多层建筑与高层建筑的区别范文
时间:2023-12-20 17:32:57
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篇1
高层建筑结构的特点
高层建筑与多层建筑的界定。从名词上看,多层和高层结构的差别主要是层数和高度,一般情况下,将10层以下,高度不超过28米的建筑看做多层建筑。但从设计角度来讲,高层建筑与多层建筑没有本质区别,都要抵抗竖向及水平荷载作用,原理是基本相同的。
高层建筑的特点。高层建筑中,随着高度的增加,弯矩和位移都呈指数曲线上升关系。水平荷载是控制结构设计的主要因素。特别实在地震区,地震作用对高层建筑的危害也比对多层建筑大,高层建筑的抗震设计应更为复杂。高层建筑结构设计及施工要考虑的因素及技术要求比多层更为复杂。
高层建筑的主要抗侧力结构。设计抗侧力结构是高层建筑结构设计的关键工作。高层建筑的主要抗侧力结构有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。在县级城市,主要是造型较为简单的小高层建筑,因此框架结构和框架-剪力墙结构是比较常用的结构形式。框架结构平面布置灵活,延性好,但框架结构侧向刚度小,不适用于高度很大的房屋建筑。框剪结构很好地解决了这个问题,它既有框架结构延性好的特点,又有剪力墙承载力大、刚度大的特点,是一种很好的抗侧力结构。
高层建筑结构的审计要点
关注最大适用高度,限制高宽比。每一种结构体系,都有其最佳的适用高度范围。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010规定,A级高度钢筋混凝土高层建筑,抗震设防烈度为7度时(潍坊地区),框架结构最大适用高度为50米,高宽比限值为4;框剪结构最大适用高度为120米,高宽比限值为6。在对高层建筑工程进行审计时,要重点审查工程图纸是否按规定设计,是否通过图审,是否严格按照图纸进行施工。
对变形缝的设置给出合理化建议。为消除结构不规则、不均匀沉降对结构的有害影响,可以用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。但实际施工中,设缝会影响建筑立面,构造复杂,防水处理困难等。因此设计时通常需要根据具体情况决定是否需要设缝。
具体审计时,可以从以下几方面来考虑,给出合理建议。(1)目前工程设计中,一般不设置防震缝,采取局部加强的措施。(2)对于伸缩缝,可以采取一些措施来避免设置:设800-1000mm宽的施工后浇带(建筑物太长时不宜使用);在温度变化较大的部位提高配筋率;采取保温隔热措施,减小温度应力等。(3)在地基条件比较差的时候,最好设置沉降缝,在地基条件许可的时候,可以采取措施减小沉降差,可以不设置沉降缝,比如把主体结构和裙房放在一个刚度很大的整体基础上。
重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。从设计到施工要力求合理安全。对建筑抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。在抗震设防烈度为7度时,长宽比L/B≤6.0。对抗震有利的建筑立面应规则、均匀,从上到下外形变化不大。然后根据建筑平面、立面形状来进行结构总体布置,要尽量使刚心和质心重合减小扭转效应,侧向刚度和承载力上下相同,避免鞭梢效应使结构顶部变形过大。这些都是审计的要点。
篇2
伴随着建筑规模的增大,人们对生产、生活环境的要求也越来越高,如何设计最为经济合理的空调、采暖、通风、防排烟系统,使设计方案能真正做到节能环保经济化,安全方便人性化,这是每个暖通设计者在设计过程中都应当仔细考虑的问题。其中,建筑暖通空调系统的防排烟设计,是关系到生命和财产安全的重大问题,必须全面考虑防火安全、通风空调系统自身的安全及保证人员安全疏散与消防扑救的防排烟系统。本文将从宏观层面对问题展开分析,从而对实际的建筑防排烟系统设计提出自己的见解。
关键词
暖通空调;防排烟;建筑安全
中图分类号:TU96+2文献标识码: A 文章编号:
正文
1 建筑防排烟主要系统设计方式
建筑建设过程中,防排烟系统是整体设计和建设的一部分。高层建筑防排烟的设计,应根据建筑平面、防烟楼梯、消防电梯及其前室的布局全面考虑系统的设置。在设计方式上,防烟系统功能措施较为单一,但是种类较多,而排烟系统方式较多,但是其功能措施有较大不同。主要采用简单的挡烟墙梁等进行防烟,当前主要的防烟方式有不燃化防烟方式、密闭防烟方式以及加压防烟方式。
相对于防烟措施而言,排烟措施更加重要,并且在系统设计中更加繁琐。随着排烟设计系统的发展,当前主建筑排烟措施主要以自然排烟以及机械排烟两种为主。
1.1 建筑自然排烟方式
自然排烟方式是利用自然条件作用力,使室内外空气之间形成有效的对流,从而将烟气自然排出室外。自然排烟主要是利用建筑的阳台、走廊或在外墙、屋面上设置便于开启的外窗或排烟窗进行自然排烟。这种排烟方式的优点主要包括 4 个方面:不需要专门的排烟设备;火灾时不受电源中断的影响;构造简单、经济;平时可兼作换气用。
自然排烟方式的设计主要分为 3 个步骤:
①计算室内最大的烟气量。根据室内的建筑条件,进行火灾中最大烟气量的估算;②计算室内要求的最大排烟量。在建筑消防标准中对于室内最大安全烟气量有明确的规定,根据火灾中室内最大的烟气量以及标准量可以计算得到室内所要求的最大排烟量;③计算和设计排烟口。当明确了最大排烟量之后,要对室内排烟口的位置和大小进行合理设计。
在整体的自然系统设计过程中,需要注意3 个方面的问题:①自然排烟口应设于房间净高的l/2 以上,宜设距顶棚或顶板下 800 mm 以内(以排烟口的下边缘计),自然进风口应设于房间净高的l/2 以下(以进风口上边缘计);②内走道和房间的自然排烟口,至该防烟分区最远点应在 30 m 以内,自然排烟窗、排烟口、送风口应由不燃材料制成,宜设置手动或自动开启装置,手动开关应设在地坪 0.8~1.5 m 处;③多层房间可共用一个排烟竖井,对于高层住宅及二类高层建筑,当前室有条件时,最好两个不同方向设有可开启的外窗。
1.2 机械排烟方式
在自然排烟方式中,其排烟效果容易受到环境因素的影响。因此,在很多建筑中,为了加大排烟的力度,一般采用机械排烟方式。加压排烟方式是当前的主要机械排烟方式。与自然排烟方式相比,机械排烟方式在设计过程中所要考虑和注意的要点有很多。
1.2.1 主要参数确定
在进行机械排烟系统设计之前,要进行主要参数的确定,这些参数对于后期的系统设计意义重大。主要参数包括:开启门的数量和面积,建筑物内部人数多少和人员疏散是否有秩序与开启门的数量及其面积有直接关系;风机压力值,根据室内面积大小要选择合适压力值的风机,从而保证排烟的有效性。
1.2.2 送风量的确定
送风量是整个系统设计的基础和关键。一般而言,对于不同的部位其送风量不同,一般的送风量可以通过查表和计算两种方法进行确定,在一般的标准中都有所包含,不再赘述。1.2.3 机械加压送风防烟系统的设置
(1)防烟楼梯间的加压送风口应采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口,当采用常开的双层百叶风口时,应在其加压风机的吸人管上设置与开启风机连锁的电动阀。(2)前室的加压送风口应为常开的双层百叶风口,且应在其加压风机的吸人管下设置止回阀或与开启风机连锁的电动阀。冬季不设采暖设备和夏季不设空调系统的建筑物可不设止回阀或与风机开启连锁的电动阀。(3)机械加压送风机可设置一台或多台。机械加压送风机房应采用耐火极限不低于2.5h的隔墙和1.5h的楼板与其他部位隔开,隔墙上的门应为甲级防火门。(4)机械加压送风口的风速不宜大于7m/s.
