发布时间:2023-11-29 17:09:00
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇建筑物平面设计范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
中图分类号: TV523 文献标识码: A
建筑屋面属于建筑的围护结构,为建筑遮风挡雨,其所处的环境恶劣,屋面防水层直接受到冰雪、大风、暴雨、烈日等的侵袭。因此,必须不断提高屋面防水质量,以免整体建筑质量下降。
一、屋面防水的重要性
建筑物的屋面防水设计是建筑防水设计中最为关键的环节。一旦建筑物出现屋面漏水将造成难以想象的巨大影响。在我国大部分的建筑物外墙上会有渗水的现象发生这会直接的影响建筑的质量,更严重的是有的建筑物的承重墙也受到腐蚀导致建筑物的倒塌,给居民带来了生活的不便和财产的损失。而我国居民楼的卫生间和夹层间更是漏水的常有场所,严重的影响了居民的居住质量和生活质量,因此,施工单位应该强化屋面防水的建设。
二、屋面防水的分类
为了防止建筑物的渗水,常常对建筑物的材料和构造进行一定的处理对屋面、墙面夹层、墙面等进行一定的加工。在国内按照处理方式的不同将屋面防水分为构造防水和材料防水两个种类 。构造防水是指通过一定的构造调整,阻断水在建筑中的渗漏,例如施工单位常采用的止水和空腔构造就是采取构造调整肪治建筑物的渗水; 材料防水是指在建筑中采取专门的材料来增加建筑物防水的能力。例如卷材、混凝土和涂膜在建筑物中的使用就可以达到一定的防水的效果。
三、屋面防水建筑施工技术存在的问题
(一)设计单位不重视防水设计
设计单位要做好屋面防水层的设计以及防水层的选材工作,就必须严格按照相关规定合理选择防水材料。但由于不少设计人员对市场上的防水材料了解不深,而且不具备较强的防水设计意识,因此,在设计屋面防水层时经常随意套用施工图集。
(二)排水系统设计不合理
在屋面建设过程中,屋面的排水系统设计不合理会影响到屋面的防水性能,甚至排水坡度不合理都会对防水建筑施工造成巨大影响。不合理的屋面排水系统不利于排水,造成大量雨水、废水在屋面上淤积,长此下去会腐蚀屋面建筑材料,从而降低屋面的防水性能,这对于加强屋面防水建筑施工技术是极为不利的。只有做好屋面排水系统设计,保证屋面积水的及时、顺利排出,才能进行合理的屋面防水施工,保证建筑质量,延长建筑的使用寿命。
(三)防水材料性能不符合要求
对于建筑工程来说,材料质量对工程质量的影响非常大。在屋面防水方面,防水材料质量的好坏直接决定了屋面防水性能的高低,而我国的防水材料种类多、型号不一,材料质量参差不齐。如果选择高分子合成防水材料,而选择的黏接剂不匹配,就可能导致屋面渗漏问题。防水材料性能不符合相关要求,可能引起建筑屋面防水层的开裂、老化,进而导致渗水问题。当前,我国建筑市场上可供选用的屋面防水材料性能较低,这些材料在低温环境下容易脆裂,在高温环境下容易出现融化现象,防水能力低,且使用寿命短。不少建筑工程因防水材料性能不佳导致工程刚竣工不久就出现渗水情况,这对于提高建筑工程质量非常不利。
(四)施工质量不高
相对于其他施工技术来说,我国的建筑防水施工技术还较为落后,各方面配套的技术和质量保证体系还不健全。在施工过程中,由于没有明确的技术操作规范和质量保证体系,再加上施工单位没有对屋面防水建筑施工技术予以足够的重视,导致防水施工质量得不到保证,不利于屋面防水建筑施工技术的发展。要想提高建筑工程的整体质量,加强防水施工技术的研究是十分必要的。
四、改进措施
(一)选择正确的防水材料
在防水材料的选择上,要想避免建筑屋面结构出现渗漏现象,就应该选择性能好的防水材料。随着建筑行业的快速发展,各种新型防水施工技术工艺、新材料被研发出来,市场上出现了越来越多的先进防水材料。这些防水材料的性能符合我国相关质量标准,对提高建筑工程质量起到重要作用。例如,在建筑工程施工中,选用高聚物改性的涂料、沥青卷材、高分子合成卷材、刚性防水材料等,可以保证工程质量,减少建筑屋面的渗水情况。同时,优质的防水材料具有较好的抗腐蚀能力,在一定程度上能提高建筑围护结构的抗腐蚀性能,实现对建筑的良好保护,延长建筑的使用寿命,保证建筑使用的舒适性和安全性。
(二)设计合理的屋面排水系统
合理的屋面排水系统能及时将屋面的积水排出去,减轻积水对屋面的腐蚀作用。因此,在设计阶段必须重视屋面排水系统的设计,这对于提高人们的生活质量、促进建筑行业的可持续发展具有重要的现实意义。只有设计出合理的屋面排水系统,才能及时排出屋面积水,才能增强屋面的防水性能,达到延长建筑使用寿命的目的。同时,提高设计人员的素质也很关键。设计单位必须重视对设计人员专业素养和职业道德等的培养,使其熟练掌握相关国家标准和行业技术标准,以高度的责任心和严谨的工作态度做好屋面防水系统的设计,根据屋面结构特征、当地气象特征等设计屋面排水系统,配备详细的施工图纸。此外,还应及时更新知识结构,掌握最新的建筑防水知识,学会运用先进的屋面排水知识提高屋面排水系统的设计质量。
(三)建立防水施工质量保证体系
施工质量管理是工程项目管理的重要内容之一,也是项目管理的重要目标之一,它直接决定了施工单位的经济效益和社会效益。目前,在屋面防水建筑施工技术上,许多单位还没有建立起统一、规范的防水施工质量保证体系,不利于防水施工质量的提升。因此,各单位应高度重视屋面防水施工,并根据施工特点、公司情况等制订科学、合理的质量保证体系,加强屋面防水施工质量监管,实行严格的施工技术标准,保证施工质量,预防漏水、渗水等关乎建筑质量的问题。
提高屋面防水施工质量可从以下三方面做起:①做好施工前的技术准备工作,掌握施工图中的细部构造和相关技术要求,有计划地开展屋面防水施工,不得随意混乱施工工序。②提高施工人员的素质,严禁不具备相应资质的单位或非防水专业队伍进行屋面防水工程的施工,严格实行持证上岗制度,并在整个施工过程中进行严格的质量自检、自查、自纠,做好质量检查记录。监理单位应验收每一道工序的质量,验收合格后方可开始下一道工序的施工。③掌握施工质量要点。水基层要抹平、压光,不能出现凹凸不平、松动等缺陷;排水系统的排水口和地漏应低于整个防水层,且在阴角部位做小圆角;稳固所有管道、地漏、排水口,并保证接缝的严密,不得出现松动现象。在防水涂料刷抹中,按照设计要求分层施工,在第一层底涂完全固化后用无纺布加强粘贴,接着刷第二层。在整个刷涂过程中,保证刷涂的均匀、平直,无气泡、翘边、破损等现象,不能过薄也不能过厚,而每一次的刷涂方向应与上一次垂直。在刷涂最后一遍前,在伸缩缝、落水口、透气管、排气道等位置铺设无纺布增强材料,进行密封防水处理。
(四)重视后期的维护管理工作
在房屋投入使用后,施工单位和物业也不能放松屋面防水的维护管理,应定期指派专业技术人员对屋面防水结构进行维护管理,清除屋面上的垃圾、积水等,并检查屋面防水结构的性能,及早发现质量隐患。在检查过程中如果发现问题,应尽快采取有针对性的措施加以解决。在屋面防水层钻孔、打眼时,应熟悉施工规范,并采取相应的预防措施,最大限度地减小对屋面防水层的影响。在冬季即将来临时要进行专门的屋面清理;在积雪天气里,及时清除屋面的积雪,以免屋面冰雪在融化时破坏防水层。良好的后期维护管理有助于提高屋面防水性能,保证建筑使用的安全,延长建筑的使用寿命。
结束语
总之,随着建筑事业的发展,相关单位要正确认识屋面防水结构的重要性,从设计、选材、施工质量、后期维护管理等方面加强屋面防水建筑施工技术的研究,及时发现屋面防水施工存在的问题,并加以改进,学会运用先进的防水材料和施工技术,逐步提高屋面防水施工质量,延长建筑的使用寿命,给人们提供高质量的建筑,确保人们使用的舒适性和安全性。
参考文献
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
本工程帝宝花园为吴江市汽车站西侧地块住宅区,本项目用地面积92113平方米,总建筑面积为138169㎡(未包括地下部分)。其中高层住宅建筑面积为75040.1㎡,多层住宅建筑面积为38461.9㎡,低层住宅建筑面积为16969㎡,商业建筑面积为6380㎡,物管用房建筑面积为968㎡,社区服务用房建筑面积为350㎡。地块内布置了9幢11-17层高层住宅楼、数幢5-6层多层住宅、数幢2-5户的低层住宅及一幢4层的商业,另结合绿化和商业布置4处配电房和燃气调压站等附属建筑。高层建筑地下一层作为自行车库、储藏和设备用房,多层及部分高层设置半地下车库。结构高度37.65m,建筑长度57.2m,宽度11.3m,建筑的长宽比L/B=5.1,高宽比H/B=3.3。二层以上平面在建筑南侧存在凹口,为实现这种底部大开间与上部剪力墙之间的转换,在主楼2层设置结构转换层,以传递竖向荷载和水平荷载。室外地坪以上主体高度为65m。建筑平面如图(1-3):
图1(底部1层建筑平面图 ) 图2(2层以上建筑平面图)
图3(结构平面图)
二、结构方案的确定
