给排水结构设计规范范文

时间:2023-07-18 17:36:16

导语:如何才能写好一篇给排水结构设计规范,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

给排水结构设计规范

篇1

中图分类号:U417.3 文献标识码:A

关键词:设计文件、伸缩缝、抗震、防腐措施

排水工程中的结构属于特种结构,荷载作用主要由水土压力和温度、湿度影响,在设计上设计要求及荷载计算工况不同于民用建筑。

随着一系列排水工程结构设计的不断完善,本文结合工程实际,总结了在排水结构设计中需要注意的一些问题。

一、设计文件

1.设计文件必须注明设计使用年限、结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等。

“设计使用年限”是指从工程竣工验收合格之日起,工程的地基基础、主体结构能够保证在正常情况下安全使用的年限。在设计使用年限期间内因设计原因而产生的质量问题由设计人员负相应的责任。

另外设计者还应将结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等有关要求在设计文件中标明,做为设计依据的标准和工程条件。

2.设计文件中必须注明混凝土的耐久性要求。

在不同的环境下,对混凝土的耐久性要求不同,如果未按工程环境类别给出耐久性要求会造成混凝土的破坏。例如在干湿交替环境下,如果碱掺入混凝土,则含活性骨料的混凝土会加速电化学腐蚀,生成膨胀,不可避免的会破坏混凝土。在《混凝土结构设计规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》中明确给出了对混凝土最大水胶比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量和最大碱含量做出了详细规定。

二、伸缩缝的设置于混凝土外加剂的应用

给排水构筑物因其体型较大,经常会在混凝土浇筑过程中,由于水灰比过大,水泥用量过多,养护不当,或浇筑混凝土时产生大量水化热,使混凝土硬化过程中产生伸缩裂缝,因此,《给排水工程构筑物结构设计规范》第6.2.1条规定的伸缩缝最大间距,其补充了当有经验时,混凝土中施加可靠的外加剂或浇筑混凝土时设置后浇带,减少其收缩变形。此时构筑物的伸缩缝间距可根据经验确定,不受表列数值限制。

应该明确,规范首先强调的是当构筑物长度宽度超出伸缩缝最大间距时,应首先考虑设置伸缩缝,只是在结构处理上比较困难时,才考虑掺入外加剂或设置后浇带的方法扩大伸缩缝的间距。所以设计时赢充分考虑给水排水构筑物所处的工程环境条件,对不同构筑物区分对待。但对于超大型构筑物,设置伸缩缝是减少水池开裂的主要措施之一,对于敞口水池永久暴露于大气中,宜考虑设置永久伸缩缝。

在设计中,若增加伸缩缝间距,施工图中不但要注明混凝土掺入膨胀剂,强度等级,抗渗等级,还要在图纸中注明水中养护14d的混凝土限制膨胀率(底板0.02~0.03%、侧墙0.03~0.035%、后浇带0.035~0.045%),用以补偿混凝土的收缩,替代设置伸缩缝,同时还宜从构造上适当加强水平钢筋,提高钢筋混凝土的极限拉伸强度。

三、抗震设防烈度及抗震构造措施

抗震设防烈度采用现行的中国地震动参数区划图的地震基本烈度或按经批准的抗震设防区划确认的抗震设防烈度进行抗震设计。

在给排水构筑物设计中,应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震措施计。《室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范》第1.0.7条规定下列构筑物宜提高一度采取抗震措施:1、给排水工程中的取水构筑物和输水管道,水质净化处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、配水井、送水泵房、氯库等。2.排水工程中的道路立交处的雨水泵站,污水处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、进水泵房、沼气发电站等。因此,在以上构筑物进行抗震设计时,应根据规模和具体情况宜按工程所在地区的抗震设防烈度提高一度采取抗震措施。

设防烈度为8、9度时,采用钢筋混凝土的矩形水池,在池壁拐角处,里外层水平向钢筋的配筋率均不宜小于0.3%,伸入两侧池壁内的长度不得小于1/2池壁高度。

四、腐蚀性等级及预防措施

给排水构筑物因多为地下混凝土结构,所处环境多为地下水位干湿交替或者长期浸泡环境下,为保证受腐蚀性介质作用的构筑物在设计使用年限内正常使用,设计中必须明确腐蚀性等级。在《工业建筑防腐蚀设计规范》中,微腐蚀可不做防护;弱腐蚀:垫层为C20,基础可以不做防护;中等腐蚀:垫层采用耐腐蚀材料,基础表面需涂聚合物水泥砂浆,厚度≥5mm。强腐蚀:垫层采用耐腐蚀材料,基础表面涂环氧沥青或聚氨酯沥青涂层,厚度≥500μm。

五、结束语

本文是作者近几年在结构施工图设计中总结出来的一些常见问题的汇总,根据给排水结构设计规范和设计中总结的经验,提出了一些意见和建议,供同行参考,使给排水结构设计更加完善,提高设计质量。

篇2

关键词:水工构筑物 地下水位 伸缩缝 后浇带 加强带

中图分类号:TV文献标识码: A

随着我国经济发展,国家对环境保护的日益重视,各地污水处理工程逐年增多。作为配套的土建结构专业如何优化设计,在满足给排水工艺要求的前提下,既保证水池构筑物今后的正常生产使用,又降低工程造价,是设计、施工人员面临的共同任务。下面就设计中经常遇到的一些水池构筑物的问题,提出笔者的一些看法

1.设计地下水位的合理确定

水池构筑物的设计与地下水位的标高密切相关。由于地下水位未掌握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故也时有发生。地下水位不仅与土建设计有关,与水工艺设计也有关。根据现行国家设计规范,地下水位应根据地方水文资料,考虑可能出现的最高地下水位。一般设计均取用水文资料的最高地下水位。在50年设计基准期内,一般水工构筑物地下水可变作用的取用按“工程结构可靠度设计统一标准”原则确定,并不考虑罕遇洪水的偶然作用。但值得注意的是,有些工程地质勘察报告所提供的地下水位未能从地方水文资料分析得出,而仅反映勘测期间的地下水位情况。如果详勘在当地枯水期进行,所提供的地下水位标高将无法被设计取用,或导致结构的失误。设计人员应详实了解工程所在地的水文情况,对未满足设计要求的地质勘察报告要求予以补充。要求考虑当地有无暴雨、台风影响,会否出现由于地表水不能及时排除而引起的地下水位提高。水工艺设计人员,应结合对地下水位及地质情况的了解,与土建设计人员一起决定各构筑物的基底标高,综合工艺流程要求、土建造价、运营成本、投产年限诸多因素,制定总体方案及各构筑物方案,以求经济合理。例如当地下水位较高或地质剖面有流沙层时,水工艺设计者应考虑是否可适当抬高基底标高,减少浮力对结构影响及避开流沙层。

2.构筑物设置伸缩缝及后浇缝

2.1构筑物伸缩缝及后浇带的设置

根据设计规范,矩形构筑物最大伸缩缝间距一般为20~30m。近年来,一方面水工艺要求设计的水池构筑物长度已远超过规范间距,另一方面随着建筑材料、施工方法的改进,又为超长水池构筑物不设缝、少设缝提供了可能。

(1)伸缩缝的设置[2]。一般水池类构筑物设计中,对结构强度、裂缝开展宽度、抗浮等计算,一般均按规范要求考虑较好,但由于温度、变形以及不均匀沉降引起开裂,在工程中常常遇到。大多出现裂缝的工程实例表明,设计对温度、混凝土收缩变形等因素影响考虑欠缺是问题的主要原因:①水池类构筑物并非必须保证不开裂,对设计人员来讲重要的是做好裂缝的控制。一方面设计人员要事先对可能的不利因素及其影响予以预防,另一方面在施工过程中万一发生较大裂缝也要有处理方法及技术措施,确保工程交付验收及投产后的安全生产及运行需要。一般说来,影响裂缝的主要因素是温差及混凝土的收缩,温度越高越易开裂,裂缝的数量及宽度也越大;混凝土收缩越快也带来同样后果。②加强对允许伸缩缝间距的计算。从设计方案来讲,设计尽可能采用无缝设计以满足施工的连续性及减少施工难度。针对地基软硬及温差大小,选择伸缩缝的间距。一般水池壁厚≤500mm时,设计不考虑水池热的影响,主要考虑施工阶段的最不利温差和混凝土收缩产生的当量温差,保证由于综合温差对混凝土产生的拉应力与混凝上相应龄期的极限抗拉强度之比值符合安全要求,按此条件复核设计假定的伸缩缝间距是否满足。

