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关键词:高层建筑;电气设计;防雷
前言:
雷击的危害是不可小觑的,一旦发生将会损耗巨大的经济损失,甚至危害人们的生命,并且高层建筑的电气系统经常发生雷击的事故,这给高层建筑的电气系统设计的人员敲醒了警钟,在电气设计时,一定要充分的考虑到电压、电流、接地、布线等方面的问题,积极迎合国家推行的法律和规定的标准进行设计,同时不断的加强自身的专业素质,结合创新的设计意识灵活的运用,保证电气系统的稳定。
一、 加强电气设计中防雷的意义
1. 雷击的种类
直击雷是带点云层对大地某一点的猛烈放电过程,它的破坏能力非常强大,如果不能及时放电,将会对放电通道内的建筑物、设施、人造成威胁,严重时会引发火灾或造成建筑物损坏和设备的摧毁,雷电波这种雷击指的是雷电直接对放在建筑物外部的线缆,而非建筑物本身放电的过程,线缆上的电波以光速分散到建筑物内的电气设备和自动控制系统中,并对其造成损害。
2. 雷击事故的后果
雷击指的是带异种电荷的云层相遇后,或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。其中云层间的雷击主要对飞行器有危害,而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害,不仅会造成居民伤亡的现象,还会造成火灾等事故,这样严重的威胁的人们的用电安全、正常生活还严重的威胁着人们的生命财产安全。
3. 加强防雷的必要性
雷击后的电气系统,会造成发面积的破坏和损失,后期的维修的工程也是非常庞大的,尤其是对于高层建筑的电气维修,他不像是小物件一样,可以随便的拆卸,在维修的过程中,依然存在着安全隐患,不利于国家质量第一、安全第一的标准;而重要的环节在于设计工作,只有加强设计的工作,才能充分的将安全隐患避免掉,所以加强防雷的设计是非常有必要的。
二、 电气设计中的防雷设计
1.均压设计
均压指的是将建筑物内的各个部位都形成相等的电位。如果建筑物中的钢筋结构和各种金属线路形成一个整体,那么建筑物中自然不会出现电位差,这样就能保证建筑物内不会产生跨步电压,对防止雷电对电气设备及人体的危害很有好处。钢筋混凝土结构中钢筋相互焊接一起,最容易实现等电位的条件。在建筑计时,要把接闪装置和建筑物的梁、柱牢固的连接在一起,再把各种金属设备和金属管线和它连接在一起,这样就形成了很好的等电位结构,也是符合防雷装置的要求的。
2.接闪设计
指的是在一定范围内的雷电不能随意的选择放电通道,而只能按照人们设计的通道进行释放,将雷电释放到大地中去。这种措施能够保护电气设备和自动控制系统免于受到雷击的威胁,使其永远处在一个相对安全的环境当中。
3.分流设计
分流技术是现代防雷技术重点发展的措施,是保护电子设备和电子系统的有效手段。分流指的在所有室外导体,如天线、电话线、电源线等,和防雷装置和基地线间并联一种避雷装置,当雷击产生的电压沿着这些导体进入室内时,避雷装置的电阻迅速降低,接近短路,雷电产生的电流就由此分流入地了。宙电波电流在分流后,仍会有少量电流进入电子设备中,这对于不耐高压的设备来说是非常危险的。
4.布线设计
合理布线是为了使防雷技术获得更好的效果。现代建筑和电视、电话、照明等电器的管线息息相关,在进行防雷设计时必须把这些因素考虑在内。为了保证接闪时这些管线免受影响,我们要遵照下面的做法:首先要把这些管线放在金属管内,实现屏蔽;其次,要把这些管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的中心,缩小电磁波感应的范围。除了考虑管线的布局和屏蔽以外,还应该在必要的线路上加装避雷装置。
5.屏蔽设计
是为了使建筑物内的电子设备、通信系统和自动控制系统免于受到雷击的危害。室内的这些设备容易受到电磁波的干扰,其本身的耐压能力低,有时打雷或接闪时,也会受到电磁波的影响,甚至其他建筑物接闪时,还会受到从此处传来的电磁波的影响。所以,在建筑物设计时应尽量选择钢筋作为建筑物的主建材,使建筑物形成一个等电位的网状结构,使雷击电流实现有效的分流,从而实现屏蔽。同时要考虑结构的构造因素,因为结构的构造、钢筋的密度不同,设计人员要根据实际需要来设计钢筋的密度,屏蔽不仅能轻松的解决等电位和分流问题,而且对预防雷击电磁波也很有效。
