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古建筑工程设计范文

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古建筑工程设计

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.

第4篇

关键词: 混凝土结构; 加固设计 ; 应用

加固设计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。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

一、混凝土结构加固设计的基本原则

加固设计应考虑施工方便且可行的施工方法。对于混凝土结构,宜提高一级强度等级,并加强构造和连接措施等,以保证原结构与新混凝土协同工作。由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠,正常使用。结构加固应尽量考虑经济效果,尽可能做到在不停产的条件下加固,尽量不损伤原构件和减少构件的拆除,能够使用的应当保留。加固方案要在满足加固本身的要求上,多考虑使用新技术、新材料、新工艺。随着当今科学技术的飞跃发展,先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果,所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫,还要体现其工艺技术的先进性和科学性。

二、混凝土结构改造配套技术及加固设计方法

1.混凝土结构加固改造配套技术。(1)托换技术。就是托梁拆柱,托梁接柱和托梁换柱等技术的概称,属于一种综合性技术。适用于已有建筑物的加固改造。(2)植筋技术。是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。(3)裂缝修补技术。根据混凝土结构裂缝的起因、形状和大小、采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术,适用于已有建筑物中各类裂缝的处理。另外还有碳化混凝土修复技术,混凝土表面处理技术,混凝土表层密封技术等等。

2. 直接加固的方法。(1)粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。(2)粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。(3)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。(4)有黏结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法。即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件黏结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。(5)绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近,适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。 (6)锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20-C60的混凝土承重结构的改造、加固,不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

3. 间接加固的方法。(1)预应力加固法。①预应力水平拉杆加固法。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,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。(2)增加支承加固法。增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间。

三、混凝土结构的加固设计应用

1.混凝土柱的加固设计。应根据柱子外观表现、现场调查结果以及室内的工作结果。判明混凝土柱破坏的原因,从而采取各种不同的加固方法,及时对受损坏的混凝土柱进行加固处理。(1)置换加固法。置换法是一种针对柱子混凝土部分进行处理而提高承载力的方法,采用这种方法时一般不考虑原钢筋利用率的折减。该方法普遍用于混凝土柱因火灾或其它破坏而导致混凝土强度下降引起柱承载力不足的情况。(2)预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是种简单又快速的加固方法,能有效地提高轴心受压或偏心受压柱的承载力,预应力撑杆有单侧和双侧两种:单侧撑杆适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度过低、弯矩不变号的偏心受压柱加固;双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。(3)增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法,是一种使用最广泛的加固柱子方法,在条件允许的情况下,是一种最可靠的传统加固方法,它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量,能较大幅度的提高原有柱的承载能力和刚度,尤其是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则,具有更好的抗震性能。(4)外包钢加固法。所谓外包钢加固,就是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法,它的优点是构件的截面尺寸增加不大,但原柱的载力能力提高较大,这种方法特别适用于构件外形受限制,不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法,而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。

2. 混凝土梁、板加固的设计。(1)增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁,只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。(2)增大截面加固法。增大截面法,是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积,同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关,加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。(3)黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂(结构胶)将钢板或其他高强材料(如碳纤维、玻璃纤维)黏在需要加固的部位,以提高构件的抗弯、抗剪承载能力,亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代,它不仅用于建筑,同时也用于桥梁、公路的加固。

结束语:

混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作,需事先建立明确的工作思路,通过对原有建筑物的仔细剖析,熟悉其工作性能和状况,从整体上分析原有结构体系和新增体系的合理性。改造方案要兼顾合理性和经济性,根据实际条件选择适宜的加固方法,最大限度地达到使用要求,实现预期的加固效果。

参考文献 :

1.赵铁军,高性能混凝土的强度与渗透性的关系[J].工业建筑,1997,(5)

第5篇

关键词:多层框架结构 加固补强 粘钢 加大截面

由于各种原因导致现有多层框架结构,在梁柱、部分楼板以及剪力墙等部位出现很多裂缝或者是破损的情况,需要采取一定的加固措施来保证建筑结构使用的安全性。

1 工程概况

该工程全框架结构地上6层,地下1层。由于某些特定原因该工程施工到第四层的时候停工,期间相隔两年时间,防护措施不到位。现在准备重新开工,业主提出两层西南角增设卫生间、轴外雨棚板面能放置4只3匹空调室外柜机。二层局部结构如图1。施工之前进行相关检测发现,混凝土强度基本符合规范要求,然而在2层、3层结构的部分梁底面出现了0.5~1mm间距不等的细小裂纹,结构存在着混凝土震捣不实,有胀模和跑模,还有局部钢筋外露,有着锈蚀等现象,配筋也没有严格按照规范要求进行。

2 加固设计

在该工程中所采取的加固措施因部位不同而不同,本工程的加固处理主要有一般梁KL1,2,3、悬挑梁XL2以及柱KZ1错位的加固处理:

2.1 梁的加固处理

对于KL1,2梁底部采取粘钢处理,须确保粘贴钢

板端部的锚固质量。锚固一般有两种方法,第一种是在自身的端部进行锚固,另外一种是将其他构件与粘贴钢板端部锚固在一起。对梁的两端都布置箍板来加强锚固,不仅能起到锚固作用,还能使得梁端的抗剪能力有所提高。在加强锚固的同时,还需要将抗剪箍板增设在主次梁的交接处,同时配置少量的附加箍筋。对于梁上部的粘钢加固,需要在没有足够负弯矩筋的部位采取粘钢加固的措施,而在有柱子的情况下采取别的处理措施。KL3梁侧面粘贴钢板的加固处理,这部分的处理比较困难,因为这个时候墙体已经建筑完成,为了能够不破坏已施工完成的墙体,对于这部分的梁体采用了图2的加固方法来对侧面进行粘钢。

卫生间隔墙板底L1,2梁,设计采用了15#槽钢,且沿长用φ10@500膨胀螺栓与现浇楼板紧固,保证了其侧向刚度稳定;梁端用了4颗φ14膨胀螺栓分别植入在KL1,2梁上。

2.2 悬挑梁的加固处理

悬挑梁XL2荷载增加也需要进行加固处理,而这部分的加固处理不能采用梁上部的处理方法,因为这会出现超筋的情况。通过进行计算分析,为了改变其受力情况来进行加固,可以采取加腋方法来加固,其中钢筋要与原梁柱进行锚固处理,最适合的方法就是钻孔植筋方法,下图3是具体的处理方法及尺寸情况。

2.3 柱“烂根”、错位的加固处理

在框架底层中柱KZ1的柱脚(±0.00米)处堆有部分建筑垃圾及杂质,这个部位的混凝土略显酥松,还有部分钢筋外露且出现锈蚀,纵筋不贯通,柱截面还有上下错位的情况。为了能够保证施工的便利性及保证加固质量,需进行柱截面的加固。具体措施是先将柱根周围疏松的混凝土清除掉,在露出主纵筋后配以同原框架柱的钢筋,之后再浇水湿润,构件表面无明水情况下,浇筑高出原混凝土一个强度等级的新混凝土。在新浇筑的混凝土中插入接长的钢筋,柱下端采用化学植筋,上端采用焊接连接,钢筋的锚固长度要符合规定的要求。

3 加固后的结构验算

在采取加固措施后,为保证加固后的框架结构满足强度要求,需要进行验算。具体的验算方法也因部位及方法不同而不同,如果采取的是增大截面的方法进行加固,验算的时候必须要按照加固后的尺寸来进行验算;如果采用的是粘钢加固的方法来进行加固,验算的时候必须要坚持刚度等效的原则,具体验算方程见公式(1),如果是采用碳纤维布来进行加固,其在刚度方面的提高必须要忽略掉,验算还采用原来的尺寸来进行,混凝土强度的验算公式按照公式(2)来进行,没有采取加固措施的构件按原来的尺寸进行验算。其中公式(1)由公式(3)、(4)推导出,(2)~(4)均出自混凝土的相关规范。

4 加固施工

4.1 碳纤维加固处理

对于工程中出现的细小裂纹,则灌缝处理后进行局部粘贴碳纤维布。在采用碳纤维进行加固的时候,一般最常用的材料是进口的30型碳纤维材料。胶水也要使用与其相配套的胶,对于碳纤维的要求也有相应的规定,宽度大概在100~200mm之间。为了保证其加固效果,在进行加固处理的时候还需要进行卸荷处理,这就需要借助数显液压千斤顶来卸除某些荷载。进行处理过后,还需要对构件的表面进行平整和清洁,有必要将构件表面的污垢以及杂质清除干净,对于不平整的地方要进行修补或者打磨,使得结构粘贴面能够保证平整。粘结施工的质量好坏对碳纤维加固的效果有着很直接的影响,其加固处理必须按照一定的流程来进行施工,也就是构件表面处理加固构件卸荷配制粘结剂涂敷结构胶粘贴碳纤维养护固化。

4.2 粘钢加固处理

在粘钢的选材方面要选择6mm厚的钢板,然后采用Q235钢板进行加固,再用冀研牌SKY-I型粘钢结构来将钢板粘结在一起。在用粘钢加固处理的过程中也需要进行卸荷处理,处理的方法与使用碳纤维加固的工艺相同。在卸荷处理后,也需要对黏贴面的平整度进行修整,避免进一步损坏原结构墙体,开凿部位必须要用静力水钻密布切割,再清除掉表面的污垢和杂质,保证平整。

