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【关键词】仿古建筑;结构设计;实例分析
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、仿古建筑的结构特点
中国古代建筑主要以木结构为主,平面布局讲究中正含蓄,层次丰富,布局灵活多变,对称均衡。因此其承重结构与维护结构属于分工明确又互有承托的结构体系。比如说在中国古代建筑中独创的斗拱结构形式,充分运用了结构突出和色彩装饰的手段,使得建筑物不仅造型庄重,更显得华丽非凡。在近代仿古建筑中,也采用了相应的仿古建筑形式,继承了中国古代建筑的结构特色,同时又采纳了新型建筑结构的特点,在仿古建筑的结构设计和施工中实现了模数制和构件的定型化,对仿古建筑的整体框架结构设计到细部局部的设计形式,甚至是细部尺度和造型做法都有非常详细的规定。中国古代建筑结构方式中的叠梁式、穿斗式、井干式的主要结构方式得到了改良应用,而且其硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶等屋顶型式也被更广泛的应用于中式别墅和中式风格建筑群天际线的规划应用中。
二、仿古建筑结构设计要求
出于防腐及防震的建筑要求,目前阶段的仿古建筑已经采用钢筋混凝土结构代替原来的木结构。采用钢筋混凝土建筑结构的仿古建筑,属于内洋外中,外部要达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果,但是内部要遵循混凝土建筑结构设计的相应规范要求,同时要兼顾结构抗震要求。因此,仿古建筑与普通的建筑结构设计相比,有显著的特殊结构要求。
1、严格按照古建筑结构体系模数要求和构件来定型化仿古建筑结构体系。仿古建筑结构设计中,各个受力构件的规格必须要满足古典建筑的模数要求,仿古建筑的结构体系和传力体系的构成首先必须满足古代建筑结构传力体系的要求,而各个各构件的尺度和形体应当完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法来进行设计。
2、采用多种结构组合处理方法满足特殊型式屋面造型要求。由于仿古建筑的屋面变化显著,其造型要求特点突出难度高,因此结构构架体系可以使用步架和举架的处理方法。这样就能使屋面坡度形成趋上陡峻,趋下平缓的顺滑优美曲线,充分体现古代建筑各种屋顶型式造型要求。
3、部分古建筑中的结构构件退化成为装饰作用。古建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。斗拱是中国古建筑所特有的建筑型式,位于木结构梁和柱之间,具有传导屋面荷载和缩短梁跨度的结构作用。对于仿古建筑而言,由于建筑主体结构为钢筋混凝土,建筑荷载承载已经全由主体柱梁承担,斗拱已经退化成为装饰,不再作为结构主要承重部件。雀替则用于额枋与檐柱相交处,可以缩短梁枋的净跨距离,具有辅助拉结功能。类似于这些原先木结构建筑中作为主体结构或者辅助结构的部件,在仿古建筑中已经不再具有结构作用,而仅仅作为型式仿制的需要,仅存在装饰功能。
三、仿古建筑工程实例分析
1、南宁市观音禅寺工程概况
位于南宁青秀山风景区的观音禅寺扩建工程在原禅院的旧址上改建,扩建后更名为万寿观音寺,占地面积约15亩,是原有面积的三倍。寺院内有大雄宝殿、药师殿、观音阁、卧佛殿、法物流通处、素菜馆等布置,整体仿唐宋建筑风格。
观音禅寺在寺庙布局上充分体现了寺庙建筑格局上很深的阴阳宇宙观和崇尚对称、秩序、稳定的审美心理。观音寺融合了中国特有的祭祀祖宗、天地的功能,以平面方形、南北中轴线布局、对称稳重且整饬严谨的建筑风格。观音禅寺主要的基本建筑,主要为两组建筑:前门和天王殿为一组,合称前殿,大雄宝殿为一组,为佛寺主体建筑。庭院布局是典型的四合院结构,在闭型较强的建筑空间中,宽大的庭院,使用中灵活多变设计理念,适应性很强。
观音禅寺以大雄宝殿为中轴线,左右对称。观音塔的位置位于全寺中心且独立。观音塔底座正四边形,底部为小池,整个塔浮于水面,造型精美。塔腹上面这四角飞檐,顶覆圆盘上下两层,宛若伞盖,既荫被四佛,又美观大方。大雄宝殿分为上下两层,下层为卧姿态如来佛祖,上层为五方如来,大殿两侧的墙壁上大面积的斑斓色彩墙绘佛教壁画“五百罗汉演教图”。殿前且有左右并立不太大的实心的双塔点缀。中国古代寺庙建筑重视色彩表现,屋不呈材,墙不露形。整个观音禅寺寺庙建筑以瓦红色为主,屋顶有金色点缀,色彩鲜艳明丽。
2、大雄宝殿结构体系
大雄宝殿位为钢筋混凝土仿木结构仿唐建筑,其建筑主体结构体系采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构,屋面构架体系采用步架和举架复合的结构处理方法,屋面荷载通过屋面板传给屋面檩条梁,由梁架逐层往下传递,最终传给框架柱。由于这样的结构传递体系与一般的钢筋混凝土框架结构建筑存在明显的不同,因此进行结构计算时,除了进行建模计算外,还要使进行复核计算,验证配筋梁是否满足结构承重要求。由于殿内相临柱子之间的跨度较大,在进行结构计算时采用了转换梁系,采用复合梁系共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系,最终达到仿古建筑主体结构与装饰性结构的完美协调统一。
3、仿古建筑群屋面板的设计
在整个观音禅寺的建筑群中,部分只有一层的仿古建筑,其结构构造较为简单,但是又需要采用仿古建筑的屋面设计,因此为其设置了独特的木结构与框架结构结合的单层仿古建筑结构。本方案中大胆提出了木结构屋面设计,由望板和椽组成木基层,既保留了仿古建筑的屋面板截面形式,也能满足单向受力要求。由于板肋之间的距离很近、肋高较小,而且不同的屋顶造型复杂多样,考虑到屋面板的举折模板铺设难以控制,因此在结构设计中采用控制板底标高来控制高程。在屋面施工时,采用预制椽子在现浇混凝土板的方式进行施工方案设计。为控制施工过程中的部件受力不超限,需按照施工堆叠前和堆叠后不同受力状态进行强度、抗裂和挠度的验算。
4、仿古建筑群斗拱设计
在大部分主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中,斗拱和雀替是作为纯装饰构件,不考虑其受力,与主体结构分别浇筑成型。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇混凝土桃尖梁、斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋斗和拱,装饰性斗拱必须在桃尖梁施工前安装就位。雀替采用钢筋混凝土预制构件,通过主体结构浇筑时留设的预埋件与额枋和檐柱焊接连接。采用这样的建筑结构,结构型式简单,细部只需要经过油漆彩绘处理,就能使整个建筑物外观浑然一体,完全达到木结构的艺术效果。
但是在本方案中,选用了装饰性构件和受力构件结合的设计及施工方式。雀替采用钢筋混凝土预制构件通过预埋件焊接连接。而斗拱系统全部采用现浇斗拱,斗拱在结构中实际为受力构件。采用斗拱作为受力体系,既实现了对出檐的处理,也减少的撩檐檩的断面高度。在角科斗拱的老角梁处理上,设置了暗梁,与斗拱宽度一致,这样不仅仅实现了长梁的出挑,也控制了受力均衡,加强了结构体系的稳定性。
四、结束语
中国古代木结构建筑有着独特的结构方法和布置规模,在进行仿古建筑设计时,应取长补短,采用钢筋混凝土的主体结构,同时吸收传统中国古建筑结构设计的精髓,不仅仅在建筑外部造型设计和局部装饰设计中达到仿古的效果,更需要在掌握设计规范的基础上,根据自己的经验积累对计算机结构计算结果进行合理的调整,才能提高仿古建筑结构设计的质量。
参考文献:
[1]庄清贵.实例谈混凝土仿古建筑结构施工[J],中华民居,2011(07).
[2]张福萍.仿古建筑结构设计实例简介[J].煤炭工程,2003(09).
[3]康丽娟.某寺庙混凝土仿古建筑结构抗震设计实例[J].建筑结构,2011(S1).
【关键词】现代仿古建筑;结构设计;大屋顶;斗拱;雀替
仿古建筑研究应秉承艺术性、历史性和科学性相统一的原则,其作为古建筑的仿品和民族文化的载体,不仅仅反映着当时社会科技发展的综合水平,还映照着历史发展的足迹。现代仿古建筑以钢筋混凝土为主体结构改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统,吸收了传统中国古建筑风格的精华,在钢筋混凝土结构的基础上将传统古建筑的造型部件等作为装饰效果从而达到建筑上的仿古目的。
1.仿古建筑的结构设计要求
现阶段的仿古建筑多采用钢筋混凝土结构代替木结构,为了达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果,与传统的钢筋混凝土结构相比,仿古建筑的结构设计具有以下特殊要求:
1.1模数要求和构件定型化
各受力构件的规格需满足古典建筑的模数要求,传力体系的构成极其各构件的尺度和形体完全仿照古代木结构中柱、梁、枋檩的相应做法。
1.2屋面造型要求
屋面变化显著,造型要求高,构架体系采用了步架和举架的处理方法。使屋面坡度越往上越陡,峻越往下越平缓,形成了曲线优美,出檐深远的特征,体现了我国古代建筑的造型特点。
1.3结构构件设计
建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。斗拱斗拱中方型的底座叫做斗,上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制,它位于木结构梁和柱子之间,具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用。是中国古代建筑中最具特色的部分之一,对于仿古建筑而言因主体结构为钢筋混凝土装饰常常成为斗拱的主要作用。
雀替用于额枋(檐枋)与檐柱相交处近似于三角形表面,有雕刻装饰的构件可以缩短梁枋的净跨距离,具有辅助拉结和装饰双重功能。
2.工程案例
综合楼是某市老城区的中心地带, 周边是儿童公园及南音社等园林仿古建筑群, 综合楼具有健身、培训、商务兼会议接待等。其布局呈现基本对称,是具有中国古典建筑和园林风格的传统仿古型坡屋顶式综合楼。
图1所示为该综合楼的西立面,这是面向公园主立面,具有强烈传统特色的立面设计,高低错落,富有层次感、韵律感和均衡感,同时这种立面设计上的创新性和时代感又与传统性相互融合。考虑到建筑与城区文化形态相呼应, 既要满足使用功能要求,同时也要从美学观点考虑建筑的造型,力求比例协调,匀称得体,顶部以宋式较陡直的举折做法为蓝本,脊吻、斗拱、雀替、悬鱼、藻井等,以变异简化的手法加以运用, 将这些传统要素融入新建筑中,使之既富有现代气息又具有历史的凝重感。
3.仿古建筑的设计方法
古建筑一直采用木构架为主要的受力体系,工程施工与设计主要以传承的经验、方法为主。现在出现了大量的以钢筋混凝土或钢结构为主要受力体系的仿古建筑。为了对古建筑模仿做到形似,就势必遵照古建筑木结构的结构形式和尺寸权衡,另外还得符合现代建筑规范要求。
按照现代力学理论进行简化,运用现代计算工具进行建模、计算、分析。这样将给建筑和结构设计提出了更高的要求,在仿古建筑的设计之初,设计人员脑袋里已经有了即将仿建的古建筑形式,是硬山、歇山还是攒尖,是卷棚还是正脊,开间、进深各为几间,有没有外廊,屋面举折情况等等。
构想出要仿取的纯正古建筑具体情况,然后再根据古代建筑模数制度计算各种构件的几何尺寸,再根据简化结构简历结构模型,运用现代结构计算软件计算其内力,复核其截面是否满足承载力要求。
4.结构体系验算
采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构用SATWE程序进行整体计算 主受力框架用PK程序复核计算配筋。结构方式按照古建筑中的“叠梁式”,构架体系采用了步架和举架的处理方法,其传力途径也明显不同于传统钢筋混凝土建筑,屋面荷载通过T 形屋面板传给屋面檩条梁,再由梁架逐层往下传递,最终通过最底层的梁传给框架柱。
5.大屋顶结构设计
本工程各层都是由大屋顶组成的, 屋顶形式多样, 有重檐歇山、十字脊、顶、攒尖、四坡。大屋顶的屋面板是由几段折板组成, 在折板的转折点, 按照建筑的要求, 主要区域直接设置钢筋混凝土梁, 局部次要区域梁高与板底有高差时, 用砖墙填砌, 对于一些不能加梁的区域,则按照构造要求设置弯折钢筋。外墙的封檐板因为尺寸的限制, 不能用填充墙砌筑, 则用现浇钢筋混凝土板,板内配置双层双向钢筋,分别锚入屋面板和屋面梁内。
6.斗拱和雀替的设计
笔者在考察其他仿古建筑时了解到:其斗拱大多是采用钢筋混凝土预制构件, 各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接。尺度较大时或座浆连接尺度较小时,斗拱在结构中为受力构件,这种做法的主要缺点是做工较粗糙、不美观而且前者由于构件数量太多、防腐和维修费用较高、后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木结构且仅作为装饰构件,不考虑其受力屋檐荷载,通过斗拱上方的现浇混凝土桃尖梁以及斗拱中间的现浇混凝土剪力墙,传给剪力墙下方的额枋斗和拱在桃尖梁施工前安装就位。
雀替仅作为装饰部分,不考虑其受力则采用钢筋混凝土预制构件。用定型模板在施工现场制作,主体结构施工时在相应位置留设预埋件。预制的雀替通过预埋件与主体结构的额枋檐枋和檐柱焊接连接,木斗拱与混凝土的预制雀替都是作为装饰构件与主体结构不是一起现浇成型,但采取了上述方式与受力构件连接后,再经过油漆彩绘处理整个建筑物浑然一体,完全达到了传统木结构的艺术效果。
7.结束语
用钢筋混凝土材料来建造多层仿古风格的现代建筑是经济合理的选择。由于钢筋混凝土框架的受力机制与传统的木构架不同, 许多古建筑中重要的受力构件如斗拱等设计成装饰构件是比较经济的做法。曲线形的屋面、悬挑的屋檐、起翘的屋角是传统大屋顶的特色, 其做法是经过数千年的不断演变形成的, 适合传统的材料, 用钢筋混凝土来仿造应从受力合理、施工方便等多方面综合考虑。做到形似(外形、尺寸相似)是基本要求,做到神似(受力特点相似)是更高的要求,需要进一步的努力。
参考文献:
关键词:仿古建筑;木结构;混凝土结构
中图分类号:TU318
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2006)04-0121-02
收稿日期:2006-02-25
作者简介:邓晓春(1973-),女,1995年毕业于华中理工大学工业与民用建筑专业,湖南省建筑设计院内聘高级工程师,一级注册结构工程师。
1 引言
中国古建筑虽然历经了数千年的演变,但其独特的结构方法和布置规模始终没有改变,并且是世界上独具风格的一门建筑学科,是世界建筑艺术宝库中的一颗璀璨明珠。中式传统古建筑以木结构为主,在材料选用、平面处理和艺术造型等方面都有许多自己的特点,但随着社会的发展与进步,传统木结构在防火与防腐方面的缺陷也日益明显,新技术、新材料的运用使仿古建筑的设计和建造成为可能,这也是对中国古建筑文化的继承与发展。现代仿古建筑以钢筋混凝土为主体结构,改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统,吸收了传统中国古建筑风格的精华,在钢筋混凝土结构的基础上,将传统古建筑的造型、部件等,作为装饰效果,从而达到建筑上的仿古目的。以下本文将就某工程实例对此种建筑的结构设计谈几点体会,能为同行在设计工作中提供一些参考。
2 中国古代建筑的特点
中国古代建筑是以木构架为主的一种结构方式,平面布局内向含蓄,层次丰富,均衡对称,空间布局灵活,承重与围护结构分工明确;在建筑的设计和施工中很早就实行了模数制和构件的定型化,对于建筑整体到局部的形式、尺度和做法都有相当详细的规定。中国古代建筑还独创了斗拱的结构形式,并充分运用色彩的装饰手段,使建筑物显得庄重而华丽。
中国古代建筑的结构方式有“叠梁式”、“穿斗式”、“井干式”三种,屋顶形式有硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶。
3 仿古建筑的结构设计要求
现阶段的仿古建筑多采用钢筋混凝土结构代替木结构,为了达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果,与传统的钢筋混凝土结构相比,仿古建筑的结构设计具有以下特殊要求:
3.1模数要求和构件定型化
各受力构件的规格需满足古典建筑的模数要求,传力体系的构成极其各构件的尺度和形体完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法。
3.2屋面造型要求
屋面变化显著,造型要求高,构架体系采用了步架和举架的处理方法,使屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平缓,形成了曲线优美、出檐深远的特征,体现了我国古代建筑的造型特点。
3.3建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。
斗拱:斗拱中方型的底座叫做斗,上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制,它位于木结构梁和柱子之间,具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用,是中国古代建筑中最具特色的部分之一。对于仿古建筑而言,因主体结构为钢筋;昆凝土,装饰常常成为斗拱的主要作用。
雀替:用于额枋(檐枋)与檐柱相交处,近似于三角形,表面有雕刻装饰的构件。可以缩短梁枋的净跨距离,具有辅助拉结和装饰双重功能。
4 工程实例
4.1工程概况
开福寺位于长沙城北,它是一座殿字宏伟、气势非凡的千年古寺,具有“三湘名刹”之称。开福寺始建于五代时期,距今已有一千多年的历史,现有的寺院规模已不能满足佛教事业的发展需要,自2004年开始修复扩建,大悲殿的建设就是其扩建工程子项之一。大悲殿为南方单层双重檐仿古建筑,建筑面积1200m2,总高度25m,面阔七间,共37.8m,进深六间,共30.6m。屋顶形式为歇山顶,黄色琉璃瓦铺盖,飞檐翘角,气魄雄伟,檐下为七踩斗拱。室内采用“露明造”,使空间更高大、更宽敞。该建筑采用了钢筋;昆凝土仿木结构。
4.2大悲殿的结构体系
采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构,用SATWE程序进行整体计算,主受力框架用PK程序复核计算配筋。结构方式按照古建筑中的“叠梁式”,构架体系采用了步架和举架的处理方法,其传力途径也明显不同于传统钢筋混凝土建筑,屋面荷载通过T形屋面板传给屋面檩条梁,再由梁架逐层往下传递,最终通过最底层的梁传给框架柱。主受力框架立面详见图1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像,故殿内抽掉了两根里金柱,使相临柱子间跨度分别达到了19.8m和18.6m。建筑平面图详见图2。这么大的跨度在传统古建筑中是罕见的,而为了保持室内“露明造”的完整性,在15.5m标高处设3根断面为400x1200的交叉转换梁(位于4轴、5轴、C轴上),共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系。
4.3屋面板的设计
木结构的屋面木基层是由望板和椽组成的,这就使得仿古建筑的屋面板截面形式为T形,单向受力,板肋之间的距离很近、肋高较小见图3,加上屋面陡峻图4(大悲殿屋脊处为九五举)、造型复杂,屋面一次性全现浇施工难度很大,支模困难,混凝土浇注质量和外观效果均难保证。故将屋面板设计成叠合板,先预制单块的预应力混凝土T形板(或几块T形板组合)作为底模,再在底模上绑扎钢筋网,用细石混凝土浇注叠合层,完成后二者形成整体共同受力。设计时按叠合前和叠合后分阶段对T形板进行强度计算、抗裂验算、挠度验算。分别满足施工阶段和使用阶段的受力要求。
4.4斗拱和雀替的设计
在主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中,斗拱是作为受力构件还是纯装饰构件?采用木结构还是钢筋;昆凝土结构?这就值得探讨了,笔者在考察其他仿古建筑时了解到其斗拱大多是采用钢筋;昆凝土预制构件,各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接(尺度较大时)或座浆连接(尺度较小时),斗拱在结构中为受力构件。这种做法的主要缺点是做工较粗糙、不美观,而且前者由于构件数量太多防腐和维修费用较高,后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木结构,且仅作为装饰构件,不考虑其受力。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇;昆凝土桃尖梁以及斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋,斗和拱在桃尖梁施工前安装就位。
雀替仅作为装饰部分,不考虑其受力,采用钢筋混凝土预制构件,用定型模板在施工现场制作。主体结构施工时在相应位置留设预埋件,预制的雀替通过预埋件与主体结构的额枋(檐枋)和檐柱焊接连接。
木斗拱与混凝土的预制雀替都是作为装饰构件,与主体结构不是一起现浇成型,但采取了上述方式与受力构件连接后,再经过油漆彩绘处理,整个建筑物浑然一体,完全达到了传统木结构的艺术效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片图4。
5 结束语
钢筋混凝土结构的仿木仿古建筑,因组合形式变化大,构件形状复杂,其空间梁板的形状定型和模板、钢筋施工是最大的难题,给传统的钢筋混凝土结构设计带来了许多挑战,本文探讨了一些新的思路,力求用现代的构造和装饰处理,还原其传统古代建筑的风格。大悲殿于2004年4月完成设计,同年5月开工,2005年年底建筑竣工图50
参考文献:
[1]马炳坚.中国古建筑木作营造技术.(第二版).科学出版社,2003.
【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
20世纪后几年,我国城镇住宅建设以每年竣工面积4.4亿平方米,总产值 6000亿元(约占GDP9%)的建设迅猛发展,住宅产业成为国民经济中新世纪的新的增长点。实现住宅产业现代化,解决目前住宅建设中存在工业化水平低,部品化率低以及住宅用材档次低,寿命低,实心黏土砖能耗高,不利于环保等问题,已被列入新世纪急待解决的问题。我国建筑行业要求全行业研究钢结构在各类建筑中应用的新体系,扩大其应用范围,发展多层钢结构建筑。
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。其优点主要包括以下几点:
1、大大节约施工时间,施工不受季节影响;
2、增大住宅空间使用面积,减少建筑垃圾和环境污染;
3、建筑材料可重复利用,拉动其他新型建材行业的发展;
4、抗震性能好,使用中易于改造、灵活方便,给人带来舒适感等等;
5、强度高、自重轻,构件安全富裕度稿,降低建筑物造价;
6、符合国家可持续发展战略,低碳、绿色、环保、节能灯是国家重点支持的产业。
7、耐热但不耐火,需要表面涂装防火涂料;
8、表面需涂装防腐涂料,减少或避免腐蚀,提高耐久年限。
二、钢结构选型与结构布置设计
建设部、国家冶金工业局联合组织建筑用钢技术协调组制定《国家建筑钢结构产业"十五"计划和2015年发展规划纲要》。纲要中明确阐述:钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、占地面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点,此外,钢结构建筑还具有良好的空间感,可设计成大量开放型办公室围绕着空中花园、中央天井加上合理的电梯设计可达到最低的能源消耗。因此钢结构又是环保型和节能型建筑结构。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)
[2] 宿明彬,谭进,邱少雷,孙成疆. 当前钢结构设计软件的情况及自主开发软件的发展趋势[J]. 钢结构. 2001(01) [3] 姜德进. 钢结构设计中若干问题的辨正[J]. 钢结构. 2003(02)
关键词:混凝土;结构;加固设计
1引言
当前的房屋建筑结构的设计和施工质量,直接决定了房屋建筑工程的整体稳定性和耐久性。我国当前的房屋建筑工程中,老旧混凝土结构开始出现诸多问题,严重威胁了房屋建筑结构的稳定性与安全性,如不能及时采取处理措施,势必严重影响居住者人身安全,因此,采用合理的混凝土结构加固技术至关重要。
2建筑工程中的混凝土结构加固设计
2.1基本原则
建筑施工中,通常需要综合运用多种科学技术,而混凝土结构加固技术的运用就是其中之一,在结合大量先进技术、材料、施工方法的情况下,有效提高了混凝土加固的实际效果,提高了工程建设的经济效益。在设计混凝土加固工程时,也需要综合考虑相关的技术指标、经济指标等因素,从而确保工程设计能够具备相应的科学性与先进性。在实施混凝土加固时,通常选用强度相较于加固对象更高的混凝土材料,并注意做好加固结构、加固对象连结等细节施工,保证加固件与加固对象能够维持协调的运作,从而维护建筑结构整体上的一致性。如果将混凝土结构加固技术应用于由于高低温、化学反应、机械震动等因素所造成的建筑结构破损问题,应当结合破损的实际原因,选择相应的处理方法,以减轻甚至消除破损原因,达到提高建筑结构安全稳定性的效果。衡量一项工程活动整体质量的重要指标之一,在于其经济效益的评价,在实际的工作中,混凝土加固施工应当尽可能避免影响到原建筑的正常使用,从而减少加固施工可能对原建筑带来的负面影响,因此建议尽可能以原本建筑条件为基础,降低加固施工的成本。
2.2常见建筑结构加固方法的缺陷
直接加固法缺陷直接加固法中有置换混凝土加固法,这一方法的使用不会影响到建筑物净空,但施工需要花费非常多的时间,将严重影响到混凝土强度,并使梁、柱混凝土承重加大,影响建筑结构稳定性;还有一种大截面加固法,这一施工方法现场湿性作业时间长,影响到正常生产与生活,还会使净空减少;粘结外包型钢加固法现场需要使用大量钢筋,需要将混凝土结构强度增大,加固效果与胶黏工艺水平相关,在湿度环境下会使构件出现弯曲或者变形;黏贴纤维增强塑料加固法的使用需要设置防火层,不适合应用在所有的建筑构件中;绕丝法的不足与截面法相似,需要对构件施加较大约束力;锚固法需要对构件混凝土承重改造。
3房建结构新型加固技术
3.1间接加固技术
间接加固技术,通常是根据房屋建筑工程实际的受力情况,合理选择的加固技术。如果混凝土构件出现受力不均的情况,将会破坏房屋的结构,必须采取相应的调整措施,进行房屋结构的加固设计,例如,通过对受弯混凝土构件采取预应力加固的方法,有效限制外荷载可能对混凝土构件造成的损坏,从而达到防止荷载过大致使房屋结构破坏的目的;或者通过降低外荷载效应的方式,提高混凝土结构本身的抗弯能力。间接加固法中,最为常用的是预应力水平拉杆加固技术,其主要是在混凝土结构上施加预应力,以改善工程混凝土结构抗裂性能,限制裂缝宽度、长度,进而改善混凝土构件的施加预应力,延长房屋结构的使用寿命。另外,预应力拉杆加固技术也是常用的间接加固技术之一,在房屋建筑混凝土结构加固中的应用通常采用卧式组装,该种方式具有很强的抗压性和稳定性。
3.2直接加固技术
3.2.1增大截面加固法
当混凝土材料处于三向应力状态时,三向应变将受到约束,进而将混凝与承载力增强;当侧向压力增大时,约束混凝土构件也会出现横向变形的增大,促使结构承载力增大。按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件将共同受力,使构件刚度与强度增大,进而使整体承载力增强。这种加固方法优势是能够在构件外表面增加一个钢筋混凝土套箍层,进而将原来的混凝土强度与延伸性增强,提升混凝土抗压性能。
3.2.2外贴型钢加固法
外贴型钢加固法具有现场工作量少、受力稳固、工期短的特点,能够对原有构件除锈以后应用,湿性作业减少,构件在加固后的1d时间内都可以应用;外贴钢技术受环境与截面面积影响,能够将刚度与承载力提高,并且使用成本较低。黏贴过程中对粘结强度与弹性模量有较高要求,如果周围环境有腐蚀介质时需要使用可靠的耐久性防护措施。
3.2.3黏贴碳纤维复合材料加固法
使用碳纤维复合材料加强混凝土构件稳定性能使新、旧构件后期强度增大,并提升加固速度,加固以后的结构构件会有更高耐腐蚀性与耐久性,对结构影响小,几乎不会使截面面积增加,耐久性良好,大大提升结构构件受力性能。碳纤维加固技术使用的越来越多已经渐渐取代了粘钢加固技术,鉴于碳纤维弹性模量低,一般在220GPa左右,高弹性模量在340~560GPa之间,将碳纤维复合材料外贴会使构件加固效果提升.
3.3钢丝网砂浆加固技术
钢丝网砂浆加固技术优势在于自身含有较高钢材与复合水泥砂浆,并且砂浆具有较强的分散性。研究证明,当钢丝网水泥砂浆含钢量达到300kg/m3时,会比普通的水泥砂浆更容易增强砂浆特性。钢丝网砂浆加固使用的材料弹性好、抗拉强度大、抗渗性与抗裂性好。在实际工程中使用普通钢筋混凝土构件容易出现开裂、断裂等问题,并使预应力构件自重降低,延性较弱。而使用钢丝网水泥复合砂浆则能增强混凝土构件的整体承载力,增强结构稳定性。
3.4注浆加固法
注浆加固法主要针对的是混凝土结构物开裂问题,原理是利用环氧树脂粘合剂或密封剂,实施加固修补,以不影响实际生产为基本前提,尽可能达到预期的强度要求,从而延长结构使用寿命,效果安全可靠。这种方法主要有以下特点:①灌浆时应延续且慢速,保证树脂尽量都注入开缝的部位;②这种方法可控制注入量,在需要时也能及时增加灌浆料;③可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力;④能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量。这种方法主要适用于隧道、桥梁等混凝土结构建筑物的开裂修补上。
4建筑混凝土结构加固工程实例分析
4.1工程概况
某高校体育场占地面积约为11562.2m2,附属建筑面积达4532.72m2,建筑耐火等级为2级,建筑使用年限为40年,结构类型为框架式结构,抗震度为Ⅶ度,其结构布置如图1所示。鉴于设计出现变更,原有结构的稳定度与钢筋混凝土承载力不能满足标准。该工程需加固钢筋混凝土柱,高为8.2m,另有一根长度在11.2m的钢筋混凝土框架柱,如图2所示。
4.2混凝土结构加固设计
工程使用了外贴钢加固法,在混凝土构件外贴一层型钢,与原有混凝土构件一起工作,受力整体均匀,进而将建筑结构的抗弯性能与抗剪性能增加。在使用外贴钢加固法以后,使混凝土构件刚度与承载力明显增强,减少了配筋量,使用胶黏剂与黏贴工艺,增强了黏贴稳固性。本工程是一个看台结构,使用两个柱作为加固构件,使用外贴型钢将构件加固,造价低廉,高分子材料使用比套箍加固法少。此外,本工程还使用了套箍加固技术,将原有钢筋量输入,使用PKPM软件对参数分析,加固原配筋面积为3562.2mm2,在不改变截面面积情况下需要加固的配筋面积为1230.63mm2,使用套箍加固技术间距控制在120,考虑到厚度,需要在原有截面面积上增加配筋量。使用PKPM软件中混凝土构件加固设计软件,对混凝土构件进行验算。取中间纤维的设计拉应变取值;纵向受钢筋极限设置为0.02,单层纤维厚度为10mm直径。使用不同加固软件对套箍加固技术进行分析。
5结语
房屋建筑工程中,混凝土结构属于基本骨架,因此其稳固性将直接关系到整个建筑的坚固。在进行房屋混凝土结构设计的过程中,应当注意切实加强整个设计过程中各个设计环节,严格按照相应设计文件开展施工,充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。
作者:刘笛 单位:中机中联工程有限公司
参考文献:
[1]仵爱菊.建筑工程的设计原则与混凝土加固设计应用分析[J].建筑工程技术与设计,2015(14):57~58.
关键词:房屋建筑结构;加固设计;施工技术
房屋建筑是人们重要的生活环境,建筑结构的质量会直接影响居民的人身财产安全。只有保证房屋建筑结构的稳定性,才能让居民更加安心的居住。对房屋建筑结构的加固设计是十分必要的,完善施工技术,有效提高建筑的耐久性,延长其使用寿命,给居民的生活提供安全保障。
1房屋建筑结构加固的重要性
首先,有效延长了房屋建筑的使用寿命,保持建筑功能的完整性。地基沉降、超载以及火灾等状况,会对房屋建筑结构的稳定性造成一定的影响,而建筑结构加固将不良影响降至最低,避免造成对建筑结构的损害。其次,结构加固技术有效提高了房屋使用的耐久性。房屋建筑的使用,需要一个坚固稳定的结构予以支撑。对房屋建筑结构进行加固,对房屋在使用当中所产生的损耗进行维护。而对于新建建筑而言,结构加固技术则能有效避免多种因素的影响,降低结构损耗,增加建筑结构的耐久性。第三,增强房屋建筑抗击自然灾害的能力。地震是直接影响房屋建筑结构的自然灾害,破坏性极大。
2房屋建筑结构加固的应用现状
2.1施工管理落后
在房屋建筑施工当中,施工管理对于房屋建筑结构加固技术的重视程度不够。房屋建筑结构加固技术的推广与应用得不到有力的支持。受到传统建筑施工体制的影响,以及相关政策的限制,施工新技术的开发与应用的进度缓慢。房屋建筑工程的专业化程度不高,技术体系不完善。在房屋建筑施工当中,施工管理的侧重点主要落在房屋建筑工程的收益方面,不重视房屋建筑结构加固。房屋建筑结构加固技术不能在建筑当中得到应用,就无法充分体现其对于房屋建筑安全稳定的重要性,在施工管理中得不到认可,依然受到忽视。结构加固技术在房屋建筑工程的推广应用,就要打破落后的传统施工管理的局限,加强体制创新,并提供相应的政策支持。在提高房屋建筑施工效率的同时,有效保证建筑的安全稳定性。
2.2施工技术落后
随着建筑业的发展,在管理、技术等层面都需要进一步的创新和改进,才能良好的适应当前的市场需求。但实际在房屋建筑施工当中,施工技术的开发与应用滞后,缺乏创新。对于房屋建筑结构加固技术来讲,同样需要根据建筑行业的发展而进行创新和完善。房屋建筑结构的加固,缺乏创新的理念和思路,而是沿用传统的技术手段,对于建筑工程的实际情况缺乏考虑,加固技术得不到创新,其功能性被极大的限制。由此可见,加固施工技术的创新是十分必要的,对保证房屋建筑结构的安全稳定具有重要的意义。
3加固施工的要点以及技术应用
3.1加固施工的要点
在房屋建筑结构加固施工当中,要注意一些问题,严格按照加固施工的要点进行。首先,在进行房屋建筑结构加固施工之前,要对于建筑进行严格的调查和检测。施工部门要予以相应的支持,有效掌握建筑加固施工的每一个环节,对影响因素要加以考虑,以此为参考依据,设计出合理可行的施工方案,并严格进行审查,降低风险,为加固施工创造良好的条件。其次,在加固施工当中,要在不破坏原有建筑原有结构的前提下进行,在原有结构的基础上,进行钢筋加固施工,适用于旧建筑的改造当中。对建筑结构要进行相关的测试,根据相关数据结果进行综合性分析,对房屋建筑结构及承载能力进行有效的判断,从而选择最佳的加固施工方案,保证房屋建筑更加稳定的结构。第三,房屋建筑结构加固施工要严格按照现行的加固设计标准和规程进行,应用植筋和锚栓的加固连接技术。对相关构件的规格要满足植筋锚栓技术的实际应用,保持正确的边距和距离,在施工当中,要避免造成对构件的损坏。
3.2粘贴钢板加固
粘贴钢板加固是应用最为广泛的一种建筑结构加固技术。在施工过程中使用粘贴钢板进行加固,其过程不需要进行加湿处理,需要保证建筑结构胶的质量,以确保材料粘合的效果,达到加固的效果。粘贴钢板与钢筋混凝土结构的粘合效果,决定着建筑结构的稳定性。粘贴钢板加固能够有效弥补钢筋混凝土构件部位薄弱的缺陷,提高钢筋混凝土结构的稳定性。
3.3增补受拉钢筋加固
在房屋建筑的混凝土结构当中,受力分布不均匀,集中受力的区域容易发生损耗,从而导致混凝土结构的安全稳定性降低。增补受拉钢筋技术的应用,通过增加受拉钢筋,提高结构受力集中地区的承载能力,采用焊接的方式对钢筋和梁体结构进行连接。根据实际情况,对外包型钢进行选择,以获得最佳的加固效果。
3.4加固施工辅助技术
外包型钢加固同样也是有效的房屋建筑结构加固技术。为了提升钢筋混凝土构件的承载能力,需要采用外包型钢加固技术,将角钢外包在结构的四角进行缀板连接。根据房屋建筑结构加固施工的实际情况,可选择干式和湿式两种加固技术。干式方法不需要对钢筋混凝土构件与型钢进行粘结,使其能够单独受力,有效提高钢筋混凝土构件的刚度,增加承载力。多应用于屋架、梁柱、间墙等结构当中,具有良好的加固效果。湿式方法则是利用乳胶水泥对构件和型钢进行粘结,以保证构件和型钢整体的工作。
4结束语
房屋建筑的安全性与居民的人身财产安全息息相关,在房屋建筑施工当中,需要更加先进和稳定的房屋建筑技术,对建筑的安全稳定性提出了更高的要求。加强建筑的维修与改造,强化现房屋建筑结构的加固。利用加固施工技术,对房屋建筑结构进行设计,以有效保证房屋建筑结构的质量安全。结合结构加固施工的要点,合理应用相关施工技术,实现有效的加固设计,以保障房屋建筑的结构安全。对建筑业的平稳有序的发展具有重要的意义。
参考文献:
[1]牛鸣非,张颖.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J].科技创业家,2014,(3):48.
[2]金江锋.浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].中国建筑金属结构,2013,(22):105.
【关键词】房屋建筑;结构加固;设计;施工技术
引言:房子建造关系到大家平时日子的方方面面,它的质量会影响使用的安全性,因此在建筑工程过程中,房子建筑构造加固规划和施工技术变得越来越重要,为了进一步建加强筑物的构造加固性,削减人员伤亡和财产损失,应在必定程度上不断的加强房子建筑构造加固技术的规划,改善施工技术。
1.结构加固方法以及相关的技术分析
进行加固施工时,其加固施工及加固计划的拟定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不一样状况拟定不一样的加固计划。
加固工程方案的优劣,在一定程度上是房屋建筑结构加固技术顺利实施的为要前提,没有良好的施工方案是阻碍加固工程施工重要因素。有的加固方案固然具有解决问题的可行性,但是,因为其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长、劳动用工大、安全系数低的弊端,结果必将影响到加固质量。
2.房屋建筑结构的常用加固技术
2.1直接加固的一般方法
(1)增加钢筋截面法类似于混凝土的加固办法,以增加了截面积的办法来加强房屋的巩固度,此运用己经非常老练,习惯规模广,建造起来也对比简单,更换混凝土加固办法,操作需要很长的时刻,所以影响修建物的运用此外,这种加固办法后,修建物内的净空面积会有所减小,此办法合适用于通常混凝土构造的修建。
(2)有粘结外包型钢加固法,该方法具有良好的加固作用,建筑的有点就是施工的环节相对较少,但是这种方法需要大量的钢筋,导致更高的本钱,因此不适合使用在加固一般的建筑物上,主要用于结构强度高的建筑物,同时需要被加强的区域不能扩展等的建筑上。使用钢板的缘故,这种方法并不合用于加固高温场所的建筑结构。
(3)粘贴钢板加固法。在该过程中使用粘贴板,对于建筑钢筋结构来说,不需要加湿,并有一个相对短的时间来施工,这将不会对用户和工作的日常生活产生明显影响,除此之外,该方法不会导致建筑物外观的损害,也不会导致降低使用的空间。这种方法的最大缺点是粘合加固来加强效果,因此粘合的水平对加固效果有直接的影响,从而不易控制加固效果因此,这种方法主要用于补强加固静态前提下的构件。
(4)张贴纤维增强塑料加固法钢筋加固法,望文生义与张贴有关,类似于张贴钢板加固的办法,但也存在一些区别,主要是资料方面用于进一步加固资料是塑料的,所以不必忧虑相对湿度和侵蚀性,由于资料自身重量比较轻,并且本钱比钢低得多,但是,塑料资料具有明显的缺陷,温度不能太高,容易泛起火灾因而,使用过程中这个办法应当使构造巩固并妥善处理高温易燃的问题。
2.2与混凝土结构加固改造配套使用的技术
(1)关于托换技能。系托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技能的概称属于一种综合性技能,由有关构造加固、上部构造顶升与复位以及抛弃构件撤除等技能构成。合用于己有建筑物的加固改造。
(2)关于植筋技能。系一项对混凝土结构较简捷、有效的衔接与锚固技能。可植入一般钢筋,也可植入螺栓式锚筋;己广泛应用于己有建筑物的加固改造工程中。
(3)关于外包钢加固技能。外包钢加固法分为湿式与干式两种状况湿式外包钢法,在原有构件和型钢之间,使用环氧树脂或许乳胶水泥等粘结,将新旧资料之间进行有用协同,保证工作全体性,可是具有着比较大的工作强度,干式外包钢法,即原有构件和型钢之间没有任何粘结效果,当然有时候以水泥砂浆添补,可是并不能完成联系面拉力与剪力的传递,难以保障原构件和型钢的全体工作,只能完成独自受力这种方法根本对原构造构件的截面尺度更改不大,仅是前进构件承载力,添加刚度与延性,一般在屋架、砖窗间墙、梁、混凝土柱等构造构件、构筑物加固中使用广泛。
3.实施中的施工技术
做好前期的设计和预备工作后,进入正规的实施阶段,工程实施中也要有良多的留意点,要把握技术要点和施工方法
(1)对原有旧钢结构考察、取样、实验、评定,这些工作看起来简朴,实在非常的重要,所以这个工作一定要当真的对待,尽量做的细致一些。而且必需要有专业的实验室对原旧钢结构以及加固用的新钢材进行取样实验,出具权势巨子评定讲演,明确出符合前提的原料、需采购新钢材、焊条规格型号、焊接连接工艺的技术。
(2)对原旧钢结构进行喷砂除锈,清除表面笼盖的所有侵蚀的氧化层及渣物,然后根据这些钢结构的使用年限和损毁程度,与设计一起研究,通过一系列专业的计算和讨沦,确定实用可靠的处理、加固、改造方案。
(3)原有旧钢结构只需生锈或者有必定的残渣等就会逐步的被破坏下去,所以必定要将钢锈、外表笼盖的腐蚀氧化层及渣物完全铲除,用空压机连接专用的喷砂除锈机来进行完全的铲除作业,单个腐蚀严峻的部位要前进警惕,必要的话能够投入相应的劳动力,人工用钢凿、榔头、砂轮机来进行凿、磨作业。喷砂除锈的砂子选用中细黄砂,必定要提早晾干。
4.房屋建筑结构加固施工时应留意的问题
(1)尽量削减破坏原有构造,充分利用原有构造的承载才能。在建造工程设计制作时应充分考虑钢筋目前的状况,断定钢筋加固计划,尽量留存修建的原有构造,以尽量削减损失和损伤,尽量削减乃至取消撤除,这更适合原配的即是最佳的这一原则应当确实剖析和探究现有的构造应,经由恰当的测验和构造可靠性剖析测验,准确断定原有房子的构造和承载才能,以尽可能坚持原貌或许留存它不应当健忘的当地,尽量依照本来的工程设定加固的特色,不要使得新旧之间有很大距离。
(2)加强改造过程中,常常使用的加固连接技术的是植筋和锚栓技术,这种技术对于混凝土结构的建筑来说简朴而有效的。现行《混凝土结构加固设计规范》与《混凝土结构后锚固技术规程》关于锚固长度区别很大,而且按照《混凝土结构加固设计规范》的划定,对于常规的梁柱等构件,难以满足的锚所需要的厚度宽度长度,在一定程度上采用植筋锚栓技术时需要留意最小边距和最小间隔,特别需要留意原有构件钢筋密集部位钻孔和定位的可能性,尽量小心,不要损坏原来的截断和构件。
(3)在房屋建筑结构加固和施工的前期,需要当真调查,检测,分析工程设计的细节,并与施工单位积极协调和配合,共同设计出经济,安全,公道,可行的和适当的加固方案,并选择可行的替换品,以避免重复设计,在一定程度上加强监视检查工程,加强执行力度,进一步消除风险,在一定程度上确保项目的顺利进行。
总结:总而言之,在正常情况下会老化建筑物,自然灾害的影响下会致使更高程度的损坏,尤其是在开展我国家,很多地震,因而,加强了房子和其他建筑物的稳定性在必定程度上是非常重要的。加强房子结构,需求高技术,只要在稳定性好房子内进行寓居,才能够进一步的保证房子建造的安全,才能在必定程度上真正推进我国建筑行业的健康以及可持续的开展。
参考文献:
[1]牛鸣非,张颖. 房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J]. 科技创业家,2014,03:48.
关键词:房屋建筑结构;加固设计;施工技术
随着社会时代的快速前进和现代科学技术的飞速发展,现代都市建筑物的功能越来越完善,日益发展起来的规模也愈发壮大。但是,还是存在或多或少的问题,亟待建筑行业解决。在建筑物中,很多建筑物由于使用不当或在建成收工时的建造质量问题,造成建筑物结构的不稳定,这就要对建筑结构进行加固,房屋建筑施工过程中要严格执行国家的有关规定和要求,落实对房屋建筑工程的加固和对房屋施工技术的研究,为以后建筑行业的快速发展提供保障。
1结构加固常用方法及设计
建筑物结构的加固有直接加固和间接加固两种方式,相关专业的工程技术人员在设计的时候要适当的根据实际情况和使用要求选择适宜的加固方法,做到灵活的运用。加固方法分为加大截面加固法和混凝土置换加固法及预应力加固法,这些方法各有各的特点,同时我们要结合房屋建筑的实际情况在特定的情况下来选择不同的加固方法。房屋建筑结构加固设计同样具有几种行之有效的办法。首先,我们都知道的有效传统的加固方法,就是增大建筑物结构件的截面面积来进行行之有效的加固。这种方法的特点就是,它能够巧妙地使房屋建筑的截面面积增大,可以相应的提高建筑物的架构的强度并在一定程度上加大它的承载量,使原有的房屋建筑实现结构加固的目的。这种方法虽然传统,但是它不但能够有效提高建筑构件的抗压力和抗拉力等方面的重量承载量,还能够修复略微受到损伤的建筑架构,从而能够及时的保证建筑构件的安全性和经久耐用性。这种方法传统有效,但是利用这种房屋建筑结构加固的施工方法,在建筑物周围会搭设脚手架等,从而在一定程度上,不管是在房屋建筑结构加固设计的时候,还是在其施工的时候都会影响建筑物本身的使用环境。其次,在需要加固建筑物的外面可以适当的利用具有较高强度的钢筋,因为钢筋可以作为设置预应力的拉杆来使用,从而起到对房屋建筑结构进行加固的作用,这种加固办法就是预应力加固法。在房屋建筑结构加固过程中,预应力的加大会使房屋建筑结构与我们利用外面钢筋所制成的拉杆一起分担承受共同建筑物的压力,这样就在一定程度上改变了房屋建筑结构本身所具有的受力情况,能够有效的提高房屋建筑结构的强度。这种加固方法做起来相对于前者更加快速高效,也是一种现代建筑行业进行房屋建筑结构加固的快速有效方法。再次,加固设计者可以利用房屋建筑结构与将钢板对房屋建筑外包起来的共同作用,将钢板等材料铺盖在被加固房屋建筑结构的外部,使它们固定,这样就会在一定程度上提高房屋建筑结构的强度和刚度,提高房屋建筑结构对压力所能够产生的承载能力,实现建筑结构加固的目标。
2相关工程加固前进行设计的必要性
有的房屋因其使用性能性质的改变而随之改变。人们为了使得自己的居住环境更加宽敞舒适,在自己建筑的顶端又加盖一层,不仅影响了建筑物本来的承受能力,而且使建筑物本身的承载力受到影响;还有一些情况就是由于天灾,例如地震或者火灾等需要进行加固处理;在加固施工进行中专业的技术人员要根据建筑物自身的实际情况,进行有效的建筑结构加固设计,通过实践工作,加深对自身职业工作的更深层次的学习及熟悉。再次,在建筑物进行加固施工之前,必须要对结构进行正确的检测和鉴定,这样就能够做到心中有数,在充分了解当下房屋结构的安全性能及使用耐久性能等方面是否能够满足加固要求之后,再进行有效的加固施工。房屋结构的改造或加层加固等都需要进行施工设计,这是相关建筑房屋的有关规定制定的政策,希望建筑施工人员能够积极及时的给人们灌输这个规定,使人们加深对房屋架构的了解。
3房屋建筑结构加固的施工技术要点
首先,我们要对原有房屋建筑结构进行实地的考察,并且要对房屋原有结构进行加固适当的取样和实验,最后还要将房屋构造的评定工作做细做实,这项工作对于整个房屋建筑结构加固工程至关重要。同时,相关的检测工作要在相应的质量检测专业单位进行,并且要给这项房屋建筑结构加固原有材料的检测出具检测评定报告,有了权威的检测报告,就要根据房屋建筑结构的实际情况进行相应的房屋建筑结构加固技术及施工方案的设计。其次,我们在房屋建筑结构加固设计的时候要考虑到建筑物本来的承受能力,并进行现场的实地勘察,做出合理的施工方案。再者,在房屋建筑结构加固之前,确保以前的设计以及需要的原材料都是符合此次房屋建筑结构加固工程施工的要求,并且要严格按照房屋建筑结构加固相关技术规范进行切实可行的施工,施工过程中还要时时监督、检查以及向设计的专业人员反馈房屋建筑结构加固施工的一些成果,根据实际情况,在房屋建筑结构加固的必要时候进行有效的修改加固方案。
4结束语
综上所述,房屋建筑结构加固的设计与施工,并不是一项简单的工程。在实际生活中,我们不仅要增加对建筑物结构加固技术的学习,熟练掌握房屋建筑结构加固的技术和方法,同时还要有一系统完整的房屋建筑结构加固管理方案,能够在房屋建筑结构加固时做出及时准确高效的方案,才能出色的完成房屋建筑结构加固工作,达到设计之前考量的预期效果。在房屋建筑构架加固技术方面仍然要进行深入的学习钻研和交流,开发新的房屋建筑架构加固技术,促使建筑行业的持续稳定的发展,为人类的生活带来满意和幸福感,满足大都市的建筑要求。
作者:胡琴 单位:安徽省特种建筑技术承包公司
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关键词:房屋建筑;结构;加固;施工
中图分类号:TU746.3 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0086-02
1结构加固方法及技术分析
进行加固施工时,其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。
1.1良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长、劳动用工大、安全系数低的弊端,结果必将影响到加固质量。
1.2不同类型加固工程与加固方法分析
结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
1.2.1加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验,适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固,但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
1.2.2置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点,适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
1.2.3预应力加固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。
2工程加固施工前设计的必要性
2.1现实的需要
既有房屋,有的由于使用性质改变而导致荷载增加;有的为了增加使用面积,在层高较大的部位或在屋顶上进行加层;有的为满足节能有关规定,需将楼层周边凹凸部分补平改造;有的需要进行抗震加固;有的由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因需要进行加固处理等。既有房屋的改造、加固日益增多,因此,建筑结构设计人员根据形势的发展应不但能熟练地从事新建筑的结构设计,还要逐渐熟悉和掌握对既有房屋的改造和加固设计工作。
2.2检测和鉴定的必要性
为了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,在改造加固前必须要对结构进行检测和鉴定,对其可靠性作出正确的评价。检测和鉴定工作应该由有资质的单位承担。检测时可根据房屋结构实际情况和特点确定重点内容,钢筋混凝土结构应着重检测构件的混凝土强度等级、钢筋配置、裂缝情况、混凝土碳化深度、蜂窝缺陷等。
2.3房屋结构的改造、加层、加固必须进行设计
(1)按有关规定,对既有房屋进行改造加固设计实施以后,承担此任务的设计单位应该对该房屋结构的安全性和耐久性负完全责任,而原来的设计单位未参与改造加固设计时,则不再负此责任。因此,改造加固设计应该由有资质的设计单位或研究单位来承担。
(2)进行改造加固设计时,力求与承担施工的单位进行配合,根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。如果由于招投标等原因,在设计时不能确定施工单位,那么在完成设计确定了施工单位后,开工之前应就设计中构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论,必要时进行方案调整和修改设计,以确保工程质量和降低造价。
3施工实施中要掌握的技术要点和施工方法
(1)对原有旧钢结构的考察、取样、实验、评定工作一定要做好做细,必须要由权威的专业实验室对原旧钢结构和加固用的新钢材进行取样实验,并出具评定报告,确定需采购新钢材的材质和焊条规格型号(或螺栓)、焊接连接工艺的技术要求(或螺栓)。
(2)根据现场对原有旧钢结构进行喷砂除锈、清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物后的现状,与设计一起讨论确定实用可靠的处理、加固、改造方案。
(3)原有旧钢结构的除锈、清除表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物要彻底,必须用空压机连接专用的喷砂除锈机进行,个别腐蚀严重的部位要人工用钢凿、榔头、砂轮机凿或磨。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂,需晒干,因高空作业污染很大,一定要搭设周围环境防护设施和做好操作人员的防护。
4结束语
综上,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、设计及施工技术方面努力外,还应从源头上抓起,加强管理,提高工程质量可以有效避免损坏的发生。由于作者水平有限,
文中不足之处望行业同仁多多指正,今后的工作学习当中亦会时刻保持积极进步不断探索的精神,争取为我国在房屋建筑结构加固设计及施工技术方面作出更大的贡献。
参考文献:
摘要:本文主要阐述了何为仿古建筑以及仿古建筑的特点,如何利用钢筋混凝土结构来实现古建筑中的各个节点和构件,在仿古建筑的结构设计时应着重考虑的节点。
关键词:仿古建筑;苏式古建;结构设计
Abstract: this article mainly expounds the antique buildings and what is the characteristics of antique buildings, how to use the reinforced concrete structure to achieve the ancient buildings each node and the component, the structure design of antique buildings should focus on the consideration of node.
Keywords: antique buildings; Su shi the lachlan Macquarie; Structure design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1.仿古建筑的概念和特点
中国是世界文明古国之一。古代中国建筑和古代埃及建筑、古代西亚建筑、古代印度建筑、古代爱琴海建筑、古代美洲建筑并列为世界古老建筑的六大组成。中国建筑文化历史悠远,形成独特,建筑物造型优美,结构严谨,宏伟中不失细腻,庄严中不失优雅。而“仿古建筑”一词正式起源于20世纪50年代,但直到上世纪末学术界在理论上的探讨, 褒贬不一, 可以说它经历了一个坎坷不平的产生发展和成熟的过程。“仿古建筑”与古建筑几乎相同, 但它已经完全脱离了具体型式的案臼, 如果仅停留在型式上的理解, 那么对传统建筑的因袭照搬就在所难免, 也是对仿古建筑形式的偏见。所以说对“仿古建筑”一词全面和准确的表述是模仿古建筑设计的外在表现形式。
仿古建筑形式有广义和狭义之分, 广义的仿古建筑形式是指利用现代建筑材料或传统建筑材料, 对古建筑形式进行符合传统文化特征的再创造狭义的仿古建筑形式是指利用传统建筑材料, 在特定范围内对古建筑的复原,严格讲属于文物修复范畴, 本文所论及的只是广义的仿古建筑形式。通俗点讲既是用现代的施工工艺体现古代建筑的外形,而我们知道的由于古代建筑材料和理论的局限性,古建筑并不存在高层结构;故而现今的仿古建筑也以单层和多层为主。众所周知,现代多层建筑多为砌体结构和框架结构。所以钢筋混凝土结构的应用在仿古建筑中占据主导地位。
中国古代建筑特点体现在使用木材作为主要建筑材料,并保持构架制原则。为了保护木材,表面需加油漆,在长期的发展演变中,中国古代建筑形成独具特色的彩画制度,令世人叹为观止。鉴于木结构的耐火性很差且使用周期短,在现今建筑中已经不提倡使用;而构架制的结构形式和现在的钢筋混凝土框架结构极为相似:传力途径明确,主体的承重结构和围护结构分开。这就说明框架结构是最能体现古建筑精髓的结构形式。这也为室内空间的灵活布局创造了条件。中国古代建筑中,常用多种多样的罩、挂落、隔扇、屏等自由灵活地分隔室内空间。但彩画制度这一形式在现今的钢筋混凝土结构中也只能通过外贴或喷绘等装修手段才能达到。
中国古代建筑创造并使用斗拱结构形式,斗拱是中国古代建筑体系中所特有的形制,它既是梁和柱之间传递荷载以及承担抗震作用的结构构件,又以其自身优美、华丽的造型而成为建筑的主要装饰构件。集结构功能与装饰功能与一体的精华所在。随着现代结构形式及建筑材料的发展,斗拱这一重要的结构构件应用在仿古建筑中时已经失去了原有的实质作用而仅仅作为一种具有观赏性的装饰构件。但是它作为古建筑的代表性构件是不可或缺的。
中国古代建筑组群大多以庭院为组合单位:单体建筑沿周边布置,围合成中间的庭院。这样的庭院整体风格是内向的:内部开敞而富于变化,外观较封闭。按照中国的封建礼制观念,庭院强调中轴对称布局,以突出主体建筑,并求得整体的平衡。正是由于这种理念,古代建筑的单体建筑形式也是高度统一,无论是宫殿、寺庙、住宅等,不论其规模大小,外观体形皆由台基、屋身和屋顶三部分组成。这些特点难免单调,也在一定程度上限制的古建筑的多样性,而古代建筑师则从建筑组群沿轴线作多层次的纵身布局,从而使庭院变化丰富多彩的。
而在古代园林的设计中这些特点并不明显,原因是中国古代园林建筑以“师法自然”为原则,极尽自由灵活之能事。这才有了现在我们熟知的各式园林。
2.仿古建筑在现代工艺中的设计要点
正因为古建筑拥有以上特点,所以在仿古建筑中应尽可能的以现在工艺的手段实现以上特点。中国古建筑中以明清时期的苏式园林古建最具代表性,也最为人们熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清苏式古建为主。
古建筑的主受力构件大体可分为:柱、梁、桁、檩、椽。传力方向为:屋面椽檩桁梁柱;途径明确,受力简单。而古建中的梁均为简支梁,这对建筑物的抗震是很不利的,所以斗拱这一构件就诞生了;但在钢筋混凝土结构框架中梁与柱均为刚结,梁承担抗震作用,从而架空了斗拱这一构件;而现在屋面工程大部分采用现浇整体式,所以檩、椽等构件也成为非必须构件,可以取消。这样会对外立面产生影响,所以仿古建筑的屋面工程成为整个工程中关键的节点。
我国古代建筑的屋顶式样非常丰富,变化多端。等级低者有硬山顶、悬山顶,等级高者有庑殿顶、歇山顶。此外,还有攒尖顶、卷棚顶,以及扇形顶、盔顶、盝顶、勾连搭顶、平顶、穹窿顶、十字顶等特殊的形式。庑殿顶、歇山顶、攒尖顶等又有单檐,重檐之别,攒尖顶则有圆形、方形、六角形、八角形等变化形式。而在这些形式当中又以歇山顶的应用在苏式建筑中最为广泛。 “歇山”是清式叫法,在清代之前它又有“曹殿”、“汉殿”、“厦两头造”等不同名称。歇山式屋顶有一条正脊、四条垂脊和四条戗脊。歇山顶屋顶在两侧山墙处,不再像硬山式和悬山式那样,山墙是由正脊处向下垂直一线。歇山式屋顶的正脊比两端山墙之间的距离要短,因而歇山式屋顶是在上部的正脊和两条垂脊形成一个三角形的垂直区域,称为“山花”。在山花之下是梯形的屋面讲正脊两端的屋顶覆盖。在古建筑中屋面结构多为木、瓦等轻质材料,两条垂脊相对荷载较小。而现代建筑中的钢筋混凝土屋面自重较大设计时应在四条垂脊和四条戗脊处设梁建立可靠支撑从而明确山花部位屋面的传力途径。这和古建木作中的“桃尖顺梁”有着异曲同工之妙。而由于现代工艺取消了椽,“飞椽”这一形式只能通过混凝土的可塑性强这一特点来实现。
古建筑中梁支撑桁进而支撑屋面,而现今对进深要求不大的建筑可以将平梁更改为随坡面的折梁,这不但减少了工程造价,也可相对增加整个建筑物的室内高度,不会有压迫感。而梁跨度较大时,例如寺庙等需要内部空间较大,结构内部不宜设置柱;如使用折梁则会对边柱产生侧向的水平推力,而古建筑的柱截面形式多采用圆柱,所以不能通过改变柱截面的方法来抵抗水平力,联想到一般明清时苏式园林建筑大多有外廊,可将外廊作为建筑物的一部分,由外廊柱与结构边柱用大梁连接共同抵抗屋面折梁传递给柱子的水平推力,这样就解决了柱子同时承受三项应力的不利受力状态。
虽说古建中的各式“飞檐”、“望角”等复杂且精细的装饰构件通过混凝土来实现是对施工工艺的考验,但苏式仿古建筑最关键的难点还并不在结构本身,而是仿古建筑的节能。苏式古建讲究的是明亮、通透。需要相对较大的窗口,这在北方很多城市规范要求的开窗面积和传热系数等都是不满足的,这回在设计和施工中造成了很大程度上的困扰。这就需要相关的规范在这些方面进行一些特殊的要求。
3.小结
总而言之,古建筑是中国传统建筑精华的凝聚,是标示各个时期中国建筑史的里程碑,我们应继承和发扬古建筑设计中的优秀理念,将仿古建筑做到形神兼备,从而传承中国古典文化和历史底蕴。继往开来,为现代建筑事业的发展壮大做出应有的贡献。
参考文献:
[1]李剑平《关于仿古建筑形式的思考》学术论坛 2010.07
[2]罗哲文《中国古代建筑》上海古籍出版社 2001.12
【关键词】仿古建筑;混凝土结构;施工工法;
中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:
建筑样式现代仿古建筑是在古代木结构建筑的基础上发展而来的,它采用现代的建筑材料,现代的建筑手法并以混凝土结构取代原有的木结构。在保持原有的木结构样式和规格外又在材料的选取上更加的经久耐用,达到视觉与适用的辩证统一。混凝土结构代替部分木构架的优点:1.环境资源友好型能源,对木材,森林准备的破坏有效地减少了,同时避免了木材材料的防虫防蛀工作。2.充混凝土材料相对于木材更加的安全牢固,经久耐用。延长了房屋的寿命。3.混凝土材质较木材具有更强的可塑性,能更好的与现代装饰风格相统一,可与室内各种家具装饰品统一风格,增强房屋的艺术性,使人的居住环境更加和谐。
一.仿古建筑的建筑样式
在我国建筑史中将清代以前的建筑称为古建筑,古建筑以其宏伟的气势,合理完善的结构,华丽的装修为世人所瞩目。在世界建筑史上堪称独树一帜的建筑体系,也是世界建筑史上的一朵奇葩,但是由于战争、地震等一系列人为或自然灾害的因素影响下,使我国古建筑保留甚少,而仿古建筑作为古建筑艺术与现代科学技术的结合的产物,不仅继承了古建筑造型优美、气势恢宏的特点,而且还增强了结构抗灾害能力和耐久性、并使其结构类型得到了很大的发展。这些特点使得仿古建筑行业近年来如雨后春笋得到了飞速的发展。
1.仿古建筑样式的发展
仿古建筑在建筑形式上较为忠实地模仿传统建筑,并保证建筑外观基本反映传统建筑的主要特征。在材料和施工技术上则使用了大量的现代科技。仿古建筑的样式根据几千年来古建筑的发展而来,传统的古建筑是随着古代文化的不断进步演变而来。传统的古建筑可以追溯到六、七千年前的古代人就出现了用木棍、泥草建造出简单的穴居和浅穴居,而且在这时已经出现的“榫卯”结构。随着科学以及文化的进步在汉唐时期传统古建筑发展达到了第一次盛世,出现了大规模的建筑群,屋顶的样式极大的丰富,也出现了“斗拱”结构。然而在这之后一直没有像汉唐时期的大规模建筑群,但是由于科技的发展,传统古建筑在造型上更加细腻、美观,而且融入了大量印度、西亚的建筑风格。到了明清时期是传统古建筑的鼎盛时期,由于国家的实力以及科学技术的发展都达到了较高的水平,这一时期的建筑在规模以及样式上都达到了一个新的历史水平。
2.仿古样式建筑的特定
就是以“间”为单位构成单座建筑,再以单座建筑组成庭院,进而以庭院为单元,组成各种形式的组群。就单体建筑而言,以长方形平面最为普遍。此外,还有圆形、正方形、十字形等几何形状平面。就整体而言,重要建筑大都采用均衡对称的方式,以庭院为单元,沿着纵轴线与横轴线进行设计,借助于建筑群体的有机组合和烘托,使主体建筑显得格外宏伟壮丽。民居及风景园林则采用了“因天时,就地利”的灵活布局方式。古代建筑的单体,大致可以分为屋基、屋身、屋顶三个部份。凡是重要建筑物都建在基座台基之上,一般台基为一层,大的殿堂如北京明清故宫太和殿,建在高大的三重台基之上。单体建筑的平面形式多为长方形、正方形、六角形、八角形、圆形。这些不同的平面形式,对构成建筑物单体的立面形象起着重要作用。由于采用木构架结构,屋身的处理得以十分灵活,门窗柱墙往往依据用材与部位的不同而加以处置与装饰,极大地丰富了屋身的形象。
中国古代建筑多以众多的单体建筑组合而成为一组建筑群体,大到宫殿,小到宅院,莫不如此。它的布局形式有严格的方向性,常为南北向,只有少数建筑群因受地形地势限制采取变通形式,也有由于或风水思想的影响而变异方向的。方正严整的布局思想,主要是源于中国古代黄河中游的地理位置与儒学中正思想的影响。
二、混凝土结构原理
1.斗拱的运用。这是区别于木结构的一个重要特点。
2.仿古建筑结构使用喷漆彩绘,通过艺术加工达到木结构的视觉效果。
3.榫卯是连接各个木结构的组长工具,它使不同形状的木构件组合起来,使得斗、拱、梁架、、柱子额枋等构件的连接能够更加牢固紧实,承载住房屋的重量。而现代仿古建筑代替木制斗拱,它依据木构架的层次分解构件,按照不同结构的受力不同定制特有的混凝土构件 。现浇节点的连接与预制构件代替榫卯安装,即选用二次浇筑混凝土,加以现代化的现浇多层叠合、预制手法施工,从而形成具有现代气息的刚性混凝土材质的木结构视感结构。
三、 仿古建筑的结构要求
现代的仿古建筑多以混凝土代替木材料,因此未来达到与木结构一样的外观效果,使彩绘喷漆更加的自然,在传统的钢筋混凝土结构的基础上,仿古建筑的结构设计也有了一些特殊要求:
1 构件定型化和模数要求
为了满足古典建筑的模数要求,各受力构件的规格有一定的限制,形体应完全仿照古代木结构中梁、枋、柱、檩余传力系统的构造和成分以及其各构件的尺度相应的做法。
2 对于屋面造型结构要求
造型要求高, 屋面应该有显著,构架体系应有出檐深远、曲线优美的特点,可以选取举架和步架的处理方法,使得屋面呈现一定坡度,且是越往下越陡,越往上越尖的形状,以此来模拟我国古代建筑的造型特点。
3 大量的结构构件具有独特装饰作用,已斗拱和雀替为主要代表
斗拱:斗拱用于柱顶、额枋和屋檐或构架间,它的产生和发展有着非常悠久的历史。斗拱的种类很多,形制复杂。按使用部位分,它可以分为内檐斗拱、外檐斗拱、平座。在立柱和横梁交接处,从柱顶上加的一层层探出成弓形的承重结构叫拱。斗拱是中华古代建筑有的形制,是较大建筑物的柱与屋顶间之过渡部份。其功用在於承受上都支出的屋檐,将其重量或直接集中到柱上,或间接的先纳至额枋上再转到柱上。而仿古建筑中的斗拱,由于主体材料为钢筋混凝土,其常常仅作为装饰存在。在美学和结构上它也拥有一种独特的风格。无论从艺术或技术的角度来看,斗拱都足以象徵和代表中华古典的建筑精神和气质。斗拱中间伸出部仍叫做要头。雕著一个立双式的青色龙头。其两旁的垫拱板雕半立体火焰珠一粒,象徵吉祥如意。雀替:雀替是中国古建筑的特色构件之一。宋代称“角替”,清代称为“雀替”,又称为“插角”或“托木”。通常被置于建筑的横材(梁、枋)与竖材(柱)相交处,作用是缩短梁枋的净跨度从而增强梁枋的荷载力;减少梁与柱相接处的向下剪力;防止横竖构材间的角度之倾斜。其制作材料由该建筑所用的主要建材所决定,如木建筑上用木雀替,石建筑上用石雀替。通常被置于建筑的横材(梁、枋)与竖材(柱)相交处在中华建筑中,所有雀替都油漆或雕刻得很华丽。给人印象很深,大有无崔替不成中华建筑之感。
总结
现代仿古建筑主要以混凝土为材料,给现代建筑注入了新的生命力,其保有传统建筑风格的基础上,在材料的创新方面,使仿古建筑有了全新的色彩,创造出更文明,更现代的居住工作环境。而在其结构方面的巧妙设计虽已有了一定的发展,但任然需要更多的创新,是现代仿古设计更加的完善,且其本身能有一个质的飞跃。
参考文献
以仿古中式三层阁为研究对象,建立了力学抗震分析模型.对结构整体分别施加人工波和天然波2种地震波,并进行时程分析,得到X和Y方向的层间位移.研究表明:模型X向层间位移比Y向小,说明X向侧移刚度与Y向相比较大;模型的1~3层的层间位移角远小于弹性限值1/550,结构刚度偏大;减少墙、柱竖向构件的截面面积,或减少梁柱数量,对结构力学的性能影响不大.为提高结构整体刚度,需加大Y向侧移刚度,这可以通过加大Y向截面尺寸来实现.
关键词:
仿古阁楼;地震波;层间位移
我国木结构古建筑的构造不仅在静力作用下结构的整体稳定性能良好,而且抗震性能优越.传统风格的现代建筑是这些年逐渐发展起来的一个构造形式,其将古建筑中原本起承重作用的部件省去,加入仿古装饰配件,从而达到仿古的目的.很多的木结构古建阁楼在经历了各种自然灾害甚至包括地震的破坏后,仍然能够较为完好地保存了下来,足以证明其结构形式具有一定程度的抗震功能.张明[1]对钢筋混凝土仿古建筑-万佛塔进行了小震作用下结构的动力分析,并得到相关参数;赵武运[2]对甘肃泾川仿古塔进行结构计算,建立梁柱节点的有限元模型,并通过节点分析得到最大应力和节点的薄弱部位;王佩云等[3]对天坛祈年殿式钢筋混凝土结构在竖向荷载作用下的内力分布及其抗震性能进行了研究;王昌兴等[4]对洛阳隋唐城天堂遗址保护建筑结构进行了有限元分析;李桂荣[5]根据我国古建筑在历次地震作用下的结构破坏状况,总结了古建筑结构的震害特点,并以泰安市古建筑为例进行了抗震性能分析;方东平等[6]建立了木结构的有限元模型,并将动力计算结果与实验数据进行对比分析,得到了结构的力学特性;薛建阳等[7]对古建木结构的结构构成和古建工艺进行了广泛调研,并探讨了古建木结构抗震机理.一般而言,殿堂结构从竖向分为4个层次,即梁架、铺作层、柱架和台基,研究表明,榫头和卯口可以通过摩擦挤压产生减震作用.笔者选取典型的仿古中式三层阁为研究对象,考虑内部夹层的存在,在已有研究的基础上,建立力学分析模型,研究其抗震性能.主要方法为:对三层阁分别施加天然地震波和人工地震波,然后计算3层的层间位移角,并比较各层的变化特点,从而发现最不利的连接点及部位,为提高结构的抗震性能提供依据.
1工程概况
研究对象为廊院式结构,主要组成部分有阁楼、过殿、配殿、纪念堂、角亭、山门等.从外形看,该建筑属于唐朝早期建筑形式,用了单层4角攒尖式的角亭、单层9脊殿形式的过殿、单层悬山式的配殿.该阁楼在平面布局上成方形,属于歇山式风格,建筑总高39.5m,外5层内3层.结构设计方面的基本信息为:钢筋混凝土框架结构,混凝土强度等级为C30;采用直径为500~600mm的混凝土圆柱,设计使用年限50年,重要性系数1.0;场地类别为Ⅲ类,抗震设防烈度为7度;设计地震分组为第1组,基本地震加速度值为0.1g,特征周期值为0.45s;安全等级2级,基本风压取0.40kN/m2(50年一遇),基本雪压取0.35kN/m2,结构抗震等级2级;设防类别丙类,地基基础设计等级为丙级,工程勘察等级为乙级.
2基本假定与简化模型
仿古建筑是古建筑的外观与现代材料的有机结合,在不改变建筑外观审美的基础上,利用钢筋混凝土材料的优势,使其同时具有观赏价值与使用价值.引用钢筋混凝土框架结构的模型化简方法,将梁、柱设置为钢筋混凝土材料[9],并对结构作假设:(1)结构为钢筋混凝土框架结构;(2)钢筋混凝土框架结构中的基本理论适用于本结构的受力变形分析;(3)框架结构的结构特性适用于本结构的特性;(4)砌体结构的抗震特性也适用于本结构;(5)风荷载计算信息符合一般计算方式;(6)地震力信息为计算水平地震作用建立模型(图1).
3地震信息与振型组合
3.1地震信息
已有研究成果:当地震加速度的峰值为0.05g时,建筑结构基本完好;当地震加速度的峰值为0.1g时,建筑结构至多受到轻微破坏;当地震加速度的峰值为0.2g时,多数建筑结构可能会出现中等程度的破坏;当地震加速度的峰值为0.4g时,发生中等破坏与发生严重破坏的数量大致相同;当地震加速度的峰值大于0.4g时,根据场地条件选取地震波;阁楼在设防烈度、地震分组、场地类别方面与阁楼所处地理位置有关.首选北京饭店地震记录波对阁楼进行抗震性能测试,同时考虑人工地震波的情况,并对测试结果进行比对分析.由于地震波峰值一般都集中在某一时间段,因此只需输入相应时间段内的地震波就能满足要求.本研究选取12s区段内地震波作为地震数据进行输入.施加地震波时对信息进行统一规定,使其能准确而详细地反映阁楼仿古建筑的性能.天然地震波和人工地震波分别如图2—3所示.对主体结构施加不同特征周期的地震波,比较其最大的层间位移,进而研究建筑物本身的抗震性能.地震参数设计为:地震烈度为8(0.2g);场地类别为Ⅱ,特征周期为0.35s(1.4s);阻尼比确定方法为全阁楼统一,结构阻尼比取0.030;周期折减系数1.00;特征值分析类型为WYD-RITZ;用户定义振型数为15;抗震构造措施的抗震等级不改变;考虑偶然偏心,不考虑双向地震扭转效应;活荷重力荷载代表值组合系数取0.50;多遇地震影响系数最大值为0.160,罕遇地震影响系数最大值则为0.900;地震作用放大方法全楼统一,全楼地震力放大系数取1.00;减震、隔震附加阻尼比算法取强制解耦,最大附加阻尼比则为1∶0.25.
3.2CQC振型组合法
采用CQC振型组合法[1-2]建立模型.为提高计算精度,考虑各个振型之间的耦合和基地加速度的作用,当线性结构具有N个自由度的时候,模型的基本动力方程[8]可表示为Mx••(t)+Cx•(t)+Kx(t)=MIu••(t),其中:M为N×N阶质量;C为N×N阶阻尼;K为N×N阶刚度;x和I分别为N×1阶质点位移向量和N×1阶影响向量;I对应的u••(t)方向位移自由度的元素为1,其余均为0.结构具有比例阻尼特性,若以ωi表示第i振型的自振圆频率,ξi表示第i振型的阻尼比,Yi(i=1,…,N)表示第i振型的振型向量,且振型向量Yi满足质量归一化条件,φTiMφi=1,则质点位移向量可以表示为x(t)=∑Ni=1γiφiSi,(1)其中:γi=ΥTiMIu,为第i振型的参与系数;Si(t)由式Si(t)+2ξωSi(t)+ω2Si(t)=-u••(t)求得.结构的响应向量可以由质点位移向量的线性组合表示R(t)=qTx(t),(2)其中q为响应传递矩阵,是结构几何属性和弹性属性的函数.根据(1)式可知,在u••(t)方向结构第i振型的地震作用向量Fi为Fi=αigγiφi=Kδi,(3)其中αi和δi分别为第i振型的规范反应谱影响系数和结构在Fi作用下的位移向量.利用(3)式及关系式(K-ω2iM)φi=0,可得δi=K-1Fi=αigγiω2iφi.(4)其中γi=|ci|/max|ci|(αiγi/ωi2记为ci,称为第i振型的振型系数).根据(4)式可知,位移向量δi随ωi的增加迅速减小,但两者变化幅度不同,从(2)式可知,地震作用效应完全一致.
4实验分析及结果讨论
4.1实验分析
对3层仿古中式阁楼建筑进行地震影响载荷研究,分别施加天然地震波和人工波时,各层间位移角如表1—4所示.由表1和表2可知:当X,Y向同时输入加速度峰值为0.035g的天然地震波时,X向在1~3层的层间位移角均未超过弹性位移角限值的1/550;3层的层间位移角在0.1g,0.2g,0.4g,0.8g加速度峰值下均超出弹性限值;2层在0.8g的时候超出塑性位移角限值的1/50.由表3和表4可知:在X,Y向分别施加0.035g,0.1g,0.2g,0.4g,0.8g加速度峰值的人工地震波时,X,Y向层间位移角相差不大,Y向层间位移角略大于X向,各层具有统一的规律.层间位移角呈逐渐增加的势态.总增率为:X向1层0.3%~0.5%,2层0.5%,3层0.5%~0.502%;Y向1层0.3%~0.499%,2层0.3%~0.5%,3层0.3%~0.5%.这说明结构整体规则,X,Y向刚度相近.
4.2结果讨论
根据《建筑抗震设计规范》,假设建筑结构7度设防,对模型进行时程分析.当天然波加速度取0.2g,0.4g,0.8g时,X,Y向位移的峰值超出弹性范围,模型进入塑性变形阶段;而当人工波取0.8g的情况下,层间位移仍小于1/50.这说明此模型符合地震要求的标准.地震波考虑双向作用,在双向地震输入的情况下,研究结构的抗侧刚度更加接近实际.对X,Y方向,加速度峰值分别取0.035g,0.1g,0.2g,0.4g,0.8g时,地震记录及人工模拟加速度时程曲线呈现的层间最大位移角都是在2层.与2层相比,1层的柱子布局数量大于2层,多1圈柱,1层下端固支,抗侧抗弯刚度加大.整体考虑下,2层刚度则小于1层刚度.在层高方面,3层的层高小于1层和2层的层高.因平座层与2层楼层间隔较小,故在其中间设了1层圈梁.因平座层与3层楼层间隔较大,故外加2层圈梁.因此,2层层间位移角大于3层的层间位移角.
5结论
动力时程分析表明,所建模型符合地震要求的标准.模型简化会引起结构局部出现不安全因素,考虑斗拱为装饰构件.为使节点满足抗震设计要求,设计时宜采用型钢混凝土结构.因为国内此类研究的实验较少,所以采取了较为保守的节点设计方法,通过不同的计算方法进行核算.为确保核心区刚度,可以通过适当加大配筋,来保证结构的安全.为有效避免共振,结构不宜选择主振动频率在此自振周期的场地建造,同时建议在建筑角点与梁板的边缘处连接件要牢固,必要时可进一步加固.
参考文献:
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关键词:古建筑群;消防安全;规划
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A
由于古建筑建成年代的特殊性,和现代建筑存在很大的差别,在建筑材料,建筑结构设计和消防设施的部署上都无法达到现有建筑消防规范的要求标准。而由于古建筑又是国家重点保护的建筑,对于建筑的结构和外形都要妥善保护,所以在对古建筑进行消防保护的过程中,不同于普通建筑的消防保护,应该根据实际情况来制定消防保护措施。
1 建设小型适用型消防站
1.1 消防站建设的迫切性
由于古建筑是我国的重点保护对象,而在经历了长时间的时光消磨中,其建筑的结构和消防设施都有不同程度的降低,所以要加强对其进行的消防建设。根据我国消防法的相关规定,要对这些重点建筑重点保护,加强消防安全管理,所以迫切需要建立消防站,加强对古建筑的消防保护工作。
1.2 消防站的建设要因地制宜、多种形式、小型适用
由于古建筑的结构特点大多是砖木结构,且都是联排建造的,耐火等级较低,消防标准较低,所以在发生火灾时,将会迅速的蔓延,而我国的消防警力是有限的,所以说针对这些特点,消防站的建立应该考虑到如下特点。
1.2.1 不应套用《城市消防站建设标准》中规定的消防站的布局以接到报警后5分钟消防队到达责任区边缘和保护面积为4-7平方公里的要求。应在不破坏古建筑群整体格局的前提下,将到达的时间减到最小。
1.2.2 可以建公安、企业专职、兼职等多种形式的消防站,人员数量也要切合实际。
1.2.3 消防站的建筑面积也不一定要按照《城市消防站建设标准》的规定,可因地制宜,不要建大而全的消防站,宜小型、适用。
1.2.4 消防站的建筑形式可不拘一格,不一定非是红色的大门和现代式样的建筑,可以设计为仿古建筑与周围的古建筑群格调相协调和一致。
2 消防器材装备要立足古建筑火灾扑救的实际
2.1 消防车辆配置应与消防通道相适应
古建筑群普遍存在消防通道不畅的问题,在消防车辆的配置上,除配置普通的消防车外,还要配置适合其街道通行的小型消防车。做规划时不能按照常规的思维,一定要让消防通道来满足消防车的通行要求,消防车辆要尽量适应古建筑群消防通道的需要,以适应当地实际。
对建于高山深谷之中,依山而建,道路崎岖坎坷,或建于城区,但设有门槛、台阶等情况而使消防车无法通行的古建筑群,其专、兼职消防队可以不配消防车辆,应配手抬机动泵,推车式灭火器等适用型的器材装备。
2.2 消防器材的配置,必须减少火灾扑救时的水渍损失
古建筑群的消防水源严重缺乏,又有大量的壁画、彩绘、泥塑、文字资料等特别贵重的历史珍品,对这类型的古建筑,火灾扑救时必须减少水渍损失,要研发和配置适合扑救古建筑火灾所需的水渍损失小、节水型的灭火装备和抢险救援器材如高压脉冲水枪等,达到既节约用水又减少损失的目的。
3 消防供水要因地制宜
3.1 建不同类型的消防水池和消防泵房
古建筑消防水源严重缺乏,无法满足火灾扑救的需要。部分有水源的古建筑群也存在消防管网覆盖区域少,供水管径小,供水压力、流量达不到灭火要求等问题。
消防规划时,在缺乏水源的地区,要结合古建筑群的地形特点,建设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方,应修建供消防车取水用的设施。
3.2 消防给水管网的布置要满足灭火救援的实际
在一时还不可能建大量消防站的情况下,大部分古建筑距离消防队较远,或因地形等条件的限制,一旦发生火灾,消防车在短时间内无法到达。这样在室外消火栓的规划建设上也不应按照120m的间距和150m的保护半径布置,古建筑必须立足于自防自救,其间距应能保证有两支水枪的充实水柱同时到达古建筑内为宜。
4 古建筑的开发利用和消防安全布局应合理
古建筑之间以及部分古建筑与其他建筑之间,普遍存在防火间距严重不足问题,特别是座落在城区的古建筑尤为突出。
规划时要将古建筑群内的危险源逐步搬迁,影响古建筑消防安全的周边的建筑,应下决心列入拆迁计划。
5 古建筑的消防技术保护应列入规划,但不应破坏其原貌
5.1 维持原貌、确保重点
因为古建筑本身具有一定的特殊性,其存在的本身就是一种价值,具有很高的艺术性和文化研究价值,但是由于时间的原因存在很大的火灾隐患。所以在对古建筑进行消防安全保护工作的同时还应该重点注意不要破坏原有建筑的结构和面貌,将其列入消防技术的重点,这是和一般的普通建筑消防工作的不同之处。
5.2 不宜设室内固定消防给水设施
由于古建筑的特殊性,在消防设施的安装施工中有些事不适合使用普通建筑的消防规范的。在古建筑中,不应该设置固定的消防给水设施,以免影响到古建筑的保护工作。
5.3 应设火灾自动报警系统和避雷设施
在古建筑内应该设置火灾自动报警系统,在火灾发生时可以及时的发出报警,及时的进行救援,将火灾控制在最小范围内。此外,还应该在古建筑上设置避雷设施,这也是有效的避免火灾发生的手段。
5.4 加强用火用电的规划
由于古建筑大多是砖木结构,所以在用火用电方面要有严格的规定,对于现有的用电线路要进行严格检查,发现不符合规定的要及时整改。对于国家重点保护的文物单位要对用火有严格的规划管理,确保火灾防范的有效性。
6 古建筑的消防管理措施要更加完善
目前我国对于古建筑的消防安全保护工作还不够完善,存在很多的问题,文物保护人员的消防意识差,缺乏专业知识,工作态度不积极,对于火灾隐患不能及时的发现和整改。所以说为了更好的保护古建筑,应该加强对其进行的消防安全管理措施,制定完善的规章制度,加强人员的管理,加大监督力度,使消防保护措施不断的完善。
结语
古建筑是我国的劳动人民在长期的生活中积累的智慧的结晶,是古老文化的一种传承,对于我国现代社会的发展,具有很大的借鉴意义和欣赏价值。由于古建筑的结构特点,其耐火等级较低,消防安全标准低,并且在经历了长时间的历史消磨中,结构的功能和消防安全的等级都有所降低。为了保护古建筑,为我国的发展做出更大的贡献,应该加强对古建筑的消防安全保护。
建筑理论与设计
(1)论cwsbr污水处理工艺的设计与实践 罗美丽
(2)楼梯间及消防电梯的设计归纳 俞才祖
(4)浅谈井字梁设计 张永强
(5)浅析住宅建筑构造节能设计 周筠 关剑 田娟
(6)解析地下室防水结构设计与施工技术 周严
(7)建筑学(室内设计)平面构成教学再思考 刘斯荣
(9)对拉卜楞寺藏式宗教建筑细部大门的研究 沈欣
(11)结合近三年汛期现场实际情况对宝成线防洪压力的思考和分析 蒋康
(12)某综合楼地下室防水施工要点探讨 吕伟钊
(13)建设工程质量检测规范化研究 圣健设
(15)关于超长钢筋笼起吊及安放作业的探讨 车利军
(17)关于桩基静载检测工作中常见问题的探讨 张平福
(18)论拥翠山庄之于江南私家园林 王晶晶
(20)材料与空间——从森佩尔到柯布西耶 谌利
(21)关于地铁防雷工程设计的探讨 石建刚
(23)类型学的方法在建筑创作中的运用 陈菲菲
(25)试论房屋建筑防渗漏处理措施 朱隽文
(26)现代酒店室内设计表现手法与文化融合 梁杰
(27)小议如何进行建筑电气设计 徐青
(29)桥梁工程安全控制背景下工程监理工作要点探析 黄波
(30)论现代设计在仿古建筑中的渗透 陈思竹
(32)对低应变检测桩底信号的分析 阳亮
(34)外部尺度与高层建筑设计中的关系 李野
(35)某污水处理站水池工程渗漏处理方案 刘承东 张玉清 刘恺
(37)浅议商业综合体的建筑消防设计 潘诗弦
(38)浅谈新时期住区会所设计研究 冯伟
(40)软装饰材料在室内环境艺术设计中的构成与风格 李穆菁
(42)论述分形在建筑造型设计中的应用 杨忠将
(43)北京市某地下车库兼二等人员掩蔽所通风及排烟系统设计 张华革
建筑结构
(45)土建结构安全性问题的思考 黄志艳
(47)基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析 温启平 殷欣
(48)基于抗震考虑的钢筋混凝土框架设计分析
(49)超高层建筑结构设计经验浅谈 陈昌海
(51)浅析中国古代木建筑抗震原理 郑人山
(52)重型钢结构厂房结构设计要
黄俊
规划设计
(54)“3s”技术在云南高原地区乡镇规划中的应用探讨 龚振文
(55)独立学院的校园规划思考——以广州大学华软软件学院修建性详细规划为例 张靖
(57)关于城市中小户型住宅设计与发展的探讨 杨森晖
(58)城市轨道交通线网构架形)式分析及对南宁线网规划的启示 袁江
(60)提高混凝土搅拌站生产效率的设计 于有贞
(61)硫铁矿焙烧电除尘器的设计应用 李钢
(62)关于城市新区规划建设——以湖北黄石市团城山新区规划与开发建设为例 吴时节
(64)浅析广州市天河体育中心总平面亚运改造工程的景观改造方案 杨彪
建筑节能
(66)分析建筑给排水设计中的节能减排 李军
(67)建筑电气照明系统节能原则以及节能技术 张虎
(68)地暖在目前建筑节能中的应用浅谈 陈英杰
(70)分析民用建筑电气工程中的节能 房元
(71)浅析当前房屋建筑工程中的暖通设计 胡宜华
(73)高层办公楼节能设计在北方严寒地区的应用探讨 李洁
(74)浅析当前房屋建筑的节能施工技术 罗敏捷
(76)探析建筑工程施工的节能技术 闵小燕
(77)夏热冬冷节能建筑设计探讨 褚跃
(79)太阳能建筑一体化设计研究 周应桔
园林绿化
(80)刍议东北传统合院民居中的的绿色建筑技术 李晔凌 王新宇
(82)试论城市生态环境规划问题及措施 程仁杰
(83)国内当前城市生活垃圾处理技术研究 陈建生
(85)建立基于可持续发展的绿色建筑观 张兴
(86)浅谈园林工程中施工技术的应用 曾乐
(87)关于污水处理过程ph值控制方法探究 孟龙
(89)刍议园林景观建设中观赏性植物的应用 张承溢
(90)浅谈城市坡地滨江绿地设计 张亮 彭隽茜
工程质量与管理
(92)建筑监理在施工质量控制中的应用研究 汪国华
(93)浅议堤防工程施工质量控制 刘鹏飞
(94)小议施工安全管理的难点控制与措施 饶勇
(96)浅谈如何搞好工业建筑施工重点管理 许永红
(97)论现时期建筑土建工程的质量控制 杨鹏
(99)建筑施工中混凝土裂缝原因及其处理措施 林万庆
(100)既有房屋建筑安全管理 肖彬
(102)浅析柔性节点钢框架对受力和变形的影响 余建斌
&
(103)浅谈风电项目风机安装工程施工中的风险管理 张国
(105)建筑工程质量与项目进度管理对策探究 李明昭
(106)浅析建筑工程施工项目管理对策研究 刘昌凡
(108)?a href="" target="_blank" class="keylink">陈鄞笮蜕桃到ㄖ??朗枭⑸杓拼嬖诘奈侍饧岸圆?梁芝松
(109)公路路基施工特点与具体的关键施工技术 李军
(111)建筑消防安全评估问题研究 施建雄
(112)浅谈桥梁工程施工常见质量问题及对策 张秋生
(113)浅谈通过工程前期样板间实施提高现场工程管理 许永红
(114)浅谈橡塑保温易出现的问题及解决方案 王巧利
(116)降低隧道喷射混凝土回弹率的措施探讨 王树东
(117)新时期建筑工程施工造价的控制对策及管理技术探究 高宏伟
(118)epc总承包项目在施工过程中的不确定因素和风险管理 刘敏
(120)浅谈epc工程进度计划管理 李广福
(122)铁路房地产对铁路运输生产的保障作用 尤宝泉
(123)对工程劳务分包施工队管理的思考 胡志远
(124)论房地产企业工程变更签证的管理方略 张明良
(126)钢结构厂房内消防工程施工的质量控制方法分析 范世雄
(127)浅析工民建施工中墙体质量控制 黄?F波
(129)业主在工程建设施工中有关于反索赔管理的分析 胡方汉
(130)建筑工程施工工期计划管理的方式与方法 段雅青
(132)小议市政工程项目施工现场管理有效方法 胡恩铭
(133)建筑工程项目管理的主要因素 王彦
(135)建筑工程管理的约束条件和管理过程经验谈 李岚峰
(136)浅谈城市居民社区消防安全对策 梅峰
(138)浅析岩土工程勘察质量问题 赵树海
(139)浅析建筑工程管理中的施工现场管理 邵孟玲 李海泉
(141)试论高层建筑施工技术的质量控制 胡涛
(142)住宅工程项目的全过程管理分析 王历平
(144)试析铁路工程质量控制与管理的有效措施 王运霞 李程亮
(145)温州港乐清湾一期工程施工质量控制 刘书华
(147)综述当前建筑工程施工现场管理中存在的问题及其措施 杨永强
(148)强化高层建筑施工安全管理的有益探索 朱杰军
(150)滑坡地质灾害防治工程中若干问题的探析 易忠军
(151)地下建筑混凝土结构防渗漏的质量控制措施 田西超
经济建设
(153)对外经济援助工程招标管理的强化措施探讨 王熙
(154)刍议如何运用信息化提高工程造价管理水平 秦虹
&nbs
p; (156)房地产开发成本控制探讨 林龙海
(157)基于函数网络的超高层建筑工程造价估算分析 严凤巧
(159)关于工程造价控制的分析 葛疆
(160)浅谈工程造价中预结算审核的应用 黄静
(162)浅析公路工程监理中的工程费用控制 汪顺平 祝于红
(163)有关工程变更项目的综合单价的确定 胡方汉
(165)刍议房地产开发建设项目的合同管理策略 查良英
(166)房地产经济泡沫的危害性分析 刘英姿
(168)试论工程项目管理中的工程造价控制 高阳
(169)浅谈epc项目总承包投标报价几点看法 衣海凤 毛宏宇 殷茂森
(171)浅谈建筑工程造价管理存在的不足与发展策略 梅艳峦
(172)试论建筑工程量清单编制的问题与处理 田红
(173)工程量清单计价规范下工程造价控制对策分析 徐丽华
(175)浅谈燃气工程成本控制的思路与方法 胡凤娇
(177)浅谈如何提高建设项目设计阶段的工程造价管理 游兴芬
路桥建设
(179)铁路施工现场的机械设备管理 田永亮
(180)rtk技术在铁路地籍测量中的应用 陈好宏
(182)浅谈高速公路施工中填石路基施工技术应用及路基下沉解决措施 杨涛 张北娟
(183)映秀大道沥青混凝土路面施工要点分析 黄万锋
(185)浅谈公路养护改革体会 顾江淮
(186)橡胶沥青混合料在桥面铺装中的应用研究 马先锋
(188)大跨度简支曲线箱梁高空顶推体系 邹向春
(189)对于公路工程中的道路改扩建路线设计的思考实践 刘华妮 杨彩霞
(191)公路桥梁预应力混凝土施工中的问题和处理 肖辉运 蔡益郎
(192)路桥施工中预应力技术的常见问题及其预防措施 徐飞 王目子
(194)铁路隧道?a href="" target="_blank" class="keylink">陈穸蔚氖┕ぜ际?陈晓华
(196)浅谈山区公路勘察设计的几个方面 魏巍
(197)探讨路桥施工管理存在的问题及对策 范开平
(199)对大跨径梁桥挠度的控制探讨 高维 梅盖伟 张勇
(201)刍议公路路面的日常养护技术与方法 孔润
(202)关于桥梁桩基础检测技术的探讨 虎良燕
(204)试析高速公路施工过程安全管理方法与对策 李阳 景俊骏
(205)浅谈沥青混凝土路面早期病害防治 李耀文 冯立
(206)试论城市市政交通道路的设计 李谊
(208)浅谈对市政道路和桥梁施工质量
监控 武鹏飞
(209)浅谈市政道路施工管理与控制 吴冰
(210)公路横断面设计优化 施映文
(212)超载车辆对高速公路旧砼路面加铺沥青路面破坏原因的分析及对策 王定洪
(214)小议桥梁钢结构的完整性设计 许华东
(215)建筑垃圾在路基填筑中的应用 薛媛萍
(217)刍议公路工程混凝土施工技术要点 刘艳芬
(218)山区高速公路软弱围岩隧道施工地表移动的分析 李丰
(220)浅谈公路工程路基路面病害防治措施 朱嘉科
(221)重庆万州至湖北利川高速公路五桥互通立交工程设计特点 袁潇 陈奉民
(223)桥梁结构裂缝补强工艺探讨 张建明
(224)铁路客运专线桥梁施工质量控制方法研究 赵五喜
施工技术与应用
(226)浅谈电气安装与土建施工的配合及安全措施 周红
(227)试析岩土工程勘察中存在的问题与措施 左绪宏
(229)超高层建筑嵌固部位选取探讨 关键
(230)关于高填方机场改扩建工程中新老填筑体搭接处理的思考 范永政 刘宏
(231)压缩天然气加气站设备选型与运行管理 杨智伟
(232)刍议钻芯法检测在混凝土结构中的应用 秦晓玲 徐德辉
(234)水利工程施工中沉降监测与精度分析 岳鑫
(235)浅谈110kv及以上电压等级张力架线施工 潭荣微
(237)大跨度空间钢结构在房屋施工中的应用 倪擎
(239)旋挖钻孔灌注桩施工技术工艺 陈仲年
(240)基于锤上测力方法的高应变检测技术应用分析 刘成东
(242)基于山区公路的坡面防护技术应用探究 卢博 高建勋
(243)焦炉炉床顶板施工方法 谢兵
(245)惠州金山大桥现浇预应力连续箱梁施工技术 吴爱国
(247)浅谈建筑工程后浇带的设计与施工 华伟清
(248)浅谈引水隧洞的施工测量 陈向峰
(250)城市市政地下工程中注浆技术的优势与应用 乔飞
(251)太阳能热水系统在普通住宅中的运用 李勇
(253)流水施工技术在工民建工程施工中的应用 高永彬
(254)节能技术在建筑电气施工中的应用探究 黄文刚
(255)基于岩土工程的勘察技术应用分析 杨佳
(257)富水性软弱破碎围岩注浆加固地层技术 毛志轶 李世君 杜昕
(259)基于白马湖退圩(囤)还湖清淤工程的综述 周江沭 黄荣峰
(260)拉森钢板桩
在城市河道整治中的应用 徐华林 孙友忠
(262)风力发电智能控制系统的仿真研究 王磊
(264)新型悬索桥钢箱梁缆载吊机设计及应用 刘红胜
(265)浅谈水泥混凝土路面常见病害以及防治措施——以省道s231线桥东至官塘路段路面改造工程为例 张圳英
(267)石灰粉煤灰碎石基层离析现象分析 陈靖
(268)对工民建筑施工电气设备安装技术问题的探讨 孙天忠
(269)干热河谷环境下水工大坝碾压混凝土配合比设计及施工探讨 李伟挺
(271)城市gps控制网建立及精度分析 黄晓忠
(273)桩基施工中冲击钻成孔工艺要点介绍 黄志强
(274)净水车间施工及制水工艺 曹长明 刘彦斌
(276)论深基坑护坡桩+土钉墙支护措施 李沙 王春秀
(277)建筑工程混凝土施工技术的探讨 李文华
(279)地下矿山开采技术与面临问题思考 李兆林
(280)高边坡二次劈裂注浆预应力锚索框架防护体系研究 刘利
(282)浅谈箱梁预应力施工 刘裴
(283)防渗墙施工设计与成槽工艺探讨 吕小强
(285)某住宅项目基坑支护的设计与施工 顾宏飞
(286)仿古建筑穿芯型柱础石钢筋混凝土柱子施工 孟繁凯
(288)浅谈桥梁预应力管道真空辅助压浆施工技术 潘凯荣 陈锦锋
(289)回龙河水库大坝设计 沙继明
(291)一种基于超填充的机制砂水泥混凝土配合比设计方法 孙立群 柯国炬
(293)pdca循环技术在深基坑支护中的应用研究 孙新成
(295)土建工程施工中桩基础技术的应用 龙江涌
(296)浅谈建筑工程防水施工技术 王恒
(298)反循环工艺在穿越粉砂层钻孔灌注桩中的应用 王新坡
(299)浅谈gps在工程测量中实施及应用——以某工业园区为例进行分析 肖彪
(301)论先简支后结构的连续桥梁施工技术措施 姚船
(302)关于深基坑土钉喷锚与钻孔灌注桩的复合支护策略探讨 杨元周
(304)也谈水文工程地质条件与防渗漏策略 龚凌
(305)隧洞施工中常见的问题和处理方法经验谈 阳长林
(307)浅谈建筑工程基础施工技术 易传葵
(308)混凝土施工技术在房屋裂缝中探讨 赵艳红
(310)贝雷梁挂篮悬灌施工技术 郑立平
(312)对混凝土路面修补技术的探讨 周崇伟 傅华
(313)建筑工程中的深基坑支护施工技术探讨 朱洪
(315)论深基坑工程中复合土钉支护技术应用 朱鹏宇 夏井泉
关键词:公共建筑设计;分析
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
在传统的建筑文化中,我们可以找到能与大型公共建筑设计产生关联的传统建筑文化元素。在目前的传统建筑的外部造型设计中,其建筑形体构成和屋顶形式都具有独特的造型特征。中国传统建筑的空间具有真实性、流动性和模糊性的特征。中国传统建筑结构具有结构露明、结构装饰化和模数化的特征。在建筑结构细部处理上,中国传统建筑表现出构造与装饰结合、模数化和可重复性的特征。
1 传统文化与公共建筑设计的关系
所谓的“传统文化”,从时间上来讲,首先是指过去式的文化,即在漫长的历史过程中点滴创造、积累、发展起来的文化。我们现在所拥有的辉煌文化成就,就是那个时侯积累发展的。其次,所谓“传统”文化,又是指文化的现在式或正在进行式,即指从过去一直延续到现在的文化。那些出现在过去且一直延续到于今天的文化,才能称之为“传统文化”。传统文化不是落后的文化,它是人类创造活动中逐渐被保留下来的,是文化中的精华。中国文化是中华民族对于人类的伟大贡献,独具特色的语言文字,浩如烟海的文化典籍,精彩纷呈的文学艺术,充满智慧的哲学宗教,完备的道德伦理,共同构成了中国文化的基本内容。中国传统文化是我们的先辈传承下来的丰厚遗产,曾长期处于世界领先的地位,传统文化是历史的结晶,我们不能把传统文化陈列在博物馆里,而是要继续发扬光大再创新。
建筑在发展的历程中形成了人类悠久的文化传统与底蕴,积淀了人类丰富的文明与智慧,展示了人类社会文化的脉络,成为了他们自己所属的民族、时代、地区的文化集中反映。它是人类文化、艺术与历史的重要组成部分,并始终与文化领域保持着广泛而密切的关系。文化艺术的差异一旦形成,就有其相对的独立性,而且反过来制约着可观的社会物质存在及其发展,这就是为什么世界各国文化还存在着很强的地域性和民族性的特点。
“民族性、地域性是建筑设计创作的重要问题,如果对此没有深刻的认识和理解,就不能很好地把握和运用,很难创造出让人能够产生共鸣的作品。民族性与地域性形成的原因取决于地理环境,在原始生产力低下的情况下,地理障碍对人类的活动有着极大的影响,甚至是起了完全隔离的作用,地域与地域或种族部落,群体与群体之间缺少信息交流,因此也就形成了不同民族和地域文化艺术形式的差异。有什么样的思维方式就有什么样的语言系统,也就有什么样的文化艺术形态构成文化艺术的信息,所以我们常常把建筑与语言体系联系起来看地域民族文化。文化与社会不断趋向同化,全球化过程加快,吞没了许多文化的差异性和世界的多元性,但也更加漠视了传统性。强调地域性和民族性,才能保持建筑文化的多元性,避免枯燥乏味的功利主义与仿古思潮的泛滥。
2 传统文化在大型公共建筑设计中的应用
大型公共建筑设计中包含有许多基本要素,如建筑功能、外部造型、建筑空间、建筑结构细部、结构形式、建筑材料等许多方面。本文通过对相关实例进行分析,发现在所有这些设计要素中,外部造型、建筑空间、结构形式、建筑结构细部这四个要素在大型公共建筑的传统文化表达中涉及较多。
在实际的公共空间设计过程中,每个要素都可能对大型公共建筑的整体表达产生影响。对于大型公共建筑的设计来说,建筑外部造型给人以最直观的第一印象;建筑空间影响到人在其中的重要感受;建筑结构形式对于建筑形式和空间的塑造都有非常重要的影响;建筑结构细部设计则是完善整体设计概念表达的关键。因此,在大型公共建筑的设计中,必须将这些要素进行统筹考虑,才能设计出优秀的作品。
2.1 建筑结构的外部造型
所谓造型,有广义造型和狭义造型之分。广义的造型是指一切可感形象的塑造,它可以是视觉性的、听觉性的、甚至是以视、听觉为媒介的想象的形象。狭义的造型是指一切可为视觉感知的形象的塑造,无造型的东西只存在于抽象的思维之中。建筑造型是指其狭义的造型,即将不同的点、线、面、体以及色彩与材质等的造型要素组合成整体的形象。
大型公共建筑的外部造型是其建筑结构与内部空间的外在反映,是最容易表达建筑构思和最能直接表现建筑特色的设计要素。大型公共建筑由于其内部空间相对较大,往往具有巨大的体量,其外部造型更是容易给人留下深刻印象,因此外部造型是大型公共建筑设计中表达传统文化最重要的设计要素之一。大型公共建筑外部造型设计的要素有形体、色彩、肌理、尺度、方向、位置等。其中能与传统文化发生了联系的要素主要有形体、色彩和尺度等。如上海世博会中国馆,采用极富中国建筑文化元素的红色“斗冠”造型,层叠出挑,雄伟有力,是传统文化在现代大型公共建筑中应用的成功范例。
2.2 建筑空间
建筑空间包括建筑外部空间和建筑内部空间,本文主要结合相关的文献资料,讨论的建筑空间以建筑内部空间为主。建筑内部空间是建筑的本质所在,也是大型公共建筑设计中体现传统文化的重要设计要素之一。大型公共建筑空间设计要素包括空间方位、空间尺度、空间形状、空间界面、光影、色彩等许多种。通过分析大量实例,本文认为其中的空间尺度、空间形状、空间界面是大型公共建筑空间设计中,能充分表达传统文化(特别是与传统建筑空间产生联系的)的主要要素。如庄严恢弘的北京人民大会堂,宏大的内部空间与外部柱廊和黄绿相间的琉璃瓦,华丽典雅,及富民族特色,是传统文化运用的典范。
2.3 建筑结构形式
对于大型公共建筑这种建筑结构类型来说,结构形式的影响是非常的巨大。其结构形式往往直接影响建筑的体量、内部空间和外部造型。每种不同的结构形式会形成不同的内部空间形态和外部形体。大型公共建筑发展到现在,其结构形式复杂多样,基本的结构形式包括:桁架结构、钢架结构、拱结构、壳体结构、折板结构、网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构等。按其形态来进行分类,这些基本的结构形式可以分为:直线(面)结构、曲线(面)结构和直曲线(面)相结合的结构形式。其中,直线(面)结构包括框架结构和平面桁架、网架结构、折板结构;曲线(面)结构包括张弦桁架结构、拱形桁架结构、拱结构、网壳结构、膜结构和壳体结构;而直曲线(面)结合的结构形式则是通过将直线(面)结构与曲线(面)结构混合使用,更加丰富了大型建筑结构的形态。例如,从古希腊雅典文明到奥运鸟巢,从古罗马阿尔勒堡垒式剧场到北京国家大剧院,是古今中外传统文化不断延续升华的经典之作,是古典与现代的完美结合。
2.4 建筑结构细部设计
所谓的建筑结构细部,有许多不同的理解和定义。《现代汉语词典》中的定义是:建筑结构细部是制图或复制图画时用较大的比例另外画出或印出的部分。在综合文献资料表述看来,建筑结构细部设计应该是建筑设计过程中对具有独立功能的部分进行精加工的过程,它对于建筑整体概念的实现具有重要的意义。对于大型公共建筑这种较大体量和蕴含较高技术要求的建筑结构设计来说,建筑结构细部设计显得尤为重要。好的建筑结构细部设计可以使大型公共建筑更好地表达其技术特征和设计理念。对于建筑结构细部的分类,有许多不同的看法。按其所处部位,可将其分为功能性联结建筑结构细部、结构性联结建筑结构细部和形态性联结建筑结构细部。按建筑结构细部所起的功能分,又可分为构造性建筑结构细部和装饰性建筑结构细部。这两种分类各有不完全的地方,本文通过对实例的整理分类,将其分为功能性建筑结构细部、结构性建筑结构细部和装饰性建筑结构细部。当然,一般而言,细部总是先以功能性的形式出现,如中国古建筑有的"彩画",其产生的根源在于为了保护木材而在结构的露明部分施以油彩,其次才是美观的问题。
3 结束语
由于大型公共建筑本身的特殊性,它与传统文化之间更加难以联系起来。本文通过对传统元素和大型公共建筑的关系做初步探讨,完善国内对于传统元素运用和大型公共建筑设计的理论体系,以期能够为需要表达传统文化的大型公共建筑设计实践提供一定的指导作用。
参考文献:
[1] 濮苏卫,蔡东艳.建筑空间构成设计.西安:西安交通大学出版社.2007.