6.接地设计
接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地,避免使电流能量集中在某一个部位,对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量,避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地,但是这种做法现在已经不被提倡,而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求,如果接地质量不合格,则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。
三、 电气系统防雷设计的标准
1.高层建筑的特点
高层建筑作为一种特殊且重要的建筑物,具有以下四个特点:首先是功能多,大部分高层建筑集居住、娱乐、商业及办公于一体;其次是配套设施较多,由于高层建筑的功能多,相应的配套设置也多,为了保证高标准和舒适的生活空间,常常要配备空调机房、制冷机房、生活及消防水泵房等设施;再次是人员密度高,高层建筑中居住着大量人员,在文化娱乐场所更甚;最后是保安要求高,由于高层建筑居住着大量的人员,拥有较多的贵重设备,因此要保证高度安全。
2.防雷设计得要求
以上这些特点决定了高层建筑防雷需要满足两方面的要求:首先是建筑物自身的安全可靠。在进行高层建筑防雷设计时,要做到安全可靠,保证防雷设备能够充分发挥作用;其次是防雷装置要尽可能的简单,以利于施工。通常情况下,高层建筑采用的是钢筋混凝土或钢结构,可以对这些结构进行充分利用,将其作为防雷装置的一部分,做到既安全又经济。
总结:
综上所述,高层建筑中的电气系统的设计是繁琐的工作,其设计的原理、施工安装的质量、隐蔽的安全隐患,都对于建筑的居民有直接的影响关系,也是薄弱环节遭遇雷击的关键因素,要想避免雷击的事故,政府及相关的部门就要对于防雷击的电气设计,加大监督管理以及设计图纸核审的工作,保证设计方案的优质,在实施过程中,利用新型的防雷材料,处理好细节的问题,脆弱的地方加强防护和维修,只有这样才能充分的迎合国家为人民服务的原则
参考文献:
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[4]蔡丽敏.高层建筑消防供电照明防火设计与研究[D].长安大学,2014.
关键词:防火涂料;研究与发展;性能及其现状;选择方法
中图分类号: TU545 文献标识码: A 文章编号:
随着城市人口的密集化、住宅建筑的高层化以及材料建筑的新型化使得装饰材料得到广泛使用,所以在现代建筑尤其是高层建筑中存在大量的易燃材料,因此防火涂料的大量使用成为必然了趋势,火灾事故已成为主要的建筑物最严重的灾害,危害人民生命及财产安全。防火涂料能最大限度的阻止火灾蔓延,有效的保护人民生命和财产的安全。高层建筑防火材料的选用尤为重要,一旦发生了灾情,防火材料可以增加人员逃亡时间以及救援时间,也可以有效保护建筑结构,大量减少维修费用,并且避免造成更多的人员伤员与财产损失。本文主要介绍了高层钢结构建筑防火涂料的研究现状与发展,以及对高层建筑钢结构防火涂料的选择方法做出了阐述。
一、高层建筑防火涂料的研究与发展
1.高层建筑防火涂料及其功能特征
建筑防火涂料又称建筑阻燃材料,是一种措施型的防火材料,一直受到了广泛的应用,并且取得了良好的防火效果。防火涂料是指涂覆于物体表面上,能降低物体表面的可燃性,阻隔热量向物体的传播,从而防止物体快速升温,降低物体表面的可燃性,阻滞火势的蔓延,或用于提高构件耐火极限。防火涂料用作建筑的防火保护,对防止初期火灾和减缓火势蔓延、保障国家和人民生命及财产的安全,推动消防事业,都具有特别十分重要的意义。随着建筑材料科学的不断发展与进步,防火涂料也得到了较大的发展。
2.高层建筑防火涂料的类型