对于加固构件的卸荷处理,取设计荷载的1/3为卸荷量比较合适,卸荷过程要实时监控,以避免在卸除荷载的过程中又使得构件出现一些新的损伤或者是裂缝。若梁是承受均匀荷载,则至少需要布置两点以上的卸荷支点,保证其分布要均匀。而若是承受多次梁作用的主梁,则需要将卸荷支点设置在每个次梁下。为了避免出现支撑结构传力不当的情况而损伤结构其他部位,必须要使用传力可靠合理的支撑结构来进行卸荷。

在配制粘接剂方面,秤量的时候要按照选定配比来进行配制,在配制粘结剂的时候,最好是在10~30℃的环境温度下进行。搅拌的时候必须要保证不能有水进入容器,所以在雨期施工时要特别注意。在胶水配制完成后需要进行涂胶与固定加压,之后再进行养护以及固化。用抹刀将配制好的粘结剂涂抹在经过处理的板面上,再用少量的胶来回刮抹,直到刮抹到规定的厚度,也就是在1~3mm之间,并且要保证边缘薄而中间厚。完成涂抹胶之后,在预定的位置黏贴好钢板。黏贴好之后,必须采取一定的支撑措施,辅以适度的加压,使得混凝土表面与钢板压实。一天后待粘贴剂固化之后便可拆除支撑以及夹具,三天后便可使用。

5 总结

通过一系列的加固补强处理,该工程的结构强度有了显著的提高,能够确保其在日后的正常使用的安全性,同时在一定程度上提高了框架结构的耐久性,实现了设计的加固效果。这表明,对于出现裂缝或其它损伤的多层框架结构,采取适当的加固措施是可以达到补救目的的。同时,需要我们通过总结类似工程的先进经验,以便更好地对现有的未完成加固的工程提供一定的借鉴。

参考文献:

[1]刘凌云,王振玲.浅谈混凝土结构加固设计[J].技术与市场,2009,32(1):74-76.

第6篇

关键词:混凝土结构直接加固间接加固加固设计

混凝土结构一般在使用30~50 年以后会产生明显的劣化与损伤。已有建筑物的鉴定,改造加固已经成为经济发达国家的建设重点之一,由此也产生并推动了加固技术的不断发展。在我国,在经过几十年大规模的基本建设后,已有建筑物的维修、改造和加固必将占据其应有的重要地位。因此,混凝土结构的固设计越来越受到人民的重视。

1 直接加固法

1.1 外贴钢板补强法

外贴钢板加固方法是指在混凝土构件表面贴上钢板,与混凝土构件共同作用,一起承受外界作用力,从而提高构件的抗力。至于外贴的方法,主要有焊接、锚结和黏结。焊接和锚结是很早就采用的,黏结则是随着高强黏结剂的出现而逐步得到推广的。

1.1.1 黏结钢板法

采用高强黏结剂,将钢板黏于钢筋混凝土构件需要补强部分的表面,以达到增加构件承载力的目的。当采用黏结钢板法时,原混凝土构件的强度等级不小于C15。如对跨中抗弯能力不够的梁,可将钢板黏于梁跨中间的下边缘;对于支座处抵抗负弯矩不足的梁,则可在梁的支座截面处上边缘贴钢板,或者在上边打出一定长度的槽形孔,在其中黏结扁钢;对抗剪能力不够的梁,则可在梁的两侧黏结钢板。如图1所示。

图1 黏结钢板法

塑结钢板的截面可由承载力计算确定,一般钢板厚度3~5mm,黏结前应除锈并将黏结面打毛(粗糙化),以增强黏结力。黏结钢板施工3天后即可正常受力,发挥作用。

黏结钢板补强的优点是:不占有室内使用空间,可以在短时间内达到强度。但工艺要求较高,并且现在胶黏剂耐高温性能差,当温度达到80℃-90℃时,胶黏剂强度下降。此外,黏结剂的老化问题也需要进一步研究。

1.1.2 锚结钢板法

由于冲击钻及膨胀螺栓的应用,可以将钢板甚至其他钢件(如槽钢、角钢等)锚结于混凝土构件上,以达到加固补强的目的。

与黏结钢板法相比较,锚结钢板的优点是可以充分发挥钢材的延性性能,锚结速度快,锚结构件可立即承受外力作用。锚结钢板可以厚一点,甚至用型钢,这样可大幅度提高构件承载力。当混凝土孔洞多,破损面大而不能采用黏钢板时,用锚结钢板效果更好。但也有其缺点,即加固后表面不够平整美观,对钢筋密集区锚栓困难,钢材孔径位置加工精度要求高。并且锚栓对原构件有局部损伤,处理不当会起反作用。

若混凝土表面不够平整,常需用水泥砂浆或环氧砂浆找平,以使所加钢板与混凝土面紧密结合。

1.1.3 焊接钢板法

焊接钢板法是将钢板或钢筋、型钢焊接于原构件的主筋上,它适用于整体构件加固。因焊接时钢筋受热,形成焊接应力。施工中应注意加临时支撑,并设计好施焊顺序。目前,这种方法常与扩大断面法结合使用。

