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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇建筑规范论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
1概述
2003年7月1日,我国建设工程造价改革中出台的国家标准———《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500—2003)开始施行。它改变了以“量、价、费”定额为主的静态工程造价管理方式,推出了“控制量、指导价、竞争费”的动态管理方式,规范工程量清单计价行为,调整建设工程出资人、发包人和承包人各种关系的依据。财政投资评审要积极适应这一变化,努力创新工程方式。
2工程量清单计价的特点
长期以来,工程预算定额是衡量我国建设工程造价的法定依据和基础,是为完成单位建筑产品所需消耗的数量标准。定额计价法就是根据有关部门颁发的预算定额、费率、指标等,通过编制建设概算或施工图预算来计算、确定建安工程造价,并以此作为国家财政控制基建投资和监督基本建设拨款的主要手段。传统的定额计价是对建筑产品价格的国家定价,具有统一性、指令性和强制性,对于加强计划管理,减少投资浪费等方面有一定的积极作用。但这种量价合一的计价方式也暴露出一些问题,如定额不能体现个别成本,约束了企业的自主报价;缺乏市场竞争力,难以达到合理低价中标;竣工决算则是工程价款结算加签证审核,往往造成“四算”分离,“三超”现象严重。近年来,投资多元化、多渠道的出现客观上要求企业能够根据自身状况和市场供求来决定建筑产品价格,定额计价方式已不能适应建设市场的变化。因此,引入竞争机制,按照国家宏观调控,企业自主报价,市场形成价格的原则,实行量价分离的工程量清单计价方式势在必行。
工程量清单计价是由招标方根据国家统一的工程量计算规则提供工程数量,由投标方根据工程量清单和市场价格信息自主报价,经评审合理低价中标的计价方式。实行工程量清单计价的工程总造价包括完成招标文件规定的工程量清单项目所需的全部费用,由工程清单项目费、措施项目费、其他项目费和税金组成。其中工程清单项目费是指为完成施工设计要求的各分项工程量所需的费用,采用综合单价计价,包括完成该工程清单项目所发生的人工费、材料费、机械费、管理费、利润等;措施项目费是指按照国家现行有关建筑规范、规程要求必须配套完成的工程内容所需的费用;其他项目费是预留金、总承包服务费等经有关方面批准列入工程造价的费用;税金是指按照税法的规定列入工程造价的费用。
工程量清单计价的主要特点:一是统一计价规则。即工程量清单的项目划分、计量规则、计量单位以及清单项目编码都要统一,以规范计价行为。二是控制消耗量。统一的社会平均消耗量指导标准,避免企业盲目或随意大幅度减少或扩大消耗量,保证工程质量。三是放开价格。将工程消耗量定额中的工、料、机价格和利润、管理费全面放开,由市场供求关系自行确定价格。四是企业自主报价。投标企业根据自身的技术专长、材料采购渠道和管理水平等,制定企业自己的报价定额,自主报价。五是竞争形成价格。有效引入竞争机制,淡化标底的作用,在保证质量、工期的前提下,以不低于成本的合理低价中标。
3财政投资评审工作要向纵深发展
财政投资评审工作是运用专业技术优势,通过对建设项目的概算、施工图预算和竣工(结)决算进行评估和审查,实施财政投资的监督、管理和控制,为部门预算编制、执行和决策的科学化提供基础。面对建设工程造价改革和工程量清单计价的实施,财政投资评审要积极适应这种变化,采取切实步骤,实现评审工作由初始阶段向纵深发展的转换。
31转变观念,严格监管,学会运用市场手段。工程量清单计价的推出一方面是放开价格,鼓励竞争,在工程造价管理上更多地采取市场手段,以达到节约投资,提高效益的目的;另一方面国有企业、建设单位面对不断加剧的竞争,对于如何建立公平合理的游戏规则,如何发挥政府的支持、帮助和仲裁作用会有更多的要求。应该说,放开价格,企业自主报价的同时就意味着严格的监管,不能因建筑产品价格随着市场的变化而变动就忽略了评审的作用。评审工作要从驾轻就熟的政府指令性方式中解脱出来,学习运用市场知识和手段,积极地从制度和方法上研究实施工程量清单计价前提下的新思路、新方法,引入政府投资项目公众参与和专家评审机制,加大决策咨询力度,以适应政府投资管理的需要。
32严格界定适用范围,加大评审力度。《建设工程工程量清单计价规范》中明确规定“全部使用国有资金投资或国有资金投资为主的大中型建设工程应执行本规范”。国有资金包括了财政预算内(外)资金,国家机关、国有企事业单位和社会团体的自有资金、借贷资金以及发行政府债券和举借外债所筹集的资金。国有资金投资为主是指国有资金占工程总投资50%以上,或虽不足50%但事实上拥有控股权的工程。据此,凡是实行招投标的建设工程,不论招标主体是什么性质,只要资金来源符合上述国有资金的界定,其工程量清单、招标标底、投标报价的编制、合同价款的确定与调整、工程(结)决算都应按照新的要求进行严格评审。尤其要通过介入工程量清单的编制和审查来确定工程造价,掌握合同中对工程量变更的约定及其执行中的增减变,为竣工决算打好基础;要对最低投标价进行评审,以保证建设工期、质量和成本支出,防止欺诈行为;要在审查环节杜绝缺项、漏项、少报工程量,避免中标后再结算中补报工程差额的“钓鱼”现象。
二、施工管理规范化——成本的有效控制
1、在技术管理的创新方面:科学规划施工现场,实现文明施工,增强自身的技术优势,减少施工中多余程序,以减短工期,达到节约成本的目的;2、在施工机械设备管理方面,对一些设备老化的机械进行淘汰处理并适当添加一些先进的机械设备,施工中要严加保护爱护施工机械设备提高设备的使用寿命;3、材料的管理方面:材料费占工程成本的70%,是工程的直接费的主要组成部分。所以在材料采购上,应找长期合作单位大批量采购已降低成本。还要建立信息化系统,这样不仅能够将使用的资金成本降至最低,还能够确保企业不会因为积压而造成风险,进而实现了规范化的成本管理。
三、施工管理规范化——安全的有效监督
随着社会的发展建筑市场越来越规范,特别是政府把安全监督管理提高到了一个新的高度。但安全事故还是时有发生,主要原因就是没能够做好规范化管理,导致安全防护措施没有到位,造成一些不安全事故的发生。
安全生产责任制是做好项目安全工作中的前提条件,作为安全管理的主体,建筑施工企业的主要管理对象是来自于四面八方的农民工。因此,在管理的过程中,就需要针对他们的被动防护以及自我的保护意识作为规范化管理的目标,应该对他们进行有计划的教育与培训
并制定出相应的制度,从根本上保证农民工的安全。特别是在进行高层建筑的施工的时候,考虑到施工危险性大,因此更要加强和重视安全的规范化管理。
安全管理不仅需要提高农民工的自我保护的安全意识,更要施工企业建立安全的防护体系,才能从根本上降低安全事故的发生,才能够做好规范化的安全施工管理[2]。
四、施工管理规范化——现场的合理控制
为了保证高层建筑工程的有效进行,符合规范化的要求,必须根据现场的实际情况制定具体的现场管理措施,如:1、施工现场的布置要合理,生产区和生活区要分开;2,施工人员需要佩戴好有效的胸卡和安全帽才能够从专用的通道进入施工现场。在高空作业时,需要施工人员佩戴好安全带,防止高空坠落;3,施工现场严禁着装不整;4,施工现场按要求做好五牌一图,树立标语、标志警示牌等;5,在进行施工时,施工人员必须听从管理人员的指挥调配,如果需要加班,需要听从上级的安排,做好提前通知;6,不管是施工人员还是管理层,都严禁在施工场所的大声喧哗以及追逐嬉闹,尤其是在高层施工中,因为危险性较高,需要尤为注意;7,严禁在施工场所吸烟,若施工现场需要明火作业时,要通过上级动火审批,得到同意后方可进行。施工区必须配备必要的灭火设备等等。
五、施工管理规范化——施工规程的有效控制
(一)施工操作前需要进行技术交底,做好事前的预防控制
在施工前管理人员需要将施工技术标准以及材料的质量规范要求进行详细的了解。并对施工班组进行施工技术标准和安全的技术交底。在施工过程中,需要从程序的检测、手段、方法等等环节上进行严格的管理控制,必须做到每道工序都执行“三检”制,才能签字验收[3]。管理人员随时对施工现场巡查、平行检查、跟班旁站,不定时的抽查,彻底消除工程质量管理中的弊端。
(二)施工过程中需要动态控制,做好事中检查
在现场的管理当中,需要做到“五勤”:眼勤,对于现场的实际情况做好详细的了解,多多查看现场的施工设计图纸,抓住重点部位;手勤,详细的记录发现的施工问题以及需要紧急处理的问题;腿勤,有事没事多倒施工现场转转,了解现场情况;口勤,对施工常出现的质量隐患问题多加提点,互相交流工作经验;脑勤,多动脑筋想措施来保证工程质量。在工作方式上要做到严、准、细,发现问题及时给予处理。考虑到高层建筑工程的规模,需要从实际出发,针对工程的技术与特点来进行项目的管理。作为管理人员需要多进行现场的巡视,通过现场的检查和检测的数据分析来判断工程的质量。
(三)落实设计变更
设计变更在施工过程中是无法避免的问题,管理者配合好设计单位进行设计变更,再把变更的设计图下发给施工单位,做好监督管理。
(四)事后验收,及时处理质量问题
若在事后验收时发现质量的问题,应根据质量问题的大小制定相应的解决措施与方案,方案审批通过后施工单位应立即整改。现场管理员与施工人员应密切配合,共同提高工程质量,避免因为工程质量影响工程进度而造成经济损失。
(五)改进现有施工现场质量体系
2高层建筑设计中存在的问题
按照建筑设计防火规范,高层商业建筑须采用封闭楼梯间或防烟楼梯间,但在开发过程中,为满足大客流量及开阔的视野,在高层商业建筑中往往设计出宽大的敞开楼梯,用于客流通道。一般的开发商采用防火卷帘封闭对大型敞开楼梯间进行设计,同时又设计了符合规范要求的数量和形式的疏散楼梯。此种设计方式是不太可取的,因为它明显的违背了人们在火灾情况下的实际疏散的一个趋向。按防火规范要求,地上层与地下层不宜共用楼梯间,容易在人员疏散时进入地下层,造成不必要的伤害。通过实践观察,以上问题往往在设计及防火审核中被相关负责设计和审核人员所忽视,这些问题虽然细微,但一定要注意,因为高层建筑设计是为人们更好的居住建设的,一定要具备更高的安全性,保障人们生命财产安全。
3高层建筑设计的要点
3.1高层建筑的主体设计要点
有特点的高层设计,能展现一个城市的容貌和发展状况,外地客人通过高层建筑的建筑风格感受城市人文风貌,所以设计师为高层建筑选择合理的造型和设计风格显的尤为重要。高层建筑不论怎么变化,都离不开一个建筑结构,只有合理的结构才能保证建筑稳固性,受结构的限制、使用功能的约束、符合人们的居住要求,一般的高层建筑风格都是比较规则的,很少太多变化的。一般城市中很多这样的结构式高层建筑,尽管是通过一些外部装修,给人明快的感受,但却失去了一些设计师、建筑师的创造性和风格化。高层建筑的塔楼是主体部分,它的样式起着决定性的作用。
3.2高层建筑外部尺度设计的原则
城市轮廓线是一个城市的形态,那么在城市防火规范组织中,起最大影响力的就是高层建筑,高层建筑与城市环境要在尺度上进行统一协调,在设计时充分考虑高层建筑布置对城市轮廓线的影响。在对高层建筑设计时,一定要实地考察调研,不能光凭想象画图纸,应充分考虑建筑的整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度等问题,在以上尺度设计中都要遵守尺度的统一性,只有这样才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机协调。高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来调整建筑物的体量,保持高层建筑自身特征,人们通过尺度把握使高层建筑融合到人们生活中。
3.3充分发挥空间作用
高层建筑占地面积一般都较广、体量巨大,有的建筑给人不好的感受,让人一下进入不和谐的空间里,这是由于高层建筑的体量对比所造成的街道空间一种突然的压迫感。所以,高层建筑在设计时应该在对其进行后退处理,在其退出的用地上设计一个起到空间缓冲的空间,比如广场、公园、道路等。通过巧妙的设计,排除人们的压迫感,这样的设计增加了人们对建筑的亲切感,人们心理不那么压迫的同时,还可以在进出建筑物时,感受时代元素、休闲乐趣,增加了城市环境重要节点。
一、高层建筑设计结构类型时存在的问题及解决方法
1、 在选择建筑的结构构型时要科学合理
存在的问题:
建筑的结构构型决定着建筑结构设计的整体走向,现在很多设计师在设计结构构型时,没有考虑到各方面的问题,导致最终的建筑设计在整体上不能满足用户需求。
解决方法:
在布置高层建筑的结构平面时应该遵循对称、规则、简单的原则,防止出现狭长的缩颈位置和应急过于集中的凹角部位,此外,还应该防止楼梯的电梯部位出现偏置而产生扭转的后果。在设计竖向体型时,应防止过于外挑,并且内收也要适度,刚度也要均匀的变化,切忌出现应力过于集中。在《高层建筑混凝土结构技术规程》中有了专门的内容在叙述建筑结构构型的规则性,比如:竖向结构的规则性、平面结构的规则性等等,在审定建筑设计方案中,坚决摒弃不符合规则的设计图。因此,建筑结构设计工程师在设计建筑构型时必须要遵循这些规则,如果在设计过程中发现了一些问题或者碰到了难题,就应该及时向建筑专业交流沟通,尽最大的努力选择最优的结构构型,以免给工程的后续工作带了不必要的麻烦。
2、 房屋最适高度和高宽比
存在的问题:
房屋的最适高度和高宽比直接影响着人们在使用过程中的心理感受,最适的高度和高宽比能给人一种舒适的感觉,并且还能增强建筑结构的安全性。而目前,很多设计师在设计房屋的最适高度和高宽比时,过于片面地追求单一方面的因素,而使房屋的高度和高宽比不能达到最佳。
解决方法:
在高层建筑设计规范和抗震规范中明确指出,应该严格限制高层建筑的总高度,以前是将高层建筑的总高度限制值设定成A级,但是现在将建筑的限制高度设定成B级,所以必须严格控制高层建筑的结构设计高度,从多方面综合考虑,如果高层建筑的高度超出了限定值B级,那么就要改变结构设计方案和处理手段。在建筑结构设计实践中,经常会发生因设计高度超过B级高度导致在审查设计图时,没有通过直接作废,就又需要重新设计,这就严重影响到建筑的整体规划和建设周期。高层建筑的高宽比直接控制着建筑结构的整体稳定性、刚度、载重能力以及经济合理性,不同高度的高层建筑有着各不相同的高宽比限制值。然而,在设计一些结构比较复杂的高层建筑过程中,怎样准确地确定一个科学合理的高宽比是一个比较困难的工作。通常在计算时,能够根据需要考虑的方向的的最小投影宽度,针对建筑物中有一些的小的突出部位,例如楼电梯间,这就不在计算的宽度范围之内。针对有些高层建筑物附带了裙房,如果裙房的刚度和面积相对于上部的塔楼的刚度和面积过于大时,此时在宽度比的计算过程中就可以直接考虑裙房上面的部位。
3、重视短肢剪力墙的设置
存在的问题:
短肢剪力墙在建筑结构受力方面起到了十分重大的作用,现在的很多建筑的意外倒塌事故,都是由短肢剪力墙的受力不均匀引起的。
解决方法:
短肢剪力墙所指的是墙肢截面高度和厚度的比值是5~8的剪力墙。短肢剪力墙结构是在最近几年出现的,它既对住宅建筑的合理布置有利,还能使建筑结构的自重得到一定程度的减轻,然而,在高层建筑结构中,剪力墙的肢不能过于短小,这是由于短肢剪力墙有着比较差的抗地震能力,在地震多发区的实际应用很少,鉴于安全方面,高层建筑结构的剪力墙不能全部采用短肢剪力墙。如果断肢剪力墙设置太多,就应该增加设置一些筒体或者常规性的剪力墙,这二者之间共同受力,形成坚固的剪力墙结构,此外,高层建筑规范中还对短肢剪力墙的使用有了一些特别的限制,比如:抗震等级、纵向钢筋的总配筋率、最大高度等,所以,短肢剪力墙在建筑结构设计中应该少使用或者不适用为宜,不能因为了方便于施工而设计错误。
二、高层建筑结构的分析与计算方法
1、 在整体计算建筑结构时要选择正确的软件
现在大家普遍采用的计算软件包括:TBSA、TAT、SATWE或SAP、ETABS等。然而,因为不同的软件所使用的计算模型都是各不相同的,所以要根据建筑高度、结构选型、结构体系等来正确选择合适的软件版本进行设计。所以计算得出的结果有一些不同。因此,在计算和分析高层建筑的整体结构时,必须要综合考虑到建筑结构的高度和构型来正确选择计算软件,以便能够保证计算结果的精准性,有时可以使用多个不同的软件来计算,然后工程设计师再仔细分析这些不同的结果,找出适合参考且合理的结果。否则,一旦选择了不恰当的计算软件,不仅会消耗设计者大量的精力和时间,影响到建设周期,还将有可能使建筑结构存在一系列的安全隐患。
2、应该具有充足的振性数目
在新的高层建筑规范中,提出了振型参与系数的概念,还清楚地指出了这个参数的额定值。又因为在之前的高层建筑规范中,没有明确指出振型参与系数该方面的内容,即使有的指出了此概念,没有清楚的指出这个参数的额定值,所以,在分析和计算时期,就应该正确判断确立出这个参数,再进行有效地调整振型参与系数的最终取值。
3、非结构构件的计算和设计
在高层建筑的结构设计中,通常会有一些因为建筑的功能和美观方面的要求而非主体承重骨架体系以内的非结构构件。特别是在设计高层建筑屋顶处的装饰构件过程中,因为高层建筑有着比较大的风荷载和地震作用,所以,就一定要根据新的高层建筑规范中的要求老计算和处理非结构构件,以免造成恶劣的影响。
三、总结
高层建筑的结构设计是一项比较复杂且耗时长的工作,在设计过程中,稍不留意就会出现一些或大或小的错误,从而会给建筑结构的后期施工带了一系列的安全隐患,一旦发生安全事故,将会给建设单位带了严重的损失。因此,高层建筑结构设计人员应该严格按照新的高层建筑规范进行设计方案,并且还要认真考虑高层建筑的结构构型,在通过仔细的分析计算来得出最终比较完美的设计图,这样既能保证建筑物的安全性能,还能给建设单位带来丰厚的利润。在设计过程中,若遇到了一些阻碍,就应该及时和建筑师商讨,实现资源共享、技术共享。
参考文献:
[1] 于险峰. 高层建筑结构设计特点及其体系[J]. 中国新技术新产品. 2009(24)
[2] 王平山,孙炳楠,唐锦春. 高层建筑厚板转换层计算中支承条件对内力分布的影响[A]. 第六届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C]. 1997
[3] 倪志刚. 超高层巨型组合结构设计时应考虑的钢结构建造因素影响[A]. 第六届海峡两岸及香港钢及组合结构技术研讨会—2010论文集[C]. 2010
中图分类号:TU37文献标识码: A
0 引言
钢管混凝土边框剪力墙结构是一种新型钢-混凝土组合剪力墙,即利用抗剪连接键将钢管混凝土边框和剪力墙进行可靠连接。接合面连接的好坏是关系结构整体抗震性和稳定性的关键问题,目前国内外对该类结构竖缝抗震性能的研究并不多,各国规范对其抗剪强度的计算采用不同的破坏机理。
1 抗剪承载力计算公式
1.1栓钉连接件抗剪承载力计算公式
抗剪连接件的形式很多,一般按照变形能力可分为刚性连接件和柔性连接件两大类。目前最常用的抗剪连接件是栓钉,对栓钉抗剪连接承载力的计算研究的比较多,但是各国对其计算公式没有形成统一。
加拿大《钢结构设计规范》SI6.1-1974规定
≤448Ast
日本规范亦采用式(1),但规定Ec和fc的适用范围为500~900 MPa,这是偏于保守。
Eurocode 4规定:当hst/dst≥4(hst和dst分别表示栓钉的高度和直径)时,有
≤0.64Astfu
其中,Ast表示栓钉杆的横截面面积,Ec表示混凝土的弹性模量,fck表示混凝土圆柱体抗压强度标准值(=0.83fcu),fu为栓钉的极限抗拉强度。
美国钢筋混凝土房屋建筑规范(ACI318-83)基于摩剪理论给出保守计算公式
其中:Ac为抗剪混凝土面积;K1为系数,普通混凝土K1等于2.81MPa,全轻骨料混凝土K1等于1.41 MPa,轻砂混凝土K1等于1.76 MPa。
中国学者聂建国、沈聚敏、崔玉萍、胡夏闽等人对栓钉抗剪连接件进行了研究并取得一些成果。这些成果为制定我国《钢结构设计规范》中有关剪力连接件计算的条文提供了依据。
《钢-混凝土组合结构设计规程》(1997修订稿)规定,当hst/dst≥4.0时,有
≤0.7Astf
其中,Ast表示栓钉杆的横截面面积,Ec表示混凝土的弹性模量,fc表示混凝土轴心抗压强度设计值,f表示栓钉抗拉强度设计值
我国现行的GB50017-2002钢结构设计规范对钢-混凝土组合梁设计条文进行了较大改进,其中给出的栓钉承载力公式为:
≤0.7Astfλ
其中,λ为栓钉材料抗拉强度最大值与屈服值之比,f表示栓钉抗拉强度设计值。
本次试验栓钉的计算荷载采用美国钢筋混凝土房屋建筑规范(ACI318-83)。
1.2销键抗剪承载力计算公式
接缝处承载力验算还需包括抗剪销键的焊缝强度验算和混凝土的局部承压验算,焊缝在剪力作用下按纯剪切考虑,可按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定计算;验算抗剪销键上混凝土的受压承载力时,局部承压混凝土的垂直抗压强度可取1.5fc。
2 试验概述
本试验共设计了5个试件,试件的配置方式是根据栓钉的配钢率在1%左右进行设计。因此在试件配置时选择6个栓钉(1.32%)和4个栓钉(0.88%)。试验中钢管采用120mm*120mm*4mm的普通Q345级方钢管; 销键为直径20mm的螺纹钢筋加工而成,长100mm,竖向间距225mm,焊接在钢管壁上;栓钉为ML15标准尺寸,直径13mm,长80mm,在竖向接合面上的水平间距均为60mm,竖向间距为200mm或250mm。通过栓钉抗拉强度试验得到栓钉抗拉强度为355.78Mpa。
试件墙体部分采用C30自密实混凝土,经过试配最终确定配合比比值为:0.41:1: 2.54:2.75。钢管内部混凝土为C50自密实混凝土,其配合比比值为:0.22:1:1.13:1.22。
本次试验用MTS作动器完成,加载点取在钢管与混凝土结合部钢管壁上,管壁上焊接30*120*15mm厚的钢条,以保证直剪面发生直剪破坏。试验采用国内外常用的拟静力加载方案以模拟地震作用,即对试件施加低周反复荷载直至破坏。
3 计算结果分析
本次试验试件破坏形式全部为混凝土破坏,栓钉未剪断。本次试验试验结果与各国规范计算值的比较见表1。
表1 竖缝抗剪试验值与各国规范计算值的对比
注:试件编号中“6S2P”是指6个栓钉和2个销键的组合连接方式,SP是指Shear Performance。
通过比较发现各国规范计算值均高于试验结果,原因有以下几点:
1)本次试验的栓钉为直剪破坏,与推出试验相似,各国规范是对组合梁中栓钉连接件的规定,而国内外的研究都表明,推出试验得到的栓钉抗剪承载力比组合梁中栓钉的实际抗剪承载力要低。
2)由于栓钉布置较密集,在试验时出现群钉效应导致每根焊钉承载力比普通单钉承载力要小。
4 抗剪承载力计算
各国的规范中有关于栓钉抗剪承载力的计算公式,但是对栓钉和销键组合抗剪的计算公式未见报道,因此,在研究国内外相关规范基础上,提出栓钉和销键组合抗剪承载力计算公式:
(1)
式中:
Ast是栓钉的横截面面积,Ec是混凝土的弹性模量,fck是混凝土圆柱体抗压强度标准值,l是抗剪销键长度,d为抗剪销键高度,fc是混凝土抗压设计强度,α为局部承压有效面积调整系数,建议取0.9。
表2 试件抗剪承载力实测值和计算值
按该计算公式(1)得出各试件的竖向接合面抗剪承载力计算值和实测值见表2,计算值和实测值吻合较好,试件SP-6S和SP-6S2P相对误差略微偏大原因可能是公式(1)中关于栓钉抗剪承载力计算的理论值偏大造成的。
结论
(1)钢管混凝土边框与墙板竖向接合面采用栓钉和销键的组合连接方式能够保证剪力有效传递,且能够保证接缝的稳定性。
(2)本次试验试件的破坏形式与推出试验相似,且试件的实际压力值均低于各国规范的计算值。
(3)对于采用栓钉和销键组合连接方式的构件,按照公式(1)进行计算,其计算值与实测值吻合良好,可以应用到工程设计中。
参考文献
[1]落英章. 钢--混凝土组合梁栓钉剪力连接件的研究[J].湖南:硕士论文,2008.
[2]胡夏闽,刘子彤,赵国藩. 钢与混凝土组合梁栓钉连接件的设计承载力[M].北京: 建筑工业出版社,2000.
建筑给排水设计是整个工程建设过程中的重要环节。建筑给排水设计标准是设计人员进行设计的技术依据和准则,正确理解和运用现行建筑给排水设计标准是设计人员能够设计出符合工程建设规定控制的质量标准、系统合理并能达到预期使用功能的产品的关键。
1建筑给排水设计标准应用存在的问题
据不完全统计,建筑给排水技术标准有几百种,分为四级两类,四级即国家标准、行业标准、地方标准、企业标准,两类即强制性标准和推荐性标准,另外还有工程建设标准化协会标准,用于设计参考的还有建筑给排水设计手册和各种技术措施。设计人员在进行设计时往往对这些标准、手册和技术措施不能明确地界定和在使用上不能准确地把握。审图人员在审图时常常发现设计人员在写设计依据时出现下列问题:1、重要规范漏写;2、把技术措施当作设计依据写;3、写了与本工程无关的规范;4、所列举的不是最新版本的规范。还有对于规范的地位、层次不能很好地理清,导致所写的设计依据层次混乱等问题。另外,对于规范条文理解和应用有误的现象普遍存在,这在很大程度上影响整体设计质量。
2建筑给排水设计标准体系
建筑给排水设计标准体系分为基础标准、通用标准、专用标准三个层次。
2.1基础标准
是指在某一专业范围内作为其它标准的基础并普遍使用,具有广泛指导意义的术语、符号、计量单位、图形、模数、基本分类、基本原则等的标准。如给水排水制图标准、给水排水设计基本术语标准等。
2.2通用标准
是指针对某一类标准化对象制订的覆盖面较大的共性标准。它可作为制订专用标准的依据。如通用的安全、卫生与环保要求,通用的质量要求,通用的设计、施工要求与试验方法,以及通用的管理技术等。
2.3专用标准
是指针对某一具体标准化对象或作为通用标准的补充、延伸制订的专项标准。它的覆盖面一般不大。如某种工程的勘察、规划、设计、施工、安装及质量验收的要求和方法,某个范围的安全、卫生、环保要求,某项试验方法,某类产品的应用技术以及管理技术等。
现在将给排水设计中最常用的基础标准、通用标准及专用标准列举如下:
基础标准
序号
标准名称
标准代号
1
房屋建筑制图统一标准
GB/T50001-2001
2
给水排水制图标准
GB/T501062001
通用标准
序号
标准名称
标准代号
1
室外排水设计规范
GB50013-2006
2
室外给水设计规范
GB50014-2006
3
建筑给水排水设计规范
GB50015-2009
4
建筑设计防火规范
GB50016-2006
5
高层民用建筑设计防火规范(2005年版)
GB50045-95
专用标准
序号
标准名称
标准代号
1
汽车库、修车库、停车场设计防火规范
GB50067-97
2
自动喷水灭火系统设计规范
GB50084-2001(2005年版)
3
建筑灭火器配置设计规范
GB50140-2005
4
气体灭火设计规范
GB50370-2005
5
低倍数泡沫灭火系统设计规范
GB50151-92(2000年版)
6
高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范
GB50196-93(2002年版)
7
固定消防炮灭火系统设计规范
GB50338-2003
8
二氧化碳灭火系统设计规范
GB50193-93(2010年版)
9
民用建筑太阳能热水系统应用技术规范
GB 50364--2005
10
建筑与小区雨水利用工程技术规范
GB50400-2006
11
游泳池给水排水工程技术规程
CJJ122-2008
12
二次供水工程技术规程
CJJ140-2010
13
住宅建筑规范
GB50368-2005
14
住宅设计规范
GB50096-1999(2003年版)
15
人民防空地下室设计规范
GB50038-2005
正文
1 结构选型
结构是一个建筑的骨架,也是主体,对于高层建筑,结构的选型更是重中之重,结构工程师应该注意下列几个方面:
1.1 结构的规则性问题。在新旧规范这方面的内容有了很大的改动,新规范在强化了这方面的内容,增加了许多新的限制条件。例如:嵌固端上下层的刚度比信息、平面规则性信息等,并且,新规范新增了一条强制性条文规定(建筑不采用严重不规则设计方案) 。所以,对于结构工程师在设计高层建筑时必须严格遵守这些新的改动,避免后期工作的失误。
1.2 结构的超高问题。抗震规范中,对结构的总高度都着相当严格的限制,特别是在规范中更是强化了这一点,不仅将原来的限制高度定为A级高度建筑外,还增设了B级高度的建筑,现在的建筑商有时为了利益最大化,对高度的限定都是马马虎虎,有时结构为B级高度建筑甚至超过,但是设计方法和处理措施没有发生改变,导致施工出现严重的问题。因此,必须对结构该项的控制因素严格注意。
1.3 短肢剪力墙设置问题。新规范中,将墙肢截面高厚比为5~8的墙体定义为短肢剪力墙,并对短肢剪力墙特别是在高层建筑中应用增加很多的限制,所以设计人员在高层建筑中应尽量避免采用短肢剪力墙,减少后期设计的麻烦。
1.4 嵌固端设置问题。现在的高层建筑一般都有一层或一层以上的地下室和人防通道,所以嵌固端有可能设置人防顶板等位置,也有可能设置在在地下室顶板,因此,设计工程师往往忽略了由嵌固端的设置带来的一系列要考虑的问题,例如:嵌固端上下层刚度比限制、嵌固端楼板设计、结构整体计算嵌固端设置、结构抗震缝的设置和嵌固端位置协调、嵌固端上下层抗震等级一致性等等,任意忽略其中一个问题都有可能带来不可估量的安全隐患,甚至导致整个结构的返工。
2 结构体系
2.1 结构刚度。高层建筑结构的抗震性与抗侧刚度有很大的关系。设计的建筑物是偏刚性还是偏柔性,因人而异。这样就导致各结构物经济指标有很大的区别,目前的建筑设计的都比较偏于刚性.高层建筑中,剪力墙较多,而且墙普遍较厚,计算出最大的相对侧移值只有1/3000~1/5000,有的甚至更小。但是根据常年的经验,在那些土质好,基岩埋置也比较浅的地区,且高层建筑采用桩基的时候,地基特征值较小,所以高层建筑的抗侧刚度可以设计得柔些。把结构的极限变形能力作为控制值。如果满足变形的限值,结构刚度尽可能设计的小些。这样,不仅减低地震作用,也降低场地与建筑物发生共振的可能性,还有可以满足经济要求。
2.2 侧向位移的限值。高层建筑结构的水平位移与建筑物的高度成正相关。为了防止位移过大,建筑规范对顶点位移和每一层的位移都有一定的限制。控制位移的主要目的是满足人们的居住需要,并且使人在工作的时候有舒适感和满足抗震需要。人的舒适感主要与结构的顶点的加速度和自振周期有关。另外,控制位移是保证结构遭遇强烈地震不发生倒塌的关键因素。控制层间位移的主要目的是防止装饰物,填充墙等非结构构件的开裂与损坏。弯曲产生的变形以及剪切产生的变形对构件内力的影响也是不相同的。
2.3 后浇带。由于结构水平位移过长,温度变化,受力不均匀等原因,需要设置三缝(抗震缝,伸缩缝,沉降缝)。有些建筑结构对缝的处理比较困难,而建筑规范对此要求有比较高。现在越来越多的设计人员都用后浇带代替结构缝。就是在施工时,先预留800~1000mm左右的缝,等过一段时间再后浇混凝土。用于代替沉降缝的后浇带,一般后浇时间为主体结构完工后开始施工。一般情况,如果基础置于压缩模量较大的土层或砂土上,则在后浇混凝土前建筑物沉降已基本趋于稳定,这种情况利用后浇带代替沉降缝基本是可取的。但是如果建筑基础置于压缩横量较小的土层,建筑沉降需很长的时间,后期沉降量占有一定的比倒,后浇带浇灌之后还会继续沉降,后浇带就不能代替沉降缝了。这就要在结构上理由其它构造措旋来解决。对于代替伸缩缝的后浇带,一般后浇带预留时间为几个月。此时,采用后浇带,混凝土浇灌时收缩变形一般不产生附加应力,后浇带能起到较好的作用。但在后浇带浇灌后乃至建筑物整个正常使用阶段,由于自然温差引起的伸缩缝仍会产生一定附加应力。此时的情况与不设后浇带是一样的,这种情况需要引起设计人员足够的认识。此外,后浇带处钢筋不可随意切断,不然很难满足锚固长度,特别粱中钢筋较粗,而后浇带的宽一般只有800mm左右。难满足规范的锚固要求,并且同一截面截断所有钢筋锚固也违反规范要求,如果钢筋不截断,则混凝土伸缩时就会产生附加应力,如果此力与正常受力方向一致,就会降低承载力。因此,不同的情况要具体对待,有的结构不能用后浇带代替结构缝的。
3 圈梁的设置
现在高层建筑基本上都是框架剪力墙结构,在剪力墙结构设计中,为了加强楼层整体性,增强楼层刚度,往往在楼层设置圈梁,特别塔楼更是设置多道圈梁,对于预制大楼板结构及内浇外挂类型结构,设置楼层圈梁是有必要的,而对于现在全浇钢筋混凝土剪力墙来说,作用不是特别大。在楼层处,由于楼板的钢筋和墙体的钢筋纵横交错,已无形成了一个圈梁.此时再设置圈梁就会产生钢筋过密的现象,给施工造成很大的困扰。
4 地基和基础
地基与基础设计是整个结构最基础的部分,也是设计人员最为重视的部分。由于该阶段设计过程的好坏不仅仅将直接影响设计人员后期工作的进行,同时,地基基础也是整个工程造价所占比例最大的部分,因此,在这一阶段,如果出现问题就有可能产生严重甚至造成无法估量的损失。
中国各个地区的地貌都有很大的区别,所以在地基基础设计中设计人员要特别注意地方性规范。由于我国的形态百异的地貌,作为国家标准,仅仅一本《地基基础设计规范》是无法对全国各地的地基基础都进行全面详细的描述与规定,因此,建立在国家大标准下的地方标准、地方性的地基基础设计规范更具有现实意义,它能够将各地方的地基基础类型与设计处理方法等成熟的经验描述与规定描述得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要重视地方性地基基础,要地方规范进行深入细致地学习,避免对整个后期结构设计工作造成重大的影响。
5 梁柱节点箍筋
现在高层梁节点箍筋施工的问题有:节点构造复杂,施工难度大,钢筋分布密集,特别中间柱子的钢筋纵横交错,箍筋绑扎不方便,当采用整体沉梁时节点区下部的箍筋不好绑扎,会使梁柱节点部位不放或少放柱子箍筋,就会留下严重后患。通过多年的实验,笔者认为可以有下述的改进方法:在柱子节点区箍筋现场焊接,以便在纵向短筋上形成整体骨架,再将整体骨架套入柱纵筋,再搁置于楼板模板面上,穿梁钢筋并绑扎。防止附加短筋位置和柱纵筋冲突而造成套箍困难的问题,附加纵向短筋需偏离箍筋角部约5cm。
结语:总之,钢筋混凝土高层结构设计相当麻烦并且需要多方面考虑的工程,任何的失误或者认识不到位都会对结构产生或大或小的问题。上述的只是笔者通过多年的经验总结。高层建筑中还有许多问题需要进一步探讨。
参考文献
一、采光权侵害的性质
采光权侵害,是指相邻一方在建造房屋或其他工作物时,应当与相邻他方保持适当的距离或限制适当的高度,不得侵害相邻他方的房屋或其他工作物的采光,否则将构成相邻一方对于相邻他方的采光权侵害。构成侵害的相邻他方可以请求排除妨碍或给予补偿,造成损害的,可以请求损害赔偿。
关于采光权的性质目前存在着消极侵害说与积极侵害说、物权请求权说与侵权行为说。笔者更支持通说,即积极侵害说。物权请求权说主张只有在物权等绝对权被侵害的场合受害人才有权请求排除妨害,不能完整保护采光权。侵权行为说更为注重损害行为社会经济利益衡量,通常又具有“袒护加害者”之倾向。积极侵害说体现了采光权中的基本人权要素,也更倾向于保障人权。依照积极侵害说,采光权受到侵害,并不意味着可以产生一项独立的请求权,而只是意味着法律允许受害人可以要求加害人停比侵害、排除妨碍、赔偿损失,而受害人提出请求的根据乃是其物权受到侵害,其享有和可以行使的请求权是物权请求权和基于侵权行为的请求权。
采光权侵害的构成应具备四个基本要件:(1)构成采光相邻关系的主体是相邻不动产的所有人或使用人。(2)侵害行为,即侵害者滥用其基于所有、占有的权利而实施的行为。( 3)被侵害的采光权是公民基于占有、使用场所而拥有的正当权利,即失去此采光权就无法正常生产、生活。(4)侵害结果,须有采光受到影响的事实。侵害结果可以是身心伤害、财产损失,在判定被侵害方的身心所受的损害是否超过近邻者通常应忍受的义务范围时,一般仅考虑被害者作为正常人的个人感受之本身利益。在采光权侵害的构成要件中,要明确加害方的责任,采光侵害只要超过了忍受限度,无论加害方主观上有无过错,都应承担民事责任。
二、构成侵害的衡量标准
(一)理论标准
1.权利滥用论。采光权是基于相邻关系而产生的权利。如果一方滥用权利,对他人的权利造成侵害,则应对其滥用权利的行为负责,赔偿对他人侵害造成的损失。
2.容忍限度论。即对违法性的判断是根据“忍受限度论”,采取对加害人、受害人、以及地域性因素等进行比较衡量,只有在该损害超出了一般人通常应该忍受的限度时,才认为该妨害行为具有违法性。这一方面我们可以参考日本的认定因素:日本判断忍受限度的要素包括(1)妨害者的恶意;(2)妨害行为的社会评价;(3)地域性;(4)境界关系的实情;(5)有关基准的遵守;(6)妨害行为的形态、程度;(7)损害回避的可能性等。
(二)法律标准
1.法律规定方面。《物权法》第89条、《民法通则》第83条虽有所规定,但未能明确采光权侵害的法定构成要件及采光权侵害赔偿的范围和标准。原则性的规定既不全面,也不具有可操作性。《城市规划法》第40条对此也进行了规定,但其是从行政管理的角度出发,且法律条文本身并没有体现关于采光权侵害的内容,也没有规范采光权侵害达到何种程度即可由行政机关进行制止和纠正、行政机关是否参与该纠纷的裁决、赔偿程序和标准。
2.法规及部门规章方面。建设部《提高住宅设计质量和加强住宅设计管理的若干意见》第7条规定“住宅设计应重视室内外环境,满足住宅对采光、日照、隔声以及热工、卫生等方面的要求,提高居住的舒适度。“此意见也是对采光作出了“满足要求”的原则性规定,但同样没有规定具体规范”。
(三)技术标准
1.《中华人民共和国国家标准住宅建筑规范GB50386一2005》第4条规定住宅间距,应以满足日照要求为基础,综合考虑采光、通风、消防、防灾等要求确定,并列出参考性表格。此外也规定了老年人住宅和旧区改建的问题。第7条规定了住宅应充分利用外部环境提供的日照条件,每套住宅至少应有一个居住空间能获得冬季日照。该规范充分确认了日照和采光对于住宅建筑物的重要意义,并结合我国不同气候状况和城市规模的实际情况区分了不同地区的日照标准。但在实践中,很多以旧区改建项目为名的建设实际上就是全部拆迁新建,这样的规定使不断追逐最大经济效益的动机不纯的开发者有机可乘,为了建设更多的住宅而不顾居住质量地尽可能缩小建筑间。
2.《中华人民共和国国家标准城市居住区规划设计规范GB50180一93(修改本)》第5条规范虽然规定了住宅正面间距采用日照间距系数控制或间距折减系数换算方法,但仅适用于无其它日照遮挡的平行布置条式住宅间,显然不能满足现有布局和规格的建筑物之采光权限制和保护的要求。
三、救济赔偿问题
(一)赔偿标准
目前对采光权侵害的赔偿标准主要有两种计算方法:
1.以《住宅建筑规范》规定的标准,即大城市住宅日照标准为大寒日≥2 小时、冬至日≥1 小时为基点,确定一个数额较大的赔偿单位(元/分钟/平方米)和一个数额较低补偿单位。赔偿和补偿数额相加为赔偿总额,具体计算公式:低于国家标准的时间差(分钟)×居室及明厅的面积(平方米)×赔偿单位(元/分钟/平方米) +超过国家标准的时间差(分钟)×居室及明厅的面积(平方米)×赔偿单位(元/分钟/平方米)。
2.按时间段确定赔偿单位。以《住宅建筑规范》规定的标准,即大城市住宅日照标准为大寒日 2≥小时、冬至日1 ≥ 小时为基点,将低于国家标准的两小时划分不同时间段,确定不同时间段的赔偿单位,低于国家标准时间段的赔偿单位大于高于国家标准时间段的赔偿单位。高于国家标准的可作一次性等额补偿。具体计算公式如下:某一时间段的赔偿单位(元/平方米)×居室及明厅的面积(平方米)。
(二)赔偿内容的争议问题
采光权侵害的实际上是一种多种侵权的综合,赔偿内容也应当综合判定。以房屋价值受损赔偿为例,由于房屋的价值包含了采光财产性权利,遮光势必造成房屋的贬值;而房屋系居民重要的高价值不动产,不动产的不可移动性,决定了遮光事实将伴其终生;此外,采光度会影响居民的身心健康,遮光会导致情绪上的压抑,影响其学习、生活,并会相应增加其他费用的支出。因此,如果仅依照前述技术标准予以赔偿,赔偿数额过低,赔偿不到位难服民心,也不能真正达到公平正义的法制理念、因此,笔者认为应当将受采光权侵害影响到的房屋价值减损部分列入赔偿范围。
(三)救济问题
1.民事法律救济方式主要有:①停止侵害,是指要求正在进行的采光权侵害行为停止,对于己经终止和尚未实施的侵害行为不能适用。采光权权利人应对义务人的采光权侵害行为正在进中的事实承担举证责任。②排除妨碍,是指排除对于对权利人的采光权构成妨害的状态,这种状态既包括已经造成损害后果的现实妨碍,也包括可能造成妨碍的现实威胁。权利人承担采光权侵害行为对权利人的合法权益构成现实妨碍或存在妨碍威胁的举证责任。③赔偿损失,是指义务人通过支付一定数额金钱的方式对受害人的损害予以救济的责任方式,即通过上文所述各标准,综合考虑各因素确定赔偿范围及金额。
2.从行政法角度而言,受害方如果认为自身的采光权己经受到了超过一般容忍义务限度的侵害,且认为该侵害结果是由于规划行政主管机关核发给建设方或者侵权人建设工程规划许可证造成的,利害关系人直接可根据《行政复议法》第12条的规定提起复议,要求其对建设工程规划许可证的合理性以及合法性进行审查,通过行政处罚解决侵害行为,如果对于行政复议机关所作的复议决定不服的,可以向人民法院提起行政诉讼。受害方也可以不通过行政复议,直接向人民法院提起行政诉讼,请求撤销具体行政行为、赔偿损失。
3.诉讼时效问题。虽然作为权利,不能无限期地保护其诉讼时效,但是,(1)妨碍的事实状态持续存在,不存在证据灭失、难以查证的情况;(2)相邻关系崇尚邻里和睦,若将相邻方的礼让视为放弃权利,不利于维系邻里相处;(3)相邻关系中的请求权是基于所有权或使用权的权利,权利人应可以主张权利,无须借助时效制度督促当事人行使权利;(4)相邻关系虽不是独立的物权,但属于物权的范畴,依民法理论,物权请求权中的停止侵害、排除妨碍请求权和消除危险请求权不适用诉讼时效。因此,笔者认为,采光权诉讼不应适用诉讼时效。
1引言
作为与每个人生活最为密切相关的产品,住宅所承载的内容太多。随着经济和社会发展,住宅也在发生变化。从20世纪70年代兼具经济性、便捷性和空间可变性的方向,到90年代走向产业现代化发展之路,一直到今天关注绿色生态、节能环保理念的不断深化,对住宅设计的要求也日益提高。现行《规范》[1,2],对住宅基本空间、室内外环境、防火等提出了更多的要求。但在施工图审查中,设计人员经常忽略一些往往会影响住户的居住质量,或带来安全隐患的问题。本文就常见问题进行总结,希望设计人员予以重视,从根本上杜绝类似问题,减少后期各种矛盾。
2主要房间的采光设计
住宅卧室和起居室(厅)的采光直接影响居住者的生理和心理健康,厨房的外窗除采光以外,还兼具通风作用,因此有关现行《规范》规定卧室、起居室(厅)、厨房应有直接天然采光,采光窗洞口的窗地面积比不应低于1/7。实测调查表明,大多数满足窗地面积比不小于1/7的卧室、起居室均能取得较好的采光效果,但是由于房间进深、建筑所处地域等其他因素会影响采光效果,为了更加准确地指导设计,《建筑采光设计标准》[3]提出了进一步要求,标准4.0.2条(强制性条文):住宅建筑的卧室、起居室(厅)的采光不应低于采光等级Ⅳ级的采光标准值,侧面采光的采光系数不应低于2%,室内天然光照度不应低于300lx。通常采光系数需通过直接测量或计算得到,采光计算需要根据房间及外窗的几何特征,结合采光材料透射比、窗结构挡光及窗玻璃污染折减系数、窗外遮挡等多项因素进行,其过程较为复杂。为了简化这个过程,《建筑采光设计标准》6.0.1条指出:在建筑方案设计时,对Ⅲ类光气候区的采光,窗地面积比和采光有效进深可按表6.0.1进行估算,其他光气候区的窗地面积比应乘以相应的光气候系数K。光气候系数K值可通过《建筑采光设计标准》中表3.0.4查得,举例说明:对于Ⅲ类光气候区(典型城市为北京)来说,侧面采光时Ⅳ级采光等级的窗地面积比要求为不小于1/6;对于Ⅰ类光气候区(典型城市为拉萨),乘以光气候系数0.85,则要求约为1/7.06;对于Ⅱ类光气候区(典型城市为呼和浩特),约为1/6.67;对于Ⅳ类光气候区(典型城市为上海),约为1/5.45;对于Ⅴ类光气候区(典型城市为重庆),为1/5。窗地面积比是指窗洞口与地面面积之比。对于侧面采光,应为参考平面(测量或规定照度的平面)以上的窗洞口面积,对于居住建筑,参考平面取在距地面0.75m位置,即侧窗采光口离地面高度在0.75m以下的部分不应计入窗洞口面积。建筑方案确定后,在深化设计过程中,应该复核相关房间的采光系数是否符合标准要求。典型条件下的采光系数平均值可根据层高、房间进深、侧面采光的窗高系数(窗高度与层高之比)及窗宽系数(窗宽度与房间宽度之比)通过查阅《建筑采光设计标准》附录表C.0.1得到,与规范要求进行比对。而对于有遮挡物如外侧有阳台、挑檐等的房间外窗,则需要注意遮挡物对室内采光的影响,结合从窗中心点计算的可见天空的角度值进行采光系数计算。通过上述采光设计过程,住宅主要房间的实际采光条件就应比较理想了。
3楼梯、电梯间的消防安全设计
3.1疏散楼梯的宽度
《建筑设计防火规范》[4]5.5.30条规定:住宅建筑疏散楼梯的净宽度不应小于1.1m。建筑高度不大于18m的住宅中一边设置栏杆的疏散楼梯,其净宽度不应小于1.0m。这里指的都是净宽度,根据《民用建筑设计通则》[5]6.7.2条:楼梯梯段净宽度是墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离,即需把完成装修后的楼梯梯段宽度减去梯段边缘至扶手中心线这一小段宽度,根据栏杆的不同做法一般为50~80mm左右,在设计中,经常有设计人员忽略这一要求,只考虑梯段本身的宽度满足要求,虽然只是一个不太起眼的地方,但如果到施工图审查时才发现,修改时还会涉及其他工种,会影响到承重墙的布置和户型内部尺寸,工作量就比较大。如果到消防竣工验收时再发现就很难修改了,经常会因此延误交工,也给设计单位的声誉造成不良影响,所以在设计中这个小细节需要设计人员特别注意。对于有梯井的楼梯间,如果空间尺寸确实局促,可考虑选用小开间住宅楼梯栏杆,即将栏杆装于梯段外侧楼梯井内,不占平台及梯段宽度,以增加楼梯有效宽度。对于楼梯平台,在设计中应注意《住宅设计规范》6.3条规定:楼梯平台净宽不应小于楼梯梯段净宽,且不得小于1.2m。楼梯为剪刀梯时,楼梯平台的净宽不得小于1.3m。同时,《建筑设计防火规范》6.4.11.3条规定:开向疏散楼梯或疏散楼梯间的门,当其完全开启时,不应减少楼梯平台的有效宽度。这是新版《建筑设计防火规范》新增强制性条文,在设计中经常被忽略。在楼梯设计时,无论是门正对梯段或开在侧面,均应特别注意门完全开启时所占空间大小,建议设计人员在绘制楼梯平面图时,养成绘制行迹线的习惯,以便及时发现问题。
3.2楼梯、电梯间前室暗装消火栓
住宅设计中经常遇到楼梯、电梯间前室墙体上暗装消火栓的做法,这时需要特别注意的问题是消火栓周边及背后的防火封堵的做法,经常有设计人员采用消火栓背面洞口挂钢丝网抹灰的做法,但是根据《建筑设计防火规范》规定:一级、二级耐火等级建筑的楼梯间、前室、电梯井的墙体耐火极限应为2h,上述做法无法满足此要求。正确做法是局部加厚墙体或采用耐火极限达到2h的防火材料进行封堵。楼梯间隔墙上类似问题也常有出现,不应忽视。
4住宅的噪声控制
住宅设计中,噪声的控制是非常值得关注的问题,经常有住户投诉电梯运行、水泵启动产生的噪声或住户之间楼板、分户墙隔声效果差而对生活造成了严重困扰。
4.1电梯机房和井道的隔振减噪
《住宅建筑规范》7.1.5条明确规定:电梯不应与卧室、起居室紧邻布置。受条件限制需要紧邻布置时,必须采取有效的隔声和减振措施。电梯是住宅中常见的噪声源,其噪声又分为机房内噪声和井道内噪声两部分。机房内噪声主要是曳引机运转时产生的空气声和固体声噪声,井道内的噪声主要为电梯运行时导轨摩擦声和风噪声等空气声噪声。机房内的固体声噪声主要通过减振的方法解决,机房及井道内的空气声噪声则通过吸声及隔声的构造来降低。目前通常采用的措施有:在电梯机房楼面铺设减振隔声板,机房墙面、顶棚及井道内壁设特制吸音板或吸音棉(不需增加井道尺寸)来降低噪声排放值。在国家标准和华北等标准图集中均有相应构造做法,设计中可根据项目情况进行选用。
4.2水泵房、风机房等的隔振减噪
住宅建筑中的水泵房、风机房等也都是噪声源、振动源,有时管道井也会成为噪声源。首先要注意在平面布置时,住宅居室的上下和相邻房间不得布置水泵房等机房;其次,从源头入手是最有效的降低振动和治理噪声的方式。水泵房的噪声主要是由于振动引起的中低频稳态噪声,风机运行时的振动也是产生噪声的因素,因此,给水泵、风机和管道设置减振装置是降低振动、减弱噪声的有效措施。同时,应注意水泵房、风机房及管道井的有效密闭,提高其空气声隔声性能。
4.3楼板及分户墙的隔声
根据《住宅设计规范》及《民用建筑隔声设计标准》[6]:卧室、起居室(厅)楼板的分户楼板计权规范化撞击声压级不大于75dB(高要求住宅不大于65dB);分隔卧室、起居室(厅)楼板的分户楼板的空气声隔声评价量应大于45dB,分隔住宅和非居住用途空间的楼板应大于51dB。一般钢筋混凝土楼板的空气声隔声都符合标准要求,不需另采取措施。而楼板的撞击声隔声性能的优劣直接关系到上层居住者对下层居住者的影响程度,为了降低楼板的计权规范化撞击声压级,目前主要采取在楼板的上表面敷设减振垫板或隔声砂浆、特制轻集料垫层等隔声楼面做法,施工简单,隔声效果较好。对分户墙而言,上述规范要求,空气声隔声评价量应大于45dB(高要求住宅应大于50dB),这就对分户墙材质和厚度有一定要求。一般来说,密度大,匀质密实的材料如钢筋混凝土墙体和承重砖墙由于其振动较小,隔声效果较好,可以达到规范要求。而从减轻结构荷载要求出发选用轻质材料墙体时,则应特别注意其强度、耐火极限、材料密度及构造方式,使其即满足隔声要求又满足安全要求。
5结语
住宅建筑与每个人息息相关,直接影响到居住者的生活质量,住宅设计的优劣不仅表现在宜人的空间尺度,合理的生活流线,也离不开舒适、安全、宁静的生活环境,这就要求建筑设计师在工作中认真对待每一个细节问题,设身处地为用户着想,努力完成令人满意的作品。
【参考文献】
【1】GB50096—2011住宅设计规范[S].
【2】GB50368—2005住宅建筑规范[S].
【3】GB50033—2013建筑采光设计标准[S].
【4】GB50016—2014建筑设计防火规范[S].
国内外建筑工程事故调查表明,多数工程事故源于地基问题,特别是在软弱地基或不良地基地区,地基问题更为突出。本文以湿陷性黄土为例,结合工程实例的设计心得,探讨湿
陷性黄土地基在设计中的分析及对策,将为结构设计人员提供有益的参考价值。
黄土又可细分为黄土(原生黄土)和黄土状土(次生黄土);前者是由风力搬运沉积而成,后者则是由其它成因形成。黄土从地质年代的角度来讲,是一种“年轻的”地质土层。它以粉土颗粒为主,富含碳酸盐、硫酸钙等,具有肉眼可见的大孔隙和垂直节理(过去又称“大孔土”),以黄色为基本色调。黄土之所以产生湿陷性,是由于其在形成过程中遇气候干燥,土中所含碳酸盐、硫酸钙等析出时与毛细水或粘着水共同形成具有较好粘性的胶结物,好似形成一道屏障,使土在自重下形成的空隙得不到固结,始终处于欠固结状态。因此黄土虽然在天然干燥的状态下,具有较大的承载力,但是受水浸湿后,在自重或一定荷重的作用下,黄土结构迅速破坏,从而发生显著的附加沉降,致使其上部的建筑物遭到损坏,这种损坏不仅可能发生在建筑物的建造过程中,还可能发生在建筑物的使用过程中。
我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃的大部分地区,河南西部和宁夏、青海、河北的部分地区,面积达44万km2。此外,新疆维吾尔自治区、和山东、辽宁、黑龙江等省的局部地区亦分布有湿陷性黄土。济南市的部分地区也有湿陷性黄土分布。因为湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力或在附加压力与上覆土的自重压力下,引起的湿陷变形是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物危害性大。因此,在湿陷性黄土地区进行建设,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,因地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基受水浸湿引起湿陷对建筑物产生危害。
防止或减小湿陷性黄土地基受水浸湿引起湿陷的综合措施,可分为地基处理、防水措施和结构措施三种。其中,地基处理措施主要用于改善土的物理力学性质,减小或消除地基的湿陷变形;防水措施主要用于防止或减少地基受水浸湿;结构措施主要用于减小和调整建筑物的不均匀沉降,使上部结构适应湿陷性黄土地基的变形。
黄土湿陷事故的起因是多方面的,但基本都与水有关系,因此当发生湿陷事故时,首先要查明引起湿陷的水源来自哪里?一般有两种可能:①地下水位上升;②地面水渗入地下,如雨水或雪水融化后沿地面漫流、山洪、水管泄漏等。只有切断水源,才能有效地阻止或延缓事故的发展,为事故处理或建筑物修复赢得宝贵的时间。因此,在工程设计中,要杜绝湿陷事故的发生,需要建筑设计人员、结构设计人员、工程施工人员及业主多方共同努力。只有这样,才能在各个环节保障安全,避免发生错漏空缺。
作为建筑设计人员,当遇到地基为湿陷性黄土时,要严格按照建筑规范中有关条文进行构造设计、处理:一、建筑物应具有排水通畅的地质条件,并应于室外管道之间保持规范规定的距离。二、当屋面排水采用有组织的外排水时,雨水管宜采用铸铁或其他耐用材料,末端应加弯头。三、建筑物四周需做散水,其横向坡度不得小于0.05,外缘应略高于平整后的场地。当屋面为无组织排水时,檐高8m以下,散水宽为1.5m; 檐高>8m,每增高4.0m,散水增宽为0.25m,但最宽不宜大于2.5 m; 当屋面为有组织的外排水时,非自重湿陷性黄土场地不得小于1.0 m,在自重湿陷性黄土场地应为1.5 m,散水横向6~10 m设伸缩缝一道,但不得设于雨水管处,伸缩缝及散水与建筑物外墙连接处应用柔性防水材料填封。沿散水外缘不得设排水沟。四、经常受水侵蚀或可能积水的室内地面,应做成不漏水的光滑面层,并以0.01的坡度坡向集水点,再用管道排至室外。。
特别是作为结构设计人员,应对事故隐患具有足够的前瞻性;应采取慎重的态度、稳妥的措施,同时兼顾业主的使用要求和对工程造价的控制要求,合理选择基础形式;应重视对湿陷性黄土地基处理技术的研究,注意工程经验的积累和总结。
例如某高层综合楼工程,建筑面积18000平方米,钢筋混凝土框架结构,地上11层,局部12层,原设计地下1层,为附属用房。该工程地基为湿陷性黄土,厚度较大,工程勘察报告提示地基承载力标准值fK=140KPa,工程对地基承载力的要求为235KPa。作为结构设计人员,在基础设计时,首先考虑处理湿陷性黄土地基的问题,理论上可以采用的方法有:①强夯法:强夯施工前,应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏;当拟建工程的附近有居民住宅楼,强夯引起的振动有可能引起不必要的纠纷和安全隐患时,要慎重使用;②桩基(人工挖孔桩或钻孔灌注桩),由于施工复杂,工程造价较高、工期较长,一般不符合业主的利益要求;③垫层法,挖除湿陷性黄土层,换填一定厚度的灰土或砂石垫层,该工程灰土垫层强度不足,砂石垫层经过经济核算,费用约需20万元,业主认为工程造价过高,希望尽量避免。该工程设计人员在经过反复论证及调查研究并与业主多次协商后,建议业主将地下室由一层改为二层,将拟建的室外地下停车场移至地下二层,采用天然地基筏板基础。这一基础设计方案的优点在于:①基本挖除湿陷性黄土层,消除了地基的湿陷量;②解决了回填问题,方便施工;③可以充分利用补偿性基础设计原理提高地基承载力;④和裙楼相邻部位由于裙楼有一层地下室,而主楼设二层地下室后满足了高层建筑的埋深要求。。最终这一方案得到业主及施工单位的认可。
为了使施工单位在施工过程中以及业主在建筑物的使用过程中对湿陷性黄土地基具有足够的警惕,结构设计人员有义务通过基础设计说明的形式、或图纸会审技术交底的形式、或其它书面形式提示有关各方注意以下事项:①因拟建场区的地下管线漏水会导致局部地基土偏软,土质不均,易产生不均匀沉降,所以应建议业主在基础施工前对场区地下管线进行普查,如有漏水部位应妥善处理,确保以后不再漏水。。②提醒工程的土建施工及设备安装各专业均应严格遵守《湿陷性黄土地区建筑规范》,土建施工期间要采取可靠措施,确保地表水不流入基槽内;设备安装时,穿墙预留洞尺寸要保证管道顶与洞顶的净空要求。③当采取垫层法消除湿陷性时,应强调其施工质量和控制要求,明确垫层压实系数和控制干容重指标;④提醒施工单位:灰土夯实后3天内基槽不得受水浸泡,垫层竣工后应及时进行基础施工和基坑回填;⑤对重要的建筑物或荷重存在较大不均匀性的建筑物,建议业主进行沉降观测。⑥提醒业主在建筑物的使用期间安排专人定期检查地下管网及可能漏水的部位,杜绝湿陷事故发生。
在工程设计中,业主对建筑物的功能和造价的要求总是紧密相关又彼此矛盾,功能要求是前提,工程造价是保障,两者在此消彼涨的过程中存在着一个使业主、施工单位和设计单位等有关各方均可以接受的平衡点,如何寻找这个合理的平衡点,需要设计人员与有关各方反复磋商、密切合作,本着科学、严谨、负责的工作态度,进行大量艰苦细致的分析、计算、对比、调研等工作,从而取得经济效益和社会效益的双丰收。
参考文献:
[1]罗宇生《湿陷性黄土地基处理》[M] 北京.中国建筑工业出版社. 2008
[2].《建筑设计资料集》编委会《建筑设计资料集》[M] . 北京.中国建筑工业出版社. 1996