纵观建筑防火涂料的发展史,从其成组成方面来看,它经历了一个从无机到有机又再到无机的循环过程,并派生出了无机一有机复合型建筑防火涂料,继而出现功能性防火涂料。今后必将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体可分为:无机防火涂料、有机防火涂料、无机一有机复合防火涂料、功能性防火涂料这4种类型。 随着人类文化水平和生活水准的提高,对于防火涂料,除了要求具有防火保护和精美的装饰性作用之外,还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、高层建筑钢结构防火涂料的性能及现状
1.常见高层钢结构防火涂料及其性能
高层钢结构防火涂料可分为超薄型钢结构防火涂料、薄型钢结构防火涂料、厚型钢结构防火涂料、以及矿物棉类建筑防火隔热涂料这四大类。
超薄型钢结构防火涂料一般为溶剂型体系,具有很好的强度、耐火耐水性好、整体性、装饰性好等特点;在受热时缓慢膨胀发泡从而形成致密而坚硬的防火隔热层,该防火层具有很强的耐火性、冲击性、抗压性,进而延缓了高层建筑钢材的温升,有效保护钢构件。由于该类钢结构防火涂料涂层超薄,使得使用厚型、薄型钢结构防火涂料大大减少,因而也降低了工程的总费用,又使得钢结构得到了有效的防火保护,是目前市场上大力推广的产品。
薄型钢结构防火涂料一般适用于水性聚合物作基料,再配以阻燃剂复合基料、防火添加剂、以及耐火纤维等组成,它的防火原理同超薄型钢结构防火涂层类似。
厚型钢结构防火涂料成分大多为无机材料,因此其防火性能及其稳定,长期使用的效果较好,但涂料组分的骨料材料较大,涂层外观凸凹不平比较明显,影响建筑的美观性,因此大多用于建筑物的隐蔽工程。
矿物棉类建筑防火隔热涂料是继厚涂型建筑防火涂料之后的又一重要防火涂料系列,我国对它的研究比较少,它与珍珠岩类防火涂料相比,其主要特点是作为隔热填料,对建筑钢结构防火涂料层起到增强作用,可应用于地震多发的地区或经常受到震动的建筑物中,并能起到吸音、防火、隔热的作用。
2.高层建筑钢结构防火涂料应用现状
作为高层建筑结构构件,钢材在消防方面主要的缺点是耐火极限低,根据我国《建筑设计防火规范》规定,建筑构件燃烧性能和耐火极限必须满足有关规定,而火灾现场升温非常之迅速,钢材无法满足耐火极限的要求严重危害人民生命及财产安全。为增加钢材构件的耐火极限,现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当遇火情时,能迅速在钢结构表面形成一种泡沫绝热保护层,减缓温度向钢结构内部传导,使之达到规范规定的耐火极限要求,膨胀型防火涂料主要由基料树脂、成炭催化剂、成炭剂、发泡剂和抑烟剂等材料构成。在火灾中成炭剂、脱水剂以及发泡剂共同组成了“磷一氮一碳”的防火膨胀体系。
三、防火涂料在高层建筑钢结构中如何选择的探讨
防火涂料在高层建筑钢结构中大致分为类型筛选法、功能比较法、价格类比法、综合优选法这四大类选择方法,下面分别介绍这四类选择方法。
(1)类型筛选法是根据高层建筑钢结构的防火要求,对防火涂料类型进行筛选的方法,从而找出符合建筑物防火要求的最佳类型。
(2)功能比较法是根据建筑结构的功能的要求和防火涂料的适用范围的大小,从而找出符合高层建筑物防火要求的最佳类型的方法。
(3)价格类比法是根据防火涂料生产厂家的价格进行对比,从而找出符合高层建筑物防火要求的最佳类型的方法。
(4)综合优选法是根据上述三种情况,最后筛选出符合建筑物防火要求的最佳类型的方法。
结论
结合以上的论述观点,当前我国的高层建筑防火涂料种类繁多,功能也不尽相同,而且还在向前飞速发展。随着我国综合国力的增强以及研发技术的不断成熟,我国的高层钢结构防火涂料与国外的防火涂料之间的差距正日益缩短,只有不断地创新与加大科研力度,才能在有效地提高我国在高层建筑防火涂料的发展,加快防火涂料的进步。
参考文献
【1】 段晓东.建筑物用防火涂料的研究现状及进展[J],硅酸盐通报,2012.
【2】 杨山.建筑钢结构防火涂料的类型、性能及优选方法[J],延安大学学报(自然科学版),2009.
