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2013年底门至深圳铁路、西安至宝鸡高铁、西安至安埭铁路等新建铁路JF通运营,标志着我国铁路运营总里程突做10×10km,高铁突破1X10km,达到2004年1月闲务院审议许批准的《中长期铁路网规划》‘中进度和计划的要求。图1“十二五”铁路网规划图《铁路“五”发展规划》指出,到2015年,全国铁路营程达l2×10km定右,其中西部地区铁路5×10km,lu11所示预计2015年铁路旅客发送量将达40×10人、旅客转将达16000×10人km,货物发送量将达55×10t、货物周转量将达42900×10tkm。现阶段•1铁蹄总公机关没咒20个内设机构,下设l8个铁路J。、3个0业运输公司等氽业,现职工总数204.56×10人,个铁路职平均每1km有20.4人。广大的铁路职工,特别是负责线路维护和养护一线工作人,¨常I:作繁重;尤其在西部偏远地区,因为自然环境恶劣,铁路职1二的作q|活环境更加艰苦。而近10年来由于铁路跨越式发展,建设投入针对性较强,对铁路一线职工服务的乍活房麟建设有所缺失,一定程度上影响了该部分职工作的效率和极性。为确保全国铁路客运、货运等运输的安全、快速乖ij稳定,保障和改善铁路一线职工的工作生活条件就得,器必要。闲此,铁路总公司从2012年规划新建和改建铁路的时,订'ffx,J性的提出在铁路项目规划和建设驯,改簿干"挺商生活房配置,保障铁路一线职工生产、运营及维护工作。
2西部地区铁路生活房屋概况
2.1生活房屋现状
经调查西部既有铁路沿线中小车站统计:职工生活房屋(宿舍)通常为每1间住3~8人,绝大部分双层床设置.人均3~4m,住宿十分紧张。有些地区阂建设资金筹划不到位或其它原因及困难,需租用铁路沿线农村民房;职工食堂面积偏小或没有专设餐厨房间,且条件简陋;职工浴室或淋浴问普遍缺失。生活不便,自然环境差的地域,生活用水都需靠汽车或火车拉水解决,且无水冲式厕所。2.2在建、已建生活状况职工生活房屋(宿舍)多数配备到每间住2人,少部分地区每问住3~4人,房间内设置独立卫生问和盥洗设备,但不能按定员数100%配备房间;职工食堂或伙食团服务用房基本设置到位,有专职厨师或就餐服务人员,职工生活房屋(宿舍)内配备淋浴问或集中浴室。
3生产生活房屋主要设计标准
根据《铁路房屋建筑设计标准》(TB10011—2012)中所规定没计标准。3.1职工宿舍(1)职工宿舍内宜接人有线电视、互联网,并设置卫生间,卫生问内设置淋浴器、洗手盆等,并24h供应热水。(2)新建铁路的职工宿舍规模,应根据铁路所在地区自然条件和沿线城镇分布情况而定,并宜按职工人数的80%一100%配嚣床位数。(3)宿舍设计建筑面积指标应采用每1人17~19rn,并应按每间住2人设计。
3.2职工食堂
(1)根据最大当班人数240人为界限,人数以上(含240人)时可设置食堂,人数以下时可设置伙食团房屋。(2)食堂和伙食团规模包括餐厅、厨房及辅助用房。(3)餐厅座位数应按该单位的最大当班人数的50%就餐及二次进餐计算。
3.3职工浴室
车站卫生特征在1~4级范围内的铁路基层生产作业单位,应设职工浴室或淋浴间。
4西部铁路生活房屋设计分析
4.1条件差异
我国西部铁路分布区域的自然环境与地方经济情况差异较大,因此应对山区铁路、沙漠(戈壁)区铁路、冬季严寒区铁路与平原区域铁路、经济发达地区铁路的生产生活设施配备有一定的区分和区别。本次对比分析以西安铁路局为例,其主要管辖陕西省境内铁路。陕西省南北狭长,东西窄,由北向南可分为地理、气候截然不同的三大地区:陕北、关中、陕南。陕西省是中国典型跨越南北的省份之一,因此具有复杂多样的气候特点和地形地貌。(1)陕北黄土高原海拔800~1300m,其北部为风沙区,南部是丘陵沟壑区;其区域内主要铁路为包西铁路(该范围内水源较为匮乏或水质较差,交通不便)。(2)关中平原西起宝鸡,东至潼关,地势平坦,交通便利,气候温和,经济发达,是徐兰高铁、陇海铁路陕西段主要途径之地(该范围内城镇较为密集)。(3)陕南秦巴山地包括秦岭、巴山和汉江谷地,秦岭山脉在省境内东西长400—500km,南北宽约300km,海拔1500—2000m。区域内主要为西成高铁(在建)、宝成铁路、西康铁路(该范围内城镇较为分散,交通不便)。
4.2设计情况分析
(1)西安铁路局除关中平原陇海线陕西段,其余大部分铁路均处于北部黄土高原和南部秦巴山脉的山区中,公路交通极为不便,很多职工只能靠局内开行的通勤火车上下班,不到休假的时间基本就吃住在车站和工区,对生活房屋的需求较大。考虑到沿线地方经济条件较差,且自然环境较差,车站需配套较完善的生活设施条件,满足职工安心工作的基本需求,车站单身宿舍或间休室应按规范上限100%配置,同时配置餐饮和淋浴条件。
(2)车站和段区所生活房屋设置在站段内或附近,其它工区人员就近修建集中生活房屋。方便职工工作和休息,并且可减少配属管路及其它设施的敷设。
(3)很多山区铁路车站及工区无正规进出道路,需利用村庄道路,车辆的频繁进出引起对社区道路的损坏,为此经常引起当地百姓的不满而阻止车辆进出,很多工区道路均为土路,下雨天无法出行,对应急抢修影响较大。应充分考虑通往工区办公和生活设施道路。
(4)新建铁路线的人员定编和机构设置依据规范,设计定员和铁路局生产实际需要配置定员有较大出入,造成生产生活房屋设施缺失较为多。从项目各设计阶段中,加强对定员及机构设置方面地分析及调研,参考铁路局各生产处的意见。
4.3生活房屋设计方案分析
假设铁路车站生产生活房屋总规模面积不变的情况下,可根据铁路沿线当地经济发达情况、自然条件、水源水质和交通等因素,区别考虑设计标准,以适应具体情况及满足职工生产生活条件。
4.3.1职工单身宿舍如上述各种环境和条件皆有利或大部分有利时,宿舍规模可依据规范规定的下限按定员80%配备。房间设置成标准问模式,宿舍内设置独立卫生间及淋浴设备,平均每问宿舍建筑面积含公摊约30m左右,房间平面布局如图2所示。如上述条件皆不利或大部分不利时,职工单身宿舍规模可依据规范规定的上限按定员100%配备,房间设置成普通问休室,楼内设集中卫生间、盥洗室及淋浴间,平均每问宿舍建筑面积含公摊约25m左右。房间平面布局如图3所示。根据上述分析,生活房屋设计方案对比分析如表1所示。
4.3.2食堂或伙食团食堂或伙食团尽可能与职工宿舍合建,充分利用房屋走廊和其它附属用房面积,节约建设投资;并且尽量布置在建筑物一层端部,减少对房屋生活区影响,平面布置如图4所示。
4.3.3总规划布置办公生产房屋和生活房屋总平面布置规划为生产区、办公区、生活区等相对区域,整个布局紧凑、规整,人员联系方便,缩短配套道路、管线等,节约土地资源,总图如图5所示。
5结束语
关键词:轻型钢结构;房屋设计;荷载;支撑;稳定;安全
