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關鍵詞:概念設計;建筑結構設計;框剪結構
引言
隨著計算機技術及計算方法的不斷發展,結構設計人員在設計中常常陷入只憑計算的誤區。然而對一個結構工程師來說,概念設計比精確計算對確保結構安全可靠及使用功能方面更為重要。概念設計[1]是從結構的宏觀整體出發,依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想,正確處理結構總體方案、材料使用和細部構造等,以達到合理進行結構抗震設計的目的。
1 結構總體概念設計
在建筑結構的初步設計階段,應積極配合建筑專業并依據已有的結構總體設計原則和概念,處理好結構方案、材料選型和細部構造等問題。
1.1 結構方案的合理選取
災難調查和事故分析表明:結構方案對建筑物的安全使用有著決定性的影響。相關規范規定,選擇結構方案[3]應遵循以下基本原則:
1.1.1 選用合理的結構體系、構件形式和平面布置,結構傳力途徑應簡潔、明確,豎向構件宜連續貫通、對齊
1.1.2 結構的平、立面布置宜規則,各部分的質量和剛度宜均勻、連續
1.2 建筑材料選型及細部構造
為了滿足建筑的空間使用要求,在框架體系中需要設置各式各樣的填充墻體。填充墻體材料的種類很多,但應盡可能選用輕質的墻體材料。
眾所周知,一個好的建筑物不但要滿足使用的功能要求,還要以漂亮的外形展示給人們,這就需要在已有結構構件的相應部位增加細部構造。結構設計中為保證細部構造的安全穩固通常需要遵循兩個基本原則:(1)細部構造與主體結構構件要有可靠的連接并具有良好的傳力性能;(2)應考慮細部構造變形對主體結構構件產生的影響。
2 框-剪結構概念設計的應用
2.1 框-剪結構設計的原則
框剪結構中剪力墻部分具有較大的抗側剛度,因其結構布置靈活,能夠形成較大的空間,這種結構形式目前已被廣泛采用。框剪結構由于剪力墻與框架相互作用,框架部分與純框結構相比受力狀態差異較大,其在地震中的破壞模式也比較復雜。因此,在設計初期需要遵循以下基本原則:
2.1.1 結構體系應具有合理的抗側剛度
為發揮框剪結構體系的優越性,剪力墻與框架在整個建筑中所占比重應當力求合理。剪力墻布置過多會造成結構整體抗側剛度過大而使得變形能力太差,容易造成局部受損乃至整體破壞;若剪力墻布置過少會造成結構整體過柔雖然具有較好的減震耗能作用,但是易產生過大變形而無法使用甚至整體傾覆,因為此時的結構體系已偏向于純框架,喪失了兩者協調工作的效能。
2.1.2 結構體系應有多道抗震防線
框剪結構是具有多道防線和良好性能的抗震結構,其中剪力墻既是主要抗側力構件又是第一道抗震防線。相關規范規定:剪力墻承受的結構底部地震傾覆力矩不應小于底部總地震傾覆力矩的50%。同時,任一層框架部分按框架和墻協同工作分配的地震剪力,不應小于結構底部總地震剪力的20%和框架各層地震剪力最大值的1.5倍兩者的較小值,這是發揮第二道防線的抗側力作用。
2.1.4 強結點和強錨固
對于框剪結構這樣的復雜體系,結點的復雜性難于預測和控制,即使從理論上保證了每個構件的強度和剛度,但因結點的普遍存在,力的傳遞往往不能暢通而出現集中甚至中斷,破壞由此而發生,因此做強結點和可靠錨固是設計人員的追求。
2.2 框-剪結構設計的注意事項
2.2.1 剪力墻的合理布置[4]
框剪結構應設計成雙向抗側力體系;抗震設計時,結構兩個主軸方向均應布置剪力墻,避免僅單向有墻的結構布置形式。剪力墻墻肢截面宜簡單、規則,側向剛度不宜過大。框剪結構中,主體結構構件之間除個別節點外不應采用鉸接;梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合,不重合時,在計算中應考慮偏心對梁柱節點核心區構造和受力的不利影響,以及梁荷載對柱子的偏心影響。
2.2.2 設備夾層部分模型的處理
工程實際中,為了滿足設備的使用要求,在樓層間要設置局部夾層[2]。由于軟件建模時無法實現在樓層間形成樓板,我們通常把夾層樓板的荷載導算到夾層梁上,讓其參與結構體系的整體抗震計算。
3 工程實例分析
某項目情況:主樓部分12層全現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構體系,下設三層地下車庫。其中在第二層的層間有設備夾層,第一層的層高是5.4m,第二層的層高是4.8m,其他層為4.0m。該建筑設計使用年限為50年,重要性類別為乙類,基本風壓按50年一遇取值。
3.1 人防地下室及基礎設計
本工程為三層地下室,人防部分設于地下三層,設3個防護單元,平時為汽車庫,戰時為二等人員掩蔽所。進入人防地下室的車道出入口戰時封堵,不做戰時主要出口。根據工程地質報告及結構布置特點,由于地下室埋置較深,需要做抗浮設計,設計時采用永久性抗浮錨桿。
3.2 地上部分結構設計
3.2.1 結構體系
1)剪力墻的布置:遵從概念設計的原則,結合本工程的特點,剪力墻的布置很難達到規則、對稱的效果,只能在樓、電梯間增設剪力墻,各自形成局部小筒體,然后在建筑兩端各增設兩片剪力墻,這樣同時也可以滿足建筑使用上的要求。
2)框架梁、柱的布置:為滿足建筑的空間使用要求,兩端第一跨不允許布置框架柱。通過研究,只能布置大跨度斜向的框架梁。另外,屋面層有覆土,還有各類的風機基礎,考慮到荷載比較大,而且分布范圍比較廣,因此,整個屋面采用井字梁的結構布置形式。
3)連梁剛度:剪力墻與框架柱間的梁應設計成強連梁,加強框架與墻的整體作用,從而緩解由于剪力墻中斷而造成的與剪力墻相連的框架柱內力的突變。其他情況的聯肢墻宜設計成弱連梁。
3.2.2 框架部分配筋要點
1)梁的鋼筋在盡端是錨入柱的,大跨斜梁應盡可能選擇大直徑單排配筋的形式,這是為了避免與該梁相交的其他梁的鋼筋錨固沖突,同時也是為了方便施工。
2)本工程第二層的層間存在設備夾層。雖為局部夾層,但在地震作用下該部分屬于相對薄弱部位,因此夾層樓板周邊的框架柱變形能力需要提高,箍筋全高范圍加密;其他柱箍筋加密情況均按規范要求進行。
4 結語
建筑結構理論博大精深,概念設計作為結構設計的先導將成為今后設計界的主流思想。本文結合工程實例對概念設計的基本原則及設計中應注意的問題進行了闡述,有些問題還需進一步的探討。
參考文獻:
[1] 郁彥.高層建筑結構概念設計[M].北京:中國鐵道出版社,1999.58-129.
[2] 劉喜平.框架-核心筒高層結構設置加強層問題的探討[J].西北水利發電,2005(3).
關鍵詞:高層建筑;結構特點;工程實例;結構設計
一、引 言
兩次世界大戰后,人類文明遭到了慘重的破壞,大地震、強臺風和洪水等自然災害使人類財產遭受了巨大的損失,但是各國人民在重建家園和恢復生產的建設過程中取得了輝煌成就。各類高層建筑如雨后春筍般聳立于世界各地。到30年代美國的紐約曼哈頓區已高樓林立,其中高381米的帝國大廈更是那一時期的經典之作。與此同時,其余各國亦奮起直追。
二十世紀的最后20年,改革開放之后的中國隨著綜合國力的提高,新建了大批的高層建筑。雖然我國內地從50年代開始自行設計和建造高層建筑。但是直到1977年建成的112.5m高的廣州白云飯店,第一次突破100m高度;北京飯店東樓(18層,87米)是8度抗震設防的最高建筑物;隨著九五計劃和2010年遠景規劃的制訂,建筑業成為支柱產業,高層建筑興建面積逐年增長,1984~1995年間,僅建設部系統每年建造10層以上的建筑由800萬m2增至1800萬m2,至19%年底,全國建成20層以上高層建筑8000多幢。1997年完工的上海金茂大廈結構高度395米,建筑高度421 m,而在建的上海環球金融中心高460米,建成后將居世界第一位。
二、高層建筑結構的特點
結構既要承受垂直荷載和風產生的水平荷載,還要具有抵抗地震作用的能力。隨著高度的增加,位移增加很快。但是過大的側移會使人感覺不舒服,從而影響使用,會造成非結構構件和結構構件的損壞。所以必須將結構的側移控制在一定的范圍之內。
1980年以前,高層建筑基本上是鋼筋混凝土三大常規抗側力體系:框架結構,剪力墻結構和框架剪力墻結構,它們的共同特點是以平面框架或平面剪力墻作為基本抗側力結構單元,多方向(縱向、橫向、斜向)組成空間受力結構。80年代后,隨著人們對建筑功能要求的提高,平面布置和豎向體系日益復雜,而且層數增多,高度加大,以及設防烈度提高,常規的抗側力體系往往難滿足要求,于是以空間整體受力為特征的筒體結構便得到了廣泛的采用,在建和已建的100米以上的高層建筑中,采用筒體結構的占80%。最近幾年,一些更新穎的結構形式己經得到應用。這些結構體系都從整體受力為特點,而且能更好地滿足動能要求。目前在高層建筑的設計中,通常采用鋼和鋼筋混凝土兩種結構材料。
三、高層建筑結構分析方法及常見問題
1、各類結構體系采用的分析方法
①框架一剪力墻體系
框架一剪力墻結構內力與位移計算的方法很多,大都采用連梁連續化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉角相等的位移協調條件,可以建立位移與外荷載之間關系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同,各種方法解答的具體形式亦不相同。框架一剪力墻的機算方法,通常是將結構轉化為等效壁式框架,采用桿系結構矩陣位移法求解。
②剪力墻體系
剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻,其截面應力分布也不同,計算內力與位移時需采用相應的計算方法。剪力墻結構的機算方法是平面有限單元法。此法較為精確,而且對各類剪力墻都能適用。但因其自由度較多,計算機資源耗費較大,目前一般只用于特殊開洞墻、框支剪力墻的轉換層等應力分布復雜的情況。
③筒體結構
筒體結構的分析方法按照對計算模型處理手法的不同可分為三類:等效連續化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續化方法是將結構中的離散桿件作等效連續化處理。一種是只作幾何分布上的連續化,以便用連續函數描述其內力;另一種是作幾何和物理上的連續處理,將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板,以便應用分析彈性薄板的各種有效方法。具體應用有連續化微分方程解法、框筒近似解法、擬殼法、能量法、有限單元法、有限條法等。等效離散化方法是將連續的墻體離散為等效的桿件,以便應用適合桿系結構的方法來分析。這一類方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子結構法等。具體應用包括等代角柱法、展開平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子結構法。
2 、我國高層建筑抗震分析中常見問題
①材料的選用和結構體系問題
在高層建筑中,建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構,以減小柱斷面尺寸,并改善結構的抗震性能。在超過一定高度后,為減小風振,鋼骨(鋼管)混凝土通常作為首選。在鋼骨混凝土構件中,日本阪神地震震害說明,采用格構式的型鋼時,震害嚴重,采用實腹式的熱軋型鋼或焊接工字鋼的,則震害要減小許多。
②在某些烈度區采用了較低的抗震措施與構造措施
對于“小震不壞,中震可修,大震不倒”這個抗震設計原則,在新形勢下也有重新審核的必要。我國建筑結構抗震設計除了設防烈度較低外,具體抗震計算方法和構造規定的安全度也不如國外,在配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等一系列保證抗震延性的要求上,與外國相比,也有異同,其中的8度區,我國就明顯不如外國嚴格。隨著社會財富的增長,結構失效帶來的損失愈來愈大,加之結構造價在整個投資中的比例下降,因而有人主張結構在設防烈度下應該采用彈性設計,特別是高烈度區要有嚴格的抗震措施與抗震構造措施來保證結構的安全。
四、工程實例設計與分析
1、工程概況
工程名稱:某大廈。某大廈位于某山區城市。該項目主要功能為辦公寫字樓,設計為高層建筑。根據業主的委托滿足大空間、結構安全、經濟合理要求,結合城市規劃主管部門的條件,經反復推敲和業主協調,方案定為28層綜合樓,總建筑面積約25000m2,利用當地的地形高差,以主干道作為主入口,下部吊2層,以上26層,未設地下室。層高3.3m,建筑高度93.8m,結構高度92.4m。建筑平面為規則對稱的井字型平面。
2、計算參數及計算軟件
(1)本工程設計主要依據的國家相關設計規程、規范有:
《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)2006版
《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)
《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2010)
設計基準期50年,使用年限50年,安全等級為一級,地基設計等級為甲級。本工程抗震設防烈度為6度,地震分組為第一組,設計基本地震加速度為0.05g,建筑抗震設防類別為丙類。由于本工程建筑場地為I類場地,按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施。該工程為A級高度建筑,分別采用框架-剪力墻結構體系和純剪力墻結構體系計算,兩個結構方案的抗震等級均為三級。場地的特征周期Tg=0.25s,水平地震影響系數最大值
αmax=0.04。 基本風壓為0.40kN/,地面粗糙為D類,風壓體形系數、風壓高度變化系數及風振系數均按《建筑結構荷載規范》GB50009-2001的規定采用,樓面活荷載標準值按荷載規范取值。分別采用剪力墻結構體系和框架-核心筒結構體系建模計算比較。
(2)計算軟件
計算軟件采用SATWE,它是專門為多、高層結構分析與設計而研制的空間組合結構有限元分析軟件。 SATWE可以精確的分析多、高層框架結構、剪力墻結構、筒體結構等多種結構形式。
3、計算結果
五、 結論及討論
1、結論
(1)結構概念設計階段對結構經濟性起著至關重要的作用,該階段應與建筑師、設備師很好協調,作好結構選型工作。
(2)高層建筑結構設計應選擇合理的結構體系,在平面形狀上力求規則、對稱,豎向剛度盡量連續,才能保證良好的抗震性能。
(3)通過結構體系方案比較,該辦公建筑采用框一筒結構體系比剪力墻結構體系更合理。
(4)通過對結構受力比較,只要進行了合理的設計,兩種結構型式均可以具有很好的剛度,不至于在地震和風荷載下產生過大的位移。
2、今后的工作
盡管本文取得了一些有工程意義的結論,但是同時亦存在以下不足,也是筆者以后的改進設想。
(1)由于影響高層建筑結構選型因素的復雜性,如何理順這些因素之間的關系,更好地考慮它們對整個結構選型的影響,成為下一步應該著重研究的目標。
(2)本文的結構設計只考慮了上部結構的內力、位移、經濟性,而忽略了基礎對上部結構的內力及結構整體(包括上部結構與基礎)經濟性能的影響,這也是筆者后期的研究工作之一。
參考文獻:
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[7]林同炎等,結構概念和體系,1999
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[10 ]趙更新,桿系結構分析程序設計,電子科技大學出版社1998
[11]魏璉,地震作用下建筑結構變形計算方法,建筑結構學報,1994, 15(2)
一、實行多元化住房建設模式,增加住房供給總量
在住房建設模式相對單一,政府保障性住房建設投資和住房供給不足,覆蓋面過窄的情況下,房地產開發商得以壟斷住房這一稀缺資源并不斷抬高房價,這是造成房價非理性上漲的重要原因。因此,應改變目前這種比較單一的住房建設模式,采取多元化住房建設模式,如可采取政府建房、住房合作社建房、單位集資建房等多種方式,可以在不很長的時間內改變目前住房供給總量不足的問題,房價自然會回落到合理的水平。
政府、住房合作社、職工單位集資建房不應以盈利為目的,建成房按成本價銷售,或考慮住房的使用年限、投資回收、維修和管理成本等因素計算出出租價格,以此價格出租給符合政策要求的租房者。同時可以“代建制”讓房地產商參與保障性住房建設,政府提供低價土地和部分資金,給予信貸支持,政府介入成本核算,房屋建成交付使用后由政府按不超過3'6的成本利潤率給予房地產商補貼。
對完全市場化的一般商品住房及高檔商品住房的開發,政府在提供土地時實行“招拍掛”制度,將收益的一部分用作保障性住房建設資金,并由獨立的房地產評估機構介入成本和房價核算,實行限利潤(取商業平均利潤)、限房價“兩限”政策。限制利潤和房價的目的主要是為了防止因房地產暴利而形成的對其他產業發展中融資等條件的沖擊和破壞。
在限制房價方面可借鑒德國的做法。德國的各類地產價格是由獨立的地產評估師來評估認定的。評估師對自己的評估結果負責30年,對評估中的錯誤負有法律責任。除了私人評估師外,德國還按照聯邦建筑法成立了各地“房地產公共評估委員會”,其職責之一便是負責制訂當地“地價圖”的“基準價”或者“指導價”。這為不同地段、不同類型的住房制訂了詳細的“基準價格”,這類指導價具有法律效力,所有房地產交易有義務參照此執行,在合理范圍內浮動。
由于建立了有效的“執行威懾機制”,“指導價”在德國能夠得到執行。德國法律規定,對于房價超高乃至暴利者,房地產商甚至要承擔刑事責任。如果房地產商制訂的房價超過“合理房價”的20%即為“超高房價”,根據德國《經濟犯罪法》就已經構成了違法行為。購房者可以向法院,如果房價不立即降到合理范圍內,出售者將面臨最高5萬歐元的罰款。如果房地產商制訂的房價超過50%則為“房價暴利”,即觸犯了《刑法》,構成犯罪,出售者將受到更高罰款,甚至最高被判處三年徒刑。這對某些企圖謀取暴利的開發商具有強大的威懾作用。
二、拓寬資金來源渠道,建立多元化住房保障資金籌集機制
1 把保障性住房建設作為重要民生工程,增加政府財政投入
居住權是人民的基本權利,保障人民“居者有其屋”是一個負責任的政府的基本職責。由于土地和住房資源的緊缺性、居住的不可或缺性、開發商的逐利性以及現階段人民的總體收入水平還不是很高,靠完全市場化的辦法是不可能解決人們特別是中低收入人群的住房問題的。住房保障是社會保障體系的重要組成部分,因此,其主要資金來源渠道應該是國家財政。建設“成本價”保障房,雖然需要政府的部分前期投入和金融的支持,但在建成后可以很快售出,資金可以及時收回,政府不會因此背上沉重的包袱。人人有房住并不等于人人都要擁有房產,國際經驗表明,廉租房制度是政府直接介入住房供給、為中低收入階層提供住房保障的一條有效途徑。為保障無力購房者的住房需求,一些國家在制定公共住房政策時普遍重視公共租賃住房的發展。歐盟15國1990年租賃住房的平均比例就占到了44%。英國在比例約為30%的租賃住房中,20%'6左右是政府提供的公共住房,10%為私人住房。法國政府曾出臺規定,要求全國所有市鎮必須保證20%以上的住房是廉租房,否則將受處罰。美國為解決低收入者住房問題,制定了完善的住房補貼制度,各地方政府設立專門機構,定期對當地房屋租金進行綜合調查,向低收入人群住房信息,租房家庭只須支付其收入的1/3左右作為房租,剩余部分由政府付給房東。
解決各級財政在保障性住房建設上資金投入不足的問題,第一,要將保障性住房建設支出納入地方政府財政預算,通過地方立法的形式規定保證性住房建設支出在地方政府財政預算中所占的比例,確保資金來源的穩定性;第二,地方政府必須從賣地收入中提取10%以上的資金用于保障性住房建設,并加強自上而下的定期督查;第三,進一步加大中央政府對保障性住房建設的支持力度,通過轉移支付拔出專項資金用于支持地方保障性住房建設,同時嚴格要求地方政府必須及時配足相應資金,定期進行督查。
2 集聚社會力量,加快保障性住房建設
成立“住房合作社”,在政府嚴格監管下成立“住房建設合作銀行”,社員每年在“合作銀行”存入一定數額的錢款,連續進行,達到一定年限后,當社員購房時“合作銀行”優先向其提供低息貸款,早存早貸,多存多貸。“住房合作社”利用社員存入的資金為社員建造住房,并以成本價向社員出售。此外,單位職工集資、以優惠政策吸引房地產商介入等也都是增加資金來源的重要途徑。上述途徑可以大大降低地方政府的壓力。
三、實行差別化住房供給模式
根據居民的不同收入狀況和實際支付能力,提供不同種類的住房和差別化政策。
1 對低收入者的住房供給:只租不售。鑒于低收入者事實上無力購買政府提供的“經濟適用房”,導致實踐中出現一些低收入者以自己名義購買“經濟適用房”后不久即暗地里以略低于市場的價格轉手賣出而自己仍陷入住房困境的情況,建議取消目前的“經濟適用房”制度,政府在對低收入者和最低收入者提供住房時只租不售,租金按世界上一些國家的做法一般不高于其家庭收入的30%。超出部分由政府補貼。在房源不足時,按申請登記的先后順序以及同時申請登記時隨機抽號的辦法向低收入者提供廉租房。當他們從市場上向私人租用住房時,政府對租金高于其家庭收入30%以上的部分給予補貼。同時,政府應委托專門評估機構對不同地段、不同居住條件的私人出租房屋進行評估,據此提出“租金指導價”,規范私人住房租賃市場有序運行。
2 對中等收入者的住房供給:既售亦租。由于目前的絕大部分中等收入者被排除在政府的住房保障政策之外(公務員隊伍是個例外,在一些城市公務員可購買政府提供的“限價房”),被推向市場,市場房價如此之高早已大大超出了他們的實際承受能力,中等收入者被學者們形象地稱之為處于政府保障房和市場高價房之間的兩不管、受到兩面排斥的“夾心層”。在被迫無奈的情況下中等收入者不得不購買市場上的高價房,從而使他們背上了沉重的經濟包袱,這不僅使他們在其他方面的消費需求受到遏制,影響社會總需求水平進而制約經濟的健康發展,而且在這個日漸龐大的群體中已滋生出對社會的強烈不滿,成為影響社會和諧和穩定的不利因素。因此,應將中等收入者應納入政府保障性住房覆蓋范圍之中。讓中等收入者根據自己的實際支付能力和意愿,既可以購買由政府、住房合作社、職工單位建設的成本價住房,也可以讓他們租住由上述主體建設的廉租房,或從市場上向私人租用住房,并按一定標準給予房租補貼。當他們愿意購買住房時,既可以一次性購買全部產權,也可以先購買50%的產權,購房者先獲得租住權并按規定繳納房租,待分期付齊全部房款時方獲得全部產權。
3 對“特殊群體”的住房供給:提供廉租住房。這里所說的“特殊群體”是指在城鎮就業不久的非當地戶籍的大學畢業生、企業新招工人、進城不久的農民工等。
4 對高收入者的住房政策:自購完全市場化商品房。對高收入者只提供完全市場化的一般商品房和少量高檔商品住房,并對高檔商品住房征收房產稅。
關鍵詞:多層建筑結構設計框架結構處理措施
中圖分類號:TU318 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著我國建筑行業的發展,鋼筋混凝土多層框架結構由于具有結構傳力明確、結構靈活、整體性強、抗震能力強等諸多優點,因此被廣泛的應用于現代建筑中。雖然,其結構形式看上去比較簡單,但是設計時若考慮不周全、不仔細就會出現這樣或者那樣的錯誤,給建筑工程的建設造成不良的影響,有些錯誤甚至會給建筑結構的安全造成影響,
一、多層建筑結構設計中的框架結構問題及處理措施
1、獨立基礎設計荷載取值問題
多層框架房屋多采用柱下獨立基礎,當地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層時。不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷載相當的多層框架廠房。可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。另一種情況是。在設計獨立基礎時,作用在基礎頂面上的外荷載(柱腳內力設計值)只取軸力設計值和彎矩設計值,無剪力設計值。或者甚至只取軸力設計值。以上兩種情況都會導致基礎設計尺寸偏小,配筋偏少。影響基礎本身和上部結構的安全。
2、框架計算簡圖不合理
無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋.其獨立基礎埋置較深,在一0.05m左右設有基礎拉梁時,應將基礎拉梁按層1輸入,以某學生宿舍樓為例。該項目為三層鋼筋混凝土框架結構,丙類建筑,建筑場地為Ⅱ 類;層高3.3m,基礎埋深4.0m,基礎高度0.8m,室內外高差0.45m,根據《抗震規范》第6.1.2條,在7度地震區該工程框架結構的抗震等級為二級。設計者按3層框架房屋計算,首層層高取3.35m。即假定框架房屋嵌固在一0.05m處的基礎拉梁頂面;基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計:基礎按中心受壓計算。顯然,選取這樣的計算簡圖是不妥當的。因為,第一,按構造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩;第二《, 混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)第7.3.11條規定,框架結構底層柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經驗表明,這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算,即將基礎拉梁層按層一輸入,拉粱上如作用有荷載,應將荷載一并輸入。
3、基礎拉粱設計問題
多層框架房屋基礎埋深值大時,為了減小底層柱的計算長度和底層的位移。可在±0.000以下適當,位置設置基礎拉梁。但不宜按構造要求設置。宜按框架梁進行設計,并按規范規定設置箍筋加密區。但就抗震而言,應采用短柱基礎方案。一般說來,當獨立基礎埋置不深,或者埋置雖深但采用了短柱基礎時。由于地基不良或柱子荷載差別較大.或根據抗震要求,可沿兩個主軸方向設置構造基礎拉梁。基礎拉梁截面寬度可取柱中心距的1/20~l/30,高度可取柱中心距的l/12~1/18。構造基礎拉梁的截面可取上述限值范圍的下限,縱向受力鋼筋可取所連接柱子的最大軸力設計值的10% 作為拉力或壓力來計算,當為構造配筋,除滿足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ 14,配筋不得小于Ⅰ 8~ 200。當拉梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時,拉梁截面應適當加大,算出的配筋應和上述構造配筋疊加。
4、結構計算中幾個重要參數的選取問題
《抗震規范》第3.6.6.4條指出,所有的計算機計算結果,都應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。通常情況下,計算機的計算結果主要是結構的自振周期,樓層地震剪力系數,樓層彈性層間位移(包括最大位移與平均位移比)和彈塑性變形驗算時樓層的彈塑性層間位移。樓層的側向剛度比,振型參與質量系數,墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋,底層墻和柱底部截面的內力設計值。框架——抗震墻結構中抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。為了分析判斷計算機計算結果是否合理,進行結構設計計算時,除了有合理的結構方案、正確的結構計算簡圖外,正確填寫抗震設防烈度和場地類別,合理選取電算程序總信息中的其他各項參數也是十分重要的。
(1)結構的抗震等級
在工程設計中,多數房屋建筑按其抗震設防分類屬于丙類建筑,如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等。其抗震等級可根據烈度、結構類型和房屋的高度,按《抗震規范》表6.1.2確定,而對于電訊、交通、能源、消防和醫療等類建筑以及大型體育場館、大型零售商場等公共建筑,首先,應當
根據《建筑工程抗震設防分類標準》fGB50223-2004)確定其中哪些建筑屬于乙類建筑。對于乙、丙類建筑,其地震作用均按本地區抗震設防烈度計算。對于乙類建筑,一般情況下,當抗震設防烈度為6~8度時.抗震措施應符合按本地區抗震設防烈度提高一度的要求。所謂抗震措施,在這里主要體現為按本地區設防烈度提高一度,由《抗震規范》表6.1.2確定其抗震等級,當7度地區的乙類建筑的高度超過表6.1.2規定的范圍時,還應采取比一級抗震等級更有效的抗震措施。如:某7度地震區城市的一個大型零售商場和一個三級醫院的門診樓本屬乙類建筑,但設計人員錯當成丙類建筑來設計,使建設物的抗震能力大為降低,不得不對設計計算作重大修改。
(2)地震力的振型組合數
對于多層建筑.當不考慮扭轉耦聯計算時,地震力的振型組合數至少應取3;當振型數多于三時,宜取3的倍數,但不應多于層數;當房屋層數≤ 2時,振型數可取層數,對于不規則的高層建筑結構,當考慮扭轉耦聯時,振型數應≥9:結構層數較多或結構剛度突變較大時,振型數應多取,如結構有轉換層,頂部有小塔樓、屬多塔結構等,振型數應≥12或更多。但不能多于房屋層數的3倍,只有當定義彈性樓板,采用總剛分析,且必要時,振型數才可以取得更多。《抗震規范》中指出.合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的90%所需的振型數。SATWE等電算程序已有這種功能,可以很方便地輸出這種參與質量的比值。有人員不大重視電算程序使用手冊的應用,選取振型數時比較隨意,這是應當改進的,此外,由耦聯計算的地震剪力通常小于非耦聯計算得來的數值。僅當結構存在明顯扭轉時才采用耦聯計算,但在必要時應補充非耦聯計算。
(3)結構周期折減系數
框架結構及框架一抗震墻等結構中。由于填充墻的存在,使結構的實際剛度大于計算剛度。計算周期大于實際周期,因此,算出的地震剪力偏小,結構顯得不安全,所以對結構的計算周期進行折減是必要的;但若折減系數取得過大也是不妥當的。對于框架結構來說,采用砌體填充墻時,周期折減系數可取0.6~ 0.7;砌體填充墻較少或采用輕質砌塊時,可取0.7~ 0.8;完全采用輕質墻體板材時,可取0.9.只有無墻的純框架,計算周期才可以不折減。
二、多層建筑框架結構設計中應注意的問題
1、計算模型問題
目前常用的框架結構空間分析計算軟件都是以整幢樓的梁、柱整體參加工作進行計算分析的。對部分梁而言,盡管相交梁截面尺寸不同,相互之間卻不存在主、次梁關系,設計人員在繪制施工圖時,應注意配筋形式與受力分析相匹配。框架結構經空間分析程序電算,所有按主梁輸入模型的梁是整體工作的,部分梁將產生扭轉問題。一些三維空間分析軟件,雖已調整梁的抗扭剛度,但計算出來框架邊梁扭矩筋仍很大,因程序不計樓板對梁的約束作用(即實際扭矩計算值那么大),實際受力與計算模型不符,可把次梁支座改為鉸支座,并配以構造處理。
2、結構的超高問題
在抗震規范與高層建筑設計規范中,對高層建筑結構的總高度都有嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A 級高度的建筑外,增加了B 級高度的建筑。因此,結構工程師必須對結構的該項控制因素嚴格注意,一旦結構為B 級高度建筑甚或超過了B 級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題,導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要召開專家會議進行論證等工作的情況,這種現象應該引起結構工程師的高度重視。
3、嵌固端的設置問題
由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防。因此,嵌固端既有可能設置在地下室頂板,也有可能設置在人防頂板等位置。但是在這個問題上,結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置所帶來的一系列需要注意的問題。如:嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等等問題。而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。
4、短肢剪力墻的設置問題
在新規范中,對墻肢截面高厚比為5~8 的墻定義為短肢剪力墻,且根據實驗數據和實際經驗,對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制。因此,在高層建筑結構設計中,結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
參考文獻:
【關鍵詞】房地產住宅 ;綠色建筑設計 ;要點 ;分析
1建筑項目概況
1.1 工程概況。本工程為佛山市保利公館四期住宅項目,該工程建筑結構為框架結構,建筑主要應用材料為混凝土、鋼筋、鋼材、磚、玻璃等。在綠色建筑設計環節中,以綠色低碳為理念,將低碳技術、現代科技與生態景觀有機結合,以達到綠色建筑三星級標準。在建筑項目管理中,充分的應用全周期的 BIM 技術。在建筑頂部采用的是混凝土樓蓋,地面以上都為雙向板樓蓋布置,部分建筑園區內部設有多個小型建筑模塊。這樣的設計模式雖能滿足建筑需求,但對結構樓板的削弱化比較嚴重,且存在著平面凹凸不規則的情況。
1.2 工程重點與難點。該工程在實際設計環節中存在著兩個設計難點:(1)建筑綠色設計方面的問題;(2)建筑材料、能源節約方面的問題。
2房地產住宅項目綠色建筑設計要點
2.1 BIM 建筑信息模型應用下的綠色建筑設計。BIM 建筑信息模型在建筑工程中的應用,能對項目進行建模分析,BIM 技術在綠色建筑設計中的應用,使建筑項目能實現最大化應用。實現綠色建筑設計是多個部門共同協作結果,BIM建筑信息模型能針對該工程的各部門進行模型應用。綠色建筑設計包括定量分析計算,將工程設計周期降低,對項目成本進行綜合化的控制。在房地產住宅項目建設中應用 BIM 模型與相應的軟件,對工程項目進行詳細的分析。與 BIM 建筑信息模型相互結合的軟件有 :Ecotect、STAR-CCM+,這些軟件在模型應用中能直接計算出參數,確立項目設計標準。
2.2 綠色建筑能源的應用。住宅建筑比較耗能,如何通過建筑設計滿足建筑功能需求的基礎上實現建筑節能,是綠色建筑項目設計中的重點。建筑朝向的設計與建筑節能息息相關,基于綠色建筑設計的需要對建筑朝向進行調整,使建筑整體角度與當地的主導風向形成最佳角,確保民用住宅建筑在風力作用下獲取到大的風能。這樣既能降低高層建筑所面臨的風荷載,還能減少住宅建筑設計中的風機的使用數量。
2.3 綠色建筑材料的應用。良好的建筑材料也會提升建筑項目的環保性,在建筑工程領域中研發出很多環保型的建筑材料,這些材料符合綠色建筑設計需求。在本文的住宅建筑設計中,將綠色建筑材料應用到建筑外墻中,一方面能有效改善建筑外關,另一方面還能避免建筑外墻材料對環境所帶來的污染。新一代的住宅建筑材料主要包含了新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、裝飾裝修材料等。目前,新型的墻體材料是指用混凝土、水泥、砂等硅酸質材料,有的材料中摻加爐渣、粉煤灰等工業廢料。該種材料具有保溫性、隔熱性、節能性,在房地產住宅項目中的應用能夠有效的保護環境。此外,在建筑材料的逐漸研發中,納米技術、生物化學技術、稀土技術、光催化技術、氣凝膠技術、信息技術等高新技術被應用到建筑施工中,這些技術都能有效提升房地產住宅建筑項目的質量,屬于科技化綠色建筑技術,在提升房地產建筑項目的高附加值基礎上,實現房地產住宅施工材料的功能化。
2.4 電氣節能技術的應用。在綠色建筑設計中,節能、環保是建筑設計的核心任務。在建筑項目設計環節中,電氣節能技術的應用,能有效緩解電網壓力,降低建筑群的耗電量。對建筑項目而言,電氣方面的設計是重點內容,應用電氣節能技術,能從根源上降低建筑內部電力系統的損耗。在實際電氣設計中設計者應該明確,建筑物是核心的供電系統。為實現電網中的電能平衡,需在配電網中采取無功補償的方式。此外,還可采用濾波器,降低電氣系統的電能損耗。
2.5 建筑項目節能分析。在房地產住宅建筑項目中應用綠色建筑設計技術,當實現項目的節能設計之后,還需要對其進行節能評價。良好的建筑節能評價能夠為建筑項目提供一些建議,并且促進項目設計。具體的評價內容包含了幾下兩方面 :(1)節能指標確定 ;在節能與能源利用一級指標中,主要包含的指標有 :建筑與圍護結構、供暖,通風與空調、照明與電氣、能量的綜合利用 ;(2)需要進行節能技術的選擇,如在自然通風、天然采光、遮陽、光導纖維利用等方面,借助 BIM 模型分析其實際應用,在建筑節能中應用高效暖通空調設備、高效照明設備等,對項目技術應用進行整合。
3結束語
在環境惡化、能源緊張的背景下,進行房地產住宅項目設計,需要盡可能的應用綠色建筑設計技術,通過對建筑材料、建筑能源利用等方面的綠色改造,提升房地產住宅項目的質量。在本文中通過對于實際建筑項目的分析,明確綠色建筑設計中需要建筑方對建筑設計方法選擇、建筑材料的應用等多方面進行考慮。綠色建筑設計項目分析環節中,首先需要從總體上進行綠色建筑設計技術的應用,如,BIM 技術的應用。其次在科技信息技術的支持下,應用綠色環保建筑材料。
參考文獻
宅產業化的重要組成部分;本文針對于目前在住宅設計相關規范中存在的一些問題進行
了深刻的論述,旨在為我國住宅設計相關規范的補充和修訂提供實施的參考意見。
關鍵詞:住宅設計規范思考
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A
1.前言
城市化帶動了房地產行業欣欣向榮的發展勢態,房地產行業已經成為了國民經濟支
柱性產業;目前《住宅設計規范》和《住宅建筑規范》中收納規范和設計標準,對比《住
宅建筑規范》和《高層民用建筑設計防火規范》中關于高層住宅規定中存在的明顯差異,
從這個角度上來說,國家應形成統一的建筑設計標準來約束建筑設計的工作,這有助于
房地產行業的發展。
2.住宅設計規范的發展概況
2.1住宅的發展概況
經濟的發展,帶動了住宅建設市場的強勁上漲;生活水平的提高使得人們思想觀念
發生了的變化,人們對住宅的不再僅僅局限于實用的居住功能,還對住宅建筑品質提出
了嚴格的標準。住宅產業化的發展被提上議事日程,住宅產業化能搞活住宅市場,并形
成相應的系統理論指導;在此系統理論化的指導下,能對住宅建設快速持續穩定的發展
提供有益的支撐。
2.2住宅相關建筑設計規范的修訂情況
上世紀五十年代,國家從設計管理、建筑設計通則、防火及消防、居住及公共建筑、
生產與倉庫及臨時性建筑等方面制定了《建筑設計規范》作為建筑設計的依據,在此規
范中并沒有將住宅設計規范單獨羅列出來。在1987年正式推出我國第一部可依賴的《住
宅建筑設計規范》,1999年建設部主編并批準執行了新的《住宅設計規范》GB50096-1999。
此后針對規范中問題做了修正,頒布了《住宅設計規范》GB50096-1999(2003版),2005
年《住宅建筑規范》GB50368-2005和《住宅性能評定技術標準》GB/T50352―2005相繼
出臺,最新版是《住宅建筑規范》GB50096-2011。
3.現行住宅建筑設計規范存在的主要問題
3.1條文內容上不清晰
據統計過往對住宅設計的規范有:《住宅建筑設計規范》GBJ96-86、《住宅設計規范》
GB50096-1999、《住宅設計規范》GB50096-1999(2003)《住宅建筑規范》GB50368-2005,
這些已經被新的《住宅設計規范》GB50096-2011所取代。我們了解到住宅規范對低層低
密度住宅、小面積公寓、商住兩用住宅仍關注不夠,容易造成了規范體系的混亂。
3.2定義相互矛盾
住宅的更新改造目前已成為城市住宅開發的主要形式,但由于環境因素的變化和居
住機能老化,迫切需要對住宅再生的實施做出必要的安排;國家相關規范條文存在嚴重
缺陷,針對于住宅形式定義的不準確,使得住宅進入市場后發生變化的情況比比皆是。
如:如現行《住宅設計規范》GB50096-2011中6.4.2規定:“十二層及以上的高層
住宅,每棟樓設置電梯不應少于兩臺”。而現行《住宅設計規范》另一章中“塔式和通廊
式高層住宅電梯宜成組集中布置。單元式高層住宅每單元只設一部電梯時應采用聯系廊
聯通”的要求,這顯然是自相矛盾。
3.3規范適應性差
現行住宅相關建筑設計規范本應該建立在住宅產業化基礎之上,但由于經濟的快速
發展,使得住宅相關建筑設計規范滯后不能有效適應變化和發展,進而不能達到住宅產
業化要求建立完備的住宅標準化體系的要求,阻礙了住宅產業化的發展。
3.4功能空間規范不足
目前在現行住宅相關建筑設計規范中在細節方面還存在缺陷;
如:伴隨起居室公共活動空間功能的強化,主臥室會客、娛樂、學習空間的功能弱
化。《住宅設計規范》5.1.2條文說明中“由臥室、起居室(廳)、廚房和衛生間等組成
的住宅套型,其面積不應小于30”中對起居室的規范不足以對功能空間的使用面積判
斷是否可用,因此起居室的使用面積很難確定。
再如:開放式廚房比較美觀,它把兩個本來相對獨立的空間――廚房和客廳連接起
來,裝修風格與整個家居協調統一,目前設計當中經常用到。而且微波爐、電烤箱,洗
碗機等新型廚房電氣在現代家庭中的角色越來越重要;作為儲物功能的電冰箱需要回歸
廚房,廚房也經常放置燃氣熱水器、直飲水設備等。《住宅設計規范》5.3.3指出:“廚
房應設置洗滌池、案臺、爐灶及排油煙機、熱水器等設施或為其預留位置。”對廚房開放
式廚房的使用度做出了要求,卻未能提及對開放式廚房需要解決的防止油煙等問題做出
表述,造成廚房的使用功能喪失。
4.完善住宅建筑設計標準體系的建議
4.1明確住宅建筑規范的地位
住宅建筑規范是住宅建筑的依據,其地位必須在建筑法規中予以確認,維護住宅建
筑規范嚴肅性,做好宣傳的力度和規范的推廣普及,并且理順住宅建筑設計規范關系,
梳理關系中所引發的矛盾,及時對細節做出明確的安排和相應處理。
4.2加強基礎標準建設
住宅建筑規范需要采用標準的術語進行文本的描述,對術語概念的界定要講求科學
性和力求規范。如:工程建設標準體系中,建筑設計專業的基礎標準主要包括術語標準、
圖形標準、模數標準、分類標準,占據基礎性地位。
4.3建立與設計規范編制及管理機制
住宅設計相關規范的編制工作要采取實際與專業相結合的方法,要根據住宅建設的
實際情況,進行研究工作。與此同時,規范出臺以后,要嚴格遵守規范的實施細則,明
確設計標準的時效性和溯及力,建立高效的執行機制。
4.4制定專項設計標準
時代的發展讓住宅產業化的趨勢已經勢不可擋,我們要用前瞻性的眼光來看待目前
住宅建筑規范性的問題,及時制定有利于住宅產業化發展的細致而全面的專項標準。
4.5設計結合使用實際
住宅建筑規范應該遵循理論聯系實際的方針,要針對實際存在的問題和矛盾進行規
范的研究和制定,從使用的便捷性和規范性著手;如:我國目前沒有可能全面淘汰砌體
結構體系,因此應該對砌體結構相關標準做出調整,使其繼續發揮作用。再如:5.8.1
對高層住宅的“外窗窗臺距樓面、地面的凈高低于0.90m時,應有防護設施”的規定,
并沒有對解決安全疏散問題做出詳細說明。
4.6提高設計自由度
住宅建筑規范約束了設計的行為,極大控制了設計的自由度造成設計的受限,而目
前建筑設計規范正向“性能規定型”轉變,因此我們可以將住宅建筑規范確定為以性能
規定作為制定的基礎,并且采用“性能規定型”放寬設計的自由度,以此來輔助和保障
住宅建筑設計規范體系框架結構和完整性。
結語:
住宅相關建筑設計規范的編制與修訂工作要以實事求是的原則進行相對應的整改,
無論是規范的編制工作和規范的執行機制都應該要適應住宅市場化和產業化的要求,強
化和理順各規范的從屬關系,以期為住宅發展和人們日益增長的物質生活水平提高做出
貢獻。
參考文獻:
【關鍵詞】擴初設計深度;建筑設計;作用
施工圖設計階段、初步設計階段和方案設計階段作為建筑設計的重要構成部分,其對建筑設計的質量和效果具有十分重要的影響。隨著建筑行業的迅速發展,"細部設計""設計完成度"和"設計精度"等詞頻繁出現在建筑業中,設計深度已經成為建筑設計水平的重要衡量標準[1]。一般而言,建筑設計的深度要求不受設計工藝技術所影響,而是與人類物質活動需求相適應,其僅僅只是設計分工的細化和工藝技術的進步而變得日趨條理化。
一、擴初設計深度概述
(一)內容
對于初步設計階段而言,其設計內容主要包括工程概算書、相關專業設計圖紙以及設計說明書,并且編排的順序為封面、扉頁、設計文件目錄、設計說明書、設計圖紙以及工程概算書。一般封面應將編制日期、編制單位和項目的名稱加以注明;扉頁上應將編制單位的相關專業負責人、工程總負責人、技術總負責人和法定代表人的姓名加以明確標注。對于設計說明書而言,其應包含各個專業的設計說明和設計總說明,其中各個專業的設計說明應包括材料表和主要設備,可將其附在設計圖紙或設計說明書中,并需要將相關專業的詳細指標和標注加以注明。而設計總說明應明確標注人防、節能、消防、園林綠化、交通、設計指導思想和特點、設計規模和范圍、工程概況、氣候條件、地理條件、相關的文件和法規等相關內容;職業健康、勞動保護和環保等相關標準和原則;抗震設防、結構選型、生產工藝流程、外部市政條件、電氣系統和設備的用量組成與標準、室內外裝修等內容[2]。此外,設計圖紙需要含有全部的專業內容,其深度應與直接指導施工的相關標準基本一致;工程概算書則應將水泥和鋼材等主要材料表、其他工程與費用概算書、各單位工程概算書、各單項工程綜合概算書、總概算表以及編制說明(建筑范圍和規模、工程概況、編制依據等)等加以標注說明。
(二)重要性
建筑設計主要分為三個階段,分別是施工圖設計、初步設計和方案設計階段。在建筑工程建設過程中,辦理工程建設的相關手續時需使用方案設計文件,而施工中的重要依據則是施工圖設計文件。因此政府的相關部分以及建筑單位往往都只對施工圖設計和方案設計階段加以高度重視,但是嚴重忽視了初步設計,導致初步設計工作難以順利實施,嚴重影響了建筑工程的整體質量,因而擴充初步設計深度十分之必要。
二、擴初設計深度在建筑設計中的作用
擴初設計深度在建筑設計中的作用,其主要表現在以下三個方面:一是工程概算書深度擴充的作用;二是設計圖紙深度擴充的作用;三是設計說明書深度擴充的作用。
(一)工程概算書方面
建筑工程項目造價把控的重要部分就是工程概算書,其不僅會對工程項目造價的控制產生一定的影響,還對工程投資資金分配的合理性以及投資計劃的真實性具有決定性作用。而對工程概算書的深度加以擴充,主要就是保證工程概算書能夠將設計內容進行準確和完整的反映,并要求工程項目在編制過程中能夠對所在地的物價水平加以真實地反映,避免編制過程出現重復和漏項現象[3]。就現階段而言,大部分建設單位在控制工程造價的過程中,往往只利用工作量的增加以及施工過程中現場變更的卡死等方式對施工階段的造價加以控制,而對項目前期工程概算工作加以忽視,這樣難以實現工程項目造價的有效控制。設計階段作為建筑工程項目造價控制的重要環節,初步設計階段能夠對建筑設計的標準、方法以及重大技術問題等加以確定,以此來控制工程造價,因此擴充工程概算書的深度將會對工程造價的控制程度產生直接的影響。一般情況下,初步設計階段的概算審查作為有效控制工程項目造價的重要環節,其必須要結合設計說明和設計圖紙,以現有的設備材料價格和概算定額為依據進行編制。這樣才能對建筑項目投資構成和數量加以全面完整反映,合理確定工程項目的造價,有效控制工程造價和投資規模,促進設計概算編制準確性的提升。
(二)設計圖紙方面
對于建筑設計的初步設計階段而言,設計圖紙發揮著十分重要的作用,其設計的最終目的主要就是為了出圖。對設計圖紙的深度加以擴充,其必須要盡可能深化完善初步設計的圖紙,使其能夠對施工進行直接的指導,從而及時發現和解決各專業圖紙之間的沖突以及設計圖紙中存在的問題。這樣不僅能夠完善建筑設計施工圖,協調好各個專業之間的關系,還能夠有效促進施工圖設計階段時間的減少。同時,在設計建筑設計施工圖的過程中,建筑單位應積極修改項目局部功能的變更意見,從而減少施工圖修改和設計工作的系統化和繁重性[4]。此外,對設計圖紙的深化加以擴充,能夠在很大程度上保證工程概算書的是計劃和細化,有利于對建筑工程項目的造價加以有效控制,促進建筑設計水平和質量的提升。
(三)設計說明書方面
設計說明書作為建筑初步設計中的重要內容和指導方向,其不僅能夠基本定型設計內容,并且其深度能夠對建筑工程后續工作的細化度和連貫性產生直接的影響。對于設計說明書而言,對其設計深度加以擴充,主要就是盡可能細化初步設計,需要對抗震等級、結構選型、施工工藝、地質情況、工程概況和設計依據等基本參數和內容進行簡單的介紹。同時還應詳細說明勞動安全衛生、環保、人防、節能、消防、智能、熱能動力、通風、空調、采暖、弱電、強電、給水排水、結構、建筑等方面的相關參數指標、設計標準和設計思路[5]。這樣才能讓人對建筑工程項目的基本情況進行具體而明確的了解,并且相關單位和部分在審圖的過程中,能夠及時準確發現初步設計中存在的不足之處,便于補充和完善相關的設計。
結束語:
就目前而言,大部分建設單位在進行建筑設計時,往往只重視施工圖設計和方案設計,而嚴重忽視其初步設計階段,導致建筑品質低下,這在一定程度上要求相關部門能夠有效擴充初步設計深度。值得注意的是,在擴充初步設計深度的過程中,必須要保證設計經驗的豐富性以及設計周期的充足性,充分發揮出工程概算書、設計圖紙以及設計說明書的作用。只有這樣,才便于工程相關管理人員和設計人員改進目標,全面認識到擴初設計深度的重要性,提高建筑設計的水平和質量,促進環境與建筑的高度契合,實現建筑行業的可持續發展。
參考文獻
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[2]李志,王順勇. 淺談擴初設計深度在建筑設計中的作用[J]. 科技風,2010,21:151.
[3]黃志翔. 建筑策劃在建筑設計中的作用[J]. 科技資訊,2011,21:65+67.
關鍵詞:建筑;室內設計;園林;景觀
一、建筑與室內設計的產生與發展
1 中國的建筑與室內設計發展概況。中國夏商兩代已經出現了壁壘森嚴的城市和建于夯土臺上的大殿,并產生了中國傳統建筑的基本空間要素――廊院。春秋戰國時期的建筑追求高大、華麗和宏偉,瓦、磚、斗拱及高臺建筑開始出現。秦漢是中國建筑藝術發展的第一個高峰,阿房官和始皇陵均為該時期大手筆的建筑作品。唐代是中國歷史上的輝煌期,也是中國木構建筑的成熟期。唐代建筑技術的最大成就便是斗拱的完善和木構架體系的成熟。宋代在建筑裝飾及色彩處理上有較大的發展。明清兩代在建筑群體組合及空間氛圍的營造上取得了很大的成就。
2 古埃及的建筑與室內設計。金字塔是埃及文明的見證,它采用了簡潔的幾何形,形成了一種典型的紀念建筑風格,最著名的是吉薩金字塔群。
古埃及的廟宇是由住宅擴大而成,采用石材作為橫梁的石梁柱結構,空間中柱子大而密,密密的柱子和采用的高側窗采光使廟宇室內充滿一種神秘感。如著名的阿蒙神廟。
3 古希臘的建筑與室內設計。以雅典衛城為代表的古希臘神廟建筑,其平面形式有圓形神廟、端柱式、列柱式、列柱圍廊式,立面由三角形山花+端部柱廊構成。希臘建筑刻意安排不對稱。古希臘有三種成熟的柱式,多立克柱式、愛奧尼克式和科林斯柱式,帕提農神廟同時使用多立克和愛奧尼克柱式。
4 歐洲中世紀的建筑與室內設計。拜占庭風格影響早期基督教建筑,利用帆拱解決了將圓屋頂放在多邊形平面上的難題,于是屋頂造型由帆拱上放置穹頂取代了十字拱。代表作是圣索菲亞大教堂。
哥特式建筑使用雙圓心的尖券和尖拱,減輕側推力和結構厚度,飛扶壁的運用可使高度降低,擴大采光面積。
5 新藝術運動的建筑與室內設計。新藝術運動拒絕復古和傳統式樣,提倡運用現代材料和技術(如鐵和玻璃)。新藝術運動的基本主題紋樣是S形曲線。由于鐵便于制作各種曲線,因此室內裝飾中大量應用鐵構件。
6 現代主義的建筑與室內設計。現代主義建筑設計出現了四位先驅人物:格羅皮烏斯、密斯?凡?德羅、勒啊布西耶、賴特。
格羅皮烏斯創立了第一個培養現代設計人才的學校――包豪斯,并親自設計學校的校舍。該設計既表達了建筑相互之間的有機關系,又體現了現代主義的設計。
密斯?凡?德羅提出了“少就是多”的口號,在建筑設計中精于對鋼與玻璃的運用。為巴塞羅那博覽會設計建造的德國展覽館使他贏得了廣泛的國際聲譽。
賴特倡導“有機建筑論”,強調建筑與環境的有機整體關系,賴特的建筑作品充滿了浪漫主義色彩,其代表作品是流水別墅。
二、園林與景觀設計的產生和發展
1 中國古典園林的歷史發展概況。中國古典園林的產生和發展經歷了秦漢的生成期、魏晉南北朝的轉折期、隋唐的全盛期、兩宋至清初的成熟前期、清中葉至清末的成熟后期。
隋唐兩朝是中國園林發展的全盛期,在皇家園林方面,隨西苑在沿襲“一池三山”模式的基礎上開創了園中園及完整水系的規劃形式。宋元明清是中國古典園林的成熟期,其內容和形式已經完全定型,造園的藝術和技術也基本達到了最高的水平。中國古典園林追求詩情畫意,追求情景的交融。意境乃是中國古典園林的最高追求。
2 西方古典園林的歷史發展概況。古埃及真正的園林概念形成是在新王國時期,其庭園平面為對稱的幾何式,庭園為方形,中心為水池,它完全不同于中國秦代開創的一池三山格局。
古巴比倫的園林類型有獵苑、圣苑及著名的空中花園,空中花園是最早的屋頂花園。
古希臘的園林類型有宮廷庭園、文人園、宅園及公共性園林。么共性園林主要包括圣林和競技園,競技園成為后世歐洲體育公園的前身。
古羅馬園林形式多仿希臘的柱廊園及宮廷庭園,到羅馬全盛時期開創了一種新的園林形式――別墅園。
意大利文藝復興初期仍沿襲古羅馬別墅庭園形式,沿山坡建園,這種依山丘地勢高低分臺層處理的別墅園又稱臺地園,是西方古典園林的重要代表類型。
3 西方近現代園林發展概況。城市公園興起在英國,卻在美國取得了大的成就。奧姆斯特德吸收了英國風景園的精華,創造了符合時代要求的新園林,成為近代園林的奠基人。現代園林設計在第二次世界大戰后逐漸形成了融功能、空間組織及形式創新與一體的現代設計風格。
4 現代景觀設計的發展思路
(1)設計要素創新的思路。現代技術產生的新的材料和手段,使得設計可以自如地運用光影、色彩、聲音、質感等形式要素及地形、水體、植物、建筑等形體要素,創造現代景觀。
(2)生態化的設計思路。關于保護表土層、不在造成容易侵蝕的陡坡地段建設、保護具有生態意義的低濕地與水系、按當地生態群落進行種植設計。
(3)反映文脈的設計思路。對于文化與場所的反映是后現代主義設計的一個重要主張之一。
(4)追求隱喻和象征是設計思路。追求隱喻和象征也是后現代主義設計的重要主張。設計師為了體現自然理想或基地的歷史環境,在設計中通過文化、形態或空間的隱喻和象征來創造有意義的形式。
(5)當代藝術表現的設計思路。當代藝術越來越多地滲透到景觀園林設計中,帶有實驗性的大地藝術借助景觀設計手段找到了自己的表現舞臺。
關鍵字:民用建筑;施工圖設計;常見問題;解決策略
隨著今年來我國建筑業的飛速發展,民用建筑施工圖設計面臨著新的挑戰與機遇,同時對建筑專業設計人員的執業能力要求也在不斷提高。然而,目前民用建筑的設計周期不斷壓縮,此外,建筑設計相關技術人員的技術水平參差不齊,因此,在民用建筑施工圖設計中不可避免地出現這樣或那樣的問題。本文結合以下幾方面當前常見的民用建筑工程施工圖設計問題加以分析。
一、民用建筑設計圖紙常見問題
研究表明,一般情況下對于民用建筑設計圖紙常見問題主要涉及到立面圖、平面圖、剖面圖、詳圖等圖紙的設計常常達不到《建筑工程設計文件編制深度規定》(2003年版)的深度要求,以下的問題最為普遍。
1、立面圖
立面圖中未詳細標注外墻材質、色彩構成,也未以圖例形式加以表達,在立面底層常會遺漏風道、地下窗井、坡道等,屋頂構架以裝飾另詳粗略交代,沒有準確的平面定位、立面尺度把控,更談不上結構專業的配合設計。
2、平面圖
通常情況下,對于功能較為復雜的平面其未繪出人防分區示意圖以及防火分區示意圖;住宅地下室常見將如自行車庫等房間門直接開向防煙樓梯間前室或者樓梯間,從而違反了《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045―95)6.2.5條規定;同時,由于地下室與地上共用樓梯間,但是在首層與地下室的出入口處缺少防火分隔措施;底層平面入口平臺寬度不滿足無障礙設計要求,無障礙坡道中間休息平臺的水平長度不足1.5 米;底層平面缺散水、指北針、剖切線位置及墻身索引位置、編號以及樓電梯編號索引等;而且當住宅的公共出入口位于陽臺、外廊及開敞樓梯平臺的下部時,并沒有采取相關防止物體墜落傷人的安全措施;此外,濫用防火門或者防火門等級混淆,開啟方向太過隨意以及出屋面樓梯間疏散門未設閉門器,從而對正壓送風的樓梯間造成泄壓。
3、剖面圖
對于剖面圖中的剖視位置沒有選取在具有代表性的部位,也不能將剖切位置的所有可見的內容詳細表達出來,給今后施工人員的施工造成一定的困難。
4、詳圖
有關數據表明,許多設計人員對詳圖的設計工作沒有給以足夠的重視,通常在詳圖設計中會忽略消防、安全防護等方面的要求,應引起注意。
(1)墻身詳圖設計中易出現以下問題:易遺漏不采暖地下室地板保溫、外挑陽臺底板保溫及窗口等熱橋部位的保溫處理;基礎形式與結構不符;低外窗及落地陽臺的安全防護措施不詳,當選用防護欄桿時其垂直桿件間凈距必須要不大于0.11 米。
(2)門窗詳圖。對于開啟扇位置以及門窗開啟面積等的設計沒有充分地考慮其他因素。當采用自然排煙方式時,消防電梯間前室、防煙樓梯間前室可開啟外窗面積應不小于2m2,同時要使合用前室開窗面積不小于3 m2;而開啟扇距地高度應滿足安全防護要求,住宅應不小于0.9 m,公建應不小于0.8 m,否則應采取加防護欄桿等措施。
二、施工圖設計說明常見問題
在建筑設計說明中,對建筑設計依據、建筑工程概況、建筑工程設計要點、建筑節能設計、人防工程設計、建筑消防設計、無障礙設計以及汽車庫設計等的表述中,因對規范概念理解不透徹、模糊或不能形成相同信息,在相關圖紙中的關聯思維模式上造成多處表述矛盾,若在施工圖設計出圖階段不能嚴格把關,就會把問題帶到施工圖審查甚至施工中去,不僅給建設單位造成經濟損失,而且會給后期工程驗收留下更多的安全隱患。
1、民用建筑工程概況
建筑工程概況中建筑分類和耐火等級、建筑高度、陽臺建筑面積概念模糊。
1)建筑高度。關于建筑高度的計算,在設計中經常會出現漏算室內外高差或者多加女兒墻高度的情形。通常情況下,無論多層還是高層建筑,其建筑高度都應為建筑物室外地面到其檐口或屋面面層的高度。
2)建筑分類和耐火等級。只有高層建筑才劃分建筑分類,一類高層的耐火等級應為一級,二類高層建筑、裙房的耐火等級不應低于二級,高層建筑地下室的耐火等級應為一級。對于多層建筑而言,耐火等級有一級、二級、三級、四級4個等級,對應規定了不同耐火等級的最多允許層數和防火分區最大允許建筑面積。
2、民用建筑工程設計要點
屋面和地下工程防水設計達不到設防等級要求,說明中的防水材料與工程做法、墻身詳圖不一致。因《地下工程防水技術規范》(GB 50108―2008)4.8.1條規定“地下工程種植頂板的防水等級應為一級”、《種植屋面工程技術規程》(JGJ 155―2007)3.0.7條規定種植屋面最上道防水層必須采用耐根穿刺防水材料,故更應特別注意種植屋面的防水設計。
3、民用建筑環保設計
在環保設計中,相關人員并沒有對所使用的無機非金屬建筑材料及裝修材料放射性指標限量、建筑材料及裝修材料的有毒物質散發量作出明確要求。建筑環保設計應依據《住宅建筑規范》(GB5 0368―2005)7.4.1條和《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325―2001)來執行。同時,民用建筑環保設計中極易被忽略的是如果民用建筑工程場地土壤氡的濃度測定結果在20 000 Bq/m3到30 000 Bq/m3之間,或土壤表面氡析出率在0.05 Bq/m2?s與0.1 Bq/m2?s之間時,必須要采取建筑物底層地面抗開裂措施。
4、民用建筑汽車庫的設計
在進行民用建筑汽車庫的設計時,要確保汽車庫應依據《汽車庫建筑設計規范》(JGJ 100―98)進行設計,設計中常出現以下問題:1)地下車庫出入口距道路紅線不足7.50 m。《民用建筑設計通則》(GB 50352―2005)5.2.4條有明確規定,地下車庫出入口與道路垂直時,出入口與道路紅線應保持≥7.50 m安全距離。2)汽車庫內通車道的最大縱向坡度超《汽車庫建筑設計規范》(JGJ 100―98)表4.1.7的規定。設計時應考慮到安全和駕駛員的心理影響、汽車爬坡能力和剎車能力。
5、民用建筑的無障礙設計
民用建筑的無障礙設計其目的是為了給城市創建一個無障礙的環境,從而提高人民社會生活質量,并能夠確保給行動不便者可以方便、快捷、安全地使用建筑物。同時,按照相關規定,對于七層及七層以上的民用建筑應該對建筑入口、候梯廳、入口平臺、公共走道以及無障礙住房等進行有效的無障礙設計,從而確保施工質量,有數據表明,以往的民用建筑施工圖設計中常常遺漏無障礙住房的設計,從而影響到整體的設計效果。
三、結語
綜上所述,隨著我國城市化進程的加快,民用建筑的需求不斷加大,同時其施工圖的設計也將面臨著新的挑戰與機遇。因為,民用建筑施工圖的設計直接關系到整個建筑工程的施工質量與效率。相關設計人員必須要把好民用建筑施工圖設計這一關,確保所設計的施工圖紙符合相關標準,將各種施工安全隱患消滅在施工之前,并能夠有效地指導施工。從而提高民用建筑的施工效率,并能夠最大限度地為施工單位實現經濟效益和社會效益。
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