高層建筑的規(guī)定范文

時(shí)間:2023-12-13 17:51:55

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高層建筑的規(guī)定

篇1

關(guān)鍵詞:規(guī)范修訂意見(jiàn)探討

1設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的居住建筑

1.1居住建筑的概念

居住建筑在“高規(guī)”中的不同地方分別表述為居住建筑、住宅、普通住宅、高級(jí)住宅等形式,不利于規(guī)范用詞的統(tǒng)一,在理解上易產(chǎn)生偏差。

理解“高規(guī)”中居住建筑的不同表達(dá)方式,應(yīng)僅單指住宅,不含集體宿舍、公寓等其它居住形式的居住建筑。

“高規(guī)”第3.0.1條中已取消了“高級(jí)住宅”為一類高層民用建筑的說(shuō)法,而在“高規(guī)”第2.0.11條出現(xiàn)了“高級(jí)住宅”的術(shù)語(yǔ),“高規(guī)”第7.2.2條出現(xiàn)了對(duì)“高級(jí)住宅”消防用水量的要求,“高規(guī)”第7.6.2條出現(xiàn)了對(duì)“普通住宅”設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的要求。根據(jù)“高規(guī)”第2.0.11條規(guī)定,“高級(jí)住宅”一詞應(yīng)解釋為 “裝修標(biāo)準(zhǔn)高和設(shè)有空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的住宅”,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,一般居住建筑在裝修過(guò)程中要求均較高,絕大部分都設(shè)有空調(diào),是否都劃歸為高級(jí)住宅呢?若不存在“高級(jí)住宅”一說(shuō),則相對(duì)應(yīng)不存在“普通住宅”的概念。

綜上所述,筆者以為在“高規(guī)”中關(guān)于居住建筑的表達(dá)方式可統(tǒng)一用“居住建筑”這一名詞,并增加關(guān)于“居住建筑“是指“住宅、公寓、集體宿舍等人員居住為主要功能的建筑”的名詞解釋。若對(duì)除住宅外的其它居住建筑有防火設(shè)計(jì)要求,則可在各條款中單獨(dú)列出。

1.2商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置部位

“高規(guī)”第1.0.3.1條關(guān)于“包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅”的說(shuō)法與第2.0.17條關(guān)于“商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)”的術(shù)語(yǔ)相矛盾。商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)為設(shè)置于建筑底部(地上)的一至二層,若二層為商業(yè)服務(wù)用房,則一層也應(yīng)為商業(yè)服務(wù)用房。因商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的概念已對(duì)商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置部位進(jìn)行了闡述,故“高規(guī)”第1.0.3.1條應(yīng)取消“首層”二字。

1.3商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)在高層民用建筑和一般民用建筑中設(shè)置要求

根據(jù)“建規(guī)”和“高規(guī)”的相關(guān)規(guī)定,商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置于高層民用建筑內(nèi)和一般民用建筑內(nèi)的要求不同。對(duì)于高層民用建筑,商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)的樓梯必須設(shè)置封閉樓梯間,且應(yīng)有兩個(gè)安全出口,若該商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)在建筑高度超過(guò)100m的居住建筑內(nèi),除衛(wèi)生間外,則還必須設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),由于商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)建筑面積不大,這樣在實(shí)際設(shè)計(jì)或使用過(guò)程中很難達(dá)到上述要求,特別是封閉樓梯間和兩個(gè)安全出口的設(shè)置。

鑒于商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)與周圍已采用了相應(yīng)耐火極限的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了防火分隔,即使發(fā)生火災(zāi),可限制在一定區(qū)域范圍內(nèi),且設(shè)置于建筑的一至二層,對(duì)于火災(zāi)撲救也相對(duì)容易一些,筆者建議可對(duì)高層民用建筑中商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的要求同一般民用建筑中的商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)同等對(duì)待,并在相關(guān)條款中予以說(shuō)明。

2建筑結(jié)構(gòu)

2.1高層居住建筑中單元式住宅防火墻的窗間墻距離要求

“高規(guī)”第6.1.1.2條規(guī)定“十八層及十八層以下的單元式住宅之間應(yīng)設(shè)置防火墻,窗間墻的寬度應(yīng)大于1.2m”,而“高規(guī)”第5.2.2條要求“緊靠防火墻兩側(cè)的門(mén)、窗、洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于2.00m”。這兩個(gè)距離要求就不盡相同,考慮火災(zāi)情況下火勢(shì)通過(guò)窗戶蔓延的可能性,筆者建議取消“高規(guī)”第6.1.1.2條 中關(guān)于“窗間墻的寬度大于1.2m”的規(guī)定。

2.2高層民用建筑中除住宅外的廚房設(shè)置

“建規(guī)”第7.2.3條第4款規(guī)定“除住宅外,其它建筑內(nèi)的廚房的隔墻應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的不燃燒體,隔墻上的門(mén)窗應(yīng)為乙級(jí)防火門(mén)窗”。在集體宿舍、公寓等居住建筑、公共建筑和工廠中,其廚房火災(zāi)時(shí)有發(fā)生,主要原因是電氣設(shè)備過(guò)載老化、燃?xì)庑孤┗蛴蜔煓C(jī)、排油煙管道著火等引起?!敖ㄒ?guī)”要求將除住宅外的廚房用圍護(hù)結(jié)構(gòu)和乙級(jí)防火門(mén)窗與其它部位分隔開(kāi),對(duì)于阻止火勢(shì)蔓延、預(yù)防和撲救火災(zāi)有著非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。

高層民用建筑中集體宿舍、公寓等居住建筑和公共建筑內(nèi)的廚房相對(duì)一般民用建筑和廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性更大,但無(wú)此項(xiàng)規(guī)定,筆者建議在修訂中應(yīng)在“高規(guī)”的相關(guān)內(nèi)容中予以明確。

2.3電纜井、管道井等豎向管井封堵的要求

“建規(guī)”第7.2.10條第1款規(guī)定“電纜井、管道井每層用相當(dāng)樓板耐火極限的材料進(jìn)行封堵”,“高規(guī)”第5.3.3條規(guī)定“建筑高度不超過(guò)100m的高層建筑,電纜井、管道井每隔2~3層用相當(dāng)樓板耐火極限的材料進(jìn)行封堵;建筑高度超過(guò)100m的高層建筑,應(yīng)在每層用相當(dāng)樓板耐火極限的材料進(jìn)行封堵”,這兩條要求不一致。

考慮建筑中的垂直管道井、電纜井等豎向管井都是煙氣豎向蔓延的通道,必須采取防火分隔措施,另從建筑實(shí)際建造情況看,每層分隔是切實(shí)可行的,對(duì)于檢修影響不大,卻能提高建筑的消防安全性,且高層民用建筑中的垂直管道井、電纜井等豎向管井火災(zāi)危險(xiǎn)性更大,故應(yīng)對(duì)高層民用建筑也應(yīng)統(tǒng)一要求電纜井、管道井等豎向管井每層用相當(dāng)樓板耐火極限的材料進(jìn)行封堵。

3安全疏散

3.1未對(duì)高層民用建筑中疏散人數(shù)的計(jì)算予以說(shuō)明

“高規(guī)”第6.1.9-6.1.12條明確規(guī)定了疏散門(mén)和疏散走道的寬度要求,“高規(guī)”第6.2.9條規(guī)定了疏散樓梯的總寬度要求,這些寬度的計(jì)算均與建筑內(nèi)疏散人數(shù)有關(guān),但對(duì)高層民用建筑內(nèi)疏散人數(shù)計(jì)算無(wú)具體規(guī)定,造成在設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)章可循。

“建規(guī)”第5.3.14-5.3.17條對(duì)商店、學(xué)校劇院等公共場(chǎng)所中疏散人數(shù)的計(jì)算均有明確規(guī)定,這樣方便設(shè)計(jì)和審核人員依規(guī)行事。建議依照“建規(guī)”的相關(guān)內(nèi)容在“高規(guī)”中予以明確疏散人數(shù)的計(jì)算方法。

3.2 對(duì)電梯前室是否能設(shè)置防火卷簾的要求不一致

“建規(guī)”第7.4.11條規(guī)定“建筑中的封閉樓梯間、防煙樓梯間、消防電梯前室及合用前室,不應(yīng)設(shè)置卷簾門(mén)”,而“高規(guī)”第6.3.3.4條規(guī)定“消防電梯前室的門(mén),應(yīng)采用乙級(jí)防火門(mén)或具有停滯功能的防火卷簾”。兩者要求相沖突。

考慮設(shè)計(jì)要求疏散用門(mén)應(yīng)能保持和保證人員安全疏散的暢通,不發(fā)生阻滯,且能防火防煙。疏散樓梯間、電梯間、前室及合用前室的門(mén),均應(yīng)采用平開(kāi)門(mén),筆者建議取消“高規(guī)”中關(guān)于“消防電梯前室的門(mén),可采用具有停滯功能的防火卷簾”的規(guī)定。

4 消防給水

4.1 雙閥雙口消火栓具體連接方式不明確

“高規(guī)”第7.4.2條規(guī)定“單元式、塔式住宅當(dāng)設(shè)兩根消防豎管有困難時(shí),可設(shè)一根消防豎管,但必須采用雙閥雙口消火栓“,但對(duì)雙閥雙口消火栓如何與消防豎管相連未予以說(shuō)明。

筆者在設(shè)計(jì)審核和施工檢查中發(fā)現(xiàn)許多都是雙閥雙口消火栓通過(guò)一根65mm口徑的水平管道與消防豎管相連,顯然,這樣連接不能滿足消防用水量要求,故建議在“高規(guī)”中均明確雙閥雙口消火栓應(yīng)通過(guò)兩根不低地65mm口徑的水平管道與消防豎管相連,以充分滿足消防用水量要求。

篇2

關(guān)鍵詞:高層建筑、平面設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)層

1.高層建筑概述

1.1高層建筑定義

高層建筑根據(jù)民用建筑其使用功能的不同分為居住建筑和公共建筑。根據(jù)現(xiàn)行建筑的相關(guān)規(guī)范,不同使用功能的高層建筑對(duì)高層的定義也不同。

居住建筑根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:1至3層的住宅為低層住宅、4至6層的住宅為多層住宅、7至9層的住宅為中高層住宅、10層及以上的住宅為高層住宅。規(guī)范規(guī)定七層及以上的住宅或住戶入口層樓面距室外設(shè)計(jì)地面的高度超過(guò)16m以上的住宅必須設(shè)置電梯。

公共建筑根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行相關(guān)防火規(guī)范規(guī)定:建筑高度大于24米的公共建筑為高層公共建筑。不同使用功能的公共建筑對(duì)于設(shè)置電梯的要求各不相同。例如《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定五層及五層以上辦公建筑應(yīng)設(shè)電梯;《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定大型商店?duì)I業(yè)部分層數(shù)為四層及四層以上時(shí),宜設(shè)乘客電梯或自動(dòng)扶梯。

1.2高層建筑平面分類

在建筑水平與垂直系統(tǒng)中,由大多數(shù)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等性質(zhì)相同的樓層重疊起來(lái)的空間,稱之為標(biāo)準(zhǔn)層。高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層的有效水平重疊與合理垂直貫穿是建筑設(shè)計(jì)的基本精髓,截取水平面和垂直體交匯處的任一單元段,即得到所謂的標(biāo)準(zhǔn)層。

