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關(guān)鍵詞:仿古建筑;木結(jié)構(gòu);混凝土結(jié)構(gòu)
中圖分類號:TU318
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1008-0422(2006)04-0121-02
收稿日期:2006-02-25
作者簡介:鄧曉春(1973-),女,1995年畢業(yè)于華中理工大學(xué)工業(yè)與民用建筑專業(yè),湖南省建筑設(shè)計(jì)院內(nèi)聘高級工程師,一級注冊結(jié)構(gòu)工程師。
1 引言
中國古建筑雖然歷經(jīng)了數(shù)千年的演變,但其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)方法和布置規(guī)模始終沒有改變,并且是世界上獨(dú)具風(fēng)格的一門建筑學(xué)科,是世界建筑藝術(shù)寶庫中的一顆璀璨明珠。中式傳統(tǒng)古建筑以木結(jié)構(gòu)為主,在材料選用、平面處理和藝術(shù)造型等方面都有許多自己的特點(diǎn),但隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步,傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)在防火與防腐方面的缺陷也日益明顯,新技術(shù)、新材料的運(yùn)用使仿古建筑的設(shè)計(jì)和建造成為可能,這也是對中國古建筑文化的繼承與發(fā)展?,F(xiàn)代仿古建筑以鋼筋混凝土為主體結(jié)構(gòu),改變了傳統(tǒng)中國古建筑以木結(jié)構(gòu)組合為主的受力系統(tǒng),吸收了傳統(tǒng)中國古建筑風(fēng)格的精華,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,將傳統(tǒng)古建筑的造型、部件等,作為裝飾效果,從而達(dá)到建筑上的仿古目的。以下本文將就某工程實(shí)例對此種建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)體會,能為同行在設(shè)計(jì)工作中提供一些參考。
2 中國古代建筑的特點(diǎn)
中國古代建筑是以木構(gòu)架為主的一種結(jié)構(gòu)方式,平面布局內(nèi)向含蓄,層次豐富,均衡對稱,空間布局靈活,承重與圍護(hù)結(jié)構(gòu)分工明確;在建筑的設(shè)計(jì)和施工中很早就實(shí)行了模數(shù)制和構(gòu)件的定型化,對于建筑整體到局部的形式、尺度和做法都有相當(dāng)詳細(xì)的規(guī)定。中國古代建筑還獨(dú)創(chuàng)了斗拱的結(jié)構(gòu)形式,并充分運(yùn)用色彩的裝飾手段,使建筑物顯得莊重而華麗。
中國古代建筑的結(jié)構(gòu)方式有“疊梁式”、“穿斗式”、“井干式”三種,屋頂形式有硬山頂、懸山頂、廡殿頂、歇山頂、攢尖頂和復(fù)合頂。
3 仿古建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
現(xiàn)階段的仿古建筑多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替木結(jié)構(gòu),為了達(dá)到油漆彩繪之后與木構(gòu)架相同的外觀效果,與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,仿古建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有以下特殊要求:
3.1模數(shù)要求和構(gòu)件定型化
各受力構(gòu)件的規(guī)格需滿足古典建筑的模數(shù)要求,傳力體系的構(gòu)成極其各構(gòu)件的尺度和形體完全仿照古代木結(jié)構(gòu)中柱、梁、枋、檁的相應(yīng)做法。
3.2屋面造型要求
屋面變化顯著,造型要求高,構(gòu)架體系采用了步架和舉架的處理方法,使屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平緩,形成了曲線優(yōu)美、出檐深遠(yuǎn)的特征,體現(xiàn)了我國古代建筑的造型特點(diǎn)。
3.3建筑中有大量的具有獨(dú)特裝飾作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。
斗拱:斗拱中方型的底座叫做斗,上面錯落搭建的船形木塊叫做拱。斗拱是中國傳統(tǒng)古建筑特有的型制,它位于木結(jié)構(gòu)梁和柱子之間,具有傳導(dǎo)屋面荷載、加大屋檐挑出長度、縮短梁枋跨度、吸收地震能量等結(jié)構(gòu)作用和裝飾作用,是中國古代建筑中最具特色的部分之一。對于仿古建筑而言,因主體結(jié)構(gòu)為鋼筋;昆凝土,裝飾常常成為斗拱的主要作用。
雀替:用于額枋(檐枋)與檐柱相交處,近似于三角形,表面有雕刻裝飾的構(gòu)件??梢钥s短梁枋的凈跨距離,具有輔助拉結(jié)和裝飾雙重功能。
4 工程實(shí)例
4.1工程概況
開福寺位于長沙城北,它是一座殿字宏偉、氣勢非凡的千年古寺,具有“三湘名剎”之稱。開福寺始建于五代時期,距今已有一千多年的歷史,現(xiàn)有的寺院規(guī)模已不能滿足佛教事業(yè)的發(fā)展需要,自2004年開始修復(fù)擴(kuò)建,大悲殿的建設(shè)就是其擴(kuò)建工程子項(xiàng)之一。大悲殿為南方單層雙重檐仿古建筑,建筑面積1200m2,總高度25m,面闊七間,共37.8m,進(jìn)深六間,共30.6m。屋頂形式為歇山頂,黃色琉璃瓦鋪蓋,飛檐翹角,氣魄雄偉,檐下為七踩斗拱。室內(nèi)采用“露明造”,使空間更高大、更寬敞。該建筑采用了鋼筋;昆凝土仿木結(jié)構(gòu)。
4.2大悲殿的結(jié)構(gòu)體系
采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土仿木框架結(jié)構(gòu),用SATWE程序進(jìn)行整體計(jì)算,主受力框架用PK程序復(fù)核計(jì)算配筋。結(jié)構(gòu)方式按照古建筑中的“疊梁式”,構(gòu)架體系采用了步架和舉架的處理方法,其傳力途徑也明顯不同于傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑,屋面荷載通過T形屋面板傳給屋面檁條梁,再由梁架逐層往下傳遞,最終通過最底層的梁傳給框架柱。主受力框架立面詳見圖1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像,故殿內(nèi)抽掉了兩根里金柱,使相臨柱子間跨度分別達(dá)到了19.8m和18.6m。建筑平面圖詳見圖2。這么大的跨度在傳統(tǒng)古建筑中是罕見的,而為了保持室內(nèi)“露明造”的完整性,在15.5m標(biāo)高處設(shè)3根斷面為400x1200的交叉轉(zhuǎn)換梁(位于4軸、5軸、C軸上),共同支撐其上的柱子和屋面梁架體系。
4.3屋面板的設(shè)計(jì)
木結(jié)構(gòu)的屋面木基層是由望板和椽組成的,這就使得仿古建筑的屋面板截面形式為T形,單向受力,板肋之間的距離很近、肋高較小見圖3,加上屋面陡峻圖4(大悲殿屋脊處為九五舉)、造型復(fù)雜,屋面一次性全現(xiàn)澆施工難度很大,支模困難,混凝土澆注質(zhì)量和外觀效果均難保證。故將屋面板設(shè)計(jì)成疊合板,先預(yù)制單塊的預(yù)應(yīng)力混凝土T形板(或幾塊T形板組合)作為底模,再在底模上綁扎鋼筋網(wǎng),用細(xì)石混凝土澆注疊合層,完成后二者形成整體共同受力。設(shè)計(jì)時按疊合前和疊合后分階段對T形板進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算、抗裂驗(yàn)算、撓度驗(yàn)算。分別滿足施工階段和使用階段的受力要求。
4.4斗拱和雀替的設(shè)計(jì)
在主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土的仿古建筑中,斗拱是作為受力構(gòu)件還是純裝飾構(gòu)件?采用木結(jié)構(gòu)還是鋼筋;昆凝土結(jié)構(gòu)?這就值得探討了,筆者在考察其他仿古建筑時了解到其斗拱大多是采用鋼筋;昆凝土預(yù)制構(gòu)件,各級斗與拱之間通過預(yù)埋件焊接連接(尺度較大時)或座漿連接(尺度較小時),斗拱在結(jié)構(gòu)中為受力構(gòu)件。這種做法的主要缺點(diǎn)是做工較粗糙、不美觀,而且前者由于構(gòu)件數(shù)量太多防腐和維修費(fèi)用較高,后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木結(jié)構(gòu),且僅作為裝飾構(gòu)件,不考慮其受力。屋檐荷載通過斗拱上方的現(xiàn)澆;昆凝土桃尖梁以及斗拱中間的現(xiàn)澆混凝土剪力墻傳給剪力墻下方的額枋,斗和拱在桃尖梁施工前安裝就位。
雀替僅作為裝飾部分,不考慮其受力,采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,用定型模板在施工現(xiàn)場制作。主體結(jié)構(gòu)施工時在相應(yīng)位置留設(shè)預(yù)埋件,預(yù)制的雀替通過預(yù)埋件與主體結(jié)構(gòu)的額枋(檐枋)和檐柱焊接連接。
木斗拱與混凝土的預(yù)制雀替都是作為裝飾構(gòu)件,與主體結(jié)構(gòu)不是一起現(xiàn)澆成型,但采取了上述方式與受力構(gòu)件連接后,再經(jīng)過油漆彩繪處理,整個建筑物渾然一體,完全達(dá)到了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的藝術(shù)效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片圖4。
5 結(jié)束語
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的仿木仿古建筑,因組合形式變化大,構(gòu)件形狀復(fù)雜,其空間梁板的形狀定型和模板、鋼筋施工是最大的難題,給傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了許多挑戰(zhàn),本文探討了一些新的思路,力求用現(xiàn)代的構(gòu)造和裝飾處理,還原其傳統(tǒng)古代建筑的風(fēng)格。大悲殿于2004年4月完成設(shè)計(jì),同年5月開工,2005年年底建筑竣工圖50
參考文獻(xiàn):
[1]馬炳堅(jiān).中國古建筑木作營造技術(shù).(第二版).科學(xué)出版社,2003.
據(jù)介紹,當(dāng)?shù)卣疄榱诉M(jìn)一步打造溫縣陳家溝太極拳國際知名品牌、增加太極拳文化的影響力而開展此次征集活動,希望這座地標(biāo)性建筑氣勢磅礴、外形壯美,蘊(yùn)涵溫縣獨(dú)特的地域文化,突出太極拳文化的特色,具備國際化的審美創(chuàng)意。
這次征集于2011年9月26日結(jié)束,要求設(shè)計(jì)方案附圖片及文字說明。經(jīng)專家審閱后,評出創(chuàng)意獎5個,每個獲獎方案獎勵現(xiàn)金2000元。最終確定為建設(shè)方案的,獎勵現(xiàn)金1萬元。
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形意拳祖師李老能紀(jì)念碑在河北深州落咸
“偉哉祖師,創(chuàng)拳艱辛;搏擊江湖,拳法稱神;行俠仗義,抗侮御敵;揚(yáng)我國威,造就群賢;祖師遺澤,瑰寶生輝;萬代景仰,昆侖巍巍……”這是日前在河北深州落成的形意拳祖師李老能紀(jì)念碑的部分碑文。
河北深州武術(shù)文化獨(dú)樹一幟,清朝末年李老能始創(chuàng)的形意拳在當(dāng)時名聲大噪,是我國四大名拳之一。2008年,深州形意拳入選“第二批國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄”。
形意拳尊岳武穆為始祖,其起源可以追溯到清初山西姬際可。據(jù)說姬際可曾習(xí)藝于河南少林寺,學(xué)習(xí)心意把,又精通六合槍法,后又得到岳武穆拳譜,并以岳飛拳譜為理論把大槍術(shù)化為拳法,融合原來學(xué)的心意把創(chuàng)出此拳。姬際可門下,分成河南、山西、河北等不同派系,分化成不同的名字傳承,包括心意六合拳、心意拳、形意拳等?,F(xiàn)代盛行的形意拳,是由河北深州李老能從山西戴氏心意拳發(fā)展出來的,并加以定名。
[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu);加固改造;建筑工程;
中圖分類號:TU746 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)33-0209-01
引言
中國當(dāng)前建筑里面,過去結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在功能方面無法適應(yīng)現(xiàn)階段使用需要,這同樣屬于促進(jìn)建筑加固市場不斷發(fā)展的一個關(guān)鍵所在。改造大中城市過程中,許多舊建筑應(yīng)當(dāng)利用加固改造的方式適應(yīng)新的功能需求。這樣,每年需使用許多經(jīng)費(fèi),從而使得該領(lǐng)域存在非常大的市場潛力和前景[1]。
工藝與設(shè)備更新速度不斷加快,從而在很大程度上將當(dāng)前房屋功能規(guī)定使用的狀態(tài)改變。再次,隨著中國市場經(jīng)濟(jì)的日益完善,那些功能相對較少的臨街地段房屋已經(jīng)發(fā)展成企業(yè)搶奪的重點(diǎn),該種建筑的加固改造手段和方法屬于推動中國服務(wù)業(yè)和流通行業(yè)不斷前進(jìn)的前提條件。最后,近年來隨著交通流量的急劇發(fā)展與單體運(yùn)輸能力的的不斷提升,交通口岸已經(jīng)很難有效承擔(dān)這一工作量,迫切需要進(jìn)行加固改造。此外,許多大規(guī)模的建筑物,應(yīng)當(dāng)在評估耐久性的前提條件下對其實(shí)施加固改造[2]。因此,加固改造技術(shù)已發(fā)展成為建筑工程的有機(jī)內(nèi)容之一,業(yè)界對該領(lǐng)域的趨勢非常關(guān)注,屬于一個熱門課題,其市場潛力非常大。
1 加固改造技術(shù)及問題研究
1.1 粘鋼加固法
即利用混凝土結(jié)構(gòu)外粘貼鋼板,利用這種方法增加其抗剪與抗彎承載力。通常情況下,這種方法在那些由于靜力而受彎構(gòu)件的加固之中非常適用。其主要具有以下幾方面特征:施工用時相對較短,濕作業(yè)相對較少,同時不會對原結(jié)構(gòu)凈空與外觀等產(chǎn)生很大的不利作用。然而其加固質(zhì)量主要是由工藝水平與膠粘材料所決定,尤其需要注意的問題是粘鋼后如果出現(xiàn)空鼓等現(xiàn)象,則很難對其實(shí)施相應(yīng)的補(bǔ)救措施。
1.2 增大截面加固法
該種技術(shù)術(shù)語較傳統(tǒng)的一個加固技術(shù)手段,其在長期的使用過程中形成了完善的施工與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。該種技術(shù)所需要的費(fèi)用偏小,非常經(jīng)濟(jì),其能夠在每一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固中進(jìn)行使用。然而該種技術(shù)存在一定的不足之處:施工現(xiàn)場需要使用相對較大的時間進(jìn)行濕作業(yè),另一方面還能夠?qū)ㄖ锏膬艨债a(chǎn)生一定的影響。
1.3 外包鋼加固法
該種技術(shù)主要是在不顯著增大原構(gòu)件截面上使用,并且能夠使結(jié)構(gòu)承載力增加偏大的環(huán)境中使用。該種技術(shù)存在的優(yōu)勢為:結(jié)構(gòu)包鋼,其受力相對可靠,并且施工任務(wù)相對偏小,結(jié)構(gòu)截面提高幅度相對較小。其不足之處為:需要使用相對較多的鋼,投入費(fèi)用有所提高,并且其在節(jié)點(diǎn)處理方面相對困難。
1.4 預(yù)應(yīng)力加固法
該種技術(shù)可以減小被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平,一方面具有非常不錯的加固效果,另一方面可以使結(jié)構(gòu)整體承載力顯著增加,然而實(shí)施加固操作之后能夠或多或少影響到舊有結(jié)構(gòu)外觀,在加固重型或大跨度結(jié)構(gòu)、處于高應(yīng)力環(huán)境中的混凝土構(gòu)件等具有較高的適用性。然而對混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)卻并不適合使用,并且加固操作之后應(yīng)當(dāng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋的防腐問題。
1.5 增加支撐加固法
這一種技術(shù)主要是利用增加支撐構(gòu)件的途徑實(shí)現(xiàn)對其的加固,其操作起來較為輕松,同時能夠取得非??煽康男ЧH欢淙蝿?wù)非常繁重,并且能夠?qū)ㄖ褂每臻g與功能產(chǎn)生不利作用,其在加固整個建筑中較為適用。
2 我國建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)
2.1 托換技術(shù)
該種方法較為綜合,為托梁拆、接、換柱等方法的總和。包括結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位、廢棄構(gòu)件拆除等,其存在諸多優(yōu)點(diǎn),例如操作較為迅速,不會對正常生產(chǎn)產(chǎn)生很大的作用等。
2.2 后錨固技術(shù)
該種技術(shù)大體上涉及到植筋技術(shù)與螺栓錨固。其中,前者能夠?qū)Ξ?dāng)前結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕松高效的連接和錨固,第一步是在構(gòu)件上打孔,第二步是將特殊的粘結(jié)劑注入,接著將鋼筋插入,等粘結(jié)劑凝結(jié)硬化后,使鋼筋和附近混凝土組成一個有機(jī)體,最終實(shí)現(xiàn)錨固的目的。對于后者,其同樣是按照這一個原理。其大體操作流程涉及到鉆孔、清孔、注膠、插筋、調(diào)整、保護(hù)、檢測。
2.3 裂縫處理技術(shù)
該種技術(shù)手段已發(fā)展成現(xiàn)階段在混凝土結(jié)構(gòu)之中應(yīng)用較為成熟的一個方法。大體上是按照裂縫形成的原因、大小、形狀等方面,選擇相應(yīng)的手段加以修補(bǔ),從而恢復(fù)其由于開裂造成的功能減小。同時,就建筑物中的受力裂縫,不僅應(yīng)當(dāng)加以修補(bǔ),而且應(yīng)當(dāng)選擇合適的策略進(jìn)行加固。
2.4 表面處理技術(shù)
現(xiàn)階段,該種方法主要有以下幾個方面:射水除污法、真空吸塵法、化學(xué)清污法等,主要是用來對表面附著物進(jìn)行清理。
3 抗震加固領(lǐng)域的問題
現(xiàn)階段我國土木工程加固改造技術(shù)有了非常顯著的進(jìn)展,同時存在非常大的潛力,同時這方面的技術(shù)工作者同樣積累了非常多的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。然而,設(shè)計(jì)新工程與當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的加固改造技術(shù)兩者之間存在著非常明顯的不同之處,后者受節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)二次受力過程的影響,對相關(guān)工作人員的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)具有更高的要求。所以,從新建設(shè)計(jì)單位中分離土木工程中對建筑結(jié)構(gòu)加固改造的設(shè)計(jì),安排高素質(zhì)的專業(yè)工作者組建相應(yīng)的事務(wù)所,同時認(rèn)證加固改造工程設(shè)計(jì)資質(zhì)就成為一件非常有必要的事情。
4 總結(jié)
加固改造技術(shù)已發(fā)展成為建筑工程的有機(jī)內(nèi)容之一,業(yè)界對該領(lǐng)域的趨勢非常關(guān)注,屬于一個熱門課題,其市場潛力非常大。其主要的加固方法主要有粘鋼加固法、增大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、增加支撐加固法等;修復(fù)技術(shù)法主要有托換技術(shù)、后錨固技術(shù)、裂縫處理技術(shù)、表面處理技術(shù)等。
參考文獻(xiàn)
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[2].魏嵬.試析建筑加固業(yè)面臨的問題及對策.淮北煤師院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002.
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關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)類型; 加固技術(shù); 施工方法
中圖分類號:TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1.建筑結(jié)構(gòu)直接加固的一般方法
(1)加大截面加固法。也稱為外包混凝土加固法,該方法與置換混凝土加固方法相類似,是通過增大構(gòu)件的截面和配筋,來提高構(gòu)件的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性,該方法適用面廣,可廣泛應(yīng)用于梁、板、柱、墻、基礎(chǔ)、屋架等混凝土構(gòu)件的加固。該加固應(yīng)用的方法已經(jīng)十分的成熟,適應(yīng)范圍廣,而且施工容易。但是也有不足之處,就是與置換混凝土加固方法一樣,需要較長時間的濕作業(yè),增加了等待建筑使用時間,從而對于建筑的使用造成影響;并且養(yǎng)護(hù)時間較長,不利于生產(chǎn)和生活。另一方面,因?yàn)榧哟蠼孛婧?,建筑物墻體間內(nèi)空凈尺寸會相對會縮小,這就占用了一部分房間的空間,壓縮了房間面積。因此,加大截面加固法常用于不特殊的混凝土構(gòu)件的加固。
(2)外包型鋼加固法。該方法是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁,一般應(yīng)采用濕式外包法,即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)傭粘結(jié)成一整體,加固后的構(gòu)件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。這種方法具有加固效果好,能夠承載很大的壓力,但是這種加固方法需要消耗大量的鋼材等建筑材料,增加了造價、提高了成本;由于采用了鋼板,因此這種加固方法不適用在高溫的場所對建筑結(jié)構(gòu)的加固。此外,在施工環(huán)節(jié)方面也優(yōu)勢不足,在其他建筑結(jié)構(gòu)直接加固方法中相對而言沒有什么明顯優(yōu)勢,因此不適合用在一般的加固場所,此方法大多用在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求高且需要被加固的構(gòu)件的面積不能擴(kuò)大等場所。
(3)粘貼鋼板加固法。該法是將特制的鋼板用建筑結(jié)構(gòu)膠粘干需要加固構(gòu)件的表面,讓二者共同工作受力,從而提高結(jié)構(gòu)的承載力。因?yàn)槭遣捎谜迟N鋼板來對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,所以加固過程中不需要進(jìn)行濕作業(yè),縮短了等待建筑使用時間;并且施工的時間相對較短,對于建筑中用戶的日常生活和工作不會產(chǎn)生很大的影響。此外,使用粘貼鋼板加固法對建筑外觀保護(hù)性好,而且該法也不會影響建筑物的凈空。但膠粘的水平直接影響建筑物的質(zhì)量;不同的膠粘水平,使得施工者無法干預(yù)加固效果。因此,在處于非動態(tài)下的構(gòu)件加固時,大量使用了該加固法。
(4)粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。這種加固方法步驟是和第三種方法相類似,不同在于材料上的差異。該方法使用的加固材料是塑料,塑料在某些方面是具有優(yōu)勢的。首先,塑料具有不怕潮濕和耐腐蝕的性質(zhì),對于建筑環(huán)境選擇優(yōu)勢大;此外,材料自身的重量較輕,比鋼板的重量要輕得多,而且塑料的成本也要比鋼板低很多,使用塑料加固可以節(jié)省成本。但是塑料材料也有缺點(diǎn),塑料材質(zhì)不能耐高溫,高溫下容易發(fā)生火災(zāi),使用塑料加固的安全系數(shù)不高。因此在使用這種加固方法的過程當(dāng)中應(yīng)該做好相應(yīng)程度的耐火處理,最大程度減小風(fēng)險性,已達(dá)到雙贏局面。
2.現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)加固的施工方法
2.1 具體要求
加固施工管理主要是針對施工中加固過程的管理,通過對加固施工的管理,從而保證建筑質(zhì)量。對于施工過程管理,事務(wù)分的細(xì),千頭萬緒;怎樣才能牽一發(fā)而動全身,掌握全局,并且取得事半功倍的效果,這是管理人員最需要了解掌握和熟練應(yīng)用的。根據(jù)加固工程實(shí)際情況,加固的具體要求通常分為以下四點(diǎn):
(1)合理制定施工方案,方案的好壞決定著建筑的成功與否。建筑加固施工方案應(yīng)該建立在以下幾點(diǎn):第一是要充分利用現(xiàn)有構(gòu)建物對建筑進(jìn)行加固,合理利用材料,從而節(jié)省其他相關(guān)費(fèi)用。第二盡量不要破壞建筑現(xiàn)有構(gòu)件,這也是建立在第一點(diǎn)的基礎(chǔ)之上的;學(xué)會合理改造、科學(xué)利用原有物件。第三在具體編制加固方案時,首先要熟悉圖紙,吃透設(shè)計(jì)意圖,并應(yīng)去實(shí)地仔細(xì)地觀察、實(shí)地考察,才能最終制定出符合實(shí)際的可行的施工方案;要注意的是不要單憑經(jīng)驗(yàn)和靠想象或照葫蘆畫瓢來制定施工方案,因?yàn)檫@樣的方案往往是不符合實(shí)際情況,甚至?xí)斐芍匦聞庸ぃ速M(fèi)資源。
(2)在實(shí)際操作中要嚴(yán)格按照按施工方案進(jìn)行,不能想到什么就去做什么;施工前,要反復(fù)思考,這么做是否可行。尤其要注意的是工作程序是不能減少,要使用足量的施工材料,偷工減料只會造成事倍功半的效果。此外,施工時會遇到現(xiàn)場具體情況與圖紙要求不同的情況,這時施工方案要做出相應(yīng)的調(diào)整。
(3)施工之前要做好技術(shù)交底。技術(shù)交底是用文字把圖紙所要求的部分展示出來,轉(zhuǎn)化成施工人員能夠理解的信息,讓操作人員能夠更好地完成施工任務(wù),并對自己不明白之處,同時對建筑目標(biāo)更深層次的了解。技術(shù)交底來源于建筑事故分析、施工技術(shù)改進(jìn)及技術(shù)總結(jié),在進(jìn)行加固作業(yè)時,要對技術(shù)交底十分關(guān)注,并且完成好這一工作。因此,在開工前要認(rèn)真組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)并領(lǐng)會有關(guān)要求、規(guī)定并做好記錄,為做好技術(shù)交底奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2 質(zhì)量通病的控制
在結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)施工中對于混凝土置換和增大截面作業(yè)時要有足夠重視,在用這兩種方法加固時要避免建筑問題的出現(xiàn),從而控制建筑質(zhì)量的通病。因?yàn)檫@兩種方法在加固作業(yè)中會應(yīng)用得非常廣泛;然而,在這兩種加固作業(yè)時,質(zhì)量事故頻繁發(fā)生,所以在進(jìn)行這兩種作業(yè)時,要小心謹(jǐn)慎,不可以出現(xiàn)一絲紕漏。在這兩種方法作業(yè)時,要注意以下幾點(diǎn)。首先,在進(jìn)行作業(yè)時,加固工程中會受到工作面寬度以及模板寬度大小的影響,使得施工人員不能很好地進(jìn)行工作;所以要合理控制工作面及模板空間,讓施工人員能夠很好地施工。另外,在進(jìn)行置換混凝土、擴(kuò)寬截面時,用的混凝土不多;一般情況采用的是非機(jī)器攪拌混凝土;而非機(jī)器攪拌混凝土往往受場地、環(huán)境操作人員熟練程度等因素的影響,使得澆注混凝土的質(zhì)量很難得到保證,影響加固效果?;炷临|(zhì)量對該方法能否成功的有著重大的影響。因此,要做好非機(jī)器攪拌混凝土,就要做好“兩個三”的操作?!暗谝粋€三”就是要均勻配好材料,再混合已配的好材料,不放水拌三遍,混合好。判斷效果的標(biāo)準(zhǔn)是觀察混合材料的顏色是否相近;然后按均勻加水再拌三遍,最后拌三遍的過程即“第二個三”。按這個順序完成后,便可以滿足混凝土的勻質(zhì)性,混凝土的質(zhì)量得以保證,減少事故的發(fā)生。此外,在進(jìn)行混凝土振搗時,如果受模板空間小的限制而不適合操作時,施工人員可以在模板外,通過以特定的速度地敲打或振動,保證混凝土的密實(shí)形,從而進(jìn)一步降低事故發(fā)生率。
結(jié)語
本文介紹了建筑結(jié)構(gòu)直接加固的一般方法和討論現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)加固的施工方法,總結(jié)出建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)加固的重要性。建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個重要組成部分,建筑加固關(guān)系著建筑物的成敗。要想做好建筑加固工作,就要嚴(yán)格遵循加固施工規(guī)范,這個前提是必不可少的。隨著建筑結(jié)構(gòu)加固的設(shè)備在日益發(fā)展,同時,結(jié)構(gòu)的問題不斷變化,因而加固方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新,跟上這發(fā)展的腳步。我們應(yīng)該學(xué)會靈活的運(yùn)用加固方法,這樣才可以取得事半功倍的效果,降低建筑事故發(fā)生的幾率;同時再配上加固施工的高度重視和監(jiān)測,這樣就可以提高作業(yè)品質(zhì)和保障作業(yè)的安全。
參考文獻(xiàn):
[1] 羅立娜.碳纖維加固混凝土偏壓構(gòu)件正截面承載力的研究fJ1.結(jié)構(gòu)工程師,2006(04).
關(guān)鍵詞:民居古建筑;消防設(shè)計(jì);防火間距;消防裝備
0引言
民居古建筑一般是指有著百年以上歷史且具有保護(hù)價值的民居建筑。我國幅員遼闊,民族眾多,民居不像官方建筑那樣有一套程序化的規(guī)制和做法,它是根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、經(jīng)濟(jì)水平和材料特性,因地制宜進(jìn)行建造的住宅。我國民居古建筑中最有特色的當(dāng)數(shù)北京的四合院,西北黃土高原的窯洞,安徽的徽州民居和福建、廣東的客家土樓。這些建筑承載了當(dāng)?shù)氐臍v史、風(fēng)俗等大量的人文信息,除了本身的歷史價值外,其建筑內(nèi)的雕塑、壁畫等更具有不可再生性歷史文化價值[1]。隨著民居古建筑保護(hù)工作越來越被重視,許多具有保護(hù)價值的民居古建筑都得到了修復(fù)或保護(hù)移建。如日前著名影星成龍表示打算將自己購買的10棟安徽古建筑中的4棟,捐贈給新加坡一所高校用于保護(hù)和研究。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國目前有123座歷史文化名城、252個名鎮(zhèn)、276個名村、3744個古村寨,基本都是木結(jié)構(gòu)和木土磚混合結(jié)構(gòu)建筑,在消防安全方面存在著諸多隱患。自2009年以來,我國文物古建筑發(fā)生火災(zāi)逾1300起。其中,生活用火不慎引發(fā)火災(zāi)占37%居首位,電氣原因占21%,其他原因依次為放火、玩火、吸煙以及雷擊。例如,2014年1月11日凌晨,云南省迪慶州香格里拉縣獨(dú)克宗古城發(fā)生火災(zāi),獨(dú)克宗古城歷來為滇、川、藏茶馬互市之通衢,是我國保存最好、最大的藏民居群,而且是茶馬古道的樞紐。此次火災(zāi)將有著1300年歷史的古城核心區(qū)變成廢墟,燒毀242棟房屋,古城歷史風(fēng)貌嚴(yán)重破壞,部分文物建筑也不同程度受損,財(cái)產(chǎn)損失上億元。2015年1月3日,擁有600多年歷史的云南巍山古城拱辰樓,在一場大火中化為廢墟。此次火災(zāi)事故損失嚴(yán)重,拱辰樓木構(gòu)部分基本燒毀,燒毀面積約765m2。因此,做好民居古建筑的消防設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。
1民居古建筑存在的消防安全隱患
本文以山東省某市“中國老院子”———民居古建筑保護(hù)移建工程為例,從耐火等級、防火間距、防雷設(shè)計(jì)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、消防救援設(shè)施等方面入手,進(jìn)行消防安全隱患分析。該項(xiàng)目為收集、移建或復(fù)制各地有特色、有保護(hù)價值的民居古建筑,共分為兩期工程。一期工程為“南方院子”,以徽州民居古建筑為主,配以南方景觀園林,共21棟單體建筑,總建筑面積約1.4萬平方米,如圖1所示。二期工程為“北方院子”,以北京四合院為主,按我國北方民居院落設(shè)計(jì)園區(qū)綠化,共31棟單體建筑,總建筑面積約8000m2,如圖2所示。經(jīng)對此項(xiàng)目圖紙審核、實(shí)地勘察,發(fā)現(xiàn)民居古建筑主要存在以下幾個方面的消防安全隱患。
1.1建筑耐火等級低
民居古建筑多以堂屋為中心,以雕梁畫棟和木結(jié)構(gòu)裝飾屋頂、檐口見長,以木梁、木柱、木樓板為主要承重結(jié)構(gòu),以磚、石、土砌山墻。這類建筑的耐火等級一般定性為四級,是建筑耐火等級最低、火災(zāi)危險性最大的一類。且民居古建筑中存在大量的木雕裝飾、木窗木門、織錦帷幔等可燃易燃材料,增大了建筑自身的火災(zāi)荷載[2]。同時,有保留價值的民居古建筑都有百年以上的歷史,因年久失修,建筑結(jié)構(gòu)老化,其承重的柱、梁等木結(jié)構(gòu)的風(fēng)化、開裂或腐朽現(xiàn)象十分普遍,一旦發(fā)生火災(zāi),在短時間內(nèi)就會形成猛烈燃燒,即使撲救及時,也會因古建筑的結(jié)構(gòu)老化等原因,經(jīng)受不起高壓水槍的沖擊而造成房屋塌垮損毀。
1.2防火間距不足
如圖1、圖2所見,民居古建筑在總平面布局上大都是成組群布置,多數(shù)建筑間外墻距離不超過三四米,最窄處有的甚至不足1m,僅能容單人通過,根本不能滿足防火間距要求。狹窄的建筑間距不但不能滿足防火間距的要求,而且還阻礙消防車通行,影響消防救援車及時到達(dá)火場進(jìn)行施救。能夠保留至今的民居古建筑多為名人故里、宗族大院,這些建筑內(nèi)園林設(shè)計(jì)精美,花徑曲折,水景環(huán)繞,建造當(dāng)時根本未考慮設(shè)計(jì)消防車道,以致發(fā)生火災(zāi)時消防車根本無法駛?cè)雰?nèi)院或靠近著火建筑,導(dǎo)致無法及時撲救。這些磚木結(jié)構(gòu)的古建筑初期火災(zāi)發(fā)展迅速,一旦火勢得不到控制,在防火間距不足的情況下極易引燃相鄰建筑,最終導(dǎo)致整個建筑群的大面積起火,往往會小火釀成大災(zāi)。
1.3防雷設(shè)施不到位
古建筑多用安裝鴟吻、寶剎等方法進(jìn)行避雷,但雷擊作為一種不可抗力而引發(fā)火災(zāi)在古建筑火災(zāi)中卻占有不小的比例。例如故宮,從永樂十三年(公元1415年)至1949年的535年間,共發(fā)生火災(zāi)60起,其中13起因雷擊引發(fā)火災(zāi),最嚴(yán)重的一次是永樂十九年(公元1421年)4月8日,故宮三大殿因遭雷擊引起火災(zāi)全都焚毀,后歷經(jīng)19年才得以修復(fù)。民居古建筑與故宮相比,在防雷設(shè)施及設(shè)計(jì)方面存在更多缺陷,更易引發(fā)雷電火災(zāi),這種火災(zāi)案例在近些年民居古建筑火災(zāi)中也十分常見。
1.4缺少消防設(shè)施
民居古建筑中沒有設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)和室內(nèi)外消火栓等消防設(shè)施。因沒有設(shè)計(jì)有效的自動消防設(shè)施,無法保障建筑的消防安全,既不利于初期火災(zāi)的發(fā)現(xiàn),也無法在火災(zāi)中實(shí)現(xiàn)自救。
2民居古建筑消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)
按照“修舊如初,還以其真”的古建筑保護(hù)原則,對消防設(shè)計(jì)提出了更高的要求,消防設(shè)計(jì)不僅要滿足消防安全相應(yīng)技術(shù)指標(biāo),同時也要保持古建筑的藝術(shù)風(fēng)貌和歷史價值。針對上文提出的消防安全隱患,為在保障民居古建筑消防安全的同時最大限度減少對其原貌的影響,提出以下消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
2.1耐火等級
民居古建筑多為磚木結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu),耐火等級多為三、四級。按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016—2014)要求,以四級耐火等級建筑為例,其最小防火間距為12m,允許層數(shù)為地上2層,防火分區(qū)最大允許建筑面積為600m2,而民居古建筑很多都不能符合現(xiàn)行規(guī)范要求。只有提高建筑的耐火等級才能在規(guī)范允許范圍內(nèi)縮小防火間距,增加建筑層數(shù)和擴(kuò)大防火分區(qū)。因此,提高建筑耐火等級是民居建筑消防設(shè)計(jì)中需要考慮的首要環(huán)節(jié)。為保護(hù)移建的民居古建筑,在移建過程中對主要承重構(gòu)件如梁、柱、樓板、承重墻等建筑構(gòu)件采取提高耐火極限和改變?nèi)紵阅艿拇胧?,從而提高建筑的耐火等級。常用方法?一是對古建筑中的木質(zhì)承重構(gòu)件進(jìn)行阻燃處理。木材的阻燃處理方法通常采用物理和化學(xué)方法,物理方法是指外敷不可燃材料如水泥等,而化學(xué)方法則是采用表面涂覆、浸漬處理、化學(xué)改性三種方法。其中,透明防火涂料對于那些本身要求保持外觀原貌和顏色的古建筑木結(jié)構(gòu)非常適用。在正常情況下涂刷透明防火涂料不改變木結(jié)構(gòu)的外觀和顏色,受火時可膨脹并形成均勻而致密的蜂窩狀或海綿狀的碳質(zhì)泡沫層,可有效控制火焰的蔓延速度,對木結(jié)構(gòu)具有良好的保護(hù)作用。二是用不燃材料做仿真替代。在古建筑移建過程中對主要承重構(gòu)件梁、柱、樓板等木結(jié)構(gòu)采用不燃材料如水泥等制作成同尺寸同外觀的仿真構(gòu)件進(jìn)行建造,從根本上改變建筑的燃燒性能和耐火等級,同時還能滿足建筑風(fēng)格和外觀的要求。這一方法在近年仿古建筑和古建筑保護(hù)中已逐漸開始使用。
2.2防火間距
解決民居古建筑防火間距不足的問題,可從以下幾方面考慮。(1)可以在提高單體建筑耐火等級(不應(yīng)低于二級耐火等級)的前提下,按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016—2014)第5.2.2條規(guī)定減小防火間距要求。(2)當(dāng)相鄰兩建筑(耐火等級為四級時)間防火間距不足且兩建筑總建筑面積不大于600m2(《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第5.3.1條規(guī)定四級耐火等級建筑一個防火分區(qū)的建筑面積)時,可將兩建筑視為一體建筑。但這兩建筑與其周圍其他建筑間防火間距應(yīng)滿足規(guī)范要求。如這兩建筑均設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)時,防火分區(qū)面積可以增加1倍。(3)當(dāng)相鄰兩建筑(耐火等級為四級時)間防火間距不足且總建筑面積大于600m2時,就應(yīng)考慮在兩建筑間設(shè)置室外防火墻。室外防火墻可借鑒民居古建筑原有防火墻的設(shè)計(jì),如馬頭墻、風(fēng)火檐等,以保持與古建筑風(fēng)貌一致。同時還應(yīng)注意:室外防火墻應(yīng)直接設(shè)置在基礎(chǔ)上;室外防火墻應(yīng)高出兩座建筑中較高一座建筑的燃燒體或難燃燒體的屋頂結(jié)構(gòu),且應(yīng)高出不燃燒體屋面不小于40cm,高出燃燒體或難燃燒體屋面不小于50cm;室外防火墻任一側(cè)建筑倒塌時不致使該防火墻倒塌。
2.3完善防雷設(shè)計(jì)
古建筑必須安裝避雷設(shè)施,應(yīng)具備完善的接閃器、引下線和接地裝置。民居古建筑應(yīng)符合防雷建筑要求,接閃器要準(zhǔn)確計(jì)算保護(hù)范圍,應(yīng)沿建筑物屋面正脊、檐部、垂獸和高出建筑物的煙囪等易受雷擊的部位敷設(shè)。防雷引下線不能過少,引下線少,雷擊電流分流就少,每一根引下線承受的電流就大,容易產(chǎn)生反擊和二次災(zāi)害。因此,引下線最少不應(yīng)少于2根,其間距不應(yīng)大于24m。接地體應(yīng)就近埋設(shè),不宜距保護(hù)建筑太遠(yuǎn),避免造成放電引發(fā)火災(zāi)。為便于對每根接地體的電阻進(jìn)行測試和維護(hù),應(yīng)在防雷引下線與接地體間,距地面1.8~2m處設(shè)斷接卡子。接地體的電阻值應(yīng)在10Ω以下。建筑內(nèi)部電氣線路輸入端口應(yīng)安裝電涌保護(hù)器,防止雷擊引起的超高壓電進(jìn)入配電系統(tǒng)從而引發(fā)電氣火災(zāi)。
2.4安裝火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)
火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)是及時發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)的重要設(shè)施。該系統(tǒng)在火災(zāi)初級階段即發(fā)揮作用,能準(zhǔn)確地探測到火情并迅速報(bào)警,不僅可為人員的安全疏散提供寶貴的報(bào)警信息,而且可通過聯(lián)動方式啟動相關(guān)自動消防設(shè)施來撲滅或控制早期火災(zāi)。按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第11.0.13條,總建筑面積大于1500m2的木結(jié)構(gòu)公共建筑應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng),木結(jié)構(gòu)住宅建筑內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)探測與報(bào)警裝置。因此,對于木結(jié)構(gòu)的民居古建筑也應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的火災(zāi)報(bào)警設(shè)施。
2.5安裝自動滅火系統(tǒng)
民居古建筑的自動滅火系統(tǒng)一般選用自動噴水滅火系統(tǒng)、固定水炮滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)。按現(xiàn)行規(guī)范要求,民居古建筑這種磚木或木結(jié)構(gòu)建筑,自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度,一般應(yīng)按中危險級設(shè)置。管路系統(tǒng)及噴頭的布置,應(yīng)在不破壞原建筑外觀及結(jié)構(gòu)的情況下,達(dá)到噴水強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。噴頭的選擇,應(yīng)根據(jù)其安裝形式確定,一般應(yīng)采用閉式噴頭。當(dāng)建筑內(nèi)凈空高度大于8m時,應(yīng)采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭。外檐斗拱下方應(yīng)考慮布置邊墻型噴頭或水幕噴頭,以防止外來火災(zāi)蔓延。對于保存有忌水文物、不允許有水漬損失的民居古建筑,如內(nèi)部有泥塑、壁畫等,還應(yīng)考慮設(shè)置相應(yīng)的氣體滅火系統(tǒng)或干粉滅火系統(tǒng)。對于不宜設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的大空間民居古建筑,可考慮設(shè)置固定消防水炮滅火系統(tǒng)。固定消防水炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)數(shù)量不應(yīng)少于兩門,設(shè)置位置應(yīng)使消防水炮的射流能夠完全覆蓋被保護(hù)建筑。(2)消防水炮平臺結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)滿足消防水炮噴射反作用力的要求。(3)消防水炮應(yīng)隱蔽設(shè)置,與周邊建筑風(fēng)貌相協(xié)調(diào)。(4)消防水炮應(yīng)具有霧化功能。
2.6配備相應(yīng)消防救援裝備
民居古建筑組群中,建筑間距小,缺少消防車道設(shè)計(jì),火災(zāi)發(fā)生時經(jīng)常出現(xiàn)普通消防車輛無法靠近著火建筑的情況。根據(jù)消防道路與消防裝備相對應(yīng)關(guān)系,以此項(xiàng)目為例,對于民居古建筑群應(yīng)就近設(shè)置專用小型消防站或在原有消防站的基礎(chǔ)上,配備專用消防摩托車、手抬機(jī)動消防泵、消防艇等能夠迅速進(jìn)入院落內(nèi)部的專用消防救援裝備,以確保第一時間能進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行施救。
3結(jié)束語
本文提出的民居古建筑消防設(shè)計(jì)要點(diǎn),能有效解決民居古建筑存在的耐火等級低、防火間距不足、防雷設(shè)計(jì)不到位、缺少自動消防設(shè)施、消防救援裝備不配套等問題,同時能最大限度減少對其原貌的影響,是民居古建筑消防設(shè)計(jì)時需重點(diǎn)考慮的因素。
參考文獻(xiàn):
[1]李采芹,王銘珍.中國古建筑與消防[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1988.
關(guān)鍵詞:高層商場;建筑防火設(shè)計(jì);安全評估;總平面布局
中圖分類號:TU976 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)36-0121-02
一、某高層商場工程概況
該商場位于浙江省杭州消防支隊(duì)轄區(qū),地上十九層,地下一層,該建筑主體高度77.1m,副樓高度28.1m,建筑總面積42308m2,東側(cè)商業(yè)部分為五層,西側(cè)一至四層為商業(yè)部分,五至十九層為辦公部分,其中一層西南角設(shè)置辦公入口大廳,南部設(shè)置專營店入口,其余為營業(yè)廳用房;二層南部為專營店用房,其余為營業(yè)廳用房;三至四層及五層的東側(cè)為商業(yè)營業(yè)廳用房;五層的西側(cè)及六至十九層為辦公用房。地下室主要為車庫和設(shè)備用房。
該商場建筑防火設(shè)計(jì)安全評估主要依據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)、其次包括《汽車庫、修車庫、停車庫設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡稱《汽規(guī)》)、《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJT 67-2006)(以下簡稱《辦規(guī)》)、《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50016-2006)(以下簡稱
《建規(guī)》)。
二、建筑防火設(shè)計(jì)安全評估
(一)總平面布局
1.消防車道。本商場總體規(guī)劃為環(huán)形車道,西面和主樓南面為城市道路,東面和北面均設(shè)置有支路與主干道相連,長邊沿街長度分別為65.7m(南)和66.7m(西),該建筑長邊均設(shè)有消防車道,四面均通過周圍道路能到達(dá)本建筑。該建筑四面道路寬度均滿足消防車道凈寬要求,符合規(guī)范中4.3.1~4.3.7條要求。
2.防火間距。該建筑東側(cè)及副樓南側(cè)為已建低多層建筑,北側(cè)為空地,其余方向?yàn)橐?guī)劃道路。周圍亦無火災(zāi)危險性為甲、乙類廠(庫)房,甲、乙、丙類液體和可燃?xì)怏w儲罐以及可燃材料堆場,符合設(shè)計(jì)要求。
(二)耐火等級
根據(jù)《高規(guī)》第3.0.1條和第3.0.4條,該商場建筑高度超過50m,為一類高層建筑,耐火等級為一級。通過查閱資料,對照建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限表可知,該商場樓梯間和前室墻及防火墻均采用190mm厚的普通混凝土空心砌塊墻,在墻體孔洞內(nèi)填沙石或頁巖粒,耐火極限大于4h,滿足防火墻為3h,樓梯間墻2h,房間隔墻0.75h等的耐火極限要求,其他構(gòu)造及構(gòu)件均滿足耐火極限要求,該建筑符合《高規(guī)》第3.0.2條耐火等級一級的要求。
(三)防火分區(qū)
1.防火分區(qū)面積。根據(jù)《高規(guī)》第5.1.1條,《汽規(guī)》第5.1.1條和第5.1.2條,設(shè)有自動滅火系統(tǒng)的一類高層建筑和地下汽車庫防火分區(qū)最大建筑面積分別不超過2000m2與4000m2。該建筑東側(cè)一至五層及西側(cè)一至四層為商業(yè)營業(yè)廳,西側(cè)五至十九層為辦公用房,地下一層為停車場及設(shè)備用房。該建筑防火分區(qū)面積分布在389.8~1644.3m2之間,該建筑防火分區(qū)的劃分符合規(guī)范要求。
2.防火分區(qū)分隔物。該建筑防火墻采用190mm厚的普通混凝土空心砌塊墻,在墻體孔洞內(nèi)填沙石或頁巖粒,耐火極限大于4h,滿足防火墻為3h,滿足防火墻耐火極限要求。
該建筑東側(cè)商場的中庭部分采用自動扶梯連通,防火分區(qū)由防火墻和防火卷簾共同劃分,但圖中未標(biāo)明防火卷簾的耐火極限,應(yīng)進(jìn)行標(biāo)明。
(四)內(nèi)裝修
該商場需要二次裝修,不在本次評估范圍之內(nèi)。
(五)安全疏散
1.安全出口。根據(jù)《高規(guī)》第6.1.1條,高層建筑每個防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)少于兩個。結(jié)合圖紙可以看出,該建筑地上部分每個防火分區(qū)均有兩個安全出口。
根據(jù)《汽規(guī)》第6.0.2條,汽車庫、修車庫的每個防火分區(qū)內(nèi),人員安全出口不應(yīng)少于兩個。該建筑地下部分第一防火分區(qū)有兩個疏散樓梯,第二防火分區(qū)有兩個疏散樓梯和一個汽車疏散出口,符合規(guī)范
要求。
2.安全疏散距離。根據(jù)《高規(guī)》第6.1.5條和第6.1.7條,位于兩個安全出口之間的房間至最近樓梯間的最大距離為40m,高層建筑內(nèi)的營業(yè)廳其室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近的疏散出口的直線距離,不宜超過30m,房間內(nèi)最遠(yuǎn)一點(diǎn)至房門的直線距離不宜超過15m。該建筑東側(cè)一至五層及西側(cè)一至四層為面積較大的商場營業(yè)廳,西側(cè)五至十九層為辦公用房,主要依靠疏散樓梯作為每個防火分區(qū)的安全出口。從圖2.1中可知,兩個安全出口之間的房間至最近樓梯間的最大距離為22.6m,營業(yè)廳室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近的疏散出口的直線距離最大為25.2m,房間內(nèi)最遠(yuǎn)一點(diǎn)至房門直線距離最大為14.1m,符合規(guī)范要求。
3.疏散寬度。商業(yè)營業(yè)廳所需安全寬度為:,由圖可知,該防火分區(qū)內(nèi)有三個疏散樓梯,總疏散寬度為9.6m,設(shè)計(jì)值大于計(jì)算值,符合規(guī)范要求。商場營業(yè)廳其余各層按同樣方法計(jì)算均符合規(guī)范要求。
根據(jù)《辦規(guī)》第4.2.3條,普通辦公室每人使用面積不應(yīng)小于4m2。由圖1可知,各層辦公部分面積分別為995.84m2,取辦公部分人員密度0.25人/m2,則每層疏散人數(shù)為249人。根據(jù)《高規(guī)》第6.1.9條和《辦規(guī)》第4.1.9條,高層建筑內(nèi)走道的寬度,應(yīng)按通過人數(shù)每100人不小于1.00m計(jì)算,走道最小凈寬為1.3m。則每個單元走道計(jì)算寬度為2.49m。實(shí)際每個單元走道寬度為2.6m,符合規(guī)范要求。
4.疏散樓梯間。根據(jù)《高規(guī)》第6.2.1條,一類建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過32m的二類建筑以及塔式住宅,均應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。該建筑內(nèi)的樓梯間均為防煙樓梯間,符合規(guī)范要求。
根據(jù)《高規(guī)》第6.2.1.2條防煙樓梯間前室的面積,公共建筑不應(yīng)小于6.00m2。由圖2可知,該建筑樓梯C前室的面積小于6.00m2,不符合規(guī)范要求。
根據(jù)《高規(guī)》第6.2.5.1條,樓梯間及防煙樓梯間前室的內(nèi)墻上,除開設(shè)通向公共走道的疏散門和本規(guī)范第6.1.3條規(guī)定的戶門外,不應(yīng)開設(shè)其它門、窗、洞口。該建筑地下一層樓梯B的樓梯間內(nèi)設(shè)置變配電室,不符合規(guī)范要求。
5.消防電梯。根據(jù)《高規(guī)》第6.3.2.1條,當(dāng)每層建筑面積不大于1500m2但不大于4500m2時,應(yīng)設(shè)2臺消防電梯。該建筑每層建筑面積均在此范圍內(nèi),每層均設(shè)有兩部消防電梯,符合規(guī)范要求。
三、消防安全評估結(jié)果
(一)存在問題
1.該建筑自動扶梯處設(shè)置的防火卷簾的耐火極限沒有標(biāo)明,不符合《高規(guī)》GB50045第5.4.4條。
2.該建筑樓梯C前室的面積小于6m2,不符合《高規(guī)》GB50045第6.2.1.2條。
3.該建筑地下部分樓梯B的樓梯間設(shè)置變配電室,不符合《高規(guī)》GB50045第6.2.5.1條。
(二)整改意見
1.自動扶梯處的防火卷簾的耐火極限不應(yīng)低于3.00h,并應(yīng)標(biāo)注在圖紙上。
2.樓梯C前室的面積應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求不小于6.00m2,建議和旁邊的消防電梯及樓梯合用一個消防前室。
3.樓梯B的樓梯間內(nèi)不應(yīng)設(shè)置變配電室,建議將變配電室靠樓梯間的墻設(shè)置為無門窗洞口防火墻,變配電室另開其它門。
四、結(jié)論
通過對高層商場建筑防火設(shè)計(jì)的安全評估發(fā)現(xiàn),處方式的安全評估具有一定的局限性,規(guī)范要求不一定是最好的消防設(shè)計(jì),因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中可對其進(jìn)行性能化的安全評估,綜合考慮投入和安全等方面因素,通過比較選擇最佳方案,以更好、更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案解決現(xiàn)有消防設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的不足。
參考文獻(xiàn)
[1] 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50045-2005)[S].北京:中國計(jì)劃出版社.
[2] 汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50067-97)
[S].北京:中國計(jì)劃出版社.
關(guān)鍵詞:房屋;建筑結(jié)構(gòu);加固;設(shè)計(jì);技術(shù)
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言
房屋建筑關(guān)系到人們的日常生活,其質(zhì)量的好壞影響到使用的安全性,因此房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)在建筑工程中就變得越來越為重要。為了提升建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性,減少人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失,我們必須對房屋的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)及提高施工技術(shù)水平。
1、房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工前設(shè)計(jì)的必要性
1.1 現(xiàn)實(shí)的需要
既有房屋,有的由于使用性質(zhì)改變而導(dǎo)致荷載增加;有的為了增加使用面積,在層高較大的部位或在屋頂上進(jìn)行加層;有的為滿足節(jié)能有關(guān)規(guī)定,需將樓層周邊凹凸部分補(bǔ)平改造;有的需要進(jìn)行抗震加固;有的由于遭受火災(zāi)、超載、地基不均勻沉降等原因需要進(jìn)行加固處理等。既有房屋的改造、加固日益增多,因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員根據(jù)形勢的發(fā)展應(yīng)不但能熟練地從事新建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還要逐漸熟悉和掌握對既有房屋的改造和加固設(shè)計(jì)工作。
1.2 檢測和鑒定的必要性
為了解既有房屋結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是否滿足要求,在改造加固前必須要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和鑒定,對其可靠性作出正確的評價。檢測和鑒定工作應(yīng)該由有資質(zhì)的單位承擔(dān)。檢測時可根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)實(shí)際情況和特點(diǎn)確定重點(diǎn)內(nèi)容,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)著重檢測構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋配置、裂縫情況、混凝土碳化深度、蜂窩缺陷等。
1.3 房屋結(jié)構(gòu)的改造、加層、加固必須進(jìn)行設(shè)計(jì)
(1)按有關(guān)規(guī)定,對既有房屋進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)實(shí)施以后,承擔(dān)此任務(wù)的設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對該房屋結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性負(fù)完全責(zé)任,而原來的設(shè)計(jì)單位未參與改造加固設(shè)計(jì)時,則不再負(fù)此責(zé)任。因此,改造加固設(shè)計(jì)應(yīng)該由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位或研究單位來承擔(dān)。
(2)進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)時,力求與承擔(dān)施工的單位進(jìn)行配合,根據(jù)該施工單位的經(jīng)驗(yàn)和水平確定更合理的設(shè)計(jì)實(shí)施方案。如果由于招投標(biāo)等原因,在設(shè)計(jì)時不能確定施工單位,那么在完成設(shè)計(jì)確定了施工單位后,開工之前應(yīng)就設(shè)計(jì)中構(gòu)造做法和施工要求與施工單位作交底和討論,必要時進(jìn)行方案調(diào)整和修改設(shè)計(jì),以確保工程質(zhì)量和降低造價。
2、房屋建筑結(jié)構(gòu)的常用加固技術(shù)
2.1直接加固的一般方法
(1)加大截面加固法。與置換混凝土加固方法相類似,通過加大截面積來進(jìn)行加固應(yīng)用已經(jīng)十分的成熟,適應(yīng)范圍廣且施工容易。但是與置換混凝土加固方法一樣,需要較長時間的濕作業(yè),從而對于建筑的使用造成影響。除此之外,經(jīng)過這種加固方法之后,建筑物內(nèi)部凈空相對會縮小。該方法比較適合一般的混凝土構(gòu)件的加固。
(2)有粘結(jié)外包型鋼加固法。這種方法具有加固效果好,承載力大,施工環(huán)節(jié)相對較少的優(yōu)點(diǎn),但是這種加固方法需要消耗大量的鋼材,從而導(dǎo)致較高的造價和成本。因此不適合用在一般的加固場所,大多用于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求高且需要被加固的構(gòu)件的面積不能擴(kuò)大等場所。由于采用鋼板,因此這種加固方法不適用在高溫的場所的建筑結(jié)構(gòu)的加固。
(3)粘貼鋼板加固法。采用粘貼鋼板來對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的過程當(dāng)中,不需要進(jìn)行濕作業(yè),且施工的時間相對較短,因此對于建筑中用戶的日常生活和工作不會產(chǎn)生很大的影響,且這種加固方法對于建筑外觀不會造成破壞同樣也不會造成空間減少。這種加固方法的最大缺點(diǎn)就是膠粘的水平對于加固的效果具有直接的影響,因此加固效果不容易進(jìn)行控制。因此這種加固方法大多用于處于靜力狀態(tài)下的構(gòu)件的加固。
(4)粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。這種建筑結(jié)構(gòu)的加固方法顧名思義和粘貼鋼板加固法類似,只不過材料上有差異。此外由于所使用的加固材料是塑料,因此相對于鋼板來說不怕潮濕和腐蝕,材料自身的重量較輕,且成本也要比鋼板低很多。但是塑料材料也有明顯的缺點(diǎn),那就是不耐高溫,且容易發(fā)生火災(zāi)。因此在使用這種加固方法的過程當(dāng)中應(yīng)該做好相應(yīng)結(jié)構(gòu)的耐火處理。
2.2 與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)
(1)托換技術(shù)。系托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱。屬于一種綜合性技術(shù),由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成。適用于已有建筑物的加固改造。
(2)植筋技術(shù)。系一項(xiàng)對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固技術(shù)??芍踩肫胀ㄤ摻睿部芍踩肼菟ㄊ藉^筋; 已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程中。
(3)裂縫修補(bǔ)技術(shù)。根據(jù)混凝土裂縫的起因、形狀和大小,采用不同封護(hù)方法進(jìn)行修補(bǔ),使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)。
(4)外包鋼加固技術(shù)。應(yīng)用外包鋼加固技術(shù),利用角鋼外包在構(gòu)件的四角位置,在角鋼之間采取綴板連接方式。外包鋼加固法分為濕式與干式兩種情況。濕式外包鋼法,在原有構(gòu)件和型鋼之間,利用環(huán)氧樹脂或者乳膠水泥等粘結(jié),將新舊材料之間進(jìn)行有效協(xié)同,確保工作整體性,但是作業(yè)強(qiáng)度較大;干式外包鋼法,即原有構(gòu)件和型鋼之間沒有任何粘結(jié)作用,雖然有時候以水泥砂漿填補(bǔ),但是并不能實(shí)現(xiàn)結(jié)合面拉力與剪力的傳遞,難以保障原構(gòu)件和型鋼的整體工作,只能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)受力。這種方法基本對原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸更改不大,僅是提高構(gòu)件承載力,增加剛度與延性,一般在屋架、磚窗間墻、梁、混凝土柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件、構(gòu)筑物加固中應(yīng)用廣泛。
(5)外部粘鋼加固技術(shù)。外部粘鋼加固法,主要利用粘貼劑,與加固設(shè)計(jì)相符,將鋼板粘貼在鋼結(jié)構(gòu)或者混凝土表面,共同產(chǎn)生作用力。當(dāng)前,外部粘鋼加固技術(shù)主要應(yīng)用于受拉構(gòu)件或受彎構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固工程中,要求環(huán)境溫度控制在60℃以內(nèi),相對濕度則小于70%,且沒有化學(xué)腐蝕。
(6)增設(shè)支點(diǎn)技術(shù)。增設(shè)支點(diǎn)加固技術(shù),主要通過增加支撐點(diǎn)的方式,降低結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度,以控制結(jié)構(gòu)內(nèi)力,提高承載力。這種方法一般適用于網(wǎng)架、桁架、板、梁等水平結(jié)構(gòu)的加固施工中。應(yīng)用支點(diǎn)法可分為彈性支點(diǎn)與剛性支點(diǎn)兩種方式。彈性支點(diǎn)主要通過支撐結(jié)構(gòu)中的桁架或者受彎力作用等,間接傳遞荷載力。由于支撐結(jié)構(gòu)變形與被加固結(jié)構(gòu)變形屬于同一個數(shù)量等級,那么支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)按照彈性支點(diǎn)來考慮,涉及到復(fù)雜的內(nèi)力分析技術(shù);剛性支點(diǎn)通過軸心受拉或者軸心受壓等荷載力,直接傳遞到柱子或者基礎(chǔ)構(gòu)件部分。這種方法的內(nèi)力計(jì)算較為簡單。
3、實(shí)施中的施工技術(shù)
做好前期的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作后,進(jìn)入正規(guī)的實(shí)施階段,工程實(shí)施中也要有很多的注意點(diǎn),要掌握技術(shù)要點(diǎn)和施工方法。
3.1 對原有舊鋼結(jié)構(gòu)考察、取樣、實(shí)驗(yàn)、評定,這些工作看起來簡單,其實(shí)非常的重要,所以這個工作一定要認(rèn)真的對待,盡量做的細(xì)致一些。而且必須要有專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室對原舊鋼結(jié)構(gòu)以及加固用的新鋼材進(jìn)行取樣實(shí)驗(yàn),出具權(quán)威評定報(bào)告,明確出符合條件的原料、需采購新鋼材、焊條規(guī)格型號(或螺栓)、焊接連接工藝的技術(shù)。
3.2 對原舊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴砂除銹、清除表面覆蓋的所有腐蝕的氧化層及渣物,然后根據(jù)這些鋼結(jié)構(gòu)的使用年限和損毀程度,與設(shè)計(jì)一起研究,通過一系列專業(yè)的計(jì)算和討論,確定實(shí)用可靠的處理、加固、改造方案。
3.3 原有舊鋼結(jié)構(gòu)只要生銹或者有一定的殘?jiān)染蜁饾u的被破壞下去,所以一定要將鋼銹、表面覆蓋的腐蝕氧化層及渣物徹底清除,用空壓機(jī)連接專用的噴砂除銹機(jī)來進(jìn)行徹底的清除工作,個別腐蝕嚴(yán)重的部位要提高警惕,必要的話可以投入相應(yīng)的勞動力,人工用鋼鑿、榔頭、砂輪機(jī)來進(jìn)行鑿、磨工作。噴砂除銹的砂子采用中細(xì)黃砂,一定要提前曬干。
3.4 相關(guān)的安全措施一定要做到位,確保施工工程中在建人員的人身安全以及工程路況附近路人和居民的安全;因?yàn)楣こ讨邢鄬a(chǎn)生一些污染,所以一定要搭設(shè)周圍環(huán)境防護(hù)設(shè)施。
4、施工應(yīng)注意的問題
4.1 盡量減少對原有結(jié)構(gòu)的損傷,充分利用原有結(jié)構(gòu)的承載能力。施工前做工程加固設(shè)計(jì)方案的時候要充分考慮實(shí)際情況,確定加固方案時,盡量減少對建筑物原有結(jié)構(gòu)的破壞和損傷,能少拆除的盡量少拆除,什么東西都是原配的最合適。對已有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,要認(rèn)真進(jìn)行分析和檢測,在經(jīng)過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)檢測和可靠性分析檢測后,對其結(jié)構(gòu)組成和承載能力有了準(zhǔn)確的認(rèn)識,能保留的盡量保留并充分利用其作用;不能保留的也要盡量遵循原來的特征對工程加固,盡量不要新舊差距太大。
4.2 改造加固過程中,常用的連接與錨固技術(shù)是植筋和錨栓技術(shù),這種混凝土結(jié)構(gòu)簡捷、有效?,F(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》與《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》關(guān)于錨固長度區(qū)別很大,而且按照《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,對于常規(guī)的梁柱等構(gòu)件,其寬度厚度很難滿足錨圃長度的要求,采用植筋錨栓技術(shù)時時,要注意最小邊距和最小中距,還應(yīng)該非常留意在原有構(gòu)件鋼筋密集部位鉆孔和定位的可能性,盡量注意不要損傷和截?cái)嘣袠?gòu)件的受力鋼筋。
4.3 改造加固相對于新建建筑設(shè)計(jì)有著自己獨(dú)特的優(yōu)越性,它繁復(fù)而且獨(dú)特,要求我們必須緊密結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,認(rèn)真調(diào)查、檢測、分析,在工程設(shè)計(jì)前期與整體的過程中都與施工單位及其他各專業(yè)積極的協(xié)調(diào)合作,共同研制出經(jīng)濟(jì)、安全、合理、可行、便捷的設(shè)計(jì)方案,盡量少走彎路,避免重復(fù)設(shè)計(jì),在加固實(shí)施過程中加強(qiáng)工程的監(jiān)督和檢查,并隨時消除隱患,確保工程的順利進(jìn)行。
結(jié)束語
總之,建筑物在正常情況下亦會老化,在自然災(zāi)害的影響下,破壞程度更高,尤其在我國這樣多地震的國家,因此,加強(qiáng)房屋等建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性顯得格為重要。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的過程中,掌握好相關(guān)的技術(shù),做好房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而保證房屋建筑的使用安全,促進(jìn)我國建筑業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]房屋建筑結(jié)構(gòu);加固設(shè)計(jì);施工技術(shù);方法應(yīng)用分析
中圖分類號:TU746.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)06-0190-01
社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人民生活水平快速提升,伴隨對房屋建筑的要求條件越來越高,一般既要具備基本的設(shè)施功能,又要具備良好的穩(wěn)定性,并能抵御一些自然和主觀因素的影響。顯然,對房屋建筑結(jié)構(gòu)加固就要更加科學(xué)、合理了。
房屋建筑結(jié)構(gòu)造成影響的因素主要有兩大類:一類是自然因素,即臺風(fēng)、地震、洪水、雷電等;二是主觀因素,即建筑施工材料質(zhì)量沒有達(dá)到建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),施工前未重視地質(zhì)勘察工作、建筑設(shè)計(jì)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)、施工程序不規(guī)范、施工技術(shù)方案不合理等。兩種因素都能對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的不良影響,以至于房屋建筑墻體出現(xiàn)裂開、降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等,嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致整棟房屋建筑傾斜,這就造成了房屋建筑無法繼續(xù)正常使用。因此來說,保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定性非常重要。為盡量消除和避免這種潛在的安全隱患,建筑企業(yè)采取加固房屋建筑結(jié)構(gòu)方式較妥。因該方式可以有效增強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的韌性和剛性,并能提高耐久度,進(jìn)而可延長房屋建筑的使用壽命,又安全可靠。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法
在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中,這則是前提。加固設(shè)計(jì)過程中的每一個環(huán)節(jié)都要重視程度,以確保結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)萬無一失。為此,這就需要切實(shí)注重以下幾個要點(diǎn)。1)重視房屋建筑所在環(huán)境。對于不同房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固,也各有不同,弄清房屋建筑所在環(huán)境,了解地形地勢,才便于具體設(shè)計(jì)房屋建筑加固方案。比如因超載、火災(zāi)或地基不穩(wěn)而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)受損;增加房屋面積或在原建筑上加層要求加固;為符合相關(guān)規(guī)定實(shí)行抗震加固等,這都是房屋建筑結(jié)構(gòu)加固所要考慮的因素。2)注重設(shè)計(jì)與施工的關(guān)系。設(shè)計(jì)時為使方案符合施工單位的技術(shù)水平,應(yīng)盡可能與施工單位溝通,聽取意見,完善設(shè)計(jì)方案。當(dāng)時不能溝通交流的,則應(yīng)在設(shè)計(jì)完成后立即與確定的施工單位交流方案,并對方案進(jìn)行修改與調(diào)整,以盡可能確保施工質(zhì)量;實(shí)行改造加固設(shè)計(jì)之后,要由擔(dān)任該任務(wù)的設(shè)計(jì)單位對房屋建筑結(jié)構(gòu)的耐久度與穩(wěn)定性負(fù)全責(zé),未參與改造加固設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)單位就不再負(fù)責(zé)了。最好選擇具有一定資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位參與房屋建筑結(jié)構(gòu)的改造加固設(shè)計(jì)。 3)重視房屋建筑的鑒定與檢測。該工作則是了解和認(rèn)識房屋建筑結(jié)構(gòu)耐久度、穩(wěn)定性與適用性的主要之手段。這樣也可獲取房屋建筑結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù),并明確其各方面數(shù)值是否達(dá)到施工要求,進(jìn)而對該建筑的可靠性給予準(zhǔn)確的評價。該工作由具有一定資質(zhì)的單位來做較好,以房屋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場情況和特點(diǎn)為根據(jù),能明確施工的重點(diǎn)(如混凝土碳化程度及強(qiáng)度等級、蜂窩結(jié)構(gòu)缺陷、開裂情況等)。
2 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)方案分析
就房屋建筑加固施工來說,加固設(shè)計(jì)和加固施工方案則是成功與否的關(guān)鍵。所以,為保證加固順利,應(yīng)根據(jù)每座房屋建筑物的特征,制定出符合該房屋建筑物要求的加固設(shè)計(jì)方案。在此,首先還要考慮方案是否具有良好的施工性。如果缺乏施工性,方案即便再好,因施工難度大、安全系數(shù)低、勞動需求大等現(xiàn)實(shí)原因影響,建筑加固的施工也難以實(shí)行,并影響到加固的成效。當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)加固方式主要采用直接加固法和間接加固法。在設(shè)計(jì)時,設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和施工條件選擇合適的方案。
常用的幾種加固技術(shù)方法主要有:①截面擴(kuò)大加固法。這種施工技術(shù)具有適應(yīng)性高、施工工藝簡單等特點(diǎn)。該技術(shù)發(fā)展時間較長,有諸多施工經(jīng)驗(yàn)與完善的設(shè)計(jì)方案可供參考。通過在鋼筋混凝土抗彎構(gòu)件受壓區(qū)添加混凝土現(xiàn)澆層,可顯著擴(kuò)大截面面積,增加截面高度,進(jìn)而可從抗剪、抗彎和剛性等三個方面來提升構(gòu)件性能。另外,主筋面積的擴(kuò)大還可使舊構(gòu)件的正截面抗彎承受力在正截面筋率低下的狀態(tài)下得到增強(qiáng)。在鋼筋可承受范圍下,隨著鋼筋面積與強(qiáng)度的擴(kuò)大,混凝土彎變構(gòu)件正截面承受力也隨之增強(qiáng)了。該法適合于加固墻、柱、板、梁等構(gòu)造物,但因濕作業(yè),耗費(fèi)時間長,并減小了房屋建筑凈空,所以施工前應(yīng)考慮多項(xiàng)影響因素。②預(yù)應(yīng)力加固法。通過對混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力水平拉桿實(shí)行加固施工,可促使構(gòu)件形成偏心受壓作用。這種作用一是降低了外荷載效應(yīng),使構(gòu)件的抗彎能力得到增強(qiáng),二是使構(gòu)件裂縫的擴(kuò)大問題在壓力作用的制約下得到控制,繼而提高斜截面剪的承受力。③置換混凝土加固法。它適合存在較大缺陷或受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度較低的混凝土承載構(gòu)件的加固。優(yōu)勢與截面擴(kuò)大法大同小異,不會導(dǎo)致房屋建筑凈空減小,但在濕作業(yè)方面仍然與截面擴(kuò)大法存在相同問題。④增補(bǔ)受拉鋼筋加固法。對部分存在受力過大情況的結(jié)構(gòu),采用該加固法可對其受力拉鋼進(jìn)行增補(bǔ)。通過實(shí)施該法,既可提高房梁的抗壓能力,又可增加結(jié)構(gòu)的承載能力,繼而提升房屋建筑的穩(wěn)定性,達(dá)到加固目的。該法近年來以其優(yōu)勢受到廣大建筑企業(yè)的歡迎,被廣泛應(yīng)用。該法在短期內(nèi)也延伸出諸多極具價值的施工技術(shù)與工藝。⑤更改承重體加固法。上述加固法中,唯有該法是最主要的手段之一,它通過將托梁與托架增加到房屋建筑結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)抗壓能力的提高。施工時,應(yīng)先對各個分類元素進(jìn)行詳細(xì)分析,而后根據(jù)結(jié)果的不同進(jìn)行分類。將受力點(diǎn)分為剛性支點(diǎn)與彈性支點(diǎn)兩類,按照受力情況的不同,又將支撐形式分非預(yù)應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力支撐兩種。預(yù)應(yīng)力則是通過在支撐桿基礎(chǔ)上提高預(yù)應(yīng)力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的增強(qiáng)。再者,雖然該法可明顯提高房屋建筑的承載力,但會對建筑外觀產(chǎn)生影響,所以采用前應(yīng)先征詢建筑持有人意見。
3 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工方式、方法
房屋建筑結(jié)構(gòu)加固時,需注重以下三個施工問題:①在一定范圍內(nèi),建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件輕度裂開與變形是可接受的,一旦超出該范圍,將可對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。所以若發(fā)現(xiàn)該類情況,應(yīng)盡早派專人調(diào)查并記錄進(jìn)展情況,然后由具備資質(zhì)的危險房屋鑒定單位對該房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定并作出結(jié)論,以對房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行明確。②施工過程中施工人員不可避免的要進(jìn)行高空作業(yè),若不采取任何防護(hù)措施,不僅會埋下安全隱患,還會提高安全事故發(fā)生率,同時施工時引起的大量粉塵與顆粒也會向外擴(kuò)散,并對周邊環(huán)境質(zhì)量造成不良影響。為此,要求施工單位必須徹底落實(shí)好每一項(xiàng)安全措施,且施工前還必須搭建好環(huán)境保護(hù)設(shè)施。③結(jié)合建筑舊鋼結(jié)構(gòu)上氧化層、銹跡及渣物情況,要運(yùn)用專門的噴砂除銹機(jī)與空壓機(jī)連接后實(shí)行清除,對部分腐蝕情況較嚴(yán)重的區(qū)域,應(yīng)該以人工方式采用榔頭、鋼鑿、砂輪機(jī)等工具進(jìn)行徹底清除,保持構(gòu)件清潔、干凈。
結(jié)束語
對于房屋建筑結(jié)構(gòu)加固來說,其作為一整套的系統(tǒng)工程,要確保施工質(zhì)量,不僅需要掌握施工技術(shù)要點(diǎn),更需要制定完善的加固設(shè)計(jì)方案和施工措施,還需要從根本上做好設(shè)計(jì)施工過程中的每一點(diǎn)、每個環(huán)節(jié)的工作,要以最大限度的提高施工質(zhì)量,確保被加固建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量可靠、安全穩(wěn)定,并能耐久使用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:消防安全檔案 預(yù)警機(jī)制 歸檔范圍
2013年6月3日吉林省吉林寶源豐禽業(yè)有限公司發(fā)生特大火災(zāi),造成120人遇難,70人受傷。這起近年來傷死人數(shù)多和經(jīng)濟(jì)損失巨大的事故,震驚國人,再度引起了人們對火災(zāi)事故的高度關(guān)注和反思。作為防火重點(diǎn)單位的船舶施工企業(yè),應(yīng)該從中反思什么?筆者認(rèn)為,應(yīng)該從事故發(fā)生的原因等方面,反思如何通過研究船舶消防安全檔案,及時發(fā)現(xiàn)和提醒船舶彌補(bǔ)消防工作的缺陷,建立船舶火災(zāi)預(yù)警機(jī)制,預(yù)防事故的發(fā)生。
1 建立船舶消防安全檔案的必要性
工程施工船舶是船舶施工企業(yè)的“吃飯工具”,造價昂貴,一艘工程施工船舶造價動輒幾千萬人民幣,大型的施工船舶造價甚至近20億人民幣。如此昂貴的船舶,一旦發(fā)生火災(zāi)將造成人員和財(cái)產(chǎn)的巨大損失,后果不堪設(shè)想。因此,建立船舶消防安全檔案,建設(shè)船舶火災(zāi)預(yù)警機(jī)制,對預(yù)防船舶火災(zāi),指導(dǎo)船舶開展船舶消防安全管理以及事故的應(yīng)急處理都具有重要意義。
1.1 建立船舶消防安全檔案有利于提高船舶處理火災(zāi)事故的能力。工程施工船舶由于結(jié)構(gòu)緊湊、空間較小,并裝載有燃料油和船舶正常營運(yùn)所需的其他油料、物料,一旦發(fā)生火災(zāi),火情易蔓延、難控制,滅火較為困難,容易造成群死群傷事故。加上船舶營運(yùn)的獨(dú)立性較強(qiáng),遠(yuǎn)離岸基,一旦發(fā)生火災(zāi),不易及時得到外援,滅火的任務(wù)往往只能由船上人員獨(dú)立承擔(dān)。因此,建立船舶消防檔案歸檔制度,建立消防檔案,能促進(jìn)船舶按制度要求開展消防工作,從中熟悉船舶的消防設(shè)備布置和管理情況,熟悉每個崗位的消防應(yīng)急處理的要求,掌握各類消防設(shè)備設(shè)施的使用要求;能促使船舶的主要管理人員熟悉組織和指揮滅火的程序,做到組織有效,指揮得當(dāng);能使船員掌握各自在滅火中的崗位、職責(zé)和做法。建立消防安全檔案,能進(jìn)一步提高船員處置火災(zāi)事故的能力。
1.2 建立船舶消防安全檔案有利于為船舶火災(zāi)滅火和救援提供支持。鑒于船舶結(jié)構(gòu)和獨(dú)立運(yùn)營的原因,船舶一旦發(fā)生火災(zāi),來自岸基的救援相當(dāng)重要。要有效實(shí)施救援,岸基部門需要了解船舶結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置、設(shè)備狀態(tài)、人員配置、消防演練等一系列情況,才能制訂最合適的救援方案。而在船舶發(fā)生火災(zāi)的緊急情況下,制訂救援方案,查閱船舶消防安全檔案是最有效、快捷的途徑。
1.3 建立船舶消防安全檔案有利于提高船舶消防安全管理水平。船舶消防安全檔案是船舶消防活動情況的歷史紀(jì)錄,通過查閱消防檔案,可以考察船舶消防活動情況,找出消防安全隱患,督導(dǎo)船舶完善消防設(shè)備、設(shè)施,整改消防安全活動缺陷,提高消防安全管理水平,預(yù)防事故的發(fā)生。
1.4 建立船舶消防安全檔案是船舶消防安全教育的重要資料。安全源于教育,建立船舶消防安全檔案不僅可以為船舶安全教育提供現(xiàn)成、直接的資料,而且可以通過對檔案的分析,總結(jié)出船舶消防安全工作的特點(diǎn)、難點(diǎn),以及應(yīng)該特別予以重視的問題、設(shè)備等,將這些分析、研究的結(jié)果作為船舶消防安全教育的資料,更具有針對性,更有利于提高船舶消防安全教育的效果。
2 船舶施工企業(yè)船舶消防安全檔案的現(xiàn)狀
2.1 船舶消防安全檔案的建立未引起高度重視。在船舶施工企業(yè),船舶是企業(yè)的“吃飯工具”,建立船舶消防安全檔案應(yīng)是船舶施工企業(yè)檔案工作的重要組成部分,但有的船舶施工企業(yè)只重視工程項(xiàng)目檔案、科技檔案、文書檔案和財(cái)務(wù)檔案的收集、歸檔和管理,船舶檔案也大都停留在船舶建成時歸檔的文件材料,少有收集和建立專門船舶消防安全檔案。究其原因,主要是企業(yè)存在著“重生產(chǎn)、輕檔案”和“檔案歸檔案,工作歸工作”的兩張皮傾向,沒有將船舶消防安全檔案的建立擺到事關(guān)企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性工作的戰(zhàn)略高度上來重視。
2.2 制度不健全。船舶安全管理制度很多,但筆者發(fā)現(xiàn),很多船舶施工企業(yè)沒有建立船舶消防安全檔案的制度。因?yàn)橹贫鹊娜笔В?zé)任不清,獎罰無據(jù),這導(dǎo)致船舶消防安全檔案的開展未引起足夠的重視。
2.3 管理不到位。部分船舶施工企業(yè)的檔案部門只是被動地坐等各船舶送上來的消防文件材料,不重視船舶消防檔案制度建設(shè)和日常的指導(dǎo)和監(jiān)督工作。另一方面,船舶施工企業(yè)大多為國有老企業(yè),一般情況下船舶的施工生產(chǎn)和生產(chǎn)安全由工程生產(chǎn)部門管理,消防安全由保衛(wèi)部門管理,設(shè)備安全由船舶設(shè)備部門管理,檔案由辦公室管理,這其中有的職能相互交叉,管理職能上存在著多頭管理的情況,這導(dǎo)致了誰都管,誰都不管好的情況。
3 建立船舶消防安全檔案的思路
3.1 建立健全船舶消防安全檔案責(zé)任制度是關(guān)鍵。有制度才能明確責(zé)任,才能保證工作的正常運(yùn)行。船舶消防安全檔案責(zé)任制度一要明確船舶的歸檔責(zé)任,確定船長是船舶消防安全檔案的責(zé)任人,對船舶消防安全檔案收集、立卷、歸檔工作負(fù)全責(zé),并將船舶消防安全檔案的歸檔工作納入船長年度考核的內(nèi)容。二要確定與消防安全檔案工作有關(guān)的部門的職責(zé),明確獎懲。
3.2 建立健全船舶消防安全檔案管理制度,以規(guī)范和指導(dǎo)船舶和相關(guān)部門開展船舶消防安全檔案,應(yīng)確定船舶消防安全文件資料歸檔范圍,建立歸檔工作制度,做到船舶消防安全文件材料一經(jīng)形成立即歸檔。
3.3 提高認(rèn)識,舍得投入。船舶消防安全檔案的建立與文書檔案、科技檔案和會計(jì)檔案的建立不同,有其特殊性,一是船舶遠(yuǎn)離岸基,如何將一經(jīng)形成的文件資料盡快歸檔并及時傳送到岸基的檔案部門,以便船舶一旦火災(zāi)時岸基能夠及時從檔案中查到有效信息,確定救援方案。這需解決檔案傳輸?shù)募夹g(shù)問題。二是船舶消防檔案的歸檔主體是船員,在目前的船員配置中沒有檔案員的配置,而且目前大部分的施工船舶配員緊張、施工任務(wù)重,不可能安排專人從事歸檔工作,歸檔工作要在船員下班后利用業(yè)余時間進(jìn)行。這需解決配員問題或是激勵機(jī)制問題。三是絕大數(shù)船員沒有接受過檔案專業(yè)知識的教育,不能按規(guī)范要求完成收集、立卷工作。這需解決船員的檔案知識教育問題。要解決上述三個難題,企業(yè)的管理者以及船舶的領(lǐng)導(dǎo)必須對船舶消防安全檔案工作的重要性有清醒的認(rèn)識,只有這樣,才能舍得投入,研究和實(shí)施有別于文書檔案、科技檔案、會計(jì)檔案又適合施工船舶實(shí)際情況的歸檔方法,才能舍得制訂和實(shí)施兼職檔案員的激勵措施,才能舍得購置現(xiàn)代辦公設(shè)備,改善硬件環(huán)境,解決立卷歸檔、傳輸?shù)脑O(shè)備問題。
4 船舶消防安全檔案的基本內(nèi)容
船舶消防安全檔案是船舶施工企業(yè)檔案中不可缺少的一部分,應(yīng)包括以下的內(nèi)容:
①船舶設(shè)備設(shè)施的分布情況:應(yīng)包括船舶平面圖、消防設(shè)施布置圖(電氣設(shè)備、報(bào)警設(shè)備、滅火設(shè)備和逃生通道以及必要的關(guān)閉裝置的圖紙)。如果船舶修理時對這些設(shè)備的位置進(jìn)行調(diào)整,應(yīng)及時對上述圖紙進(jìn)行改正。
②船舶消防規(guī)章制度:應(yīng)包括防火控制圖、船舶應(yīng)變部署表、船舶防火安全知識手冊和消防安全操作手冊等。
③船舶消防設(shè)備設(shè)施的檢查和修理的文件材料。
④船舶消防應(yīng)急預(yù)案以及消防演練的文件資料:包括專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案、現(xiàn)場處置方案,消防演練的方案以及形成的文字、圖片、視頻等資料。
⑤消防安全教育的文件材料。
⑥船舶消防安全事故的文件材料。
5 結(jié)語
建立船舶消防安全檔案是支撐船舶施工企業(yè)健康發(fā)展的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作,它的建立、運(yùn)用和發(fā)展將為船舶施工企業(yè)的安全生產(chǎn)和船舶的火災(zāi)預(yù)警起到重要的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn):
[1]羅愛武.消防檔案的建立[J].商,2013(02).
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