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关键词 建筑;变形缝;种类;设置方法
中图分类号TU7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)33-0050-02
1 变形缝的产生
在工业与民用建筑中,由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响,建筑结构内部将产生附加应力和变形,如处理不当,将会造成建筑物的破坏,产生裂缝甚至倒塌,影响使用与安全。其解决办法有:加强建筑物的整体性,使之具有足够的强度与刚度来克服这些破坏应力,而不产生破坏;预先在这些变形敏感部位将结构断开,留出一定的缝隙,以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。这种将建筑物垂直分割开来的预留缝隙被称为变形缝。
2 建筑物变形缝的种类
2.1 伸缩缝
伸缩缝亦称温度缝,是指为防止建筑构件因温度变化而热胀冷缩使建筑物出现裂缝或破坏的变形缝。在建筑施工中设置伸缩缝时,一般是每隔一定的距离设置一条伸缩缝,或者是在建筑变化较大的地方预留缝隙,将基础以上建筑构件全部断开,分为各自独立的能在水平方自由伸缩的部分,通过这些做法来使伸缩缝两侧的建筑物能自由伸缩。在具体的建筑施工中,伸缩缝设置的间距一般为60m,伸缩缝宽度在2Omm~30L之间。
2.2 沉降缝
沉降缝是指当建筑物的建筑基层土质差别较大或者是与建筑物相邻的其他部分的高度、荷载和结构形式差别较大时设置的变形缝,因为如果建筑物地基土质差别较大或者是与周围的建筑环境不统一,就会造成建筑物的不均匀的沉降,甚至会导致建筑物中一些部位出现位移。为了预防上述不良情况的出现,建筑物在施工过程中一般会在适当的位置设置垂直缝隙,把一个建筑物按刚度不同划分为若干个独立的部分,从而使建筑物中刚度不同的各个部分可以自由的沉降。
2.3 防震缝
防震缝是指将形体复杂和结构不规则的建筑物划分成为体型简单、结构规则的若干个独立单元的变形缝,变形缝的主要目的是为了提高建筑物的抗震性能。防震缝的高侧一般采用双墙、双柱的模式建造,缝隙一般是从建筑物的基础面以上沿建筑物的全高设置的。防震缝从建筑物的基础顶面断开并贯穿建筑物的全高。防震缝的最小缝隙尺寸一般为5Omm~100mm。缝的两侧应有墙体将建筑物分为若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。
3 建筑物变形缝的设置方法
3.1 设置沉降缝
在具体设计工作中,对建筑物变形缝设置的难点就在于如何设置沉降缝。
1)双墙做法。即缝两侧均为承重墙,其基础做法又分为2种情况:首先,采用偏心式基础。这种方式多用于一般荷载较轻、层数不高的砖混结构中,它要求地基土承载力比较高,这样基础断面尺寸不很大,基础适度的偏心不致影响整个结构。在保证缝宽尺寸的情况下,低层部分基础偏心层可能大一些,因为它的基础断面尺寸相对要小一些,使两侧基础偏心都较合理可行。
2)墩式基础。这种做法必须设置基础梁,采用这种方法实施起来比较复杂。首先要把基础梁的位置、跨数、跨度确定下来,然后根据墙体能下来的荷载把梁的弯矩、剪力计算出来,再根据剪力的大小(支座处)与地基土承载力来确定各个墩的尺寸,墩与墩之间应完全分开,如果有必要各墩还应配筋。这种方法多用于偏心基础不能满足的砖混结构和一边砖混,一边为框架的混合结构形式。
3.2 悬挑做法
要求沉降缝一侧纵墙端部为悬挑基础,纵墙端部没有承重横墙,这种方式灵活性大、结构布置比较简单,适用于各种地基情况,但建筑构造处理比较复杂,它需在悬挑端设置轻质隔墙来减轻自重。实际上我们也可把悬挑基础做成悬挑梁,与墩式基础结合起来用,这样纵墙端部也可以是承重墙,它能更好地满足建筑物构造要求。
3.3 简支做法
