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第二条、本省国家行政机关的国家公务员和本省国家行政机关任命的其他人员,违反建筑市场管理法律、法规的规定,应当给予行政处分的,适用本规定。
第三条、行政处分分为:警告、记过、记大过、降级、撤职、开除。
第四条、按本规定对国家公务员和国家行政机关任命的人员给予行政处分的,由主管行政机关或者行政监察机关依法决定。
第五条、负责颁发建筑工程施工许可证的部门及其工作人员,对不符合施工条件的建筑工程颁发施工许可证的,给予直接负责的主管人员和其他直接责任人员警告至撤职处分;情节严重的,给予开除处分。
第六条、对不具备相应资质等级条件的从事建筑活动的建筑施工企业、勘察单位、设计单位和工程监理单位颁发该等级资质证书的,给予直接负责的主管人员和其他直接责任人员警告至撤职处分;情节严重的,给予开除处分。
第七条、在建筑工程的发包与承包中索贿、受贿、行贿的,给予直接责任人员记大过至开除处分。
第八条、将应当招标的建筑工程直接发包的,给予直接负责的主管人员和其他直接责任人员警告至记大过处分;造成严重后果的,给予降级至开除处分。
第九条、将应当由一个承包单位完成的建筑工程肢解成若干部分发包给几个承包单位的,给予责任人员记过至撤职处分。
第十条、在建筑工程招标投标过程中串通投标或者泄露标底的,给予责任人员记过至降级处分;情节严重的,给予撤职至开除处分。
第十一条、政府及其所属部门滥用行政权力,限定发包单位将招标发包的建筑工程发包给指定的单位承包的,给予直接负责的主管人员和其他直接责任人员警告至撤职处分。
第十二条、违反法律、法规和建筑工程质量、安全标准,降低工程质量的,给予直接负责的主管人员和其他直接责任人员记过至开除处分。
第十三条、负责建筑工程质量监督检查或竣工验收的部门及其工作人员对不合格的建筑工程出具质量合格文件或者按合格工程验收的,给予责任人员记过至撤职处分;情节严重的,给予开除处分。
第十四条、有本规定第五条、第六条、第七条、第十条、第十一条、第十二条、第十三条所列行为,构成犯罪的,依法追究刑事责任。
第十五条、有下列情形之一的,应当从重或者加重处分:
(一)阻挠、抗拒行政执法人员依法监督、检查的;
(二)拒不纠正错误或者有数种违法行为的;
(三)对行政执法人员或者检举、揭发的单位和人员打击报复的。
第十六条、有下列情形之一的,可以从轻或者减轻处分:
(一)主动纠正违法行为的;
(二)在规定的期限内纠正违法行为,减轻损害的;
(三)检举、揭发其他单位或人员违反建筑市场管理法律、法规行为,查证属实的。
第十七条、建筑市场管理部门在查处违反建筑市场管理法律、法规案件中,认为对有关责任人员依法应当给予行政处分的,可以向行政监察机关或者有权处理的机关提出建议。
第十八条、被处分人对行政处分决定不服的,可依法向作出处分决定的机关或者行政监察机关提出申诉。
关键词:法定 计量检定机构 质量体系文件 编制
计量是国民经济的重要技术基础,关系经济发展、科技进步、人身健康、财产安全和环境保护等各个领域。随着经济全球化的发展,各国的法定计量检定机构都面临着新的形势和新的要求。随着计量监督范围的扩大,法定计量检定机构承担了用能产品能效标识检测、商品包装计量检验等一些新的为计量监督提供技术保障的工作,同时对型式评价也提出了更高的要求,为适应新的国家标准和技术规范、社会环境的需要,国家对JJF1069-2007《法定计量检定机构考核规范》进行了修订,并于2012年颁布实施JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》。
本所根据新的考核规范要求组织人员编写质量管理体系文件,并按照管理体系文件实施管理,形成:“人人有职责,事事有程序,作业有标准,体系有监督,不符合有纠正”的完善管理体系。
笔者根据编写过程中的体验谈谈应注意的几个问题。
一、参与编写的人员要统一意见,明确新旧《法定计量检定机构考核规范》(以下简称规范)的主要变化内容。
在JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》实施指南中,对JJF1069-2007与JJF1069-2012两者主要内容的变化进行了详细的论述,质量体系文件参与编写的人员除了熟知这些变化的同时,对增加的条款是否适合本单位实际要统一意见。例如:在JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》中,增加用能产品能源效率标识计量检测项目,对型式评价也提出了更高的要求,但本所为县级法定计量检定机构,不具备对新计量器具型式评价的考核资格,且目前不具备用能产品能源效率标识计量检测项目的检测,因此在编制质量体系文件时应该将此项内容略去。又如,在组织与管理中,增加了“业务管理实现信息化,系统运行可靠”的业务管理要求,对于本所而言,实现业务管理信息化系统一体化模式目前还无法实现,但是单位已有设想,那么在编制这一条时,可加上条件性的限制,即规定目前的业务管理仍以目前的多模块分割式的信息录入形式,同时又增加一条,一旦业务管理变更为业务管理信息化系统一体化模式,本所将以新的业务管理信息化系统作为业务管理模式,并在质量体系文件中后面相关内容中做出对应的规定,这样编写以保证文件化的管理体系文件与现实运行的管理体系相一致。如此这样,一旦统一了意见,各编写人就明白自己如何编制相应分配的内容,不至于质量体系文件前后内容冲突。
二、结合计量工作的特点,切合本单位实际,制定质量方针和质量目标。
质量方针是组织的最高管理者正式的该组织的质量宗旨和方向,是最高管理者对本组织的指导思想和承诺。质量目标是通过各种活动所能达到的总体目标,是可测量和可量化的。质量方针和质量目标是质量管理体系的导向。制定质量方针和质量目标能为组织提供关注的焦点,帮助组织使用其资源达到这些预期的结果,成为组织内全体职工的工作准则和价值取向,也是最高管理者将组织引向何处的决策方向,同时质量目标的实现表明了产品的质量达到了预期结果,证明了质量管理体系运行有效。
依照JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》编制质量体系文件,最高管理者应首先切合计量工作的职能和本单位实际,明确本单位的质量方针,制定与本单位计量工作相适应、与质量方针相一致并可以量化和测量的质量目标,并在此基础上建立各部门的分解质量目标系统,列出质量体系要素与部门职能分配表,同时各部门在充分理解质量目标精神的基础上,积极贯彻落实,加强产品实现过程中各环节的管理与控制,明确责任,才能保证质量管理体系有效运行。
三、编制质量体系文件的过程中要注意各文件之间的对应性、符合性和协调性。
首先应注意质量体系文件编制的系统性和对应性,对质量体系文件结构进行策划,并覆盖JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》全部相关要素的要求和规定。
质量体系文件分三个层次,分别是质量手册、程序文件、作业指导书。质量手册是机构的纲领性文件,反映一个组织的系统特征,对影响产品质量形成过程的各要素作出统一的规定。程序文件是为进行某项活动或过程所规定的途径,是质量手册的支持性文件,他包括了质量体系中采用的全部要素的要求和规定。所以质量手册中对某一要素的描述,在程序文件中就有对应此要素的活动或过程的要求和规定。而作业指导书是实际操作的指导。表单及记录是属于程序文件及作业指导书追溯的依据。因此,这三层文件是相互依存,一一对应的。
在依据JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》编制质量体系文件时,除了按照《考核规范》构建质量手册的文件框架,同时注意在编制《程序文件》时映射质量手册对应的规定和要求,为防止出现不对应的情况,方法可采取编制《考核规范与手册条款、程序文件及记录对照表》的方式一一列出《考核规范》各条款、质量手册与考核规范对应条款、与质量手册对应的程序文件、与程序文件对应的记录文件。依照此表编制就可以达到质量管理体系文件在编制过程中既不偏离《考核规范》的条款要求,又能使质量手册的规定和要求在程序文件中有对应的活动及过程,同时又有相关的记录可以作为追溯,使整个质量体系文件实现一一对应。
其次是注意编制的符合性。质量体系文件的编制应符合本单位的业务流程,具体的控制要求以满足本单位需要为度,而不是越多越严就越好,就是说要适度。太严苛了,即达不到管理的效果,也容易引起职工的反感,激化矛盾,难以实现预期的目标。当然也不能定的太低。总之就是要适度。通过清楚、准确、全面和简单扼要的表达方式,实现唯一的理解,所有文件的规定都应保证在实际工作中能完全做到。
第三就是注意质量体系文件编制的协调性。
文件和文件之间应相互协调,避免产生不一致的地方。从整体结构上来讲,针对编写具体某一文件时,应该紧扣JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》中的相关条款,明确文件的目的、范围及相关要求的信息,在本单位的质量体系文件中尽量不要描述与之范围之外的活动,以免产生歧义。