1.2 外包钢加固法

外包钢加固法,就是在混凝土构件四周包以型钢的加固方法。适用于不允许增大混凝土构件截面尺寸,但要求大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。

外包钢加固法分干式和湿式两种形式。当型钢直接外包于被加固构件四周,型钢加固构件间无任何连接,或者虽填塞有水泥砂浆仍不能确保结合面剪力有效传递,称干式外包钢加固法。当以乳胶水泥黏贴或以环氧树脂化学灌浆等方法黏结时,称湿式外包加固法,如图2所示。

图2 外包钢加固法

外包钢加固法优点:构件截面尺寸增加不多,但构件承载力可大幅度提高,并且经加固后原构件混凝土受到外包钢缀板的约束,原柱子的承载力和延性得到提高。同时,此方法还具有施工简便、工期短的特点,目前广泛用于加固钢筋混凝土柱、梁、桁架弦、腹杆。外包钢加固法还可和外包混凝土配合作用。

1.3 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太高的情况下,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。

混凝土构件因孔洞、蜂窝或强度达不到设计等级需要加固时,可用扩大断面、增加配筋的方法。扩大断面可用单面、双面、三面甚至四面包套的方法。所需增加的断面一般应通过计算确定,在保证新旧混凝土有良好黏结的情况下可按统一构件(或迭合构件)计算。增加部分断面的厚度一般较小,故常用细石混凝土或喷射混凝土等,当厚度小于20mm时要用砂浆。增加的钢筋应与原构件钢筋能组成骨架,与原钢筋的某些点焊接连好。这种加固方法的优点是技术要求不太高,易于掌握;缺点是施工繁杂、工序多、现场时间长。这种加固方法的技术关键是:新旧混凝土必须黏结可靠,新浇筑混凝土必须密实。如图3所示:

图3 加大截面加固法

1.4 碳纤维片材加固法

碳纤维片材加固法是一种新型的结构加固技术,它是把碳纤维片含浸树脂系黏结剂叠合在混凝土构件受力部位使之与基体合为一体,从而达到加固目的的一种施工方法。当使用碳纤维布时,原混凝土构件的强度等级不小于C15,当使用碳纤维板时,原混凝土构件的强度等级不小于C20。该方法通常以混凝土桥面板、桥墩、梁、柱、烟囱以及隧道衬砌为对象进行构件的抗弯补强、抗剪补强以及防止混凝土开裂、剥落等。

碳纤维加固法常采用现场浸渍方式,它是把碳纤维作为涂布材料,边含浸树脂边辊匪黏附于混凝土基体之上,在常温下硬化后成为复合涂布层,涂布时要避免局部增厚现象。施工中应注意以下两点问题:

1) 基层处理。为保证基材和碳纤维片有充分的黏接性,母材的强度和基面处理必须充分。特别是混凝土表面的模板差痕、损伤部及不平处等事前必须用树脂、腻子、除锈器处理平滑,平直黏贴纤维片,而且有裂纹的地方注入环氧树脂。

2) 碳纤维黏贴:碳纤维黏贴时,必须用含浸辊筒将树脂充分浸透碳纤维片,反复辊压密实,消除气泡,形成均质的碳纤维层。

碳纤维加固法以其强度高、重量轻、耐腐蚀、施工简便等优良特性受到土木工程界的普遍关注,是一项极具发展潜力的加固方法。

2 间接加固法

2.1 预应力加固法

预应力加固是采用预加应力的钢拉杆或撑杆对结构进行加固。钢拉杆的形式主要有水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种。这种方法几乎可不缩小使用空间,不仅可提高构件的承载力,而且可减小梁、板的挠度,缩小原梁的裂缝宽度甚至使之闭合。预应力能消除或减小后加杆件的应力滞后现象,使后加杆件的材料强度得到充分利用。这种方法广泛地应用于加固受弯构件,也可用于加固柱子。但这种方法不宜用于处在高温环境下的混凝土结构,如图4所示。

图4 预应力加固法

2.2 改变结构传力途径加固法

改变结构传力途径加固法主要分为以下两种:

1) 增设支点法(如图5所示)。该法是以减小结构的计算跨度和变形,提高其承载能力为目的的加固方法。按支承结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种加固方法。弹性支点法是以支承结构的受弯或桁架作用来间接传递荷载的一种加固方法。上述方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。

图5 增设支点法

2) 托梁拔柱法。该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同可分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁拔柱等方案,适用于要求厂房使用功能改变、增大空间的老厂改造的结构加固,中双托梁反牛腿托梁拔柱,适用于保留上柱的型钢结构的加固。

3 其他加固方法

加固方法种类有很多,除上述介绍的常用加固方法外,还有一些加固方法可根据不同现场情况选用,如:

1) 化学灌浆法。分为充填法和注入法。充填法是当裂缝比较宽时,要采用将树脂或无机类材料填充裂缝的方法。即沿裂缝将混凝土表面凿成V或u字形槽,然后填以充填材料。这种方法适用于表面处理法不能充分满足耐磨及防腐性要求的场所。注入法是将修补材料注入混凝土内部的修补方法,一般常使用低黏度环氧树脂作注入材料。首先,沿着需要修补的裂缝安设注入用管,裂缝的其他部位可用V形槽充填法、表面薄膜法或黏胶带法等封住,以防注入材料漏掉,然后用电动泵、手动或脚踏泵注入树脂。

2) 水泥灌浆或喷射修补法。

3) 增加受力构件,如增加剪力墙、吊杆等。

4) 增加圈梁、拉杆,增加支撑加强房屋的整体刚度等。

5) 喷射混凝土加固法。

① 无筋喷射混凝土加固:结构构件表层的缺陷与破损,如果没有损害钢筋、没有引起结构变形、没有影响结构承载能力,则可用喷射混凝土加固。具体对下列情况适用:露筋;蜂窝、孔洞;腐蚀、烧蚀及小破损的喷补;防渗堵漏。

② 配筋喷射混凝土加固:结构构件的缺陷或破损较严重,构件有明显变形,影响结构构件的强度或承载能力,则需用配筋喷射混凝土加固。视具体情况配钢筋或型钢。加固方法是在结构构件的外面,按加固设计要求绑上一定数量的钢筋或焊接型钢骨架,喷上一定厚度的混凝土,形成的配筋混凝土外包围套。这种方法适用于加固基础、柱、梁、墙、板、筒、仓等结构构件。

4 结束语

第7篇

论文关键词:消防系统,设计实例

 

1、前言

云南某千年古寺为国家重点文物保护单位,历史上曾两度遭遇火毁。2009年的地震导致古寺大部分建筑受损,现正进行统一修复,而消防系统设计与实施便是其中一项重要任务。

2、火灾危险性分析

1)火灾荷载大,耐火等级低

寺院以木材作为主要的建筑材料,以木构架为主要的结构形式,火灾危险性极大,而建筑构件的耐火等级很低,并且由于寺院是建在山上,发生火灾后火势能够迅速蔓延,极易形成立体燃烧。

2)建筑之间无防火间距,容易出现“火烧连营”

寺院以各式各样的单体建筑为基础,组成各种庭院。在庭院布局中,基本采用“四合院”和“廊院”的形式。这两种布局形式都缺少防火分隔和安全空间,如果其中一处起火,一时得不到有效控制,就会形成“火烧连营”的局面。

3、消防系统设计

由于寺院存在上述火灾隐患,而对其实施保护又具有极其重要的意义,因此,必须加强消防安全对策。古建筑消防安全不仅要以扑灭火灾为第一目标建筑工程论文建筑工程论文,而且还要最大限度的保护古建筑的整体结构及形式。因此,火灾探测技术及消防安全措施的选择就显得尤为重要,必须能够因地制宜的达到早期探测和早期灭火。整个工程中消防系统包括消防电气系统及消防灭火系统。

1)消防电气系统设计

消防电气系统包括火灾自动报警及联动控制系统、消防广播系统、消防电话系统、应急照明和疏散指示系统[1]。

(1)根据本工程对火灾自动报警及消防联动控制系统的要求,经过认真细致的研究和论证,为该工程提供以下配置方案如下表1所示论文格式范文。

(2)根据《古建筑消防管理规则》及《火灾自动报警系统设计规范》[2],并参照故宫等国内古建筑领域的常用探测保护方式,在本次设计中采用了点型感烟探测、点型感温探测、极早期吸气式探测以及视频火灾探测。

其中,视频火灾探测系统是现代消防的最先进技术。本工程在大雄宝殿设置一套8路视频火灾探测系统,大雄宝殿空间高大,点式探测器不能满足规范的设置要求,其他探测方式对古建筑的美观及使用会有一定的影响,综合以上因素,设置了视频火灾探测系统。它的特点是:

l系统不仅能够探测烟雾,还能够探测火焰

l能够起到视频监控的作用

l现场设备只有摄像机,安装方便

l管线少,不破坏建筑结构

l能够夜间探测

l能够适用于如大雄宝殿这类大空间古建筑

表1消防电气系统设置一览表

 

序号

保护区域名称

保护措施

火灾自动报警系统

联动控制系统

消防广播系统

消防电话系统

应急照明和疏散指示系统

1

鼓楼

 

 

2

钟楼

 

 

3

藏经阁

 

 

4

禅房

 

 

5

客堂

 

 

6

大雄宝殿

 

 

7

地藏殿

 

 

8

方丈室

 

 

9

圆通殿

 

 

10

后轩北院

 

 

11

斋堂

 

 

12

消防控制室

 

 

13

消防泵房

 

 

第8篇

【关键词】建筑混凝土结构工程;加固设计;方法;原则;应用

建筑结构工程在长期使用和自然力影响作用下,其功能必然减弱,设计工程结构时,要评估结构损伤的客观程度,并采取有效的方法保证结构的安全使用。建筑混凝土结构加固工程中,加固设计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。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

一、建筑混凝土结构工程加固设计的方法

1.直接加固的方法。(1)粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。(2)粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。(3)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。(4)有黏结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法。即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件黏结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。(5)绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近,适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。

2.间接加固的方法。(1)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,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。(2)增加支承加固法。增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间。

3.混凝土结构加固改造配套技术。(1)植筋技术。是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。(2)托换技术。就是托梁拆柱,托梁接柱和托梁换柱等技术的概称,属于一种综合性技术。适用于已有建筑物的加固改造。(3)裂缝修补技术。根据混凝土结构裂缝的起因、形状和大小、采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术,适用于已有建筑物中各类裂缝的处理。另外还有碳化混凝土修复技术,混凝土表面处理技术,混凝土表层密封技术等等。

二、建筑工程中的混凝土结构加固设计基本原则

加固设计应考虑施工方便且可行的施工方法。对于混凝土结构,宜提高一级强度等级,并加强构造和连接措施等,以保证原结构与新混凝土协同工作。由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠,正常使用。结构加固应尽量考虑经济效果,尽可能做到在不停产的条件下加固,尽量不损伤原构件和减少构件的拆除,能够使用的应当保留。加固方案要在满足加固本身的要求上,多考虑使用新技术、新材料、新工艺。随着当今科学技术的飞跃发展,先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果,所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫,还要体现其工艺技术的先进性和科学性。

三、建筑混凝土结构工程加固设计的应用

1.混凝土梁板加固设计的应用。(1)增大截面加固法。增大截面法,是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积,同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关,加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。(2)增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁,只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。(3)黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂(结构胶)将钢板或其他高强材料(如碳纤维、玻璃纤维)黏在需要加固的部位,以提高构件的抗弯、抗剪承载能力,亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代,它不仅用于建筑,同时也用于桥梁、公路的加固。

2.混凝土柱加固设计的应用。混凝土柱的加固设计应根据现场调查结果以及室内的工作结果。判明混凝土柱破坏的原因,从而采取各种不同的加固方法,及时对受损坏的混凝土柱进行加固处理。(1)置换加固法。置换法是一种针对柱子混凝土部分进行处理而提高承载力的方法,采用这种方法时一般不考虑原钢筋利用率的折减。该方法普遍用于混凝土柱因火灾或其它破坏而导致混凝土强度下降引起柱承载力不足的情况。(2)预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是种简单又快速的加固方法,能有效地提高轴心受压或偏心受压柱的承载力,预应力撑杆有单侧和双侧两种:单侧撑杆适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度过低、弯矩不变号的偏心受压柱加固;双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。(3)增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法,是一种使用最广泛的加固柱子方法,在条件允许的情况下,是一种最可靠的传统加固方法,它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量,能较大幅度的提高原有柱的承载能力和刚度,尤其是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则,具有更好的抗震性能。(4)外包钢加固法。所谓外包钢加固,就是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法,它的优点是构件的截面尺寸增加不大,但原柱的载力能力提高较大,这种方法特别适用于构件外形受限制,不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法,而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。

四、结束语:

综上所述,建筑混凝土结构工程加固设计是技术含量较高的工作,进行工程施工时应根据实际条件选择适宜的加固方法,最大限度地达到使用要求,实现预期的加固效果。

参考文献 :

第9篇

现今建筑工程质量事故逐年增多,致使损失惨重。图1 为上海闵行区住宅楼倒塌事故。为了防止事故的出现,我们总结了许多事故出现的规律,其事故的原因一般都有相仿之处。本文重点研讨事故原因中的设计方面的问题。

1、现今建筑结构设计中存在的问题

1.1 钢筋混凝土承重构造体系类型、布设方面的问题。现今很多钢筋砼承重构造布设不科学,外形不规整。因为致使构造不规则的因素繁多,特别是针对异常繁琐的建筑外形,不可以用简设的定量标准来界定不规则性并限定范围。譬如钢筋砼建筑结构设计与施工规范中,仅表明了规则体的标准,没有定量界定规则与不规则体,也未对不规则体做出必要的设计标准,致使有些设计者通常很难掌握结构规则性,不少状况下,甚至服从业主与建筑师的指示,因而导致在实际项目中发生了一些规则性难题。并且配筋构造也不科学或不满足有关规范,对框架梁、框架柱未遵循抗震规范的规定设全高加密箍筋,柱箍筋未依照规定选用连接模式等。

