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古建筑结构设计范文1
关键词：建筑；加固技术；结构设计；混凝土结构
中图分类号：TS958文献标识码： A
前言
谈及建筑中已受损部位，通常采取加固处理，对于加固可针对建筑局部或整体而言，但进行加固前势必对被加固部分进行全方位考虑，以被加固部位原结构及其承载能力为前提，尽可能减少损坏其原结构。根据加固具备操作方法便捷、便于施工、工期较短等应用特点，我们要求建筑加固技术应符合施工安全、经济效益高效果可靠，应保证施工方法简单，工期短。
一、分析结构概念设计的重要性
关于结构概念设计，我们需认识力学中结构总体系与分体系间的特性及其关系，且于特定的建筑空间及地理位置、环境下运用整体概念设计对受损部位进行加固处理。基于当前结构设计及其计算理论具有某些缺陷或难以计算，势必强调结构设计的重要性，如关于混凝土结构设计，因弹性理论计算法与塑性理论极限状态下的截面设计得到的结果与实际值间的误差较大，难以确保加固技术的设计是否得以充分发挥其应有的效果，为小化或规避这一问题，认识结构概念设计的重要性至关重要。
二、混凝土结构加固改造方面
1.植筋技术
目前，植筋技术已普遍应用于建筑加固工程中，该技术以普通钢筋与螺栓式锚筋为主，通过连接并锚固混凝土的方式达到加固目的，操作简单且有效。另外植筋不能使用冷轧扭钢筋，能使用光圆钢筋吗？笔者曾经在某工程中看到用直径8mm,的Ⅰ级钢筋运用于剪力墙竖向分布钢筋植筋锚固的实例。JGJ145-2004和GB50367-2006规定不使用光圆钢筋，原因在于光圆钢筋不能形成机械牙键，所植钢筋长期锚固性能不能得到保障。框架结构填充墙拉结筋如果设计光圆钢筋采用植筋方式施工应该允许，而运用Ⅰ级钢筋剪力墙竖向分布筋植筋锚固则不太恰当。
2.托换技术
托换技术适用于对原建筑被加固部位的加固与改造，该技术具有较强综合性，包含了托梁（托梁接柱与托梁换柱）、拆柱或墙等技术，主要由加固、顶升或复位先关结构以及拆除已废弃构件达到加固目的。技术优点：工期短、费用低，但对施工人员要求较高，为保证施工安全，需由技术熟稔者进行。
3.修补技术
常用的修补技术以内部与裂缝修补为主：内部修补。该技术主要针对于建筑中的较大裂缝，对建筑结构的耐久性、安全性及其整体性均有较大影响。以压力泵提供的压力前提下将胶结材料通过压入被修补的混凝土裂缝中达到加固目的。裂缝修补。该技术广泛应用于建筑物中各类裂缝，但需分析混凝土裂缝出现的原因、大小及其特性，后具有针对性的开展封护处理。但目前，该技术除应用于修补外，尚未采用任何与之相对应的加固措施。
三、混凝土结构加固措施
1.增大截面加固措施
该技术应用与建筑原结构同类材料浇筑于钢筋混凝土受弯或受压部位，起着增大截面的作用，提高原结构截面的刚度及其抗弯、抗压性能，达到加固目的。其次，在原结构的浇筑与新浇筑的共同作用下，有效提高被加固结构处的承载能力，进而强化建筑物的性能，例如使用性能与动力性能。技术缺陷：工作量较大、工期长及建筑养护时间长，且完工后明显缩减建筑原空间，对生产与生活造成一定影响。
2.外包钢加固措施
外包钢板加固法广泛应用于我国建筑业中，虽确保了建筑物的受力，但因耗钢量较大，且需于60℃以下及有防护的环境中才得以使用，因此，对施工现场具有一定要求。该技术意在增加受拉、受压钢截面面积，提高截面承载能力及其刚度达到加固目的。常用类型以加固分湿式与加固干式为主，多用加固湿式外包法。相对于前者，干式外包法无需在被加固部位与钢板间粘接任何材料，操作简单。
3.外部粘钢加固措施
采用粘接剂将加固板与建筑被加固部位粘接为整体，以粘钢方式改善原构件的承载能力，延长其使用寿命。该技术具有施工简单，工期较短且对生产与生活影响甚小等应用特点，实践证实完工后，原建筑的外观及净空间变化甚微。因该技术属于较高类施工工艺，要求施工环境需在60℃以下且湿度正常才得以顺利开展加固操作，且操作水准与粘胶工艺对加过效果具有直接影响。另外在化学补强方法中，除外部粘钢加固外，碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法，例如，某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程，由于环境湿度较大，最适于采用碳纤维加固，与其它加固工艺相比，更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点，加固性能均优于目前其它加固方法。
4.预应力加固措施
预应力加固技术有效提高柱、墙体的承载能力，效果显著，且对原构件净空间及外观影响甚小，已普遍应用于混凝土梁、柱及墙等部位的加固工程中。该技术旨在通过外加预应力钢拉杆加固原建筑构件达到加固效果，常用方式以下撑拉杆、预应力水平拉杆及组合型拉杆为主。技术应用优势：降低了被加固部位的应力水平，且提高原构件截面的承载能力。
5.改变受力体系的加固措施
通过增加建筑物的受力点，改变其受力系统达到加固目的。该技术常用类型如下：托梁换柱。基于对建筑物上方受损部位无影响下，于建筑物下方砌或更换梁柱达到加固目的。增设受力点。常用弹性支点与刚性支点实现增设受力点，旨在减少建筑物结构跨度与改善其变形状态，达到改善原构件承载能力的目的。增设构件法。基于原建筑物构件基础上，根据实际需要增设新构件，达到减少原建筑物受力面积的目的，获取加固效果。该方法普遍应用于厂房建筑中。
四、砌体结构加固措施
1.增设扶壁柱与混凝土外加层
