高層公寓建筑設計范文
時間:2023-04-20 08:36:05
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篇1
關鍵詞:客廳設計;臥室設計;衛(wèi)生間設計;廚房設計
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的需要,小戶型高層精裝修公寓應運而生。該公寓樓的一般特點是:建筑高度一般不超過100m,地下2層為車庫,地上1層為商鋪,2層為架空層花園,3層以上為標準層,陽臺多為錯層陽臺,每戶室內使用面積約為20~30m2,最大不超過65m2。雖然每戶建筑面積較小,但卻要求滿足生活起居的要求,達到拎包即住的標準。因此在建筑裝修裝飾設計時必須合理的利用每一寸空間,做到精致、巧妙、適用。本文結合花鄉(xiāng)花園等工程項目,對小戶型高層公寓從建筑裝飾整體布局設計方面進行探討。
一、客廳設計
除室內小走廊外,客廳的天棚頂中間不應橫穿梁(這種情況可能會出現(xiàn)在中間樓層的轉換層位置或頂層屋面結構位置),否則影響客廳的美觀??蛷d設計時,建議在滿足使用功能的前提下,能適當考慮風水問題來調整室內戶型布局。因為,目前一部分業(yè)主在選房型的時候,會考慮室內風水問題。
二、臥室設計
因為小戶型公寓面積較小,所以臥室面積就非常有限,如單身公寓最小戶型面積只有20m2,臥室內凈尺寸為3m×2.8m,面積約為8.5m2,在如此小的環(huán)境里還要設置單人床、衣柜、床頭柜及電視柜等,就需要做到“精、巧、細”,充分考慮實際情況和使用面積。入戶門不要直接對著臥室,以免客人進門后就看到床,宜將廚房和衛(wèi)生間設置在戶型口部,作為臥室走道。
臥室一般都設置了網(wǎng)絡終端、電話及強電的插座,網(wǎng)絡終端要考慮如何擺放電腦的問題,電話一般安裝在床的兩側,方便使用,而強電的普通3加2插座要避免全都設置在一面墻上,造成其他三面墻沒有插座的現(xiàn)象,既不美觀,又不方便使用,開關和插座尤其是不要占用可能作衣柜的那面墻。
三、衛(wèi)生間設計
衛(wèi)生間開門后,門不要直接正對衛(wèi)生間內的馬桶位。根據(jù)工程經(jīng)驗,可以將馬桶與柱盆、浴罩對調來解決此問題。
小戶型衛(wèi)生間面積非常緊湊,必須妥善考慮洗手盆、馬桶、毛巾桿等物件位置與門扇開啟的關系,否則極易出現(xiàn)“撞門”事件,同時還需考慮馬桶安裝后的兩邊施工空間,至少保證每邊350mm。對于小兩房,衛(wèi)生間不必要太大,例如面積為65.5m2的戶型,衛(wèi)生間凈面積就有5.5m2左右的戶型,看起來就有些不協(xié)調,因此在設計時,在滿足房屋基本功能的前提下衛(wèi)生間應減小一些。
洗手盆宜從衛(wèi)生間分出來。小兩房只有一個衛(wèi)生間,如居住三口之家,可能會出現(xiàn)衛(wèi)生間不夠用的情況,為提高衛(wèi)生間的利用率,建議對于兩房戶型,把洗手盆從衛(wèi)生間分出來,洗漱和如廁互不影響比較好。其獨立洗手臺的地面與客廳地面之間必須留擋水門檻石,施工方法同廚房門檻石。洗手盆地面應增加地漏,防止浸泡木地板。
浴罩設置時,應考慮馬桶的安裝與使用問題。如考慮浴罩,則衛(wèi)生間尺寸應在1700mm×1600mm以上。浴罩只留其空間,不設專用排水口,從地漏排水。不考慮浴罩則衛(wèi)生間尺寸可在1400mm×1300mm以上。
四、廚房設計
廚房門盡量不要與衛(wèi)生間門直接相對,防止氣味互串,避免視線干擾。
建議在廚房設計要包括:a、考慮冰箱位;b、應滿足基本的洗菜、切菜、放菜、炒菜位;c、應考慮燃氣立管與灶邊緣的安全距離(不小于30cm)。從工程實踐看來,灶臺的長度至少要有1.8m。根據(jù)廚房使用情況,宜設置單灶,留出切菜、放菜空間,使用效果較好。
對于中檔次裝修廚房可以不考慮熱水。一是熱水增加了管線,提高了成本;二是熱水器也需要增大容量;三是廚衛(wèi)間管線太多了,不好施工,也容易在后期裝修中造成漏水。洗菜盆水龍頭應用可旋轉的,其旋轉半徑最好等于菜盆半徑,便于洗菜用水。菜盆給水點距地450mm,排水距墻邊150mm,廚房及陽臺排水應進小區(qū)污水系統(tǒng),不得進入雨水系統(tǒng)。
五、生活陽臺設計
有些戶型在設計時,生活陽臺尺寸較小,陽臺寬度800mm~900mm,因此在設計陽臺門時,寬度不宜超過750mm,否則容易導致無法正常開啟。當門連窗時,對于窗扇寬度小于300mm的情況,扣減窗框型材厚度,開啟扇僅剩余60mm寬,使用非常不便。應將開啟扇改為固定扇,不作開啟。建議對生活陽臺門設計時,盡量考慮陽臺的寬度和實際使用問題,比如能否擺放下洗衣機等。
由于建筑外立面復雜,凸窗設計強調正立面的完整性,凸窗的開啟扇大都開在側面轉角部位,而部分外墻落水立管也設計于凸窗轉角處,造成部分凸窗不能完全開啟,開啟角度小于30度,或凸窗側面轉角開啟扇同位于凸窗側面布置的空調室外機位混凝土板碰撞,給使用者造成不便(這種問題曾經(jīng)在工程中出現(xiàn)過)。因此,在設計時要考慮將落水管向遠離凸窗安裝,同時凸窗設計將開啟扇放在正立面。
六、其他
入戶門不要直接與廚房門正對或相通;入戶門門框兩側極易由于門扇受力造成墻體開裂,影響整體裝修美觀,為避免此類情況發(fā)生,在有條件的入戶門兩側加設構造柱,至少在入戶門安裝鉸鏈位置增加構造柱,這樣將大大減少入戶門兩側的墻體裂縫
問題。
公共走廊或疏散樓梯通道在裝修時要考慮凈寬問題,根據(jù)《高層民用建筑設計防火規(guī)范(2001年版)》,高層建筑公共走廊的凈寬:單面布房的公共走廊凈寬大于等于1.20m,雙面布房的公共走廊凈寬大于等于1.30m??陀^的講,施工原因導致公共走廊和疏散樓梯的凈寬減少(如粉刷、大理石裝飾),施工后會與消防驗收規(guī)范中的文件有點沖突,可能給后期消防驗收時帶來一定的難度。為此,建議在以后建筑設計時,對于公共走廊和疏散樓梯的建筑尺寸盡量寬些,避免后期消防、規(guī)劃驗收帶來難度。
電梯廳及走道都是吊頂裝修,當天棚吊頂為不固定形式設計安裝時(如公共走道安裝硅鈣板),可以不設檢修口,但是在天花為整塊石膏板吊頂天花時,要考慮檢修口。檢修口的位置最好設置在兩條或三條走道的交界處,并且要避免有梁阻擋。
篇2
關鍵詞:高層建筑;設計;施工技術
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
引言
21世紀以來,高層建筑作為現(xiàn)代化城市建設中的主要建筑群,在城市化進程中的地位越來越重要,高層建筑的設計要建立在科學化、完善化和人性化的基礎之上,創(chuàng)設優(yōu)質的高層建筑工程對整個城市建設具有積極地促進作用。同時,隨著城市用地緊張等情況,高層建筑物發(fā)展較快,高層建筑的施工技術也有了一定的發(fā)展和進步。
一、高層建筑的建筑設計
1、高層建筑的結構設計