(5)采用金属管道送风时,送风管内的风速不应大于20m/s;采用非金属管道送风时,送风管内的风速不应大于15m/s。(6)机械加压送风机的关闭控制有:①风机由烟感、温感探头或自动喷水系统自动控制启动。②风机由消防控制中心及建筑物防烟楼梯出口处的手动关、闭装置控制关闭。
1.2.4 系统的运行方式与压力控制的设计
加压系统一般可设计成只在紧急情况下,即发生火灾时投入运行,而在平时则停止运行,这种系统一般称为一段式运转。根据不同室内条件,选择合适的系统运行方式和压力控制措施是必要的。
高层建筑和多层建筑在防排烟消防设计中的不同分析
民用建筑按地上层数或高度分类划分为以下几种:
(1)住宅建筑按层数分类, 1~3 层为低层住宅,4~6 层为多层住宅,7~9 层称为中层住宅, 10 层及10层以上为高层住宅。
(2)除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑,大于24m者为高层建筑。
(3)建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。
因此,实际的防排烟系统的选择和设计有很大的不同。主要分为以下 3 个方面。
2.1 防烟设施选择不同
多层居民建筑中,由于内部方面较多,各个区域建筑面积不大,因此,一般不设置防烟设施。而对于较大面积的多层建筑,多采用挡烟隔墙作为防烟设施。而对于高层建筑,一定要设置防烟设施,并且根据建筑形式的不同,选择 3 种标准的防烟方式中的一种。
2.2 排烟方式的选择不同
在排烟方式的选择方面,多层建筑和高层建筑有明显的区别。一般而言,多层建筑主要采用自然排烟方式。而对于高层建筑,可以采用自然排烟方式。但是,对于高层建筑,特别是高度超过 50 m 的一类公共建筑和超过 100 m 的其他建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室不应采用自然排烟措施,均应设计机械防排烟系统。
2.3 系统设计出发点不同
对于多层和高层建筑,排烟系统设计的出发点是不同的。多层建筑排烟系统设计主要考虑建筑的横向面积大小,而高层建筑主要考虑的是建筑纵向的空间,这是系统选择的基础。
3 结语
随着人们对建筑安全要求的日益提高,暖通空调的系统防排烟的设计是关系人民生命财产安全的重要方面,对于保证人民生命财产安全具有重要意义,相关技术人员应严格地按照规范中的相关条文来进行设计;同时也要实事求是地看待目前我国的相关技术规范,在设计和审核的过程中要灵活地运用,不片面地去考虑或夸大技术规范中问题,积极地探索性能化设计规范,推动消防设计技术的发展,做到真正的科学、实用以及合理。
参考文献:
[1] 吴明.建筑防排烟消防设计中的问题探讨[J]. 制冷与空调(四川). 2012(02)
[2] 倪晓明.公共建筑防排烟设施设计的问题分析及对策[J]. 工程建设与设计. 2009(06)
篇3
【关键词】:高层建筑;给排水设计;问题分析
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1、前言
给排水专业的任务是为高层建筑提供生活、生产及消防用水并将建筑污废水及时排出。因其对于建筑使用舒适性及安全性有重要影响,关乎广大居民的生命财产安全,给排水设计又是工程质量的最先环节,必须设计合理,综合考虑各种因素,所以对高层建筑给排水设计进行研究和探讨有重要意义。本文将对高层建筑给排水设计应注意的问题进行分析和探讨,仅供各位同行参考。
2、高层建筑给排水特点简述
高层建筑给排水的特点主要有如下几个方面:第一,高层建筑的排水量大,管道长.管道中压力波动大,需要重视排水通气管的设置。第二,高层建筑因为高度大,为保证各用水点的使用舒适性及安全性,一般都要进行分区供水,保证系统的安全运行。第三,高层建筑雨排水的流量大、压力大,设计时要区别于普通多层建筑。第四,高层建筑排水管线长,易产生振动和噪声,需要在设计中注意。第五,高层建筑引发火灾的因素多,火势蔓延速度快,而且一旦引发火灾,人员撤离及火灾扑救困难。因此,高层建筑消防系统的安全可靠性低于普通多层民用建筑。目前我国消防设备能力有限,扑救高层建筑火灾的难度也比较大.所以高层建筑的消防系统设计应立足于自救。
3、高层建筑给排水设计应注意的问题分析
根据高层建筑给排水的特点,在设计中应注意以下几个方面的问题:
第一,因排水量大,管道长,应注意排水通气管道的设置。排水通气管道根据设置情况的不同分成很多种类,在高层建筑中使用比较广泛的是通气立管,环形通气管,主通气立管或副通气立管。在高级酒店的设计中可能还需要器具通气管。各种通气管均按照《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)要求设置。在这里需要注意的是生活排水管道的立管顶端,在条件允许的情况下均应设置伸顶通气管。伸定通气管是最基本最重要的通气管,不能因为设置其它通气管而忽略设置伸顶通气管。伸顶通气管在设置中应注意:一是仔细对照建筑专业施工图, 按照屋顶的类型考虑通气管设置高度, 避免设在斜面装饰内而无法伸出屋面。后果是可能会有一些有害污浊气体通过排水透气管散逸至室内, 既影响住户室内的空气环境质量, 又影响排气的顺畅。二是应在排水通气管顶端设置风帽或者网罩。三是高层建筑屋面金属排水管的伸顶通气立管应考虑防雷问题。在进行给排水设计中,给排水设计人员应与电气、建筑通风等专业密切配合,将屋面金属管道等部件的情况向电气专业设计人员交待清楚。
第二,应注意高层建筑给水方式的选择。选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键,它直接关系到给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑,绝大多数都采用分区给水方式。一般采用的分区给水方式有:并联分区供水及串联分区供水。建筑高度不超过100m宜采用垂直分区并联供水或减压供水,超过100m宜采用垂直串联供水方式。若采用减压式供水可考虑采用减压水箱或减压阀,因减压阀占地面积小,不影响水质,无噪声,故采用减压阀减压的方式日渐增多,但选用时应注意减压的比例和减压阀工作曲线,避免减压阀使用时产生啸叫。
第三,雨水系统的设计应注意的问题。①高层特别是超高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。《建筑给水排水设计规范》中规定,高层建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于50年重现期的雨水量。超高层建筑设置溢流口难度比较大,建议屋面雨水的设计重现期适当放大或设置溢流管系。还要注意一些雨篷及裙房屋面的排水计算,在计算时要考虑上方侧墙的面积的一半。②由于建筑高度很高,目前常用的65型、87型雨水斗设计流态为重力流但需考虑排水压力,因此在选用雨水系统管材时需要考虑由于建筑高度引起的静压力,建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管,承压比较高的部分采用无缝制管。此外屋面雨水排入的第一个室外检查井应选用消能井(特别是虹吸排水时),以防止由于排入管压力过高引起的喷溅事故。
第四,应注意排水管道的噪音问题。目前国家正大力推广使用塑料给排水管道。与金属管道相比较,塑料水管具有重量轻, 耐压强度好, 输送液体阻力小,耐化学腐蚀性能强,安装方便等特点。目前市场上排水管道普遍使用塑料管, 但是普通UPVC管道的排水噪音要比铸铁管高, 若排水立管靠近卧室,加上现浇楼板的隔音效果较差,住户能明显感觉到排水管道的噪音, 降低了生活质量。卫生器具布置时要尽量考虑使排水立管远离卧室和客厅, 管材考虑新型降噪产品。芯层发泡 UPVC管道和 UPVC螺旋管则能明显降低噪音,市场上新出现了一种超级静音排水管则加入了特殊吸音材料, 噪音低于排水铸铁管,在室内排水设计中,可以考虑使用超级静音排水管以减少对居民用户的噪音污染。
第五,考虑到高层建筑的消防立足于自救应加强消防设计的安全性能。