1.2.1高層標(biāo)準(zhǔn)層平面根據(jù)不同的使用功能要求可以劃分為住宅建筑、辦公建筑、酒店建筑、醫(yī)院建筑等。住宅、辦公、酒店、醫(yī)院等高層建筑各自的使用特點(diǎn)不同,順應(yīng)功能要求設(shè)計(jì)出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)層平面無(wú)論是平面形狀還是平面內(nèi)部的房間布局、交通流線組織也各不相同。

以高層住宅為例,根據(jù)住宅交通疏散形式的不同,住宅平面被分為單元式、塔式、通廊式等。

1.2.2如果單純的按照高層標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀劃分,高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層平面以對(duì)稱的幾何平面圖形居多。主要原因在于高層中,建筑除了受豎向荷載作用外,還要考慮風(fēng)力或地震力引起的水平荷載,這在很大程度上限制了標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)的自由度。這種對(duì)稱的平面形式可以使高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。

高層建筑的豎向交通核心筒系統(tǒng),即樓梯、電梯、及其前室、疏散走道、公共服務(wù)用房、設(shè)備室、管道井等集中組合成有機(jī)的結(jié)構(gòu)核心體,形成上下貫通,結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)勁的核心筒體組合,其常常布置在平面較為中心的部位,作為高層建筑平面的核心要素,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層平面布局的靈活性構(gòu)成了極大影響。高層建筑基本的平面圖形有矩形(板式)、弧形曲線、方形、圓形、三角形等等。這些基本圖形可以通過(guò)切角、旋轉(zhuǎn)、形體上加減法等設(shè)計(jì)手法衍生出來(lái)新的平面造型。

結(jié)合高層建筑不同的使用功能,高層建筑各自的標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀也會(huì)有所不同。例如單元式住宅的平面形式常為矩形(板式)平面形式等;辦公和酒店建筑的平面形式常為矩形(板式)、弧形曲線、方形、圓形等;醫(yī)院建筑平面形式常為矩形(板式)等。

2.標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)要素

標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)影響因素來(lái)自于多方面、多角度。

2.1交通組織和消防疏散對(duì)于高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)的影響是一個(gè)主要因素。高層建筑一般都具有人員密集、使用功能復(fù)雜、各種設(shè)備管線繁多的特點(diǎn),引起火災(zāi)的潛在因素頗多。發(fā)生火災(zāi)時(shí),將被火情圍困的人員迅速安全地疏散到室外地面安全地帶是防火疏散設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。疏散設(shè)計(jì)的原則是路線簡(jiǎn)單明了,便于人們?cè)诰o急時(shí)進(jìn)行判斷,同時(shí)提供從室內(nèi)任何位置向兩個(gè)方向疏散的可能性。

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,不同高度、不同功能的高層建筑其疏散樓梯的形式也不相同。

規(guī)范中明確規(guī)定:

一類高層建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過(guò)32m的二類建筑以及塔式住宅,均應(yīng)設(shè)防煙樓梯間;

裙房和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度不超過(guò)32m的二類高層建筑應(yīng)設(shè)封閉樓梯間。

十一層及十一層以下的單元式住宅可不設(shè)封閉樓梯間,但開(kāi)向樓梯間的戶門(mén)應(yīng)為乙級(jí)防火門(mén),且樓梯間應(yīng)靠外墻,并應(yīng)直接天然采光和自然通風(fēng)。

十二層及十八層的單元式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間。

十九層及十九層以上的單元式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。

十一層及十一層以下的通廊式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間;超過(guò)十一層的通廊式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。

以上這些關(guān)于安全疏散的相關(guān)規(guī)定,都和高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)息息相關(guān)。任何高層建筑平面設(shè)計(jì)都要以滿足人員安全疏散為前提,合理的進(jìn)行交通流線的組織。

2.2高層建筑平面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足其使用功能的合理性。“以人為本”是當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要設(shè)計(jì)理念。隨著科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)文化的不斷飛速發(fā)展,人類對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求已經(jīng)不僅僅是滿足單一的建筑使用功能,而是要求以人的基本生活、心理、行為和文化物質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)的人性化建筑設(shè)計(jì)。 在科技發(fā)展、智能化水平不斷提高的背景下,強(qiáng)調(diào)人性化設(shè)計(jì)更有必要。標(biāo)準(zhǔn)層的平面設(shè)計(jì)就是要有利于人的身心健康,具有使用的舒適性合理性。建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面布局設(shè)計(jì)應(yīng)靈活,盡可能營(yíng)造符合人體功能學(xué)的寬松舒適的工作、生活環(huán)境。

2.3標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)因素是投資方較為關(guān)心的一個(gè)設(shè)計(jì)要素。影響經(jīng)濟(jì)因素的內(nèi)容較多,比如結(jié)構(gòu)選型、平面布局的各個(gè)功能空間的使用率等。

高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)則對(duì)稱、具有良好的整體性,可以增強(qiáng)其抗側(cè)力的能力。不規(guī)則的建筑平面方案,如平面凹凸不規(guī)則的建筑方案在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定采取一定的加強(qiáng)措施。這些措施都會(huì)增加建筑的投資成本。

便捷高效的水平與垂直交通系統(tǒng)和安全疏散系統(tǒng),這些標(biāo)準(zhǔn)層平面中主要的公共空間需要在滿足安全使用的前提下盡可能的縮減建筑面積,提高標(biāo)準(zhǔn)層的有效使用率。

標(biāo)準(zhǔn)層平面形式及外表宜簡(jiǎn)不宜繁,過(guò)于繁雜化的藝術(shù)處理會(huì)造成不合理的空間利用、結(jié)構(gòu)及施工困難,裝修與維護(hù)不便及能源消耗量的無(wú)謂增加等。

2.4建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)與建筑所在地區(qū)的氣候條件、建筑總體布局、建筑物體形系數(shù)、朝向、護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能、外檐門(mén)窗質(zhì)量等諸多因素有關(guān)。高層建筑體型龐大,相鄰高層建筑相互遮擋,易形成大面積陰影區(qū)。

高層建筑平面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)設(shè)計(jì)要素,盡可能的降低建筑能耗。例如在寒冷地區(qū)平面設(shè)計(jì)應(yīng)注意合理的確定建筑位置和朝向,使建筑平面主要功能空間更多的接收到太陽(yáng)輻射的熱能;建筑平面在南向開(kāi)窗面積可以略大一些,而東西向、北向的房間在滿足采光條件下開(kāi)窗面積要盡可能小一些;高層建筑的平面形體要規(guī)整,減少不必要的凹凸變化,嚴(yán)格控制體形系數(shù)。這些設(shè)計(jì)方法可以使建筑獲得更多太陽(yáng)熱輻射并且同時(shí)減少熱損失,給室內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)良好舒適的溫度環(huán)境。

2.5工業(yè)化高速發(fā)展的社會(huì),人類面臨環(huán)境破壞、能源危機(jī)等種種環(huán)境威脅。高層建筑如何充分利用綠色建筑能源已經(jīng)成為當(dāng)今高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)新的設(shè)計(jì)要素。盡可能利用當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境氣候、地勢(shì)、陽(yáng)光、水和空氣等自然特點(diǎn),減少建筑對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞,創(chuàng)建生態(tài)建筑。在進(jìn)行高層建筑平面設(shè)計(jì)時(shí)主要體現(xiàn)在對(duì)綠色能源的充分利用。例如各主要功能空間的平面布局要充分利用自然采光,盡量減少人工照明的能耗;通過(guò)平面形體、朝向等設(shè)計(jì)應(yīng)將主要功能空間的朝向垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向,充分利用自然通風(fēng)。除此之外還有雨水的重新回收利用系統(tǒng)、天陽(yáng)能集熱器提供熱水系統(tǒng)、光電管提供電能系統(tǒng)、呼吸式幕墻系統(tǒng)等等,在進(jìn)行這些綠色建筑要點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),建筑平面設(shè)計(jì)都需要將平面的使用功能與綠色建筑設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮合理布置平面。

篇3

關(guān)鍵詞:高層建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),問(wèn)題,原則

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則,是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意和遵循的重要標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則,也是高層建筑設(shè)計(jì)單位提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則支持下,才可以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)??傮w來(lái)講,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾點(diǎn):

1.1 基礎(chǔ)方案合理。

合理的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ),在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)單位需要根據(jù)實(shí)際施工地質(zhì)條件,根據(jù)實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)施工需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案需要配置完善的施工地質(zhì)勘察報(bào)告,最大程度的發(fā)揮建筑物地基的潛力,必要的情況下設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)地基的變形做好相應(yīng)的驗(yàn)算。另一方面,設(shè)計(jì)單位還需要對(duì)建筑物進(jìn)行綜合性分析,尤其是對(duì)于建筑物負(fù)荷以及上部結(jié)構(gòu)類型,通過(guò)對(duì)這些綜合性分析,最終選定最適合的基礎(chǔ)方案,從而可以在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)。

計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì),也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的重要問(wèn)題,主要原因在于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)一些基本的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,而這些計(jì)算分析都必須要建立在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)之上。只有通過(guò)計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)分析,才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性。舉例來(lái)講,建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題,建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)并不是我們傳統(tǒng)觀念中的鉸節(jié)點(diǎn)或者是鋼節(jié)點(diǎn),設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入研究,提高計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算的精確性,進(jìn)而將計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差控制在合理的范圍內(nèi)。

1.3 結(jié)構(gòu)措施完善。

除了基礎(chǔ)方案合理以及計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)這兩大基本原則之外,還有一條基本原則是設(shè)計(jì)單位經(jīng)常忽略的,那就是結(jié)構(gòu)措施完善原則。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性,例如建筑物中鋼筋的錨固長(zhǎng)度等。同時(shí),設(shè)計(jì)單位還需要注意建筑物薄弱環(huán)節(jié)以及建筑物本身溫度對(duì)于建筑物組件的影響,對(duì)于這兩方面的問(wèn)題,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎以及強(qiáng)壓弱拉”的基本原則,只有這樣才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題與策略

2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度問(wèn)題及解決。

我國(guó)有關(guān)部門(mén)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問(wèn)題,出臺(tái)了一系列的規(guī)章制度,對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定與規(guī)范,其中之一便是《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。該《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的高度問(wèn)題規(guī)定,主要是從經(jīng)濟(jì)性以及適用性等方面進(jìn)行規(guī)范的?!兑?guī)程》所規(guī)定的結(jié)構(gòu)體系最適宜高度,不僅僅與我國(guó)建筑施工技術(shù)水平以及建筑水平相關(guān),而且還與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工中,出現(xiàn)了許多與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定相違背的高度。舉例來(lái)講,在有些建筑物設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中,甚至出現(xiàn)了高達(dá)四百多米的組合機(jī)構(gòu)大廈以及三百多米的混凝土結(jié)構(gòu)體系的廣場(chǎng)。尤其是近幾年來(lái),建筑物的高度不斷增加,建筑物自身的參考系數(shù)已經(jīng)超出了《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,例如在安全指標(biāo)、荷載取值以及延性要求、材料性能、力學(xué)模型選擇等方面。為此,對(duì)于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度問(wèn)題,設(shè)計(jì)單位需要嚴(yán)格根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等有關(guān)規(guī)定,對(duì)設(shè)計(jì)高度保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