伴隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在有的建筑已經(jīng)達到80多層,在中外建筑行業(yè)上處于領先水平;隨著新材料的不斷發(fā)現(xiàn)和應用,也產(chǎn)生了新的結構形式,例如作為建筑業(yè)的基礎物質的混凝土的質量在不斷的提高,對建筑質量有較大的影響;外形更加復雜化,現(xiàn)在新建的很多高層建筑不像之前那樣大多是很規(guī)則的外形,現(xiàn)在更多的是表達美的曲線外形或對稱的結構,這些都充分利用了設計發(fā)展的力量。
2、高層建筑的尺度設計
高層建筑的尺度設計主要指:細部尺度、街道和城市尺度、整體尺度等。在關于整體尺度進行設計時,要考慮均衡性的方面,要想使高層建筑很完美的展現(xiàn)在我們面前就需要處理好頂部、裙房、主體的尺度問題,整體尺度做好了才能保證細部尺度的合理和優(yōu)美,才能保證其他小部分的結構的豐富;在街道和城市的尺度上,要使高層建筑能夠給城市帶來美感,如果設計的不合理,不僅影響人們的視覺還會使人感覺到突兀等不舒服的感覺,高層建筑應該一般較大,宜將裙房設計在沿街的部分,這樣就能減少高層建筑給道路帶來壓迫感;細部尺度,就是設計師在進行相關的細節(jié)設計時需要考慮的尺度問題,包括要結合人的尺度,滿足人們的觀賞和使用要求。
3、高層建筑的生態(tài)性設計
高層建筑雖然滿足了人們的審美需求和當前城市用地緊張的需要,但是高層建筑在建設時消耗了大量的資源,并且給環(huán)境也造成了一定的污染。所以在對高層建筑進行設計時要考慮高層建筑的運行的生態(tài)性。建筑的體型系數(shù)和建筑平面會對建筑的采暖造成影響,也就是說建筑體型系數(shù)的減少會降低建筑的采暖成本,所以在設計是要予以考慮,一般來說圓形建筑的面積最優(yōu)。盡量利用自然通風,降低對空調的依賴,從而降低能耗。從上面的分析中可以看出,如果能夠合理的進行設計高層建筑能夠實現(xiàn)很好的生態(tài)性,在設計時應從宏觀到微觀的方面綜合考慮高層建筑的生態(tài)性發(fā)展,使城市和建筑朝著可持續(xù)方向發(fā)展。
4、高層建筑的節(jié)能設計
首先考慮建筑的選址和建筑的朝向,如果建筑的容積率太高,就無法滿足人們日照的需求,,不僅影響建筑的舒適度還會是采光成本增加。一般在滿足采光的前提下,靠南的窗戶的面積一般要加大,靠北面的窗戶要減小,這樣在能夠獲得太陽光照和熱量,同時又保證熱量的損失較小。其次,優(yōu)化圍護的結構和墻體的設計。在一些溫度比較低的地區(qū),在設計墻體時可以采取粘土實心磚和空心磚復合墻體、頁巖陶粒混凝土空心砌磚、空心磚巖棉夾心復合墻體等,選擇合適的材料能夠保證建筑的隔熱性能和保溫性能。其他因素對高層建筑節(jié)能的影響,高層建筑的護墻體的耗能較大,占到整個建筑的四分之一。建筑的外形影響著建筑的外露面積,外露面積越大建筑的散熱就越多。因此,高層建筑在設計時不應太過復雜的外形。
二、高層建筑施工技術要點分析
1、深基礎施工技術
我國地區(qū)遼闊,地質差異很大,高層建筑的基礎更要因地制宜,采取多種途徑。如果地基土質較復雜,持力層較深,而地下室埋置深度并不大,則采用樁基礎是必要的。從我國少鋼的國情出發(fā),不宜采用鋼樁,宜側重發(fā)展現(xiàn)澆和預制的鋼筋混凝土樁。預制樁已有較長的發(fā)展歷史,質量較有保證,鑒別承載力方法明確,近年使用的預應力空心管樁有較大的承載力,預制樁對高地下水位地區(qū)更為適用。現(xiàn)澆鋼筋混凝土灌注樁近年有了較大的發(fā)展,機械鉆孔已經(jīng)發(fā)展到直徑1m左右,且人工挖孔直徑大,荷載大,但應十分重視安全施工。現(xiàn)澆鋼筋混凝土灌注樁樁適應性強,噪聲小、造價低,可以作為發(fā)展重點,并努力實現(xiàn)機械化。當基礎埋置特別深時,在施工技術上困難大,并且不易保證施工的安全,宜采用沉井或沉箱法施工。
2、預制模板技術
首先,它們的結構整體性好,機械化程度高;其次,它們對組織管理都提出了較高的要求,同時,在結構物立面造型方面具有一定的限制;最后,它們對施工工期與施工成本的控制都有著極為迫切的需求。在施工過程中,我們可以采用預制模板技術,將滑模法與爬模法付諸實踐,以實現(xiàn)縮短施工工期與降低施工成本的目的。
3、高層建筑混凝土強度的控制
在高層建筑中,混凝土的強度與建筑物的質量安全有重要的影響。因此,在高層建筑物修建的過程中,我們要采用不同的措施來保證凝土的強度。在高層建筑物修建的過程中,由于施工的周期比較長,工作條件,混凝土的用比較大的不同的方面和特點,為了充分保證高層建筑物的質量,我們可以通過一些措施來保證混凝土的強度:一,選擇合適的配合比,項目開工之前,需要根據(jù)項目設計的需要,一般需要配置不同強度的混泥土,并且到一些專門的機構進行試驗,等到檢驗結果出來后,根據(jù)試驗的結果在實際施工中嚴格執(zhí)行。雖然有這樣保證混凝土質量的一些措施,但是在實際施工的過程中,難免存在一定的誤差,影響了高層建筑物的質量。因此,在實際施工的過程中,我們需要根據(jù)施工條件的實際需要不斷進行輕微的調整;的過程中,我們同時需要嚴格對建筑物不斷進行養(yǎng)護,制定一套嚴格的養(yǎng)護體制。在高層建筑物修建的過程中一般采用泵輸送混凝土。采用泵輸送混凝土不僅縮短工期,還可以在一定程度上改善混凝土的施工性能。雖然我們有一系列嚴格的措施,但是在混凝土應用的過程中依然出現(xiàn)了混凝土強度不足的問題,出現(xiàn)這些原因的問題在于養(yǎng)護的時間不足。因此,在澆注一些比較大的混凝土時我們應該制定一些養(yǎng)護方案。就養(yǎng)護方案而言,我們應該從不同的方面著手,包括晝夜養(yǎng)護的時間,人員的分配和看護等,提高了高層建筑物混凝土的強度。對的養(yǎng)護要根據(jù)時間天氣情況的需要,不能忽略一些小的細節(jié),保證材料的品質;三,同時我們還可以制定一些混凝土強度的判斷標準,來保證混凝土的質量和品質?;炷烈灿袃?yōu)劣之分,因此,在選擇使用混凝土的過程中,選擇質量好的混凝土來。使用混凝土的時候要全部驗收,保證同一批次混凝土的質量。
4、高層建筑裂縫的控制
在高層建筑物修建的過程中,容易出現(xiàn)一些裂縫的問題?;谶@樣的情況,我們應該從不同的方面杜絕這些問題的發(fā)生;一,首先,我們可以從項目開始設計的時候預留一些空間,在設計中,比如分割縫等,來防止建筑物出現(xiàn)一些裂縫。在建筑物中,我們可以把“抗”和“放”聯(lián)系在一起,這樣能有效防止建筑物在早期出現(xiàn)的一些問題,在混凝土防裂縫的處理措施中,早期的養(yǎng)護也會重要。為了盡量減少建筑物早期的收縮,我們應該盡量對一些構件進行相應的養(yǎng)護和濕潤,避免表面水分的過分蒸發(fā)。
結束語
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步和建筑領域的不斷拓展,高層建筑的設計問題在建筑行業(yè)已越來越被重視,對其問題的研究需要設計者和技術工作者不斷總結經(jīng)驗和努力創(chuàng)新,使建筑設計日趨完善,保證高層建筑的質量和人們的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻
[1]章泉鋼,毛丹娟.對高層房屋建筑施工技術的分析[J].中華民居(下旬刊),2013(05).