要严格按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)设置消防水池及泵房,在条件允许的情况下尽量确保消防的两路进水。消防供水的分区也应符合规范要求及最低点静水压力的规定,特别在消防串联分区的系统形式中更应仔细核算消防转输水箱的容积,以确保整个消防系统的安全性。高层建筑消火栓要置于明显便于取用的位置,要按照规范的要求设置消防卷盘。建筑灭火器的配置也应按防火分区、使用功能及火灾种类按规范进行,切不可套用同一危险等级而不针对火灾种类盲目采用同一标准。
4、结尾
文中对高层建筑给排水设计应注意的问题进行了分析和探讨,提出了相应的措施,表达了观点和见解。其中谈到的问题只是设计工作中遇到的一部分,随着社会经济发展必将产生更多新的设计问题及领域,广大给排水设计工作者必将在实际工作中总结更多经验和理念。高层建筑给排水与一般建筑给排水有相似之处,亦有区别的地方,作为设计人员,必须区别对待,根据高层建筑给排水的实际情况进行合理的设计。
【参考文献】
[1] 《高层建筑给排水设计手册》陈方肃等;湖南科技出版社
篇4
关键词:高层房屋建筑;施工特点;施工技术
我国高层房屋建筑朝着功能多样化、体型复杂化发展,高层建筑的结构体系也愈加复杂化,对施工技术的要求也愈来愈高。在高层房屋的建造过程中,对建筑构造要求特别高,对工程的质量也有了更高的要求,所以先进的施工技术在高层房屋建筑的施工过程中起着至关重要的作用。下面就高层房屋建筑的施工特点和施工技术作详细的分析,并相应提出提升高层房屋建筑施工技术的措施。
一、 高层房屋建筑的施工特点
如果就单层施工来讲,其施工特点与多层建筑没有太大的区别,但从整体来看并不相同。随着建筑物高度的逐渐增加,自身体量的不断增大,带来了施工条件的差异,使得高层建筑与多层建筑在施工技术上有着固有的特点,主要表现在“高、深、长、密”四个方面:
1.高层建筑的“高”是其最大的特点,其中有建筑物的高度高、建筑工艺和施工技术要求较高,以及高度所带来的高空作业几方面。高层建筑的工程量十分巨大,在建筑过程中随着高度的增大,垂直运输量也逐渐增大,对垂直运输设备运输能力都提出了更高的要求。同时,在施工过程中必须做好安全防护工作,特别是百米以上高空落物打击事故必须引起施工单位的绝对重视。此外,在低层和多成建筑中很容易解决的防火、通讯联络、用水及建筑垃圾的处理问题,在高层房屋建筑中处理起来却十分困难。目前国内多层、低层建筑大多以砖混结构为主,然而高层建筑则以钢筋混凝土为主,并逐步发展为钢和钢混结构。
2.“深”是指建筑物为保证不受其自身重量的影响造成建筑物塌陷,从而将基础埋置在地下的深度。目前在高层建筑物中,我们普遍采用支护深基坑工程。基坑工程对周边防护和建筑物都有着一定的影响,因此必须保证基坑工程的质量,才不会造成房屋的塌陷。在地下水位高的地区,施工前要抽取大量的地下水,也会造成建筑物及周边保护的沉降。因此施工单位必须时刻监督建筑物的沉降以及对周边环境的影响。建筑要求至少有一层地下室,埋深均在地下深度5米,主要用来设备层及车库、地下商场、人防和辅助用房等,为避免不必要的灾难,排水措施必须严格监控。
3.高层建筑的“长”主要是指建筑物的施工周期长,一般都在两年左右,受气候不确定性影响很大,恶劣性季节气候不可避免。施工单位根据不同的季节采取不同的施工措施,要想缩短施工周期,主要是从装饰和结构两方面考虑,根据不同的结构高层体系做出相对应的合理安排。在施工之前,对高层房屋建筑施工方案要进行周密细致的设计,对施工组织技术也要做出最经济的分析。
4.“密”是指高层房屋建设过程中的施工条件十分复杂。由于多数高层房屋建筑都地处市中心区密集的建筑群中,施工用地十分紧张。一般情况下,市中区的施工现场比较狭窄,给材料、设备的运输、存储等带来比较大的麻烦。要想节省建造的成本,需要尽量压缩临设工程,减少工程材料、制品、设备的存储量,进行施工分阶段的布置,避免堆积多余原料的浪费。另一方面,在选择机械设备及相关工程用料时,尽量选用商品砼等半成品材料以及工厂化、商品化的产成品设备。由于地处建筑物密集处,所以地下设施错综复杂,管道纵横交错,在保证施工质量的同时也必须确保不损坏基本的管线道路。在基础施工阶段,适当进行挡土和加固措施就可以避免对周边建筑物的破坏。
二、高层房屋建筑的基础施工技术
高层建筑中的基础施工是一项综合性的工程,包括多个方面,如基坑支护、连续墙以及大体浇混凝土工程等,是整个房屋建筑物结构的重要组成部分,他的造价约占建筑物土建总造价的20%至30%,它所占用的工期也占总工期的30%至40%。高层建筑常用的基础结构可分为箱型基础、桩基础、片阀基础以及复合基础。高层建筑的基础因地基承载力和抗震功能的要求,一般埋置深度较大且有地下结构。高层建筑基础施工有如下特殊性:
1.高层建筑的基础施工中基础埋置深度较深。在高层房屋建造中,关于基础施工埋藏的深度,天然地基时应为建筑高度的1/12,在建造桩基时应为建筑高度的1/15,并且桩长不计在埋置深度以内。基坑施工前必须进行地质勘探,根据土质情况和基坑深度编制专项施工方案。施工方案应与施工现场实际相符,实际施工基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求。
2. 不同城市的地形与地层结构之间有很大的差别,即使是在同一个基坑内的地形构造也错综复杂,加上设计方案的不合理以及施工监管的不严格,使得工程延期或不合格,给社会带来很多不良影响。在鳞次栉比的城市中央,建造一个临时的基坑支护并不是一件十分容易的事情,由于基坑工程的施工周期长,受到雨水和周边堆载和震动的影响较大,所以在建造过程中必须严格监测地下水位与支护的结构受力,防止造成周边维护以及建筑物的沉降问题。并且,在建筑物基础建造结束后还要密切关注基坑的回填问题,巨大的土方量,支护拆卸安全问题都要在设计方案中涉及到。
3.由于大多数高层房屋建筑都分为主楼和裙房,并且我们要求二者必须连在一起。但是主楼与裙房高度之间的巨大差异,使得自身体量所造成的建筑物沉降深度之间有差别,所以在进行深基坑支护工程的施工过程中要区分两者的支护方式和特点,可以采用悬臂式护桩和支撑锚杆等措施确保主楼和裙房的沉降差异符合规范要求。从而保证建筑物以及周边防护的的稳定性和安全性。
三、提升高层建筑施工技术的水平
1.测量新技术的应用。目前,全站仪、GPS接收机、自动安平水准仪、激光铅垂仪、经纬仪等先进的仪器都已应用到实际测量中去。施工测量是一个十分重要的问题,容不得半点差错,无论是施工前的勘探测量还是施工期间的监督测量都要有测量控制点,以保证测量的准确性和施工的安全性。
2. 各种深基坑支护、降水、土方开挖施工技术的发展也提升了高层建筑施工技术的水平。由于深基坑的增多,基坑支护结构技术发展很快,多采用钢板桩、灌注桩、土锚杆、地下连续墙和逆作法以及深层搅拌水泥土桩等技术。如上海建工集团的整体提高钢平台体系具有整体性强,施工条件好,施工质量易于保证等优点大大提升了施工技术的水平。另外,土锚的钻孔、灌浆、预应力张拉工艺也有很大提高。
四、结束语
在加快城市化建设的进程中,高层建筑物的蜂拥出现体现了我国经济的快速发展,也向世界展示了我国建筑行业先进技术的应用。但在建造高层建筑的过程中,无论是勘探测量还是施工中的深基坑支护,若没有严格的监督和周密的计划,都会给周边的建筑物和环境造成巨大的影响。所以我们必须坚持创新精神,利用先进的建造技术,建造出世界一流的高层建筑。
参考文献:
[1]陈挺生.浅谈高层建筑滑模施工技术[J]. 科技资讯. 2008(20)
篇5
关键词:高层建筑 施工技术 结构设计 问题
前言
我国的建筑行业随着经济的发展而达到了前所未有的高峰。对于目前的高层建筑,结构随楼层的增高而变得更复杂,功能也随之增加。提高建筑的的质量以及提高施工技术是高层建筑结构设计的基础。根据需要的不同,结构类型也有所不同,因此,一系列新颖的设计随之出现。高层建筑结构体系随着建筑类型以及功能的复杂化而变得多样化。工程设计的难点和重点也被转移到了结构设计工作。
1、高层及超高层结构体系
