古建筑结构设计范例6篇

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古建筑结构设计

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:建筑结构;设计;安全

最近几年,我国建筑行业发展迅速,形势喜人,取得了辉煌成绩。但由于我国建筑行业规模越来越大,复杂程度越来越高,不可避免的出现这样那样的问题。即使有的建筑结构设计是好的,但是其安全性往往会存在问题。在建筑工程界,如何提高建筑结构设计的安全度,成了大家广泛关注的问题。而建筑设计又是一项复杂而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全性。为确保建筑物的安全性,本人分析了建筑结构设计安全性存在的几个问题。

一、建筑结构设计中存在的安全隐患

1. 抗震度不够。前几年的汶川大地震及今年的玉树地震造成的损失足以说明我国一些地方的建筑抗震性很差,未达到我国规定的标准。因此保证建筑物的抗震性能是减少地震发生时人员伤亡及财产损失的重要问题。在建筑结构设计中提高抗震设计水平是提高建筑结构设计水平的一个重要方面。关于建筑物的抗震性能设计,我国颁布了《建筑抗震设计规范》,为我国的建筑抗震设计提供了依据。《规范》中规定:“小震(超越概率63%)不坏、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”。而一些建筑公司领导对建筑物的抗震性能的重视程度不够,导致了公司员工也不重视抗震性,尤其是建筑结构设计人员。有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透,设计过程中个别忽略抗震性原则,造成了建筑物施工过程仅仅是一个表面工程,而实质是建筑物并不具有真正的抗震性能。这种现象在我国不少地区屡见不鲜。当然我国地域辽阔,各个地区的情况不同,地震几率与地震级别各有不同。不能恪守规则,不了解实际情况进行设计。建筑结构设计者要根据地区的实际状况,选择不同的抗震规范,以免造成不必要的浪费。

2.结构设计中偷工减料,钢材不足导致功能减弱。一方面在结构设计中,一些建筑公司为节省开支,获取高额利润,过度节约钢材等偷工减料,不重视建筑物的质量及安全性,导致建筑物中钢材等材料的性能减弱,进一步导致建筑物的质量不过关,安全性下降。我国对建筑物钢筋的配筋率有明确的规定,建筑物的不同部位,其配筋率是不同的。建筑设计公司的设计人员要高度重视建筑物的配筋率,对施工过程进行实时监督。另一方面,一些小的建筑公司为节省开支,使用中小城市现在还在发展的冷轧变形钢筋。这种钢筋强度高,脆性大,韧性小,且对建筑抗震不利,就是因为可以节省钢材,进而节约开支,所以,一些小建筑公司为牟取利益不惜不顾人们的生命安全使用不符合规定的钢材。

3.建筑结构设计不合理。由于建筑结构设计者的知识和经验不足,导致其设计的建筑结构不合理,存在安全隐患或其他问题。有些设计者安全意识薄弱,只顾建筑设计的美观而不顾建筑质量,或者明知道公司要求的设计形式行不通,为了保住自己的饭碗而不提出异议,纵使悲剧上演。这种人员虽然只是建筑结构设计行业中的极少数,但他们的存在也非常值得重视。因此设计人员要人人自危,不能只考虑公司利益,也要切身为顾客考虑,学会换位思考。设计人员要全面考虑情况后,再进行设计,并把不合理的设计或只顾美观不顾质量的设计扼杀在襁褓中,不要等到造成恶果时,再想补救措施。

二、提高建筑结构设计中安全性的措施

1.提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视意识。结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理论知识作为基本功,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要精益求精,重视每一个基本构件的设计,并做到知其所以然,并深刻理解规范和章程的含义,密切配合建筑工程,在工作中做到事无巨细,善于反思和总结工作经验和教训,为以后的工作积累经验。结构设计人员要转换自己的陈旧思想,正确对待抗震性能的重要性,为人们的生命财产负责,发挥自己的主导作用,对工作负责,应用自己的个人才智,控制建筑结构设计的安全性能水平,让自己设计出来的作品体现自己的人本意识,积极配合国家以人为本的政策。

2. 严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构。随着建筑业进一步的发展,建筑结构越来越被重视。国家也出台了一些相应的规定。而一个国家的规定不仅仅是技术性的,还具有很强的政策性。而且这些规定是与时俱进的,要不断修改,我们不能仅仅满足于过去的设计标准。为了提高建筑的质量,消除安全隐患,建筑设计人员要谨守本责,对建筑过程中不符合国家相关规定的行为及时提出异议,并提出解决措施,以避免或减少类似情况的发生,使建筑结构设计更多的为人们考虑周全。同时,建筑结构设计人员对存在违规行为且屡教不改的人员要及时举报,以免造成更严重的损失。

3.开展科研,创新设计软件。工欲善其事,必先利其器,道理是显然的,这对于任何行业都适用。随着建筑事业的发展,特别是现今建筑行业的飞速发展,建筑结构设计的内容越来越复杂,难度越来越大。从另一个角度来说,我国建筑结构设计对设计人员知识的深度和广度有了更多的要求。在此种情况下,现有的结构设计程序已不能满足设计人员的需求。例如有些力学模型不能适应比较复杂的结构和构件形式,对某些构件的承载力设计处理不理想或计算不准确,这对建筑物的安全性缺乏保证。同时计算机程序的内容和功能直接影响结构设计水平。有时为了解决生产问题,配合软件的能力,只能把计算过程简化以满足计算程序的能力。所以,提高结构设计中建筑的安全性,首先要开发出一款高精度软件,这就需要设计者和计算机程序专业人员合作去完成软件开发,推新创新,不安于现状,勇于承担起这个任务。

三、结语

通过对以上建筑结构设计中存在问题的剖析,可以加强建筑结构设计人员重新认识自己工作的重要性,明确自己的责任,提高对结构设计质量安全问题的辨别能力,积累结构设计中出现的问题作为经验,使建筑结构设计工作行业逐步步入正轨,做到建筑物的设计更安全、更合理。把不与不法违规公司为伍,并切实把国家对建筑物的相关规定落到实处,不与规范,规定打球作为自己的工作原则,为提高建筑结构设计中建筑的安全性出一份力。

参考文献:

[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2013.

[2]徐宜.丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑,20013.

古建筑结构设计范文5

关键词:古建筑 木结构 概念设计 结构体系 构造措施木结构古建筑是中华文化传承中一个极为重要的组成部分,中国的木结构建筑在发展的过程中经历着与西方建筑房展过程中完全不同的过程,在几千年的岁月中,古代建筑才定型成为了以木结构建筑为主的建筑体系,我国目前各个地区所至今还留存的木结构建筑已经经历了长时间的风雨侵蚀,但是仍有一部建筑保存完整,几乎是完好无损,整个建筑结构表现出了良好的性能。我国已经有许多著名的专家通过力学的分析以及对建筑整体结构的模型测试等发放对建筑的结构性能进行了研究,并且已经取得了一定的成果。本篇文章主要通过传统古建筑的建筑结构体系、体型、梁架、柱架等方面的构造进行了分析,旨在探析其中的概念设计思想。

1 建筑体型

在建筑的概念设计中,最为重要的就是如何确定建筑的整体结构方案,并且在结构方案中最为主要的一点就是建筑的外形构造,通过历次地震的发生时建筑的反应结果来看,建筑的抗震能力与建筑的外形构造有着直接的关系,通常来说,建筑体型是否均匀、是否对称、是否规则等都会给建筑的抗震性能带来巨大的影响,如果说建筑的体型过于不均匀,不对称,不规则,那么建筑自身结构的抗震能力,必然会在地震中受到破坏,从而增大建筑发生倒塌的几率。

1.1平面结构布置

我国目前的木结构古建筑从平面上的布局来看,大多数都采用的是六边形、八边形、矩形、方形以及圆形来作为建筑中的较为对称的几何结构,并且都极为均匀、对称。一般矩形的房屋长宽之比都不会超过2,这样就极大的防止了建筑由于过长的原因而受到地震的大面积影响,减少了建筑在地震中的扭转力;八边形、六边形等建筑平面绝大多数都是多轴向对称的,由于其结构的原因,其自身能够较好的抵抗来自任何一个力面的阵地影响,拥有更好的抗震能力。同时,较为稳定的建筑结构还能够极大的减少受到的风压影响,可以使得木结构建筑在抗震能力强的同时还能抵抗较大的风力。

我国现存最古老的木塔一建于辽清宁二年(公元1056年)的山西应县佛宫寺释迦塔,就是平面为正八边形的一座建筑,在过去的900多年中,经历了多次地震,仍然屹立如初.建筑平面抗震要求的均匀性主要指的是结构的均匀性,即主要抗侧力构件的布置要均匀,尽量使建筑物的质量中心与抗震结构体系的刚度中心的位置接近。以减小地震作用下产生的偏心扭转的影响.木结构古建筑中的抗侧力构件主要指的是柱子,因此,柱网的布置也就决定了整个结构体系的抗侧刚度的分布.

1.2竖向结构布置

在建筑的抗震性能中,建筑自身竖向的宽高比是否恰当,能够直接影响到整个建筑性能,这也是建筑物体衡量其自身抗倾覆能力的一个标准。通过目前调查的众多工程实践情况来看,建筑的框架结构最适宜的宽高比就是3-4,若是建筑并非处在地震区范围内,那么其宽高比在5以内就是极为合适的。我国目前仍然存世的木结构古建筑中,最高的就是某县的木塔,它整个建筑结构的高度相当于现代社会23层的混凝土结构建筑,但是它的宽高之比仅仅只有2:3。在传统的建筑建造古书中就明确的对建筑结构宽高比尺寸进行了限定,也就是:柱体虽高不越间之广。这种说法实际上就是对建筑的宽高之比进行了明确的限制。

2 结构体系

建筑的结构体系对于整个建筑的力学结构影响极大,一个能够具有良好抗震能力的建筑结构体系必须要有极高的荷载、抗拉能力,尤其需要具有的就是整体结构的稳定性,这样才能够更好的抵抗地震对建筑产生的作用力。我国的传统木结构建筑通常来说所运用的结构体系与现代建筑的结构体系是相差无几的,都是通过柱体和枋并良好的运用榫卯结合技术使得整个建筑各个部分都能够较为稳定的连接在一起,从而使得建筑结构拥有了多层减震、抗震的结构体系,其中的关键部分就是建筑的柱体脚与柱体的基石这两者之间的连接层、辅助层以及榫卯所构造的结构。

柱子是浮搁平置于础石之上的,连接特性类似于铰接,而现代结构中的连接方式为刚接.结构的竖向力由柱子传递给基础,然后分散到地基之上.如果说现代结构中柱与基础连接的刚性节点是依靠“抗”来承受水平荷载的话,那么木结构则是“抗”与“放”的结合.在风荷载及较小的地震作用下,结构利用柱与础石之间的摩擦力来抵抗水平荷载,但当水平荷载超过础石所能提供的摩擦力的时候,柱就开始在础石表面滑动,使结构底部剪力始终保持为常数――柱与础石之间的滑动摩擦力,有效地减小了地震的影响,达到了隔震的效果.殿堂式建筑中的铺作层是由安置在额枋或柱头之上并由梁枋纵横相连的多组斗棋组成的.

3 承重木构架的构造措施

古建筑的承重体系是由柱子和额枋通过榫卯连接而成的柱架系统以及由梁袱层层相叠而成的抬梁

式梁架系统组成的.

3.1柱架系统

柱架中的柱子不但外观形式上做了形式优美的卷杀处理,而且还有生起和侧脚等特殊做法,这些做法具有的很强结构意义.古建筑物的正立面上,每个开间的柱高并不相同,而是自当心间的平柱向两侧的角柱逐渐增高,这就是柱的“生起”。《法式》对用柱之制的描述:“凡用柱之制,至角则随间数生起角柱.”又对生起的尺寸做了具体规定:“三闻生起二寸,五间生起四寸,七间生起六寸,九间生起八寸,十一间生起一尺,十三间生起一尺二寸”.图2所示的为五间生起四寸.角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用,不但造就了这种形制地位最高的古建筑从心间到尽间曲面上扬的优美的弧形立面效果,而且具有深刻的力学及结构意义。

3.2粱架系统

历史资料记载的最大跨度的梁袱为十椽袱,若用单梁直接承受上部屋盖重荷,则梁的截面高度要120份高,转换成现在的尺寸单位为2 m以上,如此粗大的木材很难找到.叠梁的出现,解决了这一问题。

4 结语

综上所述,古代建筑中的结构设计观念能够良好的融合到现代建筑的设计过程中,能够使得现代建筑拥有更为良好的结构特性,促进建筑设计行业的发展。

参考文献

[1]赵鸿铁,张海彦,薛建阳,等.古建筑木结构燕尾榫节点刚度分析[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版。2009,41

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)