质量体系文件中的所有规定除了围绕《考核规范》、技术标准、管理制度的要求,同时要在文件中描述出组织机构中各部门及岗位的地位和作用。也就是说某项活动中目的和范围是什么,由组织机构的哪一部门、哪一个岗位来执行,这就需要有一个明确的组织机构图。组织机构框图是最常见的表现部门、岗位、职工关系的一种图表,形象的反映了组织内各机构、岗位上下左右相互之间的关系,她是组织机构的直观反映,也是对该组织功能的一个侧面诠释。所以,通过组织机构图明确组织内部各部门组成及各部门职权和功能关系。从而明确质量手册中相关规定和要求的执行机关。有助于各关系接口的协调衔接。所以质量体系文件之间的协调亦是组织机构中各部门及各岗位职能关系的体现,所以编制中要注意结合组织机构图,
认真处理好各个过程的接口,避免各个活动的不协调或职责不清。
第四就是编写质量体系文件的文字要求。
在编写质量体系文件时,一方面职责要分明,语气要肯定,不要使用“大致”、“基本” 、“可能”之类模棱两可的词语,另一方面质量体系文件整体结构清晰,文字简明,文风一致,遵循“最简单、最易懂”的原则,不要使用晦涩难懂的语言,影响质量体系文件的宣贯。
四、加强内部质量体系的审核
体系文件编写完成后,要试运行一段时间,这方面各单位可以根据自己的实际情况,规定试运行的时间。试运行过程中,一方面要加强体系文件的宣贯力度,保证过程中的每一个环节、每一环节上的管理人员都能明确知道自己的工作范围和职责权限,这是保证文件化的质量体系文件运用到实际的管理工作中能有效运行的关键;另一方面要加强各部门之间的沟通与交流,对运行中提出的问题加以汇总。新的质量管理体系运行过程中肯定会存在各种问题,各部门之间的配合十分重要,作为最高管理者应注意加强部门间的关系协调,保证质量管理体系的试运行基本通畅,对存在的问题,及时予以记录。
质量管理体系阶段性运行结束后,开一次内部审核会议,对试运行阶段存在的问题进行讨论,达到各部门的共识,统一各部门的意见,为文件化的质量管理体系文件的实施提供保障。因此,此次内审尤为重要,是考核文件化的质量管理体系文件与本单位实际工作是否相适应的重要工作。审核结束后,修改不适应本单位的条款,对质量管理体系运行的效果给予评价, 最后由单位最高管理者批准实施。
总之,JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》编制计量检定机构质量体系文件,应明确JJF1069-2007与 JJF1069-2012的内容和要求的变化,编制过程中要制定切合本单位实际的质量方针和质量目标,确立组织机构关系,明确岗位设置和各岗位职责,注重体系文件之间的对应性、符合性和上下左右岗位关系的协调及文件之间的协调性。加强内部审核,寻找质量提升的途径,只有这样,才能编制出符合《考核规范》,符合单位实际的真正行之有效的管理体系文件,才能真正在其指导下使机构的管理体系运行正常。
参考文献:
[1]JJF1069-2012《法定计量检定机构考核规范》实施指南, 2012
[2]JJF1069-2007《法定计量检定机构考核规范》实施指南, 2007
[3]JJF1001-2011《通用计量术语及定义》,2012
摘要:
粉土和砂土液化是地震和工程震动引起的显著的地质灾害之一,且往往危害巨大。本文首先介绍了液化现象的发生机理及相关抗震规范的变化历史,依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)与《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009版)中关于粉土和砂土液化的判别步骤,对其进行分析总结,指出三种规范中对液化判别的区别与联系。继而通过具体工程实例进行了液化计算的对比分析与标准贯入锤击数临界值公式的研究探讨,指出公路规范的液化判别经验公式与实际情况相差较大,铁路规范无法定量估计粉土和砂土液化的危害程度以及这三个规范均存在低估砂土中黏粒含量作用等问题。最后针对上述问题提出了合理性建议,旨在使工程实际中粉土和砂土的液化判别计算更具科学合理性。
关键词:
粉土和砂土液化;规范对比;标准贯入试验;实例分析
0引言
粉土和砂土液化是地震和工程震动引起的显著的地质灾害之一。随着工程的不断建设,砂土液化的关注度日益提高,尤其是在砂土地基上的高层建筑、高速公路等工程在发生地震灾害时,这些工程常会有地基下陷、开裂、不均匀沉降等问题。因此,如何迅速、准确地判断砂土液化显得尤为重要。国内有关学者结合1975年海城地震、1976年唐山地震[1]、2008年汶川地震等资料对砂土液化进行了广泛深入的研究[2]。目前规范对砂性土液化判别和计算最实用的方法是标准贯入试验法[3],但不同规范间仍有差异,导致实际工程中存在方法选取的问题和判别结果安全性的差异,进而对工程治理措施的选取产生不合理、不经济的现象。本文将结合实际工程,针对《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)和《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009版)中粉土和砂土液化的判别和计算进行对比分析。通过总结这三个规范中关于砂土液化判别的区别,探讨各自的可靠性及其存在的问题,从而帮助工程技术人员能够根据实际工况更加迅速、全面、准确地判定粉土与砂土液化问题,以便采取经济、合理且有针对性的工程治理措施。
1粉土和砂土液化机理
液化被定义为任何物质转化为液体的行为或过程[4]。饱和(粉)砂土是由砂和水组成的复合体系,在地震或工程振动作用下,饱和砂土的液化取决于砂和水的特性。容易液化的土通常是一种没有或有很少粘性的散体,散体主要靠颗粒间的摩擦力维持本身的稳定和承受外力,这种摩擦力主要取决于粒间的法向压力,对砂土的骨架来说,粒间压力是个起稳定作用的因素,而粒间剪力则相反[5]。饱和砂土受到外力作用时,砂和水共同承担和传递外力,按有效应力原理,它的抗剪强度表达式为:τf=σ'tanφ'=(σ-u)tanφ'(1)式中:σ为由外力引起的总应力;σ'为有效应力;u为超静孔隙水应力;φ'为有效内摩擦角。在地基破坏之前,一般饱和砂层在外力作用下,不存在超孔隙水压力,水只承担自身压力即静水压力,砂结构是稳定的,全部外力均由砂骨架承担[6]。砂土的液化机理参见图1。在震动作用下,如图1(a)所示,砂粒产生滑移,稳定砂结构变得疏松。此时排水不畅,砂层体积不变,则把一部分原来由砂骨架承担的力转移给孔隙水;随即如图1(b)砂粒处于悬浮状态,此时,超孔隙水压力承担全部外部荷载(u=σ),砂土的有效应力为零(σ'=0),这时饱和砂土的抗剪强度丧失,产生液化,伴有喷砂冒水现象发生;当震动结束后,超孔隙水压力慢慢消散,砂颗粒又重新排列组成土骨架承担上部荷载,如图1(c)所示震动后的砂土更加密实,但是砂土液化产生的沉降位移严重影响建筑物的安全使用。
2不同规范粉土和砂土液化判别的差异
作者从抗震规范液化判别的历史发展开始研究,并详细查阅《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)与《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)发现,其针对粉土和砂土的液化判别均采用“液化初判—液化细判—液化分级”的判别模式。《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009版)基本也遵循这个思路,但缺少液化等级划分这一步骤。因此笔者先分析3本规范的历史演变规律,再从这三个方面对其进行总结。为方便叙述,以上3本规范下文分别简称建筑规范、公路规范和铁路规范。
2.1抗震规范的液化判别历史变化脉络
笔者研究这3本规范的历次版本发现,《建筑抗震设计规范》(TJ11-78、GBJ11-89、GB5001-2001、GB5001-2008、GB5001-2010)对粉土和砂土液化判别从89版确定为“液化初判—液化细判—液化分级”的判别模式,且沿用至今,之后的每次修订均结合地震资料和工程实践在此基础上进行补充完善。2001版则指出,本规范的液化判别不包含黄土,是由于对黄土和砾石液化研究资料还不充分[7]。说明了土层的地质年代为第四纪晚更新世及以前时可判为不液化,适用于抗震设防烈度为7、8度的建筑。为了满足工程需求,对液化深度的判别扩大至地下20m,并补充了深度15~20m的线性液化判别公式;2008版是因发生了“5.12汶川地震”,进行了局部应急修订,通过灾区现场考察和专题研究证明该规范能达到抗震设防目标,并对灾区设防烈度进行了调整;2010版则主要对液化判别公式进行了改进和完善,考虑到砂土液化影响因素众多且具有显著的不确定性,采用概率方法进行液化判别仍是一种合理的选择。依据国内外对砂土液化判别概率方法的研究发展并考虑规范的延续性修订,选用了对数曲线形式来表示液化临界锤击数随深度的变化,比2001版的折线形式更为合理[8]。《公路工程抗震规范》(JTJ004-89、JTGB02-2013)修订次数不多,而且对粉土和砂土的液化判别2013版完全采用了建筑规范(GB5001-2001)的条文。《铁路工程抗震设计规范》(1987版、GB50111-2006、GB50111-2009),其对粉土和砂土液化判别也和建筑规范的判别依据类似,但液化判别公式完全不一样,并且至今29年完全没有改进和变化,也缺少对液化危害程度进行分类的环节。由此可见,建筑规范更像是一部抗震的统领性规范,它修订的次数最多也最及时,并能反映我国抗震科研的新成果和工程实践的经验,并吸取一些国外的先进经验,相较其他两个规范更加细致全面。
