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篇1
传力途径
上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,由于钢支撑具有较大的刚度,作用在混凝土框架梁上的竖向料仓荷载在不影响原有混凝土框架梁的受剪、受弯的情况下,将上部原有附加竖向荷载传递给钢支撑框架体系。其中一部分通过支座以剪力的方式传递给框架柱;另外主要部分的料仓竖向荷载通过支撑上弦梁,由支撑系统中的斜杆传递给框架柱;斜杆下端传递给框架柱的水平分力由支撑体系的下弦水平梁来承担,避免框架柱间承受附加弯矩。
加固效果
从本项目的施工过程来看,工程进展顺利,施工质量很好,满足了建设工期的要求。工程投产以来,设备运行正常。图4为加固改造后的工程照片。
厂房结构临时加固实例
1工程概况
某工程因技改需要,在原有转运站位置上新建了一座蒸汽干燥厂房。新建厂房东、北、西三面均有建(构)筑物,重约300t的蒸汽干燥机受场地的制约,难以安装就位,只能通过厂房南面的道路作为设备吊装场地。施工单位编制的设备吊装方案是:搭建设备吊装平台,吊装平台立柱位置示意见图5,平台柱下采用人工挖孔桩。该方案吊装措施费用约为260余万元,且吊装平台施工周期较长,难于满足要求。
2加固方案的构思
根据厂房主体结构形式、现场钢结构施工情况及蒸汽干燥机的就位位置,仅靠14.970平面的框架梁支撑蒸汽干燥机的重量是不可行的。然而由于现场构件已施工完毕,若为满足吊装荷载的需要对此平面框架梁进行加固,大量现场加固工作势必影响工期,且加固费用也很高。经过多种方案的论证比较,应用桁架设计概念,利用14.970与10.870框架梁作为上下弦杆,在两层梁之间设置临时腹杆组成钢桁架。由于两平面上的钢次梁亦安装就位,可作为组合桁架上下弦杆的平面外支撑杆件,保证组合钢桁架体系平面外的稳定。从结构形式及构件设置情况来看,厂房整体体系满足承受吊装荷载的可行性。
3受力计算
整个厂房结构处在主要构件安装阶段,在设备吊装阶段,框架梁柱可不考虑楼面的荷载。根据吊装方案要求,设备荷载在整个吊装过程中,由临时增设的吊装滑行梁作用在14.970平面的框架梁上,吊装时的荷载示意图见图5。经过厂房整体计算和受力分析,组合钢桁架满足承载力与变形的要求,同时与组合桁架连接的钢框架柱的承载力与变形均满足要求,保证了临时组合钢桁架与结构总体系的一致协调性。增加临时支撑的平面布置见图5,图6为2-C轴线上增加临时支撑的立面。图7为2-C轴线上增加临时支撑的组合桁架的应力。
4加固效果
篇2
地震震害表明:6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻,少数砖柱出现弯曲水平裂缝:8度区出现倒塌或局部倒塌,主体结构产生破坏;9度区厂房出现较为严重的破坏,倒塌率较大。
从震害特点看,砖柱是厂房的薄弱环节,外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝,内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝,砖柱的破坏是厂肩倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,山墙外倾、檩条拔出,严重时山墙倒塌,端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响,重屋盖厂房的震害普遍重子轻屋盖厂房,楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖,其纵向水平刚度和空间作用较差,地震时屋盖易产生倾斜。
2.适用范围及结构布置
2.1单跨和等高多跨的单层砖柱厂房,当无吊车且跨度和柱顶标高均不大时,地震破坏较轻。不等高厂房由于高振型的影响,变截面柱的上柱震害严重又不易修复,容易造成屋架塌落。因此规定砖柱厂房的适用范围为单跨或等高多跨且无桥式吊车的中小型厂房,6-8度时厂房的跨度不大子15m且柱顶标高下大于6.6m,9度时跨度不大于12m且柱顶标高不大于4.5m。
2.2厂房的平立面应简单规则。平面宜为矩形,当平面为L、T形时,厂房阴角部位易产生震害,特别是平面刚度不对称,将产生应力集中。对于立面复杂的厂房,当屋面高低错落时,由于振动的不协调而发主碰撞,震害更为严重。
2.3当厂房体型复杂或有贴建的房屋(或构筑物)时,应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元,以避免地震时产主破坏。针对中小型厂房的特点,钢筋混凝上无檀屋盖的砖柱厂房应设置防震缝,而轻型屋盖的砖柱厂房可不设防震缝。防震缝处宜设置双柱或双墙,以保证结构的整体稳定性和刚度,防震缝的宽度应根据地震时最大弹塑性变形计算确定。一般可采用50~70mm。
3.结构体系
3.1地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关,一般来说重型屋盖厂房震害重,轻型屋盖厂房震害轻,在高烈度区影响更为明显。因此要求6-8度时宜采用轻型屋盖,9度时应采用轻型屋盖。人之地震震害调查表明:6、7度时的单跨和等高多跨砖柱厂房基本完好或轻微破坏,8、9度时排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震设计规范》(G8Jll一89)规定:6、7度时可采用十字形截面的无筋砖柱,8度1、2类场地应采用组合砖柱,8度3、4类场地及9度时边柱宣采用组合砖柱,中柱直采用钢筋混凝土柱。经过地震震害分析发现:非抗震设计的单层砖柱厂房经过8度地震也有相当数量的厂房基本完好,所倒塌的厂肩大部份在设计和施工上也存在先天不足,因此正常设计正常施工和正常使用的无筋砖柱单层厂后,在8度区仍然具有一定的抗震能力。可见对8度区的单层砖柱厂房都配筋的要求是偏严的,在抗震规范的修订稿中将8度1、2类场地“应”采用组合砖往改为“宜”采用组合砖柱,允许设计人员根据不同情况对是否配筋有所选择。一般来说,当单层砖柱厂房符合砌体结构刚性方案条件,经抗震验算承载力满足要求时,可以采用无筋砖柱。
3.2对于单层砖柱厂房的纵向仍然要求具有足够的强度和刚度,单靠砖柱做为抗侧力构件是不够的,如果象钢筋混凝土柱厂房那样设置柱间支撑,会吸引相当大的地震剪力。使砖拄剪坏。为了增强厂房的纵向抗震承载力,在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙,以代替柱间支撑的作用,这是经济有效的方法。
3.3当厂房两端为非承重山墙时,山墙顶部与檩条或屋面板恨难连接,只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接做为山墙顶部的支点,这不仅降低了房屋整体空间作用,对防止山墙的出平面破坏也不利,因此厂房两端均应设置承重山墙。
3.4厂房的纵横向内隔墙宣做成抗震墙,其目的充分利用培体的功能,避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时,最好采用轻质隔墙,以避免墙体对柱及柱与屋架连接节点产生不利影响,如果采用非轻质隔墙,则应考虑隔墙对柱及其与屋架节点产生的附加剪力。
3.5无窗架不应通至厂房单元的端开间,以免过份削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时,将产生严重的震害甚至倒塌,地震区应避免使用。
4抗震承载力计算
4.1横向抗震计算
单层砖往厂房横向抗震计算的计算简图,可按下列规定选取:(1)当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时,可采用下端为固接、上端为铰接的徘架结构模型;(2)当厂肩边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱,在确定厂房自振周期时,砖柱下端按固接考虑,在计算水平地震作用时,砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下,随着变形的不断增加,无筋砖柱下端开裂并退出工作,囚而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算,可以忽略空间工作影响·采用平面排架进、厅计算。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂肩,其空间作用不能忽略,应按空间分析的方法进行计算:但为了简化,对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算,考虑到其空间工作影响,对计算的地震作用效应要进行调整。
4.2纵向抗震计算
对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房,当考虑屋盖为刚性时,纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比:当考虑屋盖的弹性进行空间分析时,侧移刚度较大柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小,而侧移刚度较小柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点,可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数,做为纵向地震分配时的柱列刚度,并对所计算的厂房自振周期进行修正,以考虑屋盖的弹性影响。
对于纵墙对称布置的单跨厂房,在厂房纵向沿跨中切开,取一个柱列单独进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度,考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大,为了计算简便,仍可假定各纵向往列在地震时独立振动,按柱列法进行计算。
5抗震构造措施
5.1单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。采用瓦木屋盖时,设有满铺望板的抗震能力比无望板强得多,望板能起到阻止屋架倾斜的作用。地震震害表明,未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖,屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多,因此要有足够的屋盖支撑系统,保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定,以满足抗震的要求。
5.2圈梁对增强厂房的整体性起到了重要作用,但预制圈梁抗震性能差,地震时在连接外容易拉断,因此要求圈梁应现浇且在厂房柱顶标高处沿房屋外墙及承重内墙闭合。对于8、分度区还应沿墙高每隔3-4m增设一道圈梁,可提高砖墙的抗震性能,并能够限制地震时墙体裂缝的开展,减轻墙体破坏。当地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,地震易出现裂缝,如果裂缝穿过厂房将使房屋撕裂,基础顶面应设置基础圈梁,以减轻地震灾害。当圈梁兼做门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时,圈梁的截面和配筋除满足抗震构造要求外,还应根据实际受力计算确定。
采用钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房,地震时在屋盖处圈梁下一至四皮砖的砖墙上易出现水平裂缝,因此8、9度时,在墙顶沿墙长每隔1m左右埋设1根8竖向钢筋,并插入顶部圈梁内,以避免上述震害的产生。
5.3地震中屋架与砖柱连接不牢,柱头产主破坏甚至屋盖坍落的震例是较多的。为了加强屋架与砖柱的连接,柱顶垫块应与墙顶圈梁整体浇注,屋架与垫块的预埋件采用螺栓连接或焊接。当垫块厚度或配筋过小时。预埋件的锚固不能满足要求,垫块厚度丁应小于240mm,井配置两层直径不小于8间距不大于100mm的钢筋网。烈度较高时,屋盖承受的地震作用较大,与垫块整体浇注的圈粱受到较大的扭矩,垫块两侧各500mm范围内圈梁的箍筋应加密,其间距不应大子100mm。
篇3
本文以某电子储存类产品的生产厂房的设计为例,对电子厂房的接地做一探讨。该厂房的生产设备有很多是微电子设备,这些设备的特点是工作信号电压很低(一般只有10伏左右),抗干扰能力差,对防静电的要求高,车间内有IT信息中心及网络生产管理,所以接地在该项目中具有重要的作用。其接地系统根据用途具体可分为电源系统接地、电气保护接地、防静电接地、信息系统的接地、电子设备接地、防雷接地几个种类。
1、电源系统接地:该工程由两栋三层主厂房、办公楼和食堂等附属建筑物组成,虽然建筑面积达数万平方米,但建筑群体相对集中,所以在设计中优先考虑TN-S系统。变压器中性点接地,系统的保护线与中性线完全分开,这种方式对供电、保护、经济合理性等均十分有利,其选择原则与常规建筑一致,这里不再赘述。对于传达室等距离主体建筑较远的零星建筑单体,采用带PE线的五芯电力电缆予以供电,距离超过50米以上的建筑须按规范要求重复接地。
2、电气保护接地采用TN-S系统时,电气设备不带电的金属外露部分与电力网的接地点采用直接电气连接。当带电相线因绝缘损坏碰设备外壳时,通过设备外壳构成该故障相对地线的单相短路。利用很大的短路电流,使线路上的保护装置(如熔断器、低压断路器等)迅速动作,切断电路,从而消除人身触电危险。在电子生产厂房中,生产流水线上设备密集,且多为金属外壳的用电设备。若保护接地不到位或不符合要求,在发生接地故障时,很容易引起工作人员触电危险。因此,保护接地问题不容忽视,无论在设计过程还是施工过程中,都应切实地把保护接地落实到位。应进行保护接地的物体主要包括:变压器、高压开关柜、配电柜、控制屏等的金属框架或外壳;固定式、携带式及移动式用电器具的金属外壳;电力线路的金属保护管或桥架、接线盒外壳,铠装电缆外皮等。保护接地的连接线可采用扁钢或铜导线,要求形成可靠的电气通路。等电位连接是各类建筑物电气设计中一项不可缺少的工作。等电位连接有总等电位连接和局部等电位连接两种。所谓总等电位连接是在建筑物的电源进户处将PE干线、接地干接、总水管、总煤气管、采暖和空调立管等相连接,从而使以上部分处于同一电位。总等电位连接是一个建筑物或电气装置在采用切断故障电路防人身触电措施中必须设置的。所谓局部等电位连接则是在某一局部范围内将上述管道构件作再次相同连接,它作为总等电位连接的补充,用以进一步提高用电安全水平。在电子厂房内,各个部位的电位都相等,可以保证建筑物内不会产生反击电压,同时可以降低雷电电磁脉冲产生的干扰。
3、防静电接地:>静电主要由不同物质相互摩擦而产生,在电子厂房生产过程中,静电所造成的危害是多方面的。首先,该工程中很多设备及仪器对静电电压比较敏感,静电会影响其正常工作甚至出现错误;其次,由静电产生的高电压会引起人身触电;另外,当静电严重时可能会引起火花放电,严重的会造成火灾事故。
为了消除静电所产生的危害,就必须采取措施。消除静电的方法很多,但最简单和最有效的办法是采取接地措施。该电子生产厂房中,对所有会产生静电的设备都应保证可靠接地。为了防止积聚在设备和人身上的静电荷达到危险电位,在主要生产场合采用了防静电地坪。这类地坪在的防护材料中,分布有铜线构成的网络,这些金属网络彼此形成电气通路,用于防静电地坪的静电传导。作为电气设计配合,应在防静电地坪所在空间的建筑柱上,适当预留接地端子。在地坪敷设完毕后,将防静电地坪内的金属线与该接地端子相连。另外,接地端子须通过柱内主筋与接地极连通,以使静电通过接地端子沿柱内主筋流向接地极
4、信息系统的接地
本工程设置综合布线系统,在办公楼设有一个IT信息中心,并在各厂房的辅房内设有IT管理室,信息点遍布车间及办公室,用于将来的生产监控和管理。另外,本工程设置了火灾自动报警系统。这就涉及到信息系统的接地问题。
根据《建筑物防雷设计规范》的有关规定,在本工程信息系统接地的设计中,采用S型等电位连接网络。在信息设备较集中的部位,如中心机房、弱电竖井等设接地基准点,此基准点与建筑物的共用接地系统连接,信息系统的所有金属组件,如各种箱体、壳体、机架等通过等电位连接线与基准点连接,设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位连接线平行辐射,以免产生感应环路。
5、电子设备的接地
该生产厂房中有部分用于检测的工业电子设备。电子设备的接地主要不是为了人身安全,而是为了设备工作的准确性。因为高频电压对人体并无伤害,而且电子设备的外壳即使不接地,并与地保持绝缘时,其设备外壳与地形成电容,随着频率增高,电容的电抗值将减少,当频率达到一定数值时,就等于接地。但为了减少杂散电流对仪表读数的影响,最好还是用短而粗的导线与地相连,一般采用6平方毫米的铜线,与设置在设备附近的专门的接地母排连接,然后再与总接地干线连接起来。接地电阻要求不超过10欧姆。对于个别设备,如产品说明书对接地电阻有特别要求者,则根据要求接地。
6、防雷接地
对于一般建筑而言,在采取了防雷措施后,可以将直击雷与雷电波侵入的雷害的概率降低很多。对于一般电气设备,允许的雷电脉冲较高,因此采取避雷针、避雷网防直击雷等措施是极其有效的。而微电子设备非常灵敏,耐压水平很低,一般只有10V左右,对雷击电磁脉冲极为敏感,易受到电磁干扰和损坏。雷击电磁脉冲因电磁感应而产生,并且可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备,是微电子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计,建筑电子设备受雷击的损坏率就很高,所以对于电子生产厂房的防雷接地设计应采取相应的措施。
在选择接闪器时,应优先选用避雷网形式。这是因为避雷针是通过把雷电引向自身来完成保护对象免遭直接雷击的,这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。当然,避雷针也不是完全不能采用,现在有的避雷针生产企业已推出新型优化避雷针,它具有防止直击雷和抑制二次感应雷的两种功能,是一种防雷市场上相对先进的产品。
在布置引下线时,应沿建筑物四周设置而避免采用中间柱的柱内主筋作为引下线。这是因为在电子信息系统接地时,通常采用单点接地系统,将接地基准点在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上,如防雷引下线设置在四周则可以减少引下线产生的强磁场的干扰。
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该工程由两栋三层主厂房、办公楼和食堂等附属建筑物组成,虽然建筑面积达数万平方米,但建筑群体相对集中,所以在设计中优先考虑TN-S系统。变压器中性点接地,系统的保护线与中性线完全分开,这种方式对供电、保护、经济合理性等均十分有利,其选择原则与常规建筑一致,这里不再赘述。对于传达室等距离主体建筑较远的零星建筑单体,采用带PE线的五芯电力电缆予以供电,距离超过50米以上的建筑须按规范要求重复接地。
2、电气保护接地采用TN-S系统时,电气设备不带电的金属外露部分与电力网的接地点采用直接电气连接。
当带电相线因绝缘损坏碰设备外壳时,通过设备外壳构成该故障相对地线的单相短路。利用很大的短路电流,使线路上的保护装置(如熔断器、低压断路器等)迅速动作,切断电路,从而消除人身触电危险。在电子生产厂房中,生产流水线上设备密集,且多为金属外壳的用电设备。若保护接地不到位或不符合要求,在发生接地故障时,很容易引起工作人员触电危险。因此,保护接地问题不容忽视,无论在设计过程还是施工过程中,都应切实地把保护接地落实到位。应进行保护接地的物体主要包括:变压器、高压开关柜、配电柜、控制屏等的金属框架或外壳;固定式、携带式及移动式用电器具的金属外壳;电力线路的金属保护管或桥架、接线盒外壳,铠装电缆外皮等。保护接地的连接线可采用扁钢或铜导线,要求形成可靠的电气通路。等电位连接是各类建筑物电气设计中一项不可缺少的工作。等电位连接有总等电位连接和局部等电位连接两种。所谓总等电位连接是在建筑物的电源进户处将PE干线、接地干接、总水管、总煤气管、采暖和空调立管等相连接,从而使以上部分处于同一电位。总等电位连接是一个建筑物或电气装置在采用切断故障电路防人身触电措施中必须设置的。所谓局部等电位连接则是在某一局部范围内将上述管道构件作再次相同连接,它作为总等电位连接的补充,用以进一步提高用电安全水平。在电子厂房内,各个部位的电位都相等,可以保证建筑物内不会产生反击电压,同时可以降低雷电电磁脉冲产生的干扰。
3、防静电接地:
>静电主要由不同物质相互摩擦而产生,在电子厂房生产过程中,静电所造成的危害是多方面的。首先,该工程中很多设备及仪器对静电电压比较敏感,静电会影响其正常工作甚至出现错误;其次,由静电产生的高电压会引起人身触电;另外,当静电严重时可能会引起火花放电,严重的会造成火灾事故。
为了消除静电所产生的危害,就必须采取措施。消除静电的方法很多,但最简单和最有效的办法是采取接地措施。该电子生产厂房中,对所有会产生静电的设备都应保证可靠接地。为了防止积聚在设备和人身上的静电荷达到危险电位,在主要生产场合采用了防静电地坪。这类地坪在的防护材料中,分布有铜线构成的网络,这些金属网络彼此形成电气通路,用于防静电地坪的静电传导。作为电气设计配合,应在防静电地坪所在空间的建筑柱上,适当预留接地端子。在地坪敷设完毕后,将防静电地坪内的金属线与该接地端子相连。另外,接地端子须通过柱内主筋与接地极连通,以使静电通过接地端子沿柱内主筋流向接地极
4、信息系统的接地
本工程设置综合布线系统,在办公楼设有一个IT信息中心,并在各厂房的辅房内设有IT管理室,信息点遍布车间及办公室,用于将来的生产监控和管理。另外,本工程设置了火灾自动报警系统。这就涉及到信息系统的接地问题。
根据《建筑物防雷设计规范》的有关规定,在本工程信息系统接地的设计中,采用S型等电位连接网络。在信息设备较集中的部位,如中心机房、弱电竖井等设接地基准点,此基准点与建筑物的共用接地系统连接,信息系统的所有金属组件,如各种箱体、壳体、机架等通过等电位连接线与基准点连接,设备之间的所有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位连接线平行辐射,以免产生感应环路。
5、电子设备的接地
该生产厂房中有部分用于检测的工业电子设备。电子设备的接地主要不是为了人身安全,而是为了设备工作的准确性。因为高频电压对人体并无伤害,而且电子设备的外壳即使不接地,并与地保持绝缘时,其设备外壳与地形成电容,随着频率增高,电容的电抗值将减少,当频率达到一定数值时,就等于接地。但为了减少杂散电流对仪表读数的影响,最好还是用短而粗的导线与地相连,一般采用6平方毫米的铜线,与设置在设备附近的专门的接地母排连接,然后再与总接地干线连接起来。接地电阻要求不超过10欧姆。对于个别设备,如产品说明书对接地电阻有特别要求者,则根据要求接地。
6、防雷接地
对于一般建筑而言,在采取了防雷措施后,可以将直击雷与雷电波侵入的雷害的概率降低很多。对于一般电气设备,允许的雷电脉冲较高,因此采取避雷针、避雷网防直击雷等措施是极其有效的。而微电子设备非常灵敏,耐压水平很低,一般只有10V左右,对雷击电磁脉冲极为敏感,易受到电磁干扰和损坏。雷击电磁脉冲因电磁感应而产生,并且可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备,是微电子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计,建筑电子设备受雷击的损坏率就很高,所以对于电子生产厂房的防雷接地设计应采取相应的措施。
在选择接闪器时,应优先选用避雷网形式。这是因为避雷针是通过把雷电引向自身来完成保护对象免遭直接雷击的,这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。当然,避雷针也不是完全不能采用,现在有的避雷针生产企业已推出新型优化避雷针,它具有防止直击雷和抑制二次感应雷的两种功能,是一种防雷市场上相对先进的产品。
在布置引下线时,应沿建筑物四周设置而避免采用中间柱的柱内主筋作为引下线。这是因为在电子信息系统接地时,通常采用单点接地系统,将接地基准点在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上,如防雷引下线设置在四周则可以减少引下线产生的强磁场的干扰。
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(1)运用中轴线的手法进行布局;
(2)体现整个区域有机生长理论,充分考虑后期扩建的可能性;
1.1.2.规划科学合理,彰显中煤鲜明特色
(1)合理的功能分布,行政生活区内的建筑分三大区块,基地中部为行政办公和浴室灯房联建,西南部为职工宿舍区,东南部为食堂、文体及培训。规划结构严谨高效,便于分期开发建设。
(2)强调中轴对称,突显中心广场及综合办公楼。
1.2生态性
结合榆林当地气候条件,考虑实际建设的可实施性,采用节能环保的场地材料和机械设备,以绿色生态工业园区为目标,打造矿区行政公共建筑中节能、生态、可持续发展的典范。
2.便捷高效的的规划设计
2.1总体规划
本项目规划结构为“一主一副,三横三纵”,“一主一副”是指贯穿副井工业广场的两条东西走向的主轴线和副轴线,“三横三纵”是指通达顺畅的道路结构。行政公共建筑集中布置在副井工业场地中部和东南部,靠近副井工业场地主入口。副井工业场地主入口设在场地东侧,场外是一条500米长的进场景观大道,正对高耸的副立井,具有很强的引导性。在总体构思及布局中,充分利用进场路和副立井的主轴对景关系,将矿区综合办公楼和浴室灯房及任务交代室联合建筑布置在副立井和进场大道之间,这样就形成了副井工业场地东西走向1100米长的主轴线。除强化主轴线外,在用地南侧职工生活区也营造一条东西走向的副轴线和主轴线相互呼应。主、副轴线的设计,使得副井工业场地整体规划结构严谨高效。三横三纵的道路规划将副井工业场地按照建筑不同的功能性质,整个工业场地分为几大功能区块。避免相互干扰,相对独立完整,便于后期管理。在整个规划设计中强调绿化、广场等多种景观要素的有机结合,而且通过场地内部不同的环境创造,营造不同的空间环境,满足不同的功能需求。
2.2流线设计
根据副井工业场地总体规划,东入口为行政入口,主要是人员和普通车辆通行,大型车辆在场地最北侧另有单独出入口。明确的功能分区使得交通流线模式采用行政办公区与职工宿舍区人流分开,互不干扰。本次规划中结合地下停车库,在宿舍区—办公区—浴室灯房区之间设计了联系便捷的地下通道。体现了细致周到的人性化设计理念。
2.3停车场设计
根据当地的气候条件,以地下停车为主,主要布置在高层宿舍楼和综合办公楼地下室内。地面停车为辅,结合道路位置,将地面停车场相对集中布置在地块东侧入口外部和办公楼东广场两侧,停车位与绿化相结合,形成景观式停车场。集中设置的停车区方便使用,便于管理,又相对独立,减少了对矿区内部的干扰。
3.整体统一的建筑群体
行政公共建筑单体建筑和总体规划紧密契合,突出强调主副轴线设计,同时职工宿舍区的单身宿舍围绕副轴线按组团对称布置,也利于单身宿舍按休息时间分楼栋设置,避免了相互干扰。
(1)入口及广场
主入口设在场地东侧,入口处设景观广场,布置有绿化及景观,同时也巧妙地将中煤LOGO融入景观设计当中。广场及绿化景观庭院均采用几何形布置,以强化主轴中轴线,刻意烘托出办公建筑庄严、大气的氛围。同时也营造出用地内部理想的室外环境,形成从城市——外部景观——内部环境的过渡。
(2)综合办公楼
综合办公楼正对厂区主入口,主楼7层高,内部布局摒弃了传统的内走道方式,所有房间均围绕内中庭布置。根据当地的气候特点,为营造良好的室内办公环境,内部设计了多个中庭,绿色环境与办公环境相互交融,形成近人宜人的人景互动关系,改善了冬季严寒地区室内环境小气候。
(3)浴室灯房及任务交接待室联合建筑
联合建筑作为煤矿企业较为重要的地面附属设施,它不但要满足矿工上下井、更衣、洗浴及任务交待等功能的需求,还要创造良好的外部空间环境,适应矿区高速运转和不断发展的需要。建筑方案本着利于生产、便于管理的原则,根据建筑功能的需要及人流的不同,将浴室部分与区队办公部分分开设计。
(4)职工食堂
职工食堂建筑层数3层,平面采用两种不同几何形式的组合及减法原理,平面形状变化丰富,巧妙利用一层局部内退及主入口部分体块穿插,强调了入口空间。
(5)职工文体活动中心
职工文体活动中心位于建筑层数2层。在西侧入口设计有两层通高的玻璃顶共享大厅,不仅体现出体育建筑气势宏伟、大气、空间丰富的特点,充分利用了自然采光、通风,还在建筑内部引入了生动多变的光影效果;同时在通高共享大厅二层设置了空中连廊,不仅紧密联系二层南北两部分功能,而且增加了整个空间的立体感和层次性。整个场馆的设计充分考虑其多样性及活动、比赛场地的相对独立性,分区明确,使用合理方便,互不影响。
(6)培训楼
培训楼与食堂对称布局,为一幢集培训、住宿为一体的4层综合建筑。设计在综合考虑了不同功能的要求之后,以使用者为本,注重内部环境的人性化和建筑外部的良好形象。
(7)职工单身宿舍
单身宿舍规划了由五栋高层单身宿舍及2组“∪”字型多层建筑组合而成,围合成了一个内向型居住空间,通过对其内部庭院及小广场的设计,形成了十分亲切的生活氛围,同时它又作为东西副轴线上的一个重要序列。
篇6
随着我国社会经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,人们对于生活环境的要求也越来越高。对家居环境、生活环境品位的提升,使得全国各地都兴起了景观设计的热潮。在社会、经济发展和生存环境恶化的巨大压力下,如何在设计规划上提出新的,能够在更大程度上协调诸多矛盾的规划观念,是我们应当高度重视的景观设计战略思想。
二、当前我国环境艺术的设计现状
在各种景观规划设计招投标竞赛中,细心的人们不难发现:许多投标设计成果的设计说明中,都在玄乎其神地试图说明他们的设计概念是如何寓意深刻,而又极具艺术性、科学性、功能性、经济性、社会性等等,无一不竭尽宣扬之能事,大肆鼓吹。但在他们的设计作品中,我们却发现设计概念与设计成果之间似乎并没有多大的联系,或者说,即使有联系也可能仅仅是牵强附会。他们的设计概念成为包装设计中“皇帝的新衣”。“有概念、没手法”已成为景观设计界的一种普遍公害,西方的一些景观设计形式被盲目地移植到中华大地,“欧陆风”吹遍了大江南北,“白宫”加“故宫”的景观设计,让人啼笑皆非。从南到北,照搬模仿,少有个性鲜明,耐人寻味、境界高远意味深长的作品。更令人发指的是,自目抄袭和模仿的形式化设计几乎司空见惯,这些设计打着种种时髦的风格标牌而无视起码的对场所和功能的关怀,也亵渎了专业设计师对艺术追求的渴望。现代景观设计正面临着被似是而非,大肆泛滥的空头理论扼杀的危险。对现代景观形式语言进行创新,已迫在眉睫。而针对这一问题研究和探索的滞后,已成为现代城市景观设计呈现可怕的“千城一面”现象的主要原因之一。真正既能从宏观上进行探索性研究,又能在微观上解决现实问题的理论已不多见,理论不幸沦落为各种学术演讲的噱头和身份的标签。设计师热衷于提出唬人的概念,而不脚踏实地研究一些问题也是当今浮躁社会的一种普遍问题。他们的概念往往是通俗而不深刻,当它们深刻的时候,却又不通俗。他们的景观设计概念脱离了知觉,成为抽象的空气而不是用能感知的形象来表达。
三、我国环境艺术设计发展瓶颈
1.利益至上的毒害
在买方市场、经济压力的双重作用下,景观设计师对形式的探究趋向于一种更“经济”和“便捷”的拿来主义,普遍缺少对景观设计语言的深层探究。20世纪末的我国现代景观设计,附庸了许多含有“现代主义”色彩的理念逻辑,从而以某种更为“成熟”和“平面化”的消解深度的姿态,投入到商业大潮的经济建设之中。因此批判与整合的能力明显地衰退,景观设计出现了“失语”的现象,景观设计语言也变成了一种“病毒式的泛滥”。在新的景观理论创新的潮流中,理论研究出现了“概念大膨胀”,微观而具体的概念物化的形式似乎已成为普遍解决了的问题。路易斯提出的“形式追随功能”的现代设计教条框架中,形式的研究成为功能探究后顺便提及的“小儿科”。形式语言的研究往往停留在一种表面化的“深层”模式上,从而未能同景观概念加以很好的粘接。
2.艺术教育的错位
另一方面,长期以来的我国设计艺术教育,更多的还是一种知识化的素质教育和“审美娱情式”的人生修养教育,这使我们在对艺术的认识上首先就将其置于一个纯艺术的位置。景观艺术的教育成为景观设计课程中的效果图表现技术训练,或者干脆就成为阳春白雪似的高雅德行。在这种知识结构的支配下,景观设计与艺术的关系看似很近,实则相去甚远。艺术在景观设计中成为各理性逻辑之后的形式美化,和以各种雕塑小品、壁画的形式成为标榜景观设计师艺术素养的点缀。似乎艺术创作思维和艺术并不能直接给我们多少更为有利的构思逻辑。这种理解下的艺术,也只是停留在扩大了外延的“传统纯艺术”,艺术的功能只是审美娱乐。而本身就是一个思想宝库的现代艺术在现代景观设计中被浪费和误读了,艺术的功能存在被弱化和表面化的现象。
四、我国景观设计的发展与方向
新的文化模式即将到来,然而在这种新的文化模式中,我国未来的景观设计,将是如何一番面貌——这一问题等待着当代的景观设计者们去解答。
1.功能发展方向
景观设计的目的首先是为大众服务的,功能发展方向占首位,它不只是艺术家的“自我表现”。物体由它的性质决定的,如果它的形象很适合于它的工作,它的本质就能被人看的清楚明确。一件东西必须在各个方面都同它的目的性相配合,就是说,在实际上能完成它的功能,是可用的,可信赖的,甚至可以说是便宜的。从规划设计的角度来看,评价景观设计的优劣,不单单在于环境好看与否,更重要的是其是否首先解决了功能的问题,是否形成了适宜的场所感,使用上是否方便舒适,与周围环境是否和谐,土地资源的开发利用是否合理等。景观规划的使用功能存在于各类景观设施自身,它直接向人提供便利、安全、保护、信息等服务。它是景观设计外在的、首先为人感知的因素,因此也是第一功能。有时我们往往过于偏重景观形式的新异怪诞、色彩的眩目夸张和某些象征意义含混的符号构成,而忽略了其技术含量和对功能的合理阐释;人们容易把某种充满了人文主义关怀甚至不无浪漫、理想主义的设计理念寄托在形式之上,而忽略了功能的完美和景观对人的良好服务才是美的真正源头。事实上,形式也只有和功能密切结合,才具有理性的根基。城市景观的感性与理性相结合的美学价值,也只有在功能与形式的相互协调中才能得到充分体现。
2.艺术审美发展方向
景观设计的艺术审美发展方向不仅是人类的一种心理需求,而且现代设计在其发展过程中,从没有停止过对审美性的追求,因此将审美原则作为景观设计的原则之一是有重要意义的。大众是城市景观设计的决策者,人民大众的审美观念将直接投射在现代城市景观设计中,不同时一代、民族、地域的人,不同社会地位、年龄的人,不同的知识结构、文化修养的人,在审美情趣上都会有着或多或少的差异。但是,不管这些审美习惯在感觉上多么不同,在它们的深层总有一种相同的东西,因为,人们的审美习惯不是凭空而来的,它总是时代文化思潮的一部分,总会或多或少地反映出时代的精神特征。因此,新的文化艺术模式的形成,必然带来大众审美观念的转型与革新,既将体现为以下三类趋势作为新世纪景观审美的基本类型模式:
(1)村落田园审美观:童雯闲适、麦香稻花、田园风光、桑麻之乐是农业文明时代典型的景观特色,这类景观特色并不会随着农业文明的结束而结束,而是作为一种典型的文化、自然景观结晶永远留在人类的记忆当中。
(2)极简主义审美观:工业文明的标志则是机器美学的兴起,一切事物在工业文明时代变的那么富有规律,简洁,经济功能的原则是一切人类创造物变得简洁而富有想象空间。
(3)景观生态审美观:景观生态审美则是整体综合的审美观念,它不以单纯的视觉形式为审美原则,也不以生活生态为主要内容,而是这些诸多要素的集合,其核心内容是生物物种的生境和谐概念,在此基础之上,考虑一定意义上的人性空间,但绝不仅仅是完全以人为本的景观空间,而是宜人生态生境与人性空间的交融、整合。
3.独创发展方向
独创性是艺术的生命,是设计的内涵。在景观设计中独创性主要表现在尊重民族文化,体现历史文脉,传达场地精神三个方面。中国园林最伟大的特征就在与她凝聚了中华民族的文化艺术精髓,体现了民族美学思想与民族性格。中国园林又分为北方园林、南方园林与岭南园林三个派系,她们都分别表现了当地文化特色与地域特征。这就是中国园林能够自成体系的重要原因,我们中国现代景观设计要继承这种文化精神,在现代文化艺术的根基下追寻新的创造力。
4.时空发展方向
景观设计也是随着线性量度发展的,是为当代人创造美好生活环境,因此景观设计要体现当代人的审美趣味,体现时代潮流,决不能在历史的描摹中停滞不前。景观设计就是要根据不同时间不同地域不同功能条件下创造出具有不同文化特征的艺术作品,为大众提供有归属感亲切感舒适的艺术化环境.纵观历史,任何时一代、任何地点,凡是有深远意义的环境艺术设计,总是千方百计地运用材料、技术,脚踏实地地解决时代的问题,并探索新的表现形式和表达语言。
参考文献:
[1](意大利)布鲁诺:现代建筑语言[M].中国建筑工业出版社,2006年版
[2]章采烈:中国园林艺术通论[M].上海科学技术出版社,2007年版
篇7
Keywords: bridge design; durability; problems; measures for improvement
中图分类号:U445
一、 前言
目前,我国对桥梁建设越来越多重视,其建设不仅拉近了交通运输的距离,同时也给交通运输带来了便利。但是在桥梁工程中仍然存在着一些问题,桥梁设计是施工的重要前提,重视设计工作,不仅能够保证安全性能,也能够保证其质量。所以在桥梁设计中必须严格按照相关的规范进行设计,也要对材料、环境等条件进行综合的考虑,以防受到外界因素的影响。在我国桥梁发展的现阶段,不仅要在管理上需要不断的借鉴其他国家的优秀经验,也要在其的设计思想以及构造等多个方面对其进行全面的设计,只有这样才能很好的解决潜在的隐患问题,同时也有利于确保所建设桥梁的耐久性。
二、 桥梁设计中存在的问题
随着我国经济社会的发展,交通的建设催生了道路桥梁的发展,目前我国道路桥梁设计已经达到了较高的水平,但仍然存在着一些问题:
1. 对设计规范认识不足
设计人员过于依赖规范,把规范当成唯一的标准,未考虑道路交通量的发展及小概率事件的发生,未充分考虑规范以外的增加耐久性的构造及手段。设计人员在设计中是要以规范为依据,但规范给出的仅是一个基本的要求,更多的细节问题都需要设计人员自己去考虑。比如最近出现的桥梁倾覆事件,虽有一些偶然的因素,我个人认为设计中未对规范没有明确要求的倾覆问题进行仔细考虑也是一个重要因素。
2. 设计人员素质不强,理论基础不扎实
参与桥梁设计的工作人员不但应具备完善的工程力学知识体系,还须有过硬的设计水平,平时注意积累相关经验,对于工程设计的全部过程及相关细节要考虑周全,才能确保设计成果的安全性与可靠性。
而实际上,设计人员往往做不到全面的考虑,经常出现诸如:过于重视桥梁结构问题,却忽视了结构体系的耐久性设计,也未考虑桥梁从工程施工到投入使用的时间段内极易出现的人为过错进行预防性设计;设计结构的整体性不强,安全系数不够;结构受力设计分析不合理致使工程局部受力超限;工程材料的设计指标设计不科学,导致混凝土构件横截面太薄弱,强度不够等现象,导致整体工程结构的使用寿命受到影响,桥梁的耐久性不够。除了设计不能满足工程规范外,一些设计人员无法正确认识结构本身的特点,设计经验不足无法对结构可能面临的使用环境、外在腐蚀、风雪冰冻、地震泥石流、过往车量载重情况以及工程用料本身的老化等因素所造成的影响做出科学的预测。
3.对桥梁载重能力设计不足
桥梁设计过程中,桥梁载重能力有两种极限状态:承载能力与正常使用。前者有两层涵义,既超出桥梁的承载极限之后,结构的整体或者某个部位的稳定性就会受到破坏,又指在重复荷载的情况下,桥梁混凝土构件超出疲劳极限而丧失其稳定性。如果对这些问题考虑不细或考虑不足的话,将对桥梁的安全性、耐久性产生不利的影响。
三、改进桥梁设计的相关措施
1重视结构设计的耐久性问题
桥梁在投入使用后,会受到车辆、地震、风、超载、疲劳等各种外来因素的影响和作用,以及桥梁本身所用材料自身性能的不断退化,那么桥梁就不可避免地会出现结构的损伤和劣化。虽然我国的桥梁设计及施工技术都取得了长足的进步,只要规范设计、施工,出现倒塌和严重损害的例子很少,但仍有许多桥梁因为耐久性问题不得不提前修理,不仅影响正常使用,还增加了经济支出。事实说明,桥梁需要重视耐久性设计,研究表明,在保证了施工和材料方面的和理性之后,设计上的缺陷是影响耐久性的重要因素。目前,国内对于桥梁耐久性的研究主要停留在材料和统计分析的角度,对于从设计方面改善耐久性问题研究不足,需要引起足够的重视,从定量分析方面去研究耐久性问题。
2 重视超载问题
桥梁在使用中难免会出现超载的情况,对于设计方来说,需要特别关注由于通行车流量超过原设计最大流量的问题,因为这已成为我国道路运输的普遍问题。超载所带来的影响是巨大的,不仅会造成桥梁的疲劳问题,更重要的是使桥梁疲劳应力幅度增加,以致损伤加剧,长久以往,极易造成桥梁结构的破坏从而引发事故,并且,因为超载所造成的桥梁内部损伤是不可恢复的,这对桥梁的安全性和耐久性是很大的威胁。因此,设计者在设计工作中要重视这一问题,充分考虑桥梁所在地区的车流量,经过充分调研,掌握最准确的数字,不仅考虑现在,还要考虑桥梁寿命内的将来,保证设计流量能满足该地区的最大负载量,只有这样才能保证充分安全。
3重视附属工程设计以及偶然状况下的结构安全验算
附属工程是桥梁的重要组成部分,关系到通行的方便性、安全性以及后期维护的顺利展开等方方面面,设计人员必须充分考虑这些问题。同时还要充分考虑一些可能发生的偶然状态下的结构安全验算,比如整体式箱梁在特殊条件下的抗倾覆验算以及在通航河流上撞击对桥墩的影响等。
4加强疲劳损伤研究
疲劳损伤曾经一直被视为刚桥梁设计中的核心和主要问题,因为钢结构疲劳会导致钢材开裂,从而有可能引起桥梁垮塌。
桥梁结构所承受的风荷载、车辆荷载等属于动荷载,这些荷载会在桥梁结构内产生循环变化的应力,引起结构的振动和累积疲劳损伤,再加上桥梁建造所使用的材料不是均匀的与连续的,而是存在着许多很微小的缺陷,那么这些缺陷在在循环荷载的作用下会逐渐发展、合并,形成损伤,积累后就会在材料上形成裂纹,如果对这些裂纹控制不好,就会导致材料和结构的脆性断裂,带来安全问题。近年来,我国关于桥梁疲劳损伤的研究在逐步发展,由于混凝土结构的发展,这一问题已经得到了很好的控制,但是对于由于有些钢筋混凝土构件在使用期由于受到腐蚀,其动态性能和疲劳性研究的难度仍然很大,这方面的研究需要加强。
5重视下部构造设计
下部构造是桥梁的重要组成部分,理应受到重视。 在实际中,同一桥梁下部构造结构形式应尽量统一,以避免因为不统一问题所带来的不均匀沉降;有些轻型桥台因为高度大、台后土压力大,为保证安全,有必要对台身进行受力验算;支座垫石水泥混凝土应该保证和盖梁相同的强度,最好使用与改良混凝土整体浇注的方法设计施工;有些桥梁在采用扩大基础的桥涵设计时,应在设计和施工文件中明确对地基承载力的要求,对于存在软弱地基的,要给出具体处理方案。
总而言之,桥梁设计是一个复杂的系统工程,随着我国基础建设的迅速发展,桥梁的耐久性问题也应该越来越引起足够的重视。桥梁设计人员在桥梁设计过程中,不仅要满足规范的要求,还要综合考虑桥梁所处的环境,包括自然环境、人为因素、承担车流量等,借鉴国内外成功经验,争取将桥梁设计工作做到更好,减少后期可能出现的各种问题。
参考文献:
[1] 宋宝起.桥梁设计中安全性和耐久性差的原因及改进[J]. 科技创新导报. 2008(26)
篇8
1 房屋建筑结构设计常见问题的原因分析
1.1 由于过于笼统的建筑结构设计规范,导致设计人员在理解上出现了差异
业内人士都清楚,在房屋建筑结构设计过程中,都需要参照《建筑结构设计统一标准》、《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等规范标准进行系统的研究分析。但是在实际的操作过程中,却发现这一类型的纲领非常笼统,没有将规范表达细致,导致设计人员在进行房屋建筑结构设计时由于对设计因素的量化从而产生困难。特别是随着现代化理念的改革以及科学技术的飞速发展,这一类属于纲领性的规范就很到满足结构设计面面俱到的要求。对于这一类规范标准的理解,设计人员也是“仁者见仁,智者见智”,使得理解上出现了过多的偏差,这样对设计出来的作品质量也会产生不同程度的影响。
1.2 设计人员盲目的结构设计,从而导致恶性循环出现
在房屋建筑结构设计中,由于设计人员自身的主观原因或是客观原因,就很可能造成结构设计上过于盲目,从而出现恶性循环。考虑到社会大众对房屋建筑结构要求的提升,及房屋建筑结构设计的特殊性,科学、合理的设计理念就显得尤为重要。但是,在实际的设计过程中,大多数设计人员在设计中常常会用到“大约”二字。比如:在使用附加钢筋时,出于对建筑整体牢固性的考虑,很多设计人员会设置附加钢筋。但是在设计过程中却没有在脑海中内化科学的设计理念,由于只有通过力学的分析之后,才能够科学地设置附加钢筋。如果没有通过力学分析,仅仅依靠自身的经验,就会大大提升设计的盲目性,这样不仅会导致附加钢筋出现不必要的浪费现象,同时还会出现意识上的错误,影响到后续的设计。
2 地基与基础方面
由于多层房屋建筑没有是事先进行地质勘察,无法取得详细的勘察报告,在施工图纸设计仅仅是依靠建设单位的口头阐述或者是参照附近建筑物的基础资料。想要做到地基与基础设计的合理性、安全性、适用性,设计人员就需要对地质勘察资料进行系统分析,对基础与上部结构进行综合统一的分析,仅仅凭借地基承载力这一项数据不仅缺乏安全性,而且也欠缺完整性。当然,也不能盲目地认为将地基承载力的特征值取小一点就可以做到没有缺陷了,这些都是需要规避的。
对于软弱地基通过换土垫层法进行处理,完全凭借经验,没有考虑到换土垫层的设计。由于设计人员没有认识到软弱地基所造成的危害,在承载力的提升上仅仅是简单地采用砂石垫层。因此,首先需要对垫层的厚度与宽度加以计算,验算软弱下卧层,才能确保其安全性与经济性。
在房屋建筑的中柱设计中,基础与梁的负荷都没有按照荷载规范标准进行基表。在多层房屋建筑的设计中,在计算基础、梁、柱的负荷时,只有按照现行的荷载规范乘以有关荷载组合相应的分项系数才能确保荷载值的准确性。
3 上部结构方面
3.1 梁
做好框剪结构连梁的设计对于房屋建筑整体结构而言非常重要,但是很多结构设计上却是忽略了这一点。重视程度、认识程度的不足,都是影响其设计的因素之一。简单来说,连梁就是连接两片剪力墙,一旦遇到了中大地震时,就会出现开裂现象,起到一定的耗能作用,以此让建筑物具有一定延性的梁。只有满足这一要求,才能够称之为连梁,或者说我们在设计上才能够让其按照连梁进行设计。
3.2 板
在设计上,由于对板受力状态的认识度不够或是为了方便计算,就会讲双向板当作单向板来计算。这样的计算假定就会与实际状态存在差异,就容易出现配筋不足,导致板出现裂缝的现象。因此,在设计上,不能凭借主观意愿,方便计算,避免一个方向的配筋过大,另一个方向仅仅按照构造配筋的情况出现。当板承受线荷载时对弯矩的计算。在房屋建筑结构设计中,一般都会讲一些非承重隔墙设置在楼板上,因此,在设计大楼板时就会将该部分的线荷载换算成为等效的均布荷载之后,再对板的配筋加以计算。但是在设计中,要注意避免出现将隔墙综合再除以板总面积这种情况。
双向板有效高度取值相对偏大。在两个方向上,双向板都会有弯矩产生,所以,双向板跨当中的正弯矩钢筋都是纵横叠放的。其中,短跨方向的跨中钢筋应当放置于下部位置,长跨方向的跨中钢筋就应当放置在短跨钢筋的上部,在计算时也需要应用两个方向上的有效高度,一般来说,短向方向的有效高度都要比长向方向的大。在设计中,要注意避免设计人员没有充分认识到板的受力或是图省事的情况出现,避免为结构构件埋下质量隐患。
3.3 柱
一般来说,在6 度抗震设防区常常会出现承重柱截面高度设计过小的情况。很多房屋建筑结构设计人员误以为6 度设防区域就不用考虑设防,为了方便受力分析,设计人员估计将柱子截面高度设计的过小,这样能够增大梁柱的线刚度比,在计算简图中将梁柱节点简化为铰支,将梁简化成为铰支梁,梁柱也按照轴心受压来进行计算,虽然这样对于接受受力分析很简单,但是却忽视了这样会给房屋结构埋下质量隐患,这主要是因为忽略了梁柱之间的刚结作用,也就是将柱对梁的约束弯矩忽略了,再加上柱截面配筋一般都不会很大,一旦结构受力,柱顶抗弯刚度必定就会存在不足的情况,这样在梁底附近的柱子就会出现一条又一条的水平裂缝,从而有塑性铰的形成。
4 目前高层建筑结构设计中的问题与策略
4.1 建筑物超高问题
高层建筑物最明显的特征就是楼层多,建筑物本身高。但是,随着建筑物高度的不断加大,在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要,建筑规范对建筑物的高度作出了严格的规定,在高度设计方面要确保满足抗震的实际需要。在目前的高层建筑市场中,仍然存在着严重的超高问题。针对建筑物的超高问题,建筑规范逐渐将限制的高度设为A 级高度,还在一定程度上细化了高度规则,增加了B 级高度。这种较为明细化的建筑物高度规范使得高层建筑结构设计的方法和措施有了一定的改进。
4.2 短肢剪力墙设置问题
在高层建筑结构设计过程中,需要重视短肢剪力墙设置问题。在我国新的建筑规范中,明确规定了短肢剪力墙的定义,也对短肢剪力墙的使用作出了相关限制。短肢剪力墙是指建筑物墙肢截面的高度比和厚度比在5~8 的墙,根据实际经验和相关数据,高层建筑结构设计应该尽量使用短肢剪力墙。
5 结语
在房屋建筑结构设计中,只有严格按照规范标准与构造要求,才能够避免设计出现质量隐患,才能促进房屋建筑结构设计更加趋于完善。
参考文献
篇9
1 房屋结构设计中存在的问题
目前,对于房屋结构设计中存在的一些问题主要有:
1.1 房屋设计者对设计理念重视不足。房屋设计者对房屋结构设计的重要性把握不够,对设计方法和设计规范理解片面,一些工程设计涉及的内容思考不全面。有的甚至抄袭别人的设计成果,或者对实地没有做足够的调查和分析。
1.2 忽略地基变形计算。地基在荷载作用下, 由于建筑物压缩使得土层发生不均匀沉降,因而必须根据现行规范实行地基变形计算。另外,在判断地基是否进行变形验算时,应把持力层范围内土层是否均匀变化,有无软弱土夹层等因素考虑进去。
1.3 房屋结构基础设计不当。①房屋基本的地质详勘报告不详细,仅凭借建设单位口头或简单的基础资料作为唯一材料进行施工。②仅分析地基土冻胀和融陷因素的影响,而忽略了综合因素的分析。对于无特殊构造要求,多层及低层房屋建筑的基础是地基要突破冻结线,而对于是否产生冻胀和融陷则往往被忽略,另外对水文、地质等因素没有相关调查或资料不足,导致了房屋基础工程造价费用高昂。③房屋基础结构设计荷载取值不准确。如多层框架的钢筋混凝土建筑常采用柱下独立地基。在设计独立基础时,作用在于建筑基础顶面上的外荷载取值不当,其主要在于设计和计算的不尽合理。而其主要承受力范围不在软弱粘性土层,故可以不必考虑地基和基础的抗震承载力计算,但应考虑风荷载的影响。④建筑基础拉梁层的计算模型脱离实际情况。基础拉梁层由于无楼板的特点,在用电算程序进行计算时,在考虑定义弹性的影响外,其楼板厚度应取零,结合总刚分析方法来进行分析、计算。否则就会与实际情况不符,如果房屋平面不规则,则更要特别注意这一点。
1.4 房屋框架结构设计中不应只注意横向框架的设计,还要重视纵向框架的设计。现行房屋建筑的抗震设计要求, 水平地震作用应考虑横向和纵向方向分别计算, 其地震作用应由抗侧力构件来分析。一些结构设计者对非抗震建筑结构的设计,只关心纵向的、普通的连续梁延伸设计,而没有关注横向发展的设计,导致在实际设计中出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
1.5 框架计算简图及模型不合理。对于无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋建筑,由于独立基础埋置较浅,在设有基础拉梁的前提下,考虑基础拉梁的断面与配以钢筋按构造设计以及基础按中心受压的计算。第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,框架结构底柱的高度应取基础项面至首层楼盖顶面的高度。
2 房屋结构设计中的对策
针对当前出现的有关房屋结构设计中出现的问题,我们也提出来一些相应的措施和决策。首先遵照相关部门的有关规定,提高房屋设计者的责任心。由于设计者在设计过程中考虑问题不全面,或者对新规范的学习和认识不足,加之对现场环境的调研不充分,很多问题的存在使得设计单位对设计人员要求和上岗培训更加紧迫。而从长远的角度出发,定期地安排设计培训,提高设计人员的总体素质,防止设计与实践脱钩。其次要讲究经济、安全、高质的基础设计理念。不管是工业用房还是民用的房屋,高层结构的追求是现代社会的发展趋势,这对设计者在地基和基础设计方面上提出更高的挑战。地基与基础设计要做到即经济合理,又安全适用,设计人员应该多借鉴地质勘察资料,并综合多方面因素进行考虑来提出设计方案。再次应用科学技术来设计框架结构。①应尽量避免在框架结构中设置钢筋混凝土楼电梯小井筒的设计。②在框架结构参数的选取上,要考虑电算用的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值等指标。③在结构的配筋上,注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。④对于建筑物顶层的特殊性,严格遵循国家及当地标准来设计、实施,防止屋面温度应力引起的墙体开裂、变形。
参考文献
[1]闫世成、赫英福,谈谈房屋结构设计中应引起注意的几个问题,林业建设,2002年第4期(26-29)
篇10
随着我国经济的快速发展,社会的进步,人民生活水平的提高,对房屋建筑结构提出了更高的要求,已经由过去只注重质量过渡到不但对质量提出更高的要求,而且对房屋建筑的外型、结构也提出了很多要求。近些年来,虽然我国的房屋建筑有所发展,有所提高,但同发达国家相比,还存在很多不足之处,在房屋设计中还存在一些问题,亟待解决。因此,本文主要对房屋建筑结构设计中常见的问题进行探讨。
一、房屋结构设计的基本方法
房屋结构设计的基本方法指的是设计图,如何设计房屋的图纸,对于房屋建筑是十分重要的,不可马虎。首先是结构平面图的绘制,需要考虑的是是否输入结构软件进行建模是由建筑地处抗震设防的烈度决定的,当建筑地处抗震设防的烈度为6度区时,可以输入也可以不输入,这是因为依据建筑抗震设计规范,只要符合有关的抗震措施,并在设计中注意受压和局部受压的问题,是完全可以不用在软件中建模的。但是需要知道的是,如果时间允许,相对来说,输入建模是较好的,它能够用来进行荷载导算。当建筑地处抗震设防的烈度为7度及以上时,这就没有考虑的必要了,必须要输入软件建模计算的。
其次,是屋顶结构图的绘制,绘制这部分的图纸时,需要设计人员具备一定的空间概念,并且能够正确理解建筑图纸和意图,这样有助于加强施工人员对图纸的理解。当建筑是坡屋面时,结构的处理方式分为梁板式(主要用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面)和折板式(主要用于建筑平面规整,板跨度较小,屋面坡度及屋脊线转折相对简单的坡屋面)两种。两种形式的板都是偏心受拉构件。其中,梁板的折角处钢筋的布置还需要大样示意图,而坡屋面板的平面画法,则需要剖面示意图和大样示意图两种表示方法。
最后,是楼梯示意图的绘制,对于楼梯的绘制需要注意的细节较多,一是梯梁的梁下高度要尽量符合建筑物的要求。二是梯梁的位置,要确保上下楼层的位置是统一的。三是折板楼梯,不可以使局部的应力过于集中,要将钢筋在内折角处断开,并分别锚固。四是梯板基础的沉降,这是需要注意的,不可以突然进行,如果需要应该设梯梁。
二、房屋结构设计中常见的问题及解决措施
1. 房屋建筑的地质勘测较少
对于房屋机构设计中存在的一个问题是,多层房屋建筑的地质勘测较少,更谈不上是详细。设计人员往往依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料来进行施工图的设计,而且有时仅凭地耐力这一数据作为参考依据,并私自认为将地耐力的容许值取得小一些就可以达到要求。由此可见,设计缺少详细的资料,适用程度较低。
解决措施:对于地基与基础的设计必须要做到合理,设计人员在进行图纸的设计前,必须要依据详细的地质勘察资料,并且要进行统一考察,将应该考虑的因素进行全方面的考虑,在一切准备妥当之后,才可以进行基础类型和上部结构的设计。
2. 承重柱截面高度设计过小
承重柱截面高度设计过小多发生在六度抗震设防区。一些结构设计者仅仅考虑受力分析的方便,而错误地认为六度设防不是设防,从而按照这种理念设计出的柱子的截面高度过小,梁柱的线刚度比加大。这种做法对于房屋结构是非常不利的,因为它不但忽略了梁柱间的刚结作用,而且也未曾考虑这种做法后所带来的安全隐患。柱对消化酶的约束弯矩被忽略,再加上柱截面的配筋都较小,如果受力较大,就会造成柱子附近出现裂缝。这不仅仅会影响房屋的耐久性,也会使房屋的使用寿命降低,严重时甚至会出现倒塌现象。
解决措施:首先,设计者要遵循抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。其次,要重新考虑六度抗震设防的概念,不能只为了分析方便,而设计出一些违背设计原则的建筑结构。在设计时,设计者应该将能考虑的因素进行全面的考虑,从而提高房屋结构设计的安全性与实用性。
3. 结构布置不合理
房屋的结构主要包含建筑的平立面外形尺寸、质量分布、抗侧力构件布置以及直至承载力分布等多方面因素,但是由于多种因素造成以上这些方面出现问题。一是设计人员对结构抗震概念设计的了解甚少,但在设计之前,并没有进行自主学习,加强对结构抗震概念的理解,而是一意孤行,继续设计,结果可想而知,为房屋结构设计埋下安全隐患。
二是设计人员对结构规则性把握不准确。三是在设计时,缺乏规范依据及相应的设计规定。由于这些原因,造成房屋结构规则性较差,结构抗震能力十分弱等问题。
解决措施:结构布置是结构设计中十分重要的环节,并且容易出现问题,这就需要设计人员对结构抗震概念有一个全面的了解,从而加强他们对结构规则性的把握。同时设计人员在设计时,需要有规范的依据和相应的设计规定,不可以按照自己的理解随心所欲的进行错误的设计。如:对于超长结构的设计时,由于这些超长结构不能或不便设置温度伸缩缝,因此不能只进行留设施工后浇带这一项措施,还要增加一些辅助措施。就像可以加强顶层屋面的保温隔热措施;而对于受温度变化影响较大的部位:一是可以考虑适当的配置间距较密、直径较小的温度筋。二是可以通过采用预应力混凝土结构来达到自己的目的。
三、结束语:
综上所述,房屋建筑结构设计之所以会出现一系列的问题,主要是由于设计者的设计出现问题所引起的,这就需要结构设计者,具有扎实的理论知识功底,灵活的、创新的思维以及认真严肃的工作态度。如果在设计中出现问题,设计人员要进行研究与辨识,在不断总结与探索中提高自己的设计能力与水平。而且建筑人员在建筑时发现问题,要及时与设计人员沟通,并及时的想出切实可行的方法加以解决。相信通过这样的方法,我国的房屋结构设计的问题会逐渐减少,房屋建筑的质量也会有更大的提高。
参考文献:
[1]祝华纯,王有权.房屋建筑结构设计中常见问题分析 [J]. 中国新技术新产品,2009 年 03期.
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[3]于桂萍.关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].中国高新技术企业,2008(22).
篇11
对于暖通空调项目工程,设计方案的优劣直接决定了工程项目的成败。近些年来,飞速发展的科学和技术,以及对能源节约及环境保护的要求不断增加,新的暖通空调设计方案也层出不穷,而且在相同的工程项目中,提供有几个到几十个相异的方案,设计师们需要对方案进行大量的比较及优选,而其中对于方案性价比的比较是决定暖通空调项目工程的完成质量和工作效率的一个非常重要的部分。
2.可靠性及可行性
可行性方案需要考虑的最主要的问题就是方案是否可以满足所需要求。方案需要和国家及地方政府的相关法规和监管要求相符,其中还包括了对于环保的具体要求;方案需要与有关要求(例如电力,燃气等基本生活条件)相符,而且也要特别地考虑这些要求的一个长期的变化动态。如在使用水源热泵的方案中,需要将当地的地质条件、地下的水资源状况以及其发展趋势考虑进去,以及由寒冬的热负荷和炎夏的热负荷之间的不平衡而导致的冷(热)累积效应问题。对于一些生活中的参数(如温度和湿度)要求高以及工艺性特殊的暖通空调项目,需要根据一年四季的实际状况对方案进行详细的分析,这样是为了方案可以适应全年不断变换天气条件。针对不能使用标准设备的某些特殊情况下,需要对非标设备进行详细的分析,并提交详细的参数,且这些要求的参数应该是合理和可行的。是否有足够的房间面积同样也是判定方案的设计可行性分析的问题,特别是对于一些需要改造的工程以及建筑面积相对小的情况。另外对那些不仅对一年四季的空气质量有很高的要求,而且当暖通空调如果不慎停止则会对造成非常严重的损失的特殊场所,比如航天的发射现场,需要根据空调的可靠性及其备份条件,对空调系统进行相应的可靠性的分析,特别地,也要对室外的空气条件及相应的安全系数予以分析。
3.经济性比对
对于现有暖通空调的设计方案,经济性比对是比较最对的一个参数。这一过程中,要先保证比对基准的一致性,这些基准主要包括以下几种,设计时的具体要求、空调的具体使用状况、当地的电价和水价、空调影响人们生活的情况以及空调的美观问题,根据这些基准进行比对后,才可以保证比对结果的合理性以及科学性。如果将高档设备和低档设备的设计方案进行比对,这个很显然是不科学的;若没有将空调是否影响到人们的生活状态这条考虑进去,而将具有新风装置和无新风装置进行方案的经济型比对,同样不会得出最好最合适的选择;同样若没有将空调的美观问题和上面的一个问题进行方案的经济型比对,那么对于集中形式的方案也不平衡。
对于投资者最为关心的参数是常说的一次投资,因此对投资进行计算时,一要保证投资的准确性和全面性,二要保证投资没有任何漏掉的项目。那么对于暖通空调工程项目的一次投资主要包括了以下两类,一类是材料、管道以及所用设备的投资,二类是相关的费用(如热力的入网费、有关设备的增容费、以及天然气的供气费)、相关的调试施工管理以及其他的相关费用,当然对于水电处理和控制的投资,以及机房建设费和户外管线费用,在实际的设计工作时也需要有一定的重视度。由于目前的厂家非常多,而且同样的产品多个商家的现象屡见不鲜,价格也参差不齐,那么在设计方案比对时对设备价格可以采用对应的平均价。上述的这些都是直接参数的费用,某些特殊情况也要考虑间接的效益。
4.可操作性及调节性
对于管理设计方案的操作,其方便性是用户最关注的一项。智能化的空调系统,虽然这样使管理人员减少,劳动强度降低,但同时又使投资费用增加,对相关工作人员要求也有所提高。是否将智能控制系统系统装入空调系统中,需要根据实际的情况以及经济和技术方面进行分析。当然对大型的空调系统以及需要远程控制调节的工程,这些就必要配置智能化控制,进而减少了工作难度。但是为了提升系统可靠性及经济性,智能化控制需要尽量地简化。对因季节而需要调整的开关阀门,不适合配置智能化控制。
对于暖通空调项目工程的总容量,一般是根据接近整个年度最恶劣的天气条件下来确定的,所以系统应该是有较好的自身调节性能。为了适应整个年度的天气变化,采用具有良好调节性的系统设计方案,如采用VAV系统及VRV系统的设计方案,相应的一次投资一般都比较高,运行的能耗较少,经济比对的过程中需要考虑这些影响。对一些夜间使用的写字楼,办公室和教室建设,还需要方案设计时考虑夜间运行的问题。
5.系统安全性
设计的安全性一般不是用户重点关注的重点,但是随着日益增加的需求(如设备的研制、管理规范化、技术改进等),安全性也逐渐进入用户的考虑范围。当然对于大型和中型的建筑,设计方案的安全是非常重要的。
暖通空调项目工程安全性,包括了人员安全、消防安全、易爆易燃安全、核心设备安全以及系统运行安全。防火安全需按有关规定来进行规划等,包括了安全保护制冷系统、北方地区要对空调进行防冻、配置电加热系统以及设备连锁的保护等方面。
6.环境因素
随着工业的快速发展以及人类生活标准的不断上升,环境问题一直以来都是世界面临的问题,其中锅炉所排气体就是城市空气的污染源之一,所以在生活区对锅炉有相关的政策,而且政策所提及的范围越来越大。这些领域中,环境因素会直接影响到设计方案的可行性,因此在设计时就需要将环境因素考虑进去,减小返工和改造的次数。
7.设计方案比对的误区
设计方案比对不仅专业型强、技术要求过硬,而且其影响的因素非常多。即便是专业的暖通空调设计师,也很难从繁琐的设计方案中间挑选出最适合的方案,那么对于跨行人士那更是水中望月。当然现有的方案比对中还有一些技术层面的误区。比如,设计方案中结合了最先进的技术,那么这个方案就是最优的方案,这样就是无目的地追求高新技术,乃至将其作为创新点进行宣传,而没有考虑到实际的应用条件。那么在实际设计中,每一个方案都存在与其相对应的范围及条件,如果不在其规定条件内,再高新的科技也对遇到的问题没有任何的实际效果。另外适合于某一项目工程的方案,并不一定就适合另外一个项目工程,切勿盲目攀比,盲目夸大。同样地,方案评价通常也会将复杂方案作为最佳方案,但是实际情况中,有一种正比的关系存在,就是所配置的系统复杂度越强,对应的设备数据也会越大、投资资金也会越高,而相应的可行性、可靠性以及可维护性就会变得越差,那么需要持有在可以满足所需要求情况下,设计方案简单一些较好。
8.结语
暖通空调项目工程的设计方案优劣对工程项目成败以及经济效益有一定的影响。设计方案比对及选择是一项范围广、因素多、复杂度高的技术工作。因此一项合理的设计方案,需要对各个因素进行详细的分析和判断。
参考文献:
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随着我国建筑规模的扩大,建筑使用用地日益紧缺,高层建筑的建设施工能够有效的缓解目前的人地矛盾。高层建筑由于垂直高度比较大,建筑内部居住人群比较密集,所以其电气设计和安装使用较普通的建筑要求更高。下面将主要针对现存问题提出相应的调整措施。
1.高层住宅电气设计过程中应注意的问题
(1)高层住宅由于用电负荷多,电梯等运输设备多,给排水设备多,所以用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。
(2)在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。电气设备的管线应采取防火措施。
(3)采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
(4)消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,装饰豪华,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。
(5)节省能源是我国经济建设中的一项重要政策,节约用电直接关系到人们的日常生活。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。
2.高、低压供电设计
(1)高压供电设计
高层住宅楼电气系统高压供电设计,选择高压供电设计方案尤为重要。要既满足住宅用户用电足够的负荷又解决住宅用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题。为了保证高层住宅楼整个环境的美观性,高压电源的引入是以电缆地埋方式。供电源采用双电源设计,一用一备,单母线分段运行,从而提高运行的可靠性。
(2)低压供电设计
低压配电系统设计时应根据变压器台数、主结线运行方式、确定运行方式与所带供电负荷的问题。当其中某一台变压器出现故障时,应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电,如何分配一般负荷与重要负荷。同时,应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷,即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题。
(3)变配电所的设置
变配电所宜靠近用电负荷中心设置。从小区物业管理方面考虑,小区变配电所应设置在小区会所或专用管理用房内。从小区的建筑特点方面考虑,即住宅群、楼栋之间间距较大,分布分散。可在小区中心会所设高压总配电房,分区、分片设低压配电房。当条件不允许时亦可设置户外箱式变电站,但应注意对小区整体环境的影响和电力变压器噪声对小区住户的影响。
(4)导线及电器设备的选择
室内外导线及电器设备的选择合理与否,直接关系到住宅用电的安全及经济效益,因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。
4.1导线的选择
导线的选择主要是确定导线的型号和规格,其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料,做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择;导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择:有足够的机械强度,能确保导线安全运行,能确保电压质量。在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要,适当留有余量,减少电压损失,保证导线使用的安全可靠和经济有效。
4.2电器设备的选择
电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。为确保其质量,应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准,并具有产品质量认可证书的电器产品。总之,电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。
3.供配电系统的节能
变压器作为输变配电的重要设备,其性能参数节能、环保的优化是电气节能的一个重要方面。目前国内生产的干式变压器主要有两大类型:环氧树脂干式变压器(包括包绕式)和浸渍型干式变压器。环氧树脂浇注、干式变压器包括外晶式变压器和硅钢干式变压器,前者的铁芯采用超低损耗的外晶合金带卷绕而成,后者的铁芯采用硅钢叠片组成。
三相干式变压器主要分为SC和黔两大类。型号中“S”表示三相,“C”表示绕组外绝缘介质为“成”型固体绕注式,该产品中的大部分高压线圈采用环氧树脂真空浇注工艺制造,属包封型结构,绝缘耐热等级为F级。SG型中“G”表示空气“干式”该产品的线圈采用真空压力浸漆(VPI)工艺制造,属外包封型结构,绝缘耐热等级为H级。涨型干式变压器包括SCBH和SC两种,其中“B”类线圈导线采用铜“箔”绕制,SCBH中的“H”表示铁芯采用外晶“合”金带材,SCB为传统的硅钢铁芯。
变压器型号的选择,首先要符合该区域的用电需求,同时,还要对其实际经济费用进行预算,尽量选择费用成本低,使用效果良好的型号。
3.1 配电系统无功补偿
无功补偿是电网采用的重要节能措施,合理的无功补偿配置投资少、收效快,可以减少输送无功电流造成的电能损耗,改善电压质量,充分发挥电力输送有功功效的潜力。变配电站安装集中补偿的电容器组,主要用于补偿主变变损与供电范围内尖峰时无功损耗,对降损、调压,发挥重要作用。在民用建筑中,补偿方式分为集中补偿和就地补偿。
根据用户负荷水平的波动,在配电变压器380V侧集中电容补偿,投入相应数量的电容器进行跟踪补偿,其目的是提高专用变压器的功率因数,实现无功功率的就地平衡,对配电网和配电变压器的降损有一定作用,保证了用电设备电压水平。
3.2 抑制谐波
随着用电设备的多元化,由于许多外线性电气设备的投入运行,如公共场所的高压荧光灯及家用电器等非线性用电设备接入电网,会产生谐波电流注入电网,产生的谐波电流将随着非线性用电设备负荷电流的大小而相应变化,而流入电网各分路的谐波电流则随分路谐波阻抗的大小按反比例分配。大量谐波电流流入电网后,通过电网阻抗产生谐波压降、叠加在电网基波上,引起电网电压畸变,将产生以下主要危害:
(1)谐波作用下,电流量会超过线路的承受范围,导致电线温度升高,设备损耗加剧,降低了设备的使用年限,同时也存在严重的火灾隐患。
(2)使变压器产生磁伸缩和噪声,电抗器产生振动和噪声,感应电动机引起固定数的振动力矩和转速的周期变动。
(3)使相位控制设备的正常工作因信号紊乱而受到干扰,导致电气内部设备和仪器的数据指示受到干扰,传输错误的信号,误导工作人员的基本操作。
(4)使某些类型的继电保护、晶体管整流型保护变压器及母线复合电压保护,由于相位变化而误动或拒动。
4.电气照明系统的节能
选择合理的照度标准,对照度的合理选择是进行电气规划和设计的关键。实验数据已经表明,过低的照明标准对人的视力损害非常严重,尤其对青少年的成长极为不利,容易给青少年造成近视和假性近视。但是过高标准的照明也不是科学的,人眼长期在高亮度的灯光下,视网膜也会受到损伤,进而导致眼部疾病。此外,过高标准照明,也极大的浪费了电力能源。
5.结束语;
综上所述,我国能源浪费现象十分严重,节约能源,实现国家能源的可持续发展是每一个公民应尽的义务。高层建筑通过电气的科学合理合计,能够很大程度上既满足人们的能源利用,同时又能够实现节约的目标。上述论述办法还需要广大设计人员和用户共同努力,致力于国家的能源建设工作。
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设计前,建设单位都会请地质勘察单位做周详的地质勘察工作,而住宅单体少或是独栋住宅都会给工程设计提供比较精确的勘察技术资料,但成片住宅或是多层住宅通常会因地勘费用存在问题而无法提供较为准确的勘察技术资料。由于地勘单位做探点时未按规定进行布置,成片住宅区仅参考同一个探点,导致地勘得出报告和实际地质情况存在较大差异。设计人员只有凭借精确、周详的地质勘察资料,才能保证地基设计和基础设计的安全、可靠、适用与合理。在设计混凝土条形基础、独立基础和阀板基础的结构与节点时,无法明确所要运用的技术参数,例如搭接长度与锚固长度就无法确定是应该使用抗震性能的还是使用非抗震性能的,导致实际操作阶段出现扯皮情况。
2.构造柱当作承重柱使用
房屋建筑属于砖混结构时,构造柱不仅可以提升墙体抗剪强度,还可以使构造柱连接圈梁形成一种对砌体的限制,这对抑制墙体裂缝发展,确保墙体完整,强化结构抗震性能来说有着极为重要的作用。现阶段在设计房屋结构时经常把构造柱当作是承重柱使用,该情况会造成以下几点问题的产生。
(1)因砖砌体与混凝土在材质方面具有互不相同的弹性模量,所以在变形相同时构造柱会承载较大的压力,相对的砖砌体所承载压力就会逐渐减小,若突发地震状况,构造柱就会受到破坏,导致整个房屋结构受到严重威胁,甚至会发生坍塌现象。
(2)构造柱通常设置在地圈梁中,并未另做基础,主要是为了能够与墙柱互相配合工作。把构造柱作为承重柱运用时,必定无法满足柱底基础对局部承压强度、抗冲切以及抗弯等要求。由于柱底基础极易因局部承压或是冲切而产生裂缝,所以一般建议按照承重柱来设计处于承重大梁下的各种柱子,依据承重柱做基础验算设计以及受力计算设计。
3.房屋建筑在设计承重柱的截面高度上过小
对房屋承重柱的截面高度进行设计时往往会发生过小情况,这一现象大多出现在六度抗震设防地区。部分结构设计会把六度设防错误地理解成不设防,设计时故意将承重柱的具体截面高度变成比有关规定还要小的高度,加大了梁柱的相应线刚度比,方便分析实际受力情况。将梁慢慢简化成简支梁,承重柱则根据轴心受压情况进行计算,该做法虽然便于分析实际结构受力,但也给房屋建筑结构带来了极大的安全隐患。该做法的施行疏忽了梁柱节点固有的刚结作用,加上柱截面具体配筋比较小,所以结构在受力后,承重柱必定无法满足其顶端零件所需的抗弯强度,致使柱子在梁底周围就产生一条或是多条的水平裂缝,形成塑性铰。这不仅会直接影响到房屋的使用寿命,还会使居民产生恐惧心理,如果发生地震灾害,那么塑性铰就会受到毁坏,最终导致房屋坍塌。
4.房屋悬挑梁的实际梁高采用过小
设计者一般只注重验算悬挑梁的抗倾覆与强度,并不重视验算梁端的具体挠度。悬挑梁的实际梁高采用过小,极易增加梁截面在对应受压区域的应力,使梁截面相应受压区域出现非线性徐变,那么梁挠度就会随着时间的不断推移而逐渐增大。因挑梁变形而导致梁板产生裂缝,即挑梁变形越大,裂缝宽度就越宽,对房屋使用造成了一定的影响。而挑梁变形逐步发展至后期,就会使梁支座周围上部受拉地区发生竖向裂缝,然后在四周弯剪相互作用的影响下,该竖向裂缝会逐渐向下延伸形成斜裂缝,提示梁与毁坏已相距不远。
5.房屋连续梁根据单梁实施设计
在设计房屋连续梁时往往会依照单梁实行设计,该现象大多发生于阳台主梁与边梁两者之间的墙体连梁设计中。因为边梁不具备较大的荷载,所以设计者不会对该部分予以高度重视,为了方便分析实际受力情况,设计者在设计连续梁时会按照单梁实施设计,导致梁位于支座上部就已不断减少负筋配置量,使得梁在支座周围上部受拉地区产生竖向裂缝,通过一段时间的发展变化,最终致使梁上部墙体和拦板等诸多围护结构发生竖向裂缝。若该边梁具有较长的长度,那么将会逐渐加大支座处的具体负弯矩,使得问题变得越来越严重。
6.房屋楼板的设计
在房屋建筑工程中,板属于最重要的承重构件之一,其可以把屋面与楼面存在的荷载转移到与之相应的梁与墙上,如果楼板设计存在问题,那么就一定会影响到梁、柱、墙等主要构件的可靠性及安全性。一旦没有全方位考虑好整个楼板的设计,极易产生不同程度的设计质量问题,严重的甚至会形成质量安全隐患。设计楼板时常会出现以下几个方面的问题。
(1)在实施设计过程中,为了便于计算,加上没有充分认识到板的实际受力状态,设计者一般只是很简单地把双向板依照单向板实施计算,并没有了解到长向与短向会受荷载影响而产生的变形配合问题,以至于计算假定结果和实际受力情况出现较大的差异,致使长方向发生过大配筋,而短方向却只依据结构配筋,形成配筋严重欠缺,最终导致板产生裂缝。
(2)现浇混凝土楼板通常属于非抗震构件,在没有地震影响时会出现弯矩,所以板处于支座周围上部的钢筋锚固时要应用没有抗震性能的锚固长度,而下部钢筋则根据剪压区域的锚固系数进行取值,但如今大多数房屋建筑在设计过程中不会着重强调该点,只是粗略地概括提出,在实际建设过程中并没有做好该项工作。因此,设计者要在制图与技术交底时着重提出,使之能够做到贯彻落实。
(3)双向板对高度进行取值时过大。处于两个方面的双向板均会出现弯矩情况,也就是说双向板在跨中正弯矩钢筋时属于纵横叠放,那么处于短跨方向中跨中钢筋要置于下方,处于长跨方向中的跨中钢筋高放置在短跨钢筋的上方,实施计算过程中要运用两个方向的单独高度。部分设计者为了便于计算,加上没有充分认识到板的实际受力状态,通常取值时会取相同高度做配筋计算,导致长跨的高度取值和具体受力情况存在较大的差异,以至于结构构件产生严重的质量安全隐患问题,甚至出现裂缝情况。
7.结束语
房屋建筑的结构设计是一项全面而又系统的工作,作为房屋建筑结构的设计者,应具备专业性理论知识、创新精神、灵活逻辑思维以及良好的工作态度。设计者应在全方位了解和掌握规范的前提下,仔细做好相应的细节工作,将所学的理论知识充分体现在设计过程中,并深入探讨在设计方面存在的问题,以加强自身的设计能力,使建筑设计实现合理、安全、经济、适用的结构形式。