250m以上的超高層建合計(jì)164幢。
2.超高層建筑結(jié)構(gòu)類型
2.1 筒體結(jié)構(gòu)體系
筒體結(jié)構(gòu)體系是由若干縱橫交接的剪力墻集中到房屋內(nèi)部或者外部形成封閉式的筒體,目的是用來承擔(dān)來自房屋的豎向以及水平荷載的結(jié)構(gòu)體系,筒體結(jié)構(gòu)體系包括:框架―筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)以及束筒結(jié)構(gòu)。
(1)框架―筒體結(jié)構(gòu):豎向荷載由框架和筒體共同承受,水平荷載由筒體承受,一般適用于大50層的超高層建筑的結(jié)構(gòu)中,其結(jié)構(gòu)形式又分為框架―空腹筒體結(jié)構(gòu)和框架―實(shí)腹筒體結(jié)構(gòu)。
(2)筒中筒結(jié)構(gòu):由中間剪力墻內(nèi)筒和周邊外框筒組成。在水平力作用情況下,內(nèi)外筒協(xié)同工作,內(nèi)筒可布置電梯間、樓梯間等一些服務(wù)設(shè)施,外筒則可安裝玻璃幕墻。
(3)束筒結(jié)構(gòu):束筒結(jié)構(gòu)也稱為組合筒結(jié)構(gòu),由字面意思可知該結(jié)構(gòu)類型是將若干個筒組合成一個整體,共同承受豎向和水平荷載。
2.2 巨型結(jié)構(gòu)體系
巨型結(jié)構(gòu)體系由主結(jié)構(gòu)與次結(jié)構(gòu)共同工作的一種結(jié)構(gòu)體系,其主結(jié)構(gòu)主要為抵抗側(cè)力體系,次結(jié)構(gòu)承受豎向荷載并將豎向荷載傳給主結(jié)構(gòu)。
(1)巨型框架結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)由一級結(jié)構(gòu)與每隔若干層設(shè)置一道巨型梁,一起組成剛度較大的巨型框架承受荷載。巨型框架與其他常規(guī)結(jié)構(gòu)體系可以任意組合,得到許多性能優(yōu)的巨型結(jié)構(gòu)體系。
(2)巨型桁架結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)是由豎桿和斜桿共同組成的懸臂桁架,目的是共同承擔(dān)水平和豎向荷載。巨型桁架結(jié)構(gòu)也可與其他常規(guī)結(jié)構(gòu)體系組合,產(chǎn)成許多性能優(yōu)的巨型結(jié)構(gòu)體系。
2.3 混合結(jié)構(gòu)體系
鋼―混凝土混合結(jié)構(gòu)體系結(jié)合了兩種材料的優(yōu)點(diǎn),既鋼材自重輕、延性好、抗震性能較強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)以及混凝土造價(jià)長處,因此目前被廣泛應(yīng)用于超高層建筑中?;旌辖Y(jié)構(gòu)體系還有型鋼混凝土外筒+鋼筋混凝土內(nèi)筒以及型鋼混凝土框架+鋼筋混凝土內(nèi)筒等混合結(jié)構(gòu)體系。
3.我國超高層建筑存在的問題
我國在超高層建筑發(fā)展上存在許多問題,在這里主要討論民生的兩大問題―防火和節(jié)能。防火問題歷來是我國建筑行業(yè)的重點(diǎn)的問題,可見防火的重要性以及必要性。在我國每年建筑行業(yè)的能源消耗量是非常驚人。隨著超高層建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,防火和節(jié)能問題再一次引起了廣泛的關(guān)注。
3.1 建筑防火安全設(shè)置不規(guī)范
雖然我國的大多數(shù)建筑物結(jié)構(gòu)是混凝土結(jié)構(gòu),在發(fā)生大火的情況下,整體結(jié)構(gòu)形式不易發(fā)生變形?,F(xiàn)代化的超高層建筑防火顯得非常重要,防火通道的建設(shè)上很不完善,比如在很多超高層建筑中,滅火工具方面不僅稀少,而且大多已經(jīng)老化;在緊急的逃生樓梯通道上,因?yàn)闃菍舆^高從而樓梯逃生速度緩慢。
3.2 節(jié)能環(huán)保意識不強(qiáng)
我國每年消耗在建筑行業(yè)的材料、能源數(shù)目是無法估計(jì)。建筑物越高,能源的消耗量就越大,如何在保證質(zhì)量安全的前提下,最大化的減少能源消耗。而我國超高層建筑在節(jié)能建設(shè)上存在的許多問題是:對于超高層的建筑材料必須使用性能更好的材料,然而在建筑施工時,大多使用的是一般的傳統(tǒng)建筑材料,最大的問題就是保溫,防水等方面不過關(guān)。其次超高層建筑中存在大量的照明、電梯等一大批耗能設(shè)備,因此如何減少設(shè)施耗能也是一個關(guān)鍵的問題。
4.建設(shè)安全科學(xué)的超高層建筑的建議
4.1 嚴(yán)格規(guī)范超高層建筑的防火要求
保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全是社會民生的重大問題,因此必須嚴(yán)格要求防火安全。除在超高層建筑物內(nèi)放置大量的滅火設(shè)施以外;對于超高層建筑來說,如何在發(fā)生火災(zāi)后,迅速逃生才是最重要的;如果在超高層建筑中逃生完全憑借樓梯,是一個非常不現(xiàn)實(shí)的問題,所以必須投入人力物力設(shè)計(jì)出一款在火災(zāi)中也可以乘坐電梯逃生設(shè)備,是阻礙超高層建筑發(fā)展的重要因素。
4.2 重視節(jié)能理念推進(jìn)超高層建筑的建設(shè)
首先積極開發(fā)新型的節(jié)能材料來完成施工建設(shè)的質(zhì)量。其次在北方地區(qū)適當(dāng)增加建筑物墻體的厚度,減少熱能的流失。最后相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須高度重視超高層建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)的研究,因?yàn)楣?jié)能是未來超高層建筑的一個發(fā)展趨勢。
4.3 建設(shè)更加舒適安全的超高層建筑
民用建筑物建設(shè)的最重要的目的是為了給居民提供一個安全舒適的場所。我們不僅應(yīng)該重視建筑物的美觀,更應(yīng)該關(guān)注的是建筑物自身的使用性能。隨著時代的快速發(fā)展,人們更加傾向于建筑物的安全和舒適的功能。
5.結(jié)語
隨著超高層建筑的幾何形式的多樣化以及高度不斷增高,在結(jié)構(gòu)的安全和使用功能方面提出了更高的要求,因此研究發(fā)展更加合理的結(jié)構(gòu)體系將成為超高層建筑發(fā)展的關(guān)鍵;盡管我國的超高層建筑在發(fā)展中存在很多問題,但是這并不影響我們?nèi)ピO(shè)計(jì)出宏偉的藍(lán)圖,因?yàn)槲蚁嘈?,在不久的將來,我們一定會?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)出安全舒適的居住夢想。
參考文獻(xiàn)
[1]李卉 超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的類型分析[J].山西建筑,2016
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