2.2 鋼筋混凝土梁承載力問(wèn)題及解決。

一般來(lái)講,城市高層建筑主要是以寫(xiě)字樓以及其他辦公場(chǎng)所為主,因此,在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)單位需要著重考慮到空調(diào)、消防等設(shè)備。這些設(shè)備不同于其他設(shè)備,它們往往是布置于樓層的梁底之下的,如果沒(méi)有梁底開(kāi)洞,就沒(méi)有辦法進(jìn)行設(shè)備的安裝。因此,在設(shè)備安裝之前,設(shè)計(jì)單位需要對(duì)梁的承載力進(jìn)行分析以及計(jì)算,避免出現(xiàn)由于梁底承載力不足而出現(xiàn)安全結(jié)構(gòu)問(wèn)題。對(duì)于梁底開(kāi)洞之后的承載力,設(shè)計(jì)單位可以通過(guò)孔洞周邊補(bǔ)強(qiáng)筋以及開(kāi)孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)于鋼筋混凝土梁腹部開(kāi)孔,國(guó)家出臺(tái)了有關(guān)政策,例如《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》等,對(duì)于鋼筋混凝土梁腹部開(kāi)孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)定。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算時(shí),還需要參考不同種類腹部開(kāi)孔方式,提高鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算的精確度,這對(duì)于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外,還可以對(duì)鋼筋混凝土梁承載力進(jìn)行有效地計(jì)算。在計(jì)算過(guò)程中還需參考不同種類的腹部開(kāi)孔方式。

2.3 抗震構(gòu)造與框架梁設(shè)計(jì)問(wèn)題及解決。

為了進(jìn)一步提高城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及穩(wěn)定性,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做出了重大的努力,取得了重大的突破,高層建筑結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性水平得到進(jìn)一步提升。但是由于我國(guó)的建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)較低,在抗震與構(gòu)造方面,很難處理好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震烈度之間的關(guān)系。為此,在實(shí)際的高層建筑抗震與構(gòu)造設(shè)計(jì)中,抗震與構(gòu)造設(shè)計(jì)需要有一定的彈性,這樣才可以滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性以及穩(wěn)定性要求。舉例來(lái)講,中震烈度的重現(xiàn)期是475年,被超越率是10%;大震的重現(xiàn)期約為2000年,被超越率是2%。我國(guó)建筑構(gòu)造規(guī)定的安全度及抗震計(jì)算方法也相對(duì)較低,且在軸壓比、配筋率以及梁柱承載力匹配程度等抗震延性的相關(guān)規(guī)定也不夠嚴(yán)格。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)在建筑整體投資之中比例的減少也應(yīng)給予重視,尤其是在高烈度區(qū)域應(yīng)有嚴(yán)格的抗震方法以及構(gòu)造措施來(lái)保證建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。另一方面,在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要進(jìn)一步解決與框架柱和剪力墻相連的框架梁設(shè)計(jì)問(wèn)題。就高層建筑結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)而言,豎向變形差過(guò)大通常會(huì)導(dǎo)致與框架柱和剪力墻相連的框架梁出現(xiàn)超筋現(xiàn)象,進(jìn)而影響到框架梁截面設(shè)計(jì)。

框架梁端部豎向變形差所引起的剪力和固端彎矩的計(jì)算函數(shù)式如下:

其中,MAB/MBA為框架梁固端彎矩;QAB/QBA為框架梁端剪力;Δ為框架梁端部豎向變形差;Ib為框架梁截面慣性矩;I為框架梁計(jì)算長(zhǎng)度。

針對(duì)與框架柱和剪力墻相連的框架梁超筋問(wèn)題,可以從優(yōu)化結(jié)構(gòu)的軸壓比以及提高計(jì)算方法的合理性兩個(gè)方面進(jìn)行解決。

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關(guān)鍵詞:高層建筑;火災(zāi)特點(diǎn);消防防火系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土地資源減少,城市人口不斷增多,高層建筑迅猛發(fā)展已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。與此同時(shí),高層建筑的防火安全工作也越來(lái)越重要,不僅要在設(shè)計(jì)初消除火災(zāi)的隱患,還要在思想上提高預(yù)防火災(zāi)的意識(shí),遏制及杜絕特大惡性火災(zāi)事故的發(fā)生,不要讓悲劇一次次重演。

1 當(dāng)代高層建筑突出的火災(zāi)特點(diǎn)

1.l 火勢(shì)蔓延較快:高層建筑的樓梯間、風(fēng)道、電梯井、管道井、電纜井等豎向井道比較多,如果防火分隔區(qū)處理不好,發(fā)生火災(zāi)時(shí)就如一座座高聳的煙囪,成為火勢(shì)迅速蔓延的主途徑,尤其是一些高級(jí)賓館、綜合樓及圖書(shū)館、辦公樓等高層建筑,一般其室內(nèi)可燃物比較多,一旦起火燃燒猛烈,蔓延迅速。據(jù)專家測(cè)定,在火災(zāi)初期,因空氣對(duì)流在水平方向煙氣的擴(kuò)做速度為每秒0.3米。在火災(zāi)燃燒猛烈階段,各管井的煙氣擴(kuò)散速度能夠達(dá)到每秒3~4米,也就是說(shuō)如果一座高100米的高層建筑發(fā)生火災(zāi),在無(wú)阻擋情況下,半分鐘左右煙氣就能順豎向管井?dāng)U散到頂層,其擴(kuò)散速度極快,大概是水平方向的十倍以上。

1.2 疏散相對(duì)困難:高層建筑的特點(diǎn):一、層數(shù)多,垂直距離長(zhǎng)。其疏散到地面或者其它安全場(chǎng)所所需時(shí)間長(zhǎng);二、人員較為集中;三、發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于各豎井的空氣流動(dòng)較為暢通,火勢(shì)與煙霧向上蔓延的速度很快。這就增加了疏散的難度,而且我國(guó)大多數(shù)有高層建筑的城市尚無(wú)登高消防車,即使有很多的高度也不能滿足安全疏散與撲救工作的需要。普通電梯在火災(zāi)時(shí)因不防煙火或停電等原因無(wú)法使用,而我國(guó)多數(shù)高層建筑的安全疏散主要靠樓梯,但是樓梯間內(nèi)一旦竄人煙氣,就會(huì)嚴(yán)重影響疏散工作的進(jìn)行。這些都屬于高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)進(jìn)行疏散工作的不利條件。

1.3 撲救工作難度很大:高層建筑高達(dá)數(shù)十米,有些甚至達(dá)數(shù)百米。一旦發(fā)生火災(zāi),從室外進(jìn)行撲救工作相當(dāng)困難。一般主要立足于自救工作,即主要靠室內(nèi)的消防設(shè)施。但由于當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)等條件的限制,高層建筑內(nèi)部消防設(shè)施還不是很完善,尤其是二類高層建筑中仍以消火栓系統(tǒng)撲救為主。所以撲救高層建筑火災(zāi)往往遇到較大困難。比如:熱輻射強(qiáng)、火勢(shì)蔓延速度、高層建筑的消防用水量不足等。而近年來(lái),隨著建筑技術(shù)發(fā)展,建筑物高度也在不斷增加。這些超高層建筑,尤其是4O層以上建筑本身就具有較大火災(zāi)危險(xiǎn)性,即使完全照相關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行防火設(shè)計(jì),也會(huì)出現(xiàn)一些與建筑安全使用、有效救援相左的問(wèn)題,需要我們?cè)诜阑鹪O(shè)計(jì)的概念上有所調(diào)整。

2 高層建筑防火設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

總平面設(shè)計(jì)難以滿足消防車實(shí)際操作需要。很多高層建筑的工程四周設(shè)有環(huán)形消防車道,建筑施救面為分段設(shè)計(jì),不具備連續(xù)性。建筑外墻很多采用玻璃幕墻,施救場(chǎng)地設(shè)在地下車庫(kù)的頂板。消防車道雖然完全按照“高規(guī)”規(guī)定來(lái)設(shè)計(jì),但從滅火救援與消防裝備的實(shí)際考慮,這樣的設(shè)計(jì)根本無(wú)法滿足大型消防登高車的操作需要。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為,在超高層建筑的消防車道設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí),必須結(jié)合當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)的裝備情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。只有在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分調(diào)查研究、合理設(shè)計(jì),才能有效發(fā)揮消防裝備的最大功效。

高層建筑避難層設(shè)置位置合理性問(wèn)題?!案咭?guī)”規(guī)定,超過(guò)100m的公共建筑應(yīng)該設(shè)有避難層,自高層建筑的首層至第一個(gè)避難層或者兩個(gè)避難層之間距離不宜超過(guò)15層。此規(guī)定目的是,發(fā)生火災(zāi)時(shí)聚集在第一避難層的避難人員不能再經(jīng)樓梯疏散,可通過(guò)消防登高車把人員疏散下來(lái)。當(dāng)前,很多建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位總不管建筑的使用功能是什么,層高是多少,實(shí)際高度有多高,都把規(guī)范要求的15層作為兩避難層的分水嶺。我們認(rèn)為,避難層的設(shè)置不僅要考慮人員安全疏散的時(shí)間,還要考慮消防登高車能夠進(jìn)行施救的有效高度,尤其是第一避難層,更要考慮當(dāng)?shù)氐南姥b備實(shí)際水平,設(shè)置在消防登高車可以進(jìn)行施救的有效高度內(nèi)。

高層建筑是否考慮利用電梯進(jìn)行人員的快速疏散是一般高層建筑將樓梯作為人員疏散的首選。根據(jù)“高規(guī)”規(guī)定,高層建筑的電梯有兩種運(yùn)行方式,一是在火災(zāi)時(shí)客梯迫降至電梯首層,并停止使用。二是消防隊(duì)員要通過(guò)消防電梯進(jìn)入著火層,實(shí)施撲救與人員的救援工作。在今天,利用電梯進(jìn)行輔助的疏散已成為一項(xiàng)研究?jī)?nèi)容,高層建筑中的大量疏散人群及煙氣垂直蔓延迅速使得人員疏散問(wèn)題格外凸出。特別是對(duì)殘障人員的疏散工作。實(shí)際上之所以禁止利用電梯進(jìn)行疏散,有兩個(gè)原因,一是電梯本身的安全性,包括火災(zāi)時(shí)電梯電氣的線路、部件的防火安全及電梯機(jī)械部件是否受熱失效等;二是電梯運(yùn)行環(huán)境的安全,高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于轎廂的“活塞效應(yīng)”及井道的“煙囪效應(yīng)”極易將樓宇的煙氣吸入電梯井道,危及到電梯內(nèi)乘客的生命安全。因此,如果不解決這兩方面問(wèn)題,再加上進(jìn)行合理的邏輯控制方式,高層建筑利用電梯進(jìn)行火災(zāi)的疏散是不可能的。

第一,根據(jù)建筑火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律和特點(diǎn),建議只有火災(zāi)發(fā)生初期階段才能利用電梯疏散,因?yàn)檫@階段火災(zāi)燃燒面積不大,對(duì)電梯運(yùn)行影響較小,可以保證電梯疏散可靠性,因此,如何控制電梯的運(yùn)行是關(guān)鍵。第二,電梯本身的安全性。如果普通客梯以消防電梯的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求,其防火安全性能就能夠大大提高。第三,電梯的運(yùn)行環(huán)境可以通過(guò)機(jī)械加壓送風(fēng)方式來(lái)防止火災(zāi)煙氣蔓延到電梯前室或者電梯豎井,大大保證電梯的安全運(yùn)行。另外,在已建成的高層建筑中一般都會(huì)根據(jù)樓層數(shù)多少對(duì)豎向電梯的布局進(jìn)行分區(qū)。這樣進(jìn)行分區(qū)能夠提高電梯運(yùn)載能力和運(yùn)行速度,減少人員在轎廂內(nèi)每留時(shí)間,對(duì)于緊急情況下人員的快速疏散非常有利。