【3】 施养杭.吴泽进。建筑防火涂料的研究与发展[J],四川建筑科学研究,2012.
关键词:房屋建筑;结构设计;基础;要点;影响因素
中图分类号:TU2文献标识码: A
基础部分在建筑工程中占据非常重要的地们,基础部分建设对工程结构性能、工程造价、工程工期的控制等方面起着决定的作用,现代建筑设计、施工人员对此给予了高度重视。对于房屋建筑结构的基础设计,在工作实践中必须进行全面的了解,做好基础的优化选型,通过全面科学的计算,才能真正意义上提高建筑结构的安全性,保证其整体性能的发挥,并实现对工程造价的合理控制。
1 房屋建筑基础选型的工作要点
在对房屋建筑结构基础设计时,需要考虑的问题是非常多的,在实际工作中要具体问题具体分析,对影响基础性的各方面因素进行综合分析,以提高房屋建筑的整体质量。
1.1基础选型的影响因素分析
1.1.1上部结构对基础选型的影响
上部结构是影响建筑结构基础类型、深度、浮力等基本参数的重要因素,上部结构类型的不同能够引起房屋建筑基础荷载与分布的变化,对基础的承载能力与房屋建筑的稳定性等产生重要影响,因此,在设计中必须引起高度的重视。另外,不同类型的上部结构所产生的沉降和变形也是不相同的,这也是影响房屋建筑整体性能的重要因素之一。地下室结构的种类与形状同样会对基础选型产生影响,在进行基础设计时要充分考虑到各方面的因素。
1.1.2地质条件对高层建筑基础选型的影响
地质条件中两项情况对高层建筑基础选型影响最为显著,一是,地基持力层情况,持力层是承受高层建筑基础负荷的土层,要根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择高层建筑基础类型;二是,穿越土层基本状况,应该根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择高层建筑基础的类型。
1.1.3周围环境因素对高层建筑基础选型的影响
一是,高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响,因此需要对此加以控制和预防,以便高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二是,高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响,要选择既利于施工有利于稳定的高层建筑基础类型。三是,高层建筑施工中挤土效应,高层建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益,这会对周边建筑和地下管网造成影响,应该从最小影响原则出发,优先选择挤土效应最小的桩基方式进行高层建筑基础施工。
1.1.4高层建筑基础桩种类的影响
不同种类的基础桩有着不同的尺寸,应该从持力层性质、安全性要求、高层建筑负荷等主要方面确定基础桩的类型和规格,使其满足高层建筑总体施工建设的需要。
1.1.5高层建筑基础施工的工期
工期是设计高层建筑基础类型的重要参考参数,要在确保高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上形成最为科学的施工工期,实现高层建筑总体价值的全面兼顾。
1.2高层建筑基础选型的基本原则
高层建筑基础选型应该坚持的原则有:一是,多样式原则,高层建筑基础设计单位应该全面掌握各种高层建筑基础类型,并有针对性地选择社会和综合价值较高的高层建筑基础类型。二是,经济性原则,高层建筑基础设计要追求最佳的经济效益,因此,设计高层建筑基础时要考虑到成本控制、施工进度的重要因素,全面提高高层建筑基础设计和施工的经济性。三是,总体优化原则,高层建筑基础设计单位要对各种设计综合起来,将各种设计的优势集中起来,形成优化的高层建筑基础设计,以实现高层建筑建设的基本目标。
2、高层建筑基础设计的方法
当前高层建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法,这种方法中地基、基础、上部结构之间同时满足接触点的静力平衡以及接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,只在较复杂或大型基础设计时,按目前可行的方法考虑地基-基础-上部结构的相互作用。共同作用分析方法的进步之处仅在于它考虑了上部结构的刚度,这一优势是传统设计方式所不具备的。