竖向不规则高层建筑中,经常被采用的方法是带转换层的复杂结构,这样的设计理念能够满足其建筑功能,同时也符合建筑美学的结构要求。但是,在结构上,转换层结构存在着自身的弱点,在结构上荷载不能传递给下部对应的结构构件,会造成总体结构竖向构件传力不连续性,转换结构的内力重分配向下传递。可见,转换构件受力复杂,在保证转换结构正常地、可靠地、有效地工作中尤为重要,是结构设计的重点之所在。根据《建筑抗震设计规范》和《钢筋混凝土高层建筑结构设计规程》的严格规定与严格的高位转换结构规定,帝宝花园工程建筑方案转换进行全方位的比较。
1、厚板转换层
上图的图1、图2所示,本建筑工程的特殊功能要求,使得上部框支剪力墙轴线与底部框支框架存在较大的凹进,为了解决众多轴线错开的现实问题,初步将方案拟定为板式转换层,综合柱网尺寸、上部结构荷载来确定出厚板的厚度。
(1)厚板转换层优势:由于下部柱网不会受上部结构布局影响太大,板式转换层的凸显出灵活布置的优势。由于厚板刚度大,就能够形成整体性较好的承台,能够为施工带来更大的方便。但是不能明确厚板转换的传力走向,受力分析上较为复杂,在实现抗剪和抗冲切时,需要计算板厚,初步预设为2.2~2.8m。这样看来,厚板重量大无形中就增大了下部竖向构件在设计上的强度要求。
(2)厚板转换层对抗震严重的不利:由于厚板结构中部是质量集中之所在点,这样就出现结构整体振动性能变得复杂了,转换层刚度上,厚板比下层的刚度会大很多,就会出现应力的集中,这样一旦出现地震时,反应就会强烈,这样的设计明显的表现是对抗震严重的不利。再有,这样的设计会造成材料的耗很大,给工程的经济造价增加很多。综上,厚板转换层对本工程是不适用的。
2、梁式转换层
使用梁式转换层能够表现出传力直接而明确的特点,最大的优点就是说传力途径清晰。在受力性能方面,转换梁也能表现出较好的特性。这对于施工来说方便很多。
基于以上分析,曾与建筑开发商与小区的准业主协商,对建筑图进行较大的调整,目的就是减少主次梁的复杂转换次数,使转换梁直接承托上部剪力墙得到有效的保障。框支主次梁平面图如下图:
(灰色---底部框支结构,黑色---上部框支剪力墙)
三、对整体结构的计算与分析
用SATWE、PMSAP方法通过对该结构的整体对比与计算,分析得出主次梁方案的可行性。
1、抗震等级:抗震一级包括:框支框架、底部加强区;假设百年一遇,风荷载:基本风压0.4KN/ M2;考虑到扭转耦联按剪弯刚度计算地震作用,计算得出振型24个(但是图中的为前三个振型数据),计算结果具体为下表。
表A(结构整体计算的部分结果)
2、由上表数据计算结果得出结论为:
A—振型:结构的振型1、振型2为平动振型,振型3为扭转振型。
结构扭转为主的第一自振周期:平动为主的第一自振周期
B--转换层侧向刚度的计算方法:可以采用剪切刚度、剪弯刚度和地震剪力与地震层间位移的比这三种方法。
利用剪弯刚度计算,转换层上部:γe=下部结构的等效侧向刚度比
C—位移值:最大层间位移:平均层间位移
四、不规则高层建筑物的结构设计技术方法
1、确定建筑方案
框支剪力墙在结构上,存在上下刚度的突变,但是由于存在竖向构件的不连续行就造成了传力的复杂性。在地震出现时,下框支层产生巨大内力造成塑性变形的震害,这样的结构对于抗震不利。框支剪力墙结构可以实现建筑物上下不同使用功能。
2、合理的设计
确定了建筑方案,下一步是合理的设计,减轻自重,节省投资改善抗震性能。结合该工程的实践谈梁式转换结构设计技术方法。
(1)底部大开间柱网的布置。为了减少转换的次数,缩短传力的路径和主次梁的不规则转换,将转换梁直接承托上部剪力墙。
(2)结构竖向刚度匀变。将足够多的上下贯通构件,使落地剪力墙的厚度加大,和混凝土强度等级提高,同时要使洞口的尺寸减小,这样的纵横墙在连接上会形成一个筒体,就能够使得底部的大空间刚度不断增大。
(3)侧向刚度比的控制。为保证底部大空间层的刚度,转换层上下结构需要控制侧向刚度比,以防竖向刚度变化差距过大。
(4)结构设置。弱化上部剪力墙结构,强化下部框剪结构。根据开间的大小,扩大上部剪力墙的间距,可以减少混凝土的用量,从而使刚度减小。在上部墙体上,设结构洞用轻质墙体填充,减小剪力墙结构的刚度。使结构质心和刚心接近,避免扭转。
(5)结构层间位移角的控制。风荷载和地震作用下结构层间会发生角度的位移。严格控制住地震基底剪力与重力荷载代表值的比值。剪力墙结构底部加强区与其它部分框支柱的比值需要准确的控制。
综上,平面不规则的高层结构具有扭转效应,结构设计时要充分发挥剪力墙的作用,使结构具有较大的抗扭刚度。以吴江市帝宝花园为例,对平面不规则结构的设计进行了探讨,要通过构造措施提高结构竖向构件的变形能力。带转换层复杂高层建筑结构可以实现建筑物上、下不同使用功能,当在结构上,上下刚度突变出现竖向构件连续差不利于抗震。转换层结构设计是关键,需要在设计上研究比较。本文通过以吴江市帝宝花园为例的不同分析模型,计算分析某高层商住楼框支剪力墙结构,对结构转换层转换优缺点进行比对,提出了转换层结构布置分析与设计计算方法。
参考文献
[1]建筑抗震设计规范GB50011-2001 ,北京:[D].中国建筑工业出版社,2001
[2]李国胜.关于底部大空间剪力墙结构的转换层设计[J].建筑结构.2001.31(7):39-42
[3]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].中国建筑工业出版社.2002(1):27-41
2建筑设计中要重点关注的几个抗震设计
(1)建筑构件和连接点处的抗震设计。如今人们的生活水平日益提高,随之也对居住质量有了更为严格的要求,就施工的整体质量而言,与之直接相关联的便是建筑构件的合理搭设和对连接点的科学设置。如今新世纪出现了许多新的工艺和材料,这样施工就迎来了更大的挑战。例如说建筑物的外部设计,其中会用到大理石、瓷砖等新材料,室内装饰设计用到的则有吊顶和人工造影等技术。就实际施工而言,一定要对材料质量和施工技术有所保证,才能使建筑物的抗震性得到保障,同时要重点监督和管理其牢固性,以免在地震发生时意外坠落而造成人员的伤害。
(2)建筑物顶部的抗震设计。如今的建筑行业,普遍对顶部过高、过重的问题有所避免。因为顶部产生的压力会导致建筑墙面也形成相应的较大压力,这会使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所减弱。在建筑设计过程中,务必要保证建筑物整体有一个合理的重心,与此同时还要花心思用于材料选择,选取的顶部材料要尽量是重量轻、刚度较均匀的,这样建筑结构才能将抗震能力充分发挥出来。
(3)建筑设计中关于设计限制的问题。通常都是在建筑前期确定建筑物的抗震级别,并且这是以建筑物的实际使用情况为依据,所以要在施工过程中严格按照国家规定,要使建筑物的抗震性能有所保障,以免有墙体裂缝或坍塌的现象出现。
3建筑设计过程中要考虑到的抗震设计
根据上述内容,我们了解到建筑抗震设计和建筑设计之间息息相关的联系。为了确保最大程度的抗震性,就一定要在实际施工中紧密结合起二者的联系,同时还要在施工过程中真正融入抗震理念,如此才能使原有的建筑常规从根本上被打破,才能使建筑物抗震现状得到彻底改善,接下来从建筑物的形状、平面和空间三方面设计来具体阐述二者的结合。
(1)形状设计建筑物的形状设计也就是针对建筑进行的“体型”设计,具体包括了各部分施工技术、建筑物平面布局和立体空间等的设计。在建筑行业发展的新时代,很多方面都有所创新就建筑物思维整体外观而言亦是如此。由此有诸多样式的建筑外形出现,所以,在形状设计的过程中,需要对不同外形的不同特点予以充分考虑,不同的建筑外形,也会有不同的建筑特色和实际需求,施工单位应该加以充分考虑。通常情况下,凸凹形状的建筑体型,通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升,然而在实际的建筑建设过程中,原有的常规形状的建筑物已无法满足现代化经济发展需求,所以,建筑物整体抗震性的提高,首先需要对建筑的形状进行科学、合理的设计。
(2)建筑物的平面设计在建筑物施工,平面设计是重要的环节,对建筑物日后的使用将起到决定作用。例如,分别作商务和居住用途的建筑物,它们在平面设计上必然存在很大差别,为了使使用需求得到进一步满足,就一定要按照用途,来对平面构造进行科学设计;另外,为了将抗震元素融入到平面设计之中,不仅要对施工材料的坚固性加以重点考虑,还需要对构架安装的合理性、内部各因素的协调性加以综合考量。要想完美地实现平面设计和抗震设计的结合,就对设计者提出了很高的要求,不但要工作经验丰富,要需要深入地研究审美观念和抗震技术,前提还得不对内部美观产生不利影响,在此基础上再确保抗震性能的最大化。
(3)空间设计对建筑物进行空间设计,是在三维空间内进行的关于建筑物的竖向设计方案。因为日益加快的城市化进程和急剧增加的城市人口,增加了城市的人口压力,所以出现的建筑物楼层愈发高。为了使土地占有面积尽量减少,在现代社会中愈发流行高层建筑,如此就对建筑物的空间设计有了更严格的要求。通常说来,建筑物层数越低,稳定性就越高,受到地震的损害也就会越小;反之稳定性越差,受到地震的伤害也就越大。所以,融合建筑物的空间设计和抗震设计在一起,这样建筑物的整体抗震性才能得到保证。
1结构设计中概念设计的内容及重要性
