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高层建筑外墙清洗机的设计

高层建筑外墙清洗机的设计
高层建筑外墙清洗机的设计

目录

1. 引言 (2)

2. 课题任务 (4)

2.1 主要内容 (4)

2.2 技术要求 (4)

2.3 成果要求 (4)

2.4 其他要求 (4)

3. 同类课题考察 (5)

3.1 高层建筑外墙清洗机现状 (5)

3.2 高层建筑外墙清洗机发展趋势 (7)

4. 总体方案拟订 (8)

4.1 对楼顶楼面的实际考察 (8)

4.1.1 楼面结构考察 (8)

4.1.2 楼顶结构考察 (9)

4.2方案选择与原理 (10)

4.2.1总体方案的确定 (10)

4.2.2总体方案内容 (13)

4.2.3材料选择 (13)

4.2.4轮的润滑问题 (14)

4.2.5轴承的润滑问题 (14)

5 重要零部件的设计与计算 (14)

5.1刷洗部分设计 (14)

5.1.1清洗速度的确定 (14)

5.1.2 盘刷部分 (14)

5.1.3电机的选择 (16)

5.1.4刷洗部分所用弹簧的设计计算 (17)

5.2内空心轴的设计 (17)

5.3 清洗机主机滚轮的设计计算 (18)

5.4 主机上传感器及行程开关的选择 (18)

5.5复合缆的结构设计 (19)

5.6风压系统的设计计算 (20)

5.6.1采用风压的意义 (20)

5.6.2 基本原理 (20)

5.6.3气动计算的原始数据与技术要求 (20)

5.6.4结构设计及相关数据计算 (21)

5.6.5抛物线中线 (23)

5.7齿轮副的确定和检验 (24)

5.7.1直齿轮的计算 (24)

5.7.2.锥齿轮副的设计计算 (30)

6 设备的使用与维护 (34)

6.1 使用方法 (34)

6.2 使用注意事项 (35)

6.3 日常维护与维修 (35)

7 CAD使用体会 (36)

参考文献 (38)

1. 引言

随着社会进步,经济与科技的发展,城市规模越来越大,建筑越来越高,以至摩天大厦比比皆是。高层建筑更是成了一个城市面貌的核心内容,但是由此导致的城市形象问题也日趋严重,尤其是在工业城市,这种问题更是突出。靓丽的新大楼,不用多久,外表便成为灰暗一片,严重影响了城市的面貌。因此为了保持良好的城市形象,城市高层建筑的清洗工作在各大城市尤其是首都、省会等国际性大都市已经成为直接影响城市形象的问题。

高层建筑由于高空作业,给清洗工作带来了极大的不方便。目前,我国大多数高层建筑清洗工作还是由人力完成,这类清洗工作主要由工人搭乘吊篮进行高空作业来完成,工人的环境恶劣,且有一定的危险性,工作效率低,成本高,耗时长,随着机器人技术的出现和发展以及人们自我保护意识的增强,人们迫切希望能用机器人代替人进行这些高空极危险的作业,从而把人类从恶劣的环境和繁重的劳动中解脱出来。

针对这种种问题,本清洗机采用无人化清洗,自动清洗,自动供水,供清洗液。单片机系统控制,操作人员只需通过键盘即可操纵清洗机工作,而且在清洗过程中,清洗机能够自动进行边缘识别,可根据建筑楼层的具体情况选择为纵洗或横洗。本机的清洗效率较高,清洗效果良好,是高层建筑理想的清洁工具。本机的使用将大大降低高层建筑的清洗成本,改善工人的劳动环境,提高劳动生产率,其有相当的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。

本机器是通过对国内外同类产品考察比较后精心设计而成,使用稳定可靠,但不足之处在所难免,所以恳请老师、同学及各位同行提出宝贵意见。

2. 课题任务

2.1 主要内容

高层建筑外墙清洗机主要由伺服悬吊系统、清洗主机和由计算机控制系统组成,本人主要承担清洗主机设计,设计中应考虑为清洗提供足够的压墙力、刷洗部件设计、清洗液的喷洒和脏液体的收集、对左右边缘和上下行程的识别、行走机构和转位机构的设计,进行必要的设计计算。

2.2 技术要求

1)清洗效率0.2平方米/s左右,清洗宽度0.8~1m,楼房高度在120米左右。

2)移动机构要小型、高效,使机器人可以在壁面上移动。并可灵活、自如调节

行走的速度和方向。

3)设计安全有效的清洗机构,识别清洗质量,达到令人满意的清洗效果。边缘

识别机构:要能实现左右,上下边缘识别。

4)选择压紧力产生原理,设计相应的压紧机构,给清洗机构提供有效的压紧力。

5)尽量选取轻型材料,使整机尽量轻便。

2.3成果要求

1)毕业设计前期工作材料。一份。

2)高层建筑外墙清洗机主机装配图一张(零号)

3)清洗机零件的强度校核

4)高层建筑外墙清洗机零件图。

5)设计说明书一份(不少于2万字,包括英文翻译)。

2.4 其他要求

1)适用于清洗平面,圆弧面外墙和玻璃表面

2)刷洗压力根据不同表面调节;