1.2 基础与地基设计方面的问题。基础与地基设计是设计者比较关心的话题,这是由于该阶段设计的质量将对后期设计的落实有影响,而且地基基础造价也决定着整个工程成本。但许多工程未执行地质勘察工作,进行设计时,仅仅参考业主书面或笼统依照周围建筑物的基础资料。还有部分设计者未意识到软弱地基的缺陷,当选用换土垫层工艺改进软弱地基时,未采用换土垫层设计,只是普通地依照经验强化砂垫层承受载荷的水平,未验算垫层厚度及宽度,其既保证不了安全,又没节约资金。其次部分设计者对建筑进行设计时,在复核柱、梁及基础的荷载时未依照现行规范将荷载依照折减系数复核,因而引起选用显著偏大的荷载值。

在设计阶段,应选取能对不均匀沉降调节的协调性好,符合承载力及建筑物允许变形的要求方案。建筑应布设地下室以使地基的加载力及沉降量降低,对达到天然地基的承载力及上部构造的整体稳定性有好处。此外,重点关注设计中地方性规范。对软土基础上覆盖层厚度较厚地区的建筑,通常都需要选用地基处理的模式来使建筑物沉降的目标达成。但在选择地基整改方案时,必须仔细对上部构造及地基两方面的特性及周边环境探究,并依照工程设计需要,明确地基处理范围及要求符合的技术标准,以及多种处理模式的符合性。对多方案进行对比,最终选用安全、成本低的方案。

1.3 抗震设计验算的问题。有抗震要求的建筑设计中,不但要顾及到风荷载及竖向荷载,还要有优良的抗震性。建筑结构的变形能力及承载力共同对是否具备耐震力起作用。钢筋砼的构造是具备塑性变形的弹塑性材料。结构在地震影响下达到屈服极限后,其使用塑性形变来改进结构的延性,其改进了结构在强震下的完整性。我们设计采取的方式有强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件等。在结构柱端、梁端及剪力墙的强化区域,受弯筋在符合承载力及抗震性的状况下,应采取降低钢筋超配的手段。

1.4 楼板设计问题。楼板是建筑工程中的重要承重部件。假设对整个设计考虑不到位,设计质量问题很容易发生。在大楼板设计中一般将非承重墙的线荷载看作等效的均布荷载后,对板的配筋进行验算。但有些设计者对其验算错误。设计时对板的受力状态认识欠缺,错误的将双向板看作单向板进行核算。致使配筋严重缺失,导致板出现裂缝现象。

2、处理问题的对策

2.1 梁与板的跨度计算。一般状况下,一些概念及规范一般都只对常规的结构设计适用,而它不适用于宽扁梁结构。板梁结构实际上是安设一个刚性支座在梁的中心线上,将梁和板结合成一个变截面板。在扁梁结构部位,当板厚与梁高差不多厚时,选用板厚及梁边弯矩时,选用两者的数值大者。现实的设计中,在对梁配筋时应选用柱边弯矩,削峰是通常采用的,具有问题时一般都是不削峰的。

2.2 筏、箱形基础底板的挑板处理。从结构设计考虑,最为节约成本的模式是可以放置挑板并且可以把边跨底板钢筋调匀,假设选用通长的安设模式处理底板钢筋时,底板底面的通长筋也不会由于边跨钢筋而增长。当超出挑板位置时,基底的附加作用力就会显著降低,当在人工地基或天然地基的坎上设置基础时,那么加装挑板时最好选用天然地基,从而减弱整体的下沉量。假设荷载产生了偏心的问题,把挑板安设在某个特殊的部位时,就可以对沉降差进行调整并且预防整体性倾斜的问题的发生。

2.3 沉降计算处理。在基坑挖掘时,坑边摩擦角范围的基底土是要被限制的,因而其不具备反弹性,然而基坑底部的土具备反弹性,而回弹的土体就要求采用人工清理。假设基础面积大时,其限制力就较小,譬如箱基,在对其进行沉降的验算时就要依照基底的荷载力进行验算,被坑边土所限制的土体就可以当成具备安全性的,这是其验算得出的沉降值是要高于实际作业中的沉降值的缘由。而假设当基础面积不大时,那么其限制力是很大的,这时就对回弹的部分可以不计,因而在验算沉降时就依照基底的附加应力进行验算。

2.4 设计刚性楼面。为了使计算结构数值可以符合实际的展现建筑结构的受力情形,设计者应尽最大努力将楼层设计成刚性的楼面。假设有些建筑没有完全的符合刚性楼面的条件,然而其使用性是真实必须的,且建筑结构本身的设计效果是不错的,那么设计者在设计时就应选用斜向配筋、提升梁系梁板、提升边梁暗梁的配筋、选用双层的配筋方式等工艺,尽量满足因不符合的刚性楼板假定而造成的误差,使其满足刚性楼板的假定前提。[本文转自WWw.dYLw. nEt 医学论文]