2.2液化初判
作者分析研究建筑规范、公路规范、铁路规范,发现这3个规范均采用了对场地进行液化初判的方法,且初判的依据均是考虑地质年代、黏粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等因素。笔者结合工程实例,针对粉土和砂土的液化初判总结其判别流程一致,详见图2。粉土和砂土液化往往具有区域性,采取液化初判的措施可以帮助工程师们先排除一部分非液化区域,减少工程量,产生经济效益。
2.3液化细判
通过液化初判判定为可能发生液化的土层,以上规范均采取了进一步判别的措施。通过标准贯入试验,分别采用标准贯入锤击数的计算公式计算出标贯锤击数临界值,若实测标贯锤击数比标贯临界值小则认为液化,反之不液化。笔者依据建筑规范、公路规范、铁路规范结合工程实例对液化细判步骤进行总结,流程如图3所示,其中的Ncr为建筑规范中标准贯入锤击数临界值。公路规范和铁路规范的液化细判与图3相同,只是将图3中Ncr计算式替换为各自规范给出的标贯锤击数临界值计算公式。公路规范判别地下15m深度时,标准贯入锤击数临界值可按式(2)计算:Ncr=[0.9+0.1(ds-dw)]3/ρ槡c(2)当采用桩基或基础埋深大于5m时,还应判别地下15~20m深度的液化情况,标准贯入锤击数临界值可按式(3)计算:Ncr=N0(2.4-0.1dw)3/ρ槡c(3)铁路规范液化判别标准贯入锤击数临界值可按式(4)计算:Ncr=N0α1α2α3α4(4)以上公式中,Ncr为液化判别标准贯入锤击数临界值;N0为液化判别标准贯入锤击数基准值,地震加速度为0.2g时,建筑规范采用12,公路规范和铁路规范均取10;ds为饱和土标准贯入点深度(m);dw为地下水位埋深(m);ρc为黏粒含量百分率,当小于3或为砂土时,应采用3。图3中的β为调整系数,设计地震分组为第一组取0.8,第二组取0.95,第三组取1.05[9]。公式(4)中,地下水位修正系数α1=1-0.065(dw-2);标准贯入点深度修正系数α2=0.52+0.175ds-0.005d2s;上覆非液化土层厚度修正系数α3=1-0.05(du-2)(其中du为非液化土层厚度),对于深基础取1;黏粒含量百分比修正系数α4=1-0.17ρ槡c。依据现行公路规范对本工程实例的基础进行液化计算时深度截止于15m,用判别15m深度的公式计算标准贯入锤击数临界值,应注意以下几点:(1)规范规定:当采用桩基或埋深大于5m的深基础时,尚应判别15~20m范围内土的液化性。因此不能忽略了此基础埋深只有3m的前提,盲目而简单地采用判别20m深度的公式计算Ncr;(2)采用判别15m深度的公式计算12#钻孔(6、7点位),6#钻孔(5点位),10#钻孔(4、5点位)时虽位于15~20m,但ds不能按实际标贯深度取值深度,应取ds=15m;(3)根据以上3个规范液化初判条件可知,当设防烈度为Ⅷ度时,黏粒含量大于13%则可直接判为不液化土。因此不能无视这个初判条件而利用标贯锤击数临界值计算判别是否液化,否则会造成将原本不液化土层误判为液化,导致不必要的治理。
2.4液化等级划分
建筑规范和公路规范均在液化细判之后对判定为液化的粉土和砂土采取了液化指数公式(5)判定该粉土和砂土液化的等级。IlE=∑ni=1[1-NiNcri]diWi(5)式中:IlE为液化指数;n为在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数;Ni、Ncri分别为i点标贯锤击数的实测值和临界值,当实测值大于临界值时应取临界值,当只需要判别15m范围以内的液化时,15m以下的实测值可按临界值采用;di为i点所代表的土层厚度(m),可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半,但上界不高于地下水位深度,下界不深于液化深度;Wi为i土层单位土层厚度的层位影响权函数值(m-1),建筑规范中当该层中点深度不大于5m时应采用10,等于20m时应采用零值,5~20m时按线性内插法取值。公路规范中若判别深度为15m,当该层中点深度不大于5m时应采用10,等于15m时应采用零值,5~15m时按线性内插法取值,若判别深度为20m,当该层中点深度不大于5m时应采用10,等于20m时应采用零值,5~20m时按线性内插法取值[10]。而铁路规范则没有规定进行液化等级划分。地基液化等级划分标准分别见表1和表2。
3工程概况
某拟建构筑物,场地地形平坦,勘察深度范围内,测得场地潜水稳定水位在地面以下3m,场地地貌单元属于汾河冲洪积单元。根据野外勘探及室内试验资料综合分析,在勘探深度范围内,场地地基岩土主要由第四系全新统近期人工堆积层(Q2ml4)及第四系全新统冲洪积层(Qal+pl4)构成,自上而下分为8层,即:①层杂填土(Q2ml4),②-1层粉质粘土(Qal+pl4),②-2层粉土(Qal+pl4),③层粉土(Qal+pl4),④层粉土(Qal+pl4),⑤层中砂(Qal+pl4),⑥层粉土(Qal+pl4),⑦层细中砂(Qal+pl4),⑧层粉土(Qal+pl4)[11]。依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A,该市抗震设防烈度为Ⅷ度,设计基本地震加速度值为0.2g,设计地震分组为第一组。据静力触探初判,场地20m范围内饱和粉土具有液化的可能,因此进一步从场地勘察孔中选取4个孔(6#、8#、10#、12#)进行液化计算统计。通过原位测试和室内试验分析各土层分布特征及物理力学指标,显示②-1层为持力层,设计基础埋深大于3m,黏粒含量ρc、标准贯入点深度ds及每一土层的厚度di、地下水位dw、标贯实测锤击数N见表3。
4粉土和砂土液化判别的计算分析与讨论
经过对建筑规范、公路规范和铁路规范中粉土和砂土的液化判别对比发现:建筑规范和公路规范均采用了三步法判别粉土和砂土的液化性,即液化初判—液化细判—液化分级,而铁路规范则没有进行液化等级划分这一步。这3个规范最大的区别是液化判别公式不同和液化等级划分因判别深度不同有所差异,其他方面基本相同。上述实例的液化计算结果见表4,从表4中可知,建筑规范判定6#和12#为中等液化,8#和10#为轻微液化,按不利组合综合判定,此地基粉土和砂土液化等级可按中等液化考虑,因此不能采用天然地基,需进行抗液化处理;对比建筑规范和公路规范计算出的标贯锤击数临界值,虽有差异,但是每个土层的液化判别结果基本一致,6#、10#、12#3个孔的液化等级判别结果也一致,但是8#孔产生了不一样的结果,相同条件下公路规范判定为中等液化而建筑规范则判定为轻微液化。对轻微液化两者的判别差距不大,但中等液化指数两者的差距较大,这可能对液化程度的判定产生分歧,从而对采取相应的治理措施产生困扰;铁路规范计算结果与其他两个规范对每层土的液化判别差别较大,从四个钻孔的判别结果看,基本都只会在浅层发生液化,随着土层埋深增加而不液化。铁路规范只能判断粉土和砂土是否液化,无法确定液化程度,主要是因为铁路规范不能反映液化土层厚度、埋深、标贯锤击数实测值和临界值对液化程度的影响。这不利于铁路工程采取相应合理的治理措施,因为铁路工程具有狭长的特点,决定了它不可能对所有的液化地基均采取一样的抗液化处理措施。从表4中笔者发现,倘若在比较标贯锤击数实测值与临界值时,忽略了初判时“黏粒含量大于13%即判为不液化土层”这一条件,直接与计算出的标贯锤击数临界值相比较大小来判定该土层是否液化,判别结果见表5。由表5可知,针对黏粒含量大于13%的土层,初判与细判的判别结果产生了矛盾,尤其是8#钻孔,这三个规范的细判结果与相应初判结果全然相反,这显然与它们的初判条件相违背,未做到判别结论前后统一。这应证了这三个规范给出的标贯锤击数的临界值计算公式不适用于在初判时已经判定为不液化的土层。可见“初判”与“细判”是两个层次问题,初判判为不液化的土层则不需要再进行液化细判。《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)液化判别实质上是采用了《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中的液化判别公式,因此它解决了《公路工程抗震设计规范》(JTJ044-89)中未考虑震级的影响、对标贯击数修正不合理、过高的估计黏粒含量对临界标贯值的影响及无法判断液化程度等问题[12]。由表4可以看出,标贯锤击数临界值与土层深度呈递增关系,选取12#钻孔在保证地下水位dw=3m、黏粒含量ρc=3%、标贯基准值N0=10不变的条件下,通过这三个规范给出的公式来比较土层深度和标贯锤击数临界值的关系,见图4。