發布時間:2024-04-03 10:56:14
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的建筑結構邏輯樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵詞:園林工程;落架拆卸;施工技術;分析
為了保護古木結構建筑,對部分損壞的古木結構建筑采用落架維修。進行落架維修的項目應嚴格按落架維修的操作規程進行,注意做好拆卸前的施工準備工作,按操作要求進行詳細的拍照和編號,并制定詳細的施工技術方案,按設計要求和古建筑維修原則對構件進行修復和加固及更換;進行揭頂維修的項目應在瓦面拆除后,檢查木基層、檁條、梁架、柱及斗拱的損毀情況采取加固維修、重新更換等施工措施,對損壞的古建筑進行維修,延長建筑使用壽命,達到維修的目的。具體的主要施工技術如下:
1 瓦當類落架拆卸主要施工技術
瓦當類落架拆卸的一般順序為先從檐口開始,拆卸檐口勾頭滴水,之后,進行坡面揭瓦.為便于施工和拆卸后的瓦件傳遞,可以從檐口往上逐件逐層拆卸,一垅瓦筒,一垅板瓦的進行,以免損壞瓦件.坡面揭完后,依次拆卸正脊和山墻扶脊瓦。
1.1拆卸工具
拆卸瓦件所用工具為:瓦刀,小鏟,小撬棍等,禁止用錘頭,以免對瓦件造成新的破壞.輔助工具包括木爬梯,吊籃,安全繩等。
瓦件拆卸后,應隨即從施工架上運走,放在安全場地,分類碼放整齊,自屋頂向下運送瓦件,可裝在籃子,箱子等,用人力自腳手架上抬至地平.在高度不超過3~3.5米時,也可采用溜槽,使瓦件順溜槽滑落至地面。
1.2拆卸注意事項
1),拆卸工作首先注意的是施工安全,包括施工人員安全和建筑結構安全,施工人員安全主要是在拆卸過程中,應避免高空滑落,墜落等,建筑結構安全是指在拆卸時可能會由于屋面椽木,屋檁存有殘損,造成安全隱患,拆卸前應檢查加固,另外避免野蠻施工,損傷屋面結構或瓦件。
2),由于板瓦質脆,容易破碎,拆卸時,應盡可能不要踩上去,可借助于木爬梯或者在屋面下搭設平臺實施拆卸。
3),拆卸瓦件時,應配合影像記錄,以備研究原來鋪設做法和下階段修繕時參考。
1.3清理瓦件
清理瓦件的工作,包括兩道工序,一是清理瓦件上的灰跡,又稱"剔灰檫抹",用小灰鏟小心慢慢除去瓦件上的灰跡,還要用抹布擦試干凈;另一道工序是挑選分類,根據瓦件的名稱,規格,殘損程度等進行分級分類,匯集入倉碼放。瓦件的品格通常分為三種類型:可用瓦件,可修瓦件,更換瓦件。
1),小青瓦
缺角不超過瓦寬1/6的(以鋪設后不露缺角為準),后尾殘長在瓦長2/3以上的,列為可用瓦件;斷裂為兩段槎口能對齊的,列為可修構件;其余殘碎的列為需要更換的構
2),滴水瓦:滴水瓦關鍵在于保留較完整的滴水,根據滴水保留與殘損程度按如下標準判斷:殘損尺寸參照上述小泥瓦標準,需要注意的是,瓦件前部的雕飾,如花紋殘而輪廓完整,應列入可用瓦件,輪廓殘缺或色鈾全脫,一般列為更換瓦件.
2桷板、檁子、梁架、木柱類落架拆卸主要施工技術
在工程施工中,由于拆卸施工工藝復雜,因此工作開始前項目部應由技術負責人進行施工技術交底,明確施工順序和施工方法及文物保護措施,專職安全員應進行安全技術交底,明確施工過程應當注意的安全事項,腳手架搭設到操作位置,吊裝設備的技術性能滿足施工要求,在各項準備工作完成后方可進行拆卸施工。
2.1木基層拆除
拆卸桷板飛椽、封檐板:封檐板在拆除時,小心用錘子、鑿子撥起,以減少損傷,然后用麻繩捆綁,吊放地面,送入倉庫內平放整齊。桷板飛椽撬起時,如果起點位置不正確,就容易造成折斷、裂口。拆除過程中一定要將撬扦插入釘卯部分,用力撬動,才不致弄壞飛椽。飛椽運到地面后,按不同層面分別堆放,壓放平整。
2.2檁條的拆卸
木基層拆除后,檢查檁條的受損情況,保留完好不需維修就可使用的檁條,拆卸需要到地面維修加固和嚴重損毀不能繼續使用的檁條;檁條拆除時應先拆開榫卯,將其移出原有位置,再用繩索吊至地面分類堆放;部分檁條拆卸后,梁架失去有效支撐,呈不穩定狀態,應根據情況進行臨時加固處理。
2.3梁架、柱部分構件的拆卸
因對柱的加固維修,需拆除部分梁架,在拆除整榀梁架時候應嚴格按落架維修的施工技術規程組織施工,制定詳細梁的拆除方案;拆卸前應做好認真的測繪工作,對各個構件進行拍照,并繪制測繪圖,在圖紙上標明拆順序,在構件底面用色筆進行編號,編號應清晰;拆卸梁架施工前,對梁上的彩繪和雕刻用拷貝紙、棉花和草繩包扎牢實,要防潮、通風、干燥;梁架構件都是榫卯結構,拆卸時,除穩固架木外,除去縫隙內的污垢,用鐵撬全面起動(注意在鐵撬下墊塊硬木板,防止鐵撬將梁表面壓壞),不得先撬起一端,防止榫卯折損;構件的污漬除掃帚清掃外,可用大木錘輕輕震動,不能用撬和斧猛擊;抬動或懸吊構件時,繩索或著力點要置于兩端卯口以內,以免造成卯口部位的劈折;卸至架下和運往工棚的過程中,用用大平板車,盡量減少對榫卯的磨損;運至工棚后要嚴格按照梁架的縫隙、部位;進行妥善的保護。
3 其它施工要求
3.1根據設計要求和建筑物各部構件破損的程度,局部需要落架維修。落架拆除前首先應該進行普查摸底,弄清情況,所謂普查摸底,就是要對木構件進行逐一檢查,發現疵病時,確定修整方案。施工前需拍照、在施工圖上標記。對于需要落架拆除維修的部分,要認真把原有的建筑形式和結構作法搞清楚,把每個構件、每個部位的損壞程度及各部尺寸進行詳細記錄,完好的原構件,要妥加保存,留作樣板,以便據以加工,修配新構件。
3.2構件拆完后,清掃臺基,復核基礎軸線偏差,調整柱基位置軸線差與高低差。然后繪制平面圖,圖紙上的每一軸線都要編號,大木構件也要在圖紙上標明規定的位置號。原有標號要與平面圖的標號統一起來(標號由明間向兩邊分,由前檐向后檐分)。新添換的構件應在圖上將尺寸標寫清楚,以便配制。上述程序是針對比較重點的古建筑物而言的,一般古建筑可以根據情況從略。
3.3拆除帶有斗拱時,更要認真細致,因為斗拱物件繁多,榫卯比較復雜,很難拆除完整,添配也很費事,所以梁架如果沒有重大問題最好不要拆卸斗拱。如果工程需要必須進行斗拱拆卸時,要有人專門負責拆卸并做詳細記錄。逐件編號。除非在特殊,斗拱一般在梁架上不要拆散,在其它斗拱之上的構件拆除完畢后,用繩將斗拱捆綁結實,然后一攢一攢的拆下,運到一旁再開始整修工作。各科斗拱、各攢斗拱最好不要混雜在一起,要按照建筑物的方位標明位置方向,以防錯亂。
3.4各種構件在拆卸運輸時,不得由上往下扔接,搬放時也要注意不要碰損構件,要最大限度地保持構件的完整,盡量避免不必要的損失。
4 結束語
總之,在古木結構建筑落架拆卸施工中,主要是進行保護性拆除,因此在施工中應該根據不同的工程特點,采取不同的施工工藝和施工措施,靈活處理具體存在的施工問題。■
參考文獻
1.“教”的內容與建筑設計相脫節
“全國高等學校建筑學專業本科(五年制)教育評估標準”中對“建筑結構”方面的知識做出了具體的要求:了解結構體系在保證建筑物的安全性、可靠性、經濟性、適用性等方面的重要作用,掌握結構體系與建筑形式間的相互關系,了解在設計過程中與結構專業進行合作的內容;掌握常用結構體系在各種作用力影響下的受力狀況及主要結構構造要求;有能力在建筑設計中進行合理的結構選型,有能力對常用結構構件的尺寸進行估算,以滿足方案設計的要求。[2]這些要求都是建筑學專業的學生應該掌握的基本結構知識。但實際情況往往是知識的傳授與建筑設計和實踐嚴重脫節,其中一個重要的原因,是講授“建筑結構”課程的教師很少具有建筑學專業背景,無法將結構課程與建筑設計及建筑物實體結合起來,對于建筑學專業學生學習“建筑結構”的需求和興趣點也把握不夠準確,建筑結構課程就顯得僵化、呆板,很難引起學生的學習興趣。由于學生的學習積極性不高,使得教師自身對于“建筑結構”課程的認識也多被定位為輔助的、配套的、邊緣的地位,所以對于建筑學專業“建筑結構”的教學和研究也缺乏動力。
2.“學”的過程中,學生“重藝術、輕技術”的觀念根深蒂固
成熟于20世紀50年代的中國建筑學教育,帶著明顯的計劃經濟的烙印,學生在學校里主要進行方案能力的培養,空間、構圖、立面、色彩幾乎是建筑學專業教育的全部內容。一個形式豐富的方案,一手漂亮的徒手畫,一張完美的表現圖,就是建筑學優秀畢業生的標簽,順理成章,形式成了建筑學教育的重頭戲,重藝術、輕技術的觀念在建筑學教育中可謂根深蒂固。從學生學習的角度來看,“建筑結構”課程對于建筑學專業似乎是可有可無的,甚至有相當一部分同學認為,只要自己設計出有文化、有思想的建筑方案,自然就會有學結構的專業人員主動配合實現了。但實際情況卻恰恰相反,但凡能成為優秀建筑師的人,對結構的知識往往都是非常豐富的,美國建筑大師賴特正是因為有著豐富的建筑結構知識,才在約翰遜制臘公司行政樓中創造出無梁樓蓋的奇特景觀,而同樣是他設計的東京帝國飯店在經歷大地震之后卻依舊巋然不動。學生們在“萬般皆下品,惟有藝術高”的指導思想下學習建筑學,其結果導致學生刻意追求超凡脫俗的藝術才思的同時,卻喪失了嚴謹求實的技術頭腦。
二、“建筑結構”教學方法的改革從“教”和“學”兩個方向同時開展
1.引入建筑學專業背景的建筑結構教師,增加形象思維的內容
具有建筑學專業背景的建筑結構教師對于“建筑結構”的教學可以起到事半功倍的效果,因為他們在掌握建筑結構專業知識的同時,了解、熟悉建筑設計與結構相關的知識點,以及能夠用形象思維和邏輯思維相結合的方法進行教學內容設計和課堂實踐。在“建筑結構”教學中,盡量引入形象思維和建筑藝術實體,例如在框架結構的講授當中,引入中國古代木構的原理和形象。中國古代木構的代表構件斗拱,從受力原理上來講,與框架結構基本相同。從斗拱的構建和邏輯來講述框架結構的懸挑原理,也收到了很好的效果,如圖1所示。由于建筑學的學生對于中國古代建筑的木構以及斗拱本身就具有非常鮮明的印象,在“建筑結構”課程中引入該形象,首先從教學內容上能夠起到吸引學生注意力的作用,其次,從木構及斗拱的受力與框架結構的受力邏輯的對比也使得學生對于抽象的框架結構邏輯的學習,增加了形象思維的內容。同樣,在講授拱結構的受力特點時,課堂上用萬神廟和路易斯康的印度經管學院進行對比。萬神廟(圖2)的穹頂結構側推力是用連續的墻體來抵抗的,同時,為了減輕墻體的自重,將墻體局部挖空,形成壁龕,所以建筑形象也是相對完整和封閉的。而同樣是抵抗拱結構的側推力,路易斯•康的印度經管學院(圖3),無論是解決跨度的拱結構,還是砌筑在墻體中的拱結構,都利用起拉結作用的鋼筋混凝土梁來抵抗拱結構的側推力。由于抵抗拱的側推力時,鋼筋混凝土梁主要處于受拉狀態,所以梁截面尺寸較小,建筑形象與萬神廟也大相徑庭。學生在進行建筑結構專業內容的學習過程中,引入學生感興趣的經典建筑形象,使得建筑結構和建筑藝術之間自然而然地聯系起來。
2.增加建筑結構學習的連續性,學生能夠“學以致用”
雖然學習是個長期的過程,但是對于只有48學時或者64學時的“建筑結構”課程,一個學期的內容,如果不能與其他課程融會貫通,不能在其他課程的學習中得到很好的應用,“建筑結構”的學習,留給學生的可能只是一次考試或者一個成績。為了增加建筑結構學習的連續性,將“建筑結構”課程與建筑設計課程緊密結合起來,建筑結構的教師參與到每一個設計題目當中。讓學生從結構理性的角度對自己創作的建筑方案進行結構合理性評估。在以往的教學中,結構專業的教師,參與到建筑設計課中并非沒有先例,很多學校也都做了這方面的嘗試。但是據對學生調研的結果來看,以往結構教師臨時性的參與,對于學生建筑結構知識的理解起到的作用微乎其微。而且結構教師不可能有很多時間全程參與建筑設計的教學,所以這個作用就更是大打折扣。在建筑設計教學中引入建筑結構的相關內容,嘗試用一種啟發性的自我評價的學習方法。實際操作是首先引導學生對自己的設計方案進行結構理性的思考和判斷,在學生做出結構思考的嘗試并得出一定的結論之后,結構教師再具體介入,根據學生對自己方案結構的自我評價,進行有針對的指導和干預。這種學習方法,使得學生不僅進一步深化了建筑結構的學習,也讓學生對于自己方案的結構有了更進一步的認識,甚至還能起到開闊思路,啟發創作靈感的作用。自我評價的方法要求結構教師課前科學合理地制訂教學方法,具體體現在針對不同的年級和設計內容,提出具體的建筑結構評價指標。如下表所示分別是針對《專家工作室》和《大學生活動中心》兩個方案的結構評價指標。上述兩個表格中,對于低年級的學生,建筑結構知識相對較少,表1的設定,主要是提醒學生注意,在建筑設計的同時,要考慮建筑方案的結構可能性,并從老師那里學習建立最基本的建筑結構的基本知識框架;隨著專業學習的深入,學生的建筑結構知識和對建筑整體把握越來越強,表2中增加了兩項內容,目的是使學生在進行建筑方案的設計中既要考慮到結構合理性,同時也應從建筑結構的制約和啟示中開拓設計思路。學生通過完成結構評價指標這項任務,會主動去關注和學習相關的結構知識,這種情況下適時引入結構教師的指導,學生的學習興趣和學習效果都明顯提高。
三、“建筑結構”教學方法改革的啟示
建筑學專業目前很多課程教學過程中存在著脫節、重復等現象,主要的原因在于很多課程看似很成體系,但是實際操作過程卻是各自為政,課程之間的銜接存在著很多問題。導致建筑學專業的畢業生,普遍情況是知識結構不完整,尤其缺少嚴謹求實的技術頭腦。[3]業內人士也普遍認為應該加強學生綜合能力的培養,對建筑學專業的學生來說,實現手段主要就是以“建筑設計”這門專業課為核心展開各門建筑理論與技術課程的學習。[4]本文探討將建“建筑結構”與“建筑設計”有效地結合起來,嘗試將建筑結構知識至始至終地在建筑設計課中得以應用,而且盡量做到知識結構與學生能力相結合,循序漸進,讓學生感覺到相關知識學有所用,激發學生學習建筑結構知識的熱情和主動性,從而為學生打造一個相對完整的知識結構。
四、結語
關鍵詞:建筑工程;結構設計;控制措施
中圖分類號: TU198 文獻標識碼: A
引言
對于高層建筑結構設計來說,通長采用相關有限元軟件進行計算分析,當前主要采用的結構設計軟件為PKPM,其計算結果中會顯示出相關參數計算結果,如剪重比、剛重比以及位移比等等參數。通過對這些結構參數進行判別分析同時針對不滿足設計規范要求的參數進行調整是結構設計人員必須重點把控環節。
一、控制參數分析及其調整
1、軸壓比
為了能有效地控制好建筑結構的延性要求,通過控制結構墻肢以及結構柱的軸壓比來加以實現,高規以及混規中均明確軸壓比相關限值要求。鑒于PKPM中的SATWE程序不能針對軸壓比采取合理調整,因此只能依靠結構設計人員采取調整剪力墻和柱構件截面或者混凝土強度來實現。
2、剪重比
結合以往的工程實踐經驗,對于存在偏小剪重比情況時,若剪重比不小于規范要求限值的80%時,則可以通過SATWE中選取由程序來調整地震剪力。SATWE則會結合規范要求的最小地震剪力來自動調整相應不滿足剪力的樓層。同時在SATWE中的調整信息一欄,輸入大于1的地震放大系數,從而來調整出滿足剪重比要求的樓層地震剪力。另外,可以通過調整SATWE參數中的“周期折減系數”,采取適當調小該參數操作來增大地震作用,從而滿足剪重比要求,但周期折減系數的調整應當結合結構類型而綜合考慮。對于剪重比較小而且與規范限制相比相差較大情況時,則應當從調整豎向構件截面出發,從而增大豎向構件剛度,不能單純依靠調整SATWE參數來調整地震剪力。
3、剛重比
剛重比作為設計控制指標,其主要作用是用于確定重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應是否可以忽略不計。規范已經明確給出不同結構類型,其剛重比應當滿足何值才可以不考慮重力二階效應。通過剛重比指標可以合理地限制重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應不致過大,從而可以有效地防止結構出現失穩倒塌。如果SATWE計算結果表明剛重比不滿足要求,則表明結構剛度相對于重力荷載過小,則應當增大豎向構件截面,相反如果剛重比過大,則應當適當減小豎向構件截面,否則造成結構經濟技術指標較差。對于計算結果中顯示結構剛重比不滿足規范上限要求時,則應當在SATWE的“設計信息”中勾選“考慮P-Δ效應”,這時程序會自動考慮重力二階效應的影響。對于結構剛重比不滿足規范下限要求時,則應當增大豎向構件截面,從而增大結構剛度。高層建筑結構設計控制參數調整探討西部建筑抗震勘察設計研究院王繼秀袁婷摘要關鍵詞結構設計參數是反應結構布置是否合理的關鍵指標,通過結合計算參數結果來合理地調整結構布置從而設計出完善的結構設計方案是重要環節之一。
4、層間位移角
層間位移角是控制結構水平位移的重要指標,保證結構位移不宜過大而影響結構穩定性以及使用要求。對于層間位移角過小,則表明結構剛度較大,結構經濟技術指標較差,應當減小豎向構件截面;對于層間位移角超出規范要求,則表明結構剛度不足。由于高層結構在水平力的作用下將不可避免地發生扭轉,所以符合剛性樓板假定的高層結構的最大層間位移往往出現在結構的邊角部位,因此應注意加強結構對應位置抗側力構件的剛度,減小結構的側移變形。同時在設計中,應在構造措施上對樓板的剛度予以保證。
5、位移比
位移比主要為限制結構平面布置的不規則性,以避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。位移比不滿足規范要求,說明結構的剛心偏離質心的距離較大,扭轉效應過大,結構抗側力構件布置不合理。對于計算結果表明結構位移比不滿足規范要求時的調整方法,只能通過調整改變結構平面布置,減小結構剛心與質心的偏心距。
6、周期比
周期比主要為限制結構的抗扭剛度不能太弱,使結構具有必要的抗扭剛度,減小扭轉對結構產生的不利影響。周期比不滿足規范要求,說明結構的抗扭剛度相對于側移剛度較小,扭轉效應過大,結構抗側力構件布置不合理。針對周期比不滿足規范要求時,結合實踐經驗,可采取的調整方法如下:只能通過調整改變結構布置,提高結構的抗扭剛度。由于結構的抗側力構件對結構的抗扭剛度貢獻最大,所以總的調整原則是加強結構墻、柱或梁的剛度,或適當削弱結構中間墻、柱的剛度。利用結構剛度與周期的反比關系,合理布置抗側力構件,加強需要減小周期方向(包括平動方向和扭轉方向)的剛度,削弱需要增大周期方向的剛度。
二、高層建筑的結構表現
哥特式建筑結構的研究始于中世紀,哥特大教堂可以看作是中世紀教堂建筑中的奇觀,隨著工農革命的開展和經濟的不斷發展,工業用鐵、鋼材、鋼筋混凝土等新型材料的出現,使得結構藝術傳統在高層建筑中得到了充分的運用。根據建筑結構體系形式的不同,可以將高層建筑結構分為鋼筋混凝土結構體系、鋼結構體系及組合結構體系三大類。步入21世紀后,高度更大、功能全面、體量大、規模大成為高層建筑結構的發展趨勢,同時對高層建筑結構的要求也越來越高。高層建筑的結構設計理念在保證結構安全的基礎上,最大限度的減少成本投入,提出了以下四種發展方向:
1、核心筒的分散和分離,中庭空間的介入;
2、結構體系更具周邊化、支撐化、空間化的特點;
3、聯體結構;
4、創新改變建筑體形。
三、高層建筑細部設計的研究層面
1、建筑文化層面
人文因素是確保高層建筑的細部設計和建筑整體步調相統一的前提,建筑細部的定位受不同社會文化背景下人們對建筑的不同功能和風格需求的影響,因此,在進行高層建筑的細部設計時一定要以建筑文化層面為根本。21世紀的高層建筑設計逐漸從國際化走向多元化,建筑細部設計可以表現出不同的設計理念及建筑風格。建筑師在設計過程中一方面要充分利用先進的建筑技術,另一方面還要重視建筑文化層面的細部研究,從而使高層建筑更具文化和藝術價值。如果高層建筑細節沒有實現創新,知識通過拼接、抄襲的方式去塑造建筑形象,導致建筑細節過于生硬,就無法體現建筑文化。
2、建筑技術層面
建筑技術作為建筑藝術支撐,在實現建筑藝術的過程中占據著舉足輕重的地位。基于高層建筑的特征,現代建筑成為感性設計和理性技術設計的綜合體,只有以技術層面為根本,才能使高層建筑細部研究獲得新的突破和進展。在對高層建筑進行細部設計時要將感性空間設計和理性技術設計融合起來,二者相輔相成,共同滲透于建筑細部設備和結構等各環節中,只有將建筑細部設計建立在技術層面上,才能體現現代建筑審美的趨勢。
3、心理感知層面
高層建筑影響著一座城市環境的平衡,在城市觀感中十分顯眼,具有很強烈的象征效果,設計過程中如果摻雜了設計者的情感,那這些情感就會隨著建筑規模的擴大而被放大,不同人對高層建筑的反應也就非常明顯。高層建筑在帶給人們振奮的同時也產生一些不良影響,人們生活方式發生較大的改變,很對居民缺少互相的交流,甚至不認識隔壁的鄰Architecture建筑工程193居。很多人堆高層建筑產生反面或正面的反映,所以,高層建筑細部設計過程中要充分的考慮不同的空間環境傳達給不同人群的心理含義。在細部設計研究過程中一定要基于使用者的心理感受,滿足人的心理需求,創造個性化的建筑細部。在這方面,1931年建成的102層帝國大廈表現的非常到位,
四、高層建筑的"結"(knot)
作為一項古老的建造技術,“結”最初的起源是將不同的構件通過繩索進行綁扎,不同結點互相聯系,構成結構。細部在建筑物中主要存在于樓梯、柱、燈具、梁等室內細部和陽臺、女兒墻、臺階、門、窗、欄桿等室內細部,這些細部均位于建筑物的聯結部位。
1、細部聯結部位
細部聯結部位包括以下幾種結構:
(1)結構性聯結部位在建筑結構中發揮著聯結作用,一方面是操作中形態變化的重點部位,另一方面在設計過程中也作為應理性解決的技術部位;
(2)功能性聯結部位,指的是將不同建筑需求及功能聯合起來,產生新形態的部位,也是一種必要的收頭,能夠延伸建筑整體功能,具備雙重特性,所以同其他物質的聯結形態和方式各不相同;
(3)形態性聯結部位,指的是不同建筑形態的聯結部位,是不同形態系統的交匯點,也可以作為不同結構形態的過渡部位,具有協調知覺秩序的重要作用。不同建筑需求和建筑功能進行連接,從而出現不同功能部位的連接處,比如,窗是建筑物采光需求及墻體功能的連接;門是居民進入室內及墻體維護功能的連接;窗。門的刻畫也可以作為建筑細部設計的一個重要內容,這些部位在建筑結構中都發揮著連接作用。
2、高層建筑細部設計的重要部位
高層建筑的細部設計過程中,形態層面是結構性及功能性聯結細部的最終體現,形態性聯結部位作為形態處理的主要內容,在細部設計中占有非常重要的地位。按照構件間聯結關系的差異,高層建筑細部的形態性聯結部位包括構件交接節點、構件銜接節點及構件連接節點。基于聯結部位的概念,能夠將聯結部位定義為秩序發生轉化的部位,在邊界狀況、尺度及方向等形態特征方面同參與作用的雙方具有一定的關系。建筑細部主要產生于建筑不同結構部位、不同功能部位和不同形態部位的連接處,細部設計的重要部位為形體的轉折處及變化處、體量的結合處、材料的交接處、色彩的過渡區、新舊的銜接和構件穿插處。建筑細部具有的功能主要體現在以下幾個方面:
(1)符號功能
不同人的審美觀念大不相同,通過建筑細部設計能夠將人們的信仰、文化傳統和價值關等信息傳遞出來,可以體現時代的信息;
(2)突出功能
建筑細部設計具有很強的表現性,建筑細節將建筑主題體現出來,使建筑具有很強的感染力;
(3)實用功能
墻、門、窗、屋頂等建筑細部可以避免人收到外界自然的傷害,陽臺可以讓人更加貼切于自然;
(4)審美功能
建筑細部構造起到美化和裝飾的作用,還能夠凸顯建筑物的氣氛和意境,提升美感。
3、細部的設計邏輯
細部設計邏輯分為三種形式:
(1)結構的邏輯
建筑結構包括剪力墻體系、框筒體系、框架體系、空間析架體系、框架一剪力墻體系及框筒束體系等多種形式,但相同點是連接方式都為鉸接或剛接,受力狀態為受拉、受彎、受壓或受扭;
(2)建造的邏輯
工廠制造構件是現代高層建筑最顯著的特點,在設計節點時,要注重彼此間的層次關系,不僅要符合現場裝配及批量生產的工藝標準,還要體現建造過程;
(3)自然的邏輯
設計高層建筑工作中的一項重要內容就是引入自然的邏輯,保證設計的高效性,滿足環保、節能、可持續發展等各項技術指標,將其作為一個有機整體,保證結構系統和功能的統一。在具體設計過程中,要基于建筑整體出發,慎重對結構暴露和隱藏進行處理,以最合理、最經濟的方式運用多種形式處理手法,領悟結構的內在聯系。此外,要通過構造手段對通風、采光、保溫、排水、防潮等建筑細部設計進行處理,在滿足構造要求的基礎上,設計、創造和完善細部形式,達到技術要求,使細部形象更豐富。最后,要認真的選擇合適的材料,掌握不同種類材料紋理、質地和色彩等性能,合理的應用到細部設計中。
結束語
在科技飛速發展的時代,建筑細部主題多種多樣,高層建筑的細部設計要基于建筑理念的基礎,根據不同使用對象、不同使用功能和不同空間環境等因素,從建筑文化層面、建筑技術層面及心理感知層面對細部設計進行研究,掌握高層建筑“結”的構成,利用多種建筑材料,不斷進行創新,研制出新型的建筑細部,創造出風格鮮明、杜絕個性的建筑細部,完善建筑細部形象,從而實現高層建筑同城市、人類生活和環境的可持續發展。
參考文獻
[1]劉先軍.試論如何加強建筑工程結構設計和施工管理[J].中華民居,2013,(27).
關鍵詞:建筑結構;鑒定;加固
1建筑結構鑒定技術的概念
建筑結構的可靠性是結構安全,結構適用性和結構耐久性的總稱。安全主要是指建筑結構的結構,在規定有關條件下,滿足人們在無變形和裂紋的基礎上的需要;建筑結構的耐久性主要是指建筑物的正常使用情況,隨著時間的推移,在建筑材料和結構的規定基礎期內,滿足施工要求。
2對建筑進行加固的重要作用
建筑的結構加固是通過各種技術措施來提高建筑的可靠性,使建筑滿足原設計要求的安全性,耐用性和適用性。由于各種原因,在建筑不能滿足設計要求,所以加強建筑物的實際負荷是建筑物的意思是加強元件來滿足組件的基本強度要求。對于混凝土構件,我們必須確保強度和剛度得到加強。使住房和承載能力的總體水平大大提高。隨著社會的進步,中國的建筑呈現出多元化的發展,一些人力和物力資源的原住房拆遷廢料,為了節省金錢和物質資源,原有住房改造,改變了房屋的使用也是我們住房增強意義。
3當前主要建筑結構鑒定方法分析
3.1傳統經驗法
傳統的經驗是,施工人員根據自己的施工經驗,對建筑結構的了解,通常結果不科學,很難說服人們。概率識別方法類似于傳統的經驗方法,結果不科學,缺乏準確度。概率極限狀態識別是建筑結構識別的一種較科學的方法。可分為混凝土芯鉆和統一鉸孔兩種檢測方法。識別結果相對準確,科學,可直接使用。
3.2實用鑒定法
實際識別方法是基于傳統經驗方法的推廣,對建筑結構問題專家組織調查組的分析,列出了重點項目測試的需要,許多參數的調查和科學計算方法,識別結果更科學。這種方法充分利用現代檢測技術和工具,通過比較測試結果和規格來確定建筑結構水平的安全性和可靠性,通過專家組討論和識別問題。目前,中國的實際鑒定非常受歡迎,其主要優點是:專家團隊提高科學鑒定的引進,采用現代化的測試技術和設備,通過幾位專家來討論組織,建筑的各個方面系統結構,深入研究確保評價報告的覆蓋面得到充分覆蓋。主要問題是:識別大工作量,適合大型建筑物。它需要高水平的專業知識和高投入成本。
3.3數字信號處理技術
上世紀70年代,模數轉換技術日趨成熟和完善,為模擬信息轉化為數字信息提供了技術支持。目前,數字信號處理技術的主要技術特點是基于快速傅立葉變換和數字濾波器為核心,以LSI為邏輯電路的一種手段,用硬件和軟件來實現各種模擬數字信號的處理。通過實驗分析了模態參數和物理參數。在此基礎上,建立了建筑結構評價的模態參數估計模型。
4建筑結構加固方法與技術
建筑結構加固的設計首先要體現科學合理的原則,同時要實事求是,不能片面的追求經濟效益,重要的是要加強工程質量的保障,造良心工程,隨著科學技術的發展,近年來建筑材料市場也異常火爆,發展非常快,在這種形勢之下,建筑材料也如雨后春筍一樣逐漸越來越多,而在建筑結構加固的材料選擇當中,首先要本著實事求是的原則,已適合使用,保障工程質量和易于操作為前提,其次再考慮其經濟性,在混凝土的加固當中,有一種子女材料碳纖維對于建筑結構加固具有良好的效果,不僅易于操作,而且相對來說比較便宜,同時施工完成之后對于施工的質量具有良好的效果,近年來廣泛應用于建筑結構加固的施工當中,而且發展的趨勢比較好,具有一定的社會效益,目前,建筑結構加固的一般過程如下:
4.1增大截面加固法
該技術相對成熟,簡單可行,能適應不同的施工環境,積累了豐富的施工經驗。對于普通鋼筋混凝土結構有著較為明顯的作用,如梁、板、柱、墻等。然而,這種方法的缺點是,施工時間較長,建筑和周圍的居民將有更大的影響的生活,但也影響地板容積率。
4.2置換混凝土加固法
替代混凝土的方法對建筑體積沒有影響,但施工期較長。混凝土替代方法主要應用于混凝土強度低,設計缺陷大的建筑物。
4.3外粘型鋼加固法
該方法的主要優點是施工簡單可行,功率穩定,施工量小,但需要使用較多的鋼材,施工環境要求高,施工期小于60℃。這種方法適用于建筑物的使用,不允許大大增加原構件的尺寸,同時需要加強建筑物的混凝土結構強度。
4.4、粘貼鋼板加固法
施工周期短,有少量或只有少量濕式操作石膏濕式操作,施工對用戶的正常工作和生活影響不大,為加強建筑體積率,沒有多少,而是在加強質量的技術和人員要求更高。該方法更適合于在加強件的彎曲或張緊構件下的靜態和正常濕度條件。
5結語
總之,經濟的發展需要更多的建設,但由于資金或保護,保護等原因的制約,我們必須充分利用現有的結構、科學的方法來識別和評估一些強化技術的使用,現有的建筑結構可以繼續為公眾服務。住房加固不僅能滿足人們的需要,更重要的是,確保住房質量免受自然災害。隨著科學技術的進步,更成熟的技術在房屋改造技術,這就要求工人在今后的具體工作中學習這方面的知識,使中國建筑業做出應有的貢獻。
作者:吳增美 單位:嘉興市恒特工程質量檢測有限公司
參考文獻:
關鍵詞:結構;梁柱;交接;處理方法
由于人們對于建筑的要求增多,除了要求建筑的質量還講究建筑的外形,不同的人對于建筑的外形要求不同,因此建筑企業在建筑房屋的時候,對于建筑的風格也在一直調整,希望能夠滿足使用者的要求。建筑風格的變化,就要在建筑設計結構上改進。近些年來,建筑的結構已經由單板轉為多樣,而且建筑的安全指數也在提高。設計師在設計上學習外國優秀的建議理念以及設計方法,從而將建筑的整體水平提高。
1梁柱的技術邏輯
對梁進行優化可以運用本構與重構概念和手法。通過分析梁原型的“元”秩序的構成能力以及材料與力流在梁構件內或梁構件體系之間的重新組織。分析使結構效能得到提高。并最終生成邏輯清晰、具有表現力的結構形態的方法與思路。梁可以采用多種材料建造。符合材料意志的梁構具備不同的表現特質。如混凝土的塑性使梁外形堅實。力量的強弱改變與轉折的一體化設計使梁呈現完美的造型;鋼材的精準使梁形體表現細致、明確、細節豐富。還可以輕盈而纖細;木材的特質使梁的節點具有特殊的表現力等。
2結構設計的基本方法
建筑結構的設計是建造的基礎環節,優質的建筑設計,是優質建筑形成的第一步。對工程的質量、成本、使用壽命都有很大的影響。建筑設計費用雖然很少,但是可以影響建筑成本的75%。設計人員在房屋結構設計中,首先是要保證圖紙規范、合理。一般結構設計的基本方法大致上有:繪制結構平面圖,對于有抗震設防要求的地區,需要輸入結構軟件進行建模,計算建筑所在地抗震設防烈度的大小值;繪制屋頂結構圖,現代建筑形式各異,建筑物形態不同,結構的處理方式也不同,屋頂的設計更是日新月異。結構設計者除具有相當的設計知識外,還應該具備一定的空間概念,正確繪制出屋頂設計圖紙的意圖;繪制大樣詳圖,這一步可以在建筑詳圖確定的基礎上,也可以直接繪出,這是比較完整的設計圖紙,也是一個設計師技術水平的高度體現。
3關于結構中梁柱設計的理解
在設計梁柱的時候一定要做好設計的優化,保證設計的質量,讓其具有較高的效率。在設計建筑梁柱可以將原有的設計與新的設計相結合,從原有的設計中分析結構的秩序。不斷的調整梁構建,同時也要知道梁祝的材料。為了保證設計的質量,要提前計算出梁柱的承受力,從而保證梁柱符合既定的承受力。對于設計者的要求就是讓其在設計的時候,思維清晰,在設計圖上能清楚的表達出建筑結構的框架。也可以讓其他的設計人員知道結構設計的特點。建筑結構中的梁柱材料可以有很多種,不是簡單的一種。無論是哪一種材料都是要最適合梁柱結構的,從而保證建筑的梁柱能呈現出多種形式。如果建筑中的梁柱是混凝土的形式,那么這個梁柱的外形很堅實有力,同時具有很強的塑性。梁的承受力在變化,而且要與其延展性一致,這樣呈現出的梁才是最完美的。如果建筑中的梁屬于鋼材結構,這樣呈現出的梁在外形上很美觀,對于梁的使用也沒有其他的影響。設計師需要考慮的一個問題就是如何合理的設計出梁的構件,使其能夠傳遞出一定的應力。設計方案的精細化,復合化,是保證材料發揮最大效率的手段。使梁的內力向軸力方向調整和重構。通過力的傳遞過程,使結構內力的傳遞邏輯更加明晰。設計師就是要在這期間,重新進行構建的新秩序。在對斷面設計、組合、復合構件后,再生成最后受力合理、形態優美的結構框架體系。
4常見的梁柱交接設計中應考慮的問題
4.1配筋問題
在提高建筑的安全系數上,一個非常有效的方法就是使用鋼筋支撐建筑,而且在建筑的所有關鍵點中都使用鋼筋,作為節點的支撐,這樣可以保證建筑具有牢固性。從建筑的安全性以及建筑的強度上看,在梁柱節點上設計鋼筋結構是保證安全性的關鍵。從鋼筋的設置到節點的錨固以及節點的施工,對于鋼筋設計有關。建筑的強度是一點點的在形成,而形成過程中一個重要的環節就是使用箍筋的方式,將建筑中原本是混凝土結構的部分結束。而逐漸形成的建筑強度對建筑的剪力有緩解作用。通常情況下,設計人員要想將混凝土的約束力增強,或者是增強建筑的抗剪能力,就要在設計中入手,將梁柱中的箍筋間距縮短,從而保證建筑的抗震性。而這種方法也對設計人員提出要求,設計人員要在原有的設計上加密鋼筋,特別是結構中的重點部位。可是大多數的設計師只在梁柱末端的位置上加密,但是卻忽視了節點位置的加密。由于忽視了節點位置,這給施工的質量造成影響,而且還降低了建筑的安全度。梁柱的節點比較復雜,有三類不同的鋼筋結合在一起,柱的鋼筋、橫梁上的鋼筋以及縱梁上的鋼筋。當鋼筋的密度出現變化的時候,箍筋的位置也有了偏差。建筑中明確規定了梁柱結構中心的箍筋的數量,其數量要超過柱端加密地區的數量。可是很多的施工人員,并沒有注意加密鋼筋的位置以及數量,更不用說去探討節點的承受能力有一部分的幾點都沒有明顯的標記,這些問題都會影響建筑的質量。
4.2混凝土處理問題
如果建筑的承載能力已經符合要求,那么就要適當的降低建筑在成本上的消耗,而降低的方法通常是在設計上,一般會對建筑的結構中的上住、下柱以及梁板位置選擇不同等級的混凝土,但是梁柱的交接點位置的混凝土忽視。按照要求,梁柱在施工中,梁的底部要預留出20mm~30mm的施工縫,而且梁板和節點的位置可以同時施工。由于混凝土的等級不同,施工的過程比較麻煩,因此為了能將施工的過程簡化,施工人員選擇用統一等級的混凝土進行施工,可是這樣卻影響了梁柱的抗挫折性,而且節點的位置很容易被破壞。可見,在施工中要遵循施工的要求,還是要按照要求選擇不同等級的混凝土,這樣才能保證建筑結構的整體質量。按照原則,交接點的位置必須與柱使用的統一等級的混凝土,很多的施工團隊在梁柱的交接位置上設置的垂直施工縫,但是這種施工縫嚴重影響了施工的規則,還給施工帶來很多麻煩,而且也降低了建筑的安全性。在澆筑混凝土的時候,要固定梁板的位置,固定的位置要在梁柱接頭的周圍。梁柱接頭的位置要先澆筑,澆筑完梁柱的接頭后,才澆筑梁板。如果為了方便,使用了統一等級混凝土,那么在施工中會造成材料浪費,還影響了建筑的整體質量。
4.3節點的箍筋的處理
如何能保證鋼筋施工是建筑施工的難題,在施工中,很多施工人員沒有很強的責任心,配置箍筋的時候,常常出錯,而且都不按照設計要求箍筋,這對梁柱的堅固性有影響。為了能將讓梁柱的堅固性有保證,因此在施工的時候,把梁柱的節點出的箍筋配置成籠形,然后用這個籠形箍筋,固定住縱向的鋼筋。最后對鋼筋綁扎,在保證鋼筋非常堅固后才將梁的鋼筋置入柱中。
4.4加密梁柱交接點箍筋
在加密梁柱的箍筋會是哪個,要根據梁柱的高度去加密。而且要全面的考慮一些因素。澆筑梁柱的節點,首先要做到的就是處理好中間的縫隙,同時保證作業面清潔。為了能夠保證新舊兩種界面能夠保證牢固,就要在澆筑的界面先澆筑一層水泥,以此提高牢固性。施工人員要知道澆筑的要求尤其是質量要求,而且也要了解節點的作用。除此之外,還要控制混凝土的等級,多次的振搗混凝土,以免表面出現蜂窩。
5梁柱節點區的抗震設計問題分析研究
在對建筑設計的時候,要整體考慮建筑的結構,同時加入抗震設計,這一內容是整體設計的一部分。在設置建筑的抗震結構時,要注意建筑梁柱節點的位置,因為節點的位置很脆弱,是地震中最容易出現損壞的位置。也是建筑結構防震設計的核心。如果建筑梁柱的位置缺少箍筋或者是在設置箍筋的時候,設置的數量少,在建筑受到剪力作用的時候,結構中的混凝土就會有裂縫。甚至使結構中的縱向鋼筋受壓成燈籠狀。因此在設計建筑的抗震結構時,建筑梁柱節點的位置應該配置足夠數量的鋼筋。在混凝土施工的時候,也要保證混凝土的等級,在節點上更要加固,進而緩解節點位置的應力。
結語
由上述可知,建筑中的梁柱與建筑的安全有關,尤其是梁柱的連接位置,在設置該位置的時候,應該做好節點工作,從而使建筑的結構有保證。而且建筑梁柱是一個建筑的中樞,如果該位置沒有合理的設計,使其缺失穩定性,那么整體的建筑結構都會不穩。因此在設計建筑結構的時候,要注意梁柱位置的設計,做好交接處理工作,這就要求施工人員一定要把握好施工順序,知道設計的有關內容。
參考文獻
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關鍵詞:建筑立面;立面設計;建筑表皮
建筑的立面是建筑的外部的可視部分。建筑立面裝飾是一種合理使用造型,著色等平面,立體,色彩構成手法用特定顏色,質感的材料裝飾建筑立面的活動,建筑立面裝飾了建筑的文化,建筑的美,體現了建筑的物質性和文化性。
建筑立面裝飾始終處在一種動態變化中。不同時期、不同環境,對建筑的要求是不一樣的,建筑立面設計自然要順應這種變化。一種裝飾技法的成熟,建筑立面設計一定會跟進,順應變化。總的來說,建筑立面設計的發展大致分成三個階段:
建筑立面再現結構的時期。這個時期的建筑立面依附于建筑的結構實體,可以說建筑立面就是建筑結構的外顯,就像古希臘的帕提農神殿,我們看到的是建筑的柱子,柱頭,山花,墻面等等。設計師更多地關注建筑總體的均衡和結構的穩定,也會在意建筑的結構給人的視覺效果。這個時期的建筑表面或結構表面即建筑立面。
建筑立面部分獨立的時期。文藝復興時期意大利著名建筑師阿爾貝蒂·利昂納·巴蒂斯塔(Leon Battista Alberti)提出:建筑表皮可認定為建筑框架結構的的覆蓋物。雖然是表皮和結構分離,但建筑表皮不能脫離建筑結構而獨立存在,表皮是建筑結構的修飾,要重視建筑表皮的裝飾屬性。在阿爾貝蒂的表皮與結構的理論中,建筑結構的概念是先于建筑表皮概念的。建筑結構的重要性排在首位。19世紀中期,德國建筑師戈特佛雷德薩姆帕爾(Gottfried Semper)將建筑劃分為承重結構(支撐)和圍護結構(界面),這對建筑界有著深遠影響,建筑表皮在建筑及建造中得以解放。就像德國的包豪斯校舍所表現的一樣,建筑立面的功能性被強調,建筑立面被認為可以開發出更多視覺效果和功能而逐漸被重視,開始有越來越多的設計師對建筑立面設計進行研究。在現代主義運動中,建筑立面初步擺脫了自然邏輯和現實指涉的束縛獲得了形式的抽象性和相對的獨立性,而后現代主義理論則更進一步在文化審美層面拓展了這種立面的獨立性。依照帕菲羅斯(Demetri Porphyrios)的說法,后現代主義出現了一張表現精神的裝飾皮(decorated sheds)。
建筑立面高度獨立的時期。建筑立面的地位已經與建筑結構和建筑空間同等,建筑立面設計的重要性甚至高過了結構的安排和空間布置。因為對于人來說,建筑結構就像埋藏在肉體下的骨骼,不能被輕易的感覺到,空間,如果不是長期身處空間內部,不經過一定時間對空間布置仔細地品味,人們也不會有太顯著的感覺。但是建筑立面給人的感覺很直觀,就像我們看一個人一眼,就可以立即識別出他的長相是否好看。立面是建筑的面貌,是建筑的皮,建筑立面給人們最直觀的視覺感受。建筑設計的好壞(此時立面代表建筑),建筑所呈現的意義(建筑符號),承載的文化信息,受體直接通過視覺來感受。建筑立面甚至還可以對建筑的結構和空間起一定的修飾作用。而且隨著科技進步,新材料新技法的不斷成熟,建筑立面現在在技術上完全可以獨立于建筑結構而存在,雖然獨立于建筑結構的建筑立面是沒有意義的(僅僅是討論一種可能性)。建筑立面就像一層表皮,雖然也包含了空間,但盒子的外部裝飾和盒子內部的空間或者內容沒有任何的關系(或者說關系不大)。犧牲了使用性(指人在建筑內部的活動)。這種表皮和空間的關系有點類似雕塑,雕塑具有紀念性,概念性,文化性等等,但是不具有使用性。建筑立面一旦脫離了結構,即使仍舊可以屹立,也失去了意義。建筑立面的內涵體現了建筑的內涵,建筑立面設計附屬于建筑設計。但是建筑立面設計確實是高度獨立于建筑設計的,現代建筑立面講求的文化性,藝術性,地域性等等特質都不是建筑結構設計需要考慮的主要問題,但卻是建筑立面一個重要性日益增加的問題。在這個生產工作高度細分的時代,建筑立面設計具有了高度的獨立性。方法方式風格用材用色用量,都有極大的自由度。這讓建筑立面設計自由的發展。
建筑立面設計活動隨著建筑動態的進化不斷發展,隨著新技術新材料的發展和生產力的發展,建筑立面設計獨立出來并列于建筑結構設計。建筑立面裝飾的趨藝術化,建筑立面的表皮化和建筑立面的獨立是相輔相成的。同時和建筑立面的表皮化有著重要聯系。表皮是生物學概念,表示一種生物學的膜狀結構。我對建筑表皮的認識是:一種具有具體形象和獨立構成的建筑外層構件,在建筑實體空間與環境之間形成界面。很明顯建筑表皮的是建筑立面的子集。一座去掉表皮的建筑,仍舊是有形的,也就具有廣義上的立面。建筑的立面相比建筑表皮,立面只關注它的構成形式以及這種通過改變形狀、色彩和材質等物理性狀對人們感官、心理產生作用,但是建筑表皮還它還是建筑的護部分,還包括具有一定建筑功能的建筑構件(遮陽板、幕墻)依附物(照明裝置、植物)等。建筑表皮不僅有形式,它還擁有獨立的功能與結構。這樣建筑表皮就可能具有一定的空間性,或者說厚度。建筑表皮可以不表現建筑內部的情況,甚至可以和建筑結構毫無關系。
建筑表皮部分作為建筑的重要物質組成部分,有其特定的功能,比如維護、遮蔽、換氣、展示等等。科學技術的快速發展的今天,通信發達,互聯網的普及使得各種類型的信息呈現出過剩的狀態。“讀圖時代”使得人們傾向于依靠視覺捕捉直觀的視覺信息來適應如此快節奏的城市生活。建筑作為城市的內容,受到人們關注最多的已然不是建筑的空間更不是建筑的結構,而是符號化的建筑立面。建筑的體量,建筑的結構已經不能再承載建筑的內涵。建筑的立面將作為建筑的內涵的主要承載,獲取圖像化的建筑信息是大勢所趨,建筑立面的視覺化設計傾向也就順應了時代的潮流。社會也提倡這種趨勢并提供了一個良好、穩定的平臺。在建筑立面表現大部分建筑內涵的時代,立面設計不能僅僅注重形式的表現,在飛速發展的當代社會,要充分考慮了環境與建筑的關系,不斷更新構造技術來滿足建筑的需求。諸多設計手法和營造方式,只是為的我們能更好的理解建筑,理解城市,理解生活。
參考文獻:
[1] 趙巍巖,《當代建筑美學意義》[M]. 南京: 東南大學出版社, 2001.
關鍵詞 民用建筑 結構設計 優化措施
一、常見民用建筑結構設計與選型
建筑結構是形成一定空間及造型,并具有承受人為和自然界施加于建筑物的各種荷載作用,使建筑物得以安全使用的骨架。建筑結構是建筑三大構成要素中建筑技術的組成內容,是保證房屋安全的重要手段。建筑結構的形式是為了滿足建筑功能要求,為創造建筑的美而服務。建筑結構與建筑設計是兩個既相互獨立又緊密聯系的專業工種。
建筑結構是解決堅固問題,處于服務地位,由注冊結構師完成;建筑設計是解決功能、適用和美觀的問題,處于先行與主導地位,由注冊建筑師完成。建筑設計必須和建筑結構有機結合起來,只有真正符合結構邏輯的建筑才具有真實的表現力和實際的可行性,富有建筑的個性。
(一)砌體結構
砌體結構的墻體具有承重和圍護的雙重作用,所用材料便于就地取材,施工較簡單,施工進度快,技術要求低,施工設備簡單。由于砌體抗拉抗剪強度低,因此砌體結構的抗震性能差,一般不超過七層,砌體結構一般不適用于高層建筑及需要大空間的建筑。由于墻體承重,在其上開設門窗受到限制,建筑立面效果顯得厚實。
(二)框架結構
框架結構的承重結構和圍護、分隔構件完全分開,墻只起圍護和分隔作用;平面布置要靈活,能夠滿足生產工藝和使用功能的要求。采用的材料是型鋼和鋼筋混凝土,要有很好的抗壓和抗彎能力,由于梁、柱剛接,抗側移和抗振動能力強,因此,其抗震性、整體性和延通性較好,適用于多層和高度不超過60m的高層建筑。框架結構的平面布置時,建筑平面形狀和立面體型宜簡單、規則,使各部分剛度均勻對稱。
(三)剪力墻結構
剪力墻是建筑物的承重墻,同時也是圍護墻和分隔墻,因此,剪力墻的布置必須滿足建筑平面布置和結構布置的要求。有較強的承載能力,同時也具有很好的整體性和空間作用,因此,剪力墻作為抗側力構件用于高層建筑。受剪力墻間距的限制,建筑物的平面開間布置不靈活,所以多用于旅館、公寓住宅等建筑較為適宜。剪力墻結構的樓蓋結構一般采用鋼筋混凝土平板,可不設梁,這樣可節約層高。
(四)簡體結構:
筒體結構的空間結構有很大的抗側力剛度和抗扭能力,同時剪力墻集中布置使建筑平面設計具有很大的靈活性,因此主要用于各種高層和超高層公共建筑。如美國的漢考克大樓、西爾斯大樓、芝加哥標準石油公司大樓和紐約世界貿易中心大樓等結構都是筒體結構體系。簡單結構平面布置時,形式選用方形、圓形為好,也可用對稱的三角形或人字形平面。當采用矩形平面時,長寬比不宜大于2。外框筒密柱間距一般為1.22~3m。平面四角處的柱子截面做成L形或八字形,截面尺寸加大2~3倍。內筒邊長尺寸一般是外筒邊長的1/3為好。在框筒頂部設置1~2層高的剛性環梁,以提高整體框筒的空間整體性。
二、民用結構設計中的成本優化分析
(一)結構成本離散性大的成因
區域不一樣導致的地震烈度和風荷載的不同、結構體型的不同、基礎的形式不同是結構成本離散性大的主要原因。而結構成本也是房地產開發商最容易忽視,也最應該關注的成本。當前深圳、上海等一線城市控制含鋼量很嚴格,結構成本的降低必然會導致結構安全儲備的下降,在地震的時候反而成了不利的條件,所以結構成本的控制要綜合最低要求即綜合美觀和實用性的平衡。所以對結構設計進行優化必須對整個設計和策劃的全過程進行管理,包括:前期策劃階段、方案階段、擴初階段、施工圖階段、施工配合階段。
(二)結構超限對項目的影響
常見結構超限會建筑設計方案、設計周期以及對成本造成的增大等等;對建筑方案的不利影響主要表現在:剪力墻布置會加厚等;結構超限對設計周期的影響主要表現為:設計前要做地震安全性評估報告,擴初設計時間比常規設計多出更久的時間;結構超限對項目成本的影響:由于超限采取比規范更嚴格的措施,如加強連板、加強配筋等,會直接增加費用。也包括地震安全性評估報告的費用,而如果因為轉換超限,一個轉換層的鋼筋含量相當于三個標準層得鋼筋含量。
(三)較常見的結構的優化措施
1.鋼筋規格的選取,例如:箍筋選用三級鋼(強度較二級鋼提高1.2倍,較一級鋼提高1.7倍),能一定程度上節省鋼材的用量,如采購不到小直徑的三級鋼,樓板鋼筋建議用冷軋帶肋鋼筋,強度等級同三級鋼,也能節省鋼材用量。
2.樓層歸并系數,常用樓層歸并系數為三層(住宅),歸并系數太大會引起鋼筋的浪費,因為隨著樓層的變化,每層配筋會出現變化。
3.結構參數的選取,例如:場地粗糙程度,規范上B類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區;C類指有密集建筑群的城市市區。如果場地類別選擇B類會比選擇C類鋼筋含量增加25%,對結果影響很直接,所以在選取參數的時候可以與設計院和審圖公司提前溝通。
參考文獻:
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關鍵詞:木結構;優勢特點;發展前景;
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A
一、木結構建筑的優勢
(一)環境相容性
森林是陸地生態系統中最大的碳庫,在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中,具有十分重要的作用。CO:是全球氣候變暖的關鍵原因,而樹木在生長過程中,不斷從大氣中吸收COZ,然后利用太陽能將它轉化為建筑產品的原材料。木材作為地球生態系統產生的自然資源,屬于負碳性建筑材料,因為木材產品固化的碳比它在生產和使用過程中釋放的碳更多,因此,在建筑材料中多選用木材,將有助于抑制大氣中CO:含量的增長,減緩全球氣候變暖的趨勢,對人類的生存與發展具有重要意義。
首先,木材是綠色環保生物質材料,木材的制造、運輸和供應需要的能耗要低于鋼材或混凝土,并且其對環境所帶來的負荷是最小的。木結構建筑與環境親和,木結構件和連接件既可標準化生產,又可以在工地上組裝形成了構件標準化和建造裝配化等特點,縮短了建筑周期。因此,施工安裝速度遠遠快于混凝土結構和磚石結構。其次,木結構建筑具有優秀的保溫隔熱性能。因為木材本身是天然的絕熱材料,木材的蜂窩狀結構使保溫性能大大優于密度大的鋼材和混凝土等材料。木材的熱阻值約是混凝土的9倍,鋼材無顯著熱阻。除此以外,輕型木結構的保溫隔熱性能還源于它的木龍骨空腔內(墻體、屋蓋和樓蓋的空腔內)可填充玻纖、礦棉等保溫材料。同時木材的可循環利用性,對困擾城市生態環境的問題也提供了有利的幫助。
(二)結構安全性
木結構的安全性在于它的韌性大,且因木結構的箱式結構能將力均分,自身結構輕,又有很強的彈性恢復性,對于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞有很強的抵抗能力,所以,在地震中吸收的地震力小,結構在基礎發生位移時可由自身的彈性復位而不至于發生倒塌。因此,木結構建筑在地震中往往具有墻倒架不塌的特征。目前的合成材料應用技術比較成熟,可以添加一些合成材料以提高木材本身的強度,如復合木型材就克服了天然木材順紋剪切強度低的缺陷。另外,木材經防火處理可達到建筑的防火要求,一旦發生火災能為人員逃逸爭取更長的時間。
由于現代輕型木結構建筑具有良好的抗震性能,因此,它對保護居住者的生命安全能起到重要的作用,尤其在地震多發區,更顯露出木結構建筑的優越性。
(三)空間利用性
輕型木結構建筑的墻和天花板組件都很緊湊。緊湊的組件能滿足建筑物外殼的一切需求。例如,木墻骨柱為38mmx140~的墻體,遠遠薄于框架填充墻及磚石結構的墻體厚度。在建筑占地面積相同的情況下,墻壁較薄就能增加內部的居住空間。
二、木結構建筑結構設計要求及方法
木結構建筑已經成為現代化城鎮建設的趨勢,該建筑結構部具有非常好的生態環保效果,經濟效益較高,耐久性較好,對我國建筑建筑發展具有至關重要的作用。
(一)木結構建筑結構設計要求
1、木結構建筑結構高度不得高于三層:木結構建筑結構發展非常迅速,尤其是近年來,技術體系已經得到了非常好的完善。但在上述發展過程中,其整體技術水平與歐美國家相比仍有一定差距,建筑高度只能夠達到三層左右。一旦超過上述高度,木結構建筑安全性將無法保障。
2、木結構建筑結構要與環境相協調:木結構建筑結構設計的過程中要做好對建設環境的分析,要把握好周圍環境狀況,確保設計內容與自然環境一致,真正實現建筑與生態的統一。
3、木結構建筑結構要符合可持續發展觀:木結構建筑結構設計過程中要對其材料、構件等進行科學選取,要保證材料、構件等內容能夠與生態建設需求相同,從而提升建筑結構的生態效益和經濟效益。當前木結構建筑材料過程中主要從溫度、濕度、養分等方面進行防腐控制,通過結構設計完成木結構材料的保護。而在構件設計過程中主要從截面、尺寸等方面出發,通過該內容改善材料使用效益,提升材料經濟價值,提升木結構建筑結構可持續發展效益。
4、木結構建筑結構要符合力學原理:木結構建筑結構需要具有良好的抗震性及抗風性,要能夠承受外力的沖擊。在該結構設計過程中要做好力學原理分析,要對力學內容進行對應把握,從力學結構出發形成對應力學體系,如高次超靜定結構體系、次要結構受力體系等。由該力學內容出發進行合理設計,最終確定木結構建筑結構剛度、整體性等。
(二)木結構建筑結構設計方法
木結構建筑結構設計內容較為復雜,需要依照環境狀況對設計方法進行對應選取,只有實現上述方法的合理運用,木結構建筑結構設計才能夠真正符合城鎮建設需求。輕質木結構建筑結構設計方法主要為有限元分析法。
有限元分析法主要通過數學微分完成木結構建筑結構設計的分析及運算。該方法計算準確性和科學性較高,邏輯關系緊密,分析效益明顯高于其他數學分析方法,是輕質木結構建筑結構設計的核心計算內容。有限元分析法在進行木結構建筑結構設計時依照數值分析內容及差分分析內容對設計中的數據進行處理,由該處理內容確定結構之間的關系,建立數學模型,形成對應模擬體系,從而明確木結構建筑結構的設計性質及設計效益。在設計數學分析過程中人員要做好以下四方面內容:第一,對設計內容進行劃分。人員要依照具體木結構建筑結構狀況進行分析劃分,將結構劃分為形狀規則、內容單一的標準受力單元;第二,對單元內容特征進行分析。人員要依照有限元分析法對單元結構進行處理,由有限元分析處理確定單元之間受力狀況及特征;第三,對單元進行組裝,確定結構狀態。人員要依照上述單元性質對其整體結構剛度進行明確,將初始狀態及受力狀況數據帶入到微分方程中進行處理,確定最終設計結構效果;第四,實施CAD構圖。由關系內容及數據內容確定CAD構圖,以CAD系統確定最終設計方案。除此之外,在木結構建筑結構設計的過程中人員還常使用邊界元分析法及有限差分析法進行設計結構分析。上述兩種方法也是主要通過數學建模及CAD系統進行分析,主體分析方法與有限元分析一致。
三、木結構建筑在國內的發展情況
國內木結構修建始于20世紀80時代,尤其是這些年,國家倡議可持續發展,建造生態城市,大力支持開發健康環保、節能生態住宅,使其在大中城市悄然興起木結構建筑熱。跟著木結構建筑的應用,國家有關的技能標準和各種木結構規劃材料也相繼呈現。2003年,一項旨在規范和輔導建筑領域木結構用材和木結構規劃要求的國家標準GB50005-2003《木結構設計標準》通過,并于2004年1月1日起正式生效。2005年11月,中國建設部又出版發行了《木結構設計手冊》。該手冊由來自美國、加拿大、新西蘭、歐洲和中國本土的技能專家一起編寫完成。在內容上除了緊密結合木結構本身特色進行輔導外,還增加了有些國外木結構的先進技能和規劃應用經驗,以供有關設計人員參閱。這兩部對于木結構建筑的標準填補了相關的空白,為工程技能人員在規劃木結構修建方面提供了的技能保證和理論依據,為中國木結構建筑的發展起著推進效果。
環境問題已經變為全人類共同關注的經濟社會問題,我們面臨的重大挑戰是如何使經濟發展與環境保護有機地結合起來,從而促進建立一個可持續發展的社會。因此,可持續發展已成為新世紀全球性的發展戰略。可持續發展包括技術、經濟和生態三方面的指標。技術是解決環境問題的根本方法和途徑;經濟效益和市場需求是技術進步的動力和目標;生態環境則是這一目標的必然結果。
四、結語
木結構建筑作為我國城鎮建設的重要內容,對人們生活質量的提升具有非常積極的意義。該結構體系可以有效改善建筑抗震效果,提升環保效益,是建筑可持續發展建設的核心。
參考文獻:
[1]王澄燕,汪霄.我國木結構建筑的發展思考[J].林產工業,2013,05:14-16+25.