篇3
關鍵詞:高層建筑;給排水;設計要點;施工技術
近些年來,在城市土地資源日益緊張的條件下,為滿足人們對建筑工程不斷增加的需求,高層建筑越來越多。在高層建筑中,給排水與普通建筑有很大不同,為保證高層建筑給水、排水正常,必須做好給排水的設計,并采取相應的技術進行施工,確保人們正常生活秩序穩(wěn)定,提升高層建筑整體建設水平。
1高層建筑給排水設計的內容
1.1給水工程
給水工程設計的內容主要有:計算建筑所需的用水量、選擇合適的給水方式、合理劃分給水分區(qū)、計算給水管道水力參數(shù)、確定管材類型與管徑以及增壓設備的型號參數(shù)等,同時,還需要正確選擇配套的減壓閥、排氣閥以及泄水閥等設施,保障給水工程正常運行。
1.2排水工程
排水工程設計的內容主要有:確定適當?shù)呐潘w制和方式、設計規(guī)劃排水走向、選擇排水管道安裝方式、確定衛(wèi)生潔具的具置、統(tǒng)一布局污水處理、設計雨水和空調排水系統(tǒng)、選擇型號合適的排水管材等,并繪制相應的設計、施工圖紙,對施工提出明確要求。
1.3室內消防
室內消防系統(tǒng)也是高層建筑給排水的組成部分,其設計內容主要有:設計實用可行可靠的自動噴水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、滅火器選用與選擇適當?shù)南澜o水增壓設備。
2高層建筑給排水設計要點分析
2.1給水設計要點
首先,對于給水的水表和輸水管線,應將水表設計在便于讀數(shù)的位置;如果使用的水表是IC卡水表或者遠傳水表,則沒有特殊要求,只要滿足在各個用戶總進水口處即可輸水線管的設計應當將其置于水管層底部,避免室內裝修等破壞管線,造成漏水等問題;同時,輸水管線選用的材料應該具有較大的剛度,以免使用重發(fā)生外曲變形等問題。其次,在給水立管的頂部,需要設計自動排氣設施,來將水流中逸出到管道頂端的空氣排泄出來,以免形成氣阻,影響給水系統(tǒng)的正常給水。第三,做好設計壓力的設計,避免過大的靜水壓力造成管道破裂,一般來說,在壓力控制的范圍內,可以通過減壓閥來將豎向輸水管分成多個區(qū)域,保證給水系統(tǒng)的安全[1]。
2.2排水設計要點
首先,在高層建筑排水設計中,應當將廢水、污水區(qū)分開來,采取不同的排水系統(tǒng)進行排泄,其中,廢水主要是洗浴、洗菜等用水,水質相對較為潔凈,污染程度低,污水主要是含糞便的排水。在實際設計中,室內排水設計可以采用的方式有分流制、合流制,具體需要根據(jù)節(jié)水規(guī)定、經(jīng)濟性以及中水回用可行性等多個方面因素來綜合去定。其次,在高層建筑排水系統(tǒng)中,為確保排水的順暢,在設計中,還需要注意以下幾點:(1)為預防排水不暢,在設計排水系統(tǒng)時,要盡量保持排水管道的順直,減少轉彎的情況;在需要連接的部位,應當采用45°管或者順水連接方式;(2)為預防排水漏臭氣問題,在設計中,應加強對水封的重視,在設計技術交底中,特別說明水封施工的具體要求,包括水封的深度、通氣方式的改良等,確保水封的效果;(3)為便于排水系統(tǒng)的檢修、維護,排水系統(tǒng)的安裝應盡量設計為同層排水方式。
3高層建筑給排水施工技術探究
3.1給水施工技術
在高層建筑的室內給水系統(tǒng)中,其組成部分主要有也供水設備、引入管、水表節(jié)點、水平主干管和立管分支管、其他各種閥門元件等,在具體施工中,應當掌握的技術有:首先,室內給水管道的敷設中,應當盡量是沿著墻面或者樓面敷設的,所選用的給水管外徑應當控制在25mm以內,且管材要準確置于管槽中[2];其次,在開始安裝給水管道之前,需要對管道地溝進行復測,確保地溝的尺寸、位置等與設計向硬質,其內的支架間距等也要與圖紙相同,并且符合相關的規(guī)范,在這些指標確定之后,才能進行管道安裝;第三,在給水管道安裝過程中,根據(jù)不同的管材,需要采用合適的連接方法,比如鋼管需要焊接,PVC管需要熔接,但無論是哪種連接方法,都需要按照其相關操作規(guī)范來進行,保證管道連接的嚴密、準確,提高管道安裝質量;同時,在連接管道時,禁止強行對口或者加熱方式來去除空隙偏差、錯口,以免管道使用中出現(xiàn)開縫、斷裂等問題;第四,對于需要穿過屋面、墻壁的材料,需要在穿越部位做好相應的保護,包括支架固定、海綿包裹等,以免管道移動等與墻體發(fā)生碰撞,造成管道損壞,無法正常供水;第五,在管道施工過程中,需要在敷設管道的位置處進行明確標記,為后續(xù)的裝修施工提供依據(jù),避免裝修施工不當損壞供水管道;第六,在管道安裝過程的各個環(huán)節(jié)以及完成安裝后,都需要做好相應的記錄,填寫施工相關的技術資料;同時,對于敷設在墻體或樓板內部的管道,還需要進行相應的隱蔽工程檢驗,填寫驗收合格手續(xù);第七,在管道安裝過程中,當由于其他因素被迫中斷安裝時,需要先封閉處理敞開管口后再停工,以免有其他雜物進入到管道中,造成管道堵塞。
3.2排水施工技術
首先,在排水管道施工中,要選擇合適的線路,并做好坡度控制,保證排水管坡度達到設計要求,避免排水管中出現(xiàn)堆積或反流等問題;其次,在排水管道施工中,需要應用伸縮節(jié),伸縮節(jié)的間距需要根據(jù)設計的標準來確定;如果設計沒有對伸縮節(jié)提出明確要求,則應當將間距控制在4m以內;同時,禁止將排水通氣管與風道連接在一起,以免廢水、污水中氣體隨風道進入到室內,影響室內空氣質量;對于立管的安裝,需要先對樓層預留孔洞進行檢查,確??锥吹拇怪倍葷M足排水立管的要求,然后在墻角處安放排水立管,在立管安裝完成后,需要先用垂直線來對立管進行調整,確保立管的垂直度誤差在允許范圍內,并用卡箍等將立管固定在墻體上,避免排水管移動影響其正常的排水功能[3];第三,在排水管道施工完成之后,還需要在主干管、水平管中進行通球實驗,來確定管道內部是否有堵塞情況,一般來說,使用的球體直徑應當在被試驗排水管直徑的3/2以上,且只有在通球率達到100%時,才可確定排水施工質量合格。
4結語
綜上所述,高層建筑給排水是一個相對復雜的系統(tǒng),對高層建筑質量、功能等有著較大的影響。高層建筑給排水設計、施工都面臨一些困難,加強對其研究,了解并掌握給排水設計的要點,正確運用施工技術,提高給排水的整體質量,保證給排水系統(tǒng)運行的可靠,對于高層建筑而言,是有著十分重要意義的。
參考文獻
[1]張欣哲.高層建筑給排水設計的要點研究[J].科技展望,2015(03):16.
[2]劉超凡.高層建筑的給排水工程設計要點[J].中華民居(下旬刊),2012(12:)290-291.
篇4
關鍵詞:高層建筑;基礎工程;特點;抗震設計
高層建筑基礎工程的特點高層建筑層數(shù)多、建筑造型復雜、主樓與裙樓高低懸殊;豎向重力荷載、水平風荷載以及地震荷載大;結構上要求一定的埋置深度以及使用上要求設置多層地下室,還要考慮場地地基土質和水文的不同情況。同時由于高層建筑在地震災害時遭受到破壞,將會導致嚴重后果,因此高層建筑基礎抗震設計也特別關鍵。
一、高層建筑基礎工程的特點與重要性
高層建筑基礎的設計與施工應有更高、更嚴的要求。在多數(shù)情況下,多層房屋常用的基礎形式、設計理論和施工方法不能簡單地在高層建筑中套用,必須研究與上述要求相適應的基礎形式、設計理論和施工方法。
高層建筑基礎工程具有下列一些特點:(1)高層建筑屬安全等級為一級的建筑物,除對地基進行承載力計算,使基底附加壓力不超過地基承載力或樁的承載力外,還應進行變形計算,使基礎總沉降量和差異沉降量控制在允許限值范圍內,以確保高層建筑安全可靠。(2)在高層建筑總造價中,基礎工程占有相當大的比重,為確定安全穩(wěn)定經(jīng)濟合理的基礎方案,應根據(jù)高層建筑上部結構類型和荷載(有無抗震設防)以及工程地質勘察報告和現(xiàn)場施工條件,對不同類型的基礎方案進行技術經(jīng)濟比較。(3)高層建筑由于結構上和使用功能上的要求,基礎往往埋置很深,而城市房屋密集,道路縱橫,一般不可能放坡施工,需對基坑坑壁進行圍護,要預先估計到在基坑開挖過程中對毗鄰房屋的影響。工程實踐表明,基坑的圍護工程對基礎工程的工期和造價都有相當大的影響。(4)高層建筑的基礎,大多屬于大體積混凝土結構;在施工過程中要求控制好溫度及溫度應力,防止有害裂縫產(chǎn)生。大體積混凝土工程的裂縫控制是高層建筑基礎工程施工的一項重要技術關鍵。
高層建筑基礎的設計中如果任何一方面考慮不周或處理不當,都將導致不良的、甚至嚴重的后果。輕則產(chǎn)生過大的沉降、傾斜(不均勻沉降),造成結構局部損壞,影響功能和美觀;重則導致建筑整體傾覆或破壞。高層建筑基礎工程的造價和施工工期在建筑總造價和總工期中占的比例,與上部結構的形式和層數(shù)、基礎結構類型以及地質復雜程度和環(huán)境條件等因素有關?;A工程的設計與施工對高層建筑本身及其周圍環(huán)境的安全十分重要,其造價和工期對高層建筑的總造價和總工期也有舉足輕重的影響。
二、高層建筑基礎抗震設計
地震對高層建筑的破壞作用是十分復雜的。首先,地震時的地面運動是多維的,地震動的各方向分量對建筑物都起破壞作用。世界各地強震儀已經(jīng)多次記錄到地面運動的三個正交平動分量,即一個豎向分量和兩個水平分量。地面運動的轉動分量雖然尚未取得儀器記錄,但已為地震工作者觀察到,且已有了人工合成轉動分量的方法,同樣也對建筑物起破壞作用。再者,地面運動的各個分量又都包含著多種破壞因素,而這些因素又都與震源特性、傳播介質、場地條件(地形、土質條件)等有關。按照現(xiàn)有認識,表征地震動特性及其破壞作用的要素有三:①最大加速度;②頻譜成份;③持續(xù)時間。
據(jù)已往地震經(jīng)驗表明,砂土液化引起地基不均勻沉陷,導致上部結構破壞或整體傾斜。在具有深厚較弱沖積土層的場地上,高層建筑的破壞率顯著增高。當高層建筑的基本周期與場地自振周期相近時,破壞程度將因共振效應而加重。
相對于多層建筑而言,高層建筑破壞和倒塌的后果更為嚴重。當今,地震工程的科學研究尚處于較低水平,試驗手段和技術還不能確切模擬地震對建筑的破壞作用,因而地震區(qū)建筑物的破壞狀況便成為探索地震破壞作用和結構震害機理最直接和最全面的大型結構試驗。因此,有必要在充分吸取歷史地震經(jīng)驗和教訓的基礎上,研究改進高層建筑的抗震設計技術,以提高高層建筑的抗震可靠度。在地震作用下,土既是結構物的地基,支承上部結構傳來的各種荷載;又是波傳播的介質,土層條件將影響地表地震動的大小和特征,即具有放大和濾波效應。在很多情況下,這種作用將成為地震作用的主要部分,它在抗震設計中是通過場地分類和設計反應譜加以考慮的。
