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【摘 要】随着社会的进步和发展,建筑物的现代化、智能化、节能化标准不断提高,相应对建筑物内部设备的使用功能、安全功能及保护措施也提出了更高的要求,为了满足这些功能要求。我结合多年工地现场工程实践,对如何搞好设备预埋与结构专业的密切配合问题予以探讨。
【关键词】结构;智能化;安全措施;设备预埋
Discuss collaboration between building main structure and electrics
Wang Cheng-jian
(Ankang Changxing Construction (Group) Co., Ltd Ankang Shanxi 725000 )
【Abstract】 With social progress and development, building a modern, intelligent, energy-saving standards for continuous improvement, the appropriate use of equipment within the building functions, security features and protection measures put forward higher requirements, in order to meet these functional requirements. I combine years of engineering practice the construction site on how to improve equipment and structures embedded in close collaboration with professional issues to be explored.
【Key words】Structure; Intelligent; Security measures; Device embedded
随着现代电子产业的发展和大规模智能化建筑的兴起,建筑电气设计中所涉及的多类管线将也越来越多,对防雷、防电磁脉冲等保护措施的要求也越来越高,因此作为施工中的一部分,建筑电气施工与其他专业特别是与结构专业之间的协调,配合应该得到相应的重视。下面对结构施工中与电气相关的问题加以探讨。
1. 建筑结构与防雷施工
利用建筑中的结构钢筋进行防雷与接地在《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中,多次提到在防雷设计时,应优先利用建筑本身的结构钢筋或钢结构等自然金属,作为防雷装置的一部分,使得在保证安全可靠性的前提下又能兼顾经济性。因此,如何利用建筑物的金属体是防雷设计中的重要问题。
1.1屋面结构与接闪器。
现代建筑艺术除了追求立面上丰富多彩的线条外,对建筑物顶部造型也力求变化。由于新颖的薄壳、双曲面网架等新型结构的大量运用,屋面已经不能再简单的分为平屋面和坡屋面,这给防雷设计和施工带来了一定的难度。在设计中除了应按《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中附录二要求的在屋顶外沿和突出部位等易受雷击处设置避雷带外,直接将屋面结构钢筋作为避雷的部分也非常必要。
由于防水、抗震和结构安全等方面考虑,屋面结构基本采用现浇混凝土板,其钢筋由上部负弯距钢筋、构造钢筋和下部受力钢筋组成,配筋较密,连接点较多,并且板钢筋均与梁钢筋绑扎连接形成通路,突出屋面的女儿墙、楼梯间等也均通过钢筋混凝土柱或构造柱与下层结构相连。因此,当利用建筑本身的钢筋作为接闪器时,在结构钢筋连接的关键部位如柱内钢筋与梁钢筋绑扎点处进行焊接,即可满足形成电气通路的要求。
还有一些值得注意的是,突出屋面的金属物如金属架、广告牌、旗杆、太阳能热水器、冷水塔、航空障碍灯等,除了其尺寸应符合GB50057-94第4.1.2条规定外,由于上述金属物通常通过膨胀螺栓固定在屋面上,或固定于素混凝土基础上,故需通过可靠的电气连接使其形成电气通路,突出屋面的非金属物,按GB50057-94第3.3.2条规定应安装接闪器并与屋面防雷装置连接。
1.2 构造柱、框架柱与避雷引下线。
不同结构形式的多类建筑中均设有一定数量的钢筋混凝土柱,如在砌体结构中设置的构造柱,在混凝土结构中设置的框架柱、剪力墙等,柱中钢筋直径按《建筑物抗震设计规范》常采用绑扎连接,焊接和机械连接,按照《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)规定,避雷针下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此不允许有螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。
1.3 利用基础地梁作为接地装置。
建筑物地基的形式一般可分为无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏板型、梁筏型、箱形基础、桩基础以及复合地基。按GB50057-94规定:防止雷击的人工接地体距建筑物出口或人行道不应小于3m,当小于3m时水平接地体局部埋深通常由基础自身高度,地面下预埋管线高度及防冻防腐蚀深度等因素决定,一般均大于0.5m。
2. 建筑结构与电气管线的预埋布置
电气管线的敷设方式分明敷和暗敷两种。明敷对结构影响不大。而暗敷则完全不同,暗敷中,电气管线的预埋是建筑安装工程的重要部分。特别是在墙体中的垂直预埋管线和在楼板中的水平预埋管线由于削弱了结构构件截面,对结构构成一定影响 。
2.1 垂直预埋管管线在结构墙体中的敷设。
当垂直预埋管线埋设于钢筋混凝土柱或者钢筋混凝土剪力墙中时,敷设方法相对简单,由于电气管线直径较小,对混凝土墙,柱影响不大,可根据需要灵活布置。但是,当管线垂直埋设于砌体墙体中时,埋设方式相对复杂,这也是电气安装工程与土建工程矛盾较多的地方。结构墙体的形式主要有砌体结构中的承重墙及混凝土结构中的非承重填充墙。
(1).在砌体结构承重墙上的埋设。砌体结构包括砖砌体,混凝土砌块砌体、石砌体。首先在砌体结构中不允许开设水平及斜向通槽,水平预埋管线通常埋设于每层圈梁中。埋入墙体的垂直预埋管以前均直接在墙体上剔槽敷设,但是这种做法会对结构墙体造成损伤,特别是当并列埋设的管线较多时,对整个墙段的承载能力、整体性、抗震都有影响。按《砌体结构设计规范》(GB20057-2001)不宜在墙体中穿行暗线或预留,并开凿沟槽,无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。目前可行的方法是在砌筑砖墙时留下120㎜深凹口,宽度可按并列管线数量采用一砖或半砖,待管线预埋后采用 C20细石混凝土填实。当墙体为半砖时,按照规范,在半砖墙内不作暗敷管线,如不可避免,则采用局部加设混凝土构造柱的形式,将管线埋设于增设的构造柱内。
(2)在混凝土结构填充墙上的预埋。混凝土结构中的填充墙仅承担墙体本身的自重,常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砖、非承重多孔粘土砖等。因此,在填充墙上的预埋仅仅需要抗裂,隔声等因素,在填充墙上开凿槽口不宜超过墙体厚度的一半。
2.2 水平预埋管线在结构楼板中的埋设。
结构上楼盖主要有预制装配式楼盖,现浇混凝土楼盖以及无梁楼盖,肋形板楼盖、叠合板楼盖等,由于前两种形式较为常见,这里仅针对预制装配式和现浇混凝土楼盖两种形式加以探讨。
(1)水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设。预制装配式楼盖包括预制双向预应力大楼板和预制预应力空心板,通常使用的是预应力混凝土空心板。虽然按板的受力钢筋种类分有冷拔低碳钢筋、冷轧带肋钢筋等区别,但板的截面形式及受力钢筋排布形式基本相同。在预制板楼盖中布置管线需要预先向结构专业了解预制板的布置方式使管线沿预制板中圆孔或板缝布置。当管线沿板缝布置时,在板缝中附加两根圆12钢筋加以解决。当调整板宽无法解决时,也可在圆孔中布置管线,需要注意的是,引出凿孔要避开板受力主筋位置。
(2)水平预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设。随着混凝土材料变化和施工技术的进步,现浇混凝土楼盖成本逐步降低,施工工艺逐步简化,运用范围越来越广泛。电气管线在现浇板中的平面布置方式较为灵活,但应注意不宜将管线在现浇板內交叉,也不可并排布置。在现浇板中敷设的水平预埋管也应采取预防机械损伤措施,埋设于现浇板内的管线弯曲半径不小于管外径的10倍。
[文章编号]1006-7619(2010)09-28-891
【关键词】结构;智能化;安全措施;设备预埋
Discuss collaboration between building main structure and electrics
Wang Cheng-jian
(Ankang Changxing Construction (Group) Co., Ltd Ankang Shanxi 725000 )
【Abstract】 With social progress and development, building a modern, intelligent, energy-saving standards for continuous improvement, the appropriate use of equipment within the building functions, security features and protection measures put forward higher requirements, in order to meet these functional requirements. I combine years of engineering practice the construction site on how to improve equipment and structures embedded in close collaboration with professional issues to be explored.
【Key words】Structure; Intelligent; Security measures; Device embedded
随着现代电子产业的发展和大规模智能化建筑的兴起,建筑电气设计中所涉及的多类管线将也越来越多,对防雷、防电磁脉冲等保护措施的要求也越来越高,因此作为施工中的一部分,建筑电气施工与其他专业特别是与结构专业之间的协调,配合应该得到相应的重视。下面对结构施工中与电气相关的问题加以探讨。
1. 建筑结构与防雷施工
利用建筑中的结构钢筋进行防雷与接地在《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中,多次提到在防雷设计时,应优先利用建筑本身的结构钢筋或钢结构等自然金属,作为防雷装置的一部分,使得在保证安全可靠性的前提下又能兼顾经济性。因此,如何利用建筑物的金属体是防雷设计中的重要问题。
1.1屋面结构与接闪器。
现代建筑艺术除了追求立面上丰富多彩的线条外,对建筑物顶部造型也力求变化。由于新颖的薄壳、双曲面网架等新型结构的大量运用,屋面已经不能再简单的分为平屋面和坡屋面,这给防雷设计和施工带来了一定的难度。在设计中除了应按《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中附录二要求的在屋顶外沿和突出部位等易受雷击处设置避雷带外,直接将屋面结构钢筋作为避雷的部分也非常必要。
由于防水、抗震和结构安全等方面考虑,屋面结构基本采用现浇混凝土板,其钢筋由上部负弯距钢筋、构造钢筋和下部受力钢筋组成,配筋较密,连接点较多,并且板钢筋均与梁钢筋绑扎连接形成通路,突出屋面的女儿墙、楼梯间等也均通过钢筋混凝土柱或构造柱与下层结构相连。因此,当利用建筑本身的钢筋作为接闪器时,在结构钢筋连接的关键部位如柱内钢筋与梁钢筋绑扎点处进行焊接,即可满足形成电气通路的要求。
还有一些值得注意的是,突出屋面的金属物如金属架、广告牌、旗杆、太阳能热水器、冷水塔、航空障碍灯等,除了其尺寸应符合GB50057-94第4.1.2条规定外,由于上述金属物通常通过膨胀螺栓固定在屋面上,或固定于素混凝土基础上,故需通过可靠的电气连接使其形成电气通路,突出屋面的非金属物,按GB50057-94第3.3.2条规定应安装接闪器并与屋面防雷装置连接。
1.2 构造柱、框架柱与避雷引下线。
不同结构形式的多类建筑中均设有一定数量的钢筋混凝土柱,如在砌体结构中设置的构造柱,在混凝土结构中设置的框架柱、剪力墙等,柱中钢筋直径按《建筑物抗震设计规范》常采用绑扎连接,焊接和机械连接,按照《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)规定,避雷针下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此不允许有螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。
1.3 利用基础地梁作为接地装置。
建筑物地基的形式一般可分为无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏板型、梁筏型、箱形基础、桩基础以及复合地基。按GB50057-94规定:防止雷击的人工接地体距建筑物出口或人行道不应小于3m,当小于3m时水平接地体局部埋深通常由基础自身高度,地面下预埋管线高度及防冻防腐蚀深度等因素决定,一般均大于0.5m。
2. 建筑结构与电气管线的预埋布置
电气管线的敷设方式分明敷和暗敷两种。明敷对结构影响不大。而暗敷则完全不同,暗敷中,电气管线的预埋是建筑安装工程的重要部分。特别是在墙体中的垂直预埋管线和在楼板中的水平预埋管线由于削弱了结构构件截面,对结构构成一定影响 。
2.1 垂直预埋管管线在结构墙体中的敷设。
当垂直预埋管线埋设于钢筋混凝土柱或者钢筋混凝土剪力墙中时,敷设方法相对简单,由于电气管线直径较小,对混凝土墙,柱影响不大,可根据需要灵活布置。但是,当管线垂直埋设于砌体墙体中时,埋设方式相对复杂,这也是电气安装工程与土建工程矛盾较多的地方。结构墙体的形式主要有砌体结构中的承重墙及混凝土结构中的非承重填充墙。
(1).在砌体结构承重墙上的埋设。砌体结构包括砖砌体,混凝土砌块砌体、石砌体。首先在砌体结构中不允许开设水平及斜向通槽,水平预埋管线通常埋设于每层圈梁中。埋入墙体的垂直预埋管以前均直接在墙体上剔槽敷设,但是这种做法会对结构墙体造成损伤,特别是当并列埋设的管线较多时,对整个墙段的承载能力、整体性、抗震都有影响。按《砌体结构设计规范》(GB20057-2001)不宜在墙体中穿行暗线或预留,并开凿沟槽,无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。目前可行的方法是在砌筑砖墙时留下120㎜深凹口,宽度可按并列管线数量采用一砖或半砖,待管线预埋后采用 C20细石混凝土填实。当墙体为半砖时,按照规范,在半砖墙内不作暗敷管线,如不可避免,则采用局部加设混凝土构造柱的形式,将管线埋设于增设的构造柱内。
(2)在混凝土结构填充墙上的预埋。混凝土结构中的填充墙仅承担墙体本身的自重,常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砖、非承重多孔粘土砖等。因此,在填充墙上的预埋仅仅需要抗裂,隔声等因素,在填充墙上开凿槽口不宜超过墙体厚度的一半。
2.2 水平预埋管线在结构楼板中的埋设。
结构上楼盖主要有预制装配式楼盖,现浇混凝土楼盖以及无梁楼盖,肋形板楼盖、叠合板楼盖等,由于前两种形式较为常见,这里仅针对预制装配式和现浇混凝土楼盖两种形式加以探讨。
(1)水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设。预制装配式楼盖包括预制双向预应力大楼板和预制预应力空心板,通常使用的是预应力混凝土空心板。虽然按板的受力钢筋种类分有冷拔低碳钢筋、冷轧带肋钢筋等区别,但板的截面形式及受力钢筋排布形式基本相同。在预制板楼盖中布置管线需要预先向结构专业了解预制板的布置方式使管线沿预制板中圆孔或板缝布置。当管线沿板缝布置时,在板缝中附加两根圆12钢筋加以解决。当调整板宽无法解决时,也可在圆孔中布置管线,需要注意的是,引出凿孔要避开板受力主筋位置。
(2)水平预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设。随着混凝土材料变化和施工技术的进步,现浇混凝土楼盖成本逐步降低,施工工艺逐步简化,运用范围越来越广泛。电气管线在现浇板中的平面布置方式较为灵活,但应注意不宜将管线在现浇板內交叉,也不可并排布置。在现浇板中敷设的水平预埋管也应采取预防机械损伤措施,埋设于现浇板内的管线弯曲半径不小于管外径的10倍。
[文章编号]1006-7619(2010)09-28-891