由图4可知,三个规范计算的标贯锤击数临界值均随土层深度的增加而增加,但增加幅度不同,这会影响三个规范对同一土层的液化判别结果。公路规范中标贯锤击数临界值是随着砂土的埋深增加呈线性增大的,且在土层埋深大于10m之后标贯锤击数临界值与建筑规范和铁路规范的临界值相比增速快,偏于保守。公路规范线性增大的趋势显然与实际情况不符,因为从砂土液化理论机理来说,上覆土层越厚,则代表自重应力产生的法向应力越大,如果砂土液化的话则需要更大孔隙水压力来承担上覆土层的重量。这也是规范液化初判中规定当上覆非液化土层满足一定厚度关系时可直接判定为不液化的原因;建筑规范对此进行了一些修正[13],由线性关系变为对数曲线形式,处在其他两规范中间的位置,既简便又与其他方法接近;铁路规范计算的锤击数临界值最小,则显得比较冒进,安全系数偏低。笔者认为,标贯锤击数临界值的计算公式有一定的局限性,在表达与砂土埋深关系上是有矛盾的。如果只就工程运用来说并不影响对液化判别的结果,因为标贯实测值也是随埋深增大而增大的。从表4可以看出,粉土和砂土的黏粒含量对标贯锤击数临界值的影响较大。选取12#钻孔点位1在保证土层深度ds=6.7m、地下水位dw=3m、标贯基准值N0=10不变的条件下,通过这三个规范给出的公式来比较土层黏粒含量和标贯锤击数临界值的关系,详见图5。由图5发现,这三个规范计算的标贯锤击数临界值均随着粉土和砂土中的黏粒含量百分比增大而减小,即液化的可能性在减小。当黏粒含量相差10%时,对标贯锤击数的影响约有10锤的差距,可见黏粒含量对抗液化是有利的,相关文献已验证[14]。而这三个规范中对黏粒ρc的取值规定“当ρc小于3或为砂土时,采用3”,笔者认为这是不够全面的,它忽略了砂土中黏土的影响,也与规范中规定的“在设防烈度为7度、8度和9度时,粉土黏粒含量百分率不小于10、13和16时判为不液化土”的精神相违背。因为粉土和砂土的液化机理是相同的,不能在液化判别时,粉土考虑黏粒含量影响而砂土不考虑。在沿海冲击平原地区粉土和砂土很难明确地区分,由于沉积环境的原因砂土中也多沉积有泥质成分,黏粒含量一般均大于3%[15],也有工程师发现标贯击数最大临界值可以只与粉土和砂土的粘粒含量有关,并可直接判定是否液化[16]。如果只是按规范取值,则往往会将原本“不液化”的砂土误判为“液化”,最终造成工程治理的浪费。从图5还可知,如果考虑砂土中黏粒含量,建筑规范和铁路规范认为相同黏粒含量能发挥的抗液化能力比公路规范中要强,有1~2锤的差距。公路规范应该是考虑到路基要承受不定的汽车动荷载作用,对黏粒含量的作用考虑得偏保守。
5结论
通过对《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)和《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)(2009版)中粉土和砂土液化判别的对比分析,笔者总结如下结论。
(1)建筑规范和公路规范不仅能够判断粉土和砂土是否液化,还能根据液化指数计算对液化的危害程度做定量的估计,而铁路规范则无法判定液化程度,这点已不适应工程依据液化轻微、中等、严重采取相应治理措施的要求。
(2)“液化初判”与“液化细判”是两个层次的问题,当初判为不液化土时则应注意是不需要再进行液化细判的。否则易导致矛盾结论,需引起工程技术人员的注意。
(3)标贯锤击数临界值计算公式采用概率公式是合理的选择,纵观相关抗震规范的修订历史发现,建筑规范、公路规范的液化判别式随着地震资料与工程实践的丰富在不断的修改完善,采用对数曲线形式比折线形式更合理。而铁路规范的液化判别公式29年未曾修改调整过,这与我国高速铁路建设快速发展的实际不符。
(4)现行规范中对于砂土的黏粒含量ρc取值偏于保守,往往会造成本应该判定为“不液化”的砂土误判为“液化”的砂土。特别是沿海地区,常见含粘性土类的砂土,从而造成工程处理上的浪费。因此建议采用土工试验中ρc的实测值进行液化计算。
(5)现行公路规范沿用了《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中的地基液化判别条文,使公路规范和建筑规范对液化土的判别基本趋于一致,这种趋势既能满足工程要求又利于技术人员运用。体现了建筑规范的统领性,建议铁路规范对液化程度给出定量估计,利于选取治理措施。
(6)尽管这些规范在液化判别中有不合理之处,但对实际工程液化判别的影响不大,并仍需要学者和工程人员继续深入研究粉土和砂土液化的影响因素,明确粉土和砂土液化经验公式的概念及物理意义,判别结果要符合液化理论和实际的地震液化调查资料。
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【关键词】建筑面积;规划审批面积;房产测绘面积;差异
引言
房屋开发建设过程中,不同阶段会遇到名目不同的建筑面积,如:设计面积、计算容积率建筑面积、工程规划面积、预售面积、规划核实面积、产权登记面积等等。而且,多数情况下同一幢建筑在不同的阶段,每种面积又各不相同,令人产生困惑。为了更深入地理解建设过程中不同建筑面积的内涵,笔者认为有必要对各种建筑面积作一个详细的分析。
1、建筑面积计算标准及使用范围
房屋建筑从设计、审批、施工、竣工前后状态下的各类建筑面积,在计算标准及使用范围上存在差异。
1.1建筑面积计算标准
我们现行使用的建筑面积计算有两套国标规范,《建筑工程建筑面积计算规范》(以下简称《建筑规范》)和《房产测量规范》(以下简称《房产规范》)。设计面积依据《建筑规范》计算,适用于工程量的计算,是计算工程造价的依据,从项目设计、招投标和项目报建、施工结算之间的一致性考虑,工程规划许可面积和规划核实面积依据《建筑规范》更为适合。房产测绘依据的《房产规范》则更多从产权角度出发,侧重于房屋的使用价值,计算面积是房产产权、产籍管理、房地产开发利用、交易、征收税费重要依据。计算容积率面积暂没有统一标准,各地为规范建设项目容积率指标的计算、管理工作,在执行《建筑规范》基础上,一般都制定了地方性标准。例如《辽宁省住宅与公建用地容积率计算管理规定》、北京市《容积率指标计算规则》等。
1.2建筑面积使用范围
由于各类建筑面积计算依据规范不一样,其使用范围也不一样。
设计单位依据《建筑规范》计算房屋设计面积,是建筑房屋计算工程量的主要指标,是计算预算造价的主要依据。设计面积经过规划部门审批确认后,变成工程规划许可面积。工程规划许可面积是规划管理、施工许可审批、项目招投标管理的基础。
计算容积率面积是在设计面积的基础上,依据计算容积率标准折算而来,其是规划部门审核项目设计是否满足用地规划条件、土地出让合同等重要指标。
规划核实面积是指房屋竣工后,由开发单位委托具有测绘资质的测绘单位,依据《建筑规范》,对房屋进行实际测量计算的面积。此面积是规划部门办理工程规划竣工核实的依据。
预售面积是指在商品房预售中,由开发单位委托具有房产测绘资质的测绘单位,按照规划核准图纸上的尺寸,依据《房产规范》,并参考开发部门提供的共用建筑面积使用说明,对尚未竣工的房屋预先计算的面积。此面积可作为商品房网上备案和预销售使用。
产权登记面积是指房屋竣工验收后,由开发单位委托具有房产测绘资质的测绘单位,依据《房产规范》和房屋竣工图纸、变更图纸等,对房屋实测面积。此面积是购房者办理房屋所有权证、他项权证、房款结算等的依据。
按照计算标准和使用范围将各类面积归为两类,一类是规划审批面积,有设计面积、计算容积率面积、工程规划面积和规划核实面积。另一类是房产测绘面积,有预售面积、产权登记面积。
2、建筑面积差异分析
2.1不同建筑面积计算规范引起的建筑面积差异
现行的《建筑规范》(2013)和《房产规范》(2000)为对建筑物应计或不计面积都有明确的规定,但仔细对照二者,会发现有很多不同之处。如前者对建筑物层高小于2.20m以下的夹层、插层、技术层和层高小于2.20m的地下室和半地下室按一半计算建筑面积,而后者不计算面积;有永久性顶盖的室外楼梯,前者按1/2计算,而后者全算;等等。这里还没有分析公摊问题,否则差异更突出。客观的认识到两个规范确实存在的差异,就能理解规划和房产两个部门的建筑面积为什么不一致的问题。
2.2房屋竣工前后建筑面积产生差异
房屋施工前,设计面积、规划许可面积、招投标面积和施工许可面积前后一致,竣工后,即使依据同一建筑面积计算规范也经常得两个不同的面积计算数据,通过房屋开发建设过程中各类面积关系图.我们不难发现,是在房屋施工到竣工环节出了问题,一般由于房屋建设中不按图施工、施工过程中局部设计变更、竣工后局部改变使用功能等原因导致前后面积发生差异。
2.3正常的施工误差和测量误差也可引起差异
3、减少房屋面积差异的措施
通过以上对房屋建筑面积的差异分析,我们可以通过以下两方面来有效减少这种差异,从而避免开发建设中有可能因建筑面积引起的种种纠纷。
3.1加强建筑工程规划管理
(1)把好建设项目规划审批关,建筑面积、计容积率面积计算依据统一标准,单项建筑色空间如避难层、住宅内的阁楼、各式阳台以及超高建筑、地下室、地下商业等需要明确标注。形成建筑面积计算明细表,明确哪些面积全算、哪些面积算一半,哪些部位不算面积,哪些面积计算容积率。从源头上防止少算、漏算、错算,确保规划审批面积的准确性。