我们一般认为高层建筑建筑高度为24米以上,超高层建筑建筑高度为60米以上,在建筑设计规范、建筑抗震规范、建筑防火规范中没有对高层建筑以及超高层建筑一个统一规定。
根据结构设计的不同,对于建筑的使用要求也大不一样。我们根据建筑高度、拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全可靠地设计原理,对相应的结构体系分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架一剪力墙结构体系.框一筒结构体系、筒中筒结构体系,多束筒结构体系。
2、高层建筑施工特点
在了解高层建筑的结构特点后,进行施工技术的研究探讨,根据实际情况,探讨出适应高层建筑发展的施工技术。高层建筑不同于多层建筑的区别在于有独特的施工特点。
2.1复杂的地基处理技术
为保证高层建筑的整体稳定性,必须要做好地基处理,高层建筑的地基处理技术十分复杂。一般情况下,高层建筑高度的十二分之一为地基埋置深度,采用桩基方式时,地基埋置深度要大于建筑物高度的十五分之一。其地基埋置深度大于20米是保证建筑物整体稳定性的基本要求。根据地基土质松软程度,采用不同的地基处理技术,也就导致了工期与工程造价的不同。
2.2高作业与高技术
在高层建筑施工时,由于施工高度,因此,必须加大垂直运输作业。高空作业量大是高层建筑与一般建筑最明显的区别。高空作业所需要的设备仪器必须保证质量安全可靠,避免在材料货物运输过程中出现高空坠物事件或是设备出现故障从而威胁到操作员生命安全,对于高层建筑等高空作业,必须做好准备工作,避免施工事故出现。在我国,低层建筑其建筑材料以砖瓦木为主要施工材料,而高层建筑,目前以钢筋混凝土为主要施工材料,并向着钢混结构和钢结构发展进步。钢筋混凝土的施工以现浇为主,高强混凝土的配制与泵送,大体积混凝土的裂缝控制,大型钢结构的吊装,这都加大了施工的难度。
2.3高层建筑的施工需要多方协作
工程量大、结构复杂、技术含量高、须交叉作业等是高层建筑主要的施工特点。就目前情况看,我国的高层建筑,特别是房地产项目,大多是“三边”工程,主要表现为工程项目实行边勘测,边设计,边施工同时进行,这就需要大量施工单位的投入参与,保持施工过程中的相互协调性与相互合作力度,是提高施工工作效率的基本要求。
2.4高层建筑施工时间长
一般情况下,多层建筑与低层建筑施工时间保持在十个月左右。但是由于高层建筑施工工作量大、技术含量高以及季节天气的影响较为明显,所以其施工时间比较长,一般在两年时间左右。我国目前缩短施工工期的主要方法为缩短装饰与建筑结构工期时间。根据实际情况选择不同的建筑模板体系来进行施工时间的缩短。
3、高层建筑结构施工技术中存在的不足及其措施
3.1施工原料
施工原料是施工建设的基础。如果出现施工过程偷工减料,可能会导致施工事故。为获取更多的利润,一些建筑企业在施工过程中造假,不顾及建筑工程的安全性以及质量问题。建筑需要的钢筋、混凝土等必备材料性能不足从而引起工程质量问题,施工材料在抗压、防震上达不到规定,使得建筑在使用后期存在极大的安全隐患。
3.2结构设计中的轴向变化
在施工过程中,一些高层建筑的负载偏移过大,与原设计中大不相同,造成支柱发生较大的形变,轴向变形,其引起的连锁反应为横梁与支柱的严重形变,负弯矩值减小,使坍塌事故的发生率大大增加。
3.3建筑结构的防雷接地
现如今,无论小型建筑或者大型工程在建设工程中都会采用防雷接地的安全措施。在建筑结构中如果忽略防雷接地措施,容易遭遇雷击,严重的会使大量电器设备损坏,从而影响正常的生活与工作。如果建筑没有做好防雷措施,其遭遇雷击的概率将大大增加。
3.4混凝土施工的工艺流程
在混凝土施工流程中,如果其中一道工序出现意外,这样容易影响工程进展以及工程质量。混凝土调配必须达到规定标准,合格的沙石、混凝土能达到施工所需要的强度,不仅可以缩短施工工期,还可以增长建筑的耐久性与安全性。合格的混凝土才能保持施工的流畅性,保证施工与验收标准。
3.5膨胀混凝土结构施工
混凝土浇筑后,混凝土会逐渐凝固,因而产生收缩内应力,为了抵抗混凝土收缩应力,防止和减少收缩裂缝的出现,必须在混凝土中掺加膨胀剂,使混凝土产生膨胀,在钢筋混凝土中产预应力,以抵消混凝土收缩时的收缩应力,从而达到防止混凝土开裂的目的。而收缩应力比较集中,可以根据混凝土工程的特点,再结合膨胀混凝土的工作原理,采用无缝设计进行施工。同时,混凝土掺加不同比例的膨胀剂,利用膨胀剂在混凝土中的膨胀来抵消混凝土收缩时收缩应力,以防止混凝土开裂。
3.6材料控制措施
我们应当采取以下几点措施来进行材料控制:
(1)混凝土限制膨胀率性能达到规范要求,并且对膨胀剂的限制膨胀性能进行控制。性能应当符合设汁要求,也可以对补偿收缩混凝土进行试配,再使用。
(2)从原材料控制人手。选择水泥质量稳定的,并且强度符合要求的水泥;集料时,采用连续级配的方法,使含泥量降低,砂选中砂,另外,膨胀剂及外加剂的质量应当符合国家标准以及规范的要求。
(3)材料用量要使用的适当,不得超过有关相应的规定。
4、施工中的质量控制措施与方法
在施工的过程中,应当严格控制补偿收缩混凝土的质量,由于混凝土结构或构件会受到材料、施工方法、工艺、施工机械、人员操作行为、施工环境等因素的影响,非常容易产生质量隐患。因而一旦混凝土的结构或构件出现质量问题,必将影响整个建筑的质量。为了确保其结构的质量,能够满足使用单位的要求,混凝土在硬化过程,必须保证其具有足够的限制膨胀率,从而控制干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝的大小。此外,施工人员要在科学理论的指导下组织施工,并且做好各个环节的施工质量控制管理工作,以确保工程的施工质量。
5、结束语
对于目前我国高层超高层的建筑设计水平还需要不断提高,从而建造出更好的建筑。在建筑过程中,首先要保证施工人员、技术操作员的生命安全,避免出现人身伤害,其次要保证建筑原料的合格性以及施工技术,最后要注意细节的处理与保养,以防出现因小失大。高层、超高层建筑结构设计、施工技术的提高,可以使我国出现更多完美建筑,不仅可以缓解我国土地利用资源的紧缺性,还可以在很大程度可以促进我国的经济发展。
参考文献:
[1]蒋悦.高层建筑结构技术的发展与成就[J].才智,2011,14(12):149-151.
篇6
关键词: 混凝土,高层,措施
1高层建筑的施工特点
(1)工程量大、造价高据统计资料分析,多层建筑平均每栋建筑面积为2000m2左右,相当于多层建筑的6倍。高层建筑较多层建筑造价平均增加600左右。
(2)工期长、季节性施工(雨、冬季)不可避免据统计资料分析,多层建筑单栋工期平均为10个月左右,高层建筑平均为2年左右。
(3)高空作业高空作业要突出解决好材料、制品、机具、设备和人员的垂直运输。要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通风、临时厕所等问题,防止物体坠落发生打击事故。
(4)深基础施工高层建筑勤出一般较深、地基处理复杂,基础方案有多种选择,对造价和工期影响很大,还需要研究解决各种深基础开挖支护技术。
(5)一般在市区施工,施工用地紧张,要尽量压缩现场暂设工程,减少现场材料、制品、设备存储量,根据现场刹牛合理选择机械设备、充分利用工厂化、商品化成品。
(6)商品建筑多以钢筋混凝土为主,钢筋混凝土又以现浇为主。需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高强度等级的混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。
(7)防水、装饰、设备要求较高,深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水和管道冷凝水要处理好。设备繁多、高级装饰多,所以施工前期就要安排好加工、订货,在结构施工阶段就要提前插入装饰施工、保证施工工期。
(8)标准层占主体工程的主要部分,设计基本相同,便于组织逐层循环流水作业。层数多、工作面大,可充分利用时间和空间进行平行流水、立体交叉作业。