所謂“地基土”是指建筑物基礎之下持力層的土而言,它在地震期間及震后的表現(xiàn),直接影響上部結構的破壞程度。對它的要求是地震作用下承載力不顯著降低,地基不失效,保證上部結構在地震作用后能正常使用。與土的雙重作用有聯(lián)系的是兩種性質不同的結構物震害。結構物的震害可以分成兩類:一類是由振動破壞引起的,另一類結構物的震害是由地基失效引起的。為了減輕這類震害,有效的措施是通過各種方法加固地基,或避免采用容易失效的地基,而不是采用措施加強上部結構。
高層建筑的破壞狀況和破壞程度,一方面取決于地震動特性,另一方面還取決于結構自身的力學特性。每一次地震,高層建筑的破壞狀況各有特點。地基破壞的原因較集中和明確。雖然由地基失效導致上部結構產(chǎn)生的損壞,從外表上看存在各種各樣的破損現(xiàn)象。只要作比較深入具體的調研即可發(fā)現(xiàn),上述這些破壞現(xiàn)象的產(chǎn)生原因不外乎砂性土的震動液化、軟粘土震動軟化和不均勻地基引起的差異沉降。
建筑物的地震破壞應區(qū)分為振動破壞和地基失效影響。振動破壞不外乎三種原因:或因建筑物未作抗震設計;或因建筑物雖作了抗震設計,但遭遇的地震作用比預期的地震作用大得多;或地震作用雖不太大,但由于建筑物周期與地震動卓越周期相近、結構變形因共振而一再放大,從而使建筑物因喪失整體性或強度不足,或變形過大而破壞。地基失效的原因不外乎發(fā)震斷裂引起的地表位錯、構造性地裂、大面積砂性土震動液化和軟粘土震動軟化引起的震陷和滑移、不均勻地基的差異沉降和滑移、采空區(qū)和洞穴塌陷等。地震是一種隨機事件,地震發(fā)生的時間、地點和強度尚難以可靠預報;由于震源機制、地震波的傳播途徑、場地條件的復雜性和不確定性,設計地震動的大小(強度)、頻譜特性和持續(xù)時間也難以可靠確定;以目前的地震科學認識水平,要準確預測建筑物和地基在未來地震作用下的抗震能力,尚難以做到。因此,應著眼于建筑物和地基整體抗震能力的概念設計,再輔以必要的計算分析和構造措施,從根本上消除建筑物和地基中的抗震薄弱環(huán)節(jié),才有可能使設計出的高層建筑及地基基礎具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。
參考文獻
[1]李勇,孫麗杰.高層建筑結構特點、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息.2010(09)
[2]周黎.對高層建筑的理性思考[J].科協(xié)論壇(下半月).2010(02)
篇5
關鍵詞:高層建筑;結構設計與施工
引言
隨著高層建筑的迅速發(fā)展,能夠滿足高層建筑的形式、材料、力學分析模型日趨復雜,結構體系更加多樣化,高層建筑的結構設計成為結構工程師設計工作的重點和難點。本文就高層建筑結構設計與施工進行分析,供參考[1][2]。
1 高層建筑的結構設計
1.結構選型:對于高層結構而言,在工程設計的結構選型階段,結構工程師應該注意以下幾點。(1)合理選擇結構體系。高層建筑結構布置應力求簡單、規(guī)則、對稱,避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位;避免在凹角和端部設置樓電梯間;避免樓電梯間位置偏置,以免產(chǎn)生扭轉的影響。(2)房屋的適用高度和高寬比滿足規(guī)范要求。規(guī)范中對結構的總高度有嚴格的限制,因此,必須對結構的該項控制因素嚴格注意,一旦結構為B級高度建筑或超過了B級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化。
2. 地基與基礎設計:地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面,不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行,同時,也是因為地基基礎是整個工程造價的決定性因素,因此,在這一階段,所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。高層建筑的基礎應選用整體性好,滿足地基承載力和建筑物容許變形的要求,并能調節(jié)不均勻沉降的基礎形式。高層建筑宜設置地下室以減小地基的附加應力和沉降量,有利于滿足天然地基的承載力和上部結構的整體穩(wěn)定性。此外,在地基基礎設計中要注意地方性規(guī)范的重要性。
3. 結構分析與計算:在結構計算與分析階段,如何準確、高效地對工程進行內力分析并按照規(guī)范要求進行設計和處理,是決定工程設計質量好壞的關鍵?!陡邔咏ㄖ炷两Y構技術規(guī)程》對結構整體計算和分析進行了詳細的闡述。因此,對這一階段比較常見的問題應該有一個清晰的認識。1)結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有:SATWE、TAT、SAP、TBSA等,但是,由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異,因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以,在進行工程整體結構計算和分析時必須依據(jù)結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件,并從不同軟件計算結果中,判斷哪個是合理的,哪個是可以作為參考的,哪個又是意義不大的,這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。2)是否需要地震力放大??紤]建筑隔墻等對自振周期的影響,現(xiàn)行規(guī)范根據(jù)大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數(shù)。3)振型數(shù)目是否足夠。在計算分析階段必須對計算結果中的振型參與系數(shù)進行判斷,并決定是否要調整振型數(shù)目的取值,以滿足設計規(guī)范的要求。4)多塔之間各地震周期的互相干擾,是否需要分開計算。一段時間以來,大底盤,多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn),而在計算分析該類型高層建筑時,是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算,還是將結構人為地分開進行計算,是結構工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大,就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求,但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然較大,從而使結構出現(xiàn)不安全的隱患。5)非結構構件的計算與設計。在高層建筑中,往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容,尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時,由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大,因此,必須嚴格按照規(guī)范中非結構構件的計算處理措施進行設計。
4. 抗震分析與設計在高層建筑的應用:我國現(xiàn)行規(guī)范要求高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下,按反應譜理論計算地震作用,用彈性方法計算內力及位移。一般情況下按建筑結構的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用計算;有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15°時,應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。質量與剛度明顯不均勻、不對稱,可能產(chǎn)生顯著扭轉的結構應計算雙向水平地震作用產(chǎn)生的扭轉影響。8度、9度的大跨度、長懸臂結構及9度時的高層建筑,應計算豎向地震作用。對于重要的高層建筑或有特殊要求時,要用彈性時程分析法進行多遇地震下的補充計算,結構在罕遇地震作用下可采用靜力彈塑性分析方法或彈塑性時程分析法進行薄弱層彈塑性變形驗算[1] [3]。
2 高層建筑的施工
高層建筑工程規(guī)模大,結構復雜,工程質量與施工技術要求高,原材料配件使用標準嚴,各工種施工協(xié)調復雜。所以,對高層建筑工程施工管理要嚴,標準要高,施工組織工作要求更要嚴密。施工的各個階段,要嚴格按設計標準、工程質量和工藝要求施工。各配套工程按圖紙要求,同步協(xié)調施工。建立嚴格的現(xiàn)場工程施工質量管理體系,嚴格施工組織,使施工過程緊密協(xié)調,相互制約、相互促進。
高層建筑工程的安全防護要求高。高層建筑工程應根據(jù)工程特點編制安全施工技術措施。結構施工中各類機械的布置及運行,腳手架的搭設與連接,安全防護操作平臺的搭設及防護攔的設置均要通過組織驗收,保證施工過程的安全。
高層建筑工程應積極推廣先進施工技術和先進機械化設備的應用。施工時根據(jù)工程特點推廣應用 “十項新技術”的內容,如高性能混凝土技術、高效鋼筋應用技術、新型模板及腳手架應用技術、建筑企業(yè)管理信息化技術等,提高工程質量,縮短工期,降低成本[4]。
3 結語
近年來,高層建筑發(fā)展十分迅速,建筑造型新穎獨特,建筑物的高度與規(guī)模不斷增加。隨著高層建筑進一步的發(fā)展,滿足高層建筑的形式、材料、力學分析模型都將日趨復雜且多元化。實踐表明在高層建筑的結構設計與施工過程中,設計、技術人員只有概念清晰,措施得當,才能不斷地完善和發(fā)展高層建筑[4]。
參考文獻:
[1]JGJ3-2002高層建筑混凝土結構技術規(guī)程[S] 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002
[2]阮儀三,王景慧,王林,高層建筑[M] 上海:同濟大學出版社,1999.
