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建筑外墙设计规范范文

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建筑外墙设计规范

第1篇

关键词:既有高层住宅、节能改造、经济评价

中图分类号:TU241.8文献标识码: A 文章编号:

在高层建筑兴起后的城市发展过程中,大城市中几乎一直都存在着许多能耗高、热工性能差且舒适度偏低的高层住宅建筑,对此类建筑进行节能改造,近期可提高居住环境的舒适度,远期可延长建筑使用周期、降低能源消耗,使国家能以有限的资源维持长远的发展,利国利民。

本文以西安建筑科技大学南院8#高层住宅为对象,调研分析目前住户普遍反映在采暖季室内温度偏低情况出现的原因,结合相关计算和节能规范要求,说明该建筑节能改造的必要性。考虑不影响住户正常生活,提出一套节能改造方案,希望通过改造可以明显提高建筑室内热舒适度,达到节能65%要求。改造措施考虑适宜性及普遍推广性;同时为每户加置一套太阳能热水系统,以节省生活热水消耗的能源。最后通过对节能改造方案进行经济性评价说明其可行性。

1. 8#高层住宅楼现状

1.1 8#高层住宅楼基本概况

8#高层住宅楼位于西安市碑林区建设东路西安建筑科技大学南院家属区内,属单位集资住宅,1999年3月完成设计,2000年建成并投入使用。该建筑地上24层,地下2层(含人防和地下车库),建筑高度71.95m,标准层面积723.6m2,总建筑面积18570m2,体型系数0.25,窗墙比南向0.3、北向0.26、东/西向0.17。

1.2 8#高层住宅护结构现状分析

1.2.1 外墙现状分析

8#高层住宅外墙保温为内保温,南北向外墙内侧涂20厚保温粉刷石膏,东西向外墙和飘窗内侧贴40厚聚苯乙烯泡沫塑料板并涂25厚保温粉刷石膏,做法用料选用《陕97J01建筑用料及做法》中做法。8#楼外墙保温构造做法见图1.1。

图1.1 改造前外墙保温构造做法

改造前外墙传热系数计算值K =0.79 W/(m2•K)

1.2.2 外窗现状分析

该建筑外窗为塑钢推拉白玻窗,部分为铝合金白玻窗,另外部分住户在二次装修时安装了内窗以减少冬季热量损失。这类窗户已不能满足现行建筑节能设计规范的要求,需要更换新型窗框和新型高热阻性节能玻璃。

1.2.3 屋顶构造现状分析

根据8#楼建筑施工图资料,该建筑屋面构造做法见图1.2。

图1.2 改造前8#住宅楼屋面构造做法

改造前屋面传热系数计算值K=0.46 W/(m2•K)

综上,该住宅外墙传热系数和屋顶传热系数均高于现行民用建筑节能设计规范规定的限值,需要进行节能改造;外窗选用的材料特性不符合现行节能设计规范要求,需全部更新改造;调研发现几乎所有住户日常所需生活热水均来自电加热和燃气加热,改造时为每户加置一套太阳能热水系统,节省部分电能和燃气能。

2. 节能改造方案设计

2.1 外墙节能改造

外墙改造采用外保温,不改变原内保温构造,直接在外墙外侧进行外保温处理。改造后外墙保温构造见图2.1。

图2.1 改造后外墙保温构造做法

改造后外墙传热系数计算值K =0.36 W/(m2•K)

2.2 屋面节能改造

屋面改造选用倒置式屋面做法,在原有屋面构造上进行加置保温层处理。改造后屋面构造见图2.2。

图2.2 改造后8#住宅楼屋面构造

改造后屋面传热系数计算值K =0.27 W/(m2•K)

2.3 外窗节能改造

改造更换全部外窗,选用新型材料窗框和中空玻璃,降低外窗热损失,提高节能效率。改造选用高保温窗型(双玻一膜)塑钢窗,其综合性能指标见表2.1。

表2.1 高保温窗型(双玻一膜)塑钢窗综合性能表

通过表2.1可看出,外窗更新改造选用的新型外窗传热系数为2.3 W/(m2•K),低于现行节能规范规定限值,达到节能设计标准。

2.4 太阳能热水系统应用

根据8#楼实际情况选用承重类阳台式太阳能集热系统。该住宅楼每户都有南向阳台或飘窗,所以本次改造考虑将太阳能集热系统设置在每户南向阳台栏板上或飘窗底板与顶板之间,管线直接接入每户的卫生间和厨房,实现太阳能提供每户日常生活热水所需能源,大大减少了电能与燃气能的消耗,达到节能效果。

3 改造方案的经济性评价

为了明确提出的节能改造方案成果,本节对节能改造方案进行经济性评价,说明按照本研究提出的改造方案改造后的住宅有可观的年节能收益,并能在一定年限内收回节能改造投资。节能收益和节能改造投资平衡后,建筑就进入纯收益期,可在建筑全寿命周期内节约大量的费用。

3.1 节能改造措施成本计算

8#高层住宅需要进行节能改造的外墙总面积约8490m2,屋顶面积约704m2,外窗更新改造面积约5280m2,加置96套太阳能热水系统。参考市场调研产品单价,节能改造措施成本计算见表3.1。

表3.1 节能改造措施成本计算

3.2 建筑运行能耗成本计算

8#高层住宅节能改造前后年能耗成本见表3.2。

表3.2 8#高层住宅节能改造前后年能耗成本

3.3 计算投资回收期

考虑西安市家庭年平均投资收益率和我国经济与通货膨胀情况,选取折现率5%,能源价格增长率6%。列出该项目的现金流量见表3.3。

表3.3 现金流量

根据现行民用建筑设计通则,住宅建筑设计使用年限为50年。8#高层住宅建于1999年~2000年,已投入使用13年,剩余寿命周期为37年。通过以上分析,该住宅节能改造后,第18年就可以收回成本,建筑开始进入纯收益期,对住户来说每年可节约大量的费用,同时也节约了部分能源,减少了二氧化碳废弃物的排放等,可见该节能改造方案有较好的经济效益。

4 小结

本文以西安建筑科技大学南院家属区8#高层住宅建筑为对象,针对该建筑目前存在的问题,采取适宜的技术对该建筑进行节能改造方案设计,改造方案以《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)为主要依据。最后通过对该方案进行经济性评价说明了该方案的现实可行性。

参考文献

[1]杨昌鸣.建筑资源的再利用策略—既存建筑更新、修复技术及其材料的再利用[M].北京:中国计划出版社,2010:404

[2] 马校飞 潘玉勤 南艳丽.寒冷地区既有居住建筑围护结构节能改造技术研究[C].中国建筑业协会建筑节能专业委员会.2008年年会论文集

第2篇

【关键词】:建筑地下室外墙;结构设计

中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:

引言

随着城市建设的发展,地下空间的开发利用日益受到重视,多数建筑均建有地下室。地下室的结构设计是否合理正确,直接影响工程造价和结构的安全。

本文通过对建筑地下室外墙荷载分析与确定,阐述设计过程中的注意事项。

1.地下室外墙结构设计

在工程实践中, 地下室外墙所承受荷载有:结构自重,地面堆载及活载、侧向土压力、地下水压力等,对人防地下室还存在水平人防等效静载。由于地下室埋在土内,一般可认为地震力和风荷载对地下室结构的影响很小,外墙上竖向荷载对结构安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墙设计时,往往近似只考虑水平荷载的作用,而不考虑风荷载、地震和竖向荷载的作用,已能够满足工程设计的需要。

1.1地下室外墙上的荷载及其组合

由于建筑物的整体作用,地下室外墙一般不会发生变形和位移,土侧压力可按静止土压力计算。在工程设计中静止土压力系 数k。可取0.5~0.55,如考虑基坑支护桩的作用,静止土压力系数还对根据支护桩的实际情况进行折减。

当为普通地下室时,外墙上荷载为地面活载引起的侧压力与水压力、土侧压力的组合,当为人防地下室计算战时工况时,其荷载为人防等效静载与水压力、土侧压力的组合。

1.2普通地下室外墙计算简图及荷载计算简图

当建筑的地下室外墙有较大尺寸框架柱,或有垂直于外墙的钢筋混凝土墙与之相交,外墙设计按双向板计算比较合理,对建筑外墙框架柱还需考虑外墙水平荷载对柱的作用力,其它的情况应按单向板计算,这样才能符合工程实际情况。

单向板计算简图为:将地下室底板作为嵌固端,地下室各层楼板作为支点,根据地下室层数,取lm宽的外墙按竖向单跨板或多跨连续板计算,外墙计算简图见图1,外墙水平荷载简图见图2。

1.3防空地下室外墙计算简图及荷载计算简图

1.3.1平时荷载作用

平时荷载作用下的外墙计算与普通地下室的外墙计算相同。

1.3.2战时荷载作用

战时荷载作用的外墙计算简图同普通地下室的外墙计算简图 (图1)。但外墙荷载增加了核武器爆炸产生人防等效静荷载作用,见图3。

根据人防规范,土侧压力荷载分项系数和水浮力产生的侧压力荷载分项系数均取1.2。人防等效静荷载分项系数取1.0。分别计算土压力、水压力、人防等效荷载作用产生的弯矩,然后将同一截面的弯矩叠加进行截面配筋设计。

战时荷载计算土压力、水压力、人防等效荷载产生的弯矩需要注意:①材料强度设计值应取动荷载作用下的材料强度设计值;②由于外墙近似按受弯钢筋混凝土构件设计,所以不必按人防规范第4.10.5条规定将混凝土轴心抗压动力强度设计值乘以折减系数0.8。

人防地下室外墙应分别按平时和战时工况的要求,进行二种使用状态组合设计,

外墙结构的最终配筋取平时和战时荷载作用计算结果的较大值。

2.地下室外墙的裂缝宽度验算

混凝土结构的裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝。根据规范规定,结构不仅要满足承载能力极限的要求,同时也要满足正常使用极限的要求,为保证结构正常使用,应对其构件的裂缝宽度进行限制。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) [2] (简称混凝土规范)及《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008) [4] (简称防水规范)规定,地下室外墙的裂缝宽度限值为0.2mm。对于普通地下室,应对其正常使用极限状态下的裂缝宽度进行验算。