所謂高層建筑的安全特征,指的是按相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)與和施工的安全設(shè)施、設(shè)備,包括一部分針對(duì)建筑自身特點(diǎn)做出的特殊防火設(shè)計(jì)。危急情況下將樓內(nèi)人員安全疏散是高層建筑應(yīng)急響應(yīng)的核心任務(wù),而要完成這任務(wù),事先要組建一支應(yīng)急響應(yīng)隊(duì)伍較為關(guān)鍵。應(yīng)急響應(yīng)隊(duì)伍組織結(jié)構(gòu)要根據(jù)建筑物可能發(fā)生危機(jī)的類型及嚴(yán)重程度來(lái)確定,即根據(jù)確定的建筑物危機(jī)級(jí)別來(lái)成立危機(jī)應(yīng)變小組,完善應(yīng)急管理體制。應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案還必須明確可利用的外部支援力量,一旦發(fā)生大規(guī)模危機(jī)事件,能夠召集其協(xié)助大樓救援工作。

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【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);選型

高層建筑的發(fā)展,一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的科技水平和綜合國(guó)力。在確保高層建筑物具有足夠可靠度的前提下,為了進(jìn)一步節(jié)約材料、降低造價(jià),高層建筑正在不斷的更新,設(shè)計(jì)理念也在不斷的發(fā)展。作為一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng),高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),一方面要滿足包括抗震,抗風(fēng)等在內(nèi)的安全性能的要求,另一方面,也要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。

1高層建筑結(jié)構(gòu)的特征

高層建筑結(jié)構(gòu)不但承受著由于外界的風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載,同時(shí)也承受著在垂直方向的荷載,并且對(duì)于地震的抵抗能力也有要求。一般情況下,建筑結(jié)構(gòu)受到低層建筑結(jié)構(gòu)水平方向上的影響比較弱,然而在高層建筑中,外界地震的影響和外界風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的影響因素。隨著建筑物高度的增加,高層建筑的位移增加較快,但是高層建筑過(guò)大的側(cè)移不但影響人的舒適度,同時(shí)使得建筑物的使用受到影響,并且容易損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件?;诖?,在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí),首先控制側(cè)移在規(guī)定的范圍之內(nèi),所以,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

2.1選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)。在計(jì)算簡(jiǎn)圖在計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算,如果選擇不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖,那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)安發(fā)生的事故,基于此,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全保證的前提是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。同時(shí),計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)中,其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不單是鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn),保證和計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)按照高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇。綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布情況,考慮施工條件,相鄰的建筑物的影響等各個(gè)因素,在此基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮,必要的時(shí)候要求進(jìn)行地基變形的檢驗(yàn)。高層建筑設(shè)計(jì)要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告,如果缺失,那么應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查并參考相鄰建筑物的有關(guān)資料。一般情況下,相同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采用相同的類型。

2.3選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須滿足經(jīng)濟(jì)性的要求,并且要滿足結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求。結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確,傳力簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中,應(yīng)該選擇相同結(jié)構(gòu)體系,如果高層建筑處于地震區(qū),那么應(yīng)力需要平面和豎向的規(guī)則。在進(jìn)行了地理?xiàng)l件,工程設(shè)計(jì)需求,施工條件,材料等的綜合分析的基礎(chǔ)上,并和建筑包括水,暖,電等各個(gè)專業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下,選擇合理的結(jié)構(gòu),從而確定結(jié)構(gòu)的方案。

2.4對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。當(dāng)前市場(chǎng)上存在著形形的計(jì)算軟件,采用不同的軟件得到的結(jié)果可能不同,所以,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下,選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。由于建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況和計(jì)算機(jī)程序并不一定完全相符,所以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候,出現(xiàn)人工輸入誤差或者因?yàn)檐浖旧泶嬖谥毕菔沟糜?jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題,基于此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在得到了通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果以后,應(yīng)該進(jìn)行校核,進(jìn)行合理判斷,得出準(zhǔn)確結(jié)果。

2.5高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)構(gòu)造措施。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是強(qiáng)剪切力弱彎變,強(qiáng)壓力弱拉力,強(qiáng)柱弱梁。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中把握上述原則,加強(qiáng)薄弱部位,對(duì)鋼筋的執(zhí)行段錨固長(zhǎng)度給予重視,并且要重點(diǎn)考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。

3高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)方法

高層建筑結(jié)構(gòu)是由豎向抗側(cè)力構(gòu)件(框架、剪力墻、筒體等)通過(guò)水平樓板連接構(gòu)成的大型空間結(jié)構(gòu)體系。要完全精確地按照三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析是十分困難的。各種實(shí)用的分析方法都需要對(duì)計(jì)算模型引入不同程度的簡(jiǎn)化。

對(duì)于框架-剪力墻體系來(lái)說(shuō),框架-剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算的方法很多,大都采用連梁連續(xù)化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)條件,可以建立位移與外荷載之間關(guān)系的微分方程來(lái)求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同,各種方法解答的具體形式亦不相同??蚣?剪力墻的機(jī)算方法,通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架,采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻的開(kāi)洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開(kāi)口整體墻、聯(lián)肢墻、特殊開(kāi)洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻,其截面應(yīng)力分布也不同,計(jì)算內(nèi)力與位移時(shí)需采用相應(yīng)的計(jì)算方法。

4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析及對(duì)策

4.1高層建筑結(jié)構(gòu)存在著超高的問(wèn)題。基于高層建筑抗震的要求,我國(guó)的建筑規(guī)范對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)的高度有嚴(yán)格的規(guī)定,針對(duì)高層建筑的超高問(wèn)題,在新規(guī)范中不但把原來(lái)限制的高度規(guī)定為A級(jí)高度,并且增加了B 級(jí)高度,使得高層建筑結(jié)構(gòu)處理設(shè)計(jì)方法和措施都有了改進(jìn)。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變對(duì)高層超高問(wèn)題的忽略,在施工審圖時(shí)將不予通過(guò),應(yīng)該重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或者進(jìn)行專家會(huì)議的論證等。在這種情況下,整個(gè)建筑工程的造價(jià)和工期都會(huì)受到極大的影響。

4.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)短肢剪力墻設(shè)置。我國(guó)建筑新規(guī)范中,短肢剪力墻是指墻肢的截面的高度和厚度比在5~8 的墻,按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及數(shù)據(jù),高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加了對(duì)短肢剪力墻的使用限制。所以,在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須盡可能的減少或者避免使用短肢剪力墻。

4.3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嵌固端的設(shè)置。一般情況下,高層建筑配有兩層或者兩層以上的地下室或者人防。高層建筑的嵌固端一般設(shè)置在地下室的頂板或者人防的頂板等位置。因此,結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮嵌固端設(shè)置會(huì)可能帶來(lái)的問(wèn)題??紤]嵌固端的樓板的設(shè)計(jì);綜合分析嵌固端上層和下層的剛度比,并且要求嵌固端上層和下層的抗震的等級(jí)是一致的;高層建筑的整體計(jì)算時(shí)充分考慮嵌固端的設(shè)置,綜合分析嵌固端位置和高層建筑結(jié)構(gòu)抗震縫隙設(shè)置的協(xié)調(diào)。

4.4高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。在關(guān)于高層建筑的新規(guī)范中,對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性做出了很多限制,比如規(guī)定了結(jié)構(gòu)嵌固端上層和下層的剛度比,平面規(guī)則性等等,并且硬性規(guī)定了“高層建筑不能采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案?!币虼?,為了避免后期施工設(shè)計(jì)階段的改動(dòng),高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循規(guī)范的限制條件。

5結(jié)語(yǔ)

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作,對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。隨著我國(guó)高層建筑的不斷發(fā)展,高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高,本文只是就其中的幾點(diǎn)作了簡(jiǎn)要分析,只有充分了解了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),才能做出更加優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn):

[1]孫凱.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策探討[J].價(jià)值工程,2011,25:88-89.

篇6

Abstract: Recently, China's high-rise buildings flourish of high-rise building exterior leakage has become a focus for researchers. Firstly, the characteristics of high-rise buildings, and then analyze the high-rise building exterior leakage causes, and high-rise building external wall leakage pre-control measures are given a few suggestions.

中圖分類號(hào):TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

引言

改革開(kāi)放以來(lái),高層建筑發(fā)展十分迅速。高層建筑是具有層數(shù)多、高度大等特點(diǎn),其施工難度較大,同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全度要求特別高,因此人們對(duì)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量提出了更嚴(yán)格的要求,這就要加強(qiáng)對(duì)高層建筑施工技術(shù)的研究。高層建筑外墻滲漏問(wèn)題成為阻礙高層建筑發(fā)展的重要因素,所以加強(qiáng)對(duì)高層建筑外墻滲漏問(wèn)題分析的探討成為人們研究的熱點(diǎn)。

1.高層建筑的特點(diǎn)

高層建筑的施工技術(shù)和多層建筑的施工技術(shù)類似,同時(shí)高層建筑的施工也有獨(dú)特性。高層建筑施工技術(shù)的主要的特點(diǎn)概括為以下四點(diǎn):高、深、大、長(zhǎng)。

1)高。高層建筑尤其要注意高空作業(yè)的控制。高空作業(yè)需要解決好材料、機(jī)具設(shè)備、制品和人員的垂直運(yùn)輸?shù)裙ぷ?。在整個(gè)施工過(guò)程中,一定要注意做好高空安全保護(hù)、防火、用水、用電、通訊、臨時(shí)廁所等問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)要注意提高安全意識(shí),防止高空物體墜落而造成損失。

2)深。高層建筑的的另一個(gè)特點(diǎn)是:深。意思是指基礎(chǔ)埋置深度深。高層建筑必須滿足整體穩(wěn)定性,所以地基埋置深度必須滿足規(guī)定的深度要求。高層建筑的基礎(chǔ)埋深一般至少在地面以下5m;超高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度甚至達(dá)20m以上

3)大。高層建筑的的第三個(gè)特點(diǎn)是:大。意思是指高層建筑體量大,工程量大。高層建筑施工中有很多獨(dú)特的地方:工程量大;工程項(xiàng)目多;涉及單位多。特別是在有些高層建筑的施工過(guò)程中,往往采用邊設(shè)計(jì)、邊準(zhǔn)備、邊施工的施工方法,雖然也有很多好處,但是總、分包會(huì)涉及到許多單位,需要整個(gè)建設(shè)過(guò)程能夠得到很好地額協(xié)調(diào)和配合,這必然會(huì)給高層建筑施工計(jì)劃、組織、管理、協(xié)調(diào)等工作帶來(lái)很大難度,所以必須要求精心施工,而且要求加強(qiáng)集中管理。

4)長(zhǎng)。高層建筑的的第四個(gè)特點(diǎn)是:長(zhǎng)。意思是指:高層建筑施工周期長(zhǎng),導(dǎo)致季節(jié)性施工(雨施、冬施)不可避免。一般來(lái)講,多層住宅每棟平均工期在10個(gè)月左右,但是高層建筑的施工周期平均要持續(xù)2年左右。高層建筑施工主要是利用縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期,來(lái)達(dá)到縮短整體周期的目的。