即将两个独立单元建筑拉开一段距离,利用简支构件联结两边,来满足沉降要求。这种方式适用于在两个建筑物间做连廊 设计、施工均比较简单易行。
3.4 钢筋混凝土后浇带
这是近年在本地区应用于多层或高层框架结构的建筑中,后浇带就是在主楼(高层)与附房(低层)间在低层部位人为地留出一道800mm~1000mm宽的缝,待主楼的主体结构施工完成后,主楼处沉降已基本完成,方可将后浇带用高一级标号的混凝土浇筑。主楼越高,沉降完成的越好,越宜采用后浇带。
做后浇带的前提必须是项目所在地地基土的最载力比较高,压缩率比较小。后浇带应设置在梁或板的跨中弯矩和支座弯矩都较小的部位,尤其是梁,必须以梁为主要因素来考虑。后绕带的具置还应结合具体工程来定。
4 变形缝设置中应注意的防水问题
根据变形缝的位置不同,变形缝分为高低变形缝和等高变形缝两种,等高变形缝又分为高出屋面等高变形缝、与屋面平齐变形缝和双天沟变形缝等。
高低变形缝的一边为立墙(高层),另一侧为屋面。这时屋面防水层如为卷材时,卷材应钉压在高层立墙上,并向缝中下凹,上部采用合成高分子卷材一边钉压在高层立墙上,一边直接粘到屋面防水层上,同时在表面用金属板单边固定予以保护。如屋面为涂膜防水层时,也应采用与卷材防水层相同的处理方法,并做好涂膜防水层与合成高分子卷材的搭接。
等高变形缝的高出屋面变形缝或双天沟变形缝,防水层均应做到高出屋面矮墙或天沟侧壁的顶面,然后在上部用合成高分子卷材覆盖,卷材中间下凹到变形缝内20mm~30mm.在凹槽内垫聚乙泡沫条,两边与屋面上翻的防水层搭按,宽度不少于100mm,然后再在顶部铺一层合成高分子卷材,两边应覆盖住前一层合成高分子卷材的搭接缝;上部再用细石混凝土或不锈钢盖板盖压。
5 结论
每个建筑物都有各自不同的特点,是否需要变形缝,如何设置变形缝,应根据每个工程不同的建筑要求,结构形式及地理环境来考虑,尽可能采用合理、简单的做法,并能达到更为理想的结果。变形缝中的重点就是沉降缝,以上是笔者这些年来在处理建筑物沉降缝中的一点体会,希望通过总结以前的经验,能够在以后的结构设计工作中把变形缝处理得更完美。
参考文献
[1]混凝土结构设计规范 GB5001O一2OO2.
[2]砌体结构设置规范 GB50003-2001.
关键词:机械类设备 防误闭锁 安全隐患
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0091-01
当前蓄能电厂应用的防误闭锁系统均采用通用的电气五防闭锁系统,该系统设计思路和主要应用方向均是针对开关站、变电站等设计的,与抽水蓄能电厂生产实际有较大的差距。
对于电厂来说,厂内的高低压电气设备操作管理工作同样适用该规定要求。但不同于变电站、开关站的是,电厂除了电气设备操作之外,还有大量的机械类设备操作工作。对于机械类设备操作来说,其闭锁逻辑关系虽没有电气设备那样严格和复杂,但涉及到了很多高压油、水、气系统,其操作的危险性很大,如出现误操作则可能酿成严重后果。而对于北京十三陵蓄能电厂这类全地下式厂房的蓄能电厂来说,如对机械类设备操作把关不严,误操作而导致产生水锤、阀门崩损、管路跑水等情况则很可能产生人员伤亡、设备损坏、水淹厂房等恶性重大事故。因此,防范机械类设备的误操作对于电厂安全生产来说非常重要。
1 实际应用中的安全隐患
在电厂综合性检修过程中存在大量机械设备。机械设备本身没有实现逻辑闭锁,只能靠人为判断进行操作,设备开启和关闭顺序也存在危险点,检修时做到可控、能控难度较大。造成误入间隔、误开关机械设备等安全隐患。
2 解决方法
在充分吸收近几年以来的防误管理工作经验基础上,分析和研究了现有电气五防系统的工作机制和流程控制方法,认为完全可以以此为基础来研制一套更为完善的、能够涵盖机械与电气设备的综合防误系统。
结合蓄能电厂生产实际,对电气、机械等各类设备进行综合分析,形成完整的闭锁逻辑方案。并针对性的分析主要设备情况,研究和设计符合现场应用实际的闭锁装置和闭锁方法,最终形成一套完整的闭锁管理方案。在此基础上,进一步优化现有的防误管理和相关的生产管理流程,将各类主要设备纳入防误管理系统中,实现全厂设备防误功能的集中管理、整体控制、规范流程、标准统一。主要内容如以下几点。