轻型刚架以其诸多的优点逐渐成为很普及的结构形式,然而由于发展的时间相对较短,很多问题在设计和加工过程中有许多容易被忽略,这就导致了结构的不合理性甚至可能导致结构的不安全性。改进建议如下:
一、吊车梁的设计
关于吊车梁制动析架的设置,我们可以见到一些轻型钢结构厂房, 其跨度在24米以内,且吊车为5t―20t,吊车梁的跨度为6m到8m,有相当一部分也设了制动析架更甚者有跨度,吊车仅3t,吊车梁跨度也设制动析架。根据我们的设计经验,类似以上吊车吨位和跨度的轻钢厂房可不设制动析架,首先是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中规定轻钢厂房只能设中、轻级工作制桥式吊车起重量不大于20t。只要满足吊车梁的强度和变形以及构造要求,在横向水平刹车力的作用下能满足吊车梁的侧向稳定,当有必要时可适当加大吊车梁上翼缘的宽度,以保证其稳定性.不设吊车制动析架还可减少制造和安装工作量,降低造价。
二、主钢构材质的选择
轻型刚架以其诸多的优点逐渐成为很普及的结构形式,然而由于发展的时间相对较短,在设计和加工过程中有许多容易被人们忽略的地方,导致了结构的不合理性甚至不安全性。
关于轻型刚架材质问题,在建设单位的招标文件上,经常见到要示刚架材质为Q345,而且这种要求高强度材料的标书也越来越多,建设单位认为材质的设计强度越高就越省钢材,就会降低工程造价。这种认识有局限性,并不是普遍规律。因为刚架的结构设计,不仅要进行强度设计,同时还要进行刚度设计及稳定性设计,而影响设计的因素也比较复杂。例如,高度、风载、跨度、地震烈度、静载、是否有吊车、吊车吨位等等都有所影响。所以,材料强度越高就越省钢,这种认识是很不全面的。一般来说,非地震区的建筑风载较小且跨度较大时,其构件内力较大,这是强度控制,材质强度高会降低用钢量,从而使建筑物造价下降;当抗震设防烈度较高且风载较大时,往往是变形较大由刚度控制,材质强度再高,也需保持足够的构件截面,才能够有足够的刚度以满足变形要求,这时材质强度高反而建筑物造价会提高,造成不必要的浪费。
三、抗风柱的设计
抗风柱作为端排刚架支点,限制了刚架梁的垂直变形,与中排刚架垂直变形不一致。实际即使抗风柱对端排刚架不起支撑作用,端排刚架垂直变形与中排刚架垂直变形也不一样,因为端排刚架荷载与中排刚架荷载不同。另外檩条与刚架梁连接是铰接,边跨檩条两端沉降允许有差值,屋面板也能适应边跨檩条两端沉降差值。
四、屋面板及檩条的设计
屋面板和檩条的设计,现在通常是檩条等间距布置,檩条对屋面板是等跨支座,例跨度15m以上的刚架多为双坡,每坡屋面板在7.5m 以上。根据檩条布置,屋面板多按5跨等跨连续梁设计,其结果是屋面板端跨的跨中弯矩比中跨的跨中弯矩大很多,按端跨跨中弯矩选用屋面板,则中跨屋面板不能充分发挥作用。对檩条的线荷载又以屋面板的第二支座反力为依据,第二支座反力是5跨连续板中反力最大的支座, 以此反力设计檩条,此时只有屋面板第二支座的檩条能充分发挥作用,中跨支座檩条承载力富裕很多,不能充分发挥作用。为此建议檩条采用不等跨布置,檩条的布置在屋面板端跨处间距减少而中跨处间距放大使屋面板的端跨弯矩和中间跨弯矩比较接近,或由于檩条不等跨布置使屋面板支座反力比较接近,这样能充分发挥屋面系统的材料性能, 降低单位用钢量, 降低造价。
五、雪荷载的选用
有的设计软件在输入荷载时,对雪载只按均布荷载输入,没有考虑到建筑结构荷载规范(GBJ9-87)中屋面积雪分布系数,常常遇到的单跨双坡屋面和双跨双坡屋面以及高低跨相邻的屋面,不考虑雪载分布不均匀系数,给设计带来很大不方便,也可能造成不安全。尤其是在黑龙江高寒地区,雪载很大,是屋面结构的主要控制荷载,有的设计者认为只要是程序计算就没问题,其实有的程序也有不完善之处,在高寒地区设计时要注意屋面积雪的不均匀系数,尤其是有的高低跨相邻的建筑物,即便程序中没考虑雪载不均匀系数,也应自行调整,以保证结构安全。
六、端排刚架的设计
通常不单独设计轻型钢结构的端排刚架,尽管端排刚架的刚度及荷载与中排刚架不同,往往也不单独设计,施工图与中排刚架一样。抗风柱对端排刚架也不起支撑作用,只抗水平侧力并承担端墙自重。实际抗风柱作为端排刚架的支点,可以减小其钢梁和钢柱断面,也可减小型钢翼缘的尺寸或板厚此时在构造上端排柱外皮与中排柱外皮齐。端排刚架承受屋面半载及端墙自重荷载端排刚架的中间支柱抗风柱承受风荷载通过横梁和撑杆传给屋面系统,此方案可减少用钢量。但当考虑扩建时端排架与中排架应相同。抗风柱作为端排刚架支点,限制了刚架梁的垂直变形,与中排刚架垂直变形不一致。实际即使抗风柱对端排刚架不起支撑作用,端排刚架垂直变形与中排刚架垂直变形也不一样,因为端排刚架荷载与中排刚架荷载不同。另外攘条与刚架梁连接是铰接,边跨擦条两端沉降允许有差值,屋面板也能适应边跨攘条两端沉降差值。
七、面板及镶条的设计
现在通常在屋面板和攘条的设计时,采用攘条等间距布置,擦条对屋面板是等跨支座。例如,跨度以上的刚架多为双坡,每坡屋面板在以上。根据攘条布置,屋面板多按跨等跨连续梁设计,其结果是屋面板端跨比中跨的跨中弯矩大很多,按端跨跨中弯矩选用屋面板,则中跨屋面板不能充分发挥作用。对攘条的线荷载又以屋面板的第支座反力为依据,第支座反力是跨连续板中反力最大的支座,以此反力设计攘条, 此时只有屋面板第支座的擦条能充分发挥作用,中跨支座攘条承载力富裕很多,不能充分发挥作用。为此建议擦条采用不等跨布置擦条的布置在屋面板端跨处,间距减少而中跨处间距放大使屋面板的端跨弯矩和中间跨弯矩比较接近,或由于擦条不等跨布置使屋面板支座反力比较接近,这样能充分发挥屋面系统的材料性能,降低单位用钢量,从而降低造价。
一般工程的屋面系统用钢量占总用钢量的比例较大, 所以这样处理效果较好。擦条采用不等跨布置,相应的攘托布置不等距, 擦条拉杆长度也会不等,只要认真施工,是可以满足设计要求的。
参考文献:
1,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》,北京中国计划出版社,2002
关键词:墙体裂缝 沉降 温度 防治
Abstract: In the houses of the design and construction process, some tiny cracks in because do not endanger use, who is often neglected, but these cracks in a long period, the stability is not, reduce the seismic capability of the building. This paper aimed at building walling produce analysis of the causes, and put forward the corresponding prevention measures.
Keywords: wall crack; temperature; control
中图分类号:TU973+.16 文献标识码:A 文章编号:
房屋墙体裂缝的出现,轻则影响房屋美观,降低房屋使用年限,重则影响房屋的正常使用,甚至倒塌。从目前情况看,房屋的墙体结构发生裂缝的原因,除一部分是因为施工问题和房屋使用不当而产生的外,很大部分是因为在房屋结构设计中,对墙体裂缝没有予以足够的重视和预防。因此在设计中对墙体裂缝进行防治、采取必要结构措施防止裂缝产生是非常必要的。
1 混合结构房屋墙体开裂的原因
1.1地基不均匀沉降引起墙体裂缝
当建筑物的地基产生不均匀沉降时,建筑物墙体内产生附加应力。当墙体内应力超过墙体的极限强度时,在墙体的薄弱部位出现沉降裂缝,并将随这不均匀沉降量的增大而不断增大。其表现形式大多是底层墙体开裂,严重时可能向上继续延伸。产生的主要是斜裂缝与水平裂缝。斜裂缝一般发生在建筑物的纵墙两端,或建筑物的中部以及建筑物的阳角;水平裂缝多发生在窗间墙,当发生局部不均匀沉降时,沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,当墙体强度不足以抵抗该剪力时,即发生水平裂缝。
1.2温度变化引起墙体裂缝
当温差变化过大而房屋对温差产生的内应力缺乏有效抗力时,会在房屋的顶层常发生斜向、水平裂缝。
斜向裂缝多发生于顶层纵墙两端,其宽度一般中间大两端小,当外纵墙两端有门窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。水平裂缝多发生于顶层圈梁下,纵墙、横墙均可发生,房屋两端较严重
1.3 因建筑材料[4]收缩而引发的裂纹
墙体在洒上水后往往会有一些比较细小的龟裂裂纹凸现出来,这主要与水泥有关。不论是什么类型的水泥,都存在干缩问题,从试验情况看.硫铝酸盐水泥、白水泥等水泥品种的后期强度及稳定性、抗裂性就不及普通硅酸盐水泥好.主要是这些产品本身的收缩性大,干缩较快、收缩力较强、容易产生龟 裂纹。同时砌块[5]处理不好也容易产生裂纹。以蒸压混凝土砌块为例:当砌块的含水量降低时会影响砌块的收缩性,同时如果受潮后出现二次收缩就会出现膨胀,缩水后就会产生干缩变形,引起墙体产生裂纹。
不管何种墙体裂缝现象,都是由环境与砌体本身特性引起的。众所周知,墙体的抗压强度一般不是很高的,同时墙体的抗拉、抗剪强度还不到其抗压强度的十分之一,只要有不大的拉应力或剪应力,就足可以使墙体产生裂缝或破坏。而墙体出现拉应力或剪应力是非常普遍的,因此,针对以上几点,预防墙体产生裂纹的措施如下:
2.1 减少房屋不均匀沉降的措施
2.1.1加强地基勘察。验槽时应钎探,以探明局部软弱土层[3],对照勘探报告,辨别土层成分,防止因未作土样分析而将某些特性土,如膨胀土、湿陷性黄当作一般土处理。对发现较软的部分,应处理后,方可进行基础施工。
2.1.2 合理设置沉降缝。在软基上不宜采用中间高两翼低、高低层差太大的建筑物;对建筑场地范围内地基沿水平方向压缩性差别较大的建筑物,宜尽可能结合地基压缩性来考虑立面布置和荷载大小分布。
2.2 防止墙体因温差及收缩变形而引起开裂的主要措施
2.2.1屋面加设保温层。保温层可以有效减小屋盖与墙体的温差,保温层必须具有一定的厚度,且应设置隔气层、保护层、透气孔等。合理安排屋面保温层的施工,屋面施工时应尽量避开高温季节。对现浇的屋面挑檐可采取留置伸缩缝的办法。
2.3 防止墙体因为工艺设计与材料而引起开裂的措施
施工时要做到灰缝均匀饱满、厚度适中,以减少砌体内复杂应力的不利作用。尤其在梁与砌体的交界处,应用辅助实心小砌块(或实心标准砖)斜砌的方法砌筑,使砌体与梁底紧密接触。框架梁、柱凸出墙面者,抹灰先抹墙面,待墙面抹灰层十燥后再抹梁、柱表面,并使梁、柱表面的抹灰层压在墙体的抹灰层上,使连接处的收缩裂纹被梁、柱面所抹的抹灰层覆盖。砌体的干缩率必须严格控制在一定的范围内,同时不能堆放太长的时间,在使用前必须经过严格的检验。
尽管砌体结构由于各种因素的影响,会产生不同的墙体裂缝。但归结起来,主要是由地基不均匀沉降、温度变化、收缩变形、砌体质量及新型墙体的材料使用所引起的。对此,只要严格按照规范要求进行墙体设计、施工,严格控制砌筑材料的质量,就可有效地避免和减少墙体裂缝。同时,房屋装修时,应征求原设计人员意见,对承重构件不得随意破坏,装修楼地面时荷载不应超过设计值,必要时对损坏的构件进行加固并加强观测。
参考文献:
[1] 陈旭. 砌体常见裂缝分析及预防[J]. 河南城建高等专科学校学报, 2000,(02) .
[2] 潘自乔. 裂缝产生的原因与防治[J]. 安徽建筑, 1999,(04) .
[3] 孙更生、郑人同:软土地基与地理工程,北京:中国建筑工业出版社.2003.
相对传统的建筑来说,绿色建筑极大的减少了建筑本身的能耗。绿色建筑对自然进行充分的利用,有既不浪费自然资源又不污染自然环境的特点。一般来说绿色建筑有以下特点:
①节约环保。节约环保指的是人们在建造和使用建筑物的过程中尽量的减少对环境的影响,尽可能的节省资源,保护生态环境,减少对环境的污染,把由于人类建筑活动而对自然环境产生的破坏程度降到最低。
②自然和谐。即人们在建造和使用建筑的过程中,爱护、保护自然环境,使人和自然和谐发展。只有人与自然和谐才能不损害子孙后代的利益,才能实现可持续发展的目标,达到人与自然和谐相处。
③健康舒适。人们建造和使用建筑物的目的是为了让其为人类提供一个健康和舒适的生活工作环境。因此,建筑物应满足能为人们提供健康、舒适和高效的空间的基本要求。
二、绿色建筑设计原则
(一)保护环境的原则
绿色建筑设计理念的核心原则是保护环境,这点对绿色建筑产业来说具有重大意义。在建筑房屋前,设计人员应先对施工现场进行详细的勘察,制定详细的设计建筑方案,确保建筑物对环境的影响减到最低,并避免有损害建筑的因素出现。
(二)节约能源的原则
我国是一个人口大国,由于人口的众多和人口的不断增长导致能源紧缺问题日益严重。所以在建筑房屋的时候要重视能源的利用情况,以保证不出现资源浪费的情况。绿色建筑的设计理念能很好的利用资源,防止能源浪费等对环境和发展不利的现象产生。
(三)消除污染的原则
绿色建筑的设计理念的重要内容之一便是对污染进行消除,在建筑房屋中,消除污染的应用和提出对环境保护有重大意义。在施工建筑时,要采取各种办法,降低噪音污染、减少去烟尘污染,以保护生态环境
(四)低消耗原则
绿色建筑遵循低耗能原则,对建筑物的能耗起到了很好的控制,以减少对环境的损害,维护良好的自然环境。
三、绿色建筑设计理念的体现
由房屋建设中面临的环境问题将绿色建筑设计理念应用到房屋设计之中,应对了时代对房屋设计的需求,为建筑发挥其良好的性能打下了坚实的基础。现如今绿色建筑设计理念在房屋设计中体现在一下几点:
(一)改造房屋设计的工艺
在绿色建筑设计理念的引导下,建筑物要应用先进的设计工艺,提升建筑物的质量,让建筑物在建设过程中可以达到节能减排的要求。
(二)对房屋建设的材料进行改进
使用环保的材料可以有效地减少房屋在建筑和使用过程中对环境的危害。应对房屋建设使用的原材料不断地改变和更新,使用大量的环保材料,以满足基本建设需求并达到了保护环境的目的。
(三)对房屋外部环境进行合理设计
根据建筑物的功能和需求,对建筑物的外部环境进行合理有效的设置,为建筑物创造一个节能的环境。主要有在建筑物周围进行绿化,这样既可以净化空气,还可以减少噪音,美化了环境。
四、结语
美学向来被人们认为是艺术哲学,建筑这个词的拉丁文原意是指“巨大的工艺”,说明建筑原本同艺术抑或美学密不可分,因此建筑学本身就有艺术美学的内涵。
建筑的美学是相对具体的,但由于建筑是庞大的物品,人在建筑中品味的内容也是很多的。有时一块材料的色质,质感,形式能产生美感,有时一种结构形式也能产生美感,有时一个空间形态也能产生美感。有时一种构造也能产生美感,有时整体形式能产生美感,有时立面构图能产生美感,有时建筑外部虚空也能产生美感;有时由于对力的表现能产生美。建筑的内容也能产生美感,建筑的美感是由建筑外部边缘开始对整体形式风格和性格的审美到人口到内部到局部到细部。通过时间这个线索来体验建筑的美感。这些通过形式所承载的对人真善的意义象征,从而给人以超功利、超世俗的人文的理想的联想升华,给人以自由、解放、天堂般的感受而产生美的。
2、美学思想在建筑天际线设计中的表现手法
天际线的构图应尽量提倡穿插、错落、起伏的原则和具有某些韵律节奏及隽永轻盈的特色,体现自然美、曲线美、均衡美、象征美、阴阳美和和谐与秩序的特点。同时要考虑不同天际线可见面建筑体的高低、错落、遮挡、疏密、虚实、凹凸的间距、尺度等建筑艺术手法进行处理的适度问题,以便能逐步由自由散落无约束式天际线走向有创意的约束式天际线。
(1)均衡美的设计上应当视为强调单体设计的同时,务必把握与群体(组团)的关联性。这里和曲线美强调的重点不同,均衡美更注重不同形式屋顶组合的“度”的问题。在追求屋顶形式变化以形成美感的同时,尽量避免出现夸大的、偏激的、失调的、无动感和张力的天际线出现,把整体观赏性作为天际线设计的重点。(2)象征美的设计主要在于使得建筑天际线的观赏性存在可以联系和象征的空间。如不断上升的阶梯型天际线,象征城市不断发展,人均收入节节攀升等寓意,可用于城市商业区、政府办公区等节选的天际线片断设计(这种片断也要考虑与周边整体天际线的衔接与整合)。在天际线的建设上划分城市区域,确定发展方向,从另一个角度探寻城市规划与设计的突破口。(3)天际线的和谐与秩序的设计,主要是确定视图中的主次、从属关系。确定一个核心的制高点或屋顶形式,从而散发开去,以周边的高度和形式来配合和突出重点,以求秩序上的统一和和谐。要求消解非中心控制点的其他高层建筑的独立性,使之成为地区肌理的从属元素。轴线守望——在中轴两侧设置形态上对应的设施。同源模拟——作为空间构形的丛从属元素,采用相似的高度和体量。镜像效应——群体中各建筑在形态、材料、色彩等方面的协调统一。
3、美学思想在建筑房屋设计中的表现手法
3.1 统一协调性的表现手法。建筑艺术的设计应在总体上具有统一协调性,从而通过统一的表现形式实现了建筑设计的艺术美感的表现,房屋建筑的艺术设计中,应在满足建筑需求的基本形式之上实现建筑艺术的多样化发展,从而给人们带来不同形式的艺术美感的享受房屋建筑的艺术形式如何形成统一而又有不同的建筑美感的艺术设计形式是在具体的设计中的重要和关键。
3.1.1 建筑外形的统一。房屋建筑的外形统一实际上是指建筑外形的类似和统一,通过人们对建筑形状的辨识实现了有效的建筑艺术的设计,建筑的美学规律的应用不仅仅体现在单独的建筑上,而是通过城市的各种建筑的氛围而形成的建筑的美感享受。若是缺乏相应的建筑环境,那么建筑的设计将与环境格格不入,也难以给人以美感的享受,那么房屋建筑的艺术形式也就难以实现。建筑外形的统一可从对建筑中的主要部门和从属关系进行管理和控制,并且通过建筑设计主从关系的搭配实现了建筑设计的整体协调。
3.1.2 通过建筑色彩实现设计统一。房屋建筑的设计通过色彩的运用也能实现建筑设计的统一发展。色彩的统一和协调是在建筑设计过程中其他因素的系统难以实现有效的统一发展的形式而采用的唯一办法,建筑材料的选择与建筑风格的统一密切相关,建筑材料的选择也与建筑色彩的统一相关,从而通过材料和色彩的变化和统一实现了在一定范围内的协调过程。建筑的统一性设计应实现设计材料的整体搭配的协调,从而才能形成统一的风格,从而才能具有建筑艺术的美感享受。
3.2 均衡稳定性的表现手法。房屋建筑的设计可通过建筑的形状、大小、选用材料、颜色、层次的不同呈现出不同的建筑设计的美感和风格享受。建筑设计由于多种设计因素的不断变化实现了各种风格的设计,通过良好的搭配和层次的有效设计实现房屋建设的均衡稳定发展。
3.2.1 对称均衡。对称均衡是最简单的均衡房屋设计,对于结构复杂的对称房屋建筑。房屋建筑均衡中心的凸显和强调往往难以从外观的设计中体现出来。而成功的房屋建筑设计,能在房屋建筑设计过程中自然地凸显建筑的均衡点,从而通过均衡点的凸显实现了对人们的自然引导和发展,从而也能明确体现房屋建筑的均衡点以及设计的美感。
3.2.2 不对称或不规则房屋建筑的均衡设计。房屋的建筑设计具有相当灵活的表达形式和特征,从而当房屋建筑的均衡中心并不对称,但其在建筑美学的角度设计上看是平等的,从而体现出了建筑设计中的不对称均衡,通过使用杠杆的平衡原理。实现了对不对称建筑设计在建筑美学中的平衡发展,从而也能实现对人们的引导和发展,均衡点的设计实际上引导人们自然过渡到建筑的中心点,具体可通过导向的标志实现对人们的指引。
【关键词】绿色建筑设计;房屋设计;理念
1开展绿色建筑设计的基本原则
1.1 坚持以人为本的原则
为使用者创造一个健康的人居环境是绿色建筑设计的一项重要职责。围绕这个中心,绿色建筑设计在室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等方面进行了大量深入的改良设计,在很大程度上降低了上述环境因素对人体产生的负面影响。在设计细节上,绿色建筑设计主要或全部采用毒害低施工材料或无毒材料。在墙面和吊顶等重要建筑部分,尽量使用绿色无毒、低毒涂料,一般以陶瓷、硬木等材料进行地面装修,这些材料不含CH3O,化学耗氧量低,有利于人体健康。在建筑系统和机械系统材料选择方面,尽量选择潜在污染能力小的材料,对于污染能力大的木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等能不用就不用。通过合理设计,科学设置进风口和出风口,确保室内空气流通状况良好。提高室内热环境水平,根据人体需要选择最适合的温度、湿度和气流,让使用者获得最佳感受。提高供水质量,有条件的可以选用直饮水。在采光方面,既要考虑到使用者对光线的实际需求,有利于人体健康,又要通过必要的调整,使室内光照环境更加美观,并且有利于节能。通过使用吸声材料或采用隔音设计,提高建筑隔音效果,为使用者提供一个安宁舒适的环境。
1.2 坚持能耗最低的原则
所谓能耗最低,有两个方面的含义,一是指建筑施工材料在生产和运输过程中消耗的能源最少,二是指建筑工程施工过程中消耗的能源最少。下面分别进行说明:(1)建筑材料生产运输过程中能耗最小化。绿色建筑的理念不仅仅在于建筑物本身及其建筑施工过程,更是要追溯到施工材料的生产过程中去。由于建筑市场对材料的选择决定了施工材料发展的方向,所以在进行建材选择时,要在满足施工要求的同时,尽量选择生产能耗低的建筑材料和可以回收再利用的材料,比如金属材料等,以实现建筑业的良性持续发展。此外,为减少施工材料在运输环节的能耗,在选择材料时,要将注意力向本地生产、运输线路短、成本低的施工材料倾斜。(2)建筑使用过程中消耗能源最小化。建筑的使用过程一般都比较长,这个阶段的能耗水平在建筑从施工到拆除整个过程各个阶段中是最高的。提高建筑节能水平,就要以使用阶段为重点。通过科学合理的设计,提高建筑整体节能水平。通过对建筑平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等形体设计及墙体、门窗、屋顶、热缓冲区等部位的优化设计,都可以有效改善建筑保温隔热性能,降低建筑能耗。
1.3 大力推广新型清洁能源的利用
为降低能源压力,人们已经在多方面开发新型能源应用。光伏太阳能以其资源丰富、清洁环保的特性称为新世纪重点开发的新型能源之一。加大太阳能在建筑行业的应用,可以有效降低建筑能耗。常见的有在屋顶、墙壁、玻璃等部位使用太阳能设备,通过光电转换,将太阳辐射转换为热能和电能,供建筑正常运转使用。除此之外,风能也是我国重点开发的新能源之一。我国幅员广阔,风能资源充沛,通过风力发电设施,可以将风能变为建筑使用的电能。
2 绿色建筑设计理念的设计策略
2.1 建筑的选址
在建筑设计过程中,经过对建筑所在地周围地质环境等进行综合分析,对所在地的环境资源进行合理利用,使建筑与周围的生态环境协调统一,既充分利用了周围的各种资源,又不损害自然环境,还要考虑到周边的交通便捷,大量可利用的现代基础设施等等,为绿色建筑的建造提供良好的基础条件。
2.2 采光通风策略
绿色建筑在设计时一定要充分考虑自然光与自然风,将两者运用到采光通风的设计,可以降低因人工照明等带来的能源损耗,为建筑居住者提供舒适良好的生产生活空间,例如,在建筑的外墙方面,可以选择运用透明度较高和传热导性能较低的石材装饰,可以同时增加外墙板的热反射和减少墙体对室内的热辐射,具有良好的隔热效果;在幕墙的选择方面,可以采用干挂石材幕墙,能有效地降低建筑物与外界的热传递,减少因夏季大量使用空调造成的耗能,也可以减轻施工人员施工过程中的劳动负担;在玻璃幕墙的运用上,可以选择夹层玻璃,这种中空夹层玻璃技术可以增加热绝缘性,起到良好的隔热功效,实现了节能减排的目标。
2.3 水资源利用策略
绿色建筑的节水方面的策略,可以通过收集雨水和处理回收利用污水来实现,将收集的雨水用于灌溉,加强了建筑的生态建设,污水回收利用特殊设备净化后利用水泵提升到建筑楼顶水塔中用来冲厕,也可以用来喷洒路面、绿化等;在中水利用方面,可以将其收集起来处理为达标的中水,用于绿化灌溉、清洗车辆等,实现水资源的循环利用。
2.4 地下空间利用策略
地下空间可以作为公共场所,或者停车库、储藏室等等,在绿色建筑的设计过程中,要鼓励开发利用地下空间,并根据实际需要进行建造,将绿色建筑的空间由水平方向向地下的垂直方向延伸。开发地下建筑时,可以将地下建筑的上部作为重要的商业、服务用地等与地上建筑部分相联系,再往下延伸就是布置对采光要求较低的停车场、储藏室等,当地下部分地形高差较大时,可以设计建造不同高度的层级地下建筑与地上建筑相呼应,实现土地资源的充分合理利用。
2.5 绿化景观的立体化设计策略
在绿色建筑的设计以及建造过程中,绿化的作用显得尤为重要,它可以调节碳氧平衡,可以减轻空气污染,还可以降低噪声、节约能耗、改善室内热环境等等,是房屋绿色节能设计过程中的重点,应因地制宜建立立体绿化,使植物的绿化效果达到最大化。在现有的技术条件下,可以进行房屋的顶层绿化,顶层绿化可以降低屋面的温度,也可以大大减缓城市的热岛效应,对建筑的景观美化和环境改善都有很大的作用;还可以利用墙体、阳台进行绿化,墙面的绿化可以遮阳隔热,在现实操作中,可以种植藤蔓植物沿墙攀附来阻挡太阳辐射,也可以在阳台种植花草,进行分层绿化,提高居民的生活品质。
2.6 人性化道路设计策略
道路设计关乎建筑居住者和使用者的出行和生活质量的提高,应从满足居民生活、利于消防的进行和与环境协调方面着手布局。建筑周围的主道路路面应采用沥青混凝土材质铺设,由行车道和园路组成。在行车道的设计过程中,要满足消防的要求,使交通方便快捷,同时要考虑到残疾人坡道,一般确定建筑周围主要道路为6m,环形道路为7m,在园路的设计上,一般将游步道设计为1.2~2.0m,用水泥砖、卵石等铺成,不但可以减少建筑成本,也可以起到环保、自然的效果。
3结语