2.高層建筑外墻滲漏原因

2.1 設(shè)計(jì)原因?qū)е峦鈮B漏,例如由于設(shè)計(jì)中沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來(lái)消除因溫差變化、導(dǎo)致地基不均勻沉降等因素對(duì)房屋產(chǎn)生的影響,以致產(chǎn)生裂縫,出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

2.2 材料原因?qū)е峦鈮B漏

(1)外墻所使用的磚幾何尺寸不標(biāo)準(zhǔn),造成砌筑墻面凹凸不平。 在實(shí)際施工中,由于外墻垂直度偏差,容易使外墻底層粉刷時(shí)局部出現(xiàn)過(guò)薄或超厚現(xiàn)象。 如果砂漿過(guò)薄,抹壓砂漿時(shí)砂粒滾動(dòng),底層不密實(shí),易裂、起殼,超厚時(shí),易形成砂漿自墜裂縫,由于砂漿層內(nèi)外收水快慢不同,自墜產(chǎn)生裂縫,留下滲漏隱患。

(2)外墻飾面磚幾何尺寸不標(biāo)準(zhǔn)、邊棱不齊整,有暗痕、掉角和裂縫。

(3)兩種材料收縮不同產(chǎn)生開(kāi)裂。 由于砼結(jié)構(gòu)和填充墻砌體兩種材料的線脹系數(shù)不同,由外界溫差的變化產(chǎn)生的不同變形量,使砼梁對(duì)磚墻頂部產(chǎn)生剪力,砼柱在磚墻兩側(cè)產(chǎn)生拉力,致使磚墻頂部及兩側(cè)產(chǎn)生裂縫,造成滲漏。 在建筑物的頂層,由于屋面溫差變化較大,如果磚墻頂皮斜砌體采用較高標(biāo)號(hào)的砂漿填塞, 則在熱脹冷縮的作用下,再加上兩種材料變形量的不同,經(jīng)應(yīng)力疊加到一定的程度,在外墻兩端及窗位置有薄弱點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生斜裂縫。這就是為什么頂層外墻滲漏較為嚴(yán)重的主要原因。

2.3施工原因?qū)е峦鈮B漏

1)隨著城市基本建設(shè)步伐的加快,目前砌體地材市場(chǎng)基本處于供不應(yīng)求狀,產(chǎn)品一般在蒸養(yǎng)三天內(nèi)甚至當(dāng)天就出廠,由于砌塊強(qiáng)度尚未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào),表面較松疏,收縮率大,即時(shí)使用因其收縮造成灰縫不密實(shí)或裂縫。2)砂漿標(biāo)號(hào)基本未按設(shè)計(jì)配比要求攪拌、密實(shí)度較差,容易造成滲漏現(xiàn)象;或用泥砂及石粉等代替中砂拌制砂漿,造成砂漿粘度大,和易性差,收縮大。3)砌體部位結(jié)構(gòu)平整度偏差較大(大于30mm),未按規(guī)范用同標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土鋪底找平而造成水平裂縫滲漏。4)干磚砌筑,焦渣空心磚及加氣混凝土塊在自然條件下可不澆水,但天氣炎熱時(shí)磚的含水率過(guò)小時(shí)干磚吸收水分造成砂漿失水過(guò)快而使砂漿強(qiáng)度降低,使砂漿與砌塊粘結(jié)性差,在灰縫與砌塊之間形成細(xì)小縫隙而出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。5)砌筑砌塊不當(dāng)造成墻體有通縫現(xiàn)象,且鋪灰過(guò)長(zhǎng),操作工人慣用抹子壓平灰漿,放磚時(shí)又不用力擠揉砌塊,造成砌塊底部灰漿不飽滿。6)砌體施工前基底未清掃干凈,預(yù)留洞口未按規(guī)定嵌補(bǔ)密實(shí)。7)由于砌體操作技工水平參差不齊,外墻面平整度偏差較大,造成裝飾抹灰厚薄不均,產(chǎn)生收縮變形,外墻飾面出現(xiàn)開(kāi)裂裂、空鼓現(xiàn)象。

2.4外墻裝修質(zhì)量通病造成的滲漏

1)窗戶安裝未按施工工序要求(吊垂線、彈水平控制線窗框安裝臨時(shí)固定打發(fā)泡劑填縫外墻抹灰外墻裝飾層打密封膠)施工而造成雨水沿窗與墻的縫隙滲入內(nèi)墻面。2)穿墻孔洞及預(yù)埋件未按規(guī)定進(jìn)行防潮止水處理。3)外墻抹灰時(shí),墻體浮灰未清理或未清理干凈澆水濕潤(rùn),且未對(duì)基層進(jìn)行拉毛處理,而造成抹灰層空鼓、裂縫。4)凸出墻面的腰線或門(mén)窗套,滴水淺或鷹嘴等細(xì)部做法處理不當(dāng);采用木制分格條時(shí)起條時(shí)間不當(dāng)造成分格條周邊的抹灰面受損或分格縫未按規(guī)定設(shè)置。5)采用外墻面磚飾面,粘貼不密實(shí)有空鼓現(xiàn)象,形成儲(chǔ)水或面磚勾縫砂漿未壓實(shí),出現(xiàn)砂眼及裂紋;外墻面磚質(zhì)量存在外形歪斜、脫落翹曲或質(zhì)地松疏,吸水率過(guò)大,使用后容易開(kāi)裂,致使雨水由縫隙滲入。

3.高層建筑外墻滲漏預(yù)控措施

3.1 保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,重視外墻防水設(shè)計(jì)。

目前,工程設(shè)計(jì)施工圖中關(guān)于外墻防水方面的內(nèi)容幾乎為空白。 在設(shè)計(jì)上,應(yīng)充分考慮有效的防水措施,以滿足使用要求。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮地基特性和溫度的影響,選擇好結(jié)構(gòu)類型,盡可能消除應(yīng)力裂縫。

篇7

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);特點(diǎn);問(wèn)題;規(guī)劃

Abstract: with the development of city and the tension of construction land, high-rise buildings will increase. High-rise building structure design should not only ensure the high-rise building with adequate security, should also guarantee the economic, reasonable structure. This paper discusses several problems in the structure design of high-rise building. In order to guarantee the construction safety, prolong their life.

Key words: high-rise building; structure design; characteristics; problems; planning

中圖分類號(hào): TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與多層建筑結(jié)構(gòu)相比,結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置,不同結(jié)構(gòu)體系的選擇,直接關(guān)系到建筑平面布置、立面體形、樓層高度、設(shè)備布置、施工技術(shù)、工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)等。其主要特點(diǎn)有;

1水平力是設(shè)計(jì)主要因素。在多層建筑結(jié)構(gòu)中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō),豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大的變化。

2側(cè)移成為重要控制指標(biāo)。與多層結(jié)構(gòu)不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大??紤]到安全性和舒適性,側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。

3抗震設(shè)計(jì)要求更高。和多層建筑相比,高層建筑自身的特點(diǎn)決定了其對(duì)地震作用更為敏感,一旦破壞對(duì)人們的生產(chǎn)生活甚至生命財(cái)產(chǎn)安全影響更大。有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu),必須采取比多層建筑更嚴(yán)格的抗震措施,以保證其具有良好的抗震性能,做到小震不壞、中震可修、大震不倒。

4軸向變形不容忽視。高層建筑中,豎向荷載數(shù)值很大,能夠在豎向承重構(gòu)件中引起較大的軸向變形,從而會(huì)對(duì)連續(xù)梁內(nèi)力分布產(chǎn)生影響,造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小,跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大;還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響,要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值,對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整;另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響,與考慮構(gòu)件豎向變形比較,會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。

5結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。

相對(duì)于多層而言,高層結(jié)構(gòu)更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力,避免倒塌,特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?,?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題

1基礎(chǔ)埋深問(wèn)題

基礎(chǔ)應(yīng)該要有一定的埋深,埋置深度可以從室外地坪算到基礎(chǔ)底面,對(duì)于獨(dú)立的高層建筑而言,基礎(chǔ)埋深比較容易確定。但當(dāng)今多數(shù)高層建筑與地下車庫(kù)都是相互連接的,當(dāng)?shù)叵萝噹?kù)基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)或設(shè)有防水底板的獨(dú)立基礎(chǔ)(防水底板不宜太?。r(shí),高層建筑的基礎(chǔ)埋深可從室外地坪算起,此時(shí)高層建筑地下室頂板及地下車庫(kù)頂板應(yīng)按嵌固層要求設(shè)計(jì),地下車庫(kù)應(yīng)有足夠的側(cè)向剛度作為高層建筑的側(cè)限。若不滿足以上條件,高層建筑的基礎(chǔ)埋深則應(yīng)從地下車庫(kù)地面算起。高層建筑通常設(shè)地下室來(lái)滿足埋深要求,主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):

(1)提高地基承載力。當(dāng)高層建筑采用天然地基時(shí),地基承載力可進(jìn)行修正。隨著基礎(chǔ)埋深的增加,修正后的地基承載力隨之增大,從而可滿足高層建筑對(duì)地基承載力的要求。

(2)有利于高層建筑上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋砼墻,地下室頂板厚不宜小于160mm,地下室具有較大的層間剛度,同時(shí)地下室外墻周邊土也提供了很大的側(cè)向剛度和約束。因此設(shè)地下室有利于上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定,有利于協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)整體變形,調(diào)整地基不均與沉降。

2地下室頂板作為結(jié)構(gòu)底部嵌固層的條件

當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛榻Y(jié)構(gòu)底部嵌固層的時(shí)候,應(yīng)該要能約束結(jié)構(gòu)底部的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),故必須要滿足下列條件:

(1)地下室頂板與室外高差不宜過(guò)大,宜小于1/3層高。

(2)以樓層剪切剛度計(jì)算,地下室的剛度不宜小于相鄰上部結(jié)構(gòu)剛度的2倍,不應(yīng)小于1.6倍。計(jì)算地下室結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度時(shí),可考慮地上結(jié)構(gòu)以外的地下室相關(guān)部位的結(jié)構(gòu),“相關(guān)部位”指地上結(jié)構(gòu)外擴(kuò)不超過(guò)三跨或20米的地下室范圍。樓層側(cè)向剛度比按《高規(guī)》附錄E.0.1條公式計(jì)算。這里需指出的是,高規(guī)12.2.1條規(guī)定,高層建筑地下室頂蓋作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí),地下室頂板應(yīng)避免開(kāi)設(shè)大洞口。當(dāng)?shù)叵率翼斏w開(kāi)有較大洞口時(shí),即使剪切剛度比滿足要求,也不能認(rèn)為地下室頂蓋為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。

3房屋高寬比

房屋高度指室外地面至主樓主要屋面的高度。房屋寬度按所考慮方向的最小投影寬度作為建筑物的計(jì)算寬度。

對(duì)帶裙房的高層建筑,當(dāng)裙房面積與其上塔樓面積比大于2.5或裙房抗側(cè)剛度與其上塔樓抗側(cè)剛度比大于2.0時(shí),可取裙房以上部分的房屋高度和寬度計(jì)算高寬比。

4建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性界定

建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性除應(yīng)按高規(guī)3.4與3.5節(jié)的相關(guān)規(guī)定界定外,還需注意以下問(wèn)題:

(1)計(jì)算結(jié)構(gòu)的周期比和位移比時(shí)采用剛性樓板假定。

(2)當(dāng)結(jié)構(gòu)的位移比和周期比超規(guī)范規(guī)定時(shí),說(shuō)明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對(duì)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度偏小,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大。此時(shí),可按照“強(qiáng)周邊,弱中間”的原則調(diào)整結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的布置。若結(jié)構(gòu)側(cè)移較小,則適當(dāng)削弱建筑中部抗側(cè)力構(gòu)件,如取消、縮短、減薄剪力墻,加大洞口減小連梁高度,用跨高比大于5的框架梁代替跨高比小于5的連梁等。若結(jié)構(gòu)側(cè)移較大,可加強(qiáng)建筑周邊結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的剛度,尤其是以結(jié)構(gòu)剛心為參照點(diǎn)的建筑遠(yuǎn)端。對(duì)帶裙房高層建筑,裙房部分樓層的位移比往往超規(guī)范規(guī)定。此種現(xiàn)象常見(jiàn)于裙房平面長(zhǎng)寬尺寸較大,裙房邊緣離結(jié)構(gòu)剛心較遠(yuǎn)時(shí)。由于裙房高度不高,裙房樓層的絕對(duì)側(cè)移值很小,因此對(duì)于裙房部分可不按高層建筑的要求執(zhí)行,位移比可適當(dāng)放寬。

(3)對(duì)某些有底部大空間要求的建筑,如底部為商場(chǎng)或商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)而上部為住宅或公寓的商住建筑,或因功能需要,上部隔墻較多較密而下部為開(kāi)場(chǎng)大空間的建筑,均屬于上下層剛度差別較大的豎向不規(guī)則建筑。此時(shí)剛度變化處的下一層宜按薄弱層的要求調(diào)整內(nèi)力。

5框架結(jié)構(gòu)梁柱偏心距較大應(yīng)采取的措施

框架結(jié)構(gòu)梁柱偏心較大時(shí),將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪面積減小,且梁端彎矩作用在節(jié)點(diǎn)上時(shí)出現(xiàn)扭矩。因此當(dāng)梁柱偏心距大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4時(shí),可加大梁寬或設(shè)置梁水平腋。當(dāng)設(shè)置梁水平腋時(shí),在梁柱節(jié)點(diǎn)處形成了較強(qiáng)的剛域,梁塑性鉸將外移。因此水平加腋梁的梁端箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)取普通框架梁箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度與加腋水平長(zhǎng)度之和。梁端水平腋的尺寸若不能同時(shí)滿足《高規(guī)》6.1.7-1、2、3條,則應(yīng)首要滿足前兩條的規(guī)定。

6較長(zhǎng)剪力墻宜開(kāi)設(shè)洞口

高規(guī)7.1.2條規(guī)定:“較長(zhǎng)剪力墻宜設(shè)置跨高比較大的連梁將其分成長(zhǎng)度較均勻的若干墻段,各墻段的高度與墻段長(zhǎng)度之比不宜小于3,墻段長(zhǎng)度不宜大于8m?!贝藯l規(guī)定主要基于以下考慮:

(1)提高剪力墻的延性,避免脆性破壞。過(guò)長(zhǎng)的剪力墻抗側(cè)剛度很大,在水平剪力作用下易首先破壞,導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件依次破壞。細(xì)高的剪力墻(高寬比大于3)容易設(shè)計(jì)成具有延性的彎曲破壞剪力墻。當(dāng)墻的長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí),可通過(guò)開(kāi)設(shè)洞口將長(zhǎng)墻分成長(zhǎng)度較小的墻段,使每個(gè)墻段成為高寬比大于3的獨(dú)立墻肢或聯(lián)肢墻,洞口上可設(shè)置弱連梁。

(2)當(dāng)墻段長(zhǎng)度(即墻段截面高度)很長(zhǎng)時(shí),受彎后產(chǎn)生的裂縫寬度會(huì)較大,墻體的配筋容易拉斷,因此墻段的長(zhǎng)度不宜過(guò)大。

7懸挑梁的梁高選用問(wèn)題

懸挑梁的梁高不應(yīng)小于凈懸挑長(zhǎng)度的1/6,并應(yīng)驗(yàn)算其撓度。部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師常忽略對(duì)挑梁撓度的計(jì)算,梁高設(shè)計(jì)比較小,造成梁截面受壓區(qū)的應(yīng)力過(guò)高。在正常使用狀態(tài)下,梁截面的受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變,梁的撓度隨時(shí)間推移而逐漸加大。挑梁的變形導(dǎo)致了梁板裂縫,由于挑梁變形的不斷擴(kuò)大,裂縫也隨之加寬,直接影響建筑物的正常使用。挑梁的變形使得梁支座截面上部受拉區(qū)出現(xiàn)跨比較大的豎向裂縫。受支座附近的剪彎作用影響,豎向的裂縫在梁支座位置斜向延伸成為斜裂縫,縫越靠上寬度越大。挑梁截面過(guò)于窄小對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果影響很大。懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)非水平地震的作用極為敏感。當(dāng)梁高較小時(shí),梁截面的受壓區(qū)高度相應(yīng)較大,梁的延性較小,在豎向地震作用下梁容易發(fā)生斷裂而失去承載力。

三、高層建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)

1避免高層建筑密集。高層建筑的密集雖然對(duì)于城市辦公等條件方便有利,卻給城市空間帶來(lái)很多壓力,造成城市空間和城市交通的擁擠,一些高層建筑玻璃幕墻的大面積使用也造了成大量光污染。

2控制超高層建筑數(shù)量。一些已建成的超高層建筑投入使用后表明收益并不樂(lè)觀,可以說(shuō)僅僅是體現(xiàn)城市形象,提高城市知名度。

3高層建筑與城市街道。高層建筑一般分布在城市中商業(yè)發(fā)達(dá)的地段,這些地段的街道本身交通荷載就較大,在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)這些街道進(jìn)行擴(kuò)展,加大其通行能力。

四、結(jié)語(yǔ)

近些年來(lái),我國(guó)的高層建筑建設(shè)發(fā)展迅速。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析掌握的知識(shí)處理實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中遇到的各種問(wèn)題。從而使高層建筑設(shè)計(jì)與城市空間的融合不斷地完善發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]梅洪元,付本臣。中國(guó)高層建筑創(chuàng)作理論發(fā)展研究[R].高層建筑與智能建筑國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì),2002.

篇8

關(guān)鍵詞:高層建筑;建筑設(shè)計(jì);常見(jiàn)問(wèn)題;建筑業(yè);設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

中圖分類號(hào):TU318 文章編號(hào):1009-2374(2015)03-0028-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0207

根據(jù)我國(guó)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》(GB50352-2005)、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)對(duì)高層建筑的定義,凡是層數(shù)超過(guò)十層或高度超過(guò)24米的公共及綜合性建筑都屬于高層建筑。第一,高層建筑的飛速發(fā)展及城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展表明,高層建筑能夠給企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造巨額的經(jīng)濟(jì)利益。高層建筑主要具有下述優(yōu)勢(shì):廣泛應(yīng)用高層建筑可以占用較小的土地面積而建設(shè)更大的居住面積,能降低市政部門(mén)在建設(shè)方面的投入。第二,高層建筑的建設(shè)工期相對(duì)較短,能夠顯著減少施工用時(shí)。但是,將高層建筑和多層建筑比較可以發(fā)現(xiàn),其在建筑總高度和樓層數(shù)方面都有了大幅度增大,這會(huì)使其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑功能和建筑的經(jīng)濟(jì)可行性產(chǎn)生巨大的變化。所以,在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)工作時(shí),必須解決好其中存在的諸多問(wèn)題。

1 高層建筑設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí),要涉及到很多學(xué)科和領(lǐng)域,是具有較大難度的。高層建筑需要滿足的目標(biāo)是較多的,如功能性、美觀性、實(shí)用性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性等,針對(duì)目標(biāo)的差異應(yīng)制定與其最適應(yīng)的建設(shè)方案。并且,進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),所以各種不同目標(biāo)所依照的根本設(shè)計(jì)原則卻是大同小異的:第一,要考慮到建筑整體可以承受的最大負(fù)荷,有垂向及橫向負(fù)荷兩類,還要考慮可能發(fā)生的強(qiáng)風(fēng)、地震等惡劣自然條件的影響;第二,要把握好高層建筑的高寬比,這樣可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;第三,要盡可能地使高層建筑的平面或里面的質(zhì)量及剛度對(duì)稱和勻稱,這是為了保證建筑整體具有較好的穩(wěn)定性;第四,要事先考慮狂風(fēng)、地震、溫差、建筑地基沉降對(duì)建筑產(chǎn)生的不利影響,還要設(shè)計(jì)一系列平衡措施。

1.2 高層建筑的綜合設(shè)施設(shè)計(jì)原則

各個(gè)高層建筑的實(shí)際地理位置和附近建筑的影響都是有很大差異的,所以設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)一定要考慮到建筑的實(shí)際地理環(huán)境:第一,設(shè)計(jì)好平面布局。在設(shè)計(jì)建筑的平面布局時(shí)必須以有關(guān)建設(shè)規(guī)定為依據(jù),并在建筑周圍完善各種配套設(shè)備,例如能夠滿足居民需求的停車場(chǎng)、大型超市等。第二,建設(shè)高層建筑時(shí)不僅要滿足建筑的功能需求,還要使建筑每層的平面布局都有同一性,這樣能使建筑的電氣線路設(shè)計(jì)方案、取暖設(shè)備、管道設(shè)計(jì)及防火疏散出口等能夠大量的開(kāi)展設(shè)計(jì)。第三,合理地確定高層建筑中電梯及樓梯的數(shù)量及位置,這樣才能確保生活工作的順利性以及逃生時(shí)的時(shí)效性。第四,建設(shè)高層建筑中所使用的各種原材料、設(shè)備以及風(fēng)力、溫差和震動(dòng)等有較強(qiáng)的抵抗能力。第五,建筑設(shè)計(jì)滿足了人們的使用要求后,還要盡可能地提高建筑物的美觀程度,并盡量體現(xiàn)建筑的自身特色。

2 高層建筑設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析

2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的高度問(wèn)題

有些建筑企業(yè)在進(jìn)行高層建筑的施工時(shí)常常一味地追求企業(yè)利潤(rùn)的最大化,經(jīng)常會(huì)隨意地在設(shè)計(jì)高度基礎(chǔ)上增加建筑的高度,盲目地將經(jīng)濟(jì)利益作為高層建筑施工的目標(biāo),最終會(huì)使建成的高層建筑高度不符合相關(guān)規(guī)定。同時(shí),建筑高度的加大,勢(shì)必使建筑結(jié)構(gòu)所承受的垂向負(fù)荷增加,使其大于地基所能承受的最大負(fù)荷,建筑物便會(huì)出現(xiàn)抗風(fēng)性弱、無(wú)法抵御惡劣天氣及地震災(zāi)害等諸多問(wèn)題,這會(huì)嚴(yán)重影響建筑物使用者的安全。所以,國(guó)家有關(guān)審查機(jī)構(gòu)必須對(duì)高層建筑的高度進(jìn)行嚴(yán)格的審查,并在抗震及建筑高度方面制定嚴(yán)格的規(guī)定,針對(duì)隨意加大建筑高度的行為制定嚴(yán)厲的處罰措施,以遏制這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.2 高層建筑的嵌固端確定問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的可信度和準(zhǔn)確度會(huì)受到高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的極大影響,所以要科學(xué)地確定結(jié)構(gòu)嵌固端的具置,并保證它的位置與建筑整體的抗震性能相協(xié)調(diào),這也是高層建筑設(shè)計(jì)工作中極其重要的內(nèi)容。必須保證嵌固端位置的合理性,但建筑企業(yè)往往沒(méi)有重視嵌固端位置可能產(chǎn)生的諸多不利影響,如嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問(wèn)題。因此,在設(shè)計(jì)嵌固端的具置時(shí),一定要充分考慮各個(gè)因素,這樣才能最科學(xué)地確定嵌固端的位置,防止因嵌固端位置的不合理而產(chǎn)生的施工隱患。