(1)结合抽水蓄能电厂生产实际,建立和完善防误闭锁体系,形成一套完整的机械电气综合防误闭锁系统解决方案,实现对电厂的机械设备和电气设备操作过程的综合防误闭锁功能。
(2)扩展现有电气防误闭锁系统应用范围,研究机械电气综合防误闭锁系统的应用方法,从技术角度和管理方法两方面,解决抽水蓄能电厂安全生产过程中,机械和电气操作环节存在的闭锁逻辑不完整,防误管理不能覆盖全部生产设备的问题,并充分考虑事故应急响应过程中的特殊操作需求。
(3)主要由防误系统、防误主机(含模拟屏)、电脑钥匙、机械编码锁、机械锁具等功能元件组成,防误闭锁装置闭锁的设备安装有阀门、事故闸门、检修闸门、涉及的油、水、气系统的管路,上述设备是通过微机锁具(电编码锁和机械编码锁)实现闭锁的,对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。
(4)在防误闭锁系统的闭锁中加入机械作业逻辑闭锁,首先对电厂内所有阀门、事故闸门、检修闸门、球阀系统、以及涉及的油、水、气系统等逐一增加定义。定义中包括以上设备的实际位置,现场加装唯一编码电编码锁。当模拟操作位置与实际位置不一致时通过防误闭锁装置强制闭锁,禁止操作。以此解决机械措施操作中,误入操作间隔问题。其次对机械措施中设备间存在的操作顺序、操作条件加以干预,由软件编写操作闭锁规则,每项操作必须符合闭锁规则才能操作。以此解决误开关阀门、误解除或投入与其它设备的闭锁的安全问题。
所述机械作业同一对象现场同时悬挂一个警示牌。
所述机械作业同一对象现场同时加挂一把编码锁。
所述机械作业包括所有阀门、事故闸门、检修闸门、球阀系统、以及涉及的油、水、气系统等电厂正常运行的一切机械设备。
在原有防误闭锁系统的逻辑闭锁中加入机械作业逻辑闭锁,同时采取对同一对象现场存在唯一位置标识,从软件模拟到现场都能防止误入间隔和误开关阀门、误解除或投入与其它设备的闭锁,非常直观的对机械措施操作加以控制,有效使检修作业的安全风险控制关口前移。
3 具体实施
实施方案如以下几点。
(1)闭锁用具要求:采用防锈材料,防水、防冻、防腐,经久耐用,体积小巧,安装牢固。闭锁器件应提供一定比例的备件。
(2)闭锁范围:在原有电气设备基础上增加机械设备的油、水、气系统。
新防误闭锁系统的组成:由防误主机(含触摸模拟屏)、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。
(3)厂内机械设备,现地采用编码锁具和锁链,具备防锈、防冻、防腐功能,且安装牢固。能实现强制闭锁。应能在操作屏上反映出设备实际状态。
4 系统运行使用情况
自2011年9月本项目中的机械电气综合防误闭锁应用系统投入应用以来,已实现了全厂主要的电气设备和机械设备的防误闭锁功能,并在综合性检修项目中能够有效的对交叉措施进行控制,防止因交叉措施管理隐患产生误操作。
投入应用以来在10kV厂用电方式切换、220kV厂高变停送电、变频器定检措施等操作工作中,以及属于综合性检修工作的4#机组C级检修、3#机组D级检修系列操作中,均使用了该系统作为防误保障,从实际应用情况来看,该系统的各功能和设备性能能够达设计要求。
从其设计功能和现场应用情况来看,在现场能够有效地形成电气、机械设备的综合防误体系,并能有效的对交叉措施进行控制。
5 总结与展望
【关键词】建筑工程;防雷;接地工程设计;问题;对策
雷电是自然界中一种强大的电脉冲波,主要包括为直击雷、云闪、电磁脉
冲以及球形雷,云闪对人类几乎没有影响而电磁脉冲则是对电子设备影响较大,
直击雷和球形雷对人类、电子设备以及物体等等都是会造成严重损害,所以一般在雷电天气中,电子设备、电力设备都是需要做好防雷措施。
1 高层建筑物防雷的特点
