绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇多层建筑论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
传统的给水管材一般采用镀锌钢管,由于镀锌钢管易锈蚀,使用寿命短,用于输送生活用水不能满足水质卫生标准等缺点,建设部正大力推广塑料给水管的应用。许多地市已明文规定:禁止设计使用镀锌钢管,推广使用塑料给水管,与金属管道相比较,塑料水观具有重量轻,耐压强度好,输送液体压力小,耐化学腐蚀性能强,安装方便,使用寿命长等特点。目前排水管道普遍使用塑料管道,但是普通UPVC管道的排水噪音要比铸铁管高,若排水立管靠近卧室,加上现浇楼板的隔音效果较差,住户能明显感觉到排水管道的噪音,降低了生活质量。所以卫生器具布置时要尽量考虑使排水立管远离卧室和客厅,管材尽量考虑新型降噪产品。芯层发泡UPVC管道和UPVC螺旋管则能明显降低噪音,市场上也新出现了一种超级静音排水管则假如了特殊吸音材料,噪音低于排水铸铁管,在室内排水设计中,可以考虑使用超级静音排水管,要尽量使排水立管远离卧室和客厅,以减少对居民用户的噪音污染。超级静音塑料管道安装时还要注意搬运和安装管道时应避免碰撞到尖锐物体,以防管道破损。管道安装过程中,应防止油漆等有机污染物与管材、管件接触。安装中断或完毕的敞口处,一定要临时封闭好以免杂物进入。
二、管道敷设
(一)给排水立管的敷设
1.立管安装在厨房、卫生间的墙角处。在以往的住宅设计中较多采用这种施工方便的敷设方式,但明露管道有碍居室美观,所以在二次装修时需要用轻质材料隐藏。管道明装在室内时,应注意要不影响厨房、卫生间各卫生设备功能的使用。
2.立管装在建筑物外墙阴角处,要尽量避免管道全天暴露在阳光直射下,导致管道爆裂。管道如果在外墙敷设,会影响建筑美观,不便于维修。
3.敷设在管道井内。这种方式使居室洁净美观,但管道井占用了卫生间的面积,且管道施工、维修都比较困难。卫生间设立集中管道井,把给水管、排水管都集中在管道井里布置,这是小康住宅厨房、卫生间居住文明的重要体现。在中高档的商品房建筑方案设计时应考虑卫生间管道井的设置,这样既可以提高卫生间的使用质量,又可解决硬聚氯乙烯排水管水流噪声大的问题,提高居室的环境质量水平。
4.在实际应用中经常遇到排水立管无法穿越楼层伸出屋面的情况,此时只能加大排水管径以增加排水能力,因为排水效果不理想,容易形成负压进而破坏水封,若在立管顶部设置吸气阀即可解决,吸气阀在负压时即会自动开启吸气,正压时关闭,使臭气无法逸进室内。
(二)给水支管敷设
住宅给水支管管径一般de≤32mm,小管径的塑料给水管,呈弯曲状态,故住宅给水支管提介采用暗设。给水支管暗设的方式有:
1.暗设在砖墙里。施工时在砖墙面开管槽,管槽宽度为管子外径de+20mm,深度为管子外径de,管道直接嵌入管槽,并用管卡将子固定在管槽内。
2.小管径给水支管de≤20mm,可暗设在楼(地)面找平层里。施工时在楼(地)板面上开管槽,槽宽为de+10mm,深为1/2de,管道半嵌入管槽里,并用管卡将管子固定在管槽内。
3.墙体内埋水管,要做到合理布局;槽内抹灰圆滑,然后在凹槽内刷防水涂料,提倡水管凹槽做防水;管道施工完毕,应由土建统一抹灰,并在墙体上统一用红油漆或水泥浆把管道走向在墙体上标记清晰。
(三)排水支管敷设
住宅室内排水横支管应敷设在本层套内,这样排水横管渗透时可避免污水进入邻户,管道维修时也不会影响到邻户的正常生活。即使管道有安装和使用问题,也可以很轻易地在本层户内解决。
三、卫生间器具布置
目前无论经济适用房还是中高档商品房,其卫生间均可设计成无外窗(或高窗)的内室(卫生间)和外室(洗涤间),面积宜为6平方米以上,内外室用不通顶的毛玻璃推拉门隔开,便于通风,外室中设置洗脸盆和洗衣机的预留位置,内室中设有浴盆(或淋浴器)、大便器和拖布池,经济适用房可不设浴盆仅在内室一角设置淋浴器其下设置集水池内置排水栓集水池可砌300mm高,面积以1人使用为宜平时可作为室内拖布池使用;中高档商品房可在内室便于管路敷设处设置尺寸适中的拖布池。
四、水表户外设置问题
水表设在户内不但增大了抄表的工作量而且使住宅的安全性和私密性大大降低,随着电表热表的相继出户,住宅的分户水表或分户水表的数字显示也宜设在户外,多层住宅水表户外设置主要有以下两种形式:(1)把普通水表(含热水表)换成远传水表由1根信号线连接水表与数据采集机再传至智能管理(微机)处,它的优点在于节省大量人力抄表数据准确,缺点是造价高,在物业管理完善的中高档商品房住宅小区可采用远传水表,它是今后水表应用发展的方向。(2)对于大多数住宅可将普通水表设在户外管道井内,水表集中设置(水表组)在底层,各层住户给水支管在管道井内敷设,也可在建筑物阴角处沿外墙敷设;这种方式增加给水支管敷设长度、管道沿外墙敷设影响建筑物美观,但工程造价低。水表出户布置的方式选择,须结合住宅厨房、卫生间平面布置特点和开发商的具体要求
五、空调冷凝水排放问题
空调在现代商品房中被广泛应用,若无组织地排放空调凝结水容易引起上下楼层居民纠纷。建筑给排水设计时应充分考虑多数住户的生活习惯,预留空调板并设计凝结水排水管,可在预留空调外机位置旁设置冷凝水排水管,排水管应设专用管道并散流至附近雨水口,不宜直接接入雨水井。排水立管选用PVC-U排水管de40,在每层空调机高度预留排水三通,便于空调机排水软管直接接入。
六、家用热水器的设置
中图分类号:TU352.1+1文献标识码: A 文章编号:
轮台地区是一个七度抗震区,今年一年,发生了两次四级以上地震,给人民的生活带来很大的影响,房屋的抗震能力,是关系到千家万户切身利益的大事,抗震好坏直接体现在建筑工程的质量上。抗震设计图纸是通过建筑施工来完成的,设计人员的抗震意图是通过建筑施工来实现的,特别是多层砖房的一些抗震构造措施,更是靠施工人员的高质量施工才能充分发挥其作用。砂浆强度、砌体质量、纵横墙体间的连接,楼(屋)盖与墙体之间的连接,甚至非结构件与主体结构的锚固等,均需要高质量的施工才能奏效。
那么要做好多层砌体结构房屋的抗震首先要了解这种房屋的震害规律。多层砌体房屋震害规律主要有:1)不同烈度区震害差异较大,特别在高烈度区以严重破坏或倒塌为主。2)结构整体性差、抗连续倒塌能力低。3)未进行抗震设计的老旧房屋破坏严重。4)砌体与钢筋混凝土混合体系中砖砌体破坏严重。5)不同结构体系抗震性能不同, 房屋复杂体形比简单体型破坏重;房屋震害横墙承重最轻,纵横墙承重次之,纵墙承重最重;空旷底层破坏重,端头大房间的震害加重;大空间顶层破坏重。特别村镇建筑震害严重,是最薄弱的环节。
1 房屋抗震构造应注意的问题
1.1 平面布置。多层砖房屋墙体的布置应当均匀,上下层墙体对齐,墙上门窗洞口大小尽量一致,窗间墙应等宽均匀分布。在房屋的一个独立单元内宜采用相同的结构和墙体材料。平面上尽量避免凹进凸出的墙体,若为L 形或II 形平面时,应使转角或交叉部分的墙体拉通,如侧翼伸出较长(超过房屋宽度),则应以防震缝分割成独立的单元。
1.2 立面布置。立面体型复杂、屋顶局部突出物比平面不规则对地震更敏感,所以应不做或少做地震时易倒、易脱落的门脸、装饰物、女儿墙、挑檐等。如必须设置时,应采取措施在变截面处加强连接;建筑物的立面、体型应力求简单,注意减轻建筑物自重,降低重心位置。
1.3 建筑场地的选择。一般地说,建筑场地的选择应避免以下几种情况:1)活动断裂地带中容易发生地震的部位及附近地区;2)地下水位较浅的地方和松软的土地;3)地下有溶洞的地方,在石灰岩地区,如有较大的溶洞塌陷,因此,在其上部不应建筑高大或沉重建筑物;4)地势较陡的山坡、斜坡及河坎旁边,建在这些地方的建筑物不但容易例塌。而且还会由于山崩、滑坡而被淹没,或者由于重力关系而下滑。当建筑的各项条件相同时,建筑在比较牢固的地基上和建筑在松软地基上的建筑物,一个可能完整无损,一个可能破坏倒塌。因此,建筑时,必须注意地基的地质条件和地形地貌。
1.4 精心施工,注意质量。历史的经验教训证明:地震对人类最大的破环大多是以建筑物的倒塌造成的。可以说建筑物质量的好坏直接关系到人类的生命及财产的安全,为了把地震灾害损失减少到最小程度,国务院于1994 年确定了防震减灾十年目标,即在各级政府和全社会的共同努力下,争取用10 年左右的时间使我国大中城市和人口稠密、经济发达地区具有抗御6 级左右的地震的能力。1998 年国务院颁布了《中华人民共和国防震减灾法》,2001 年11 月国务院义颁布了《地震安全性评价管理条例》,这些法规都明确规定:重大建筑工程必须进行地震安全性评价。
2 多层砌体房屋的抗震构造措施
2.1砌体工程
砌筑砂浆强度等级不够,有的施工队对砌筑砂浆的配合比重视不够,水泥供应紧张时,同时用几个水泥生产厂家的水泥,有时一幢建筑上用的砂子取自不同的产地,而砌筑砂浆的配合比却往往一成不变。这就造成砖墙砂浆强度等级有时偏低,达不到设计要求。
1)有时工地润砖不彻底,轮台县,巴州地区,气候干燥、砖块较干,砂浆在砌体内还未达到设计强度等级,砂浆水分已被砖吸走和散失,使其强度等级降低。
2)砌体砂浆不饱满,水平及垂直灰缝的砂浆饱满度低,造成砖与砂浆粘结力降低,影响砖墙体的抗震强度。
3)纵横墙体交接处留马牙槎。要保证多层砖房的抗震能力,首先要确保房屋结构的整体性。为此保证砖墙体之间,特别是纵横墙体交接处的咬槎砌筑则是首要措施。国家地震局工程力学研究所杨玉成同志把多层砖房纵横墙体咬槎砌筑的连接强度用连接强度系数来表示,把其楼层墙体平均抗震抗倒能力用层间平均墙体抗震强度系数表示,所以纵横墙体同时咬槎砌筑的刚性多层砖房,一般不会发生倾覆破坏。因此,纵横墙体交接处应咬槎砌筑、杜绝留直槎(马牙槎),是各有关设计、施工规范(规格)所一再强调的。
2.2钢筋混凝土圈梁、构造柱
设置钢筋混凝土圈梁和构造柱,可增强砖墙的连接,有效地加强房屋的整体性,限制外墙的平面外的变形,防止房屋体倾覆破坏,显著提高多层砖房的抗倒能力。但在圈梁和构造柱的施工,较为普遍地存在着下述问题。
1)构造柱烂根。由于构造柱根部基础圈梁(或混凝土座)处不凿毛、不清扫,留有落地灰、碎砖块,碎木屑等;或由于构造柱的混凝土采用整层高浇筑,又不能确保浇筑质量,使构造柱下部的混凝土离散,骨料堆积柱底;或由于振捣密实等原因,造成构造柱根部出现严重露筋及缝隙夹渣层等。
2)构造柱插筋移位。从基础内或基础圈梁内伸出的构造柱插筋移位,有的工地插筋移位达100mm之多,为了使其能和上部构造柱竖筋搭接(或焊接),强行将插筋扳到构造柱竖筋的位置,这样做大大削弱了构造柱的抗震作用。
3)构造柱箍筋应加密的部位不加密,或加密不符合设计要求。
4)构造柱与墙体的马牙槎连接施工不到位。有的施工单位片面认为马牙槎仅是为了浇灌混凝土后形成一个个伸入砖墙内的刚性键,将砖墙与构造柱(通过构造柱将砖墙和砖墙)有机地连接在一起。由于上述偏见,当遇到有外露混凝土面的构造柱时,就可能忽略设计大马牙槎。有的虽然做了,但不规范,时有时无,影响柱与墙体的连接。
5)构造柱与墙体的水平拉结钢筋施工不规范。拉结钢筋施工不规范主要表现在:拉结钢筋伸入纵横墙内的长度不够(小于1m)。有的工地将有剩余的短钢筋,不管其长度是否合适,就拿来代替拉结钢筋,造成有时伸入墙内的长度不够。拉结钢筋的平面搁置不符合设计要求。有的钢筋距墙皮的距离太小,而有的将两根钢筋放在了砖墙中部;拉结钢筋沿墙高度设置不均匀,或者间距过大,超过了规范规定的要求。
2.3墙体间的连接
纵横墙体的交接处应同时砌筑。设防烈度为7度时层高超过3.6m 或墙长度大于7.2m 的大房间,及设防烈度为8度和9 度时,外墙转角及内外墙交接处,当末设构造柱时,应沿墙高每隔500mm 配置2Φ6 拉结钢筋,并每边伸入墙内不宜小于1m。后砌的非承重墙砌体应沿墙高每隔500mm 配置2Φ6 钢筋与承重墙柱拉结,并每边伸入墙内不应小于500mm;当设防烈度为8 度和9 度时长度大于5.1m 的后砌非承重砌体隔墙的墙顶,尚应与楼板或梁拉结。
2.4楼(屋盖)结构
楼(屋盖)结构及其与圈梁、梁、墙的连接非常重要,在地震中,钢筋混凝土预制构件承受不了地震力的强烈震动。主要是由于预制构件和墙体不是整体受力,在预制构件的端部形成集中应力。造成截面的断裂和破坏《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2008)的强制性条文要求:1)现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度,均不应小于120mm;2)装配式钢筋混凝土楼板或屋面板,当圈梁未设在板的同一标高时。板端伸进外墙的长度不应小于120mm,伸进内墙的长度不应小于100mm,在梁上不应小于80mm;3)当板的跨度大于4.8m 并与外墙平行时,靠外墙的预制板侧应与墙或圈梁拉结;4)房屋端部大房间的楼盖。8 度时房屋的屋盖和9 度时房屋的楼、屋盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板应相互拉结,并应与梁、墙或圈梁拉结。
3现浇楼板质量不合乎要求,主要表现在以下方面:
1)模板立柱支撑不牢,底模有下沉现象,致使楼板的支座处现浇板厚度减少,影响楼板的抗震质量。
2)钢筋位移,尤其是抗剪钢筋,不能保证位置。
3)混凝土配比不准,振捣不密实,出现纵裂缝。
4抗震缝
Abstract: This paper aimed at the problem of the multilayer residential building water supply and drainage, according to the design standard, the understanding of the specification, from the water supply pipeline laying, installation of floor drain, to the common problems of drainage design are discussed, and puts forward some concrete measures.
Key words: water supply and drainage design, multi-storey residential building, indoor sewage pipe laying; with the drainage layer;
中图分类号:TL353+.2文献标识码:A文章编号:
1 给排水管道敷设问题
设计人员应改变上一层的卫生间管道在下一层楼板顶安装的旧做法; 倡导本层的管道在本层敷设的原则( 规范) : 1) 卫生间统一做成下沉式卫生间, 按过去的老做法把下水管道统一布置在地坑内; 2) 卫生间地板面不下沉, 而使用后出水式坐便器, 地漏采用侧墙式, 洗脸盆、浴缸等排水管道在地面以上敷设并与立管相接, 厨房取消地漏或用侧墙式地漏, 把洗菜池的排水管放在地面以上接入立管, 这样做可以使下水管道每层水平分隔开, 如有漏水则不影响下层住户, 检修时也可以独户进行。另外, 设计时尽量把排水管立管设于建筑物内墙阴角, 有条件的最好在卫生间内设置管道井。这样做可以使室内卫生间、厨房水平与竖向均没有明管, 空间宽敞、洁净, 把污染源) ) ) 污水隔绝在外, 避免由于管道频繁穿越楼板引起上下层漏水的现象。
2 屋面及阳台雨水管道的布置和敷设
(1)现在对建筑立面造型的要求越来越高, 坡屋顶建筑, 跃层、退台、屋顶不同坡、各类线条造型等各种建筑表现手法层出不穷。雨水管设置将直接关系到立面的美观。在工程实际中, 雨水设计(包括屋面雨水、阳台雨水、空调凝结水)的内容已经越来越多。
(2)建筑给水排水设计规范( GB 500152003) 第4. 9. 12 条规定: 阳台雨水应单独设置。阳台雨水底部应间接排水。[ 1] 这条规定是对应强制性规范 阳台栏杆离地面或屋面0. 10 m 高度内不应留空的要求, 即阳台栏杆须设在阳台的混凝土翻边上, 阳台翻边高度至少10 cm, 阳台与室内地坪高差5 cm, 阳台翻边高度高于住宅室内地坪5 cm。屋面雨水立管内满流时的压力分布是由负压到正压的一个变换过程, 多层住宅雨水管零压力点的位置约在距立管末端以上1 /3~ 1 /2 的高度处。阳台雨水地漏如果接到屋面雨水立管上, 在其上部负压区, 会通过地漏吸入空气, 影响雨水立管的排水量; 在其下部正压区, 一旦发生水塞或管道堵塞将发生返水倒灌。屋面雨水与阳台雨水各自分开设置是必要的, 阳台雨水管系统独立设置可以杜绝屋面雨水从阳台溢出。
(3)现代家庭普遍安装多台空调, 无组织排放凝结水污染建筑物外墙并容易引起上下楼层居民纠纷, 设计时应充分考虑结合空调位置做好冷凝水排水。
由于建筑、规范和使用上的要求, 造成雨水管越设越多, 而从美观的角度雨水管是越少越好, 雨水设计已经成为住宅设计的难点。我们主要采取以下几种方法:
(1)屋面雨水管可以与空调凝结水管合并, 但前提是空调凝结水应先间接排至空调隔板上, 再由空调隔板上的地漏收集接入雨水立管。这种做法有以下几个好处:①即使发生水塞或管道堵塞, 屋面雨水也只会从空调隔板上溢出, 不会进入室内。②由于是间接排放, 即使隔板上的地漏水封干涸, 排水系统中的有害气体也不会进入室内。③空调室外机在制热时有一个化霜的过程, 化霜水是从室外机的底部排出, 不用上述方法很难排净。笔者认为在屋面雨水管上开三通接室内机凝结水排出管的方法不妥, 在发生水塞或管道堵塞时雨水容易沿凝结水管倒灌进入室内, 在平时, 排水系统中的有害气体也容易沿凝结水管进入室内。这种接法只能设专用的凝结水排水管, 且底部应间接排水。
(2)若阳台边上有空调搁板, 可以要求建筑专业将此空调搁板的标高降至比阳台低10 cm, 空调搁板翻边高度与阳台标高相同, 低于住宅室内地坪5 cm。阳台上不设地漏, 与空调搁板相邻翻边预留两个过水洞, 阳台雨水先排至空调搁板, 再由空调搁板上的地漏收集接入雨水立管。这种做法可以只做屋面雨水管不做阳台雨水管, 亦满足规范的要求。即使发生水塞或管道堵塞, 屋面雨水也只会从空调搁板上溢出, 杜绝了屋面雨水返溢进入室内的可能。
(3)采用高屋面先排至低屋面, 再组织排放的方法减少雨水管。但要注意不宜把公共屋面的雨水排至顶层住户的露台。底商住宅的裙房屋面若与同层住宅的室内标高相同, 此层住宅阳台应设地漏并单独接管排至室外。因为裙房屋面做好防水、保温层后的标高高于阳台和室内地坪, 雨水一旦进入阳台就不能自流排出, 并且为防止雨水倒灌, 不能与裙房屋面雨水并管排出。
(4)外墙雨水管应采用防紫外线的专用管材。雨水立管遇外墙混凝土线条时, 混凝土线条应局部断开, 管道安装完毕后, 土建包饰。如建筑立面有特殊要求, 水管安装完毕后可将外露管道外壁稍稍打毛, 刷与外墙颜色一致的涂料。某些住宅小区由于施工时配合不当, 造成雨水管施工时外墙混凝土线脚已经施工完成, 只能是雨水管绕着混凝土线条施工, 这种做法既影响美观又影响排水顺畅, 应该避免。
3水表户外设置问题
水表设在户内, 不但抄表的工作量很大, 而且使住宅的安全性和私密性大大降低。故住宅的分户水表或分户水表的数字显示宜设在户外。多层住宅水表户外设置有以下几种形式:
3.1 远传水表
把普通水表换成远传水表, 由一根信号线连接水表与数据采集机, 再传至智能管理( 微机) 。它的优点在于节省大量人力来抄表, 数据准确, 缺点是系统造价高。
3.2 磁卡式水表
用户预先购买自来水公司的电子卡, 然后把它插入水表的存贮器内, 用水时卡上金额被自动扣除, 这种方式用户需预付水费,水表价格较高( 自来水公司有此业务才行) 。
3.3 普通水表设在户外
水表集中设置( 水表组) 在底层, 各层住户给水支管在管道井内敷设, 也可在建筑物管道井内每层敷设。水表出户布置的方式选择, 须结合住宅厨房、卫生间平面布置特点和开发商的具体要求, 对以上几种可行性方案进行经济技术比较后确定。物业管理完善的住宅小区的中高档商品房, 可采用远传水表数据, 它是今后水表应用发展方向; 物业管理不很完善的住宅小区的中高档商品房, 可采用磁卡式水表( 在自来水公司有这种业务的地区可设计) 或集中设置水表组( 箱)。
4 同层排水
有过装修经验的住户都知道, 卫生洁具安装很少有不重新开槽、移位的, 这容易引起卫生间漏水。漏水主要原因是排水横管敷设于楼板下, 装修时破坏管道及防水层。下排式卫生器具一旦堵塞, 清通即成问题。住宅设计规范( GB 50096-1999 ) 规定: 住宅的排水横管宜设于本层套内。强调排水支管户内检修。住宅排水管道同层布置设计, 只有三种做法可以满足要求:①采用成套的同层排水产品。这种做法只适用于精装修住宅, 不适用于以毛坯房形式交付的住宅;②采用抬高一踏步的做法, 这种做法不利于无障碍设计, 也不被大众接受;③设计为下沉式卫生间, 下沉式卫生间楼板下沉350~ 400 mm, 将排水横管布置在本层内, 防水层设在管道下方, 发生堵塞及漏水均在本层解决。
在我国,住宅建筑按其层数分为:低层、多层、和高层三类。我国在《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)中明确规定:1~3层为低层住宅;4~6层为多层住宅;7~9层为中高层住宅;10层以上为高层住宅。在这里我们着重笔墨论述一下多层住宅的建筑施工管理问题。
1. 多层住宅建筑的特点归纳
正如引言部分所说,多层住宅一般指4~6层高的住宅,借助公共楼梯解决垂直交通,是一种极具代表性的城市集合住宅。多层住宅在我国目前新建或正在建造的城镇住宅中占90%以上。多层的优点在于:第一、它比低层住宅在占地上要节省,同时又比高层住宅建设工期短,一般开工一年内即可竣工;第二、公摊面积少,无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资,物业费也较低,整体的性能价格比高;第三、结构设计成熟、通常采用砖混结构,建材可就地生产,可大量工业化、标准化生产。因此,多层住宅造价较低,价格适中,易于被普通消费者接受。
2. 多层住宅建筑结构体系分析
多层住宅建筑的结构体系主要包括以下三大类:第一、混凝土空心砌块多层建筑体系,但其主要问题在于雨水容易从砂浆缝隙渗入,如果双面抹灰,又大大增加抹灰量;并且在光洁的砌块上抹灰难度很大,易空鼓、开裂;第二、框架轻板结构体系,结构多为钢筋混凝土框架结构,内外墙均为非承重墙。可用陶粒空心砌块、加气混凝土砌块或其它非粘土砌块以及陶粒混凝土轻质两面光条板、3E板等做内外墙;第三、钢筋混凝土剪力墙结构体系,内外墙全部采用现浇钢筋混凝土墙,目前已开发出多种配套的外墙保温体系。这类结构体系,亦可以把外墙做成预制墙板在现场预制生产后就地安装。
3. 多层住宅建筑施工管理的特殊性总结
3.1局部质量问题等同于全部质量问题
因为多层住宅工程涉及到众多住户的个人利益,业主及住户都很重视,对工程质量要求比较严格。在施工中,即使工程质量控制得很好,若在一处出现小小失误,对住户来说,就是全部的问题。这就要求后期管理要过细、过硬。
3.2各工种相互制约问题
一个环节考虑不周就会产生连锁反应影响另一个环节,或更多的环节,产生难以控制的负面效应。如工序先后问题处理不当,就会影响成品保护,甚至给整个工程质量带来隐患。
3.3 施工面过于分散
因为多层住宅楼墙体比较多,房间多,施工洞堵住以后,同一楼层不相通,往往造成对某处施工管理不到位,出现问
题。
4. 如何做好多层住宅建筑的管理
4.1 做好施工预案的重要性
要针对整个工程的特点编制有针对性的施工方案。其中应包括:关键部位的施工方法,工序的安排,不同工种的插入时间,对易出现的质量问题提出预控措施,制定出成品保护措施等。工程管理中,要抓住关键问题,使管理处于“受控”状况,才可能达到工期缩短,质量提高,经济效益增长的效果。
4.2 严格控制多层住宅工程的变更
工程变更和设计变更的造价占整个工程造价的比例有近10%,有时甚至更多.在施工过程中,各方面可能会提出各种各样超出原设计图纸的要求,或者由于设计考虑不周造成与实际情况不符合等,就会出现工程变更和设计变更,而这些变更必须会带来工程造价的增加.也就可能出现工程造价难于控制好的局面.目前,导致绝大多数多层住宅工程造价突破控制的主要原因就在于此。
4.3 做好多层住宅施工工程监理工作
工程监理一个很重要的任务就是投资控制.即工程造价控制.其次,执行工程监理的监理工程师都是工程技术专家.他们的经验、阅历比较丰富.在设计及施工监理过程中能提出许多积极的降低工程造价的建议、尤其在施工阶段关系到是否要设计变更和工程变更的决定时,他们往往能根据自身的技术优势做出合理正确的选择,这一点许多建设方代表因其经验、阅历及技术受各方面的条件制约而无法做到。再者,在施工过程中。甲、乙两方因各自的立场、观点不同,有时会出现一些影响施工正常进行的情况,监理单位作为公正的第三方,在施工过程中协调双方关系,确保工程施工正常进行,这样能为完成工程造价控制提供有利条件。
5. 多层住宅建筑施工的管理控制方法研究
5.1多层住宅建筑施工的质量管理方法
要根据多层住宅建筑工程的质量目标,制定相应的质量验收标准,而且要使企业质量验收标准高于国家验收标准。严把材料质量关。采购的材料要符合国家规范标准(含环保标准)和设计要求,严格执行材料验收制度。确保主体结构质量。主体结构质量关系到整体工程质量和安全,关系到每个职工生命安全,因此,必须确保主体结构质量。重视装饰质量。在施工装饰阶段,一定要克服质量通病,搞好细部处理,在装饰水准上要高人一筹,要有创新和特色。抓好地下室、一层、顶层、屋面、卫生间以及楼梯走道等关键部位施工。同时,要积极推广应用新技术新材料。随着科技进步,新材料、新技术不断涌现,施工企业要及时掌握这些信息、积极应用到工程中来。
5.2 多层住宅建筑施工的成本管理方法
多层住宅建筑的成本控制就是在项目成本的形成过程中,对生产经营所消耗的人力资源、物质资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,把各项生产费用控制在计划成本范围之内,保证成本目标的实现。项目经理是项目成本控制第一责任人,应及时掌握和分析盈亏状况,并迅速采取有效措施。
5.3 多层住宅建筑施工的安全管理方法
要订立安全责任书,发生安全事故,各级责任人和班组都要承担一定经济责任。确保安全设施投资到位。安全设施投入不能省,特别是企业改制以后,安全设施投入更不能省,一旦发生安全事故,造成的损失要比你安全投入的费用大得多,而且,造成的影响很大。
最后,在现有多层住宅建筑施工管理水平的基础上,应针对影响工程质量品质的一些关键问题,从技术、人事制度上建立更有效的、更加科学的管理体制,明确每一个施工人员的目标责任,从而达到进一步提高管理水平的目的。
参考文献
[1]布赖恩?爱德华兹.可持续性建筑[M].中国建筑工业出版社,2003.
[2]李惠强.基于成本分析的多层建筑施工方案评价[J].华中科技大学学报,2006.
[3]苑振芳,刘斌.我国多层建筑的发展状况与展望[J].建筑结构,2007.
我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼摘要:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特征及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、平安适用、确保质量的基本原则。
一、高层建筑结构设计的特征
高层建筑结构设计和低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特征有摘要:
(一)水平力是设计主要因素
在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅和建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是和建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震功能,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
(二)侧移成为控指标
和低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,和建筑高度H的4次方成正比(=qH4/8EI)。
另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况摘要:
1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。
4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。
(三)抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
(四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,假如在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理办法,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。
地震效应和建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅功能于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震功能倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。
(五)轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中,框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力,中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时,此种轴向变形的差异将会达到较大的数值,其后果相当于连续梁中间支座沉陷,从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
(六)概念设计和理论计算同样重要
抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析的原则不断完善,但由于地震功能的复杂性和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
二、高层建筑的结构体系
(一)高层建筑结构设计原则
1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应和建筑、设备和施工密切配合,做到平安适用、技术先进、经济合理,并积极采用新技术、新工艺和新材料。
2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造,择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系和平、立面布置方案,并注重加强构造连接。在抗震设计中,应保证结构整体抗震性能,使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。
(二)高层建筑结构体系及适用范围
目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有摘要:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。
1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
框架结构体系优点是摘要:建筑平面布置灵活,能获得大空间,建筑立面也轻易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低。
框架结构的缺点是摘要:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载功能下会产生较大的水平位移,在地震荷载功能下,非结构构件破坏比较严重。
框架结构的适用范围摘要:框架结构的合理层数一般是6到15层,最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间,平面布置灵活,可适合多种工艺和使用的要求,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要功能在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分格构件。
剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较稍微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特征,而且可以使房间不露梁柱,整洁美观。
剪力墙结构墙体较多,不轻易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架,形成框支剪力墙结构。
在框支剪力墙中,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震功能下底层柱会产生很大内力及塑性变形,因此,在地震区不答应采用这种框支剪力墙结构。
3.框架—剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙,可以组成框架—剪力墙结构,这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特征,又有较大的刚度和较强的抗震能力,因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高,以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系,往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体,成为竖向悬臂箱形梁,加密柱子,以增强梁的刚度,也可以形成空间整体受力的框筒,由一个或多个筒体为主反抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有摘要:
(1)框架—筒体结构。中心布置剪力墙薄壁筒,由它受大部分水平力,周边布置大柱距的普通框架,这种结构受力特征类似框架—剪力墙结构,目前南宁市的地王大厦也用这种结构。
(2)筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成,内筒为剪力墙薄壁筒,外筒为密柱(通常柱距不大于3米)组成的框筒。由于外柱很密,梁刚度很大,门密洞口面积小(一般不大于墙体面积50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空间整体功能,类似一个多孔的竖向箱形梁,有很好的抗风和抗震性能。目前国内最高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦(88层、420.5米)、广州中天广场大厦(80层、320米)都是采用筒中筒结构。
我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。
一、高层建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有:
(一)水平力是设计主要因素
在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
(二)侧移成为控指标
与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(=qH4/8EI)。
另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况:
1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。
4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。
(三)抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
(四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。
地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。
(五)轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中,框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力,中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时,此种轴向变形的差异将会达到较大的数值,其后果相当于连续梁中间支座沉陷,从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
(六)概念设计与理论计算同样重要
抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析的原则不断完善,但由于地震作用的复杂性和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
二、高层建筑的结构体系
(一)高层建筑结构设计原则
1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合,做到安全适用、技术先进、经济合理,并积极采用新技术、新工艺和新材料。
2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造,择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案,并注意加强构造连接。在抗震设计中,应保证结构整体抗震性能,使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。
(二)高层建筑结构体系及适用范围
目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。
1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
框架结构体系优点是:建筑平面布置灵活,能获得大空间,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低。
框架结构的缺点是:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。
框架结构的适用范围:框架结构的合理层数一般是6到15层,最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间,平面布置灵活,可适合多种工艺与使用的要求,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分格构件。剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观。
剪力墙结构墙体较多,不容易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架,形成框支剪力墙结构。
在框支剪力墙中,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形,因此,在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。
3.框架—剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙,可以组成框架—剪力墙结构,这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能力,因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高,以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系,往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体,成为竖向悬臂箱形梁,加密柱子,以增强梁的刚度,也可以形成空间整体受力的框筒,由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有:
(1)框架—筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒,由它受大部分水平力,周边布置大柱距的普通框架,这种结构受力特点类似框架—剪力墙结构,目前南宁市的地王大厦也用这种结构。
(2)筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成,内筒为剪力墙薄壁筒,外筒为密柱(通常柱距不大于3米)组成的框筒。由于外柱很密,梁刚度很大,门密洞口面积小(一般不大于墙体面积50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空间整体作用,类似一个多孔的竖向箱形梁,有很好的抗风和抗震性能。目前国内最高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦(88层、420.5米)、广州中天广场大厦(80层、320米)都是采用筒中筒结构。
(3)成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体,每个筒体都比较小,这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。
(4)巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱(通常由电梯井或大面积实体柱组成)以及巨梁(每隔几层或十几个楼层设一道,梁截面一般占一至二层楼高度)组成一级巨型框架,承受主要水平力和竖向荷载,其余的楼面梁、柱组成二级结构,它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小,使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。
除以上介绍的几种结构体系外,还有其他一些结构形式,也可应用,如薄壳、悬索、膜结构、网架等,不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墙、框架—剪力墙和筒体等四种结构。
[参考文献]
[1]GB50011-2001建筑抗震设计规范.
0引言
建筑结构优化,即在一些建筑结构的设计方案中选取最优的或最适宜的设计方案,它参照数学中的模型最优化原理应用到建筑工程结构设计方案的优化比选中。研究发现,建筑结构在使用过程中是否稳定、耐久、合理等,主要决定于在建筑结构设计时选定的结构类型是否最优、是否最符合工程结构的需要。对于同一座建筑工程项目,不同的结构设计师知识储备不同,因此可能会设计出不同的结构类型、结构体系,但经过结构方案的优化、从而选取最优化的结构类型,提高建筑结构的使用寿命、稳定性能。
1建筑结构优化的主要因素
1.1荷载设计
研究发现,任何一座建筑结构都需要受到水平力和竖向荷载的作用,同时建筑还要承受较大的风荷载、地震力的作用等。当建筑结构的整体高度比较低时,由结构本身的重力引起的竖向荷载对结构的作用比较明显,而水平荷载作用在结构上,产生的内力和位移比较小,往往在计算时不考虑水平荷载的作用;若在较高层建筑设计中,虽然所受到的竖向荷载仍对结构产生较大程度的影响,但水平荷载对建筑结构本身的影响比竖向荷载产生的影响更加强烈。研究表明,随着建筑结构整体高度的逐渐增加,水平荷载对建筑结构产生的影响越将会越来越大,因此,在建筑结构高度较高时,结构所承受的水平荷载对结构的影响则不可忽视。
1.2选取结构类型较轻的
在建筑结构优化过程中,要尽量选取结构体较轻的。在现代结构优化设计中,设计人员越来越重视选用轻质高强材料,从而做大程度上减轻整体结构的自重。由于在多层建筑结构中,水平荷载对结构产生的影响处于较次要地位,结构所承受的主要荷载是竖向荷载。由于多层建筑楼层较少,整体高度相对比较低,结构自重相对来说较轻,对材料的强度要求不是特高。
但随着建筑结构高度的增加,在较多的楼层作用下,结构产生的自重荷载则会比较大,使得建筑结构对基础产生较大的竖向荷载,同时在水平荷载的作用下,结构的竖向构件(柱)中会产生较大的水平剪力和附加轴力。为了使得结构满足刚度和强度的要求,通常采取加大结构构件的截面尺寸,但是加大构件的截面尺寸会使得结构的整体自重增加。因此在高层建筑结构首先应该考虑如何减轻结构的自重。
研究表明,当在高层或超高层建筑结构优化设计时,选用结构强度高、自重较轻的钢结构、高强混凝土结构可以很大程度上减小建筑结构的自重。
1.3 侧向位移
据相关资料表明,建筑结构的侧向位移随着建筑高度的增加而逐渐增大,因此,在建筑结构的优化设计中,对层数较少、高度较低的结构,可以不考虑其侧向位移对结构的影响。但随建筑结构高度的增加,整体结构的侧移对结构产生的影响则不可忽视。
研究表明,由于水平荷载对结构作用产生的侧移随着建筑高度的增加而逐渐增大,且侧移量与结构高度成一定的关系。
在进行高层建筑结构优化设计时,既需要充分考虑建筑结构整体是否具有足够的承载能力,能否承受风荷载的冲击作用,又要求结构具有足够的抗侧移性能,当建筑结构受到较大的水平力作用下,其可以很好地控制产生过大的侧移量,确保结构整体的稳定性能。
与低层或多层建筑相比,高层建筑结构的刚度稍微差一些,在发生地震灾害时,结构的侧向变形更大。为了确保高层建筑结构在进入塑性阶段后,结构整体仍具有较强的抗侧移性能,保持结构的稳定性,则需要在高层建筑结构的构造上采取合适的措施,确保结构具有足够的延性,从而满足结构的刚度要求。
2建筑优化方法综述
2.1基本假设
(1)弹性体假设
目前,对建筑结构进行工程分析时,均采用弹性的分析方法。当结构受到风荷载或竖向荷载时,假设结构处于弹性工作状态,符合建筑结构的实际受力状态。但是当受到地震灾害或台风袭击时,结构产生较大的侧向位移,更甚出现裂缝,使得结构进入到塑性阶段,此时不可以再用弹性变形计算,应采用弹塑性理论进行分析。
(2)小变形假设
小变形假设普遍应用于结构变形分析中。但当结构顶点的水平位移与结构的高度比值大于0.002时,就不可以忽略P―Δ效应对结构的影响了。
(3)刚性楼板假设
在高层建筑结构分析时,假设楼板的自身平面内刚度无限大,而自身平面外的刚度则忽略不进行计算。采用这一假设,在很大程度上减少了高层建筑结构位移的自由度,减小了计算的难度,并为筒体结构采用空间薄壁杆的计算理论提供了保障。研究发现,刚性楼板假设一般适用于框架结构体系和剪力墙结构体系中。
2.2结构优化方法
(1)并行算法
由于高层建筑结构的主要因素是结构的抵抗水平力的性能。因此,抗侧移性能的强弱成为高层建筑结构设计的关键因素,且是衡量建筑结构安全性、稳定性能的标准。
由于在建筑结构中,单位建筑结构面积的结构材料中,用于承担重力荷载的结构材料用量与房屋的层数近似成正比例线性关系。此外,用于建筑结构楼顶的结构材料用量几乎是定值,不随结构的层数变化;但是用于墙、柱等结构构件的材料用量随楼房的层数成线性正比例增加;而对于抵抗侧向移动的结构材料用量,与楼房结构层数的二次方的关系增长。图3-1表示在风荷载作用下的5跨钢框架结构,不同的结构层数结构材料各个构件用量。
研究表明,楼房结构所采用的结构体系是否具有较好的抗侧力性能,在很大程度上影响结构材料的用量,综合考虑各方面的条件,通过精心设计确定结构的最优化设计方案,使结构体系的材料用量降低到最小程度。从上图中的虚线以上阴影部分就是结构优化设计节约的钢材用量,因此高层建筑结构方案的优化设计可以在很大程度上节约工程的总造价。
(2可靠度优化法
在建筑结构的优化设计时,必须进行结构的整体可靠度优化。在地质灾害发生不活跃的地区,风荷载是主要的水平荷载。因此,在非地震灾害区高层建筑结构的方案选型时,应优先选用抗风性能比较好的结构体系,也就是选用风压体型系数较小的建筑结构体系。比如结构外形呈曲线流线型变化的建筑结构圆形、椭圆形等,或是结构从下往上逐渐减小的截锥形体系的风压体形系数较小,有利于很好地抗风。此外,在对结构进行平面布置时,适合选取结构平面形状和结构刚度分布均匀对称的结构体系类型,这样可以在很大程度上减小风荷载作用下的扭转效应引起的结构变形和内力的影响。同时,还要限制高层建筑结构的高宽比,避免结构发生倾覆和失稳现象。
(3)高层体系优化法
由于建筑使用性能的不同,所以其对内部空间的要求不同。同时,高层建筑结构使用功能不同,则其平面布置也发生改变。通常,住宅和旅馆的客房等宜采用小空间平面布置方案;办公楼则适合采用大小空间均有;商场、饭店、展览厅以及工厂厂房等则适宜采用大空间的的平面布置;宴会厅、舞厅则要求结构内部没有柱子的大空间。由于不同的结构体系可以提供的内部空间的大小不同,因此,在建筑结构设计阶段,应该首先根据建筑结构的使用功能,选用合适的结构类型。
3结束语
综上所述,在确定高层建筑结构方案时,要全面考虑结构的使用功能、场地类别、设防烈度、建筑高度、地基基础类型、结构材料和施工工艺,同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等,选择最优化的结构体系。
参考文献
为满足不断变化的城市功能和对城市空间开发的需求,高层建筑的出现成为适应城市发展进程的必然产物,而随着高层建筑不断的发展,对原有城市的空间尺度和城市形态产生了强大的冲击,也因此对城市环境产生了巨大的影响。对于城市景观而言,高层建筑由于其巨大的尺度和高大的体量往往成为视觉景观中心,具有重要的标志性和导向性。而对于城市建设来说,高层建筑则是城市力量基础的一种物质的、经济的表现。
出于对人文主义精神的影响,在当今高层建筑的设计中,提出绿色生态、人性化设计、地域性和文脉的表达、场所精神的塑造等众多要求,在设计中对上述方面的合理表达,成为评价一座建筑的重要标准,进而也丰富了建筑创作和建筑美学。
一、高层建筑底部空间环境
材料、机电设备和结构体系协同发展,尤其是电梯的发明使高层建筑得以飞速发展。在高层建筑发展的最初阶段的设计中,采用古典主义的创作方式适应电梯的使用要求,形成了垂直的、内向的、封闭的空间组织形式,建筑空间自成系统,但设计中缺少建筑空间与城市空间的联系,更没有中介空间的概念。由于对高层建筑底部空间认识的缺乏,给高层建筑与城市之间带来了巨大的交通和环境压力。因此在之后的高层建筑创作实践中,高层建筑底部空间的创作手法和方式得以丰富,例如底部架空、广场和绿地等的出现,同时人们也开始研究高层建筑底部空间与城市空间的结合问题。
由于城市的迅猛发展,城市的空间密度愈来愈高,城市中密集的高层建筑隔断了建筑空间与城市空间的有机联系,城市的空间环境变得支离破碎,城市街道被淹没在高层建筑的阴影之中,街道的活力在逐步丧失,城市中的人们仿佛生活在钢筋混凝土铸成的森林中。在这种情况下,高层建筑底部空间与城市空间的矛盾被激化。如何把高层建筑底部空间与城市空间有机地联系在一起,既创造出底部空间的活跃氛围,又能让二者和谐共生,成为我们必须面对的问题。
(一)、底部空间的影响因素 高层建筑底部空间作为建筑与城市空间的过渡空间(中介空间),它在类属、性质和形态等方面亦此亦彼,其最大的特征表现为模糊性。因此,作者将影响要素按照高层建筑底部空间环境的构成分为功能要素、空间尺度要素、视觉形式要素和人文要素。
1、功能要素是底部空间设计中不可忽视的重要环节
交通功能直接影响着空间环境的形态和效率。有效合理的底部空间环境设计可以拓展室外有效交通使用面积,联通地上和地下空间,形成立体式的空间格局,促进建筑室内外的流通和渗透,增加城市街道的活力因素。
2、 空间尺度要素的影响
在不同空间尺度的作用对在空间中进行场所体验的人来说,其行为方式和感知结果是存在较大差别的。高层建筑外部空间中存在巨大的尺度和人性化的矛盾。现代城市的巨大的尺度在自身周围的环境中不能显示人的存在“摩天大楼的高度也对城市街道空间行成挑战,其巨型体量冲击着比例良好的街道,使邻近的低、多层建筑失去宜人的尺度,为此,必须把高层建筑放在城市的大范围中去考虑,高层建筑不是纪念碑,它需要城市交通的支持,它需要提供良好的有场所感的环境,它的空间要和城市空间之间要具有连续性。”
3、视觉形式要素的影响
现代视觉美学理论己经对艺术创造的整体性原则达成了本质上的共识,那就是无论在什么情况下,假如不能把握事物的整体或统一结构,就永远也不能创造和欣赏艺术品,且整体不能通过各部分相加的和来达到,这就是格式塔心理学中所提的完形概念。在城市环境的原有环境中引进一个新的建筑物,那么原有的城市环境的平衡状态被打破。高层建筑在介入空间环境时,应该与环境中的其他建筑物和空间进行积极的对话,构成与城市空间的整体性,而底部作为与地面的接触点,是进行对话的重要部分,应该致力与周围空间环境形成视觉形式上的整体性的建构。
4 、人文要素的影响 高层建筑对人文环境的影响不可忽视。高层建筑可以说是城市中最重要的城市插入体,每个设计都应是现有城市文脉的尊重、认同与配合从而使一个城市的秩序逐渐形成和完善,使居民保持对城市的认同感,从而增加城市的宜人性。
(二)、底部空间的发展趋势 对城市空间的开发和保护永远存在着对立矛盾的关系,一方面,随着城市负荷的加大,在横向上的空间受到极大限制的情况下,必须进行对城市属性空间按的开发,因此高层建筑也必然不断突破城市的天际线,创造性的空间尺度,其使用功能也必将更加综合化,成为容纳大多数城市功能的城市综合体,一座空中微缩城市。因此,在高层建筑底部空间环境的设计中,应进行一种系统化的设计,结合信息技术在城市(数字城市)和建筑设计中的应用,对高层建筑的分布和城市空间环境的整合进行分析预测,得出较为科学的控制标准,从而指导设计师进行合理化设计。
三、 人性化设计
我们常说,城市的主体是人,服务的对象是人,那么无论高层和超高层建筑如何发展,城市的形态如何演变,城市的本质是不会改变的,为解决城市问题而诞生的种种学说和设计方式根本上都是在解决城市中人的问题。高层建筑单体的孤立与城市空间失去联系,高层建筑的巨型体量冲击着比例良好的传统城市空间,使邻近的低层、多层建筑失去宜人的尺度;盲目追求的巨大尺度、不得当的间距使得城市空间压抑而又冷漠,给人们的视觉和心理造成压迫感和疏离感。高层建筑的尺度和风格与其周围的建筑相距甚远,特例独行,视觉上的连贯性被打断,空间的完整性和适用性也受到影响。高层建筑设计中对高效率、高收益的追求造成了对传统城市风貌的破环和场所感的消失。不合理的城市高层建筑布局和单体的设计对城市生态环境也带来了巨大的冲击。因此高层建筑底部空间环境是针对人的行为和尺度论述形成的相关概念,在设计中人性化是高层建筑底部空间环境设计的核心。
四、结语
高层底部空间环境的设计,不仅仅是对建筑单体的形体、尺度、材料、色彩和细部等方面的进行的设计和研究,这种做法只能改变高层建筑的人性化品质,而不能实现底部空间环境的人性化。高层底部空间环境作为城市过渡空间,其特殊的模糊性决定必须从建筑和城市设计的双重角度对其进行设计和研究,并且形成性的环境评价标准对其空间环境质量进行评估。只有这样才能发掘高层建筑底部空间环境隐含的根本问题,然后再参照于城市的关系完善建筑单体及其附属环境,高层建筑外部空间的人性化才有可能真正实现。
参考文献:
[1]罗福午.高层建筑的发展历史.建筑技术,2002,11:55-57.
[2]覃力.日本高层建筑研究.同济大学工学博士学位论文,建筑与城市规划学院,建筑设计及其理论,2006.2.
引言
为满足不断变化的城市功能和对城市空间开发的需求,高层建筑的出现成为适应城市发展进程的必然产物,而随着高层建筑不断的发展,对原有城市的空间尺度和城市形态产生了强大的冲击,也因此对城市环境产生了巨大的影响。高层建筑的建设速度、建筑高度和建筑形态的竞赛曾一度成为全世界关注的焦点,但高层建筑同其他的建筑类型一样,不能脱离其具体的建筑功能和周边环境而独立存在,更不能忽视作为建筑服务的主体——人的需求,因此,出于对人文主义精神的影响,在当今高层建筑的设计中,提出绿色生态、人性化设计、地域性和文脉的表达、场所精神的塑造等众多要求,在设计中对上述方面的合理表达,成为评价一座建筑的重要标准,进而也丰富了建筑创作和建筑美学。
1、高层建筑底部空间环境的影响因素
(1)功能要素的影响 高层建筑的底部空间环境作为高层建筑向城市空间的延伸和过渡,首先是提供交往的可能性,其次它担负起许多城市职能,底部空间的存在需要诱导积极的公众参与,如果缺少人的有效参与,那么底部空间将丧失社会效益,也就无法构成良好的行为场所。交通功能也是底部空间设计中不可忽视的重要环节,它直接影响着空间环境的形态和效率。有效合理的底部空间环境设计可以拓展室外有效交通使用面积,联通地上和地下空间,形成立体式的空间格局,促进建筑室内外的流通和渗透,增加城市街道的活力因素。从城市环境总体角度出发,建筑不应夸大自身而与周围环境格格不入,应为统一乐章中协调的音符。因此高层的底部空间环境在城市空间与建筑功能上和城市空间与建筑形式上都能起到较大的整合作用。通过对空间各个围合界面要素向空间使用者传达不同的情感信息,人通过其行为对空间进行感知,从而形成一个信息交换传递的过程,从而形成一个人们沟通信息,交流感情的社会向心空间和感动心理平衡的安全地段。
(2)空间尺度要素的影响 芦原义信曾谈到:在外部空间构成中,其空间有单一、两个和多数复合等,不管哪种情况,都可在空间中考虑顺序。建立这种空间顺序的方法之一,就是根据用途和功能来确立空间的领域。空间尺度则是控制领域范围,人参与程度和满足心理需求的重要手段。在不同空间尺度的作用对在空间中进行场所体验的人来说,其行为方式和感知结果是存在较大差别的。现代城市的巨大的尺度在自身周围的环境中不能显示人的存在“摩天大楼的高度也对城市街道空间行成挑战,其巨型体量冲击着比例良好的街道,使邻近的低、多层建筑失去宜人的尺度,为此,必须把高层建筑放在城市的大范围中去考虑,高层建筑不是纪念碑,它需要城市交通的支持,它需要提供良好的有场所感的环境,它的空间要和城市空间之间要具有连续性。”如果高层建筑的底部空间不能反映人的尺度,人性化的品质将无法实现。因此高层建筑的外部空间应包括两种尺度—近地部分侧重小尺度的功能,高处主要强调城市整体意义、景观、标志方面的作用。这就意味着在整合过程中同时考虑高层建筑外部空间自身不同部分尺度的相互关系以及建筑的尺度与周围城市空间的关系。
(3)人文要素的影响 高层建筑可以说是城市中最重要的城市插入体,每个设计都应是现有城市文脉的尊重、认同与配合从而使一个城市的秩序逐渐形成和完善,使居民保持对城市的认同感,从而增加城市的宜人性。对于高层建筑底部空间城市文化内涵的体现与传承不仅体现在建筑风格上,更体现在对传统街道尺度、居民活动模式与生活习惯的尊重与保持方面。
2、人性化设计
我们常说,城市的主体是人,服务的对象是人,那么无论高层和超高层建筑如何发展,城市的形态如何演变,城市的本质是不会改变的,为解决城市问题而诞生的种种学说和设计方式根本上都是在解决城市中人的问题。那么反观现代城市中的高层建筑设计,当我们在由高层建筑重新分割的城市空间行走,可以深切的感受到设计中人性的缺失,对人体尺度的忽视。高层建筑单体的孤立与城市空间失去联系,高层建筑的巨型体量冲击着比例良好的传统城市空间,使邻近的低层、多层建筑失去宜人的尺度;盲目追求的巨大尺度、不得当的间距使得城市空间压抑而又冷漠,给人们的视觉和心理造成压迫感和疏离感。高层建筑设计中对高效率、高收益的追求造成了对传统城市风貌的破环和场所感的消失。不合理的城市高层建筑布局和单体的设计对城市生态环境也带来了巨大的冲击。因此高层建筑底部空间环境是针对人的行为和尺度论述形成的相关概念,在设计中人性化是高层建筑底部空间环境设计的核心。 通过中对高层建筑底部空间环境影响因素的分析,底部空间设计采取的主要设计方式在于整合的设计。“整合”就是要使事物达到连续、完整的状态。这种状态是复杂的系统中各元素相互作用关系的协调一致,是内容与形式的相互统一。对高层建筑与城市的空间整合,就是要通过一定的方法使高层建筑与其他建筑、高层建筑与城市保持历史完整、生态完整、情态完整,形成时间与空间统一、结构与过程统一、内在本质与外在表现统一的有机的整体,同时保持动态开放和可持续发展,最终体现在时间、空间与人的统一,从根本上实现高层建筑底部空间环境的人性化。
3、结语
高层底部空间环境作为城市过渡空间,其特殊的模糊性决定必须从建筑和城市设计的双重角度对其进行设计和研究,并且形成性的环境评价标准对其空间环境质量进行评估。只有这样才能发掘高层建筑底部空间环境隐含的根本问题,然后再参照于城市的关系完善建筑单体及其附属环境,高层建筑外部空间的人性化才有可能真正实现。
参考文献
Abstract: this article through to in the architectural design of non-standard situation and the defects of the dynamic analysis and investigation, this paper illustrates the design process to prevent harm measures to reduce the cause of the construction of because of personal produce damage
Keywords: architectural design; Personal injury; safety
中图分类号: TU2 文献标识码:A 文章编号:
人类社会一直追求经济的不断发展和建筑的文明,建筑设计作为建筑学科的重要内容,是社会文明的体现。随着我国社会主义市场经济的不断发展和现代化水平的不断提高,建筑业也有了飞速的发展,建筑设计十分繁荣,但是伴随着上述现象而产生的是设计缺乏规范性和没有完善的安全措施的现象,使人身伤害的事件经常发生,很多安全隐患始终伴随着建筑物,无法得到有效的补救和纠正。本文阐述了建筑设计过程中人身伤害的形成原因,并采取了相应的对策。
1、我国建筑设计中人身伤害设计的现状
在我国很多的建筑中,存在着设计缺陷,很容易造成人身伤害,主要表现在以下几个方面。在很宽的楼梯中没有设计双面扶手和中间扶手。楼梯段存在着过长、过陡和高度不均匀的现象。在一些顶层楼梯和超宽的楼梯中存在着栏杆高度不符合规定的现象,在室内没有按照相关规范,设置了很陡峭的坡道和一步台阶,在室内平台中存在着踏步太陡或者尺寸不够的现象,室内的台阶中没有设置栏杆,平台的高度超出规范的需求,在敞开式的楼梯中,结束处和起步处没有缓冲的距离,在电梯四周没有完善的防护措施,没有满足需求的安全净空,虽然有小心碰头的安全提示,但是依然很容易产生安全隐患,在二层以上的楼层中没有设计供疏散使用的楼梯,也缺少包括阳台在内的维护措施。在高层建筑之中,阳台的栏杆没有满足高度的需求,在开启房间门的时候,阻碍了交通,相邻的门如果一起开启会造成阻碍,在设计落地窗的时候没有栏杆进行保护,或者缺乏足够的高度,没有专门的防止儿童攀爬的设计措施,在高层建筑和多层建筑之中,由于女儿墙太低,发生了意外坠落的事件,在高层和多层建筑之中,由于没有安全措施对公共区域进行保护,很容易在外人进入的时候,发生意外事故,一些寒冷地区的门距太小,一旦行人位于两扇门之间,很容易受到伤害,建筑没有符合相关标准的无障碍设计,在卫生间、餐厅和厨房等室内环境中,没有使用符合要求的材料,很容易造成意外摔倒,一些气温较低地区的建筑物应该重视室外台阶的材料选择,减少行人摔倒的现象。在上述的现象之中,虽然国家有相关的规定,但是由于没有形成完善的监督体系,因此,缺乏执行力度,同时,我国的法律法规还存在着不完善的地方,需要依靠建筑人员的职业道德和设计经验进行建筑设计,很容易产生人身安全的隐患。
2、我国建筑设计中防止人身伤害的措施
在建筑设计的过程中应该重视安全性设计,重视结构设计过程中的安全性特征,设计完善的安全疏散措施,在暖通设计的过程中重视消防给水的设计,同时,重视设计电气设计过程中的防止触电和漏电等。在使用建筑物的过程中,应该将相关的设计规范落实到实处,避免因为人为因素而导致的安全隐患,一旦发生了安全事故,受害人有权利提出赔偿需求,由于国家的法律法规空白而产生的设计缺陷,应该在实践的过程中进行探索,将人身伤害降到最低。因此,应该将设计过程中防止人身伤害的措施向法制化的方向推进,培养建筑师的责任意识。同时,应该重视建筑物之中窗户的设计。建筑中门窗的主要要求是荷载能力和抵抗风的能力,一旦在设计中出现问题,会产生严重的人身伤害,因此应该重视窗户的结构问题,一些结构失效会使围护结构的性能受到损害,增加了长期能耗。当风力作用在窗户上的时候,其方向和大小都不是固定的,很可能在很短的时间中发生变化,因此,工程师在对结构进行设计的过程中,应该对建筑表面承载的负压和正压的状况进行考虑。在设计的过程中应该使用相关的规范对窗户的载荷进行计算,同时综合性的考虑建筑中各个因素对荷载的影响,在进行整体的设计之前,应该对建筑高度、建筑重要性、建筑周围水域等进行确定,例如,考虑是否能够在极端天气之后提供服务。在对设计要求进行设置之后,建筑设计者还应该对玻璃和窗框进行考虑,在一些极端的天气条件下,应该将雪荷载计算在内。在设计玻璃结构的过程中,还应该重视热应力,减少因为受到太阳辐射而产生的热炸裂现象,如果在设计的时候窗框无法对玻璃进行遮挡,会使玻璃表面产生热量分布不均衡的状况,如果在这种情况下,使用的不是钢化玻璃,很容易发生炸裂。在设计的时候,还应该针对厂商的产品指南进行分析,计算玻璃的热应力现象。在建筑设计的过程中,应该对窗户的荷载和热工性能进行考虑。如果使用钢材和铝合金作为窗框的材料,需要承受很大的刚度和强度,但是,上述材料具有较高的导热系数,因此,需要使用橡胶或者塑料等材料将窗框隔离,使窗框的热工性能和抗结露性满足建筑的需求,因为隔热材料没有较高的力学性能,因此,使用上述的措施很可能造成结构强度的不断降低。在设计门窗的过程中,还应该重视其防雨性和防风性的需求,在一般情况下,应该尽量减少渗出和渗入的空气,在设计的过程中,主要有以下几个因素会导致上述问题的产生。施工设计、加工控制和生产的低水平,会导致空气的渗入或渗出。同时,应该明确当开窗之后获得的新鲜空气属于自然通风,和空气的渗出和渗入属于不同的含义,因为自然通风能够实现对空气流动的控制。在进行防水设计的过程中,应该减少水的破坏能力,减少室内家具的损坏,将窗户渗水的状况降到最低,因此,应该重视对墙体结构的设计,使用优质的门窗产品,同时提高建筑设计人员对窗户渗水原理的了解程度。玻璃的结露现象很难察觉,会造成室内装饰和墙体结构的霉菌或损坏。在门槛和窗台中出现的雨水可能是墙面和屋顶漏水引起的,因此,在设计的过程中,应该重视墙体内部、阳台、排水沟和女儿墙的设计,选择具有排水性能的门窗,提高设计师的水平,从多方面找出漏水的原因,并及时进行解决。
3、结语
总之,建筑设计十分繁荣,但是伴随着上述现象而产生的是设计缺乏规范性和没有完善的安全措施的现象,使人身伤害的现象经常发生,很多安全隐患始终伴随着建筑物,无法得到有效的补救和纠正。在我国很多的建筑中,存在着设计缺陷,很容易造成人身伤害。
参考文献:
[1]卜增文,刘俊跃.联合国教科文组织总部.建筑――财富蕴藏其中[J].北京:教育科学出版社,2004,34(02):22-26.
[2]卜增文,刘俊跃.全国首届建筑玻璃的安全性问题研讨会综述[ [J].北京:中国青年出版社,2004,04(01):177-179.
[3]秦佑国.什么是防人身伤害设计一相关概念辨析[A].第九届全国建筑年会论文集.北京:中国科学出版社,2004:19-32.
[4]庄友明,张建一,李莉,等.应重视建筑设计中的防人身伤害设计[J].杭州:浙江人民出版社,2005,35(01):126-129.
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
中国古代建筑以木结构居多.木结构有很多优点,倒如卯榫结合整体抗震、雕粱唾栋艺术纯粹、单体组合空间丰富等;但也有许多致命的缺点,例如取材匮乏、腐朽老化、制作复杂、单体空间单调等。现代钢筋混凝土结构如何合理化、规律化的在古建筑中应用,使现代结构的仿古建筑既保持浓郁的中国古代特色又能摒弃木结构的致命缺点,是值得研究的课题。
二、现代设计中仿古建筑的特点分析
1.现代设计中仿古建筑的概念简述
中国建筑文化历史悠远,形成独特,建筑物造型优美,结构严谨,宏伟中不失细腻,庄严中不失优雅。而“仿古建筑”一词正式起源于20世纪50年代,但直到上世纪末学术界在理论上的探讨, 褒贬不一, 可以说它经历了一个坎坷不平的产生发展和成熟的过程。
仿古建筑形式有广义和狭义之分, 广义的仿古建筑形式是指利用现代建筑材料或传统建筑材料, 对古建筑形式进行符合传统文化特征的再创造。狭义的仿古建筑形式是指利用传统建筑材料, 在特定范围内对古建筑的复原,严格讲属于文物修复范畴。
2.仿古建筑的特点简述
仿古建筑通俗点讲既是用现代的施工工艺体现古代建筑的外形。而我们知道由于古代建筑材料和理论的局限性,古建筑并不存在高层结构;故而现今的仿古建筑多以单层和多层为主。众所周知,现代多层建筑多为砌体结构和框架结构。所以在仿古建筑中以钢筋混凝土结构为主。
(一)中国古代建筑特点体现在使用木材作为主要建筑材料,并保持构架制原则。为了保护木材,表面需加油漆,在长期的发展演变中,中国古代建筑形成独具特色的彩画制度,令世人叹为观止。鉴于木结构的耐火性很差且使用周期短,在现今建筑中已经不提倡使用;而构架制的结构形式和现在的钢筋混凝土框架结构极为相似:传力途径明确,主体的承重结构和围护结构分开。这就说明框架结构是最能体现古建筑精髓的结构形式。这也为室内空间的灵活布局创造了条件。
(二)中国古代建筑中,常用多种多样的罩、挂落、隔扇、屏等自由灵活地分隔室内空间。但彩画制度这一形式在现今的钢筋混凝土结构中也只能通过外贴或喷绘等装修手段才能达到。
(三)中国古代建筑创造并使用斗拱结构形式,斗拱是中国古代建筑体系中所特有的形制,它既是梁和柱之间传递荷载以及承担抗震作用的结构构件,又以其自身优美、华丽的造型而成为建筑的主要装饰构件。集结构功能与装饰功能为一体的精华所在。随着现代结构形式及建筑材料的发展,斗拱这一重要的结构构件应用在仿古建筑中时已经失去了原有的实质性作用,而仅仅作为一种具有观赏性的装饰构件。但是它作为古建筑的代表性构件是不可或缺的。
(四)中国古代建筑组群大多以庭院为组合单位:单体建筑沿周边布置,围合成中间的庭院。这样的庭院整体风格是内向的:内部开敞而富于变化,外观较封闭。按照中国的封建礼制观念,庭院强调中轴对称布局,以突出主体建筑,并求得整体的平衡。正是由于这种理念,古代建筑的单体建筑形式也是高度统一,无论是宫殿、寺庙、住宅等,不论其规模大小,外观体形皆由台基、屋身和屋顶三部分组成。这些特点难免单调,也在一定程度上限制了古建筑的多样性,而古代建筑师则从建筑组群沿轴线作多层次的纵身布局,从而使庭院变化丰富多彩的。而在古代园林的设计中这些特点并不明显,原因是中国古代园林建筑以“师法自然”为原则,极尽自由灵活之能事。这才有了现在我们熟知的各式园林。
三、现代设计在仿古建筑中的应用
仿古建筑中应尽可能的以现在设计方式来使得各个方面的特点得到显示。中国古建筑中以明清时期的苏式园林古建最具代表性,也最为人们熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清苏式古建为主。仿古建筑的主受力构件大体可分为:柱、梁、桁、檩、椽。传力方向为:屋面椽檩桁梁柱;途径明确,受力简单。笔者将以一个简单的仿古建筑设计做出分析。
1.景点的整体规划
如图1,该景点是为纪念一个上古凰落架”的传说依山而建。简单地分为两个标高平台。
首层平台是一个小型的游园,二层平台是围绕一颗老梧桐树的纪念游园。两个高差所形成的两个立面采用汉阏组合造型,第一立面两组组合,中间设神道,通过神道台阶上至第一层游园平台,该平台采用对称手法完成以铺装、落差广场、旱地喷泉等要素组合的休闲广场;第二立面一组组合,中间设过门阀门,阕门两侧分列两组阁和宫墙,通过阕门上至二层纪念平台。该平台上设纪念亭和老梧桐树遥相对应。其间夹杂绿化、铺装、廊道、水池等园林设计因素。
2.单体设计
如图2,汉阕的造型古朴刚劲,别名凤阕,能够很好地突出该景点纪念。凤凰落架”的古老传说。将单体的阗分体量大小,前后不一地组台在一起形成立面造型就要求单体的阔比例及大的构件仿古特点明显,且利于现代结构施工。
设计中通过对古代汉阋造型有选择取舍,强调大形体的同时忽略某些结构细部,尽量通过小型装饰构件体现古朴的昧道。单闫分上下两层檐,中间是空口回音腔体,内置风铃致枚,每当山风吹过铃声清脆引人寻觅。戗脊、覆瓦条等构件粗拙刚劲.线条挺拔。双层阕顶面覆墨绿琉璃平瓦,其余外露面铺青灰陶土砖。阕体正面中间置古式青铜浮雕。总体组合色调以青灰的阕墙、青灰的铺装地面、墙上铜制金属花箍、古松柏、红绿的花草构成既庄重又活泼的纪念场所。单体组合方面通过阕体的高低、前后错落,材质的转换,横向竖向线条的对比,墙体古式花盆的点缀形成单体的统一,丰富的多角度观感组合立面。
3.结构分析
如何用现代钢筋混凝土结构百分之百解决建筑设计的思路,在基础承载、基础形式、墙体形式、阕头形式、细部构件等方面分别对待,既要考虑安全合理.又要考虑经济实用。由于该地盛产石灰石,所以在基础和墙体上采用了M7.5水泥砂浆浆砌MU20石灰石,在围头标高范围内采用了内部框架,两层檐板和竖向腔板从框架梁上以折板的形式挑出,板厚100 mm,壬10配筋,根部由于双层板厚承载剪力不是问题,主要荷载考虑板自重、瓦板重量、风荷载、雪荷载。内部框架柱基础伸人浆砌石灰石满足锚固,并每隔800mm环形拉结一道框架梁,框架梁内侧挑出基础板,上浆砌石灰石作为压载。且为防止风的侧向力,必须在框架基础上砌够足够压载的石灰石,防止阕头的侧倾。其余戗脊等构件按照加工尺寸,用细石混凝土9号铅丝做骨架,壁厚15 mm,预制后,焊接在相应位置的预埋铁件上。外露装饰分90采用铺装、抹面涂料、斩假石等做法。
四、结束语
通过对现代设计在仿古建筑中的应用案例分析,对现代结构的仿古建筑借助古老传说的优美意境,和谐地与景观规划有机地融为一体有了浅显的认识和大胆的尝试。该景点建筑建成后,给人以建筑总体布置。彰显雄浑大气,单体建筑突出沉稳厚重,细部装饰刻意精雕细琢的感觉,是谓成功的现代设计思路,同时也成为人们在闲暇时观赏、游览、休闲、散步的理想场所
参考文献:
[1]牛毅胜 浅析现代设计在仿古建筑中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2007年28期
[2]张向东 肖胜利 夏琪谷 洪勋 马学 仿古建筑地震灾后重建施工技术 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2011年6期
[3]张福萍 仿古建筑结构设计实例简介 [期刊论文] 《煤炭工程》 PKU -2003年9期