结构设计是建筑工程师思路的起点。概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得的信息和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计当中的建筑物是宏观的,与精确数据有一定偏差,但误差不高。优秀概念设计的重要性在于优秀工程师的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此,也有较高的可行性,同时可以避免复杂的运算劳动。
2结构设计中概念设计的应用
2.1地基基础中概念设计
在传统的建筑设计流程当中,用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,地面结构如果建筑层数不符合规范超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此在地基、基础的概念设计当中要更多地考虑到将地基、基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。将三者结合考虑之后,遵循力学原理,进行分析处理,设计出来一个承重完美、传力正常的建筑模型,实现实用、美学、力学等多角度的成功。
2.2结构布置中概念设计
考虑到地基承重、地质情况和实用性等多方面因素,建筑物的结构布置在平面范围内应尽量简约、对称且有规律可循。第一,建筑设计的对称性可以保证平面范围内力的均衡,可以较为准确地预估压力对于地基、基础的影响,对于有特殊需要不能够对称设计的建筑物,则要根据压力情况和具体实际设计沉降缝,来增强建筑物的抗性。第二,设计的简约。主要方便工程师修改方案,并在考察实际之后进行修改,同时简约的建筑物平面设计图纸也方便其他设计人员及施工人员了解工程师的设计概念,避免理解因为过多的杂乱线条而产生偏差。第三,有规律可循。主要体现在纵向控制范围内,建筑物平面图纸内容的规律,要保证建筑物在传力和承压方面都合乎行业规范,没有某一层突然承压降低等现象。对称和规律性在建筑物抗震方面有着巨大的作用,更广范围内避免小型地震的情况下,建筑物倾斜、坍塌的情况。对于不同类型的建筑物,建筑物布局结构的控制关键也是不同的,例如高层建筑在设计上要避免出现应力集中设计困难,因为高层是由缝合地震作用的水平荷载来起控制作用的,纵向的建筑设计应满足基础的设计需要,遵循上述的几条原则,同时尽量不要出现“头重脚轻”的较高层数有承重柱子和承重墙的设计,而到较低层数和大厅往往没有了成长柱子和承重墙,一律以承重梁来“满足”需求,这是存在巨大安全隐患的。只有结构合理了,建筑物才能够有效对抗水平荷载,保证建筑的安全性。
2.3结构体系中概念设计
工程师在确定结构体系中的概念设计时,主要是明确建筑物的功能定位。例如建筑物如果处在地壳运动平缓的沿海边,其主要面对的水平荷载的威胁是大风天气,极端气候条件下甚至可能发生台风等恶劣天气。我国的建筑往往有着两重防线,来面对极端天气情况,第一重防线是工程师设计出来的能够抵御强风、地震的一种刚性体系,这种体系是工程师根据建筑物的最终用途来明确建筑结构的体系,并通过清晰明了的分析设计出来的,通过稳定的柱身来实现。第二重防线是通过梁的塑性铰的扭曲度来衡量的,目前来说,只有梁塑性铰出现后,带动结构整体扭曲,建筑结构才会崩塌,这是有一定时间段的,可以为人员的生命财产安全提供宝贵的时间。这样的稳定结构除了能够抵御强风侵袭,还能在一定程度上抵抗地震带来的危害:地震强度小对建筑物影响不大,中等地震强度建筑物有一定程度受损,修补后不影响正常使用,较大强度地震(7、8级地震)发生时,建筑物受损不能使用,但不会发生坍塌,不会给周围环境带来二次伤害。但仅仅两道防线是不够的,工程师应当更多地在安全性和稳定性方面考虑建筑结构体系的升级,建立多重防线,对抗强风和较强等级地震,即利用多道防线,形成具有延长性的超静定结构,减小自然灾害带来的危害。
2.4楼屋盖中概念设计
根据作者的多年经验,多层建筑的楼屋盖往往是结构设计当中容易忽视的设计区域,原因在于多层建筑的楼屋盖结构设计中,往往仅考虑所可能出现的结构荷载,根据强度和变形的要求,做好结构设计即可,但实际上,多层建筑、高层建筑的楼屋盖在抗震方面也有着不可忽视的作用。出于抗震考虑,目前多应用现浇梁楼盖,这种方式可以增强楼屋盖的刚性,但同时会增加大梁的承载力,为了降低大梁负重,达到结构稳定的要求,不同类型的楼屋盖在设计时有着不同的侧重点。有凹有凸的平面楼屋盖,在结构设计时要注意保证楼屋盖的刚度,主要方法是加强拉梁和窄板处构件。侧向刚度较小的体系。这种体系对于板的刚度数值有着严格的要求,如果数值不吻合,则不能验算出来在地震发生时建筑发生的具体变形。楼屋盖中部开洞。这种形式在多层、高层建筑当中很常见,要保证开洞的楼屋盖的稳定性,应加强洞周围的构件强度,并注重最小楼板宽度的数值,满足这一要求。
2.5非结构构件中概念设计
非结构构件也是建筑结构的概念设计需要考虑的一个方面。非结构构件是指建筑物外部附加的一些构件,例如围墙、钢化玻璃蓬、女儿墙等,这些构件在地震来临时往往首先会被摧毁,这就需要工程师考虑这些构件和建筑主体的相对关系及连接的稳定性,以免在地震中这些构件对周围人的人身安全造成较大威胁。
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:引言
高层建筑结构常常受到扭转反应带来的各种震害的影响,对结构进行扭转结构控制不但要考虑建筑物本身,还需要对地震在地面上运动产生的分量进行分析,在充分把握其影响因素的基础上,对结构进行合理的调整,改善其扭转振动性能,最终提高建筑结构对扭转振动的抵抗能力。一般而言,在进行高层建筑的扭转反应控制的设计时,会遇到以下问题或者其中的某个问题:(1)在偶然扭转因素中,平面设计对称结构能否对地震产生一定的扭转反应;(2)扭转位移比能否最终控制在限值范围之内;(3)顶部无刚性连接多塔结构的周期比检验方法的选择。
1.偶然扭转因素与影响分析
所谓偶然扭转就是指地震中出现的某些不确定的因素导致建筑建构的扭转反应,比如在地震时,建筑物的底部会产生一定的扭转作用分量,这里的扭转分量的运动加速度无法进行准确计算,因此属于偶然扭转因素;无法准确的计算得出预设结构的刚度与质量的实际分布情况;若结构与非结构作出屈服或者损坏的线形反应时,不同构件都会出现程度不同的退化现象,这时进行的计算结果显然比实际情况偏大许多。在偶然扭转的因素考虑中,目前主要的方法就是附加0.05L偶然偏心计算近似值法(其中L为建筑物的长度)。
1.1偶然转动的实例分析
本文将引入美国的三幢高层建筑进行实例探讨,这三幢建筑的结构平面设计大致对称,在不计土和基础间相互作用的情况下。
图1高层建筑A的平面结构
图2高层建筑B的平面结构
图3高层建筑C的平面结构
图1表示建筑A的平面设计,三层钢结构,1989年的10月份在地震中测量得到建筑底部的两水平加速度的时程及,与建筑的二、三层楼面与楼顶的2个水平加速度的时程与转动加速度的时程分别为。图2表示建筑物B的平面设计图,两层钢筋混凝土结构,在1987年与1990年的两次地震中测量得到建筑物的底部和二层楼面与楼顶的时程分别为。图3表示建筑物C的结构平面设计,三层钢结构,在1989年的地震中检测出建筑物的底部与三层楼面与屋顶的时程分别为。
表1底部转动的加速度峰值以及x方向上加速度峰值、转动剪力比
如表1给出的建筑底部加速度峰值和底部x方向的水平加速的峰值的对比。从表1中能够看出,与的比值均在0.20-0.30范围之内。值得注意的是,其中B建筑物的平面面积只有,在这样长度一般的高层建筑的底部还可以发现显著的转动加速度。若按照地震运动的波型分析,对地面上相位的差异进行运动分析,只能对其中的超长部分(例如长度大于300m)才能看出某些转动分量。
1.2偶然扭转作用对建筑结构设计的影响
仍然采用目前国内外比较普遍的0.05L的偶然近似值偏心对偶然扭转作用进行分析,从上文中所引三幢高层建筑物在既定地震中的反应结果中,足可以证明其有效性。首先建筑物C的偶然扭转影响相对较大,在某些点的内力作用增加至0.30,比根据0.05L的偶然近似偏心计算结果还要大些。其次,建筑物A和B的偶然扭转作用影响较小,一般的内力作用增加为0.02-0.04。在那些平面长度较短且周期比较小的多层建筑结构中,由底部转动作用而引起的加速度也相对较小,因此偶然扭转作用带来的影响也较小,附加0.05L的近似偏心计算结构也小,对结构产生的内力不高,但会对扭转位移比产生一定的影响。
在设计时就需要将偶然扭动的影响考虑在内,需要考虑的具体情况有:结构的扭转周期大于或者近似于平动周期;如果建筑物的长度较长,例如上文中建筑物C的长度为77米左右,那么就必须将这一影响纳入0.05L计算的条件之内;地震运动时产生的转动分量和建筑物所在的地理环境、地震的发生条件有关;结构与非结构的屈服以及局部的损坏都能增加扭转作用,例如上文中建筑物C的部分填充墙受到损坏,也会能加C的偶然扭转作用。