篇6
【關鍵詞】高層建筑,安全設計,管理方法
前言:在城市中建造高層可擴大綠化用地,有利于節(jié)約城市建設的總投資,高層也可為城市辦公環(huán)境提供有效的辦公空間,高層中辦公環(huán)境機構集中,方便相互的聯(lián)系,有利于提高工作效率。但高層建筑仍存在諸多的問題,例如高層建筑的單位造價高、管理費用大、能源消耗大等,而且在安全上的問題,例如防火、安全疏散等,高層建筑在安全設計上要綜合考慮這些問題,創(chuàng)造城市活動的公共空間和居住空間。
一、高層建筑安全設計現(xiàn)狀
(一)高層住宅建筑缺少必要的“避難層”。高層住宅的造價成本很高,高層住宅在建筑結構設計、住宅容積等方面都要考慮到,但建筑中缺少對“避難層”的設置,這種問題很容易造成高層建筑在突發(fā)火災時,因缺少避難所而威脅到居住人們的人身安全,在這種情況下,大樓里的居民需要依靠自己實施自救,而在高層建筑中設置“避難層”就是實施自救最有效的方法之一,但我國的一些避難層的防煙系統(tǒng)設計的不合理,主要是我國一些建筑中由于風口位置不當,使得大量煙氣從風口進入避難層。
(二)高層建筑的消防通道也存在諸多的問題。很多高層建筑的開發(fā)商為了追求利益最大化,在建設商用高層建筑時,高層建筑之間密度高、空地少,而且關鍵是沒有設置消防車通道,不僅是商用建筑有這樣的問題,而且高層住宅建筑也有一些問題,例如高層建筑中消防車通道,高層建筑的消防車通道多是以環(huán)形車道為主,有些車道也不夠平坦,同時也沒有設置回車場,一些高層住宅小區(qū)內設置了不利于安全疏散和火災撲滅工作。
(三)高層建筑中的裝修及配套設施存在一些問題。高層建筑的建設要求很高,建筑中的集中供應空調和冷熱水會增加建筑本身的負擔,另外,一些建筑中的消火栓箱為滿足建筑要求,追求美觀而把消火栓箱直接鑲嵌在墻體里,使得墻體的耐火極限不符合要求。
(四)高層建筑的安全疏散存在的問題。高層建筑的安全疏散問題包括幾個方面,一是疏散人員的自身素質有些問題,這些疏散人員在面對火場環(huán)境時,會做出各種不同的反應;二是開發(fā)商的方面,開發(fā)商為了追求利益最大化,在設計上存在一些問題,例如疏散出口的數(shù)量、總寬度等不符合要求。
二、高層建筑的設計原理
(一)高層建筑在設計時,要考慮到五種主要尺度,一是高層建筑的城市尺度,高層建筑的體量巨大,對高度的要求也很高,因而高層建筑成為城市的重要景點,從對城市整體影響的角度來看,高層建筑尺度的確定應與整個城市的尺度相一致,高層建筑尺度不能脫離城市,應與城市相互協(xié)調,建筑與城市融為一體,形成良好的天際線,有利于城市景觀的布局,高層建筑也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞,另外高層建筑的位置、高度的確定,也應充分的考慮該城市尺度,不當?shù)某叨葧Τ鞘挟a(chǎn)生不良的影響;二是高層建筑的整體尺度包括裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關系,整體尺度要給人以舒服的感覺,整體尺度講求的是均衡理論,強調整體尺度均衡的重要性,各部分尺度比例要相互協(xié)調,各部分細部尺度應有層次性;三是街道尺度要保持街道空間及視覺的連續(xù)性;四是近人尺度,就是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺;五是細部尺度,也就是材料的質感,質感給人以視覺和觸摸的感覺,在設計過程中,要充分運用不同材料的質感,給人以視覺上優(yōu)美的感覺。
(二)高層建筑外部尺度的設計原則。一是高層建筑與城市環(huán)境的尺度要統(tǒng)一的原則;二是同一高層建筑形象中,尺度要有序。在進行高層建筑設計時,要考慮建筑的五種尺度,在設計中要遵守尺度的統(tǒng)一性;三是高層建筑形象在尺度上要有可識別性。
三、高層建筑應注意的問題
(一)高層建筑應注意防火的問題。防火安全通道要保證暢通安全,安全樓道的設計要保證人員的流動暢通,以便在發(fā)生緊急情況時,利于疏散建筑中的人員,同時安全通道要設有照明系統(tǒng),使得樓道內的人員在疏散過程中快速的撤離;高層建筑的樓道內也要設置消防器械,便于人員能夠及時的采用滅火措施。
(二)高層建筑的安全照明問題。消防電源與配電對高層建筑來說,要具有很高的要求,確保建筑的正常運行進行合理配電;高層建筑的應急照明要合理人性化,應急照明要安裝建筑中的主要部分,以便發(fā)生火災或者其他緊急情況能夠清晰的看到,使得人員能夠安全迅速的撤離。
(三)高層建筑的排煙問題。在建筑中,防煙樓梯應具備自然排風條件,防煙樓梯間應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施,以保證在發(fā)生火災時能排除煙,降低人員的傷亡。
四、高層建筑安全管理經(jīng)驗總結
1.在建設工程招投標中,落實建設工程意外傷害保險制度和安全生產(chǎn)專項經(jīng)費。設立獨立資金賬戶,并通過施工安全監(jiān)督機構,視其安全評價的達標情況,分階段撥付,確保專項費用的正常使用。實施建設工程意外傷害保險制度,將項目參加安全保險作為施工安全受監(jiān)和開工的必備條件;充分調動項目理抓好安全生產(chǎn)及文明施工的自覺性、主動性和積極性。
2.在建筑工地實行“一卡通”管理制度。辦理建筑勞務實名制“一卡通”,憑“一卡、通”進入建筑工地?!耙豢ㄍā敝贫葘嵤┮詠恚诤艽蟪潭壬显鰪娏宿r民工防拖欠工資問題和施工作業(yè)人員的安全意識,做到了“不傷害別人,也不被別人傷害”,對減少安全事故的發(fā)生起到了一定作用。
篇7
關鍵詞:10/0.4KV變配電系統(tǒng), 動力配電系統(tǒng), 照明配電系統(tǒng), 防雷及接地系統(tǒng)等
Abstract: the design of the main object is the top public building, the main design including 10/0.4 KV power distribution system, change power distribution system, lighting distribution system, lightning protection and grounding system, etc. This project is a very commercial plaza, a total construction area of 72098 square meters. Among them, the second floor underground garage and equipment as a house, a total construction area of 37419 square meters; The ground 20 layer, 1 ~ 2 layer for mall, a total construction area of 11473; Others are office buildings, a total construction area of 22081 square meters. This building is kind of public buildings, which in the fire kind of electricity, emergency lighting, escape lighting, weak electric machine room,, life water pump, passenger lifts, sewage pump as level 1 load, the rest of the electric power load and general lighting for level 3 load; The system is using TN-S system, taking five main core or three core cable; The place such as the total set MEB substation potential terminal box.
