古建筑結構設計范例6篇

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古建筑結構設計范文1

關鍵詞:建筑;加固技術;結構設計;混凝土結構

中圖分類號:TS958文獻標識碼: A

前言

談及建筑中已受損部位,通常采取加固處理,對于加固可針對建筑局部或整體而言,但進行加固前勢必對被加固部分進行全方位考慮,以被加固部位原結構及其承載能力為前提,盡可能減少損壞其原結構。根據加固具備操作方法便捷、便于施工、工期較短等應用特點,我們要求建筑加固技術應符合施工安全、經濟效益高效果可靠,應保證施工方法簡單,工期短。

一、分析結構概念設計的重要性

關于結構概念設計,我們需認識力學中結構總體系與分體系間的特性及其關系,且于特定的建筑空間及地理位置、環境下運用整體概念設計對受損部位進行加固處理?;诋斍敖Y構設計及其計算理論具有某些缺陷或難以計算,勢必強調結構設計的重要性,如關于混凝土結構設計,因彈性理論計算法與塑性理論極限狀態下的截面設計得到的結果與實際值間的誤差較大,難以確保加固技術的設計是否得以充分發揮其應有的效果,為小化或規避這一問題,認識結構概念設計的重要性至關重要。

二、混凝土結構加固改造方面

1.植筋技術

目前,植筋技術已普遍應用于建筑加固工程中,該技術以普通鋼筋與螺栓式錨筋為主,通過連接并錨固混凝土的方式達到加固目的,操作簡單且有效。另外植筋不能使用冷軋扭鋼筋,能使用光圓鋼筋嗎?筆者曾經在某工程中看到用直徑8mm,的Ⅰ級鋼筋運用于剪力墻豎向分布鋼筋植筋錨固的實例。JGJ145-2004和GB50367-2006規定不使用光圓鋼筋,原因在于光圓鋼筋不能形成機械牙鍵,所植鋼筋長期錨固性能不能得到保障。框架結構填充墻拉結筋如果設計光圓鋼筋采用植筋方式施工應該允許,而運用Ⅰ級鋼筋剪力墻豎向分布筋植筋錨固則不太恰當。

2.托換技術

托換技術適用于對原建筑被加固部位的加固與改造,該技術具有較強綜合性,包含了托梁(托梁接柱與托梁換柱)、拆柱或墻等技術,主要由加固、頂升或復位先關結構以及拆除已廢棄構件達到加固目的。技術優點:工期短、費用低,但對施工人員要求較高,為保證施工安全,需由技術熟稔者進行。

3.修補技術

常用的修補技術以內部與裂縫修補為主:內部修補。該技術主要針對于建筑中的較大裂縫,對建筑結構的耐久性、安全性及其整體性均有較大影響。以壓力泵提供的壓力前提下將膠結材料通過壓入被修補的混凝土裂縫中達到加固目的。裂縫修補。該技術廣泛應用于建筑物中各類裂縫,但需分析混凝土裂縫出現的原因、大小及其特性,后具有針對性的開展封護處理。但目前,該技術除應用于修補外,尚未采用任何與之相對應的加固措施。

三、混凝土結構加固措施

1.增大截面加固措施

該技術應用與建筑原結構同類材料澆筑于鋼筋混凝土受彎或受壓部位,起著增大截面的作用,提高原結構截面的剛度及其抗彎、抗壓性能,達到加固目的。其次,在原結構的澆筑與新澆筑的共同作用下,有效提高被加固結構處的承載能力,進而強化建筑物的性能,例如使用性能與動力性能。技術缺陷:工作量較大、工期長及建筑養護時間長,且完工后明顯縮減建筑原空間,對生產與生活造成一定影響。

2.外包鋼加固措施

外包鋼板加固法廣泛應用于我國建筑業中,雖確保了建筑物的受力,但因耗鋼量較大,且需于60℃以下及有防護的環境中才得以使用,因此,對施工現場具有一定要求。該技術意在增加受拉、受壓鋼截面面積,提高截面承載能力及其剛度達到加固目的。常用類型以加固分濕式與加固干式為主,多用加固濕式外包法。相對于前者,干式外包法無需在被加固部位與鋼板間粘接任何材料,操作簡單。

3.外部粘鋼加固措施

采用粘接劑將加固板與建筑被加固部位粘接為整體,以粘鋼方式改善原構件的承載能力,延長其使用壽命。該技術具有施工簡單,工期較短且對生產與生活影響甚小等應用特點,實踐證實完工后,原建筑的外觀及凈空間變化甚微。因該技術屬于較高類施工工藝,要求施工環境需在60℃以下且濕度正常才得以順利開展加固操作,且操作水準與粘膠工藝對加過效果具有直接影響。另外在化學補強方法中,除外部粘鋼加固外,碳纖維加固工藝也不適為一種先進的加固工法,例如,某開發公司地下室梁柱加固、某水廠水泵房大梁加固工程,由于環境濕度較大,最適于采用碳纖維加固,與其它加固工藝相比,更具有耐濕耐潮、抗腐蝕強、自重輕、強度高、施工便捷、質量好的特點,加固性能均優于目前其它加固方法。

