時間:2023-06-06 09:33:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑規范,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞: 建筑規范問題學習現狀
我作為一名從事建筑專業課程教學的教師,通過幾年來講授專業課程與參與制定課程標準的工作經驗,深深感到:如何在教學中將建筑行業的相關規范與建筑專業課程更有針對性地結合起來是一個值得思考的問題。以下我就此談談對建筑規范教學的一些看法。
1.建筑規范的重要性
1.1對于建筑行業。
建筑規范是國家根據建筑的特點制定的提供考核建筑是否符合標準的唯一衡量指標,一般主要有設計規范和施工規范,這既是相關人員進行設計及施工的主要依據,又是保證建筑能夠科學地完成的最基本的基礎。
1.2對于高職學生。
建筑規范是建筑工程專業學生知識結構中重要的組成部分,貫穿于五年制建筑工程的所有課程當中。對規范的學習有利于提升高職生在建筑行業中的就業競爭力,對他們職業能力培養和職業素養養成有明顯的促進作用,還有利于縮短學校教學與實際工程的距離,有利于課程設計與實際工作的接軌。因此,如果國家建筑規范更新,那么學生就必須在第一時間補充新內容、新知識,否則就會與實際脫軌。
2.目前建筑規范教學存在的問題
2.1教材與建筑規范結合的力度弱。
許多高職院校在進行教學的時候只局限在對教材的說教,缺乏和建筑規范的有機結合,導致許多畢業生對這一塊的思考缺乏邏輯性。如2006年3月1日我國開始實施《住宅建筑規范》,很多教師在講授“房屋建筑學”時,可以結合這一規范,但是卻都按照書本循序漸進,沒有把這一規范穿去。
2.2缺乏建筑規范應用方面的教材。
我國建筑專業在建筑規范應用教材方面還處于空白,缺乏一些使教師和學生在教與學兩個方面都可以直接使用的教程。這直接導致建筑專業畢業生盡管進入建筑單位,但由于對規范不夠了解,無法盡快進入實際工作,從而影響了水平的發揮,阻礙了綜合能力的提高,往往還要進行建筑規范的學習和培訓。
2.3建筑規范教學與建筑工程專業職業訓練處于不平衡狀態。
高職院校往往強調課程實訓的重要性,并一直努力加強這一教學環節的管理。高職院校希望通過課程實訓,培養學生對知識的綜合運用能力,使學生將所學的建筑專業知識應用于設計實際中,掌握建筑施工圖的表達方法,進一步提高讀圖繪圖的技能,為相關課程和實踐環節奠定基礎,但是常因過于重視實訓而把建筑規范放在一個可有可無的位置。在實訓過程中,教師往往教給學生實際操作的步驟、方法、技巧,但是沒有讓學生熟悉相應的建筑規范,沒有將建筑規范滲透到建筑工程專業的職業訓練中。
3.學生的學習現狀
3.1缺乏自信心。
高職生在接觸建筑工程專業課程的時候雖然懷著好奇、興奮和期待的心情,但由于成績欠佳,自信心不足,自卑感較強,有畏難情緒,如果在學習中遇到困難,就很容易喪失學習的興趣和信心。
3.2基礎薄弱,學習欲望不強。
高職生在初中階段的學習基礎相對薄弱,成績較差,總是處于班級末尾,學習興趣不濃。進入高職院校后,有的學生因沒有升學壓力,不想學習,有的學生雖決心好好學習,但由于正處于青少年期,思想不成熟,容易受影響而隨波逐流,最終學無所成。
另外,建筑專業課程理論性強,枯燥乏味,使得不少學生沒有學習的積極性,被一些專業名詞弄得暈頭轉向。
4.如何做到注重建筑規范的教學
4.1課堂內教學。
4.1.1在教學過程中穿插建筑規范。
教師應注重課程內容與建筑規范的銜接,在教學過程中由淺入深,強調建筑規范闡述。如在教學課程《建筑制圖》過程中,在給學生講制圖的基本知識時,教師就可以向學生介紹GB/T50104-2001《建筑制圖標準》和相關制圖標準,讓學生了解書本的制圖基本標準是有據可依的,依據規范才能少犯或不犯不該犯的錯誤。
4.1.2結合現代化教學手段講解建筑規范。
教師應利用現代化教學手段,變枯燥知識為生動實例,圖文并茂,激發學生的學習興趣,重視現場教學,通過實習,變理性認識為感性認識;根據不同的內容,利用身邊的建筑物,變抽象為形象,與建筑規范相結合,有效調動學生的學習積極性,促使學生積極思考與實踐。教師應多種教學手段相配合來提高教學效果。如以幻燈、投影方式配合教學就能將教學內容中的圖形、文字、公式及其推導過程等以靜態圖像的方式展現在課堂上,做到及時根據需要進行相應補充增加課堂信息量,收到良好的教學效果。除了使用這些基本的電教手段外,教師還可嘗試用計算機和大屏幕投影相配合來開展課堂演示教學。
4.1.3專業課程內容須作改進。
目前的專業課涉及建筑規范應用的幾乎沒有,而且缺乏有關新科學、新技術和新思維的知識,不能激發學生學習建筑規范的熱情和思考新問題、探索新知識的熱情。因此,教師不能只傳授課本知識,還要注重建筑規范的講解,與實訓相結合。
4.1.4項 目教學法中融入建筑規范。
項目教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。教師在采用項目教學法時應融入建筑規范,引導學生獨立根據建筑規范設計要求,自己克服、處理在項目工作中出現的困難和問題。
以“房屋建筑”學教學過程為例,我采用項目教學法先進行民用建筑設計理論講解,再布置具體項目內容,如住宅平面設計、教學樓平面設計,給出工作任務書,然后將民用建筑設計規范中與此次項目相關的信息編寫成設計指導書,讓學生在設計過程中參考,使學生通過實戰無形中掌握建筑設計規范的重要內容,增強學生的學習興趣,提高學生分析和解決問題的能力。
4.2課堂外教學。
4.2.1利用網絡資源,建立課程教學網站,將建筑規范放到網站上。
網絡可以為學生提供學習的廣闊空間,將課堂教學延伸到課外。教師應充分利用網絡資源,為學生的自主性學習搭建一個信息化平臺。如教師可以建立圖文并茂、資源豐富的網絡課程教學網站,將建筑工程專業上常用的建筑規范放到網站上,以便學生查閱,同時將在實際工程中收集到的大量的與建筑規范現場實際應用相關的資料放在網上供學生參考,為學生提供全面的自主學習資料,也為自己提供豐富的教學資源。網絡教學平臺的建設可以讓在校學生參與,一方面有利于提高他們的專業水平,另一方面有利于所開發的網絡教學資源符合學生的實際學習需求,使教學收到實效。
4.2.2利用電子郵件和QQ,加強師生交流。
教師可利用電子郵件和QQ進行師生間的溝通與交流,將答疑空間移到校外。教師定期和不定期地利用這種方式在線答疑,對學生進行輔導和交流,有利于及時掌握學生的學習情況;學生利用電子郵件和QQ不但可以及時得到老師的幫助與指導,加強師生交流,而且同學之間可以在網上進行討論,交流學習心得。
4.2.3邀請行業相關專家對建筑規范講學。
高職院校可邀請行業專家來校開相關建筑規范講座,他們具有扎實的理論知識、豐富的現場經驗和寶貴的工作體會,既能激發學生對課程知識的興趣,增強學生的專業熱情,又能讓學生了解社會生產和理論研究中的先進經驗和學術思想。
將建筑規范貫穿到建筑課程教學中,學生能更好地理解建筑專業的相關概念,在理解這些概念的基礎上進行正確的操作,進而組織、構建建筑專業課程體系,同時對整體把握建筑知識方面也具有重要作用。總之,建筑規范是建筑課程課堂不可缺少的一部分,具有廣闊的應用前景。
參考文獻:
關鍵詞:住宅建筑;防火層數;分析研究
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
房屋建筑住宅有關防火層數的確定是建筑分類設置消防給水系統和消防給水系統配置標準與否的重要根據。然而,由于我國現行的房屋建筑住宅相關規范,對于建筑住宅層數的折算以及頂部躍層計算的規定依然未能達成一致,結果造成房屋建筑住宅消防滅火設施配置以及分類臨界層消防定性含有多種不同觀點及不確定因素,這無疑增加了消防給水設計的難度系數。所以,有關單位、部門應深入分析各規范中的有關規定,進一步明確房屋建筑住宅層數折算以及頂部躍層計算的基本思路。在此基礎上,制定出房屋建筑住宅臨界層消防給水設計的詳細措施,從而提供房屋建筑住宅消防給水設計一定的根據。
一、折算住宅建筑中間層層數
根據相關規定以及條文解釋對住宅建筑層數作出了規定,且要求較為明確。若住宅建筑有一層或一層以上的層高大于3米,我們應根據其實際高度之和對這些層進行除以3的層數折算,若所得余數小于1.5米,多出部分將不必計入層數當中;若余數不小1.5米時,則多出部分按照1層進行計算。同時相關條文還明確規定,住宅建筑中層大于3米的樓層,我們可以按照《住宅建筑規范》來確定防火層數。此外,規范中還提到,若住宅建筑或設有其他功能空間的住宅建筑中國有1層或1層以上的層數大于3米,我們也應根據其實際高度之和對這些層進行除以3的層數折算,在余數低于1.5時,多出部分將不必計入層數當中;若余數不小1.5米時,則多出部分按照1層進行計算。從以上敘述我們可以看出,《住宅建筑規范》和有關規定具有很大的一致性。
現行的高層住宅建筑規范早于《住宅建筑規范》,所以并沒有對高層住宅建筑作出明確規定,然而在日后的工作中卻明確規定了,高層住宅建筑按照《住宅建筑規范》換算層數。住宅建筑等有關規定雖然在住宅層數折算方面的規定方式有所差異,然而就其原則來看,卻具有一致性和統一性,對于臨界層消防定性以及相關滅火設施并沒有影響。
二、折算住宅建筑底層層數
針對房屋建筑住宅地下室、半地下室頂板面高度大于室外設計地面高度1.5米的建筑底層,其設置高度按照不大于2.2米的敞開空間、儲存室進行折算,這與我國住宅建筑的有關規定并不完全一致。根據相關規定,建筑層數計算方式為:住宅地下室、半地下室頂板面高度大于室外設計地面高度1.5米的建筑底層,其設置高度不大于2.2米的敞開空間、儲存室,以及住宅屋頂局部設備用房、出屋面樓梯間等,可以不計入住宅層數之內。下面我們將對兩個臨界層例子進行分析:
1.住宅建筑地下室、半地下室高于地面部分不大于1.5米,且地面架空不大于2.2米,在頂部躍層時,住宅的自然層數為9層,臨界層層數為8越9層。根據有關規定,此住宅防火層層數為7層,可不用設置消防系統。
2.住宅建筑地下室、半地下室概予地面部分不大于1.5米,底層架空不大于2.2米,在頂部躍層時,建筑自然層數為11層,臨界層數為10越11層。根據相關規定,此住宅的防火層層數為9層。
關于高層住宅建筑的相關條文中并沒有明確規定不計層數的要求。我們上面分析的第二種情況,住宅建筑地下室、半地下室高于地面部分不大于1.5米,底層架空不大于2.2米,在頂部躍層時,建筑自然層數為11層,臨界層層數我們分析為10越11層,根據規定此住宅的防火層層數為11層。
此外,《建筑住宅規范》中也沒有明確規定不計層數的具體要求,然而其《指南》中卻提出了類似的不計住宅建筑層數的3種情況,首先是當住宅建筑地下室、半地下室頂板面高出室外設計地面高度不大于1.5米的情況;其次是住宅建筑底部設置高度不大于2.2米的敞開空間、儲藏室等;第三是住宅建筑屋頂突出的局部設備用房和出屋面樓梯間等等。
三、折算住宅建筑頂部躍層的層數
針對折算住宅建筑頂部躍層的層數,目前有關規定在此方面并未達成一致。《建筑設計防火規范》中對躍層層數的計算有比較明確的規定。住宅建筑頂部為2層一套的躍層,當計入層數之中,在分析、研究《住宅建筑規范》管理協商組,關于計算層數的相關規定中我們發現,兩者標準具有一致性,也就是說,當住宅建筑頂部有2層一套躍層時,其躍層部分將不計入實際層數之中。若頂部高于2層一套躍層時,其層數則應計入住宅建筑層數的總層數當中。然而,在《住宅建筑規范》、《高層民用住宅建筑規范》以及《建筑設計防火規范》中都沒有關于以上內容的明確規定,也就是沒有對頂部躍層的扣減規定進行認可。其中,《高層民用住宅建筑規范》中的有關材料明確指出,對于住宅建筑層數的計算問題,自身并沒有關于“躍層”的概念,如果遇到有復式的樓層,“高規”則認為應該按照《建筑設計防火規范》完成層數計算。此外,由于各類規范對于頂部躍層扣減的具體要求、規定不盡相同,結果導致住宅建筑在分類過程中臨界層的確定相對復雜,這也因此嚴重影響了消防設施的配置以及臨界層的定性等相關問題。
結語:
總而言之,隨著社會經濟的不斷發展,人們生活水平也逐漸得到提高。因此對于房屋建筑住宅的要求越來越高,尤其是住宅的防火安全性問題。住宅建筑防火層數的確定,是做好建筑防火工作的關鍵因素,因此對于這項工作我們一定要予以高度重視。
參考文獻:
[1]程宏偉,劉德明.住宅建筑防火層數確定的若干問題[J].福建建筑,2010,(12):6-8.
[2]韓建平,周小波.住宅建筑防火設計若干問題探析[J].科技資訊,2006,(30):72.
關鍵詞:結構恒載;結構活載;荷載組合
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)14-0126-02
一、恒載
結構框架和所有固定在它上面被它所支撐的建筑構件重量都為恒載。通常根據結構和建筑布置的初步設計,可大概預算出建筑物的總重量。這在分析總估計地震荷載值和確定基礎荷載計算中是必要的。計算的總重量和最初估算的數值有很大差異時,在最后設計中需要初步估對開始估算的修正。設計特殊桿件時,需要詳盡的恒載分析。從直接支撐活荷載的桿件(樓板和屋蓋結構)沿著應力的傳遞路線,傳遞到地基。桿件承受的荷載在這個桿件本身及其所支撐的部分結構設計出來才能確定。所以,每一桿件的實際恒載應予出、核對和修正,只有在作出必要的校正之后才能繼續進行設計。下面分析樓面荷載和屋面荷載。任何大樓的樓面和屋面的最小活荷載,在對建筑場地起支配作用的建筑規范中通常都有規定。建筑規范分為多級別,仔細查找即可。
二、豎直活荷載
由于生活居住使建筑物承受的荷載以及屋蓋表面上的雪荷載都是豎直活荷載。使用荷載包括人,家具,機器,庫存物資和其他各種物品項目,建筑物內部的活荷載常被視為是均勻分布的。雪荷載取決于雪壓在結構的位置,屋頂坡度和建筑物與風向的相對方位。各地區建筑規范通常都有關于雪荷載的條文。雖多次試圖把使用活荷載的規定標準化,但各建筑規范中有關此項的條文仍然各不相同。根據使用情況,將各種規定分類如下:
1.生活建筑(包括旅館)
2.公共建筑(醫院,療養院)
3.集會建筑(劇院,禮堂,學校)
4.事業建筑(辦公大樓)
5.商業建筑(大小商店和售貨處)
6.工業建筑(制造廠,加工廠,裝配廠)
7.倉庫建筑(庫房)
三、水平荷載
作用于建筑物框架上的水平荷載是由風壓引起的,以及地震產生水平搖擺,搖擺形成的慣性力也沿水平方向作用在結構上,大量統計表明,對結構的地震破壞影響最大的是這些水平力,并不是同時發生的地面豎向震動。所以,高震區地方建筑規范要求結構設計必須能抵抗相應的地震水平搖擺產生的水平力。準確估算風荷和地震荷載是很困難的。當前大多數建筑規范都規定了每平方米豎向墻面的設計風壓。根據建筑所在當地情況,風壓變化范圍根據當地適應的規范是可以確定的。涉及到地震作用力時,現行規范通常規定地震多發區建筑的設計應能抵抗相應的水平力,這個水平力按所計算的樓層以上建筑物總荷載的規定百分比計算。風壓一般根據與某結點相連的外墻承荷面積計算該點的荷載,也就是根據相臨框架之間的豎向中心線和各層樓板標高之間的水平中心線所圍成的矩形面積進行計算。地震力也以相同方法把力分配到各個結點上。這些分布不很準確,特別如果外力不作用在框架平面內,而且結構的外輪廓在平面上和立面上都不規則時。尤其是實際風力分布與假定迎風墻上風壓的均勻分布經常有很大出入。建筑物根據其類別和形式以不同的方式抵抗水平荷載。較古老的建筑由于有巨大的承重墻,它們同懸臂梁一樣抵抗水平力(荷載作用在墻的平面內)。采用整體剪力墻的現代鋼筋混凝土建筑物也有同樣作用。許多現代框架建筑物僅有輕質幕墻,這些幕墻是不承重的,不能有效地抵抗結構的側向變形。在這種情況下,水平荷載只能由框架本身承受。無論在什么情況下,樓板和屋蓋都起著重要作用,它們把水平荷載傳遞給框架結點或剪力墻上。它們起剛性隔板作用,使給定標高處所有框架或墻的橫向位移大致相等。對于恒載荷和活荷載以及風載或地震荷載的組合,必須承認全部水平荷載與最不利位置的活荷載不可能同時發生。此外,由于最大水平荷載的偶然性和暫時性,它所產生的破壞力也比相同荷載多次多次和長期作用所造成的破壞力要小。因而,與恒載和活荷載的主要作用相比,多數建筑規把風荷載和地震力當作和活荷載組合時,通常的荷載系數可減少25%。風荷載和地震力的大小和分布變化無常。要進行比荷載資料更為精確的分析和作其它設想都是沒有用處的。由此,對水平荷載作用的精心分析常常是不必要的,使用近似方法是可以滿足的。荷載組合,在設計屋蓋桁架和單層框架時,結構承受的荷載包括恒載和風雪活荷載.通常根據以下荷載組合所產生的應力進行設計。
1.恒載+雪載
2.恒載+風載
3.恒載+風載+雪載
4.恒載+風載+部分雪荷載。由于雪的飄移,有時考慮部分雪荷載,在房屋有高低跨時可能發生這種情況。由于有風,較高的屋面上的一部分雪被風吹掉,但刮走的雪可能積在低屋面,結果使建筑物較低一側的雪荷載可能比正常情況要大。另一些荷載組合也需加以考慮。在選擇荷載組合時,需要一定程度的工程技術判斷力。在多層建筑中,應力是根據下列組合確定的:恒載+活載;恒載+活載+風或地震荷載
活載是一種隨機型荷載,它加于結構上時,會在每一單獨桿件上引起最大的或臨界的力矩和力。對多層框架桿件上的力矩進行影響線分析,可以看出全部恒載加全部活載的組合不一定總是臨界荷載。
參考文獻:
[1]鄭少瑛.土木工程施工組織[M].北京:中國電力出版社,2007.
函授本科畢業論文寫作個人工作總結
在作畢業設計的這段時間,我按照預期進度安排,在老師、同學還有建筑公司的同事們的指導幫助下終于完成了設計任務。設計初期,我復習了《結構力學》、《鋼結構》、《鋼筋混凝土》等課本所學知識,查閱了《建筑設計規范》《荷載規范》等規范。在設計中期,利用所學專業知識進行建筑、結構設計。設計后期,主要進行圖紙的繪制。
畢業設計是對函授本科所學知識的綜合應用,是理論聯系實際的訓練。透過畢業設計,我復習了以前在課堂上學習的專業知識,學習和體會到了建筑結構設計的基本技能和思想。我深刻的認識到:作為工程師,就應具備嚴謹的科學態度,本著建筑以人為本的思想,力求做到安全、經濟、實用、耐久、美觀;設計過程中,就應嚴格按照建筑規范的要求,同時也要思考各個工種的協調和合作,還有建筑周邊環境的考慮等等。這些就要求工程設計人員具備較高的綜合素質,不僅僅要抓住建筑結構設計的主要矛盾,同時也要思考一些細節的問題。在畢業設計的過程中,我深刻認識到規范是設計的航標,務必多思考、多體會,在設計中嚴格遵守規范要求,同時在以后的學習和工作中,更加注重對建筑規范的學習,不斷加強對建筑規范的理解,只有這樣,才能較少錯誤的出現。
“三人行,必有我師”。在畢業設計的過程中,我與同學們相互學習,注重交流。遇到很多設計上的問題,我都做到不恥下問,不斷向優秀的前輩們學習,得到了他們的很大幫助,同時自己也學習到了很多專業課堂上面沒有學習到的實戰經驗。腳踏實地,認真嚴謹,實事求是的學習態度,不怕苦難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設計中最大的收益。我想這是一次意志的磨練,是對我實際潛力的一次提升,也會對我未來的學習和工作有很大的幫助。
通過兩年多的本科函授學習,我學到了很多土木工程專業知識,更重要的是有了較快掌握一種新事物的能力,建筑專業知識是我之前從未接觸過的領域,不僅對我工作有很大的幫助,也提高了我相信繼續努力必能成功的自信心。在思想覺悟上,我對自己始終有較高要求,能用科學發展觀來認識世界認識社會,能清醒的意識到自己所負擔的社會責任,對個人的人生理想和發展目標,有了更加成熟的認識和定位。畢業設計的寫作是對兩年多函授知識的實際運用,包括工程力學、巖土工程、結構工程的基本理論和知識,還有工程制圖、工程測量、結構設計和施工等方面。在畢業設計的過程中,不僅鞏固了我的這些專業知識,還使我掌握了文獻檢索和資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
寫作畢業設計的這兩個月是我的一段難忘回憶。在我倘佯書海查找資料的日子里,面對無數書本的羅列,最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮;在設計論文大綱的步驟中,記憶最深的是每一步小小思路實現時的那種幸福感和成就感;為了畢業設計熬夜畫圖,但看著繪制好的圖紙,心里滿滿的只有喜悅。這段時光看似荊棘密布,實則蘊藏著無盡的寶藏。
畢業設計寫作期間得到了指導老師、函授站老師及一起做設計的同學們和公司同事們的指導、幫助,在此深表感謝。
關鍵詞:高層住宅、安全疏散、防火墻、窗間墻和窗檻墻、建筑層數、措施的保證與實踐
隨著城市建設的發展,住宅建設特別是高層住宅建設日益成為城市發展的主體。依據中華人民共和國消防法,消防工作是以預防為主,消防結合的方針。為了防止和減少高層住宅火災危害,保護人身和財產的安全,針對高層住宅發生火災的特點,立足自防自救,采用可靠的安全疏散措施,確保居民的安全疏散就顯得尤為重要。
1、疏散樓梯間及安全出口
1.1 高層住宅最重要的是確保每單元有足夠安全疏散出口,《高規》限定可設一個安全出口的條件是以十八層劃線,超過十八層的,十八層以上部分每層相鄰單元樓梯間通過陽臺或凹廊連通的方法增加第二個安全出口;對十八層及十八層以下的部分采取了單元之間增設防火墻,戶門為甲級防火門,窗間墻寬度、窗檻墻高度大于1.2m時可設一個安全出口。《住宅建筑規范》規定十九層及十九層以上的住宅建筑,每個住宅單元每層的安全出口不應少于二個。兩個規范存在了明顯差異,為從嚴考慮,設計采用剪刀樓梯間分別設前室的辦法來解決雙安全出口的問題,層層設連廊的方法不可取,也期望新規范中能予協調完善。
1.2 高層住宅的疏散樓梯間首層出口都應直接對外,對于十八層及十八層以下的工程實踐中很容易做到,對于超過十八層的高層住宅每單元的雙出口(剪刀樓梯間)兩個前室的門即兩個安全出口之間出現不夠5.0m的情況,審查見意調整合用前室和防煙樓梯間前室布局。在首層時合用前室為單元主入口并設置入口門廳,而另一出口在反方向直通室外。
1.3 首層安全出口(單元三防門)經常會與底層網點的大玻璃窗之間安全距離很小,為防止疏散樓梯間受到網點發生火災時的影響,確保住宅安全疏散的可靠性,《高規》雖然未明確控制尺寸,建議執行《住宅建筑規范》提出的其水平間距不應小于1.0m的規定。
1.4 高層住宅的樓梯間應通向屋頂,并通過屋頂連通,目的是增加了安全疏散通道,可以通過另一單元樓梯間疏散到室外,同時也給空中或屋面救援提供條件,這在平屋頂無困難。目前有很多設計為了住宅造型和第五立面的要求,高層住宅屋頂也出現了坡屋頂,這就給屋面連通造成困難,解決方法一是層層設連廊時(不經濟),屋頂可以不連通;二是在檐口處做連廊;三是坡屋頂在兩樓梯間連通處開洞口,做露天連廊,此部分再做內落水管排水。不應在悶頂(煙氣集積處)中連通。在審核工作時建議高層住宅樓最好還是做平屋頂。
2、單元的防火墻、窗間墻和窗檻墻
對十八層及十八層以下的高層住宅,超過十八層的在十八層及以下部分的樓層單元之間要設防火墻,且戶門為甲級防火門,窗間墻寬度、窗檻墻高度大于1.2m的單元式住宅樓在實際審核別注意的問題是:
2.1 單元之間的防火墻達不到耐火極限要求,設計施工中如采用輕集料混凝土小型空心砌塊240厚,就應用砂漿灌孔,確定耐火極限大于3.0小時。同時也期望新規范編制中對《建筑構件的燃燒性能和耐火極限》隨著新材料的出現應給于更全面的更新。
2.2 單元之間防火墻處開窗水平間距在不能保證大于或等于2.0m時,《高規》說應設置固定乙級防火窗。在實際中會出現很多問題,固定扇窗框達不到耐火極限要求,玻璃不是防火玻璃,居住臥室采用固定窗更不可能,所以在設計中應結合立面處理,利用裝飾空調板和線角將兩窗之間距離保證滿足規范要求尺寸。
2.3 窗檻墻往往會在客廳低窗臺處出現問題,而且是普遍問題,用固定乙級防火窗不可取,也很難在實踐中控制。《住宅建筑規范》要求上下相鄰套房開口部位間應設置高度不低于0.8m窗檻墻或設置耐火極限不低于1.0小時的不燃性實體挑檐,其挑出寬度不應小于0.5m,長度不應小于開口寬度。顯然又與《高規》出現了差異。所以在住宅前期方案設計中,就應綜合考慮。如采用雙安全出口方案(剪刀樓梯間)就解決了必須設置防火墻、窗間墻寬度和窗檻墻高度等問題了。
3、建筑高度與建筑層數的確定
3.1 公共建筑按建筑高度劃分,居住建筑則按層數來確定,就其層數的計算《高規》無明確表述,但《建規》中明確規定:建筑的地下室、半地下室的頂板面高出室外設計地面的高度小于等于1.5m者,建筑底部設置的高度不超過2.2m的自行車庫、儲藏間、敞開空間,以及建筑屋頂上突出的局部設備用房、出屋面的樓梯間等,可不計入建筑層數內。住宅頂部為二層一套的躍層,可按一層計。其他部位的躍層以及頂部多于二層一套的躍層,應計入層數。對于高層住宅層數確定,期待新規范中將會明確規定,在審核實踐中,高層住宅未考慮頂層躍層按一層計,仍以實際層數計算。
3.2 高層住宅層數越多疏散的時間越長,同時也給消防救援增加困難。《高規》未對層高考慮折算,但在《住宅建筑規范》中對層高超過3.0m時,應對這些層按其高度總和除以3.0m進行層數計算,余數不足1.5m時,多出部分不計入建筑層數;余數大于或等于1.5m時,多出部分按一層計算。在實際工程中,一般住宅層高不會超過3.0m,但當底部設有二層商業網點時,網點層高都會大于3.0m,經過折算就會按三層計。規范是按層數劃線,在審核中如果發現多出一層時,特別是在十一層、十八層時,超加一層就帶來了致命的錯誤。
4、連廊
對于十九層及十九層以上的高層單元式住宅,靠每層相鄰單元樓梯間設置連廊來解決第二安全疏散出口問題可行,但在實踐中也存在很多問題。
4.1 沿街住宅規劃主管部門對于沿街立面有很高的要求,外挑出的連廊確實很難處理。
4.2 連廊使其經過的北居室私密性、安全性及所經過的下層房間的采光受到很大影響,也使此類住宅銷售大打折扣。
所以,采用連廊的方案比起設置剪刀樓梯間方案并不是安全疏散的優選。
關鍵詞:建筑設計 , 性能化 , 設計方法,處方式
Abstract: this paper analyses the architecture of the traditional "place way" design and "based on performance" design a concept of different, introduces the "based on the performance-based" method of architecture design and theoretical model, and mainly describes the performance-based system in several important basic concepts and their relationship. Finally, this paper introduces the current our country in the construction of research in the field of performance-based fire protection design point-the performance-based building.
Keywords: architectural design, the performance-based, design method, place way
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
建筑的業主對建筑的使用及維護會表現出各種期望,設計建設者及項目管理者應考慮建筑的性能是否滿足這些期望,這是評價該建筑設計是否合理的重要指標。業界朝著這一方向的發展趨勢產生了“基于性能化”(Performance-based)的建筑設計理念。相較于我國建筑工程行業廣泛采用的“處方式”設計方式,西方發達國家已經逐漸開始推行新式的“基于性能化”的建筑設計理念,發展了相應的性能化建筑設計規范,使建筑行業變得更加由客戶端驅動,提供更好的工程價值及客戶滿意度。
1 傳統的“處方式”建筑設計
傳統的“處方式”建筑設計方法,注重設計過程中使用的“手段”,而不注重所設計出來的建筑產品的“結果”,它著重考慮材料的類型與質量、施工建造的方法及工藝等。處方式的設計理念促成了建筑行業工程規范制度的廣泛應用,建筑工程規范代表了一種特權,可以管制建筑的設計、施工及建成后的使用。“處方式”建筑工程規范的產生,目的是保護公眾在火災、健康及安全等方面的要求,也確保了社會在環境保護、節約能源及可持續發展等方面的需要。所以,“處方式”規范的內容是用以往建設實踐中掌握的經驗來指導新建筑的設計和建設,比如從以往曾經造成傷亡的事故中尋求教訓而避免悲劇的重復,或是從一些其他的危害情況及一些受大眾認可的社會需求中尋求經驗來指導未來的建筑設計和建設。
“基于性能”化的建筑理念不同于傳統的“處方式”方法,它并沒有硬性規定工程項目具體實施的細節,設計和建造方法都是可變通的,這種變通性是有條件的,要受到預計成果的約束。所有的決定,選擇與權衡都為初始所定的性能需求而服務,而不是僵硬地執行規定。而設計、建造過程中所采取的方法也需要通過驗證、評估后才能實施。
2 “基于性能化”的建筑設計理論
2.1 “基于性能化”的建筑理念的提出
追溯記錄最早的建筑規范,始于公元前1955年到公元前1913年之間巴比倫王國Hammurabi國王的統治時期,現存放于巴黎盧浮宮內。Hammurabi國王在其中的第229條說到:“建筑工匠建造的房子如果倒塌了,這個工匠將會被處死。”這實際上是一個性能化的陳述,Hammurabi國王把建筑結構的安全問題根據使用者的要求來強調提出,而不是強調如何來建造這個建筑,也沒有提及要采用何種建筑材料及建筑結構。
1982年,Gibson概括了性能化方法的理念,這種理念就是把思想和工作的重點放在結果而不是手段上的實踐。運用于建筑領域,就是考慮一個建筑或者建筑產品將要滿足什么樣需要,而不是開處方式地去規范建造這個建筑或者建筑產品的手段。
2.2 “基于性能化”的建筑設計理論模型
20世紀70年代,許多國家的公共建設部門及私人建筑事務所等機構都開始致力于建筑設計方法的變革,力圖尋求不同于傳統“處方式”建筑設計的方法和手段。于是,1978年,瑞典Nordic建筑規范委員會的報告中首次提出了一種新式的建筑設計模型——Nordic模型,如圖1所示,現行的以性能或目標為重點的性能化建筑規范都是以這個模型為基礎而發展起來的。
圖1 Nordic模型示意圖
3 性能化方法的幾個基本概念
“基于性能化”的建筑方法,目的是為建筑設計及維護提供一個機制,用以衡量所建造的建筑物是否能圓滿實現功能上的要求。它著重于對預計的建筑產品進行測試和評估而判斷其結果,對建筑物及構造上的尺寸和尺度、所采用材料的具體屬性特征等都沒有做出強制性規定。這就意味著在設計和建造過程中可以采用任何材料、設備、工具來滿足性能上的要求。下面介紹幾個性能化體系中的基本概念,它們之間的關系如圖2所示。
圖2 性能化體系基本概念關系圖
3.1 使用因素(Use Factor)
業主和甲方代表了建筑的最終使用者和持有者的利益,他們需在建筑實施的初始階段就提出定性的陳述目標,反映了建筑用戶的終端需要,決定了建筑物性能要求需達到的層次。使用因素的內容涉及:媒體流通、公共飲食、衛生醫療、交通運輸、倉儲、工業、農業、商業、辦公、娛樂、文化、教育、居住等。
3.2 功能要求(Functional Requirement)
功能要求是強制性的要求,必須得到實現,以確保用戶對建筑的滿意。每一個功能要求可細分為許多具體的類別,且每個類別底下還可以再遞歸地細分為更小范圍的子類別……以此類推。例如:建筑室內空氣凈化是一個功能要求,它屬于社會層次的功能要求,而控制并除掉空氣中的細菌則屬于空氣凈化這個功能要求底下的一個子類別。功能要求的內容涉及:建筑內的瞬間人生安全(如結構抗震、火災危險等);建筑空間健康環境的長久維持(如各種有害材料對居住者造成的慢性病危險等);社會及立法對建筑的要求(如節能法令、可持續發展政策等);建筑承租人或居住者的要求(如空間隱私等);建筑物主的資產管理要求(如建筑改造的可行性、建筑的實用性和適用性等)。
3.3 功能元素(Functional Element)
日本讓“殺人的不是地震而是建筑”變成空話
日本堪稱世界上地震最多的國家,每年發生有感地震約1000多次,全世界每年所發生的6級以上地震,有20%發生在日本。同時,日本也是世界超級抗震強國,有著世界上最嚴格的建筑規范和世界上最先進的抗震技術。
1923年關東大地震之后,日本就已經規定在結構力計算中要考慮抗震系數。隨后,日本在1950年出臺了《建筑基準法》。1995年經過修訂的《建筑基準法》規定,高層建筑必須能夠抵御里氏7級以上的強烈地震,且具有100年以上的建筑壽命。一個建筑工程要從政府部門獲得開工許可,除了要上交設計圖紙、施工圖紙等文件外,還必須提交建筑抗震報告書。抗震報告書的內容包括根據地震的不同強度,計算不同的建筑結構在地震中的受力大小,進而確定建筑的梁柱位置、承重以及施工中鋼筋、混凝土的規格和配比。
多年來,日本建筑在抗震設計上,不斷加入新的技術。據了解,日本的建筑抗震包括多個層次,從耐震、制震到免震和隔震,力求做到地震不對人造成任何傷害。耐震在理論上可以保證房屋建筑不被破壞;制震是在房屋內部設置吸收和消耗地震能力的裝置,減少震動對建筑結構的破壞;免震和隔震則采用一種“地基地震絕緣”技術,在建筑的底部安裝彈性橡膠墊,或者摩擦滑動承重座緩;中裝置來抵抗地震。這種保護裝置使建筑物受力減輕一半,在理論上可使在大地震發生時房屋內家具不倒、人不受傷,極限可使房屋徹底不震。日本第一棟采用這種技術方法建造的建筑于1983年問世,歷史并不長,但因抗震性能卓越,已經在日本迅速普及。目前,在日本新建的60米以上的高層建筑中,90%都采用了各種的隔震、減震部件來實現建筑的抗震性能;在新建的普通的兩三層民居中,也有40%~50%采用了隔震、減震部件。此外,一些既有建筑也加裝了隔震、減震部件。為了提高傳統木結構建筑的抗震能力,日本普通民宅采用了箱體設計。地震發生時,房屋整體翻滾,不至于損毀。
此外,在抗震建筑的維護管理上,日本抗震構造協會制定了《抗震建筑的維護管理基準》,要求由在該協會注冊的專業技術人員對抗震建筑進行“體檢”。“體檢”大致分為4類,即竣工時檢查、定期檢查、應急檢查和詳細檢查。尤其值得一提的是定期檢查:技術人員除每年檢查抗震層外,在建筑竣工后第5年、第10年及之后的每10年,均對建筑進行一次全面檢查。檢查內容包括抗震材料的性能、抗震層有無阻礙建筑水平移動的物體、設備管線有無損傷等。
得益于嚴格的建筑規范、先進的建筑防震技術,以及廣泛普及的民眾自救知識,日本在屢次大地震中,都能將損失降到盡量小的程度,也使得“殺人的不是地震,而是建筑”這句地震災害學中的名言在日本成為一句空話。
美國70年老法案造福加州學校
加利福尼亞州(簡稱加州)是美國地震發生最頻繁的地區,然而加州的學校建筑卻是全美公認最安全的。這完全得益于20世紀30年代加州議會通過的《菲爾德法案》。這一法案對公立學校建筑提出了高于普通民用建筑的防震要求,責成政府部門制訂具體的建筑規范并加以實施。自從該法案頒布以來,在加州發生的數次大地震中,至今還沒有一所公立學校坍塌,更沒有地震直接導致師生傷亡的案例。
《菲爾德法案》于1933年4月10日正式頒布,當時距加州長灘發生的一次6.3級地震僅過去一個月。那次地震共奪去了115個生命,地震中有70所學校完全倒塌,120所學校建筑嚴重受損,另有30所學校的校舍受到輕微損傷。所幸地震發生在傍晚,當時學生已放學回家,因此倒塌的校舍并未造成很大的人員傷亡,但人們還是對學校建筑的大規模坍塌和異乎尋常的受損狀況感到后怕:倘若這場地震提前幾小時發生,后果將不堪設想。
長灘地震結束了此前有關加州是否需要對房屋進行特殊防震要求的爭論。公眾對于學校建筑在地震中的脆弱表現尤其感到憤怒。于是,加州議會在短短一個月的時間內通過了規范公立學校建筑抗震性能的《菲爾德法案》。
該法案強制規定所有的公立中小學和社區學院的校舍在設計和施工中必須考慮抗震功能,授權州政府總務局下屬的建筑處制訂具體的學校建筑條例,同時負責其執行和監督,對這些條例的違反將構成重罪。
關鍵詞:建筑結構設計;提高;安全性
前言
近年來,隨著社會經濟水平的不斷提高,以及科學技術的不斷完善與創新,在物質生活得到充分滿足的前提下,人們更加追求精神層面的享受和滿足,基于此,與人們生產生活息息相關的建筑行業得到迅速發展,并取得了輝煌的成績。然而,任何事情都具有雙面性,要用發展的眼光看待問題,建筑行業在迅猛發展的同時,還存在很多問題和不足,其中建筑結構設計中的安全問題尤為突出,關系著人們的生命安全,受到廣泛的關注和重視。因此,要針對建筑結構設計中存在的安全隱患采取切實可行的措施,以此提高建筑結構設計中的安全性,大大提高建筑結構設計水平,從而促進建筑行業的進一步發展。
1建筑結構設計中存在的安全隱患
1.1抗震度不夠
我國現代化進程的不斷加快,高新科技發展迅猛,極大地促進了我國各行各業的發展,建筑行業作為提高我國國民經濟水平的支柱型產業之一,其發展水平得到了質的飛躍。建筑結構設計是建筑施工的前提基礎,只有保證建筑結構設計成果穩定、安全,才能為后期的施工環節提供有效保障。然而,對于目前建筑結構設計來說,其中還存在一些問題,以建筑安全隱患為最。首先,建筑實體的抗震度不夠,沒有達到我國規定的標準要求,不僅造成了不必要的經濟和資源的浪費,更重要的是在極大程度上危害著人們的生命財產安全。現階段,相關建筑結構設計人員還沒有意識到建筑抗震能力的重要性,對抗震設計的認識程度不足,在開展建筑結構設計過程中忽略了抗震設計的基本原則,導致建筑結構設計的抗震度不足。我國幅員遼闊,地形復雜多樣,在進行抗震設計時要遵循理論聯系原則,具體問題具體分析,基于此,建筑結構設計人員需要根據建筑地區的實際情況采用相應的抗震規范,進而從根本上保障建筑抗震設計的有效性。
1.2結構設計中偷工減料,鋼材不足導致功能減弱
經濟利潤是企業發展追求的永恒主題。部分建筑企業為了減少成本,獲取高額利潤,就會在實施建筑結構設計過程中偷工減料,以致于建筑物中鋼材不足,導致建筑實體存在質量隱患,功能減弱,忽視建筑物安全性不足而給人們帶來的嚴重后果。在建筑物鋼配置方面,我國明確規定要根據建筑物不同部位的實際情況選取配筋率不同的鋼材。因此,建筑結構設計人員必須要重視建筑物的配筋率問題,并在正式施工過程中指派專業監管人員進行監督。另外,還有一些建筑公司為了節省開支,采用不合格的冷軋變形鋼筋,這種鋼筋由于其強度高、脆性大、韌性小等缺陷,不利于抗震性能的發揮。這種為了減少施工成本、獲取高額經濟利潤罔顧建筑物安全性而使用不合格鋼材的現象不勝枚舉,嚴重損害著廣大人民群眾的生命財產安全。
1.3建筑結構設計不合理
目前,由于建筑結構設計者的專業理論知識不足、設計經驗不足,致使建筑結構設計不合理,降低了建筑物的安全性和可靠性。設計者是建筑結構設計中的核心元素,只有確保設計人員有豐富設計經驗和專業的理論知識,才能在一定程度上保障建筑結構設計的切實可行性。但是有些設計者的安全意識還比較薄弱,一味地追求建筑結構設計的美觀性,而沒有認識到建筑結構設計不合理會給建筑物的實際使用帶來何種隱患。基于此,相關設計人員要深刻意識到建筑結構設計不合理的弊端,并在設計過程中學會換位思考,全面考慮各方面的因素,對存在安全隱患的地方要果斷加以改正,以免造成不必要的損失和麻煩。
2提高建筑結構設計中安全性的措施
2.1提高建筑結構設計人員對抗震性能的重視意識
物質決定意識,意識對物質具有反作用,正確的意識能夠促進事物的發展,錯誤的意識阻礙事物的發展。設計人員是建筑結構設計環節的核心,要切實提高建筑結構設計人員對抗震性能的重視程度,并將如何提高建筑結構的抗震度作為設計人員需要研究的首要內容,根據建筑物的具體情況提出切實有效的措施,以提高建筑的抗震度。另外,還要設計人員具有精益求精的精神,重視建筑抗震設計中的每一個環節,不斷學習相關設計知識,提升自身綜合設計素養,培養建筑結構設計的安全意識,提升建筑結構設計的安全性,并在設計環節結束之后進行工作經驗總結,吸取設計過程中的教訓,善于反思,積極與其他人員溝通和交流,取長補短,為以后的工作積累豐富的經驗。
2.2嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構
近年來,隨著我國經濟形勢的迅猛發展,建筑業作為國民經濟的支柱產業正在逐漸壯大,建筑結構也越來越受到人們的關注和重視。針對建筑結構設計中應該注意的問題,我國制定了相關的規范標準,并且隨著時代的發展不斷地進行完善和創新。在進行建筑結構設計時,要嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構,提高建筑實體質量,消除安全隱患,保障建筑結構的安全性。同時,要求設計人員具有高度的責任感,嚴肅認真地對待建筑結構設計工作,對于不符合相關建筑規范的要及時提出,并給予解決,防止類似事情再次發生而造成更加嚴重的損失。
2.3開展科研,創新設計軟件
“工欲善其事,必先利其器”。隨著建筑事業的發展,使得建筑結構設計的內容越來越復雜,難度也越來越大。從另一個角度來說,我國建筑結構設計對設計人員知識的深度和廣度有了更多的要求。在此情況下,現有的結構設計程序已不能滿足設計人員的需求,對建筑物的安全性缺乏保證。同時計算機程序的內容和功能直接影響結構設計水平,為了解決生產問題,配合軟件的能力,只能把計算過程簡化以滿足計算程序的能力。因此,為了提高結構設計中建筑的安全性,首先要開發出一款高精度軟件,這就需要設計者和計算機程序專業人員共同,推新創新,進而研究出創新型建筑結構設計軟件。
3結束語
隨著互聯網的飛速發展,建筑結構及其施工工藝趨于多樣化、全面化、科技化,在極大水平上促進了建筑行業的進一步發展。建筑結構設計作為建筑行業中的重要組成部分,具有不可替代的作用和地位。然而,現階段我國的建筑結構設計中缺乏安全性,存在安全隱患,嚴重威脅著人們的生命安全。因此,設計人員要提高對結構設計質量安全問題的識別能力,在設計中注意總結經驗和教訓,遵循國家規定的建筑規范進行結構設計,確保設計成果更加安全、可靠。
參考文獻
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[3]黃春明.試論建筑結構設計安全度[J].中國科技信息,2009(16).
1、女兒墻(又名:孫女墻)是建筑物屋頂四周圍的矮墻,主要作用除維護安全外,亦會在底處施作防水壓磚收頭,以避免防水層滲水、或是屋頂雨水漫流。依國家建筑規范規定,上人屋面女兒墻高度一般不得低于1.1m,最高不得大于1.5m。
2、上人屋頂的女兒墻的作用是保護人員的安全,并對建筑立面起裝飾作用。不上人屋頂的女兒墻的作用除立面裝飾作用外,還固定油氈。
(來源:文章屋網 )
實際上,世界上很多地方都面臨地震發生的危險。拿美國來說,近年來在加利福尼亞州就曾發生兩次大地震:1989年的舊金山洛馬普列塔地震(6.9級)和1 994年的洛杉磯北嶺地震(6.7級)。美國科學家和災難規劃者早已從中學到了很多東西。加州的災后重建也執行了嚴格的防震標準。
但我們還需要問一問,面對8.8級地震,我們準備好了嗎?發生8.8級地震的可能性有多大?我們又該提前做些什么準備?美國《紐約時報》為此邀請多名地震學家展開辯論。中國也是一個地震多發國家,我們中國人準備好了嗎?這里選載該辯論的部分內容,期待給讀者一些啟發。
――編者
設計能經受長時間搖晃的建筑
撰文:托馬斯?L?霍爾澤(美國地質調查局加州門洛帕克地震危害小組成員)
幸運的是,可能發生8.8級地震的地方,在美國的分布并不十分普遍。如此強烈的地震通常在很長的斷層突然間斷裂開來時發生。美國只有兩個很長的斷層貌似擁有產生如此級別地震的能力:沿華盛頓州、俄勒岡州和北加州的卡斯卡底俯沖帶,和沿阿拉斯加州南海岸的阿留申俯沖帶。
地質證據表明,卡斯卡底斷層上一次斷裂發生在公元1700年,當時發生了9級地震。1 964年,阿留申斷層斷裂造成了9.5級地震。除了這兩條斷層之外,美國惟一的一條長度與二者相當的是圣安德烈亞斯斷層,但它似乎一直是一小段、一小段地斷裂,產生地震的級別也略小。
長斷層在斷裂時會產生這樣一個現象:當斷層一端產生的搖晃傳遞到另一端時,搖晃程度會隨著時間逐漸減弱。因此,這些大地震帶來的威脅是持續時間的長短,而不是搖晃的程度。
因此,我最關心的是設計能經受長時間搖晃的建筑。我們的法規和標準似乎在朝正確的方向前進,我們努力將韌性納入建筑規范。只有建筑物具有足夠的韌性,才能在地震中承受長時間的搖晃。
還應研究避免經濟損失
撰文:露西?瓊斯(美國地質調查局南加州多災害示范項目首席科學家)
與智利一樣,美國西海岸的所有城市都面臨著發生地震的風險。智利和美國一樣,有嚴格的建筑規范,其目的是為了減少地震中的生命損失,但并沒有考慮如何減少經濟損失。當我們遭遇一場大地震時,我們將面臨與智利類似的問題,其中包括:基礎設施遭受重創,地震中的長期搖晃對橋梁、管道和大型建筑的影響更大。公共事業可能在數月內無法運轉,由此造成的損失范圍非常廣,惟一的解決辦法是創建一個全新的系統。
建筑規范的目的只是為了避免生命損失。在智利這次地震中,100多萬棟建筑被破壞。美國西海岸如果發生同樣的大地震,建筑物被破壞的數量將與此不相上下,由此將帶來巨大的經濟損失。長期經濟發展受到影響。沒有公共事業,企業、尤其是小型企業無法重新開工,由此造成的經濟損失將繼續增大。我們對加州發生大地震進行了模擬,發現震后的經濟損失比地震發生時的所有損失還要多出1倍。
小于8.8級的地震也可怕
撰文:瑪麗?露?蘇巴克(美國地質調查局前研究員)
作為一名地震研究學者,我們真正擔心的是,在美國中部和東部發生一場級別相對小一些的地震,比如6.5級。我們知道,地震能量一直在“穩定”的美國地底下有效率地流動;最重要的是,美國中東部的許多建筑在地震面前不堪一擊。沒有經過加固的磚石建筑非常多,很多學校、警察局和消防局都是這樣。
哥倫比亞大學的科學家曾研究了1677―2007年紐約地區的數百次小地震,由此得出結論認為:紐約地區大約每隔670年就會發生一次6級地震。自荷蘭人開始在此定居以來,近400年已經過去了,下一次6級地震或許不遠了。
“蹲下、找尋保護物、冷靜”
撰文:王玉梅(音)(美國俄勒岡州政府地質災害項目主管)
面對8.8級地震,美國西部做好準備了嗎?嗯,準備好了,又沒準備好。我們目前的建筑法規非常嚴格,許多無鋼筋的石砌建筑物和其他易倒塌的建筑物都進行了防震加固。未來的加固升級也在計劃當中。
在一些關鍵性的基礎設施方面,我們也已準備妥當。比如,我們有很多醫院,其中一些在地震后仍能運轉;還有一些道路交通網在震后也已然能夠通行。中小學生也已知道地震發生時要“蹲下、找尋保護物、冷靜”,住在沿海的人們也明白海嘯來襲時該往內陸和高處跑。
如果說有哪些地方我們還做得不夠,這份清單可以列得很長。我們都處于危險之中,因為許多建筑物和基礎設施的建設早于科學家認識到地震的危害之時。
關鍵詞:可靠性;建筑結構;抗震
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.083
1 引言
目前在我國建筑工程界對于建筑結構可靠性相關問題有進行大量的討論。一是大家都認為在正常設計、施工以及使用的條件下,這些建筑結構的可靠度足夠,而且這個觀點已被幾十年來大規模建設的實踐所證明;但是隨著近期各地發生了不同程度的樓房災害事故,使人們引起新的疑慮就是在遭遇到某些不定性因素及非正常自然條件時,按正常設計施工的建筑是否會由于抗風險能力不足而造成較大損失,甚至產生更嚴重的后果。二是若將我國與發達國家同類設計規范進行對比,那么可以發現,與發達國家設計規范的可靠度要求有著差別。因此,本文將從以上兩方面來對我國建筑結構的可靠性問題進行簡要的分析和評價。
2 建筑結構可靠度影響因素
因為在各類建筑在施工圖設計、現場施工、使用管理等過程中具有許多影響其安全性、適用性、耐久性的各種因素,土木工程界將這些因素統籌考慮在設計中則統稱為結構可靠度。當可靠度設置水平低,結構抵御意外情況的能力就差,因而結構失效概率就大,。所以單純的從降低結構的失效概率方面來看,應當盡可能的提高結構的可靠度,降低失效風險,減少事故發生;但是工程結構的成本與可靠度之間并不是呈線性比例上升,因此在滿足結構可靠度的情況下還要考慮造價等因素。建筑結構的影響因素都有以下特點:
(1)隨機性。所謂事物的隨機性,是由于事件發生的條件并不完全充分,使得在條件與結果之間未必會出現相應的因果關系,從而結果事件是否出現則具有不確定性,這種不確定性為隨機性。建筑在設計、施工、使用過程中會有很多隨機事件產生,這會對建筑的可靠度產生影響。
(2)模糊性。模糊性就是指某個對象是否完全符合一個固定概念的這種情況,也就是說這個概念的集合到底包含哪事物是模糊的、非明確的,主要表現在客觀事物差異的中間過渡中的“不分明性”。通過我們的實踐經驗可以了解,工程結構的可靠性并非可以用一個非常直觀及簡單的公式來表達,這是要用到模糊數學的方法進行研究。
(3)不完善性。如今許多事物都是由各種聯系、作用等要素所構成的具有特定功能的有機整體。但是許多科技研究方法對這些錯綜復雜的綜合內容的處理還沒有完全成熟,而在建筑工程則非常多的實例具有該特性,因此在工程實踐中只能由有經驗的專對這種不確定性進行評估,引入經驗參數,建立相關的經驗公式進行計算和分析。
3 我國建筑結構抗風險能力的評估
目前我國建筑類型很多,體型相差較大,而且參照不同的設計規范所提供的計算公式導致結構有所不同,因此導致不同建筑結構抗風險能力的估計結論相差較大。
(1)不同結構類型建筑,其抗風險能力(以抗震為例)有很大的差別。以抵抗罕遇地震的為抗震目標來考慮其抗風險能力的標志,通過計算研究分析可以得出:鋼結構抗震為10~11度;多層及高層現澆鋼筋混凝土結構為8度左右;單層鋼筋混凝土柱廠房和不超過五層的多層磚混結構房屋僅僅只有7度上下。那么,如果參照我國相關抗震規范來設計的各種結構就會有以下差別:鋼結構、多高層現澆鋼筋混凝土結構以及單層鋼筋混凝土柱廠房和多層磚混結構分別可以有1.5~3.5度、1.0~1.5度以及0.5度左右的能力超過規范規定抵抗罕遇地震的能力。
(2)平立面復雜,則導致建筑的適應應力變化能力差,建筑構造措施未做好或者計算建立模型與實際工程相差較多的建筑結構,則會對建筑可靠性和抗風險能力有較大的影響。
(3)總體而言,我國常用建筑結構類型在正常情況下,能確保安全可靠,而且具有較好的抗風險能力,同時也符合我國的經濟現狀。
(4)目前許多設計規范都有與相關可靠度的計算規范和公式,或許不同設計規范采用的有關參數及措施會有所差別,則可以在綜合分析的基礎上作合理調整。
4 與國外建筑結構設計規范可靠性比較
我國與發達國家的結構設計規范在可靠度方面還是有所差別,有些設計人員覺得我國的規范要求比國外低,在此本文以美國的設計規范作為參考進行分析對比。主要試以我國現行《建筑抗震設計規范》與《美國統一建筑規范》(UBC)及《美國鋼筋混凝土房屋建筑規范》(ACI)中鋼筋混凝土框架結構的幾個主要方面進行比較:
(1)設防起點。我國是6度,而UBC是6.5度;ACI對鋼筋混凝土框架結構設防起點是7.5度。
(2)限制高度。我國規范限制高度為45m(8度)及25m(9度)。UBC規定在地震8.5度和9度地區的鋼筋混凝土框架結構必須采用相當于我國一級抗震等級框架(SMRF),但是對其高度不做限制。
(3)地震作用。通過計算對比可以得出,在6.5度區,參照我國規范和美國規范所計算的基地剪力結果接近,在7.5度區及以上時,我國規范計算值比美國規范計算值要大1.1-2.5倍左右。
(4)有關梁柱的規定。在各級別框架梁的受壓區高度與有效高度比值限值以及一、二級框架柱,一、二級框架等構造規定等方面,我國規范均高于美國的相應規定。
從以上幾個方面可以看出,我國的設計規范要求并非像部分專業人員所說比國外的都要低;相反,部分要求還略高于國外。因此,應該說我國的設計規范要求與國外相比是有高有低才算準確。
5 結束語
建筑結構的可靠度應該以適度為準,過高或過低的設置都會造成許多問題。通過本文分析發現,我國的建筑結構可靠度不必大幅提高,也不宜單純提高某些參數,而應該結合新版規范修訂,對整體進行合理調整。總之,我國現行建筑結構的規范可靠性是適度的,但是具體到某些細部還是有應該改進的余地,最終以達到適度的可靠性為準。總之,在建筑結構的可靠度方面,作為設計人員應總結經驗,合理選用規范,適當借鑒對外國的經驗,避免盲目性,將自己和其他各方面的經驗有機結合,這樣形成建筑結構可靠性體系方面的道路,才會越走越好。
參考文獻:
關鍵詞:結構設計;不合理;安全性;合理布局
Abstract: Architectural Design and structural safety concerns the overall effect of the building, is an assessment of the building is the key to success. As the security hidden danger of building structure better in the current problems, the author mainly common structural safety design are briefly discussed, and put forward to improve some building structure design improvement measures, hope to be working on improving structure design.
Keywords: structural design; unreasonable; safety; reasonable layout
中圖分類號:TU318文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
隨著社會經濟的迅速發展,建筑結構在設計的過程中,不僅關系著建筑今后的投入使用,同時還關系著人們的日常生活及業主的人身權益。由此就需要設計人員在建筑結構設計的過程中,能夠結合著當地的經濟發展水平及社會發展趨勢,設計出符合經濟實惠的建筑設計,在滿足人們日常生活需要的同時,還能推動我國建筑行業的發展。并且設計人員能夠對建筑結構進行合理的設計,不僅關系著工程施工的順利實施,同時還關系著工程的整體施工質量,因而在工程設計中有著極其重要的作用。
與此同時,在經濟發展的飛速發展的同時,新的科學技術應用,推進著建筑行業的快速發展。高層建筑的出現,大大改善了目前城市建設用地緊張的局面,增加了商業、住宅空間,促進了城市的快速發展。同時,城市中的高層建筑也日益成為了反映這一地區經濟繁榮和社會進步的重要標志,高層建筑的數量、外觀、高度等都成為了衡量一個城市發展水平的直觀指標。這些都極大的促進了高層建筑的規模和高度的增加。然而,由于過快的建造速度,很多高層建筑的結構設計很不合理,抗震、防火、裂縫、等都存在潛在風險。
一、建筑結構中現存安全隱患
1、建筑結構中的抗震度不夠
我國受地震危害比較嚴重,因此,提高建筑物的抗震度是很有必要的,建筑結構設計作為整個工程的基礎與發起端,其抗震設計直接影響著建筑的抗震水。但是,目前仍有一部分建筑企業輕視建筑物抗震度的重要性,在一定層面上也影響了結構設計人員的抗震意識和抗震設計工作,導致建筑缺乏抗震能力。并且因我國幅員遼闊,地質地貌復雜,建筑人員在進行抗震設計時,經常不考慮當地具體情況便以偏蓋全,照搬其他地域的設計規范,嚴重降低了建筑的安全穩定性。
2、結構設計中偷工減料,鋼材不足導致功能減弱
開發商因利益驅使,在建材的使用中偷工減料,絲毫沒有考慮到建筑物的整體質量,尤其像鋼材這個材料,如果施工中使用不足量,必然會影響到建筑物的性能,致使嚴重降低建筑物的質量,甚至導致安全問題產生。對于建筑物中的鋼筋保有量,及配筋率,建筑設計規范中有明文規定,并且在建筑物的特殊部位,因其承重量較高,需要的配筋率也較高,建筑公司在設計時如若不遵循正確配筋率,將會直接影響建筑物承重性能。此外,一部分規模不大的建筑公司為了減小建筑成本,在鋼筋的選材上,采購價格價低的冷軋變形鋼筋,這種鋼筋雖然強度符合標準,但是其韌度不足,脆性很大,一旦發生地震,建筑的伸展緩沖性能很差,極易倒塌。
3、建筑結構設計不合理
建筑結構設計人員在經驗、理論方面存在欠缺,且意識上沒有從傳統建筑過度到現代建筑的結構設計,致使在建筑結構設計過程出現不符合安全性要求的情況。一部分建筑結構設計者沒有充分重視建筑安全的重要性,在設計過程中過度追求建筑的外觀設計,而對于建筑的內在品質和質量則有欠考慮。還有一些設計人員在知道按開發商的要求設計出來的建筑物在結構方面存在安全隱患的情況下,為了自身利益而進行妥協,致使建筑物使用中產生各種安全問題,甚至發生悲劇。
二、提高建筑結構設計中安全性的措施
1、提高建筑結構設計人員對抗震性能的重視意識
作為一項系統的工作,結構設計人員除了需要具備一定水準的理論知識外,還需要擁有嚴謹的工作態度。設計人員需重視建筑中各個部位的設計,尤其是一些細節方面,往往是影響建筑抗震性能的主要原因,例如鋼筋伸長率的細微差異,變會的抗震性能產生很大影響。因此,結構設計人員應該重視如何提升抗震性能,這不但保護了使用者的生命財產負責,也積累了自身的安全設計經驗。因此,設計人員要綜合考慮諸如土壤性質、是否處于地震帶等因素,避免“金玉其外,敗絮其中”的錯誤設計理念。
2、合理布置建筑結構
合理的砌體結構能夠有效提升建筑的抗震性能,一般來說,建筑的承重方式主要包括以下幾種:(1)橫墻承重。大多數房屋的平面結構為矩形,由于縱向剛度大于橫向剛度,所以增加橫墻數量有助于提高建筑的抗震性能。建筑在遭受地震侵害時,墻體大多是剪切破壞,因此,提高抗剪強度是保證橫墻抗震能力的根本,為此,可以將橫墻設計成既作為承重墻又作為隔斷,并選用強度較高的建材,以提高橫墻上的軸壓力。(2)縱橫墻共同承重。對于空間較大的房間,縱墻承重體現在沿進深方向的梁支承于縱墻上,橫墻承重體現在沿縱向布置樓板,提供橫墻承重的同時,也使縱墻具備較高的軸壓力,很大程度上提升了結構的抗剪能力。(3)縱墻承重。此種承重方式因橫墻間距大,導致軸壓力不足,受到地震襲擊時,縱墻易彎曲。
3、嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構
隨著建筑行業的發展,國家開始重視建筑結構的安全穩定性并制定了一些建筑規范。然而,由于我國開始規范建筑業的時間還很短,而且出臺的一些法規多局限于技術層面,在法律法規方面還存在漏洞,對于整個建筑行業的規范,國家還需不斷完善于修改。因此,為提高建筑物的整體質量,需要建筑結構設計人員遵守現有的國家建筑規范,對于能鉆漏洞的地方,應該恪守本責,敢于向違規行為提出異議。在進行建筑結構設計時,尤其要重視配筋問題,避免屋面梁配筋太少,在進行結構建模時,設屋面梁不可拷貝下層梁的尺寸。此外,受扭屋面梁要設置必要的腰筋。對于一般的梁,為了保持鑰筋骨架的剛度,同時為了承受溫度和收縮應力及防止梁腹出現過大的裂縫,一般構造措施為梁腹板高度大于450mm 時加設腰筋,其間距≤200mm,然后拉筋勾連。對于受扭構件,其縱向受力鋼筋的間距不應大于200mm 和梁截面短邊長度。對于設置懸挑檐口的屋面梁,在結構設計中誤等同一般梁,未按受扭構件設計配筋。
4、開展科研攻關
與傳統建筑設計不同,現代建筑設計在深度和廣度上有了一個巨大的轉變。因此在結構設計中面臨的難度越來越高,這便需要建筑結構的設計者能夠對新興的建筑知識有一定的掌握,通過進修和參加培訓提高自身素質,使自己能夠適應建筑結構的發展要求。此外,設計人員使用的專業建設設計軟件同樣面臨升級需求,針對復雜的建筑結構,現有設計軟件在仿真時已經開始出現力不從心的現象,對于承載能力的計算也存在偏差,因此,開發出滿足高難度設計要求的軟件對于提高結構設計中的建筑安全性有很大幫助。
三、結束語
隨著國民經濟和國家現代化進程的迅猛發展,使得在城市化建設中需要越來越多的建筑設施,建筑結構設計作為整個建筑工程的基礎,在此階段若能對針對安全性進行周密設計,將會有助于整個工程順利、高質量完工。
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