3)刷洗部件应能调换;

4)设备实现边缘识别;

5)清洗机的体积尽量小,尽量轻。

6)机体装配时应根据图纸要求简单容易的装配,维修容易,不需专门工具。

7)尽量使用标准件,对非标准件,应尽可能工艺简单,加工容易。

3. 同类课题考察

3.1 高层建筑外墙清洗机现状

机器人工程正在迅速地从工业领域转移到服务领域。它的潜力非常大,它能够代替人类在许多危险和受污染的地方做重复或繁重的工作,对老年人或者患病者进行长期持久的关怀和照顾,客运和货运,野外营救,精密手术,清洗对人体有害的或无法进入的事物(比如说清洗油箱)等等。

高层建筑外墙壁面清洗机是特种机器人的一种,其必须具有两种功能:即在壁面上的吸附功能和移动功能,由于建筑物表面的非导磁性,清洗壁面机器人多采用正压和负压两种吸附结构。其中负压吸附又成为真空吸附,由风扇、真空泵、空气压缩机等使吸盘内产生负压,依靠压差将机器人吸附在墙面上。真空吸附式壁面移动机器人又可分为单吸和多吸两种结构,单吸盘真空吸附壁面机器人可实现小型化,轻量化,且结构简单,易于控制,多吸盘脚式壁面爬行机器人的吸附稳定可靠。

九十年代最新研制成功地推进型壁面机器人,采用直升机原理,利用螺旋桨产生的高速气流带动机器人向上高速移动,螺旋桨所产生的推力与壁面大约成20度角,始终有指向壁面的推力从而实现机器人的吸附功能,使机器人可以实现紧贴壁面移动,有一定的越障能力。

目前已有报道的高层建筑擦窗机还有以下几种:

日本BE公司研制成功的一种固定轨道式全自动擦窗机器人,靠安装在楼顶的轨道及吊索系统使擦窗机对准窗口,沿固定安装在建筑物表面导槽垂直上下移动进行自动清洗。

北京航空航天大学与北京铁路局合作研制的擦窗样机,有八个吸盘,采用“十”

字框架式结构,上有驱动装置,可驱动两框架做相对运动以实现壁面机器人在固定墙面上沿X,Y方向移动。

上海科技大学机器人研究所研制的双足式爬壁机器人,与步行式两足机器人比较,结构较为简单,省略膝关节,通过脚腕的倾斜和圆规脚的开闭适当结合起来,即可翻越一定的台阶,对诸多复杂环境具有适应性。

哈尔滨工业大学机器人研究所研制成功的清洗高层建筑瓷砖壁面或玻璃幕墙的壁面清洗爬壁机器人。该机器人吸附方式为负压吸附,移动方式为轮式,移动速度为1-8米/分。采用有线遥控,计算机控制。曾向深圳、香港试销二台,反映较好。最新研制成功的Ⅱ型样机,具有以下特点:

实现了控制器的小型化,可直接安放于机器人本体上,减小了体积;

1)采用电力线载波通讯进行遥控,减少了控制电缆数量,提高了机器人的爬高能力;

2)采用喷雾、刷洗与多层橡胶板刷洗工序的综合清洗机构,对清洗玻璃幕墙十分有效。

该机器人采用负压吸附、双轮驱动、气垫密封结构、有线遥控与专用清洗机构,满足了可靠吸附,灵活移动和高效清洗的要求,设计是成功的,并在解决密封,遥控和清洗等关键技术上创新。

除此之外,我们分别在图书馆,专利局,网络等各种途径还搜集到以下资料:

①壁面清洗机器人及其控制系统

刘淑良邵浩高波杨宏赵炎正王言

(哈尔滨工业大学)

《黑龙江自动化技术及应用》1997.3

②高楼壁面清洗机器人及其相关技术的研究

刘淑霞赵炎正王言

(哈尔滨工业大学机器人研究所)《技术纵横》

③爬壁机器人技术应用

刘淑霞

《机器人》1999. 2

④高层建筑墙面自动清洗装置

设计人:项中贷

专利号:96205687.1

⑤高层建筑外墙清洗机

设计人:蒋崇伟

专利号:96228332.0

⑥垂直壁面行走机器人系统研制

谈力士沈林勇陈振华

⑦组合式高楼外墙清洗机(网上查询)

⑧硬平整表面的清洗设备(美国专利)

⑨壁虎式自动擦窗机

⑩高层智能化墙体清洗机

设计人:马骥

专利号:95219263.2

从以上调研的情况看,清洗对象主要是墙面,其次是圆弧面和一些不规则的墙面;其壁面材料为瓷砖,玻璃幕墙,喷涂面,其中以瓷砖和喷涂面为多,故设计时可重点考虑这两种材料的墙面;

3.2高层建筑外墙清洗机发展趋势

由于清洗工作环境及任务的特殊性,清洗爬壁机器人的总体设计要求相当苛刻。其总的设计原则是:减轻重量,降低造价,安全可靠,能适应多种建筑物表面,且要有足够高的清洗效率。