4、做好高层建筑基础设计的要点
4.1框架结构基础设计的要点
在高层框架结构基础设计时,基础宜柔不宜刚;若地基土为高压缩性,则基础宜刚;当采用桩基时,可考虑采用变刚度布桩的方式(如改变基础中部桩径或桩长、加密中部布桩),以调整地基或桩基的竖向支承刚度,使差异沉降减到最小,从而减小基础或承台的内力。
4.2箱(筏)基础设计的要点
对高层建筑箱(筏)基础设计时,考虑上部结构参与工作有利于降低箱基的整体弯曲应力。建议采用共同工作整体分析进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力才比较符合实际;另外,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,采用常规设计方法时应提高边柱(边墙)的内力。
4.3桩箱(筏)基础设计的要点
高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布,可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;另外,若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。
4.4 楼梯设计要点
楼梯也是影响基础设计的重要因素,一般设计人员对进行楼梯结构设计时,楼梯板的挠度问题是其中的重要环节,还要确保上下层间楼梯梁的位置的一致性与精确性。在基础设计的时候,要进行统一、规范的设置,避免或减少楼梯板的基础出现沉降,以确保基础设计满足房屋建筑要求。
4.5软弱地基基础设计要点
局部软弱地基的基础设计,采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下,以基础的沉降量为控制条件,满足使用要求和地基规范允许的沉降量是可以做到经济合理的。在改变地基条件的情况下,还需配合改变基础的设计,通常情况下,科学的变更基础尺寸,能够有效地调整基底附加压力的分布和大小从而改变地基变形值。
设计人员在对房屋建筑结构基础进行设计的时候,必须综合考虑房屋建筑工程的实际情况,针对实际情况做到具体问题、具体分析,确保基础设计的科学性和合理性,在原材料的选用方面,以提高房屋建筑结构的适用性和耐久性为前提,以荷载为参考依据对基础的宽度进行及时的、适当的调整,以提高房屋建筑结构的科学性、合理性,以保证建筑工程稳定性及安全性。
5 结束语
综上所述,房屋建筑结构设计中的基础设计具有一定的复杂性、技术性,对设计人员来说,必须引起高度的重视,全面考虑影响基础设计的各方面因素,确保房屋建筑工程的质量。基础设计能够影响建筑结构的整体稳定性,也会影响建筑工程的造价成本,因此,在设计中必须控制好每一个设计细节,采取相应的优化措施,以提高房屋建筑功能、质量为目标,实现建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]周向军.建筑结构设计中的基础设计探究[J].城市建设理论研究,2014(04).
[2]吴长城.建筑物地基基础设计与处理方法综述[J].城市建设理论研究,2013(29).
[3]杜建良,赵滇生.坡地建筑地基基础设计的心得与体会[J].山西建筑,2011(21).
【关键词】:高层建筑物、沉降、布设观测点
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A文章编码:
观测点布设的意义
在新疆地区,工作人员在实践中通过总结和分析得出高层建筑物沉降观测点的布设在沉降观测中有着无法替代的作用,因为观测点的布设能够明确科学的的预测和分析出高层建筑物的整体沉降情况。在新疆地区因为没有明确规定如何布设观测点,因此某些观测单位为了工作简便就会在高层建筑物的布设观测点以观测高层建筑物沉降量,但是因为高层建筑物的边点会因为荷载的变化而出现变化所以这种方法观测出来的沉降量与实际的沉降量有很大出入。因此,为了得到高层建筑物的真实和有效的沉降数据,工作人员应该在高层建筑物的内部进行布点观测。本文认为在新疆地区只有内部布点观测才是合理的、科学的。
1.建筑物观测点布设的原则
遵循以下原则进行观测点的布设。
(1)先整体后局部。首先要确定观测点的点位以便对高层建筑物进行控制,然后根据建筑物的局部特征进行调节和加密。
(2)先设计后施工。工作人员应该先在图纸上对建筑物进行一个整体的设计和规划,然后到施工现场勘测、比对、修正、落实和埋设。
2.观测点布设前应考虑的因素。
(1)地质因素
在新疆地区,建筑物工程的地基类型一般是土类型、岩石类型、碎石类型、砂土类型、粉土类型等五种类型。但是除了岩石类型以外的碎石、砂土、粉土和土都会因为压缩模量、孔隙比等物理性质产生不均匀沉降,对沉降观测的准确性和有效性产生影响。因此工作人员在对建筑物的沉降量进行观测的时候一定要注意地质因素的影响,适当的改变观测点的密度。
(2)建筑物结构形状
建筑物的沉降量会因为建筑物的形状的不同而产生不同的变化,因此对那些奇特不规则的建筑物要充分考虑建筑物的形状对沉降量的影响。
(3)高层建筑物的荷载因素
在新疆地区观测点的布设密度会因为建筑物的荷载不同而不同,因此对于建筑物的高低不同的整体结构,应根据建筑物的高低来确定观测点的密度,对于比较低的建筑物,观测点应该适当的布设稀一些,而对于比较高的建筑物则应该布设的比较密一些,但是观测点的布设不管是密还是稀都要控制好建筑物的整体和局部沉降。
(4)经济因素
当进行观测点的布设的时候一定要考虑经济因素的影响,如果选取十个观测点就可以控制一个范围就必须不应该选择十二个来控制,避免造成浪费。
3.观测点的布设
(1)选择确定观测的区域。
新疆地区的高层建筑物很多都地下的配套设施,为了能够在这些区域长久观测整体建筑物的沉降量并且还要保证工作人员有一个良好的观测环境,那么在确定观测的区域的时候,就应保证观测点位易于观测和便于长久观察。
(2)沿轴线布点
沿高层建筑物设计的轴线进行点的布设,可隔线布设如图1
也可隔行交叉布设如图2
(3)在受力体上点的布设
在新疆地区,高层建筑物的结构多以框架结构为主的结构形式,在确定点的位置的时候,应该把点布置在受力体上,在布置点的时候应该注意下面的情况。
(1)在一些框架结构中,局部通过大梁来承载着一些具有传力作用的柱体,这些主体不是受力主体,因此注意不要在这些主体上布设观测点。
(2)不是所有的剪力墙都要布设观测点的。例如不落地的剪力墙就不需要布设观测点,因为不落地的剪力墙的基础底部的底板相互之间不是直接相连的,所以不直接受力也不直接传力。
4.布设局部特征点的注意事项
(1)地质条件改变处
在两种地质类型的交界处为了观测不同地址类型的沉降量,应该增加特征点。
(2)后浇带
为了在观测建筑物的沉降的时候,可以观测出后浇带所带来的差异和沉降量。切记要在后浇带也要布设观测特征点。
(3)基础形式改变处
注意在基础的改变出增加布设特征点,可以有效的监测不用地基形式的沉降差异。
5.观察点点位在受力体上的方向
工作人员在图纸上将点位确定完成后,为了方便观测,工作人员应该根据观测点的数量,规划出几个观测闭合环,最后根据闭合环来确定点位在受力体上的方向。
6.结束语
在新疆地区,高层建筑物沉降观测点的布设的好坏将会对新疆地区的高层建筑物局部的沉降特点和建筑物沉降的趋势的观测数据产生影响,因此观测点的布设是整个沉降观测工作的重要组成部分,在工作中必须要重视观测点的布设的作用。
参考文献
【关键词】超高层;结构体系;防火;节能
引言
近年来,我国超高层建筑如雨后春笋般一座座拔地而起,原有的结构体系已经不能满足超高层结构的要求,在超高层建筑蓬勃发展的同时,结构的分析和设计面临新的挑战。随之对应的筒体结构体系、巨型结构体系和混合结构体系被广泛推广和应用,但是目前阻K超高层建筑发展的主要民生问题是防火和节能,如果解决防火和节能问题,我国的超高层建筑才能快速发展。
1.超高建筑的发展现状
我国的超高层建筑主要分布在长三角、珠三角地区以及北上广深等经济发达地区,并且逐渐向全国其他区域扩展,根据相关文献的数据统计结果显示,2013年-2018时期我国计划完成250m以上的超高层建合计164幢。
2.超高层建筑结构类型
2.1 筒体结构体系
