古建筑工程设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质古建筑工程设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

在建设工程过程中所涉及到的全部费用即是工程造价。合理准确的预估工程造价是完成建筑工程工作的要素，其涉及的内容有前期涉及、施工内容，有效预估整体费用并合理控制，使得建筑工程的经济效益得到有效提升。在如今经济建设大潮中，建筑行业的竞争愈演愈烈，提高经济效益，合理降低建筑工程成本显得尤为重要。然而合理估算的前期是分析其影响因素，并结合实际工程项目进行分析。其中最重要因素应该考虑建筑工程设计，设计是整体工程的基础，在很大程度上影响着工程造价的数目，设计渗透到了工程中的各个环节，对每个环节的参数和造价都有影响。合理的设计方案决定着估算的成本，影响着整体工程的经济效益。因此要使设计达到最优，反之，设计不合理不仅会增加工程施工成本，也不利于控制工程造价，还会影响工程的质量和工期。然而在设计过程中，对每个环节的掌控和准确到位需要严格的数据支撑，即相应的设计参数，将设计参数和工程造价理论值建立合理的数学关系和相关模型，因此，建立合理最优的建筑设计参数模型是工程造价估算的关键一步。

二、简析建筑设计参数模型

建筑设计参数模型作为工程造价估算过程的重要一步，需要有数据和图形还有结合实际的有效支撑，建立合理的结构模型，即通过连接图来分析系统中各要素及其之间的联系，建立一个以几何要素为主体，以数据参数为支撑的结构模型。建筑设计参数模型涉及到计参数和工程造价的关系，因此，各个参数是首要影响因素，参数之间的相互影响和制约是整体结构模型的基础，基于参数的分析可对结构模型有整体把握。在实际建立模型时，可通过较高层级的设计参数和应用神经网络或相关的估算指标进行分析，最关键的环节是运算和分析。首先，结构模型的运算主要包括：确立系统设计参数和工程造价研究系统、建立关系网络、确定各元素之间的逻辑关系。于此同时，还要对其关系网络图和设计参数之间的关系进行分析，并结合结构工程学、建筑学的专业知识以及实际工程项目的实施情况，完善结构图。其次是基于模型的分析，对各级参数在模型中的位置及地位进行分析，合理优化，进行目标决策，方便工程造价估算时更好地量化处理。

三、基于建筑模型参数的工程造价估算

在设计优化的基础上完成工程造价估算，最关键的是基于建筑设计参数模型，而这一过程实质上是分析建筑设计参数的变化与工程造价估算值之间的关系，并通过结构模型和多元化线性回归模型来分析工程造价设计参数，这些模型能够将设计参数与工程造价结合起来，使整体工程参考数据指标和图形结构，在数据化、几何图和信息化的基础上进行实施，对于关系要素的研究主要是通过结构模型的连接图的过程进行叙述，以此为基础把不同的几何模型和数据模型构建起来。使工程造价更具有合理的数据支撑，在真正实施过程中合理地降低各项成本预算。而且将一个复杂的系统进行分化，这个数据结构模型是通过不同级别进行分级分系统，然后对这些子系统进行逐一分析，从而形成了一个多级结构模型，对其不同参数的数据进行分级，不同的参数在整个模型中会分为不同的级层，层级越高对工程造价的影响就越大，因此，可根据其影响程度的不同，可以完成对工程造价的估算，这样可以针对性地提高估算的效率以及准确性。参数作为所有模型的基础，参数的准确性很重要，误差必须降低到最小范围，使所构成的数据模型和几何模型具有高度的准确性。其次，是对建筑工程的设计参数进行分析来达到工程造价估算的最优化，首先要分析参数的变化情况，因为参数之间会相互影响，一个参数的变化会影响另外的参数发生变化，即其参数之间存在很紧密的关联度，相互制约，相互影响，参数反映了各项环节和指标在模型中的位置和完成工作量，而且由于参数之间强烈的关联度会直接影响工程造价估算的改变，从而影响整个工程项目的完成情况，进而达到工程的成本和工期，已达到经济目标。