高层建筑防雷与接地工程设计一般是针对建筑物屋顶部分,在建筑物上部占高度20%并超过30~60米部分和建筑物30~60米以上的部分还应考虑侧击雷,以加强高层建筑在雷雨天气中的安全性,保障建筑物内部的通信设备、电力设备的安全性,雷电波入侵建筑的途径有两种:一种是直击雷;另一种是感应雷,雷云破坏性很强, 主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间释放出来,瞬间电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏, 电流峰值可达几十KA 乃至几百KA ,并伴随产生电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。
图 1 建筑物防雷区域划分示意图
根据GB50057―2010和IEC6131221,如图1应将建筑物需要进行保护的空间划分为不同的防雷区,以区分各部分LEMP的严重程度和相应的防护对策。从电磁兼容(EMC)的观点来看,由外到内可分为LPZ0A区、LPZ0B区、LPZ1区、LPZn+1区(n=1,2,3…)几级保护区。IEC61312定义了防雷的保护分区,根据保护分区的要求需要在每个分区的交界处,安装相对应的防雷器,在LPZ0B区与LPZ1区的交界处安装B级(即第一级)防雷器,在LPZ1区与LPZ2区的交界处安装C级(即第二级)防雷器,在LPZ2区内的备前端安装D级(即第三级)防雷器,其工作原理为利用分级的防雷器,层层泄放雷电感应的能量,遂级减低浪涌电压。
2 高层建筑防雷与接地设计中存在的问题
2.1 高层建筑物雷击风险评估不全面
针对高层建筑物的雷击风险评估一定要做全面,一般的雷击风险评估包括设备情况、建筑物使用情况、建筑物所处的气象、土壤、地理等等方面的情况,不可以简单的通过建筑物使用性质以及建筑物的高度来确定高层建筑的防雷类别。针对高层建筑物的雷击风险评估报告则是综合各方面因素来确定的,以保障高层建筑物安全为第一位。
2.2 接闪器选取问题
高层建筑的接闪器类型,位置以及数量选取对于整个建筑物的接地网设计至关重要,一般选取接闪器的保护半径方式为滚球法,选择的滚球支撑点是避雷针尖,滚球支撑面是地面,根据电场中距离越近、放电越容易的工作原理来实现对接地网的设计,同时又根据整个建筑的尺寸、楼面情况,设置好建筑避雷带(连接地网)但是这样导致实际的高度和计算出来的高度存在着很大误差。
2.3 电磁脉冲造成内部过电压的问题
在高层建筑中的弱电设备,在雷雨天气中容易受到闪电电磁脉冲的影响,导致高灵敏的电子系统在运行时常常会出现程序运行错误、数据错误、无故重新启动等问题,严重的还将造成用电设备的永久性损坏,闪电电磁脉冲入侵弱电设备,导致电子设备内部瞬间电压,直接导致内部的元件损坏,导致设备运行故障。
2.4 错误的对建筑物防雷的等级与类别的定性
高层建筑物的防雷级别与类别是根据现有国标《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010来确定的,但是在一些高层智能建筑防雷设计中,设计人员对于建筑实际真正的防雷级别与类别未能正确的判断,在建筑物等效面积计算,年平均雷击密度误差,建筑物在地理情况取修正系数选择不合理,导致实际的采取的相应的防雷措施存在不少的问题。
3 加强高层建筑防雷工程设计措施
3.1 加强建筑物雷击风险评估
建筑物雷电防护等级是根据建筑物雷击风险评估报告来确定,所以对于高层建筑物的雷击风险评估是极为重要的,首先需要根据雷电防护等级来确定电源线路的过电压保护,常见的电源过电压保护器的参数设置安装与使用应该符合2~4级的SPD电源保护器的安装标准,电源过电压保护器应安装在低压供电线路上,这种电源保护器的设置能够有效的保护高层智能建筑内部的通讯设备和计算机网络设备,而且能够有效的预防电压袭击时出现“盲点”,对于高层建筑物外的电子设备,例如照明灯等,同样需要安装SPD电源保护器,防止因雷击导致过载电流从外部线路流入建筑物内部的设备,加强对高层建筑物内部电子设备的保护。