(9)工程项目多、工种多、涉及单位多、管理复杂,对于一些大型复杂高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及许多部门,必须精心组织、加强集中管理。
2高层建筑施工过程混凝土工程质量问题
2.1 钢筋工程的质量问题
钢筋工程中质量缺陷主要存在于三个环节中:即原材料、钢筋加工、现场绑扎和焊接及混凝土浇筑过程中的成品保护。在中心城市中或是质量标准较高的工程项目,钢筋质量一般都控制较严。如钢筋进场前施工方需先将质量保证资料向监理工程师报验,经同意后方可采购。钢筋进场后需进行见证取样送检,合格后方能加工。还有不少工程项目甚至在施工合同上便明确规定只能选用几种品牌的钢筋。但在一些工程项目中采用小厂钢材或假冒伪劣的现象大量存在,这些钢筋的质量是无法保证的,若用于承重结构,可能会大幅度降低结构可靠性。其质量
低劣主要表现在:截面尺寸不均匀,与标称尺寸差距很大;强度低、脆性大,有的劣质钢材甚至在卸货过程中发生断裂;
钢筋加工过程中的质量缺陷主要有以下几类:采用焊接接头时焊接质量不合要求,目前由于缺乏可靠而又简便的方法对接头质量进行检测,因而这类错误是大量存在的;箍筋尺寸不合要求,过小时导致构件有效截面积减小,过大时难以满足钢筋保护层的要求;钢筋的下料长度不够,导致搭接或锚固长度不合规范要求;
钢筋绑扎及成品保护中的质量缺陷主要有:钢筋根数或型号搞错,这种错误可用受力钢筋面积的降低来表示;钢筋垫块数量不够或固定不稳或垫块本身强度太差,在模板拼装过程中容易被破坏,直接影响到构件的有效尺寸或耐久性;钢筋笼刚度太差或在混凝土浇筑过程中成品保护不善会导致受力钢筋偏离设计位置。
2.2混凝土工程的质量问题
混凝土施工过程中的质量缺陷主要有以下几个方面:
1.原材料质量差:由于混凝土工程中水泥、粗细骨料等原材料使用数量庞大,施工规范规定的质量检验方法存在检验周期长、操作复杂、费用高及取样代表性难以保证等问题,对混凝上原材料质量主要依靠有关管理人员的工程经验进行判断,因而出现此类错误的可能性比较大,特别是砂、石的含水率、杂质及不合理级配等直接影响混凝土强度的指标更难以控制。
2.混凝土拌合物质量:虽然我国目前的高层建筑工程施工中已经普遍采用商品混混凝土,但是混凝土拌合物的质量仍然不容乐观。有些搅拌站一味追求低成本而采用低配比,造成混凝土配置强度过低;混凝土搅拌站在雨季不及时扣除砂石中的水分,或使用的粗骨料强度指标不合格,或者使用外加剂的方法不当;有些施工单位还在到场的商品混凝土中加水导致水灰比过大。这些因素都会使得混凝土拌合物质量下降。
3.混凝土浇筑及养护过程中的错误行为:振捣过程中的漏振、过振等都会导致混凝土出现蜂窝、孔洞、离析等现象;养护不好的混凝土强度低、抗裂性差;错误的浇圳顺序等直接影响混凝土的强度。
3高层建筑施工过程混凝土工程质量的控制措施
工程项目的整个施工过程就是完成一道道的工序,所以施工过程的质量控制主要是工序的质量控制。工序的质量控制包括工序活动(作业)刻牛的控制。工序活动(作业)过程的控制和工序活动(作业)效果的控制等三个方面:
(1)工序活动(作业)条件的控制
工序活动(作业)条件的控制就是为工序的活动(作业)创造一个良好的环境,使工序能够正常进行,以确保工序的质量,对于工序活动(作业)刻牛的控制就是对供需准备的控制。工序质量受到人、材料、机械、方法、环境等因素(即4MlE因素)综合作用的影响。所以,工序质量控制就是要利用各种手段首先对影响工序质量的人、材料、机械、方法、环境等因素加以控制。
(2)工序活动(作业)过程的控制
工序活动是在预先(施工前)准备好的条件和环境下进行的,在工序活动过程中,影响质量的因素会发生变化。所以,在工序活动过程中,应注意各种影响因素和条件的变化,如发现不利于工序质量的因素和刹牛变化,要立即采取有效措施加以处理,使工序质氢台终处于受控状态。
(3)工序活动(作业)效果的控制
工序活动(作业)效果的控制主要是对施工完成的工程产品质量性能状况和性能指标的控制,通常是工序完成后,首先由施工单位进行自检,自检合格后填写质量验收通知单,监理单位在接到验收通知单后,在规定的时间内到达现场对工序进行抽样,通过对子样(样品)检验的数据进行统计分析,判断工序活动效果(质量)是否正常和稳定;是否符合质量标准的要求。
(4)工序质量控制的实施
1)制定质量控制的工作程序或工作流程。
2)制定工序质量控制计划,明确质量控制的工作程序和质量控制制度。
3)分析影响工序质量的主要因素,针对这些主要因素制定控制措施,进行主动的预防性控制,使这些因素处于受控状态。
4)设置工序质量控制点,并进行质量预控。通过对工序施工过程的全面分析,确定需要进行重点控制的对象关键部位或薄弱坏节,设置质量控制点,并对所设置的质量控制点在施工过程中可能出现的质量问题,制定对策进行预控。
5)对工序活动过程进行动态跟踪控制。施工过程中对供需的整个活动过程实施连续的动态跟踪控制,发现工序活动出现异常状态应及时查找原因,采取相应的措施加以排除或纠正,保证工序活动过程处于正常、稳定的受控制状态。
6)工序施工完成后,及时进行工序活动效果的质量检验。
4参考文献
篇7
关键词:高层;商业建筑;结构设计
中图分类号:TU208 文献标识码: A
引言
改革开放以来,随着城市规模的不断扩大,为了节约土地资源,兴建高层建筑逐渐成为了建筑行业的大势所趋。而高层建筑与低层相比,其在建筑结构的设计方面更为复杂,对建筑结构设计的要求也更高。当前我国在高层建筑的建筑结构设计中还存在很多问题,本人结合多年实际工作的经验对这些问题进行了分析和总结,并尝试提出了一些解决措施。
一、高层商业建筑结构施工的主要特点
1、所谓“高”就是建筑的垂直方向较长
基于高层商业建筑高度高这一明显特点,必然会给建筑附于工程量大、技术复杂、危险系数高等特点,因此,高层商业建筑施工过程之中必须注意防火、防电、通信联络、垃圾处理等相关问题,认真贯彻科学管理理念,真正落实建筑质量至上、安全第一的原则。
2、高层商业建筑的“高”与“深”
高层商业建筑“高”的特点决定了坚实建筑物基础的埋置深度较深,为了满足地下埋深嵌固的要求,保证高层商业建筑施工整体的稳定性,同时也为了满足市民对车库、库房等相关空间的要求,高层商业建筑结构一般至少具有一层地下室,埋深均在地面以下5m。
3、“长”指的是建筑施工周期较长
高层商业建筑一般是大中型项目,施工工期一般为2a左右,整个工期不可避免的经历越冬、雨期等不利施工的时节,所以为了缩短工期,提高工程效益,在整个工期中必须细致的进行施工方案、监理方案的分析的选择,进行合理的布置和安排。
4、“密”是指高层商业建筑的施工区域相对集中
高层商业建筑一般在经济繁荣的城市地带比较集中,周边环境复杂、人口密集,为了保证施工进度,需要合理安排现场临时设施工程,尽量节约空间,做到减少在施工现场囤积建筑材料、停放运输设备等。充分利用商品砼和预制构配件等到半成品材料。
二、当前高层建筑结构设计中出现的问题
1、对高层建筑抗侧力结构的设计
与多层建筑相比,高层建筑在高度和层数上都有一个明显的突破。从结构设计的角度,高层建筑与多层建筑在设计方法以及设计原理上基本是一致的。两者的区别主要体现在水平荷载作用,高层建筑的结构材料必须能够抵抗更大的水平荷载,对于高层建筑特别是带高位转换层、多塔楼和大底盘的高层建筑,都很容易在抗侧力结构上出现问题。
2、高层建筑地基基础设计的问题
高层建筑的地基基础设计要求很高,有很多高层建筑的地基基础设计没有对荷载进行全面的考虑,在进行局部填土、隔墙设置等都没有对荷载偏心的影响进行考虑。在地基基础设计中,没有进行冲切、抗剪和抗弯的处理。
3、高层建筑在轴压比的控制上的问题
轴压比的限制比在高层建筑中有着严格的规定,很多高层建筑的设计难以满足轴压比的规范要求,很多构件的截面受到了限制。轴压比的限制对高层建筑的质量会产生很大的影响。
4、高层建筑对连梁的结构设计
高层建筑的连梁设计包括截面的尺寸、剪压比的限制、连梁的剪力设计取值等等。如果高层建筑中对连梁的设计不准确,截面高度过大,跨度过小,就会影响高层建筑的抗震效果。一旦发生地震,连梁的剪力和弯矩过大,难以达到相应的抗震规范,影响高层建筑的使用安全。