此外，为了更方便分析结构模型采用多元线性回归估算手法，估算投资是工程报价中最主要的因素，应将其误差控制在20%-30%内，而5%以内的误差是其工程报价应控制的范围，可见进行多元线性回归估算在进行建筑设计参数的分析时是非常准确的。因此，这种方法的准确性和其误差的分析尤为重要。可对其参数进行分析，尽量避免使用多元线性回归方法造成的误差。从而达到工程造价估算的最优分析。基于参数之间的数据关系建立线性回归关系，是通过数学模型的方法将其各个参数之间的关系通过模型直观反映，使工程项目的各项指标显示更加明确，从而有利于对工程造价的准确预估。多元线性回归模型通过各个参数之间的影响和制约关系，将各个变量的相关性及其程度通过模型在一定程度上实现最优组合，以达到估算的准确结果。使工程建设项目的各个环节在参数指标的基础上达到决策目标，从而实现工程成本的合理降低和经济目标。

四、结语

第2篇

关键词：建筑物加层；结构设计；加层加固设计

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

某大厦高层建筑原主体楼15层，地下1层面积3980m2，主体楼面积43200m2。原主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，抗震设防烈度为7度，剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为三级。基础采用高强预应力混凝土管桩Φ500，壁厚125mm，AB型，桩端持力层为砂土状强风化花岗岩，桩长约25米，单桩竖向极限承载力标准值为5000kN。由于业主提出加层要求，由原15层加至21层，建筑屋面高度由50.6米加高到79.7米，增加面积约9800m2。该工程为在建时加层续建，前后两次设计均采用同一现行规范，故本工程不存在设计使用年限和新老规范衔接等相关标准问题。

2结构加层设计分析

在建项目由15层扩建到21层，关键是解决好在新增的竖向荷载和地震作用及风荷载作用下结构体系的整体性能、已建结构构件的承载能力及加固方法等问题。首先进行结构整体分析计算，初步判断加层的可能性。为了充分发挥原已施工完成的各结构构件及抗侧力体系，先按原结构布置方案直接增加6层进行分析计算。采用刚性楼板假定，按模拟施工加载方式，考虑±5％偶然偏心及双向地震扭转效应作用，对结构进行了弹性静力分析，由计算结果可知：结构整体刚度偏柔，周期偏长，楼层层间最大位移与层高之比为1/720，超过规范1/800限值，楼层最小地震剪力系数值为1.51％，小于7度区的规范0.016限值，底部框架部分承受的地震倾覆力矩大于总力矩的50％，部分框架柱轴压比达到1.15，严重超限，框架梁、剪力墙存在超筋现象。根据原结构直接加层存在的问题，经过多轮方案试设计，确定采用增设钢筋混凝土剪力墙，加大剪力墙和框架柱截面尺寸，既提高结构刚度又提高承载力的结构加层加固的基本方法，上部续建结构也采用框架-剪力墙结构体系以保持与原结构的一致性和协调性。根据建筑使用功能的要求，以及结构加固效果的需要，设计时在建筑的角部增设剪力墙，在原中部核心筒楼电梯处增加剪力墙的长度。结合原框架柱轴压比的严重不足，采用增大截面法加固，同时适当增加刚度。结构整体分析主要结果见表1，可以看出：在风荷载和地震荷载作用下，结构的最大层间位移角均满足现行设计规范的要求；结构的第一自振周期为平动周期，且结构以扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比小于0.9；结构的剪重比、底部框架部分承担的倾覆力矩以及墙柱轴压比（柱最大轴压比0.79）均满足规范要求。

表1结构整体分析结果表 图1斜柱大样

新设计方案由于建筑立面需要退台，在十四层处有五根框架柱内退1500mm，造成竖向构件不连续，按常规抬柱转换将形成高位转换，对结构抗震不利。本设计采用从十二层至十三层增设斜柱（撑），斜柱上方与十四层内退框架柱连续，其倾斜仅为1:6，下部外排框架柱又向上延伸两层至十四层楼面，并且在十二层和十四层斜柱转折处楼层框架梁予以加强（梁截面为600×1000），其剖面见图1。根据电算分析，十四层侧移刚度与下一层之比为0.93，不存在刚度突变。由于斜柱作用，对十二层处与之相连的梁板产生642kN的水平拉力，在该影响范围内楼板加厚到180mm，另加该方向受拉钢筋上下各20Φ12@100，同样与之相连的框架梁另加6Φ25通长受拉钢筋。在此范围内的各构件均相应提高配筋率和加强构造措施，提高其承载力和延性，关键构件斜柱及其下层柱和12、14层与之相连的框架梁按中震不屈服进行分析计算，确保结构安全可靠。