筒体结构体系是由若干纵横交接的剪力墙集中到房屋内部或者外部形成封闭式的筒体,目的是用来承担来自房屋的竖向以及水平荷载的结构体系,筒体结构体系包括:框架―筒体结构、筒中筒结构以及束筒结构。
(1)框架―筒体结构:竖向荷载由框架和筒体共同承受,水平荷载由筒体承受,一般适用于大50层的超高层建筑的结构中,其结构形式又分为框架―空腹筒体结构和框架―实腹筒体结构。
(2)筒中筒结构:由中间剪力墙内筒和周边外框筒组成。在水平力作用情况下,内外筒协同工作,内筒可布置电梯间、楼梯间等一些服务设施,外筒则可安装玻璃幕墙。
(3)束筒结构:束筒结构也称为组合筒结构,由字面意思可知该结构类型是将若干个筒组合成一个整体,共同承受竖向和水平荷载。
2.2 巨型结构体系
巨型结构体系由主结构与次结构共同工作的一种结构体系,其主结构主要为抵抗侧力体系,次结构承受竖向荷载并将竖向荷载传给主结构。
(1)巨型框架结构该结构由一级结构与每隔若干层设置一道巨型梁,一起组成刚度较大的巨型框架承受荷载。巨型框架与其他常规结构体系可以任意组合,得到许多性能优的巨型结构体系。
(2)巨型桁架结构该结构是由竖杆和斜杆共同组成的悬臂桁架,目的是共同承担水平和竖向荷载。巨型桁架结构也可与其他常规结构体系组合,产成许多性能优的巨型结构体系。
2.3 混合结构体系
钢―混凝土混合结构体系结合了两种材料的优点,既钢材自重轻、延性好、抗震性能较强优点以及混凝土造价长处,因此目前被广泛应用于超高层建筑中。混合结构体系还有型钢混凝土外筒+钢筋混凝土内筒以及型钢混凝土框架+钢筋混凝土内筒等混合结构体系。
3.我国超高层建筑存在的问题
我国在超高层建筑发展上存在许多问题,在这里主要讨论民生的两大问题―防火和节能。防火问题历来是我国建筑行业的重点的问题,可见防火的重要性以及必要性。在我国每年建筑行业的能源消耗量是非常惊人。随着超高层建筑行业的蓬勃发展,防火和节能问题再一次引起了广泛的关注。
3.1 建筑防火安全设置不规范
虽然我国的大多数建筑物结构是混凝土结构,在发生大火的情况下,整体结构形式不易发生变形。现代化的超高层建筑防火显得非常重要,防火通道的建设上很不完善,比如在很多超高层建筑中,灭火工具方面不仅稀少,而且大多已经老化;在紧急的逃生楼梯通道上,因为楼层过高从而楼梯逃生速度缓慢。
3.2 节能环保意识不强
我国每年消耗在建筑行业的材料、能源数目是无法估计。建筑物越高,能源的消耗量就越大,如何在保证质量安全的前提下,最大化的减少能源消耗。而我国超高层建筑在节能建设上存在的许多问题是:对于超高层的建筑材料必须使用性能更好的材料,然而在建筑施工时,大多使用的是一般的传统建筑材料,最大的问题就是保温,防水等方面不过关。其次超高层建筑中存在大量的照明、电梯等一大批耗能设备,因此如何减少设施耗能也是一个关键的问题。
4.建设安全科学的超高层建筑的建议
4.1 严格规范超高层建筑的防火要求
保护生命和财产安全是社会民生的重大问题,因此必须严格要求防火安全。除在超高层建筑物内放置大量的灭火设施以外;对于超高层建筑来说,如何在发生火灾后,迅速逃生才是最重要的;如果在超高层建筑中逃生完全凭借楼梯,是一个非常不现实的问题,所以必须投入人力物力设计出一款在火灾中也可以乘坐电梯逃生设备,是阻碍超高层建筑发展的重要因素。
4.2 重视节能理念推进超高层建筑的建设
首先积极开发新型的节能材料来完成施工建设的质量。其次在北方地区适当增加建筑物墙体的厚度,减少热能的流失。最后相关设计人员必须高度重视超高层建筑物的节能设计的研究,因为节能是未来超高层建筑的一个发展趋势。
4.3 建设更加舒适安全的超高层建筑
民用建筑物建设的最重要的目的是为了给居民提供一个安全舒适的场所。我们不仅应该重视建筑物的美观,更应该关注的是建筑物自身的使用性能。随着时代的快速发展,人们更加倾向于建筑物的安全和舒适的功能。
5.结语
随着超高层建筑的几何形式的多样化以及高度不断增高,在结构的安全和使用功能方面提出了更高的要求,因此研究发展更加合理的结构体系将成为超高层建筑发展的关键;尽管我国的超高层建筑在发展中存在很多问题,但是这并不影响我们去设计出宏伟的蓝图,因为我相信,在不久的将来,我们一定会实现设计出安全舒适的居住梦想。
参考文献
[1]李卉 超高层建筑结构体系的类型分析[J].山西建筑,2016