(2)加强建设项目批后管理,严格执行建筑放线验线、验槽制度,通过规划执法、建筑质量监督等部门对施工全过程监管,确保建设项目严格按照规划审批的设计图纸施工。对于未严格按照规划审批的设计图纸施工的,及时纠正,产生面积差异的,应依据《城乡规划法》和有关规定进行处理。
3.2加强房地产项目销售管理
(1)做好房屋销售面积预测工作,预测图纸必须是规划部门审核批准的图纸,确保资料的真实有效。在预测过程中,应该注意将开发单位提供的建筑施工图纸与规划核准图纸进行对比。遇到不一致的地方,加强与规划部门沟通,要求开发单位及时改正,提高预测面积的准确度,减小预测面积和实测面积之间的差异。
(2) 商品房销售后,开发单位不得擅自变更规划、设计。已预售的房屋在建筑工程施工过程中,对影响公摊面积的公共设施部分不得随意变更设计。如确需变更设计的,应征得全体受让人同意,并报规划主管部门批准同意后方可实施。通知测绘单位修改,变更预售面积。
3.3施工图设计文件审查前置
按照建设项目审批流程,一般要求建设单位在取得建设工程规划许可证后,到施工图审查机构进行施工图设计文件审查,合格后再到有关部门办理施工许可等建设手续。实际工作中,施工图审查过程中局部调整很容积导致建筑面积变化。如果将施工图设计文件审查前置到建设工程规划许可前,能减少由于设计缺陷等原因导致的设计变更,能有效提高设计面积计算的准确性。
3.4加强政府部门间的沟通协调
当房产测绘面积与规划许可面积不同时,房产管理部门和规划管理部门应加强沟通协调。本着服务,从解决问题的角度,客观解决因面积差异出现的问题。
4、结束语
通过以上分析,房屋开发建设过程中各类建筑面积在正确使用计算规范的同时,要客观承认、正确理解建筑面积差异存在。通过加强项目审批、建设、验收管理,政府各职能部门加强沟通、协作,最大程度的避免房屋竣工前后的面积差异,从而有效降低因面积差异带来的各种烦恼和纠纷。
参考文献
[1]GB/T 17996.1-2000 房产测绘规范[S]
[2]GB/T 50353-2013 建筑工程建筑面积计算规则[S]
关键词:建筑结构设计;提高;安全性
前言
近年来,随着经济全球化的普及和应用,我国各行各业都呈现出了蓬勃发展的趋势,其中建筑行业的发展颇为迅猛,建筑工程项目如雨后春笋般层出不穷,并且取得了辉煌的成绩,进而促进了建筑行业的飞速l展。然而,任何事情都具有两面性,要用科学发展的眼光看待问题和解决问题。随着人们对建筑工程功能要求的越来越高,导致其复杂程度也越来越高,大大增加了建筑施工过程中的复杂性,因此就会不可避免地出现很多问题,大大影响了建筑工程质量。即使建筑结构设计水平很高,但是其安全性往往都会出现一定的问题,从而降低建筑工程质量。基于此,如何提高建筑结构设计中建筑的安全性就成为人们广泛关注的问题。为了切实解决这个问题,就要对建筑结构设计中存在的安全隐患进行分析,并提出行之有效的解决对策,为促进建筑行业的安全和长久发展夯实基础。
1 建筑结构设计中存在的安全隐患
1.1 抗震度不够
我国建筑的抗震性很差,没有达到国家规定的相关标准,在遭遇较大的地震灾害时无法抵御,给人们的财产安全及生命安全带来了极大的危害,造成了不可估量的经济损失和麻烦。因此,为了有效提高建筑的抗震度,就要在建筑结构设计中提高抗震水平,这也是提高建筑结构设计的主要方式。对于建筑抗震性能的设计,我国进行了明确的规范标准,为建筑结构设计中的抗震设计提供了依据。但是有些建筑企业对于建筑物的抗震性能不够重视,导致施工时不注重抗震性能的设计,建筑结构设计人员对于抗震性能的设计认识不足,致使在设计时忽略抗震性能的设计,最终导致建筑物的抗震性能大大降低。针对这个问题,建筑结构设计人员要根据实际建筑环境进行分析和考察,具体问题具体分析,根据不同地区的实际情况选择相适应的抗震标准,以此提高建筑物的抗震度。
1.2 结构设计中偷工减料
建筑工程在施工的过程中,需要使用大量的施工材料,但是部分建筑企业为了提高经济效益,节约支出,就会在结构设计中偷工减料,忽视建筑物的质量及其安全性,导致建筑物种的材料不能有效发挥出应有的作用和功能,造成建筑物的质量不符合相关规定标准,存在安全隐患,降低建筑物的安全性。钢筋作为建筑施工中的重要材料,我国对于建筑物钢筋的配筋率有着明确的规定,并针对建筑物的不同部位具有不同的钢筋配筋率。因此,建筑结构设计人员要高度重视建筑物的配筋率问题,全面了解和掌握施工的全过程,以此设计出适合建筑物的配筋率。另外,一些建筑公司为了获取高额利润,仍然使用冷轧变形钢筋,其具有强度高、脆性大、韧性小等特点,不利于抗震性能的实现。
1.3 建筑结构设计不合理
建筑物的安全性不高在很大程度上是由于建筑结构不合理造成的。建筑结构设计人员的技能知识以及经验不足,就会造成建筑结构设计不合理,建筑物存在安全隐患或者其他缺陷。在建筑结构设计过程中,一些设计人员没有意识到建筑物安全性的现实意义,过于重视建筑设计的美观,而忽视了建筑的质量,降低了建筑物的安全性,严重时甚至威胁着人们的生命财产安全。因此,在开展建筑结构设计时要具体问题具体分析,根据建筑物的实际特点和施工技术来进行设计,把不合理的设计行为以及只顾设计美观而忽视建筑质量的错误设计理念消灭在萌芽之中,以免造成资源浪费和人员伤亡。
2 提高建筑结构设计中安全性的措施
2.1 提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视意识
意识对物质具有反作用,正确反映客观事物及其发展规律的意识,能够指导人们有效地开展实践活动,促进客观事物的发展。歪曲反映客观事物及其发展规律的意识,则会把人的活动引向歧途,阻碍客观事物的发展。设计人员作为建筑结构设计的基础和核心,具有不可替代的作用和意义,因此,为了提高建筑结构设计中安全性,首先要做的就是提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视意识,重视建筑结构设计中的每个基础环节的设计,并随时掌握施工动向,并根据施工的实际情况对建筑结构设计进行更新,总结以往的经验教训,避免错误的再次发生,意识到建筑物抗震性能的重要性和现实性,摒弃传统的设计理念,提高建筑结构设计的现代化水平,以此提高建筑结构设计中建筑的安全性。
2.2 严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构
建筑行业是提升我国国民经济的基础性工程之一,近年来得到迅猛发展,在这种情况下,建筑结构越来越受到人们的关注和重视,国家也对规定了相应的建筑规范,并且随着时代的发展不断进行完善和更新,促使建筑规范与时俱进。因此,在进行建筑结构设计时,要严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构,提升建筑施工质量,杜绝一切建筑安全隐患的发生,提高建筑物的安全性。另外,还要及时指出建筑结构设计中不符合国家规范的行为,并提出针对性的措施进行解决, 以此避免或者减少建筑安全隐患的发生率,提高建筑结构设计水准,从而确保建筑物的安全性。
2.3 开展科研
科技创新是第一生产力,要想设计出好的成果,就必须要提高创新水平,建筑行业也不例外。目前,建筑行业有了蓬勃的发展,在这种趋势下,建设结构设计的内容也更加复杂多变,设计难度也随着增加,现有的结构设计程度已经无法满足设计人员的相关需求,进而在一定水平上影响着建筑物的安全性。
同时,计算机程序的内容和功能直接影响结构设计水平。有时为了解决生产问题,配合软件的能力,只能把计算过程简化以满足计算程序的能力。所以,提高结构设计中建筑的安全性,首先要开发出一款高精度软件,不断推新创新,提高建筑行业中的科研能力。
3 结束语
综上所述,近年来,建筑行业的发展趋势越来越迅猛,建筑工程项目不断增多,大大改善了人们的居住环境以及建筑功能。但是与此同时,建筑结构设计中还存在一定的问题,需要设计人员进行解决和改善,消除建筑结构设计中的安全隐患,以此提高建筑物的安全性。基于此,设计人员首先要意识到自身工作的重要意义,明确责任,在工作中不断积累经验,提高设计水平,促使建筑结构设计更加科学合理,严格遵守国家的相关建筑规范,从而为提高建筑结构设计中建筑的安全性贡献出一份力量。
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关键词:住宅建筑规范 防火规定异同 实施 整合
《住宅建筑规范》GB50368-2005(以下简称《住建规》)自2006年3月实施以来,其中有关防火与疏散的规定条文,由于与现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下简称《建规》)和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称《高规》)存在多处差异,使设计和审查人员无所适从,以致影响设计质量和安全。为此,仅就建筑专业防火设计内容,以《住建规》第9章的防火与疏散条文为序,汇总《建规》和《高规》的相关条文,对照异同,阐述讨论。其目的主要是便于设计人员(守法者)和审查人员(执法者)对条文规定的理解与实施,也可供编制人(立法者)在修编时参考。