5、高层建筑结构设计中对结构计算的结果难以判断
对结构计算结果进行判断并不容易,高层建筑结构计算所要考虑的因素众多,不仅要对结构自振周期、振型曲线、水平位移特征等因素进行考虑,还要考虑其抗震设计的合理性。因此,很多高层建筑的设计中难以对结构计算的结果进行准确的判断,往往遗漏一些影响因素,造成结构计算的不合理。
三、解决高层建筑结构设计问题的具体措施
1、如何对高层建筑结构地基基础进行设计
(1)当高层建筑的设计中有地下室这一内容时,要对荷载进行全面的考虑,地下室的外挑部分、局部填土、停车、水池等都会受到荷载偏向的影响。
(2)在对筏基和箱基的梁板配筋进行计算时,必须对底板上直接作用的梁板自重和荷载进行相应的扣除,当箱筏的四边边区格和四角的地基反应力过大的时候要对其进行加强配筋。
(3)如果高层建筑的地面有中庭设计,就必须对基础底沿的轴线上进行基础梁的设置。在使用倒梁法进行内力分析时,注意不到顶的中间柱是不能够作为支点的,在进行集中荷载计算时必须同时计算柱底反力。
(4)在对箱基进行结构设计时,要注意对洞口上下的连梁进行考虑,验算其截面面积,如果洞口的大小或者位置出现修改,要对连梁抗剪强度和抗弯进行复核。
(5)如果采用的整体筏基和箱基的设计,就要对其桩土进行考虑,桩土的共同工作会产生一定的影响。在对基础底板进行计算时,要对桩同作用的状态或桩沉降状态下的地基反力进行考虑。
2.、如何对高层建筑的轴压比进行控制
一般来说提高混凝土的强度是对高层建筑轴压比进行控制的直接方法。如果还不能达到相关标准,则还可以使用其他方法来对轴压比进行控制。
(1)混凝土的变形能力受到柱的箍筋的影响,因此可以通过对混凝土的横向变形进行约束,来对裂缝的扩展进行延缓,并对截面抗剪能力进行提高。增大配箍率、使用合适的配箍形式都可以实现结构延性的提高。在设计时,如果采用井字复合箍进行沿柱全高,且保持箍筋的直径、间距和肢距,一般来说直径在8毫米以上,间距在100毫米以内,肢距在100毫米以内。如果采用复合螺旋箍进行沿柱全高,则要保证8毫米以上的箍筋直径,100毫米以内的螺距和100毫米以内的肢距。
(2)在弹性模量方面,钢筋的弹性模量高于混凝土6倍有余,如果配置了较多的纵向钢筋在柱中,有余轴向压力的影响,钢筋会承担更多的压力,从而降低混凝土承担的压力。在设计中可以在柱截面中部加入附加芯柱,另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%都必须加入纵向钢筋。
(3)提高混凝土强度等级对轴压比的控制有直接的效果,但混凝土的强度越高其脆性也越大,因此要控制混凝土强度等级不超过C60。
3、如何进行连梁设计
在《高层建筑混凝土结构设计规程》以及《建筑抗震设计规范》等相关设计规范当中都明确的规定了连梁的截面尺寸、剪压比限制以及剪力设计取值等内容。在具体的工程设计过程当中,因为连梁具有较小的跨度以及高度较大的截面,因此在地震的作用下,弯矩和剪力在经过内力的计算之后都比较大,因此无法使规范的要求得到充分的满足,在对其进行设计的时候必须要以不同的情况为根据从而采取不同的措施。在地震作用下,为了对连梁的延性进行保障,并对剪力和弯矩进行有效的传递,刚度折减的系数就要高于0.55;在风荷载的作用下,为了将连梁的裂缝控制在正常的适用范围内,就要使刚度折减的系数高于0.80。此外,如果调整刚度折减系数后连梁仍然难以满足要求,则可以采用内调幅,并配置足够的箍筋。若连梁的超筋较多时,可以对连梁的高度进行减小,以减小剪力和弯矩。
4、合理的判断结构计算结果
(1)结构自振周期:应该在下列的范围之内针对高层建筑计算的自振周期进行控制:
框架结构T1=(0.1~0.15)NS;
框架-剪力墙结构T1=(0.08~0.12)NS;
剪力墙结构T1=(0.04~0.06)NS;
框架筒体结构T1=(0.1~0.15)NS(NS为建筑物的层数)。
应该在以下的范围之内针对第二周期以及第三周期的结构进行控制:
第三周期T3=(1/5~1/7)T1;
第二周期T2=(1/3~1/5)T1。
(2)振型:振型曲线一般情况下必须要做到具有光滑连续的特点,不规则的凹凸以及突变的转折点等都不应该在其中出现;通常情况下,应该在以下范围内针对零点到底部在各振型曲线当中的高度进行控制:
第一振型:没有出现零点;
第二振型:有一个零点点存在于(0.7~0.8)H处,其中H为的建筑物计算高度;
第三振型:有两个零点分别存在于(0.8~0.9)H处以及(0.4~0.5)H处。
结束语
结构工程师在设计高层建筑结构的过程中,不仅要对结构计算的准确性进行重视,同时还要关注如何合理地选择结构方案,设计界现在对概念设计进行了大力的提倡,然而在实际的工程设计当中却具有千差万别的情况,所以设计人员必须要以工程中遇到的实际情况为根据进行科学合理的设计。
参考文献
[1]郑红.浅谈高层商业建筑结构设计[J]. 《建筑设计管理》,2012,(5).
篇8
系统设置影响因素的分析
共用消防给水系统的设置是基于同一时间内只考虑一次火灾的情况,而有多次火灾出现的情况就不能简单套用目前的规范规定,且采用共用消防给水系统的优势也不明显。从设计的安全角度出发,有必要对共用消防给水系统的设置有一个限制,而不能无限制地扩大应用。关于火灾次数的确定,现有的规范仅局限在城市、居住区。《建筑设计防火规范》[1]规定,城市、居住区的人数N≤2.5万人时,按同一时间内的火灾次数1次确定;N≤40.0万人时,按同一时间内的火灾次数2次确定;N>40.0万人时,按同一时间内的火灾次数3次确定。工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量,应按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。然而,对单体建筑、公共建筑群,现有国家规范没有相关规定。如何确定城市综合体的火灾次数,在地方规范[3]中有了明确规定。在上海市《民用建筑水灭火系统设计规程》[3]中规定,公共建筑物、联体建筑群共用一套消防给水系统时,其保护的建筑总面积不应大于500000m2。主要考虑城市建设的发展,对超大规模的公共建筑提出了更高的要求。这里的建筑物是指采用一套消防给水系统的建筑群和单栋建筑物。建筑面积50万m2的这个概念是基于办公建筑按10m2/人的估算指标,居住人数为5.0万人来估算的。当然该规范仅仅对公共建筑提出了要求,并参照了现有的已建超高层建筑的设计实例。
在上海地方规范[3]中有提出,消防给水系统在任何时间和地点的工作压力不应大于2.4MPa(广播电视塔除外)。无论是共用消防给水系统还是单一的消防给水系统,如果因服务范围过大,造成系统压力很大,将不利于系统的安全可靠。因此,最高压力的控制对系统的设置是很重要的要素。造成共用消防给水系统压力增加的主要因素是消防供水高度和输水距离。系统数量的设置还要考虑到不同建筑对消防给水系统所需水压要求的区别。
从建筑的用地来看,共用消防给水系统或区域消防给水系统的服务范围也不应穿越市政道路或街坊。无论是消火栓给水系统还是自动喷水灭火系统,建筑总体布置的管道进入市政道路将突破建筑红线,且管线的开挖容易相互影响,降低了消防供水管网的可靠性。就建筑本身来看,建筑常常出现上下一体和水平方向一体化的形式。一些建筑群对整个地块的地下空间一起开发,在上部分别设各栋高层建筑,这时的消防给水系统按统一考虑更合理。还有将两个地块合并建设,两栋建筑贴邻设计,相互一体、无防火墙分隔,这种情况也适合采用共用消防给水系统。其理由是一体的建筑在发生火灾后不可能在水平和垂直方向完全独立,消防给水系统除了用于灭火外,还提供上下的灭火冷却用水。就如消火栓的设置不能简单说底层不设消火栓,楼层上设消火栓。毕竟建筑灭火是一个整体,当任意部位发生火灾后,其火灾蔓延的方向也不能完全确定,共用一套消防给水系统更能最大限度地发挥灭火系统的作用。不论建筑功能是否相同,若建筑未完全进行物理的分隔,其采用共用消防给水系统更合理。