从清洗机的工作环境来看,其主机可能有两个发展方向:

其一:是应与凭证瓷砖和玻璃幕墙清洗,它结构简单,易于控制,属小型轻量化。

其二:适应于复杂墙面,如阶梯墙面,壁面多窗户的壁面清洗,它的结构、动作、控制都很复杂。

其三:以壁面机器人为载体,配以专用的清洗机构,可以适应不同壁面机构。

4. 总体方案拟订

4.1 对楼顶楼面的实际考察

在接受课题之后,为了顺利地完成我们的毕业设计任务,我们参观了省会石家庄几处典型的高层建筑。并且查阅了多种关于高层建筑和以往对建筑物的清洗的相关资料,其中大部分是难以人工清洗的,因此设计开发高层建筑外墙清洗机是非常必要的。

4.1.1 楼面结构考察

参观调查得到初步方案,清洗机主要由楼顶的随动小车和清洗主机部分组成,并且采用单片机控制。楼顶的随动小车在楼顶上预装的轨道上行走,可使悬吊的清洗机部件实现纵洗和横洗;清洗机部件利用风压使之贴在墙壁上,通过盘刷和滚刷完成清洗墙面的工作。因此,楼面情况就决定了我们如何设计轨道、变向、压紧和清洗液的输送、回收等问题。

几种典型建筑物楼面结构如图4-1:

超高层建筑防火设计

浅谈超高层建筑防火设计 按规定,我国高度超过100米的建筑为超高层建筑,防火设计按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95执行。由于导致高层建筑发生火灾的因素较多,扑救难度大,因此高层建筑应立足于自防自救,采取可靠的防火措施,达到预防火灾的目的。 首先,超高层建筑的火灾特点为: 1、火势蔓延快 高层建筑各专业竖井林立,发生火灾时,这些竖井就像高耸的烟囱,构成火势迅速蔓延的主要途径。试验证明,烟气竖向扩散速度为3~4m/s,100m的高层建筑在25~35m/s左右,烟气即顺垂直通道从底层扩散到顶层,与此同时,火势也将蔓延扩大。 2、人员疏散困难 高层建筑层数多,人员集中,垂直疏散距离远,发生火灾时,要使人员迅速疏散到地面或建筑物内避难层及不受火灾威胁的安全部位,是十分艰难的。数千人、甚至数万人若从整幢大楼疏散到地面,少则几十分钟,多则几小时。 3、火灾扑救难度大 高层建筑火灾的扑救由于受到消防设施条件的限制,给灭火工作带来很大难度。如果超过消防登高车辆的高度则无法从室外扑救,只能依靠自救,即依靠室内的消防疏散设施。 因此,针对一上特点,高层建筑防火设计必须强调几个问题:(1)合理布置高层建筑总体布局和防火分区

总平面布置中的主,附体关系,该建筑与四周建筑的间距及车道的设置等等,均属与防止蔓延和迅速扑救密切相关的问题,也是进行建筑方面设计方案时须首先考虑的重要因素之一。合理的总平面布置,不但有利于火灾扑救,而且对防止火势蔓延有极大帮助。设计时需不折不扣执行。 防火分区是延缓火势蔓延的重要措施,包括水平和竖向两种。水平防火分区是应用防火墙,防火门及防火卷帘等将各楼层在水平方向分隔为两个或几个防火分区,根据《高规》要求,每一分区内要相应装设一些使防火门能自动关闭的装置,并且在建筑施工时,要做到防火卷帘安装时,卷筒与梁,卷筒与墙壁之间不能留有缝隙,能充分发挥其防火、阻烟作用。竖向防火分区主要指对建筑内部的垃圾井、水井(水管井)、电井(强、弱电)及楼、电梯间实行防火阻隔(水井、电井要求封堵),最大限度地降低火势蔓延速度,控制火灾燃烧面积。 (2)确保建筑物耐火能力 《高规》规定,一类高层建筑的耐火等级为一级,二类高层建筑耐火等级不低于二级,在高层建筑防火设计中应保证建筑物的耐火等级,使火灾发生时建筑物结构在较短时间内不会损坏,为人员疏散赢得时间,同时也减少火灾损失。可靠的耐火构造能减少起火,蔓延及保护人和建筑的安全。设计中除了应首先保证主体结构的耐火能力之外,还须对天棚,墙面等装修部位的耐火性能给予充分的考虑。 为了追求建筑外观效果,部分高级公寓和住宅采用了玻璃幕墙,国内外建筑界对此颇有争议(日本、德国等国家明文规定禁止使用)。

高层建筑电气设计要点

高层建筑电气设计要点 一、常见问题 1.电力负荷是供电设计的依据参数。 计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。 2.供电电源及电压的选择 为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。 国内高层建筑的供电电压,都采用10kv标准电压等级。 3.高低压配电系统的设计 (1)高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的10kv电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。母线分段数目,与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时,才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。 (2)计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电,全部划入照明计价系统,一般做法是安装总表及动力表,由总表减去动力表以后,全部为照明电费。

(3)为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于1000 kva。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。照明和动力分开设变压器,当动力用电容量太小时,动力变压器可不分开装设,而在低压侧应对动力负荷分类计费。 (4)高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层问配电小问。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时,一般按层数分区供电,或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。 (5)低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器),设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定,应注意选择性配合,防止越级跳闸。 (6)所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱,设两路电源的自动切换装置,互为备用。 (7)功率因数按规定应补偿到0.9—0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量,多集中装设在低压侧,与配电屏放在一起,但必须采用于式移相电容器。 4.主要设备的选型

高层建筑电气设计要点浅析(标准版)

高层建筑电气设计要点浅析 (标准版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0761

高层建筑电气设计要点浅析(标准版) - 摘要:随着我国经济建设的飞速发展,我国房地产市场也有了很大进步,住宅建设高速增长尤其是以成片开发的住宅小区为主,以多层、小高层住宅组团分布并配以会所、广场、健身场所、超市、幼儿园、学校等完善的配套设施。 关键词:住宅建筑;电气设计;配电设计 引言 随着建筑智能化水平的不断提高,高层建筑电气设计增加了很多弱电部分系统,包括数字电视系统、综合布线系统、背景音乐系统,保安监控系统,电脑的管理系统等。弱电设备占基建投资比率越来越高,所以设计好弱电各个系统,对于节约投资、提高智能化水平都有非常重要的意义。

一﹑高层建筑电气设计的特点 与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等电器照明设备;货梯、客梯等电梯设备;生活水泵和消防泵等给排水设备;冷却塔风机以及水机组等制冷设备;引风机和鼓风机等锅炉房设备;排风机、电冰箱等厨房设备;包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备;包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备;另外,不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别,不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。 二﹑高层建筑电气设计的主要内容 (一)用电负荷的计算 高层建筑供电设计的重要参数依据就是电力负荷,其计算的准确程度对选择合理设备并确保电力安全可靠的运行,都能起到重要作用,并发挥节能功效。一般用电负荷的计算方式主要采取负荷密度法与需要系数法。 (二)高低压配电系统的设计

高层建筑结构设计原则及意义分析

高层建筑结构设计原则及意义分析 发表时间:2018-11-29T18:12:15.133Z 来源:《防护工程》2018年第22期作者:周德泓 [导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。 中国联合工程有限公司 310000 摘要:随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容,因此,研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征,分析了高层建筑结构设计的原则,阐述了高层建筑结构体系的选型问题,并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 关键词:高层建筑结构;设计;对策 0 引言 随着科技和社会的不断发展和进步,自从19 世纪以来出现了现代高层建筑,高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统,高层建筑的结构设计,一方面要满足包括抗震,抗风等在内的安全性能的要求,另一方面,也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。 1 高层建筑结构的特征 高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载,同时也承受着在垂直方向的荷载,并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下,建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱,然而在高层建筑中,外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加,高层建筑的位移增加较快,但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度,同时使得建筑物的使用受到影响,并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此,在设计高层建筑结构时,首先控制侧移在规定的范围之内,所以,高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。 2 高层建筑结构设计的原则 2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算,如果选择不合理的计算简图,那么就比较容易造成由于结构安发生的事故,基于此,高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时,计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中,其结构节点不单是钢节点或者饺节点,保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。 2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况,考虑施工条件,相邻的建筑物的影响等各个因素,在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥,必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告,如果缺失,那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下,相同结构单元应该采用相同的类型。 2.3 选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求,并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确,传力简单。在相同的结构单元当中,应该选择相同结构体系,如果高层建筑处于地震区,那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件,工程设计需求,施工条件,材料等的综合分析的基础上,并和建筑包括水,暖,电等各个专业的相协调的情况下,选择合理的结构,从而确定结构的方案。 2.4 对计算结果进行准确的分析随着科技的不断进步,计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件,采用不同的软件得到的结果可能不同,所以,建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下,选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符,所以进行计算机辅助设计的时候,出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题,基于此,结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后,应该进行校核,进行合理判断,得出准确结果。 2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变,强压力弱拉力,强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则,加强薄弱部位,对钢筋的执行段锚固长度给予重视,并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。 3 高层建筑结构体系的选型 建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙,柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础,利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。 根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系,钢结构体系,钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中,具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征,造价低廉,耐久耐火,成本低,整体性能优良,但存在着自重大,延性差,施工慢等缺点;钢结构体系的强度高,抗震性能比较好,施工方便,跨度大,用途多,但是存在着费用高,防火性能差,施工复杂等不足;钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处,不但增加了钢构件的材料强度,同时具有较高的抗震性能,成本低廉,然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足;钢-混凝土组合结构具有承载能力高,抗震性能强,比钢结构具有更优良的耐火性,施工速度快,但是存在着节点的构造比较复杂的缺点,一般被用于小屁偏心受压构件。 根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系,剪力墙结构体系,框架-剪力墙结构体系。利用柱,梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构,并且承受水平荷载,这种结构侧向位移大,框架结构内力大,适于50m 高度以下的建筑;通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系,就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大,整体性能好,不易受水平力作用发生变形,适应于高层建筑,但是由于剪力墙的间距小,使得平面的布置不灵活,因此,在公共建筑中不宜使用;利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系,这种结构形式不但具有实用性强,布局灵活的优点,同时承受水平负载的能力更高,在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中,需要注意考虑剪力墙的位置,设计合理的剪力墙的数量,以及满足框架的设计要求。

高层住宅建筑的基础结构设计

高层住宅建筑的基础结构设计 摘要:随着我国建设经济的不断发展,高层住宅建筑越来越普遍,不仅缓解了城市的建设用地,还最大程度运用了空间,高层住宅建筑基础结构的设计是项比较复杂系统的工程,本文就高层住宅建筑的基础结构设计进行了分析讨论。 关键词:高层住宅;建筑;基础结构;设计 Abstract: With the continuous development of China’s construction economy, high-rise residential buildings is becoming increasingly common, not only to ease the city construction land, but also maximizing the space, the design of high-rise residential building infrastructure is a complex systems engineering, this articlethe basic structural design of high-rise residential buildings are analyzed and discussed. Keywords: high-rise residential; buildings; infrastructure; design 随着我国社会经济发展,城市化进程加快,越来越多的高层住宅建筑被建设,这种高层住宅建筑不仅有效缓解了城市用地面积,还最大化地运用了空间,随着人们生活水平提高及科技迅速发展,人们对高层住宅建筑要求越来越高,进行高层住宅建筑设计时,对其合理性及经济性的把握是很重要的。 一、基础结构设计概述 1.高层住宅总体指标控制 在高层住宅建筑设计时,要对地震及风荷载作用下的水平位移限值进行计算,从而判断其结构抗震是否符合要求,并对地震及风荷载作用之下建筑物底部的剪力及总弯矩进行判断,还有自振周期及结构振型曲线等均应进行计算判断,这些相关的总体指标能够对高层住宅建筑进行总体判别,当周期太短及刚度太大时,会造成地震效应增大,并导致不必要材料浪费,可刚度太小的话,结构变形就会增大,影响其使用性能。对结构布置扭转实施控制时,需要考虑偶然偏心对地震作用的影响,高层住宅建筑竖向构件最大层间位移及水平位移不能比该建筑楼层平均值1.2倍要大,对于顶层构件可暂不考虑。 2.高层住宅建筑中的基础结构设计 在基础结构设计的时候,要注意构件延性,可依据相关规范进行梁内恰当钢筋的配置,现在短肢剪力墙高层住宅为满足埋置深度要求,通常会设置地下室,其基础所采用的是桩筏基础,对桩给予合理选型,能够对整个高层住宅地下室设计经济性产生很大影响。在基础选型上可进行方案比较,并选出较为合理经

高层建筑设计规范

核心筒的内容是什么? 除必要的疏散楼梯及消防电梯在规范里很明确地说清楚:就是要两个防烟楼梯,其前室面积是6平米,每1500平米要一个消防电梯,前室也是6平米,当两种前室合并的话,其合用前室是10平米, 写字楼的使用面积,大致是70%, 30%的核心筒 二、写字楼的客梯数量 粗略统计的平均数字是5000平米/1台,但由于书本、杂志的比例不清楚,不知1台是多少重量的。但客梯大多在1000-1600kg之间,而高层写字楼的柱网也大多是8-9M之间。反算的话,是5000平米/1吨-5000平米/1.6吨之间。为什么我用“5000平米”及“1吨”这两个数字为基础呢?是为了容易记住。用1000kg-1600kg反算的话即是:5000平米/1吨-3125平米/1吨之间。这是非常宏观的数据,但已很清楚地说明写字楼的等级就在这几个简单数据之中,没什么好神秘的。 由此得出一般写字楼5000平米/1吨客梯。 高级写字楼4000平米/1吨客梯。 超级写字楼3000平米/1吨客梯这个宏观数据的规律。

公寓在10000平米/1吨-6000平米/1吨之间,也是普通、高级及豪华公寓之分。 对旅馆客体的数量是每100间客房/1000kg-1600kg之间,也就是三星、四星及五星之间的区分。 而商住楼虽是居住建筑,但作为小公司办公者居多,所以用写字楼的下限5000平米/1吨为好, 三、高层写字楼电梯的服务面积 写字楼由于下面经常有商业裙房,所以计算面积的时候,要将裙房的面积扣掉,首层不用电梯的面积也扣掉。即使用电梯的面积来计算,是理所当然的事。如一栋40000平米写字楼,首层加裙房商业10000平米的话,我们算电梯时,就依30000平米来计算,一般写字楼用6台1吨,或4台1600kg的客梯就基本正确。 四、客梯厅的理想布置 客梯的安排,最好是一对一对的,因为如果遇到检修,不至于没有电梯用.当然一对以上,如3台为一组也可以,但横向最好不要超过3台,超过后会看不见信号,而在电梯厅里挤来挤去也不是办法.如果面积偏大,也可以用1吨以上的电梯来调节,如1150kg、1350kg、1600kg 等来调节。 电梯群控能充分发挥电梯的效能,我的经验是群控不要超过4台,而4台最好用各两台双双面对为好,横向一排4台很不理想。因为群控

建筑电气设计特点分析

建筑电气设计特点分析 发表时间:2018-06-11T11:54:53.210Z 来源:《电力设备》2018年第3期作者:时云强 [导读] 摘要:随着现代科技社会与工业的迅猛发展以及人们生活质量的不断提高,节约能源的问题引起了人们越来越多的重视。 (大象建筑设计有限公司 310012) 摘要:随着现代科技社会与工业的迅猛发展以及人们生活质量的不断提高,节约能源的问题引起了人们越来越多的重视。其中包括大量的动力设备以及完善的消防安全系统,对电气功能要求比较高。提高高层建筑电气设计水平具有十分可观的实际意义,建筑电气设计的特点主要体现在高层建筑中负荷的计算、配电系统的设计、防雷与接地以及消防自动报警和自动灭火系统等方面。本文主要介绍了高层建筑电气设计过程中应注意的问题和高层建筑设计的内容及特点,同时还综述了高层建筑电气设计中的节能原则。 关键词:电气设计;设计内容;设计特点;节能原则 一、前言 基于我国的国情,现代建筑向“纵深”发展,成为社会向前推进的必然趋势。随之而来的高层建筑电气设计还在不断给我们提出新的研究课题,如何有效提高高层建筑电气设计水平成为了摆在我们面前必须要解决的问题。重点研究高程建筑电气设计特点,提出更好的设计理念和方法,在不影响功能的情况下改善高层建筑高耗电量的现状,对高层建筑的合理应用具有重要意义,同时,这也符合我国的能耗现状和节约能源的要求。 二、高层建筑电气设计过程中应注意的问题 在高层建筑电气设计中的照明等很少采用干线,而且高层建筑的设备很多,导致负荷过重,这也不利于干线的使用。空调等主要用电设备布局分散;由于高层建筑的本身很高,而且其在消防方面疏于管理,因此,高层建筑对与火灾预防和处理方面的要求比较高;此外,设计师在设计过程中,要重点考虑能耗指标的影响,在结合全面技术经济分析的基础上进行设计,在节约电能方面还要做到使用科学系统的配电方式以及要采用高质量的电脑系统。 三、主要内容 3.1负荷的计算 高层建筑电气设计首先要对电力负荷进行统计分析,因为电力负荷是电气设计的基础,离开了负荷的计算,电气设计工作就无法展开。负荷计算要采用专门的计算方法,以免出现错误,如果在电力负荷计算工作中出现失误,则会影响到以后设计工作的全过程。 3.2 供电电源及电压的选择 设计中对于材料的选择至关重要,这是保证供电安全和可靠性的重要保证,高程建筑的电源标准是至少两个,还必须要是独立的。两路电源之间互相补充,同时供电,以防意外发生时由于电源的问题推迟解决。 3.3 高低压配电系统的设计 高层建筑中两路电源必须要同时供电,保证高层建筑供电的稳定性,采用高供高计,但在低压侧,仍装设计费电度表。此外,在选择变压器的时候要考虑实际因素,选择大功率的变压器,这样可以保证变压器的台数在控制范围内。由于干线在配电系统中的重要作用,因此,在进行高低压配电系统设计的时候通常采用放射性系统。还要对干线进行保护,由于干线的特殊性,因此,在干线无法连接的情况下,要采用其他方式进行连接,保证供电安全。 3.4 主要设备的选型 电气设计中一定要注意设备的选型,要综合考虑各种情况,严格把控设备的选择,保证主要设备的质量达到相应的标准。考虑到高层建筑的安全隐患较多,因此,主楼没不能安装大容量的油浸电力变压器,这也是考虑到楼层内人员的安全。由于低压配电屏的结构已经不能完全符合现实需求,因此,近年来出现采用燃气轮发电机的情况。 3.5 变电所位置的确定 有些建筑商为了节约成本,把变电所设置在一些偏远的地方,这样就不利于对变电所的管理,给火灾造成很严重的隐患,标准的变电所应该保证高压能够深入负荷中心,这样才能尽可能的保证建筑安全,避免火灾发生。 3.6 电气照明设计 在进行电气照明的设计中,设计师要认真研究各种照明设备的作用,结合实际情况,综合考虑使用照明设备,在一些特殊地点要选用特殊的照明设备,以保证安全,减少火灾发生造成的影响。 3.7 防雷与接地 现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙,与楼板的连接是十分可靠的。在进行防雷和接地的过程中,需要仔细研究建筑物空间构造,很多情况下,都是需要安装水平的人工接地体的。 3.8 电梯 电梯机房一般设置在井道上面。电梯按使用功能分普通电梯、消防电梯等许多种,按电流分则有交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯,一般都采用高速或超高速电梯。为提高运行的稳定性和舒适感,客梯都是选用直流电动机驱动。 3.9 消防自动报警和自动灭火系统 消防自动报警和自动灭火系统对于高层建筑具有的意义是十分明显的,设计高层建筑的电气时要充分考虑到消防用电,尽量避免因为消防的用电问题耽误了消防工作的展开,消防用电设计到很多问题,内容也很复杂,因此,设计师一定要充分发挥自己的专业知识,做好消防用电工作。 四、高层建筑电气设计的特点 (1)负荷的计算负荷计算时,cos准取值大多数地区未明确确定。 (2)高低压供、配电系统的设计 ①为了保证供电可靠性,多采用两路独立电源运行方式。 ②由用户电表开关箱向室内配电回路,应以照明、空调及其他电器用插座分三个回路为基本回路。 (3)电气照明设计包括光源选择、照度计算、灯具造型,具布置,眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。

高层建筑电气设计相关知识(doc 9页)

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高层建筑电气设计的主要内容 - 资料类别:--电工知识 -> 电气工程资料

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(1)高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层,按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用:高压空气断路器,SF6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧,SF6开关尺寸数大,气体具有毒性,故目前10kV真空断路器应用的较为普遍。因此,应根高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。 (2)电力变压器。根据防火要求,主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。国外有干式变压器、SFe变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产的干式变压器,主要技术指标已达到国际先进水平。 (3)低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线,则做成手车式。国内许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的,其中有的(如多米诺组合式开关柜等)主要技术指标已达国际先进水平。低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器的容量为1600kVA时,低压母线上的短路容量已超过40kA,目前国内已能提供这样大容量的产品(如多米诺组合式开关柜和YDS型抽出式/混合式低压开关柜等)。 (4)应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。 应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定,应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台,自动并车。容量较小时也可选用一台。 (5)母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽,具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。国外的现代高层建筑,插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义长征电气控制设备厂研制的密集型插接式绝缘母线槽,主要技术性能指标已达到国际先进水平,并在广州中国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜的和铝的两种。 5、变电所位置的确定 现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的,大都集中在底层;60层左右的,则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布,应通过技术经济比较决定。 6、微电脑在变电所中的应用 现代高层建筑规模很大,所以其变电所的规模也较大。如湖南国贸中心大厦的初步设计时,中心变电所设在地下三层,内设手车式高压开关柜14台,抽屉式低压配电屏近40台,电容补偿柜12台,40Ah镐镍电池柜一套及中央信号屏,1600kVA变压器二台,1250kVA变压器二台,其建筑面积150十400m2左右;在第26层(主楼)设有变电所一个。在地下一层,设600kW自起动柴油发电机组二台。整个供电系统很复杂,对这样一个供电系统,要求供电可靠,各种供电参数及开关状态、变压器运行状态和各机房运行状态,若用人工值班,通过电话联系或人工巡视,工作量大,速度也很慢。设计人员在预留的控制室内使用微电脑进行

高层建筑结构设计资料

名词解释: 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用, 技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高 层结构,错层结构,多塔楼结构。 4.8度、9度抗震烈度 设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙 结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱 —剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠 合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。 6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近,以减少扭转效应。 7.《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。 3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。 4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m,且基础顶面应低于 设计地面100mm以上,以免基础外露。 5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏 形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或 桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙 房一侧设置后浇带,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时,应进行地基变形验算。 9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位 面积上所需施加压力值。 10.偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过 大。 11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布 较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反 力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。 12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调 条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用 地下空间,也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。 1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。 2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN /m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。 3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大,可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放 大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采 用时程分析法进行补充计算。, 6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计, 这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言, 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答: 1.我国对高层建筑结构是如何定义的? 答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑结构有何受力特点? 答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力 近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯 矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外, 高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求 较高。

高层建筑电气设计

高层建筑电气设计 一、高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题 (一)高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备,因此负荷多,用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。 (二)在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。 (三)电气设备的管线应采取防火措施。 (四)空调等主要用电设备布局分散,多数要求采用计算机集中管理。 (五)采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。 (六)消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。 (七)在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。 二、高层建筑电气设计的主要内容 (一)负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。 (二)供电电源及电压的选择 为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压,都采用lOkV 标准电压等级。 (三)高低压配电系统的设计 1、高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的lOkV电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。 2、计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。 3、为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于lOOOkVA。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。 4、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母千线联接等等。

某超高层建筑电气设计实例

万方数据

Bl变电所(O),用于商业及办公:∑Pn=2888kW, Sc=2107kVA,ESr=2拳1600kVA; L14变电所(A),用于公寓:∑Pn=2212kW, Sc=1390kVA,ESr=2木1000kVA I L14变电所(H),用于酒店:EPn=3269kW, Sc=1975kVA,∑Sr=2术1250kVA。 (3)备用柴油发电机房设置在地下1层靠首层外墙部位。 3.3配电问设置 尺度要实际测算,满足电气设备、电缆的排布及操作距离的要求。 (1)B4~L5平面尺度大,功能种类多,设置多处配电间; (2)上部设置一处配电间,办公层配电间尺度为 4.7m x 1.8m,公寓酒店层配电间尺度为2.3m×2.9m。 离屠及超赢层建筇告钮 过于笼统,不具有指导意义,好在《民用建筑设计规范》的附录中给出了细化的划分方法。 但本人认为这种划分方法仍缺乏明晰、确切的基础原则,在IEC60364.5—55中,原则则比较清晰,是以供电中断允许间隔时间来划分等级的: 图1变电所及配电间分布示意图0级(不间断):不间断自动供电 3.4变配电系统概略图如图2所示。 0?15级(极短时间间隔):0?15s之内自动恢复有 需特别说明的问题是:B3,L14变电所远离高压,双侠电 配电室,为了变压器的维护安全,在现场应设置隔离装0.5级(短时间间隔):O_Ss之内自动恢复有效供电 置(保护在B1实现),系统示意如图3所示。 15级(中等时间间隔):15s之内自动尉彰弼吲也 4关于供电可靠性 >15级(长时间间隔):>15s之内自动恢复有效 4.1规范要求 而’ 在我国的电气设计中,负荷分级及相应的供电要建议我国的国家标准也按此进行划分,并给出相求都是以《供配电系统设计规范》为基础的,第2.0.1应的供电保障措施。 条给出了其分级原则:“电力负荷应根据对供电可靠4.2负荷等级划分 性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影本建筑中负荷等级划分如下:响的程度进行分级……”,这一原则对民用建筑而言 (1)一级负荷: 馨篚建锅电气投术19   万方数据

关于高层建筑电气设计要点浅谈

关于高层建筑电气设计要点浅谈 随着土地资源的日益紧张,高层建筑获得了非常良好的发展前景特别是在土地资源严重受到限制的城市,更需要高层建筑来缓解土地资源的压力。如果说高层建筑的出现是时代发展的必然趋势,那么高层建筑电气则是社会进步的重要体现,而做好最初的高层建筑电气设计工作则是保障整个高层建筑的关键环节,对于促进高层建筑的发展,社会的发展以及国家的发展有着重要的意义。 关键词;建筑;电气;问题;要点 一、高层建筑电气设计的要点 1.1负荷计算对高层建筑进行电气设计时,要充分考虑到电力负荷的参数依据,在进行电力负荷计算时要做到准确无误,这样不仅能保证整个电力设计的合理性,还可以保证整个建筑物电力运行的安也可以发挥电力负全性和稳定性。准确计算出电力负荷的数值,荷的最大功效,电力负荷的计算是保证电气设计的重要因素,因此在电气设计时要准确计算,保证电力設计工作的顺利开展。 1.2选择供电电源和电压在高层建筑的供电过程中,要保证供电的稳定性和可靠性,因此设计人员要设置两个单独的电源,如果其中一个出现问题,还有另一个备用,还可以保证建筑正常用电。在确定电源的数量时,要对实际电网的条件和负荷的实际进行全面的了解,才能进一步确定数量,两个单独的电源是相互备用的,在运行时应该同时供电,为了应对突发状况还要准备柴油发电机,这样即便供电出现了问题,也可以在短时间内恢复供电,保证了供电的可靠性。在现代高层建筑中,高压配电系统通常都是两路的10kV的电源,可以同时使用保证供电的稳定性,而高压配电形式是单母线分段,不仅可以进行自动地切换,两路电源还可以起到互相备用的作用,低压干线与高压系统配电方式应该选择放射式的系统,楼层的配电方式应该选择混合式的系统,因此在高层建筑的施工时不能选择插接式母线槽,这样既可以降低走线的难度。 1.3完善消防系统对于高层建筑来说,消防系统和消防设备都是非常重要的部分,由于高层建筑层数多,电梯在火灾时无法使用。如果消防系统不够完善,存在安全隐患,人们的生命财产就受到严重的威胁,所以高层建筑的消防系统的设计一定要合理,在具备消除火灾功能的同时,还要具有一定的防火能力,在操作上要求简单灵活,能够适用于各种火灾环境,在电气设计时要进一步完善消防系统和设备,保证建筑的安全 二、高层建筑电气中存在的问题 高层建筑越来越多,电气中存在的问题也日益暴露,高层建筑中的电气问题主要包括以下几点: (1)由于高层建筑的用电设备比较多,电梯运行比较多,排水设备也比较

高层建筑结构设计考试试题(含答案)

高层建筑结构设计考试试题一、填空题( 2× 15=30) 1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担,竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型,即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比,有结构整体性好,刚度大,结构高度可 以更大。等优点。 框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担,而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型,即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大,到中间某一位置,层间位移随 层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值 4、 法。当结构的质量 中心下会发生扭转。 中心和刚度中心中心不重合时,结构在水平力作用 二、多项选择题(4×5= 20) 1、抗震设防结构布置原则(ABC) A 、合理设置沉降缝C、 足够的变形能力B D 、合理选择结构体系 、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有(AC) A、端区 -M max, +M max, V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N, V 、跨中 M max及对应 N, V E、端区N max及对应M, V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用( A )分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为(ABCD )等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑(ACD)。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题(7×5= 35) 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定:忽略连梁的轴向变形,假定两墙肢的水平位移完全相同;各墙肢截面 的转角和曲率都相等,因此连梁两端转角相等,反弯点在中点;各墙肢截面,各连梁截面及层高等几何尺寸 沿全高相同。

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