增设扶壁柱技术意在增加截面面积，提高截面承载力，但其加固效果远不及混凝土建筑物较优，且针对其难以抵抗地震，目前，仅限应用于我国非地震区域。混凝土外加层加固技术具备施工简单、适用性较强的应用特点，且因我国已有较为成熟的设计及丰富的施工经验，完工后，显著提高混凝土截面的承载能力。
2.砌体墙增加配筋
比如20ft高的混凝土砌块墙如果配筋足够的话，其抗剪能力可能是不足够的。在现有的墙体中加筋是否可以？当然可以。有数种向墙内安装赶紧的方法。如：从侧面植入钢筋。在混凝土砌块墙体内部按一定间隔（如槽中线间隔为4ft）切竖向槽，植入钢筋后灌入砂浆。这项操作通常是从墙内部开始，以免影响外立面装饰，特别是有砖镶面的混凝土砌块墙更应注意。竖向钻孔配筋。这种方法是从墙体顶部向下钻孔并植入钢筋。和上面的方法相似，竖孔间距由计算分析，两孔中心之间典型距离为4-5ft。孔径一般为4ft，可用普通无收缩砂浆挂怒。也可用FEMA-172建议的聚酯砂浆灌注，这种砂浆有极好工作性和低收缩性。
结语
现如今，由于我国科技的飞速发展以及人们生活水平的不断提高，对建筑结构设计提出了更高的要求，为确保国民生命及财产安全，提高建筑的耐久性尤为重要。在建筑业中，应用加固技术既延长了建筑物的使用寿命，且降低了旧建筑的拆迁机率，减轻了我国社会经济负担及对环境带来的污染，利国利民。
参考文献：
古建筑结构设计范文2
行分析与阐述。
【关键词】：建筑结构 加固方法 技术手段
中图分类号：G278 文献标识码：A 文章编号：
随着现代经济的飞速发展和生活水平的不断提高，人们对建筑的数量、质量和使用功能提出了越来越多的要求，科学技术的进步也促使各种新型结构、新型材料以及新的施工工艺不断出现。为保证建筑工程的质量，促使建筑业健康发展，我国于1997年通过了《中华人民共和国建筑法 ，明确规定：“建筑物在合理使用寿命内，必须确保地基基础工程和主体结构的质量，对已发现的质量缺陷，建筑施工企业应当修复。因此，以严谨的施工态度、科学的加固方法，确保建筑结构稳固性、安全性，具有一定重要的意义。
1.加大截面积加固技术
通过加大截面积的方式，实现建筑结构加固，在构件的外部包裹混凝土，以增加构件的配筋量与横面积，实现结构加固目标。在建筑结构施工中，加大截面积的方法较为传统、常用，因此工艺简单、适用范围广，可应用于各种墙体、梁柱等混凝土结构中。结合构件的加固要求、受力特点等区别，可选择单侧加厚、双侧加厚等方式。为了确保后期浇筑混凝土的正常运行，可适当增设构造钢筋；如果工程以加配钢筋为主，则应增加钢筋的截面积，为了确保钢筋加固后的正常工作，还应浇筑一层混凝土保护层。一般情况下，外包材料多是普通混凝土，如果外包层薄弱、钢筋密集，就可利用细石混凝土，除了利用钢筋配筋之外，还可应用钢板或型钢。通过采取加大截面积的技术方法，在设计构造时，应充分考虑原有部分与新加部分的整体受力情况。在产生受力时，加固结构的结合面就会产生各种应力，以剪力和拉力为主。在弹性塑性阶段，结合面的反向拉力、剪应力等，主要通过新旧混凝土粘合的强度来承担。如果裂缝达到极限状态，就通过贯穿结合面的锚固螺栓或者锚固钢筋而产生被动的剪切力、摩擦力。但是这种方法对现场湿作业的工程量较大，养护时间较长，对正常生产与生活造成一定影响。同时，当构件截面增大后，将对建筑结构的外观及房屋净空产生一定影响。
2.预应力加固技术
预应力加固技术主要通过外加预应力撑杆或者钢拉杆的方式，实现结构加固。也就是说，通过施加预应力，使撑杆或者拉杆受力，对原有结构的内力分布产生变化，降低结构的应力水平，提升结构承载力。预应力加固技术的特点是通过预应力手段，强迫提升撑杆受力或者后加拉杆，减少原结构的应力水平。这样，就可避免一般加固结构中的应力应变滞后现象，发挥改变、卸载、加固结构内力的作用，提升结构承载能力。采取预应力加固技术，根据加固对象的具体差别，可分为预应力撑杆加固、预应力拉杆加固两大内容。一方面，预应力撑杆加固技术，主要加固轴心受压力或者小偏心受压柱，根据不同的柱受力状况，又可分为单侧撑杆加固、双侧撑杆加固两种方式；
另一方面，预应力拉杆加固主要应用于一般的框架结构、网架结构、梁板结构、桁架结构等。鉴于加固的要求以及被加固结构的受力情况不同，又可将预应力拉杆加固分为水平式(正截面的受弯承载力不足)、下撑式(斜截面的受剪承载力及正截面的受弯承载力不足)、混合式(正截面的受弯承载力不足及斜截面的受剪承载力稍有不足)三种方式，分别适用于不同的截面中。有关预应力加固技术，一般适用于跨度较大的结构中，或者采取一般方法难以满足加固效果的情况，但是这种方法不适合在高湿度环境下作业，这种环境下的混凝土结构或者混凝土收缩力有所变大，不利于加固效果。
3.外包钢加固技术
应用外包钢加固技术，利用角钢外包在构件的四角位置，在角钢之间采取缀板连接方式。外包钢加固法可分为湿式与干式两种情况。一方面，湿式外包钢法，在原有构件和型钢之间，利用环氧树脂或者乳胶水泥等粘结，将新旧材料之间进行有效协同，确保工作整体性，但是作业强度较大；另一方面，干式外包钢法，即原有构件和型钢之间没有任何粘结作用，虽然有时候以水泥砂浆填补，但是并不能实现结合面拉力与剪力的传递，难以保障原构件和型钢的整体工作，只能实现单独受力。与湿式外包钢方式相比，干式外包钢的施工更加简单，但是提高承载力的能力远不如湿式外包钢；这种方法基本对原结构构件的截面尺寸更改不大，仅是提高构件承载力，增加刚度与延性，一般在屋架、砖窗间墙、梁、混凝土柱等结构构件、构筑物加固中应用广泛。这种外包钢加固技术，尤其应用于不需要增大截面尺寸的工程中，可极大提高承载力的轴心与偏心，施工的工作量小、效率高、质量好，但是用钢量较多，加固成本高。
4.外部粘钢加固技术