3结构构件加固改造

3.1地基基础加固

在房屋加层续建工程中，必然要遇到地基基础问题。为了减少基础改造的工作量，要最大限度挖掘上部荷载潜力。首先是墙体材料，把原先使用的保温烧结空心砖和砼空心砌块均改用容重较低的加气砼砌块，办公区内的砖砌墙改用轻质隔墙，同时首层地面回填土部分根据情况采用架空板，以及电算荷载按实际情况输入等措施，多方面多渠道合理卸载。通过在基础上埋设锚杆固定压桩架，以建筑物自重荷载作为压桩反力，用千斤顶将预制桩逐段压入土中，并与原基础连接，提高桩基总承载力。锚杆静压桩采用 ZHB30，采用焊接接头，桩身砼为C30，锚杆静压桩桩长约8-10米，持力层为土层⑤砂质粘性土，桩端进入持力层不少于2米，单桩竖向承载力特征值为500kN，施工压桩力为1000kN，共增补锚杆桩130根。为保证新补的锚杆桩能与原桩基形成有效整体，共同受力，需扩大原承台截面，使得补桩反力作用在新浇捣的混凝土扩大部分上，新旧混凝土通过凿毛和植筋方式形成一体。新承台尚应重新进行受力验算，根据计算需要利用建筑面层200-300mm厚度加高承台，满足受力要求。承台加固大样见图2。为了更好发挥补桩的作用，避免应力滞后，确保新、旧桩基共同受力，要求上部结构应待桩基补强结束后方可继建。

图2承台加固大样图3梁粘钢加固大样

3.2上部构件加固

考虑尽可能减少加固施工对原结构构件的损害，遵循对原有构件不动或少动的加固原则，对构件进行强度和刚度的补强。

部分框架柱存在轴压比超限严重，必须进行加固。在高层建筑结构的墙柱加固设计中，最简单、最优先采用的方法是加大截面加固法。该方法简单、可靠，符合强柱弱梁抗震原则，同时对框架梁采取粘钢加固时的节点锚固处理很有帮助，故本工程墙柱加固均采用此方法。在柱截面加大设计中，会遇到新加柱的纵筋与钢筋混凝土框架梁相碰的问题，纵筋排列应全部或大部分绕过框架梁，然后采用1:6的坡度内收至设计位置，为满足规范规定的竖筋间距要求，在框架梁上下各增加附加钢筋植入梁内。柱纵筋实配时可考虑原柱纵筋能够承担的部分弯矩。为保证加固效果，构件截面加大尺寸均不小于100mm，新浇注混凝土强度等级比原构件混凝土强度提高一级，新旧混凝土交接面均应凿毛，并在浇捣前除尘洗净后涂刷界面剂。

由于水平荷载作用增加，部分框架梁存在受弯及抗剪承载力不足。为确保施工质量，又不影响建筑使用高度，框架梁采用粘贴钢板和U型钢箍加固方法，具体措施见上图3。梁面、梁底粘钢采用Q345B材质钢板，梁箍板采用Q235B材质钢板。梁受弯承载力验算时，按保守算法，不考虑受压钢筋作用，根据钢筋差值进行换算，得出粘钢的数量。粘钢施工前先将原构件拟粘钢处凿至混凝土外露，然后将表面浮灰除去并打磨平整，除尘清洗干净后方可粘贴钢板，U型钢箍安装前还需将安装位置的构件方角打磨成圆角。梁面粘钢弯起处的柱端箍板施工要认真细致，避免形成虚设，起不到约束作用，影响加固效果。

第3篇

关键词：古建筑，防雷，施工技术。

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

目前，处个别重点保护建筑外，大多数古建筑缺少有效的防雷保护措施。同时，国内尚无关于古建筑的防雷规范和标准，现有的《建筑物防雷规范》也未能完善指导古建筑防雷工程的设计和施工。

一、古建筑易遭受雷击的原因

1、内部因素

我国的古建筑绝大多数为砖木结构,从古建的艺术特点上来说,大多有高翘的飞檐和高深的屋顶,作为飞檐和屋顶的支承结构与内外装饰都采用了大量木材;古建立柱和横梁为粗大木料;天花板均为薄木板架于木棱木条之上;这些都是易于燃烧的木质材料,一旦遭受雷击,极易引起木质构件燃烧。

虽然我国古建筑主体多以砖木结构为主,但其上也有不少装饰物采用金属材质;另外多数古建筑物大殿正脊中部埋设有用于辟邪金属宝盒,有的建筑物屋顶内部还有锡背,铜质宝顶,还有的建筑物屋面有金属链条作装饰用。这些金属物均没有任何接地处理,而且通常都安置在建筑物的最顶端,这些金属物都大大增加了建筑物遭受雷击的概率。

从结构上看,古代建筑多以坡顶为主,且坡度较大,大多有高翘的飞檐和高耸的屋顶且屋脊比较多。这些部位在古建筑上一般都显得尖锐、突出,部分部位还是金属材料,雷击发生时,雷电的路径会优先选择从这些部位流过。

2、现代化元素

现代化元素的引入增加了古建筑物遭雷击的几率。据调查了解,大多数国家、省、市级重点文物保护单位的古建筑物内部都增设了消防、报警、监视系统等。而这些现代化弱电设施的引入给古建筑带来了更多的雷电入侵通道,无疑增大了古建筑物遭雷击的几率;更加之大多安装这些弱电设施的施工单位没有对其采取必要的防雷措施而致使古建遭雷的事例时有发生。

二、古建筑防雷保护的技术措施

1、古建筑直击雷防护

古建筑直击雷防护装置设计和施工遵循的原则。

在古建筑上安装防雷装置不能对古建筑物本身造成损害。防雷装置要在古建筑物上固定、支撑、连接和敷设时就必须用非常规的方法,不能因为安装防雷装置而对古建筑物造成二次破坏。同时施工过程中也须严格遵守施工操作规程。古建筑年代久远,大部分建筑经历长年的风雨侵蚀,不能因为施工不慎而对古建筑物造成二次破坏。

防雷装置安装后要对古建筑物起到防雷保护作用。这一点也是我们所有工作的最终目的。有些古建筑物一旦损坏,往往是无法复原。我们应对古建筑做详细全面的勘察,系统的分析研究,制订出相应可行有效的防雷设计方案,并最终确保防雷设计方案的严格执行。

安装的防雷装置要尽可能美观,与古建筑的风格样式和谐统一。因此采用的防雷装置应尽可能做到与原古建筑融为一体,不能喧宾夺主。尽可能使其融入古建筑物本身,并且要和周围环境和谐统一。

2、古建筑直击雷防护装置的形式

1）接闪器

由于古建筑的外观复杂,屋脊和屋面的造型多,因此接闪器的形式、外观、材质和安装工艺的选择应充分结合古建筑的类型和屋顶形制慎重选择。古建筑防雷工程设计和施工中,必须遵守不改变文物原状的文物保护原则。选择使用接闪导线的颜色应与古建筑物相应位置的颜色协调一致。既要做到保证其防雷效果,也要做到不影响古建筑的外观与其周围环境协调一致;还要尽可能避免对古建筑造成破坏。

在古建筑物上敷设避雷带,其支持卡子不能靠在古建筑上打孔来固定,这会破坏古建筑,可以采用U型（抱箍式）固定件、固定螺丝与瓦面之间应加橡胶垫进行保护,接闪导线的固定支件的高度不宜小于150mm,可选用25mm× 4mm的热镀锌钢。避雷带之间的连接,可选用铜管进行压接;三根或多根避雷带连接时可在每根避雷带上压铜鼻,铜鼻之间用螺丝固定连接。这样避雷带既保证电气连通性,也保证了连接的机械强度（见图1）。避雷带敷设时要与古建筑物顶的金属装饰物都做好电气连接,确保金属物都有良好的接地。

图1 避雷带及支持卡子做法示意图

2）引下线

古建筑物引下线敷设时,应避开建筑物的正面,尽量在建筑物的侧面、后面等不经常被人注意到的地方敷设;并做到分段固定,并以最短路径敷设到接地体,敷设应平正顺直、无急弯。每条引下线,在地面以上1.8米加装绝缘套管,以防止接触电压对人员的伤害。引下线涂刷成与古建筑墙面相同或相近的颜色,减少对古建整体外观的影响。

沿古建的木立柱引下时,建议采用多股铜线作为引下线,采用绝缘的多古铜线作为引下线,圆形抱箍固定。（见图2）

图2 引下线的固定

3）接地装置

接地装置的材料选择和现代建筑物类似,采用热镀锌角钢和扁钢敷设就行。古建筑接地装置的形式,要充分考虑古建周围场地、环境施工时受局限的情况,应本着为节约经费和有利于防止跨步电压危害的原则。

敷设时还需注意接地装置与地下管线路的安全距离。若达不到规范要求的须连接成一体,构成均压接地网。这样可以使到接地网界面以内的电场分布比较均匀,可以减小跨步电压对游客的危害。如果遇到电阻率高的区域,可考虑采用换土、降阻剂、接地模块等方法。注意在进行接地施工时应避免掘到地宫或其他文物,在挖掘之前要进行仔细勘测。接地装置开挖时,需对地面所敷设的古砖、石做好标记和编号,回填时,将其恢复原貌。

3、防雷电波侵入和雷击电磁脉冲的措施

当古建筑内安装有低压电气系统和（或）电子系统时,古建筑内有大型金属构件或存有体积较大的金属物体时,应有防雷电波侵入和雷击电磁脉冲（LEMP）的技术措施。防LEMP的主要技术措施为:等电位连接、屏蔽、综合布线和安装SPD。

1）等电位连接要求

古建筑上的金属物体,如金属宝顶、宝盒、锡被、铜被等,要和防雷装置作等电位连接。同时还需考虑到古建筑檐下的防鸟铁丝网、所有金属管线的屏蔽层、设备金属外壳等设施的等电位连接。

控制机房（如监控、消防）的等电位连接,应根据电子系统的工作频率分别采用星形（S型）结构或网形（M型）结构。

2）屏蔽要求

对于进入古建筑的供电线路、电话线等不宜架空引入。当其架空引入时,应在进入古建筑前用埋地电缆或穿金属管屏蔽埋地引入,并在进入古建筑物时与古建筑的防雷装置相连。

3）综合布线要求

建筑物内传输网络的综合布线施工应符合现行国家标准《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2007的要求。需统一考虑其走向和相互间的距离,使各种室内布线合理。最低的要求是,将这些系统穿金属管或采用有金属外皮的电缆,并可靠接地。

三、结语

从古建筑物的整体风貌,到大量的珍贵木刻、砖雕、绘画等艺术品,是世界人类文化珍贵遗产。因此,古建筑物防雷须首先对古建筑物有全面了解,对它的雷击历史、结构特性、自然环境、金属器物等等做出全面分析,统筹规划古建筑的防雷工程设计和施工。

古建筑是不可再生的资源,若保护不当会造成不应有的破坏。因此,古建筑防雷工程的设计要遵循以保留古建筑原状为准则,坚持古建筑保护与环境保护并重,遗产保护与人身保护并重,应因地制宜,从外部防护和内部防护两个方面采用安全可靠、对建筑原状最小影响的方案与方法,建立完善的雷电防护体系。

参考文献

[1] 建筑物防雷设计规范.GB500 57- 94(2000版).

[2] 建筑物电子信息系统防雷技术规范.(GB50343-2004).

[3] 古建筑木结构维护与加固技术规范.GB50165-92.

[4] 石拥军,等.古建筑物防雷略论.2004.