2.3 高層建筑設(shè)計(jì)中的抗震問(wèn)題

研究我國(guó)地質(zhì)情況發(fā)現(xiàn),中國(guó)是較易發(fā)生地震的,再加之泥石流、山體滑坡、地面塌陷產(chǎn)生的概率也較大,因此,開(kāi)展高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí),一定要把增強(qiáng)建筑的抗震能力作為最關(guān)鍵的工作。進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常遭遇的困難有:首先,抗震構(gòu)造柱的位置不合理。墻體的轉(zhuǎn)角處,屋內(nèi)的四角位置沒(méi)有設(shè)立構(gòu)造柱或者未對(duì)稱設(shè)計(jì);這樣可以減小磚墻所承受的重量;山墻或縱墻的連接處沒(méi)有建設(shè)抗震構(gòu)造柱。其次,設(shè)計(jì)好結(jié)構(gòu)的平面布局。不對(duì)稱、無(wú)規(guī)律的平面布局,易產(chǎn)生較大的凹凸形變,即使是在相同的結(jié)構(gòu)單元,結(jié)構(gòu)的平面布局及剛度也不協(xié)調(diào)、平面的長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)定等。

2.4 高層建筑防火安全問(wèn)題

現(xiàn)今我國(guó)高層建筑的高度日益加大,萬(wàn)一出現(xiàn)火災(zāi)事故,則會(huì)影響相當(dāng)大的區(qū)域,甚至危害整體建筑,帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,還可能影響工作人員的安全,因此解決好高層建筑建設(shè)中的防火問(wèn)題也是極其重要的。

2.4.1 增強(qiáng)高層建筑墻體防火材料的耐火性及阻燃性。建設(shè)高層建筑墻體所使用的材料只有一定耐火性及阻燃性,這樣才能使高層建筑整體有較好的抗火性能,并使其具有抗火分期的作用,將火災(zāi)帶來(lái)的惡劣影響降到最低。

2.4.2 要保證整個(gè)建筑的通暢性、安全性。建設(shè)高層建筑時(shí)必須設(shè)置數(shù)量合理的人流量樓梯,這樣可以在火災(zāi)發(fā)生、電梯故障時(shí),樓梯內(nèi)的工作人員能夠迅速地從救生步梯中逃生。此外,樓道中還要安裝一定數(shù)量的照明設(shè)備和逃生指示圖,這樣能避免逃生過(guò)程中發(fā)生踩踏等意外,保證所有人員都能安全撤離。

2.5 高層建筑防雷擊的問(wèn)題

高層建筑需要有較強(qiáng)的抵抗雷電的能力,所以在設(shè)計(jì)高層建筑施工方案時(shí)必須注意雷電因素對(duì)建筑產(chǎn)生的惡劣影響,特別是廣州一帶雷雨多發(fā)的地區(qū)。實(shí)際上,在設(shè)計(jì)建筑防雷系統(tǒng)時(shí),一定要本著“綜合治理,整體防御,突出重點(diǎn),多重保護(hù)”的原則,要考慮到建筑周圍設(shè)施和建筑其他易遭受雷擊的地方安裝避雷針或避雷網(wǎng)等防雷設(shè)備,還要安裝鋼筋混凝土來(lái)進(jìn)行接地,把雷電對(duì)建筑的惡劣影響減到最小。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)今,高層建筑已經(jīng)成為我國(guó)建筑業(yè)的主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),并且這種設(shè)計(jì)方式在今后的城市化進(jìn)程中一定會(huì)有更加良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),但其發(fā)展過(guò)程中也必然要求設(shè)計(jì)質(zhì)量不斷提高。進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)工作時(shí),設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行,還要全面地考慮其他各種因素的影響,這樣可以大大提高建筑的實(shí)用性、功能性、經(jīng)濟(jì)性和美觀性,還能大大地提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的自身工作水平。做好上述工作,不僅能促進(jìn)我國(guó)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作水平的提高,還能促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇9

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見(jiàn)問(wèn)題;解決措施

1 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1 建筑設(shè)計(jì)中的水平荷載

有關(guān)建筑設(shè)計(jì)中的水平荷載問(wèn)題,我們可以從以下兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明:一方面,樓房的自身重量和建筑樓面所承受的荷載作用于豎向構(gòu)件中,其所引起的軸力和彎矩?cái)?shù)值與建筑物高度的一次方成正比關(guān)系。另一方面,對(duì)于某一特定的高層建筑物來(lái)說(shuō),其豎向載荷能力基本上已經(jīng)是定值,而在水平載荷的數(shù)值會(huì)隨著建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的變化而不斷變化。

1.2 建筑設(shè)計(jì)中的軸向變形

在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑物豎向載荷的數(shù)值一般都比較大,如果設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周,會(huì)在柱體中引起一定的軸向變形,對(duì)連續(xù)梁彎矩有一定的影響,這種情況會(huì)減少連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值,而端支座的副彎矩值和跨中正彎矩則會(huì)出現(xiàn)增大的情況;在建筑設(shè)計(jì)中,需要根據(jù)軸向變形來(lái)計(jì)算相應(yīng)的數(shù)值,對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整;有關(guān)軸向變形的問(wèn)題,還會(huì)影響到構(gòu)件的剪力和側(cè)移的幅度,從而引起建筑設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題。

1.3 建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)延性

對(duì)于高層建筑物來(lái)說(shuō),它直對(duì)于一些較低的建筑物有更為柔和的建筑結(jié)構(gòu),在一些突發(fā)的震動(dòng)情況下會(huì)產(chǎn)生較大的變形。為了使建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形后仍然具有良好的變形能力,避免出現(xiàn)建筑倒塌,我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)時(shí)要采到一定的措施,以保證高層建筑的結(jié)構(gòu)具有適合的延性。

1.4 建筑設(shè)計(jì)中的側(cè)移幅度

在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中,建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移的問(wèn)題是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素,隨著高層建筑的高度不斷增加,其水平荷載能力也在隨之變化,建筑物結(jié)構(gòu)側(cè)移的幅度迅速增大,為了確保高層建筑的質(zhì)量安全,必須把建筑結(jié)構(gòu)水平荷載下的側(cè)移幅度設(shè)計(jì)控制在一定限度之內(nèi)。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題

有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性問(wèn)題,在新出臺(tái)的建筑規(guī)范章程上出現(xiàn)了很大的改動(dòng),新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面增加一系列的限制性特殊條件,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)注意遵守新規(guī)范制度中的限制性條件,對(duì)于設(shè)計(jì)中的不符合規(guī)定問(wèn)題必須及時(shí)的調(diào)整,以免為后期的相關(guān)工作造成隱患。

2.2 高層建筑的高度問(wèn)題

根據(jù)我國(guó)《高層建設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)定規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定,從考慮經(jīng)濟(jì)與適用原則的角度出發(fā),規(guī)定了各種常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、建筑科研水平和施工科學(xué)技術(shù)水平的相關(guān)背景下,這一高度是比較安全穩(wěn)妥的,它是目前我國(guó)土木工程規(guī)范體系中最相協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)高度。但是在實(shí)際的建筑工作中,很多混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑在高度設(shè)計(jì)上已經(jīng)超過(guò)了這一限制,如果發(fā)生地震的話,這些超高建筑物在受到破壞后會(huì)發(fā)生很在的變形,嚴(yán)重影響建筑的安全。隨著建筑物的高度不斷增加,它的一些規(guī)范指標(biāo)的適用范圍也發(fā)生了變化,在安全指標(biāo)、材料性能、延性要求等方面都要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從則使建筑物具有穩(wěn)定的安全性能。在建筑物的抗震規(guī)范建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與高度建設(shè)規(guī)定中,對(duì)于建筑物整體結(jié)構(gòu)的總體高度都有嚴(yán)格的限制性規(guī)定,超過(guò)規(guī)定的高度,建筑物的設(shè)計(jì)方法和處理措施都會(huì)發(fā)生很大的變化,這一問(wèn)題對(duì)建筑工程 的各個(gè)方面影響巨大,我們必須嚴(yán)肅對(duì)待。

2.3 高層建筑嵌固端的設(shè)置問(wèn)題

通常情況下,高層建筑的底部都建有二層或二層以上的地下室,它是高層建筑的根基所在。建筑物的嵌固端有時(shí)會(huì)設(shè)置在人防頂板的位置,有時(shí)也會(huì)設(shè)下地下室的頂板處,這是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果設(shè)計(jì)人員忽視了嵌固端的設(shè)置,會(huì)引發(fā)嵌固端的樓板設(shè)計(jì)、嵌固端的上下層剛度比例限制、嵌固端的上下層抗震等級(jí)一致性、建筑整體建構(gòu)設(shè)計(jì)與嵌固端協(xié)調(diào)等一系列問(wèn)題,任何一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題的忽略都可能導(dǎo)致后期施工工作中的安全隱患。

2.4 高層建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題

高層建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題一直是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員比較重視的問(wèn)題之一,該階段設(shè)計(jì)工作的好球會(huì)直接影響后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行,同時(shí),建筑物地基基礎(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)高低的決定性因素。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)這一階段,極有可能出現(xiàn)一些問(wèn)題,如果不加以重視,將對(duì)建筑工程造成巨大的損失。設(shè)計(jì)人員在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,一定要重視地方性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。由于我國(guó)的幅員遼闊,不同地區(qū)的地質(zhì)條件各不相同,僅憑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》根本無(wú)法達(dá)到對(duì)全國(guó)不同地區(qū)的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的適用描述和規(guī)定,因此,各地方出臺(tái)的地方性“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”更適合地區(qū)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作,其對(duì)施工設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定更為準(zhǔn)確和詳細(xì),在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作時(shí),一定要深入的學(xué)習(xí)地方性建筑規(guī)范,避免對(duì)后期的設(shè)計(jì)施工工作造成不良的影響。

2.5 建筑材料的選用和結(jié)構(gòu)問(wèn)題

通常情況下,在地震多發(fā)的一些地區(qū),工程技術(shù)人員對(duì)采用種建筑材料或建筑結(jié)構(gòu)體系的問(wèn)題都非常的重視。在我國(guó),150m以上的建筑物主要采用框架一筒、筒中筒和框架一來(lái)支撐三種常用的建筑結(jié)構(gòu)體系。這三種建筑結(jié)構(gòu)體系在其他國(guó)家的高層建筑中已經(jīng)被普遍采用。在國(guó)外的地震多發(fā)地區(qū),高層建筑物主要以鋼結(jié)構(gòu),而在中國(guó),建筑物有將近90%的比例是鋼筋混凝土內(nèi)筒部位,通常要承受80%-90%的地震作用剪力,這種情況對(duì)建筑物來(lái)說(shuō)是十分危險(xiǎn)的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于建筑結(jié)構(gòu)是以鋼筋混凝土核心筒為主,所以對(duì)建筑材料的變形控制要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的彎出變形側(cè)移幅度較大,如果我們只采用則剛度很小的鋼架來(lái)減少側(cè)移,效果并不明顯,而且還會(huì)增加鋼結(jié)構(gòu)的承載能力。有時(shí)會(huì)采取加大混凝土內(nèi)筒并不明顯,而且還會(huì)增加結(jié)構(gòu)等方法以過(guò)到滿足規(guī)范側(cè)移限制的標(biāo)準(zhǔn)。所以,在高層建筑材料的選用方面,根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有建筑市場(chǎng)上的鋼材類型、品種和有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力,建議在高層建筑中盡可能采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu),以達(dá)到改善高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震的目的。

2.6 建筑設(shè)計(jì)中的軸壓比與短柱問(wèn)題

在采用鋼筋混凝土建筑的高層建筑中,設(shè)計(jì)人員為了控制柱的軸壓比,使得柱的橫截面很大,在柱的縱向鋼筋中則是構(gòu)造配筋,即使在建筑中采用高強(qiáng)度的混凝土,建筑柱斷面的尺寸也沒(méi)有明顯的減小。為了使建筑中的柱體處于偏壓狀態(tài),防止混凝土被壓碎,要限制柱體的軸壓比數(shù)值。建筑中主體的塑性變形能力越小,其建筑結(jié)構(gòu)延性就越差,當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),就會(huì)出現(xiàn)吸收和耗散地震能量較少的情況,導(dǎo)致建造結(jié)構(gòu)遭到不同程度的損壞。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)強(qiáng)柱弱梁的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)選擇具有良了的延性的梁具,就可以使柱子進(jìn)入屈服的可性能性大大的減少,也可放松軸壓比限值。此外,雖然很多高層建筑物的底部柱體長(zhǎng)度與直徑比都小于4,但并不能說(shuō)明這一信體就是短柱。確定短柱參數(shù)的依據(jù)是柱的剪跨比,只有當(dāng)柱全的剪跨比小于2時(shí),才能確定該柱體是短柱。曾經(jīng)有建筑專業(yè)提出高層建筑的抗震規(guī)范應(yīng)采到較高的軸壓比,但通過(guò)實(shí)踐表時(shí),雖然調(diào)整了建筑物的軸壓比限值,但柱面并沒(méi)有因?yàn)檫@一調(diào)整而減小,所以在建設(shè)具有抗震性能的高層建筑物時(shí),采用混凝土材質(zhì)是否合理還有待研究。

篇10

【關(guān)鍵詞】高層;建筑機(jī)構(gòu);問(wèn)題;對(duì)策

一、高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

高層建筑物與低層建筑物不同,因高度較高在建筑結(jié)構(gòu)中有自身特點(diǎn),自身同時(shí)承載著水平及垂直兩個(gè)方向的荷載。外界風(fēng)力引起水平荷載,建筑物本身自重引起垂直荷載,除此之外,高層建筑中對(duì)抗震有著明確的規(guī)定,低層建筑物受風(fēng)力影響下,高層建筑物受風(fēng)力影響較大,并且還是建筑物的荷載的主要因素。

二、高層機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的建筑原則

1. 合理選擇基礎(chǔ)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)按照高層地質(zhì)條件進(jìn)行選擇,應(yīng)當(dāng)全面研究高層建筑本身的結(jié)構(gòu)與承載力之間的關(guān)系,可以說(shuō),他不僅需要考慮建筑本身的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),還需要考慮到其他建筑物對(duì)高層建筑施工的影響。在綜合分析基礎(chǔ)上,制定出一個(gè)較為完善的施工設(shè)計(jì),并且充分的利用地基。磁軛,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑施工地基進(jìn)行取樣分析,并對(duì)施工的信息材料進(jìn)行收集。

2. 設(shè)計(jì)合理的高層兼職結(jié)構(gòu)方案

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案需要滿足經(jīng)濟(jì)性的需求,還需要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)體系。施工結(jié)構(gòu)過(guò)程中,施工結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單明了,便與對(duì)施工進(jìn)行合理的受力分析。位于同一建筑單元的建筑物,施工方案最好一致,如遇到特殊情況需要特殊對(duì)待。

3. 合理的選擇高層結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算簡(jiǎn)圖為方便提前計(jì)算,當(dāng)發(fā)現(xiàn)選圖不合理時(shí)就容易造成結(jié)構(gòu)發(fā)生事故。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的保障是合理的選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖。此外,計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)方法保障其安全。實(shí)際操作過(guò)程中,結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不僅是鋼節(jié)點(diǎn)和交接點(diǎn),另外,還應(yīng)當(dāng)將計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差控制在合理的范圍內(nèi)。

4. 準(zhǔn)確分析計(jì)算結(jié)果

信息化時(shí)代下,科技飛速發(fā)展,因此計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)始普遍的適用于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中?,F(xiàn)如今,市場(chǎng)上存在較多形形的計(jì)算機(jī)軟件,采用不同軟件得到的結(jié)果不同,因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要全面了解計(jì)算軟件的使用方法和使用范圍。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1. 高度過(guò)高問(wèn)題

一般而言,建筑物對(duì)抗震、抗風(fēng)都有明確要求,而高層建筑之中,高層建筑缺乏一個(gè)統(tǒng)一、明確的規(guī)定與劃分。高度超過(guò)24 m 就屬于高層建筑范圍,高度超過(guò)100 m 就屬于超高層的建筑范圍,因此,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照建筑結(jié)構(gòu)的高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于結(jié)構(gòu)的變更,會(huì)出現(xiàn)不少問(wèn)題使得施工圖未能及時(shí)通過(guò)審查,設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)重新設(shè)計(jì)方案,通過(guò)專家審議、商討才能確定設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而增加工資造價(jià)的成本與工期,最終影響整體規(guī)劃。

2. 受力性能問(wèn)題

針對(duì)高層建筑而言,高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)在確定初始方案時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮建筑物空間組成特征,考慮到建筑的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并且高層建筑結(jié)構(gòu)重力始終與地面呈向下作用。

3. 短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題

依據(jù)高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新規(guī)范而言,將墻嵌固端在地肢截面高厚比為5:8 的墻體定義為短肢剪力墻。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)置過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)際數(shù)據(jù)的需求,還需要考慮到施工經(jīng)驗(yàn)要求。此外,因建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)設(shè)置地下車庫(kù),商業(yè)用房等底層的大空間設(shè)施,落地的墻肢會(huì)影響車輛通行,因此需要考慮增設(shè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)層。

4. 荷載設(shè)計(jì)問(wèn)題

高層建筑物施工的過(guò)程中,荷載能力并不是固定不變的,如高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)設(shè)置消防空間、空調(diào)空間等,因此,這些空間的設(shè)計(jì)會(huì)在建筑物上鉆孔,鉆孔會(huì)使得建筑物的結(jié)構(gòu)破壞。原本荷載能力會(huì)發(fā)生改變,施工過(guò)程中如果不考慮荷載能力會(huì)使得建筑物的荷載能力出現(xiàn)問(wèn)題。

5. 抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

高層建筑物遇到地震后,自身重力的合荷載是直接導(dǎo)致高層坍塌的主要原因,高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),在原材料的選擇上追求質(zhì)高強(qiáng),在充分考慮到強(qiáng)度與穩(wěn)定度的前提下選擇價(jià)位較低的材料。與此同時(shí),高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)能夠與時(shí)俱進(jìn),采用現(xiàn)代科技產(chǎn)品,提高自身的設(shè)計(jì)水平,進(jìn)而為建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程貢獻(xiàn)自己的力量,進(jìn)而為企業(yè)爭(zhēng)取更高的經(jīng)濟(jì)利益。

四、針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題提出幾點(diǎn)對(duì)策

1. 控制建筑物的高度

我國(guó)相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)出臺(tái)明確的固定顯著高層建筑物的高度,進(jìn)而確保高層建筑物的質(zhì)量?,F(xiàn)如今,我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)需要限制在A 級(jí)高度范圍內(nèi)的,部分建筑還停留在B 級(jí)限制內(nèi),這一規(guī)定明確限制了我國(guó)建筑物的高度,使得高度安全得到一定保障,但是,其現(xiàn)狀離預(yù)想仍舊差距較大。

2. 提高建筑物的穩(wěn)固性

在上述問(wèn)題中已經(jīng)提到,因建筑材料的問(wèn)題該高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來(lái)一定隱患,因此,為保障高層建筑物鋼的穩(wěn)定性,在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí),應(yīng)當(dāng)避免使用短肢剪力強(qiáng)結(jié)構(gòu),此外,限制高層建筑物混凝土墻上的開(kāi)孔數(shù)量,避免建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性出現(xiàn)隱患。最后,高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)材料的使用規(guī)格做一嚴(yán)格設(shè)計(jì),避免因建筑材料問(wèn)題帶來(lái)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的隱患。

3. 提高建筑物的抗震設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)明確規(guī)定了抗震設(shè)計(jì)目標(biāo),因此針對(duì)地區(qū)的不同對(duì)建筑物的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行合理分類。高層建筑物在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)滿足延展性的需求。此外,建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)防原則,同時(shí)設(shè)計(jì)多道防線,防止建筑物倒塌。建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇輕質(zhì)高強(qiáng)的原材料,滿足強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)變形的要求下,綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素,選擇質(zhì)量較輕的材料。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)通過(guò)結(jié)構(gòu)施加控制裝置,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)減震的控制,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)減輕地震反映,并通過(guò)安裝隔振裝置系統(tǒng)形成隔震層,有效地延展結(jié)構(gòu),減少建筑物主體的地震反映,避免建筑物遭受重大損害。

4. 解決好抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

當(dāng)前,高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題多是利用自身結(jié)構(gòu)來(lái)抵抗地震的破壞作用,從中可以得出,這是一種消極抗震政策。基于此,高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需通過(guò)結(jié)構(gòu)施加控制裝置,加強(qiáng)對(duì)減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。高層建筑物遇到地震時(shí),控制裝置和結(jié)構(gòu)自身發(fā)揮作用,二者共同承受地震作用,進(jìn)而有效地減緩地震的反應(yīng)?;A(chǔ)隔離是減震結(jié)構(gòu)的一種較好方法,需通過(guò)安裝隔震裝置系統(tǒng)形成一定的隔震層,從而延長(zhǎng)周期,促使結(jié)構(gòu)本身處于延性工作狀態(tài),并且還能夠有效吸收地震能量,進(jìn)而減少結(jié)構(gòu)主體的地震反應(yīng),從而避免高層建筑坍塌。

5. 控制好嵌固端設(shè)計(jì)

一般而言,高層建筑中配備的是兩層及兩層以上的地下室。高層建筑物嵌固端一般設(shè)置在地下室的頂板位置,因此,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮到嵌固端可能帶來(lái)的問(wèn)題,嵌固端在樓板的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮嵌固端上層及下層的剛度化,還要求兼顧抗震端,高層建筑整體計(jì)算過(guò)程時(shí),應(yīng)當(dāng)嵌固端的設(shè)置,分析嵌固端位置及高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震縫隙設(shè)置。

結(jié) 語(yǔ)

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涵蓋較多技術(shù)的綜合性工作,對(duì)高層建筑起到重要的意義和作用。高層建筑的高度愈來(lái)愈高,因此對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高,但是,當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在較多問(wèn)題亟待解決,因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中找出相應(yīng)的解決對(duì)策,促進(jìn)我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)水平的提高。

參考文獻(xiàn)