总之,平面结构具有对称设计的建筑,在地震中也无法避免扭转作用的影响,这是因为地震中的建筑物的底部会产生一定的扭转运动分量和实际结构刚度,系上质量分布很难和预计吻合等共同造成。
2.控制扭转反应的技术手段
根据上文的分析可知,高层建筑能够产生扭转,主要因为建筑物的质量中心和刚度中心相差过大,或者某些建筑的结构刚度与建筑所需不匹配等原因导致的,为了能够有效的控制建筑结构的扭转作用,也应该从降低刚度中心与建筑物质量中心的偏差,调整建筑结构的抗扭刚度以及抗侧刚度出发。
在质量中心和刚度中心的控制方面,首先必须对建筑结构的设计有一个整体的了解,然后采用概念设计的方式,对建筑平面加以合理的规划,对各种部件加以科学的使用,以尽可能的控制建筑的抗侧力及其刚度,最终达到降低建筑质量中心和刚度中心的偏差程度。具体做法包括,联系建筑专业设计人员,根据建筑所在地的环境特征,对需要注意的位置设计合理的伸缩缝,对结构单元进行科学的布局,保证结构单元符合平面设计规则,不要出现明显的平面凸出或者凹陷。对于抗侧力的布置,主要就是按照均匀、分散、周边、对称的标准,避免抗侧力过于集中于某一点或位置。
3.案例分析
为了说明问题,本文选取某高层办公楼建筑作为工程实例。办公楼的地下一层,地上十三层,局部三层,楼面有一造型,办公楼呈平面对称设计,选用了一般的框架结构。
在结构设计之初,框架柱放入尺寸为,5-8轴的中柱为,其中1轴与12轴柱是。框架梁的尺寸主要是,C、D轴之间的框架梁是。根据以上信息就可以得出最初的计算结果,如表2所示。
表2最初计算结果
从以上计算结果可以看出,因为建筑物平面较长,其结构本身的抗扭刚度就变得较小,于是结构的第二振型主要表现为扭动,且其周期比大于9%。所以需要对结构的抗扭刚度进行加强。主要方法就是增加1轴与12轴的柱截面积,从原来的增加到,在进行计算,结果如表3所示。
表3首次调整之后的计算结果
从这次调整之后的计算结果来看,增加柱截面积对抗扭刚度有一定的提高,但是仔细观察发现,其提高仍然有限,而且周期的改变也不够大。因此,考虑将轴1与轴12的全场框架增加至,再次进行计算,得到计算结果如表4所示。
表4再次调整之后的计算结果
从第二次调整之后的计算结果上看,梁截面的面积增加之后,尤其是短跨上的梁增加之后,建筑结构的抗扭刚度得到了明显的提高,而且第二振动型改变成为平动振型,以扭动为主的振型降低至第三振型,同时周期比也有了明显的降低。
总整体上看,基本上达到了降低质量中心与刚度中心差异的目的,而且优化了扭动刚度和抗侧刚度0、,即对办公楼这一高层建筑结构的扭转反应起到可有效的控制。
参考文献:
前言:在建筑物的设计活动中,其需要有所针对地加强对自身抗震能力的提高,确保抗震设计能够成为建筑设计的一个重要组成部分,使得建筑物的抗震能力得到基本保障。为了更好地实现这一目的,需要建筑设计主动地将抗震内容有机结合,确保抗震设计得以被有效地落实到位。建筑设计目前已经形成了非常完善的体系,抗震设计占据绝对的主导地位。从近几年的情况来看,很多建筑虽然在设计上,特别标高了抗震的等级,但在地震灾害真正来临时,多数的建筑都会受到很大的影响,甚至是出现安全事故,给内部的人员带来生命威胁。建筑抗震设计必须要从客观的角度出发,结合建筑的各项参数及施工情况,确定有效的抗震等级,减少安全威胁。
在建筑行业,常常有这样一句名言“小震不坏、中震可修、大震不倒”的基本抗震设计要求。小震不坏是最基本的要求,建筑物在遇到低强度地震时,建筑物能够满足承载力的极限状态,且建筑结构受力之后的弹性形变还能达到设计安全范围,小震之后不影响民众的正常生活、学习等正常社会活动。中震可修即要求建筑物能够承受一定的压力,不会发生破坏性、且不可修复的损害,建筑物的整体结构抗震性要满足国家抗震设计规范,换句话说即要保障人民群众的生命财产,又要减小地震带来的经济损失。大震不倒,要求建筑物有足够的变形能力,建筑物在遭遇强烈地震时,其弹性变形不超过规定值。建筑物在遇到强烈地震时,不会发生坍塌的现象。多遇地震设计要求为承载力验算阶段,适用于大多数结构,如规则的结构及一般不规则结构。罕遇地震设计要求为弹塑性变形验算阶段,适用于在强震时容易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构及有特殊要求的结构。
就建筑物的平面设置来说,其是对建筑物使用功能的直接表现,因此其与建筑物抗震性能之间有着十分密切的联系。在进行建筑物的平面设计活动的时候,其需要保证建筑结构的质量能够与质量之间形成均匀分布的状态,避免建筑物的扭转效应产生,提高建筑物的抗震能力。同时,建筑物墙体的布置需要做到均匀分布,使其可以在布置活动中按照抗震需求一一实现。在刚度较大的楼层,应当让电梯布置在空间的中部,使其可以最大程度地降低扭转抗震效应。建筑平面的布置应当从抗震结构出发,为其的构建布置创造良好环境,确保其抗震性能可以成为基础追求的表现形式,切实地提高建筑物平面设计的抗震能力。
完善、改进高层混凝土建筑结构设计方案也是增强建筑物抗震性能的重要措施。在制定结构方案时,要本着提升建筑延展性的原则。延展性即为建筑物在一定空间内受到地震灾害后,其结构还不会受到一定损坏,并能自动恢复到震前状态。设计师进行结构设计时应该关注建筑的纵向受力情况,如何布置建筑结构,提升建筑纵向受力情况,是提升建筑物抗震效果的重要环节。
随着科学技术的迅速发展,抗震设计中融入了各种新思想、新技术、新材料,这增加了提高建筑抗震性能的方法,大大改善了构件的极限承载能力,减轻了结构的自身重量。在实际的工程实践应用中,隔震和消能减震是减轻地震灾害的两种应用相对广泛的技术措施。
1)隔震技术。隔震技术是通过把如橡z隔震垫等隔震消能装置安放在结构物底部和基础(或底部柱顶)之间,来隔开上部结构和基础,从而改变结构的动力作用和动力特性,有利于减轻结构物的地震反应。隔震技术是目前国际上使用相对广泛,得到认可的一种技术,适用于较重要低层和多层建筑的如学校、医院、商场等人员相对密集、要求相对较高的使用功能的建筑。
在社会快速发展的进程中,人们在生活和生产中对能源资源的需求越来越大,直接导致了全球能源紧张加剧,资源短缺严重,这种现象使人们不得不正视节能理念的应用与推广。到目前为止,节能理念几乎已经渗入到各个行业的发展过程中,并成为其未来发展的主要方向。建筑业作为一个消耗能源较大的行业,若其能够充分实现建筑节能,那将会对缓解能源危机起到重要作用。建筑的平面体形设计是建筑设计中的一项重要环节,是建筑所要表现出的形状的直接体现,其除了要满足建筑技术设计的要求以外,还要实现一定的文化艺术要求。在今天,设计人员又为其提出了一种新的要求,即节能效应。那么如何利用对建筑平面体形的设计来实现建筑节能呢?以下本文就来详细探讨这一问题。
1、建筑平面体形概述
体形系数是目前常用的体形控制指标之一,以比值FO/VO来描述,物理意义是指围合建筑物室内单位体积所需建筑围护结构的面积,从节能建筑原理来讲,是用尽量小的建筑外表面积来围合尽量大的建筑内部单位体积。FO/VO越小则意味着外墙面积越小,也就是能量流失途径越少,越具节能意义。
我国有关规范对FO/VO作了界限,居住建筑或类似建筑以FO/VO=0.3为界限,当FO/VO〈0.3时体形对节能带来帮助,能为今后建筑实施节能目标提供有利条件。至于FO/VO在节能建筑设计中的变化规律和应用、在操作过程中的价值讨论甚少,使建筑师对FO/VO了解不多,重视不够。
2、平面体形节能的设计原则
通常而言,在建筑的平面体形设计中,为了实现节能效应,设计人员往往需要遵循三个基本设计原则,即建筑体形的整体原则、组合原则以及定量原则。其各自不同的设计要求具体如下分析所述:
2.1建筑体形整体原则
所谓整体原则,就是指在进行建筑设计时,要尽量避免将建筑平面过分分割或变形,要保证平面体形的整体性特点,而不是凌乱、随机的特点。这是体现节能理念的一种方式,因而在建筑的体形设计中,对于主体建筑来讲,最好选择较为典型的平面体形,比如方形或三角形等,然后再在这些典型的平面图形上做出相应变化,以实现良好的美学效果。但在你建筑的平面设计上,最好不要将其设计成凸凹不平的结构体形,而是以简单整齐统一的完成外墙设计,这样更易完成富有特点的体形设计。
2.2建筑体形组合原则
有效的组合设计对于实现建筑的节能效果也是有着很大意义的。如在对建筑的外墙平面设计中,可以通过对单元之间外墙的相互结合,来减少整体外墙所占面积,实现土地资源的合理有效规划。但这种组合设计必须要在符合消防、景观等要求的基础上进行有效重叠组合,并且要注意西山墙的设计,要尽量减少夏季西晒而增高建筑室内温度,增大空调负荷,而不利于实现节能效应。
2.3建筑体形定量原则
21世纪的建筑设计应注意对环境的影响及环境对建筑使用带来的制约和作用,并应十分强调必要的定量控制,以贯彻建筑业的节能和可持续发展。一般而言,高层建筑的FO/VO一般控制0/10-0.15在之间,对于高密度聚居区的建筑开发、环境控制和小气候改善,应将FO/VO 列入建筑设计技术指标,以控制高能耗区域的节能状况,意义甚大。
3、体形形态节能控制
