高层建筑防火安全隐患的问题及应对策略论文
在各领域中,许多人都写过论文吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我收集整理的高层建筑防火安全隐患的问题及应对策略论文,欢迎大家分享。
摘要:
随着城市化的发展进程,高层建筑呈现出蓬勃发展的态势,为缓解交通拥堵的压力,以及给人们出行带来便利,建筑物的高度越来越高,而在高层建筑施工中建筑的安全隐患问题是当前人们普遍关注的热点问题。为更好地解决这一问题,本文将对高层建筑安全隐患进行整理,分析具体解决此类问题的措施,以供参考。
关键词:
建筑;问题;防火设计;
引言:
目前,随着城市人口数量的剧增,人口密度不断增加,高层建筑的出现迎合了时代发展的需要,解决了城市用地紧张的问题。但因高层建筑带来的火灾问题也在逐年上升,这一定程度上,阻碍了城市的健康发展,对人们的生命财产安全带来了负面影响。因此,如何采取有效措施,降低火灾的频发程度,是防止建筑火灾隐患的关键。
一、高层建筑防火安全隐患问题
(一)人口密度大,人员疏散有一定难度
在高层建筑施工设计中,由于建筑高度较高,所以居住用户的人数也较多,若遇到火灾问题,现在第一时间内实现人员的疏散难度较大。其主要原因不仅仅是人数较多,同时疏散的距离也相对较远,若想将人员快速送到安全区域困难较大。通过相关调查研究表明,在相关的消防队伍测试中,经验丰富的消防队员若想从离地150米的高空到地面的时间要长达15分钟。而烟气和火源传播蔓延的速度却很快,同时在人员疏散的过程与烟气和火源的传播方向是相互对立的,这也给人员疏散带来一定难度[1]。
(二)管井数量多,容易引发烟囱效应
普遍的高层建筑施工中,所采用的装饰装修材料都具有一定的易燃易爆的属性,当火灾出现时,极容易通过井管进行速度传播,如楼梯通道、排烟道、电梯井道等等,这些井管容易出现烟囱效应,对建筑防火带来难度。
(三)高层建筑结构因素影响
从高层建筑的结构上看,其与一般性的建筑相比更为复杂,因此,救援的难度也相对较大。尤其是近些年玻璃幕墙在高层建筑施工的普遍应用和推广,给建筑的防火安全带来极大的影响。若火灾来临时,玻璃幕墙因碰撞或温度过高产生破碎现象,则容易在建筑内的人员带来严重的危险,同时玻璃幕墙的增多也给建筑的消防供水带来了难度。
(四)火灾扑救难度较大
高层建筑在面临火灾风险时,消防队伍所应用的灭火器具往往无法送达建筑火灾高度,这给火灾的扑救带来极大的难度。火灾现场高热的辐射烟雾能迅速蔓延,同时高处空气流通较快,消防队员难以及时切断火灾源头、当火势蔓延速度加快后,建筑内的水源供给就难以满足实际需要,需要消防车通过室外补给的方式进行灭火,而消防用水的耐压程度往往无法送到满足高层建筑灭火的需要。而此时若高层建筑未安装消防电梯,则消防队伍就要戴好防护面具,采取从走步梯的方式进行灭火,不但消耗了大量体力,同时还会与建筑内部疏散人员形成对流延误救火时间[2],使消防队伍人员不能第一时间到达火灾现场进行火情扑救。
(五)高层建筑的功能相对复杂
从高层建筑的功能上看,为满足人们日益增长的功能需求,建筑功能已经逐步向复杂化趋势发展,电气组件和设备较多,进而增加了火灾发生的几率,尤其是遇到管理不当的问题时,极易引发火灾。特别是那些面积较大的综合高层建筑,一旦引发火灾,其后果不堪设想。
二、如何有效解决高层建筑的安全隐患问题
(一)做好施工阶段的防火设计
高层建筑的结构相对复杂,因此在建筑的设计阶段尤其要注意建筑的防火问题。首先,要在设计环节中加强对施工图纸的复查和责任划定与倒查机制的建立,保证施工设计与相关的消防制度要求相一致。同时,作为消防安保部门还要做好高层建筑消防施工的验收和审核,重点审核内容要遵照相关的消防制度展开,对于开发商以及施工个人的篡改消防施工设计内容的'行为进行严厉惩处。此外,在建筑材料的选择上加强重视,如采用的隔离墙应具备加强的防火性能,进而提升建筑的整体防火性能,当火灾发生时,不会导致建筑内的人员因过于慌乱,错失逃生的机会。同时在逃离通道电梯设置也要把控整体的安全性,确保人员的顺利逃生[3]。
(二)组建火灾自救组织
在建筑火灾发生时,若想顺利地实现建筑内部人员的疏散,单独依靠消防队伍的救助显然不切实际。因此,要做好火灾发生时的自救方案制定,在具体方案制定上应该参照相关的规定。首先,考虑到建筑物的高度来制定专属的消防设计方案,内容要根据相关的防火设计规定执行,只要符合规定内容的,均可进行采纳和借鉴。同时也可以参考其他高层建筑的防火设计方案来制定自身的方案。其次,应由建筑住户与物业结合建立火灾应急队伍,在火灾来临时,帮助建筑内的人员进行自救,同时因其更了解建筑内的构造和地形,也可以在消防队伍赶到后帮助消防队员进行现场的营救。
(三)火灾发生时的防火设计
在高层建筑施工设计中,对于建筑物彼此之间的空间距离有着明确的规定,这对于与高层建筑的防火性能提升起到至关重要的作用。当单独一个建筑物发生火灾后,不会对周遭其他建筑物造成影响,同时也能为自身内部人员的疏散提供便利。因高层建筑主要集中在城市街道繁华的地区,往往交通较为便利,这就要求在建筑施工过程中还要注意周边车道的防火设计,这是不容忽视的要点。其次,在火灾发生时,要保持冷静,可将建筑内部人员进行分流,在火灾不太严重时,首选电梯进行疏散,因电梯的疏散速度高于楼梯,所以在火灾蔓延速度不高时,可选用电梯。此外,高层建筑的顶端也是疏散人员的主要场所,楼顶可以作为直升机救援的主要场所[4]。
(四)火灾照明灯与疏散指示标牌设计
当火灾来临时,往往会出现断电的现象,这一定程度上给高层建筑的人员疏散带来难度,因此,要求在高层建筑的防火设计中,注意穿插专门的照明灯,并规定此类照明灯平时不予使用,只在火灾来临时点亮。同时,在防火设计中,还要注重疏散指示标牌的建立,这将为停电后的人员疏散起到指示作用。而为将事故照明灯与指示标牌发挥其应用的作用。在设立时应注意将其设立在人员密集的地方,如楼道口、电梯间隔处等等。同时安装的地点周围不能有其他易燃品的出现,避免火势蔓延烧毁此类标识和指示灯。此外,还要设立单独的供电系统,保证其电源的稳定性。
(五)消防电梯的设计
能够在火灾发生时,对火灾的火源进行扑灭,降低火势,延缓火灾蔓延速度,减少人员损伤的主要力量是消防队伍。所以消防队伍集合并到达火灾现场的速度就显得尤为重要。高层建筑的主要特点是整体建筑的高度较高,若只依靠步梯攀爬的方式进行火灾救援显然会错失救火的最佳时间。因此,设计并投用专业的消防电梯是十分必要的,其在一定程度上能提升救火的整体效率。在设计此类电梯时,应注意在电梯井壁的材料应用上,保持机房的隔墙耐火程度应不少于两小时,并在井道的顶端设置排烟系统[5]。
(六)火灾预防制度的制定
除了上述设计的要点外,我们还应该做好火灾预防制度的设计。并由建筑的物业主管部门对高层建筑的业主定期进行防火知识的普及和教育。具体制度中应包含如何正确的使用电器和火源,如何避免火灾隐患,当火灾到来时,应具备哪些素质,如何正确的逃生和等待救援等内容。同时,还要进行定期的消防管理,对于建筑内部现有的消防用品以及设施进行试验检查,确保设施的完整性、可靠性。除了一些居住型的高层建筑外,一些综合性的商业建筑楼梯,如商超、百货等大型建筑也需要加强防火设计,如通过设置消防栓、灭火器,烟雾警示器等等。此外,各类餐饮部门也应该做好废水的处理和收集,因此类用户排污废水中,油脂的含量较高,极易引发火灾,因此,处理好此类废水工作显得尤为重要,应避免此类废水靠近废水,提升综合高层建筑楼梯的消防能力。
(七)自动警报系统的设计
高层建筑的住户总量大,种类也不尽相同。有居家型、商户型、餐饮型、办公型等等,若想在第一时间知道火灾发生现状,必须要安装自动警报系统。这也是高层建筑防火安全设置中最基础的一部分。因此,应该配备专人进行警报系统的维护,以备火灾来临时,警报系统能发挥其应有的作用。
(八)提高建筑结构的耐火等级
高层建筑结构施工中,应根据业主的实际需要,选择适宜的结构材料。尤其是对于人口密度较大的建筑结构施工中,所采用的吊顶以及装饰用品材料,应具备耐火性能和隔热性能。如轻钢龙骨装饰材料,同时在材料进场之前应经过耐火隔热的相关测试,在确保测试合格后方可投入使用,对于一些原有木结构建筑以及一些耐火隔热性能较低的钢架结构建筑,或已经在装饰施工环节投入可燃吊顶的高层建筑施工,需要进行改建施工,其目的是提高此类建筑的耐火隔热性能。如在钢结构建筑的钢架支撑上涂上防火涂料,或者贴敷隔热材料等方式,提升钢结构建筑的防火性能。再如在紧急疏散楼道间的墙面上,应有防火涂料。对于一些酒店的客房装饰中,窗帘、床上用品外罩包裹上都可以采用防燃、阻燃的材料。再如一些高层综合体建筑中所采用的地毯,应有防燃、阻燃材料,并按照国家的消防技术规范的相关规定制定建筑防火分区,在火灾出现时,能实现防火分隔的目的,能有限降低火势的蔓延,保障建筑物内人员的安全。
三、结语
总而言之,高层建筑若发生火灾,其蔓延速度极快,并且疏散难度较大,威胁住户的人身安全。因此,应从源头把控,加强施工设计环节的防火设计功能,提升建筑结构的耐火性能,并组织建筑内部人员展开防火自救,当火灾发生时避免慌乱,根据指示标志和照明灯的指示方向找到正确的逃生通道路线,提升高层建筑的消防能力,正确解决火灾隐患的发生。
参考文献
[1]蓝天翔.城市高层建筑防火监督检查要点探讨[J].科技创新与应用,2020(34):129-130.
[2]梁煜.高层建筑防火安全隐患及解决对策[J].今日消防,2020,5(10):87-88.
[3]刘思池.高层建筑防火安全隐患分析及解决措施[J].消防界(电子版),2020,6(18):67+69.
[4]万帅,吕牮楠.高层建筑防火安全隐患及对策[J].消防界(电子版),2020,6(14):67-68.
[5]张楠.高层建筑防火安全隐患及对应策略探讨[J].今日消防,2020,5(07):110-111.
防震减灾,共创美好家园
自然灾害,包括人造灾害,都是人们最大的敌人。自然灾害有许多,比如,地震、酸雨、温室效应、台风等。人造灾害有火灾、水土流失等。远在古代,人们没有防范意识,都是求神拜佛保佑平安。随着社会的发展,人们懂得用科学道理、实用的方法来保护自己,减少灾害威胁到自己的生命。本文将告诉大家怎样用科学的方法来防震减灾,保护自己,保护家园。
据调查,全国有许多地方发生大地震,如1514年云南大理大地震,1975年辽宁海城大地震,1605年海南琼州大地震,1786年四川康定南地地震,1976年唐山大地震……如此多灾害,损伤惨重,特别是唐山大地震,有20多万人死亡和受伤。
其实,有些灾害是可以预防的。地震发生前,会有些预兆。比如马等牲畜会挣脱缰绳,并疯狂地往外跑;正在冬眠的蛇会涌出洞外;蜜蜂会惊飞、逃窜;狗会狂吠,还有一些家畜会出圈,到处窜跑;老鼠成群结队搬家……这些预兆可以让人们提前知道将发生地震,如果发现这些动物有这些反常现象,须先辨别真假,再向地震局报告,以防在先,及早撤离。
地震发生了并不是就必死无疑,其实,还有很多自救的方法。例如:地震了,你被压在废墟的底下,这时候,你不要盲目乱动,要冷静,先把手抽出来,慢慢地挪动废墟,先保持呼吸顺畅,再想办法呼吸,喊人员来救你。如果发生地震时你在家里,必须马上钻到坚硬、并且没有倒塌的小房间中躲避,以免砸伤。还有,要贴着坚固的墙壁或在门口蹲着,在房子倒塌后,再求生,要避免被弄伤。如果在野外,一定要避开陡崖,防止掉下山。还有要预防山体滑坡,以免滑下去。如果在学校,一定要听从老师的指挥,躲到课桌下,注意保护头部,如果在上体育课,要避免高大的建筑物,不要被砸伤。如果在电影院,要躲在观看椅底下避震,要避开挂在天花板上的灯、空调的悬挂物,用东西保护头部,听从指挥人员指挥撤离现场。在商场发生了地震,要避开玻璃柜,避开货物、广告牌、灯等物品。如果在公共汽车内,要躲在椅子底下或蹲下,要稳住重心,扶好扶手。
其他自然灾害不像地震一样不可避免,有时是完全可以控制的。
酸雨,被人们称为“空中死神”,因为人们的工厂排放出的废气,(硫化物)飘到空中,一下雨,便和雨一起下来,就成了酸雨。酸雨会导致湖水变酸,鱼虾类死亡;森林渐渐衰老;农田变贫瘠;一旦滴到文物古迹,珍贵字画上,马上会被腐蚀烂……可见,酸雨对人们的危害有多大!
温室效应就是指大气层中有气体吸收红外线,导致气温升高的一种效应。它的危害也不小,会导致很多人丧失生命,尤其是老人和小孩子。温室效应会使人得哮喘病等肺病,还会引发许多疾病,如脑炎、高烧。并会造成干旱、洪水,粮食减少,许许多多地方财物损失重大。
还有许多自然灾害,其中有许多是人类自己的“杰作”。所以,我们要有这方面的知识,不要自己害了自己。
不止自然灾害,还有人造灾害。如火灾、泥石流、水土流失等,都是人类自己砍伐树木而造成了不必要的损失。
所以,我倡议大家做好以下几点:
1、 保护森林,种植树木,保护水土。
2、 工厂不要排放太多废气,多用取之不尽的太阳能。
3、 要保护臭氧层,汽车不要排放废气。
4、 小心用火,不乱丢烟头。
5、 要多学防震、防灾方面的知识,有防范意识。
6、 节约用水,珍惜每一滴水。
如果先做好了这几点,会减少灾害的发生,或者一旦灾难发生时会挽回不少人的生命。
保护我们的家园——地球,便是保护自己。让我们行动起来,共同防止灾害的发生,让明天的地球更加光明,更加灿烂!
由于地球在不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动,这就是地震。 地震绝大部分都发生在地壳中。 地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。 构造地震是指在构造运动作用下,当地应力达到并超过岩层的强度极限时,岩层就会突然产生变形,乃至破裂,将能量一下子爆发出来地震防范要避免地震的灾害,最有效的办法是依靠自己。为此,我们需要学习和掌握一些防震知识,提高自身防护技能,做到“临震不惧”,防范有力。 1、 地震具有突发性,使人措手不及,地震开始时,如果正在屋内,切勿试图冲出房屋,这样砸的可能性极大。权宜之计是躲在坚固的床或桌下,倘若没有坚实的家具,应站在门口,门框多少有点保护作用。应远离窗户,因为窗玻璃可能震碎。 2、 如在室外,不要靠近楼房、树木、电线杆或其他任何可能倒塌的高大建筑物。尽可能远离高大建筑物,跑到空地上去。为免地震时失去平衡,应躺在地上。倘若附近没有空地,应该暂时在门口躲避。 3、 在公共场所遇到地震时,里面的人会因惊恐而导致拥挤,这是由于惊恐的人们找不到逃生的出口的缘故。这时需要的是镇静,定下心来寻找出口,不要乱跑乱窜。 火,不仅给人类带来光明、温暖和智能。不断促进人类社会的进步和发展,同时,失去控制的火也给人类带来了灾难和不幸,造成人员伤亡和财产的损失。因此,火既是人类的朋友,也是人类的敌人。 每个人都在祈求平安。但天有不测风云,人有旦夕祸福。一旦火灾降临,在浓烟毒气和烈焰包围下,不少人葬身火海,也有人里逃生幸免于难。“只有绝望的人,没有绝望的处境,”面对滚滚浓烟和熊熊烈焰,只要冷静机智运用火场自救与逃生知识,就有极大可能拯救自己。 1、 逃生预演,临危不乱 2、 熟悉环境,暗记出口 3、 通道出口,畅通无阻 4、 保持镇静,明辨方向,迅速撤离 5、 避难场所,固守待援 家庭火灾已经成为家庭的“第一安全杀手”。近日持续高温,市民要时刻注意预防家庭火灾。 近日获悉:深圳市今年1至6月共发生火警火灾312宗,其中家庭火警平均每月发生近30宗。统计显示,在已经成灾的42宗火灾中,一半以上是家庭火灾,有3人在家庭火灾事故中受伤。 在天灾人祸面前,世界是威猛的,而生命是渺小的,而人防更重要! 朋友 ,为了你自己的生命,请重视人防工作吧。 你的生命只有一次,而只要从身边的人防预防的点滴开始,你的生活也许会更有保障,你的生活将更加美好!
近几年,我国的经济发展速度极快,随着经济的发展,人们的生活水平也不断的提高。对建筑也有更高的要求。建筑结构的设计工作当中,建筑的稳定性是十分重要的。下文是我为大家搜集整理的建筑结构的论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅论建筑结构设计
【摘要】 在建筑设计中,结构的设计有着举足轻重的地位。为此,本文就建筑结构设计遵循的原则,建筑结构的基本要求,多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。
【关键字】 建筑;结构;设计;型式
引言
结构是建筑物赖以存在的物质基础,在一定意义上,结构支配着建筑,这是因为,任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造,建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等,合理的选择结构材料和结构型式,即可满足建筑物的美学原则,又可以带来经济效益。
一、建筑结构设计遵循的原则
1.满足使用功能要求
由于建筑物所处的环境和使用性质不同,除满足空间尺寸要求外,还要满足某些建筑物的特殊要求,如保温、通风、隔热、吸声等,在构造设计时要综合相关专业的技术知识,优化设计,选择经济合理的构造 措施 ,满足建筑使用功能要求。
2.确保结构安全
正确的结构计算时保证建筑物安全的前提,除对建筑结构、构件进行必要的计算外,对阳台栏杆、楼梯扶手、构件接缝等,要采取必要的措施,保证其在使用过程中的安全和可靠。
3.注重建筑经济的综合效益
建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。
二、建筑结构的基本要求
新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析 方法 的发展,都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。但是,这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。其要求包括以下方面:
1.稳定。整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动,这种危险可能来自结构自身,也可能来自地基的不均匀沉陷或基土的滑移,例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。
2.平衡。平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动,力的平衡条件总能得到满足,从宏观上来看,建筑物总是静止的。平衡的要求是结构与“机构”即几何可变体系的根本区别,因此建筑结构的任何部分都应当是几何不变的。
3.经济。现代建筑的结构部分造价通常不超过建筑总造价的30%,因此,结构的采用应当是使建筑的总造价最经济。结构的经济性并不是指单纯的造价,而是体现在多个方面,而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响,还受施工方法、施工速度以及结构的维护费用的影响。
4.美观。美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求,尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此,应当懂得,纯粹质朴和真实的结构会增加美的效果,不正确的结构将明显的损害建筑物的美观。
5.优化。应在建筑方案设计的基础上,在满足结构安全的前提下,充分优化结构设计,必要时应委托专业的设计公司进行结构设计和结构的优化设计,降低建筑物的自身荷载,减少主要材料的消耗,通过工程概算及其主要技术经济指标分析结构设计的优化程度。
结构专业的优化设计,不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的,而是以结构理论为基础,以工程 经验 为前提,以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导,以先进的结构分析方法为手段,对设计进行深入调整、改善与提高,对成本进行审核和监控,是对结构设计再加工的过程。“优化”工作是以原设计为基础,在充分尊重原设计的基础上,着眼于结构体系和结构布置的合理性和高新技术的应用,同时,“优化”的过程也是发现差错、纠正不足的过程,通过优化降低不安全因素,从而保证项目的技术质量和经济质量。结构设计优化是精益求精的过程,将会带来合理的设计、带来经济技术效益。
实现上述各项要求,在结构设计中就要贯彻“经济合理、技术先进、安全适用、确保质量”的结构设计原则,保证结构和建筑的和谐统一。
三、建筑结构选型
一个好的建筑设计,需要有一个好的结构型式去实现。而结构型式的最佳选择,要考虑到建筑上的使用功能、结构上的安全合理、艺术上的造型美观、造价上的经济,以及施工上的可能条件,进行综合分析比较才能最后确定。
以下针对多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式的受力特点、适用范围进行简单分析。
多层和高层房屋结构的主要承重结构体系有:混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系等。
1.混合结构体系
这是多层民用建筑房屋中最常用的一种结构型式,其墙体、基础等竖向构件采用砌体结构,而楼盖、屋盖等水平构件则采用钢筋混凝土梁板结构。结合抗震要求,在进行混合结构房屋设计和选型时,应注意以下一些问题。
(1)层高和房屋最大高宽比
限制房屋的高宽比,是为了保证房屋的刚度和房屋的整体抗弯承载力,普通砖、多孔砖和小砌块砌体房屋的层高不应超过4.5m。
(2)多层房屋的层数和高度限制
一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表中的规定。显然,采用烧结普通砖砌体的混合结构,其层数和总高度均比其他砌体的要好,对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋应比表中规定的降低3m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。
(3)纵横墙布置
在进行结构布置时,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案;纵横墙的布置宜均匀对齐,沿平面内宜对齐,沿竖向上下连续,同一轴线上的窗间墙宜均匀。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
2.框架结构体系
与混合结构类似,框架结构也可分为横向框架承重、纵向框架承重及纵横双向框架共同承重等布质形式。一般房屋框架采用横向框架承重,在房屋纵向设置连系梁与横向框架相连;当楼板为预制板时,楼板顺纵向布置,楼板现浇时,一般设置纵向次梁,形成单向板肋形楼盖体系。当柱网为正方形或接近正方形,或者楼面活荷载较大时,也往往采用纵横双向布置的框架,这时楼面长采用现浇双向板楼盖或井字梁楼盖。
框架结构体系包括全框架结构、内框架砖房和底部框架上部砖房几种形式。现浇钢筋混凝土框架结构房屋的适用高度分别为60m、55m、45m和25m。现浇框架结构的整体性和抗震性能都较好,建筑平面布置也相当灵活,广泛用于6――15层的多层和高层房屋,如学校的教学楼、实验楼、办公楼、医院等(其经济层数为10层左右、房屋的高宽比以5――7为宜)。在水平荷载作用下,框架的整体变形为剪切型。
四、结束语
建筑住宅在国家基本建设投资中占有很大的比例,因此在建筑结构设计中必须正确处理适用、经济、美观等几方面的关系。根据不同类型的建筑,正确的把握好结构的类型,更不能忽略建筑设计的经济性,要在满足使用要求下,用较少的投资建造美观、简洁、大方的建筑,让人们居住的更加舒适、健康。
参考文献
1.熊丹安,建筑结构,华南理工大学出版社,2009年版
浅析建筑抗震结构设计
摘要:抗震,是当前建筑施工必须要关注的话题,建筑结构的抗震也就成了房屋设计必须要考量的核心环节。 文章 将就建筑抗震设计的要求、目标、原则,以及相关的内容进行探讨。
关键词 抗震;结构;设计方法
如何能够让建筑在地震中保持安全,不受严重的损害,是当前建筑施工设计必须要考量的一个大问题,特别是近年来地震频繁,人们的生命财产受到严重威胁,建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素,为保证建筑的抗震能力,设计人员必须要根据相关标准,设计出具有相当抗震能力的房屋。
1.抗震设防的目标
我们所说的抗震设防,指的是对建筑物进行抗震设计,同时有针对性的采取一定的抗震构造的措施,最终实现结构抗震的效果和目的。一般来说,抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据,是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的,其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下,是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看,其基本要求建筑物在使用期间,可以应对对不同频率和强度的地震,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。这是我国抗震设计规范所采用的抗震设防目标。
建筑工程在施工中的设防的目标如下:1)如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需 修理 仍可继续使用;2)如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;3)如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。
也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看,多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑,在设计上要达到这样的防震效果:当遭遇多遇烈度作用时,建筑物处于弹性阶段,通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时,建筑物将进入弹塑性状态,但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时,建筑物可能会有严重破坏,但不至于倒塌。
2.建筑结构抗震设计方法要点
我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法,以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。第一阶段的设计方案,必须要符合抗震设计原则,同时根据与基本烈度相对应的众值烈度(相当于小震)的地震动参数,通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合,同时对结构构件截面,进行具有针对性的承载力验算,如果建筑物较高,还必须要进行变形验算,以保证其侧向变形不要过大。这样,一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度,同时也满足第二水准的设防要求(损坏可修)。当然,最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。
对于非地震高发区的大多数建筑结构而言,只进行第一阶段的设计已经足够了,但根据建筑的特点和地区的特征,少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构,还必须要进行第二阶段的设计,也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度(相当于大震)验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求(不发生倒塌)。如果发现有变形过大的薄弱层,那应该积极修改设计,或者可以采取相应的构造措施,以满足第三水准的设防要求,也就是大震不倒。
3.结构选型与结构布置
3.1 结构材料的选择
选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响,所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步,在研究建筑形式的同时进着手进行研究。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。这样做的目的,主要是为了能够根据工程的各方面条件,选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作,在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,再加上经技术、经济条件比较后再确定。如果我们单从抗震角度考虑,好的结构型式,应具备以下特点:1)延性系数高;2)“强度/重力”比值大;3)匀质性好;4)正交各向同性;5)构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性,并能发挥材料的全部强度。如果只从数据上看,按照上述标准来衡量,常见建筑结构类型,理论上的抗震性能优劣顺序是:1)钢结构;2)型钢混凝土结构;3)混凝土一钢混合结构;4)现浇钢筋混凝土结构;5)预应力混凝土结构等。当然,在这里必须要强调的是,我们说的抗震最好的钢结构,其优越性是相对性的,从优点看,其延性,连接较好,具有可靠的节点,同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线,从实际的经验看,钢结构建筑的表现都不错。但是,我们说的相对性,是只设计理念即施工方法的到位如果不到位这些建筑同样会在地震中受损。
3.2 抗震结构体系的确定
不同的结构体系,在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此,确定适合的抗震结构体系至关重要。《抗震规范》的基本要求:1)必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;2)形成多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;3)必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力;4)应该具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
总之,在选择确定建筑的结构体系时,建筑物刚度与场地条件的关系是必须要考虑的。如果建筑物自振周期与地基土的卓越周期接近一致,那就说明建筑可能会产生共振,进而加重建筑物损害。一般来说,建筑物的自振周期与结构本身刚度有关,所以在设计房屋之前,设计单位必须要掌握场地和地基土及其卓越周期,以便在建筑结构的设计中调整结构刚度,最终避开共振周期。
当然,在选择结构体系时,还应该要注意选择合理的基础形式。基础应该有足够的埋深,如果是多层房屋,就应该设置地下室。根据实践调查,设置地下室的房屋,可以减轻整个结构的震害。至于那些地基软弱的,就应该考虑选用桩基、筏板基础或箱形基础。而针对岩层高低起伏不均匀的情况,则可以考虑选择桩基,桩基可以穿入非液化土层,使建筑结构更加稳固。如果建筑物层数不多、地基条件又较好时,也可以采用单独基础或十字交叉带形基础等。
3.3 结构布置的一般原则
3.3.1 平面布置力求对称 通常情况下,对称结构在地面平动作用下只会发生平移振动,各构件的侧移量相等,这样就使得水平地震作用按构件刚度分配,所以各构件受力比较均匀,不会导致力的分布失衡。如果是非对称结构,刚心会偏在一边,质心与刚心不重合,即便只是发生地面平动也可能出现扭转振动。最终会导致远离刚心的构件,侧移量大,承担过度的水平地震剪力。这就很容易发生严重破坏,甚至可能会导致整个结构因一侧构件失效而倒塌。
3.3.2 竖向布置力求均匀 结构竖向布置均匀,可以最大限度的使其竖向刚度、强度变化均匀,这样可以有效的避免出现薄弱层。从建筑结构的特点看,临街的建筑物,往往会因为商业的需要,底部几层有大空间的设置。非临街的建筑物,底部也可能门厅、餐厅或停车场,而出现大空间。在这种结构中,上部的钢筋混凝土抗震墙或竖向支撑或砌体墙体到此被中止,而下部须采取框架体系。也就是说,上部各层为全墙体系或框架一抗震墙体系,而底层或底部两三层则为框架体系,整个结构属“框托墙”体系。地震经验指出,这种体系很不利于抗震。因此,在实际的抗震结构设计中,应该要保持结构竖向布置的均匀。
也就是说,同一楼层的框架柱,必须要具有大致相同的刚度、强度和延性,以此避免地震时,因受力大小悬殊而被各个击破的危险。此外,还必须注意的是,在采用纯框架结构的高层建筑中,楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连时,应该避免该柱变成短柱的情况,这样才能有效的避免地震时发生剪切破坏。
4.结语
总之,在建筑结构的防震设计中,设计人员必须根据建筑的实际情况,结合地质环境,在经济与安全的综合考量下,设计出科学合理的防震方案,保证建筑物在相应的防震标准下进行施工,保证建筑的安全。
参考文献:
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[3]王翠坤,杨沈.汶川地震对建筑结构设计的启示[J].震灾防御技术,2008(03).
浅谈建筑工程结构加固技术
摘 要:随着时代的不断进步和经济的飞速发展,我国的城市化程度日益加深,这对我国未来的经济社会建设具有重大的意义和深远的影响。但是,随着城市化发展,人们对生活质量的要求越来越高,对房屋建筑的性能要求越来越全面,如舒适性、功能性、节能型等性能都成为建筑工程施工设计过程中不可忽视的问题。其中,建筑工程的质量尤其重要,加强对建筑工程结构加固技术的应用,找出适合的加固方法,提高建筑工程质量已经成为我国建筑工程施工过程中十分重要的环节,因此,我们必须要对其给予高度的重视,满足人们和社会的需求,以促进经济发展、提高人们生活水平。
关键词:建筑工程;结构加固技术;现状;方法
一旦建筑物因为一些原因而不能够继续满足某种功能的要求或者对满足某种功能的要求产生怀疑的时候,我们就必须对建筑物的整体结构或者建筑物结构的某一部分进行检测,当检测结果显示被检测的建筑物存在安全隐患时,就需要对该建筑物进行一定的加固处理,严重时甚至要进行拆除重建。在我国,约有三分之二的大城市都处于地震区,每次发生地震时都会对当地的建筑物造成十分严重的破坏,此外,随着我国城市化进程的发展,人口和建筑物的密集程度越来越高,发生火灾的频率也迅速增加,所引发的后果日益严重,这十分不利于人们的工作和生活。因此,加强对建筑工程加固技术的应用是时代背景下的一项基本要求。
一、我国建筑工程结构加固技术的发展现状
随着我国建筑行业的迅速发展,人们对建筑工程结构加固的要求越来越高,我国政府也对建筑工程施工方面给予了相对较高的关注。目前,我国已经颁布了一些相关的行为规范,包括《建筑抗震加固技术规程》、《混凝土结构加固技术规范》等,都对建筑工程施工过程中所采用的加固方法、所遵循的加固基本原则、所使用的加固材料、以及施工安全和工程验收等环节做出了十分明确的规定和要求。这能够在很大程度上促进和推动我国建筑工程结构加固技术的发展和应用。然而,由于人们大多都习惯了使用传统的加固经验,在混凝土结构加固实践中不能很好的做出改变,也没有从更深的层次对加固技术进行探索分析,导致我国的加固技术进步缓慢。这使得我国建筑工程加固技术仍然处于相对较为落后的传统工艺阶段,技术含量较低。
二、建筑工程结构加固的意义和原因
所谓建筑工程加固技术,就是指通过采用各种技术措施来提高建筑工程的质量和可靠性,使建筑物能够满足安全性、耐久性、适用性等要求。进行建筑工程结构加固的意义在于满足对建筑结构强度的要求,依据我国建筑工程施工规范的规定,建筑工程结构设计应该遵循极限状态设计的原则,混凝土结构必须满足结构应用要求,以确保其符合相关规定的刚性、强度和耐久性标准。
然而,由于各种各样的原因,导致建筑物难以完全符合人们的需求,建筑结构不得不进行加固处理。在我国常见的加固原因包括以下几个方面。第一,设计过程中存在缺陷。建筑工程设计人员设计过程中,虽然已经综合考虑了建筑结构安全及使用的各种影响因素,但在实际应用时,由于各个结构的独特性,使其难以将所有的因素都通过设计中所采用的数学模型表现出来。第二,勘察造成的缺陷。勘察人员在建筑工程施工前期会对建筑场地进行实地勘察,收集建筑基地的实际地形资料,以根据实际情况适当调整施工方法,保证建筑物的质量。但是,若不能真实反映勘察过程中的地基土和地下水情况,那么,将极可能造成建筑工程的缺陷。第三,施工过程中造成的缺陷。主要包括了施工队伍缺少专业系统的培训、人员素质低下、施工管理混乱等原因。此外,建筑物的不当使用、恶劣的环境、自然灾害等因素也会对建筑物造成破坏,使其不得不进行加固处理。
三、我国目前常用的建筑工程结构加固方法
(一)外包钢加固法
外包钢加固法的加固原理是:通过在建筑构件的两角或四角外包上型钢,使建筑构件的受力性能大大增强,从而实现加固的目的。这种加固方法有湿式和干式两种,一般湿式加固法效果更好。外包钢加固法具有操作简便,现场工作量小的优点,适用于不能增大建筑构件截面积却又要较大程度增强承载力的情况,例如钢筋混凝土柱、梁、腹杆的加固等。
(二)加大截面加固法
加大截面加固法,顾名思义,就是在建筑构件的外面外包混凝土,从而使建筑构件的横截面积大大增加,配筋量也大幅度提升,进而使建筑构件的承载能力得到增强的一种加固方法。这种方法在我国较为传统,加固工艺也十分简单,因此应用范围极广。一般在梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固中都可使用这种方法。
(三)粘贴钢板加固法
这种加固方法的原理是用特制的建筑结构胶在混凝土构件表面粘贴钢板,令它们能够共同工作、整体受力,从而达到加固的目的,结构承载能力大幅度提升。粘贴钢筋加固法对建筑结构胶具有非常高的要求,其必须要满足粘结力强、强度高、耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等要求。
四、建筑工程加固方法的选择要点
目前,在我国常见的建筑工程结构加固技术有很多,它们各具特点,适用于不同的加固情况,对此,在进行加固方法的选择时,要仔细分析,进行可靠性鉴定,依据鉴定的结果和结构功能降低的原因,并综合考虑建筑结构布置特征、建筑主体结构传力承力特征、新增功能要求以及建筑物周围环境等各个方面的影响因素,以确保加固技术应用的结果能满足人们的实际需求。
五、结束语
建筑工程的质量关系到国家的经济发展和人们的生活安全,是社会民生的一个 热点 问题,受到了各界的广泛关注。而建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分,因此,我们应该对建筑工程加固技术给予高度的重视。首先,严格遵守相关规范是最基本的要求。其次,要加强加固技术在建筑工程中的应用,选择合适的加固方法,确保建筑物的质量能够符合设计要求。最后,还要注重对建筑工程加固技术的创新和发展,这是在经济和科技不断进步的时代背景下促进建筑工程发展的一项基本要求,对我国的长远发展具有重要意义。
参考文献:
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