3.2 加强高层建筑物的防雷装置
传统的避雷针在引雷后通常会引发二次雷击效应和地电位反击现象,为了解决这个问题,可以采取选用提前放电式避雷针或者阻抗型接闪器、避雷针来解决,通过提前放电式的避雷针的,有效的解决了二次雷击与地电位反击为题,加强了整个建筑物的防雷效果,同时还可以在高层建筑物中增加引下线数量、建立可靠经济的笼式避雷网,降低接地电位,减少接地电阻值和磁场集中程度等等方式,提高高层建筑物自然屏蔽能力,除此之外,针对高层建筑中的不同电子、电力设备,通过设置接地网来降低雷击对设备的损坏,提高电力、电子设备的安全性。
3.3 分级保护信息系统和电源系统
在高层建筑防雷工程设计中,除了需要设置综合地网之外,还需要防止暂态过电压对设备的损坏,所以在一般的电子设备中,通常采取低压电气装置内部的绝缘配合标准IEC664-1合理设置好电源系统,对精密电子设备和计算机设备(包括UPS电源)采取电源过压保护器的快速响应模块解决这个问题已,实现对抑制暂态过电压的。
3.4 解决建筑物防雷的等级与类别的定性错误的问题
对建筑物防雷等级与类别定性问题,这首先需要加强对建筑物防雷评估人员的鉴定能力,之后获取建筑物当地准确的雷暴日,同时还需要考虑建筑物的地理因素,综合上述几种情况全面分析,确定建筑物的防雷等级和采取的防雷措施,保障建筑的安全。
4 结束语
综合上述,通过对高层建筑物防雷与接地工程设计所存在的问题进行全面的分析,并提出了相应的解决措施,这对在加强高层建筑物安全性中起着直接性作用,而设计单位也应该重视建筑工程施工过程中汇总出防雷与接地工程存在的问题,提高对建筑物防雷与接地工程设计能力,使得居民放心居住、促进我国建筑行业的进一步发展。
参考文献:
【关键词】房屋建筑;建筑设计;思考
一、房屋建筑设计应坚持的原则
1、地方性原则
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,居住环境的质量问题己引起人 们的普遍关注。而住宅建筑外观的色彩作为塑造建筑形象和美化居住环境的重 要手段,也越来越为人们所重视。近年来,我国许多城市虽然呈现出以米黄、浅 红、深棕、浅绿、天蓝等为色彩基调的丰富多彩的建筑外观格局,多彩的颜色丰 富着人们的视线,丰富着城市的美观。但是,在大部分住宅建筑外观颜色的选择 上,却没有考虑当地城市的地方特色,缺乏整体感、无规则,色彩的选择上也无 推敲、生冷、火爆,缺少文化品位。色彩是一个都市的文化象征,是一个城市建筑语言和形体的表现,能直接反映这个城市的整体风貌和历史文脉,生活居住建筑又是城市色彩的主要组成部分。住宅建筑的外立面好比人的脸面,或清新,或 淡雅,或稳重,或温馨,或热烈……对于楼盘而言,好的色彩除可为城市风景增添色彩外,更能吸眼球,增加卖点,提升楼盘的附加值。
2、低碳环保原则
如今不少国家房屋建筑均开始利用太阳能来进行能量的供给,这不仅实现了资源的节约,还做到了无污染。因此,进行房屋建筑的设计过程中也应当遵循低碳环保的原则,设计时应考虑所设计区域的生态情况,以保护及恢复原始生态为原则,借助于植被来进行环保设计。
3、多层建筑设计原则
由于多层建筑结构体系多层设防,因此,实际应用的结构中多数均采用的是超静定结构体系。此结构体系无论在什么样的情况下,所有抵抗外力结构都协同进行工作,如果此时局部构件的设计存在一点点缺陷将会直接影响到局部构件的载荷能力,甚至造成局部构件发生损坏。进行高层建筑设计过程较为复杂,因此,设计师应当对局部破坏对于整体垮塌的影响进行考虑,并及时发现设计过程中存在的安全隐患。不同种类的构件之间相互连接,同一种构件截面发生改变的地方都可能形成所需设计的节点。节点时刻都存在,这也反映了结构体系的不断变化。一旦荷载突然来袭,对于较为复杂的体系而言,节点复杂性无法预测,但是,各节点普遍存在,负载传递不顺畅而导致载荷集中现象的发生,并直接造成其无法传递,这样将会导致建筑整体结构体系遭到破坏,而对于单一性的构件而言,其力量的传递过程既合理又可控。
二、房屋建筑设计中需要注意的问题
1、房屋设计的空间适应性
比如房屋套型在功能空间不相互借用的情况下最小使用面积不应小于30O,若相互借用时使用面积不应小于22O。双人卧室使用面积不应小于9O,单人卧室使用面积不应小于5O,兼起居室的卧室不应小于12O,无直接采光的餐厅、过厅其使用面积不应大于10O,卧室、起居室的室内净高不应低于2.4m等等。设计空间在最大限度考虑居住舒适性的同时,还要考虑设计的规范要求。房屋的根本要求就是适用,房屋性能要能够适合居住者的生理需求以及形体功能的需求。可持续发展是全球性的命题, 房屋建筑设计的可持续发展要随着时代的发展而不断的变化。比如说高科技的智能化电视技术的广泛使用,家庭不仅仅只是我们的生活空间,同时也是我们的工作场所,在装有电子装置的房屋空间里,人们可以随意的使用网络、电话以及电视等。房屋建筑的适用性不仅能够满足人们对于平面布局的要求,又能够随着生命周期发生变化或是家庭居住模式的改变进行一系列的调整,因此就需要采用更加灵活可变的大空间结构体系来完成。一般大城市里常常会采用大柱网的框架结构体系或是板柱结构体系。房屋内部的各个房间的布置和联系要合理,只有这样才能够营造一个舒适方便的家庭生活。
2、房屋设计的安全性
房屋的安全性表现在结构的安全、防火、防盗、防滑、防坠等。结构的安全性应主要保证结构的稳定性和抗地震力破坏的可靠性。防火疏散是高层房屋设计的重点,按不同等级安全要求保证底层疏散出口的数量、消防电梯的设置、防烟前室的设置、通风排烟措施等。关于防盗问题,建设部曾发文,要求分户门为防盗门,防止从房屋建筑的附件如落水管、阳台、楼梯入口上部的雨蓬等处攀越入户。目前不少房屋为了防盗窃,开始将底层外窗设置防护栏杆,继而上升到二、三层,甚至到顶层,造成不安全因素。如火灾发生,室内人员无法从窗口外逃,消防人员也难以从窗口进入室内灭火救人,因此,需要综合解决这类问题。防坠有二种可能:一是防护不周,发生人体坠落;二是没有遮栏,物品下坠伤人。在设计时,要注意栏杆和上人屋面或平台围栏的设计,在楼梯梯段空隙之间也要采取措施,比如楼梯栏杆的垂直杆件间净距不应大于110L,以防止小孩子钻出发生意外。为防止物品下坠,如花盆从阳台上掉下,设计时应考虑搁置花盆台板宽度、栏杆高度以及单元出入口处的安全措施。总之,近年来我国城镇化步伐正在加快,房屋建设空间巨大,任重而道远。为了满足人们居住需求,房屋建设要与时俱进,在考虑到居住的舒适性和安全性的同时,还要考虑到建筑材料的节能性和环保性,以满足人们不断提升的“绿色”房屋要求,从而最终建设出更多更好的现代化房屋。
三、现阶段房屋设计的思考
在房屋大环境设计时确定的市场定位,决定了房屋户型面积指标,由此也同时确定每户的起居室、卧室、卫生间、厨房面积大小及设备的配备档次。随着面积的合理分配,各房屋之间的合理安排,设计人员应该更深入细致地研究与人们生活息息相关的每一个细节。比如,研究门的位置、开启方向、门洞边的尺寸,以利家具布置;研究空调室内机、室外机位置、高度、预留孔洞的大小,以利安装;研究室内各种电源、电视、电话插孔的数量和位置,以利作用。
房屋小环境的发展性,也就是考虑不同住户不同时期的要求,不仅仅是把室内隔墙全部做成轻质隔墙,装修时可能打掉就能解决的,还应考虑暖气、各种管线的位置能适应灵活分隔的需要,不能改动的立管应尽量靠近结构墙布置。另外,努力将人体工程学应用到房屋设计中,这点是房屋产业人性化的一个表现。人体工程学就是为了最大限度地满足人们对安全和舒适的要求,而系统地研究人的行为、习惯等人体因素的科学。人体工程学可以应用到设计的各个环节, 应用得越广泛,设计就会使人觉得越安全越舒适。在考虑经济条件及美化室内设计的前提下,建议推广管道井的做法使卫生间、厨房内的“蜘蛛网”不复存在。