防空地下室在人防荷载作用下, 根据人防规范第4.1.6条规定对其结构变形、裂缝可不进行验算。所以对防空地下室只需考虑平时荷载作用下的裂缝宽度验算,计算方法与普通地下室的相同。

3.地下室外墙的构造

3.1地下室外墙的构造规定

地下室外墙构造应同时满足混凝土规范及防水规范的要求,外墙厚度不宜小于250mm; 防水规范规定迎水面纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm,混凝土强度等级不应小于C15;最小配筋率应满足混凝土规范和人防规范的要求。地下室外墙的水平钢筋配置在外侧,竖向钢筋配置在内侧。为了更有效的防止地下室混凝土墙体裂,混凝土强度等级不宜取得太高,在混凝土中可掺入抗裂膨胀剂。

4.结束语

根据设计实践,地下室外墙是地下室结构的重要构件。在设计时,根据外墙不同的条件选取合理的计算简图,区分普通地下室与人防地下室外墙设计方法上的不同,从材料、施工、设计等多方面采取措施控制裂缝。只有这样才能保证地下室外墙结构设计的安全可靠,经济合理。

参考文献

GB50009-2012建筑结构荷载规范[S},北京:中国建筑工业出版社,2012

GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010

第3篇

关键词:高层建筑;防侧击雷;滚球法;GB50057-2010

中图分类号: TU208 文献标识码: A

1 绪言

随着国内经济的飞速增长,各地高层建筑日益增多,高层建筑采取合适的侧击雷防护也显得尤为重要和迫切。下文将对《建筑物防雷设计规范》的现行版本GB50057-2010在建筑物的侧击雷防护方面进行较为详细的分析。

2 GB50057-2010关于防侧击的规定及其与其他相关规范的异同

对于第一类防雷建筑物的侧击雷防护,相比GB50057-94(2000年版),GB50057-2010在4.2.4条中增加了“当建筑物高度超过30m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的要求。此外,GB50057-2010在本条第7款沿用了GB50057-94(2000年版)第3.2.4条第七款的内容:“当建筑物高于30m时,尚应采取下列防侧击的措施:1)应从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平接闪带并应与引下线相连。2)30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接。”

对第二类防雷建筑物而言,GB50057-2010在4.3.1条中也增加了“当建筑物高度超过45m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂面外”的规定。与第一类防雷建筑物不同的是,GB50057-2010在规定侧击雷防护的4.3.9条中引用了IEC62305-3:2010 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard的相关内容并做了本地化修改,从而与GB50057-94(2000年版)的第3.3.10条有了较大的区别。本条第1款规定:“对水平突出外墙的物体,当滚球半径45m球体丛屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时,应采取相应的防雷措施”。第2款又规定:“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击,防侧击应符合下列规定:1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,应按屋顶上的保护措施处理。2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位,布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。3)外部金属物,当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条第2款的规定时,可利用其作为接闪器,还可利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器。4)符合本规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架,当作为引下线或与引下线连接时,均可利用其作为接闪器。”第3款 的内容“外墙内、外竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端,应与防雷装置等电位连接”,与GB50057-94(2000年版)第3.3.10条第四款大致相同。GB50057-2010删去了GB50057-94(2000年版)第3.3.10条前三款的内容。而国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》第43页和44页依据其中第三款“应将45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。”对金属门窗的等电位联结的具体做法做了规定:外墙外侧的栏杆、门窗等较大的金属物通过材料规格合适的连接导体与上、下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结。

至于第三类防雷建筑,GB50057-2010在4.4.1条及4.4.8条中,将滚球半径由45m改为60m,其余内容基本与4.3.1条及4.3.9条相同。

3 以图示法来分析GB50057-2010防侧击的规定

图1 空旷地区某孤立高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图

图1所示即为一个简单的范例。图中左侧建筑为第二类防雷建筑物,高度120m。依据GB GB50057-2010的说明,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,会接触到B处,故该处应设相应的接闪器;但不会接触到C、D处,故该两处无需设接闪器。然而,因B、C、D处均位于滚球半径以上,根据滚球法的原理,B处设置如图示的接闪器后,只能降低该接闪器附近的建筑结构遭雷击的可能性,并不能完全保护B处露台的外墙面,更不能保护C处与D处。因而,B、C、D处在任何时候都存在遭受雷电侧击的可能性。而若根据废止的GB50057-94(2000年版)第3.3.10条第三款的要求,按图集02D501-2的做法将45m以上的金属门窗与上、下圈梁或柱内的预埋件作等电位联结,将会降低侧击雷的危害。另外,位于45m到60m之间的G处,若按照4.3.9条第1款的规定,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,接触到B处后继续下降,将会接触G处,故该处应设相应的接闪器;但若根据4.3.9条第2款及其第1项、第2项的规定,因此处高度低于60m且在建筑物上部其高度的20%(96m)以下,并未要求布置接闪器以防侧击。此时,针对该建筑的情况,45m以上的突出外墙的物体,在未处于已设置于其他突出物上的接闪器保护范围内时,均需采取合适的措施以防侧击。

图2距离较近的两座高层建筑侧击雷防护的滚球法示意图

图2即为另一个简单范例。图中左右两侧各有一座高120m的相似建筑,均为第二类防雷建筑物,两建筑间隔为60m,建筑顶部周边均已敷设接闪带。根据4.3.9条第1款的规定,半径为45m的球体从空中沿接闪器A外侧下降,不会接触到B处,故该处无需设接闪器;而若按照4.3.9条第2款及其第1项、第2项的规定,因此处位于建筑物上部占其高度的20%并超过60m的部位,故应防侧击,并应将各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体,按屋顶上的保护措施处理;布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求,接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。此时,B处究竟应不应该设置接闪器以防侧击呢?从滚球法来判断,B处位于两座建筑构成的直击雷保护范围内,但笔者认为B处宜设置接闪器。目前国内外通行的防雷技术规范普遍采用相对科学的滚球法,而滚球法的滚球半径是根据雷电流的大小人为规定的。这就存在一个绕击问题,即比所规定的雷电流小的电流仍有可能穿越接闪器的保护范围而击在物体上的可能性。B处设置接闪器后,能更大程度的保护B处的露台及下方的C、D等处。至于C、D等处需不需要装设接闪器,则应综合平衡损害的容忍值和防雷投入的经济性而定。

4 结束语

《建筑物防雷设计规范》现行版本GB50057-2010在建筑物防侧击雷的规定中引用了IEC62305-3:2010《雷电防护.第3部分:建筑物的物理损害和生命危险》的条文,这体现了国家鼓励采用国际标准和国外先进标准的原则。然而,由于现行标准的配套图集尚未编制完成,项目具体情况的多样性和国外标准可能存在的局限性,对高层建筑的侧击雷防护,应该本着具体问题具体分析的原则,采用作图等方法进行处理,得出科学合理的结论。

参考文献

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[2] 国家建筑标准设计图集02D501-2《等电位联结安装》

第4篇

关键词:地下室基础

1.地基承载力特征值与地质报告矛盾。

2.地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)要求不应小于C15,厚度不应小于100&nbspmm,在软弱土层中的厚度不应小于150mm.防水混凝土结构厚度不应小于250mm.

3.地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)要求不应小于50mm.并应进行裂缝宽度的计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通。设计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等,也不进行裂缝计算,导致违背强条。

4.地下室外墙与底板连接构造不合理;外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。

5.地下室外墙设计中应考虑楼梯间,车道等支承条件不同的外墙计算与设计,不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

6.地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。

7.高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,应在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。

8.地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB&nbsp50007—2002)3.0.2条进行地基变形设计。

9.对一下建筑物的桩基应进行沉降验算:(强条)

1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基。

2)体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基。

3)摩擦型桩基。

桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值,并应符合《建筑地基基础设计规范》(GB&nbsp50007—2002)表5.3.4的规定。

10.对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求,设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB&nbsp50007—2002)第10.2.9条(强条),下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。

a.地基基础设计等级为甲级的建筑物;

b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;

c.加层、扩建建筑物;

d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物;

e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。

观测的方法和要求,要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》(JGJ/T&nbsp8—97)的规定。

11.沉降缝基础与偏心基础:

砌体结构的沉降缝基础作成下图形式:根据力的平衡原理,大部分基础存在零压力区,所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB&nbsp50011—2001第4.2.4条的要求。

12.防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。(因为水泥砂浆对强度的折减)。

13.个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。

14.墙下条形基础相交处,不应重复计入基础面积。

15.砌体结构的地下室问题。(240)

16.地基承载力应为特征值。

地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:(《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002第3.0.4条)

A.按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

B.计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。

C.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0.D.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力,应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。

17.地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。

18.地下室墙的门(窗)洞口应按计算设置基础梁。

19.基础零应力区的面积问题:高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%.在设计轻钢结构时,应特别注意。

20.地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时,不能采用无梁楼盖的结构形式。

21.位于地下室的框支层,是否计入规范的框支层数的问题:

若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,则位于地下室的框支层,不计入规范允许的框支层数之内。

22.确定建筑的抗震等级时,如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点,建筑物的高度该如何确定?是从室外地面算起还是从基础算起?

确定建筑的抗震等级时,建筑物的高度是从室外地面算起。

23.场地采用桩基(包括搅拌桩)不能改变场地的类别。

24.地下室底板钢筋及基础梁钢筋的搭接问题。

第5篇

关键词:地下室基础

1.地基承载力特征值与地质报告矛盾。

2.地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)要求不应小于C15,厚度不应小于100&nbspmm,在软弱土层中的厚度不应小于150mm.防水混凝土结构厚度不应小于250mm.

