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二类高层建筑定义

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二类高层建筑定义范文第1篇

关键词:建筑设计;防火;排烟;规范

中图分类号:TU74 文献标识码:A

我们知道,中国经济现已进入全面发展期。各地建筑市场十分火爆,特别是经济活跃的中心城市,建筑形式越发复杂,建筑规模日渐庞大,建筑层数更是越建越多。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)、《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)、虽经历了数次修订与调整,但仍无法完全适应日新月异的建筑市场需求,广大设计人员工作中遇到的疑难问题似有增多的趋势。其实,出现这种现象并不奇怪。因为“规范永远是滞后于现实的”。建筑业的迅猛发展,提出了越来越多的现实问题,其中的许多问题现行规范中并未提到,许多疑问在工作中也未得到很好地解决。

1 内走道排烟问题

内走道是火灾发生时联系着火房间与竖向疏散通道(楼梯间、前室等)的惟一通道,其排烟设计是相当重要的。

《高规》与《建规》的对比:《高规》对内走道排烟要求的规定如下。一类高层建筑和建筑高度超过32m;二类高层建筑的下列部位:

(1)长度超过20m的内走道应设排烟设施(含自然排烟设施和机械排烟设施);(2)采用自然排烟时,长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%;(3)无直接自然通风,且长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风,但长度超过60m的内走道应设机械排烟设施。

《建规》对内走道排烟要求的规定如下:设在首层、二层或三层以外楼层的歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉OK厅(含具有卡拉OK功能的餐厅)、游艺厅(含电子游艺厅)、桑拿浴室(除洗浴部分外)、网吧等歌舞娱乐放映游艺场所(以下简称歌舞娱乐放映游艺场所)的超过20m且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通风,但长度超过40m的疏散内走道,应设机械排烟设施。《高规》同时规定,上述场所应设置防烟、排烟设施,并应符合本规范的有关规定。根据对《高规》防烟、排烟和通风空调部分的理解,可认为在高度低于32m的二类高层建筑内,不管走道情况如何,设计时均可不考虑排烟设施;设在高度低于32m的二类高层建筑内的歌舞娱乐放映游艺场所的内走道也可不考虑排烟设施。根据对《高规》总平面布局和平面布置部分的理解,可认为有直接自然通风、但长度超过60m的疏散内走道,才应设机械排烟设施。《高规》前后表述没有呼应,且对设内走道排烟开始就附加了一个限定条件:“一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位”,使得《高规》宽于《建规》。这显然是违背常理的,因为不管怎样,高层建筑的疏散始终会比多层建筑要困难。

2 防烟楼梯间自然排烟问题

多年以来,设计人员,尤其是建筑师们都知道有这样一条规定:除建筑高度超过50米的一类公共建筑和超过100米的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间,只要每五层内可开启外窗的总面积不小于2.0m2即可满足自然排烟要求,不必考虑加压送风井道。因此,满足自然排烟要求似乎并非难事。其实,这里还有一个限定条件:且顶层可开启外窗面积不宜小于0.8m2。这样限定的目的就在于:火灾时由于烟囱效应的影响,未设置机械加压送风的防烟楼梯间内的烟气迅速沿楼梯间上升。如果该楼梯的顶层没有开设外窗或外窗面积过小,虽然沿途的外窗会排走一部分的烟气,但由于烟气的上升速度可达4m/s以上,则大量的烟气仍会迅速聚集在顶层及上部的防烟楼梯间,将严重影响人员的逃生,疏散。因此,采用自然排烟的防烟楼梯间,其顶层一定要有可开启外窗,且开窗面积还应满足规范要求,这也是设计师们不应忽视的问题。

3 中庭排烟问题

所谓中庭,就是指三层或三层以上、且短边不小于6米的大容积空间。建筑设计中采用的中庭,不仅增加了建筑空间的魅力,同时也增大了火灾的危险性。与普通建筑相比,中庭建筑具有火灾荷载大、人员密集,内部功能复杂等特点,尤其是它具有一个或者多个竖直方向上连续贯通数层的封顶大型空间。研究发现:火灾时,即使中庭没有明显的火烟传播,也会有大量高温毒气迅速扩散,充满整个空间并向整幢建筑物蔓延。可见,火灾时中庭排烟的成功与否至关重要。因此,规范规定:对于高层建筑,超过12米的中庭需采用机械排烟,排烟风机设于中庭顶部。而对于多层建筑,《建规》并未将中庭高度作为机械排烟的充分条件。也就是说:无论中庭高度是否超过12米,只要可开启的天窗或高侧窗的面积不小于中庭地面面积的5%即可满足自然排烟要求。需要补充说明的一点是:根据所发生的中庭火灾实例和我国现在的经济状况及管理水平,结合自然排烟的特点,《建规》对中庭应设置机械排烟的高度并未限制在12m。但因自然排烟受热压和密闭性等因素的影响,有条件时,虽具备自然排烟条件也宜采用机械排烟设施。这一点应引起设计人员的注意。

4 建筑物火灾时的排烟补风问题

规范规定:在地下建筑和地上密闭场所中设置排烟系统时,应同时设置补风系统,其补风量不宜小于排烟量的50%,补风系统应符合下列要求:

(1)补风可采用自然补风或机械补风方式,空气宜直接从室外引入;(2)排烟区域所需的补风系统应与排烟系统联动开停;(3)送风口设置位置宜远离排烟口,二者的水平距离不应小于5米。

地下建筑密封性强,火灾时排烟系统启动后,如果不设补风系统,则新鲜空气不能输送到排烟区域,无法满足排烟要求,加大了火灾的危害性,这是不难理解的。问题在于“地上密闭场所也需设置补风系统”。那何为“密闭场所”呢?《建规》条文说明的定义为:外墙和屋顶均未开设可开启外窗,不能进行自然通风或排烟的建筑。诸如KTV,影剧院的放映厅等不设开启窗扇的场所均应算作“密闭场所”。也就是说,长期以来,设计人员认为地上建筑火灾排烟时,空气在压差的作用下可通过门窗缝隙,通风口补充进入排烟空间,因此不需设置补风系统的观念在密闭场所是不适用的。还有一点也容易被暖通设计师忽略,就是:设计室内排烟及补风系统时,其补风口距排烟口的水平距离至少应大于5米。这一点,其实在地下汽车库的排烟设计中早已出现过,可实际应用时人们往往将它忽略。距离过近就意味着排风短路,直接影响的就是排烟量不足,排烟效果不理想。在火灾现场,烟气的浓度降低的越多,就意味着有更多的生命被我们挽救。

二类高层建筑定义范文第2篇

关键词:消防;设计

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

公寓式建筑从功能上可以简单的分为公寓式住宅、公寓式酒店、公寓式办公。我们可以先从简单的字面理解其定义。公寓式住宅:是相对于独院独户的西式别墅住宅、通常的单元式住宅、塔式住宅而言。公寓式住宅一般建在大城市及商业繁华地段,大多是高层建筑。建筑形式上其以塔式、通廊式为主;功能上每一层内有若干单独使用的套房,大多为一室一厅形式;其服务对象主要为单身贵族及白领。公寓式酒店:是相对于大型综合类酒店而言。其大多与公寓式住宅共存于一幢建筑内,具有简单、方便、整洁、消费低的特点,供一些常常往来的客商及其家眷短期租用,与公寓式住宅不同的仅是居住人群流动性较大。公寓式办公:是相对大型综合楼、写字楼而言。其大多也存在于公寓式住宅内,是指单元式小空间划分,每个单元平均建筑面积一般不大于100平方米,有独立卫生设备的办公建筑。此种物业因面积较小且相对独立,较适合小型公司办公及"SOHO"一族。从上述简单的定义,我们可以看出公寓式住宅、公寓式酒店、公寓式办公实际建筑形式、类别是相同的,甚至可以同时存在于一幢建筑内,因此,可简单把此类建筑定义为"公寓式建筑"。

《建筑设计防火规范》(GB50016--2006)(以下简称《建规》)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045--95)(2006年版)(以下简称《高规》),对于公寓式建筑在规范条文名词解释和条文说明中并未做出相应的解释和说明。这就产生了公寓式建筑的消防设计是按居住建筑还是按公共建筑的标准执行这一争论。现就在此类型建筑消防设计过程中存在的几个问题,提出一些个人看法与大家共同探讨。

1 明确建筑性质

由于公寓式建筑是随社会经济发展的产物,而对于执行标准看,我国标准一直是"处方式",因此对于新型产物具有滞后性,笔者认为就这一问题,首先我们应明确公寓式建筑所在开发地块的土地使用性质,是商业用地还是住宅用地。其次建筑的使用性质,开发公司是按住宅用房还是按商业办公用房为业主办理产权手续,再次是房屋建成后相关的管理规定是否对房屋使用功能进行了明确并纳入购房协议,这样公寓式建筑的定性就基本明确了。如其建筑用地为住宅用地,并以住宅形式办理产权,同时今后使用功能仅为住宅,则可将此建筑适用普通住宅标准,若不满足此条件的公寓式建筑则可按照公共建筑考虑。

2 消防设计过程中出现的几个问题

2.1 底部设置商业营业场所的公寓式建筑防火分隔及疏散楼梯的设置

公寓式建筑一般位于城市中心,经济繁华,交通便利地段,底部通常会设置一些商业营业场所,上部由几个塔楼组成,集住宅、办公、酒店功能于一体。笔者认为,此类建筑即使建筑以住宅形式办理产权也应作为公共建筑考虑。底部设置商业营业场所,应采用防火墙和耐火极限不低于1.50h的楼板与住宅和办公及酒店区域分隔。其疏散楼梯应与商业营业场所楼梯应分开设置。楼梯的疏散宽度和疏散距离应满足规范要求,且楼梯至一层应能直通室外,避免商业营业场所应其非营业时间安全出口锁闭,导致个别疏散出口不通,造成安全隐患。其次,就此类建筑上部疏散楼梯形式看,在《高规》中的规定为:高层建筑安全出口不应少于两个;但此类建筑上部塔楼如要设置两个安全出口必定十分困难,笔者认为此类建筑上部与通常的商住楼很相似,无非功能上更加复杂,但容纳人员数量上与住宅相似,因此其上部塔楼疏散楼梯数量级形式可按照商住楼标准执行。

2.2 公寓式办公房间疏散门宽度及数量的设置

《高规》规定,公共建筑中位于两个安全出口之间的房间,当其建筑面积不超过60㎡时,可设置一个门,门的净宽不应小于0.9m;公共建筑中位于走道尽端的房间,当其建筑面积不超过时75㎡,可设置一个门,门的净宽不应小于1.40m。对于住宅建筑一般设置一个户门。而公寓式建筑如作为公共建筑考虑如要求设置两个户门,对于建筑上部为塔式建筑的公寓式建筑有一定的难度。笔者认为考虑到此类办公或酒店形式内部办公人员一般人数不多,且有独立的卫生设备和辅助设施,实际办公面积将有所减少。如将各单间采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙分隔至楼板底部,其疏散距离可作一定程度的放宽,公寓式建筑各室内任何一点至疏散楼梯的疏散距离不大于15m,当室内设置喷淋保护时,疏散距离可增加3m。如按疏散距离考虑,单位内面积就可适当放宽。其疏散出口数量和宽度一般应符合下列要求:(1)房间建筑面积不大于60m2时,可设置一个净宽不小于0.9m的出口,(2)房间内的建筑面积不大于150m2时,可设置一个净宽不小于1.1m的出口,(3)房间内的建筑面积大于150m2时,应设置二个出口,门的净宽不应小于0.9m。

2.3 内部装修及单元内增设夹层的问题

近年来,一些开发公司相继推出了挑高层高,由业主自行分隔这一新户型。无论是公寓式住宅还是公寓式办公,内部层高从4.5-5米多不等。大多数业主为了增加其内部使用面积,常使用木楼板将单元内分隔成两层,这一材料的使用不仅不能满足规范所要求的楼板耐火等级,而且还增加了火灾荷载;由此造成许多安全隐患。在此种户型的建筑消防设计过程中,为避免上述情况的产生,开发公司应对住户明确几点要求:(1)二次装修中对于内部增设夹层的房间,应由开发公司统一建设或在签署装修协议时,应明确楼板装修材料的选型,以应达到消防规范所要求的楼板耐火极限;(2)在消防土建设计中,应充分考虑增设夹层后消防设施的调整,消防报警应预留报警点位,喷淋应预留接口,由有资质的消防施工单位统一实施。 (3)对于增设夹层的房间,如其使用功能为酒店、办公的,因其楼板的分隔造成底部一层没有报警和喷淋设施的保护的应自行增设。

2.4 公寓式建筑内消防设施的设置

我们应明确规范所制定的标准是强制性条款或者说是最基本的要求,单元内设置喷淋及报警设施对于早期火灾的发现和扑救有着非常重要的作用,但考虑到我国的国情及开发项目的成本,对于高层普通住宅户内部分消防设施的设置规范并没有明确规定,对于高层公共建筑,规范将此类建筑划分为一、二类高层及超高层分别要求。笔者认为公寓式建筑,在明确了其土地及房产性质以后,根据其性质划分为居住(公寓式住宅)和公共(公寓式酒店、公寓式办公)。公寓式住宅可按住宅相关标准设置,一、二类高层公寓住宅户内用房均可不设自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统,当然对于此类建筑的公共活动部分及公共走道则均应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统。如为超高层建筑,除不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房外均应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统。而 公寓式酒店、公寓式办公则应按办公用房标准:超高层及一类高层建筑,户内均应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统;二类高层建筑户内应设置自动喷水灭火系统,火灾自动报警系统可不设,其公共活动部分及公共走道则均应设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统。

总之,公寓式建筑作为新型的建筑类型频频出现在房地产业,其消防设计上也应更加具备"灵活性"、"适用性"、"安全性",在暂无"处方式"标准执行前,执法者应积极探讨此类建筑的消防设计,制定因地适宜的消防设计方案。以上观点仅是个人对此类建筑的一些看法和建议,恳请大家批评指正。

参考文献:

二类高层建筑定义范文第3篇

关键词:高层建筑;新材料;抗震;低碳

1前言

有关高层建筑的定义目前尚没有统一规定,从理论上讲应按照结构的受力特性来划分,即按水平作用对建筑物的影响程度来划分。联合国教科文组织下属的世界高层建筑委员会曾于1972年在美国宾夕法尼亚州的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上专门讨论了这个问题,提出将9层及9层以上的建筑定义为高层建筑,并建议按建筑的高度将高层建筑分为4类:第一类,9~16层(最高到50 m);第二类,17~25层(最高到75 m);第三类,26~40层(最高到l00 m);第四类,也称超高层建筑,40层以上(高度在100 m以上)。但是,不同的国家或地区根据其具体情况,综合建筑类别、材料品种以及防火要求等因素,还有自己的规定。如美国把高层建筑的起始高度规定为22~25 m或层数在7层以上;日本规定层数为11层,或建筑高度为31 m;德国规定层数为22层(含室内地面);法国规定为住宅高度在50 m以上,其他建筑28 m以上。

在我国,关于高层建筑的界限规定也未完全统一。行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3―2002)(以下简称高规)规定,10层及10层以上和高度超过28 m的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-1995)规定,10层及10层以上的住宅建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24 m的公共建筑为高层建筑。建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面、屋面板板顶的高度,屋顶上的望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和出屋面的楼梯间等不计入建筑高度和层数内。

2 高层建筑设计特点:

①水平荷载对结构的影响大,侧移成为结构设计的主要控制目标之一。对一般建筑物,其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制,而在高层建筑结构中,高宽比增大,水平荷载(包括风力和地震力)产生的侧移和内力所占比重增大,成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。

②楼(屋)盖结构整体性要求高。高层建筑结构的整体共同工作特性主要是各层楼板(包括楼面梁系)作用的结果,由于楼板在自身平面内的刚度很大,变形较小,故在高层建筑中一般都假定楼板在自产生平面内只有刚移(仅产生平动和转动),而不改变形状,并忽略楼板平面之外的刚度。因此,在高层建筑结构中的任一楼层高度处,各抗侧力结构都要受到楼板刚体移动的制约,即所谓的位移协调,这时抗侧刚度大的竖向平面结构必然要分担较多的水平力。

③高层建筑结构中构件的多种变形影响大。在一般房屋结构分析中,通常只考虑构件弯曲变形的影响,而忽略构件轴向变形和剪切变形的影响,一般是因为其构件的轴力和剪力产生的影响很小。而对于高层建筑结构,由于层数多、高度高,轴力很大,从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著,中部构件与边部、角部构件的轴向变形差别大,对结构内力分配的影响大,因而构件中的轴向变形影响必须加以考虑。

④结构受到动力荷载作用时的动力效应大。根据结构本身的特点不同,如结构的类型与形式,结构的高度与高宽比,结构的自振周期与材料的阻尼比等的不同,结构受到地震作用或风荷载作用时,产生的动力效应对结构的影响也不同,有时这种动力效应严重影响结构物的正常使用,甚至造成房屋的破坏。

⑤扭转效应大。当结构的质量分布、刚度分布不均匀时,高层建筑结构在水平荷载作用下容易产生较大的扭转作用,扭转作用会使抗侧力结构的侧移发生变化,从而影响各个抗侧力结构构件(柱、剪力墙或筒体)所受到的剪力,并进而影响各个抗侧力结构构件及其他构件的内力与变形。因此,在高层建筑结构设计中,结构的扭转效应也是不可忽视的问题。

⑥必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题。在高层建筑结构设计中,应该重视结构的整体稳定性与结构的抗倾覆能力,防止结构发生整体失稳的破坏情况。

⑦当建筑物高度很大时,结构内外与上下的温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特点。

3高层建筑的发展趋势

近年来,高层建筑呈现出以下发展趋势:

①新材料的开发和应用。随着高性能混凝土材料的研制和不断发展,混凝土的强度等级和韧性性能也不断地改善。混凝土的强度等级已经可以达到C100甚至更高,在高层建筑中应用高强度混凝土,可以减小结构构件的尺寸,减少结构自重,必将对高层建筑结构的发展产生重大影响。高强度具有良好可焊性的厚钢板将成为今后高层建筑钢结构的主要用钢,而耐火钢材FR钢的出现为钢结构的抗火设计提供了方便。

②层数增多,高度加高。由于城市规划、用地紧张和使用功能等原因,我国高层建筑目前也有一些正在设计或施工的80层以上的建筑。在地震区的钢筋混凝土高层建筑结构设计中,我国处在世界领先地位。

③组合结构高层建筑增多,采用组合结构可以建造比混凝土结构更高的建筑。在强震国家日本,组合结构高层建筑发展迅速,其数量已超过混凝土结构高层建筑。除外包混凝土组合柱外,钢管混凝土组合柱应用很广泛,外包混凝土和钢管混凝土双重组合柱的应用也很多。由于钢管内混凝土在处于受压状态时,能提高构件的竖向承载力,从而可以节省钢材。

④新型结构形式的应用增多。已建成的香港中国银行大厦和正在筹划中的芝加哥532 m高的摩天大楼方案,都采用了桁架筒体,并将全部垂直荷载传至周边结构,它们的单位面积用钢量都仅约150 kg/m2,特别节省钢材。预计这种结构体系今后在300 m以上的高层建筑中将得到更多的应用。巨型框架体系由于其刚度大,便于在内部设置大空间,今后也将得到更多的应用。现已表明多束筒体系在适应建筑场地、丰富建筑造型、满足多种功能和减小剪力滞后等方面具有很多优点,预计今后也将扩大应用。

⑤平面布置与竖向体型更加复杂。近年来,出现了不规则、不对称和曲线形的建筑平面,这固然是由于建筑功能和城市规划的需要,但结构分析技术和计算手段的提高也为它创造了前提条件。另外,由于现代高层建筑向多功能综合性发展,内设办公室、旅馆、住宅、商店、餐厅和文体等服务项目,因此要求不同楼层有不同的结构布置,使得沿竖向发生结构形式和刚度的突变,需通过承托大梁或过渡层过渡,这样就对结构设计提出了更高的要求。

⑥耗能减震技术的应用将得到发展。建筑结构的减震有被动耗能减震和主动减震(有时也称被动控制和主动控制)两种。在高层建筑中被动耗能减震结构有耗能支撑、带竖缝耗能剪力墙,被动调谐质量阻尼器以及安装各种被动耗能的油阻尼器等。主动减震则是由计算机控制,由各种驱动器驱动的调谐质量阻尼器对结构进行主动控制或混合控制。结构主动减震的基本原理是通过安装在结构上的各种驱动装置和传感器与计算机系统相连接,计算机系统对地振动(或风振)和结构反应进行实时分析,向驱动装置发出信号,驱动装置对结构不断地施加各种作用,以达到在地震(或风振)作用下减小结构反应的目的。

二类高层建筑定义范文第4篇

关键词:高层建筑;沉降观测;基本要求

1 高层建筑的定义

高层建筑,超过一定高度和层数的多层建筑。在美国,24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的公共建筑及综合性建筑为高层建筑[1]。但是,超过24米的单层建筑不算高层建筑。1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4类:第一类为9~16层(最高50米),第二类为17~25层(最高75米),第三类为26~40层(最高100米),第四类为40层以上(高于100米)。中国《民用建筑设计通则》(GB 50352-2005)将住宅建筑依层数划分为:一层至三层为低层住宅,四层至六层为多层住宅,七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅。建筑高度的计算:当为坡屋面时,应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度;当为平屋面(包括有女儿墙的平屋面)时,应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度;当同一座建筑物有多种屋面形式时,建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的嘹望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等,可不计入建筑高度内。

2 高层建筑工程施工中沉降观测的基本要求

2.1 沉降观测

沉降观测(settlement observation):对被观测物体的高程变化所进行的测量。随着工业与民用建筑业的发展,各种复杂而大型的工程建筑物日益增多,工程建筑物的兴建,改变了地面原有的状态,并且对于建筑物的地基施加了一定的压力,这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建(构)筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中,应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息,为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。沉降观测应根据建筑物设置的观测点与固定(永久性水准点)的测点进行观测,测其沉降程度用数据表达,凡三层以上建筑、构筑物设计要求设置观测点,人工、土地基(砂基础)等,均应设置沉陷观测,施工中应按期或按层进度进行观测和记录直至竣工。

2.2 沉降观测的基本要求

2.2.1 仪器设备、人员素质要求

建筑物随着楼层的不断增高,负荷也在不断增大。对于沉降的观测精度要求比较高,为了能够精确地反应出建筑物的沉降情况,我们对于仪器的选择也是要求比较高的。我们规定测量的误差应该小于形变值的1/10-1/20,水准尺我们最好选择锱合金水准尺,它对于环境和温度的变化受到的影响比较小,如果我们选择塔尺,应该使用第一段标尺。我们对于观测人员也是有严格要求的:必须能够熟练使用仪器,有经过专业的培训,能够根据不同工程的特点,不同的具体情况灵活的选择观测方法。

2.2.2 观测时间的要求

建(构)筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则沉降观测得不到原始数据,而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。只有这样才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一个观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况,每升高一层(或数层)为一观测周期,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

2.2.3 观测点要求

观测点的选择直接影响建筑物的沉降情况,所以我们要选择最能反映沉降特点的位置作为观测点。通常我们会把建筑物纵向和横向的对称点,作为观测点,相邻点之间的距离一般规定为15-30之间,这些点的选择要确保均匀的分布在建筑物周围。一般情况下,在图纸上会标明专门的观测点,我们要严格按照图纸进行。在此之外,我们还要考虑各施工阶段对于观测要求,尤其是在装饰阶段,墙或柱子的装饰面是否会挡住观测点,从而不能连续观测而失去观测的意义。

2.2.4 沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则

所谓“五定”,即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。

2.2.5 沉降观测的次数和时间

沉降观测的次数和时间,应按设计要求,一般第一次观测应在观测点安设稳固后及时进行。民用建筑每加高一层应观测一次,工业建筑应在不同荷载阶段分别进行观测;施工单位在施工期内进行的沉降观测,不得少于4次。建筑物和构筑物全部竣工后的观测次数,第一年4次,第二年2次,第三年后每年1次,至下沉稳定(由沉降与时间的关系曲线判定)为止。观测期限一般为:砂土地基2年,粘性土地基5年,软土地基10年。当建筑物和构筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重的裂缝时,应立即进行逐日或几天1次的连续观测,同时应对裂缝进行观测。

2.2.6 沉淀观测精度要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在没有特别要求的情况下,在一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。各项观测指标要求如下:第一,往返较差、附和或环线闭合差:h=∑a-∑b≤1.0,n表示测站数;第二,前后视距≤30m;第三,前后视距差≤1.0m;第四,前后视距累积差≤3.0m;第五,沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0mm。

3 结束语

沉降观测的时候,要严格根据测量基本要求进行实测,在前后观测的时候要选择同一把尺子,避免尺子的不同造成误差;每次观测都要按照固定的观测路线进行,不能随意更改;在观测的时候要确保每次观测的环境基本一致;如果建筑物的沉降每天发生变化,要及时向有关部门反馈,采取相应措施。只有切实做好高层建筑物的沉降情况,才能确保工程的顺利进行,才能够创造更多的社会效益和经济效益。

参考文献

二类高层建筑定义范文第5篇

关键词:超限高层建筑 STAWE PMSAP 弹性时程分析 构造措施

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况

海南雅居乐清水湾JW万豪酒店位于海南陵水县清水湾,抗震设防烈度为6度,设计地震分组第一组,设计基本地震加速度值为0.05g,场地类别:二类,结构阻尼比为0.05,本工程总建筑面积为78595平方米。酒店的主体部分设在基地的北部,酒店客房分别位于酒店大堂的上部和东西两翼,在基地的西南部和东南部设置了16幢海景别墅。主体建筑除了西翼楼及东翼楼南侧外,其底部一层或两层为酒店的公共区域,其上为酒店的客房部分,主体建筑主要划分为东、西翼楼、中部主楼和东北部裙楼四个区域,客房主体建筑为多、高层建筑,裙房部分为多层建筑,功能为停车库、设备用房、宴会厅等。除此之外总体上还分布一些辅助建筑,如水疗区、风味餐厅、婚礼礼堂等。建筑效果图如下图:建筑效果图如下图:

本工程西翼客房、东翼楼南侧客房、东北部裙楼结构为平面及立面均比较规则的建筑,不属于超限高层建筑。东翼楼北侧客房、中部主楼由于存在转换层,竖向构件不连续、多塔、大底盘偏心等因素,不规则程度比较明显,本

报告仅针对该工程中部主楼及东翼楼北侧客房两个单体进行抗震超限专项审查。建筑单体分布图见下图所示:

二、中部主楼超限概况

本工程中部主楼地上八层,采用钢筋混凝土框架结构形式,转换层位于地上二层,根据建筑功能设计,建筑底部功能为公共区域要求设置为大空间,柱距较大,上部功能为酒店客房,为柱距较小的框架,上下结构需实行框架转换,转换形式为混凝土实腹大梁。本工程采用中国建筑科学研究院编制的结构分析程序《多层及高层建筑结构空间有限元分析及设计软件SATWE》(2008版)进行结构分析,地震作用计算采用阵型分解反应谱和弹性时程分析方法,并考虑偶然扭转耦联,根据结构布置及计算分析,中部主楼存在以下超限情况:

扭转不规则:偶然偏心作用下位移比值大于1.2;

刚度突变:局部楼层由于上下层高差异较大,造成局部刚度发生突变,不满足相邻楼层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%的要求,产生薄弱层;

竖向构件不连续:底部为大空间,采用梁托柱结构形式,竖向构件不连续。

多塔:出裙房后分为两塔,

5、塔楼偏置:多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长的20%(X 向)

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.4.1条及条文解释,中部主楼判定为超限高层建筑。

三、结构结构计算和分析

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.6.6条及条文解释,复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采用不少于两个合适的不同力学模型,并对其计算结果进行分析比较。所有计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。本工程采用中国建筑科学研究院编制的结构分析程序STAWE和PMSAP进行结构计算及分析,

3.1层间位移角计算结果分析

根据层间位移角曲线图可以看出,两种程序在X向层间位移角计算中曲线形式基本吻合, 在X向层间位移角计算中,SATWE程序在转换层上层层间位移角结果大于PMSAP程序,说明SATWE程序计算具有更好的变形安全度计算,两种程序最大层间位移角及位移比均满足现行规范要求。

3.2地震剪力计算结果分析

通过上述两种程序的地震剪力分布图可以看出,PMSAP程序计算的地震剪力在转换层以下略大于SATWE程序的计算结果,在转换层以上基本相同。基底剪力与重力荷载之比均满足规范要求。

四、弹性动力时程分析

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第5.1.2条的规定,特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2—1所列高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算;当取三组加速度时程曲线输入时,计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值;当取七组及七组以上的时程曲线时,计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,其加速度时程的最大值可按表5.1.2—2采用。弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。设计中采用SATWE程序的弹性动力时程分析模块对本工程进行弹性动力时程分析。时程分析选用的地震波如下表,

由上表可以看出,每条时程曲线计算的结构基底剪力不小于振型分解反映谱法计算结果的65%,其平均值不小于振型分解反映谱法计算结果的80%,时程分析的计算结果与反应谱法基本吻合。由于采用振型分解反映谱法计算的结构地震剪力均大于弹性时程分析的计算结果,故按振型分解反映谱法计算地震作用及构件设计是充分的。弹性时程分析的各种计算曲线如下图:

五、中部主楼双塔及单塔振动模态分析对比

为对比说明双塔模型的振动形态,结构计算分析分别采用双塔模型与单塔模型进行对比计算,计算结果如下表:

说明:单塔模型取各塔相应下层投影面积范围内的结构构件。

由上表看出,单塔模型与双塔模型在振动形态上基本吻合,双塔模型可充分计算双塔振动相位差的影响,按双塔模型设计可以包络各种振动模态。

六、结构加强措施

1、设计中加大周边框架的截面尺寸,增大其抗扭刚度,提高结构体系的抗震性能。加强结构中薄弱点处的抗侧刚度使偶然偏心作用下位移比最大值小于

1.4;

2、加强转换层及其上一层的楼板厚度,通过加大楼板板厚及双层双向配筋提高楼板的刚度。从而达到提高相邻楼层的平面刚度,以期望较好的控制因偏心布置及凹凸不规则带来的不利影响;

3、针对薄弱层的地震力计算程序考虑了1.15倍的增大系数;

4、针对出裙房后分为二塔的结构布置加强裙房屋面及其上一层的楼板厚度,从而达到提高相邻楼层的平面刚度;

5、转换层及以下各层设计到转换的柱定义为框支柱同时相应提高一级抗震等级,托柱梁定义为转换梁,按转换梁柱的要求进行节点设计并全长进行箍筋加密设计,转换层的楼板厚为180(转角薄弱连接处板厚加强为200),提高楼层的平面刚度;

6、局部的穿层柱检查计算时的长细比符合实际情况,同时适当加强穿层柱的配筋,对于夹层部分的框架柱采取全高加密箍筋以提供其抗剪承载力;

7、严格控制转换柱的轴压比提高其抗震延性,本结构框架柱轴压比均不大于0.65。

六、结论:

1、二种分析软件(SATWE2008版、PMSAP2008版)均为考虑刚性楼板假定的计算模型,计算结果均满足规范限值,而且结果相近。

2、根据多遇地震下的补充计算分析得出以下结论:弹性时程分析结果与反映谱法结果较为吻合,每条时程曲线计算所得结构底部剪力均大于振型分解反应谱法计算结果的65%,三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值大于振型分解反应谱法计算结果的80%,符合规范要求。

3、单塔模型与双塔模型在振动形态上基本吻合,双塔模型可充分计算双塔振动相位差的影响,按双塔模型设计可以包络各种振动模态

4、中部主楼为平面、竖向不规则的超限高层建筑,通过采用不同程序的计算,各项技术指标均满足规范要求;同时通过采取必要的构造措施,提高结构抗侧、抗扭性能,确保结构在设防烈度地震下保持不屈服,使整个结构满足抗震要求。

参考文献:

1、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

2、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质【2010】109 号)

3、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002

4、 PKPM系列软件应用指导丛书

5、上海市某超限高层商住楼框支剪力墙结构设计 宣伟 朱杰江 工程建筑与设计 2003年第11期

6、兰州国芳大酒店超限高层结构设计 黄锐 金建民 兰州铁道学院学报 2003年第4期

二类高层建筑定义范文第6篇

【关键词】建筑安全;供电安全:消防设计;

1 安全电气设计控制应遵循的一些规范

目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑消防电气有关的设计规范主要有《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045―95,以下简称“高规”)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB500116―98,以下简称“报警规范”)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16― 92,以下简称“民规”)等。前两部是国家标准,后者是国家建设部的行业标准。三部规范对高层建筑中一、二类建筑的划分以及:对火灾报警与消防联动控制系统的设置与要求总体来讲是一致的,但三部规范各有侧重,有所区别。对设计者来说,国标是带有强制性的,必需严格遵守,部标或行业标准应服从国标。

2 消防安全设备及供电设计

2.1 电源及配电系统

消防设备电源在供电系统中应处于最高供电等级,除了可靠的电源,还需要可靠的配电系统,“高规”第9.1.3条规定:“消防用电设备应采用专用的供电回路。”指从低压总配电室(包括分配电室)至最末一级配电箱,与一般配电线路应严格分开,自成供电系统是为了保证消防供电的可靠性。但在实际设计中,设计人员往往是注意从低压总配电室至各楼层配电箱(或设备室配电箱)这一段与一般配电线路严格分开,而忽视了各楼层配电箱与消防用电设备这一段配电线路的供电可靠性。如消防水泵房配电箱既接有消防水泵设备,也同时接人了生活水泵。尽管生活水泵的配电线路上设置了火灾状态下分离脱扣控制器件,但此种供电设计方式并不能有效保证消防设备用电的安全可靠性。

2.2 双路电源的切换消防用电设备均设有应急电源。当使用的电源故障停电时,被停止供电的重要负荷采用电源自动切换装置(ATS)切换至另一电源。“高规”第9.1.2条规定:“高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。”末端设ATS时,除了电源故障停电能自动切换外,当配电设备故障或低压线路上发生故障而停电时,末端ATS也能动作,增加了负荷的供电可靠性。在有的设计中自动切换装置不是设在最末一级配电箱,双电源线路进楼后,总配电箱处设了自动切换装置,而此后是单回路至各层消防配电箱,显然这种设计是不符合要求的。

2.3 EPS选择重要负荷采用电源自动切换装置(ATS)增加了负荷的供电可靠性。但两个电源的切换需要一定的时间。特别是在高压配电系统中,如操作不慎,会引起支管区域的停电事故,因此,高压双路电源的切换,一般由人工操作完成。经过停电原因确认,按等级调整负荷,第二电源投入需几分钟到十几分钟,柴油发电机的自启动时间也需要几十秒,如需满负荷投入则需预热更长时间。某些对时间有较高要求的消防设备(如应急照明等)需要用EPS作第二电源。EPS应急电源的切换时间可达0.5―5s,可以超过人的视觉反映时间,在应急和事故照明系统中得到广泛应用。因EPS电源以大功率电力电子器件作功率输出,其抗冲击能力很低,在选用时应充分考虑功率余量。

2.4 系统保护及电源监测“民规”第8.6.3.5条规定:“对于突然断电会导致比因过负荷而造成的损失更大的配电线路,不应装设切断电路的过负荷保护电器,但应装设过负荷报警电器。”设计中如装设切断电路的过负荷保护器(如消防水泵的供电线路等),只有当二台电机互为备用时及双速风机慢速运行时(为非消防工作状态),热元件电器才可以作用于停机,当双速风机高速运行为消防工作状态时及排烟风机、消防水泵等单机运行时热元件电器不应作用于停机,只能作用于信号。如果设计错误,当发生火灾消防泵运行时可能因漏电突然被切断,将造成一些消防设施的瘫痪,严重影响灭火战斗的进行。对于长期处于潮湿场所的消火栓泵、喷淋泵等消防用电设备,《民规》第14.3.10条规定:“环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地下室及浴室)的电气设备宜设置漏电电流动作保护。”但将潮湿场所的消防设备也装设漏电保护器时,不应自动切断电源,而只发出报警信号,应选用类似防火漏电报警器等不脱扣的漏电报警器。

3 消防设备控制

3.1 切断非消防电源

“报警规范”第6、3、1.8条要求,消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散指示灯。在高层民用建筑中各防火分区或各楼层的非消防电源箱中,都应装设火灾时能切断电源的消防联动装置,同时应接通相关的火灾应急照明灯和疏散指示灯。也就是说,如果当高层建筑按照楼层划分防火分区时,此时可以设计为切断楼层非消防用电即可,但如果楼层划分为多个防火分区时,此时设计应考虑切断着火防火分区的非消防用电。火灾状态下尽量避免大范围停电有利于灭火和人员疏散工作。

3.2消防控制室应能显示消防水池及水箱水位《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084―2001)第11.0.5条规定:“消防控制室(盘)应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压以及电源和备用动力等是否处于正常状态的反馈信号,并应能控制水泵、电磁阀、电动阀的操作。”有些设计人员没有注意到,仅把消防水池和水箱水位的信号送至消防泵和喷淋泵控制箱,而没有把消防水池和水箱水位的信号送到消防控制室的盘(台)中。系统灭火失败的教训,很多是由于维护不当和误操作及情况不明等原因造成的,因此加强对系统状态的监视与控制是有效消除事故隐患的最好措施。

4 消防系统的接地及防雷保护

4.1 消防设备的接地

为保障人身安全、供电的可靠性,消防设备都必须有一个完整、可靠的接地系统。因此,在消防电气设计中,消防设备安全接地系统的设计十分重要。消防水泵、风机安装环境较差,有些属于环境特别恶劣或潮湿场所,可靠的接地系统对人身安全、供电的可靠性非常重要。

火灾自动报警系统及联动控制设备需要设置直流工作接地,按照《火灾自动报警系统设计规范》的要求,可采用专用接地或共用接地装置,一般尽量采用专用接地为好,但因为难以满足间距的要求,建筑物中各种用电设备往往采用的是共用接地。设计中采用共用接地装置时,应注意接地干线的引入段不能采用扁钢或裸铜排等,以避免接地干线与防雷接地、钢筋混凝土墙等直接接触,影响消防电子设备的接地效果。

4.2 消防设备防雷击电磁脉冲某些消防设备(如排烟风机、消防电梯等)安装于屋顶位置,有些直接安装在屋面上,故防雷设计非常重要。所有屋面消防设备均应与避雷装置连接,并经引下线至接地装置,安装于屋顶或顶层的消防设备,配电系统应安装过电压保护装置,为防止来自其它系统的过电压,外部引入的电源侧也应装设过电压保护装置。根据近年来统计资料表明,由雷电造成的信息系统损坏呈上升趋势。国家标准2000年版《建筑物防雷设计规范》(GB50057―94)在原基础上新增加了“防雷击电磁脉冲”部分,把计算机、通信设备和控制系统定义为信息系统,而火灾自动报警系统、消防控制系统及消防广播通信系统等均应设置过电压保护装置。

参考文献

二类高层建筑定义范文第7篇

【关键词】高层建筑;地下车库;基坑支护

在高层建筑当中,车库通常属于建筑物的地下结构。在该处展开施工时,需要挖掘基坑[1],同时必须采取支撑措施,即支护设计。这么做的目的,是将基坑的支护作为一种临时的支撑措施,一直到地下车库的主体结构完工为止。由上述情况可知,临时的结构支撑措施,相对于车库完工后的长久安全结构而言,其设计标准要稍微低一些,故从安全性来讲,该方式比主体支撑结构的安全系数要低。因此,如何对基坑支护进行合理的设计,使其在使用期间,能够满足强度要求,达到安全工作的目的,是在地下车库的施工过程中,必须面对的一个问题,它对于整个工程的顺利完工,具有举足轻重的意义。由此,本文基于成都市某小区的一幢高层建筑的地下车库实际案例进行分析,根据现场的具体条件参数因地制宜,选择了合理的施工方法、并从强度分析的角度出发,设计出了合理的基坑支护系统。

1.工程基本参数

1.1 工程气象条件

已知成都地区属于亚热带季风气候,四季分明。根据2005―2012年的气象统计来看,年平均温度为16℃。夏季最高气温为35℃,冬季极端低温为-6℃。全市平均年降雨量为1000mm,阴天多,空气较为潮湿。

1.2 工程参数条件

以成都市的某小区为研究对象,已知该小区处于高新区西区大道东面,合计有20幢,每幢的结构和户型均一致。为研究方便,本文仅取其中1幢的地下车库基坑支护作为设计对象。该幢建筑共有19层,每层面积为358m2,总的建筑面积为6563m2。

1.3 工程地质条件

整个现场的施工地质条件,即土层构成情况包括:(1)人工填土层;(2)新近沉积层;(3)一般第四纪冲洪积沉积层。钻孔孔口的地面高程范围为:3.50m―5.35m。

2.支护施工方式的选择

2.1施工类型的确定

地下车库的基坑支护施工,最常采用的方式[2]是明挖法、盖挖法、暗挖法三种。由于本小区属于二类民用高层建筑,由已知条件可知位置处于道路东侧。因此,基坑支护的施工并不影响道路的交通,再充分考虑施工的难度、防水质量、工期等要求,车库的支护施工方式,宜选用明挖法。其基本工序是:(1)降低地下水位;(2)边坡的防护;(3)挖掘土方;(4)整体结构的施工;(5)展开防水工程措施。

2.2施工工艺的选择

2.2.1 围护结构的方案确定

明挖法的方式包含多种围护类型,例如:放孔开挖、钻孔咬桩、地下连续墙等。因此,在类型的选择上,许根据工地现场的实际情况和围护类型的特点来确定。根据工程施工的经济性、对周边环境的影响小、结构简化的特点,围护结构拟选用钻孔灌桩法。

2.2.2 支撑形式的选择

在目前的大多数民用高层建筑地下结构施工中,通常采用的支撑类型有钢支撑和锚杆支护两种。而具体到该案例中,二者均可采用。然而,通过两种方法的比较可知,虽然施工质量都满足要求,但锚杆支护的方式较之前者而言,工序更为简单,易于操作,且工期更短。故工程的支撑形式选用锚杆支护。

3.基坑支护中荷载的计算

地下车库的施工方式确定之后,需进行强度的计算工作,以保证支护的性能安全可靠。

3.1 基本载荷参数的给定

在设计基坑支护时,需预先估计部分参数,以作为后续强度运算的依据。结合该小区建筑的特点和经验数据[3],相关参数给定如下:

(1)支护的自重:在设计过程中,基坑支护拟采用钢筋混凝土结构,故自重参数给定为23。

(2)施工载荷:该数据取经验参数。

3.2 水平载荷的计算

在该工程中,首先需要对砂土载荷进行计算[4],根据现场实际情况,计算区域取地下水位以上的部分,其表达式为:

(1)

(2)

式中,-第i层的主动土压力系数;

-作用于深度处的竖向应力标准值(kPa);

-计算点深度(m);

-第i层土的内摩擦角(0)。

粉土和粘土的水平载荷计算公式如下所示:

(3)

式中,-三剪粘聚力标准值()。

3.3 抗力标准值计算

根据文献[4]的内容可知,基坑内侧粘土的水平抗力表达式为:

(4)

式中,-竖向应力标准值()。

假设存在i层粘土,则该层粘土的被动压力系数取值可按下式计算:

(5)

式中,-为本层粘土的内摩擦角(0)。

因为成都地区的降雨丰富,故地下水位通常处于整个支撑结构的下方。因此,施工过程中,基本是无水操作。

将已知参数代入公式(4)―(5),计算结果如表1所示:

表1 抗力标准值计算结果

层数 (m) (kPa) (kPa)

9~10 6.1 2.3 22 124.7

3.4 计算支点反力的计算

计算支点反力的计算,首先需要将支护系统进行简化。故假设基坑支护为连续的梁,则其荷载的类型为:土压力、地面荷载。假设土的压力处于零点坐标位置。则距离基坑底部的距离为2.4m。在系统图中垂直方向上定义A、B、C、D、E、F这5个计算点。故由图1所示,F点处于无弯距状态。

基坑支护系统整体等值梁的土压力和地面载荷如图2所示。

由图1和图2所示,将公式(1)―(3)代入,分别对A―F点进行载荷计算。以A点为例,可以得出:

由此可得:

故可知B、C、D、E、F土压力为;

4.钢筋混凝土桩设计

由于支护设计中,采用的是钢筋混凝土结构。故在该步骤的操作中,需对周围进行均匀配筋。根据文献[5―6]的数据,该工程施工的截面内纵向钢筋数量,则其抗弯承载力由以下公式得出:

(6)

其中, (7)

(8)

式中,―单桩抗弯承载力;

―混凝土轴心抗压强度设计值;

―土灌注桩横截面积;

―圆形截面半径;

图1基坑支护简图

图2整体等值梁计算简图

5.稳定性计算

稳定性计算,是验证支护系统是否在工作期间,能够安全运行的一个重要指标,由于工程的实际情况,无法在完成之后,再进行现场数据试验。故该部分的操作,主要是在计算机上进行仿真来完成,本文拟采用理正软件来核算系统的稳定性。模型的构建中,对系统进行了一定的简化,如图3所示。

图3 系统稳定性计算简图

计算结果如表2所示:

表2 稳定性计算数据

土条宽度(m) 安全系数 弧度半径(m) 圆心坐标X(m) 圆心坐标Y(m)

0.39 1.36 20.8 4.2 -7.56

由表2所示,结合文献[7―8]数据可知,该稳定性的计算满足要求。

6.结论

针对成都市某小区高层建筑车库的基坑支护设计中,结合该工程的特点及地质条件,选择了明挖法作为施工方案。其次,简化系统的计算用图,进行载荷,压力等参数的强度核算,使其在理论上满足使用要求。最后,对系统的稳定性进行了仿真分析,从计算结果来看,该车库的基坑支护设计方案,布局合理、工程量小,完全满足要求。与此同时,我们也应该看到,支护的设计是基于实际项目的具体情况,提出的特定可行性方案。对于不同的建筑施工项目,却不能够一概而论地盲目套用。因此,在建筑基坑支护的设计中,必须要做到具体问题具体分析,有针对性地布局,才能够设计出经济、安全、稳定的地下车库基坑支护系统。

参考文献:

[1]王树理.地下建筑结构设计[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]江正荣.基坑工程便携手册[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]刘长俊.混凝土配合比设计计算手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2010.

[4]陈仲颐,周景星.土力学[M].北京:清华大学出版社,1994.

[5]侯洪涛,郑建华.建筑施工技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

[6]过镇海,时旭东.钢筋混凝土原理和分析[M].北京:清华大学出版社,2003.

二类高层建筑定义范文第8篇

1.1大跨建筑和新材料运用的相互性研究

从建筑长远发展的角度来看建筑向跨度和高度发展是建筑发展的必然趋势,体育建筑、展览建筑、商业建筑等功能的需求必然促使建筑结构向柱网少、柱距大的方向发展。然而大跨建筑新的形式的产生必然有一种新的材料形式与之相适应。西方宗教建筑的穹顶从用重型建筑材料(砖、石)等建造,要突破各种材料的不利方面,运用各种力的分配方式,来消减穹顶对墙造成的各方面的力,不仅耗费大量的人力物力和大量的建造时间,如圣彼得大教堂穹顶的建造。然而,钢材建造的穹顶打破了之前穹顶建造的耗材多、人力大、费时长的常规,开辟了穹顶建造技术的先河。结构类型决定材料的种类。大跨建筑结构体系可分为以下两类:第一类是平面的,如梁式体系(桁架、屋架)、框架体系(门式刚架)、拱式体系;第二类是空间的,其常用结构形式归纳为以下6种:①钢筋混凝土薄壳和折板结构;②平板网架结构;③网壳结构;④悬索结构;⑤膜结构和索-膜结构;⑥混合结构或称杂交结构(柔性和刚性构件的联合应用)。其中的前4种国内已有不少建成的工程实例,后2种还不多见。此外,介于平面和空间之间的新型结构,也已经得到人们的重视。这些结构形式的运用必然使钢材、膜等材料的使用成为一种必然,反之,如果没有钢材和膜等结构的运用和发展、大跨建筑的建筑形式也不会在现代社会中耗费较短的工期完成。下面以已经实现的大跨可动轻型结构:西班牙塞维利建筑学院的埃斯克利格(F.Escrig)和圣切斯(J.Sanchez)教授设计的西班牙塞维利圣派柏罗体育中心一个游泳池的可拆卸覆顶为例进行阐述。以上建筑形式采用的是“剪式枢轴+张力膜材”结构,收束后两捆33m3的建筑构件,可以用来覆盖11000m3的空间,并且施工是在几天之内完成的,令人拍案称奇。框架的上下面皆覆以双层织物,织物的几何形状与框架结构的展开状态相符。结构全部展开时,织物受拉,提高了结构的稳定性。上下两层织物在一定位置互相连接,使得结构闭合时织物实现有序地折合。

1.2高层建筑和新材料运用的相互性研究

经济大发展和人口密度的增大,土地利用日趋紧张,建筑的水平发展已经不符合世界的发展趋势。世界大的背景促使建筑的向高向大发展,尤其近年来各国、各地区为了展示自己的经济实力,各种高层建筑相继产生。高层建筑的产生不仅仅只需要经济基础作为先决条件,还需要具有使其竖立起来并且能够抵抗各种荷载的材料作为支撑。下面以上海经贸大厦和深圳地王大厦为例进行分析金茂大厦楼高420.5m,其高度排名在上海位居第2(截至2012)、在中国大陆位居第3、在世界是排名第8的高楼。大厦于1994年开工,截止1998年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,50层以下办公,53层以上为旅馆。楼面面积达27.8707m2,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标。因为中国人对塔的喜爱,因此金茂大厦是融汇了中国塔型风格与西方建筑技术的综合度极高的摩天大楼设计,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师AdrianSmith设计。其结构形式为钢-钢筋混凝土混合结构,大厦基础由钢管桩,钢筋混凝土底板和周围的连续墙组成,钢管桩共420根,直径914mm,厚20mm,埋入地下85m深,每根承载力750t。底板平面为62×62(m)八角形,厚4m。大厦结构体系由钢筋混凝土内筒、8个巨形外柱及连接两者的8个钢结构加强层组成。深圳地王大厦高69层,总高度达383.95m,实高324.8m,大楼于1996年完工是当时亚洲第一高楼,也是全国第一个钢结构高层建筑。经历了社会和经济的不断发展,现在仍是深圳第一高楼,位居目前世界十大建筑之列。大楼建筑体形的设计灵感,来源于中世纪西方的教堂和中国古代文化中通、透、瘦的神髓,它的宽与高之比例为1∶9,创造了世界超高层建筑“扁”最“瘦”的纪录。33层高的商务公寓最引人注目的设计是空中游泳池,空间跨距约25m,高20m,上下扩展由9层至16层。

2建筑的新的装饰形式和建筑新材料的相互性

人们对于精神享受要求的提高,在建筑方面建筑的安全、使用原则已经不能满足人们的需求,因此各种各样的建筑装饰随之出现,也就促进了建筑材料的不断更显换代。下面笔者以彩色涂层钢板为例进行简单介绍。彩色涂层钢板的定义:彩色涂层钢板通常是将冷轧钢板或镀层钢板进行表面化学处理,再涂上有机涂料然后经烘烤而制成的产品,在国外也常称之为“预涂镶钢板”、“塑料钢板”。由于现代彩色涂层钢板是在连续生产线上生产,因此也被称之为“卷涂层钢板”。彩色涂层钢板在建筑中的运用:色彩缤纷的涂料使彩色涂层钢板具有极好的装饰性,并且,经过化学处理的,涂敷多层防护处理有机涂料等工序,使彩色涂层钢板比普通钢材更具耐腐蚀性。由于彩色涂层钢板具有钢板的刚性和可加工性,可弯曲、冲压,因此可制成各种压型钢板作屋面和墙面,也可辊压加工成门窗等建筑构件。彩色涂层钢板作为一种高效钢材在制作建筑结构时有较高的强度/重量比,材料有良好的荷载/跨度特性,可减少用钢量,另外采用适合的粘接剂可将彩色涂层钢板与聚苯质泡沫塑料粘接制成夹芯板(或称三明治板),这种材料耐蚀、轻质、保温、绝热、阻燃,是制作轻质房屋的优良材料之一。

3传统建筑材料在现代建筑中的运用