随着人民环保意识的提高,很多地区在房屋建筑总体规划和单体设计中,对建筑物的空间及朝向都做了系统的设计,以满足冬季室内光的要求,这不仅能够充分利用太阳能,还能改善房屋住宅建筑室内热环境,是一种最基本的节能措施。在住宅建筑设计中主要空间朝向南、南偏东、南偏西是比较合理的设计,这是基本节能设计在房屋建筑设计中的应用。
参考文献
[1]丁立瑛.浅析建筑结构设计原则及其存在的问题[J].中国西部科技,2010 (14):39-40.
【关键词】南方建筑;房屋结构;设计;问题;分析
引言
房屋结构是指根据房屋的梁、柱、墙等主要承重构件的建筑材料划分类别,房屋设计是为人类生活与生产服务的各种民用与工业房屋的综合性设计。根据选用的材料,配合周围环境,在安全、适用、美观和经济之间寻求合理的平衡。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。房屋设计的产品为建筑、结构、设备各专业的图纸与说明书及其概算,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。
1房屋结构的类型
现代的房屋结构设计主要包括钢结构、钢和钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构这五种类型。其中,钢结构承重的主要结构是用钢材料建造的,包括悬索结构。如钢铁厂房、大型体育场等。而钢、钢筋混凝土结构承重的主要结构是用钢、钢筋混凝土建造。如本文中的南方某小区的房屋,里面的一部分梁柱就是采用钢制构架,一部分梁柱采用钢筋混凝土构架建造的。钢筋混凝土结构则是大模板现浇结构及使用滑模升板等先进施工方法施工。砖木结构承重的主要结构是用砖、木材建造的,如果一幢房屋是木屋架、砖墙、木柱建造;房屋两侧(指一排或一幢下同)山墙和前沿横墙厚度为一砖以上的为砖木一等;房屋两侧山墙为一砖以上,前沿横墙厚度为半砖、板壁、假墙或其他单墙,厢房山墙厚度为一砖,厢房前沿墙和正房前沿墙不足一砖的为砖木二等;房屋两侧山墙以木架承重,用半砖墙或其他假墙填充,或者以砖墙、木屋架、瓦屋面、竹桁条组成的为砖木三等。混合结构承重的主要结构是用钢筋混凝土和砖木建造;如一幢房屋的梁是钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是木材制造,柱是钢筋混凝土建造的。用预制钢筋混凝土小梁薄板搂为混合二等,其他的为混合一等。
2当前房屋结构设计存在问题
2.1房屋高宽比例不规范
一些结构设计者对以于非抗震设计,房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值,现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。在结构设计过程中,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计。目前很多南方的房屋建筑,为了设计效率,忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。另一点不容忽视的问题是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关,当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低(一般降低20%)。
2.2房屋结构布置不合理
一些南方房屋建筑因过分追求户型设计的商业效果,楼层的结构布置很不合理、不规则,导致到房屋的抗震能力十分薄弱。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,对结构抗震十分不利的建筑。在进行房屋结构设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作单向板进行计算。使到最终计算的结构与实际房屋受力的大小出现误差。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。