3.地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)要求不应小于50mm.并应进行裂缝宽度的计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通。设计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等,也不进行裂缝计算,导致违背强条。

4.地下室外墙与底板连接构造不合理;外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。

5.地下室外墙设计中应考虑楼梯间,车道等支承条件不同的外墙计算与设计,不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

6.地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。

7.高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,应在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。

8.地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB&nbsp50007—2002)3.0.2条进行地基变形设计。

9.对一下建筑物的桩基应进行沉降验算:(强条)

1)地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基。

2)体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基。

3)摩擦型桩基。

桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值,并应符合《建筑地基基础设计规范》(GB&nbsp50007—2002)表5.3.4的规定。

10.对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求,设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB&nbsp50007—2002)第10.2.9条(强条),下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。

a.地基基础设计等级为甲级的建筑物;

b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;

c.加层、扩建建筑物;

d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物;

e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。

观测的方法和要求,要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》(JGJ/T&nbsp8—97)的规定。

11.沉降缝基础与偏心基础:

砌体结构的沉降缝基础作成下图形式:根据力的平衡原理,大部分基础存在零压力区,所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB&nbsp50011—2001第4.2.4条的要求。

12.防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。(因为水泥砂浆对强度的折减)。

13.个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。

14.墙下条形基础相交处,不应重复计入基础面积。

15.砌体结构的地下室问题。(240)

16.地基承载力应为特征值。地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:(《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002第3.0.4条)

A.按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

B.计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。

C.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0.D.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力,应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。

17.地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。

18.地下室墙的门(窗)洞口应按计算设置基础梁。

19.基础零应力区的面积问题:高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%.在设计轻钢结构时,应特别注意。

20.地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时,不能采用无梁楼盖的结构形式。

21.位于地下室的框支层,是否计入规范的框支层数的问题:

若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,则位于地下室的框支层,不计入规范允许的框支层数之内。

22.确定建筑的抗震等级时,如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点,建筑物的高度该如何确定?是从室外地面算起还是从基础算起?

确定建筑的抗震等级时,建筑物的高度是从室外地面算起。

23.场地采用桩基(包括搅拌桩)不能改变场地的类别。

24.地下室底板钢筋及基础梁钢筋的搭接问题。

第6篇

(1)操作室和机柜室应留有20%的扩展空间(定量要求)。(2)操作室面积每增加一个操作站,面积增加5~8m2。(老规范为6~10m2)。(3)成排机柜之间间距为1.6~2.0m(老规范为1.5~2.0m),机柜距墙(柱)间距为1.6~2.5m(老规范为1.5~2.0m),最小间距要求增大。(4)控制室建筑物耐火等级应为一级(老规范为二级)。(5)活动地板设计均布荷载不应小于23000N/m2(老规范为5000N/m2),活动地板荷载增大很多,更安全了。(6)操作室、工程师室净高不宜小于3.0m,机柜室不宜小于2.8m(老规范全部要求为2.8~3.3m),新规范没有对上限进行规定,设计灵活性更大了。(7)电缆穿墙入口宜采用专用的电缆穿墙密封模块,并满足抗爆、防火、防水、防尘要求。当条件受限,采用电缆沟进线方式时,电缆入口处洞底标高应高于沟底标高0.3m以上,应采取防水密封措施,室外沟底应有排水设施,并且电缆穿墙入口处的室外地面区域宜设置保护围堰(基础墙体洞口采用防火材料密封,沟内冲砂。不得在室内地面以上的外墙上开设电缆进线洞口)。(8)控制室的空调引风口、室外门的门斗处、电缆沟和电缆桥架进入建筑物的洞口处,需要时宜设置可燃气体和有毒气体检测器。(9)抗爆结构的控制室设置无线通信系统时,应设置无线信号增强设施,以保证与外界的正常通信。

2石油化工控制室抗爆设计规范

(1)抗爆控制室宜布置在工艺装置的一侧,四周不应同时布置甲、乙类装置,且布置控制室的场地不应低于相邻装置区的地坪。(2)抗爆控制室应独立设置,不得与非抗爆建筑物合并建造。(3)抗爆控制室应至少在两个方向设置人员的安全出口,且不得直接面向甲、乙类工艺装置。(4)抗爆控制室建筑平面宜为矩形布置,层数宜为一层(不应超过两层)。(5)抗爆控制室宜采用现浇钢筋混凝土结构。(6)在人员通道外门的室内侧,应设置隔离前室。(7)活动地板下地面以上(即活动地板与室内基础地面之间)的外墙上不得开设电缆进线洞口。基础墙体洞口应采取封堵措施,并应满足抗爆要求。(8)抗爆控制室的重要房间、一般房间的空调系统宜分开设置。(9)重要房间空调设备的启停及故障报警信号应引至DCS。

3石油化工仪表系统防雷设计规范

(1)控制室建筑物应按GB50057第一类防雷建筑物的规定,采取防雷措施。老规范要求为二级。(2)仪表系统设备的安装位置距建筑物外墙的内壁距离应大于1.5m。对于抗爆结构建筑物,仪表系统设备的安装位置距建筑物外墙的内壁距离应大于1.0m。

4结束语

第7篇

关键词:砌体结构;抗震加固改造;抗震构造措施;改造设计

相应规范:《建筑抗震设计规范》(gb 50011-2010)

《砌体结构设计规范》(gb 50003-2011)

《建筑抗震鉴定标准》(gb 50023-2009)

0引言

医疗建筑属于防灾救灾重点建筑,根据《建筑工程抗震设防分类标准》属于乙类建筑。要求在遇到地震时使用功能不能中断或需尽快恢复。乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。

对大连某医院的砖混门诊楼进行抗震鉴定和结构加固改造设计。

1 原建筑结构概况

大连某医院门诊楼修建于1984年并投入使用。主体为5层砖混结构,建筑面积约3000㎡,至今未进行过加固改造。当初设计时根据《建筑抗震设计规范》(gbj-89)大连地区属于7度抗震设防地区,但并未按照提高一度的要求采取抗震措施。

门诊楼主体长33.9米,宽12.0米,高19.8米,层高3.3米(建筑平面见图1),局部有出屋面楼梯间。承重墙均采用烧结普通页岩实心砖,外墙为370mm,内墙均为240mm。墙体在楼层标高处隔层设置圈梁,主体四角,楼梯间四角,横墙与外墙交接处隔开间设置构造柱。房屋楼(屋面)板采用现浇钢筋混凝土楼板。墙下采用毛石条形基础,设有地圈梁,地面粗糙度为c,场地类别ⅱ类。

2 房屋抗震鉴定

工程采用b类建筑抗震鉴定方法;按抗震设防类别划分为乙类建筑;抗震设防烈度为7度。根据《建筑工程抗震设防分类标准》(gb50223-2008)第4.0.3.2条款规定:医疗建筑属于需要提高设防标准的建筑。因此,应该按照设防烈度8度要求核查抗震构造措施,并按7度,0.15g验算其主体的地震作用。

第一级鉴定:本工程为5层建筑,高度为19.8米,满足《抗规》7.1.2条规定。由于本建筑同一楼层内开间大于4.2米的房间面积占本层总面积的40%以上,属于横墙较少房屋。因此根据《抗规》7.3.1-3条对本建筑按增加一层要求设置构造柱。基础和地基经检测未发现问题。虽然纵横墙对称均匀布置,沿轴线平面内对齐,且沿竖向上下连续,未有局部退台的布局,但不符合“房屋的端部和转角处不宜设置楼梯间”的要求,房屋的整体性连接局部不符合要求,加强整体性的结构抗震构造措施不合格。

经现场观察检查发现,房屋存在以下几点损坏情况:1.外墙皮破损脱落;2.女儿墙与屋面板间有明显的缝隙;3.墙体存在竖向裂缝、斜裂缝、窗口墙体裂缝的现象;4.砂浆有松动现象。

房屋按图纸施工,现场情况与原图纸完全相符。对主体进行整体结构计算分析,平面荷载按房屋改造后要求重新输入。采用pkpm2010进行计算。经验算,根据计算数据得出房屋主体满足抗震要求,局部存在不满足抗震要求的现象。

综合抗震第一、二级鉴定和抗震承载力验算结果,该房屋整体满足抗震设计要求,局部存在不满足抗震承载力《建筑抗震鉴定标准》(gb 50023-2009)(简称鉴定标准)要求的现象,需要进行加固处理。

3.房屋抗震加固及改造

根据计算结果和房屋存在的问题采取以下方法进行加固处理:1.将原有女儿墙进行拆除,采取植筋的方法重新制作混凝土女儿墙;2.将原外墙皮全部铲除,采用40mm厚、强度为m15的砂浆面层,采用直径为6mm的钢筋网@400x400加固外墙;3.对不涉及结构安全的裂缝,根据情况采用灌浆法、填缝封闭修补法等方式进行修补。4.对局部不满足承载力要求的墙垛采用双面混凝土墙加固方法。同时采用拉结筋,将两侧混凝土墙收紧,对原有砖墙体起到箍的作用,提高承载力。对不方便采用双面混凝土墙加固的位置采取增加构造柱的做法,留出马牙槎整体浇筑混凝土,同时从构造柱伸出钢筋插入原墙垛内。

4.结论

第8篇

关键词:高层建筑;地下室;设计

中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: with the development of our national economy, high building more and more. Because of its high building architecture function and structure the requirements of itself, most of the need to set up cutting one layer or layers in the basement. Underground engineering construction projects in the whole of the proportion of the too more and more big, so how to make the basement of the economic and reasonable design is particularly important.