共用消防给水系统还涉及到建筑所采用的物业管理方式。在城市综合体中,酒店与办公楼、住宅楼的运行管理方式在标准、时间等方面均不尽相同;从使用功能的角度看,同类用途的建筑可以合用设置系统,不同功能的建筑宜分开设置消防给水系统,这也是为了便于今后的运行管理。共用消防给水系统可能对不同建筑需要提供不同的消防水量和水压,这对物业管理也提出更高要求。
系统设置数量与系统的控制也有关。共用消防给水系统的服务范围增加后,造成消火栓、报警阀启动消防泵和向消防控制中心报警的距离增加,工程中有的甚至超过1000m,其控制线路所串联连接的设备增多,系统的可靠性有所降低。相对单一的消防给水系统,共用消防给水系统或区域消防给水系统除了消防泵房、消防水池(箱)的供水范围增加外,水泵接合器的服务也有所变化,供水管网的距离、阀门等也明显增加。
系统设置的限制与优化
系统设置的限制条件。在系统服务范围上,上海地方规范[3]的城市消防设施条件较好,其人数取值是按5.0万人确定的。而作为涉及到火灾次数的人数关系的《建筑设计防火规范》[1]中,城市2次火灾的最低人数界限是2.5万人。如果折算到办公的建筑面积,约为25万m2。考虑到单体建筑或建筑群的室内消防设施较完善,保护面积可以适当扩大(取1.2系数),对于单一建筑的控制面积适当再扩大(取1.6系数)。因此,建议共用(区域)消防给水系统的最大服务面积不大于30万m2、单栋建筑的最大建筑面积不超过40万m2,可按1次火灾设计。同时,共用消防给水系统或区域消防给水系统的服务范围不应跨越市政道路或街坊。上海地方规范[3]提出了十二层及十二层以下的住宅设置集中消防给水系统的规定,在室内消防给水系统和室外消防给水系统合并设置的稳高压消防给水系统中规定了消防泵的服务半径不应大于400m的要求。这些也是值得借鉴的,建议共用(区域)消防给水系统从消防泵到最不利点的距离不宜大于500m。共用消防给水系统的最高给水压力不应大于2.4MPa。设置系统中还要兼顾最不利建筑与消防泵房附近建筑的消防供水压力的平衡问题,必要时需要设置减压设备。此外,对于无物理完全分隔的贴邻建筑和上下一体的建筑,其消防给水系统应该采用一套,不应将其肢解为几套,除非按多次火灾同时发生考虑。如酒店的地下车库与商业完全连通,若将酒店与商业分别设置系统,在其边界发生火灾的情况下,需考虑两个系统的同时开启,这对于消防系统的管理也带来不便。如果确实需要在同一建筑或建筑综合体中采用多套消防给水系统,在不同系统其给水系统供水的分界应有满足防火规定的物理分隔。
系统设置的优化措施。由于共用(区域)消防给水系统是同一时间内只考虑1次火灾的,因此,可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。消防水池、高位消防水箱的容积应按消防用水量最大一幢高层建筑计算。高位消防水箱应设置在建筑或建筑群内最高一幢建筑的屋顶最高处。但实际工程设计的情况是千变万化的,如出现高层建筑群的高度不一致、超高层建筑的转输水箱设置、建筑群相对分散等情况,为确保系统的可靠性不降低,需要对系统的设置提出具体的优化技术措施。采用共用(区域)消防给水系统的高层建筑,当设有消防转输水箱或消防转输水泵时,每栋建筑的应分别设置。这对高层建筑消防可靠性起到一定的保障作用,特别是对于不同建筑高度的超高层建筑群显得特别重要。共用系统的设备主要是消防水池、消防水泵和高位消防水箱,共用高位消防水箱应设置在最高一幢高层建筑的最高部位。共用消防给水系统向各栋建筑的消防供水(输水)干管应采用环状管网。对于高层建筑与多层建筑宜区别对待。从消防供水系统的不同水源上看,有消防水池(市政管网)、高位消防水箱、水泵接合器。在水泵接合器的设置方面,建议每栋高层建筑应分别设置水泵接合器,对多层建筑可规定相邻水泵接合器的设置距离不大于80m。由于在水泵接合器15~40m附近设有室外消火栓,这样同时增加了共用消防给水系统在总体室外消火栓数量上的设置,也是提高消防供水可靠性的技术措施之一。共用自动喷水灭火系统的报警阀组宜分别在各栋建筑的附近集中设置。这主要是考虑到可以减少配水管的输水距离,采用环状供水干管提高供水的可靠性,还有利于运行的管理和控制。各栋建筑的消防给水配水管网应独立设置,以减少各栋建筑之间的相互影响,做到系统的可控性。在系统的入口应有相应的减压措施,特别是各栋建筑消防用水量不同情况下,避免部分系统超压,确保整个系统的可靠性。对于建筑功能不同的建筑,宜在建筑上进行物理分隔,也是保证建筑使用的完整性。这样有利于对不同区域分别设置各自的消防给水系统。此外,在同一时间内只考虑1次火灾的情况下,建筑群或建筑综合体采用多套消防给水系统时,也可共用一套消防水池。即在消防水泵房内设置不同系统的消防泵,分别从共用消防水池吸水。这较一套消防给水系统的可靠性有所提高,也解决了多处消防水池占用建筑面积的问题。
篇9
【关键词】高层建筑;施工技术;特点
在我国,通常高层建筑都是采用楼群的形式进行施工的,是由主楼与裙楼共同构成的,因此,高层建筑项目具有施工周期长、资金投入较多、高空作业较多等特点,由此看来,对于高层建筑施工来说,必须要对整体项目的整体进行合理的规划,只有这样,才可以确保高层建筑施工项目的顺利实施。在施工过程中,要采用先进的技术以及管理方法,从而大大缩短施工作业的时间,制定较为合理的施工计划,确保各个施工工种有序的施工,加快施工速度,从而有效缩短施工周期。而项目技术管理贯穿于整个工程建筑的全过程,起着非常重要的作用,它与其他方面的管理相辅相成,是实现项目管理目标的重要途径。
1 高层房屋建筑施工特点
就主体结构的施工而言,高层建筑的施工技术类似于多层建筑的施工技术,但是,高层房屋建筑的施工也有其特殊性。高层建筑和多层建筑在逐层施工的方法上是相同的。但是就整个建筑的施工过程来看,两者就有较大的区别。这主要是因为随着房屋建筑高度的增高和体量的增大,必然造成施工难度增大,施工技术产生差异。高层房屋建筑施工的特点概括为:高、深、大、长。
1.1 高
高层房屋建筑尤其要注意高空作业的控制。高空作业需要解决好材料、机具设备、制品和人员的垂直运输等工作。在整个施工过程中,一定要注意做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题,现场要注意提高安全意识,防止高空物体坠落而造成损失。
1.2 深
高层房屋建筑的另一个特点是:深。意思是指基础埋置深度深。高层房屋建筑必须满足整体稳定性,所以地基埋置深度必须满足规定的深度要求。高层建筑的基础埋深一般至少在地面以下5m;超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m以上。深基础施工会遇到很多困难,其中之一就是地基的处理问题,尤其是在软土地基上施工时,有很多方案可供选择,这样对造价和工期影响很大。高层建筑施工的重点之一就是:研究解决各种深基础开挖支护技术。
1.3 大
高层房屋建筑的第三个特点是:大。意思是指高层建筑体量大,工程量大。高层建筑施工中有很多独特的地方:工程量大;工程项目多;涉及单位多;施工工种多;施工方法选择多;管理技术要求高;安全质量要求高。特别是在有些高层建筑的施工过程中,往往采用边设计、边准备、边施工的施工方法,虽然也有很多好处,但是总、分包会涉及到许多单位,需要整个建设过程能够得到很好地额协调和配合,这必然会给高层建筑施工计划、组织、管理、协调等工作带来很大难度,所以必须要求精心施工,而且要求加强集中管理。当然,也可以利用高层建筑层数多、工作面大的特点,进行平行流水立体交叉作业,这样便可以使得时间和空间得到有效地利用。
2 高层建筑施工技术要点
2.1 高层建筑的混凝土浇灌技术
混凝土浇捣时要注意模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,涉及到技术问题有:混凝土配合比、水泥合格性、浇捣技术、施工缝和后浇带的留置,混凝土养护、浇捣技术。混凝土凝合强度主要取决于混凝土的配比。施工工地砼配合比,是由质监部门通过计算试配后得出的配合比。在该配合比下配制的混凝土可以得到较为理想的凝合强度。施工过程中做好配合比,虽然配置了搅拌站,但是可人工及自动控制砂、石、水泥、水的配加量。对于振捣技术则主要靠现场操作人员的经验来定。总的原则是合理适当的振动时间,使得混凝土表面呈现源浆和不再沉落,振动棒应尽量避免碰撞到埋于混凝土内的钢筋、模板。所以插入下层砼内的深度不宜小于50mm,但是也不宜过深。