Key words: 10/0.4 KV become power distribution systems, power distribution system, lighting distribution system, lightning protection and grounding system, etc
中圖分類號: TM7文獻標識碼:A文章編號:
1供電、照明配電以及應急供電
1.1按照相關規(guī)范負荷分類:消防設備(應急照明、防排煙系統(tǒng)、消火栓泵、噴淋泵等)、客梯、生活水泵、排污泵按一級負荷設計;其中大型商場及超市的經(jīng)營管理用電、計算機系統(tǒng)用電為一級負荷別重要負荷;其余設施按三級負荷配電設計。
1.2地下一層設置1座10kV變電所,由市電引來兩路10kV獨立電源,高壓一次采用單母線分段加手動聯(lián)絡方式,加機械電氣聯(lián)鎖,平時分列運行,當一路失電時,另一路可帶一級負荷和部分三級負荷。設置兩臺1250kVA和四臺1600kVA變壓器,分別兩兩聯(lián)絡,分段分列運行,中間設聯(lián)絡開關,并有電氣加機械連鎖。其中兩臺16O0kVA變壓器低壓側配出的母線段I、Ⅱ,另設獨立自備柴油發(fā)電機的Ⅲ段母線,I段母線供普通負荷及雙切箱的常用電源,Ⅱ段母線供普通負荷,Ⅲ段母線雙切箱的備用電源。Ⅱ段與Ⅲ段母線的聯(lián)絡開關是專用的單刀雙拋型。高壓柜采用下進下出方式,低壓柜采用上進上出方式。
1.3地下一層設置一座應急柴油發(fā)電機房, 內設兩臺柴油發(fā)電機并列運行(功率600KW/臺) 作備用電源,供應本工程的一級負荷及其特別重要負荷和部分三級負荷使用,當兩路高壓電源發(fā)生故障時,15秒內自動啟動柴油發(fā)電機組以確保一級、及其特別重要負荷的供電要求。
2低壓配電以及線路敷設設計
2.1根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16—2008:對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物,應采用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線;火災自動報警系統(tǒng)保護對象分級為特級的建筑物,其消防設備供電干線及分支干線,應采用礦物絕緣電纜。根據(jù)火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范GB501 16—98保護對象為建筑高度超過100m的高層民用建筑的保護對象分級為特級。
2.2因此10kV線路選用ZRYJV(8.7/15KV)型交聯(lián)電纜,變電所內一、二次電纜采用電纜橋架敷設,密集型銅母線采用上出線方式。普通動力、照明配電線路均采用WDZN-YJ(F)E-0.6/1KV型交聯(lián)電纜,沿電纜橋架敷設,動力、照明主干線采用插接式母線,強電井內配電線路采用T式加蓋電纜橋架敷設。普通動力、照明配電支線采用WDZN-BYJ(F)- 450/750銅芯電線,沿線槽敷設、穿金屬管暗敷或穿金屬管吊頂內敷設。消防設備配電干線采用礦物絕緣耐火電纜或耐火母線配電。消防設備配電支線采用礦物絕緣耐火型導線穿金屬管明敷和暗敷。消防供電線路穿管明敷時,還需刷防火涂料保護。
3照明設計以及照明控制
3.1照明設計
篇8
關鍵詞:高層建筑 轉換層結構 模版支撐
現(xiàn)代高層建筑是向更高、體型更復雜、結構形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強的方向發(fā)展。然而在設計中,由于結構下部樓層受力較大,上部樓層受力較少,正常布置時是下部剛度大,墻多柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻,柱擴大軸線間距。為滿足建筑物的功能要求,實現(xiàn)結構布置,必須在結構變換的樓層設置轉換層,轉換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。轉換層具有傳力直接、受力明確、造價較節(jié)省的優(yōu)點,在實際中得到廣泛的推廣應用,是目前高層建筑中實現(xiàn)垂直轉換最常用的結構形式。
一、鋼筋混凝土轉換層結構的施工
1、模板支撐系統(tǒng)
轉換層結構的自重及施工荷載較大,必須根據(jù)工程的實際情況選擇合適的模板支撐方案,以保證支撐系統(tǒng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。工程施工中常用的幾種模板支撐體系有:一次性支模,荷載傳遞法支模,疊合澆筑法支模,埋高型鋼法支撐。
2、混凝土工程施工
先施工轉換結構周圍結構或墻體,防止混凝土表面散熱過快,內外溫差過大;在夏季高溫氣候施工時,采用冰水攪拌,以降低混凝土的入模溫度;分層澆筑混凝土,每層厚300mm~500mm,并在前一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢;采用疊合梁原理澆筑轉換結構,可緩解大體積混凝土水化熱高、溫度應力過大對控制裂縫的不利影響。
3、鋼筋工程施工
轉換梁(板)的含鋼量高、主筋長、梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋密集。因此正確地翻樣和下料,合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋旌工的關鍵。鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件及有關說明,掌握現(xiàn)行規(guī)范的有關規(guī)定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,確定制作尺寸和綁扎次序。轉換層結構主筋接頭在可能的條件下采用閃光對焊,必要時采用錐螺紋接頭連接或冷擠壓套筒連接;兩端做彎頭的鋼筋,采用可調伸螺紋接頭解決鋼筋旋轉的困難。當轉換梁的高度或轉換板的厚度較大時,應采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于操作。
二、模板支撐體系的設計與布置
1、模板支撐體系的選擇
1)一次性支模
轉換層底模的支撐往往需要從轉換層底一直撐到底層地面或地下室底板,需大量模板支撐材料,適用于施工現(xiàn)場可有的支撐材料較多,且轉換層位置較低的情況。
2)荷載傳遞法支撐
將轉換粱(板)的自重和施工荷載通過支撐系統(tǒng)傳遞給若干層樓板。支承樓板的數(shù)量應通過計算來確定。必要時可同設計單位商量對樓板設計進行更改,增加轉換層下面若干層樓板的厚度,提高樓板的承載力。另一種方案是充分利用轉換層支承柱的傳力作用,將絕大部分荷載通過粱兩端柱面挑出的鋼牛腿或柱面插出的多排斜撐桿構成的梁下斜撐支架體系傳遞給混凝土;另一部分通過樓面設置的豎向支撐構成的粱下排架體系傳遞給下面若干個樓層。
3)疊合澆筑法支撐
利用疊合原理將轉換層分2次或3次澆筑疊合成型,這種方案利用第一次澆筑混凝土形成的強度支撐第二次澆筑混凝土的自重及施工荷載,以此類推,支撐系統(tǒng)只考慮承受第一次的混凝土自重及施工荷載,可減小下部鋼管支撐的負荷、減少,大量周轉材料,施工時應注意疊合面的處理,以保證轉換層的整體承載力不降低。結合本工程的特點及施工現(xiàn)場的實際情況,經(jīng)嚴格計算決定采用結合~次性支模和荷載傳遞法支撐的優(yōu)點,一次性支模。從地下室底板開始對轉換層大梁對應位置的支撐薄弱環(huán)節(jié)進行驗算與加固的施工方案。
4)埋高型鋼法支撐
在轉換粱中埋設型鋼或鋼桁架,并與模板連為一體,以承載全部大梁自重及施工衙載,大梁一次澆搗成型,可節(jié)省模板支撐材料,轉換梁可采用鋼骨混凝土結構。
2、模板支撐體系的布置
1)支撐體系的布置
采用扣件式鋼管腳手架(由48×3.5mm鋼管)和門式腳手架進行模板支撐體系的布置,經(jīng)過對轉換層支撐系統(tǒng)嚴謹?shù)挠嬎慵膀炈悖_定如下鋼管門式支撐系統(tǒng):(D負一層加強鋼管立桿按間距800×800H布置,一層及二層加強鋼管立桿按間距600×600mm進行搭設,加強鋼管下部均設置掃地桿和剪刀撐同時與已有模板支撐系統(tǒng)和已澆筑混凝土柱、墻等剛性拉接形成整體:轉換層樓板位置采用門式架支撐系統(tǒng)轉換大梁位置采用鋼管排架__支撐系統(tǒng),鋼管立桿的豎向連接只能采用對接連接,嚴禁采用搭設連接,模板底水平鋼管與每一根立桿相連處均采用雙扣件,以保證扣件的抗滑承載力。②為避免立桿對支撐樓面表面造成損傷,同時也便于對立桿傳至樓面的集中荷載更好地分散傳遞,應在立桿下墊200×200×50mm墊木。在搭設轉換層鋼管支撐架前,應在下一層樓板面上,劃出支撐架立稈的立桿定位點,作為控制搭設質量的依據(jù)。