Keywords: high building; The basement; design

一. 地下室的设计

1.1 基础的选型:

1.1.1《高规》12.1.1 条规定,高层建筑基础设计,应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及邻近建筑的相互影响,以保证建筑物不致发生过量沉降或倾斜,并能满足正常使用功能要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高,以保证基础的安全和确保施工中不发生意外问题。

1.1.2 基础形式应选用整体性好,能满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降,达到安全实用和经济合理的目的。

根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力,中小高层建筑地下室基础可采用条形交叉梁基础、满堂筏板、桩筏或箱形等基础形式。筏板基础可以是梁板式和平板式,当建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力很大时,宜优先采用平板式。当采用梁板式筏基时,基础梁截面大必然增加基础埋置深度,当水位高时更为不利,梁板混凝土需分层浇筑,而且梁支模费事,因而增长工期,综合经济效益不一定比平板好。

1.2 抗浮设计

1.2.1《地基规范》3.0.3 条规定,岩土工程勘察报告应提供用于计算地下浮力的设计水位。结构抗浮验算必须根据岩土工程勘察单位提供的地下水浮力的设计水位来验算。

1.2.2 抗浮验算时永久荷载的分项系数取值,各地区可能与《荷载规范》不同,当有地区标准按当地的标准,无地区标准则按《荷载规范》。验算建筑物抗浮能力必须满足:(建筑物永久荷载 / 水浮力)≥1.0式中建筑物永久荷载为标准值(不计算可变荷载),按《规范荷载》3.2.5 条应乘分项系数 0.9。

1.2.3 当抗浮设计水位较高,裙房满堂地下室或地下车库需要采用抗浮措施时,应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑,与高层主楼基础没有连接成整体,并有一定距离不会因差异沉降造成影响时,抗浮措施可以根据经济技术比较采用:抗浮锚杆、抗拔桩或压重等方法;如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接成整体,均采用桩基,通常抗浮可采用抗拔桩的方法来解决,这几年预应力管桩应用也比较普遍,可以节约桩基成本大约 15%,提高桩基工期大约10%;如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体,并且高层主楼采用的是天然地基预估有若干沉降量,裙房或地下车库抗浮宜采用压重(采用素混凝土,重度不小于 30KN/M2 钢渣混凝土或砂石料)方法,不宜采用抗拔桩或抗浮锚杆,否则必将与高层主楼之间形成差异沉降而造成底板开裂的影响,尤其如北方很多城市的抗浮设计水位由于考虑南水北调提供的较高,但实际地下水位目前而言都是非常低的,如果抗浮采用抗拔桩或抗浮锚杆,裙房或地下车库与主楼间基础沉降差异将是非常突出的问题。

二. 地下室与基础设计应注意的问题

2.1 地下室外墙与底板连接构造不合理,外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》(GB50010- 2002)根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。

2.2 地下室外墙设计中应考虑楼梯间,车道等支承条件不同的外墙计算与设计,不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

2.3 地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。

2.4 高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,应在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。

2.5 地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007- 2002)3.0.2条进行地基变形设计。

2.6 对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求,设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007- 2002)第 10.2.9 条(强条),下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。

a.地基基础设计等级为甲级的建筑物;b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;c.加层、扩建建筑物;d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物;e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。观测的方法和要求,要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》(JGJ/T 8- 97)的规定。

2.7 沉降缝基础与偏心基础:砌体结构的沉降缝基础作成下图形式:根据力的平衡原理,大部分基础存在零压力区,所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB 50011- 2001第4.2.4条的要求。

2.8 防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。(因为水泥砂浆对强度的折减)

2.9 个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。

2.10 墙下条形基础相交处,不应重复计入基础面积。

2.11 砌体结构的地下室问题。

2.12 地基承载力应为特征值。

地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定:(《建筑地基处理技术规范》JGJ79- 2002 第3.0.4条)。

a. 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。b.计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。c.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0。d.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力,应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。

2.13 地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。

2.14 基础零应力区的面积问题:高宽比大于 4 的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其他建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。在设计轻钢结构时,应特别注意。

三.结语

总之,只要严格执行操作规程,加强责任心,那么地下室与基础设计中存在的问题是完全可以杜绝的。

参考文献

第9篇

[关键词] 地下室 ; 抗震 ; 荷载 ; 设计;裂缝控制

Abstract: the earthquake problem; load value andcombinatorial problems; wall calculation model selection problem; groundwater and anti floating; crack and controlmethod of the protective layer and the thickness of cushion.

Basement; seismic design; crack control; load;

中图分类号: [TU832.5+7] 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

抗震问题

地下室如果设计不当,对整体抗震性能会产生较大影响,根据丹东市施工图审查要点,对于砖混底框结构地下室是否作为一层计入层数和总高度判断,全地下及地下室外露小于1/3地下室层高时可不作为一层计算,否则影响到底部框墙结构的层数(可能变成底部三层框墙结构)。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处,当标高变化超过梁高范围时则形成错层,未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位,规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下室。

荷载取值与组合问题

地下室外墙受弯及受剪计算时,土压力引起的效应为永久荷载效应,可变荷载效应控制的组合时,土压力的荷载分项系数取1.2;永久荷载效应控制的组合时,其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载,同样应乘侧压力系数,许多设计中计算不对。地下室底板的强度计算时,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。抗浮计算时,板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力,根据土性的不同分别采用不同的计算方法,粘性土采用水土合算,砂性土采用水土分算。

如果地下室顶部没有房屋,是空旷场地,其荷载是否考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载,实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。

外墙计算模型选择问题

地下室外墙配筋计算:有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体计算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形与协调原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议:除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间)外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁柱,其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小,可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强,外墙转角处也同此予以适当加强。

地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端),侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样,底板的抗弯能力不应小于侧壁,其厚度和配筋量应匹配,这方面问题在地下车道中最为典型,车道侧壁为悬臂构件,底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题:标高变化处仅设一梁,梁宽甚至小于底板厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时,车道底板位于外墙中部,应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用,该荷载经常遗漏。

地下水与抗浮

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据,实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。另外,实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑,而地下室面积大,形状又不规则,加之局部上方没有建筑,此类抗浮问题也相对比较难以处理,需做细致分析处理。

常见设计问题如:地下水位未按勘察报告确定,或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅,违反了GB50007-2002第3.0.2条;斜坡道未进行抗浮验算,斜坡道与主体分缝处未作处理;抗浮验算不满足要求,GB50009-2001第3.2.5条等。

裂缝及控制方法

地下室外墙混凝土易出现收缩,受到结构本身和基坑边壁等的约束,产生较大的拉应力,直至出现收缩裂缝,地下室外墙裂缝控制在0.2mm之内,其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。

工程中许多设计将地下室防水结构构件的计算弯矩调幅有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算,地下室外墙在计算中抗裂性验算违反GB50108-2001第4.1.6条,地下室外墙与底板连接构造不合理,建筑物超长未设缝或留置后浇带详图未交代,室外出入口与主体结构相连处未设沉降缝等,导致违反设计规范,产生渗漏现象。某工程地下室设计成一个大底盘,而该大底盘下的基础形式同时有天然地基、桩基、刚性桩复合地基(违反GB50011-2001第3.3.4条),此类基础即使设置后浇带也仅适合施工阶段。

地下室整体超长,应采取相应措施,防止裂缝开展,采取的主要措施:(1)补偿收缩混凝土,即在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。(2)膨胀带,由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿,为了实现混凝土连续浇筑无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带,根据一些工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带。(3)后浇带,作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用。(4)提高钢筋混凝土抗拉能力,混凝土应考虑增加抗变形钢筋,对于侧壁,增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用。侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。

保护层和垫层厚度

《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)对防水混凝土结构规定:结构厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通;迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。防水混凝土结构底板混凝土垫层,强度等级不应小于C15,厚度不小于100mm,在软弱土层中不应小于150mm。工程实践表明如果结构厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值常常是引起渗漏水现象的常见原因,因此规范修订以后对限值作了相应的提高,应引起注意。

地下室顶板钢筋应加强,保护层和混凝土垫层及强度等级应按规范加注(GB50108-2001第4.1.6条)。否则就会产生如下类似问题:地下室外墙、底板等迎水面保护层厚40mm,底板与土接触处钢筋保护层厚35mm,不适合GB50108-2001第4.1.6条;柱保护层25mm,违反GB50010-2002第9.2.1条;地下室垫层采用C10混凝土,或底板下未做混凝土垫层,违反GB50108-2001第4.1.5条;未见地下混凝土构件环境类别划分与对应的钢筋混凝土构件保护层厚度,不符合GB50010-2202第9.2.1条等。

参考文献:

全国民用建筑工程设计技术措施—结构 北京 中国建筑标准设计所2003版

钢筋混凝土及砌体结构 北京 中国建筑工业出版社第二版

混凝土结构设计规范(GB50010-2010)北京 中国建筑工业出版社

建筑抗震设计规范(GB50011-2001) 北京 中国建筑工业出版社

第10篇

Abstract:This article main elaboration set of floor space definition, computational method

关键词:套型建筑面积;90/70

Key words: Set of floor space; 90/70

作者简介:杨新生(1975-),石家庄石房房产测绘所,测绘类中级职称

在2006年九部委的《关于调整住房供应结构稳定住房价格的意见》第一条切实调整住房供应结构第二小项中强调:

明确新建住房结构比例。“十一五”期间,要重点发展普通商品住房。自2006年6月1日起,凡新审批、新开工的商品住房建设,套型建筑面积90平方米以下住房(含经济适用住房)面积所占比重,必须达到开发建设总面积的70%以上。

查阅“套型建筑面积”,看到建设部1999年3月24日以建标〈1999〉76号文公布关于国家标准《住宅设计规范》的通知:

《住宅设计规范》经有关部门会审,批准为强制性国家标准,编号为GB50096-1999,自1999年6月1日起实行,此标准由建设部负责管理,中国建筑技术研究院负责具体解释工作。

《住宅设计规范》的3.5.2条款,住宅设计技术经济指标计算,应符合下列规定:

1 各功能空间使用面积等于各功能使用空间墙体内表面所围合的水平投影面积之和

2 套内使用面积等于套内各功能空间使用面积之和

3 住宅标准层总使用面积等于本层各套型内使用面积之和

4 住宅标准层建筑面积,按外墙结构外表面及柱外沿或相邻界墙轴线所围合的水平投影面积计算,当外墙设外保温层时,按保温层外表面计算。

5 标准层使用面积系数等于标准层使用面积除以标准层建筑面积。

6 套型建筑面积等于套内使用面积除以标准层的使用面积系数。

7 套型阳台面积等于套内各阳台结构底板投影净面积之和。

以上的第2条我们需要了解什么是使用面积以及使用面积都包括哪些。《住宅设计规范》2.0.8是这样解释的,“使用面积”即房间实际能使用的面积,不包括墙、柱等结构构造和保温层的面积。

《住宅设计规范》3.5.3套内使用面积计算,应符合下列规定:

套内使用面积包括卧室、起居室(厅)、厨房、卫生间、餐厅、过厅、过道、前室、贮藏室、壁柜等的使用面积的总和;烟囱、通风道、管井等均不计入使用面积;室内使用面积按结构墙体表面尺寸计算,有复合保温层,按复合保温层表面尺寸计算。

《住宅设计规范》3.5.4阳台面积应按结构底板投影净面积单独计算,不计入每套使用面积或建筑面积内。

用老百姓通俗的说法套内使用面积就是“地毯面积”、“地砖面积”,自己拿卷尺和计算器就可以轻松的测量和计算出自己家的套内使用面积,但是标准层建筑面积就麻烦多了,需要找来标准层的图纸,抛开各种户型的阳台不管(不管它是封闭的也好,不封闭的也罢),计算出各户型的使用面积(不含阳台),再计算出整个标准层的建筑面积(不含阳台),这样各种户型的建筑面积就呼之欲出了。

根据《住宅设计规范》3.5.2条款第5条,先计算出标准层使用系数,即各种户型的使用面积之和除以整个标准层的建筑面积(各种户型的使用面积之和与整个标准层的建筑面积的差值就在于标准层所有户的墙体面积、标准层公用的楼梯及公用设施面积、标准层外墙的面积;)再根据《住宅设计规范》3.5.2条款第6条各种户型的使用面积除以标准层的使用系数就可以得出各种户型的套型建筑面积。

标准层使用面积

根据众多计算过的多层住宅(一梯三户,均为两室一厅;一梯两户,紧凑型的两室两厅),标准层使用系数在多层住宅中大概在75%-80%之间。打个比方,标准层建筑面积如果是1000平方米的话,使用面积就在750-800平方米之间,而户内的墙体加上公用设施加上外墙要达到250-200平方米。由此可见,墙体加公用设施与使用面积之间的比值在1:3和1:4之间。

综合上面的计算,套型建筑面积=套内使用面积*(1.33和1.25之间)。至于房屋的建筑面积,在套型建筑面积的基础上加上阳台的面积就可以了。以九部委的90平方米为基准线,依据套型建筑面积=套内使用面积*(1.33和1.25之间),可求出使用面积为67.5平方米与72平方米之间,这么大的使用面积也只能够设计成一梯三户,稍大点的两室一厅;或者一梯两户,紧凑型的两室两厅。至于三室一厅,三室两厅等大户型,以使用面积67.5--72平方米为框框,设计时可回旋的余地相当有限。

第11篇

关键词:建筑工程;地下室结构设计;结构平面设计;抗震设计

中图分类号:TU318 文献标识码:A文章编号:

Abstract: with the rapid development of the high-rise building, the construction equipment room, underground fire pools and multi-function car parking Spaces are used in the basement, so in high-rise building design, the basement structure design difficulties of various, is of great significance. This paper analyzes the structural design of the difficulties in the basement, and accordingly put forward the optimized design scheme.

Keywords: building engineering; The basement structure design; Structure design, Seismic design

1.引言

目前城市土地资源日益紧缺,建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。然而,建筑由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计和施工有一定的特殊要求。

2.地下室结构设计难点概述

地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般来讲概括起来为:(1)结构平面设计;(2)抗震设计;(3)地下室抗浮、抗渗设计;(4)外墙结构设计。

3.建筑工程地下室结构优化设计

3.1结构平面设计

在高层建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若高层建筑采光通风井位置设计不当,例如在侧壁外作附加通长采光井,而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接,会造成地下室保证结构稳定功能的丧失,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面,不能满足高层建筑的埋深要求。

3.2抗震设计

一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为:多层建筑中半地下室埋深不够,房屋层数包括半地下室层已达8层,层数和总高度超过要求,违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室顶板为上部结构嵌固端,地下室一层抗震等级定为三级,而上部结构为二级,按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级。

若地下室设计不当,对其整体的抗震性能会产生较大的影响。根据施工图审查要点,一般来讲,对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度,才能不计算其层数,总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱应协调统一。对地下室顶板室内外板面标高变化处,当标高变化超过梁高范围时则形成错层,应采取一定的措施进行处理,否则不应作为上部结构的部位。相关规范明确规定,作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼,盖应采用梁板结构,地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构的部位。结构计算应向下计算至满足要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上计算,并应包括地下层。

3.3地下室抗浮、抗渗设计

一般来讲,此类设计常见问题为:地下水位未按勘察报告确定,或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅,违反了GB50007-2002第3.0.2条;斜坡道未进行抗浮验算,斜坡道与主体分缝处未作处理;抗浮验算不满足要求,不符合GB50009-2001第3.2.5条。

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态,而对施工过程和洪水期重视不足,因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外,在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑,由于地下室的面积较大、形状又不规则,且地下室上方的局部没有建筑,此类抗浮问题相对难以处理,须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施:(1)补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝;(2)膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工;(3)后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用;(4)提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。

3.4地下室外墙结构设计

为了满足抗渗要求,地下室外墙(以下简称外墙)的厚度一般不应小于250mm,混凝土强度等级常用C20~C30。

3.4.1.荷载:竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重;水平荷载有室外地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。

3.4.1.1室外地坪活荷载:一般民用建筑的室外地面(包括可能停放消防车的室外地面),活荷载可取5kN/m2。有特殊较重荷载时,按实际情况确定。

3.4.1.2水压力:水位高度可按最近3~5年的最高水位确定,不包括上层滞水。

3.4.2荷载设计值:以前的算法地面活荷载取1.4外,其他包括水压力均取1.2。现依据《建筑结构荷载规范》,当活荷载占总荷载之比值不大于20%时,γG=1.35, γQ=1.40,ΨC=0.7,综合分析后外墙各项荷载分项系数均取1.30。

3.4.3荷载计算:

3.4.3.1地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时,其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连,可认为是嵌固端;顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时,首层墙体与地下一层外墙连续,可以对外墙形成一定的约束。但是,主体结构的外墙往往开有较大的门窗洞口,其对外墙的约束很有限。当主体结构为框架类结构(包括纯框架和框剪)时,外墙仅与首层底板相连,首层底板相对于外墙而言平面外刚度很小,对外墙的约束很弱。所以,外墙顶部应按铰接考虑。地下室中间层可按连续铰支座考虑。这样,地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续梁。

3.4.3.2地下室内横墙较多且间距不大于层高2倍时,地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续双向板。

3.4.3.3有的工程基础底板上有较厚的覆土,这时最下层外墙的计算高度应视该层地面做法而定。如为混凝土面层较厚的刚性地面,且在基坑肥槽回填之前完成地面做法,则外墙计算高度可算至地下室地坪。而实际施工顺序往往是出地面后肥槽立即回填,而地下室地面在完成机电管线布置后才施工,相隔很长时间。这种情况下,外墙计算高度就应算至底板上皮。为了减小外墙计算高度,可在外墙根部与基础底板交接处覆土厚度范围内设八字角,并配构造钢筋,作为外墙根部的加腋,加腋坡度按1:2。这时外墙计算高度仍可算至地下室地坪。

3.4.4为了便于配筋构造和节省钢筋,外墙可考虑塑性变形内力重分布。塑性计算不仅可以在有外防水的墙体中采用,也可在混凝土自防水的墙体中采用。塑性变形可能只在截面受拉区混凝土中出现较细微的弯曲裂缝,不会贯通整个截面厚度,所以外墙仍有足够的抗渗能力。

3.4.5 墙配筋计算:外墙除承受水平荷载外,还承受上部结构及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重等竖向荷载。所以,严格来讲,外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设计中,考虑竖向荷载产生的截面应力很小,而且为了计算方便,仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时,也可分别按受弯和轴心受压计算墙体配筋,然后将二者叠加。

3.4.6外墙保护层厚度:按〈地下工程防水技术规范〉50108-2001-4.1.6条,“迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。”为强制性条文。但实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大,另一方面外墙一般较厚,且拆模早,养护困难。施工单位为了避免开裂,在50mm厚保护层内附加Φ8@200构造筋,与外墙受力筋间距很小,垂直浇捣混凝土困难。按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002,外墙外侧环境类别为“二b”,内侧“二a”,据此,外侧保护层厚度25mm,内侧20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。

5.结论

高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程,但是,只要把握设计要点,抓住设计重点,以合理的设计为前提,进行全面考虑,使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。

参考文献

[1]地下工程防水技术规程(GB50108-2001)[S].

[2]建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[S].

[3]李享,谭素群.地下室结构设计中的若干问题[J].山西建筑,2007,33(11).

第12篇

关键词:住宅建筑;安全防护;设计

前 言:笔者简述了住宅建筑安全防护设计的分类,并结合相关设计规范中的强制性条文和实际经验,对不同类别的防护设计措施进行简要分析,以供借鉴与参考。

1住宅建筑安全防护设计分类

住宅建筑的安全防护设计可以分为一般防护设计、防火防爆设计和防盗设计3种类别:1)一般防护设计:避免因设计考虑不周全而产生人身安全隐患、从人体科学出发、兼顾居民生活习惯,从而制定和采取的相关措施。2)防火防爆设计:避免因设计不合理产生火灾、爆炸隐患,或火灾、爆炸发生时尽量减小火势蔓延区域及如何将居民尽快疏散到安全地方的措施。3)防盗设计:防止盗窃发生、盗窃发生时能及时报警以阻止盗窃的进一步实施、留下盗窃证据等措施。

2住宅建筑安全防护设计详述

2.1一般防护设计

2.1.1外窗

外窗发生危险的主要因素有2种:1)框料的强度不够,遇到瞬间强大外力可能造成窗户破损、坠落,从而伤人;2)窗台的防护高度不够,在风大或者其他因素干扰下,有可能使人跌出窗外。关于框料的材质,设计中有明确要求,不同等级的建筑对抗风压强度、侧向压力等都有指标控制,无需赘述。

对于窗台高度的规定:住宅窗台低于0.90m时,应采取防护措施。低窗台、凸窗等下部有能上人站立的宽窗台面时,贴窗护栏或固定窗的防护高度应从窗台面起计算;窗台高度低于或等于0.45m时,防护高度从窗台面起计算;可开启窗扇窗洞口底距窗台面净高低于0.90m时,窗洞口处应有防护措施,防护高度从窗台面起算不应低于0.90m。目前采用低窗台或落地窗的住宅越来越多,尽管有些设计者认为采用安全玻璃固定窗的方式进行防护满足规范要求,但依然存在安全隐患,务必采取切实可行的安全防护措施。

另外还要加强对净高的控制。住户装修后地砖的高度,或者榻榻米装修的高度等方面都会影响到实际的窗台尺寸。部分展示样板房为了追求展示效果,在封闭阳台、房间临窗部位设计了榻榻米、固定靠椅等个性化的构件,给后期业主装修及空间利用作了展示引导,但此时的防护并未根据装修完成面进行抬高,也未张贴风险提示牌,如业主在后期按样板房进行装修,并造成安全事故,将会产生纠纷。因此,无论从设计角度还是后期销售上都要多方面去考虑可能存在的安全隐患,设计中能避免的坚决杜绝,后期住户装修产生的安全隐患需要物业公司对其进行提醒整改,同时更重要的是每个人都应该更加提高安全意识,避免悲剧的发生。

2.1.2阳台

封闭阳台的栏杆,不可采用普通窗台的高度。GB 50096-2011《住宅设计规范》规定:封闭阳台栏板或栏杆也应满足阳台栏板或栏杆净高要求。阳台栏板或栏杆净高,6层及6层以下不应低于1.05m, 7层及7层以上不应低于1.l m。因此,封闭阳台的栏杆或栏板需要高于窗台护栏要求的0.9m。规范编制的初衷是,阳台往往三面临空,是全家向外眺望活动比较集中的地方,对栏杆的防护要求应该高些。

2.1.3楼梯

楼梯的危险隐患主要存在2处地方,一处是防护栏杆高度,GB 50096-2011《住宅设计规范》规定:室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不应小于0.90m ,梯段水平段栏杆长度大于O.5Om时,其高度不应小于1.O5m。另一处是梯井宽度、栏杆间距等缝隙尺寸,GB 50096-2011《住宅设计规范》规定:楼梯栏杆垂直杆件间净空不应大于O.llm;楼梯井净宽大于0.11m时,必须采取防止儿童攀滑的措施。以往的设计中常常出现大梯井,也并未对大梯井采取防护设计,现在都在采取补救措施。

近年来,儿童自行玩耍出现安全事故的案例越来越多,楼梯间的窗户也成为其中一大隐患。很多儿童玩耍时会站在楼梯踏步的第一级台阶上倾斜身体至窗台,这种行为很有可能酿成悲剧,因此楼梯间处应尽量避免开启扇开在楼梯踏步一侧,同时尽可能做好防护设施。

2.2防火防爆设计

2.2.1楼梯间外窗与住宅套房外窗的间距要求

楼梯间作为人员疏散的途径,保证其免受住户火灾烟气的影响十分重要。为防止楼梯间受到住户火灾烟气的影响,GB 50368-2005《住宅建筑规范》规定:楼梯间窗口与套房窗口最近边缘之间的水平间距不应小于1.Om。

2.2.2住宅建筑相邻套房开口部位防火要求

适当的窗槛墙或防火挑檐是防止火灾发生竖向蔓延的有效措施。于2015年5月1日开始执行的GB 50016-2014《建筑防火设计规范》中做了更为严格的规定,建筑外墙上下层开口之间应设置高度不小于1.2m的实体墙或挑出宽度不小于1.0m、长度不小于开口宽度的防火挑檐。住宅建筑外墙上相邻户开口之间的墙体宽度不应小于1.0m,小于1.0m时应在开口之间设置突出外墙不小于0.6m的隔板。

2.2.3燃气

燃气发生泄漏从而引发爆炸,是危害住宅建筑安全的巨大隐患。因此,设有燃气炉及燃气热水器的厨房,必须保证直接的自然通风。这里容易忽略的一个情况是起居厅或者卧室与厨房共用阳台,这种情形下厨房的燃气很容易通过阳台进人起居厅或卧室,尤其当夜里外窗关闭时很容易发生中毒或爆炸,危害很大,必须在设计中避免。

2.2.4出入口

当住宅建筑地下室或首层有其他使用功能时,各个功能用房必须设置独立的疏散出口,不仅要满足在火灾等极端情况下逃生的要求,也避免人流交叉给住宅带来不安全因素。

2.3防盗设计

防盗设计的重点部位就是对外开口部位,小区围墙、单元门、户门、阳台门和各个窗户等部位。“建设部、公安部关于在住宅建筑设计中加强安全防范措施的暂行规定”中规定:1)居民住宅的分户门应设置钢质或铁质等抗破坏性能高的安全门,并于门上安装双面“三保险”锁具;2)未设置院子的住宅底层的外墙窗、阳台,通往外廓公共走道的窗以及外墙窗窗口下缘距相连屋面高差小于2m时必须设置钢条直径不小于0.012m、钢条间距不大于O.llm的防护栅栏;3)住宅底层院子的围墙高度应不低于2m;阳台和雨篷的设计应采取防止攀登或邻户跨越的措施;4)与楼通高的竖向管道不宜露出户外;5)户外电闸箱设计要考虑加锁的可能;6)通向阳台的门、窗及楼道的分户门的周边墙体设计要考虑用户自行装设防护装置的可能;7)屋面和管道沟的检修口不得设置在室内或底层院内;8)在单幢高层住宅楼或楼群院落设计中要考虑至公寓式管理的需要,根据条件在住宅底层或院落内设置治安执勤、报警监控值班室。在符合城市规划要求前提下,楼群院落可考虑设置不低于2米的围墙。

3小结

综上所述,安全防护设计对住宅建筑安全是非常重要的,在住宅建筑的设计中,起到了一定的指导性作用。所以只有不断完善住宅建筑的安全设计,才会保证整个建筑的质量。安全因素在这里是最基本的一个因素,同时也是最重要的因素,为此,希望在以后的施工设计中,住宅质量能得到很大提升。

参考文献

第13篇

【关键词】安全性鉴定;抗震性;鉴定;加固措施

0.概况

某中学校舍抗震设防烈度为7度,地震加速度为0.1g,建筑场地为Ⅲ类,属于C类建筑物。该宿舍楼长约45.9m,宽16.9m,高13.65m,建筑面积为3207.75m2,地上4层,砖混结构、钢筋混凝土条形基础,现浇式钢筋混凝土楼盖和屋盖。该建筑物建于2004年。该宿舍楼为纵横墙承重结构,抗震横墙最大间距3.9m;纵横墙布置对称、沿平面内对齐,沿竖向上下连续、同轴线窗间墙宽度均匀;房屋立面无高差、无错层;房屋尽端无楼梯间;无独立砖柱支承;墙体在平面内闭合;无削弱墙体;外墙四角,隔开间横墙与外纵墙交接处,楼梯间四角有构造柱,较大洞口处局部无构造柱;楼梯段上下端对应墙体处无构造柱;屋盖及楼盖处沿内外墙均有圈梁,楼盖、屋盖处圈梁最大间距10.5m;承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.0m,不符合承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.20m要求。该宿舍楼标准层平面见图1。

1.现场检测情况

经过对现场检测观察,未发现明显缺陷。

砌筑砂浆强度检测:抽检每层砌筑砂浆强度,换算值为1.06~

3.13MPa,均不满足设计强度值M5的要求。

黏土砖强度检测:抽检每层黏土砖强度,均满足设计强度值MU10的要求。

混凝土强度检测:抽检每层混凝土强度,换算值为22.5~

29.1MPa,均满足设计强度值C20的要求。

2.鉴定结论

2.1采用中国建筑科学研究院开发的“PKPM”结构设计软件对该建筑物上部结构承载力进行复核验算。验算结果显示,该建筑物一层、二层、三层部分墙体抗震验算不满足规范要求;一层部分墙体受压承载力不满足规范要求;混凝土梁承载力满足规范要求;基础承载力满足规范要求。

2.2所检砂浆强度不满足《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)要求,黏土砖强度、混凝土强度满足该标准要求;

2.3该工程的安全性等级为Bsu(安全性略低于标准要求,尚不显著影响整体承载);

2.4适修性评估等级为Br(稍难修,改造后的功能尚可恢复或接近恢复功能,适修性尚好,宜予修复或改造)。

3.加固措施

由于该建筑物一层、二层、三层部分墙体抗震承载力不满足规范要求,一层部分墙体受压承载力不满足规范要求,本工程采用双面钢筋网水泥砂浆面层进行加固,采用M10水泥砂浆,单面面层厚度为40mm。采用φ6@300点焊钢筋网,“S”形拉结筋φ6@900,施工时,先剔除水平砖缝30mm深,再进行抹面。

本工程抗震构造措施不足处:洞口宽度大于2000mm时,洞口两侧加暗柱进行加固;楼梯间梯梁下无构造柱,采用梯梁下设暗柱做法进行加固;门厅阳角处大梁支承长度不满足500mm处,增设顺梁方向250mm长的构造柱进行加固;承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.0m,不符合承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.20m要求,在外墙阳角处加“L”或倒“L”形构造柱进行加固;新增圈梁通过植筋与原有圈梁连接。

3.1墙肢轴心受压加固验算

取一层⑤轴与A轴交接处窗间墙体,受压墙肢宽度b为1500mm,受压墙肢厚度h′为370mm,墙体单侧水泥砂浆厚度40mm,加固后受压墙肢厚度h为450mm,墙体两侧受压钢筋面积As′为340mm2,砌体抗压强度设计值f为1.34MPa,水泥砂浆面层轴心抗压强度设计值fc为3.5MPa,墙肢轴力设计值568.5kN(墙肢轴心受压计算见图2)。根据《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)中式8.2.3得,

ρ=A′s/bh=0.05%β=γβH0/h=6.08

ηs=0.9

查表8.2.3得,φcom=0.93φcom(fA+fcAc+ηsf′yA′s)=1118kN>568.5kN,满足规范要求。

3.2墙肢抗震加固验算

采用钢筋网水泥砂浆面层双面加固,面层厚度为40mm,面层砂浆强度为M10,钢筋网直径为6,网格尺寸为300mm×300mm。原墙体厚度tw0为240mm(内墙)、370mm(外墙),原墙体的抗震抗剪强度设计值fvE为0.12MPa。由《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)中表5.3.2-1得,面层加固基准增强系数η0:一层:1.65,代入公式:

ηpij=240tw0η0+0.075tw0240-1/fvE

经计算,原墙厚为240mm时,ηPij=1.65;原墙厚为370mm时,ηPij=1.28。

首先,验算一层墙体,370mm厚墙体中最不利墙段的抗力与效应之比为0.88,墙体加固后的抗震验算结果为:ηPij×原墙段抗震验算结果,即0.88×1.28=1.12>1,满足规范要求。

其次,验算一层墙体,240mm厚墙体中最不利墙段的抗力与效应之比为0.88,墙体加固后的抗震验算结果为:ηPij×原墙段抗震验算结果,即0.88×1.61=1.41>1,满足规范要求。

由此可得,二层、三层墙体均满足规范要求!

4.结论

4.1从设计方面,对中小学校建筑的抗震设防应充分重视,选型要合理,严格按照设计规范执行。

4.2从施工方面,严格按照设计图纸施工,加强施工管理,保证工程质量是关键。

参考文献:

[1]曹玉生,李奉阁.竖向配筋砖砌体抗震性能试验研究及有限元分析[J].工程抗震.2001,(02).

[2]唐家祥.建筑隔震与消能减震设计[J].建筑科学.2002,18(01).

第14篇

关键词:建筑;设计;安全;问题

中图分类号:S611文献标识码: A

1.建筑的设计风格和理念

建筑设计是综合性考虑并具建筑特性的一种设计。它是指建筑设计在满足一定的设计要求,安全、耐用以及经济适用等方面的时候,按照建设结构的设计规范进行相应的结构布置,并利用经济与技术分析的方法进行相应的调控,寻求最优的建筑设计的过程。在整体的控制上,建筑设计的调控不仅仅是针对主体工程的设计还应考虑到建筑的楼层的安全问题的调控,从整体上把握建筑结构设计。

2具体细节内容的设计

2.1外墙面砖易脱落的问题

多层住宅和小高层、高层住宅项目外墙饰面大量采用面砖是普遍现象。不是外墙面砖不好,只是现行常规外墙外保温贴面砖做法尚未得到时间的考验。有许多建筑的外保温外墙局部有面砖脱落现象,极易造成人员、财产的伤害,有时甚至是致命的危险。尤其是已建成并投入使用的建筑,在经过夏季、冬季冷热变化的考验后,外墙面砖不够牢固的部位容易脱落,并且在夏季经过太阳暴晒后突然下起雷阵雨,也容易使面砖在遇到骤冷后开裂脱落,危及安全。就目前而言,对现有整体外墙进行改造是不大现实的。因此,建议在建筑四周做挑檐或雨罩,对脱落的面砖在下落过程中起缓冲、阻挡作用,可减少对人员、物品的危害。在《住宅设计规范》GB50096-1999(2003 年版)中第 4.2.3 条明确规定,“住宅的公共出入口位于阳台、外廊及开敞楼梯平台的下部时,应采取设置雨罩等防止物体坠落伤人的安全措施”。此规

定同样适用于人员易靠近楼体的其他建筑。具体做法是,在建筑物一层顶板或二层顶板处结合立面做水平外挑檐,挑檐凸出外墙尺寸可根据建筑物楼层总高度确定。例如:多层住宅挑檐凸出外墙尺寸不少于 1 米,小高层、高层住宅挑檐凸出外墙尺寸不少于 1.5 米。此挑檐可做现浇板出挑,也可做出挑钢架上固定不锈钢板或加强型阳光板、夹胶玻璃等。若建筑场地延伸到建筑物底部周边,在不影响使用的情况下,可结合景观在地面沿建筑物外墙做距离外墙不少于 1.5 米的围栏或灌木隔离带,围栏做法可参照阳台栏杆设计(如高度 1.05 米,栏杆间净距不大于 0.11 米)。在楼体首层地面周边人员容易到达或驻足的地方,此种做法尤为重要。

2.2住宅楼梯间的安全设计问题

住宅按层数可划分为低层住宅(1~3 层) 、多层住宅(4~6 层) 、中高层住宅(7~9 层) 、高层住宅(10 层及以上) 。目前我们经常见到的住宅类型(按层数划分)主要有:6 层多层住宅、11 层小高层住宅、18层高层住宅以及34层(这里指100m以下)高层住宅。

对于6层多层住宅, 《建筑设计防火规范》对疏散楼梯的数量及设计要求作了详细规定:其可设计一部疏散楼梯的条件是居住建筑单元任一楼层的建筑面积≤650m2,且任一住户的户门至安全出口的距离≤15m;而当任一楼层建筑面积≤500 m2时,可将楼梯间设计成开敞楼梯间,但其应能天然采光、自然通风;同时我们还要注意到,楼梯间要通至屋顶,而且通向平屋面的门或窗应向外开启。 根据《高层民用建筑设计防火规范》 ,11层小高层住宅及18层高层住宅均为二类建筑,其可设计一部疏散楼梯的条件为:若为塔式住宅,每层的居住户数应≤8户、每层的建筑面积应≤650平方米,而且应设有一座防烟楼梯间和消防电梯;若为单元式住宅,疏散楼梯应通向屋顶,单元间的楼梯通过屋顶连通,单元与单元间墙应为防火墙,各户门的防火等级应为甲级,窗间墙(不燃烧体墙)宽度及宽槛墙(不燃烧体墙)高度应>1.2 m。对楼梯间设计要求如下:塔式住宅楼梯间无论是11层还是18层,均应为防烟楼梯间;单元式住宅可区分如下:11层小高层住宅可设成开敞式楼梯间,但开向楼梯间的户门的防火等级应为乙级,同时楼梯间要靠外墙,且应直接天然采光、自然通风;18层高层住宅的楼梯间应设计成封闭楼梯间。 根据《高层民用建筑设计防火规范》 ,34层(100m以下)高层住宅为一类建筑,当是塔式住宅时,楼梯间应设两座(确有困难时可设计成剪刀梯) ,且均应为防烟楼梯间。单元式住宅可设计一座楼梯间(应为防烟楼梯间)的条件是:每单元均应有一部疏散楼梯通向屋顶,18层以上部分相邻单元楼梯每层都应通过阳台或凹廊连通(此时屋顶可以不连通) ,18 层及以下部分单元与单元间的墙为防火墙,各户门的防火等级为甲级,窗间墙(不燃烧体墙)宽度及宽槛墙(不燃烧体墙)高度均应>1.2 m。根据《住宅设计规范》及《住宅建筑规范》 ,住宅楼梯梯段净宽应≥1.10m(6层及6层以下住宅,如果一边设有栏杆,可将要求适当放宽,梯段净宽可减至 1.00m);楼梯踏步宽度应≥0.26m,踏步高度应≤0.175m;楼梯栏杆扶手高度应≥0.90m,但是当楼梯水平段栏杆较长,长度超过 0.50m 时,其对扶手高度的要求就适当提高,应≥1.05m;考虑到儿童的安全问题,对楼梯栏杆的垂直杆件做了规定,净距应≤0.11m,同时对楼梯井的宽度也提出了要求≤0.11m,当大于规定值时,必须采取防止儿童攀滑的措施。

2.3 住宅阳台栏杆的安全设计问题

根据《住宅设计规范》及《住宅建筑规范》的要求,住宅层数≤6层时,阳台栏杆高度应≥1.05m;住宅层数>6层时,阳台栏杆高度应≥1.10m;封闭阳台栏杆也要满足此要求。规范中提到“中高层、高层住宅及寒冷、严寒地区住宅的阳台宜采用实心栏板” ,但在实际工程中,为了照顾立面设计,阳台栏板并非全是实心栏板, 这种情况下我们计算栏板高度就应从可踏面 (指宽度≥0.22m, 且高度<0.45m的可踏部位)算起。除高度外,我们还应注意到栏杆的设计应防止儿童攀登,若为垂直杆件,杆件间净距应≤0.11m,这些是出于对儿童安全的考虑。

2.4 住宅外窗的安全设计问题

对外窗最基本的要求是窗台距楼面、地面的净高应≥0.90m,若低于此高度应采取防护措施(如:采用护栏或在窗下部设置相当于护栏高度的防护固定窗, 且在防护高度设横挡窗框) 。 根据窗的形式分以下几种情况:普通外窗窗台高度≤0.45m 时,护栏或固定窗高度从窗台算起;普通外窗窗台高度>0.45m且<0.90m时,护栏或固定窗高度从楼面或地面算起;凸窗等宽窗台,可供人站立时,护栏(应贴窗设置)或防护窗高度应从窗台面算起。

2.5消防车道的规划设计安全问题

随着社会、经济的健康快速发展,小高层、高层住宅越来越多。进行高层住宅详细规划时,应特别注意小高层、高层住宅间消防道的规划设计。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-952005 年版)中,第 4.1.7 条规定,“高层建筑的底边至少有一个边或周边长度的 1/4 且不小于一个长边长度,不应布置高度大于0 米、进深大于 4.0 米的裙房,且在此范围内必须设有直通室外楼梯或直通楼梯间的出口。”在实际项目规划设计时,应严格控制消防车道的布置。小高层、层住宅的体量、楼长越来越大,仅在楼体的一个长边设置消防车