总而言之,绿色建筑设计理念可以对我国的建筑产业和经济发展产生重大影响,用低污染、低能耗代替高污染、高能耗的发展模式,实现了自身健康可持续发展。绿色建筑设计理念运用合理建筑设计手法,实现自然通风、良好采光等,减少主动式机械设备的投入,创造出适宜办公和居住的环境,达到减少能源消耗实现绿色环保的目的,实现可持续发展的目标。
参考文献:
[1]孙静. 绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用分析[J]. 旅游纵览(下半月),2013,12.
关键词:玻璃幕墙;房屋设计;使用
Abstract: In this paper, the author introduces the characteristic and application situation of several common glass curtain wall types, and analyzes the main problems needing considering for the architects in the glass curtain wall design.
Key words: glass curtain wall; housing design; use
中图分类号:TU3 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
玻璃幕墙在建筑设计中合理运用,不仅要考虑建筑本身的特点,同时涉及了幕墙的设计、材料的选用、制作安装的全过程。随着建筑师对玻璃幕墙的深入掌握,并加以灵活运用,必将创造出更多协调、美观,并富有中国建筑特点的现代化建筑。
玻璃幕墙虽然只有百年的历史,但是它以独特的艺术表现力和实用性备受人们的喜爱。在我国玻璃幕墙起步比欧美日本较晚,却很快得到了普及。例如在我国很多城市的很多商业及办公楼外立面装饰都普遍采用玻璃幕墙,特别是最近几年,玻璃幕墙的构造设计和施工工艺等方面都得到了速猛的发展。玻璃幕墙最为常见的表现形式为明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、全玻璃幕墙和点式玻璃幕墙、单元式玻璃幕墙。
1 建筑师在设计玻璃幕墙过程中的作用
根据现行规范《玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003》条文说明中的要求,玻璃幕墙的建筑设计是由建筑设计单位和幕墙设计单位共同完成的。建筑设计单位的主要任务是确定幕墙立面的线条、色调、构图、玻璃类别、虚实组合和协调幕墙与建筑整体、与环境的关系,并对幕墙的材料和制作提供设计意图和要求。幕墙的具体设计工作往往由幕墙设计单位 ( 一般是幕墙公司 ) 完成。幕墙公司的设计人员按照建筑师的要求,进行深化设计,并在施工前提交幕墙施工图,由建筑师进行确认。同时会提供幕墙预埋件或后置埋件的支座反力及计算书交由结构设计人员进行复核其结构的承力情况。最终由建筑师会同结构师在会审图文件上签上审图意见。建筑师对幕墙施工单位送来的玻璃、型材等样品进行签字确认。
2 建筑师在设计玻璃幕墙时应该注意的问题
玻璃幕墙型式与尺寸选用问题。采用玻璃幕墙的建筑,外观的效果非常重要。玻璃幕墙的选型是建筑设计的重要内容,设计者不仅要考虑立面的新颖、美观,而且要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素。外立面的幕墙效果要考虑追求坚向线条,主要体现建筑挺拔向上的;追求横向线条,主要体现建筑宽广、水平延伸的建筑思路;追求空间轮廓线条,主要体现建筑异形、多维空间变换思路。玻璃幕墙的立面分格宜与室内空间组合相适应,不宜妨碍室内功能和视觉。在确定玻璃板块尺寸时,应有效提高玻璃原片的利用率,同时适应钢化、镀膜、夹层等生产设备的加工能力。
保温节能与美观的问题。国家对公共建筑和民用建筑近年来均出台了相应的规范,对节能有严格的要求。有保温要求的玻璃幕墙应采用中空玻璃,必要时采用隔热铝合金型材;有隔热要求的玻璃幕墙宜设计适宜的遮阳装置或采用遮阳型玻璃。建筑师可根据外墙的窗墙比、体型系数,所用材料,按现行国家规范的规定计算出幕墙或窗的所要达到的 K 值,并一般均应明确标示在建筑说明中。选用 LOW-E 玻璃是提高玻璃幕墙保温节能最效的途径之一。玻璃幕墙龙骨颜色及玻璃颜色建筑师可以根据自已的喜好进行选择。有饰面要求的支承结构用碳素钢和低合金结构钢可采用氟碳漆喷涂或聚酯漆喷涂,颜色可进行调配;镀膜玻璃、LOW - E 玻璃的颜色,建筑师在选用时,建议先咨询玻璃生产加工企业。
避免光污染问题。高层镀膜玻璃幕墙往往会对周围的建筑产生明显的炫光,长时间处于这种环境下,会明显感到不适,影响人们的正常工作和生活。建筑师主要从玻璃造型设计上可以避免大面积反光,另外玻璃幕墙建议采用反射比不大于 0.30 的玻璃等是较为实际的方式。
玻璃幕墙材料的选择是幕墙工程中极为重要的一环。它不仅决定整个工程的总造价,而且关系整个工程的档次、使用寿命、外观效果。合理地使用材料至关重要,好的材料堆砌在一起并不一定能产生好的效果,只有巧妙地、合理地发挥各种材料的特性,才能产生极佳地效益。因此,材料的选择应遵循以下几个原则:满足一般功能要求的选用通用的材料,如铝型材的选用,型钢的选用,各种标准件的选用。对于铝合金材料,常用的建筑铝合金有两种 6063-T5和谐 6063-T6,T6 的强度比 T5 要强,选用哪种牌号一般由幕墙设计单位深化时,计算后确定。幕墙龙骨与主体结构之间连接件通常为钢材,常用的是Q235B 镀锌钢材。五金件现在也基本上全部采用不锈钢材料。满足特殊要求的选用专用材料,如防火保温岩棉、硅胶、三元乙丙胶条等。幕墙所用胶一般分为两种,一种为结构胶,主要起将玻璃与铝合金副框相粘结的受力胶,常用于隐框玻璃、幕墙上悬窗开启扇中。因其长期受力,所以建议采用性能可靠的进口胶或国产优质产品。对于起嵌缝作的密封胶,也必须采用符合国家标准的合格产品,以免渗水情况发生;满足建筑美学功能要求的选用新型的、高级的材料。如:氟碳烤漆铝型材、LOW-E 玻璃、断热型材等;满足经济性要求。在不降低材料品质的前提下,尽量采用国产优质产品。
3 建筑师在设计玻璃幕墙时如何借鉴国外技术
我国玻璃幕墙行业在 21 世纪进入了一个新的发展阶段——向世界幕墙技术强国进军阶段,即从中国制造向中国创造的新阶段发展。但是毕竟我们落后西方发达国家整整几十年,有很多最新的玻璃幕墙技术国内尚不成熟。我们需要在总结经验的基础上,同时借鉴世界最新玻璃幕墙技术成果,并依靠国内众多幕墙企业,加快自主创新。自从加入WTO 以来,国外很多幕墙公司,包括幕墙材料生产企业已进入中国。作为建筑师,可以方便地通过这些跨国企业,了解到玻璃幕墙的最新技术与发展情况,并结合国内先进的幕墙企业的施工生产特点,实现更多符合中国特点的新型幕墙。
4 结束语
近年来,中国建筑业发展迅速,房地产市场火热,每年城乡新增民用建筑面积约15亿平方米 ,其中城市新增民用建筑面积达7亿平方米。建筑耗能也将逐年大幅度上升,建筑运行能耗占我国能源总消费量的比例已由20世纪70年代末的10%上升到2000年末的 26.7% ,已经达到了世界建筑能耗占能源消费量30%的平均水平。而且,发达国家的实践经验表明,这个比例还将提高到35%左右。在当疲惫的地球产生了种种人们不愿看到的变化时,对于生态的研究让人们看到了些许希望。所谓生态节能建筑就是根据当地的自然环境运用生态学、建筑技术科学的基本原理、现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使其建筑与环境之间成为一个有机的结合体。同时并有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力。以满足人们生活、工作所需的舒适环境,使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地、节水、节能、改善生态环境、减小环境污染、延长建筑物寿命等诸多好处。建筑生态设计力求在人、建筑、自然之间建构和谐的关系,实现人与自然的良性循环。生态节能建筑的创作受到技术性和艺术性的双重影响,所以要根据生态建筑的内在逻辑,发挥地方技术、材料的美学特性,关注地方文化传统,创造独特的建筑艺术形象,实现功能实用性、技术可行性、经济持续性、社会文化性的结合。玻璃幕墙是建筑围护体系中一种新型的外装饰,它以明亮、通透、重量较传统的建筑材料较轻,有利于建筑采光、减轻结构自重等诸多优点,受到人们的青睐。
参考文献:
关键词:砖混结构;设计;问题
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑。柱,梁、楼板、屋面板,桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲,砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构,又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是粘土砖,所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。可以这样说,砖的形状越规则,砂浆的强度越高,灰缝越薄越均匀,砌体的强度就越高,房屋的耐用年限就越长。
一、砖混结构住宅的优点
砖混结构的优点主要表现在:①由于砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低,可砌成各种形状的墙体,各地都可生产。②它具有很好的耐久性,化学稳定性和大气稳定性。③可节省水泥、钢材和木材,不需模板,造价较低。④施工技术与施工设备简单。⑤砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料,因而在住宅建设中运用得最为普遍。
一、各层的结构布置图应注意的问题
1、预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时,不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉,宜采用水平线或垂直线的方法,相同类型的房间直接标房间类型号。
2、现浇板的配筋(板上,下钢筋,板厚尺寸)。尽量用二级钢包括直径中10的二级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋。一般砖混结构的过街楼处板应现浇,并且钢筋双向双排布置。板配筋相同时,仅标出板号即可。
3、圈梁、构造柱布置。圈梁要浇圈闭合拉通,穿过中间走廊,并隔一定距离将截面加强。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墙楼梯、入口等处可能被截断,应在相应位置附加一道并满足搭接长度。坡屋顶为双层圈粱。单层空旷房屋层高超过4米宜在窗顶处增加一道圈梁。说明圈梁、构造柱纵筋的搭接及锚固长度。构造柱箍筋在上下端应加密。说明构造柱生根何处,当地面为刚性地面时,应将构造柱伸至基底。
4、过梁布置。核算圈梁下的高度是否足够放预制过粱,如果不够,则应圈梁兼过粱或圈梁局部加高。尽量采用过梁与圈梁整浇方式。此法方便施工并对抗震有利。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。过粱配筋不得过小,以考虑地震时过梁上墙体出现裂缝不能形成拱的作用。
5、雨蓬、阳台、挑檐的布置注意事项:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度900时,最小板厚120。阳台的竖板应尽量预制,与挑板的预埋件焊接。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。阳台的门联窗处窗台应使用轻体材料砌筑,方便以后装修时凿掉。
2、基础平面图设计应注意的问题
(1)在墙下条基宽度较宽(大于2米,部分地区可能更窄)或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。(2)当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时,如要考虑洞口范围内地基的承载力,洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。(3)素混凝土基础下不必做垫层,但其内有暗粱时应注明底部钢筋保护层厚为70,或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时,不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。
(4)建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙,外墙宜用混凝土墙。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。
3、暖沟图及基础留洞图设计时要注意的问题:
(1)沟盖板在遇到楼梯间和电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的疆土。(2)注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。(3)基础留洞大于400的应加过粱。暖沟应加通气孔(4)基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。(5)首层有门洞处不能用挑砖支承沟盖板(6)湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。
4、楼梯图设计要注意的问题:
(1)应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够,以免碰头,尤其是建筑入口处。
(2)楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米时,应采用1/000的计算系数,并上下配筋;当休息平台板厚为80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度约6米左右时,应采用l/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。
5、关于墙体问题
关键词:多层框架房屋;结构;设计
引言
多层框架结构是目前应用非常广泛的一种结构形式,尤其是钢筋混凝土多层框架结构,由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,得到了人们的广泛认可和使用。在进行多层框架结构设计时,虽然已经拥有大量的经验,但是还是有很多细节需要注意,下面本文就在多层框架结构房屋设计中应注意的若干问题进行简单探讨。
1独立基础设计荷载取值
通常我们所见到的钢筋混凝土多层框架房屋基本上都会采用柱下独立基础,根据《抗震规范》的要求,如果当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。根据这个要求我们可以认为,钢筋混凝土多层框架的地基和基础的抗震承载力验算并非是必需的,只要是在8度地震区,则不必进行。不过在房屋设计时却不能忽略风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本身和上部结构的安全。
2基础拉梁的设计
基础拉梁是指一般框架结构中基础形式为独立柱基础,在基础与基础之间设置的梁,主要可以调整不均匀沉降,增加整体性。当多层框架房屋基础埋深较大时,可以在±0.000以下的合适的位置设置基础拉梁,以减小底层柱的计算长度以及底层位移。基础拉梁的设计可按照框架梁的要求,按照规范要求设置箍筋加密区。在震区的话适宜采用短柱基础方案。通常情况,若独立基础埋置深度较小,或者以前埋置较深且已经采用了短柱基础,但是当地基不良或者柱子荷载差异较大时,可设置构造基础拉梁,其方位为沿着两主轴方向。基础拉梁的截面尺寸为:宽、高分别为1/20~1/30,1/12~1/18倍柱中心距。而构造基础拉梁的截面的宽、高则可以可取其下限值,也就是1/30与1/18柱中心距离,纵向受力钢筋计算时则可以取其连接的柱子最大轴力设计值的十分之一,构造配筋的配筋率必须满足规范要求,同时,还要保证不得小于上下各2φ14,钢筋直径不得小于φ8mm,间距为200mm。当填充墙或者楼梯柱直接支撑于拉梁上时,则应该将拉梁的界面适当的增大,其配筋也应该适当的增加。若框架底层高度不高或者基础过去埋深不大时,可以利用拉梁平衡柱底弯矩,这时应该将基础拉梁的结构尺寸设计大点。此时,应正弯矩钢筋全跨拉通,而负弯矩钢筋至少应在半跨拉通。其余要求均与上部框架梁完全相同。
3框架结构带楼电梯小井筒
框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼梯、电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。如果一定要设置小井筒的话,应该适当的减薄井筒的壁厚,并且可以通过竖缝,结构洞等方法将其刚度减弱。计算时,除按框架计算外,还应该按照带井筒的框架进行复核,并且将与井墙连接的柱子的配筋进行加强。另外,尤其要注意,出屋顶的楼电梯间与水箱间等结构物的承重结构必须采用框架梁结构,而不能采用砌体墙;雨篷等构件不能够从承重墙挑出,而是应该从承重梁上挑出;楼梯梁与夹层梁等不可以支承于填充墙上,而应该由承重柱来支承。
4结构计算中几个重要参数选取问题
《抗震规范》中明确指出,采用计算机计算出来的所有结果,都必须在经过对其合理性、有效性认真分析判断后才能适用于工程设计。一般,电算的结果主要包括结构的自振周期,楼层弹性层间位移、楼层地震剪力系数、楼层的弹塑性层间位移。楼层的侧向刚度比,振型参与质量系数,墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋,底层墙和柱底部截面的内力设计值。框架―抗震墙结构中抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。要想对电算结果的合理性有一个正确的判断,这就要求计算时必须选用正确的计算简图与合理的结构方案,还得分别将抗震设防烈度以及场地类别正确的输入,除此之外,还必须将电算程序中的其他参数准确合理的输入。
4.1结构的抗震等级的确定
在建筑工程设计中,按照抗震设防来分类,一般的民用住宅建筑、公寓、办公楼等,很多房屋建筑是属于丙类建筑。当我确定这些建筑的抗震等级时,通常是根据本地区的抗震设防烈度、结构类型以及建筑高度,来查《抗震规范》中的6.1.2表来确的。但是对于交通、电讯、消防、能源以及医疗类建筑,大型商场与体育场馆等公共建筑,首先,就应该确定其中哪些建筑物是乙类建筑。我们通常按照抗震设防烈度来计算乙、丙类建筑的地震作用。通常情况,乙类建筑,当抗震设防烈度在6~8度时,应该采取抗震措施。一般是在本地区的抗震设防烈度的基础上再增加一度,再查表来确定其抗震等级。若该乙类建筑处于7度地区,而其高度又超过规定的范围,此时,就应该采取更为有效的其他抗震措施。
4.2地震力的振型组合数
多层建筑结构,若不需要进行扭转耦联计算,其地震力的振型组合数不应小于3;若振型组合数大于3,则应该取3的倍数,但与小于建筑物的层数;若房屋层数少于3层,振型组合数就取层数。不规则的高层建筑,当需要考虑扭转耦联时,其振型数不应小于9。建筑结构层数比较多或者其刚度变化较大时,其振型组合数应越大,比如有转换、小塔楼等建筑,其振型组合数不应小于12,但是也不得多于3倍层数。我们一般可以采取振型参与质量为总质量的90%时所需要的振型数作为合适的振型数。在应用SATWE等程序进行电算时,便可以将这种参与质量的比值输入进去。但是,有些设计人员重视程度不够,往往比较随意的选取振型数,这是不行的。
另外,只有在建筑结构的扭转比较明显时,才采用耦联计算,若必要时还是需要补充非耦联计算。
4.3结构周期折减系数的确定
框架结构建筑结构中,因为存在填充墙,其实际刚度往往比计算刚度大。计算周期比实际周期大,因而,计算出来的地震剪力偏小,显得结构的安全性较差,所以应该对结构的计算周期进行适当的折减,但是折减系数不得过大。若框架结构采用砌体填充墙,则其计算周期折减系数为0.6~0.7;若采用轻质砌体或者砌体填充墙较少则可取0.7~0.8;当全部用轻质墙体板材时,折减系数为0.9。而只有无填充墙的纯框架,才可以不进行计算周期折减。
结束语
随着我国建筑行业的发展,钢筋混凝土多层框架结构由于具有结构传力明确、结构灵活、整体性强、抗震能力强等诸多优点,因此被广泛的应用于现代建筑中。虽然,其结构形式看上去比较简单,但是设计时若考虑不周全、不仔细就会出现这样或者那样的错误,给建筑工程的建设造成不良的影响,有些错误甚至会给建筑结构的安全造成影响,因此我们在进行设计时,必须针对以上问题逐一进行落实,确保建筑结构设计质量。
参考文献
[1]彭治.框架结构设计应注意的几个问题[J].科技创新导报,2009,(6).
[2]程伟权,张文光.浅析建筑全框架结构及框剪结构设计布置[J].今日科苑,2009,(2).