商住楼消防设计

商住楼消防设计（精选九篇）

商住楼消防设计 篇1

该建筑是一座集商场、住宅为一体的商住楼, 地下一层为设备用房, 层高5.5m, 地上1层为商场, 层高4.8m, 2层以上由两座塔式楼组成, 层高3m, A楼2层~17层为标准2室1厅住宅, 18层~19层为复式住宅;B楼2层~16层为标准2室1厅住宅, 屋顶为机房。

本设计的建筑为18层的商住楼, 给排水工程设计包括了室内生活给水系统设计、室内消防给水系统设计以及室内排水系统设计。消防给水系统分为消火栓给水系统和自动喷淋灭火系统, 本建筑为一类建筑, 而其面积未超过1000m2, 按《高层民用建筑防火设计规范》规定, 室内消火栓用水量和室外消火栓用水量分别取40L/s和30L/s, 自动喷淋系统用水量取30L/s。

2 消防系统总体设计

该建筑的建筑高度超过50m, 由规范可知, 该建筑为一类建筑, 建筑内部设有消火栓系统、湿式自动喷水灭火系统, 其水源为城市自来水, 地下一层设有消防专用水池一座, 总容积为396m3, 尺寸为11m×10m×3.7m, 储存了2h消防用水量和1h自动喷水灭火用水量, A楼屋顶设有消防水箱, 其容积为24m3, 以供A、B两楼扑救火灾初期之用。

2.1 室内消火栓灭火系统

室内消防水量为40L/s, 每根竖管最小流量为15L/S, 每只水枪最小流量为5L/s, 水枪充实水柱不小于10m水柱。由于建筑内部的空间有限而消火栓负责的消防面积仅为300m2, 故单位消防面积内采用双出口的消火栓一个, 单出口的消火栓一个, 以保证同一层任何位置有两股水柱同时到达, 消防电梯前室有一股水柱。

由于A楼的建筑高度为61.471m, B楼为52.009m, 根据规范可知, 消火栓的栓口压力不宜超过1.0MPa, 故A、B两楼都可以不分区, 在A楼房顶设置消防水箱, 以供A、B两楼扑救火灾初期之用。在消火栓的出口压力大于0.5MPa的消火栓处设置减压孔板, 以降低消防给水管网的压力, 室外设有水泵结合器, 以供消防车扑灭火灾之用。

2.2 湿式自动喷水灭火系统

由于该建筑为一类建筑, 查规范可知, 需要按中危险等级设置自动喷水灭火系统, 喷水流量为30L/s, 用水时间为1h。

2.3 灭火器配置

为了有效地扑灭初期火灾, 按照<<建筑灭火器配置设计规范>>, 在消防控制中心设置两具MF-5A手提式灭火器, 每个消火栓处设置两具MF-5A手提式, 在屋顶机房配置两台MF-21A推车式灭火器。

2.4 消防水池的计算

本建筑为建筑高度分别为18层和16层的商住楼, 因为两楼同时发生火灾的机率很小, 故两楼的消防水池和消防水箱可以合设, 以18层的商住楼所需的水压计。

查规范得:建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼为一类建筑, 其室内消火栓用水量为40L/s, 每根立管最小流量为15L/s, 每支水枪最小流量为5L/s, 火灾持续时间以2h计, 喷淋流量为30L/s, 以1h计 (见表1) 。

消防水池的进水管选用DN100V水池=288+108=396m3取11×10×3.7=407m3V屋顶水箱=10×60×40=24000L=24m3取3×3×3=27m3

2.5 消防分区

该商住楼的建筑高度超过50m为一类建筑, 但不足100m, 根据消防设计规范可知, 100m以下的建筑可以不分区, 消火栓的栓口压力不大于0.5MPa (50mH2O) , 故此建筑可以不分区, 但为加强安全供水, 减小消火栓的栓口压力, 需要用减压孔板减压。

2.6 消防流量

该商住楼为一类建筑, 室内消防水量为40L/s, 用水持续时间为2h, 每根竖管最小流量15L/s, 每支水枪最小流量5L/S, 水枪充实水柱不小于13m。钢筋混凝土消防贮水池 (V=396m3) 内贮存消火栓用水量为288m3, 采用临时高压系统, 由消防专用泵 (两台, 一用一备) 加压供水。室外消火栓用水直接由室外城市管网供给。屋顶设置1个消防水箱, 其容积是24m3, 用水持续时间为10min。

2.7 消防减压

由于消火栓栓口压力不得大于50MPa, 故对个别超压的消火栓采用减压孔板减压的方式。A楼:19层栓口压力约为0.21 MPa, 9层栓口压力约为0.51MPa, 采用孔径为36mm的孔板, 实际剩余压力为51-17=34MPa<50MPa, 同理, 地下室和第1层也采用孔径为36mm的减压孔板;B楼:16层栓口压力约为21m, 9层栓口压力约为0.51MPa, 采用孔径为36mm的孔板, 实际剩余压力为0.34MPa<0.5MPa, 满足要求。

为了保证各层消火栓处的水压, 在出口压力大于0.5MPa的消火栓处设置减压孔板, 以平衡消防给水管网的压力和流量。其特点是系统压力在一定范围内变化, 消火栓能量进行自动调节保证栓后压力维持稳定。火灾初期用水由屋顶高位水箱提供。消火栓泵设置在地下1层消防水泵房。外墙设有3套消防水泵接合器, 供消防车往消火栓灭火系统补水。

2.8 消火栓系统控制

火灾发生时消防按钮工作, 其讯号同时传递至消防中心 (显示火灾位置) 及泵房内消火栓给水加压泵控制箱, 启动消火栓给水加压泵并反馈讯号至消火栓箱 (亮指示灯) 及消防控制中心, 加压泵还可以在消防控制中心遥控启停及在水泵房人工启停。

2.9 消火栓的间距

消火栓布置形式采用多排两股水柱设计.有效半径为R=C×Ld+h cos45°, 其中C=0.8, Ld=25m, R=0.8×25+12cos45°=28.485m火栓间距为0.8R=22.8m, 消火栓间距为1.6R=46.7m, 消火栓离墙的距离为0.6R=17.5m。

2.10 消火栓的布置

住宅采用两根立管有困难, 故采用双出口的消火栓一个, 以保证同一层任何位置有两股水柱同时到达, 消防电梯前室单设DN65mm消火栓。在每个消火栓箱内均设有能直接启动消防水泵的按钮.消火栓系统由消防泵、消防管网、减压孔板、消火栓和水泵结合器组成。

布置原则:消防电梯前室设一个消火栓 (不计入室内消火栓总数之内) , 一般25m~30m之内必须设一个消火栓, 室内消火栓的布置保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位, 水枪的充实水柱长度≥10m, 取12m。

2.11 其它

1) 消火栓给水系统, 自喷给水系统及主楼生活给水加压泵出水管标高50m以下所安装的各类阀门工作压力不小于2.0MPa, 水泵吸水管, 屋面水箱及水池, 水箱排污管所安装的各类阀门工作压力不小于0.6MPa, 其它管道上所安装的各类阀门工作压力不小于1.0MPa。

2) 消火栓箱钢板制造, 铝合金门框, 蓝色玻璃门 (地下室用钢板烤漆门) , 箱内设置DN65mm室内消火栓一个 (双栓者为两个) , φ19mm水枪1支 (双栓为2支) , DN65水龙带25m (双栓为2×25m, 消防电梯室为15m) 及消防紧急按钮及指示灯各一个, DN25mm消防卷盘 (地下室消防电梯前室, 住宅楼及试验消火栓不设) 一套。每套消火栓箱配置MF-5A磷酸盐干粉灭火器两具。

3 自动喷淋系统

采用湿式自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系管网内的压力不应大于1.2MPa, 考虑到系统管网安装在吊顶内, 适当降低管网的工作压力可减少维修工作量和避免发生渗漏。本设计中的自动喷水灭火系统不需设减压装置。

3.1 消防流量

商场属中危险级I级, 喷水强度为6.0L/ (min.m2) 作用面积为200m2, 设计喷水量为30L/S.采用临时高压系统, 由自喷给水专用加压泵 (两台, 一用一备) 供水;地下钢筋混凝土消防贮水池 (396 m3) 内储存有108m3自喷用水量;屋顶上水箱间设有容积为27 m3的消防水箱1个 (与消火栓系统合用) , 可提供火灾初期用水量。

自喷系统为湿式系统, 由湿式报警阀, 压力开关, 水力警铃, 水流指示器及闭式玻璃喷头组成, 喷头动作温度为68℃。

3.2 喷头布置

喷头布置:商场喷头最大间距为3.6m, 最小间距为2.4m;距墙梁柱最大间距为1.8m, 最小间距为0.6m;距墙梁柱最大间距为1.7m, 最小间距为0.6m。原则上尽可能对称布置, 两喷头的最大间距不大于3.6m;对于本例中危险级来说, 一个报警阀最多可负荷800个喷头;水流指示器与层数相同;所有的喷淋水必须先经过报警阀 (包括水箱在内) 。

3.3 自动喷水灭火系统控制

火灾发生时喷头因玻璃破碎而喷水, 水流指示器动作其讯号传递至消防控制中心 (显示火灾位置) ;压力开关动作其讯号传递至消防控制中心 (显示火灾区域) 及自动喷水加压泵控制箱, 启动自喷给水加压泵并反馈讯号至消防控制中心, 加压泵还可在消防控制中心遥控启停。报警阀前后及水流指示器前所设置的阀门均采用信号蝶阀, 阀门开启状态信号传递至消防控制中心。

3.4 其它

为保证最不利喷头的喷水压力, 在水泵房设置两台增压泵和一台气压罐.外墙设有两套喷洒系统水泵接合器, 供消防车往自动喷水灭火系统补水。自喷系统给水横管若需上翻或下弯, 应在上翻设自动排气阀。在下弯处设截止阀;DN<50mm的支管可在上翻或下弯处设三通或堵头。自喷系统的喷头为闭式玻璃球喷头, 动作温度为68℃, 有吊顶处采用下垂型喷头, 喷头溅水盘距吊顶不小于75mm, 不大于150mm;无吊顶处采用直立型喷头, 喷头溅水盘距顶板不小于150mm, 不小于75mm。若喷头在直径大于1 000mm的风管上方, 则应在风管下方设喷头。消火栓系统和湿式自动喷淋系统应保证系统有足够的压力, 同时要适当的减压措施, 防止超压和背压。因此在消火栓系统设置减压孔板保证栓口压力的稳定, 在自动喷淋系统中设置增压泵和气压罐保证上区系统有充足的压力及系统压力的稳定是很有意义的。

4 结语

总之, 本文基本上涉及到了高层商业楼消防设计的主要内容。限于篇幅有些细节未能详述, 某些计算过程也忽略了。但本文还是能给该类设计起到借鉴作用。

摘要：高层建筑都具有建筑高度高、面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点, 这些都给建筑的防火提出了很高的要求。以某商住楼工程为例, 分析了高层建筑给排水消防设计的要点。

关键词：建筑,消防,喷淋,设计

参考文献

[1]JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S].

商住楼消防设计 篇2

（1）商场地下室-三层被变形缝分成5个独立的区域，排水管道要尽量避免穿越变形缝，那么靠近变形缝位置的管道就要敷设很长距离。

（2）商场的天花板做了多层次的造型，所有管线必须全部敷设在吊顶内，排水管道的敷设既要与其它专业协调又要避开大梁位置以严格控制吊顶高度。

（3）对地下部分多出首层外墙的区域，排水管道不能直接进入地下室内。

设计前先明确大梁位置及天花控制最高处，以此来确定管道的大致走向，因大梁原因不满足要求的排水管重新确定立管位置，因管线敷设较长不满足要求的排水管调整管道走向，最终所有排水管在梁高较小处分类合并，四层所有排水支管单独接至立管转弯后1.5m后的排水横干管上，转换后的排水管大部分放置在卫生间、杂物房内，少数由于条件限制放在商场靠外墙柱子一侧。对于不能接入地下室的排水立管，则敷设在地下室降板上的覆土层内，地下室顶板覆土厚度为0.55m，管顶覆土最厚处也只有0.4m，为避免过车压坏排水管，与园林专业协调，修改了部分绿化带的位置，将排水管由首层地坪处穿墙至室外绿化带内一直敷设直至能接入检查井。进入地下室的排水管道，则接至已经预埋好的满足排水要求的排出管排出。

3结束语

商住楼的给排水设计看似简单，却也涉及到很多方面，对于设计人员来说，应对肩负的责任培养良好的服务意识，不断完善和充实自己的知识结构，提升自己的业务水平。

商住楼消防设计 篇3

【关键词】高层商住楼建筑；消防设计；常见问题；应对措施

由于高层商住楼是商业用房与住宅建筑的结合，已经逐渐代替了传统的普通住宅楼，成为了现代城市发展的重要标志，因而，设计和审核高层住房楼建筑防火设施是尤为重要的，而根据《高规》和《建规》对商住楼防火要求，即要求商业用房建筑要采用耐火极限大于或等于1.50h的楼板、耐火极限大于或等于2.0h且无门窗洞口的隔墙，以此将商用建筑与住宅建筑、其他用途的建筑安全分离，同时还规定了商住楼与居住建筑的安全出口、疏散楼梯合理独立设置，然而《高规》和《建规》对于商住楼中商业建筑和居住建筑的安全出口、疏散楼梯间、设计标准和要求没有具体规定出来，体现出目前的高层商住楼消防设计规范不完善，使得高层商住楼建筑在消防设计上常出现一些问题，需要设计人员加强对这些问题的重视程度。

1.高层商住楼特点

高层商住楼性质的确定是进行建筑消防设计的重要基础，根据GB50045-95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》（简称《高规》）对高层商住楼的规定，商住楼定义是指底部商业营业厅与住宅组成的高层建筑，而根据《高规》第3.0.1规定，民用建筑可以分为居住建筑、公共建筑，其中居住建筑中19层以及19层以上的住宅，属于一类高层建筑，而10层至18层的住宅是二类高层建筑；公共建筑中建筑高度24m以上部分楼层建筑面积或超过50m的任意楼层建筑面积大于1500㎡的商住楼，属于一类高层建筑，而其他商住楼属于二类高层建筑。要想准确掌握和理解高层商住楼的含义，就必须把握好商住楼与底部商业服务设置服务网点的居住建筑、公共建筑之间区别于共同点，以免混淆，其中商业服务网点是居住建筑的首层或第二层，以及首层、第二层设置的商业性用房，例如百货店、副食店理发店等，因而，根据GB50016-2006《建筑设计防火规范》（简称《建规》）和《高规》的规定，可以看出，居住建筑包括首层设置商业服务网点的住宅建筑，公共建筑包括二层及二层以上营业性的商住楼，而对于一类高层建筑与二类高层建筑的区别，《高规》只是规定：一类高层建筑包括建筑高度超过50m或每层楼层的建筑面积超过1500㎡的商住楼，但是《高规》对“每层建筑面积”的范围没有明确规定，没有明确指出是商业部分的每层建筑，还是住宅部分的每层建筑，这种不明确的规定对于高层商住楼建筑的消防设计产生不利的影响，尤其对多栋住宅与商住楼高层建筑设计的影响最为明显。

2.高层商住楼建筑消防设计中常见的问题

2.1防火隔离设计问题

为了满足商业发展空间的需要，追求最大化的经济利益，就忽视了住宅建筑与商用住房建筑之间的防火隔离设计，而且在具体的防火设计中经常出现商业用房建筑与居住建筑、公共建筑的部分相通现象，一旦商业用房建筑的部分建筑结构发生火灾，就会使火势迅速蔓延到住宅部分建筑或公共建筑，增加了商住楼高层建筑的火灾负荷，严重危害住宅建筑的居民生命财产安全，导致商业部分建筑的经济损失。

2.2消防楼梯设计问题

目前一些房地产开发商为了扩大商业发展的空间面积和节约建筑工程施工成本，在商住楼消防楼电梯设计中，经常出现高层商住楼部分住宅建筑的消防电梯、疏散楼梯仅仅通向裙房屋顶的现象，而没有直接通向首层地面，一旦发生火灾，现场人员只能通过裙房屋顶，将裙房屋顶作为疏散平台，然后才能安全撤离火灾区域，安全进入到住宅建筑，而对于消防人员救援来说，一旦消防电梯出现故障，消防人员也只能步行到室外楼梯，经过裙房屋顶，然后才能到达消防电梯间进行抢修，但这样的做法延长了消防电梯扑救作业的时间，也给使用电梯小区居民的生活和安全带来很大的影响，因而，设计人员应该科学合理设计安全出口、疏散楼梯和消防电梯，从而有效预防安全事故和电梯故障，保障住宅部分居住人员的生命安全。

2.3排烟设计问题

当前随着市场经济和商业的不断发展，一些房地产开发商和施工单位，为了追求更多的经济利益，在商住楼高层建筑排烟设计中，没有科学合理进行设计，经常出现部分商住楼高层建筑的裙房空间设计仅仅围绕中央走道，来设计出带状的商业内街设计方案，这种设计方法只能在裙房屋顶四周部分设置对外的窗户，而其他部分只能设置对内的门窗，同时也增加商业用房的进深度，使得商业用房外窗内侧经常出现被货架、物品遮掩的现象，这就降低了了商业房外窗内侧的排烟效果。

3.完善高层商住楼建筑消防设计的应对措施

3.1完善消防设计相关规范条文的建议

为了提高高层商住楼建筑消防设计和审核的效果，需要国家立法部门完善相关的消防设计规范性文件和条文，需要进一步明确一类高层建筑与二类高层建筑的具体区别，进一步细化住宅建筑、商业建筑与公共建筑的楼层、高度的具体标准，另外，还需要明确规定商业服务网点与商业营业厅之间在楼层、建筑面积上的区别，从而利于设计人员和审核人员准确把握高层商住楼建筑的性质与分类，不断完善商住楼高层建筑消防设计的理论基础与规范依据。

3.2完善安全疏散设计的措施

首先，要完善防排烟设计方案，严格根据《高规》规定进行设计，其中对于一类高层建筑和塔式住宅，以及除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类高层建筑，都应该设置防烟楼梯间，而对于11层以及11层以下的单元式住宅可以不设置封闭楼梯间，但在设计开向楼梯间的户门时应采用乙级防火门，将楼梯间的设置位置靠近外墙，以此达到天然采光和自然通风；其次，要完善防火隔离设计方案，要严格按照《建规》规定进行设计，将商业部分建筑与住宅部分建筑安全隔离开来，此时可以采用耐火极限超过2.0h的隔板、耐火极限超过1.5h且无需设置门窗洞口的楼板，来将住宅部分建筑与非住宅部分建筑完全的安全隔离，同时还应该独立设置商住楼住宅部分的安全出口和疏散楼梯间。

3.3完善自动警报系统与灭火设施，

为了有效预防商住楼高层建筑的火灾发生，还需要完善自动警报系统与灭火设施的设置，要完善自动警报系统的建立健全，禁止商业营业厅储存和经营危险物品，在商住楼高层建筑住宅部分与非住宅部分建筑的每一层楼层设置火灾自动警报系统和和自动灭火装置，同时在安全出口与疏散楼梯处设置发光疏散标识，从而让人员迅速撤离火灾区域，减少人员伤亡和经济损失。

结论

综上所述，高层商住楼建筑已经成为现代建筑行业发展的趋势与方向，得到了房地产开发商的广泛采用，不仅满足人们的生活需求，而且还促进了商业的不断发展，然而在追求商业经济利益的同时还应该不断完善商住楼高层建筑相关的立法规范规定，还需要重视消防设计的重要性，不断完善预防火灾、遏制火灾蔓延的有效消防设计方案，从而提升商住楼商业用房建筑、住宅建筑与公共建筑的整体安全系数。

参考文献

[1]陈凡.广州中海橡园国际项目建筑消防设计[J].广东土木与建筑.2012.15（1）：33-34

[2]农智.论商住楼消防设计中存在的几个问题[J].广西民族大学学报.2009.30（11）：71-72

[3]卢晓鹭；黄庄巍.高层商住楼建筑消防设计要点探析[J].山西建筑.2013.39（27）：28

[4]莫东桦.高层住宅建筑消防设计中存在的一些问题[J].广西民族大学学报.2010.30（12）：99-102

商住楼消防设计 篇4

近年来, 房地产发展商在开发住宅项目时, 往往将临街建筑建成高层商住楼, 底部若干层作为商场、餐厅等商业场所, 其上为塔式普通住宅。当几幢楼并排布置时, 低层的商业楼层还会连通在一起。这类商住楼建筑高度多为50～100 m, 按GB 50045—95 (2005年版) 《高层民用建筑设计防火规范》的规定, 属Ⅰ类高层建筑;按GB 50084—2001 (2005年版) 《自动喷水灭火系统设计规范》的规定, 属中危Ⅱ级。笔者在工作实践中接触这类工程较多, 在此对消防给水设计中的几个问题进行探讨。

1 关于消防水池的问题

GB 50015—2003《建筑给水排水设计规范》规定, 民用建筑内生活饮用水的贮水池与消防用水的贮水池必须完全分开。目前, 大多数高层建筑消防水池储水, 包括消火栓系统储水、自动喷淋系统储水、水幕系统储水、喷淋加密系统储水等, 约需500～600 m3。由于消防用水在池中的停留时间过长, 水在池中的流动性差、有死角, 水质一般达不到要求, 甚至出现藻类生长。消防水池的水质问题是目前建筑给水排水设计中面临的新课题。为了更好地解决上述问题, 在消防水池设计时需要考虑以下问题:

(1) 在水池中设置导流墙, 增长流路, 减少死角。

(2) 设置循环水泵, 使水池的水充分循环。常用方法一是利用消防水泵本身加旁路和减压阀来循环水池中的水;二是专设循环水泵使水池中的水循环, 循环水泵的流量以使水池中的水每天周转1次为宜。

2 关于消防给水系统水锤的问题

GB 50015—2003《建筑给水排水设计规范》规定, 给水加压系统应根据水泵扬程, 设置水锤消除装置。高层建筑的消防水泵扬程一般较高, 若处理不当, 往往会造成管道破裂, 使整个消防系统中断;或管道连接零件松动, 还可能损坏阀门。

水锤消除装置主要有:气囊式水锤消除器、微阻缓闭止回阀、消声止回阀、缓闭式逆止阀、静音式止回阀等。目前, 高层建筑消防给水系统常使用缓闭静音式止回阀, 该阀门安装于水泵出水口处, 防止水锤对水泵造成损坏, 使用效果较好。

3 关于消防给水系统增压设施的设置

在高层商住楼消防给水系统设计中, 为了保证火灾初期灭火压力的需要, 常在消火栓系统的高位水箱出水管上设置增压设施, 一般由增压泵和气压罐组成。增压设施的设置增加了消防供电及控制回路的敷设长度, 同时也给日常的运行和维护管理带来很大不便, 设备运行时产生的振动及噪声若处理不当, 还会干扰顶层住户的正常生活。

笔者认为, 造成这种情况的原因, 主要是设计人员对GB 50045—95 (2005年版) 《高层民用建筑设计防火规范》中的有关条文未能很好地理解。该标准规定, 高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力, 当建筑高度≯100 m时, 最不利点消火栓静水压力应≮0.07 MPa。当水箱设置高度能满足最不利点消水栓的静水压力要求时, 可以不设增压设施。普通高层商住楼高位消防水箱通常可利用屋顶机房等架空来满足最不利点消火栓栓口静水压力的要求, 因而不需要设置增压设施。

4 关于防火分区间隔对消火栓布置的影响

对于消火栓的布置, GB 50045—95 (2005年版) 《高层民用建筑设计防火规范》规定, 消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点。消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪水柱同时到达。在高层商住楼消防给水系统设计中, 绝大部分消火栓的布置从总体平面上考虑能满足规范的要求, 但如果从每个防火分区考虑, 当防火门关闭和防火卷帘落下时, 消火栓的布置就出现了各种各样的情况, 有的部位能满足两股水柱, 有的部位有一股水柱到达, 也有的部位一股水柱也不能保证。

笔者认为, 消火栓应该按每个防火分区进行布置, 保证每个防火分区的任一部位要有两股水柱到达。这样设计会使消火栓的数量略有增加, 但水消防设计是为了实际灭火的需要, 应当从实际出发, 满足消防规范的有关规定。

5 关于自动喷水灭火系统的设计流量

高层商住楼底部若干层多作为商场、餐厅等商业场所, 由于喷淋管网规模较大, 喷头及管道布置受到功能分区及结构柱网等的影响, 因而设计工作比较繁琐, 有些设计人员在设计时便盲目地将中危Ⅱ级自动喷水灭火系统的设计流量取为30 L/s或26 L/s。其实不同工程喷淋管网的具体情况如喷头间距、管网规模、管道布置等各不相同, 设计流量会相差很大, 布置不当时可能会>30 L/s, 所以, 不能简单地套用同一数据。设计人员应采用节点流量法计算最不利作用面积的喷头流量, 同时还要计算管网中存在的喷水不均匀系数, 经反复调整后方能确定。喷淋管网的设计管径不能靠估算确定, 也不能照搬GB 50084—2001 (2005年版) 《自动喷水灭火系统设计规范》中关于配水管、配水支管控制的标准喷头数的规定, 而应通过水力计算来确定。为了使设计简捷合理, 可以采取以下措施:

(1) 适当增加喷淋立管数量, 或将喷淋立管尽量布置在管网中央部位。

(2) 适当扩大喷淋管网中最不利作用面积内的管径。

(3) 配水管道的设计流速宜≤3.5 m/s, 最好控制在1.8～2.8 m/s, 管径小的管道应选取低值。

6 关于自动喷水灭火系统末端试水装置和试水阀处的排水

自动喷水灭火系统每个报警阀组控制的最不利处应设末端试水装置, 其他防火分区、楼层均应设Φ 25 mm的试水阀。在水消防系统的验收和日常的检查及维护保养中, 这些末端试水装置和试水阀均需要进行放水试验, 以检查系统的状态。但有些工程图纸只标示了末端试水装置和试水阀, 未标出放水试验时所需要的排水设施, 图纸上试水阀排水管只留了接口, 地面既无污水池, 也无排水管, 试水管试水时流量和水压都较大, 会造成满地淌水的情况, 这样将造成系统无法检查试验。GB 50084—2001 (2005年版) 《自动喷水灭火系统设计规范》规定, 末端试水装置和试水阀应便于操作, 且应有足够排水能力的排水设施。

在实际工程中, 有些建筑的最不利点喷头处距卫生间或其他用水房间较远, 没有排水条件。这种情况下, 可将末端试水装置和试水阀的排水管通过吊顶内或建筑顶板下引至就近的污水池、雨水主管等处, 也可为末端试水装置和试水阀专门设排水管及相应的污水池。

7 结语

超高层商住楼电气设计 篇5

本项目位于江苏扬州, 该大厦地下3层, 地上27层, 为一综合性的高层商住建筑。其功能为商场、住宅等。建筑防火等级为一级, 建筑总高度为111.3m, 总建筑面积为30756.1m 2, 其中住宅为19031m2, 商业为9126m2, 车库及设备用房为3676m2。建筑平面地下室呈长方型, 东西长38.7m, 南北宽65.4m, 上部结构呈L形。室内±0.00标高相当于绝对标高252.500m, 室内外高差为0.3m。该楼共设电梯三部, 其中一部消防电梯, 人载电梯两台, 另设有观光电梯三台。本工程包括三层地下层、六层 (含设备转换层裙楼商场和办公用房) 、塔楼为7层～2 7层的住宅楼 (从+25.800m起算) 。弱电系统设计要求有电话、网络综合布线、带卫星接收天线的闭路电视, 以及家庭防盗安防可视对讲系统等, 按高级住宅电气设计标准设计。为了节省公摊面积, 对设备间尺寸在方案设计阶段就控制很紧。本楼各单元的强弱电设备间分开设置, 以保证设备的可靠运行和减少电磁相互干扰, 并严格控制电气产品几何尺寸, 以确保能紧凑、安全、有效地安排各种配电盘 (柜) 、控制接线箱在强弱电竖井内的布置。

二、供电与配电设计

(一) 住宅配电系统设计

本楼供电采用两路10KV高压进线供电, 另设柴油发电机组作为备用电源, 使停电时实现快速自启动。消防设备、消防电梯、应急照明、客梯等系统按照一级负荷要求供电。消防系统配电均实现末端电源切换。

对民用建筑照明配电系统的一般要求:

1.照明灯具端电压的允许偏移不高于额定电压的5%, 不宜低于额定电压的2.5%或5%。

2.照明线路的供电一般采用单相交流220V三线制。当负荷电流超过30A时, 宜采用三相四线制供电, 并应注意三相负荷的平衡。每个分配电盘中的最大与最小相的负荷电流差不宜超过30%。

3.照明系统中的每一单相回路的负荷电流不宜超过16A;灯具为单独回路时, 灯具不可超过25个;插座为单独回路, 数量一般不宜超过10个。

4.潮湿房间内不允许装设一般插座;不应将线路敷设在高温灯具的上部;接入高温灯具的线路应采用耐热导线配线或采取其他隔热措施。

5.在低压配电线路中接入各种单相用电设备时, 应使这些设备尽可能均衡地分配在三相中, 使三相负荷尽可能平衡。

(二) 减少变压器的功率损耗供配电系统的节能设计主要目的在于减少变压器以及线路上的电能损耗。对于变压器来说, 减少变压器上的电能损耗, 首先是要选择空载损耗低、节能型的变压器, 可以选用S9, SL9, SC8型油浸变压器或干式变压器, 这些变压器采用优质冷轧取向硅钢片, 钢片的磁畴方向一致加上45°全斜接缝结构, 能够有效减少铁芯的涡流损耗以及漏磁损耗。其次是变压器的选择, 选用绕组阻值小的变压器, 绕组阻值大, 则电流损耗也大, 在这方面要尽可能选用铜芯变压器, 因为金属铜的电阻小, 这样当电流通过时, 电流损耗也就比较小。据估计, 目前在电网上运行的10k V和35k V级变压器容量约有10亿KVA以上。因此, 选择变压器时, 应选用低损耗节能型变压器。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所, 宜采用低损耗节能型干式电力变压器 (SG10、SG11、SC6等系列) 。对电网电压波动较大, 为改善电能质量, 采用有载调压电力变压器。

三、照明系统设计

(一) 照明配电及照度标准

照明采用专用变压器供电, 以确保照明质量, 低压供电采用放射式与树干式结合的方式。各办公场所的照明照度标准按300～500lx设计。公共区域照明及地下车库照明采用智能照明控制系统集中控制, 可分时段、分区域控制灯具的开启时间及数量, 以利于节能。在光源的选择上, 要尽可能选择光效高, 寿命长的光源, 同时, 光源配合合适的灯具才能发挥其最大的作用, 如果选择了不恰当的灯具, 就会导致光源的效率大大降低, 能够使得单位面积能量损失最高达35%左右, 如果为光源选择了恰当的灯具, 则光源能够充分发挥效率, 能够使得单位面积耗电量明显下降, 从而达到节能环保的目的。在灯具的具体选用上, 应根据室内占空比RCR来确定选用宽或中窄光束的照明灯具。在满足照明质量的前提下, 一般房间 (场所) 应优先采用高效发光的荧光灯 (如T5、T8管) 及紧凑型荧光灯, 室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源.

(二) 集中控制智能型应急疏散照明系统

该工程应急疏散照明采用集中控制智能型疏散系统。当处于火灾状态时, 集中控制智能型疏散系统可根据火灾报警系统传递的信息, 对危险区域的智能疏散灯具进行调整, 即危险区域的智能疏散灯指向危险区域的箭头关闭, 同时打开指向安全区域的箭头。安全区域的出口灯进行提示, 从而有效地引导人们安全、快速地逃离危险区域。集中控制智能型疏散系统可24h不间断地对灯具及设备本身进行巡检, 每个智能疏散灯具均有独立的地址编码。若某个灯具发生故障, 主机则发出声光报警信号, 定位到具体灯具, 以提醒工作人员在第一时间进行维护, 同时亦消除楼内的逃生盲区。

四、防雷、接地与等电位联结

超高层建筑物往往孤立地耸立在城市天际间, 遭受雷击的几率比高层更大, 故应加强超高层建筑物的防雷接地和总等电位联结, 切实做好直接防雷保护和间接防雷保护。直接防雷保护需要注意的是屋面上的设备一定要设在尖端放电避雷针的保护区域内, 防侧击雷保护是从地面45m以上的每层楼板的圈梁外圈主钢筋一定要可靠焊接, 并用钢筋把它和外墙面的所有金属门窗等金属件可靠焊接。间接防雷措施一定要将所有进出外墙处的电气线路做重复接地, 并在线路进户内端口装设浪涌保护器SPD, 楼内各级配电箱也按标准配置SPD。另外强弱电竖井的布置位置应尽可能地设在建筑平面筒体中心, 条件限制时也应该确保距外墙≥115m。

五、火灾自动报警和消防联动系统

超高层建筑的火灾自动报警及联动系统的保护对象等级, 按国标《火灾自动报警系统设计规范》 (GB50116-2008) 要求为特级保护。其报警探测器的设置是除面积小于5m2的卫生间外, 所有的房间、通道都必须设置。设计时需要注意的是各类探测器的有效保护范围要从严把握, 切实根据每一场所的层高、顶板面坡度、板下突出梁柱深度、使用环境等来严格确定应该使用的每个探测器的种类, 以及有效保护半径R。在一般是平顶、层高不超过6m的楼层平面, 感烟探测器可以按R≤5.18m、感温探测器R≤3.16m在整体每个平面上合理布置, 消除保护范围内的空隙、死角。另外, 超高层建筑的探测器应选用自带地址码的智能型, 当使用的场所是地下室、地面卫生间、厨房时以温感型为主;各层房间、普通机房、通道、楼梯间、井道等以烟感型为主;水泵房、柴油发电机房、变配电室等重要消防设备机房、防火分区交界处的防火卷帘门附近的应采用二者混合型;厨房内还需增设联网到火灾自动报警系统的可燃气体泄漏探测器。该探测器的选型、安装位置需根据明确设计的气源比重、燃气装置的位置来确定。当使用比重较空气重的液化气时, 安装高度在距地面上0.3m;强电竖井内若敷设电缆较多, 采用封闭式电缆桥架时, 还需增设缆式线性定温探测器。

六、其他系统要求

火灾自动报警及联动系统是智能化设备, 而超高层商住楼内往往还设有闭路电视监控系统、地下停车场管理系统、住户安防和对讲系统等, 这些系统在设备设计、选型和安装运行时, 应确保系统集成整合联控。当消防火警状态时, 完成消防联动设备的所有自动控制和人工远程控制, 强制点亮所有疏散通道的疏散应急照明、自动闭合常开防火门, 所有电梯迫降到一层等。有线电视系统和综合布线系统中间的放大器箱 (或配线箱) 应适当均衡, 满足信号入户的相关技术指标;家庭安防系统要在主要卧室和客厅等处设置紧急按钮, 系统主机可和监控系统统一设置在长期有人值班的底层消控中心, 这样可节省管理人员。

七、结语

某商住楼框支柱加固设计 篇6

某商住楼结构类型为部分框支剪力墙结构,层数13层,结构总高度为42.500 m,工程所在地区抗震设防烈度为6度(0.05g),50年一遇的基本风压值为0.50 kN/m2,地上部分首层为商场、其余为住宅,地下部分为停车库。转换层位于2层,楼面相对标高为5.950,转换层结构布置见图1。

柱混凝土强度等级2层以下为C40,2层～6层为C30,6层以上为C25。屋面层施工完毕后,利用回弹法进行混凝土强度检测后发现①轴交③轴处KZZ3在相对标高0.800～3.300处柱混凝土等级仅为C25.3,其混凝土强度等级不能满足设计要求。KZZ3检测存在问题后,对全楼梁、板、柱混凝土强度等级采用回弹法进行检测,发现仅该处存在此问题,初步分析认为系商品混凝土运输过程中,混凝土离析所致。

本文根据对KZZ3的加固实例,详细阐述了加固方案的确定原则,以及对柱进行加固的基本方法和要点。

2加固方案设计

方案一:采用置换混凝土加固法。

将不满足设计要求的混凝土凿掉,采用C45混凝土重新进行浇筑,采用该方案可以保持框支柱的尺寸与原设计相同,从而不影响建筑功能,且采用该方案由于柱的截面尺寸无变化,故框支柱的刚度与原设计相比几乎没有改变,且不会影响建筑空间的使用。但由于本工程屋面部分已施工完毕,绝大部分恒荷载已加载,若采用该方案必须解决支撑的问题,鉴于框支柱本身轴力很大,采用该方法施工难度大,并且施工过程中会产生很大的安全隐患。

方案二:外粘型钢加固法或粘贴纤维复合材加固法。

采用方案二柱的截面尺寸与原设计变化不大,对建筑空间的影响不大,且施工方便。

但鉴于本工程混凝土强度等级过低系混凝土离析所致,框支柱部分混凝土的匀质性差,很可能致使混凝土各部位的收缩不一致,易产生混凝土收缩裂缝。特别是本工程需加固构件为框支柱,属结构构件中非常重要的构件,采用该方案可能会留有安全隐患。

方案三:采用增大截面加固法。

采用该方案可以确保结构的整体安全,并经与建筑专业及建设单位协商后,对建筑空间的影响可降低到最小。经过对三种方案进行综合分析,采用方案三尽管施工难度相对较大,但能够确保结构安全,故最终决定采用方案三。

3方案实施

受建筑功能的限制,加固时在原KZZ3的基础上,水平方向每侧加宽100 mm,竖直方向每侧加宽200 mm,采用C45混凝土进行浇筑,配筋及具体布置如图2所示。

实际进行加固时,新增的框支柱纵向钢筋能够锚入框架梁或框支梁时,应将钢筋植入梁中,当柱纵向钢筋不能锚入梁中时,可以采用自锚的方式锚固。采用该方案可以确保结构的整体安全,并经与建筑专业及建设单位协商后,对建筑空间的影响可降低到最小。施工完毕后需对柱进行沉降观测。同时要求施工过程中做好支撑工作,确保施工安全。加固完毕后,对柱混凝土强度等级进行检测,其混凝土强度等级为C45.2,施工完毕后,定期进行沉降观测至今,结构变形量很小,能够满足设计要求,说明对该框支柱的加固处理达到了预期目的。

4结语

增大截面法可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。且采用该方法进行加固,其限制条件不多,在不影响建筑功能的情况下,采用增大截面加固法进行结构加固,可以有效的确保结构安全,且采用该方法的限制条件不多。

当然最终采用哪种加固方法进行加固,需根据需加固构件的特点来确定。

摘要：通过对某商住楼工程框支柱的加固实例,详细阐述了结构加固方案的确定原则,以及进行结构加固的基本方法,并确定最终采用增大截面加固法,希望能为类似工程事故提供一定的经验和指导。

关键词：框支柱,加固方案,增大截面加固法

参考文献

[1]GB 50367-2006,混凝土结构加固设计规范[S].

[2]张瑞文.框架—剪力墙高层建筑结构优化设计研究[J].山西建筑,2010,36(1):78-79.

广州某商住楼总平面设计 篇7

1.1 设计依据

广州市城市规划局——穗规批[2009]395号《关于原则同意修建性详细规划的复函》。

1.2 广州市城市规划局对本工程批示的规划许可技术条件:

1.2.1 用地性质为商品住宅用地, 总用地面积24918平方米, 可建设用地面积16161平方米。

1.2.2 容积率不大于2.17, 建筑密度不低于30%, 绿地率不小于35%。

1.2.3 各向建筑间距应符合《广州市城市规划管理技术标准与准则——建筑工程规划管理篇》规定的建筑间距要求, 建筑物退让用地红线及市政道路中线间距原则上按上述建筑间距的一半计算。

1.2.4 建筑物退让20米及以上规划路的道路边线应不小于5米, 退让东侧规划路边线不小于3.0米。

1.2.5 城市道路两侧建 (构) 筑物的退缩地带, 为绿化和人流集散场地, 建筑工程外伸地下建 (构) 筑物、步级 (含台阶) 和外挑建 (构) 筑物 (含雨篷、招牌) 应符合《广州市城市规划管理技术标准与准则——建筑工程规划管理篇》的有关规定。

1.2.6 建筑物控制高度无特别要求。

1.2.7 项目主出入口设在东面, 南面地块次出入口设在南面, 北面地块次出入口设在东面。

1.2.8 规划应配建机动车停车位351个 (实建488个) , 非机动车停车位351个 (实建365个) 。

1.3

3本工程地形图编制单位为广州市城市规划勘测设计研究院, 编制日期为2007年12月, 采用广州市坐标系统和广州市高程系统。

2 场地概述

南洲路商品住宅楼项目位于广州市海珠区南洲路三小学以东, 整个地块被15米宽的规划路分为南、北两大分区;用地南侧为40米宽的南洲路, 东侧为15米宽的规划路, 该规划路东侧则为条35米宽的河涌。

用地范围内地势平坦, 场地内无交大高差地块。

场地内原有建筑物、构筑物已经拆除, 无需要保留的名木及古迹。场地内原有地形及植被根据工程设计要求进行改造, 并重新按规划要求进行绿化。

场地内无地震、湿陷性或胀缩性土、地裂缝、岩溶、滑坡与其他地质灾害。

3 总平面布置

根规划用地被一条20m宽的城市规划路穿过, 将用地划分为南北两个组团。

北组团为一个“7”字形用地, 在“7”字形用地的西北角布置一座托儿所, “7”字形的中心布置1栋17层的E-1塔式住宅, 在E-1住宅的南面布置一个707平方米的室外健身设施广场。由托儿所、住宅、广场形成“三足鼎立”的布局。

南组团沿南洲路布置为一层的沿街商铺, 其北面通过两排南北向布置的住宅形成一个半围合的住宅社区。其中第一排住宅包括3栋10~11层的单元式A1、A2、A3住宅及1栋17层的B1塔式住宅;第二排住宅为2栋11~25层的D1、D2单元式住宅及1栋28层的C1塔式住宅。三排建筑从低到高布置有利于整个南区的通风与采光。

通过南组团花园, 及北组团E-1住宅南面的室外健身设施广场形成一个有机的景观整体。

项目规划总用地分为:可建设用地, 代征市政道路用地及代征城市用地。可可建设用地分为:住宅用地、公建用地、商业用地、公共绿地及道路绿地。住宅用地尽量形成一个整体, 避免与其它功能用地使用交叉。公建用地按需要布置在可建设用地的西北角及东南角, 商业用地则沿南洲路布置, 实现价值最大化。公共绿地则布置在组团花园的中心。

主要建筑布局

根据项目用地定位及用地本身的特点, 布置成南北两个组团。南面组团南临40m宽的南洲路, 噪音相对较大, 故沿街布置一层的商铺, 既为其北面的住宅住户阻挡噪音, 也提高了沿街地块的价值。单元式的住宅南北通透, 塔式住宅的三面临空。三排建筑从低到高布置有利于整个南组团的通风与采光。北组团地块为一个“7”字形用地, “7”字形的中心布置1栋17层的E-1塔式住宅, 在E-1住宅的南面布置一个707平方米的室外健身设施广场。由E-1住宅到广场, 经过规划路与南组团 (D1、D2、C1) 的住宅呼应。

4 竖向设计

4.1 竖向设计依据:

4.1.1 根据南侧南洲路及东侧规划路的道路标高。

4.1.2 根据周边住宅小区标高。

4.2 竖向设计原则:

4.2.1 尽量减少土方工程量, 减少工程造价。

4.2.2 方便生活污水和雨水排放。

现状地形:南洲商住楼花园项目用地南侧是规划40m宽的南洲东路, 东面为15m宽的东临河涌的城市规划路, 西面是雅盈居住宅小区。项目用地地势平坦。

竖向规划构思:结合广州地区常年主导风向及夏季主导风向特征, 在充分利用的基础上, 把建筑布置“中间高, 两边低”的形式, 即一层的沿街商铺→10~11层的住宅及1栋17层点式布置的塔式建筑→11-28层→17层的住宅, 该布置形式在不影响北组团住宅 (偏东西向采光通风) 的情况下, 有利于南组团内住宅的通风。

室内外地地坪标高设计:室内±0.000标高相当8.100m, 与室外相临路面标高为300mm, 绿地标高与相临路面标高不大于200mm。

道路坡度、坡向及标高设计:道路最大纵向坡度<3.0%, 园林道路及靠近北面用地红线的道路, 中间坡向东西向;7m和4m的南北向道路, 则中间坡向南北向, 道路标高设计最高7.90m, 最低7.70m。

地面排水坡向设计:根据道路竖向标高的设计, 南北分区均以南北中心轴为分水线, 分别坡向东西向, 最大坡度为3‰。

本项目的场地地表雨水采用自排方式, 雨水就近排入市政排水渠。本小区南侧南洲路上有一条现状排水暗渠, 南侧地块区内雨水经支管收集后沿线排入该现状暗渠;北侧区内雨水排至小区东侧现状河涌, 本区雨水管道尽量利用自然地形坡度, 尽可能扩大重力流排放雨水的范围。经计算, 本区雨水管径为D300-D800, 坡降控制不小于3‰, 起点管道的覆土不小于0.7M。规划区内道路每隔30M设一雨水口。

5 交通组织

5.1 总体道路系统

路网结构:项目用地南面为规划40m宽的南洲路, 东面为15米宽的规划路, 中间则为20m宽的城市规划路, 社区内则有7m和4m宽的组团路和园林路。

道路分级:道路分为7m的组团路和4m宽的车行路, 及4m宽的宅旁路 (仅在紧急时作为消防车道, 平时仅供人行之用) , 以及园林道路。地下车库出入口布置在7m的组团路和4m宽的车行路上, 都靠近社区车行出入口, 方便、快捷、安全, 且人车分流。

停车场布局:按照规划设置机动车停车泊位488个, 其中地下机动车停车泊位437个, 负一层地下停车库207个, 负二层地下停车库230个, 地面停车位51个。非机动车库, 设置在负一层地下室中, 停车位365个。

停车设置标准:机动车和非机动车位按每100平方米计算容积率面积每个计算, 机动车停车采取地下为主, 地上为辅的方式, 非机动位在车库内解决。

5.2 消防车道及高层建筑消防扑救场地的布置

住宅A1-3、C1D1D2栋建筑周边设有环形消防车道 (部分平时为园林道路, 火灾时为消防道路) , 在其南面和北面设有建筑消防扑救场地和建筑消防登高面。

B1、E1住宅楼为17层高建筑, 建筑南面、西面及北面设有消防车道 (部分平时为园林道路, 火灾时为消防道路) , 在其东面和北面设有建筑消防扑救场地和建筑消防登高面。

托儿所G2及商业G2为低层建筑, 建筑北面或南面设有消防车道, 在其南面设有建筑消防扑救场地和建筑消防登高面。

某高层商住楼结构设计浅析 篇8

某高层商住楼位于福州市炉边街北侧,建华支巷西侧,建筑地上22层,地下2层,建筑总长51.46 m,宽17.5 m,主体高度64.85 m,2层地下室总高8.1 m,总建筑面积为16 566 m2。地下2层平时为车库和设备用房,战时为人防地下室,1层～3层为商场,4层～22层为住宅,顶部局部为机房层。

抗震设防烈度为7度,场地土的特征周期为0.45,对应于设计基本地震加速度值为0.1g,设计地震分组为第1组,根据建筑使用功能的重要性分类,工程建筑抗震设防类别为丙类。建筑场地类别为Ⅲ类。

本文主要针对该工程上部结构进行阐述分析。

2 结构设计

本工程1层～2层为商场,需要较大的自由、灵活空间,柱网要大,墙体要少。本工程采用的结构体系是框架—剪力墙体系并采用个别短肢剪力墙。并在梯井位置设置足够的落地剪力墙,形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力。短肢剪力墙因混凝土墙数量相对较少而整体刚度较小,所以可以较好地解决上部采用一般剪力墙而产生的问题。另外剪力墙尽量在端部增加翼墙,以提高结构的抗扭刚度。结合房间的四角等位置布置成T形,L形或一字形短肢剪力墙。按对称布置各墙肢由连梁连接,协同工作。做到刚心与质心基本重合,减少结构扭转,使之形成一个良好的抗震体系。具体结构平面图见图1。

2.1 混凝土强度等级

本工程主要构件混凝土强度等级见表1。

2.2 主要构件尺寸

剪力墙4层以下核心筒部分内墙厚300 mm,外墙厚300 mm,5层以上核心筒内墙厚250 mm,外墙厚200 mm。

楼面和屋面均采用现浇梁板体系。

3 结构计算分析

本工程按7度抗震设防,场地类别为Ⅲ类,基本风压值0.85 kN/m2,设计采用中国建筑科学研究院编制的SATWE进行整体结构电算,计算考虑了偶然偏心和双向地震作用两种情况,周期、位移、剪重比最大位移与平均位移之比等参数见表2。

3.1 结构计算分析

结构的最大层间位移,地震作用下,风荷载作用下均在规范的允许范围内,第一扭转周期与第一平动周期的比值最大为0.88,符合《高规》不大于0.9的要求。楼层的最大弹性水平位移及层间位移与该层两端弹性水平位移及层间位移平均值的比值最大为1.28,符合《高规》中不超过1.5的要求,各楼层的侧向刚度均不小于相邻上一楼层的70%,且不小于其上相邻3个楼层平均值的80%,满足《建筑抗震设计规范》的要求。电算结果显示:柱墙的轴力设计值均为压力;墙柱大部分为构造配筋;墙柱及加强部位轴压比均满足《高规》的要求;梁无超筋,符合抗剪、抗扭要求。计算结果大体正常,可在工程的设计中应用。

3.2 计算过程中需要注意的事项

短肢剪力墙结构中的部分连梁因连梁墙肢较短造成跨度较大,且跨高比不小于5时,由于其线刚度较小,在水平力作用下所分配到的内力较小,而其承受的竖向荷载往往较大,其内力分布与一般框架梁类似,所以计算中此连梁如按一段连梁进行刚度折减,计算结果将偏不安全,因此计算时应将此类连梁指定为非连梁,按框架梁进行设计。

梁与剪力墙正交时,宜将相交处做铰接处理,因剪力墙不宜承受过大的平面外弯矩,未设铰时,应验算该处的墙配筋。

4 结构加强措施

1)地下室顶板板厚取180 mm,混凝土强度等级C30,采用ϕ12@150双层双向配筋,每层每个方向的配筋率为0.42%,大于0.25%的要求,楼板内钢筋向两侧延伸一跨,锚固在墙体或梁内。2)凹口两侧弹性板板厚取120 mm,配筋双层双向且不小于ϕ10@150。3)对于楼梯间,电梯井以及楼板开大洞等,其周边布置剪力墙或设置边梁,将洞口附近楼板加厚并适当提高配筋率。4)由于本工程平面狭长,抗扭性能不好,故采用以下措施:加强两端抗侧刚度,向中部依次减弱抗侧刚度,加强梁板平面内刚度可有效提高狭长平面结构抗扭性能。5)由于短肢剪力墙在地震作用下的抗扭性能较弱,抗震性能较差,因此墙肢均按对称布置,结构外墙角部的墙肢尽量加大受力翼缘,以增加结构的整体抗扭性能,同时尽量避免采用一字形墙肢。6)设计时将短肢剪力墙的抗震等级提高一级,按二级设计,轴压力均控制在0.6以下(一字形墙肢除外),并对其剪力设计值乘以增大系数1.2,纵向钢筋配筋率不小于1.0%[2]。

5 HRB400级钢筋的应用

由于HRB400级钢筋价格仅比HRB335级钢筋高100元/t～150元/t,而前者强度是后者的1.2倍,材料供应有保障。同时,考虑到为开发商节约成本,降低造价,经讨论决定在工程中部分采用HRB400级钢筋。

由于楼板钢筋直径通常为6 mm,8 mm,10 mm,局部加强部分和跨度较大板块用到12 mm,对于剪力墙中大量的分布筋,规范中只有配筋率的要求,而和钢筋强度无关,且设计时加强区分布筋为ϕ12@200,非加强区分布筋为ϕ10@200即可满足受力和构造要求;对于剪力墙约束边缘构件,连梁,框架梁等需要充分利用钢筋强度的构件,钢筋直径一般都在14 mm以上。同时又充分考虑到既要方便施工现场管理和工人操作,又容易达到设计要求。综合以上,设计时对钢筋直径和强度等级作如下规定:直径为6 mm,8 mm时,采用HRB235级;直径为10 mm,12 mm时,采用HRB335级;直径为14 mm以上时,采用HRB400级。通过采取以上措施,在工程中取得了较为显著的经济效益。

6结语

通过以上阐述与分析,在7度抗震设防地区中高层商住楼采用框剪力墙结构形式。在设计过程中必须对短肢剪力墙等抗震不利及薄弱部位采取有效的加强措施,只有这样才能保证整个结构安全可靠,设计合理。另外,由于新规范中一些构件配筋率与钢筋的强度联系在一起,同时HRB400级钢筋具有较高的强度价格比,而且市场供应充足。因此采用高强钢筋是当前结构设计中降低造价,节约成本的有效途径。

摘要：结合工程实例,针对框架—剪力墙结构的优缺点,进行了结构计算分析,对重要及薄弱部位采取了有效的加强措施,保证了整个结构安全可靠,设计合理,同时简要叙述了HRB400级钢筋在工程中的应用。

关键词：框架剪力墙,短肢剪力墙,结构设计,HRB400级钢筋

参考文献

[1]GB 50011-2000,建筑抗震设计规范[S].

[2]JGJ 3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

商住楼消防设计 篇9

1建筑结构改造加固的意义及主要内容

随着人们对生活质量要求的不断提高及环保意识的加强,走可持续发展道路被大多数人所认同。新建建筑需要大量的材料和消耗大量的资源,其中的许多材料、资源都是不可再生的。对现有建筑物的改造与加固,尽可能地延长其使用寿命符合可持续发展的战略,因而具有广阔的前景;其次,旧建筑的改造与加固减少了建筑垃圾,对环境影响小,同时有利于保护城市的历史文化。改造与加固旧建筑,不仅能延长其使用寿命,还能重新使他们焕发青春活力,有着极好的经济、文化和环境在内的综合效益;对因设计考虑不周,甚至错误、施工不当以及管理不当,造成新建的建筑具有安全和质量问题,对于这样的建筑的改造和加固也应同样的重视。建筑结构加固与改造的主要内容有:建筑物托换工程,包括抢救性托换、保护性托换、改造托换和综合性托换等;建筑结构构件的增强加固,包括基础、柱、梁、板、墙的加固;结构体系的改变,包括增加剪力墙、电梯、楼梯的移位等;结构增层改造;建筑功能的改造,包括平面功能改造、防火功能的改造、建筑外形的改造等;建筑移位以及纠倾等。

2工程概况

某商住楼,原设计为地下1层,该层为设备层,地上18层,其中1层、2层为商铺,其余为住宅,采用桩基础和框架剪力墙结构体系。该工程因各种原因在施工到地上2层时停工,5年后改项目继续开工建设。因原设计的底层商铺和住宅平面布置已不能满足社会发展的要求和人民对生活质量的要求,拟对原设计进行改造。改造后设计如下:地下层不变,地上减少一层,扩大底层商铺轴柱柱距,重新布置住宅平面,采用剪力墙结构。

3改造方案设计

在改造方案设计前,应对已施工部分混凝土强度,梁、柱和板的配筋,构件尺寸以及基础沉降等进行鉴定,完全掌握现有部分的实际状况。为了满足现代人们对生活质量的需求,将原建筑主体结构3层以上的框剪结构改为剪力墙结构。原建筑已完成地上2层的施工,为了实现框剪结构转换成剪力墙结构,应拆除2层梁板并在2层顶部设置转换梁。采用PKPM对改造后的结构进行验算,验算模型为地上2层为框剪,其余为剪力墙结构。经分析,改造后底层商铺框剪结构中框架柱和地上3层及以上剪力墙承载力均满足规范要求。改为地上3层及以上剪力墙结构时,1层、2层层间位移偏大,不满足规范要求。因此,应对底层商铺部分进行抗震加固设计,以满足抗震要求。

4抗震加固设计原则及抗震加固方法

4.1 抗震加固设计原则

建筑的抗震加固设计应满足以下要求[2]:1)加固的总体布局,应优先采用增强结构整体抗震性能的方案,应有利于消除不利因素;2)改善构件的受力状况。抗震加固时,应注意防止结构的脆性破坏,避免结构的局部加强使结构承载力和刚度发生突然变化,如框架结构经加固后宜尽量消除强梁弱柱不利于抗震的受力情况;3)加固或新增构件的布置,宜使加固后结构的质量和刚度分布均匀、对称,减小扭转效应,应避免局部的加强,导致结构刚度或强度突变;4)加固方案宜考虑建筑场地情况和现有建筑类型,尽可能选择地震反应较小的体系,避免加固后地震作用的增大超过结构抗震能力的提高;5)加固方案中宜减少地基基础的加固,因地基处理工程量大,造价高,施工难,宜多采用提高上部结构整体性措施等减少不均匀沉降;6)加强薄弱部位的抗震构造措施。如房屋的局部凸出部位、不同类型结构相接处等,在抗震加固时,应使这些部位的承载力或变形能力比一般部位要大些;7)新增构件与原有构件之间应有可靠的连接。因为抗震加固时,新、旧构件的连接是保证加固后结构整体协同工作的关键;8)新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础。因为这些构件,既是传递竖向荷载,也是直接抵抗水平地震作用的主要构件,应自上而下连续设置并落在基础上,而不应支承在楼层梁板上;9)女儿墙等易倒塌伤人的非结构构件,不符合鉴定要求时,宜拆除或拆矮。必要时,应进行抗震加固。

4.2 抗震加固常用方法

抗震加固的目的是提高建筑的抗震性能,常用的抗震加固方法有[2]:1)增强自身加固法。加强结构构件自身,提高构件的承载力和抗震性能;2)外包加固法。在结构构件外面增设加强层,提高结构构件的抗震性能;3)增设构件加固法。在原有结构构件以外增设构件,提高结构抗震性能;4)增强连接加固。增强不同结构类型间的连接,以及各种构件间的连接,提高结构的抗震性能;5)替换构件加固。

5改造和加固设计

5.1 抗震加固设计

根据上述抗震加固的设计原则,易知本改造加固工程中,改造及加固的关键在于提高1层、2层的抗侧刚度,减小地震作用下的层间位移,以及对原结构保留构件进行抗震加固设计。改造加固措施如下:1)加固的总体布局,应优先采用增强结构整体抗震性能的方案。从整体抗震性能出发,调整不同结构类型部分的刚度,剪力墙部分在满足承载力的要求下尽量降低层间刚度,采用部分短肢剪力墙,框剪部分应对原剪力墙进行加厚加固,提高抗侧刚度,电梯井处剪力墙应向下直至与基础连接,使底层商铺部分的刚度进一步加强,同时还应调整上下剪力墙的墙肢尺寸,使不同结构类型连接处刚度上下协调,降低层间位移满足《高层建筑混凝土结构技术规程》[3]的相关规定;2)薄弱部位的加固。在原有地下室顶板和1层楼板上做配筋叠合层加固处理,以协调新、旧构件的连接以及共同工作,尤其对加强剪力墙的共同工作有利。对底层商铺部分剪力墙单面叠合层厚度增加100 mm,提高抗侧刚度,降低轴压比,提高延性。对承托转换梁框支柱,选用高标号混凝土,对柱进行外包加大柱截面,提高承载力及抗震要求;对地上1层梁柱节点处进行加腋处理,提高抗震性能[4](见图1)。

5.2 框支柱加固设计

原框剪结构中,框架柱的设计能够满足承载力要求。改造后由于采用了承托转换梁处理,使得原结构中的框架柱变为框支柱,使得构件的承载力和构造措施都不满足相关规范。本工程中对框支柱采用外包混凝土层面的加固方法(见图2),增大柱截面尺寸,按当前规范要求重新计算配筋,配筋应从基础开始。

5.3 剪力墙开洞处理

为了满足新的使用功能,必须在部分剪力墙上开设门、窗洞,且应位于剪力墙非约束边缘构件区域。宜采用无破损技术切割剪力墙,且应沿洞口四周对称粘贴钢板进行加固,保证洞口边粘贴钢板区域达到暗柱效应,粘贴钢板区域应采用穿墙锚栓拉结处理,以提高加固部位的暗柱约束效应[5]。

5.4 抗震验算

改造加固后结构验算结果如下:主体结构在地震作用下的层间位移(弹性),1层、2层层间位移最大值为0.000 351 5;剪力墙结构部分的最大层间位移为0.000 720 0,均满足《高层建筑混凝土结构技术规程》不大于0.001的要求,该改造加固方法效果较好。

6结语

文章结合该工程特点从抗震加固设计、框支柱加固、剪力墙开洞等方面,提出在改造加固设计过程中的具体设计方法、设计要求和构造措施等,通过抗震验算,证明了本工程采用的改造加固方法的合理性,以提高工程建设的经济性和安全性,最后指出了在建筑改造加固设计过程中应注意的问题,提出的措施或方法可为相关的设计人员参考借鉴。

参考文献

[1]吴仕岩.高层建筑结构加固改造研究[D].天津:天津大学硕士学位论文,2004.

[2]张熙光,王骏孙,刘惠珊.建筑抗震鉴定加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[3]JGJ 3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[4]马春和,余建星,梁凤岭.某高层住宅楼的改造加固设计与施工[J].浙江工业大学学报,2005,33(3):349-351.