2)荷栽的傳遞
轉換層施工時,其下面兩層的模板支撐架不拆除,這有利于轉換層自重及旌工荷載的傳遞,同時,為保證后支設的立桿能夠頂緊,在所有后加固立桿的底部設置可調支托。另外,搭設加強鋼管立桿支撐時,要求上下層支撐在同一位置,以保證荷載的有效傳遞。
三、大體積砼和鋼筋密集部位砼的澆搗方法
(1)轉換層的梁、柱鋼筋分布密集,且為高標號大體積砼,對砼的施工要求特別高,為了提高砼的流動性,便于高密度鋼筋砼的澆搗,同時控制砼水泥用量、降低水化熱,在砼配比中可摻16%~18%的粉煤灰。而且,最好使用細石砼(細石含泥量控制在1%以下),并選用細度模數(shù)在2.5以上的中砂,嚴格控制好攪拌時間,每次砼攪拌時間保證不少于90s,以降低澆搗的難度,使砼的施工質量有保證。
(2)對于大截面梁的澆搗,考慮梁、柱頭位置的鋼筋特別密集砼澆搗難度較大、澆搗速度慢,若梁板同時澆搗可能導致砼施工接口的時間超過砼的初凝時間,而且梁下部的砼澆搗質量難以保證,故大截面梁的砼也應分兩次澆搗才能保證施工質量。第一次澆搗可先旌工至梁高的中部(具置應請結構設計人員確定),澆搗完后即由專人曬水養(yǎng)護,保持鹼表面濕潤不少于7d,在其強度達70%~80%設計強度后才能進行第二次澆搗,梁的第二次澆搗則與樓板砼同時進行。
(3)澆搗大截面梁下部砼時必須注意,砼應呈階梯式分層澆搗,分層厚度約0.3m。必須注意分層間隔時間控制在鹼初凝時間內。為方便大截面梁下部砼的澆搗,梁的側模分二次安裝:第一次先將側模安裝至梁中部(第一次砼的高度)并鋸平,以便于砼的振搗和養(yǎng)護。
轉換層是高層建筑結構的重要部分,其施工流程與一般樓層的相差不大,但各分部工程,即模板支撐、鋼筋工程、混凝土工程的施工技術要求很高,只有科學分析、充分準備、嚴格要求、認真實施,才能保證轉換層的施工質量。
參考文獻:
1、唐興榮。高層建筑轉換層結構設計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004。
篇9
關鍵詞:基坑支護;SMW工法連續(xù)墻;施工技術;監(jiān)測
中圖分類號:TU473.2
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2008)07-0199-03
1 工程概況
湖南長沙市某建筑工程總用地面積約為19770m2,總建筑面積約32116m2,工程主樓高為19層,群樓3~4層,設1層地下室。本工程基坑較深,大范圍挖深為6.85m,局部電梯井坑部位深度8.45m。地下室平面呈矩形布置,周長327m,如圖1所示。
根據(jù)該工程地塊地質勘察報告,對基坑開挖范圍為較厚的淤泥質黏土。各土層作為基坑支護設計的主要物理學性質指標如表1。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗,對表中C、φ值作了調整。
2 基坑支護方案的選擇
根據(jù)本工程上述特點,結合基坑周邊的環(huán)境和相同基坑開挖工程的實踐經(jīng)驗,我們在設計方案中考慮幾種方案:
2.1 采用復合土釘墻支護的圍護方案。這是比較經(jīng)濟的方案,但是本工程現(xiàn)場地面2m以下為厚層淤泥黏土,且本工程挖深度(6.85m)相對較深,所以周邊環(huán)境采用該方案的圍護必須比常規(guī)的要加強。復合土釘墻的方案并不能有效地控制土移,且土釘淤泥質土中的效果不明顯。故設計不考慮該方案。
2.2 采用鉆孔樁支護加內支撐和水泥攪拌樁止水方案比較適合地下室開挖,但該方案較常規(guī)工程量偏大,故先不考慮該方案。
2.3 采用SMW工法的圍護方案,有以下特點:①能同時擋土和止水,占用施工場地?。孩谑┕に俣容^快:③無振動、無噪聲、無泥漿污染;④型鋼可拔出回收再用。
為此,我們對方案①和方案③均進行設計計算,對綜合經(jīng)濟、工期與社會效益做了對比,發(fā)現(xiàn)該工程采用SMW工法較之鉆孔排樁方法節(jié)約25%的造價,符合國家倡導的節(jié)能、環(huán)保要求,具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益,因此我們選用SMW工法的圍護方案。
3 SMW工法連續(xù)墻的工作原理和基坑支護設計
本基坑支護設計主要采用了SMW工法連續(xù)墻與型鋼立柱加鋼管支撐的結構形式。SMW(Soi,Mixing Wall的縮寫)工法是以水泥土攪拌樁體作為基坑圍護的一種施工方法,該法通過特殊的多軸深層攪拌機在施工現(xiàn)場按設計深度將土體切散,同時從其鉆頭前端將水泥漿強化劑注入土體,并使之與原位土體反復混合攪拌,然后在水泥土未硬化之前插入H型鋼或鋼板樁作為應力加強材料,直至水泥土硬結。在施工平面上,樁與樁之間重疊搭接,在地下形成一個抗?jié)B性好、剛度大,同時又由于H型鋼的強度,能承受較大水平土壓力的地下壁體。在地下結構施工結束后拔出H型鋼回收再利用。這種結構由于經(jīng)濟合理地利用了深層攪拌樁和H型鋼的優(yōu)點,同時拔出回收H型鋼又可帶來巨大的效益,所以具有構造簡單、止水性能好、工期短、造價低、環(huán)境污染小等優(yōu)點。
該基坑工程支撐面標高為-0.300m。自然地面標高為-0.500m。自然地面至支護鋼管支梁頂面的深度2.500m,支護立樁樁采用樁徑700鉆孔灌注樁(圖2)。四周壓頂梁均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構900×500,強度等級為C25。鋼管支撐截面ZC1為φ630鋼管,壁厚10mm;ZC2為φ426鋼管,壁厚9mm;水平ZC3為φ377鋼管,壁厚7mm。
4 基坑施了方案的技術分析
4.1 本工程基坑支護設計方案中考慮按后澆帶進行了分段施工,由西向東分為1~8軸、8~16軸、16~22軸三個施工段,出土由東側坡進行;3.500m以上土方開挖,先開挖掉有支撐梁部的土方,再進行混凝土壓頂梁和鋼管支撐梁施工。①分段、分層開挖土方至四周壓頂梁底標高-3.500m處,作好60厚C15混凝土護坡。②按照壓頂梁位置進行模板、鋼筋施工,澆筑壓頂梁混凝土。③當壓頂梁混凝土達到設計要求的80%,進行下道工序施工。④鋼管支撐梁施工后挖除支撐梁下土方。
4.2 -3.500m以上的土方采取以11軸為分界線分作兩段分塊放坡開挖,開挖時應設標高控制點,盡量把挖深標高控制準確。開挖時可根據(jù)場地土質情況采取1:1放坡。
4.3 -3.500m以上的土方開挖,應采取保護鋼管支撐梁的措施,嚴禁挖土機和運土車在坑邊碰撞支撐梁。
4.4 在基坑底板施工完成后,拆除二次支撐梁。地下室項板澆筑完畢,拆除基坑支撐梁進行了防水驗收和外襯護墻回土填后,方可拆除SMW支護體中的H型鋼。
5 基坑支護施工技術
5.1 施工流程
放線SMW工法施工壓頂梁土方分段開挖至-3.500m施工混凝土護坡分段澆筑壓頂混凝土養(yǎng)護鋼管支撐梁施工挖-3.500m以下土方分施工段澆筑地下室底板增加斜撐后拆除支撐澆筑墻板頂板和防水施工拔除SMW工法型鋼全部回填四周土方。
5.2 施工方法
5.2.1 測量放線:按照工程的已知控制軸線,放出基坑邊線,在邊線的控制點用4×4角鋼作好標志。并按照設計要求做好監(jiān)測點的埋設和開挖前的初始值測讀。
5.2.2 SMW工法施工:該工法因為具有速度快和占用施工場地小的特點。為加快圍攻護進度與保證質量,工法樁以11軸為分區(qū)線。配合壓頂梁及護坡施工,分為兩段。從A11軸順時針方向進行施工,工法樁控制好鉆具下沉及提升速度,同時要求樁位偏差值在30mm以內,垂直度偏差不大于1%,在攪拌成樁時,下行鉆進時灌入70%~80%的水泥漿,其余在鉆上升時灌入。
5.2.3 -3.500m壓頂梁處土方開挖:根據(jù)SMW工法樁的進度,當完成11軸線以西,開始該壓頂梁處地槽土方開挖(圖3),開挖時按著梁的灰線進行開挖,因-3.500m以下為淤泥,地槽、壓頂梁土方采取分段施工,壓頂梁-3.500m以上護坡施工。
5.2.4 壓頂梁施工:采取邊挖土、邊鋪混凝土墊層,邊澆筑壓頂梁,同時,人工修整好土方后進行了護坡鋼筋網(wǎng)綁扎,隨后進行60厚C15混凝土澆筑。①壓頂梁鋼筋綁扎與鋼管支撐預埋件留設,按設計及規(guī)范要求,鋼管支撐梁預賣件留設位置,按照圖紙要求引測至頂梁上,保證平面幾何尺寸,加強測量復核工作。②澆注混凝土壓頂梁時先檢查鋼筋橫板梁面尺寸是否符合規(guī)范及設計要求?;炷敛捎肅25商品混凝土摻入早強劑,按順序澆搗。③養(yǎng)護混凝土澆筑完終凝后即可
進行澆水養(yǎng)護,混凝土強度要達到設計值?;炷翉姸纫酝瑮l件養(yǎng)護下的試塊試壓結果為判斷依據(jù)
5.2.5 鋼管支撐梁施工:待壓頂梁強度達到設計要求的80%進行鋼管支撐梁施工,在鋼管支撐梁位置進行溝槽開挖,土方開挖按組織方案施工,進行鋼管支撐梁定位、焊接。為使鋼管支撐梁安裝后保持整個支撐成為不變體系,根據(jù)軸力值在施焊前進行焊接試拉。焊縫應四周滿焊,鋼管支撐梁全部安裝完畢后,對壓頂梁進行了保護,運輸?shù)缆吩倩靥?,以保證鋼管支撐梁不易壓斷及撞擊混凝土壓頂梁。
5.2.6 -3.500m以下土方開挖,根據(jù)后澆帶位置分為一個施工段。
5.2.7 鋼管支撐在地下室墻板混凝土達到設計強度的80%后,用人工氣焊切割鋼管支撐。
5.2.8 拔除SMW工法中的型鋼:等做好地下室工程的防水試驗合格后,拔除SMW工法的型鋼。型鋼拔除采用專業(yè)機具進行,拔除過程中應避免碰撞地下室結構。同時,對于在周邊人員的安全和結構等要有專人負責指揮。
6 基坑施工監(jiān)測情況
6.1 監(jiān)測內容
根據(jù)本工程基坑開挖深度、環(huán)境特點、地基土層物理力學性質指標和圍護設計方案要求,監(jiān)測內容如下:
6.1.1 深層土體水平位移觀測:在基坑靠近圍護結構的位置共設置11個深層土體水平位移監(jiān)測孔,測斜孔深度為15m:
6.1.2 支撐軸力觀測:在基坑支撐體系的水平角撐主撐布設9組軸力監(jiān)測點,在斜拋撐布設6組軸力監(jiān)測點,主要觀測支撐體系在深基坑開挖過程中的支撐應力隨時間和工況的變化情況:
6.1.3 圍護結構頂及道路中人行道水平垂直位移觀測:在基坑四周大道靠近基坑的人行道上及圍護結構頂設若干個觀測點,以監(jiān)測其隨基坑開挖的變化情況。
6.2 監(jiān)測工期頻率及警戒值
6.2.1 監(jiān)測工期:從開挖前一周進場埋設測點,至斜撐拆除且監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定或結構做到±0,00。
6.2.2 監(jiān)測頻率:按圍護設計方案,根據(jù)挖土的進展速度及基坑的變形情況來定。基坑開挖階段每天監(jiān)測一次,在基坑開挖接近坑底時如遇超警戒值或變化速度較快的異常情況應增加觀測次數(shù),必要時每天兩次或更多。拆撐期間加密監(jiān)測頻率。
6.2.3 監(jiān)測警戒值:土體監(jiān)測斜孔最大水平位移和沉降警戒值為50mm,水平位移和沉降速率警戒值一般取大于3mm/d。
通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn):水平位移隨著挖土施工進度增長較快,日平均變化率約為+1.0mm,特別是CX4、CX7、CX11等孔在開挖三角土期間日增量的最大測量值為10mm,水平位移總量超過設計警戒值,但水平位移速率一直未超過。分析其原因主要是其周邊荷載較大,期間重車行走較多,這就增加了總的水平位移量。支撐軸力在基坑開挖過程中監(jiān)測一直相對穩(wěn)定,未超過設計值的要求。
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【關鍵詞】高層建筑設計 分類建筑 超高層現(xiàn)狀 新材料應用
一、高層建筑整體設計
(一)主體設計
高層建筑設計中的一個全新的要求就是要實現(xiàn)建筑本身的生態(tài)節(jié)能。首先對于高層建筑主體的下部分裙房而言,雖然其裙房的建設對整個城市影響較小,但是對街道的尺度以及人性化空間的創(chuàng)造等方面的影響都很大。高層建筑的下部門裙房在立面設計上一般跟高層建筑的上部立面不同,在建筑設計當中需要比較細致的設計,要將下部裙房設計的比較多樣化,以免顯得過于蒼白。同時裙房還要進行一定的人性化處理,原因在于群眾的視覺一般接觸到的都是高層建筑的裙房部分,同時裙房對人們所產(chǎn)生的街道空間感的影響以較大。而對于高層建筑的中的樓頂對整個高層建筑的設計形象又起到了個性化體現(xiàn)的作用,雖然對生態(tài)環(huán)境的意想不到,但是它們體現(xiàn)的是高層建筑的標志性和獨特性,因此在樓頂?shù)脑O計上也不是不容忽視的。
(二)處理手法上的巧妙運用
在實際的建筑設計過程中,高層建筑設計中的塔樓部分雖然在設計上沒有很大的變化余地,但是在高層建筑的底層部分可以通過一些巧妙的處理來實現(xiàn)對空間形式上的豐富,在實際的建筑設計中一般都是采用底層架空和入口縮進的處理方法。
二、高層建筑中的分類建筑設計
層入口。首先高層住宅的底層入口處一定要避免設在當?shù)囟局鲗эL的迎風面,而在我國的南方地區(qū),由于比較炎熱,因此底層入口可以全部或者是局部架空,避免對夏季通風的妨礙。
建筑圍護。由于人們在高層建筑商居住多半都會產(chǎn)生一定的恐懼心理,因此在高層建筑設計中一定要注重建筑維護的安裝,從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設計上,由于高層的風壓過大,一方面會對外窗開關造成影響,同時也會對人們擦玻璃的同時產(chǎn)生不安全因素,因此在外窗的設計上應該設計為推拉的啟閉方式。
服務設施。高層住宅建筑在設計上就應該充分考慮到建筑的服務設施,要在建筑底層入口處設置大樓管理人員的值班室,在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品;同時還要在大樓內外設計分戶信箱以及車輛的存放處,在具體的分戶信箱的尺寸安排上,應該大于300mm,同時要保證對墻面面積占用較小的基礎上與墻面垂直。
三、超高層建筑的現(xiàn)狀
高度超過60m的建筑物,需受到日本建筑高層評委的評審,并通過建設大臣的認定后,方可允許建造。從日本《建筑通訊》上刊載的這些建筑物的有關數(shù)據(jù)資料,可以看出,除塔狀構筑物及煙囪等以外,高度超過60m的建筑物,日本現(xiàn)在(1998年1月)有1 000棟以上,其結構類型:純鋼結構(S結構)為60.6%;下部為鋼-鋼筋混凝土結構(SRC結構)、上部為S結構(S+SRC結構)為3.8%;SRC結構為21.3%,以RC(鋼筋混凝土結構)高層住宅為主的建筑數(shù)量不斷增加,且比率達13.9%。高度超過150m以上的建筑物,已有65棟,其中S結構占84.6%;下部為SRC結構、上部為S結構占6.2%;SRC結構占7.7%,從而可以看出超高層建筑以S結構為主的變化狀況。
四、新材料在高層中的利用
TMCP鋼。建筑物的高層化、大跨化等,要求使用的鋼材高強度化,大斷面化,極厚化。以往的冶煉方法,若保證鋼材的高強度,就需加入相應的碳元素,鋼材含碳量的增加會導致可焊性的降低。為了解決這個問題,開發(fā)研制了490N/mm2級的建筑結構用TMCP鋼。建筑結構用TMCP鋼,是通過TMCP(熱處理)處理后得到的。已廣泛用于超高層建筑中,如東京都新(廳)舍大廈(地上48層,檐口高241.9m)中的柱子全部采用此種鋼。TMCP鋼的特點是:①改善了可焊性;②保證了極厚部位的強度;③降低了屈強比。 SN鋼。根據(jù)超高層建筑的抗震要求,鋼材應具有足夠的彈塑性性能和較好的機械性能,可焊性能,具有吸收地震能的能力,日本JIS制定了“建筑結構用鋼材”(SN鋼)標準。廣泛用于超高層建筑。SN鋼要求:①保證可焊性;②保證塑性變形能力;③保證板厚方向的性能;④保證經(jīng)濟性和加工方便;⑤保證與國際規(guī)格接軌。SN鋼的規(guī)格有A、B、C三種,其板厚都是在6~100mm,分400N/mm2和490N/mm2兩個等級。
CFT結構(鋼管混凝土)。繼S結構、SRC結構、RC結構之后,它形成了第四種結構體系。CFT結構體系,就是用圓形或多邊形鋼管內填充混凝土的柱子和S結構,鋼-混凝土結構的梁連接起來而形成的結構體系,具有剛度大,耐久力大,變形能力強,防火性好等方面的優(yōu)良結構性能。因此,超高層建筑,大跨結構等開始廣泛采用此種結構體系。
CFT柱的優(yōu)點是,混凝土填充在鋼管中,在受壓和受彎共同作用下,混凝土向橫向擴散,然而卻受到鋼管的橫向約束(稱為鋼箍效應)。所以,混凝土的強度和變形能力提高。另一方面,由于混凝土的填充,鋼管的局部屈曲受到了有效的抑制。這樣,CFT柱可以最充分利用高張力鋼的強度。隨著高強混凝土及其組合的研究不斷發(fā)展,將來高度為1000m級的超高層建筑的構想實現(xiàn),期待著CFT柱將起主要作用。
參考文獻:
[1]李世權.高層建筑設計的可持續(xù)性理念[J].山西建筑,2009,(01).