建筑科学研究范文10篇

时间:2023-11-03 17:29:35

建筑科学研究

建筑科学研究范文篇1

关键词:结构布置电算程序人为错误

随着社会经济的发展和人们物质生活水平的提高,以及城市发展的需要,现代建筑向复杂化、大型化发展。工程设计时对结构分析计算软件的依赖性越来越强,如何保证计算模型的合理性及计算结果的可靠性,已成为结构工程师们面对的首要问题。下面我就多年来使用中国建筑科学研究院pkpmcad工程部开发的tat,satwe计算程序时发现的部分问题谈谈自己的看法,供各位同行参考。

进行电算时,由于诸多原因,往往需要设计人花费大量的时间调整计算模型及计算参数,以解决电算结果中不合理的因素。

一、结构平面布置不合理

某工程为框架—剪力墙结构,剪力墙布置在楼梯间,位于端部。由底层内力电算结果,沿墙长度方向的弯矩值相当大(这个弯矩值是由地震力产生),造成基础面积很大。这就是剪力墙布置不合理造成的。不应将长片的剪力墙布置在端部;一定要布置在端部,应将剪力墙分为小段。

二、电算程序本身的缺陷

如框架—剪力墙结构,我们发现虽然受荷相同,但随着层数的增加,与剪力墙相连的梁端配筋面积也越来越大,有时大得很不合理。造成这种结果的原因是:剪力墙的刚度比柱的刚度大很多,因此剪力墙的竖向变形远远小于柱的竖向变形,这种位移差引起与剪力墙相连的梁端弯矩很大。由于位移的累加性,越到上面越大,与剪力墙相连的梁端弯矩也越大。因电算程序无法解决,只能采取措施来避免或减轻这一问题:

(1)减小柱与剪力墙的轴压比差异,以减小柱与剪力墙的位移差。

(2)降低与剪力墙相连的梁(特别是跨度较小的梁)的刚度。

(3)进行结构布置时,尽量扩大柱与剪力墙的距离,这样使梁跨度增大,从而降低梁的刚度。

(4)采取构造及施工措施:将与剪力墙相连的梁端处理为铰支,主要是为了解决与剪力墙相连端刚度偏大的问题。

这种情况只适用于图1所示梁与剪墙的情况。如果梁端弯矩不调整,与梁相连处的剪力墙并不能承担该集中力矩。调整时,将梁端弯矩减小后,将跨中弯矩增大。调整前的梁端弯矩与跨中弯矩之和应与调整后的梁端弯矩与跨中弯矩之和相等。对于图2的情况,我们则不进行调整,配筋若实在太大,则考虑将与剪力墙相连的梁断面减小。

带有转换层的剪力墙结构,我们发现与落地剪力墙相连的转换梁配筋较小,而此转换梁上部的剪力墙墙肢很长,受力应很大(图3剪力墙a),由手算进行复核,发现电算配筋面积偏小。分析原因,是由于落地剪力墙刚度大,转换层以上各层梁与落地剪力墙相连的一端弯矩大,使传到剪力墙a的轴力偏小,导致转换梁受力偏小,配筋面积偏小。这种情况,也只有将与落地剪力墙相连的转换层以上的梁端处理为铰支。

对于带有转换梁的结构,因为电算未进行斜截面抗裂的验算,因此,转换梁的配筋面积可能偏小。所以,我们应对转换梁的斜截面抗裂进行手算复核。

三、计算者人为错误

某工程采用satwe计算,发现各层配筋简图中墙配筋数据乱七八糟,经检查是未将前次的satwe计算结果文件中以“sat”,“mid”,“tmp”为后缀的文件删除而造成。某工程发现某些梁配筋面积为零,而且这些梁断面均同,多次计算如此,查弯矩图剪力图均不为零,最后发现是在梁断面输入中将材料类别误输为“7.玻璃”造成的。

通过上述分析,设计人员在设计中,应作到以下几点:

1.进行结构布置时,应进行多方案比较,通过电算分析后,调整结构布置不合理的部分,通过多次电算,最终形成较为合理的结构布置方案。

2.通过对计算结果的判断,调整计算模型中的不合理部分,必要时,对不同构件采用不同的计算模型,以利安全。

3.对程序中的重要参数的取值应仔细斟酌,认真校核,避免过分保守或偏于不安全。

4.不可过分依赖计算程序,应加强对计算结果的判断分析,对计算程序不能解决的问题应辅以手算或其他可靠方法处理。

参考文献:

1、中国建筑科学研究院建筑结构研究所结构平面计算机辅助设计软件PMCAD使用说明,1998

2、中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部.PKPM用户手册.2001

3、GBJ9-87建筑结构荷载设计规范

建筑科学研究范文篇2

关键词:结构检测结构加固

一、概述

50年来,我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程。特别是最近20多年,结构的检测与加固技术得到快速的发展,其应用对象已从开始阶段的单层的破旧民居扩展到建设工程中的各类结构。

结构检测与加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到了积极的作用,在节省国家与企业的资金、保障企业生产安全和人民生命财产的安全方面也起到了一定的作用。

二、检验与测试技术

结构的检验测试与建设工程施工阶段的送样和质量检查有明显的区别,它通常为事后的检验与测试,如:在浇注好混凝土后,测定钢筋的配置情况等。因此其工作难度大,技术含量高。检验与测试技术一般为材料科学、物理学、化学、电子学与计算机科学等多学科紧密结合的技术。

我国的结构检验测试技术走的是“引进—消化—提高”和“借鉴—独创”相结合的发展之路。

1、混凝土结构

建国初期,我国基本上没有什么现代的检测手段。直到六十年代中期才开始进行混凝土强度的非破损检测方法的研究。七十年代中期,原国家建委把混凝土非破损检测技术列入了建筑科学研究发展计划,组织力量进行攻关。到八十年代中期,第一本全国性检测规程《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23—85)问世。此后,关于混凝土强度及缺陷的检测技术得到了广泛的应用和持续的发展。到目前为止,关于混凝土强度的检测已有回弹法、超声法、钻芯法、拔出法和灌入法等,以及由上述基本方法组合而成的超声回弹综合法、钻芯回弹综合法等。较为成熟的混凝土强度和缺陷检测方法已经有了全国性的检测技术规程,如:

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/23—92);

《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:88);

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03:88);

《后装拔出法检测混凝土强度技术规程》(CECS69:94);

《超生法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:91)。

除了上述这些规程外,冶金、水利和交通等部门也编制了本行业的标准,一些省市还编写了适应当地材料特点的地方规程,如贵州省的《回弹法测定贵州省山砂混凝土抗压强度暂行技术规程》等。

混凝土强度的检测技术已基本成熟,成熟的标志在于测试理论的完善和测试仪器性能,如:“回弹值—碳化深度—强度”关系,反映了回弹值与混凝土强度之间的基本规律。回弹、超声、钻芯和拔出等方法虽然都是舶来之法,但都具有了中国特色,且各种检测仪器和设备已完全国产化。一些仪器的性能已达到了国际先进水平,如北京市政工程研究院研制生产的NM-3B型非金属超声波检测仪等。应该说,在混凝土强度的检测方面,我国与经济发达国家已没有明显的差距。

混凝土构件钢筋配置情况的检测开始于七十年代。开始阶段使用的是进口的仪器。目前我国已经有了第二代钢筋测定仪,该仪器可测定120mm厚混凝土层下的钢筋,并可测定钢筋直径,其测试原理为电磁感应。国产仪器可基本上满足建筑结构检测的需要。经济发达的国家的同类仪器性能略好一些。我国引进的混凝土雷达仪采用电磁波法测试,测试速度快得多,其测试数据既可以在屏幕上显示又可打印输出,大大提高了检测速度。

七十年代末到八十年代初,混凝土结构的耐久性问题开始受到重视,与耐久性相关的检测技术也得到相应的发展。这些测试项目包括:混凝土的损伤程度、钢筋的锈蚀速度、混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性及抗渗性和混凝土的渗漏点测定等。在这些检测项目中,有些为现场检测,有些为取样检测,还有现场检测与计算分析结合的方法。

混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性和混凝土的抗渗性测定等项目均为取样检测。用钻芯机在结构上取出试样,在实验室进行试验。其中,我国关于骨料的碱活性的检验开始于七十年代,到八十年代初水利部门的相关标准《水工混凝土试验规程》(SD105—82)已开始实行。到九十年代初,快速试验方法标准《砂、石碱活性快速试验方法》(CECS48:93)也颁布实施。

国内有关钢筋锈蚀速度和锈蚀量测定的研究起始于八十年代中期,到八十年代末,交通部门和冶金部门的科研单位研制出钢筋电位测定仪。这种仪器可定性地判别钢筋是否锈蚀,九十年代国外的测试仪器可初步定量测试钢筋的锈蚀速度和锈蚀量,但测试结果有一定的误差。实际工程检测中采用的是综合的方法,仪器测定、现场实测与计算分析相结合。

2、砌筑结构

如果说混凝土结构的检验与测试走的是“引进—消化—提高”之路,则砌筑结构的检验与测试的发展则走的是“借鉴—独创”之路。

砌筑结构检测方法的研究开始于七十年代末,主要是将测定砌筑砂浆强度作为砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标。为了改变“眼观手捏”的判断方法,而进行了回弹法检测强度等方法的研究。到八十年代中后期,冶金建筑研究院和中国建筑科学研究院分别研究出冲击法和点荷法砂浆强度检测方法;四川省建筑科学研究院、北京市建筑工程研究院、西安砖瓦研究所等单位进行了砌筑用砖强度等级的回弹检测的研究。此后许多省市的建筑科学研究所都进行了砌体强度、砌筑砂浆强度或砌体块材强度等级检测方法的研究。1994年,《砌体结构力学性能现场检测技术规范》编制组对部分已有的砌体结构检测方法进行了评审,将回弹法、电荷法、筒压法、射钉法和剪切法五种砂浆强度检测方法和推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种砌体强度的检测方法纳入规程。这些方法大多数为我国科研人员创造发明的。

除了上述列入规程的方法之外,近年来又有一些新的检测方法问世,如河北省建筑科学研究院的超声回弹综合法、中国建筑科学研究院的贯入法等。

砌筑结构检验测试技术起步比混凝土结构略晚一些,技术成熟程度比混凝土强度检测技术略差,但该项技术的发展势头猛,在国内形成了百家争鸣的可喜局面。可以说,按“借鉴—独创”之路发展起来的砌筑结构检测技术已经达到了经济发达国家的技术水平。

3、钢结构

与混凝土结构和砌体结构相比,工程建设中钢结构的数量相对较少,加之冶金、机械、交通、航空、石油、化工等工业部门对钢材物理力学性能、内部缺陷、焊缝探伤等检验方法比较完善,因而其检验测试技术发展之路基本是借鉴学习国内其他行业的先进方法,如焊缝和钢材的超声波探伤方法、射线探伤方法、磁粉探伤方法和渗透探伤方法等。

在《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ18-66修订本)中,关于钢结构所用材料、制作、安装和工程验收等内容所规定检验方法还都是常规检测技术,而在1981年新板的标准(GBJ205-83)中,关于钢结构焊缝的检验增加了X射线和超声波探伤的内容。1993年以后又陆续颁布了下述规程:

《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-91);

《钢结构工程质量检验评定标准》(GB50221-95);

《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-95)。

在这些规程中明确规定,焊接的内部缺陷及分级要符合《钢焊接手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-89)的规定,使钢结构的无损检验工作向前推进了一大步。

在大型体育场馆、展览馆、机场、码头、火车站等公共建筑中,采用钢网架作为屋盖结构的愈来愈多。钢网架的检测受到普遍重视。针对该类结构的组件都是薄壁管、钢球和高强螺栓等特点,在实验研究和总结经验的基础上,编制了具有行业特色的《网架结构工程质量检验评定标准》(JGJ78-91)和《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.2-1996)及《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.1-1996)两本行业标准.

钢结构的检验测试技术在学习借鉴的基础上已经可以有效地解决实际问题,应该说,该技术还有很大的发展空间,需要继续研究与开发。

4、检验测试技术的发展前景

更加准确、减少损伤、快捷方便无疑是已有检验测试技术改善和提高的发展目标。开发新的检验项目,使检验测试技术更加完善则是这项技术发展的方向。

检验仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。没有仪器设备就无法进行检测,而质量好、操作方便的仪器设备是高质量检测工作的保障。与经济发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上存在着明显的差距,主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。

检测方法改善和提高的第二个方面是检测理论提高和检测数据分析方法的改善。合理确定检测数量、合理布置检测位置、减小检测结果的不确定性、充分利用检测数据等,是所有结构检验与测试工作面对的问题。

随着工程技术的发展和检测要求的提高,一些新的问题又摆在我们面前,如高强混凝土的强度检测、混凝土缺陷的准确判定、预应力筋管道灌浆饱满度测试、新型墙体材料的强度测试方法及质量评定方法等。

钢结构的检验与测试是最具有发展潜力的技术。在对钢结构进行鉴定时,钢构件材料物理力学性能的现场无损验测技术、钢构件应力的现场无损测定技术和结构关键部位应力及损伤现场测试技术等是目前亟待发展的技术。

新技术的开发也要引进与研制相结合。如光传感技术、声发射技术等都是国际上九十年代中后期的先进技术,这些技术在大型建设项目施工阶段和使用过程中的安全监控和结构物安全性现场实荷测试等方面,有比较广阔的应用前景。

三、结构的鉴定与评估技术

结构鉴定与评估技术的发展与建筑市场和社会的需求有直接的关系,与国家的经济状况有密切的关系,同时又受到检测技术发展的影响。

建国初期至“”期间,我国的结构鉴定与评估工作相对较少。其原因是多方面的。在这期间,绝大部分的建设资金用于新建项目,即便如此,建设项目的数量也不多。旧的建筑物相对较少,而建国后期的建筑物和构筑物的使用年数还相对比较短。这段时间的鉴定与评估工作的对象,主要是少量使用时间较长且极其破旧的居民住宅。由于缺乏检测手段,鉴定工作以经验为主,相应的处理也多为治标不治本的临时措施。

1976年以后,结构的鉴定与加固改造技术得到了明显的发展。首先是建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术的发展。1976年唐山地震后,国家每年都要拨出专款进行建筑物和构筑物的抗震加固。国家资金的投入促进了结构鉴定与加固技术的发展。由于这是国内第一次大规模的结构鉴定与加固,缺乏必要的检测手段和计算手段,鉴定工作依然以定性为主,以经验为主。

经过20多年的发展,建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术已日臻完善,形成了自己的体系,成为结构鉴定与加固技术不可缺少的重要分支。抗震鉴定标准已经形成了系统,常用的标准如下:

《建筑抗震鉴定标准》(GBJ50023-95);

《室外给排水工程设施抗震鉴定标准》(GBJ43-82);

《室外煤气热力工程设施抗震鉴定标准》(GBJ44-82);

《工业构筑物抗震鉴定标准》(GBJ117-88)。

建筑物和构筑物抗震鉴定与加固技术的发展与成熟,为结构鉴定与加固技术的发展奠定了基础。

1985年,经国务院批准,开展了建国以来第一次城镇房屋的普查工作。为配合这次普查,国家建设行政主管部门组织有关技术部门编制了《房屋等级评定标准》和《危险房屋鉴定标准》。鉴于当时缺少相应检测手段,待评定和鉴定房屋的数量极大,这两标准均采用了以外观检查为主的鉴定方法,并将房屋分成完好、基本完好、一般损坏、严重损坏和危险房屋等五个等级。

这是一次专业技术人员与非专业人员结合的普查,由房管部门统查,由各单位自查。以某省为例,约1.3万人参加普查,普查房屋约1.3亿平方米。普查结果为完好房屋约占总数的38.5%,基本完好房屋约占总数的33.5%,一般损坏房屋约占总数的18.9%,严重损坏房屋约占总数的7.0%,危险房屋约占总数的2.1%。这次普查使房管部门拥有了一支进行房屋安全鉴定的技术队伍,为随后成立的房屋安全鉴定站奠定了基础。

1976年开始的抗震鉴定与加固和1985年开始的全国性的房屋普查及随后的大规模的修缮,标志着我国的工程建设从以新建为主转变为新建与维修加固改造并重的阶段。

1989年,大连重型机械厂办公楼会议室地面突然塌陷,造成重大的人员伤亡事故。这次事故引起了建设行政主管部门的高度重视,当年,在全国范围内开展了已有房屋安全性检查工作。由于此时构件的混凝土强度、配筋、砌筑砂浆强度、砌筑用强度等级等检测技术的推广,检查鉴定工作从以定性的外观检查结果为依据发展到以定量的检测数据为依据的阶段。与此相应,建设行业的科研基金明显向结构耐久性、检测、鉴定、加固和改造方面倾斜。铁路、交通、水利、电力、冶金、化工、纺织、轻工、机械等行业也开展了相应的工作。在国内形成了结构安全性鉴定与加固技术和结构耐久性鉴定和剩余寿命评估等相应技术发展的契机。结构的安全性问题得到了普遍的重视。

随后,成立了全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会和房屋安全鉴定委员会,各行业和各地方鉴定与加固的技术和经验得以交流,鉴定与加固技术向标准化方向健康地发展。同时隶属于各地房地产管理局的房屋安全鉴定部门成立,使房屋的安全性鉴定工作逐步走上了正轨。

目前已有的鉴定标准和拟颁布的相关标准有:

《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ114-90);

《民用建筑可靠性鉴定标准》(将颁布);

《钢结构检测评定及加固技术规程》(YB9257-96);

《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定规程》(YBJ219-89)。

这些鉴定标准把定性的鉴定提高到定量的阶段,其主要对象为已有的建筑结构,使已有结构的鉴定结果具有可靠性。

到了九十年代,特别是住宅商品化以后,建设工程的质量成为万众瞩目的焦点,并引起中央领导的重视。这一形势促进了建设工程质量的检测与鉴定技术的发展。建设工程质量的检测与鉴定技术已超出了单纯的结构安全的范畴,包括了结构的安全性、耐久性、适用性和抗灾害能力以及工程质量问题产生原因的鉴定与分析等综合问题。这类鉴定不仅包括工程施工质量,还包括设计质量,以设计规范和工程验收规范为准绳,以国家和各地有资质的工程质量检验中心为骨干。

建设工程质量的检测与鉴定为治理工程质量通病,如设计造成的多层砖房温度裂缝问题,混凝土工程施工阶段的开裂问题等起到了积极的作用,为设计规范和施工验收规范的修编提供了依据。

经过50年的发展,结构的鉴定与评估技术已经发展成为包括结构安全性鉴定、结构抗灾害能力鉴定与评估、工程质量问题鉴定、灾后结构的鉴定与评估和结构耐久性鉴定和剩余寿命评估的综合技术。

但鉴定与评估技术尚存在一些问题,如在对已有结构的承载能力计算鉴定时一般都沿用结构设计时的计算理论和计算方法。结构的设计阶段采用失效概率的理论,考虑了作用的变异、材料强度变异、构件尺寸的变异等;而已有结构的承载能力鉴定时,除了可变作用存在变异外,永久作用、材料强度和构件尺寸已确定,此外存在着轴线的实际偏差、基础实际不均匀沉降、环境温度的影响、结构的实际损伤等;问题不同了,计算理论和计算方法也应该有所区别。因此,关于已有结构的承载能力的计算理论和计算方法有待发展。

在对建筑工程质量问题鉴定时,鉴定工作受到结构设计理论的制约,如设计不考虑环境因素的影响,而实际工程质量问题与环境温度等有很大的关系,如何评定这类问题,也有待设计理论和鉴定理论的提高。

四、结构的加固与改造技术

50年来,结构的加固与改造技术也得到了相应的发展。

除了单层居民住宅的修缮外,五十年代至六十年代加固较多的是单层工业厂房中的薄腹梁和混凝土柱。常见的薄腹梁的加固方法为体外拉杆方法,拉杆中施加的拉力多采用电热张拉法。常见的混凝土柱加固方法有外包钢法和外包混凝土法或称为增大截面法。此外尚有环氧砂浆修补法,此法常见于掺加氯盐混凝土构件的修复。这些方法主要源于前苏联,目前还在使用,但从理论上和操作工艺上都有了改善和提高。如混凝土柱的外包钢法加固方法,开始阶段的计算方法是分别计算混凝土柱和外包钢,外包钢按钢结构计算;当外包装的缀板加密并出现湿式的施工方法时,其计算按整体构件考虑;当缀板施加拉力时,可按约束混凝土进行计算。

七十年代中后期,砌体结构抗震加固的问题日益突出,特别是砖墙的加固问题。中国建筑科学研究院等单位开发了钢筋网水泥砂浆面层(俗称“加板墙”)加固技术,该技术至今仍然广泛用于砌筑墙体的加固。

八十年代初,辽宁省首先引进了法国混凝土构件加固技术,并用于实际工程。这种技术使混凝土受弯构件的抗弯能力的加固得到简化。此后,辽宁省建筑科学研究院和中国科学院大连物化所研制成功用于混凝土构件粘钢加固的JGN结构加固胶,使粘钢加固技术得以在国内迅速推广应用。由粘钢加固技术还派生出来锚粘带钢加固技术和劲性外包钢加固技术。前一技术将锚栓固定技术与粘钢加固技术相结合,用于受弯构件抗弯和抗剪能力不足的加固。后项技术将前项技术与钢-混凝土组合结构技术相结合,用于受弯构件抗弯抗剪能力不足和钢度不足的加固。

JGN结构加固胶的引进,使得锚载钢筋的技术风行一时,同时带动了混凝土构件裂缝修补技术的发展。

九十年代初,中国建材院研制出高流动性修补砂浆,使得混凝土构件的局部修补技术得以提高。该项新材料使得混凝土柱的制约加固技术成为现实。

九十年代中后期,纤维类材料用于加固的研究掀起了高潮,冶金建筑研究院引进碳纤维加固技术,河北省建筑科学研究院开发了丙纶纤维混凝土加固技术,中国建筑科学研究院开发了玻璃纤维水泥砂浆面层组合砌体加固技术等。

最近,国外金属锚栓进入中国市场,这一技术在结构的加固与改造中得到应用。中国建筑科学研究院正在编制金属锚栓的产品标准和工程标准。

随着结构加固技术的发展,结构的改造技术也得到了发展,结构的加固技术在结构的改造中发挥了作用。此外,替代结构技术、改变传力途径技术、预应力技术、托梁拔柱技术、结构增层和加层技术,在结构的改造中由广大的科技人员和工程技术人员发明和创造出来。

加固改造技术的标准化是该项技术成熟的标志,目前在用和即将颁布的加固改造技术规程有:

《古建筑木结构维护与加固技术规范》(GB50165-92);

《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90);

《钢结构加固技术规范》(CECS77:96);

《多层砖房结构加层技术规范》(CECS78:96);

《砌体结构加固技术规范》(待颁布)。

结构的加固技术有待进一步发展。

新的加固材料的研制是推动加固技术发展的动力。以往的经验告诉我们,检测鉴定技术的发展依赖于检验测试仪器的发展,加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。

建筑科学研究范文篇3

关键词:建筑边坡;标准化法;技术标准

重庆市地处山区,建筑工程和市政基础设施工程建设中存在大量的建筑边坡工程,建筑边坡工程的质量、安全与正常使用关系到千家万户的切身利益。既有建筑边坡工程的安全性涉及到人民群众的切身利益和生命财产安全问题,不同时期修建的建筑边坡工程因各种原因造成既有建筑边坡存在安全隐患的问题也是广大人民群众关心的焦点问题。随着人民群众法律意识的增强及我国法制建设的发展进步,当前,建筑边坡工程施工质量及安全问题的投诉和司法纠纷事件有逐步增多的趋势,为了解决建筑边坡工程安全性问题,势必需要开展建筑边坡工程质量、性能等的检测与鉴定工作,特别是当前建设工程领域建设单位未严格履行基本建设程序,先行开工进行建筑边坡工程建设,而后通过“施工质量检测”或“安全性鉴定”的方式确定建筑边坡工程施工质量或安全的现象有增多趋势。从历史发展的角度考虑,特别是2001年武隆边坡垮塌事件后,重庆市住房和城乡建设委员会先后出台了若干建筑边坡建设管理的有关文件,且组织相关单位开展了建筑边坡工程技术标准的编制工作。为此,重庆市建筑科学研究院有限公司(原重庆市建筑科学研究院)在建筑边坡工程技术标准体系的构建上开展了大量的研究工作,主编和参编了建筑边坡国家、行业和地方标准[1-9],相应标准在重庆市建筑边坡工程建设中发挥了重要作用。本文介绍了重庆市建筑科学研究院有限公司在建筑边坡工程标准体系构建及技术标准编制所做的工作,探讨了今后建筑边坡工程标准体系建设的发展方向,供工程技术人员和政府部门有关人员参考、借鉴。

1制定技术标准的有关规定

《中华人民共和国标准化法》[10]关于标准的制定有如下要求:第二条本法所称标准(含标准样品),是指农业、工业、服务业以及社会事业等领域需要统一的技术要求。标准包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准。国家标准分为强制性标准、推荐性标准,行业标准、地方标准是推荐性标准。强制性标准必须执行。国家鼓励采用推荐性标准。第十条对保障人身健康和生命财产安全、国家安全、生态环境安全以及满足经济社会管理基本需要的技术要求,应当制定强制性国家标准……强制性国家标准由国务院批准或者授权批准。第十一条对满足基础通用、与强制性国家标准配套、对各有关行业起引领作用等需要的技术要求,可以制定推荐性国家标准。推荐性国家标准由国务院标准化行政主管部门制定。第十二条对没有推荐性国家标准、需要在全国某个行业范围内统一的技术要求,可以制定行业标准。行业标准由国务院有关行政主管部门制定,报国务院标准化行政主管部门备案。第十三条为满足地方自然条件、风俗习惯等特殊技术要求,可以制定地方标准……第十七条强制性标准文本应当免费向社会公开。国家推动免费向社会公开推荐性标准文本。第十八条国家鼓励学会、协会、商会、联合会、产业技术联盟等社会团体协调相关市场主体共同制定满足市场和创新需要的团体标准,由本团体成员约定采用或者按照本团体的规定供社会自愿采用……第十九条企业可以根据需要自行制定企业标准,或者与其他企业联合制定企业标准。第二十一条推荐性国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准的技术要求不得低于强制性国家标准的相关技术要求。国家鼓励社会团体、企业制定高于推荐性标准相关技术要求的团体标准、企业标准。第二十二条……禁止利用标准实施妨碍商品、服务自由流通等排除、限制市场竞争的行为。第三十五条任何单位或者个人有权向标准化行政主管部门、有关行政主管部门举报、投诉违反本法规定的行为……笔者认为标准化法对技术标准的规定有如下要点:(1)标准的分类:①标准包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准;②国家标准分为强制性标准、推荐性标准;行业标准、地方标准是推荐性标准;③强制性标准必须执行。国家鼓励采用推荐性标准。(2)标准的获取渠道:①强制性标准文本应当免费向社会公开。国家推动免费向社会公开推荐性标准文本;②国家鼓励学会、协会、商会、联合会、产业技术联盟等社会团体协调相关市场主体共同制定满足市场和创新需要的团体标准,由本团体成员约定采用或者按照本团体的规定供社会自愿采用。(3)标准的要求:①推荐性国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准的技术要求不得低于强制性国家标准的相关技术要求;②国家鼓励社会团体、企业制定高于推荐性标准相关技术要求的团体标准、企业标准;③禁止利用标准实施妨碍商品、服务自由流通等排除、限制市场竞争的行为。(4)标准有效期:标准的复审周期一般不超过五年。(5)标准监督:任何单位或者个人有权向标准化行政主管部门、有关行政主管部门举报、投诉违反本法规定的行为。

2建筑边坡工程技术标准的构建及实践

2.1建筑边坡工程技术标准的构建

在重庆市多家单位共同努力下,为建筑边坡工程标准化体系的构建创造了良好的外部环境条件,建筑边坡工程标准化体系至少包含如下技术标准:(1)建筑边坡工程勘察技术标准;(2)建筑边坡工程设计标准;(3)建筑边坡工程加固设计标准;(4)建筑边坡工程施工技术标准;(5)建筑边坡工程施工质量验收标准;(6)建筑边坡工程检测技术标准;(7)建筑边坡工程安全性鉴定标准;(8)建筑边坡工程监测技术标准;(9)建筑边坡工程环境保护技术标准(设计、施工及验收等)。

2.2建筑边坡工程技术标准制定的实重庆市建筑科学研究院有限公司

近20年在建筑边坡工程系列标准编制工作中作出了突出贡献,建筑边坡工程标准化体系的构建基本完成,已完成的技术标准如表1所示。与建筑边坡工程设计、施工、验收等有关的其他技术标准有《建筑基坑支护设计规程》(JGJ120—2012)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)、《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086—2015)、《混凝土结构工程施工规范》(GB50666—2011)、《建筑地基基础工程施工规范》(GB51004—2015)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)、《建筑工程施工现场安全资料管理标准》(DBJ50/T-291—2018)等技术标准。

3建筑边坡工程技术标准编制相关问题探讨

边坡(含基坑)工程建设因涉及到不同的建设行业和建设领域,为此,针对边坡工程我国编制了不同的现行国家、行业和地方标准,各类涉及到边坡工程的技术标准因编制单位、应用领域的差异,技术标准对边坡工程建设的约定各不相同,应引起工程技术人员重视。为了有利于建筑边坡工程技术标准的掌握和应用,笔者与有关同志编著了若干书籍[11-14]供相关工程技术人员参考。此外,关于标准的使用、修订等问题有如下探讨。

3.1标准的定位与选用问题

工程建设行业标准管理办法[15](中华人民共和国建设部令,第25号,1992年12月30日,文件现继续有效)对住房和城乡建设领域的行业标准的编制、修订及属性有如下规定:第六条行业标准不得与国家标准相抵触。有关行业标准之间应当协调、统一,避复。第十条行业标准的某些规定与国家标准不一致时,必须有充分的科学依据和理由,经国家标准的审批部门批准。行业标准在相应的国家标准实施后,应当及时修订或废止。第十一条行业标准实施后,该标准的批准部门应当根据科学技术的发展和工程建设的实际需要适时进行复审,确认其继续有效或予以修订、废止。一般五年复审一次,复审结果报国务院工程建设行政主管部门备案。第十五条行业标准属于科技成果。对技术水平高,取得显著经济效益、社会效益和环境效益的行业标准,应当纳入各级科学技术进步奖励范围,并予以奖励。基于上述规定可知:国家、行业和地方标准在对相似(或相同)性质工程所制定的标准,在具体规定上允许有差异,但随使用者理解、把握的尺度不同,在特定环境下可能导致失误,为此,有如下两条建议:①正确把握所建工程的特点,尽可能地精选、少选技术标准,当不同技术标准对相同技术问题规定不同时,应在设计文件中明确每个标准在本工程中的适用范围;②当不同技术标准对相同技术问题规定不同,工程技术人员在使用中存在理解上的困难或难以把握使用尺度时,应向标准主管部门发函,对标准具体条文的掌握进行技术咨询,并将咨询意见结果作为设计文件的依据。

3.2标准的法律地位问题

中华人民共和国标准化法[10]相对明确了国家标准的法律地位。但团体标准的法律地位并未十分明晰,其中第十八条规定:“……社会团体协调相关市场主体共同制定满足市场和创新需要的团体标准,由本团体成员约定采用或者按照本团体的规定供社会自愿采用……”标准的法律地位至少涉及以下方面的问题:(1)不同行为主体(如设计单位、检验检测机构)选择不同的国家、行业和地方推荐性标准(或国家现行含强条的技术标准),对同一对象的性能或技术指标(如结构安全性鉴定,混凝土抗压强度评定等)进行评定,得到了不同的或相反的检测或鉴定结论,相应的各层次使用主体(如建设单位、设计单位、监理单位、施工单位和自然人等)的行为均是合法的,如何判定检测或鉴定结果的有效性?即不同推荐性标准对同一对象的检测、评定具有不同的规定或条款规定本身有歧义,采用不同的推荐性标准进行评判会出现不同的或相反的检测或鉴定结论,如何处理此问题?(2)自愿选择的协会、企业标准,因初始选择的主体行为者并非最终使用者,选择不同的技术标准可能导致其他使用者(含潜在使用者)造成损失。在司法鉴定活动中,鉴定机构应该如何处理,即存在能否选择和如何选择协会、企业标准(实际上也包含国家推荐性标准)作为司法鉴定的依据问题。(3)行政主管部门法规(条例、规定等文件)与技术标准有冲突时,以哪个为最终判定依据,即是否存在优先权问题?如房屋建设图纸符合设计技术标准规定,但与相关行政主管部门法规(条例、规定、通知等文件,暂且不讨论文件本身有误用引起的问题)有矛盾时,以何作为工程事故原因判定的最终标准?针对以上难题,笔者建议如下:事先按我国相关法律(如民法典)明确约定工程建设的范围(对象)、使用的技术标准及适用的范围(人、权、物),间接地对可能受影响的潜在利益方作出说明和约定,以法律文书的方式约定各自的责、权、利(不得伤害其他潜在客户的利益)。关于技术标准中条文说明的法律效力问题,笔者去函咨询“住房和城乡建设部标准定额司”,就此问题住房和城乡建设部的回复为:“技术标准中条文说明内容不属于标准规定,不具备约束力,但有合同约定时除外。”

3.3技术标准的发展方向

建筑科学研究范文篇4

1国外绿色建筑评价体系

几十年的发展过程中,人们逐渐认识到绿色建筑是一个高度复杂的系统工程。对“绿色建筑”概念的具体化,使绿色建筑脱离空中楼阁真正走人实践,一套清晰的绿色建筑评价系统将起到不可替代的作用。

20世纪90年代以来,世界各国都发展了各种不同类型的绿色建筑评价系统,为绿色建筑的实践和推广做出了重大的贡献。如美国LEEI〕绿色建筑评价体系、英国的BREEM评价体系、日本的〔;ASEBEE建筑物综合环境性能评价体系,澳大利亚的NAPERS建筑环境评价体系、加拿大等多国GBTooI,挪威的EcoProfile、法国的ESCALE、中国台湾省、香港地区也相继推出了针对绿色建筑设计的评价体系。这些评价体系制定了定量的评分体系,对评价内容尽可能采用模拟预测的方法得到定量指标,再根据定量指标进行分级评分。对于难以定量预测的内容,采用定性分析、分级打分的方法。这些评价体系的制定及推广应用对于推动全球绿色建筑的发展起了重要的作用。

这些绿色建筑评价工具的发展具有以下特征:注重与本国的实际情况相吻合;评价工具也由早期的定性评价转向定量评价;从早期单一的性能指标评定转向了综合环境、经济和技术性能的指标评定。

2我国绿色建筑评价体系发展历程

2.1国家绿色建筑评价体系的发展

1994年我国发表了“中国21世纪议程”,同时启动“国家重大科技产业工程—2000年小康型城乡住宅科技产业工程”。

1996年又发表了《中华人民共和国人类住区发展报告》,对进一步改善和提高居住环境质量提出了更高要求和保证措施。

2001年始,建设部住宅产业化促进中心制订了《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》,《国家康居示范工程建设技术要点》(试行稿),同时多家科研机构、设计单位的专家合作,在广泛研究世界各国绿色建筑评价体系的基础上并结合我国特点,完成了“中国生态住宅技术评价体系”的制定,并出版了《中国生态住宅技术评价手册》、《商品住宅性能评定方法和指标体系》。

2002年10月,科技部的“绿色奥运建筑评价体系研究”课题立项,课题汇集了清华大学、中国建筑科学研究院、北京市建筑设计研究院、中国建筑材料科学研究院、北京市环境保护科学研究院、北京工业大学、全国工商联住宅产业商会、北京市可持续发展科技促进中心、北京市城建技术开发中心等9家单位近40名专家共同开展工作,历时14个月,于2004年2月结题。

2005年3月,国家环保总局环境发展中心与全国工商联住宅产业商会、清华大学建筑学院、中国建筑科学研究院物理所等科研机构成立了项目工作组、专家组和标准编制组,完成了《环境标志产品认证技术要求—生态住宅(住区)(征求意见稿)》。

2005年10月,中国建筑科学研究院主编,清华大学、城市建设研究院、中国建筑材料科学研究院参编,建设部科技部印发《绿色建筑技术导则》。

2.2各地区节能住宅评价标准和生态住宅的建设

基于绿色建筑理论研究成果,北京、上海、广州、深圳、杭州等经济发达地区也结合自身特点积极开展了绿色建筑关键技术体系的集成研究和应用实践,制定了地方性的绿色建筑评价体系。例如上海市就于2003年1月出台(上海市生态型住宅小区建设管理办法》,而后又制定了《上海市生态型住宅小区技术实施细则》。

2005年11月,为适应生态住宅的发展实际需要,上海市房屋土地资源管理局和环保局委托上海市建科院,同济大学等高校对《上海市生态型住宅小区技术实施细则》进行修改,形成新一轮的成果。

3完善我国绿色建筑评价体系的思考

对比国外绿色建筑评价体系制定与实施过程中的经验,在绿色建筑评价体系制定过程中的不足和欠缺应当成为我国绿色建筑评价体系完善的研究重点和发展方向。

3.1由总则走向细则

我国绿色建筑评价体系发展相对滞后,目前还仅限于住宅,对于其他大量的公共建筑和旧住宅改造项目尚未形成系统的研究成果。走在绿色建筑研究前沿的发达国家,已将绿色建筑评价体系进行更为系统地分类。如日本的CASEBEE陆续完成了用于既有建筑物的《CASEBEE既有评价工具》、用于短期使用建筑的《CASEBEE一临建。评价工具》和用于改修建筑物的《CASEBEE一改建·评价工具》以及用于评价热岛现象缓和对策的《CASEBEE一H"评价工具》。制定更为系统和专项的评价体系,将是我国绿色建筑评价体系走向完善的必然趋势。

3.2由引导走向监督,定性走向定量

由于我国绿色建筑尚属起步阶段,缺乏系统的技术政策法规体系支持。在评价系统的起步阶段,评价系统的制定应以引导鼓励新技术及新材料的应用为主。如由于国家对太阳能发电并人国家“大电网”没有相关的政策支持,导致太阳能利用技术在我国长期处于太阳能制热的低水平利用状态,太阳能光电技术一直处于理论研究阶段,无法进行大规模推广应用。所以在现阶段,评价体系的制定应主要考察是否具有了绿色建筑的概念和基本特征,是否采取了适宜的生态技术措施等。随着相关技术政策法规的启动出台,评价重点将由鼓励引导走向监督落实。

我国绿色建筑评价标准规范刚刚颁布,绿色评价所需基础数据较为缺乏,使得定量评价的标准难以科学地确定,随着今后有关的基础性研究的开展,再逐渐改进定量评价的内容。

3.3实行第三方认定制度

根据国外评价系统运行的成功经验,必须有一个专门的、独立于建设单位的组织对评价系统负责,提供“公平、公正、专业”的第三方认定,为参评客户提供咨询、组织评价过程、给予评价认证。只有这样,才能保证评价本身的科学与公平,使过程控制落到实处。例如日本在“国土交通省环境行动计划”的影响下,出台了用;ASEBE}对建筑物进行评价的第三者认定制度和;ASE-BEE评价师认定制度,保证绿色建筑评价公平、公正的落实。

3.4由阶段评价走向建筑全生命周期评价

目前我国的国家或地方绿色建筑评价体系的制定将重点放在建筑规划设计阶段,这与我国借鉴国外经验有关(主要是美国LEEI)绿色建筑评价体系)。发达国家的建设管理和运作模式通常是一个综合建筑事务所总承包整个项目设计,建筑师向业主负责,形成开发策划、设计、施工一体化。国际上成熟的绿色建筑评价体系,主要对最终结果进行控制。如在BREEAM,LEED和G13Too1中几乎都只有施工废物处理的条款涉及到了施工阶段。

在我国,施工阶段扮演了一个较为重要的角色,施工单位独立于设计单位,两者各有分工,各负其责。对施工阶段的评价是绿色建筑评价体系很重要的一部分。我国的绿色建筑评价体系应从重视建筑物规划设计阶段的评价走向基于建筑物全生命周期理念的全过程控制。

建筑科学研究范文篇5

海绵城市的建设主要以渗、滞、蓄、净、用、排六字方针为指导。加强自然渗透,避免地表径流,减少雨水管网负荷及市政压力,同时,涵养地下水,通过土壤净化水质,改善城市微气候。通过调节场地微地形,让雨水缓慢地汇集到一个地方,用时间换空间,达到“滞”的效果,延缓形成径流的高峰时间。收集的雨水经过净化处理,然后回用到城市中,加强对雨水资源的利用。“排”是充分利用场地的竖向排水,将管道,水泵等排水设施与生物滞留设施、绿色屋顶等低影响设施相互结合起来,并将排水防涝设施与天然的河道水体相互连通相辅相成,实现防治内涝,控制雨洪灾害。

2、海绵型建筑小区规划设计中可能遇到的问题与挑战

2015年6月,三亚入选海绵城市试点。建筑小区作为城市的细胞,将海绵理念融入建筑小区,以建筑小区为基点辐射城市市政绿地、市政公园及河流湖泊,构建真正的海绵城市。国内对低影响开发及绿色雨水基础设施缺乏广泛、长期、深入的系统研究和实践[1]。在海绵理念逐渐融入到建筑小区的规划设计过程中,一系列的城市雨洪问题逐一显露:雨水排水系统中是在传统雨水管线保留的基础上增加低影响设施;还是将雨水管线和低影响设施有效的衔接;在低影响设施的规划中,低影响设施的“碎片化”与景观规划中的“抱团景观”“景观轴”设计是否矛盾;海绵城市建设不是某一个专业一蹴而就的,涉及给水排水、城市规划、园林景观、水文等许多专业,各专业取得共识,协调各方关系也是目前难点之一。在建筑小区海绵化规划设计中,对以上规划的客观认识,直接影响到海绵型建筑与小区的规划合理性,及海绵体的落地,否则,难以切实指导海绵城市的建设实施。

3、小区规划设计中海绵城市理念的运用

海绵型建筑小区规划设计过程中若干问题的探讨□中国建筑科学研究院陈旺张蕊胡家僖李博才摘要关键词海绵型建筑小区规划设计过程中涉及一系列新的规划理念,其控制目标也与传统排水系统有很大差异。以海南省三亚市部分海绵型建筑小区的规划设计经验阐述狭义与广义低影响开发雨水系统与海绵城市的关系、传统雨水管线与低影响措施之间的关系、低影响措施“碎片化”设计与景观“抱团”设计的矛盾与统一等问题,以期为后续规划设计提供更清晰、科学的思路。海绵型建筑与小区;低影响开发;海绵城市中国建筑科学研究院青年科研基金:气象灾害环境下三亚市建筑群规划设计应对研究(20152002330730102)本着“小雨不积水、大雨不内涝,河体不黑臭,热岛有缓解”的原则,根据规划要求,综合考虑各种因素,合理布置建筑、道路广场(含透水道路铺装、生态停车场)、绿化(含雨水花园)和必要的雨水调蓄模块。充分发挥透水地面、雨水花园等生态系统对雨水的调蓄和缓存作用,依据场地排水大竖向进行地表竖向设计,优化生态措施,有效控制雨水径流,实现对海绵型建筑与小区的“渗、蓄、滞、净、用、排”。在降雨过程中,充分利用“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种生态景观方式,实现雨水的源头管控,一部分雨水自然消纳,一部门雨水集中存蓄起来,经过处理后进行雨水资源化的利用,剩余那部分雨水最终排入市政雨水管线。融入海绵理念建设的小区能够像“海绵”一样被压缩与回弹,应对各种环境变化,甚至自然灾害。低影响开发雨水系统包含生物滞留设施、绿色屋顶、下凹式绿地以及透水砖等生态景观设施,雨水管渠系统则为常规的排水管线,水泵动力设备等,超标雨水径流排放系统多则指盲管,溢流井以及溢流通道等。将三者有效组合,实现雨水的暂存,缓排以及溢流。

4、建筑小区中的规划设计要点

优先利用低影响设施,将低影响设施与雨水基础设施有效的衔接,在条件适合并通过合理的规划设计,可用低影响设施全部或部分取代管道。低影响设施的设计应采取分散式,在一定的汇流面积内设计对应规模的设施面积,避免碎片式设计。低影响设施的规划与景观规划是矛盾而统一的,矛盾点在于低影响设施的规划要合理规划竖向,低于路面和广场,促使雨水从路面汇流入低影响设施,颠覆了传统的雨水流向,同时在每个设施的构造上也有传统景观存在差异。而在小区层面的规划中,低影响设施的“分散式”规划与景观轴的“集中式”规划是统一的,如何在传统景观规划的基础上,使每处的景观团发挥海绵城市的作用,是每个设计人员努力的方向。建设海绵型建筑与小区应从场地竖向设计、绿地景观设计、道路坡向设计等分别入手。(1)场地设计建筑、广场、道路周边规划设计可消纳径流雨水的绿地。建筑、道路、绿地等竖向设计应坡向低影响开发设施,有利于向其汇流。低影响开发设施的选用雨水花园、透水铺装,并衔接整体场地竖向与排水设计。绿化灌溉、道路浇洒冲洗用水的非传统水源优先选择雨水。(2)建筑通过雨落管断接将屋面雨水引入场地内低影响设施。建筑材料可直接影响径流雨水水质,优先选择对径流雨水水质没有影响或影响较小的建筑屋面及外装饰材料。(3)小区道路优化道路横坡坡向、路面与周边绿地的竖向关系,便于径流雨水汇入绿地。路面排水采用生态排水的方式。同时在保证路面正常使用功能的前提下,增加道路、广场等硬化地面的透水性。(4)小区绿化在建筑周边安全距离外设计可消纳屋面、路面、广场及停车场径流雨水的雨水花园,通过溢流排放系统、城市雨水管渠和超标雨水径流排放系统有效衔接实现雨水的调蓄。不透水面上径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。低影响开发设施内植物宜选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

5、三亚小区海绵低影响方案的规划设计

三亚某小区建设用地规模33374平方米(约50亩),总建筑面积30048.45平方米,建筑密度23%,绿化率42%,容积率0.74。设计指标为年径流总量控制率65%,设计雨量为29.9mm;同时满足开发后高峰径流不大于开发前。(1)现场调研,发现问题,提出策略对比场地平整前,建筑、道路和其他硬化地面增加,径流量成倍增长,小区就容易出现内涝。临近山体,暴雨情况下,易引发山洪。针对调研过程中发现的以上问题,提出策略:综合采取“渗、蓄、滞、净、用、排”技术措施,减少对生态影响;利用基地地表空间,优先利用低洼地形、景观水体、透水铺装等,减少外排雨水;通过增加挡土墙、截(泄)洪沟等设施避免山体对项目造成的山洪影响。图5-1场地状况图5-2海绵型建筑小区低影响设施布置示意图(2)海绵型建筑小区的规划设计①屋面雨水断流入渗。屋面雨水自立管收集后采取雨水断接方式,经隐蔽式散水沟消能后排入就近的下凹式绿地或雨水花园。屋面设置绿色屋顶,增大可渗透面积,径流系数取0.40来计算暴雨强度和雨水流量。②地面雨水。地上停车位设置生态停车场,就地入渗。人行道、轻荷载路面可采取透水铺装,超标雨水沿地面坡度排入周边下凹式绿地、雨水花园。利用地表地势,合理规划竖向,将周边地面雨水导流入景观水体。图5-3海绵型建筑小区彩色总平图(3)方案阐述在项目周边设置挡土墙,防止山体雨洪的入侵,同时抬高地块标高;地块内采取多种低影响设施组合的方式,调蓄雨水,使年径流总量控制率达到65%。表5-1低影响设施面积统计通过SWMM软件模拟,开发后高峰径流为17.513LPS>开发前高峰径流量96.173LPS,满足要求。采取低影响设施后,其调蓄容积为522.30立方米>径流总量493.85立方米,满足年径流总量控制率65%的要求。

6、结语

建筑科学研究范文篇6

一、立体园林绿色建筑契合国家战略和百姓需求

近年来,国家大力提倡生态文明建设,国家多部委日前联合提出创建目标:到2022年,城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%,而立体园林绿色建筑是绿色建筑的升级版,将成为城市更新的重要抓手,是解决新型城镇化发展中“城市病”的有效举措。1.对治理“城市病”起到积极促进作用。中国自改革开放以来,经济迅速发展,城市集聚效应非常明显,“城市病”也逐步显现。“城市病”的根源在于城市进化进程中人与自然、人与人、精神与物之间的失谐,导致了城市生活质量的倒退乃至人类文明的倒退。城市立体园林生态建筑改变了城市风貌与环境,搭建起人与自然和谐共生、邻里间和睦相处的桥梁,提升了人居品质,促进了生态文明建设,是治理“城市病”的一剂良方。2.契合了国家大健康战略。实施大健康国家战略,是在党的报告中提出的重大国家战略,是应对医疗卫生领域严峻挑战的重大决策。实施大健康国家战略的重点,是要加强环境保护和生态治理,给老百姓创造适宜生活的生态环境,在群众中普及健康生活方式,加强身体锻炼,做到“治未病”以防病养身。城市立体园林生态建筑让群众从火柴盒式电梯房中解放出来,回归大自然,享受绿色生态环境,“身、心、灵”得到良好养护,是实施大健康国家战略的有效途径。3.契合了国家绿色低碳生态城市发展战略。实施绿色低碳战略,是我国促进可持续发展和履行低碳减排国际义务的重大国家战略。城市电梯房为主的住房模式,城市被水泥柱式的住房覆盖,地面大多被硬化,“热岛”现象严重,成为碳排放重灾区。发展城市立体园林生态建筑,幢幢高楼成为“参天大树”,整个城市变为绿色森林,城市从碳排放重灾区变为大氧吧,净化了空气,调节了气候,消减了噪音,缓解了“热岛效应”,城市成为民众喜爱的绿色低碳宜居城市。4.契合居民居家社区养老需要。我国人口老龄化是大势所趋,居家社区养老是比较符合中国特色的养老模式,受到绝大多数老年人的欢迎。但传统电梯房让老年人尤其是失能半失能老人只能蜗居家中,缺乏邻里交往,享受不到院坝社区文化,医护不及时的情况时有发生,严重影响居家养老效果。城市立体园林生态建筑,每两层住房的十几二十户人,均有几百上千平米的共享活动空间,老人尤其是失能半失能老人可以无障碍地出家休闲游玩交往,便于老人之间互助养老,并可共享社区智慧医养服务。同时,街坊四邻其乐融80/2020.102020年第10期风采:行业企业融,老人们在花园庭院中与儿童、年轻人交往,时刻感受着他们的青春与朝气,有助于老人们身心愉悦和健康,安享幸福、健康、快乐的老年生活,也有利于中华民族千百年来的“聚族而居,邻里相望”传统文化传承。5.满足城市居民提高生活品质的愿望。随着经济发展和社会进步,我国不少大中城市人均GDP超过了1.5万美元,北上深广等一线城市超过了2万美元,城市居民追求高品质生活的愿望非常强烈。但是我国人多地少的基本国情不允许像欧美国家一样每户一幢独立别墅。城市立体园林生态建筑实质上是将地面别墅搬到了空中,在占地非常有限的情况下,最大限度地让居民享受到别墅的生活品质和便利的城市配套服务,居住高层的居民如同居住在地面一两层高的四合院里一样舒适,显著提升了居民的生活质量。同时,还为城市居民提供了空中“微型社区”,营造出全龄友好的新型社区环境,无疑会广受城市居民的欢迎。6.契合国家启动内需促进经济增长的需要。房地产作为支柱产业支撑了我国经济发展多年,尤其在当前百年不遇的国际大变局背景下,房地产业仍将是新型城镇化建设重要内容,是拉动内需,促进国内经济大循环的重要抓手。立体园林绿色建筑为房地产业的绿色升级、健康发展提供了新的路径。目前尽管部分城市商品房建设已经过剩,但面临既有住宅区更新改造的需求。在当前国家实施的城市旧城改造中,利用城市立体园林生态建筑模式,可以达到事半功倍、一举多得的效果。基本思路是,将拟改造城市老旧小区最边上的楼拆掉,建成高层城市立体园林生态建筑,参考TOD模式,把小区泊车和托幼、养老、医疗、购物等便民服务以及绿化分别嵌入到该建筑的地下空间、底商和高层住户露台之中,在满足小区居民需求的同时,又有效拉动了服务业的就业。政府不用投入资金,仅利用容积率政策,就可鼓励房地产开发商参与项目开发,解决老旧小区改造资金需求,在满足城市居民提升生活质量的同时,还能够形成强大的经济增长动能,成为缓解经济下行压力的有效措施。

二、立体园林绿色建筑的效益分析

较之一般建筑,“立体园林绿色建筑”具有更好的经济、社会、生态效益,能为社会创造更好的公共利益,为环境带来更好的生态利益,更加契合容积率奖励机制。与普通住区相比,在相同土地规模,相同人口数,相同开发成本的情况下,城市森林花园建筑能带来更有效的实施效果,带来更丰富的经济、社会、生态、景观实施效益。1.经济效益。立体绿化产生的间接的社会经济价值是其本身直接经济价值的18~20倍,以200亩城市森林花园建筑为例,其绿化总面积将达到或超过200亩,使用地100%得到利用,并且在相同的人口容量及土地容量的情况下,可大幅度减少资源消耗,极大地增加了土地利用效率(清华大学建筑设计研究院,2018),而且其生态效益每年可带来的间接经济价值高达3562.3万元人民币(以成都为例)。2.社会效益。“城市森林花园建筑”为城市提供更多的公园绿地等公益设施和空间,使“在公园中建设社区”成为可能,成为绿色舒适的公园式社区,打造生态优质的公共服务空间,从而提高人居环境质量;为城市创造了新的经济增长动能,提供更多的就业岗位,具有良好的社会效益。3.生态效益。生态价值:以成都200亩城市森林花园建筑为例,根据私家花园庭院的种植情况,可以计算出使用期限内,200亩城市森林花园建筑每年可固碳34865.05t、释氧25357.35t;净化空气(SO2、烟尘等)7999.40kg;节约用电1035260kwh;涵养水分3700t。由此可见城市森林花园建筑拥有较好的生态效益,不仅可以净化空气,缓解城市“热岛效应”,调节街区小气候、改善室内温度及湿度,消减城市噪音,降低空气污染,同时又能自然渗透、自然净化、自然排放,便于海绵城市生态效益的发挥。4.景观效益景观绿化:美化城市第五立面,使整个建筑在绿色植物包裹之中,营造绿色宜人、亲切自然、全龄友好的社区环境,使人居环境更具优势;普通社区绿地率仅占30%左右,一个占地200亩的城市森林花园建筑区域,可以在空中带来超过200亩的绿化土地,使得相对绿化率达到100%,实现了绿地面积的最大化。

三、立体园林绿色建筑取得的阶段性成果

由中国城市科学研究会作为项目申报单位,清华大学建筑设计研究院有限公司、天地建筑创新技术成都有限公司、浙江省农业科学院、中国建筑标准设计研究院有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、中建科技有限公司、广东博意建筑设计院有限公司联合申报。立体园林绿色建筑已被住房和城乡建设部列为2019年科技研发项目。由中国建筑标准设计研究院有限公司和天地建筑创新技术成都有限公司主编,清华大学建筑设计研究院有限公司、应急管理部天津消防研究所、中国建筑科学研究院有限公司、天津园艺工程研究所、中国城市科学研究会、住建部科技与产业化发展中心、中国投资协会参编的中国工程建设标准化协会《城市森林花园住宅建筑技术规程》已进入挂网征询阶段,预计在2021年上半年正式颁布。随着各地试点项目的落地,包括浙江省、长沙市、株洲市、岳阳市、湘潭市、仙桃市等二十多个省、市、自治区的相关部门,对符合要求的项目给予了奖励政策支持,鼓励立体园林绿色建筑的发展。

四、结语

在当前国内大循环为主体、国内国际双循环的新发展格局下,以城乡协调发展为主的新型城镇化建设肩负着扩大内需、拉动增长的重任。创新的立体园林建筑将推动地产行业迭代与升级,引领绿色建筑高质量发展,满足人们美好人居环境需求,从而促进住房消费升级,成为拉动内需的全新经济增长动能。

参考文献:

建筑科学研究范文篇7

关键词:扩建;加固;碳纤维

1工程概况

本工程为上海某旧住房综合改造项目,该项目原建于20世纪50年代,房屋为多层住宅楼。结构类型为六层混合混结构,纵横向承重体系。房屋各层均有圈梁,但未见构造柱。房屋北侧布置楼梯间和厨房、卫生间,南侧为卧室。原房型为合用厨房间、卫生间,部分独用卫生间,本次改造主要通过北扩的方式,原有楼梯拆除,新做单跑楼梯间,走道北移,保持原有的楼梯间样式及疏散方式不变,各室入户门至疏散楼梯间距离保持不变。根据建筑功能调整的需求,做部分扩建,扩建部分均为砖混结构,并对保留部分的结构进行加固处理。本次设计为“空心房”改造,在项目实施前,住户需把所有物品搬离房屋。改造完成后续使用年限为30年,原建筑保留部分满足承载力要求。

2房屋基础设计

经现场开挖检测,房屋承重墙和轴C、轴D处混凝土柱下的基础形式为混凝土条形基础,轴A和轴B处混凝土柱下的基础为混凝土独立基础。原有房屋的建造时间较长,房屋改造后荷载增加,因此对原有基础进行加固,采用筏板+桩。扩建部分基础采用筏板+桩,用以减少房屋的沉降量对原有房屋的影响。因本项目为加建电梯、扩建厨卫工程对振动、噪音、环境污染等控制要求严格,且施工场地狭小,在周围环境允许的条件下,桩型比选厚选择静压锚杆桩。基础底板厚为450,桩采用250X250锚杆静压桩,桩长8米,分4段,桩基持力层为2-3-2层土,单桩承载力设计值160KN,桩身混凝土强度等级C30。锚杆静压桩的工作原理就是利用原房屋的自重,先在基础上凿出压桩孔和锚杆孔,然后埋设锚杆,锚杆反力架用千斤顶将桩逐节压入基础的压桩孔中,当压桩力达到设计承载力和满足设计桩长时,便可将桩与基础连接在一起,该桩便能承载上部荷载,从而减小基底土的压力,达到地基加固的目的。桩基础计算采用中国建筑科学研究院开发的PKPM(2010版)建筑结构通用计算软件,按房屋现有使用条件,对房屋进行桩基结构验算。同时采用提高上部结构刚度的方法,对墙体采用钢筋网水泥砂浆加固,增加构造柱等措施,提高房屋的抗震能力。经验算,基础满足现有规范要求。

3保留部分结构的加固处理

现有房屋存在部分梁板开裂、裸筋、钢筋锈胀、平顶预制板拼缝等损坏现象。3.1板加固处理。3.1.1对板底只存在裂缝的情况处理方法为:先对裂缝进行灌浆处理,然后在裂缝两侧粘贴碳纤维进行补强加固。具体做法如图2所示:3.1.2对板底同时出现钢筋锈涨处理方法为:先凿除锈涨处酥松部分混凝土,对锈蚀钢筋采用除锈阻锈处理,然后用高强聚合物砂浆对破损处进行修补,再对板底存在裂缝处采用化学灌浆处理,最后在板底粘贴碳纤维进行补强。具体做法如图3所示:3.2露筋梁的修补。3.2.1梁裂缝较小。(裂缝宽度小于0.3mm时)可采用灌注环氧树脂封闭;3.2.2梁裂缝宽度大于。0.3mm小于10mm时采用粘粘碳纤维加固,具体做法如图4所示。3.3原有房屋为。六层混合混结构,原底层层高为4.0米,地面进行回填,层高改为3.15米,原梁、柱受力结构,现增加承重墙体,改为砖墙承重,原有受力梁、柱作为砖混结构的圈梁和构造柱。按上海地区7度抗震设防要求保留部分的结构增设构造柱、圈梁,所有楼屋面板均改为现浇楼屋面板,并拆除原有小梁薄板。根据建筑平面对原有墙体局部拆除后新砌,新老墙体联接处设置构造柱,墙拆除前应做好梁、板支撑工作。

4扩建部分房屋上部结构加固

上部结构计算采用中国建筑科学研究院开发的PKPM(2010版)建筑结构通用计算软件,按房屋现有使用条件,对房屋进行抗震及承载力结构验算。房屋抗震加固标准按现行《建筑抗震设计规范》,抗震设防烈度7度,抗震设防类别丙类,后续使用年限30年。扩建部分房屋上部结构采取了一定的抗震加固措施。4.1增设构造柱、圈梁,所有楼屋面板均改为新浇楼屋面板。构造柱设置位置如下:a.电梯四角、楼梯间四角、楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;b.外墙四角和对应转角;c.横墙与外纵墙交接处;d.较大洞口两侧e.内墙(轴线)与外墙交接处;f.内横墙的局部较小墙垛处;g.内纵墙与横墙(轴线)交接处根据施工情况适当增加。h.新、老墙交接处。4.2新、老墙体连接新、老墙体连接处需新增构造柱、圈梁。新构造柱与新砌墙连接处砌成马牙槎,沿墙高每隔500mm设水平钢筋和分布短筋平面内点焊,组成拉结网片,每边伸入墙内1m,底部1/3楼层钢筋沿墙体水平通长设置。后砌的非承重墙应沿墙高每500配置2φ6拉结筋,且与承重砖墙或柱拉结,每边伸入长度不应少于500。构造柱应先砌墙后浇柱。

5结论

旧住房成套改造是一项惠民工程,技术性较强。通过在房屋一侧扩建,满足居民的使用要求。对原房屋结构保留部分,在保持原规模和结构体系下,通过对房屋已损坏或不符合规范要求的构件进行加固、修缮,提高该房屋的抗震能力,保障居住安全和正常使用。扩建部分和原结构相连处的新、老墙体的连接构造需特别注意。设计后续使用年限为30年,安全等级为二级。

参考文献

[1]混凝土结构设计规范(GB50010-2010(2015年版)).

[2]砌体结构加固设计规范(GB50702-2011).

[3]混凝土结构加固设计规范(GB50367-2013).

[4]上海市地基基础处理规范(DG/TJ08-40-2010).

[5]房屋修缮工程设计规程(DGJ08-207-2008).

建筑科学研究范文篇8

关键词:大型社区结构体系安全经济构造措施

1.概况

中关村大河庄苑项目是中关村西区唯一的集中高档住宅、公寓、写字楼及商业设施服务于一体的大型建筑群体,工程位于苏州街以西、大河庄南路以北,场地占地面积52000M2,建筑总面积250000M2,本设计包括:1#板楼--多层住宅、2~5#板式小高层住宅、6~8#高层塔楼住宅、幼儿园、地下锅炉房、大型地下车库及办公楼组成。

其中:1#楼平面尺寸为71.64mx25.12m,3、4层;2#楼平面尺寸为86.3mx17.7m,10、11层;3#楼平面尺寸为106.6mx16.67m,10、11层;4#楼平面尺寸为70.60mx15.20m,10层;5#楼平面为“L”型,一层为商业用房,地下一层为商业会所,二层以上为住宅,平面尺寸为68.7mx23.5m+39.8x15m,10、16、18层;6~8#楼平面尺寸为38mx34m塔楼,16层;幼儿园平面尺寸为40.3mx17.38m,二层;锅炉房平面尺寸为22.4mx18m,一层;1#楼与2#楼之间设两层地下车库;3#楼与4#、5#楼之间设有两层地下车库。办公楼。地下三层,平面尺寸为124.40mx54.90m,地下二、三为汽车库,地下一为商业用房;地上16层,平面尺寸为84.00mx33.60m,地上一、二为商业用房、其它为办公用房。

2.设计依据

1).基本风压,0.45KN/m2(按50年一遇的风压采用)

2).基本雪压,0.40KN/m2(按50年一遇的雪压采用)

3).土壤冻结深度80cm

4).地震设防烈度8度(设计基本地面加速度为0.20g,设计地震分组为第一组)

5).工程地质及水文地质条件

根据(建设综合勘察研究设计院)2002年7月所作中关村大河庄苑《岩土工程勘察报告》

3.结构设计标准

建筑安全等级为二级

建筑抗震设防类别为丙类

建筑结构设计基准期为50年

建筑抗震等级:

剪力墙结构:二级

短肢剪力墙结构:一级

5#楼框架-剪力墙结构:剪力墙为一级;框架为二级

办公楼抗震等级:剪力墙一级框架一级

图一:总平面布置图

4.结构设计

1)地下结构

1#楼与2#楼;3#楼与4#、5#楼之间的地下车库为二层,柱网为8.2mx7.2m,层高为3.3m+3.3m,其中地下二为六级人防,地下一为车库,顶板上覆土分别为3m、2m,底板考虑受力及防水要求采用筏板基础,筏板厚为600mm,柱冲切不够时,利用建筑地面厚度向上做柱帽。车库顶板经过方案比较认为采用井字梁较为合理,主梁断面500x700;次梁断面400mmx500mm;顶板厚:地下二顶板厚为250mm;地下一层因上部有2m、3m的覆土及防水要求板厚取250mm;车库柱为600mmx600mm;外墙厚为350mm,内承重墙厚为200mm,人防临空墙厚为300mm。

2#、3#楼地下为一层地下室,基础采用筏板,筏板厚为600mm,顶板采用梁板结构板厚为180mm。外墙厚为300mm,内承重墙厚为200mm。

4#、5#楼地下为二层地下室,基础采用筏板,筏板厚为600mm,地下二顶板考虑人防板厚取为250mm,地下一顶板板厚为180mm,均采用梁板结构,外墙厚为350mm,内承重墙厚为200mm,人防临空墙厚300mm。

6#~8#楼地下为二层地下室,基础采用750mm厚的筏板,外墙厚为350mm,内承重墙厚为200mm,人防临空墙厚300mm,地下二顶板考虑人防板厚取为250mm,地下一顶板板厚为180mm,均采用梁板结构。

幼儿园基础采用柱下独立基础。

地下锅炉房由于防水要求采用筏板基础。

办公楼地下为三层,柱网为8.4mx8.4m,层高为3.4m+3.4m+5.1m,底板考虑受力及防水要求采用板式筏板基础,筏板厚为1200mm,柱冲切不够时,利用建筑地面厚度向上做柱帽。地下楼板经过方案比较认为采用井字梁较为合理,主梁断面400x600;次梁断面300mmx500mm;板厚:地下二、三顶板厚为150mm;地下一层顶板厚取200mm;地下柱:上部有主体结构部分柱为:1100mmx1100mm;仅有地下部分的柱为:800mmx800mm,外墙厚为350mm,中心楼电梯间筒体墙厚为400mm。地下结构采用C40混凝土,底板及外墙均采用防水混凝土,抗渗等级要求2.0Mpa。

2)上部结构选型:

本工程建筑形式多样,结构根据不同的建筑使用功能要求及抗震设计的要求,分别采用不同的结构形式,力争做到既安全又经济的目的,现分别简述如下:

(1)1#楼平面尺寸为71.64mx25.12m,3、4层,1#楼座落在地下车库上,采用砌体结构较为合理,采用KP1粘土空心砖,这样一来地下车库采用大柱网就更加灵活一些,另外在上部结构设一道温度变形缝,解决温度变形问题。

(2)2#楼平面尺寸为86.3mx17.7m,10、11层高,采用钢筋混凝土短肢剪力墙—内核心筒体结构较为合理,剪力墙厚均为200mm,混凝土用C30,由于平面尺寸过长,在不影响建筑配置的情况下,设一道温度缝,解决温度变形及混凝土收缩问题。

(3)3#楼平面尺寸为106.6mx16.67m,10、11层高,采用钢筋混凝土短肢剪力墙—内核心筒体结构较为合理,剪力墙厚均为200mm,混凝土用C30,由于平面尺寸过长,在不影响建筑配置的情况下,设一道温度缝,解决温度变形及混凝土收缩问题。

(4)4#楼平面尺寸为70.60mx15.20m,10层,采用钢筋混凝土短肢剪力墙—内核心筒体结构较为合理,剪力墙厚均为200mm,混凝土用C30,由于平面尺不太长,再考虑建筑配置,设缝较为困难,因此结构不设缝,但要采取构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响,详见新技术采用部分。

(5)5#楼平面为“L”型,平面尺寸为68.7mx23.5m+39.8x15m,10、16、18层;一层为商业用房,地下一层为商业会所,二层以上为住宅,由于平面布置属严重不规则,对抗震及为不利,所以在“L”型转角处设抗震缝一道,将其分成平面规则的两个独立单元,A段、B段,另外根据建筑配置要求,B段采用框架—剪力墙结构;A段采用剪力墙结构。

(6)6#~8#楼平面尺寸为38mx34m高层塔楼住宅,地下2层,其中地下二层为五级人防,地下一层为车库,地上16层为住宅,采用剪力墙结构较为合理。

(7)幼儿园由于开间较大6.9mx7.2m,采用现浇钢筋混凝土框架结构。

(8)地下锅炉房采用框架结构,顶板采用现浇钢筋梁板结构。

(9)办公楼地上部结构平面尺寸为84.00mx33.60m,16层,地面上总高为60m,柱网为8.4mX8.4m,采用钢筋混凝框架剪力墙结构较为合理,地上一~五层:框架柱为1000mx1000m,剪力墙厚为400mm,地上一框架梁为400X600mm;地上二~五框架梁400x500mm,地上六~十层:框架柱为800mx800m,剪力墙厚为350mm,框架梁为400X500mm;地上十~十六层:框架柱为600mx600m,剪力墙厚为300mm,框架梁为400X500mm。地上一~六层混凝土采用C40;地上七~十一层混凝土采用C35;其它层混凝土采用C30。地上各层楼板均采用8.4mX8.4m(BDF高强薄壁管)现浇钢筋混凝土空心楼盖,空心板厚为250mm,由于平面尺较长,再考虑建筑配置,设缝较为困难,因此结构不设缝,但要采取构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响,

5.结构计算

本工程中的剪力墙、短肢剪力墙-内核心筒、框架-剪力墙结构,选用中国建筑科学研究院编制的《高层建筑结构空间有限元分析软件》(墙元模型)SATWE(2002年1月)进行计算;对于砌体结构选用中国建筑科学研究院编制的《PKPM系列软件》进行计算,基础选用中国建筑科学研究院编制《JCCAD》基础计算软件进行计算,对于筏基分别采用倒楼盖和弹性地基进行计算;对于地下人防选用建设部建筑设计院城市地下建筑设计所北京理正软件设计研究所编制的《人防工程结构设计软件》(RFSJV1.0)进行计算。

另外对于复杂的大跨度异型板分别采用SATWE复杂楼板有限元分析与设计(slabCAD)软件及STAAD/Pro(结构设计分析软件)对其进行复杂楼板有限元分析。

现将主要结构的计算结果汇总如下表:

建筑编号

结构自振周期

T(S)

层间位移

D/h

顶点位移

Dmax/Hmax

剪重比

Q0/Ge

有效质量系数

Cmass

X方向

Y方向

X方向

Y方向

X方向

Y方向

X方向

Y方向

X方向

Y方向

6#

7#

8#

T1=0.6842

T2=0.5552

T3=0.5327

T4=0.1963

T5=0.1555

T6=0.1511

T7=0.0978

T8=0.0782

T9=0.0765

T10=0.0636

T11=0.0505

T12=0.0500

T13=0.0467

T14=0.0389

T15=0.0375

T16=0.0364

1/2490

1/3093

1/2871

1/3909

7.33%

9.53%

97.75%

96.23%

5#框

部分

T1=0.8947

T2=0.7755

T3=0.5221

T4=0..2696

T5=0.2116

T6=0.1482

T7=0.1426

T8=0.1283

T9=0.1280

T10=0.1279

T11=0.1276

T12=0.1094

T13=0.1051

T14=0.0950

T15=0.0740

T16=0.0713

1/1935

1/2658

1/2435

1/2358

6.01%

5.61%

98.56%

97.69%

5#

剪力墙部分

T1=0.7319

T2=0.6505

T3=0.3570

T4=0.2597

T5=0.2143

T6=0.1556

T7=0.1148

T8=0.0915

T9=0.0782

T10=0.0736

T11=0.0646

T12=0.0535

T13=0.0491

T14=0.0432

T15=0.0392

T16=0.0354

1/3470

1/3325

1/3377

1/3547

5.15%

5.00%

99.91%

99.02%

3#

T1=0.5364

T2=0.4122

T3=0.3929

T4=0.2088

T5=0.2084

T6=0.2001

T7=0.1819

T8=0.1795

T9=0.1794

T10=0.1775

T11=0.1762

T12=0.1723

T13=0.1156

T14=0.1723

T15=0.1587

T16=0.1586

1/2070

1/3971

1/2618

1/4488

7.05%

8.56%

85.67%

84.54%

4#

T1=0.4864

T2=0.4025

T3=0.3852

T4=0.1985

T5=0.1964

T6=0.1864

T7=0.1810

T8=0.1790

T9=0.1785

T10=0.1770

T11=0.1760

T12=0.1720

T13=0.1154

T14=0.1724

T15=0.1584

T16=0.1583

1/2215

1/4051

1/2850

1/4400

7.25%

8.30%

89.45%

87.67%

2#

T1=0.5026

T2=0.4825

T3=0.4035

T4=0.1967

T5=0.1945

T6=0.1860

T7=0.1820

T8=0.1789

T9=0.1785

T10=0.1775

T11=0.1745

T12=0.1720

T13=0.1159

T14=0.1735

T15=0.1567

T16=0.1523

1/2350

1/4151

1/2960

1/4450

7.65%

8.60%

90.05%

89.60%

公楼

T1=1.420

T2=1..380

T3=1.17

T4=1.16

T5=0.87

T6=0.311

T7=0.271

T8=0.213

T9=0.128

T10=0.127

T11=0.109

T12=0.103

T13=0.083

T14=0.080

T15=0.072

T16=0.050

1/1300

1/2000

1/1600

1/4000

5.67%

4.95%

97.75%

96.23%

由以上计算结果来分析,结构的刚度合理,其它均符合现行有关规范的要求,说明所选结构体系及配置是合理。

6.建筑新技术、新材料采用

1)结构选型上:对板式小高层结构采用了近年兴起的短肢剪力墙—核心筒结构,这种结构,有利于住宅建筑布置,抗震墙的数量可多可少,抗震墙肢可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同尺寸和布置以调整刚度与刚度中心位置,由于减少了剪力墙数量,而代之以轻质填充墙,不仅可进一步减轻结构自重,同时也可适当降低结构刚度,使地震作用减小,这不仅对基础设计有利,而且对结构抗震更为有利,同时也可降低工程造价,还可加快施工进度。

2)超长钢筋混凝土不设永久缝的构造措施和施工措施

为了今后业主使用方便,结合建筑配置要求:地下结构(车库)以及4#楼及办公楼均不设永久伸缩缝,但采取以下构造措施和施工措施来减少温度和混凝土收缩对结构的影响;

>a.对顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率;

b.顶层加强保温隔热措施;

c.每隔30m~40m间距留出施工后浇带,带宽为800mm~1000mm,钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在两个月后浇灌;

d.采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适量的外加剂;

e.提高每层楼板的构造配筋率;

f.对办公楼采用部分预应力筋;

3)建设部1998年了今后建筑业十项新技术:本工程能够采用的有:

a.深基坑支护技术;b.高效钢筋即冷轧带肋钢筋;c.粗钢筋机械连接技术;d.新型模板和脚手架应用;e.新型建筑防水及塑料管应用;f.企业的计算机应用及管理技术应用;

7.特殊要求的结构处理

1)本工程有五、六级人防设计,设计依据《人民防空地下室设计规范》(GB50038-94)进行设计,其结构均为钢筋混凝土结构,其中1#楼与2#楼;3#楼与4#、5#楼之间的地下车库,地下二层为六级人防,底板考虑受力及防水要求采用筏板基础,筏板厚为600mm,柱冲切不够时,利用建筑地面厚度向上做柱帽。人防顶板厚为250mm;中间柱为600mmx600mm;外墙厚为350mm,人防临空墙厚为300mm;6#~8#楼地下二层为五级人防,底板考虑受力及防水要求采用筏板基础,基础厚750mm,外墙厚为350mm,内承重墙厚为200mm,人防临空墙厚300mm,地下二层顶板考虑人防板厚取为250mm,采用梁板结构。

对于地下人防选用建设部建筑设计院城市地下建筑设计所北京理正软件设计研究所编制的《人防工程结构设计软件》(RFSJV1.0)进行计算。

2)按《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)要求本工程地下防水等级为二级,设防要求必须为两道,其中有一道为钢筋混凝土结构自防水;第二道为建筑柔性防水;

3)为解决地下结构防水要求及大体积混凝土收缩问题,在地下结构混凝土中参入一定量的外加剂,以提高混凝土的密实度和在混凝土中建立自应力(压力),以抵抗水泥水化热及其他因素引起的收缩拉力;另外在基础长度每隔30~40m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带,带宽不小于800mm,后浇带处底板及外墙处采用附加防水层,后浇带混凝土在其两侧混凝土浇灌完毕两个月后再用高一强度等级的混凝土浇灌;

4)高层建筑与地下车库之间不设永久缝,采取以下技术措施以减少高层与地下车库间沉降差:

a.适当扩大高层基础底面积,以减少基底单位面积上的压力;尽可能减少车库基底面积,以加大基底单位面积上的压力;

b.在高层与车库间设置后浇带,后浇带宜设在车库一侧,后浇带的浇灌时间宜在高层主体结构完工以后;

c结构设计验算高层与地下车库间沉降差,并考虑两者的沉降差对结构的不利影响,如加强连接处梁板的配筋等;

5)关于钢筋混凝土大跨度板裂缝的预防措施

根据以往大跨度板易出现角部裂缝的问题,本设计采取以下措施来预防出现裂缝:

a在大板四角上部的1/4L(L为双向板短边尺寸)范围内,配置附加钢筋网6@150

b.对于特大跨板,跨中板顶宜配支座一半的拉通筋;

c.由于大板的阴角部位应力集中,因此两个方向的负筋不宜小于同一方向的2倍。

e.在埋设PVC管的板中,沿管线上方宜配一层6@300L=300mm的钢筋。

6)关于短肢剪力墙与轻质填充之间裂缝的预防措施:

由于钢筋混凝土短肢墙与轻质填充墙的变形模量不同,有时会在二者交界处产生微裂缝,可采取以下措施预防:

a.加强填充墙与短肢剪力墙间的连接;

b.在二者交界处附粘一层玻璃丝布或钢丝网,使应力平缓过渡;

8.对施工一些要求

1)沉降观测要求

本次设计的2#~8#楼均需做建筑沉降观测,具体要求如下:

a.建筑沉降观测必须设置永久性的水准点,其数量每栋不少于2个,应设置在不受地基变形和环境变化影响的位置,必须保证观测期间标高不发生变动。

b.观测中误差应小于0.5mm。

c.沉降观测可用精密水准或静力水准的方法进行,观测的仪器、方法、次数、限差等,应符合现行《建筑变形观测规程》的要求。

d.沉降观测应从完成基础底板施工时开始,一般至基本稳定(1mm/100d)终止。

2)深基础开挖监测要求

深基础开挖监测包扩下列内容,可根据实际需要选定:

a.监测基坑内及其邻近地段的地下水情况,是否有管道渗漏、冒水等现象;

b.监测基坑坑底隆起,基坑边坡的垂直与水平位移;

c.监测基坑邻近建筑物、道路、管线等设施的沉降、裂缝、水平位移;

d.监测土压力及支护系统的应力与变形;

e.深基础开挖监测应从开挖前的初始情况开始,直至地下结构施工完成坑壁回填土后终止;

f.基准点的设置、监测仪器、方法、限差等,应否合有关测量规程的要求,基坑边坡水平位移测量中误差,对无支撑基坑不应大于5mm;对于有支撑基坑不应大于2mm。

3)地下水位的监测要求

下列情况应进行地下水位监测:

a.水位升降可能影响岩土工程性质或岩土稳定时;

b.水位升降对建筑物可能产生浮托或对地下结构的防水防潮有较大影响时;

c.施工排水对邻近工程有较大影响时;

d.水位监测的布置应根据地质,水文地质条件和工程需要进行,观测孔数量,每个场地不少于3个,间距不大于30m,监测孔深度不小于最大可能降深以下1.0m;

e.水位监测时间应满足下列要求:

(1)系统动态观测的时间不应少于1个水文年,每周观测1次,雨季应加密;

(2)为工程需要进行的水位监测,其开始时间、终止条件、观测周期等,应根据工程需要确定;

(3)观测数据应逐次整理,绘成图表,并及时分析原因,提出处理意见。

8.结语

本工程建筑形式多样,考虑业主今后使用方便,地下结构不设永久缝,仅在施工阶段留后浇带,并通过计算沉降来调整各建筑间沉降差;地上结构根据不同的建筑要求,分别采用了:砌体结构、钢筋混凝土短肢剪力墙、剪力墙、框架剪力墙结构.这就要求结构工程师通过概念设计合理的选则各建筑物的结构体系,同时充分利用概念设计处理一些特殊问题,力争做到即安全又经济的设计理念。通过本工程的设计,作者将概念设计始终贯穿到设计的各个阶段。本工程经北京市建筑设计研究总院审图中心专家们的严格审查,肯定了我们在结构选型、抗震设计参数、抗震等级、分析计算及有关特殊问题的构造处理措施,目前本工程施工已基本完成,得到业主好评。

参考文献

1.建筑抗震设计规范(GB50011-2001)

2.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)

建筑科学研究范文篇9

建设部与科技部共同承担的“十五”国家科技重大攻关项目——“绿色建筑关键技术研究”,主要围绕我国发展绿色建筑必须解决的突出问题,瞄准国际前沿,结合我国实际和潜在需求,重点研究我国绿色建筑评价标准和规划设计指南,开发符合绿色建筑标准的若干项具有自主知识产权的关键技术和成套设备,实现建筑技术的跨越式发展。通过系统的技术集成和工程示范,形成我国绿色建筑核心技术的研究开发基地和自主创新体系。“绿色建筑关键技术研究”项目从八个方面开展研究:

课题一“绿色建筑的规划设计导则和评估体系研究”,结合中国的自然资源与环境条件、社会与经济发展的国情,研究确定绿色建筑的概念,界定绿色建筑的范畴,建立绿色建筑评估体系,制定绿色建筑规划与设计导则。针对我国社会主义市场经济管理体制的特点,探讨政策控制和市场机制结合,引导和推广绿色建筑的途径。

研究内容包括:对世界上各主要国家的绿色建筑评估体系和技术指南进行比较研究;建立绿色建筑评估体系;与地域气候条件有关的建筑热工指标研究;绿色建筑评估体系的实践;完成绿色建筑规划设计导则及技术指南;针对我国社会主义市场经济体制,结合我国建设工程管理的特点,探讨政策控制和市场机制结合,引导和推广绿色建筑的途径;开发绿色建筑评估体系软件平台和基础数据库;开发用于定量评价建筑环境的模拟软件,包括建筑热环境模拟软件、日照和采光软件等的进一步研发和完善。

课题二“绿色建筑的结构体系评价方法研究”,主要进行五方面的深入研究:建筑结构体系全生命周期技术经济分析;建筑结构绿色评价体系研究;提高建筑结构体系绿色性能的技术手段研究;绿色建筑结构选型技术导则研究;钢结构(含公共建筑与住宅两类)推广应用的制约因素和成套关键技术的研究。

课题三“绿色建材技术与分析评价方法研究”,围绕建筑材料在绿色建筑中应用的关键技术展开,主要研究工作分为绿色建材及建筑部品评价分析技术建筑废弃物、再生利用技术和产品的研发、新型环境协调产品的研究开发三部分。课题下设9个子课题,包括:绿色建材技术及分析评价方法的研究、绿色建材分析评价技术的研究、建筑部品分析评价技术的研究、绿色建材及建筑部品基础数据库和评价软件的编制、建筑垃圾再生集料及其配制新混凝土的研究、建筑垃圾循环再生及其应用技术的研究、建筑垃圾再生产品在新型建筑材料中应用研究中、室内湿度调节及抗菌防霉功能建筑材料关键技术的研究、产生负离子功能建筑装饰品关键技术的研究、高效净化空气材料和技术的研究。

课题四“绿色建筑水的综合利用关键技术研究”,围绕绿色建筑的水资源可持续利用问题,研究开发水安全综合性保障技术与两种专项技术(包括湿地-水体复合生态水质净化技术和以降低冲厕用水为核心的节水技术与节水器具)。结合工程项目,通过对供排水系统的分析、工程性试验及跟踪研究,从水量、水质两方面提出不同地域生态、不同自然条件、不同水资源状况的绿色建筑水安全保障的综合控制策略与技术

课题五“降低建筑能耗的综合关键技术研究”,针对影响建筑能耗的三个关键环节——围护结构、室内环境控制系统和建筑能源供应与转换系统,以及新建建筑能耗标识制度,瞄准国际前沿,从我国实际和潜在需求出发,联合科研机构、设计院、设备产品制造商等技术转化过程主体,集中力量于智能可调节型围护结构、独立控制型低能耗环境控制系统、以天然气为动力的建筑高效热电冷联供系统、以及新建住宅建筑单元能耗标识体系等关键问题,开展系统研究、瓶颈突破和产品开发,并在清华大学和上海建筑科学研究院绿色建筑集成示范平台上安装、调试、测试和评价,形成降低建筑能耗的关键技术系统集成,加快技术产品化和产业化,实现跨越式发展。

课题六“绿色建筑室内环境污染控制与改善技术研究”,针对已有建筑和新建建筑存在的室内环境问题,从室内空气质量、热环境、声环境、光环境和室内综合环境等方面系统开展源分析、源传播途径、源作用机理研究,探索不同因素对人体和环境的影响规律,研发室内环境设计预测、检测评估和控制改善等实用技术体系,为绿色建筑的决策、设计、实施、管理提供有效、可靠的室内环境控制与改善技术手段,提高我国在绿色建筑室内环境领域的研究水平,推进我国绿色建筑的发展。

课题七“绿色建筑绿化配套技术研究”,致力于建立绿色建筑适生植物资源信息库,资源信息库中植物种类不少于500种;不同的绿色建筑植物群落的生态效益测试;编制绿色建筑绿化配置技术标准和评价指标体系。

课题八“绿色建筑技术集成与平台建设”,为绿色建筑的设计、建设、运营与管理提供关键技术集成平台。结合绿色建筑规划设计导则及评估体系的研究和绿色建筑关键技术,遵循可持续发展战略,建造绿色建筑关键技术集成平台,为绿色建筑关键技术提供测试、实验、技术改进和展示的平台,并成为绿色建筑关键技术的教育和培训中心。“绿色建筑关键技术研究”,针对我国当前形式下急待解决的绿色建筑关键技术进行了研究。其中结构体系的评价研究是从可持续发展角度通过对各种不同的结构体系进行分析评价,总结不同的自然资源、地理环境条件及应用对象下最适宜的绿色建筑结构体系。绿色建材技术分析与评价则是在对我国各种建材的生产过程中资源、能源消耗情况和对环境的污染以及使用寿命,维护费用及可再生利用性进行深入调查分析的基础上,分别针对墙体、门窗、内外装饰、管材等各类建筑部件做全生命周期分析,总结指导性的选取原则与推荐作法。水的综合利用研究则是从节水技术、雨水收集利用、污水处理及再生水利用等方面给出建筑节水与综合利用的全面解决方案和具体技术措施。降低建筑能耗是从提高围护结构的保温、隔热性能和降低环境控制系统能耗两方面研究系统的节能方案与相关的关键技术与产品。建筑室内环境控制与改善则着重改善室内空气质量和声、光、热环境,研究相应的解决途径与关键技术,营造健康、舒适、高效的室内环境。绿色建筑绿化配套技术主要研究与绿色建筑配套的各种绿化形式及其功能和适生植物种类,建筑外环境、建筑体以及室内绿化配置的生态环境效果评价,绿化与建筑有机结合的一体化技术等。在充分利用植物的生态效应和景观功能的基础上,提出绿色建筑绿化配套技术和标准,为建设绿色建筑绿化示范区提供指南。

建筑科学研究范文篇10

关键词:框架结构;加层;加固;钢结构;分析

随着社会经济的快速发展,存在既有房屋加层改造情况,这样既不用多占土地,建筑面积也能相应增加,而且建设周期短、投资小、见效快。很多学者和工程技术人员对结构加层加固设计进行了研究和分析[1-3],本文通过对框架结构顶部增加一层钢结构以后进行整体分析,通过加固能够满足规范要求,为今后类似的不同结构形式的结构整体计算提供参考。

1工程概况

某医院门诊楼位于张家口市宣化区,为地上六层框架结构建筑物,CFG桩复合地基,柱下独立基础,建筑面积约6440㎡,建于2009年,结构设计使用年限为50年,安全等级为二级,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组,建筑场地类别为Ⅲ类,设计特征周期为0.40s。现拟在六层顶加一层钢框架结构,接建层功能为病房,层高2.8m,柱网与原有建筑物相同,屋面采用74mm~150mm厚压型钢板-钢筋混凝土组合屋面板。

2接层钢结构方案

该门诊楼接建层为一层钢框架结构,柱、梁均为热轧H型钢,屋面为压型钢板-钢筋混凝土组合屋面板。钢结构与原构件采用铰接连接,埋件需采用化学锚栓与原有结构连接,连接所需锚栓根数较少,对原有结构造成的破坏和影响较小。

3接层后整体结构计算及分析

3.1计算模型。考虑本工程的特点,采用中国建筑科学研究院PKPM软件和北京迈达斯技术有限公司MIDASBuilding结构大师软件进行对比计算。3.2周期计算结果。3.3基底剪力计算结果。3.4最大层间位移角比较。3.5接层后整体结构安全性评价。由以上计算结果可知:(1)原结构接建后周期较接建前加长,平动系数、扭转系数与接建前一致。(2)接建部分延长结构周期,减小地震影响系数,从而达到减小结构地震作用的目的。经接建前后基底剪力分析可知:接建后结构质量的增加,并没有使结构承受的地震作用增大。(3)经复核,主体结构接建前后,结构剪重比、位移均满足现行规范要求。

4结束语