关于规范的编制原则与技术特点
1、《住建规》的地位
作为我国首部以“一种建筑类型(住宅)为对象,涉及建造全过程和各项领域的性能或指标要求,全文强制的技术规范”,其地位在其总则第1.0.4条和第1.0.5条内已有表述。《住宅建筑规范实施指南》(以下简称《实施指南》)则更明确解读为:“本规范的规定为对住宅的强制性要求。当与法律、行政法规的规定抵触时,应按法律、行政法规执行。当有关标准与本规范的规定抵触时,应按本规范的规定执行”。“若未直接违反本规范的规定,但不符合相关法律、法规和标准要求时,亦不能免除相关责任人的责任”。也即,本规范的地位在法规之下,在有关其它标准之上。
问题是:鉴于《住建规》均系强制性条文,且有不少为性能化要求,因此在执行时必须同时遵守相关防火规范中的强制性与一般性条文。然而相关规范的编制却未协调一致,从而导致在相互矛盾的规定面前,设计和审查人员往往左右为难,不知所措。
更难以理解的是:《住建规》仅是针对一种建筑类型(住宅)的技术规范,却要求涵盖建筑类型更广(包括住宅在内)的相关标准(如《建规》和《高规》)必须服从其规定。而一旦由于执行《住建规》而违反相关规范的相应条文时,其责任仍在执行者!
2、与现行相关规范整体协调。局部突破的原则
《住建规》针对住宅使用与火灾的特点,提出一些新的防火理念,并在规定中有所体现,例如:
①“明确了在住宅建筑中不考虑防火分区的问题”。
②“在安全疏散设计中不再具体界定建筑类型,并明确用层建筑面积和疏散距离决定安全出口的数量”。
③“首次统一用层数作为各项要求的基准,并规范了楼层的折算方法”。
然而,上述理念并未获得《建规》和《高规》的全部和明确的认同,故三个规范之间的差异在所难免。例如
①尽管《高规》也重视单元式住宅单元之间和各户之间的防火分隔,但并未允许塔式或通廊式住宅若楼层面积超过1个防火分区限值时,可以不划分防火分区(参见《高层民用建筑设计防火规范图示》第58~60页)。
②作为住宅安全疏散的主体――楼梯间形式与数量的确定,《建规》和《高规》均仍按住宅类型区别对待,未与《住建规》同步。
③关于建筑层数的折算方法,对顶部户内跃1层住宅或商住楼的层数计算,《建规》和《高规》也未与《住建规》一致。
3、关于性能化要求的条文
所谓防火设计的性能化要求,系指实现火灾防治科学性、有效性和经济性统一的基本准则。《住建规》“首次将性能化要求和具体指标融合在一本标准中”,但遗憾的是,有些性能化要求的条文,在本规范和相关的《建规》和《高规》中,均未见链接的相应指标规定,以致难以落实执行。例如户间防火分隔和与非住宅部分防火分隔的具体措施等。
根本问题在于:技术规范的编制毕竟不是学术论著,应将实施的可操作性视为重要原则。因此,规范中多应为直接表达或链接的“处方式”的指标条文,以便大量的一般性技术问题均可“对症”执行。只有针对特殊的建筑或使用情况,才需要依据性能化要求,由专家或专业机构进行计算分析论证(甚至通过实验),确定相应的设计措施,普通设计和审查人员无权也无能力胜任。
住宅的安全疏散
对于2层以上的住宅,其竖向和水平安全疏散设计的主要内容,首先是确定楼梯间的形式、数量和位置。《住建规》第9.1.4条为此规定:“住宅的耐火性能、疏散条件和消防设施的设置应满足防火安全要求”,但系性能化要求。现将《住建规》、《建规》和《高规》(以下简称《三个规范》)的相关条文整理汇总如表1~5所示。通过对比分析,可以得出以下结论
基于不同类型住宅的疏散条件各异,楼梯间的形式也随之不同。因此,尽管《住建规》提出了“在安全疏散设计中不再具体界定建筑类型”的理念,但在该规范第9.5.3条中仍规定了“楼梯间的形式应根据建筑形式等因素确定”。所以,确定楼梯间形式的具体指标,只能执行《建规》和《高规》针对不同住宅类型的相关条文(表1~表4)。
关于住宅楼梯间数量的规定,对于2~9层的任何类型的住宅,《住建规》与《建规》是一致的(表1)。而对于≥10层的高层住宅,《住建规》与《高规》的规定则差异较大(表2~4)。主要为以下几点:
①《住建规》不允许≥19层任何类型的高层住宅设置1座楼梯间,而《高规》对≥19层的单元式高层住宅仍规定了可以设置1座楼梯间的条件。
②《高规》允许10~18层高层住宅设置1座楼梯间的条件较《住建规》严格,并根据住宅类型的不同而区别对待,如对通廊式高层住宅甚至规定不得设置1座楼梯间。
至于楼梯间位置的确定,《三个规范》的相关规定基本是一致的(表5)。只是《住建规》更明确规定了户门至楼梯间的距离指标(2~9层住宅为15m;10~18层住宅为10m),并成为界定楼梯间数量的条件之一(表1~4)。住宅建筑层数的折算
《住建规》第9.1.6条规定:“住宅建筑的防火疏散要求应根据建筑层数、建筑面积等因素确定”,并明确给出建筑层数的折算方法。现将其与《建规》及《高规》的相关条文对比如表6所示,从中可以看出
①关于哪些楼层可不计入住宅建筑层数的规定,《三个规范》是一致的。
②《高规》对建筑层数的折算无条文规定,仅在《高层民用建筑设计防火规范图示》第2页中注有:“9层顶部户内跃1层的住宅适用于《建规》”(也即按9层计)。至于11层和18层顶部户内跃1层者如何界定未见注释。
③《住建规》与《建规》二者对此
的主要矛盾在于:《住建规》对顶部户内跃1层的户型仍按2层计算(《实施指南》第125页,例题3,9层跃10层,按10层计),而《建规》则按1层计算。
④由于《三个规范》对住宅建筑层数折算的上述差异,导致(9+1)层、(11+1)层和(18+1)层顶部户内跃1层的住宅或商住楼,是按9层、11层、18层,还是按10层、12层、19层进行防火设计的两难选择。
户间防火分隔措施
《住建规》第9.2.1条规定:“住宅中相邻套房之间应采取防火分隔措施”,系性能化要求条文。为此,按分户墙、楼板、窗槛墙、户间窗间墙、户门等部位,将《三个规范》中有关的户问防火分隔措施汇总如表7所列。从表中可看出主要问题是
①户间窗间墙的宽度,《三个规范》均无规定,仅当单元式高层住宅设置1座楼梯间时,《高规》要求≥1.2m。
②对户门的防火要求,由于《住建规》本身未链接具体措施条文,只能根据《建规》或《高规》针对不同情况的规定选用甲级或乙级防火门。若属于《建规》或《高规》允许选用非防火户门时,如何达到户间防火分隔要求,则无法得知。
同栋内住宅与非住宅部分的防火分隔措施
该分隔措施汇总对照如表8所示,并可明确下述三点:
(1)关于住宅安全出口及疏散楼梯应独立设置的要求,《三个规范》的规定是一致的。
(2)关于同栋内住宅与非住宅部分的防火分隔措施,《住建规》系性能化要求,《高规》则未提及,故应执行《建规》的具体指标,而该指标恰与《住建规》对于分户墙和楼板的要求一样。
(3)住宅的楼梯和电梯直通下部的汽车库时,该出入口的具体防火分隔措施,《三个规范》的正文中均无规定,只能参照《住建规》和《建规》相关的条文说明执行,但二者仍不一致。
其他相关条文规定的异同分析
1、住宅的耐火性能
经过逐条对比,《三个规范》关于住宅耐火等级及其构件耐火极限的规定是一致的。因为:
①尽管《住建规》表9.2.1与《建规》表5.1.1的限值有所不同,但《建规》在该表的注5中已说明,对于住宅建筑可按《住建规》执行。
②同样,《住建规》第9.2.2条规定四级和三级耐火等级的住宅,允许建造的最多层数分别为3层和9层,与《建规》第5.1.7条规定的2层和5层不同,但《建规》在该条的条文说明中允许住宅建筑可按《住建规》执行。
③至于《高规》与《住建规》二者的相关规定则完全相同。
《三个规范》的不同点则为:《住建规》将建筑构件的燃烧性能改用“不燃性”和“难燃性”表述,而《建规》和《高规》仍沿用“不燃烧体”和“难燃烧体”。
2、住宅的防火间距
《三个规范》规定的限值完全一致。但不同条件下住宅防火间距的调整值,《住建规》第9.3.2条为性能化要求,具体指标应执行《建规》第5.2.1条的注1~4,以及《高规》第4.2.2~4.2.4条的规定。
3、住宅的防火构造
《三个规范》的相关规定有三处不同:
①《住建规》第9.4.1条规定:“窗槛墙高度应≥0.8m或设耐火极限≥1.0h的不燃性实体挑檐,其宽度≥0.5m,长度≥开口宽度”。《建规》无相应条文,《高规》也只有“单元式高层住宅设有1个安全出口时,其窗槛墙应≥1.2m”的规定。
②《住建规》第9.4.2条规定:“楼梯间窗口与套房窗口的净距离应≥1.0m”,《建规》和《高规》均无此要求。
③《住建规》和《建规》均规定:管道井应在每层楼板处封堵,但《高规》则为 建筑高度≥100m时,每层楼板处均封堵,
④《三个规范》均规定管道井的检查门应为丙级防火门,且不得开设在楼梯间内。而在防烟前室(含合用前室)内《住建规》和《建规》允许开设检查门,《高规》则不允许。
⑤《住建规》关于设置管道井的规定中均不含垃圾道,《建规》和《高规》仍保留。
4、住宅的消防求援
《三个规范》相关具体措施的主要不同是
①《住建规》第9.8.1条规定≥10层的高层住宅当设置环形消防车道有困难时,至少沿一个长边设置消防车道,而《高规》第4.3.1条规定至少沿二个长边设置。
②《住建规》第9.8.3条规定:≥12层的住宅应设消防电梯,而《高规》第6.3.1条规定:≥10层的塔式住宅和≥12层的单元式及通廊式住宅应设消防电梯。
③关于街区内道路的间距,以及穿过沿街建筑与通入内院消防车道的设置规定,《住建规》未涉及,应按《建规》和《高规》执行。
关于建筑工程设计防火规范编制体系的整合
综上所述,规范编制单位、时间、理念、体例的不同,以及缺乏必要的协调统一,是导致《三个规范》对住宅防火设计规定出现矛盾的根本原因。例如:《建规》的修编在《住建规》之后,并多处已修改一致,故二者的矛盾较少:《住建规》的编制则在《高规》之后,但因多处“局部突破”,故二者的矛盾相对较多。由此,如从更深和更广的层面考虑,有必要对建筑工程设计防火规范编制的整体构架进行反思与整合。
众所周知,《建筑设计防火规范》(建规)是我国早期借鉴前苏联体系编制的,涵盖一般民用和工业(含仓库)建筑,可视为“母规范”。随着我国建设的需求与技术进步,此后曾多次修订,并按建筑类型(如汽车库、人防工程、石化企业等)和专业技术(如喷水灭火、火灾自动报警等)编制了多部“子规范”。但由于前述的原因,也导致规范间往往出现矛盾,执行时难以取舍并遗留隐患。为此,笔者建议:
首先,应理顺我国建筑工程设计防火规范的编制体系(表9),其中“母规范”应按民用建筑和工业建筑(含仓库)分别编制。民用建筑则不以建筑高度24m为界分别编写,而应融为一册。高层与低层建筑规定有差异处,可在同一章节内分条或在同一条目内分别表述。
其次,要明确每部防火规范在编制体系中的定位,据以确定编写的广度与深度。如作为“母规范”者,应编制指导原则及普遍通用的条款,属于“子规范”的内容只需索引;而对于“子规范”则应只编制“母规范”未涵盖和不同的条款,相同者不应重复。
关键词:高层建筑;钢结构设计;安全问题
中图分类号:TU208 文献标识码: A
高层建筑的出现,一方面是为了缓解城市的用地紧张的情况,提高土地的综合利用率,使城市规划逐渐合理化和科学化;另一方面原因是高层建筑本身具有美学方面的重要意义,是一个城市现展的名片,可以作为城市重要的地标建筑。高层建筑作为一个复杂而又庞大的综合系统,其结构设计是否合理影响着高层建筑的安全和性能,所以高层建筑的结构设计有三个方面的基本要求:不但要满足抗震、抗风的安全性要求,而且要满足结构合理、构造科学的专业性要求,还要满足建设成本合理的经济性要求。
1高层建筑结构设计类型和特点分析
高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构,随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构,由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构,由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构(巨型梁结构、巨型柱结构等等)。这些结构各有受力特点,适用于高度不同的结构体系,不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。
高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关,所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一,高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加,相对于竖直荷载,水平荷载地位提高,成为决定性因素,必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力,水平荷载主要包括地震和风荷载,高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二,高层建筑的侧移是结构设计的重要因素,也是重要的控制指标。第三,高层建筑的柱中容易产生竖向变形,这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化,忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四,高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性,作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。
2高层建筑设计的一般原则
在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中,要进行相关的计算,而计算简图是进行结构设计计算的基础,所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理,也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时,要特别的仔细认真,这样才能保证结构设计计算结果的可靠,保证高层建筑的安全建设和使用。同时,计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全,尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别,必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。此外,设计工程师要仔细的分析软件计算的结果,避免因为不同计算软件的计算结果而造成比较大的计算偏差和失误。
3高层建筑结构设计相关问题分析
3.1高层建筑的基础设计相关问题
高层建筑的地基设计既是高层建筑结构设计的前提性工作,也是建筑设计师非常重视的一个问题。地基设计的重要性不言而喻,地基设计的质量直接影响着基础的类型选择和工程的造价。基础的设计工作包含了基础的类型设计和对地基的处理工作。地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素,其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范,因为就全国来说,各地的地质条件差别很大,国家规范没有办法作出统一全面的规定,所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。
3.2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题
高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一,在现行的建筑规范中,具体描述了短肢剪力墙的定义问题,短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5-8的墙体,在具体的建筑应用中,短肢剪力墙的使用受到诸多限制,结构设计中应尽量少使用这种墙体结构,避免后续的设计上的诸多问题。第二,剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外,在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构,并调整剪力墙中心的位置,合理设置厚度以及截面,使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。
3.3高层建筑中的结构规则性问题
关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动,这主要体现在两个方面,第一,新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性问题,增加了许多的限制条件,比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二,新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以,结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动,严格遵守规定的限制条件,合理的规划自己的结构设计,避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。
3.4建筑结构抗震性较弱。
近年来,我国一些地区发生了严重的地震灾害,导致房屋倒塌,伤亡严重。地震灾害的发生同时也在告诉我们我国建筑的抗震性能还十分的薄弱。
3.5结构设计人员脱离实际情况进行设计。
有些设计人员片面追求新材料、新工艺,采用的材料在本地区难以采购,施工工艺要求过高,施工质量得不到保证,影响到建筑结构的安全性。
4建筑工程结构设计中提高建筑安全性的措施
4.1在建筑结构设计过程时,必须要充分结合工程实际情况全面考虑建筑工程的整体情况,在设计时设计人员还应严格按照国家规定的建筑结构规范执行,严格做到时刻跟踪施工现场对设计结果的落实情况,及时发现问题,对设计不合理的及时修改.