外部粘钢加固法，主要利用粘贴剂，与加固设计相符，将钢板粘贴在钢结构或者混凝土表面，共同产生作用力。外部粘钢加固技术的优势在于：施工便捷、效率高，基本不会改变构件外观及使用空间，提高了结构构件承载力。当采取外部粘钢加固技术时，一般将钢板粘贴在梁底的受拉位置，增加梁的承载力，如果在梁的侧端粘贴钢板，也可保障梁的斜截面承载力。当前，外部粘钢加固技术主要应用干受拉构件或受弯构件的补强加固工程中，要求环境温度控制在60℃以内，相对湿度则小于70％，且没有化学腐蚀。如果工作条件不能满足以上条件，则要采取对应的处理措施。另外，外部粘钢加固技术对施工工艺的要求较高，需要确保施工队伍韵专业性，提高施工质量。
5.增设支点技术
增设支点加固技术，主要通过增加支撑点的方式，降低结构的计算跨度，以控制结构内力，提高承载力。这种方法既简单又可靠，但是会对使用空间造成一定影响，一般适用于网架、桁架、板、梁等水平结构的加固施工中。
结合新增加支撑结构的变形特质，应用支点法可分为弹性支点与刚性支点两种方式。弹性支点主要通过支撑结构中的桁架或者受弯力作用等，间接传递荷载力。由于支撑结构变形与被加固结构变形属于同一个数量等级，那么支撑结构应按照弹性支点来考虑，涉及到复杂的内力分析技术；刚性支点通过轴心受拉或者轴心受压等荷载力，直接传递到柱子或者基础构件部分。这种方法的内力计算较为简单。相对来说，采取刚性支点技术加固，可较大提高结构的承载能力，而弹性支点则对空间使用的影响程度较低。
6.结束语
总之，建筑结构加固的技术方法较多，本文介绍了几种常见方法。为了在实际加固工程中选择最合理、最经济的方案，还应加深学习与交流，以应用更多先进加固技术，实现经济效益与社会效益。
【参考文献】：
古建筑结构设计范文3
关键词：建筑；结构； 加固； 改造技术
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
中国分类号：TU318文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02
前言
20世纪50、60年代国家开始建造了大批钢筋混凝土厂房和公建、办公楼。这些房屋使用至今也有三十四十年的历史，由于使用维修不当或者建造质量原因，许多房屋存在这样或那样的问题，有些相当严重，危及结构安全。 由于土建投资大，所以尽管房屋存在一些问题，往往不会因此拆除重建，采用结构加固改造的办法，只要花少量的投资来维修、加固就可以恢复其承载力，确保安全使用，另外由于新的使用要求，房屋要改变用途或进行夹层等也需要对原结构进行加固，所以，今后的加固工程量是很大的。从事加固行业是有很大的发展空间的[1]。
建筑结构设计中常用的加固技术
一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害（如火灾、腐蚀、冻害）或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象，所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发（如加大载面法等）减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径（如增加支撑法等）从而降低结构构件的受力，最终达到加固的目的。
2.1、混凝土结构加固方法[2]
混凝土结构加固方法包括直接加固和间接加固两大类,设计和施工时可根据环境、实际条件以及使用要求选择合适的加固方法。
直接加固方法：直接加固的一般方法有:加大截面加固法，该方法具有已经成熟的设计方案和足够的施工经验可循，并且施工工艺适应性强，操作简单易行，适用于板、梁、墙、柱以及一般构筑物混凝土加固,但不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。钢筋混凝土外加层加固法:该方法是一种复合截面的加固法，加固改造之后可以提高建筑载力；钢筋水泥砂浆外加层加固法:也是属于复合截面加固法的一种，施工简单，并且技术成熟，但是建筑加固之后，在提高承载力方面不如钢筋混凝土外加层加固法；增设扶壁柱加固法，是加大截面加固的一种方法，其优缺点与钢筋水泥砂浆外加层加固相差很小，但是此种加固法难以满足建筑抗震的要求，所以一般仅应用于非地震区[3]。
间接加固的方法有:预应力加固法,使用该加固方法降低加固构件的应力水平，增强了加固改造的效果，并且大大提高了建筑结构的承载力，但这种方法影响建筑结构的外观，一般加固于跨度较大或是大型结构；增加支撑加固法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减少使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固；结构体系加固法，建筑结构设计存在缺陷时，这种加固方式能够改善建筑整体设计缺陷，提高建筑结构的刚度。承载能力甚至是满足抗震要求。
2.2、砌体结构间接加固方法
砌体结构简洁加固法分为：无粘结外包型钢加固法、预应力撑杆加固法、Helifix无应力加固修复系统。
无粘结外包型钢加固法属于传统加固方法的一种，其便于现场施工，相比于其他的施工方法，更适合于在建筑结构不允许增大原构件截面的情况，施工作业少，同时又能提高截面承载力的砌体柱的加固，需要指出的是，采用这种加固方式必须采用钢结构的防护措施，所以导致加固成本高。
预应力撑杆加固法[4]
该法在提供砌体柱的承载能力方面大大提高，加固效果明显，但是不能在高于60摄氏度的环境中施工，更多的适用于高应变以及高应力的加固结构。
Helifix无应力加固修复系统
Helifix无应力加固修复系统是一种新型的结构加固修复系统，在自然中地震等恶劣的自然环境或是荷载引起的应力突然增加，导致建筑结构承载力，结构开裂或是失效的情况下进行加固修复，此种加固技术特点是迅速、灵活又比较经济。Helifix无应力加固修复系统可提供多种连接技术，广泛应用于房屋、教堂、桥梁等的加固改造施工过程中。
2.3、钢结构加固方法
钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。经鉴定需要加固的钢结构，根据损害范围一般分为局部加固和全面加固，当有成熟经验时，也可采用其他的加固方法。局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固，有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法。全面加固是对整体结构进行加固，有不改变结构静力计算图形加固法和改变结构静力计算图形加固法两类。增加或加强支承体系，也是对结构体系加固的有效方法。增加原有构件截面的加固方法是最费料最费工的方法。
目前，我国在建筑结构加固的技术水平上加强了基础承台和锚固、钢筋等，在实施加固过程都要做到技术专业。特别能承受拉力、载力不仅这样材料不会引发膨胀力，实施起来方便也省力。
新型建筑结构加固改造技术[5]
3.1、SRAP加固技术
加固目的提高或恢复建筑结构的承载力和刚度，加固方式是利用AP 树脂砂浆和SR 增强材料, 用预应力的概念对桥梁实施加固的方法。为了充分发挥高强SR 加固材料的强度，SRAP 加固方法导入了预应力的概念,通过膨胀螺栓锚固于结构两端, 软钢丝的两端用螺旋扣环固定于膨胀螺栓上, 通过把丝扣反向的螺旋扣环旋紧施加预应力。SRAP 加固技术可以应用于桥梁、隧道、渡水槽、工业与民用建筑等方面的加固改造过程中。
3.2、消能减震加固技术
传统的抗震方法是房屋上部结构和基础牢牢地连接在一起，地震时，地面运动能量经过基础输入到房屋结构，致使房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。耗能减震加固技术的主要思想是把结构物中的支撑、剪力墙等构件设计成耗能部件或在结构物的节点或连接处装设阻尼器，在风载或小震作用下，耗能杆件和阻尼器处于弹性状态，当在强烈地震作用下，耗能杆件或阻尼器率先进入非弹性状态，结构产生较大阻尼，耗散大量地震能量，使主体结构避免进入明显非弹性状态，从而保护主体结构在强震中的大幅度的损坏。
3.3、碳纤维加固技术
碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。
四、总结
作为建筑结构方面新型技术，结构的改造加固对建筑物的使用寿命具有很大的影响，同时，对促进旧城改造，建设资源节约型等具有重要意义，对可靠性不足或业主要求提高可靠度的承重结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施，使其具有现行设计规范及业主所要求的安全性、耐久性和适用性，加固改造技术日新月异，体现了现代新技术、新产品、新工艺、新设备的最新成就, 无可否认, 任何一种加固方法都是在原有结构上作用的, 其目的是恢复或提高桥梁的承载力, 每一种的加固方法都不是万能的，只有考虑实际施工情况才可以将风险降到最低，。我国的建筑加固业伴随着市场的需求迅速发展起来, 预计今后相当长的一个时期, 对既有建筑物结构的改造加固工程的发展潜力非常大。
参考文献
[1]尹跃刚;;简述建筑结构的加固方法与施工[J];科技与企业;2011年11期
[2]郑先元;;既有建筑结构鉴定与加固技术概述及应用[J];现代物业(上旬刊);2011年01期
[3]徐忠根,周福霖,孔玲;国内外建筑隔震改造加固概述[J];华南建设学院西院学报;1999年02期
古建筑结构设计范文4
关键词：框架结构：加固设计；原则；措施
中图分类号：TU2文献标识码： A
1建筑框架结构的应用范围和特点
框架结构可以设计成无铰框架、超静定的双铰框架或静定的三铰框架。混凝土框架结构可适用于办公楼、学校和民用住宅等；钢结构框架可以用于特殊用途的建筑物、多层工业厂房和跨度较大的公共建筑，如轻工业车间、造船厂、火车站、商场、剧场等。框架结构建筑具有很多优点，自重较轻、空间可以灵活分割，节省建筑材料；可以比较灵活的配合建筑的平面布置，便于安排较大的建筑空间结构；框架结构中使用的柱、梁等构件易于定型化和标准化，缩短建筑施工工期；现浇混凝土框架结构的刚度较强，整体性较好，合理的框架结构设计能起到良好的抗震作用，能根据设计需要将柱或梁的截面浇注成各种形状
2建筑框架结构的设计要求和原则
2.1建筑框架结构设计时应当满足以下要求
（1）梁和柱的截面尺寸
框架结构中梁的截面宽度应≥200mm，截面的宽高比应≤4，截面的高与净跨比应≥4；柱的截面宽度和高度应≥300mm，圆柱的直径应≥350mm。
（2）梁和柱的钢筋配置
梁端纵向受拉钢筋的配筋率应≤2.5%，一级梁端截面的顶面和底面纵向钢筋配筋量的比值应≥0.5，二级或三级应≥0.3。梁端加密区的箍筋肢距一般≤200mm，二级和三级箍筋肢距应≤250mm，四级箍筋肢距应≤300mm。柱端纵向受拉钢筋的配筋率应≥0.2%，二级框架结构中柱的箍筋直径应≥10mm，箍筋肢距应≤200mm。三级框架结构中柱的箍筋直径应为6mm，四级框架结构中柱的箍筋直径应≥8mm。如果剪跨比和支柱比不大于2，箍筋间距应≤100mm。
2.2建筑框架结构的设计时应当遵循以下原则
为了起到良好的抗震效果，建筑框架结构可以设计成双向的梁柱体系，采用刚接连接；大跨度的阳台或雨篷等框架结构设计时，应充分考虑梁的抗扭性；出屋面的楼梯间或电梯间不能采用砖混框架结构；电梯井壁的框架结构以粘土砖砌筑为宜，不能使用砖墙承重的框架结构；电梯井处的柱可做成L型，或将柱外移，柱构件不能向电梯井处伸出。
2.3在进行设计时需要考虑的情况大致有以下几点：
（1）房屋在建造时采用什么样的构造以及其设计的整体造型应该如何；建造房屋的用途，比如是用于学校，用于办公，用于商场、超市还是其他情况等等；建造的房屋可以投入使用的年份是多少，什么时候开始维修；房屋所处的地理位置，如是否处于地震多发区，是否处于洪涝多发区等，根据这些情况需要对房屋进行加固设计；而所需要的材料应该用多大密度，房屋的坚固程度，等等这一系列的需要从结构上进行规划的问题要在这一阶段进行严密的分析，寻找到具体的解决方案。
（2）在设计房屋时，房屋设计需要多少的高度；各类管道的安装和线路的安装应该采用何种方式；房屋所能承受的重量；建造的地基坚固度和高度；是否会由于地表或地下其他一些因素影响房屋建造等的情况都要在地基建造之前考虑清楚。
（3）对于钢筋和混凝土的要求。钢筋要根据国家标准对于不同的建筑采用不同密度的钢筋，充分考虑到建筑物的坚固耐用程度。而混凝土则要根据地域和地理环境的不同在设计和具体施工的过程中对于混凝土的抗压能力，防水能力，坚固程度等等进行分门别类的进行选择，以求建筑物的稳固耐用达到国家规定的同时能够符合人们的使用水平和要求。
（4）在设计建筑物时，火灾也要在考虑范围内。尽量避免使用易于燃烧的材料，提高房屋的耐水性、抗压性的同时也要注意房屋的耐火程度。
（5）设计中，还要对开工建造后的具体实施阶段提出一定的注意情况。比如某些材料应该如何应用，结构中应该如何进行各个工队之间的建造的先后顺序及他们的配合等等。
（6）在设计过程中，任何设计都要留有一定的余地，避免突发状况的发生。
3提高建筑框架结构加固设计水平的技术策略
加固设计方法可以有很多种。其中包括对于混凝土进行加工，对房屋的砌体结构进行加固改造，对所用的钢料进行加固等方面。一般来说，加固的途径有以下几种：
3.1基础平面图和详图的设计
地基较软或不均匀的建筑适合选用柱下条基。如果节点基础下有枯井或防空洞时，可以使用较大的厚板跨过。混凝土的节点基础下应当做垫层，如果基础下有防水层，应充分考虑防水层的厚度。如果建筑物的地下室外墙是混凝土，对应楼层的基础梁可以取消。沉降缝两侧的墙体基础必须分开，地面以下的伸缩缝和抗震缝等不能设缝，应加强与地面的连接。如果新建的建筑物周围有建好基础，建筑物的基础应当浅于周围建好基础。基础之间的净距离应当大于两者高差的1.5倍或2倍。
3.2梁详图的设计
如果梁上有挑梁端部或次梁处，应当在梁上附加吊筋和箍筋，优先考虑附加箍筋。梁上的水箱和小柱下，不用加附加箍筋，在结构设计的总说明处画对应的节点。当建筑物的外部梁之间跨度较小是，各个梁高应相等。当建筑梁底与外窗顶部距离较小时，应当将梁高加大至外窗顶部。建筑外部框架的梁外皮应与柱外皮平行，柱与梁之间的偏心应当大于柱宽的1/4，小于柱宽的1/3。
3.3柱详图的设计
如果建筑框架地上结构为圆柱，低下结构应改为方柱，便于施工。圆柱的纵筋数量应多于8根，箍筋采用螺旋箍，并在柱详图中标明柱端部的水平段。方柱的箍筋应选择井字箍，并按照严格的规范要求加密。幼儿园内不能用方柱，防止方柱对儿童造成身体伤害。对于异型柱结构，一排梁纵筋的根数不应过多，柱端部的纵筋不能过密，避免节点处混凝土浇筑出现困难。柱构件应尽量选择强度较高的混凝土，减少断面处的尺寸。
3.4可以添加钢料进行加工。
这种方法就是指在设计的过程中，为了达到加固房屋的目的，对于某些部分的钢料使用或者对于整栋房屋在建造过程中的钢料使用预算增加。或者也可以通过将某些部分用钢料代替，如将铰链接换成用钢链接，或者改变材料原有的长度、宽度、增加受力面等，提高房屋的承载能力和承载水平。
3.5可以加大所使用的物理截面。
如通过对于建筑条件和建筑材料的考虑，使所应用的材料在可加固的范围内应该尽量符合所处的地理环境和地质条件，同时在充分考虑材料的性能等的方面入手，在可利用的范围内对材料进行焊接和其他加工，加大受力面积，同时避免材料在使用过程中出现的变形情况。
3.6提高设计人员专业素质
建筑框架结构设计人员应当结合建筑特点和设计要求，不断提高自身的专业知识和实践能力，满足人们对建筑的要求。嵌固端楼板、嵌固端上下层刚度比和建筑结构抗震缝与嵌固端位置之间的协调性等问题，是技术人员和设计人员工作的难点，设计人员设计时应全面考虑各个环节，以免对日后的施工工作和结构设计造成影响。
4.结构加固类型
加固设计原则上既要满足结构抗震安全性及正常使用的基本要求，又要在加固改造后尽量不增加或少增加荷载，减少对原结构的损伤，同时满足造价、工期、施工难度等的合理性。具体到工程，此工程为全建筑框架的结构，地上为6 层，地下 1 层。因为一些其他的原因此工程施工到第四层的时候停工，期间相隔两年时间，防护措施不到位。现在准备重新开工，业主提出两层西南角增设卫生间、轴外雨棚板面能放置 4 只 3 匹空调室外柜机。二层局部结构如图 1。施工之前进行相关检测发现，混凝土强度基本符合规范要求，然而在 2 层、3 层结构的部分梁底面出现了 0.5～1mm 间距不等的细小裂纹，结构存在着混凝土震捣不实，有胀模和跑模，还有局部钢筋外露，有着锈蚀等现象，配筋也没有严格按照规范要求进行
4.1悬挑梁的加固处理
悬挑梁XL2负载增加，需要加固处理，但加固处理不能采用梁上部的处理方法，因为这会出现超筋的情况。通过进行计算分析，为了改变其受力情况来进行加固，可以采取加腋方法来加固，其中钢筋要与原梁柱进行锚固处理，最适合的方法就是钻孔植筋方法，下图是具体的处理方法及尺寸情况。
4.2柱“烂根”、错位的加固处理
在框架底层中柱 KZ1 的柱脚（±0.00 米）处堆有部分建筑垃圾及杂质，这个部位的混凝土略显酥松，还有部分钢筋外露且出现锈蚀，纵筋不贯通，柱截面还有上下错位的情况。为了能够保证施工的便利性及保证加固质量，需进行柱截面的加固。具体措施是先将柱根周围疏松的混凝土清除掉，在露出主纵筋后配以同原框架柱的钢筋，之后再浇水湿润，构件表面无明水情况下，浇筑高出原混凝土一个强度等级的新混凝土。在新浇筑的混凝土中插入接长的钢筋，柱下端采用化学植筋，上端采用焊接连接，钢筋的锚固长度要符合规定的要求。
4.3粘钢加固处理
在粘钢的选材方面要选择 6mm 厚的钢板，然后采用Q235 钢板进行加固，再用冀研牌 SKY- I 型粘钢结构来将钢板粘结在一起。在用粘钢加固处理的过程中也需要进行卸荷处理，处理的方法与使用碳纤维加固的工艺相同。在卸荷处理后，也需要对黏贴面的平整度进行修整，避免进一步损坏原结构墙体，开凿部位必须要用静力水钻密布切割，再清除掉表面的污垢和杂质，保证平整。
4.4碳纤维加固处理
对于工程中出现的细小裂纹，则灌缝处理后进行局部粘贴碳纤维布。在采用碳纤维进行加固的时候，一般最常用的材料是进口的 30 型碳纤维材料。胶水也要使用与其相配套的胶，对于碳纤维的要求也有相应的规定，宽度大概在 100～200mm 之间。为了保证其加固效果，在进行加固处理的时候还需要进行卸荷处理，这就需要借助数显液压千斤顶来卸除某些荷载。进行处理过后，还需要对构件的表面进行平整和清洁，有必要将构件表面的污垢以及杂质清除干净，对于不平整的地方要进行修补或者打磨，使得结构粘贴面能够保证平整。粘结施工的质量好坏对碳纤维加固的效果有着很直接的影响，其加固处理必须按照一定的流程来进行施工，也就是构件表面处理加固构件卸荷配制粘结剂涂敷结构胶粘贴碳纤维养护固化。
5结语
框架结构设计的加固设计对于提高房屋的抗压能力和抗震能力很有效果，对于我国南方或者一些地震多发区的房屋也十分适用。房屋的坚固度的提升，可以避免人们在遭遇自然灾害时，很多人因为房屋不坚固而被砸死、砸伤，同时给救援队提供更多的救援时间。
6.参考文献
［1］王锏．论述建筑框架结构设计的有效性问题［J］．中国科技纵横，2011(21):218-219．
［2］陈义．浅谈钢筋混凝土框架结构的优化设计［J］．中外建筑，2009(4):178-179．
古建筑结构设计范文5
【关键词】木结构；古建筑；设计
一、木结构古建筑的火灾特点
1、燃烧强度大
木结构古建筑的建筑构件大多采用松、杉柏香樟等含油木质材料制作，木材用量多，火灾荷载大，而且年代久远，特别是寺庙建筑常年香火缭绕，木构件极为干燥，加之表面涂刷油漆，火灾时，燃烧猛烈，火场中心温度可达 1200 度以上。
2、火势发展快
木结构古建筑发生火灾时，火焰、热烟气在室内向上升腾，首先沿着殿堂垂直布置的木构件，以及悬挂的垂幔、幔帐、柱棉、飘带、天帐等装饰品迅速向上蔓延。火灾蔓延至屋顶部位后，又会迅速沿屋顶向水平方向发展蔓延，再加上室内空气对流条件好，极易造成全面燃烧。同时，大多数木结构古建筑相互毗邻，通廊相连，火势一旦突破着火建筑门窗会引起延烧，强烈的热辐射也能导致毗邻建筑着火。
3、屋顶易倒塌
木结构古建筑发生火灾后，其倒塌的规律一般是屋顶首先倒塌，墙柱后塌。这是由于古木建筑火灾首先是垂直向上蔓延，且其屋顶的屋架、桁、檩等构件截面积较小，而柱、梁截面积较大。火灾时，古木建筑整体倒塌的时限持续时间较长。
4、文物易受损
木结构古建筑不仅自身价值无法估量，而且其室内通常还珍藏有大量经典、书画、匾额等各类古代艺术珍品。火灾时，木结构古建筑本身及室内文物极易受到破坏，甚至直接被大火烧毁，而且用水扑救还会使木构件加速腐朽，忌水的文献史料、泥塑、唐卡、壁画等也会遭受损坏。
二、木结构古建筑防火设计的原则
1、预防火灾发生
随着社会经济的发展，古建筑内用火、用电、用油、用气剧增，火险因素随之日趋增多，如果疏于防火管理，极易引发火灾事故。通过建筑防火设计工作，合理确定与古建筑使用功能相匹配的建筑耐火等级，严格控制建筑内可燃、易燃物和内装修材料，设计安全可靠的供电、供气、供油、供热系统，可以提高古建筑本身的安全度，有效预防古建筑火灾发生。
2、防控火灾蔓延
原有木结构古建筑防火设计中大多没有防火间距的概念，当古建筑某一部位着火时，极易迅速蔓延。通过在建筑防火设计工作中，应用防火间距和防火分区分隔技术.合理确定建筑防火划距，严格划分防火分区，设置避难空间，充分利用防火墙，防火门窗、防火卷帘、防火阀、防火封堵材料等防火分隔设施，可以将火灾控制在一定范围，严防火势蔓延甚至“火烧连营”，从而最大限度地减少火灾损失。
3、畅通生命通道
木结构古建筑一旦起火并失控，其产生的火焰和高温、有毒烟气将对建筑内生命造成严重危害。在此情况下，如果古建筑缺乏必要的安全疏散措施，建筑内的人员将来不及疏散逃生，极易造成群死群伤，给家庭和社会带来不可挽回的损失。因此，通过在古建筑防火设计中工作中应用，应用安全疏散和烟气控制技术，合理设置安全出口、疏散通道、应急照明装置、疏散指示标志等安全疏散设施和自然排烟、正压进风、机械排烟等防烟排烟系统，可以保障人员安全疏散，最大限度地减少火灾人员伤亡。
4、创造扑救条件
木结构古建筑起火且扩大成灾后，需要消防力量及时、有效处置。因此，通过在建筑防火设计中应用平面布置技术，合理设置消防水源、消防车通道、消防登高场地等建筑灭火救援设施，可以确保火灾时消防人员及各类消防车辆、装备能够顺利靠近或进入古建筑实施灭火救援，及时、有效的扑灭火灾，抢救遇难人员。
三、木结构古建筑防火改造设计的主要内容
木结构古建筑防火设计涉及内容很多，主要包括总平面布置、防火间距、建筑结构和耐火等级、建筑材料防火、防火分区分隔、安全疏散、防烟排烟、消防设施、建筑防雷等建筑防火技术方面的设计。
1、总平面布置
木结构古建筑的总平面布置要满足城市规划和消防安全的要求。一是要根据建筑物的使用性质、规模、建筑高度、建筑体积及火灾危险性等，从周边环境、地势条件、主导风向等方面综合考虑，合理选择建筑位置。二是要根据实际需要，合理划分储存区（包括露天储存区）、辅助设施区、行政办公和生活福利区等。三是为了防止火灾时因辐射热影响导破火势向相邻建筑蔓延扩大，并为火灾扑救创造有利的条件，在总平面布置中，应合理确定古建筑与各类建（构）筑物、堆场、储罐、电力设施及电力线路之间的防火间距。四是应根据各建筑物的使用性质、规模、火灾危险性，考虑扑救火灾时必需的消防车通道、消防水源和消防扑救面。
2、建筑结构防火改造设计
建筑结构的安全是整个建筑的生命线，也是建筑防火设计的基础。建筑物的耐火等级是研究建筑防火措施、规定不同用途建筑物需采取相应建筑防火措施的基本依据。在建筑防火设计中，正确选择和确定建筑物的耐火等级.是防止建筑火灾发生和阻止火势蔓延扩大的一项治本措施。现存木结构古建筑构件的耐火极限和燃烧性能达不到规范的要求，可采取适当的方法加以解决。常用的方法主要有：在木构件表面涂刷防火涂料做耐火保护层；对木结构做耐火吊顶和防火保护层包敷等等。
3、建筑材料防火改造设计
木结构古建筑中的建筑材料绝大部分是可燃的，而且由于涂刷油漆，燃烧后产生大量的烟雾和有毒气体，给火灾扑救和人员疏散造成严重威胁。为了防止火灾的发生，或阻止、延缓火灾的发展，最大限度地减轻火灾危害，必须对可燃建筑材料的使用及其燃烧性能进行有效的控制。木结构古建筑材料的防火改造设计应当遵循的原则是：对材料进行阻燃处理；与电气线路或发热物体接触的材料应采用不燃材料或进行阻燃处理；楼梯、通道和供人员疏散的走道内应采用不燃材料。
4、防火分区分隔设计
木结构古建筑的建筑空间大，火灾时燃烧面积大，蔓延扩展快，因此在建筑内实行防火分区和防火分隔，可有效的控制火势的蔓延，既利于人员疏散和扑火救灾，也能达到减少火灾损失的目的。防火分区包括水平防火分区和竖向防火分区。水平防火分区是指在同一水平面内，利用防火隔墙、防火卷帘、防火门及防火水幕等分隔物，将建筑平面分为若干个防火分区、防火单元；竖向防火分区指上、下层分别用耐火的楼板等构件进行分隔，对建筑外部采用防火挑檐、设置窗槛（间）墙等技术手段，对建筑内部设置的敞开楼梯、中庭等采取防火分隔措施等。
5、安全疏散设计
人身安全是消防安全的重中之重，以人为本的消防工作理念必须始终贯彻于整个消防工作，从特定的角度上说，安全疏散设计是木结构古建筑防火改造设计中最根本、最关键的技术，也是建筑消防安全的核心内容。保证建筑内的人员在火灾情况下的安全是一个涉及建筑结构、火灾发展过程、建筑消防设施配置和人员行为等多种基本因素的复杂问题。安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。
木结构古建筑安全疏散设计的重点是：安全出口、疏散出口、紧急出口以及安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离。基本要求是：每个防火分区内最好保证有两个安全出口；疏散路线必须满足室内最远点到房门，多层古建筑保证房门到最近楼梯的行走距离限值；疏散方向应尽量为双向疏散；疏散宽度应保证不出现拥堵现象，并采取有效措施，在清晰的空气高度内为人员疏散提供引导。
6、防烟排烟设计
烟气是导致木结构古建筑火灾人员伤亡的主要原因，如何有效的控制火灾时烟气的流动，对保证人员安全疏散以及灭火救援行动的展开起着重要作用，而且火灾时，如能合理的排烟排热，对防止建筑物的轰燃、保护建筑也是十分有效的一种技术措施。烟气控制的方法包括合理划分防烟分区和选择合理的防烟、排烟方式。划分防烟分区是为了在火灾初期阶段将烟气控制在一定范围内，以便有组织的将烟气排出室外，使人员疏散、避难空间的烟气层高度和烟气浓度处在安全允许值之内。防排烟系统可分为防烟系统和排烟系统。防烟、排烟是烟气控制的两个方面，是一个有机的整体，在建筑防火设计中，应合理设计防烟、排烟系统。
总之，木结构古建筑以木材为主要建筑材料，是建筑易于起火的最主要原因。因此我们要加强对木结构古建筑的设计，有效预防和减少古建筑火灾事故的发生，最大限度降低火灾事故损失。
参考文献：
[1]梁思成.中国建筑史[M].天津：百花文艺出版社，2005.5
[2]郭白莉，刘兴.现代技术下的木结构建筑[J].华中建筑，2006，24（7）：75―88.
[3]翁文国，范维澄.中国古建筑防火研究[J].消防科学与技术，2001，9（5）：20―22.
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古建筑结构设计范文6
关键词：钢结构建筑；加固方式；设计；优点；结构布置；概况；国民经济
钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。并且由于构件可以工厂化制作，现场安装。因而大大减少工期，由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保。因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。目前钢结构建筑在高层建筑上的运用日益成熟，逐渐成为主流的建筑工艺，是未来建筑的发展方向。
一、钢结构建筑的概况
钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作，现场安装。因而大大减少工期，由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保。因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。目前钢结构建筑在高层建筑上的运用日益成熟，逐渐成为主流的建筑工艺，是未来建筑的发展方向。
二、钢结构选型与结构布置设计
与混凝土结构相比它是环保型和可再次利用的、易于产业化的结构，发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构。在钢结构设计的整个过程中都应该强调的是概念设计，它在结构选型与布置阶段尤其重要，对一些难以作出精确性或规范规定的情况，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系，破坏机理，震害，试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施，运用概念设计可以在早期迅速有效地进行构思，比较与选择，所得结构方案往往都易于计算，概念清晰，定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算，同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
钢结构通常是框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构形式，其理论与技术大都成熟，亦有部分难题没有解决，或没有简单适用的设计方法，结构和选形式，方应考虑它们的特点，基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落，而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉力为主的悬索结构体系。
结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础，柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线。否则应考虑结构的扭转，结构的抗侧应有多道防线。框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
三、建筑钢结构的加固方式
钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。
1、改变结构计算图形
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。
（1）改变结构计算图形的一般加固方法为对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：如增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性；增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性；在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷；在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。
（2）对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固。如改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载；改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；调整连续结构的支座位置；将结构变为撑杆式结构；施加预应力。
（3）对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固。增设撑杆变桁架为撑杆式结构；加设预应力拉杆。
2、加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3、连接的加固与加固件的连接
钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。
钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
4、裂纹的修复与加固
结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。
四、结束语
综上所述，随着经济的发展，钢结构在建筑加固工程中的应用日趋广泛，钢结构是以钢材为材料制成受力构件的结构，钢结构住宅以其能使建筑更富有功能化，预工程化程度高，建设成本降低，自重轻，安装容易，环保节能，抗震性能好等综合优势而受到各方面的重视。
参考文献
[1] 吴耀华，张煜，肖伟，黎文. 厦门国际会展中心大跨悬臂钢结构设计[J]. 钢结构. 2000（02）