2.3高层建筑梯板设计不稳
南方房屋建筑普遍都是高层建筑,它们的梯板不坚固、高层建筑带有明显薄弱层,又没有采取有效的抗震加强措施,这很容易就会造成严重的房屋不稳固、易倒塌的问题。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,导致房屋建筑工程的结构缺乏规范性,使到房屋建筑的结构抗震十分不利。现在很多房屋建筑梯板宽度的设计不规范、合理,梯梁的位置上下不统一,这严重影响到房屋的整体结构。
2.4桩间距过小
目前很多房屋结构中的桩身钢筋笼长度不足,对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不同承台的桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性,严重影响到最终房屋结构设计的准确性。
2.5过分注重横向框架的设计而忽视了纵向框架设计
由于现在房屋结构设计对防震防雷的要求越来越高,房屋结构设计应该要按照横向框架和纵向框架进行分别计算。但是目前南方有的房屋结构设计,欠缺对地震的纵向作用进行考虑。各方向的抗侧力构件不能够满足防震的作用。他们单纯是进行了横向的框架设计,导致到各个梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置均无法满足框架梁、柱的构造要求。
3房屋结构设计的对策
3.1选用适合的结构处理方式,注意梯梁、梯板宽度
一般在房屋的梯间结构设计时,可以选择的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整的情况。梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求,梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。梯板的宽度也要适合房屋的整体结构设计。同时,要注意挠度的控制,局部不合适处可以采用折板楼梯,板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施。
3.2做好防震、抗风的设计措施
房屋在使用条件下所产生的挠度、裂缝、振幅等都与房屋设计息息相关。由于中国地震区范围较广,而南方地区沿海又往往有强烈台风,所以抗风和抗震是房屋特别是高层建筑的结构设计重点。在设计时考虑房屋地基承载力, 据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙,对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙,使各墙段的刚度均匀。由于抗震墙较多,可以构成整体抗侧力很强的体系,对较高建筑抗震特别有利。
3.3合理创新布置房屋格局
为保证房屋建筑的居住纯度、提高房屋的居住水平,应该在设计房屋结构的时候,科学合理地确定住宅的层数与层高,以做到节约土地和节省建房资金。同时,还应该注重住宅的室内外环境质量的适居性,安全性和舒适性,改进和突破传统落后的房屋结构设计技术,选择坚固耐用、施工简便的新型住宅结构,设计好房屋使用的年限。
4结语
房屋结构设计是个系统、全面的工作。它的施工需要严格监控、谨慎进行。作为结构设计人员, 必须要有高素质和高技能,并且要兼备扎实的理论知识功底,在设计房屋结构的同时要考虑到施工的难易程度。不断学习知识既能,灵活创新地设计房屋结构,严肃认真负责施工的监控工作。使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献:
[1]纪荣洋,王文可.潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术.2008(5).