2.2 高层建筑的泵送技术
通常情况下,混凝土泵送流程如下:在施工现场不止混凝土泵送机一装备相应的混凝土输送管道一固定输送管道一通过泵送水泥砂浆一泵送混凝土。由于高层建筑工程对混凝土强度有着较高的要求,同时混凝土的体量过大,因此在施工中必须泵送混凝土,而上述流程则是当前我国应用最为广泛,最能保证浇筑成功率的泵送混凝土流程,通过这种方法能够有效的确保混凝土配合比复合国家相关要求规范。目前,我国泵送混凝土主要采用添加化学外加剂与粉煤灰的“双掺技术”。这种方式能够对混凝土的参合料技术、外加剂技术、泵送设备及操作技术、配合比设计技术以及泵管布置技术进行全面综合的反映,从而有效的确保混凝土的泵送高度。
2.3 高层建筑的钻孔桩基技术
钻孔桩基技术是高层建筑工程施工中的一种基础施工技术,因其桩基承载力大、相邻干扰小、占地面积小而被广泛的应用于房屋建筑的基础施工中。钻孔桩基的施工工程的种类繁多,包括数据测量、机械操作、混凝土灌注和钢筋加工等等多项作业,因而所受的影响因素也较多。在施工中,容易出现钢筋笼上浮、孔底沉渣偏多、桩位偏差过大、夹泥、断桩、桩体混凝土离析等质量问题,造成钻孔桩基的成桩不能到达工程设计的标准和要求,并且补救工作困难,不能完全的通过事后检测来进行问题的判断。因此,必须加强施工的前期准备、测量、成孔、清孔、钢筋笼、混凝土灌注及竣工验收等全程施工中各个环节的质量控制,才能保证钻孔灌注桩施工的质量,确保一次成桩。
2.4 “三线”控制
“三线”指的是轴线、标高、垂直度。“三线”的控制既是高层建筑施工的重也是难点。轴线传递,首先保证施工复核轴线无误,然后一层楼面作为基准,在最长的纵向和横向埋200×200×8mm的钢板,再在E面标出控制点,以上楼层每层相应位置留200×200mm的方洞,将大线锤垂到下层的控制点,在进行校正,放出轴线和细部尺寸线,控制好过程线能够保汪墙体的平整度,这就要求浇好剪力墙,最好选用厚度18mm的优质胶合夹板,为保证齿体的垂直度还应注意控制剪力墙的四角垂直度偏差在允许范围内。因此,多用加强洞口处模板支撑和控制此处楼面厚度的方法保证其准确度;控制垂直度也是保证高层建筑质量过关的基础,也是进行施工的重要保证,实现建筑垂直度的控制先要确定大楼的4个边角柱,给每―个边角柱安装模版,并且沿柱外层取出厚度线,利用吊线测定立柱的垂直度,校准之后在进行加支撑、浇筑混凝土,然后以4柱为基线,拉线控制垂直度。
3 结语
高层建筑工程的施工技术的好坏直接影响到建设工程的施工质量和使用安全,关系着国家社会经济的稳定和人民群众的生命财产安全。因此,建设企业和施工单位必须加强高层建筑工程的施工技术规范和操作水平,积极的探索和寻求提高施工技术的途径和措施,从而有效的提高高层建筑工程的施工技术质量水平,保证高层建筑工程的可靠性、安全性和舒适性。
【参考文献】
[1]任海棠,王中军.高层建筑施工震损塔吊拆除技[J].科技情报开发与经济,2010(9).
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关键词:高层建筑;燃气管道设计;安全措施
随着城市化进程的不断发展,大量的高层建筑乃至超高层建筑已经建成和正在建设之中。其中尤以高层普通住宅和商住用房为突出,这类建筑要求燃气的供应必须与之配套。鉴于高层建筑的特殊性,在进行其燃气供应系统的设计时,就必须解决在多层建筑中对燃气管和燃气供应影响不大而可以忽略不计、但在高层建筑中的燃气管和燃气供应就不可忽略的一些因素。在高层建筑室内燃气管道的设计中需考虑的问题较多,同时也要考虑消防安全、建筑结构、燃气工艺、远期发展等因素。本文对高层建筑管道燃气设计中涉及的几个问题, 结合地区的特点进行如下分析及探讨。
一、施工设计上有关问题的探讨
1、建筑的附加压力的影响
由于低压管网沿程阻力和局部阻力对用户的影响不同,允许燃具前压力在一定范围内波动。当燃具前压力在0.75Pn~1.5Pn内波动时,仍能达到燃烧器燃烧的要求。若超出此范围,燃具的热效率低,燃烧不稳定,燃烧噪声大,出现脱火或回火等现象。另外由于不完全燃烧,烟气中的CO含量超标,可能导致引发事故。
目前高层建筑的燃气设计主要采用低压进户,在计算低压燃气管道的压力损失时,应考虑因建筑高度而引起的燃气附加压力ΔH。
当整个低压管网只有极少数用户在用气,而高层建筑又离调压器较近时,自调压器出口管至表前的整个管段的压降微手其微,可认为引入管前压力接近于调压器出口压力。附加压力的叠加就极易使某些层以上的用户灶前压力超过其最高允许压力波动范围。这种工况是高层建筑燃气管网的最不利运行工况。
2 、附加压力影响的消除
如高层建筑较低,因附加压力小,可以用增加管道阻力的方法,如缩小立管管径和采用分段阀门来减小附加压力的影响。
如高层建筑较高,分开设置高层供气系统和低层供气系统,以分别满足不同高度楼层用户的燃具的工作压力,使燃具前压力接近引入管处压力,也可在用户表前设置低―低压调压器,消除楼层的附加压头,使燃具前压力接近引入管处压力。
3、高层建筑沉降的影响
由于地基和建筑物的自重影响,高层建筑在竣工后的数年内会产生一定量的沉降量,可能导致引入管的切向应力大。而建筑基础处回填土的沉降也会导致引入管局部悬空,易引发事故。应在引入管上设置波纹管、套筒、铅管和金属软管等形式的伸缩补偿接头,利用自身随外力发生挠变、吸收变形的特点,减少燃气引入管处承受的应力,达到补偿沉降的目的。
设计中允许沉降量由该建筑物的设计部门提供。在各种设置的补偿接头方式中,通用补偿器可通过计算选择来满足沉降量的补偿,但对其它方向位移的补偿能力有限波纹补偿器的安装要求也高于其它几种方式。套筒接头当管道下沉时,管道同轴度和密封材料会发生变形,从而影响其气密性。铅管在弯曲过程中易于扁平,从而影响管道的通过能力。
二、高层建筑燃气设计的消防安全
1、防雷、防静电及防腐
高层建筑燃气管道防雷设计必须针对直接雷击、雷电感应和雷电波侵入采取防护措施。设计中一般要求楼顶(包括转换层)燃气管道及阀门箱应与楼顶避雷带连接,其中楼顶管道与避雷带连接不得小于两处。避雷连接须采用不小于DN8 mm的圆钢双面焊接,焊接长度大于圆钢直径的六倍以上,凡焊接处均须防腐。防雷接地装置的冲击接地电阻应小于10 Ω燃气管道静电接地电阻应小于100 Ω,管道及设备法兰连接一般采用铜片跨接,螺纹连接采用不小于DN8 mm的圆钢作跨接,其间电阻值不应小于0.03 Ω。
目前室外中压无缝钢管一般采用如下防腐程序:先进行彻底除锈,要求管表面呈金属光泽。先刷一道P207防腐底漆,再刷一道P205防腐底漆,再刷两道银粉漆,并刷黄色标志以示区别(5~8 m)。
室外低压镀锌钢管刷两遍银粉漆;室内低压镀锌钢管刷一遍银粉。
2、高层建筑燃气用户安全防护
用户应使用符合安全标准的热水器,根据《家用燃气快速热水器安装验收规范》CJJ12-86的要求,直排式热水器严禁安装在浴室内。浴室内可安装平衡式、强制排烟式热水器及符合规范要求的烟道式热水器。在实际工作中,一方面要作好安全用气的宣传教育工作,并检查督促整改;另一方面要在设计、工程、验收供气等环节把好关。 在试验、试用的基础上,有步骤、有组织地推广家用燃气用气安全装置。根据近几年燃气事故情况分析,在使用中因意外熄火后而导致的火灾事故占有相当比例。因此,推广生产、使用配套熄火保护装置的燃具对于安全用气具有十分重要的现实意义。
此外,多年来,由于燃气管道与燃具连接胶管老化、损坏等原因造成的火灾、爆炸事故屡有发生,有必要改进连接办法。建议采用硬连接或采用新型连接管道。同时,对一些厂家、科研单位开发研制的用户燃气浓度报警自动切断装置、燃气管道智能卡计费系统、管道燃气稳压自闭阀等,应积极支持,并在进行必要的试验、试用的基础上,总结经验逐步推广。
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