4.2工程结构设计人员要对工程设计的理论和方法全面掌握,再在实际的工作中理论联系实际,将理论知识充实。加强各种结构形式的更新,在工程的设计工作中发现问题及时解决,使工程设计人员能够熟悉掌握相关的技术,并在此基础上通过网络、媒体等途径不断充实自己的知识体系.
4.3在提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面做出努力,以加强结构的整体性、延性和耐久性,提高其抗御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。结构安全度需要考虑的因素过于综合,包括非技术性的社会经济因素、政策因素等.
4.4随着建筑行业的不断发展,越来越复杂的建筑结构不断涌现,建筑结构设计对设计人员知识的深度广度和应用实践性的要求也越来越高,原始的设计方法和设计软件已经不能满足这种设计要求。设计软件的创新,是建筑结构设计安全性能提高的必然趋势.
4.5要结合本地区实际情况进行建筑结构设计,如本地区地质条件、施工机械、施工技术水平等,选用可靠性高、施工质量有保障的结构设计。对改造加固项目,一定要先对原结构进行检测鉴定,按实际数据进行验算,加固技术建议采用可靠度{的措施,如钢结构来进行加固.
结束语
综上所述,随着建筑规模的增加,钢结构得到广泛应用,钢结构的设计安全标准也随之增加,通过对高层建筑钢结构进行优化安全设计,保证建筑钢结构的安全性能,保障建筑物“骨架”健康合理的使用,这样才能有效的提高建筑物的使用寿命和建筑质量,确保人民生命财产的安全。
参考文献
[1]熊健.阐述建筑结构设计中的安全度问题[J].江西建材,2011,(2).
1、女儿墙(又名:孙女墙)是建筑物屋顶四周围的矮墙,主要作用除维护安全外,亦会在底处施作防水压砖收头,以避免防水层渗水、或是屋顶雨水漫流。依国家建筑规范规定,上人屋面女儿墙高度一般不得低于1.1m,最高不得大于1.5m。
2、上人屋顶的女儿墙的作用是保护人员的安全,并对建筑立面起装饰作用。不上人屋顶的女儿墙的作用除立面装饰作用外,还固定油毡。
(来源:文章屋网 )
关键词:可靠性;建筑结构;抗震
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.083
1 引言
目前在我国建筑工程界对于建筑结构可靠性相关问题有进行大量的讨论。一是大家都认为在正常设计、施工以及使用的条件下,这些建筑结构的可靠度足够,而且这个观点已被几十年来大规模建设的实践所证明;但是随着近期各地发生了不同程度的楼房灾害事故,使人们引起新的疑虑就是在遭遇到某些不定性因素及非正常自然条件时,按正常设计施工的建筑是否会由于抗风险能力不足而造成较大损失,甚至产生更严重的后果。二是若将我国与发达国家同类设计规范进行对比,那么可以发现,与发达国家设计规范的可靠度要求有着差别。因此,本文将从以上两方面来对我国建筑结构的可靠性问题进行简要的分析和评价。
2 建筑结构可靠度影响因素
因为在各类建筑在施工图设计、现场施工、使用管理等过程中具有许多影响其安全性、适用性、耐久性的各种因素,土木工程界将这些因素统筹考虑在设计中则统称为结构可靠度。当可靠度设置水平低,结构抵御意外情况的能力就差,因而结构失效概率就大,。所以单纯的从降低结构的失效概率方面来看,应当尽可能的提高结构的可靠度,降低失效风险,减少事故发生;但是工程结构的成本与可靠度之间并不是呈线性比例上升,因此在满足结构可靠度的情况下还要考虑造价等因素。建筑结构的影响因素都有以下特点:
(1)随机性。所谓事物的随机性,是由于事件发生的条件并不完全充分,使得在条件与结果之间未必会出现相应的因果关系,从而结果事件是否出现则具有不确定性,这种不确定性为随机性。建筑在设计、施工、使用过程中会有很多随机事件产生,这会对建筑的可靠度产生影响。
(2)模糊性。模糊性就是指某个对象是否完全符合一个固定概念的这种情况,也就是说这个概念的集合到底包含哪事物是模糊的、非明确的,主要表现在客观事物差异的中间过渡中的“不分明性”。通过我们的实践经验可以了解,工程结构的可靠性并非可以用一个非常直观及简单的公式来表达,这是要用到模糊数学的方法进行研究。
(3)不完善性。如今许多事物都是由各种联系、作用等要素所构成的具有特定功能的有机整体。但是许多科技研究方法对这些错综复杂的综合内容的处理还没有完全成熟,而在建筑工程则非常多的实例具有该特性,因此在工程实践中只能由有经验的专对这种不确定性进行评估,引入经验参数,建立相关的经验公式进行计算和分析。
3 我国建筑结构抗风险能力的评估
目前我国建筑类型很多,体型相差较大,而且参照不同的设计规范所提供的计算公式导致结构有所不同,因此导致不同建筑结构抗风险能力的估计结论相差较大。
(1)不同结构类型建筑,其抗风险能力(以抗震为例)有很大的差别。以抵抗罕遇地震的为抗震目标来考虑其抗风险能力的标志,通过计算研究分析可以得出:钢结构抗震为10~11度;多层及高层现浇钢筋混凝土结构为8度左右;单层钢筋混凝土柱厂房和不超过五层的多层砖混结构房屋仅仅只有7度上下。那么,如果参照我国相关抗震规范来设计的各种结构就会有以下差别:钢结构、多高层现浇钢筋混凝土结构以及单层钢筋混凝土柱厂房和多层砖混结构分别可以有1.5~3.5度、1.0~1.5度以及0.5度左右的能力超过规范规定抵抗罕遇地震的能力。
(2)平立面复杂,则导致建筑的适应应力变化能力差,建筑构造措施未做好或者计算建立模型与实际工程相差较多的建筑结构,则会对建筑可靠性和抗风险能力有较大的影响。
(3)总体而言,我国常用建筑结构类型在正常情况下,能确保安全可靠,而且具有较好的抗风险能力,同时也符合我国的经济现状。
(4)目前许多设计规范都有与相关可靠度的计算规范和公式,或许不同设计规范采用的有关参数及措施会有所差别,则可以在综合分析的基础上作合理调整。
4 与国外建筑结构设计规范可靠性比较
我国与发达国家的结构设计规范在可靠度方面还是有所差别,有些设计人员觉得我国的规范要求比国外低,在此本文以美国的设计规范作为参考进行分析对比。主要试以我国现行《建筑抗震设计规范》与《美国统一建筑规范》(UBC)及《美国钢筋混凝土房屋建筑规范》(ACI)中钢筋混凝土框架结构的几个主要方面进行比较:
(1)设防起点。我国是6度,而UBC是6.5度;ACI对钢筋混凝土框架结构设防起点是7.5度。
(2)限制高度。我国规范限制高度为45m(8度)及25m(9度)。UBC规定在地震8.5度和9度地区的钢筋混凝土框架结构必须采用相当于我国一级抗震等级框架(SMRF),但是对其高度不做限制。
(3)地震作用。通过计算对比可以得出,在6.5度区,参照我国规范和美国规范所计算的基地剪力结果接近,在7.5度区及以上时,我国规范计算值比美国规范计算值要大1.1-2.5倍左右。
(4)有关梁柱的规定。在各级别框架梁的受压区高度与有效高度比值限值以及一、二级框架柱,一、二级框架等构造规定等方面,我国规范均高于美国的相应规定。
从以上几个方面可以看出,我国的设计规范要求并非像部分专业人员所说比国外的都要低;相反,部分要求还略高于国外。因此,应该说我国的设计规范要求与国外相比是有高有低才算准确。
5 结束语
建筑结构的可靠度应该以适度为准,过高或过低的设置都会造成许多问题。通过本文分析发现,我国的建筑结构可靠度不必大幅提高,也不宜单纯提高某些参数,而应该结合新版规范修订,对整体进行合理调整。总之,我国现行建筑结构的规范可靠性是适度的,但是具体到某些细部还是有应该改进的余地,最终以达到适度的可靠性为准。总之,在建筑结构的可靠度方面,作为设计人员应总结经验,合理选用规范,适当借鉴对外国的经验,避免盲目性,将自己和其他各方面的经验有机结合,这样形成建筑结构可靠性体系方面的道路,才会越走越好。
参考文献: