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篇1
傳力途徑
上弦鋼梁采用粘鋼方式與既有的混凝土梁下部連接,由于鋼支撐具有較大的剛度,作用在混凝土框架梁上的豎向料倉荷載在不影響原有混凝土框架梁的受剪、受彎的情況下,將上部原有附加豎向荷載傳遞給鋼支撐框架體系。其中一部分通過支座以剪力的方式傳遞給框架柱;另外主要部分的料倉豎向荷載通過支撐上弦梁,由支撐系統中的斜桿傳遞給框架柱;斜桿下端傳遞給框架柱的水平分力由支撐體系的下弦水平梁來承擔,避免框架柱間承受附加彎矩。
加固效果
從本項目的施工過程來看,工程進展順利,施工質量很好,滿足了建設工期的要求。工程投產以來,設備運行正常。圖4為加固改造后的工程照片。
廠房結構臨時加固實例
1工程概況
某工程因技改需要,在原有轉運站位置上新建了一座蒸汽干燥廠房。新建廠房東、北、西三面均有建(構)筑物,重約300t的蒸汽干燥機受場地的制約,難以安裝就位,只能通過廠房南面的道路作為設備吊裝場地。施工單位編制的設備吊裝方案是:搭建設備吊裝平臺,吊裝平臺立柱位置示意見圖5,平臺柱下采用人工挖孔樁。該方案吊裝措施費用約為260余萬元,且吊裝平臺施工周期較長,難于滿足要求。
2加固方案的構思
根據廠房主體結構形式、現場鋼結構施工情況及蒸汽干燥機的就位位置,僅靠14.970平面的框架梁支撐蒸汽干燥機的重量是不可行的。然而由于現場構件已施工完畢,若為滿足吊裝荷載的需要對此平面框架梁進行加固,大量現場加固工作勢必影響工期,且加固費用也很高。經過多種方案的論證比較,應用桁架設計概念,利用14.970與10.870框架梁作為上下弦桿,在兩層梁之間設置臨時腹桿組成鋼桁架。由于兩平面上的鋼次梁亦安裝就位,可作為組合桁架上下弦桿的平面外支撐桿件,保證組合鋼桁架體系平面外的穩定。從結構形式及構件設置情況來看,廠房整體體系滿足承受吊裝荷載的可行性。
3受力計算
整個廠房結構處在主要構件安裝階段,在設備吊裝階段,框架梁柱可不考慮樓面的荷載。根據吊裝方案要求,設備荷載在整個吊裝過程中,由臨時增設的吊裝滑行梁作用在14.970平面的框架梁上,吊裝時的荷載示意圖見圖5。經過廠房整體計算和受力分析,組合鋼桁架滿足承載力與變形的要求,同時與組合桁架連接的鋼框架柱的承載力與變形均滿足要求,保證了臨時組合鋼桁架與結構總體系的一致協調性。增加臨時支撐的平面布置見圖5,圖6為2-C軸線上增加臨時支撐的立面。圖7為2-C軸線上增加臨時支撐的組合桁架的應力。
4加固效果
篇2
地震震害表明:6、7度區單層磚柱廠房破壞較輕,少數磚柱出現彎曲水平裂縫:8度區出現倒塌或局部倒塌,主體結構產生破壞;9度區廠房出現較為嚴重的破壞,倒塌率較大。
從震害特點看,磚柱是廠房的薄弱環節,外縱墻的磚柱在窗臺高度或廠房底部產主水平裂縫,內縱墻的磚柱在底部產生水平裂縫,磚柱的破壞是廠肩倒塌的主要原因。山墻在地震時產生以水平裂縫為代表的平面外彎曲破壞,山墻外傾、檁條拔出,嚴重時山墻倒塌,端開間屋蓋塌落。屋蓋形式對廠房抗震性能有一定的影響,重屋蓋廠房的震害普遍重子輕屋蓋廠房,楞攤瓦和稀鋪望板的瓦木屋蓋,其縱向水平剛度和空間作用較差,地震時屋蓋易產生傾斜。
2.適用范圍及結構布置
2.1單跨和等高多跨的單層磚柱廠房,當無吊車且跨度和柱頂標高均不大時,地震破壞較輕。不等高廠房由于高振型的影響,變截面柱的上柱震害嚴重又不易修復,容易造成屋架塌落。因此規定磚柱廠房的適用范圍為單跨或等高多跨且無橋式吊車的中小型廠房,6-8度時廠房的跨度不大子15m且柱頂標高下大于6.6m,9度時跨度不大于12m且柱頂標高不大于4.5m。
2.2廠房的平立面應簡單規則。平面宜為矩形,當平面為L、T形時,廠房陰角部位易產生震害,特別是平面剛度不對稱,將產生應力集中。對于立面復雜的廠房,當屋面高低錯落時,由于振動的不協調而發主碰撞,震害更為嚴重。
2.3當廠房體型復雜或有貼建的房屋(或構筑物)時,應設置防震縫將廠房與附屬建筑分割成各自獨立、體型簡單的抗震單元,以避免地震時產主破壞。針對中小型廠房的特點,鋼筋混凝上無檀屋蓋的磚柱廠房應設置防震縫,而輕型屋蓋的磚柱廠房可不設防震縫。防震縫處宜設置雙柱或雙墻,以保證結構的整體穩定性和剛度,防震縫的寬度應根據地震時最大彈塑性變形計算確定。一般可采用50~70mm。
3.結構體系
3.1地震時廠房破壞程度與屋蓋類型有關,一般來說重型屋蓋廠房震害重,輕型屋蓋廠房震害輕,在高烈度區影響更為明顯。因此要求6-8度時宜采用輕型屋蓋,9度時應采用輕型屋蓋。人之地震震害調查表明:6、7度時的單跨和等高多跨磚柱廠房基本完好或輕微破壞,8、9度時排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震設計規范》(G8Jll一89)規定:6、7度時可采用十字形截面的無筋磚柱,8度1、2類場地應采用組合磚柱,8度3、4類場地及9度時邊柱宣采用組合磚柱,中柱直采用鋼筋混凝土柱。經過地震震害分析發現:非抗震設計的單層磚柱廠房經過8度地震也有相當數量的廠房基本完好,所倒塌的廠肩大部份在設計和施工上也存在先天不足,因此正常設計正常施工和正常使用的無筋磚柱單層廠后,在8度區仍然具有一定的抗震能力。可見對8度區的單層磚柱廠房都配筋的要求是偏嚴的,在抗震規范的修訂稿中將8度1、2類場地“應”采用組合磚往改為“宜”采用組合磚柱,允許設計人員根據不同情況對是否配筋有所選擇。一般來說,當單層磚柱廠房符合砌體結構剛性方案條件,經抗震驗算承載力滿足要求時,可以采用無筋磚柱。
3.2對于單層磚柱廠房的縱向仍然要求具有足夠的強度和剛度,單靠磚柱做為抗側力構件是不夠的,如果象鋼筋混凝土柱廠房那樣設置柱間支撐,會吸引相當大的地震剪力。使磚拄剪壞。為了增強廠房的縱向抗震承載力,在柱間砌筑與柱整體連接的縱向磚墻,以代替柱間支撐的作用,這是經濟有效的方法。
3.3當廠房兩端為非承重山墻時,山墻頂部與檁條或屋面板恨難連接,只能依靠屋架上弦與防風柱上端連接做為山墻頂部的支點,這不僅降低了房屋整體空間作用,對防止山墻的出平面破壞也不利,因此廠房兩端均應設置承重山墻。
3.4廠房的縱橫向內隔墻宣做成抗震墻,其目的充分利用培體的功能,避免主體結構的破壞。當內隔墻不能做成抗震墻時,最好采用輕質隔墻,以避免墻體對柱及柱與屋架連接節點產生不利影響,如果采用非輕質隔墻,則應考慮隔墻對柱及其與屋架節點產生的附加剪力。
3.5無窗架不應通至廠房單元的端開間,以免過份削弱屋蓋的剛度。天窗架采用磚壁承重時,將產生嚴重的震害甚至倒塌,地震區應避免使用。
4抗震承載力計算
4.1橫向抗震計算
單層磚往廠房橫向抗震計算的計算簡圖,可按下列規定選取:(1)當廠房柱為無筋磚柱或邊柱為組合磚柱、中柱為鋼筋混凝土柱時,可采用下端為固接、上端為鉸接的徘架結構模型;(2)當廠肩邊柱為無筋磚柱、中柱為鋼筋混凝士柱,在確定廠房自振周期時,磚柱下端按固接考慮,在計算水平地震作用時,磚柱下端按鉸接考慮。這主要是考宅到在地震作用下,隨著變形的不斷增加,無筋磚柱下端開裂并退出工作,囚而全部橫向地震作用由中部的鋼筋混凝土柱承擔。輕型屋蓋單層磚柱廠房的橫向抗震計算,可以忽略空間工作影響·采用平面排架進、廳計算。對于鋼筋混凝上屋蓋和密鋪望板的瓦木屋蓋廠肩,其空間作用不能忽略,應按空間分析的方法進行計算:但為了簡化,對于一定條件下的廠房可以按平面排架進行計算,考慮到其空間工作影響,對計算的地震作用效應要進行調整。
4.2縱向抗震計算
對于鋼筋混凝土屋蓋的等高多跨磚柱廠房,當考慮屋蓋為剛性時,縱向地震作用在各柱列之間的分配與柱列的側移剛度成正比:當考慮屋蓋的彈性進行空間分析時,側移剛度較大柱列分配的地震作用比按剛性屋蓋分配的地震作用小,而側移剛度較小柱列分配的地震作用比按剛性屋蓋分配的地震作用大。設計中為了利用剛性屋蓋假定時縱向地震作用分配形式簡單的優點,可以針對不同屋蓋形式對柱列的側移剛度乘以修正系數,做為縱向地震分配時的柱列剛度,并對所計算的廠房自振周期進行修正,以考慮屋蓋的彈性影響。
對于縱墻對稱布置的單跨廠房,在廠房縱向沿跨中切開,取一個柱列單獨進行縱向計算與對廠房進行整體分析結果是相同的。對于輕型屋蓋的多跨廠房雖然屋蓋仍具有一定的水平剛度,考慮到屋蓋與磚墻的彈性極限變形值相差較大,為了計算簡便,仍可假定各縱向往列在地震時獨立振動,按柱列法進行計算。
5抗震構造措施
5.1單層磚柱廠房采用鋼筋混凝上屋蓋時的抗震構造措施可參照鋼筋混凝土柱廠房的有關規定。采用瓦木屋蓋時,設有滿鋪望板的抗震能力比無望板強得多,望板能起到阻止屋架傾斜的作用。地震震害表明,未設上弦及下弦水平支撐的楞攤瓦屋蓋,屋架產主傾斜甚至倒塌的震害較多,因此要有足夠的屋蓋支撐系統,保證屋蓋沿縱向有足夠的剛度和穩定,以滿足抗震的要求。
5.2圈梁對增強廠房的整體性起到了重要作用,但預制圈梁抗震性能差,地震時在連接外容易拉斷,因此要求圈梁應現澆且在廠房柱頂標高處沿房屋外墻及承重內墻閉合。對于8、分度區還應沿墻高每隔3-4m增設一道圈梁,可提高磚墻的抗震性能,并能夠限制地震時墻體裂縫的開展,減輕墻體破壞。當地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時,地震易出現裂縫,如果裂縫穿過廠房將使房屋撕裂,基礎頂面應設置基礎圈梁,以減輕地震災害。當圈梁兼做門窗過梁或抵抗不均勻沉降影響時,圈梁的截面和配筋除滿足抗震構造要求外,還應根據實際受力計算確定。
采用鋼筋混凝土無檁屋蓋的磚柱廠房,地震時在屋蓋處圈梁下一至四皮磚的磚墻上易出現水平裂縫,因此8、9度時,在墻頂沿墻長每隔1m左右埋設1根8豎向鋼筋,并插入頂部圈梁內,以避免上述震害的產生。
5.3地震中屋架與磚柱連接不牢,柱頭產主破壞甚至屋蓋坍落的震例是較多的。為了加強屋架與磚柱的連接,柱頂墊塊應與墻頂圈梁整體澆注,屋架與墊塊的預埋件采用螺栓連接或焊接。當墊塊厚度或配筋過小時。預埋件的錨固不能滿足要求,墊塊厚度丁應小于240mm,井配置兩層直徑不小于8間距不大于100mm的鋼筋網。烈度較高時,屋蓋承受的地震作用較大,與墊塊整體澆注的圈粱受到較大的扭矩,墊塊兩側各500mm范圍內圈梁的箍筋應加密,其間距不應大子100mm。
篇3
本文以某電子儲存類產品的生產廠房的設計為例,對電子廠房的接地做一探討。該廠房的生產設備有很多是微電子設備,這些設備的特點是工作信號電壓很低(一般只有10伏左右),抗干擾能力差,對防靜電的要求高,車間內有IT信息中心及網絡生產管理,所以接地在該項目中具有重要的作用。其接地系統根據用途具體可分為電源系統接地、電氣保護接地、防靜電接地、信息系統的接地、電子設備接地、防雷接地幾個種類。
1、電源系統接地:該工程由兩棟三層主廠房、辦公樓和食堂等附屬建筑物組成,雖然建筑面積達數萬平方米,但建筑群體相對集中,所以在設計中優先考慮TN-S系統。變壓器中性點接地,系統的保護線與中性線完全分開,這種方式對供電、保護、經濟合理性等均十分有利,其選擇原則與常規建筑一致,這里不再贅述。對于傳達室等距離主體建筑較遠的零星建筑單體,采用帶PE線的五芯電力電纜予以供電,距離超過50米以上的建筑須按規范要求重復接地。
2、電氣保護接地采用TN-S系統時,電氣設備不帶電的金屬外露部分與電力網的接地點采用直接電氣連接。當帶電相線因絕緣損壞碰設備外殼時,通過設備外殼構成該故障相對地線的單相短路。利用很大的短路電流,使線路上的保護裝置(如熔斷器、低壓斷路器等)迅速動作,切斷電路,從而消除人身觸電危險。在電子生產廠房中,生產流水線上設備密集,且多為金屬外殼的用電設備。若保護接地不到位或不符合要求,在發生接地故障時,很容易引起工作人員觸電危險。因此,保護接地問題不容忽視,無論在設計過程還是施工過程中,都應切實地把保護接地落實到位。應進行保護接地的物體主要包括:變壓器、高壓開關柜、配電柜、控制屏等的金屬框架或外殼;固定式、攜帶式及移動式用電器具的金屬外殼;電力線路的金屬保護管或橋架、接線盒外殼,鎧裝電纜外皮等。保護接地的連接線可采用扁鋼或銅導線,要求形成可靠的電氣通路。等電位連接是各類建筑物電氣設計中一項不可缺少的工作。等電位連接有總等電位連接和局部等電位連接兩種。所謂總等電位連接是在建筑物的電源進戶處將PE干線、接地干接、總水管、總煤氣管、采暖和空調立管等相連接,從而使以上部分處于同一電位。總等電位連接是一個建筑物或電氣裝置在采用切斷故障電路防人身觸電措施中必須設置的。所謂局部等電位連接則是在某一局部范圍內將上述管道構件作再次相同連接,它作為總等電位連接的補充,用以進一步提高用電安全水平。在電子廠房內,各個部位的電位都相等,可以保證建筑物內不會產生反擊電壓,同時可以降低雷電電磁脈沖產生的干擾。
3、防靜電接地:>靜電主要由不同物質相互摩擦而產生,在電子廠房生產過程中,靜電所造成的危害是多方面的。首先,該工程中很多設備及儀器對靜電電壓比較敏感,靜電會影響其正常工作甚至出現錯誤;其次,由靜電產生的高電壓會引起人身觸電;另外,當靜電嚴重時可能會引起火花放電,嚴重的會造成火災事故。
為了消除靜電所產生的危害,就必須采取措施。消除靜電的方法很多,但最簡單和最有效的辦法是采取接地措施。該電子生產廠房中,對所有會產生靜電的設備都應保證可靠接地。為了防止積聚在設備和人身上的靜電荷達到危險電位,在主要生產場合采用了防靜電地坪。這類地坪在的防護材料中,分布有銅線構成的網絡,這些金屬網絡彼此形成電氣通路,用于防靜電地坪的靜電傳導。作為電氣設計配合,應在防靜電地坪所在空間的建筑柱上,適當預留接地端子。在地坪敷設完畢后,將防靜電地坪內的金屬線與該接地端子相連。另外,接地端子須通過柱內主筋與接地極連通,以使靜電通過接地端子沿柱內主筋流向接地極
4、信息系統的接地
本工程設置綜合布線系統,在辦公樓設有一個IT信息中心,并在各廠房的輔房內設有IT管理室,信息點遍布車間及辦公室,用于將來的生產監控和管理。另外,本工程設置了火災自動報警系統。這就涉及到信息系統的接地問題。
根據《建筑物防雷設計規范》的有關規定,在本工程信息系統接地的設計中,采用S型等電位連接網絡。在信息設備較集中的部位,如中心機房、弱電豎井等設接地基準點,此基準點與建筑物的共用接地系統連接,信息系統的所有金屬組件,如各種箱體、殼體、機架等通過等電位連接線與基準點連接,設備之間的所有線路和電纜當無屏蔽時宜按星形結構與各等電位連接線平行輻射,以免產生感應環路。
5、電子設備的接地
該生產廠房中有部分用于檢測的工業電子設備。電子設備的接地主要不是為了人身安全,而是為了設備工作的準確性。因為高頻電壓對人體并無傷害,而且電子設備的外殼即使不接地,并與地保持絕緣時,其設備外殼與地形成電容,隨著頻率增高,電容的電抗值將減少,當頻率達到一定數值時,就等于接地。但為了減少雜散電流對儀表讀數的影響,最好還是用短而粗的導線與地相連,一般采用6平方毫米的銅線,與設置在設備附近的專門的接地母排連接,然后再與總接地干線連接起來。接地電阻要求不超過10歐姆。對于個別設備,如產品說明書對接地電阻有特別要求者,則根據要求接地。
6、防雷接地
對于一般建筑而言,在采取了防雷措施后,可以將直擊雷與雷電波侵入的雷害的概率降低很多。對于一般電氣設備,允許的雷電脈沖較高,因此采取避雷針、避雷網防直擊雷等措施是極其有效的。而微電子設備非常靈敏,耐壓水平很低,一般只有10V左右,對雷擊電磁脈沖極為敏感,易受到電磁干擾和損壞。雷擊電磁脈沖因電磁感應而產生,并且可以通過電源線、天線、信號線的耦合被引入微電子設備,是微電子設備損壞的主要原因。如果僅按照一般建筑進行防雷設計,建筑電子設備受雷擊的損壞率就很高,所以對于電子生產廠房的防雷接地設計應采取相應的措施。
在選擇接閃器時,應優先選用避雷網形式。這是因為避雷針是通過把雷電引向自身來完成保護對象免遭直接雷擊的,這種引雷的機理使避雷系統增加被雷擊的概率。當然,避雷針也不是完全不能采用,現在有的避雷針生產企業已推出新型優化避雷針,它具有防止直擊雷和抑制二次感應雷的兩種功能,是一種防雷市場上相對先進的產品。
在布置引下線時,應沿建筑物四周設置而避免采用中間柱的柱內主筋作為引下線。這是因為在電子信息系統接地時,通常采用單點接地系統,將接地基準點在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上,如防雷引下線設置在四周則可以減少引下線產生的強磁場的干擾。
篇4
該工程由兩棟三層主廠房、辦公樓和食堂等附屬建筑物組成,雖然建筑面積達數萬平方米,但建筑群體相對集中,所以在設計中優先考慮TN-S系統。變壓器中性點接地,系統的保護線與中性線完全分開,這種方式對供電、保護、經濟合理性等均十分有利,其選擇原則與常規建筑一致,這里不再贅述。對于傳達室等距離主體建筑較遠的零星建筑單體,采用帶PE線的五芯電力電纜予以供電,距離超過50米以上的建筑須按規范要求重復接地。
2、電氣保護接地采用TN-S系統時,電氣設備不帶電的金屬外露部分與電力網的接地點采用直接電氣連接。
當帶電相線因絕緣損壞碰設備外殼時,通過設備外殼構成該故障相對地線的單相短路。利用很大的短路電流,使線路上的保護裝置(如熔斷器、低壓斷路器等)迅速動作,切斷電路,從而消除人身觸電危險。在電子生產廠房中,生產流水線上設備密集,且多為金屬外殼的用電設備。若保護接地不到位或不符合要求,在發生接地故障時,很容易引起工作人員觸電危險。因此,保護接地問題不容忽視,無論在設計過程還是施工過程中,都應切實地把保護接地落實到位。應進行保護接地的物體主要包括:變壓器、高壓開關柜、配電柜、控制屏等的金屬框架或外殼;固定式、攜帶式及移動式用電器具的金屬外殼;電力線路的金屬保護管或橋架、接線盒外殼,鎧裝電纜外皮等。保護接地的連接線可采用扁鋼或銅導線,要求形成可靠的電氣通路。等電位連接是各類建筑物電氣設計中一項不可缺少的工作。等電位連接有總等電位連接和局部等電位連接兩種。所謂總等電位連接是在建筑物的電源進戶處將PE干線、接地干接、總水管、總煤氣管、采暖和空調立管等相連接,從而使以上部分處于同一電位。總等電位連接是一個建筑物或電氣裝置在采用切斷故障電路防人身觸電措施中必須設置的。所謂局部等電位連接則是在某一局部范圍內將上述管道構件作再次相同連接,它作為總等電位連接的補充,用以進一步提高用電安全水平。在電子廠房內,各個部位的電位都相等,可以保證建筑物內不會產生反擊電壓,同時可以降低雷電電磁脈沖產生的干擾。
3、防靜電接地:
>靜電主要由不同物質相互摩擦而產生,在電子廠房生產過程中,靜電所造成的危害是多方面的。首先,該工程中很多設備及儀器對靜電電壓比較敏感,靜電會影響其正常工作甚至出現錯誤;其次,由靜電產生的高電壓會引起人身觸電;另外,當靜電嚴重時可能會引起火花放電,嚴重的會造成火災事故。
為了消除靜電所產生的危害,就必須采取措施。消除靜電的方法很多,但最簡單和最有效的辦法是采取接地措施。該電子生產廠房中,對所有會產生靜電的設備都應保證可靠接地。為了防止積聚在設備和人身上的靜電荷達到危險電位,在主要生產場合采用了防靜電地坪。這類地坪在的防護材料中,分布有銅線構成的網絡,這些金屬網絡彼此形成電氣通路,用于防靜電地坪的靜電傳導。作為電氣設計配合,應在防靜電地坪所在空間的建筑柱上,適當預留接地端子。在地坪敷設完畢后,將防靜電地坪內的金屬線與該接地端子相連。另外,接地端子須通過柱內主筋與接地極連通,以使靜電通過接地端子沿柱內主筋流向接地極
4、信息系統的接地
本工程設置綜合布線系統,在辦公樓設有一個IT信息中心,并在各廠房的輔房內設有IT管理室,信息點遍布車間及辦公室,用于將來的生產監控和管理。另外,本工程設置了火災自動報警系統。這就涉及到信息系統的接地問題。
根據《建筑物防雷設計規范》的有關規定,在本工程信息系統接地的設計中,采用S型等電位連接網絡。在信息設備較集中的部位,如中心機房、弱電豎井等設接地基準點,此基準點與建筑物的共用接地系統連接,信息系統的所有金屬組件,如各種箱體、殼體、機架等通過等電位連接線與基準點連接,設備之間的所有線路和電纜當無屏蔽時宜按星形結構與各等電位連接線平行輻射,以免產生感應環路。
5、電子設備的接地
該生產廠房中有部分用于檢測的工業電子設備。電子設備的接地主要不是為了人身安全,而是為了設備工作的準確性。因為高頻電壓對人體并無傷害,而且電子設備的外殼即使不接地,并與地保持絕緣時,其設備外殼與地形成電容,隨著頻率增高,電容的電抗值將減少,當頻率達到一定數值時,就等于接地。但為了減少雜散電流對儀表讀數的影響,最好還是用短而粗的導線與地相連,一般采用6平方毫米的銅線,與設置在設備附近的專門的接地母排連接,然后再與總接地干線連接起來。接地電阻要求不超過10歐姆。對于個別設備,如產品說明書對接地電阻有特別要求者,則根據要求接地。
6、防雷接地
對于一般建筑而言,在采取了防雷措施后,可以將直擊雷與雷電波侵入的雷害的概率降低很多。對于一般電氣設備,允許的雷電脈沖較高,因此采取避雷針、避雷網防直擊雷等措施是極其有效的。而微電子設備非常靈敏,耐壓水平很低,一般只有10V左右,對雷擊電磁脈沖極為敏感,易受到電磁干擾和損壞。雷擊電磁脈沖因電磁感應而產生,并且可以通過電源線、天線、信號線的耦合被引入微電子設備,是微電子設備損壞的主要原因。如果僅按照一般建筑進行防雷設計,建筑電子設備受雷擊的損壞率就很高,所以對于電子生產廠房的防雷接地設計應采取相應的措施。
在選擇接閃器時,應優先選用避雷網形式。這是因為避雷針是通過把雷電引向自身來完成保護對象免遭直接雷擊的,這種引雷的機理使避雷系統增加被雷擊的概率。當然,避雷針也不是完全不能采用,現在有的避雷針生產企業已推出新型優化避雷針,它具有防止直擊雷和抑制二次感應雷的兩種功能,是一種防雷市場上相對先進的產品。
在布置引下線時,應沿建筑物四周設置而避免采用中間柱的柱內主筋作為引下線。這是因為在電子信息系統接地時,通常采用單點接地系統,將接地基準點在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上,如防雷引下線設置在四周則可以減少引下線產生的強磁場的干擾。
篇5
(1)運用中軸線的手法進行布局;
(2)體現整個區域有機生長理論,充分考慮后期擴建的可能性;
1.1.2.規劃科學合理,彰顯中煤鮮明特色
(1)合理的功能分布,行政生活區內的建筑分三大區塊,基地中部為行政辦公和浴室燈房聯建,西南部為職工宿舍區,東南部為食堂、文體及培訓。規劃結構嚴謹高效,便于分期開發建設。
(2)強調中軸對稱,突顯中心廣場及綜合辦公樓。
1.2生態性
結合榆林當地氣候條件,考慮實際建設的可實施性,采用節能環保的場地材料和機械設備,以綠色生態工業園區為目標,打造礦區行政公共建筑中節能、生態、可持續發展的典范。
2.便捷高效的的規劃設計
2.1總體規劃
本項目規劃結構為“一主一副,三橫三縱”,“一主一副”是指貫穿副井工業廣場的兩條東西走向的主軸線和副軸線,“三橫三縱”是指通達順暢的道路結構。行政公共建筑集中布置在副井工業場地中部和東南部,靠近副井工業場地主入口。副井工業場地主入口設在場地東側,場外是一條500米長的進場景觀大道,正對高聳的副立井,具有很強的引導性。在總體構思及布局中,充分利用進場路和副立井的主軸對景關系,將礦區綜合辦公樓和浴室燈房及任務交代室聯合建筑布置在副立井和進場大道之間,這樣就形成了副井工業場地東西走向1100米長的主軸線。除強化主軸線外,在用地南側職工生活區也營造一條東西走向的副軸線和主軸線相互呼應。主、副軸線的設計,使得副井工業場地整體規劃結構嚴謹高效。三橫三縱的道路規劃將副井工業場地按照建筑不同的功能性質,整個工業場地分為幾大功能區塊。避免相互干擾,相對獨立完整,便于后期管理。在整個規劃設計中強調綠化、廣場等多種景觀要素的有機結合,而且通過場地內部不同的環境創造,營造不同的空間環境,滿足不同的功能需求。
2.2流線設計
根據副井工業場地總體規劃,東入口為行政入口,主要是人員和普通車輛通行,大型車輛在場地最北側另有單獨出入口。明確的功能分區使得交通流線模式采用行政辦公區與職工宿舍區人流分開,互不干擾。本次規劃中結合地下停車庫,在宿舍區—辦公區—浴室燈房區之間設計了聯系便捷的地下通道。體現了細致周到的人性化設計理念。
2.3停車場設計
根據當地的氣候條件,以地下停車為主,主要布置在高層宿舍樓和綜合辦公樓地下室內。地面停車為輔,結合道路位置,將地面停車場相對集中布置在地塊東側入口外部和辦公樓東廣場兩側,停車位與綠化相結合,形成景觀式停車場。集中設置的停車區方便使用,便于管理,又相對獨立,減少了對礦區內部的干擾。
3.整體統一的建筑群體
行政公共建筑單體建筑和總體規劃緊密契合,突出強調主副軸線設計,同時職工宿舍區的單身宿舍圍繞副軸線按組團對稱布置,也利于單身宿舍按休息時間分樓棟設置,避免了相互干擾。
(1)入口及廣場
主入口設在場地東側,入口處設景觀廣場,布置有綠化及景觀,同時也巧妙地將中煤LOGO融入景觀設計當中。廣場及綠化景觀庭院均采用幾何形布置,以強化主軸中軸線,刻意烘托出辦公建筑莊嚴、大氣的氛圍。同時也營造出用地內部理想的室外環境,形成從城市——外部景觀——內部環境的過渡。
(2)綜合辦公樓
綜合辦公樓正對廠區主入口,主樓7層高,內部布局摒棄了傳統的內走道方式,所有房間均圍繞內中庭布置。根據當地的氣候特點,為營造良好的室內辦公環境,內部設計了多個中庭,綠色環境與辦公環境相互交融,形成近人宜人的人景互動關系,改善了冬季嚴寒地區室內環境小氣候。
(3)浴室燈房及任務交接待室聯合建筑
聯合建筑作為煤礦企業較為重要的地面附屬設施,它不但要滿足礦工上下井、更衣、洗浴及任務交待等功能的需求,還要創造良好的外部空間環境,適應礦區高速運轉和不斷發展的需要。建筑方案本著利于生產、便于管理的原則,根據建筑功能的需要及人流的不同,將浴室部分與區隊辦公部分分開設計。
(4)職工食堂
職工食堂建筑層數3層,平面采用兩種不同幾何形式的組合及減法原理,平面形狀變化豐富,巧妙利用一層局部內退及主入口部分體塊穿插,強調了入口空間。
(5)職工文體活動中心
職工文體活動中心位于建筑層數2層。在西側入口設計有兩層通高的玻璃頂共享大廳,不僅體現出體育建筑氣勢宏偉、大氣、空間豐富的特點,充分利用了自然采光、通風,還在建筑內部引入了生動多變的光影效果;同時在通高共享大廳二層設置了空中連廊,不僅緊密聯系二層南北兩部分功能,而且增加了整個空間的立體感和層次性。整個場館的設計充分考慮其多樣性及活動、比賽場地的相對獨立性,分區明確,使用合理方便,互不影響。
(6)培訓樓
培訓樓與食堂對稱布局,為一幢集培訓、住宿為一體的4層綜合建筑。設計在綜合考慮了不同功能的要求之后,以使用者為本,注重內部環境的人性化和建筑外部的良好形象。
(7)職工單身宿舍
單身宿舍規劃了由五棟高層單身宿舍及2組“∪”字型多層建筑組合而成,圍合成了一個內向型居住空間,通過對其內部庭院及小廣場的設計,形成了十分親切的生活氛圍,同時它又作為東西副軸線上的一個重要序列。
篇6
隨著我國社會經濟的高速發展,人民生活水平的不斷提高,人們對于生活環境的要求也越來越高。對家居環境、生活環境品位的提升,使得全國各地都興起了景觀設計的熱潮。在社會、經濟發展和生存環境惡化的巨大壓力下,如何在設計規劃上提出新的,能夠在更大程度上協調諸多矛盾的規劃觀念,是我們應當高度重視的景觀設計戰略思想。
二、當前我國環境藝術的設計現狀
在各種景觀規劃設計招投標競賽中,細心的人們不難發現:許多投標設計成果的設計說明中,都在玄乎其神地試圖說明他們的設計概念是如何寓意深刻,而又極具藝術性、科學性、功能性、經濟性、社會性等等,無一不竭盡宣揚之能事,大肆鼓吹。但在他們的設計作品中,我們卻發現設計概念與設計成果之間似乎并沒有多大的聯系,或者說,即使有聯系也可能僅僅是牽強附會。他們的設計概念成為包裝設計中“皇帝的新衣”。“有概念、沒手法”已成為景觀設計界的一種普遍公害,西方的一些景觀設計形式被盲目地移植到中華大地,“歐陸風”吹遍了大江南北,“白宮”加“故宮”的景觀設計,讓人啼笑皆非。從南到北,照搬模仿,少有個性鮮明,耐人尋味、境界高遠意味深長的作品。更令人發指的是,自目抄襲和模仿的形式化設計幾乎司空見慣,這些設計打著種種時髦的風格標牌而無視起碼的對場所和功能的關懷,也褻瀆了專業設計師對藝術追求的渴望。現代景觀設計正面臨著被似是而非,大肆泛濫的空頭理論扼殺的危險。對現代景觀形式語言進行創新,已迫在眉睫。而針對這一問題研究和探索的滯后,已成為現代城市景觀設計呈現可怕的“千城一面”現象的主要原因之一。真正既能從宏觀上進行探索性研究,又能在微觀上解決現實問題的理論已不多見,理論不幸淪落為各種學術演講的噱頭和身份的標簽。設計師熱衷于提出唬人的概念,而不腳踏實地研究一些問題也是當今浮躁社會的一種普遍問題。他們的概念往往是通俗而不深刻,當它們深刻的時候,卻又不通俗。他們的景觀設計概念脫離了知覺,成為抽象的空氣而不是用能感知的形象來表達。
三、我國環境藝術設計發展瓶頸
1.利益至上的毒害
在買方市場、經濟壓力的雙重作用下,景觀設計師對形式的探究趨向于一種更“經濟”和“便捷”的拿來主義,普遍缺少對景觀設計語言的深層探究。20世紀末的我國現代景觀設計,附庸了許多含有“現代主義”色彩的理念邏輯,從而以某種更為“成熟”和“平面化”的消解深度的姿態,投入到商業大潮的經濟建設之中。因此批判與整合的能力明顯地衰退,景觀設計出現了“失語”的現象,景觀設計語言也變成了一種“病毒式的泛濫”。在新的景觀理論創新的潮流中,理論研究出現了“概念大膨脹”,微觀而具體的概念物化的形式似乎已成為普遍解決了的問題。路易斯提出的“形式追隨功能”的現代設計教條框架中,形式的研究成為功能探究后順便提及的“小兒科”。形式語言的研究往往停留在一種表面化的“深層”模式上,從而未能同景觀概念加以很好的粘接。
2.藝術教育的錯位
另一方面,長期以來的我國設計藝術教育,更多的還是一種知識化的素質教育和“審美娛情式”的人生修養教育,這使我們在對藝術的認識上首先就將其置于一個純藝術的位置。景觀藝術的教育成為景觀設計課程中的效果圖表現技術訓練,或者干脆就成為陽春白雪似的高雅德行。在這種知識結構的支配下,景觀設計與藝術的關系看似很近,實則相去甚遠。藝術在景觀設計中成為各理性邏輯之后的形式美化,和以各種雕塑小品、壁畫的形式成為標榜景觀設計師藝術素養的點綴。似乎藝術創作思維和藝術并不能直接給我們多少更為有利的構思邏輯。這種理解下的藝術,也只是停留在擴大了外延的“傳統純藝術”,藝術的功能只是審美娛樂。而本身就是一個思想寶庫的現代藝術在現代景觀設計中被浪費和誤讀了,藝術的功能存在被弱化和表面化的現象。
四、我國景觀設計的發展與方向
新的文化模式即將到來,然而在這種新的文化模式中,我國未來的景觀設計,將是如何一番面貌——這一問題等待著當代的景觀設計者們去解答。
1.功能發展方向
景觀設計的目的首先是為大眾服務的,功能發展方向占首位,它不只是藝術家的“自我表現”。物體由它的性質決定的,如果它的形象很適合于它的工作,它的本質就能被人看的清楚明確。一件東西必須在各個方面都同它的目的性相配合,就是說,在實際上能完成它的功能,是可用的,可信賴的,甚至可以說是便宜的。從規劃設計的角度來看,評價景觀設計的優劣,不單單在于環境好看與否,更重要的是其是否首先解決了功能的問題,是否形成了適宜的場所感,使用上是否方便舒適,與周圍環境是否和諧,土地資源的開發利用是否合理等。景觀規劃的使用功能存在于各類景觀設施自身,它直接向人提供便利、安全、保護、信息等服務。它是景觀設計外在的、首先為人感知的因素,因此也是第一功能。有時我們往往過于偏重景觀形式的新異怪誕、色彩的眩目夸張和某些象征意義含混的符號構成,而忽略了其技術含量和對功能的合理闡釋;人們容易把某種充滿了人文主義關懷甚至不無浪漫、理想主義的設計理念寄托在形式之上,而忽略了功能的完美和景觀對人的良好服務才是美的真正源頭。事實上,形式也只有和功能密切結合,才具有理性的根基。城市景觀的感性與理性相結合的美學價值,也只有在功能與形式的相互協調中才能得到充分體現。
2.藝術審美發展方向
景觀設計的藝術審美發展方向不僅是人類的一種心理需求,而且現代設計在其發展過程中,從沒有停止過對審美性的追求,因此將審美原則作為景觀設計的原則之一是有重要意義的。大眾是城市景觀設計的決策者,人民大眾的審美觀念將直接投射在現代城市景觀設計中,不同時一代、民族、地域的人,不同社會地位、年齡的人,不同的知識結構、文化修養的人,在審美情趣上都會有著或多或少的差異。但是,不管這些審美習慣在感覺上多么不同,在它們的深層總有一種相同的東西,因為,人們的審美習慣不是憑空而來的,它總是時代文化思潮的一部分,總會或多或少地反映出時代的精神特征。因此,新的文化藝術模式的形成,必然帶來大眾審美觀念的轉型與革新,既將體現為以下三類趨勢作為新世紀景觀審美的基本類型模式:
(1)村落田園審美觀:童雯閑適、麥香稻花、田園風光、桑麻之樂是農業文明時代典型的景觀特色,這類景觀特色并不會隨著農業文明的結束而結束,而是作為一種典型的文化、自然景觀結晶永遠留在人類的記憶當中。
(2)極簡主義審美觀:工業文明的標志則是機器美學的興起,一切事物在工業文明時代變的那么富有規律,簡潔,經濟功能的原則是一切人類創造物變得簡潔而富有想象空間。
(3)景觀生態審美觀:景觀生態審美則是整體綜合的審美觀念,它不以單純的視覺形式為審美原則,也不以生活生態為主要內容,而是這些諸多要素的集合,其核心內容是生物物種的生境和諧概念,在此基礎之上,考慮一定意義上的人性空間,但絕不僅僅是完全以人為本的景觀空間,而是宜人生態生境與人性空間的交融、整合。
3.獨創發展方向
獨創性是藝術的生命,是設計的內涵。在景觀設計中獨創性主要表現在尊重民族文化,體現歷史文脈,傳達場地精神三個方面。中國園林最偉大的特征就在與她凝聚了中華民族的文化藝術精髓,體現了民族美學思想與民族性格。中國園林又分為北方園林、南方園林與嶺南園林三個派系,她們都分別表現了當地文化特色與地域特征。這就是中國園林能夠自成體系的重要原因,我們中國現代景觀設計要繼承這種文化精神,在現代文化藝術的根基下追尋新的創造力。
4.時空發展方向
景觀設計也是隨著線性量度發展的,是為當代人創造美好生活環境,因此景觀設計要體現當代人的審美趣味,體現時代潮流,決不能在歷史的描摹中停滯不前。景觀設計就是要根據不同時間不同地域不同功能條件下創造出具有不同文化特征的藝術作品,為大眾提供有歸屬感親切感舒適的藝術化環境.縱觀歷史,任何時一代、任何地點,凡是有深遠意義的環境藝術設計,總是千方百計地運用材料、技術,腳踏實地地解決時代的問題,并探索新的表現形式和表達語言。
參考文獻:
[1](意大利)布魯諾:現代建筑語言[M].中國建筑工業出版社,2006年版
[2]章采烈:中國園林藝術通論[M].上海科學技術出版社,2007年版
篇7
Keywords: bridge design; durability; problems; measures for improvement
中圖分類號:U445
一、 前言
目前,我國對橋梁建設越來越多重視,其建設不僅拉近了交通運輸的距離,同時也給交通運輸帶來了便利。但是在橋梁工程中仍然存在著一些問題,橋梁設計是施工的重要前提,重視設計工作,不僅能夠保證安全性能,也能夠保證其質量。所以在橋梁設計中必須嚴格按照相關的規范進行設計,也要對材料、環境等條件進行綜合的考慮,以防受到外界因素的影響。在我國橋梁發展的現階段,不僅要在管理上需要不斷的借鑒其他國家的優秀經驗,也要在其的設計思想以及構造等多個方面對其進行全面的設計,只有這樣才能很好的解決潛在的隱患問題,同時也有利于確保所建設橋梁的耐久性。
二、 橋梁設計中存在的問題
隨著我國經濟社會的發展,交通的建設催生了道路橋梁的發展,目前我國道路橋梁設計已經達到了較高的水平,但仍然存在著一些問題:
1. 對設計規范認識不足
設計人員過于依賴規范,把規范當成唯一的標準,未考慮道路交通量的發展及小概率事件的發生,未充分考慮規范以外的增加耐久性的構造及手段。設計人員在設計中是要以規范為依據,但規范給出的僅是一個基本的要求,更多的細節問題都需要設計人員自己去考慮。比如最近出現的橋梁傾覆事件,雖有一些偶然的因素,我個人認為設計中未對規范沒有明確要求的傾覆問題進行仔細考慮也是一個重要因素。
2. 設計人員素質不強,理論基礎不扎實
參與橋梁設計的工作人員不但應具備完善的工程力學知識體系,還須有過硬的設計水平,平時注意積累相關經驗,對于工程設計的全部過程及相關細節要考慮周全,才能確保設計成果的安全性與可靠性。
而實際上,設計人員往往做不到全面的考慮,經常出現諸如:過于重視橋梁結構問題,卻忽視了結構體系的耐久性設計,也未考慮橋梁從工程施工到投入使用的時間段內極易出現的人為過錯進行預防性設計;設計結構的整體性不強,安全系數不夠;結構受力設計分析不合理致使工程局部受力超限;工程材料的設計指標設計不科學,導致混凝土構件橫截面太薄弱,強度不夠等現象,導致整體工程結構的使用壽命受到影響,橋梁的耐久性不夠。除了設計不能滿足工程規范外,一些設計人員無法正確認識結構本身的特點,設計經驗不足無法對結構可能面臨的使用環境、外在腐蝕、風雪冰凍、地震泥石流、過往車量載重情況以及工程用料本身的老化等因素所造成的影響做出科學的預測。
3.對橋梁載重能力設計不足
橋梁設計過程中,橋梁載重能力有兩種極限狀態:承載能力與正常使用。前者有兩層涵義,既超出橋梁的承載極限之后,結構的整體或者某個部位的穩定性就會受到破壞,又指在重復荷載的情況下,橋梁混凝土構件超出疲勞極限而喪失其穩定性。如果對這些問題考慮不細或考慮不足的話,將對橋梁的安全性、耐久性產生不利的影響。
三、改進橋梁設計的相關措施
1重視結構設計的耐久性問題
橋梁在投入使用后,會受到車輛、地震、風、超載、疲勞等各種外來因素的影響和作用,以及橋梁本身所用材料自身性能的不斷退化,那么橋梁就不可避免地會出現結構的損傷和劣化。雖然我國的橋梁設計及施工技術都取得了長足的進步,只要規范設計、施工,出現倒塌和嚴重損害的例子很少,但仍有許多橋梁因為耐久性問題不得不提前修理,不僅影響正常使用,還增加了經濟支出。事實說明,橋梁需要重視耐久性設計,研究表明,在保證了施工和材料方面的和理性之后,設計上的缺陷是影響耐久性的重要因素。目前,國內對于橋梁耐久性的研究主要停留在材料和統計分析的角度,對于從設計方面改善耐久性問題研究不足,需要引起足夠的重視,從定量分析方面去研究耐久性問題。
2 重視超載問題
橋梁在使用中難免會出現超載的情況,對于設計方來說,需要特別關注由于通行車流量超過原設計最大流量的問題,因為這已成為我國道路運輸的普遍問題。超載所帶來的影響是巨大的,不僅會造成橋梁的疲勞問題,更重要的是使橋梁疲勞應力幅度增加,以致損傷加劇,長久以往,極易造成橋梁結構的破壞從而引發事故,并且,因為超載所造成的橋梁內部損傷是不可恢復的,這對橋梁的安全性和耐久性是很大的威脅。因此,設計者在設計工作中要重視這一問題,充分考慮橋梁所在地區的車流量,經過充分調研,掌握最準確的數字,不僅考慮現在,還要考慮橋梁壽命內的將來,保證設計流量能滿足該地區的最大負載量,只有這樣才能保證充分安全。
3重視附屬工程設計以及偶然狀況下的結構安全驗算
附屬工程是橋梁的重要組成部分,關系到通行的方便性、安全性以及后期維護的順利展開等方方面面,設計人員必須充分考慮這些問題。同時還要充分考慮一些可能發生的偶然狀態下的結構安全驗算,比如整體式箱梁在特殊條件下的抗傾覆驗算以及在通航河流上撞擊對橋墩的影響等。
4加強疲勞損傷研究
疲勞損傷曾經一直被視為剛橋梁設計中的核心和主要問題,因為鋼結構疲勞會導致鋼材開裂,從而有可能引起橋梁垮塌。
橋梁結構所承受的風荷載、車輛荷載等屬于動荷載,這些荷載會在橋梁結構內產生循環變化的應力,引起結構的振動和累積疲勞損傷,再加上橋梁建造所使用的材料不是均勻的與連續的,而是存在著許多很微小的缺陷,那么這些缺陷在在循環荷載的作用下會逐漸發展、合并,形成損傷,積累后就會在材料上形成裂紋,如果對這些裂紋控制不好,就會導致材料和結構的脆性斷裂,帶來安全問題。近年來,我國關于橋梁疲勞損傷的研究在逐步發展,由于混凝土結構的發展,這一問題已經得到了很好的控制,但是對于由于有些鋼筋混凝土構件在使用期由于受到腐蝕,其動態性能和疲勞性研究的難度仍然很大,這方面的研究需要加強。
5重視下部構造設計
下部構造是橋梁的重要組成部分,理應受到重視。 在實際中,同一橋梁下部構造結構形式應盡量統一,以避免因為不統一問題所帶來的不均勻沉降;有些輕型橋臺因為高度大、臺后土壓力大,為保證安全,有必要對臺身進行受力驗算;支座墊石水泥混凝土應該保證和蓋梁相同的強度,最好使用與改良混凝土整體澆注的方法設計施工;有些橋梁在采用擴大基礎的橋涵設計時,應在設計和施工文件中明確對地基承載力的要求,對于存在軟弱地基的,要給出具體處理方案。
總而言之,橋梁設計是一個復雜的系統工程,隨著我國基礎建設的迅速發展,橋梁的耐久性問題也應該越來越引起足夠的重視。橋梁設計人員在橋梁設計過程中,不僅要滿足規范的要求,還要綜合考慮橋梁所處的環境,包括自然環境、人為因素、承擔車流量等,借鑒國內外成功經驗,爭取將橋梁設計工作做到更好,減少后期可能出現的各種問題。
參考文獻:
[1] 宋寶起.橋梁設計中安全性和耐久性差的原因及改進[J]. 科技創新導報. 2008(26)
篇8
1 房屋建筑結構設計常見問題的原因分析
1.1 由于過于籠統的建筑結構設計規范,導致設計人員在理解上出現了差異
業內人士都清楚,在房屋建筑結構設計過程中,都需要參照《建筑結構設計統一標準》、《荷載規范》、《混凝土結構設計規范》等規范標準進行系統的研究分析。但是在實際的操作過程中,卻發現這一類型的綱領非常籠統,沒有將規范表達細致,導致設計人員在進行房屋建筑結構設計時由于對設計因素的量化從而產生困難。特別是隨著現代化理念的改革以及科學技術的飛速發展,這一類屬于綱領性的規范就很到滿足結構設計面面俱到的要求。對于這一類規范標準的理解,設計人員也是“仁者見仁,智者見智”,使得理解上出現了過多的偏差,這樣對設計出來的作品質量也會產生不同程度的影響。
1.2 設計人員盲目的結構設計,從而導致惡性循環出現
在房屋建筑結構設計中,由于設計人員自身的主觀原因或是客觀原因,就很可能造成結構設計上過于盲目,從而出現惡性循環。考慮到社會大眾對房屋建筑結構要求的提升,及房屋建筑結構設計的特殊性,科學、合理的設計理念就顯得尤為重要。但是,在實際的設計過程中,大多數設計人員在設計中常常會用到“大約”二字。比如:在使用附加鋼筋時,出于對建筑整體牢固性的考慮,很多設計人員會設置附加鋼筋。但是在設計過程中卻沒有在腦海中內化科學的設計理念,由于只有通過力學的分析之后,才能夠科學地設置附加鋼筋。如果沒有通過力學分析,僅僅依靠自身的經驗,就會大大提升設計的盲目性,這樣不僅會導致附加鋼筋出現不必要的浪費現象,同時還會出現意識上的錯誤,影響到后續的設計。
2 地基與基礎方面
由于多層房屋建筑沒有是事先進行地質勘察,無法取得詳細的勘察報告,在施工圖紙設計僅僅是依靠建設單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎資料。想要做到地基與基礎設計的合理性、安全性、適用性,設計人員就需要對地質勘察資料進行系統分析,對基礎與上部結構進行綜合統一的分析,僅僅憑借地基承載力這一項數據不僅缺乏安全性,而且也欠缺完整性。當然,也不能盲目地認為將地基承載力的特征值取小一點就可以做到沒有缺陷了,這些都是需要規避的。
對于軟弱地基通過換土墊層法進行處理,完全憑借經驗,沒有考慮到換土墊層的設計。由于設計人員沒有認識到軟弱地基所造成的危害,在承載力的提升上僅僅是簡單地采用砂石墊層。因此,首先需要對墊層的厚度與寬度加以計算,驗算軟弱下臥層,才能確保其安全性與經濟性。
在房屋建筑的中柱設計中,基礎與梁的負荷都沒有按照荷載規范標準進行基表。在多層房屋建筑的設計中,在計算基礎、梁、柱的負荷時,只有按照現行的荷載規范乘以有關荷載組合相應的分項系數才能確保荷載值的準確性。
3 上部結構方面
3.1 梁
做好框剪結構連梁的設計對于房屋建筑整體結構而言非常重要,但是很多結構設計上卻是忽略了這一點。重視程度、認識程度的不足,都是影響其設計的因素之一。簡單來說,連梁就是連接兩片剪力墻,一旦遇到了中大地震時,就會出現開裂現象,起到一定的耗能作用,以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿足這一要求,才能夠稱之為連梁,或者說我們在設計上才能夠讓其按照連梁進行設計。
3.2 板
在設計上,由于對板受力狀態的認識度不夠或是為了方便計算,就會講雙向板當作單向板來計算。這樣的計算假定就會與實際狀態存在差異,就容易出現配筋不足,導致板出現裂縫的現象。因此,在設計上,不能憑借主觀意愿,方便計算,避免一個方向的配筋過大,另一個方向僅僅按照構造配筋的情況出現。當板承受線荷載時對彎矩的計算。在房屋建筑結構設計中,一般都會講一些非承重隔墻設置在樓板上,因此,在設計大樓板時就會將該部分的線荷載換算成為等效的均布荷載之后,再對板的配筋加以計算。但是在設計中,要注意避免出現將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。
雙向板有效高度取值相對偏大。在兩個方向上,雙向板都會有彎矩產生,所以,雙向板跨當中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中,短跨方向的跨中鋼筋應當放置于下部位置,長跨方向的跨中鋼筋就應當放置在短跨鋼筋的上部,在計算時也需要應用兩個方向上的有效高度,一般來說,短向方向的有效高度都要比長向方向的大。在設計中,要注意避免設計人員沒有充分認識到板的受力或是圖省事的情況出現,避免為結構構件埋下質量隱患。
3.3 柱
一般來說,在6 度抗震設防區常常會出現承重柱截面高度設計過小的情況。很多房屋建筑結構設計人員誤以為6 度設防區域就不用考慮設防,為了方便受力分析,設計人員估計將柱子截面高度設計的過小,這樣能夠增大梁柱的線剛度比,在計算簡圖中將梁柱節點簡化為鉸支,將梁簡化成為鉸支梁,梁柱也按照軸心受壓來進行計算,雖然這樣對于接受受力分析很簡單,但是卻忽視了這樣會給房屋結構埋下質量隱患,這主要是因為忽略了梁柱之間的剛結作用,也就是將柱對梁的約束彎矩忽略了,再加上柱截面配筋一般都不會很大,一旦結構受力,柱頂抗彎剛度必定就會存在不足的情況,這樣在梁底附近的柱子就會出現一條又一條的水平裂縫,從而有塑性鉸的形成。
4 目前高層建筑結構設計中的問題與策略
4.1 建筑物超高問題
高層建筑物最明顯的特征就是樓層多,建筑物本身高。但是,隨著建筑物高度的不斷加大,在抗震性能和建筑質量方面都面臨著更嚴峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要,建筑規范對建筑物的高度作出了嚴格的規定,在高度設計方面要確保滿足抗震的實際需要。在目前的高層建筑市場中,仍然存在著嚴重的超高問題。針對建筑物的超高問題,建筑規范逐漸將限制的高度設為A 級高度,還在一定程度上細化了高度規則,增加了B 級高度。這種較為明細化的建筑物高度規范使得高層建筑結構設計的方法和措施有了一定的改進。
4.2 短肢剪力墻設置問題
在高層建筑結構設計過程中,需要重視短肢剪力墻設置問題。在我國新的建筑規范中,明確規定了短肢剪力墻的定義,也對短肢剪力墻的使用作出了相關限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5~8 的墻,根據實際經驗和相關數據,高層建筑結構設計應該盡量使用短肢剪力墻。
5 結語
在房屋建筑結構設計中,只有嚴格按照規范標準與構造要求,才能夠避免設計出現質量隱患,才能促進房屋建筑結構設計更加趨于完善。
參考文獻
篇9
1 住宅用電負荷的預測
我們將住宅面積分為三類:小型住宅60m2以下,中型住宅60~100m2,大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用電負荷500W,娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷950W,廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負荷3500W,衛生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W,空調用電負荷2250W,綜合上述各類用電負荷共8370W,中型住宅乘1.3系數10881W,大型住宅乘2.6系數21762W。根據統計調查,一般住宅用電負荷的高峰期是夏天晚飯后的時間,這時用電負荷有:電視、電冰箱、電熱開水器、消毒碗柜、電腦、空調,共有住宅用電負荷的40%,查設計手冊得需要系數0.4~0.6,所以根據實際情況,我們設計時取0.4系數便可以,則小型住宅負荷計算取3.5kW,中型住宅負荷計算取4.5kW,大型住宅負荷計算取8.5kW即可。
2 住宅的電源與配電系統
小康住宅供電由小區變配電所引入,應采用三相四線(TN-C系統),經重復接地后進入單元總電表開關箱,改成三相五線制(TN-S系統)后再放射到各用戶,配電箱中應有短路、過載、漏電保護,斷路器應選用能同時切斷相線――中性線的斷路器。住宅用電負荷計量應采用一戶一表制,建議將單元總開關及分戶電能表集中設置以便管理。戶內配電系統:隨著家用電器的增多,為避免電氣線路過載和降低諧波電壓的影響,戶內配電系統應采用多回路形式,至少應設照明回路、一般插座回路和空調回路,如實際需要也可將廚房和淋浴室設為單獨回路。此外考慮到家庭辦公和信息化的發展,還應增加一條專用回路。
3 導線及電器設備的選擇
室內外導線及電器設備的選擇合理與否,直接關系到住宅用電的安全及經濟效益,因而必須在工程設計中合理選用導線和有關電器設備。
3.1 導線的選擇:導線的選擇主要是確定導線的型號和規格,其原則是既能保證配電的質量與安全又能節省材料,做到既經濟又合理。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環境來選擇;導線的規格(導線截面)可按下列要求進行選擇:
①有足夠的機械強度。為防止出現斷線事故,導線必須有足夠的機械強度,一般照明回路計算電流較小時(<10A),其導線都應按機械強度選擇。
②能確保導線安全運行。選擇導線時應保證其安全電流大于長期最大負載電流,同時應注意以下幾點:
a.在選擇進戶線及干線截面時應留有適當余量;
b.單相制中的中性線應與相線截面相同;
c.三相四線制中的中性線載流量不應小于線路中的最大不平衡負荷電流。用于接中性線保護的中性線,其電導不應小于該線路相線電導的50%,氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響,其中性線截面應按最大一相電流選用。
③能確保電壓質量。對于住宅建筑來說,電源引入端至負荷末端的線路電壓損失不應大于2.5%,如線路電壓損失值大于規定電壓損失允許值,應加大導線截面以保證線路的電壓質量。
總之,在選擇導線時要考慮實際使用及未來發展需要,適當留有余量,減少電壓損失,保證導線使用的安全可靠和經濟有效。
3.2 電器設備的選擇:電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等。電器設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。選用時應根據住宅的負荷情況、安裝要求、使用環境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設備的型號規格,注意設備的容量等級寧大勿小,但又要避免選得過大造成浪費,一般來說在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為確保其質量,應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內GB、JB有關行業標準,并具有產品質量認可證書的電器產品。總之,電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經濟合理。
4 防雷與接地
4.1 防雷內容與措施。防雷內容一般可分為:防直擊雷,防感應雷及防高電位入侵三個內容。就防直擊雷而言,一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器,然后通過引下線與接地電阻很小的接地裝置可靠連接,安裝時要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網應全部可靠連接。目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網,柱主鋼筋作為引下線,基礎鋼筋作為接地裝置,這是較為實用經濟的作法。為了防止感應雷和高電位入侵的危害,可在電纜進出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地,同時安裝避雷器或其它型式的過電壓保護器。此外要強調進行等電位聯結,也就是在設計施工中要把建筑物內、附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來使整座建筑物空間成為一個良好的等電位體,這樣能有效地降低建筑物內部和附近不同金屬部件間的電位差,從而避免內部的設備被高電位反擊和人被雷擊的事故。
4.2 安全接地的形式與要求。在住宅電氣設計建設中為確保電器設備和人身安全務必做好用電系統的安全接地。目前我國的住宅配電系統方式一般有三種:TT、TN-C-S和TN-S系統,在進行設計施工時可根據實際情況選擇接地系統。以下著重談談住宅配電系統中的保護接地。
此外,隨著家用電器的增多及智能化的發展,應作好防靜電接地和屏蔽接地工作。
5 消防系統
大型現代住宅中由于電氣設備越多就越容易發生火災,因此應安裝完善的消防系統。筆者認為大型現代住宅在電氣消防方面應做到以下幾點:
5.1 供電電源應采用兩路方式,一路為市電電源,另一路為應急電源;
篇10
消防設計要點:
一、生產場所的火災危險性分類
序號
名稱
火災危險性介質
火災危險性分類
建筑物耐火等級
1
主廠房
手糊車間
苯乙烯等極少量氣體
丙類
一級
船模棚
丁類
二級
總裝車間
丁類
二級
配料間
苯乙烯
乙類
一級
輔房
戊類
二級
2
金工車間
丁類
三級
3
化工車間
二元醇、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、苯乙烯
乙類
一、二級
4
化工庫
同上
乙類
一、二級
5
倉庫
戊類
一、二級
6
油庫
0#柴油、90#汽油
甲類
一、二級
7
樣臺
木材
丙類
一、二級
8
空壓泵站
戊類
一、二級
9
消防、雨水泵房
戊類
一、二級
10
綜合樓
戊類
一、二級
11
配電間
戊類
一、二級
二、消防用水量
序號
名稱
體積(m3)
建筑物耐火等級
火災危險性分類
單位消防用水量(m3)
火災延續時間t(h)
單個建筑物消防總用水量(m3)
Q外+Q內=Q總
Q總×3.6×t
1
主廠房
手糊車間
16446
一級
丙類
25+10=35
2
252
船模棚
9590
二級
丁類
15+5=20
2
144
總裝車間
106920
二級
丁類
20+10=30
2
216
配料間
698
一級
乙類
10+5=15
2
108
輔房
9979
二級
戊類
20+5=25
2
180
2
金工車間
19635
三級
丁類
20+10=30
2
288
3
化工車間
3477
一、二級
乙類
20+5=25
2
180
4
化工庫
1300.5
一、二級
乙類
10+5=15
3
162
5
倉庫
2873
一、二級
戊類
10+5=15
2
108
6
樣臺
208
一、二級
丙類
25+5=30
2
216
7
綜合樓
25215
一、二級
戊類
25+15=40
2
288
故廠區消防用水量最大的單體為綜合樓,為40L/s(144m3/h)。
消防總用水量為144×2=288m3。
三、消防設施
1.廠區道路設置環形消防通道,最小寬度為5米,能滿足消防車道的要求。
2.消防系統由消防水池、消防泵房、消防管網、室內外消火栓組成,同時配備一定數量的小型滅火裝置。
3.消防泵房內設有IS125-80-250型消防水泵兩臺(一用一備),其流量為Q=160m3/h,揚程h=80m,可滿足廠區室內外消防要求。
4.根據甲方提供船塢水文資料,船塢最高水位5.61m(吳淞標高),船塢最低水位2.3m,最低水位時可保持水深2m。船塢面積為3480m2,當其為最低水位時,水池容積為6960m3,可滿足消防總用水量的要求。因此,在對船塢設置格柵、格網以及消防取水口后,船塢用作消防水池。
5.廠區室外消防給水管采用DN150球墨給水鑄鐵管,形成環狀管網。
6.室外均布11只SS100-10型地上式室外消火栓。
7.室內消火栓的布置:
主廠房設SNS65型消火栓23只,金工車間設SNS65型消火栓12只,綜合樓設SNS65型消火栓21只,樣臺設SNS65型消火栓5只,倉庫設SNS65型消火栓3只,化工庫設SNS65型消火栓3只。
四、小型滅火器的配置
序號
名稱
滅火等級
層數
面積(m2)
滅火器規格
單層數量
總量(只)
1
主廠房
手糊車間
B類嚴重危險級
一層
1728
MFZ8
14
46
船模棚
A類中危險級
一層
1296
MFZ8
6
總裝車間
A類輕危險級
一層
8910
MFZ8
24
配料間
B類嚴重危險級
一層
108
MFZ8
2
輔房
A類輕危險級
一層
1728
MFZ8
4
2
金工車間
A類輕危險級
車間一層
1890
MFZ4
9
13
輔房二層
271.6
MFZ4
2
3
化工車間
B類嚴重危險級
一層
460
MFZ8
6
10
二層
216
MFZ8
2
三層
174
MFZ8
2
4
化工庫
B類嚴重危險級
一層
289
MFZ8
4
4
5
倉庫
B類嚴重危險級
相同二層
192
MFZ4
4
8
6
油庫
B類嚴重危險級
一層
76.4
MFZ4
2
2
7
樣臺
A類輕危險級
相同二層
1022.4
MFZ8
4
8
8
空壓泵站
帶電輕危險級
一層
48
MFZ4
2
2
9
消防泵房
帶電輕危險級
一層
80
MFZ4
2
2
10
綜合樓
A類輕危險級
一~四層
1422
MFZ4
8
40
五層
752
MFZ4
4
六層
752
MFZ4
4
11
配電間
帶電中危險級
一層
152.9
MFZ4
2
2
注:以上均為手提式磷酸銨鹽干粉滅火器
總結和思考
(I)關于自吸式引水問題
××××××船廠新廠區所處位置,場地標高為3.4m(青島標高),呈低洼地帶。廠區污水需要經無動力生活污水處理裝置處理后,排入廠區雨水管網,再經雨水泵提升后,才能排入船塢。因此,考慮節約甲方投資,本設計將消防泵房和雨水泵房合用,將泵房底層用作雨水泵房,上層用作消防泵房,并利用兩臺SZG-8水環式真空泵,在消防水泵IS125-80-250的吸水管上抽成真空吸水。現場調試結果,該真空泵能保證在收到失火指令,人工開泵的2min內,將消防主泵吸水管抽成真空,使消防主泵有壓供水。并在供水后的5min后自動停泵。
《建規》第8.8.2條,消防水泵宜采用自灌式引水。而在補充說明中提到,若采用自灌式引水有困難時,應有可靠迅速的充水設備。實踐證明,采用真空泵自吸式引水,也不失一個設計手段。
(II)關于安全閥的設置
考慮到消火栓未開啟的狀態下,消防泵可能誤動作;或是失火初期只有少量消火栓開啟,流量為零或很小時,都會出現高揚程的情況,造成系統超壓,導致管道破損。本設計在消防水泵的出水管上設計有平衡錘安全閥,安全閥調定制設定在0.8Mpa,超壓后自動將出水排入船塢。
(III)關于管道充水保養的問題
船廠最高的單體建筑為綜合樓,屋頂設有39m3生活和消防共用水箱,其中9m3為10min的消防水箱,因此,可理解為10min的常低壓系統。廠區室外消防管網確因為綜合樓室內水泵接合器的作用,使得整個管網成為臨時高壓系統。管網只有在年檢試泵的情況下,才有可能充滿水。
本設計從高位水箱的出水管上引出一根DN25的小管,接入室外消防管網,使得整個管網始終保持0.25MPa的低壓,這樣對于管道的防腐保養以及人為破害都有預警作用,而水箱的補水管管徑為DN80,不會因為管道破損或是滅火,而減少10min的滅火用水量。
參考文獻
篇11
對于暖通空調項目工程,設計方案的優劣直接決定了工程項目的成敗。近些年來,飛速發展的科學和技術,以及對能源節約及環境保護的要求不斷增加,新的暖通空調設計方案也層出不窮,而且在相同的工程項目中,提供有幾個到幾十個相異的方案,設計師們需要對方案進行大量的比較及優選,而其中對于方案性價比的比較是決定暖通空調項目工程的完成質量和工作效率的一個非常重要的部分。
2.可靠性及可行性
可行性方案需要考慮的最主要的問題就是方案是否可以滿足所需要求。方案需要和國家及地方政府的相關法規和監管要求相符,其中還包括了對于環保的具體要求;方案需要與有關要求(例如電力,燃氣等基本生活條件)相符,而且也要特別地考慮這些要求的一個長期的變化動態。如在使用水源熱泵的方案中,需要將當地的地質條件、地下的水資源狀況以及其發展趨勢考慮進去,以及由寒冬的熱負荷和炎夏的熱負荷之間的不平衡而導致的冷(熱)累積效應問題。對于一些生活中的參數(如溫度和濕度)要求高以及工藝性特殊的暖通空調項目,需要根據一年四季的實際狀況對方案進行詳細的分析,這樣是為了方案可以適應全年不斷變換天氣條件。針對不能使用標準設備的某些特殊情況下,需要對非標設備進行詳細的分析,并提交詳細的參數,且這些要求的參數應該是合理和可行的。是否有足夠的房間面積同樣也是判定方案的設計可行性分析的問題,特別是對于一些需要改造的工程以及建筑面積相對小的情況。另外對那些不僅對一年四季的空氣質量有很高的要求,而且當暖通空調如果不慎停止則會對造成非常嚴重的損失的特殊場所,比如航天的發射現場,需要根據空調的可靠性及其備份條件,對空調系統進行相應的可靠性的分析,特別地,也要對室外的空氣條件及相應的安全系數予以分析。
3.經濟性比對
對于現有暖通空調的設計方案,經濟性比對是比較最對的一個參數。這一過程中,要先保證比對基準的一致性,這些基準主要包括以下幾種,設計時的具體要求、空調的具體使用狀況、當地的電價和水價、空調影響人們生活的情況以及空調的美觀問題,根據這些基準進行比對后,才可以保證比對結果的合理性以及科學性。如果將高檔設備和低檔設備的設計方案進行比對,這個很顯然是不科學的;若沒有將空調是否影響到人們的生活狀態這條考慮進去,而將具有新風裝置和無新風裝置進行方案的經濟型比對,同樣不會得出最好最合適的選擇;同樣若沒有將空調的美觀問題和上面的一個問題進行方案的經濟型比對,那么對于集中形式的方案也不平衡。
對于投資者最為關心的參數是常說的一次投資,因此對投資進行計算時,一要保證投資的準確性和全面性,二要保證投資沒有任何漏掉的項目。那么對于暖通空調工程項目的一次投資主要包括了以下兩類,一類是材料、管道以及所用設備的投資,二類是相關的費用(如熱力的入網費、有關設備的增容費、以及天然氣的供氣費)、相關的調試施工管理以及其他的相關費用,當然對于水電處理和控制的投資,以及機房建設費和戶外管線費用,在實際的設計工作時也需要有一定的重視度。由于目前的廠家非常多,而且同樣的產品多個商家的現象屢見不鮮,價格也參差不齊,那么在設計方案比對時對設備價格可以采用對應的平均價。上述的這些都是直接參數的費用,某些特殊情況也要考慮間接的效益。
4.可操作性及調節性
對于管理設計方案的操作,其方便性是用戶最關注的一項。智能化的空調系統,雖然這樣使管理人員減少,勞動強度降低,但同時又使投資費用增加,對相關工作人員要求也有所提高。是否將智能控制系統系統裝入空調系統中,需要根據實際的情況以及經濟和技術方面進行分析。當然對大型的空調系統以及需要遠程控制調節的工程,這些就必要配置智能化控制,進而減少了工作難度。但是為了提升系統可靠性及經濟性,智能化控制需要盡量地簡化。對因季節而需要調整的開關閥門,不適合配置智能化控制。
對于暖通空調項目工程的總容量,一般是根據接近整個年度最惡劣的天氣條件下來確定的,所以系統應該是有較好的自身調節性能。為了適應整個年度的天氣變化,采用具有良好調節性的系統設計方案,如采用VAV系統及VRV系統的設計方案,相應的一次投資一般都比較高,運行的能耗較少,經濟比對的過程中需要考慮這些影響。對一些夜間使用的寫字樓,辦公室和教室建設,還需要方案設計時考慮夜間運行的問題。
5.系統安全性
設計的安全性一般不是用戶重點關注的重點,但是隨著日益增加的需求(如設備的研制、管理規范化、技術改進等),安全性也逐漸進入用戶的考慮范圍。當然對于大型和中型的建筑,設計方案的安全是非常重要的。
暖通空調項目工程安全性,包括了人員安全、消防安全、易爆易燃安全、核心設備安全以及系統運行安全。防火安全需按有關規定來進行規劃等,包括了安全保護制冷系統、北方地區要對空調進行防凍、配置電加熱系統以及設備連鎖的保護等方面。
6.環境因素
隨著工業的快速發展以及人類生活標準的不斷上升,環境問題一直以來都是世界面臨的問題,其中鍋爐所排氣體就是城市空氣的污染源之一,所以在生活區對鍋爐有相關的政策,而且政策所提及的范圍越來越大。這些領域中,環境因素會直接影響到設計方案的可行性,因此在設計時就需要將環境因素考慮進去,減小返工和改造的次數。
7.設計方案比對的誤區
設計方案比對不僅專業型強、技術要求過硬,而且其影響的因素非常多。即便是專業的暖通空調設計師,也很難從繁瑣的設計方案中間挑選出最適合的方案,那么對于跨行人士那更是水中望月。當然現有的方案比對中還有一些技術層面的誤區。比如,設計方案中結合了最先進的技術,那么這個方案就是最優的方案,這樣就是無目的地追求高新技術,乃至將其作為創新點進行宣傳,而沒有考慮到實際的應用條件。那么在實際設計中,每一個方案都存在與其相對應的范圍及條件,如果不在其規定條件內,再高新的科技也對遇到的問題沒有任何的實際效果。另外適合于某一項目工程的方案,并不一定就適合另外一個項目工程,切勿盲目攀比,盲目夸大。同樣地,方案評價通常也會將復雜方案作為最佳方案,但是實際情況中,有一種正比的關系存在,就是所配置的系統復雜度越強,對應的設備數據也會越大、投資資金也會越高,而相應的可行性、可靠性以及可維護性就會變得越差,那么需要持有在可以滿足所需要求情況下,設計方案簡單一些較好。
8.結語
暖通空調項目工程的設計方案優劣對工程項目成敗以及經濟效益有一定的影響。設計方案比對及選擇是一項范圍廣、因素多、復雜度高的技術工作。因此一項合理的設計方案,需要對各個因素進行詳細的分析和判斷。
參考文獻:
篇12
隨著我國建筑規模的擴大,建筑使用用地日益緊缺,高層建筑的建設施工能夠有效的緩解目前的人地矛盾。高層建筑由于垂直高度比較大,建筑內部居住人群比較密集,所以其電氣設計和安裝使用較普通的建筑要求更高。下面將主要針對現存問題提出相應的調整措施。
1.高層住宅電氣設計過程中應注意的問題
(1)高層住宅由于用電負荷多,電梯等運輸設備多,給排水設備多,所以用電量特別大,且供電的可靠性要求很高。
(2)在高層建筑中,照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電,照明負荷則多采用母線槽配電,與動力分開。電氣設備的管線應采取防火措施。
(3)采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震;管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。
(4)消防要求高。因為高層建筑高度高,體量大,人員密集,設備多,裝飾豪華,建筑本身火災隱患多,故對消防要求很高。
(5)節省能源是我國經濟建設中的一項重要政策,節約用電直接關系到人們的日常生活。節電的設計方案,應根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定。
2.高、低壓供電設計
(1)高壓供電設計
高層住宅樓電氣系統高壓供電設計,選擇高壓供電設計方案尤為重要。要既滿足住宅用戶用電足夠的負荷又解決住宅用戶用電在不同負荷時間段供電容量系數分配問題。為了保證高層住宅樓整個環境的美觀性,高壓電源的引入是以電纜地埋方式。供電源采用雙電源設計,一用一備,單母線分段運行,從而提高運行的可靠性。
(2)低壓供電設計
低壓配電系統設計時應根據變壓器臺數、主結線運行方式、確定運行方式與所帶供電負荷的問題。當其中某一臺變壓器出現故障時,應考慮怎樣切除負荷與分配負荷供電,如何分配一般負荷與重要負荷。同時,應該考慮如何分配季節性負荷和常規負荷,即常規照明負荷、動力負荷、不同季節空調負荷的問題。
(3)變配電所的設置
變配電所宜靠近用電負荷中心設置。從小區物業管理方面考慮,小區變配電所應設置在小區會所或專用管理用房內。從小區的建筑特點方面考慮,即住宅群、樓棟之間間距較大,分布分散。可在小區中心會所設高壓總配電房,分區、分片設低壓配電房。當條件不允許時亦可設置戶外箱式變電站,但應注意對小區整體環境的影響和電力變壓器噪聲對小區住戶的影響。
(4)導線及電器設備的選擇
室內外導線及電器設備的選擇合理與否,直接關系到住宅用電的安全及經濟效益,因而必須在工程設計中合理選用導線和有關電器設備。
4.1導線的選擇
導線的選擇主要是確定導線的型號和規格,其原則是既能保證配電的質量與安全又能節省材料,做到既經濟又合理。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環境來選擇;導線的規格(導線截面)可按下列要求進行選擇:有足夠的機械強度,能確保導線安全運行,能確保電壓質量。在選擇導線時要考慮實際使用及未來發展需要,適當留有余量,減少電壓損失,保證導線使用的安全可靠和經濟有效。
4.2電器設備的選擇
電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等。電器設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。為確保其質量,應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內GB、JB有關行業標準,并具有產品質量認可證書的電器產品。總之,電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經濟合理。
3.供配電系統的節能
變壓器作為輸變配電的重要設備,其性能參數節能、環保的優化是電氣節能的一個重要方面。目前國內生產的干式變壓器主要有兩大類型:環氧樹脂干式變壓器(包括包繞式)和浸漬型干式變壓器。環氧樹脂澆注、干式變壓器包括外晶式變壓器和硅鋼干式變壓器,前者的鐵芯采用超低損耗的外晶合金帶卷繞而成,后者的鐵芯采用硅鋼疊片組成。
三相干式變壓器主要分為SC和黔兩大類。型號中“S”表示三相,“C”表示繞組外絕緣介質為“成”型固體繞注式,該產品中的大部分高壓線圈采用環氧樹脂真空澆注工藝制造,屬包封型結構,絕緣耐熱等級為F級。SG型中“G”表示空氣“干式”該產品的線圈采用真空壓力浸漆(VPI)工藝制造,屬外包封型結構,絕緣耐熱等級為H級。漲型干式變壓器包括SCBH和SC兩種,其中“B”類線圈導線采用銅“箔”繞制,SCBH中的“H”表示鐵芯采用外晶“合”金帶材,SCB為傳統的硅鋼鐵芯。
變壓器型號的選擇,首先要符合該區域的用電需求,同時,還要對其實際經濟費用進行預算,盡量選擇費用成本低,使用效果良好的型號。
3.1 配電系統無功補償
無功補償是電網采用的重要節能措施,合理的無功補償配置投資少、收效快,可以減少輸送無功電流造成的電能損耗,改善電壓質量,充分發揮電力輸送有功功效的潛力。變配電站安裝集中補償的電容器組,主要用于補償主變變損與供電范圍內尖峰時無功損耗,對降損、調壓,發揮重要作用。在民用建筑中,補償方式分為集中補償和就地補償。
根據用戶負荷水平的波動,在配電變壓器380V側集中電容補償,投入相應數量的電容器進行跟蹤補償,其目的是提高專用變壓器的功率因數,實現無功功率的就地平衡,對配電網和配電變壓器的降損有一定作用,保證了用電設備電壓水平。
3.2 抑制諧波
隨著用電設備的多元化,由于許多外線性電氣設備的投入運行,如公共場所的高壓熒光燈及家用電器等非線性用電設備接入電網,會產生諧波電流注入電網,產生的諧波電流將隨著非線性用電設備負荷電流的大小而相應變化,而流入電網各分路的諧波電流則隨分路諧波阻抗的大小按反比例分配。大量諧波電流流入電網后,通過電網阻抗產生諧波壓降、疊加在電網基波上,引起電網電壓畸變,將產生以下主要危害:
(1)諧波作用下,電流量會超過線路的承受范圍,導致電線溫度升高,設備損耗加劇,降低了設備的使用年限,同時也存在嚴重的火災隱患。
(2)使變壓器產生磁伸縮和噪聲,電抗器產生振動和噪聲,感應電動機引起固定數的振動力矩和轉速的周期變動。
(3)使相位控制設備的正常工作因信號紊亂而受到干擾,導致電氣內部設備和儀器的數據指示受到干擾,傳輸錯誤的信號,誤導工作人員的基本操作。
(4)使某些類型的繼電保護、晶體管整流型保護變壓器及母線復合電壓保護,由于相位變化而誤動或拒動。
4.電氣照明系統的節能
選擇合理的照度標準,對照度的合理選擇是進行電氣規劃和設計的關鍵。實驗數據已經表明,過低的照明標準對人的視力損害非常嚴重,尤其對青少年的成長極為不利,容易給青少年造成近視和假性近視。但是過高標準的照明也不是科學的,人眼長期在高亮度的燈光下,視網膜也會受到損傷,進而導致眼部疾病。此外,過高標準照明,也極大的浪費了電力能源。
5.結束語;
綜上所述,我國能源浪費現象十分嚴重,節約能源,實現國家能源的可持續發展是每一個公民應盡的義務。高層建筑通過電氣的科學合理合計,能夠很大程度上既滿足人們的能源利用,同時又能夠實現節約的目標。上述論述辦法還需要廣大設計人員和用戶共同努力,致力于國家的能源建設工作。
篇13
設計前,建設單位都會請地質勘察單位做周詳的地質勘察工作,而住宅單體少或是獨棟住宅都會給工程設計提供比較精確的勘察技術資料,但成片住宅或是多層住宅通常會因地勘費用存在問題而無法提供較為準確的勘察技術資料。由于地勘單位做探點時未按規定進行布置,成片住宅區僅參考同一個探點,導致地勘得出報告和實際地質情況存在較大差異。設計人員只有憑借精確、周詳的地質勘察資料,才能保證地基設計和基礎設計的安全、可靠、適用與合理。在設計混凝土條形基礎、獨立基礎和閥板基礎的結構與節點時,無法明確所要運用的技術參數,例如搭接長度與錨固長度就無法確定是應該使用抗震性能的還是使用非抗震性能的,導致實際操作階段出現扯皮情況。
2.構造柱當作承重柱使用
房屋建筑屬于磚混結構時,構造柱不僅可以提升墻體抗剪強度,還可以使構造柱連接圈梁形成一種對砌體的限制,這對抑制墻體裂縫發展,確保墻體完整,強化結構抗震性能來說有著極為重要的作用。現階段在設計房屋結構時經常把構造柱當作是承重柱使用,該情況會造成以下幾點問題的產生。
(1)因磚砌體與混凝土在材質方面具有互不相同的彈性模量,所以在變形相同時構造柱會承載較大的壓力,相對的磚砌體所承載壓力就會逐漸減小,若突發地震狀況,構造柱就會受到破壞,導致整個房屋結構受到嚴重威脅,甚至會發生坍塌現象。
(2)構造柱通常設置在地圈梁中,并未另做基礎,主要是為了能夠與墻柱互相配合工作。把構造柱作為承重柱運用時,必定無法滿足柱底基礎對局部承壓強度、抗沖切以及抗彎等要求。由于柱底基礎極易因局部承壓或是沖切而產生裂縫,所以一般建議按照承重柱來設計處于承重大梁下的各種柱子,依據承重柱做基礎驗算設計以及受力計算設計。
3.房屋建筑在設計承重柱的截面高度上過小
對房屋承重柱的截面高度進行設計時往往會發生過小情況,這一現象大多出現在六度抗震設防地區。部分結構設計會把六度設防錯誤地理解成不設防,設計時故意將承重柱的具體截面高度變成比有關規定還要小的高度,加大了梁柱的相應線剛度比,方便分析實際受力情況。將梁慢慢簡化成簡支梁,承重柱則根據軸心受壓情況進行計算,該做法雖然便于分析實際結構受力,但也給房屋建筑結構帶來了極大的安全隱患。該做法的施行疏忽了梁柱節點固有的剛結作用,加上柱截面具體配筋比較小,所以結構在受力后,承重柱必定無法滿足其頂端零件所需的抗彎強度,致使柱子在梁底周圍就產生一條或是多條的水平裂縫,形成塑性鉸。這不僅會直接影響到房屋的使用壽命,還會使居民產生恐懼心理,如果發生地震災害,那么塑性鉸就會受到毀壞,最終導致房屋坍塌。
4.房屋懸挑梁的實際梁高采用過小
設計者一般只注重驗算懸挑梁的抗傾覆與強度,并不重視驗算梁端的具體撓度。懸挑梁的實際梁高采用過小,極易增加梁截面在對應受壓區域的應力,使梁截面相應受壓區域出現非線性徐變,那么梁撓度就會隨著時間的不斷推移而逐漸增大。因挑梁變形而導致梁板產生裂縫,即挑梁變形越大,裂縫寬度就越寬,對房屋使用造成了一定的影響。而挑梁變形逐步發展至后期,就會使梁支座周圍上部受拉地區發生豎向裂縫,然后在四周彎剪相互作用的影響下,該豎向裂縫會逐漸向下延伸形成斜裂縫,提示梁與毀壞已相距不遠。
5.房屋連續梁根據單梁實施設計
在設計房屋連續梁時往往會依照單梁實行設計,該現象大多發生于陽臺主梁與邊梁兩者之間的墻體連梁設計中。因為邊梁不具備較大的荷載,所以設計者不會對該部分予以高度重視,為了方便分析實際受力情況,設計者在設計連續梁時會按照單梁實施設計,導致梁位于支座上部就已不斷減少負筋配置量,使得梁在支座周圍上部受拉地區產生豎向裂縫,通過一段時間的發展變化,最終致使梁上部墻體和攔板等諸多圍護結構發生豎向裂縫。若該邊梁具有較長的長度,那么將會逐漸加大支座處的具體負彎矩,使得問題變得越來越嚴重。
6.房屋樓板的設計
在房屋建筑工程中,板屬于最重要的承重構件之一,其可以把屋面與樓面存在的荷載轉移到與之相應的梁與墻上,如果樓板設計存在問題,那么就一定會影響到梁、柱、墻等主要構件的可靠性及安全性。一旦沒有全方位考慮好整個樓板的設計,極易產生不同程度的設計質量問題,嚴重的甚至會形成質量安全隱患。設計樓板時常會出現以下幾個方面的問題。
(1)在實施設計過程中,為了便于計算,加上沒有充分認識到板的實際受力狀態,設計者一般只是很簡單地把雙向板依照單向板實施計算,并沒有了解到長向與短向會受荷載影響而產生的變形配合問題,以至于計算假定結果和實際受力情況出現較大的差異,致使長方向發生過大配筋,而短方向卻只依據結構配筋,形成配筋嚴重欠缺,最終導致板產生裂縫。
(2)現澆混凝土樓板通常屬于非抗震構件,在沒有地震影響時會出現彎矩,所以板處于支座周圍上部的鋼筋錨固時要應用沒有抗震性能的錨固長度,而下部鋼筋則根據剪壓區域的錨固系數進行取值,但如今大多數房屋建筑在設計過程中不會著重強調該點,只是粗略地概括提出,在實際建設過程中并沒有做好該項工作。因此,設計者要在制圖與技術交底時著重提出,使之能夠做到貫徹落實。
(3)雙向板對高度進行取值時過大。處于兩個方面的雙向板均會出現彎矩情況,也就是說雙向板在跨中正彎矩鋼筋時屬于縱橫疊放,那么處于短跨方向中跨中鋼筋要置于下方,處于長跨方向中的跨中鋼筋高放置在短跨鋼筋的上方,實施計算過程中要運用兩個方向的單獨高度。部分設計者為了便于計算,加上沒有充分認識到板的實際受力狀態,通常取值時會取相同高度做配筋計算,導致長跨的高度取值和具體受力情況存在較大的差異,以至于結構構件產生嚴重的質量安全隱患問題,甚至出現裂縫情況。
7.結束語
房屋建筑的結構設計是一項全面而又系統的工作,作為房屋建筑結構的設計者,應具備專業性理論知識、創新精神、靈活邏輯思維以及良好的工作態度。設計者應在全方位了解和掌握規范的前提下,仔細做好相應的細節工作,將所學的理論知識充分體現在設計過程中,并深入探討在設計方面存在的問題,以加強自身的設計能力,使建筑設計實現合理、安全、經濟、適用的結構形式。