4.預應力加固措施

預應力加固技術有效提高柱、墻體的承載能力,效果顯著,且對原構件凈空間及外觀影響甚小,已普遍應用于混凝土梁、柱及墻等部位的加固工程中。該技術旨在通過外加預應力鋼拉桿加固原建筑構件達到加固效果,常用方式以下撐拉桿、預應力水平拉桿及組合型拉桿為主。技術應用優勢:降低了被加固部位的應力水平,且提高原構件截面的承載能力。

5.改變受力體系的加固措施

通過增加建筑物的受力點,改變其受力系統達到加固目的。該技術常用類型如下:托梁換柱。基于對建筑物上方受損部位無影響下,于建筑物下方砌或更換梁柱達到加固目的。增設受力點。常用彈性支點與剛性支點實現增設受力點,旨在減少建筑物結構跨度與改善其變形狀態,達到改善原構件承載能力的目的。增設構件法?;谠ㄖ飿嫾A上,根據實際需要增設新構件,達到減少原建筑物受力面積的目的,獲取加固效果。該方法普遍應用于廠房建筑中。

四、砌體結構加固措施

1.增設扶壁柱與混凝土外加層

增設扶壁柱技術意在增加截面面積,提高截面承載力,但其加固效果遠不及混凝土建筑物較優,且針對其難以抵抗地震,目前,僅限應用于我國非地震區域?;炷镣饧訉蛹庸碳夹g具備施工簡單、適用性較強的應用特點,且因我國已有較為成熟的設計及豐富的施工經驗,完工后,顯著提高混凝土截面的承載能力。

2.砌體墻增加配筋

比如20ft高的混凝土砌塊墻如果配筋足夠的話,其抗剪能力可能是不足夠的。在現有的墻體中加筋是否可以?當然可以。有數種向墻內安裝趕緊的方法。如:從側面植入鋼筋。在混凝土砌塊墻體內部按一定間隔(如槽中線間隔為4ft)切豎向槽,植入鋼筋后灌入砂漿。這項操作通常是從墻內部開始,以免影響外立面裝飾,特別是有磚鑲面的混凝土砌塊墻更應注意。豎向鉆孔配筋。這種方法是從墻體頂部向下鉆孔并植入鋼筋。和上面的方法相似,豎孔間距由計算分析,兩孔中心之間典型距離為4-5ft??讖揭话銥?ft,可用普通無收縮砂漿掛怒。也可用FEMA-172建議的聚酯砂漿灌注,這種砂漿有極好工作性和低收縮性。

結語

現如今,由于我國科技的飛速發展以及人們生活水平的不斷提高,對建筑結構設計提出了更高的要求,為確保國民生命及財產安全,提高建筑的耐久性尤為重要。在建筑業中,應用加固技術既延長了建筑物的使用壽命,且降低了舊建筑的拆遷機率,減輕了我國社會經濟負擔及對環境帶來的污染,利國利民。

參考文獻:

古建筑結構設計范文2

關鍵字:既有建筑 加固設計 技術研究 磚混結構 框架結構

我國是自然災害高發國家之一,其中,三分之二的大中城市均處于地震高發區域,則加強對既有建筑結構加固處理迫在眉睫。此外,建筑物存在使用年限,即建筑物在正常的使用情況下,若超過了使用年限,其勢必會出現老化現象。據相關調查數據顯示,我國建筑老化現象相當嚴重,據不完全統計,我國在上個世紀90年代建成的建筑占據整個建筑總量的40%,這給整個社會及人民的生命安全及財產損失造成極大威脅,所以,加強建筑結構加固處理勢在必行。

一、建筑結構加固原則及注意事項

(一)建筑結構加固原則

1.經權威鑒定機構鑒定,若建筑結構有必要加固,其應該及時得到加固。關于加固的范圍,其包括建筑物整體、建筑物局部區域或建筑物特定區域。

2.在設計建筑物加固時,應該綜合考慮兩個方面的內容:施工方法的可操作性、施工的便捷性。若建筑結構為砼結構,應該提高砼強度等級、加強建筑結構連接或構造措施等。

3.若建筑結構損壞因素為振動、凍融、腐蝕或高溫等,在加固這一類建筑物時最適宜的加固措施為排除、抵御或降低以上影響因素的措施。

4.在建筑物加固過程中,除了考慮建筑物加固的效果,還應該考慮加固所體現出的經濟性,即最大化實現建筑物加固在不停產的情況下進行,或最大化減少構件拆除及不損傷建筑物原構件。

5.建筑物加固施工過程中,安全問題尤為重要,若發現建筑結構出現嚴重缺陷,應該責令施工人員立刻停止作業,待安全隱患完全排除后方可繼續進行施工作業。

(二)選擇建筑結構加固方案相關注意事項

1.在確定建筑結構加固方案時,應該盡可能做到施工過程的安全性、施工效果的可靠性、施工方法的簡潔性、施工工期的最優性及施工投資的經濟性。相關調查結果顯示,我國加固工程案例中,過度重視工程加固效果,而忽略施工人員安全、施工經濟性及技術合理性等方面的現象占據了相當大的比例。

2.在選取建筑加固方案時,應該在最大化滿足建筑加固自身需求的前提下,盡可能對新工藝、新材料及新技術加以應用。相關實踐證明,將先進新工藝、新材料及新技術應用于建筑結構加固,其施工效果相當可觀??偠灾环輧炐愕慕ㄖY構加固方案應該是性能比及性能比優、工藝技術科學性及先進性。

二.建筑結構加固技術設計

(一)框架結構加固方法

1.加大截面法

何謂加大截面法?它是指將砼噴射與既有建筑鋼筋砼外側受壓區域使之形成現澆層,從而提高截面有效高度,增加截面面積,進而提高建筑構件截面剛度、斜截面抗剪能力、正截面抗彎能力。加大截面法具體的施工方法包括雙面板加固、單面板加固。具體施工方法的確定應該以建筑板梁鑒定報告及建筑物鑒定報告。作為一種傳統建筑結構加固方法,加大截面法對提高建筑結構水平力剛度及承載力效果極佳。加大截面法的優點包括設計成熟、適應性強、施工工藝簡單且施工經驗豐富,該方法比較適用于加固建筑物墻、柱、板、梁等結構。加大截面法的缺陷在于現場施工濕作業時間長,對正常生活及生產存在較大影響,且建筑結構加固后出現建筑空間減小的現象。

2.增補受拉鋼筋法

何謂增補受拉鋼筋法?它是指將受拉鋼筋增設于建筑物砼梁結構受拉部位,從而提高建筑梁結構承載能力。該方法適用于承載能力增加要求不高且建筑結構截面高度驗算結果與達標梁間存在一致性。增補受拉鋼筋法具體包括粘結法、全焊接法、半焊接法。在本案,筆者將重點闡釋后兩種施工方法。

(1)全焊接法

全焊接法涉及到的材料僅有鋼筋,即在建筑被加固結構之外增設鋼筋,并將其與原梁鋼筋焊接,從而實現鋼筋抗拉作用力的最大化發揮。因建筑梁原梁結構受力特點的制約而致使其受拉作用未充分發揮,若在原梁鋼筋處增焊受拉鋼筋,原梁鋼筋的抗拉能力會大大增加,且原梁鋼筋亦會發揮錨固作用,即增補鋼筋與原梁鋼筋相互作用,從而提高建筑結構抗拉能力。

(2)半焊接法

半焊接法涉及到的材料包括砼、鋼筋,具體的施工流程為:經權威機構鑒定,確定需加固部位準備好配置合理的砼及型號達標的鋼筋將建筑梁結構保護層鑿除增設受拉鋼筋焊接建筑物原受力鋼筋與增設受拉鋼筋,使之共同發揮作用將砼噴射于建筑物加固部位,注意砼噴射的厚度。

(二)磚混加固法

1.若建筑物為磚混結構墻,其加固材料允許使用砼板墻鋼筋網片、鋼筋網片及水泥砂漿等,其施工方法應以噴射砼法為主。若被加固建筑物為層數少、抗震驗算差值小建筑,適宜的加固方法為水泥砂漿鋼筋網片法。若被加固建筑物為高層建筑(超過4層),適宜的加固方法為砼板墻鋼筋網片法。

2.在處理建筑物橫墻間距過大或空心樓板時,應以樓蓋結構及屋蓋形式為依據,科學選取建筑加固方案。若建筑物為空心樓板屋蓋或樓蓋,適宜的加固方法為現澆鋼筋網片疊合層,理由是其不僅符合了建筑橫墻建筑的需要,且克服了建筑整體性能差及樓層剛度低的缺陷。利用上述辦法加固建筑物時,應注意的事項包括:

(1)若裝配式屋蓋或樓蓋加固過程中,嚴禁將圈梁設置于建筑物時,此時,可行的辦法為在屋面板及樓板上直接增澆鋼筋砼疊合層,使之取代裝配式整體屋蓋或樓蓋。

(2)鋼筋砼疊合層厚度應該保持在40mm;砼強度等級應該定為C20;疊合層鋼筋網規格應明確為Φ6@200-Φ6@300。

(3)鋼筋網應該進行穿墻配置,從而構成連續板。該步驟可行的施工方法有:在建筑內墻根部錨設5*∠75角鋼,并與鋼筋網焊接;選取等代Φ12@900粗鋼鑿洞穿墻,使之與鋼筋網相連。

3.在建筑磚混結構內單個構件內,若為獨立磚柱,適宜的加固方法包括外包角鋼法、外包砼法等;若為獨立砼柱,適宜的加固方法為粘鋼法、外包砼加大截面法等;若為砼大梁,適宜的加固方法為貼碳纖維布法、粘鋼法等;若選取砼加大面積法加固建筑柱,其能很大程度上增加建筑構件水平力剛度及豎向承載力;若選取外包角鋼加固建筑柱,其作用僅表現為建筑構件柱子豎向承載力的提高。

4.若建筑存在構造柱、圈梁、抗震構造設置不規范等問題,其具體的加固辦法包括:若建筑結構存在抗震構造措施缺陷,適宜的加固辦法包括鋼拉桿法、內置構造柱法、外包圈梁法、外包構造柱法等。相關實踐顯示,上述解決建筑抗震構造措施缺陷的方法均存在施工成本高、施工進度慢、施工工期長、建筑內部使用面積減少幅度大、建筑立面受到負面影響大等。針對上述問題的存在,筆者認為比較合理的施工方法為:砼板墻鋼筋網片常規加固將砼暗梁增設于砼板墻內樓層標高位置將構造柱增設于建筑縱橫交接處,其理由為施工進度滿足既定標準,構造柱、圈梁、磚混結構設置均滿足相關規范,此外,建筑室內使用面積及里面均不會受到任何負面影響。

參考文獻;

[1] 周麗杰.建筑結構預應力加固技術問題的幾點研究[J].中國科技財富,2011,(3):126.

[2] 王長虹,劉文軍,王亦澍等.建筑結構拔柱改造與大跨度框架梁加固技術研究[J].施工技術,2012,41(21):73-77.

古建筑結構設計范文3

關鍵詞:建筑;結構; 加固; 改造技術

Abstract: With the rapid development of the economy of our country industry, the construction industry has also the rapid development at present due to some of the old building has been a long time. There will be some hidden dangers but can not demolished. The construction industry will have more space for the development of open. This paper describes the transformation of our country building reinforcement technology, new material, new technology and reinforcement of the various types of buildings for a simple introduction; hope to be able to bring positive effects to peer

Keywords: building; structure; reinforcement; transformation technology

中國分類號:TU318文獻標識碼:A 文章標號:2095-2104(2012)03-0001-02

前言

20世紀50、60年代國家開始建造了大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓。這些房屋使用至今也有三十四十年的歷史,由于使用維修不當或者建造質量原因,許多房屋存在這樣或那樣的問題,有些相當嚴重,危及結構安全。 由于土建投資大,所以盡管房屋存在一些問題,往往不會因此拆除重建,采用結構加固改造的辦法,只要花少量的投資來維修、加固就可以恢復其承載力,確保安全使用,另外由于新的使用要求,房屋要改變用途或進行夾層等也需要對原結構進行加固,所以,今后的加固工程量是很大的。從事加固行業是有很大的發展空間的[1]。

建筑結構設計中常用的加固技術

一般所需加固的結構大都存在由于結構自身的承載能力因災害(如火災、腐蝕、凍害)或施工質量不到位或功能改變等因素的影響而導致結構承載能力不足的現象,所采用的加固方法多是從提高結構的有效受力面積出發(如加大載面法等)減小截面的應力,或者直接改變結構的受力體系,改變其傳力途徑(如增加支撐法等)從而降低結構構件的受力,最終達到加固的目的。

2.1、混凝土結構加固方法[2]

混凝土結構加固方法包括直接加固和間接加固兩大類,設計和施工時可根據環境、實際條件以及使用要求選擇合適的加固方法。

直接加固方法:直接加固的一般方法有:加大截面加固法,該方法具有已經成熟的設計方案和足夠的施工經驗可循,并且施工工藝適應性強,操作簡單易行,適用于板、梁、墻、柱以及一般構筑物混凝土加固,但不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。鋼筋混凝土外加層加固法:該方法是一種復合截面的加固法,加固改造之后可以提高建筑載力;鋼筋水泥砂漿外加層加固法:也是屬于復合截面加固法的一種,施工簡單,并且技術成熟,但是建筑加固之后,在提高承載力方面不如鋼筋混凝土外加層加固法;增設扶壁柱加固法,是加大截面加固的一種方法,其優缺點與鋼筋水泥砂漿外加層加固相差很小,但是此種加固法難以滿足建筑抗震的要求,所以一般僅應用于非地震區[3]。

間接加固的方法有:預應力加固法,使用該加固方法降低加固構件的應力水平,增強了加固改造的效果,并且大大提高了建筑結構的承載力,但這種方法影響建筑結構的外觀,一般加固于跨度較大或是大型結構;增加支撐加固法。該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減少使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結構加固;結構體系加固法,建筑結構設計存在缺陷時,這種加固方式能夠改善建筑整體設計缺陷,提高建筑結構的剛度。承載能力甚至是滿足抗震要求。

2.2、砌體結構間接加固方法

砌體結構簡潔加固法分為:無粘結外包型鋼加固法、預應力撐桿加固法、Helifix無應力加固修復系統。

無粘結外包型鋼加固法屬于傳統加固方法的一種,其便于現場施工,相比于其他的施工方法,更適合于在建筑結構不允許增大原構件截面的情況,施工作業少,同時又能提高截面承載力的砌體柱的加固,需要指出的是,采用這種加固方式必須采用鋼結構的防護措施,所以導致加固成本高。

預應力撐桿加固法[4]

該法在提供砌體柱的承載能力方面大大提高,加固效果明顯,但是不能在高于60攝氏度的環境中施工,更多的適用于高應變以及高應力的加固結構。

Helifix無應力加固修復系統

Helifix無應力加固修復系統是一種新型的結構加固修復系統,在自然中地震等惡劣的自然環境或是荷載引起的應力突然增加,導致建筑結構承載力,結構開裂或是失效的情況下進行加固修復,此種加固技術特點是迅速、靈活又比較經濟。Helifix無應力加固修復系統可提供多種連接技術,廣泛應用于房屋、教堂、橋梁等的加固改造施工過程中。

2.3、鋼結構加固方法

鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。經鑒定需要加固的鋼結構,根據損害范圍一般分為局部加固和全面加固,當有成熟經驗時,也可采用其他的加固方法。局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節點處進行加固,有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節點加固法。全面加固是對整體結構進行加固,有不改變結構靜力計算圖形加固法和改變結構靜力計算圖形加固法兩類。增加或加強支承體系,也是對結構體系加固的有效方法。增加原有構件截面的加固方法是最費料最費工的方法。

目前,我國在建筑結構加固的技術水平上加強了基礎承臺和錨固、鋼筋等,在實施加固過程都要做到技術專業。特別能承受拉力、載力不僅這樣材料不會引發膨脹力,實施起來方便也省力。

新型建筑結構加固改造技術[5]

3.1、SRAP加固技術

加固目的提高或恢復建筑結構的承載力和剛度,加固方式是利用AP 樹脂砂漿和SR 增強材料, 用預應力的概念對橋梁實施加固的方法。為了充分發揮高強SR 加固材料的強度,SRAP 加固方法導入了預應力的概念,通過膨脹螺栓錨固于結構兩端, 軟鋼絲的兩端用螺旋扣環固定于膨脹螺栓上, 通過把絲扣反向的螺旋扣環旋緊施加預應力。SRAP 加固技術可以應用于橋梁、隧道、渡水槽、工業與民用建筑等方面的加固改造過程中。

3.2、消能減震加固技術

傳統的抗震方法是房屋上部結構和基礎牢牢地連接在一起,地震時,地面運動能量經過基礎輸入到房屋結構,致使房屋結構發生振動、變形,甚至倒塌。耗能減震加固技術的主要思想是把結構物中的支撐、剪力墻等構件設計成耗能部件或在結構物的節點或連接處裝設阻尼器,在風載或小震作用下,耗能桿件和阻尼器處于彈性狀態,當在強烈地震作用下,耗能桿件或阻尼器率先進入非彈性狀態,結構產生較大阻尼,耗散大量地震能量,使主體結構避免進入明顯非彈性狀態,從而保護主體結構在強震中的大幅度的損壞。

3.3、碳纖維加固技術

碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維與傳統的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比,具有節省空間,施工簡便,不需要現場固定設施,施工質量易保證,基本不增加結構尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補強材料,而備受青睞和關注。

四、總結

作為建筑結構方面新型技術,結構的改造加固對建筑物的使用壽命具有很大的影響,同時,對促進舊城改造,建設資源節約型等具有重要意義,對可靠性不足或業主要求提高可靠度的承重結構、構件及其相關部分采取增強、局部更換或調整其內力等措施,使其具有現行設計規范及業主所要求的安全性、耐久性和適用性,加固改造技術日新月異,體現了現代新技術、新產品、新工藝、新設備的最新成就, 無可否認, 任何一種加固方法都是在原有結構上作用的, 其目的是恢復或提高橋梁的承載力, 每一種的加固方法都不是萬能的,只有考慮實際施工情況才可以將風險降到最低,。我國的建筑加固業伴隨著市場的需求迅速發展起來, 預計今后相當長的一個時期, 對既有建筑物結構的改造加固工程的發展潛力非常大。

參考文獻

[1]尹躍剛;;簡述建筑結構的加固方法與施工[J];科技與企業;2011年11期

[2]鄭先元;;既有建筑結構鑒定與加固技術概述及應用[J];現代物業(上旬刊);2011年01期

[3]徐忠根,周福霖,孔玲;國內外建筑隔震改造加固概述[J];華南建設學院西院學報;1999年02期

古建筑結構設計范文4

關鍵詞:建筑結構;設計;安全

最近幾年,我國建筑行業發展迅速,形勢喜人,取得了輝煌成績。但由于我國建筑行業規模越來越大,復雜程度越來越高,不可避免的出現這樣那樣的問題。即使有的建筑結構設計是好的,但是其安全性往往會存在問題。在建筑工程界,如何提高建筑結構設計的安全度,成了大家廣泛關注的問題。而建筑設計又是一項復雜而又責任重大的工作,直接影響到建筑物的安全性。為確保建筑物的安全性,本人分析了建筑結構設計安全性存在的幾個問題。

一、建筑結構設計中存在的安全隱患

1. 抗震度不夠。前幾年的汶川大地震及今年的玉樹地震造成的損失足以說明我國一些地方的建筑抗震性很差,未達到我國規定的標準。因此保證建筑物的抗震性能是減少地震發生時人員傷亡及財產損失的重要問題。在建筑結構設計中提高抗震設計水平是提高建筑結構設計水平的一個重要方面。關于建筑物的抗震性能設計,我國頒布了《建筑抗震設計規范》,為我國的建筑抗震設計提供了依據?!兑幏丁分幸幎ǎ骸靶≌穑ǔ礁怕?3%)不壞、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”。而一些建筑公司領導對建筑物的抗震性能的重視程度不夠,導致了公司員工也不重視抗震性,尤其是建筑結構設計人員。有些建筑結構設計人員對抗震設計的認識不透,設計過程中個別忽略抗震性原則,造成了建筑物施工過程僅僅是一個表面工程,而實質是建筑物并不具有真正的抗震性能。這種現象在我國不少地區屢見不鮮。當然我國地域遼闊,各個地區的情況不同,地震幾率與地震級別各有不同。不能恪守規則,不了解實際情況進行設計。建筑結構設計者要根據地區的實際狀況,選擇不同的抗震規范,以免造成不必要的浪費。

2.結構設計中偷工減料,鋼材不足導致功能減弱。一方面在結構設計中,一些建筑公司為節省開支,獲取高額利潤,過度節約鋼材等偷工減料,不重視建筑物的質量及安全性,導致建筑物中鋼材等材料的性能減弱,進一步導致建筑物的質量不過關,安全性下降。我國對建筑物鋼筋的配筋率有明確的規定,建筑物的不同部位,其配筋率是不同的。建筑設計公司的設計人員要高度重視建筑物的配筋率,對施工過程進行實時監督。另一方面,一些小的建筑公司為節省開支,使用中小城市現在還在發展的冷軋變形鋼筋。這種鋼筋強度高,脆性大,韌性小,且對建筑抗震不利,就是因為可以節省鋼材,進而節約開支,所以,一些小建筑公司為牟取利益不惜不顧人們的生命安全使用不符合規定的鋼材。

3.建筑結構設計不合理。由于建筑結構設計者的知識和經驗不足,導致其設計的建筑結構不合理,存在安全隱患或其他問題。有些設計者安全意識薄弱,只顧建筑設計的美觀而不顧建筑質量,或者明知道公司要求的設計形式行不通,為了保住自己的飯碗而不提出異議,縱使悲劇上演。這種人員雖然只是建筑結構設計行業中的極少數,但他們的存在也非常值得重視。因此設計人員要人人自危,不能只考慮公司利益,也要切身為顧客考慮,學會換位思考。設計人員要全面考慮情況后,再進行設計,并把不合理的設計或只顧美觀不顧質量的設計扼殺在襁褓中,不要等到造成惡果時,再想補救措施。

二、提高建筑結構設計中安全性的措施

1.提高建筑結構設計人員對抗震性能的重視意識。結構設計是個系統、全面的工作,需要扎實的理論知識作為基本功,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。設計人員要精益求精,重視每一個基本構件的設計,并做到知其所以然,并深刻理解規范和章程的含義,密切配合建筑工程,在工作中做到事無巨細,善于反思和總結工作經驗和教訓,為以后的工作積累經驗。結構設計人員要轉換自己的陳舊思想,正確對待抗震性能的重要性,為人們的生命財產負責,發揮自己的主導作用,對工作負責,應用自己的個人才智,控制建筑結構設計的安全性能水平,讓自己設計出來的作品體現自己的人本意識,積極配合國家以人為本的政策。

2. 嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構。隨著建筑業進一步的發展,建筑結構越來越被重視。國家也出臺了一些相應的規定。而一個國家的規定不僅僅是技術性的,還具有很強的政策性。而且這些規定是與時俱進的,要不斷修改,我們不能僅僅滿足于過去的設計標準。為了提高建筑的質量,消除安全隱患,建筑設計人員要謹守本責,對建筑過程中不符合國家相關規定的行為及時提出異議,并提出解決措施,以避免或減少類似情況的發生,使建筑結構設計更多的為人們考慮周全。同時,建筑結構設計人員對存在違規行為且屢教不改的人員要及時舉報,以免造成更嚴重的損失。

3.開展科研,創新設計軟件。工欲善其事,必先利其器,道理是顯然的,這對于任何行業都適用。隨著建筑事業的發展,特別是現今建筑行業的飛速發展,建筑結構設計的內容越來越復雜,難度越來越大。從另一個角度來說,我國建筑結構設計對設計人員知識的深度和廣度有了更多的要求。在此種情況下,現有的結構設計程序已不能滿足設計人員的需求。例如有些力學模型不能適應比較復雜的結構和構件形式,對某些構件的承載力設計處理不理想或計算不準確,這對建筑物的安全性缺乏保證。同時計算機程序的內容和功能直接影響結構設計水平。有時為了解決生產問題,配合軟件的能力,只能把計算過程簡化以滿足計算程序的能力。所以,提高結構設計中建筑的安全性,首先要開發出一款高精度軟件,這就需要設計者和計算機程序專業人員合作去完成軟件開發,推新創新,不安于現狀,勇于承擔起這個任務。

三、結語

通過對以上建筑結構設計中存在問題的剖析,可以加強建筑結構設計人員重新認識自己工作的重要性,明確自己的責任,提高對結構設計質量安全問題的辨別能力,積累結構設計中出現的問題作為經驗,使建筑結構設計工作行業逐步步入正軌,做到建筑物的設計更安全、更合理。把不與不法違規公司為伍,并切實把國家對建筑物的相關規定落到實處,不與規范,規定打球作為自己的工作原則,為提高建筑結構設計中建筑的安全性出一份力。

參考文獻:

[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社,2013.

[2]徐宜.丁勇春.高層建筑結構抗震分析和設計的探討[J].江蘇建筑,20013.

古建筑結構設計范文5

摘要:在現在的建筑建設中,框架的結構設計是較為流行的一種應用方法,并且用處巨大,對于各類建筑都有一定的應用價值。首先通過對建筑框架結構的設計和改造的具體闡釋,使讀者可以對這些有一定的了解。接下來,對于建筑框架結構加固設計方面的研究,為讀者全面認識框架結構的加固設計做了全面的分析和研讀,并為加固設計提出了具體的方式和方法。

關鍵詞:建筑;建筑框架結構;加固設計途徑

中圖分類號:TB 文獻標識碼:A 文章編號:16723198(2013)18018001

1 對于建筑框架結構設計原則的理解

建筑框架結構設計是一棟房屋或者一棟大型建筑在開工建造之初的設計模板,是其建造的主要依據。在進行結構設計時,要考慮到房屋所處的地理位置和周圍環境,比如是否防潮,防風,當地是否地震頻發,需要進行加固,是否雨水較多,需要放雨水滲漏,建筑的主要用途是什么,選取什么樣的材料進行建設,國家規定的關于房屋建設的標準有哪些等等很多的情況都需要在這一階段深入研究和分析,方便為房屋的實際建設提供必要的參考憑證。在進行設計時需要考慮的情況大致有以下幾點:

(1)房屋在建造時采用什么樣的構造以及其設計的整體造型應該如何;建造房屋的用途,比如是用于學校,用于辦公,用于商場、超市還是其他情況等等;建造的房屋可以投入使用的年份是多少,什么時候開始維修;房屋所處的地理位置,如是否處于地震多發區,是否處于洪澇多發區等,根據這些情況需要對房屋進行加固設計;而所需要的材料應該用多大密度,房屋的堅固程度,等等這一系列的需要從結構上進行規劃的問題要在這一階段進行嚴密的分析,尋找到具體的解決方案。

(2)在設計房屋時,房屋設計需要多少的高度;各類管道的安裝和線路的安裝應該采用何種方式;房屋所能承受的重量;建造的地基堅固度和高度;是否會由于地表或地下其他一些因素影響房屋建造等的情況都要在地基建造之前考慮清楚。

(3)對于鋼筋和混凝土的要求。鋼筋要根據國家標準對于不同的建筑采用不同密度的鋼筋,充分考慮到建筑物的堅固耐用程度。而混凝土則要根據地域和地理環境的不同在設計和具體施工的過程中對于混凝土的抗壓能力,防水能力,堅固程度等等進行分門別類的進行選擇,以求建筑物的穩固耐用達到國家規定的同時能夠符合人們的使用水平和要求。

(4)在設計建筑物時,火災也要在考慮范圍內。盡量避免使用易于燃燒的材料,提高房屋的耐水性、抗壓性的同時也要注意房屋的耐火程度。

(5)設計中,還要對開工建造后的具體實施階段提出一定的注意情況。比如某些材料應該如何應用,結構中應該如何進行各個工隊之間的建造的先后順序及他們的配合等等。

(6)在設計過程中,任何設計都要留有一定的余地,避免突發狀況的發生。

2 建筑框架結構的加固設計原則

2.1 建筑框架結構在加固設計過程中所需要考慮的因素

建筑框架結構加固設計在設計的過程中有許多需要考慮的因素,對這些因素條件的滿足可能會使設計出來的房屋更加符合現代人的需求,提升使用度和房屋的耐壓耐水耐火性。

(1)建筑物的支撐方面進行加固。支撐物是整個建筑物形成具體框架的根本。對于這方面的加固,有助于房屋在具體建設過程中施工的有效進行。比如在設計時,對于房屋的支撐物所要用的材料進行市場調查和分析,通過不同的材料對比進行選擇。而且在具體施工的過程中,各種材料之間應該配合使用,提高堅固程度。比如可以通過外包角鋼加固的方法等。

(2)對于板面進行加固。在板面加固時,可以采用將混凝土的使用度增加的方式,也就是指使用雙層的鋼筋混凝土板或者采用密度較高,較為厚實的混凝土板進行加固。

(3)在縫隙處或者陽臺處等的設計過程中,應避免受到較大的壓力或者施重力后就會扭曲變形。

(4)在地下室的設計上,應該考慮地下太潮濕,容易使混凝土板腐朽,因此應該加入一些防水設計。

2.2 建筑框架結構加固的設計途徑思考

加固設計方法可以有很多種。其中包括對于混凝土進行加工,對房屋的砌體結構進行加固改造,對所用的鋼料進行加固等方面。以下主要就對鋼材料的加工改造進行分析。

對于鋼架結構進行加固是現在應用的較為廣泛的一種方法。一般來說,加固的途徑有以下幾種:

首先,可以添加鋼料進行加工。這種方法就是指在設計的過程中,為了達到加固房屋的目的,對于某些部分的鋼料使用或者對于整棟房屋在建造過程中的鋼料使用預算增加?;蛘咭部梢酝ㄟ^將某些部分用鋼料代替,如將鉸鏈接換成用鋼鏈接,或者改變材料原有的長度、寬度、增加受力面等,提高房屋的承載能力和承載水平。

其次,可以加大所使用的物理截面。如通過對于建筑條件和建筑材料的考慮,使所應用的材料在可加固的范圍內應該盡量符合所處的地理環境和地質條件,同時在充分考慮材料的性能等的方面入手,在可利用的范圍內對材料進行焊接和其他加工,加大受力面積,同時避免材料在使用過程中出現的變形情況。

3 結語

框架結構設計的加固設計對于提高房屋的抗壓能力和抗震能力很有效果,對于我國南方或者一些地震多發區的房屋也十分適用。房屋的堅固度的提升,可以避免人們在遭遇自然災害時,很多人因為房屋不堅固而被砸死、砸傷,同時給救援隊提供更多的救援時間。

參考文獻

[1]JGJ 12322000.既有建筑地基基礎加固技術規范[S].

古建筑結構設計范文6

關鍵詞:鋼結構建筑;加固方式;設計;優點;結構布置;概況;國民經濟

鋼結構建筑一種新型的建筑體系有可通房地產業、建筑業、冶金業之間的行業界線,集合成為一個新的產業體系,這就是業內人士普遍看好的鋼結構建筑體系。并且由于構件可以工廠化制作,現場安裝。因而大大減少工期,由于鋼材的可重復利用,可以大大減少建筑垃圾,更加綠色環保。因而被世界各國廣泛采用,應用在工業建筑和民用建筑中。目前鋼結構建筑在高層建筑上的運用日益成熟,逐漸成為主流的建筑工藝,是未來建筑的發展方向。

一、鋼結構建筑的概況

鋼結構建筑一種新型的建筑體系有可通房地產業、建筑業、冶金業之間的行業界線,集合成為一個新的產業體系,這就是業內人士普遍看好的鋼結構建筑體系。鋼結構建筑相比傳統的混凝土建筑而言,用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土,強度更高,抗震性更好。并且由于構件可以工廠化制作,現場安裝。因而大大減少工期,由于鋼材的可重復利用,可以大大減少建筑垃圾,更加綠色環保。因而被世界各國廣泛采用,應用在工業建筑和民用建筑中。目前鋼結構建筑在高層建筑上的運用日益成熟,逐漸成為主流的建筑工藝,是未來建筑的發展方向。

二、鋼結構選型與結構布置設計

與混凝土結構相比它是環保型和可再次利用的、易于產業化的結構,發達國家在房屋建筑中廣泛采用鋼結構。在鋼結構設計的整個過程中都應該強調的是概念設計,它在結構選型與布置階段尤其重要,對一些難以作出精確性或規范規定的情況,可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系,破壞機理,震害,試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施,運用概念設計可以在早期迅速有效地進行構思,比較與選擇,所得結構方案往往都易于計算,概念清晰,定性正確,并可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算,同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。

鋼結構通常是框架、平面架、網架、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式,其理論與技術大都成熟,亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單適用的設計方法,結構和選形式,方應考慮它們的特點,基本雪壓大的地區,屋面曲線應有利于積雪滑落,而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,可選擇構件受拉力為主的懸索結構體系。

結構的布置要根據體系特征、荷載分布情況及性質等綜合考慮。一般說要剛度均勻,力學模型清晰,盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎,柱間抗側支撐的分布應均勻,其形心要盡量靠近側向力(風震)的作用線。否則應考慮結構的扭轉,結構的抗側應有多道防線。框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。

三、建筑鋼結構的加固方式

鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時,亦可采用其它加固方法。

1、改變結構計算圖形

改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法。

(1)改變結構計算圖形的一般加固方法為對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:如增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算;加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性;增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性;在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷;在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。

(2)對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固。如改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構;調整連續結構的支座位置;將結構變為撐桿式結構;施加預應力。

(3)對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固。增設撐桿變桁架為撐桿式結構;加設預應力拉桿。

2、加大構件截面的加固

采用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

3、連接的加固與加固件的連接

鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,并考慮結構原有的連接方法確定。

鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時,應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。

4、裂紋的修復與加固

結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。在修復前,必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜采用修復加固的構件,應予拆除更換。

四、結束語

綜上所述,隨著經濟的發展,鋼結構在建筑加固工程中的應用日趨廣泛,鋼結構是以鋼材為材料制成受力構件的結構,鋼結構住宅以其能使建筑更富有功能化,預工程化程度高,建設成本降低,自重輕,安裝容易,環保節能,抗震性能好等綜合優勢而受到各方面的重視。

參考文獻

[1] 吳耀華,張煜,肖偉,黎文. 廈門國際會展中心大跨懸臂鋼結構設計[J]. 鋼結構. 2000(02)

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