体形形态是指建筑物平面所构成的形状特征。它取决于多项因素:城市景观、功能要求、技术条件、设计灵感等。建筑体形形态控制就是研究平面形状对建筑节能的影响。虽然建筑围护结构材料、构造相同,但是由于平面形状不同,建筑受太阳影响程度和建筑室内外通过外墙表面的热交换情况均有所差异。
通过各种分析,研究体形形态与建筑节能的关系和规律,对千姿百态的平面形状进行优化和对比,使建筑师在进行设计构思和选择方案过程中,对不同的平面形状有正确的节能评价,使建筑成为节能建筑。
4、基本平面形状的节能效果
若就基本平面形状的各种参数进行分析对比,分析其各自的节能效果,对于提高建筑的平面体形设计节能技术水平有着很重要的意义。将平面形状与建筑的相关原理结合起来的节能效果分析如下所示:
4.1体形系数分析
从体形系数FO/VO的计算值可以看出,圆形的FO/VO最小,三角形最大,FO/VO与nl和B成反比,即多边形边数越多其FO/VO成递减关系。显而易见,以体形系数来评价,其对节能的意义顺序为:圆、多边形、正方形、长方形、三角形,圆和多边形为推荐平面形状,三角形对节能不利。
4.2辐射得热分析
建筑物所处的室外环境并不是只与温度有关,尚与太阳辐射、风、雨等有关。其中太阳辐射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太阳能量也不同。以太阳辐射得热而论,正方形比长方形更合理,南侧较长的长方形平面形状的得热将较大,因此建筑师在外墙面积相同的情况下应尽量扩大南立面减小北立面。
4.3传热理论分析
从建筑传热理论分析,一个室内空间如果所形成的角越多,那么由于热桥、传热方式变化,其传热就越快。因此,建筑师在选择平面形式时,除了要讨论FO/VO外,尚应充分考虑角系数问题,以尽量少的角系数为好。
4.4体形的风流分析
关键词:工程造价控制工程项目
企业要生存、要发展、必须最大限度地提高企业的投资收益。而企业提高收益的最主要的途径理所当然就是要降低工程成本。而要降低工程成本,控制工程造价则是关键。
一、工程造价在项目过程中存在的问题
1. 造价人员与设计人员不能紧密相结合,缺乏必要的工作协调,造价人员只管拿图纸算量组价,计算工程造价,反过来,又不与设计人员互通造价控制意见。
2.政府对设计的审查不全面,缺乏监督机制。
3.设计招投标不彻底,设计人员控制造价的积极性就不会很高。
4.勘察、设计、施工各主要环节之间互相分割与脱节,在质量、安全、进度和现场管理以及衔接部位缺乏统一调度和协调。
5.现行的设计费与工程成本无关,只取决于工程造价的高低或建筑面积的大小,没有考虑造价的合理性和经济效益的因素。
二、决策阶段影响工程造价的主要因素
1. 项目建设规模:项目正常生产营运年份可能达到的生产能力或者使用效益,项目规模的合理选择关系到项目的成败,决定着工程造价合理与否,其制约因素有市场因素、技术因素、环境因素。
2.建设地区:选择的合理与否在很大程度上,决定着拟建项目的命运,影响着工程造价的高低,建设工期的长短,建设质量的好坏,还影响到项目建成后运营状况。建设地点的选择是一项极为复杂的、技术经济的综合性很强的系统工程,正确选择建设地点有利于建设项目顺利进行,有利于项目建成后正常生产运行,有利于建设项目投资水平和造价控制。
3. 技术方案:不仅影响项目的建设投资水平和造价,也影响项目建成后的运营成本,因此必须认真选择和确定。
4.设备方案:主要设备的选择应与确定的建设规模,产品方案和技术方案相适应,应力求经济合理,应符合有关技术标准,要注意进口设备之间以及国内外设备之间的衔接配套问题。
三、设计阶段影响工程造价的主要因素
1.工业项目:总平面设计,总平面设计中影响工程造价的因素有占地面积,功能分区和运输方式的选择。占地面积的大小一方面影响征地费用的高低,另一方面也会影响管线布置成本及项目建成运营的运输成本。合理的功能分区既可以使建筑物的各项功能充分发挥,又可以使总平面布置紧凑、安全,避免大挖大填,减少石方量和节约用地,降低工程造价,不同的运输方式其运输效率及成本不同,从降低工程造价的角度来看,应尽可能这样无轨运输,可以减少占地,节约投资。
2.工作设计:是工程设计的核心,是根据工业企业生产的特点、生产性质和功能来确定。在工艺设计过程中影响工程造价的因素,主要包括:生产方法、工艺流程和设备造型。在工业建筑中,设备及安装工程投资占有很大的比例,设备的造型不仅影响工程造价,而且对生产方法及产品质量也有决定作用。
3.建筑设计部分:要在考虑施工过程的合理组织和施工条件的基础上,决定工程的立体平面设计和结构方案的工作要求。在建筑设计阶段影响工程造价的主要因素有平面形状、流通空间、层高、建筑物层数、柱网布置、建筑物的体积与面积和建筑结构。
4.住宅建筑设计:住宅建筑设计中影响工程造价的主要因素有建筑物平面形状和周长系数、层高和净高、单元组成、户型和住户面积建筑结构等。
四、工程造价控制的有效措施
1.在项目决策阶段提高资金利用率和投资控制效率。在项目决策阶段不但要编制项目的投资估算,而且还要进行多方案的技术经济比较,选出最佳方案。在初步设计阶段,继续深化设计方案,要进行多方案的技术经济比较,使项目决策阶段选出最佳方案得到落实和贯彻,施工设计编制设计预算,通过设计预算可以了解工程造价分配的合理性。通过对投资估算和设计概算、预算的分析,可以将投资比例比较大的部分作为投资控制的重点,提高投资控制效率。项目可行性研究结论的正确性是工程造价合理性的前提。项目可行性研究结论正确,意味着对项目建设作出科学的决断,优先出最佳投资行为方案,达到资源的合理配置,这样才能合理地确定工程造价,并且在实施最优投资方案过程中,有效地控制工程造价。
2.使工程造价确定与控制工作更加主动,建设项目的投资管理也是全过程管理,项目决策阶段控制工程造价,是设定项目投资的一个期望值。项目设计阶段控制工程造价,是实现投资期望方案的具体表现:项目施工建设阶段控制工程造价,是实现设计项目投资期望值的具体操作。
中图分类号:TU3 文献标识码:A文章编号:
一、建筑结构设计与选型
建筑结构是建筑技术的重要组成部分,而建筑技术是建筑的三大要素之一。建筑结构赋予建筑物独特的空间构造和格局,作为建筑物的支撑结构和载体,其稳定性和质量直接影响着建筑物的质量,从而影响使用者的安全。在建筑的准备阶段,从建筑设计开始就存在着对建筑方案的利弊比较选择问题,还有后期的建筑实施阶段,其施工工艺、工序、技术方法等的科学合理选择,要做好以上各个方面才能保证建筑结构的质量。
1砌体结构
建筑物砌体作为建筑的支撑结构,一般不在墙体上开设门窗,主要起到分隔和围护的作用,所以建筑物墙体的材料选择具有取材方便、施工设备普遍、施工技术含量不高、施工效率高等特点。一般情况下,由于建筑物砌体的抗压强度不高,所以砌体一般应用于小于等于七层的建筑;由于建筑物砌体的抗震性不好,所以一般不应用于高层办公楼和空间较大的商场类建筑。
2框架结构
建筑物框架结构一般采用钢筋混凝土材料,除了具有墙体的分隔和围护作用外,还可以承载建筑物的重量,起到支撑的作用;同时建筑物框架结构的设计要科学合理,在符合生产工艺的前提下,可以根据使用者的偏好对建筑平面灵活设计。由于钢筋混凝土材料具有很好的抗压和抗震效果,所以一般高层建筑均采用这种材料作为建筑物的框架结构。
3剪力墙结构
建筑物剪力墙作为墙体的一种具有分割和围护作用,同时其重要作用是作为建筑物的承重墙,所以建筑物剪力墙需有较强的承载能力,建筑物剪力墙的设置要能够满足建筑物整体的设计要求,空间布局合理实用。在一般情况下,剪力墙多应用于高层建筑,主要作为对抗侧力的结构。但是因为建筑物剪力墙的承载力会受到间距的影响,所以采用剪力墙的建筑物平面空间设计不够灵活,多用于旅馆、公寓住宅等建筑物。在词用剪力墙结构时候,楼盖结构可不设梁,而选用钢筋混凝土平板,这样做的好处是在层数一定的情况下,可以减少层高。
4简体结构:
建筑物筒体结构的特点是具有很强的抗侧力和抗扭能力,如果能在建筑物设计时把简体墙集中布置,可以提高建筑物的平面空间设计的灵活性,所以建筑物筒体结构多应用高层、超高层商场等公共建筑。建筑物简单结构在进行平面设计阶段,宜采用方形或者圆形为佳,也可以选用稳定性较好的三角形或人字形。如果由于实用性建筑物要采用矩形设计时,长:宽应该小于或者等于2。同时外框的柱间距一般为1.22~3m,矩形设计四角的外筒柱子截面做成l形或八字形,再加大截面尺寸至原来的2~3倍。为保证建筑质量,一般情况下内筒边长尺寸等于1/3外筒边长。为了加强建筑的空间整体感,可以采用在框筒顶部设置1~2层高刚性环梁的方法。
二 建筑结构分析的基本假定
1弹性假定在当前的建筑施工领域,对高层建筑结构进行分析的实用方法是弹性假定计算法。因为建筑物处于自然环境中,随时四季的更换和天气的变化,建筑结构所需承受的负重是不同的,所以弹性假定计算法比较符合现实的建筑环境,具有很高的现实价值。但是如果遇到地震或者台风等重大自然灾害的时候,由于受力较大,高层建筑结构会出现位移、裂缝等情况,使建筑物处于弹塑性工作状态,这时仅采用弹性假定计算法并不能真实地反映结构的承重等实际工作状态,要采用弹塑性动力分析法进行分析。2小变形假定
在当前的建筑施工领域,对建筑结构进行分析的常用方法是小变形假定。有学者对几何非线性问题进行研究,发现当顶点水平位移:建筑物高度 大于1/500 时, p—效应影响几乎可以忽略不计。3刚性楼板假定
在当前的建筑施工领域,对很多高层建筑结构进行分析的前提假设为:楼板在其自身平面内具有无限大,平面外的刚度忽略不计。这样假设因为忽略了结构位移,可以简化计算方法,并作为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了基础前提。在大部分情况下,除了竖向刚度有突变、楼板刚度较小、抗侧力构件间距过大等情况,对框架体系和剪力墙体系均可以采用这种假设进行分析计算, 4计算图形的假定
在当前的建筑施工领域,一般采用三维空间分析方法来对高层建筑结构进行分析。这主要是由于二维协同分析方法忽略了平面外的刚度、扭转刚度和抗侧力构件的位移等问题,这样会使分析结果与实际情况。
三 建筑结构静力分析方法1框架——剪力墙结构有很多方法可以计算框架——剪力墙结构内力和位移,因为各种方法的的前提假设条件不同,所以不同假设的具体计算方法也各不相同,在当前的建筑施工领域,一般采用连梁连续化假定方法,在假设剪力墙、框架的水平位移或转角相等的位移协调前提下,通过建立位移与外荷载之间的微分方程,将结构转化为等效壁式框架,最终求得所要的数据。
2剪力墙结构
剪力墙的承重性是由其开凿情况决定的,按照剪力墙的承重大小可以将其分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等。在计算内力与位移时需要按照剪力墙的不同类型和截面受力特点采用适宜的方法来进行计算。比较精准的剪力墙结构计算方法是平面有限单元法。但其弊端是可变因素较多,需要时间较长,所以只有特殊的开洞墙、框支墙的过渡层等复杂情况才会采用此方法进行计算。
3筒体结构
对建筑物筒体结构进行分析的方法包括以下两种:第一,等效连续化方法。第二,等效离散化方法。等效连续化方法是将离散杆件进行连续化处理的方法,具体可分为几何连续化分布和几何物理连续化分布两种,均是为了对弹性薄板的性能进行分析而是将离散杆件转化为等效的正交异性弹性薄板的有效方法。等效离散化方法是进行杆系结构分析方法的前提,将连续的墙体离散为等效的杆件。主要的计算方法有核心筒的框架分析法和平面框架子结构法两种。
小结
建筑物应该具有实用、经济、安全、美观的作用,对建筑结构进行设计的目的就是为了使建成的建筑物拥有其基本功能。开发商为了自身的经济利益,会对建筑结构造价进行评估和设计,以保证其利润的最大化。所以建筑物的安全性和经济性是衡量建筑结构设计人员业务水平的重要指标。
目前,人类还没有建立关于地震的科学化预报体系,无法及时有效的预测地震,人们只有提高建筑物的抗震性能,最大限度地降低地震发生后造成的危害。随着近年来地震的频发,设计人员必须要改变传统的观念,提高自身关于抗震设计的知识储备与专业技能,重视土木工程结构中抗震性能的设计,提高建筑物的质量,为了人们生命财产安全提供保障。
一、土木结构设计的现状
(一)土木结构设计的特点。在建筑用地一定的情况下,建筑物层数越多,可以容纳的居越多。土木结构承载着建筑物自身以及其附属物的全部重量,对于楼层较少的土木结构,其承载的只是上述的重量,但是对于楼层较多的土木结构,其除了会承载上述重量之外,还需承载由于风力等自然因素造成的水平力,这就需要土木结构具有较强的抗侧力。因此,在设计高层土木结构时,首先应考虑抗侧力,其后是水平荷载力。此外,对于高度一定的土木结构,其抗震性能会在风荷载以及地震的共同作用下,呈现出差异化。
(二)木结构抗震要求更加苛刻。在土木结构设计之初对其抗震性作出要求时,要顾及到正常使用时的承载能力,还要使土木结构具有优良的抗震能力,这样才可以使土木结构遇小震不坏、大震不倒。对土木结构延性的计算是一项繁琐的工作,唯一简单的方式是通过土木结构的构造设计来计算。在高层土木结构的设计中,为了使其结构有良好的延性,对其结构构件的规格、材料及配筋率有着严格的要求。此外,土木工程结构的剪力墙的横截面积往往很大,所以在土木结构的设计中其变形是不可忽略的。
二、土木工程结构设计中的抗震设计
(一)建设过程中的场地选择。在进行土木工程设计之前,必须要经过的一个环节便是选择合适的场地。在进行调查时,首先应对整块地域的地形地貌情况进行了解,应适当避开曾经发生了凹陷、断裂的地层,保证建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避开,应采取相应的预防措施,对不良区域进行适当的加固防护。
(二)使用特殊的防震材料。使用防震材料对土木工程建筑进行防震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏、墙体等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
(三)合理布置结构。土木工程结构设计中的布置是一个重要的环节,可以有效提高建筑物的抗震性能。在设计土木工程结构布置时,设计人员应充分考虑以下几种因素:建筑物平面外形尺寸、建筑物所在区域的地形、荷载分布情况、建筑物抗侧力分析等。这些布置虽然表面上看起来简单,但是在实际应用时却会因为各种各样的因素而导致预期的效果不能得到有效实现,尤其是土木工程的外在设计十分复杂,设计人员难以按照简单化的方案进行施工,只是将可能出现的问题控制在允许范围内。而且,我国相关政府部门还应颁布明确的土木工程结构设计规定,提高设计人员的实践经验,保证土木工程结构的抗震设计要求可以得到实现。同时,投资商不能不懂装懂,对设计人员的设计随意指责,让其按照自己的想法更改,应保证土木工程结构设计具有实际价值。
(四)建筑平面抗震设计。均匀对称是建筑平面布置设计的核心,同时均匀对称也可以更好地呈现建筑物各种空间功能需求。如果建筑墙体、钢构件不对称,在地震发生时,建筑结构受力不均匀,导致变形不均匀现象发生,建筑局部墙体乃至建筑物遭到损坏。平面组合设计、单个房间设计是建筑平面设计的核心组成元素。在设计单个房间平面的时候,必须准确确定各个房间的面积、门窗位置等。建筑平面组合形式具有多样化的特点,比如,集中式、单元式,要结合施工现场的实际情况,选择适宜的平面组合形式。以单元式为例,在优化利用垂直交通的基础上,使各个使用空间有机融合,这种形式大多用于商住楼、高层办公楼。要尽可能把竖向交通设置在平面内,提高建筑结构的整体刚度、抗扭转能力等。如果竖向中心在平面外,要尽可能少在转角的地方开门开窗,防止出现“转角效应”。以集中式为例,借助大厅,把各个房间相融合,大厅便是其重要的桥梁。这种形式比较适用于商场、展览馆,经常采用大跨度结构、空间网架结构等,提高建筑结构的抗震性能。
三、Y语
综上所述,随着我国在土木工程行业投入精力的增多,其地位也在不断上升。当前,建筑物的稳定性以及抗震性已经成为土木工程结构设计中的一个重要话题,因此,相关研究人员应加强对土木工程结构设计中抗震性能的设计,提高自身的知识储备与专业技能,进而促进土木工程行业的健康发展。
参考文献:
[1]张婧娴.土木工程结构设计中的抗震浅述[J].商品与质量,2016,
中图分类号: TU471.8 文献标识码: A 文章编号:
在现代建筑中,由于地基软弱、荷载分布不均匀等原因,引起建筑物下沉或者不均匀下沉,虽然地勘报告能够揭示各土层状态,但地基承载力也很有限,我国建筑历史上也曾有过建筑物均匀下沉实例,上海某大厦目前已沉降后,下沉超过一层左右。但是如何防止基础的不均匀沉降如何采取技术措施和技术方案,目前其说不一,各抒已见,我认为在软弱地基上建造建筑物一方面采取合理的基础方案,同时采取合适的处理技术措施,尤其在建筑、结构、设计和工程施工中采取相应的合理、可行、方便、经济的技术方法,来减轻不均匀沉降对建筑物造成的严重危害。特别是在地基条件严重较差,例如:水位很高,地基承载力很低的污泥质土壤,如建筑设计和结构设计处理得当,可节省基础造价,降低工程成本和投资,减少地基处理的造价,因此解决地基沉降在工程施工中占有极其重要的意义。
一、从建筑方面采取的技术措施。
1、建筑平面力求简捷。
建筑平面设计对不均匀沉降起着一定的作用,如平面呈一字型,呈口字型,层数和高度接近一致的建筑物,这样基底的应力均匀,结构设置的圈梁易拉通、封闭,建筑物的整体刚度好,即使沉降较大,建筑物不轻易被拉裂而形成裂缝和破坏。例如我们已施工完的某市六层住宅(图 1)。
( 图一)
平面呈“一”字形,长 48m,高 18.8m,长度与高度比例小,整体刚度好,实测得建筑物沉降为曲线二侧边部为 85mm,中间为106mm。
但墙身为建筑物体复杂,例如为“L“”T“”山”等建筑物的整体刚度,远远不如“一”字型及“口”字型,特别是在纵横单元相交处,基础地基应力叠加,该处的沉降往往大于其它部位,又因在使用过程中构件受力复杂,建筑物在该处易造成不均匀沉降,而结构,由其是砌体结构抗拉强度低,墙身产生裂缝,图 1 为某“L”型建筑物相对沉降曲线及墙身开裂状况。
2、设置沉降缝
用沉降缝将建筑物从基础到屋面分割开,形成若干个独立刚度较好的沉降单元,使得建筑物平面变得简单,长高比减小,可有效地减轻地基的不均匀沉降。沉降缝通常设置在如下部位:
2.1 平面形状复杂的转角处;
2.2 建筑物高差大,荷重差异大的部位;
2.3 长高比过大的建筑物的适当部位;
2.4 地基土压缩性显著变化处;
2.5 建筑物结构或基础类型不同处;
2.6 分批建筑的建筑物交接处;
2.7 二种基础型式交接处。
3、控制相邻建筑物的间距,相邻建筑物太近,则因地基应力扩散作用,令相互影响,引起相邻建筑物产生附加应力,造成沉降。
4、建筑物与设备管道,应有足够的净空,宜采用柔性的管道接头。
二、结构技术措施
在软弱地基上,减小建筑物的基底压力及调整基底的附加应力分布是减小基础不均匀沉降的根本措施;加强结构整体刚度和抗侧力的强度,也是调整基础不均匀沉降的重要措施之一。将建筑物上部主体结构做成静定体系同时也是减轻地基不均匀沉降危害的有效技术措施。
1、减小建筑物的基底压力
上部的荷载包括主体结构如楼面、屋面、可变荷载及永久荷载,下部基础自重,及其上方填土,民用建筑永久荷载大约占全部荷载的 60%- 75%,所以应设法减轻结构的重力。
减轻墙体重力采取轻质墙体。
b.采用轻型结构如予应力的结构,轻钢屋面,自防水自找坡构件。
c.采用覆土而轻的基础,空腹沉井等。
d.采用予应力结构。
2、调整基底压力或附加压力
a.设置地下室,作为地下车库,减小基底附加压力。
b.改变基底尺寸,调整基础沉降,上部荷载大的基础,可采用承
载力要求大的基底面积。
3、增强建筑物的刚度和强度
a.控制长高比宜在 L/H≤2.5 为宜。
b.砌体及节能住宅按规范设置钢砼圈梁,可适当把圈梁高取其规范上限,配筋率也取规范上限。这样提高砌体的抗剪抗拉,防止砌体出现裂缝,圈梁一般设在窗口上、楼板下,隔墙适当设置拉结圈梁把砌体结构连成整体且局部闭合。
c.砌体结构内应设置钢筋结构造柱,与砌体结构拉紧,同时砌体内设钢筋与柱拉结。
4、基础宜采用桩、筏、箱等基础。
5、上部主体结构应采用静定结构各为独立单元。
三、施工技术方案
1、基坑开挖,不要扰动基底土体,通常厚度 300mm 为予留层,待垫层施工时再挖至基底。
2、开挖后立即进行基础施工,不得凉晒,不得被水浸泡。
3、如有上述证状,需把扰动层挖掉,用中粗砂回填到原设计标高。
4、建筑物高、低错落,应先施工高、重部分,再施工低、轻部分,高低跨设计连体,可采用后浇代方式,消除高低跨之间沉降差异。
四、在使用方面应向业主提出警示
不要随便改便使用功能,例如:原设计住宅,有的改为“OK”厅,由于局部改变增加荷载,造成基础不均匀沉降,违规出事不在一一例举。
五、结束语
综上所述,地基不均匀沉降是引起土木、建筑工程事故的主要原因之一,对建筑物的破坏是难以修复的。但是能在设计、施工等各方面采取一定的措施,就可以预防和控制不均匀沉降的产生,确保施工质量。
参考文献:
防震设计是高层建筑结构设计必不可少的一部分,并且地震是一种无法消除的自然灾害。因此,高层建筑结构设计人员应采取科学、合理的措施来降低地震对高层建筑物的危害系数,以提高高层建筑物的稳定性,从而保证人们的生命和财产安全,这同时也是我国高层建筑物结构设计工艺不断优化的必然结果。
1高层建筑结构设计中抗震概念概述
地震的发生是无规律的,因此做好高层建筑物的防震设计是十分必要的。实践证明,只有利用科学、合理的设计措施,整体布局高层建筑的结构细节,才能降低地震对于高层建筑物的危害。一般抗震设计是从抗震值和抗震措施两个方面进行的,其过程是:地震情况统计、数据分析、提出概念。抗震概念设计的主要内容就是保证高层建筑整体的稳固性和细节结构的抗震性。简单地说,抗震概念设计就是基于工程抗震的基本理论和实际的抗震经验总结出的工程抗震概念,是决定建筑物抗震能力的基础。抗震概念设计中包含空间作用、非线性性质、材料时效、阻尼变化等多种不确定的因素。抗震概念设计的原则是建筑结构设计简单性、刚度适宜性、匀称性、整体性。例如在一些地震频发的地区设计高层建筑时,应该考虑都高层建筑上下部分结构性质不同的问题。
2高层建筑架构设计中抗震概念设计的应用策略
2.1合理的场地
高层建筑物的建设地点也是保障建筑工程施工质量的关键因素。选择合理的建筑施工场地,不仅可以减少企业的投入成本,还能提高建筑物的稳固性。因此,施工人员可以利用现代先进科技设施来选择理想的地段。场地的选择应当避开地震危险地段,如地震时会发生崩塌、地裂以及在高强度地震下容易发生地表错位的场地。一般地震危险地段包括断层区、坡度陡峭的山区、存在液化和夹层的坡地以及大面积采空的地区。如发生严重地震的四川北川地区,其区域特点是县境内地形切割强烈,地形起伏大,相对高差超过1000m,沟谷谷坡一般大于25°,部分达40°~50°,甚至陡立。并且地貌类型以侵蚀构造山地、侵蚀溶蚀山地为主。另外在县境内还存在一条断裂带。这也就是北川地区成为汶川地震重灾区的原因,该地区的地震宏观烈度达到了Ⅺ度。因此,建设高层建筑的重点就是选择地势开阔、平坦以及中硬场地土。如我国中部平原地区,其地势平坦,并且属于地震低发区。当然,如果无法避免区域限制,那么也可以选择抗震性比较好的地区,如避免存在孤立山包的区域以及表面覆盖层厚度较小的区域。总之,因地制宜,选择合适的高层建筑建筑建设场地是保证高层建筑物稳定性的最佳途径。
2.2合理布局建筑平面
建筑物的房屋布置和结构布置都是影响高层建筑物稳定性的重要因素。依据抗震的概念,合理布局能够有效提高高层建筑物的抗震能力,延长建筑的使用年限。一般施工人员都会根据地震系数选择适当的建筑物高度和宽度,使高层建筑的抗震能力达到最大值。建筑平面的布置可以从四个方面考虑:一是布置平面时,应当遵循简单、对称的结构特点,以减少偏心;二是应当保证质量和刚度变化均匀,避免楼层错层问题;三是尽量设计合理的平面长度,且建筑物突出的长度也应该符合相关标准;四是尽量避免采用角部重叠的平面图形以及细腰形平面图形。如早前发生在墨西哥的地震,相关人员在地震发生后对房屋的结构进行了分析。据数据表明,建筑物刚度明显不对称会增加15%的地震破坏率,拐角形建筑会增加42%的地震破坏率,因此,高层建筑施工人员应该科学合理的设置建筑平面。此外,现浇钢筋混凝土高层建筑适用高度的确定需要考虑地区的地震烈度,如高层建筑的抗震墙在烈度系数达到6的地区,其最高适宜高度为130米;在烈度系数为7的地区,最高适宜高度为120米。总之,合理的高层建筑物平面布局是保证高层建筑抗震能力的关键。
2.3合理的结构设计
高层建筑的结构设计不仅要满足抗震要求,还要满足经济、功能齐全、施工技术等要求。在设计高层建筑结构时要考虑实际的场地环境和建筑物本身的建设标准。另外,结构的设计还应该满足对称性。总之,对于高层建筑的结构设计应该从各个方面综合考虑。首先,高层建筑结构的设计需要考虑多种影响因素,除材料、施工、地基、防烈度等因素外,还要考虑经济因素,之后才能确定建筑物结构类型。有利于防震的建筑平面设计包括方形、圆形、矩形、正六边形、正八边形等,不利于防震的建筑平面设计包括多塔形、错层、楼板开口等。次外,如果建设的高层建筑属于纯框架高层建筑,那么设计人员应避免出现框架柱倾斜、楼体倾斜等问题。因为如果框架柱倾斜,一旦发生地震就会出现剪切破坏问题,造成高层建筑的严重损坏。其次,更为重要的是结构设计一定要遵循对称原则,避免扭转问题的出现。如果高层建筑结构采取对称的结构,那么当发生地震时,其建筑物只会发生平移震动,建筑物各个部分的受力比较均匀,从而降低地震对高层建筑的破坏程度。
2.4设置多条防震线
设置防震线是为了提高高层建筑结构的抗震系数,提高建筑物体的稳固性。之所以设置多条防震线是因为建筑物中各个部分的结构和功能是不相同的,设计相应的反震线能整体提高高层建筑物的抗震能力。设置多条防震线的优势在于如果发生地震时,第一道防线的抗侧力构件在遭到破坏之后,其地震的冲击力和破坏力就会减弱。这样当地震经过多道防震线之后,地震的破坏力就会降到最低。如尼加拉瓜的马拉瓜市的美洲银行大厦,就是应用多道防震线的典型建筑,其大楼采用的是11.6米*11.6米的钢筋混凝土芯筒作为主要的抗震和防风构件,并且该芯筒又由四个小芯筒组成。相关数据显示,该高层建筑对于地震的反应用数据表示是,当发生地震时,其四个小芯筒的结构底部地震剪力值达到了27000KN,结构底部地震倾覆力矩达到了370000KN•m,其结构顶点位移值为120毫米。总而言之,设置多条防震线提高高层建筑物防震能力的重要手段。尤其是在社会经济快速发展的背景下,重视抗震概念的设计是延长高层建筑物使用年限,提高我国建筑工艺水平的关键。
3总结
综上所述,随着我国经济水平的不断增长,高层建筑物的数量也在迅速增长。因此,做好高层建筑结构设计中的抗震概念设计就凸显的尤为重要。将抗震概念设计应用到高层建筑结构设计中,不仅要考虑高层建筑结构施工的各个方面,还要考虑各种外界因素以及抗震标准。这样才能提高高层建筑的稳定性,降低地震给高层建筑造成的危害程度,从而保证人们生命和财产的安全。
作者:周宝学 单位:浙江华坤建筑设计院有限公司
参考文献:
[1]张念华.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中国新技术新产品,2014,04∶78-79.
中图分类号:TU74文献标识码: A
测量放线是通过在房屋建筑施工中建立完整的施工控制网络,以确立房屋建设施工的准确数据,其测量的准确度好坏直接影响着房屋建设工程的质量。因此,在对房屋建筑进行施工前,必须要时刻关注测量放线,加强施工准备,认真熟悉图纸设计与施工规范,并保证核对测量放线的各项尺寸,根据施工现场状况来确定坐标高程及控制点,同时还应制定专项的测量放线施工组织方案,如:基础定位控制、平面轴线控制、楼层高层控制等,加强对测量器材的配备,提高测量放线人员的责任心,从而保证房屋建筑测量放线施工可以顺利实施,以达到测量数据可以符合规范施工要求。
1.工程概况
某高层建筑工程共有29层,建筑总高度为112.63m,属于商业高层建筑。其中,地下室有两层,层高为4.1m,地上1-5层为裙房,一层层高为5m,2-5层层高为4.5m,5-7标准层层高为3.5m。建筑平面、立面呈现长方形,建筑结构为现浇砼剪力墙结构类型。施工规范要求轴线测量精度不大于1/10000的轴线位移、竖直小于20mm的垂直度,±0.000绝对高程为182.547m。整个建筑设防为七级抗震等级。
2.房屋建筑测量放线施工技术
2.1整体测量控制
根据施工总平面图提供的放线依据,采用经纬仪及钢尺进行测量放线。在进入现场后,测量员首先要同业主着手实地校核红线桩和水准点,并做好记录。待校核交接完毕,测量员要严格按照操作程序和操作方法,严谨细心地开展施测的各项工作。将控制网的误差限制在毫米级,保证测距相对中误差控制在1/20000~1/40000之间,测角中误差限制在±5s以内,在测站上的高差误差限制在±3mm以内。在延长直线时采用正倒镜取中法,测水平角时采用测回法观测。
2.2合理布置施工控制网
高层建筑施工控制测量的任务首先是建立施工控制网,一般情况下,在新建的大型建筑场地上,施工控制网一般布置成正方形或矩形的格网。作为测量放样及工程检查验收基准的施工控制网,施测的精度要求是比较高的,在优化网的设计中,一般是以点位中误差来作为衡量布网精度的标准。在布置控制网是应注意以下几点:
2.2.1一层结构不宜留放线孔,以免雨季时雨水倒灌到地下室淹没电梯等设备。
2.2.2放线孔以离轴线 1 米左右为宜,尽量避开剪力墙 、电梯井等钢筋、模板密集的区域,以利于放线工作,各区放线孔最好布在同一直线,以便于相互检核。
2.2.3放线孔宜留在同一个层面 ,以便垂准仪向上传递控制点 ,分区域施工时,放线孔也要分区域布设,以利于施工。
2.3施工测量、放线
结构施工分为两大部分,地下部分和地上部分。结合本工程的特点,结构施工测量基础部分实行外控制法,地下室采用外控制法,主体结构采用内控法。根据整体测量布控图,当施工基础部分时,采用外控手段,利用经纬仪将设在基坑四周的控制点轴线转移至坑内,以控制开挖及坑底部落低部分的平面位置。根据标高控制点,利用水准仪控制垫层标高。当垫层施工完毕后,再根据轴线、标高控制点施放出准确的轴线和标高控制点,给底板施工创造精确的平面尺寸。控制点的保护尤为重要,施工过程中要将外部测量控制点放于围墙上或永久的构筑物
上,并予以保护,内控点用砖与铁盖板加以保护。
2.3.1基础施工测量、放线
根据提供的坐标点,同时利用CAD绘图软件结合基础结构施工图,提前确定本工程轴线控制网和轴线控制点,并计算出各轴线控制点的坐标值,作为基础轴线控制网和控制点投测及基础施工放线测量的依据,高程水准点以业主提供的高程为基点,作为基础标高控制测量依据。
2.3.2基础开挖放线
由于建筑平面控制桩及轴线控制桩距基础外边线较远,在基础开挖时,不易被破坏,故在开挖基础时不需引桩。基础开挖撒线宽度不应超过15cm。根据建筑物平面控制网、设计边坡及地面高程,分别测设出基槽下口及基槽上口,并沿上口桩撒出开挖边线,上口桩位允许误差+50mm、-20mm。基槽下口桩允许误差为+10mm;开挖至接近槽底时,应及时测设坡角与3m×3m的方格网点标高,允许误差为±10mm。此外,垫层上的基础放线应用经纬仪正倒镜法以轴线控制桩为准将各轴线直接投测在垫层上。
2.3.3主体施工测量、放线
当基础施工完毕后,此时基坑底部已经基本稳定,在测量时首先进行基坑轴线、标高控制点的复核,确认控制点无误后,利用激光经纬仪AZ322-A,水准仪DJD-C将标高控制点、轴线施放到地下室底板表面上,并设立建筑物高程控制点和内控轴线控制网络系统。此时建筑物内形成独立系统,而外部标高、轴线控制点转换成为建筑物的变形比较系统,将作为建筑物沉降、不均匀沉降引起的倾斜、外墙装饰墙面控制的检验等基点。外部控制点须经常检验复核,保证系统的精确度。当内控轴线、高程系统完成后,将由底板向上进行整个结构内控轴线施放。内控轴线上移采用高精度激光经纬仪进行内控轴线测设。交汇点垂直向上的楼板均每层留200×200的测量孔,利用激光经纬仪通过辐线交汇点向上垂直投射至上层空洞处的透明靶上,确定上一层楼四角控制轴线交汇点,再利用经纬仪将四点转角交汇复核,即可得到上层楼层的控制轴线平面,利用该平面控制体系即可控制上层楼的施工位置。
2.3.4各楼层水平标高传递
以施工图纸给定的±0.00标高作为水平标高依据,从建筑外引测至建筑内以利向上传递的部位,电梯井、管道井的内墙上作好明显标记作为结构施工向上引测的标高依据,每个楼层标高以此依据作为原始点用经校检后的50m钢尺向上丈量,并作好标记作为本层的水平标高依据。在施工中应引测多个水平点依据绘
制平面图并标明各点的标高,将资料交各栋号施工员,因此应采用闭合法检查多个水平依据点以满足施工测量规范要求。
3.加强沉降观测
由于高层建筑对地基施加了一定的压力,这就必然会引起地基以及周围地层的变形,为了保证建筑物的正常寿命和安全性,所有高层建筑物均要进行沉降观测。沉降观测的基准点,应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立,而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。一般高层建筑物周围要布设三个基点,且与建筑物相距 50m 至 100m 间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点,也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。
3.1布设沉降观测点
沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑,布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。
3.2埋设沉降观测点
埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠,使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图,以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处做好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。埋设沉降观测点应在剪力墙±0.000标高以上50cm处开洞,将直径25的钢筋或铆钉,制成弯钩形,平向插入洞内,再以1:2水泥砂浆填实。
3.3沉降观测周期
沉降周期规定:从进入场地开始前三个月每半月观测一次,后三个月每个月观测一次。半年后根据情况,每月观测一次。直至该层建筑结顶为止,或延续半年。依据本工程特点,沉降观测可采取以下方法:建筑物的主要墙角都布设观测点;所有沉降缝、伸缩缝 、高低建筑物接壤处两侧各布设一个观测点;一层的所有观测点高度统一高于室内地坪0.5米;观测采用“五定”原则,即点、仪器、人员、环境、路线固定。
4.结束语
定位测量放线是建筑工程施工的前提,测量数据的准确与否直接关系着房屋建筑工程建设施工的质量和进度,因此,要想保证建筑工程施工达到设计规范要求,就必须加强房屋建筑测量放线技术的应用,通过对先进测量仪器的引进与应用,并根据高层建筑工程施工的特点,充分发挥工程实践经验,把握施工中的重难点,可以保证房屋建筑测量放线施工技术达到设计规范要求。
参考文献: