电气抗震设计范例6篇

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电气抗震设计

电气抗震设计范文1

中图分类号:U452.2+8 文献标识码:A 文章编号:

引言

砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。

1.地震震害情况

房屋倒塌:当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时易造成房屋整体倒塌 当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时或当个别部位构件间连接强度不足时易造成局部倒塌

墙体开裂破坏,墙角破坏:墙体裂缝形式主要是水平裂缝,斜裂缝,交叉裂缝和竖向裂缝。墙体出现斜裂缝主要是抗剪强度不足。墙角为纵横墙的交汇点,地震作用下其应力状态复杂,因而其破坏形态多种多样。

纵横墙连接破坏:一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎,加之地震时两个方向的地震作用造成破坏。

楼梯间破坏:主要是墙体破坏,而楼梯本身很少破坏

楼盖与屋盖破坏:主要是由于楼板支承长度不足,引起局部倒塌或是其下部的支承墙体破坏倒塌引起楼屋盖倒塌

附属构件的破坏:主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因在地震时造成大量破坏。

抗震设计时体现以预防为主的设计思想,达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防,抗震设计和施工质量这三方面都符合要求,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。现在就多层砖混房屋抗震设计方面,简要提出几点建议:

科学布局建筑平面和立面及合理防震缝的设置

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。房屋的平立面布置宜规则,对称。房屋的质量分布和刚度变化宜均匀,楼层不宜错层。房屋的防震缝可按实际需要设置。当房屋体型复杂不设防震缝时,应选用符合实际的结构计算模型进行较精细的抗震分析。采取措施提高抗震能力 当设置防震缝时,应将房屋分成规则的结构单元。留有足够的宽度,使两侧的上部结构完全分开。将体型复杂,平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。

3、砌体房屋的总层数及总高度,房屋高宽比的限制

随着房屋高度的增加,地震作用也将增大,因而房屋的破坏将加重。震害调查表明,房屋的破坏程度随层数的增多而加重。基于砌体材料的脆性性能和震害经验,限制其层数和高度。现行建筑抗震设计规范(GB50011—2011)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值,即高宽比,不应超过《建筑抗震设计规范》的要求。随着房屋高宽比的增大 地震作用效应将增大 由整体弯曲在墙体中产生的附加应力也将增大 房屋的破坏将加重。

4、增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。因此,采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法,在适当的部位增设构造柱,并配置些构造钢筋,也能达到增强结构整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可限制散落问题,增强空间刚度,提高结构整体稳定性,从而提高房屋的抗震性能。

5、合理布置纵墙和横墙,控制墙段局部尺寸,确定墙体的主要承重体系

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,结构布置应优先选用横墙承重和纵横墙共同承重的方案。纵横墙的布置应均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低。墙体布置时,应尽量采用纵墙贯通的平面布置,当纵墙不能贯通布置时,可在纵横墙交接处采取加强措施,也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋;必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋以加强房屋整体性,防止纵、横墙交接处被拉开。当墙体的局部尺寸不当,有时仅造成局部破坏。虽然不影响房屋的整体安全,但事实上它往往降低了房屋总的承载能力。因此,不但应从结构布置上要求墙均匀分布,而且个别墙垛也不能过小。

6、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明,多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比,提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力,是减轻震害的有效途径之一。

7、有效设置房屋圈梁和构造柱,在合理位置的墙段内设置水平钢筋

多次震害调查表明,圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施,可提高房屋的抗震能力,减轻震害。其加强房屋的整体性:由于圈梁的约束作用,减小了墙体出平面倒塌的危险性,使纵横墙能保持为一个整体的箱形结构,充分发挥各片墙体的平面内抗剪强度,有效抵御来自任何方向的水平地震作用。圈梁作为楼盖的边缘构件,提高了楼盖的水平刚度,同时箍住楼屋盖。圈梁增强楼盖的整体性限制墙体斜裂缝的开展和延伸,使墙体裂缝仅在两道圈梁之间的墙段发生,墙体抗剪强度得以充分发挥。为了提高墙体的抗震能力,可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋,使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。

8、对地基和基础设计的要求

同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上,同一结构单元宜采用同一类型的基础。基础底面宜埋置在同一标高上,否则应设置基础圈梁,并应按台阶逐步放坡。高差不宜有过大的突变在软弱地基上的房屋。应在外墙及所有承重墙下增设基础圈梁,以加强抵抗不均匀沉陷和增强房屋基础部分的整体性。

9、楼梯间抗震性能的加强

电气抗震设计范文2

关键词:高层住宅;MIDAS;框支剪力墙;静力弹塑性;基于性能抗震设计

[引言]基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标,根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准,使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。本文采用MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗震性能评价,从层间位移角、塑性铰分布及变形等方面对结构进行了综合的量化评价,揭示出结构在罕遇地震作用下的薄弱环节,实现了基于性能的抗震设计。

一、静力弹塑性分析方法:

静力弹塑性分析(PUSH-OVER ANALYSIS,以下简称POA)方法也称为推覆法,它基于美国的FEMA-273抗震评估方法和ATC-40报告,是一种介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法,其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。Push-over 分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法,它是按一定的水平荷载加载方式,对结构施加单调递增的水平荷载,逐步将结构推至一个给定的目标位移来研究分析结构的线性性能,从而判断结构及构件的变形、受力,是否满足设计要求。其计算过程如下[1]:

1)准备结构数据。包括建立结构模型,构件的物理常数和恢复力模型等;

2)计算结构在竖向荷载作用下的内力(将其与水平力作用下的内力叠加,作为某一级水平力作用下构件的内力,以判断构件是否开裂或屈服);

3)在结构每一层的质心处,施加沿高度分布的某种水平荷载。施加水平力的大小按以下原则确定:水平力产生的内力与2步所计算的内力叠加后,使一个或一批构件开裂或屈服;

4)对于开裂或屈服的构件,对其刚度进行修改后,再施加一级荷载,使得又一个或一批构件开裂或屈服;

5)不断重复3,4步,直至结构顶点位移足够大或塑性铰足够多,或达到预定的破坏极限状态;

6)绘制底部剪力??????―顶部位移关系曲线,即推覆分析曲线。

二、工程概况:

1)本工程为一栋32层框支剪力墙结构住宅,总高98.30m,存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续(三层为转换层)等不规则项,属于特别不规则超限高层建筑。场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值0.05g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类。

2)计算模型为三维有限元模型。计算平面简图如图1所示。

3)小震弹性分析结构比较,见表1所示。

4)小震弹性时程分析结构比较,见表2所示。

振型分解反应谱法计算的结构底部剪力大于弹性时程分析法计算的平均值,说明采用振型分解反应谱法计算能满足规范要求[2]。

5)罕遇地震作用下抗震性能目标。根据本工程的超限情况,以及与业主的沟通结果,选定本工程的抗震性能目标为《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中所提的C~D级[3]。各构件的性能目标如下:框支框架(框支柱、框支梁)不屈服;底部加强区剪力墙抗弯允许部分屈服,抗剪不屈服;普通竖向构件:框架柱,底部加强区以上剪力墙允许局部进入塑性,控制变形;耗能构件:连梁及普通框架梁允许进入塑性[4]。

三、罕遇地震作用下静力弹塑性分析:

本工程静力弹塑性分析采用通用有限元软件MIDAS/Gen进行,并采用FEMA―273和ATC―40所建议的方法评价结构是否达到所设定的目标。推覆荷载分别按X向和Y向的第一模态形式及层剪力分布形式加载,初始荷载为1.0恒载+0.5活载。并按照ATC―40所建议的方法对各阶段结果进行评价;不同性能水准下塑性铰位移限值,如图2所示[5]。

阶段性能点对应的含义:A点:未加载状态;B点:出现塑性铰;IO = 直接居住极限状态(Immediate Occupancy);LS = 安全极限状态(Life Safety);CP = 坍塌防止极限状态(Collapse Prevention);C点:开始倒塌点。从推覆分析的结果来看,结构达到性能点时,按层剪力分布形式加载分析得到的底部剪力大于按第一模态形式加载的结果,结构出现塑性铰的数量及出铰的情况均好于按第一模态形式加载的结果。

1)push-over分析曲线,如图3所示。

2)推覆分析不同加载模式下底部剪力、层间位移角比较,见表3示。

层间位移角最大值均小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。

3)模态加载下底部剪力和性能点层间位移角比较,见表4所示。

4)罕遇地震作用下层间位移角曲线,如图4所示。

图4 罕遇地震作用下层间位移角曲线

最大层间位移角出现在第16层,为1/279,小于规范规定的弹塑性层间位移角限值1/120[2]。

5)罕遇地震作用下某楼层塑性铰状态分布,如图5所示。

从图5可以看出,在性能点时墙肢已出现部分塑性铰,少量梁铰进入CD阶段(开始破坏),其他均处于B~IO阶段和以下阶段(基本弹性状态)。经放大观察整栋楼塑性铰状态,各楼层出现CD阶段铰的部位主要是塔楼标准层连梁,局部标准层连梁破坏,底部加强区落地剪力墙及框支框架未出现塑性铰。由此可见,结构整体进入塑性的程度较浅,结构构件均满足事先设定的性能水准5目标。结构的塑性铰出现的顺序是梁,然后才是柱和剪力墙,充分体现了“强柱弱梁”的特性,说明该结构具有很好的延性。

四、结论

本文应用大型空间有限元程序MIDAS/GEN对一栋32层框支剪力墙结构住宅进行静力弹塑性分析和抗胀ㄐ诺鞫裙芾淼奶教/a> 建筑电气安全设计之我见 浅谈建筑电气安装施工技术方法 简述建筑电气工程的质量管控与安全管理 民用建筑供配电系统设计基本要点探讨 浅析工业机电安装施工管理 浅议变电设备检修 试论变电站土建设计中的结构安全性与耐久性 稳定土搅拌站的电气控制系统安装调试及设备使用维护和保养 智能建筑供配电系统分析 建筑机电设备安装工程管理要点探析 对电力系统自动化技术安全管理的分析 关于建筑水电安装工程的造价控制 略谈高低压变配电设备的安全维护 综述建筑工程机电安装施工工艺 浅谈电力工程创优及标准工艺应用 浅谈改善电压偏差的主要措施 浅谈机电工程消防弱电系统的安装 浅谈新技术在电力系统继电保护中的应用 市政电气设计中的主要问题分析 高层建筑住宅电气设计的要点分析 探索地理信息技术在输变电工程管理中的应用 议电气工程自动化问题及方法 鹦阅芷兰郏峁砻鳎ush-over 分析方法不仅能对结构在多遇地震作用下的响应进行较为准确的分析,而且可以对结构在罕遇地震下可能会出现的薄弱部位及破坏情况进行较具体的量化估计,是实现基于性能抗震设计的有效方法。

参考文献:

[1] 侯高峰,王建国,张茂.基于MIDAS/ GEN 高层建筑结构静力弹塑性分析[J].合肥:合肥工业大学学报(自然科学版),2008.10

[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S]北京:中国建筑工业出版社,2010.

[3] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S]北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4] 某住宅超限高层建筑工程抗震设防可行性论证报告[M].深圳:艾奕康建筑设计(深圳)有限公司,2011.05.

[5] MIDAS非线性分析说明书[M].北京:北京MIDAS技术有限公司,2009.

电气抗震设计范文3

关键词:烧结余热电厂;主厂房;抗震设计

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

1 概述

随着我国钢铁工业的快速发展, 高炉炼铁的主要原料——烧结矿的产量也大幅度提高,烧结生产过程中产生的高温废气也越来越多,如何有效地回收利用这部分热量已经引起了人们的高度重视。2008 年5月,国家发改委将烧结余热发电技术列入第一批国家重点节能技术推广项目,2009年12月工信部公布了《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》, 计划用三年时间(2010-2012年) ,在重点大中型钢铁企业中有针对性地推广烧结余热发电技术,为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低生产成本、实现节能降耗发挥积极作用。

烧结余热电厂主厂房结构布置总体来说和火力发电厂主厂房布置类似,主要受工艺布置要求,厂房结构选型和结构体系首先要根据工艺布置特点,并结合工程地质和抗争设防要求综合考虑,以保证实现工程项目“安全经济、技术进步、控制工程招架、提高经济效益”的最终目标。 但是考虑到我国现有烧结余热利用现状,很多烧结厂区在早期设计时并没有给余热利用预留的空间,布置余热电厂主场房要受到现场场地狭小的制约,出现结构形式不利于抗震设防。本文试着结合工程设计的经验,探讨如何合理判断和应用现行规范对于工程结构抗震安全性要求。

2 主厂房结构布置特点

2.1 厂房布置总体评价

烧结余热电厂主厂房主要有汽机间、电气间、电缆夹层、集控室组成,根据需要有时需要在集控室顶层布置除氧间和消防水箱。其中汽机间为排架结构,集控间为框架结构。这种结构形式的特点是平面、立面布置不规则、不对称,纵向和横向的刚度、质量分布不均匀,地震反应特征和震害特点比单纯的框排架结构复杂,表现出更为显著的空间作用效应。

2.2 平面布置

主厂房平面布置最常见的有集控室于汽机间侧面布置,即常见的A.B.C三列布置。对于受到场地限制,无法侧面布置时,也可采用集控室布置与汽机间一端,使平面刚度分布极不均匀。为了平衡平面刚度,一般考虑把化水车间布置与汽机间另一端。

根据最新抗规的要求,进行结构抗震分析时应考虑楼梯构件的影响。主场房布置时一般楼梯布置在厂房一侧,另一侧布置室外消防爬梯。单侧布置楼梯时,楼梯对厂房抗侧刚度有一定影响。根据工程计算经验,一般在抗震设防烈度为7度(0.1g)及以下时,对厂房结构配筋影响较小。在抗震设防烈度为7度(0.15g)及以上时,对厂房结构配筋影响较大,必要时可以通过楼梯板一端与厂房滑动连接来减小单侧布置楼梯对主厂房抗震的不利影响。

2.3 竖向布置

主厂房竖向布置中,当集控室上部布置除氧器及消防水箱时,对结构抗震较为不利。由于受工艺布置要求的控制,主场房设计时难以避免会出现短柱,在设计时应采取相应的抗震构造措施,如采用柱箍筋加密和柱内布置斜钢筋等。

3主厂房框排架结构抗震性能薄弱环节

主厂房一般为钢筋混凝土单跨框-排架结构。由于受工艺系统及设备布置的影响,经常出现楼面标高错层、平面布置不规则、纵向不等跨、高度方向布置不规则,与抗震感念设计有较大距离,所以主厂房的抗震感念设计方面有着先天性薄弱环节。

主厂房由于结构布置特点,存在“短柱”“强梁若柱”“异形节点”的薄弱环节,结构在强震难以实现“大震不倒”是严重违背结构抗震设计原则的,在结构抗震感念中也是不允许的。在主场房设计时确实无法避免时,应在结构设计时要在关键布置做好加强措施。集控室顶层除氧器布置处,梁截面往往要强于C轴侧柱,出现“强梁若柱”,该结构体系在强震时柱上先出现塑性铰,不能实现“大震不倒”。楼面标高错层造成框架柱出现“短柱”,“短柱”在强震时会出现脆性破坏,引起结构体系坍塌。楼面上工艺设备布置的严重不均匀,造成框架梁同一节点上的柱和梁断面差异大,节点刚域难以准确量化,在强震时节点容易首先出现破坏。

上述薄弱环节在主厂房钢筋混凝土框架结构设计中难以完全避免,在结构设计中需对薄弱部位采取适当加强措施。

4主厂房框排架结构体系合理性判定

在电力结构工程和其他工业建筑中不可避免的会遇到钢筋混凝土单框架结构体系。根据GB50011-2010第1.0.3条,在工业建筑中,一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计,与一般建筑工程不同,需由有关的专业标准予以规定。

电力土建行业在《火力发电厂土建结构设计技术规程》DL5022-2012中,考虑到火力发电厂主厂房的结构特点,没有简单机械的套用建筑抗震设计规范的有关条款,在抗震部分增加了11.1.8条“发电厂多层建(构)筑物不宜采用单跨框架结构,当采用单跨框架结构时,应采取提高结构安全度的可靠措施”。

单框架与双框架结构在承载力设计控制方面没有差别,只是反映在结构的布置和构造方面。双框架结构存在“短柱”、“异型节点”的机会还多一些,在高烈度地区的单框架结构只要注意结构布置合理和加强构造措施,也可以满足结构安全要求。在设计时考虑适当增大构件截面和提高配筋率,可以有效提高构筑物的安全裕度。

5提高结构安全度的措施

5.1 主厂房横向采用汽机房与集控室构成的混凝土单跨框-排架结构形式,纵向A列采用框架架钢支撑,BC列采用框架结构。

5.2 主厂房基础设计时,适当加大基础刚度,提高地基基础与上部结构的协同作用。

5.3 对多遇及罕遇地震进行分析计算是,最大层间位移角应满足抗震规范要求。

5.4 梁、柱截面合理确定,框架柱轴压比不大于0.7,并留有裕度。在设计过程中与工艺紧密配合,力求结构竖向连续布置,各层间刚度差尽量减小,防止薄弱层的出现。

5.5 对于无法避免的短柱、错层、薄弱层、异型节点等,采取加强措施。如短柱范围内箍筋通常加密,并采用配置对角斜筋来提高其延性,增强框架结构的延性和抗剪能力。

5.6 框架柱的实际配筋比计算配筋值提高5%~10%,增加框架柱的承载能力。

6结语

主厂房是余热发电厂的核心建筑,是电厂生产的中枢,厂房中设备管线繁多、生产运行及围护人员密集,主体结构一旦在地震中遭受重大破坏,将造成较大损失。因此,结构设计人员一定要高度重视主场房的抗震设计,和工艺专业密切配合,尽可能选择对抗震有利的结构形式和布置;在设计时要充分考虑主厂房结构布置的特点,对主厂房主体结构和其连接构件、非结构构件、运行设备等进行验算和采取相应的抗震、防震构造措施,保证厂房的结构安全。

参考文献:

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2]DL5022-2012 火力发电厂土建结构设计技术规程 [S].北京:中国计划出版社,2010.

电气抗震设计范文4

Abstract:This paper explains the necessity of building aseismic design and principle, according to the harm of the earthquake now describes structure seismic technology in architectural engineering application。

关键词:建筑工程;结构抗震;技术

Key words: constructional engineering;structure seismic;technology

中图分类号:TU973+.31文献标识码:A 文章编号:

我国是一个地震多发的国家,也是一个人口众多的国家,为了保障建筑内人员的安全需要对建筑工程做好抗震技术的结构设计。

1建筑抗震设计的必要性

地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象。据统计,全世界每年发生的地震约达500万次,其中绝大多数地震由于发生在地球深处或者它所释放的能量小而人们难以感觉到;而人们感觉到的地震,也即有感地震,仅占总量的1%左右;能造成灾害的强烈地震则为数更少,平均每年十几起。然而,就是这些每年为数不多的地震,却给人们带来了无可挽回的巨大经济财产损失和触目惊心的人身伤亡事故。据有关方面对世界上130次伤亡巨大的地震震害资料所做的统计表明,95%以上的伤亡是因为无抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如,日本是个多地震国家,政府一贯重视建筑物抗震设计,其防震设施和技术相当先进,建筑物通常具备了抗御7~8级地震的能力;而阿尔及利亚当地房屋建筑质量普遍低劣,抗震性能差,地震时易坍塌。由此可见,对建筑物进行有效的抗震设计是减轻地震灾情最有效、最根本的措施。

2抗震概念设计的基本原则

2.1选择对抗震有利的场地和地基

建筑物的抗震能力与场地条件有密切关系。历次地震调查表明,同类型的建筑物,由于建造场地不同,破坏程度会有很大差别。应避免在地质上有断层通过或断层交汇的地带,特别是有活动断层的地段进行建设。

2.2合理规划,避免地震时发生次生灾害

地震造成的次生灾害有时会比地震直接造成的社会损失更大。避免地震时发生严重的次生灾害,是抗震工作的一个很重要方面。在地震区的建筑规划上应使房屋不要建得太密,房屋的距离以不小于1~1.5倍房屋高度为宜,以便为地震时人口疏散和营救以及为抗震修筑临时建筑留有余地。要避免房高巷小,以免地震时由于房屋倒塌而通路阻塞;公共建筑物更应考虑地震疏散问题,一般可与防火疏散同时考虑。

2.3选择合理的抗震结构方案

建筑结构体系应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较后确定。所选定的结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力,避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

2.4非结构构件的处理

非结构构件包括持久性的建筑非结构构件和支承于建筑结构的附属机电设备。建筑非结构构件,一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧立荷载的构件,如内墙壁、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑墙版等;建筑附属机电设备指为现代建筑使用功能服务的附属机械、电气构件、部件和系统,主要包括电梯,照明和应急电源、通信设备、管道系统,采暖和空气调节系统,烟火监测和消防系统,公用天线等。

在地震作用下,建筑中的这些构件会或多或少地参与工作,从而可能改变整个结构或某些构件的刚度、承载力和传力路线,产生出乎意料的抗震效果,或者造成未曾估计到的局部震害。因此,有必要根据以往历次地震中的宏观震害经验,妥善处理这些非结构构件,以减轻震害,提高建筑的抗震可靠度。

3抗震结构原理

3.1框架结构抗震

框架结构空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。

3.2剪力墙结构抗震

剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上,这样构成的体系,叫剪力墙结构。剪力墙的主要作用是承担竖向荷载(重力)、抵抗水平荷载(风、地震等)。风(或地震)从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好像一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板,也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风(或地震)荷载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。

图2 框架-剪力墙结构图

4 抗震施工技术要点

5.12大地震造成房屋大面积严重倒塌,但有少数砌体结构的房屋却经历了高震级的考验,此情况一方面说明现存砌体结构房屋在设计和施工方面存在巨大缺陷,另一方面也说明砌体结构经过合理的设计和精心施工,也能够抵抗较大震级的地震破坏能力。因而,此方法得到广泛的应用,具体如下:

3.1混合结构内外墙在每个楼层1400mm砌筑高度以上部位应同时咬槎砌筑,不得留直槎。上部不能同时砌筑而必须留置的临时间断处应砌成斜槎,斜槎长度必须不小于高度的2/3。

3.2与构造柱相邻的砖墙应砌成马牙槎,每一马牙槎沿高度方向的尺寸不宜超过300mm。在墙体施工时,应根据马牙槎的尺寸要求,从每层柱脚开始,先退后进,以保证柱脚为大截面。相邻砖墙马牙槎的最小间距必须满足构造的设计截面尺寸。

3.3墙与构造柱应沿墙高每500mm设置两根Φ6水平拉接钢筋联结,每边伸入墙内不应少于1000mm。后砌的非承重墙与承重墙交接处,除应在承重墙留阳槎外,还应沿墙高每500mm配置2根Φ6钢筋互相拉结,钢筋伸入每边墙内的长度不应小于500mm。

3.4构造柱的纵向钢筋搭接位置应从每层圈梁顶面开始。当混凝土等级为C20,钢筋采用I级钢筋时,搭接长度为35倍钢筋直径,采用I级钢筋的末端应加弯钩。纵向钢筋的混凝土保护层厚度为20mm。

3.5构造柱必须与圈梁联结,在柱与圈梁相交的节点处应适当加密柱的箍筋,加密范围在圈梁上、下均不应小于1/6层高或500mm。箍筋间距不宜大于100mm。构造柱的箍筋直径均采用Φ6,箍筋端部应做135°弯钩,弯钩的平直长度不应小于60mm。

电气抗震设计范文5

关键词:高层建筑 结构设计 分析

一、高层及超高层结构体系

对于高层及超高层建筑的划分,相关规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框―筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

二、高层建筑结构设计的过程的具体内容

(一)、初步设计阶段

初步设计阶段的主要任务是:综合考虑建筑功能、技术条件和建筑形象等因素,提出设计方案,并进行方案的比较和优化,确定较为理想的方案。初步设计阶段需要完成以下几方面的内容。

1、设计说明书

包括建筑设计总说明和各专业设计说明书两部分。建筑设计总说明包括工程设计的主要依据、规模、设计范围和总指标等;各专业说明书要求阐述本专业的相关问题,如管道、电气和结构等。

2、设计图纸、

包括建筑总平面图和各层平面图以及主要剖面、立面图。其中建筑总平面图用来表示用地范围,标出建筑物的位置、大小、层数和标高等,用1:500―1:1000的比例绘制。各层平面图以及主要剖面、立面图用来表示清楚建筑物各主要控制尺寸、房间名称和面积、门窗洞口位置、室内固定设备的布置,以及建筑空间处理所采用的建筑材料等,用1:100―1:200的比例绘制。

3、工程预算书

按照国家有关规定估算工程投资、主要材料用量和单位消耗量。

(二)、施工图设计阶段

施工图设计是建筑设计的最后阶段,施工图设计阶段的任务是:编制满足施工要求的全套图纸。此阶段的原则是:满足施工需要,解决施工中的技术措施、用料和具体做法,要求各专业的图纸全面具体、准确无误。

施工图设计的主要内容包括确定全部工程尺寸和用料,绘制建筑结构及各专业全部的施工图纸,编制工程说明书、结构计算书和工程预算书。它的主要文件和图纸有以下几种:

1、建筑总平面图

应详细表明基地上建筑物、道路等所在位置及其尺寸、标高,并附上相关的说明。

2、各层建筑平面图、各方向的立面图及必要的剖面图。

3、建筑结构节点详图

主要包括墙身、楼梯、门窗及各构件的连接节点和各部分的装饰详图等。

(4)各专业的配套图纸

如基础平面图、结构施工图,以及给排水、电气、通风等设备施工图;

(5)设计说明书

(6)结构及设备计算书

(7)工程预算书

三、高层建筑结构分析与设计方法

高层建筑结构是由竖向抗侧力构件(框架、剪力墙、筒体等)通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定:弹性假定;小变形假定.刚性楼板假定;计算图形的假定。

对于框架一剪力墙体系来说,框架一剪力墙结构内力与位移计算的方法很多,大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件,可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同,各种方法解答的具体形式亦不相同。框架一剪力墙的计算方法,通常是将结构转化为等效壁式框架,采用杆系结构矩阵位移法求解。剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙,其截面应力分布也不同,计算内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的计算方法是平面有限单元法。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类:等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理;等效离散化方法是将连续的墙体离散为等效的杆件,以便应用适合杆系结构的方法来分析;比等效连续化和等效离散化更为精确的计算模型是完全按三维空间结构来分析筒体结构体系,其中应用最广的是空间杆一薄壁杆系矩阵位移法。

四、设计难点分析

对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系。高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。

高层建筑结构设计越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点,主要体现在一下几个方面:

剪力墙布置方面。

高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置,形成空间结构。在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向抗侧刚度接近,即两个方向的自振周期宜相近。

剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使结构具有适宜的侧向刚度。

剪力墙和加强部位主要体现在以下三个方面:(1)抗震结构中出现塑性铰的部位应作为加强部位。而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位,这样可以对塑性铰部位可以有更明确的措施,与由于温度、收缩等需要的加强措施区别;(2)剪力墙塑性铰出现后,剪力墙应具有足够的延性,剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围,该范围内应当加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力;(3)为安全起见,设计剪力墙时将加强部位范围适当扩大,抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值,当剪力墙高度超过150m时,为避免加强区太高,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10。

2、短肢剪力墙的设置方面。

在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。因此,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构,有利于住宅建筑布置,又可进一步减轻结构自重,应用逐渐广泛。但是由于短肢剪力墙抗震性能较差,地震区应用经验不多,考虑高层住宅建筑的安全,其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短,可以对短肢剪力墙的应用范围应在设计中加以限制,并采取一些加强措施。

笔者以为,对于短肢剪力墙设计中应着重以下加强措施:(1)为限制过多的剪力墙的数量,在抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%;(2)抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用;目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性;(3)出于改善延性的考虑,抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7(对一般剪力墙,三级抗震等级时轴压比未限制);对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其延性更为不利,因此轴压比限值要相应降低0.1;(4) 对于短肢剪力墙的剪力设计值,不仅底部加强部位应调整,其他各层也要调整,一、二、级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2,目的是避免短肢剪力墙过早剪坏;(5)短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%;(6)对于短肢剪力墙截面最小厚度,无论抗震还是非抗震设计,其厚度都不应小于200;对于非抗震设计,除要求建筑最大适用高度适当降低外,对墙肢厚度限制的目的是使墙肢不致过小。

3、嵌固端的设置方面。

嵌固端的设计方面,其有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置。在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。 4、结构的规则性方面。

新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等。因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

结论:

随着城市化发展,在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下,建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面,将这些空闲地面用作绿化和休息场地,有利于美化环境,并带来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中,由于建造了高层建筑群,留下了更多地面空间,可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间 。高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。

参考文献

[1]赵西安.现代高层建筑结构设计[M].北京:科学出版社,2004. [2]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术,2009(24)

电气抗震设计范文6

关键词:海南, 澄迈希尔顿逸林酒店, 设计

Abstract: the Hilton Hotel from south ChengMai Lin for design case, new hotel design of new exploration and presented to meet new situation of the hotel of the design concept.

Keywords: hainan, ChengMai Hilton Hotel from Lin, design

中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:

1场地概述

海南澄迈富力红树湾C-01区希尔顿逸林酒店规划用地位于海南省澄迈县北部,美浪泻湖南侧。南部以西线高速公路为界,北部为红树湾红树林恢复区,西部为福山油田花场处理站,规划范围面积524.66公顷。

项目处于海口市和金江镇的近郊区,距海口市主城区交通时间在50分钟以内,距海口市美兰机场直线距离49公里,距粤海铁路客运站直线距离28公里。

C地块位于整个富力红树湾社区的南端,为首期住宅开发工程。其相邻的主要交通道路是位于其南部边界的西线高速公路,三林立交口是整个澄迈红树湾社区联系外界的唯一出入口。随着海口市绕城高速的建设,澄迈红树湾社区与海口市的联系将更加密切,金马大道开通以后和金江镇区的交通时间也将大大缩短。如图1

南澄迈希尔顿逸林酒店设计图1

2工程建设的规模和设计范围

2.1工程建设的规模及项目组成

海南澄迈富力红树湾C-01区希尔顿逸林酒店建设项目是由海南富力房地产开发有限公司、海南朝阳房地产发展有限公司、海南三林旅业开发有限公司开发建设的度假酒店。该酒店位于海南省澄迈县富力红树湾C-01区地块。基地面积36756 m2,总建筑面积43999m2。其中半地下室为汽车库、酒店附属设备用房,及部分的酒店用房,建筑面积12124m2;地上部分为酒店用房(含配套的餐饮、宴会、客房),建筑面积31875 m2 。建筑总高度49.9m。如图2

南澄迈希尔顿逸林酒店设计图2

本建筑为一类高层建筑,耐火等级为一级;半地下室没有人防工程,地震基本防烈度为8级。

2.2分期建设情况

海南澄迈希尔顿逸林酒店按一期建设完成。

2.3设计委托

设计范围包括以下各部分:总图、建筑、结构、给水排水、建筑电气、通风与空调的初步设计及概算。室内设计、市政工程等设计由设计小组配合有关方面协同解

3设计指导思想和设计特点

3.1本工程无论从平面设计还是竖向设计,始终贯彻以人为本的设计原则,在各个方面、各个环节严格把关;会同建设单位及有关部门对总平面、单体平面、立面进行了多次修改,务求精益求精。

3.2本着对社会、对业主、对用户负责的态度,在设计时贯彻执行国家有关政策、法令和现行有关规定,严格按照高层民用建筑的抗风、抗震、消防、垂直交通、环保、安全等有关规范和规定进行设计。

3.3从使用功能、投资效益出发,设计采用合理且成熟可靠,便于施工的方案,减少成本,缩短工期。

3.4节能、环保、防火、抗震措施等如下四个方面

(1)节能

采用中空Low-E玻璃,减少太阳直接辐射。采用低损耗干式变压器。

荧光灯采用电子镇流器及带电容补偿.采用全流量变频调速给水设备,比一般变频给水设备节能20%左右。

(2)环保

本工程的污水、废气、废渣处理均按“三同时”原则设计,达到国家排放标准。

(3)防火安全

a本建筑地上11层,总高49.9米,属于一类高层建筑。按一级耐火等级设计,建筑物的消防是立足于“自救”为主。

b本工程的防火设计范围包括:总平面设计、建筑设计、安全疏散系统、灭火设备系统、防排烟系统、火灾自动报警、消防联动控制系统。

c小区市政给水网能满足室外消防用水要求。

(4)抗震.

根据《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)本工程为丙类建筑。按7度进行计算和采取抗震措施,框架的抗震等级均为一级,剪力墙的抗震等级均为一级,框支框架为一级。

4 景观绿化系统

建筑周围绿化面积不大,但设计充分利用了首层架空的空间和宴会厅屋顶绿化,从布局理念分析,利用植物的色、香、形以及自然声息和光线作用于花草树木,结合建筑的流畅设计营造一个美与舒适的艺术效果,与城市中心绿地结合创造优美的外部环境,满足了环境绿化景观的需要。酒店营造一个良好的绿化氛围可以给予入住和参观的顾客在心理上和感观有良好的感受,符合健康绿色的理念。

5 结语

通过对南澄迈希尔顿逸林酒店的设计,我们得到许多以前不曾有的设计体验。其设计和建设具有不同于一般展示类建筑的特殊性,这种特殊性主要体现在展示物和维护展示物的技术和设备上。建设大、技术高,在国内数量较多,使得我国建筑设计服务性行业单位普遍具备这方面的能力和经验。

参考文献:

[1]《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)

[2]《旅馆建筑设计规范(JGJ62-90)》

[3]《建筑设计防火规范(GB50016—2006)[2006年版]》