是不妥的。在发生火灾险情时,无法对没有消防车道的另一长边行有效、迅速救援。因此,在进行小高层、高层住宅或其他高层筑详细规划时,必须在其两个长边都布置消防车道,确保在火灾情出现时能迅速、有效地进行救援。这样可能会使楼间庭院的绿化面积略有减少,但相比安全问题,这是很值得的做法。在楼体某一个合适的长边可做带状绿化与硬质铺装结合的消防车道。在日常使用时,此消防车道就是庭院绿化的一部分,硬质铺装则是庭院步

道的一部分,仅在火灾险情出现时方用作消防车通道,视觉效果和使用效果均较好。这种做法完全可行。

2.6地下车库的几个安全设计问题

随着私家车的迅猛发展,住宅小区停车难的问题越显突出。规划建设地下车库目前是解决小区停车难的最有效的办法。在进行地下车库设计时,经过多个设计项目的分析比较后,觉得有些考虑和做法还是值得推广的。地下车库在其行车道上方经常设置玻璃采光井。考虑到玻璃易碎而伤人、伤物的安全情况,建议除采用(夹胶)安全玻璃外,在采光井上口与玻璃顶之间加设水平安全网格一道。具体做法为,在玻璃顶根部的钢构型材内圈做安全网格的边框,采用双向间距约40mm的细钢丝(或不锈钢钢丝)网格与其边框锚固。为方便施工,较大的采光井可分为几块网格及其边框,将大化小,也便于维护。同时不影响通风采光效果。

第15篇

[关键词] 承压桩;抗拔桩;沉降;基础底板;地下室外墙;裂缝

1 工程概况

曹安国际商城北靠曹安公路,东靠定边路。商城地下为一层,地下室层高4.1米,东西长约390 m,南北宽约90m,地上分九层区、三层区、四层区,九层区建筑总高47.9m。

2 工程地质条件介绍

本工程地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型,场地基本平坦。场地内最大勘察深度65.30m,在此深度范围内揭遇的地基土主要由粘性土、粉性土和砂性土构成。按土性不同和物理力学性质上的差异可分为7个主要层次和分属不同层次的亚层,即①1、①2、②1、②3、④、⑤1、⑤3、⑤4、⑥、⑦、⑧1、⑧2。但由于所处场地大部分受第四纪全新世早期古河道切割影响,第④、⑥、⑦层土均出现了缺失或变薄。该区域定义为“古河道区”。场地浅部土层中的地下水属于潜水类型,实测取土孔内的地下水静止水位埋深在0.34~1.20m之间,相应标高为2.63~3.42m。

3 地基基础方案分析

本工程地下一层地上三层到九层,荷载差异较大,建筑物大部分处于“古河道区”。地下室按整体设计,采用梁板式筏基承台+桩基础的基础形式。考虑到需解决高低建筑因荷载差异引起的沉降差异问题,桩基采取了长短桩布置方案,高层建筑布长桩(PHC500管桩),低层建筑布短桩(PHC400管桩)。

4 桩基设计

4.1 承压桩设计

《高层建筑混凝土结构技术规程》【1】JGJ3-2002(以下简称《高规》)12.4.2第4条规定应选择较硬土层作为桩端持力层,桩径为d的桩端全截面进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d。根据本工程的地质资料,⑤3层PS平均值为1.37,可作为短桩持力层,⑦层PS平均值为6.45,可作为长桩持力层。对照土层剖面图,找出最不利孔号,参照上述规范要求,确定桩底标高;结合地下室埋深及承台高度确定出桩顶标高。最终确定短桩长度24m,长桩长度40m。对位于古河道区域的桩,侧摩阻力按正常值的1/3取用。根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》【2】DGJ08-11-1999(以下简称《规范》),第6.2.4条来计算单桩竖向承载力设计值。公式:

过 值经查表6.2.4-2查得分项系数 ,

则由 ﹑ ﹑ 通过公式6.2.4-1求得

长桩 为1662KN,短桩 为506KN,位于古河道区域的短桩 为412KN。

由《先张法预应力混凝土管桩》【3】壁厚100的Ф500PHC(AB)管桩桩身抗压强度设计值为2560KN,壁厚80的Ф400PHC(AB)管桩桩身抗压强度设计值为1640KN,最终确定长桩单桩抗压承载力设计值 1650KN,短桩为500KN,位于古河道区域的短桩为400KN。

通过《规范》DGJ08-11-1999第6.2.1条的公式:

《规范》表4.3.6规定了建筑物沉降量和沉降差的限值,利用大致的桩位布置、准永久荷载组合下的单桩受力,结合地质报告中的土体物理力学性能,通过程序CFSS计算沉降,计算时按长短桩分类,将整个桩群分块进行计算。计算结果显示:三层区中心沉降为11.16cm,最大绝对沉降量为11.92m,最大沉降差3.08cm,差异沉降为2.5/1000;九层区中心沉降为10.29cm,最大绝对沉降量为12.78cm,最大沉降差为2.91cm,差异沉降为3.2/1000。均满足《规范》表4.3.6的要求。

桩基偏心按e/B≦1~1.5%来控制,计算偏心距时,将上部高低建筑分开验算。在JCCAD中输入桩位,计算结果显示三层区荷载中心为:X: 44362,Y: 43682;群桩中心为X: 45642,Y: 44872。ex=45642-44362=1280mm,三层区X方向宽度98m,1.28/98=1.3% 满足要求。ey=44872-43682=1190mm, 三层区Y方向宽度90m,1.19/90=1.32% 满足要求。同法可以求得九层区X向桩基偏心为1.46%,Y向为1.41%,均满足要求。通过承载力、沉降量、沉降差及偏心距验算,确定最终的承压桩桩位布置。

4.2 抗拔桩设计

本工程抗拔桩选用与承压桩相同的桩型和桩长。根据《规范》DGJ08-11-1999,第6.2.7条计算单桩竖向抗拔承载力设计值。公式:

按上式计算得到R’d=315KN,本工程采用PHC400 AB型桩做为抗拔桩,查《先张法预应力混凝土管桩》图集可知400管桩预压应力5.3MP,预压力为240KN。连接节点抗拉承载力为422KN,最终确定单桩抗拔承载力设计值为240KN。可先计算出每平米建筑物永久荷载及水浮力,本工程建筑物永久荷载包括1150厚覆土,200厚顶板及500厚底板,水浮力为3.95m的水压力。根据《规范》DGJ08-11-1999,第5.7.9条,在验算抗浮时,基础及上覆土的自重分项系数及地下水对基础的浮力作用分项系数均取1.0;则每根柱下所需的抗拔桩根数为:

(A×水浮力-永久荷载)/

求得桩数后,将抗拔桩均匀的布置在抗浮区域中。

5 筏基设计

《高规》12.3.3条规定基础顶板、底板及墙体的厚度,应根据受力情况、整体刚度和防水要求确定。可用合理的简化方法计算箱体基础的承载力。本工程顶底板厚500,外墙厚300,顶板厚200,均满足上述要求,基础各构件分别采用以下简化方法计算:

1)、承台按常规的桩基承台设计,柱底荷载取值由SATWE结构计算软件得出,承台高度先按每10KN轴力对应1mm有效高度进行估算,再由程序TSSD进行精确计算。

2)、地下室底板按倒楼盖法进行计算,底板为梁板式,在PMCAD中建单层模型,板面荷载按经验公式:

板面荷载=25%×上部荷载设计值/底板面积+每平米水浮力-1.0×每平米底板自重,然后由SATWE分析计算。

3)、地下室外墙分两种情况计算,一种是上部没有顶板的外墙,这种情况采用底部嵌固的悬臂板计算模型,另一种是上部有顶板的的外墙,由于顶板比底板薄很多,故这种情况采用底部嵌固上部铰接的板计算模型。两种情况计算时均采用一米长板段,荷载包括土体自重,地面荷载,地下水压力,地下水位以下取土体浮重度,按静止土压力系数折算竖向荷载。

4、地下室顶板和上部结构一起在PMCAD中建整体模型,参照建筑使用功能和《荷载规范》要求输入各楼层荷载,然后由SATWE分析计算。

箱体各构件配筋时既要满足强度要求,也要满足裂缝要求,与土壤接触的一侧裂缝宽度不大于0.2mm,不接触的一侧裂缝宽度不大于0.3mm。

6 基础构造措施

地下室整体超长,为防止裂缝开展,采取的主要措施有:(1)在混凝土中渗入适量微膨胀剂,以混凝土的膨胀值来抵消混凝土凝结时的收缩值。(2)按间距约55m的原则设置后浇带,东西向一条,南北向六条,来释放混凝土出初凝期的短时期约束力。(3)增加地下室顶板、底板及外墙水平温度筋,以提高钢筋混凝土的抗拉能力。(4)地下室外墙扶壁柱与墙板处增加配筋。(5)加大外墙迎水面一侧的保护层厚度,并配置钢筋网片。(6)地下室外墙中部设一道水平暗梁抵抗拉力。(7)适当加强高低建筑交界处的地基梁及底板的配筋,以抵抗差异沉降所引起的应力。

7 结论

高低建筑之间的沉降差控制以及超长地下室的裂缝控制是本工程设计的难点和重点。从施工期间实际沉降监测数据来看,实际沉降量都在3cm左右,尽管在建筑物投入使用后,随着荷载的逐步增加,沉降量会缓慢增加,但一般初期的沉降量会至少占到最终沉降量的50%,照此推测,最终沉降量和沉降差基本不会超过计算值,故而可以认为采用长短桩的桩基设计方案是切实有效的;对于裂缝控制则是采取了多项常规措施,实际使用中并未出现明显裂缝。

参考文献:

[1] 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002). 中国建筑工业出版社.2002.

[2] 《地基基础设计规范》(GJ08-11-1999).上海现代建筑设计(集团)有限公司主编.1999.