(2)后浇带的做法。当设计较长矩形水池时,设计可采用后浇带施工方法来减少混凝土收缩产生的当量温差及不利温差。后浇带的设置可避免部分不利的施工前阶段温差及混凝土前期收缩产生的当量温差,从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。考虑施工的难度,建议设计在后浇带垫层混凝土上设置凹槽,这样方便后期后浇带的清理,杂物等可弃置于四槽,冲洗也方便。笔者在金川集团有限公司含重金属离子污水处理站扩能改造工程的一级混合反应沉淀池结构设计中因水池结构超长,采用了设置后浇带的做法,并在混凝土结构后浇带中掺入微膨胀剂UEA,依靠加强带混凝土较大的膨胀应变,补偿两侧混凝土的温差应变及混凝土的收缩,使混凝土收缩当量温差≤0,达到设计要求。

2.2 后浇缝的做法

当设计较长矩形水池时,设计可采用后浇缝或UEA加强带等施工方法来减少混凝土收缩产生的当量温差及不利温差。后浇缝的设置可避免部分不利的施工前阶段温差及混凝土前期收缩产生的当量温差,从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。考虑施工的难度,建议设计在后浇带垫层混凝土上设置凹槽,这样方便后期后浇带的清理,杂物等可弃置于四槽,冲洗也方便。当设计采用UEA加强带做法时,依靠加强带混凝土较大的膨胀应变,补偿两侧混凝土的温差应变。设计可通过对UEA掺量的调配,补偿混凝土的收缩,使混凝土收缩当量温差≤0,同样达到增大伸缩缝的允许间距目的。

3土建与给排水、设计与施工间的配合

在水池构筑物设计中,给排水设计人员要了解土建一些设计要求,例如对较大水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋(八字角)要求。如工艺不允许加腋,应向结构设计人员讲明。另一方面土建设计人员应尽量满足工艺要求,对较小水池可不加腋。设计应以设计规范为依据,专业之间互相配合,对一些构造措施应区别情况灵活掌握。设计人员还要了解施工,了解施工中新材料、新技术、新方法,了解施工顺序,施工对设计的要求,使设计切合施工、方便施工。水池施工为便于支模及浇筑混凝土,一般在离池底及加腋以上300~500mm处留置施工缝,在此范围尽量避免设计有予留洞、予埋管、悬挑梁板等。

4.土建与水工艺、设计与施工间的配合

在水池类水工构筑物设计中,水工艺设计人员要了解土建一些设计要求,例如对较大水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋(八字角)要求。如水工艺不允许加腋,应向土建设计人员讲明。另一方面土建设计人员应尽量满足水工艺要求,对较小水池可不加腋。设计应以设计规范为依据,专业之间互相配合,对一些构造措施应区别情况灵活掌握。

设计与施工息息相关。设计在中已考虑施工诸多因素,比如水灰比、用水量、混凝土养护天数、后浇带间隔天数等等,这些设计条件必须要求施工逐一落实。而要做好这些又要求设计人员要了解施工,了解施工中新材料、新技术、新方法,了解施工顺序,施工对设计的要求,使设计切合施工、方便施工。水池施工为便于支模及浇筑混凝土,一般在离池底及加腋以上300~500mm处留置施工缝,设计人员应考虑施工要求,在此范围避免设计有子留洞、予埋管、悬挑梁板等。

参考文献:

[1]CB69-84,给排水工程结构设计规范[S].

篇3

【关键词】清水池;地下水位;伸缩缝;后浇带

随着我国综合国力的增强,城市的不断发展扩大,人们生活、工业生产和环境保护的需要,清水池类构筑物工程的建设逐年增多。下面从结构专业的角度对清水池设计所涉及的一些问题,谈谈本人的看法。

1 设计地下水位的合理确定

清水池的设计与地下水位的标高密切相关。由于地下水位未掌握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故时有发生。根据现行国家设计规范,地下水位应根据地方水文资料,考虑可能出现的最高地下水位。一般设计均取用水文资料的最高地下水位。在50年设计基准期内,一般水工构筑物地下水可变荷载作用的取值按“工程结构可靠度设计统一标准”原则确定,不考虑罕遇洪水的偶然荷载作用。值得注意的是,有些工程地质勘察报告所提供的地下水位未能从地方水文资料分析得出,而仅仅反映勘测期间的地下水分布情况。如果详勘是在当地枯水期进行,所提供的地下水位标高一旦被设计人员取用,将会导致结构计算出现较大的误差。所以设计人员应对未满足设计要求的地质勘察报告,要求予以补充。并应考虑当地有无暴雨、台风的影响,是否会出现由于地表水不能及时排除而引起地下水位提高。结构设计人员应结合对地下水位和地质情况的了解,与工艺设计人员共同研究确定清水池的基底标高。综合考虑工艺流程的要求、土建造价、运营成本、投产年限等诸多因素,制定出切实可行的设计方案。例如当地下水位较高或地质剖面有流沙层时,设计人员应考虑是否可适当抬高基底标高,减少水浮力对结构的影响及避开流沙层等。

2 伸缩缝和后浇带的设置

2.1 伸缩缝的设置

根据设计规范,混凝土构筑物伸缩缝的最大间距一般为20~30m。近年来,一方面工艺所要求的清水池长度已远远超过了规范间距;另一方面随着建筑材料、施工方法的改进,又为超长清水池不设缝、少设缝提供了可能。设计人员在具体设计时应根据地基、气温等实际情况,经计算确定是否设缝并提供相应的施工措施方案。

在清水池设计中,通常对结构构件强度、裂缝宽度、结构整体抗浮等进行计算,一般均能按规范要求考虑得较好,但是由于温度、变形以及不均匀沉降所引起的开裂,在工程中却常常遇到。大多数出现裂缝的工程实例表明,设计对温度、混凝土收缩变形等影响因素的考虑欠缺是问题的主要原因。

笔者认为以下两点需重视:

2.1.1 清水池类构筑物并非必须保证不开裂,对设计人员来讲重要的是做好裂缝的控制。一方面设计人员要事先对可能的不利因素及其影响予以预防,另一方面在施工过程中一旦发生裂缝,要有相应的处理方法及技术措施,确保工程的交付验收及投产后的生产、运行安全要求。一般来说,影响裂缝的主要因素是温差及混凝土的收缩,温差越大越易开裂,裂缝的数量及宽度也越大;混凝土收缩越大,裂缝的数量及宽度也越大。因此,限制混凝土的裂缝数量和裂缝宽度,要从设计与施工两个方面来加强控制。设计方面,在保证配筋率的前提下,减小钢筋直径能提高混凝土的延性。因此在结构设计时,在节点应力集中处或大体积混凝土中,沿截面均匀配置细、密的钢筋或构造钢筋网片,可提高构件的抗裂能力。施工方面,不要过分强调加快工程进度,不要过分追求水泥的早高强,尤其不要不分场合地使用早强型(R型)水泥。在混凝土中考虑掺加缓凝剂和减水剂,降低水灰比,适当增加粉煤灰的用量,减少水泥用量。混凝土振实成型后,要尽早表面覆盖,加强养护,延长浇水养护时间。

2.1.2 加强对允许伸缩缝间距的计算。从设计方案来讲,应尽可能采用无缝设计,以满足施工的连续性、减少施工难度。在设计过程中,要详细收集相关资料,依据地基软硬程度及温差大小,选择伸缩缝的间距。一般清水池设计时主要考虑施工阶段的最不利温差和混凝土收缩时产生的当量温差,确保由于综合温差对混凝土产生的拉应力与混凝上相应龄期的极限抗拉强度之比值符合安全要求,并按此条件复核设计假定的伸缩缝间距是否满足。最不利温差一般可采用混凝土浇筑时气温与混凝土达稳定时温度之差。当构筑物及时回填土时,由于地下温度一般常年变化不大,混凝土达稳定时温度可近似取当地年平均温度;但如果工程施工周期较长,需越冬后回填时,混凝土达稳定时温度应取当地月平均最低温度[2]。对设计考虑设置伸缩缝情况,建议伸缩缝从基础垫层处就断开,这样计算底板伸缩缝间距时,基底土对混凝土底板的约束系数Cx值才符合实际。

2.2 后浇带的设置

当设计较长矩形清水池时,设计可采用后浇带或UEA加强带等施工方法来减少混凝土收缩产生的当量温差及不利温差[3]。后浇带的设置可避免部分不利的施工前阶段温差及混凝土前期收缩产生的当量温差,从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。后浇带的间距首先应考虑要能有效地削减温度收缩应力,其次考虑与施工缝结合。在正常的施工条件下,后浇带的间距宜为20~30m。后浇带的保留时间越长越好,一般不应少于40天,最宜60天(考虑施工可能)。在此期间,混凝土水化热引起的早期温差影响基本消失,约30%的混凝土收缩也已基本完成。

当设计采用UEA混凝土加强带时,依靠加强带UEA混凝土较大的膨胀应变,补偿两侧混凝土的温差应变。UEA加入到普通混凝土中,拌水后和水泥组份共同作用,生成大量膨胀结晶水化物--水化硫铝酸钙(C3A.3CaSO4.32H2O),使混凝土产生适度膨胀。在约束条件下,它通过水泥石与钢筋的粘结,使钢筋张拉,被张拉的钢筋对混凝土本身产生压缩应力(称为化学预应力或自应力),在混凝土中产生0.2~0.7Mpa的自应力值,可大致抵消由于混凝土硬化过程中产生的收缩拉应力。即掺加UEA的混凝土的拉应力接近于零,或小于0.1~0.2mm/m。从而防止或减少混凝土的收缩开裂,并使混凝土致密化,提高了混凝土结构的抗裂防渗能力。设计人员可通过对UEA掺量的调配,补偿混凝土的收缩,使混凝土收缩当量温差≤0,同样达到增大伸缩缝的允许间距目的。

3 结构与给排水工艺、设计与施工间的配合

在清水池设计过程中,结构设计人员必须了解给排水工艺的设计要求,例如较大清水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋角(八字角)要求是否会对工艺造成影响,如果工艺要求不允许加腋角,结构设计人员则应首先满足工艺的要求,采取其他措施来解决局部应力集中的问题。设计人员应以设计规范为依据,各专业之间互相配合,对一些构造措施应区别情况灵活掌握使用。

设计与施工息息相关。设计在计算中已考虑施工诸多因素,例如清水池施工时,为便于支模及浇筑混凝土,一般在离池底及加腋以上200~500mm处留置施工缝。设计人员应考虑施工要求,在此范围内,避免设计预留洞口、预埋管道、悬挑梁板等。

在清水池设计中,一方面设计人员应结合工程实际情况,以较低的工程造价,建设优质的工程;另一方面设计人员应具备对施工过程中所产生的渗漏、裂缝等现场问题的处理能力,了解、掌握当前常用处理裂缝及堵漏方法的技术措施,以便更好地完成设计的后期服务。

参考文献

[1]CB69-84,给排水工程结构设计规范[S].

[2]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

篇4

关键词:给排水;小区;设计要点;节能

建筑小区室外给排水工程设计处于建筑给排水和市政给排水设计领域的连接带,容易被工程设计人员轻视,设计出来的产品质量和适用度往往不是很好。同时,建筑小区的室外给排水工程设计所牵涉的规范和规程却是最多的,既有建筑给排水设计方面的规范,又有市政给排水设计方面的规范,所涉及和考虑的知识面很广,是锻炼和考察一位给排水设计人员的知识面的最佳途径之一。小区室外给排水设计的质量,直接影响到小区今后的管理、维护和使用,而且会对小区的环境和卫生质量产生直接的影响。

1 小区室外给排水工程设计相关规范

首先,给排水工程的设计应严格执行相应的国家现行规范,虽然目前现行的专门针对小区给排水系统的规范较少,但牵涉到的建筑和市政各自专业方面的规范较多,主要有《住宅小区给水排水设计规范》、《建筑给水排水设计规范》、《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》、《人民防空地下室设计规范》、《人民防空工程防火设计规范》、《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》、《城市工程管线综合规划规范》和《给水排水管道工程施工及验收规范》、《给水排水工程构筑物结构设计规范》等。除此而外还应在设计中参考和执行针对工程材料和一些设计标准方面的现行技术规程。

2 充分收集一切和给排水相关的小区环境情况

第一,了解一些当地的实际情况和供排水部门的政策法规,如给排水工程规划情况、污水处理厂设置情况、气候条件和设计暴雨强度公式,地质基本情况,对化粪池、隔油池的设置要求,排水体制是雨污合流还是分流,供水运行情况,供水部门对水费计量方式的要求等等。

第二,了解设计小区地块周边市政管网供水方式是支状供水还是环网供水,供水水压如何,小区周边市政供排水接驳口预留情况,包括市政给排水管接驳口的位置、管径和标高,周边是否有江河等自然水体,达到水体排放要求的雨水可直接排放到自然水体。

第三,了解小区内各栋单体建筑的功能和用水量情况及各单体建筑的给排水设计图纸,对整个小区各单体建筑之间的生活和消防供水系统的相互关系和系统分区要深入了解,对排水设计及处理要求也要了解。

第四,了解小区内地下室和其它大型地下构筑物设置情况,熟悉道路和景观绿化配置情况,对其它各专业管线(如强电、弱电、燃气等)设计图纸和布置等情况要掌握。

3. 给排水系统设计的整体性和施工可行性

3.1 给排水系统的平均流量和峰值流量

在流量评估的时候,要分别计算小区的商业区、居住区、绿化区等各个功能区的用水需求,包括平均用水量,单位时间(天、小时)峰值用水量,还要考虑到消防用水的需求量,得到小区用水需求总量,再结合成本预算和小区发展规划,预留足够的余量,就可以得到小区的给水系统流量需求。小区排水系统的流量一般设计为给水系统流量的百分之八十五。

3.2 小区入室管道的接口设计需求

在进行室外给排水系统设计时,必须充分考虑小区入室管道的接口需求,综合小区各功能区的区域划分及用水需求特点,合理布署室外给排水系统主管道在小区的分布,并规划出合理的入室管道接口。

3.3 系统整体性

由于建设程序和小区建设流程,室外给排水设计往往是在单体建筑建成后才进行,设计人员在单体设计时由于各种原因,往往不注意单体设计与室外给排水设计的有机结合,在作室外给排水设计时才发现布管困难等问题,不得不采用一些违反规范的补救措施,在增加了工程的造价之外,还容易给小区建筑带来一些缺陷和潜在的使用隐患。

在单体给排水设计时,出户管预留位置和方向要有利于室外给排水设置与周边市政管网情况的结合。如果有大型地下室上面作为交通通道或广场时,尽量避免管线在其上面通过,特别是排水管。若确实无法避免,则在单体设计时就要保证地下室上面的覆土厚度可以满足管线布设和地面雨水组织排放。其它专业管线出户位置和预想室外设置位置在单体设计时就要和给排水专业管线错开,以免各专业管线挤压在同一位置或一狭小空间内不利施工,甚至无法实施。在考虑室内消防管网系统的水泵结合器的接出位置时要与室外总平结合,水泵结合器最好能设置在路口等明显易于取用的地方。若有条件,各专业管线检查井盖最好设置在绿地里和人流交通视线死角,而不要或尽量减少设置在道路、广场和交通主要通道上,这样有利于美观和施工,且井盖的减少有利于道路和广场等硬地面的经久耐用。

4 管网系统规划注意事项

小区给排水及综合管网的规划应重点从以下几个方面实施:

4.1 小区综合管网的应用设计

全线敷设并实行全封闭管理。干、支线分支明确,干线管沟输送,而支线直埋敷设。局部平面塞管部位设管沟过渡。综合管沟设计特别适用于管网设计,是解决小区管网规划问题的特殊手段。

4.2 做好小区综合管网规划设计过程中的质量监控

这一方面的质量监控主要包括平面上各管线的管位设置与分布、竖向上各管线的布局设计。对管沟断面的设计要考虑管沟与外部管道相连接,并兼顾排水管横向穿沟是否会影响沟内管道断面的布置,还应考虑适当的扩容空间。

4.3 对土建施工质量的监督

地基软硬不一时,采取措施对地基做相应的处理。在变截面处应对基础进行加固处理,防止不均匀沉降。在地基上因软土导致基坑放坡大时,应采取相应措施进行有效的护坡,以免影响周围施工。

5 环保和节能

小区给排水设计应尽量利用已有资源,减少造价,并尽量采用科技创新、节能、环保型产品。消防水池尽量与景观水景水池结合,若自然水体水质和一年四季水位均满足消防要求,则可利用自然水体。合理规划各压力设备和蓄水设备的位置,最大限度地利用自然压力,实现尽可能多的供水需求。尽量利用周边已建道路上的市政消火栓,减少室外消防管网敷设长度和消火栓数量。根据市网供水压力情况,低楼层尽量利用市网压力直接供水,若条件允许,经当地供水部门同意,高楼层也可采用管网叠压供水设备组件供水,以充分利用市网余压,以利节能。热水供应系统应充分利用太阳能这一绿色能源,根据当地气候条件和工程造价选用合适的太阳能热水系统。

6 结束语

建筑小区给排水工程设计虽然存在相互配合的专业和工种多,设计时间紧、前期资料不全等方面的困难,但设计工作还是要遵循做细做精的原则,尽量收集有关资料,做好前期与各专业和各工种设计人员的沟通,按照国家现行规范,使建筑小区给排水工程设计达到既满足功能使用又经济节能的理想效果。

参考文献:

[1]张静,马龙.大型住宅小区的给排水综合管网设计[J].陕西建筑, 2008(4): 82-83.

[2]陈彤.浅议小区给排水及综合管网设计[J].厦门科技,2003(1): 46-48.

[3]邹俊刚.浅析建筑给排水工程施工管理[J].科技资讯,2009(30)

篇5

关键词: 建筑造型 ; 结构设计

中图分类号: TU441.3 文献标识码:A 文章编号:

1.工程简介

大庆市实验中学是省级重点中学,位于大庆市高新技术产业开发区,比邻滨州湖,与万城华府仅一道之隔,南与东北石油大学相连,地理位置优越,交通方便,教学设施布置齐全,教学质量全省名列前茅。不但具有完善的教学楼、实验楼、宿舍群,而且也非常注重学生身体素质的培养,在市政府的大力支持下修建了一座综合性的体育馆。该体育馆建筑面积为12159平方米,层数为地上1层,局部2层,建筑高度为15.6米,一端设有篮球场地、四周设有看台,另一侧是局部2层,包括乒乓球和羽毛球训练场地和比赛场地,1层为公共服务区,供学生洗澡、休息和更换衣服的场所。建筑外观如图1所示。本文对该体育馆的建筑、结构设计进行了详细说明,为同类工程设计提供参考。

图1 体育馆建筑外观

2.建筑设计要点

2.1交通疏散

体育馆位置的规划布置比较合理,在体育馆的设计过程中考虑到学生人流和车流同城市交通之间的协调,把体育馆建在离教学楼较远的学生宿舍区,离学生宿舍较近,而且出入东门比较方便,与教学楼放学学生出入的北门分开,避免人员过多。体育馆外侧设有大面积停车场地,并靠近交通干道,便于家长接送孩子,同时也便于一些其他单位临时到体育馆活动。

2.2平面布置

体育馆平面布置严格按照各项国际标准来进行,蓝球赛场净高不低于15米。采用进口的木质地板。为达到良好的视觉效果,篮球场地比室内标高低900mm,观众席安排在最佳视觉范围内。比赛场地屋顶未设天然采光窗。2块比赛场地联系方便,可很好的供学生们上课和平时的娱乐。局部2层的上层是乒乓球和羽毛球场地,考虑到这2类球的活动对楼下的影响较小,因此设置在2楼。

2.3剖面设计

观众席看台的剖面设计是至关重要的,直接影响到人们观赏比赛的质量。看台设计成阶梯形,坡度为常规的30度,考虑到座位的设置,台阶高度为45厘米,宽为50厘米。场地设置不能低于室内标高太低,否则视线模糊,也不便于学生们出入。

3结构设计

3.1屋顶结构体系

为了体现体育馆的特色,同时体育馆屋盖的跨度较大,因此屋顶结构在整个建筑设计中占据比较重要的地位,对整个建筑造型起着决定性的作用。近些年体育馆等大型娱乐活动设施的兴建促进了大跨度在结构建筑方面的应用与发展。可供采用的有空间结构很多,如网架结构、网壳结构、悬索结构、充气结构和组合结构等。一般截面尺寸为矩形的采用网架结构和悬索结构的较多,圆形截面的采用网壳结构和充气结构的较多。屋顶的轴线跨度120×120米,屋顶结构一侧支撑于沿建筑物周边布置的十一根柱子上。另一侧通过悬索悬挂于突出屋面的柱子上,整体效果图如图2所示。

图2 整体屋盖效果图

根据建筑师对屋顶结构布置的要求,屋顶采用抽空四角锥网架结构[1],单向桁架体系做受理结构。

图3 三角锥桁架详图

桁架不是常规的钢管焊接而成,而是有三角锥网架构成,结构自重轻,屋顶采用压型钢板金属屋面板,与网架可靠连接在一起。 为使屋顶结构体系外形美观、受力更加合理,将桁架做成变高度的形式。三角锥桁架体系详图如图3所示。

3.2有限元分析

本文采用ANSYS有限元软件[2]对网架屋盖进行分析,采用单元库中的LINK8三维单元模拟杆件,定义单元、实力常量和材料属性。直接建立节点,通过连线生成杆件,建立有限元模型,给结构施加约束和荷载,考虑到网架面积较大,又处于降雪量较大的北方,故设计时将雪荷载作为主要的屋面活荷载,取下列四者的较大值。

S=1.2×恒SGK+1.4×雪SQK

S=1.35×恒SGK+0.7×1.4×雪SQK

S=1.2×恒SGK+1.4×活SQK

S=1.35×恒SGK+0.7×1.4×活SQK

静力求解,建立单元表,输出杆件的内力,进行截面的初选和杆件应力、稳定的验算。采用后处理查看网架的变形,计算挠度,要满足钢结构设计规范[3]的要求。

节点采用焊接空心球节点,工厂预制杆件,现场焊接,空心球采用直径为160mm的高强钢板焊接而成,杆件与空心球之间采用完全焊透的坡口对接焊。焊缝视与母材等强,不必验算。支撑柱采用空钢管,考虑到长细比较大,对轴压柱有不利影响,因此在空钢管中间设置了加劲肋[3],在焊接时与钢管同时焊好。

3.3主体结构

结构内部主体采用现浇钢筋混凝土框架结构[4],多孔轻质砌块砖做填充墙,外贴密致保温板和吊挂玻璃幕墙。由于建筑功能的要求,只能布置很少的填充墙,为保证结构的整体刚度, 在2侧设置了耳墙。既起到增加刚度的作用,而且比较适合作为北方的门斗,更有利于避免室内温度的流失。

3.4地基与基础

考虑到建筑不高,整体承载力不是很大,故采用天然地基方案。基于本体育馆工程的特点,各竖向承重构件的轴力差别不大,跨度也基本相同,故采用柱下独立基础和墙下条形基础和局部浅基础。由于体育馆位置离滨州湖较近,地下水位较高,因此采用抗水板的方法解决建筑的防水问题。

4设备与电气

体育馆内给排水设施齐全,生活热水24小时供应、中水和消防给水系统布置标准;采暖、 集中空调、机械通风和机械防排烟系统样样齐全。 篮球比赛大厅设有全自动消防水炮灭火系统。 比赛大厅及观众休息厅采用全空气空调系统,比赛大厅的观众座椅下自动送风。强电部分包括电力负荷等级及分类,高压10KV系统及继电保护,低压配电及柴油发电机子系统,照明,干线敷设,防雷及接地保护系统。 弱电系统包括以下内容:卫星接收及有线电视系统,综合布线系统,建筑设备监控系统,安全防范系统,集成管理系统,计时记分与成绩处理系统,会议、扩声系统,消防系统。

5总结

本文针对某一体育馆这一特殊工程设计,对建筑设计要点进行了叙述,充分体现出结构的特色与优势。在此基础上对结构设计进行了说明,屋顶采用网架结构体系,既实现了轻屋面的结构设计理念,又保证了室内的自然采光。随后介绍了主体结构、基础和设备的设置。可为开展同类工程设计提供参考。

参考文献

[1] 张文福,王秀丽.空间结构[M]. 北京:科学出版社,2006.

[2] 郝文化.ANSYS土木工程应用实例[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[3] GB50017-2003.钢结构设计规范[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2003.

篇6

关键词: 管道变形施工造价覆土

前言

广州市西江引水工程第三标的石门、西村并行线(管径为2800和3200) 西村支线(管径为3200)途径广清高速公路后转入增槎路,最后进入西村水厂。由于在这些路段,管道主要敷设在行车道路下,在车行荷载的重复动荷载作用下要特别注意管道的强度、刚度(变形)、稳定性满足要求。

因此在这些路段,我们为保证结构设计的安全并达到节省投资的目的,主要采用了钢衬钢筋砼压力管以及加肋钢管,下面对钢衬钢筋混凝土压力管、加肋钢管、PCCP管以及一般钢管作结构安全性、经济性的简单对比。

一、钢衬钢筋混凝土压力管道

若采用普通钢管,为满足抗浮要求,往往需要达到一定的埋设深度。而管道埋置越深,导致基坑开挖的深度也较大,这将造成基坑开挖止水的困难程度以及增加基坑支护造价。如果采用D3200PCCP管,其单节管(长度为5米)重达31吨,在管道的运输及吊装过程中需要采用重型机械,并且是在繁忙的公路上进行,因此PCCP管道的运输及其施工苦难程度较大并对周围环境影响较严重,同时在管道吊装过程中由于单节管重量较大而导致基坑周边荷载增大,这将增加支护结构的费用。

钢衬钢筋混凝土压力管道是由内衬钢筒以及钢筋混凝土箱涵组成的管道结构。他采用内衬钢筒来承受内水压力,而外包钢筋混凝土承受外荷载如汽车荷载以及覆土荷载,因此它充分发挥钢材抗拉和混凝土抗压的材料性能。同时由于混凝土比重较大容易满足抗浮要求,而适于浅埋。经计算,钢筒D3200X14的内衬钢筒外包300厚钢筋砼结构在覆土深度为0.7米的情况下能够满足管道本身的强度、刚度、稳定等各项要求。为保证施工质量,钢衬钢筋混凝土压力管道的内衬钢筒两端要加肋环,保证对接焊口间的圆度,同时需中部每2m加“米”字型的活动内撑,以满足运输和浇筑混凝土时的刚度要求。此种结构形式优点总结如下:

外包砼薄壁钢管的造价较PCCP管材贵约15%,所需要的基础处理要求基本相同。主要区别在于抗浮和地面荷载对覆土的要求,当管道埋深不受市政特殊要求时,前者仅考虑700覆土便可(个别地段经处理后外露亦可),从而可减少约1.2m的基坑深度,减少施工费用,有利于地下水位高和附近有建筑物的地段施工。

基坑截面,如D2800XD3200PCCP管需要10.5x5.5~6(深),外包砼薄壁管为8.2x4.5(深),挖填土方量减少,征地宽度减少,施工难度减少。

管材吊运的重量分别为5m长的PCCP管约39t,6m长的外包砼薄壁钢管约8t,大大减少吊车吨位和基坑边的施工荷载,减少基坑的支护用料和施工便道的等级。

因此钢衬钢筋混凝土压力管道造价约6.47万元/米,而PCCP管造价约为9万元/米。

由于钢衬钢筋混凝土压力管道在现场浇筑混凝土,不利于埋设太深,因此当遇到原有的各种管道埋置较深难以避让时则采用加肋钢管过渡。

二、加肋钢管

加肋钢管的优点主要是可以减小钢管壁厚,减少钢管在荷载作用下的变形,增加管道结构刚度。如若使用D3200X32钢管,在覆土为2米以及汽车荷载作用下管道变形计算为

,而在当覆土荷载作用下的变形 。

当采用加肋钢管时,在保证钢管强度的情况下可以减少钢管厚度,经计算,可采用D3220X24钢管加肋24*200@1000以满足强度要求,此加肋钢管在汽车荷载+覆土荷载作用下的变形为8.6mm,只在覆土荷载作用下的变形为6.4mm。

由上述计算可知,我们可以得到以下两点:

不加肋钢管变形量远大于加肋钢管,从而证明了加肋钢管可以明显的增大大口径钢管的刚度,使得施工中容易控制变形进而保证钢管的圆度和施工质量;

无加肋钢管在有、无汽车荷载作用下的差异变形量为 =16.9mm,而加肋钢管的差异变形量为 =2.2mm。说明了无加肋钢管在有无汽车荷载作用下的变形幅度较大,这对于管道的安全运行以及管道上的路面结构将产生一定的危害。

三、结言

综上两种原因,我们推荐采用加肋钢管作为钢衬钢筋混凝土压力管的补充,主要用于某些地段由于原有各种管道埋深较浅,管径较大且不易迁改或迁改困难的地方,以避免钢衬钢筋混凝土压力管道深埋。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家标准.给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002).北京.中国建筑工业出版社,2002

[2]中国工程建设化标准化协会标准.给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程(CECS 140:2002).北京.中国计划出版社,2003

[3]给排水工程结构设计手册.中国建筑工业出版社,2006

篇7

摘要:概述了建筑安全与结构安全的关系,论述了建筑结构设计安全度的相关知识,并从建筑设计必须与结构设计相结合、合理确定设计安全度、进行防火防爆设计、考虑建筑结构的耐久性等方面提出了取保建筑安全的设计措施,最后提出了结论。

关键词:建筑设计;结构设计;安全设计

1建筑安全与结构安全的关系

建筑结构安全直接影响建筑物的安全,结构不安全会导致墙体开裂、构件破坏、建筑物倾斜等,严重时甚至发生倒塌事故。如墨西哥城在1985年9月地震中,不少三角形建筑均遭到严重的破坏。从结构角度而言,平面形状是三角形的结构迎风面较大,在水平风力作用下,它受力的效果,即抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形,正多边形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多,而使得建筑物安全性较差。

2结构设计安全度

2.1结构设计安全度的概念

从事建筑结构设计的基本目的是在一定的经济条件下,赋予结构以适当的安全度,使结构在预定的使用期限内,能满足所预期的各种功能要求,一般来说,建筑结构必须满足的功能要求是:能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用,且在偶发事件中,仍能保持必须的整体稳定性,即建筑结构需具有的安全性;在正常使用时具有良好的工作性能,即建筑结构需具有的适用性;在正常维护下具有足够的耐久性。因此可知安全性、适用性和耐久性是评价一个建筑结构可靠(或安全)与否的标志,总称为结构的可靠性,对这些性能的度量,即结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构的可靠度(或称安全度)。

2.2安全度与工程事故

关于工程事故与设计安全度的关系,有人认为国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系,规范的安全度是够的。资料显示,上世纪50年代的结构设计方法与现在近似,当时所用的混凝土强度很低,只有110#-140#,比现在的C15还低,其施工手段也很落后,混凝土用体积配合比,人工搅拌,没有振捣器。而施工发生安全事故的却很少,如北京饭店、王府井百货大楼等一些建筑物,使用至今已逾45年,而且都经过了唐山地震影响的考验,因此可以说,现在的安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。不过也有专家指出,一些工程事故往往由多种因素综合造成,施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低,加在一起终于酿成大祸,这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败,较高的安全度总是与较低的失效概率相联系,这是客观规律。

3确保建筑安全的设计措施

3.1建筑设计必须与结构设计相结合

建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定方面起着至关重要的作用。但也有一种不好的倾向,少数建筑设计帅把结构设计摆在从属地位,并要求结构必须服从建筑,应以建筑为主。许多建筑设计师强调创作的美观、新颖、标新立异,强调创作的最大自由度,然而有些创新的建筑方案却在结构上很不合理甚至无法实现,这无疑给建筑结构的安全带来隐患。

刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

3.2合理确定设计安全度

结构设计安全度的高低,是国家经济和资源状况、社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础,但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。

与国际上一些通用标准相比,我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,有的偏低较多。这体现在涉及结构安全度的各个环节中,如我国混凝土结构设计规范取用的荷载值比国外低,材料强度值比国外高,估计结构承载力所用计算公式的安全裕度低于国外甚至在个别情况下偏于不安全,对结构的构造规定又远比国外要求低。

3.3进行防火防爆设计

建筑消防设计市建筑设计中一个重要组成部分,关系到人民生命财产安全,应该引起大家的足够重视。现从防火分区和安全疏散两方面来讨论:

3.3.1建筑的防火分区问题

《建规》3、2、1条规定了厂房的防火分区,其中有一点需要注意,即厂房的防火分区是和该厂房的耐火等级、最多允许层数及占地面积有关。虽然《建规》中规定封闭楼梯间的门为双向弹簧门就可以了,但作为划分防火分区用的封闭楼梯间门至少应设乙级防火门。因为开敞的楼梯间也是开口部位,是火灾纵向蔓延的途径之一,也应按上下连通层作为一个防火分区计算面积。

3.3.2安全疏散设计问题

很多大型商业建筑在消防安全疏散设计中存在的问题,诸如首层中部疏散楼梯无法直通室外、中庭回廊容易滞留人员、首层疏散距离超过规范要求等。商业建筑卖场的疏散距离应执行《建规》中5、3、8第三款(不论采用任何形式的楼梯间,房间内最远一点到房门的距离不应超过袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离)的规定,即22m,如再设有自动喷水灭火系统其疏散距离再增加25%,为27.5m。但如果在商业建筑的卖场每家店铺均设有到顶的隔断墙,并设有安全疏散通道,疏散通道两侧的隔墙耐火极限≥lh(非燃材料),房间隔墙耐火极限t>0.5h(非燃材料),则房间门通过安全疏散通道到疏散出口的距离适用40m和22m的规定等等。

3.4考虑建筑结构的耐久性

结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题。现在有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少,重视强度极限状态而不重视使用极限状态。重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。所谓“安全”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,以及保证结构有修复的可能,即所谓的“强度”、“功能”和“可修复”三原则。

我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干渴、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。所以这个问题必须引起格外重视。

篇8

关键词:景观设计;施工图;

中图分类号: P901 文献标识码: A

一、景观施工图设计的主要内容

为保证景观设计有效落实,实现景观施工质量,需要进行景观施工图设计。一个工程项目的景观施工图设计应包括以下内容:目录、设计总说明、总平面定位图、竖向定位图、铺装设计图、植物布置规划图、照明设计图、给排水设计图、灯具布置图及部分部位详图等。在景观施工图设计的总说明中,应包含景观设计依据,如国家现有相关政策,包括景观设计规模、范围、内容、原则及目标,包括施工说明及植物种植要求等。

1、景观施工图设计的总平面定位图内容

在总平面定位图中,应将施工地形地物标明;标注场地施工坐标网、测量坐标网;标明施工道路、给排水等施工坐标及尺寸参数;路面设计宽度及路面平曲线要素;场地四周施工坐标;在平面定位图中应包括指北针,说明栏,包括施工图设计的主要依据,施工图比例及尺寸单位,还应包括测量坐标网补充图例等内容。

2、景观施工图设计的竖向定位图内容

在景观施工图设计的竖向定位图中,应将场地施工坐标网、场地施工坐标值进行明确标注;标注地面、道路等关键性坐标;针对建筑中道路或排水沟起点、边坡点、转折点及终点等,应明确标明其各个点的设计标高、纵坡度及纵坡距,对道路及排水沟平面线要素及参数进行标注;竖向定位图中应标注其道路设计为单面坡或双面坡;标注施工护坡、挡土墙顶部设计标准及底部设计标高;为标明设计地面坡向,应采取坡向箭头进行标注;如施工工程对场地平整度要求较高,则需要应用等高线进行地面起伏状况的描述;除此之外,竖向定位图还应包括指北针、说明栏、图纸比例及尺寸单位、补充图例等内容。

在景观施工图设计中,还应对植物布设进行详细说明,标注苗木表,标注路面结构、道路横断面、护坡等。

3、景观植物部分

根据地块的地理位置,结合本地植物生长习性,选取形态优美、好成活、易栽培植物品种进行景观造景。在理解方案基础上,运用植物的疏密关系、高低错落组合再现方案神韵。统计出植物表,给出植物的规格、冠幅、高度、枝条数量、栽植株行距、栽植区域,并统计出植物数量。便于施工采购。分区域绘出种植平面图,并给出放线网格,种植平面图可分为乔木定位图和花灌木定位图,使图纸更加清晰明了。

4、管网综合

将绘制好的竖向图纸、水景图纸转给水专业,由水专业配合绘制给排水图纸,将竖向图纸转给相关专业,根据最终环境图纸绘制终板管网综合图纸。

二、施工图设计中的几大常见问题

1、图纸中存在的问题

局部图纸内容过于简单,有的只有一张园林种植设计总平面图,大比例尺分幅图和局部节点大样图都不健全,也就很难表达设计的真正意图,所以在施工进行中不得不临时更改设计方案;设计人员对现场施工环境不了解,设计前也没有进行实地考察,所以施工人员很难在图中找到即有树木,误砍误伐名贵树种的现象也是存在的;还有一个问题就是,因苗木表内容不统一,导致工程招投标、工程预结算、工程施工、工程监理和验收等工作在开展时均有不同程度的困难。

2、设计规范

每一个园林建设工程项目在前期都要通过报建和消防审批这两道程序后,才能开始设计和施工。不同型号的消防车,消防车道、回车场、网车场、管道和暗沟等的设置也是各不相同的。此外,不同类型的工程项目还要有不同的设计要求,不可以一概而论。如:公园的设计、商场的设计、住宅小区设计等不同工程都有各自的设计规范,并且所需的建筑面积和绿地面积比例也都有不同的要求。

3、结构设计

园林景观施工图设计中,不仅包含了园路设计、铺装设计、植物设计等元素,同时也涉猎了其他复杂的构筑物设计,例如:特色亭子、特色花架、各式水景造型和景墙设计。通过这些设计元素,可以体现出设计师的设计理念,同时也突显了其中的复杂结构。尽管景观设计中的结构设计是相当简单的,是微乎其微的,但是一个好的景观施工图结构设计可以在保证安全规范的前提下充分体现出景观设计的自然要求和美观要求。在施工图设计中,应对重点部位加强设计,在降低成本投入的同时也减轻对景观工程造成的破坏程度。

4、材料设计

景观设计方案设计师对于材料的选择往往只会初步定一个基调、颜色或者苗木大小等,需要施工图设计师在施工图设计时选择确定具体的品种、材质、规格等,因此要求施工图设计师熟悉各类景观材料的品种、价格、特性、工艺等,这对保证工程进度,控制工程成本有至关重要的作用。以下是两个具体实例:

4.1在景观工程中,采用相同的材料,经过不同的表面处理就会呈现出不同的效果和功能,这个结果是方案设计师无法完全考虑到的,所以需要施工图设计师去好好考量、设计。例如:在对住宅区入口车行道地面进行铺装设计时,就需要兼顾美观与功能,有些设计石材面采用的是自然面处理,它的缺点是表面过于凹凸粗糙,人行舒适感较差,且车行时轮胎与地面摩擦较大造成噪音过大。对这一情况,可将石材采用荔枝面和火烧面处理,便轻松解决了以上的不足之处。

4.2地面板材之间的拼接缝经过合理设计,使地面铺装效果锦上添花。例如:在施工图设计中将板材间的普通密缝设计增加了V型槽做法,同时在最外侧特意加大了留缝宽度,并且采用深色勾缝剂来填充,就会使原来单一的路面铺装立刻显得生动立体。

5、植配设计

植配设计的好坏关系到整个景观设计的成败,这个观点估计能够得到多数人的赞同,但是好的植配设计师在充分领悟方案设计意图的基础上,还需要具备对苗木各项指标的充分熟悉,例如各种苗木的习性、价格、特点、市场供应情况等等。特别是在目前苗木市场部分苗木资源紧缺的情况下,如何有效的搭配各种苗木品种,在营造景观效果的前提下有效降低成本、提高功效,都是值得施工图设计师去研究和思考的。

案例一:住宅类景观方案设计中,为了营造小区入口通道的仪式感和气势感,往往植物设计时较多采用的是成排较大规格的银杏,而根据实际市场行情,银杏价格及其昂贵,这时候就需要设计师根据项目营造成本的要求,在施工图设计阶段进行调整设计。为保证原方案设计意图,施工图设计中可将银杏改为相同规格的榉树等高大乔木,不但在材料成本上节省近三分之一,而且比原方案多了一份林荫效果。

案例二:方案设计中经常涉及开阔空间的中心花坛,设计师普遍喜欢在中心花坛内采用超径的大树,作为整个景观空间的孤赏树。而在施工图设计阶段,就需要考虑到原树池大小是否适宜该规格大树正常生长需求,且较小规格的乔木更能保证树形的完整和优美,故将原方案中的超大规格乔木改为中等规格的乔木更为合理。另外大乔木的规格、体量需要与整体景观空间大小及意境相符,并不是越大越好。

6、安装设计

安装设计包括给排水和照明设计,前者基本是隐蔽工程设计,难点是排水设施的设计,而后者的要求可以达到成立专项设计的高度,对施工图设计师来说是一项挑战。

案例一:景观给排水设计除满足功能需求外,还要求美观实用,往往体现细节。以往简单的成品排水盖板或水篦子,已经无法满足高标准的景观要求,需要施工图设计师根据项目特点和设计理念进行量身定做。

案例二:景观照明的设计,除了满足室外夜间照明的功能,更讲究美观和舒适,而是否能够达到美观舒适的要求,跟灯具的选型、亮度的控制、光源的位置、色温的搭配等等都有直接关系。以景观照明中最常用的投射灯设计为例,地埋射灯设计目的是为景观构筑物或建筑装饰投光所用,若其位置设计于人行通道一侧,就会造成行人的视觉炫目和不舒适性,相反若地埋射灯距离构筑物偏大,就无法达到最佳投光效果。正确的施工图设计因该是选用合适的灯具和设计灯具的照明亮度,达到最佳的美感和舒适感。

结束语

综上所述,我们应该把施工图设计工作真正变成是一项设计工作,从细节、成本、安全、进度、美观、质量等等方面考虑,积极完美的对方案设计进行再创造。同时我们也要不断加强设计师的自身素质和专业技能,保证施工图设计的质量。

参考文献

[1]金久芝.景观施工图设计探讨[J].建筑设计管理,2013,(6):28-29.

篇9

关键字:建筑结构设计问题设计图纸基础选址结构体系

中图分类号:S611 文献标识码:A

一、引言

在建筑工程建设中,建筑结构设计是其中的一项十分重要的工作,做好这项工作有利于促进建筑工程建设的顺利进行,提高工程质量和使用寿命。然而,由于受到设计人员、思想观念、制度等因素的制约,在建筑结构设计的实际工作中,仍然存在着一些问题与不足。这些问题的存在不仅影响将来建筑工程建设的顺利进行,还制约了工程质量和提高和建筑使用寿命的提高。因此,结合工程建设的实际情况,探讨分析建筑结构设计存在的问题,并提出相应的策略无疑具有重要的现实意义。

二、建筑结构设计相关问题概述

1、类型。建筑物具有多种多样的形态,其使用功能也略有差异,按照建筑物的相关用途,可以将其划分为工业和民用建筑两大类。而根据建筑物的层数的不同,可以将其分为单层、多层、高层和超高层建筑。根据其建筑结构所使用的材料的不同,可以将其分为木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构、混合结构。根据结构形式的不同,可以将其分为排架、框架、剪力墙、简体结构等。在工程建设的过程中,一般根据功能的需要、业主的要求等选择不同的建筑结构形态。

2、程序。建筑结构设计的内容主要包括建筑、结构、给排水、暖气通风、电气设计等,具体的设计流程为:方案设计结构分析构件设计绘施工图。

3、要求。为了提高设计水平和建筑物的可靠度,设计的时候需要注意以下几项要求:结构构件应该进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;结构上多种作用效应同时发生的时候,应该进行结构分析,并求出每一种作用下的效应,然后进行最佳的结构设计组合;结构设计要满足抗震要求,根据所在地区的烈度、结构类型、房屋高度采用相应的抗震等级。

三、建筑结构设计中存在的问题

尽管建筑结构设计是工程建设的重要内容,设计单位和设计人员也比较重视该项工作,并积极采取相应的策略,不断提高结构设计水平,然而,由于受到设计人员、思想观念、制度规范等因素的影响,当前建筑结构设计中仍然存在着一些问题与不足,主要表现在以下几个方面。

1、基础选址不科学。基础选址是建筑结构设计中十分重要的工作,有利于保障建筑结构的实用性,而在设计工作中,尤其是一些高层建筑设计中,其基础选型不科学,所选地址的地基承载力较差,不能满足建筑变形的要求,导致不均匀沉降的发生,影响了建筑物的安全性和质量。

2、结构体系不完善。具体表现为在建筑结构设计的时候,将底层设计为很大的空间,没有抗震墙,存在着安全隐患。在混凝土配件当中,出现配筋率不合格的情况,计算书和结构设计存在着不一致的情况,降低了建筑结构的强度。此外,一些设计粗工减料,大样图、系统图存在着漏洞,对消防、耐火等级、安全等级、工程类别、设计依据没有明确的标注和规定,没有对整个工程建设进行全面貌的反映,影响设计质量和工程施工。

3、设计图纸不合理。合格的设计图纸需要说明建筑结构设计的每一项内容,每一个细节,包括结构类型、地震烈度、抗震等级、墙体材料等等。然而,在设计过程中,一些设计人员不规范操作,在梁、柱、墙平面配筋图中,采用不标准图集,结构标高、梁柱编号、结构层高标注不明确,影响了施工的顺利进行。

4、地下室设计不合理。地下室设计与地基质量和整个建筑工程质量有着紧密的联系。在进行设计的时候,墙体的厚度、混凝土的强度、防水材料的性能、钢筋支撑架的刚度等都有明确的标准,但没有引起设计人员的注意,对于地下水位的高低、竖向荷载能力没有进行科学的测量和设计,忽视考虑地下总层数、地上负载,设计不科学不合理,导致地下室外墙出现开裂、漏水现象,不仅影响建筑物的质量和安全,还影响其正常的使用。

5、悬挑梁连续梁设计不合理。悬挑梁的梁高选用较小,设计的时候忽视计算梁挠度,梁高选用较小,引起梁截面受压区应力过高,产生非线性徐变。随着时间的推移,梁挠度逐渐增大,梁板出现裂缝,影响整个建筑物的使用。此外,在设计的时候,连续梁按照单梁设计,时间长了,会引起梁截面四周出现裂缝,降低其承载能力,对整个建筑物的使用安全也会造成不利影响。

四、建筑结构设计的对策

为了应对建筑结构设计存在的问题,提高设计水平和工程建设质量,根据存在的问题,结合实际工作经验,笔者认为将来在实际工作中可以采取以下对策。

1、严格遵守设计规范。设计人员需要学习建筑设计相关的规范,细致的处理好设计的每一个细节问题,促进建筑设计的规范化和制度化进程,避免建筑物存在安全隐患,影响其正常使用。

2、做好建筑结构选型。在进行结构设计之前,需要结合建筑的外形和当地的地质情况,加强与其它专业人员的协调和配合,设计科学合理的结构设计方案,合理进行结构选型,为施工建设和工程质量的提高奠定基础。

3、重视结构图纸设计。结构图纸对工程的影响是直接的。在图纸设计的时候,需要严格按照相关规范进行,详细标注相关的内容。如果结构比较复杂,应该重点详细进行标注,结构简单的地方也应该清楚标注。设计人员需要认真履行自己的职责,设计完成后进行审核,发现问题及时改进,提高设计的科学性和合理性。

4、进行建筑结构优化。设计的时候应该以保障建筑工程质量和将工程造价控制在一定的范围为指导,尽量优化建筑结构,设计的时候注意测试地基的抗压性、检查支撑架的稳定性、控制钢筋锚杆长度等,以优化结构设计,达到最佳的设计效果。

5、加大钢结构的使用。钢结构的经济效益高,施工时间短,抗震强度高,因此,要注重对钢结构的使用。它能够进行大开间的布置,降低工程成本,能够对空间进行分割,在设计的时候应该进行灵活的布置,提高设计水平。

6、提高设计人员素质。设计人员需要遵循设计准则,使设计细化、规范化,设计人员需要加强学习,设计单位需要注重培训,在实际工作中注重经验的总结,做好建筑设计的每一项工作,提高建筑设计水平。

7、完善设计管理工作。完善管理能够确保设计的质量,要规范开发商的行为,选定合格的开发商进行建筑施工,并加强质量监督,确保建筑物的质量。此外,开发商要严格按照设计的要求进行施工,规范自己的行为,确保建筑工程质量。

五、结束语

总而言之,建筑结构设计是工程建设的重要内容,做好这项工作不仅有利于工程建设的顺利进行,还会提高建筑工程质量和工程使用寿命。今后在结构设计的实际工作中,我们需要认认识存在的问题,采取相应的完善策略,并重视设计经验的总结,注重设计的创新,只有这样,才能提高建筑结构设计水平,促进建筑工程质量的提高和工程使用寿命的增长。

参考文献:

[1]刘磊.关于建筑结构设计中存在问题的探讨[J].城市建设理论研究(电子版), 2011(22)

[2]洪鹏,蔡葵.有关建筑结构设计中存在问题的思考[J].中华民居, 2013(21)

[3]于桂萍.关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].中国高新技术企业.2008(4)

篇10

关键词:污水管道;结构设计

一、引言

随着经济的快速发展,我国的城市化步伐不断加快,市政污水管网工程迅猛发展。近年来,城镇环境整治力度加大,污水处理厂如雨后春笋般涌现,污水管网工程随之增多。在老城区,进行雨污分流改造时,地下管网极其复杂,距离地面构筑物很近;污水管网路线长,高低曲折,地形、地质情况复杂多变,因此,要做到方案合理,经济高效,设计人员应具有丰富的经验。

二、基础资料收集

一般来说,管网工程设计开始前应该要有电子版地形图,需要管线位置的地质勘探报告。过河管道时要有河道断面测量图,过道路时要有其他地下管线图等资料。市政污水管道工程一般覆盖面较大,设计人员应该亲临现场踏勘,了解管道铺设总体情况。例如管道过河流,公路,铁路等复杂障碍物设计还需通过专门部门的评审。

三、污水管道结构特性

污水管道的结构设计应包括管体、管座及连接构造,对埋地管道,尚应包括管周各部位回填土的密实度设计要求。对管道结构内力分析,均应按弹性体系计算,不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。

一般来说,工艺上污水管道分为压力管和重力管。污水管通常埋地较深,多半采用重力管,导虹管或者通过泵房提升的污水管是有压管,但是压力较小,管材还是受外压为主。按照管道的受力和变形特点将管道分为刚性管与柔性管。根据公式αs=EpEd(tro)3[1](各参数详见规范),αS≥1是刚性管,

刚性管材有钢筋混凝土管(RCP)、预应力钢筋混凝土管(PCP)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、灰口铸铁管等。常用柔性管材有塑料类管材、钢管和球墨铸铁管。

管道的接口从性能上分为柔性接口和刚性接口。刚性接口属于固接连接,其接头部位的相邻管端不能产生转角和伸缩。柔性接口属于可动连接,其接头部位的相邻管端与管轴线可有小量的转角和伸缩。刚性接口有钢筋混凝土套环、焊接、法兰连接、套筒连接等。柔性接口有承插式、企口式、卡箍连接等。柔性接口一般内置橡胶圈止水,防渗漏效果好,但是成本高,刚性接口价格低,管道接口容易开裂渗漏,而且施工工期长。

污水管(重力管)采用较多的是钢筋混凝土管、塑料管和玻璃钢管。普通钢筋混凝土管价格便宜,受力性能好,耐腐蚀性能一般,但是接口容易渗漏。塑料管主要有HDPE管、PE管UPVC管等。塑料管自重轻、运输安装方便,接口少,安装效率高,但是属于脆性材料,耐腐蚀较差,由于污水管设计对环境要求很高,一旦渗漏,很难处理,所以不推荐使用。球墨铸铁管强度高,内外涂抹防腐材料,性能好,近年来被广泛采用。

埋地钢筋混凝土管遇到软土地基时,地基变形会导致接口开裂渗漏,应配设置钢筋混凝土基础,减小管道变形。

实际工程中,当污水管道遇到河流、铁路、桥梁等障碍物时,设计人员还应留出预埋管道与已有构筑物的安全距离,避让已有构筑物基础,选择合理的施工方法。重要河流应不影响航道通航要求,穿越铁路时应经过地铁主管部门组织的审查。

四、污水管道施工方法

污水管的施工方法一般根据管道埋深、土层情况、现状地形等条件来确定。污水管道施工方法有开挖施工,顶管,牵引管,小管径顶管。

(一)开挖施工

当施工场地以无障碍物,沟槽深度在一般在4米以内,可选用开挖施工。开挖施工一般成本较低,施工工期较短。基坑开挖还应注意以下几点:开挖沟槽时需采取切实可行的基坑支护措施确保边坡稳定,通常采用钢板桩支护。沟槽开挖应确保沟底土层不受扰动,且不得超挖,人工清底。沟槽开挖完毕后必须经有关人员验槽后方可继续施工。施工中遇管道交叉时需采取有效保护措施确保交叉管安全。

开挖后对管道周边的回填设计至关重要。钢筋混凝土管回填采用粘土、粉质粘土,土中不得含有机物。钢筋混凝土管管道沟槽回填的压实作业应符合下列要求[2]:回填压实应逐层进行,且不得损伤管道;管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实,应采用轻型压实机具,管道两侧压实面的高差不应超过300mm。压实时,管道两侧应对称进行,且不得使管道位移或损伤。分段回填压实时,相邻段的接茬应呈台阶形,且不得漏夯。采用压路机时,碾压的重叠宽度不得小于200mm。塑料管管顶以下及管顶以上500范围内回填中粗砂,管顶500以上非道路下回填粘性土,道路下同道路材料要求。塑料管回填作业应符合下列规定:回填前,检查管道有无损伤或变形,有损伤的管道应修复或更换。管道半径以下回填时应采取防止管道上浮、位移的措施。沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内,必须采用人工回填,管顶500mm以上部位,可用机械从管道轴线两侧同时夯实,每层回填高度应不大于200mm。

(二)顶管法

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。顶在长距离顶进过程中,当顶进阻力超过容许总顶力时,无法一次达到顶进距离时,须设置中继间分段接力顶进。顶管施工属于非开挖施工,对环境和交通影响减小,适用于管道埋深较大的情况。顶管施工对土层要求不高,一般情况均可适用。顶管管道材料主要有钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢管等,管径一般要求不小于800mm。

顶管穿越铁路、公路、河道等管道施工障碍时,可以采用混凝土管套塑料管双管顶进方法。两种管道之间在施工以后压注水泥砂浆填充。

(三)牵引管法

牵引管施工,先采用钻孔机钻导向孔,洞通后再装上扩孔机具进行扩孔,反复扩孔后达到孔径要求,扩孔不大于1.5倍管径,再将管道与钻杆连接,回拖管道到预定位置。管道就位后采用水泥砂浆进行压力灌浆处理, 牵引法施工拖管完成后,两端废弃的引导孔道应压注水泥砂浆填实。牵引管施工对地表干扰小,因此具有较高的社会经济效应。牵引管管材主要采用实壁PE管、钢管,管径一般不大于600mm,对土质要求稍高,碎石土中不宜采用。

(四)小型顶管法

小型顶管法与牵引管施工类似,在管道两端开挖一个工作坑和一个接收坑,在工作坑里面采用螺旋杆钻孔,然后扩孔,孔洞形成后采用顶管将管道顶进洞内,管道施工后要求对管外空隙采用水泥砂浆进行压力灌浆处理。

五、建议

近年来,污水管道结构设计往往不被重视,管道随意铺设,回填不合格,野蛮施工等,造成了路面塌陷,附近构筑物开裂等严重问题。管道工程看似简单,但是作为结构设计人员,应该具有严肃认真的态度和丰富的设计经验。(作者单位:南京市市政设计研究院有限责任公司)

参考文献: