关键词:给水排水工程伸缩缝结构设计标准
2002年由建设部和中国工程建设标准化协会颁发了一系列给水排水工程结构设计技术标准,在执行过程中审查施工图发现,在若干问题上易出现偏差,特此针对这些问题作出说明和建议。下文分几个方面对问题进行阐释。
一、关注给水排水工程结构特征及其应用标准
国家标准与协会标准的应用根据我国1989年颁发施行的中华人民共和国标准化法,规定我国实施强制性和推荐性两类标准。强制性标准主要是针对:人体健康,人身、财产安全、环保方面。推荐性标准的对象是纯技术性的,相当于国外的学术团体标准。制订这些技术标准都经过科学论证和大量的工程实践经验的总结,可以极大地解脱设计人员的自我探索精力,很少有人会弃之不用而甘冒风险。
给水排水工程结构的设计要求,完全不同于民用建筑结构也不同于水工结构。据此,给水排水工程结构设计需要有一系列针对性强的设计标准。自20世纪70年代原国家建委和建设部开始组织制定这方面的设计标准和相应的施工验收标准。需要强调的是对管道进行结构设计,不能只按产品标准随意选用,需通过结构设计核算后,选定合适的产品。
总之,给水排水工程结构设计应按本系列的标准执行,除在系列标准中说明引用其他标准外,一概避免混用民用建筑结构的设计标准。
二、保证结构耐久性的措施
1.材料:配制混凝土的水泥品种、水灰比的控制、碱含量的限定、强度等级、抗渗和抗冻等级等要求。
2.构件截面设计:①按弹性体系,不考虑塑性内力重分布;②对中心受拉或小偏心受拉的构件,需按抗裂度核算,不允许裂缝出现;③对于受弯、大偏心受拉或压的构件,要以控制裂缝宽度进行核算,避免构件内钢筋在开裂部位加剧锈蚀,影响结构的耐久性。
3.构造措施:钢筋净保护层厚度的最小值规定;提高构件均匀碳化过程的时间;敞口水池顶端设置加强筋、超长池壁设置变形缝及纵向每侧温度筋的最小配筋率。
三、裂缝宽度计算式
钢筋混凝土结构构件裂缝宽度计算式,在2002年颁发的给水排水工程结构设计系列标准中,仍引用给水排水工程结构设计规范gbj6984中的公式。应用此项公式的计算结果以及对受弯、大偏拉、大偏压的衔接计算,与民用建筑的混凝土结构设计规范gb500102001中的计算公式得出的结果不相等同,后者通常要大些。所以,应该充分注意到裂缝宽度计算公式的重要性,而且钢筋的配置量取决于裂宽的限值。
钢筋混凝土结构构件的裂缝宽度计算是难度很大的,由于影响因素众多,根据现有的试验数据,不裂缝间距,裂缝宽度的离散性一般都很大,若要由此建立一个较精确的计算式是现实的。对此,英国bs8110标准中已给予充分的表叙,其用词为assessment(估计),区别于其他条文中的calculation。据此,对裂缝宽度的计算公式,还应立足于与工程实践的适应性。
四、关于闭水试验工况
对于贮水构筑物的结构设计中,均需考虑闭水试验工况。主要是针对地下式水池的闭水试验工况,规范规定在强度核算基础上还应进行限制裂缝宽度核算。争议之处,并不在于是否需要核算裂缝宽度,而是在对应的计算式中,裂宽发展的时间效应系数取18是否合适。从试验角度,裂缝宽度大部分在不长的时间内形成,在闭水试验的几天时间内,裂缝开展已大部分形成。尽管从理论上可以取小于18的系数,但具体取值尚难以定量。目前只能取18,待积累经验后,再作完善。
五、关于变形缝的设置与外加剂的应用
对盛水构筑物而言,体量大,在混凝土浇筑成型过程中,由于水化热的影响经常导致池体开裂,据此规范提出设置变形缝的要求。如英国bs标准中列有详尽的规定。在国内盛行混凝土的配制中,常以外加剂替代变形缝来补偿混凝土的收缩。为此,《规范》提出了应用的条件,强调了工程实践经验。这里的涵义是多方面的。
不能简单地认为掺入外加剂是灵丹妙药,可以妥善解决池体开裂现象,工程实践已反映了多起构筑物施加外加剂后仍然出现墙体开裂的状况。对此,应该明确《规范》首先强调的是设置变形缝,通常只是在结构上处理比较困难时,才考虑掺加外加剂扩大以变形缝间距,且不得超过《规范》规定间距的两倍。
变形缝处若施工不佳会渗漏水的说法,显然是不合理的。首先,如果施工质量不佳,不论在任何部位都是不能允许的;其次是现行的变形缝构造并不是很复杂,不难保证施工质量。
六、矩形盛水构筑物的角隅应力应予重视
矩形盛水构筑物的墙体拐角处,不论墙体是竖向单向受力还是双向受力,均将受到由于相邻墙体约束引起的弯曲应力,以及相邻墙体传递的边缘反力。从近两年施工情况来看,一般对相邻墙体传来的边缘反力易遗漏。尤其是对于中隔墙,通常视为不受力,实际上其端部要承受与之相连两侧墙体上的边缘反力,应以控制开裂核算。
七、结语
本人根据给水排水结构设计规范和已建工程较经验,提出了一些有关意见和建议,以供同行参考。希望大家在施工过程中多注意积累实践经验,注意细节问题,并加以总结。其目的是使结构设计更加完善,提高质量水平。
参考文献:
[1]给水排水工程结构设计规范编制组.《给水排水工程结构设计规范》[s]
[2]胡德鹿.新规范结构的设计使用年限[j].工程建设标准化,2005年第2期
[3]国家标准.给水排水工程构建物结构设计规范(gb50069-2002)[s]
【关键词】附建式人民防空地下室;工程造价;人防设计;造价控制
一、前言
人防工程是战时有效保护城市居民的重要措施,同时对开发利用城市地下空间,促进城市建设和经济发展,增强城市的综合防护能力都具有重要作用,人防工程建筑也是城市建设的一个重要组成部分。《中华人民共和国人民防空法》中规定:“人民防空实行长期准备、重点建设、平战结合的方针,贯彻与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则”。附建式人民防空地下室是指住宅、旅馆、招待所、商场、大专院校教学楼和办公、科研、医疗用房等民用建筑,应按照国家有关规定修建战时可用于防空的地下室。
本文以某附建式人民防空地下室为例,对附建式人防工程对附建式人防工程各专业工程造价组成进行详细分析和计算。
工程采用案例:南宁市某小区住宅楼,框架剪力墙结构。地下室总建筑面积13150.60m2,按照相关法律法规及当地人防主管部门审批的设计条件通知书,应修建附建式人民防空地下室4200.9m2。本附建式人民防空地下室位于地下室1层,层高为4.500m。结构形式为框架结构,设计合理使用年限为50年;抗震设防烈度:6度。按甲类核6、常6级标准设计,战时为二等人员掩蔽部。本人防工程设计的主要内容包括:人防建筑设计、结构设计、给排水设计、电气设计,暖通设计和平战转换设计。
二、人防土建设计造价增加费用分析
(1)建筑专业:人防地下室建筑设计包括了人防主体设计、人防口部设计、辅助房间设计、防护功能平战转换设计等,人防工程土建增加费用也主要发生在这些地方。首先是在整个地下室范围内规划出建人防地下室的位置。工程主体的平面形状最好是方形,其次是矩形。在不违反规定的情况下,人防次要出入口部尽量利用平时楼梯出入;二等人员掩蔽部的通风口亦应尽量利用平时楼梯间,而不另外设置人防进排风竖井;另外,应尽量减少临战封堵防护密闭门和封堵挡板的使用,这些都能有效减少人防造价费用的增加。另外,《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中有关人防地下室口部设计的规定,有关人防地下室净高的规定,人防辅助用房的建设及柴油电站的建设等都会不同程度地增加地下室建设的造价。
(2)结构专业:工程结构形式和柱网的选择要经济合理,在满足功能要求的情况下,减少工程的埋置深度。《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中关于结构设计的规定主要包括:有关材料的规定,核(常规)武器地面爆炸空气冲击波、土中压缩波参数的规定,核(常规)爆炸动荷载的规定,核(常规)武器爆炸动荷载作用下结构等效静荷载的规定,以及荷载组合和构造方面的规定等内容。这些规定决定防空地下室的结构选型,所以结构设计的时候要充分考虑实际工程情况,优化选型,合理配筋。在本工程实例中依据建筑结构人防设计图纸和设计说明,通过对人防钢筋混凝土密闭隔墙、人防防爆门、人防口部防毒通道、消防防水水池、污水集水坑、辅助房间等需增加的工程费用等,可知本项目人防工程建筑结构方面共增加152.16万元,其中每平方米(人防面积)362.26元。
三、人防设备专业设计造价增加费用分析
(1)给排水专业:人民防空地下室一般采用城市市政给水管网供水,战时采用自备内水源供水。防空地下室自备水源一般是采用临战状态采用装配式钢板水箱储水,水箱设于清洁区内。在本工程实例中根据给排水人防设计图纸和设计说明,通过对钢板水箱、人防洗消给水泵、镀锌钢管、防爆地漏、闸阀等有关项目工程费用的计算,可知本项目人防工程给排水方面共增加61.38万元,其中每平方米(人防面积)146.12元。
(2)电气专业:人防电气专业应包括人防地下室范围内的平战照明、平战动力、弱电设计。另外根据人防设计规范,一次规划超过5000平方米的人民防空地下室要求设置柴油电站,,柴油电站的建设实施对地下室造价产生很大影响。在本工程实例中不需要单独设置柴油电站,根据设计图纸设计说明,通过对敷设电线电缆、开关、插座、电灯、配电箱、防爆按钮、暗敷防爆波钢管等有关项目工程费用的计算,可知本项目人防工程电气方面共增加37.66万元,其中每平方米(人防面积)89.64元。
(3)暖通专业:根据《人民防空地下室设计规范》规定,人民防空地下室采暖通风和空气调节系统的设计必须确保战时防护要求,并应满足战时和平时的双重使用要求。采暖通风设备和材料除应满足防护和使用功能要求外,还应满足防潮、卫生及平时使用时的防火要求。防空地下室的采暖通风与空气调节系统分别与上部建筑采暖通风与空气调节系统分开设置。
在本工程实例中根据采暖通风和空气调节系统人防设计图纸和设计说明,通过对风管材料、油网除尘器、复合消声器、过滤吸收器、人防两用风机、等有关项目工程费用的计算,可知本项目人防工程暖通方面共增加50.65万元,其中每平方米(人防面积)120.57元。
四、平战转换方案设计造价增加费用分析
我国人防工程实行“长期准备、重点建设、平战结合”的方针,人防地下室在平时一般用作地下车库、商场等民用场地,在临战状态下需要进行出入口的封堵,沙袋的堆垒,内部干厕的设置,辅助房间的砌筑、给排水、电气、通风系统的安装、检查等一系列的工作之后才能使用。另外,各地人防办对平时应先安装那些设备不尽相同,对人防地下室的造价费用也有一点的影响。
五、结论
通过以上的分析和计算,可知本项目人防工程建筑、结构、给排水、电气、暖通工程六个方面共增加造价301.87万元,计718.59元/m2(人防面积)。其中建筑结构人防设计的影响最大,占整个人防增加费用的将近百分之五十左右,依次是给排水工程、通风工程、电气工程。本项目并没有考虑单独建设柴油电站。对于要求设计柴油电站的人防地下室,柴油电站的建设费用将占相当大的比例。做好人防工程的造价控制,可以节约投资,降低成本,防止国家资源的浪费,更充分的发挥人防项目的战备效益、社会效益、经济效益,最大限度的提高投资效益。本文对人防工程的功能分析还需进一步的完善,才能更符合实际的要求,以后还需对其做更详尽的分析。
参考文献
[1]《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中华人民共和国建设部