第10篇

【关键词】建筑工程结构;混凝土加固设计;设计原则;方法;应用

一.建筑工程结构与混凝土加固的设计原则

建筑工程结构混凝土加固设计目的主要是提高结构或构件的强度和刚度、稳定性和耐久性,提高结构的安全度以减少事故的隐患,保证正常的使用要求。

1、建筑工程结构的设计原则。(1)整体性设计原则。就是要充分考虑建筑物的各种组成部分和各种功能需要,作为一个整体,系统性的研究其构成及发展规律,从相互依赖、相互结合、相互制约的整体与部分的关系中体现建筑的特征和规律。(2)综合性设计原则。对建筑系统的研究,我们必须从它的功能、结构、要素、相互关系等方面进行综合地考察。在综合的基础上进行具体的个体分析。每一个个体的分析结果都要反馈到上一层次的综合和整体分析对比中去,按照比较的差异从新进行分析、修改、整合,使部分与整体达到高度的统一。(3)刚柔相济原则。合理的建筑结构体系除了以上原则以外,还应该是刚柔相济的。结构刚度过多则可能导致适应变形能力差,强人的破坏力瞬问袭来时,需要承受的荷载很大,容易造成局部受损至最后全部毁坏;如果刚度过柔的结构则容易造成变形过大而导致无法运用甚至全体倾覆。

2、混凝土加固的设计原则。科技的进步发展,使得各种先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果,所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫,还要体现其工艺技术的先进性和科学性。对于混凝土结构,宜提高一级强度等级,并加强构造和连接措施等,以保证原结构与新混凝土协同工作。由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠,正常使用。结构加固应尽量考虑经济效果,尽可能做到在不停产的条件下加固,尽量不损伤原构件和减少构件的拆除,能够使用的应当保留。加固方案要在满足加固本身的要求上,多考虑使用新技术、新材料、新工艺。

二.建筑工程结构中的混凝土加固设计方法

1、直接加固的方法。(1)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。(2)粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。(3)粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。(4)有黏结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法。(5)绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近,适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。(6)锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20-C60的混凝土承重结构的改造、加固,不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

2、间接加固的方法。(1)增加支承加固法。增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间。(2)预应力加固法。①预应力水平拉杆加固法。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,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。

三.建筑工程结构中混凝土加固设计的应用

1、混凝土柱的加固设计。对混凝土柱的加固设计应根据柱子外观表现、现场调查结果以及室内的工作结果。判明混凝土柱破坏的原因,从而采取各种不同的加固方法,及时对受损坏的混凝土柱进行加固处理。(1)预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是种简单又快速的加固方法,能有效地提高轴心受压或偏心受压柱的承载力,预应力撑杆有单侧和双侧两种:单侧撑杆适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度过低、弯矩不变号的偏心受压柱加固;双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。(2)置换加固法。置换法是一种针对柱子混凝土部分进行处理而提高承载力的方法,采用这种方法时一般不考虑原钢筋利用率的折减。该方法普遍用于混凝土柱因火灾或其它破坏而导致混凝土强度下降引起柱承载力不足的情况。(3)增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法,是一种使用最广泛的加固柱子方法,在条件允许的情况下,是一种最可靠的传统加固方法,它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量,能较大幅度的提高原有柱的承载能力和刚度,尤其是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则,具有更好的抗震性能。(4)外包钢加固法。所谓外包钢加固,就是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法,它的优点是构件的截面尺寸增加不大,但原柱的载力能力提高较大,这种方法特别适用于构件外形受限制,不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法,而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。

2、混凝土梁、板加固的设计。(1)增大截面加固法。,是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积,同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关,加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。(2)增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁,只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。(3)黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂(结构胶)将钢板或其他高强材料(如碳纤维、玻璃纤维)黏在需要加固的部位,以提高构件的抗弯、抗剪承载能力,亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代,它不仅用于建筑,同时也用于桥梁、公路的加固。

结束语

建筑工程中混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作,进行工程施工时应根据实际条件选择适宜的加固方法,最大限度地达到使用要求,实现预期的加固效果。

参考文献:

第11篇

【关键词】建筑工程;安全生产;应急预案;措施;对策

Abstract: as China's economy continues to grow and advance, as one of the important pillars of the national economy in China has also achieved an unprecedented development in the construction industry. But the construction industry is expanding at the same time for us the construction of a lot higher requirements, such as safety issues is important. In recent years, our country's ongoing efforts to explore, already has established safety keep pace with the times, scientific and reasonable safety management system. The author of this article set out in construction safety accident emergency plan for construction and considerations on the basis of the issues, on China's construction work in the practical application of security incident response plan for easy to summarize existing and emerging issues, and also pointed to the existence of the appropriate response to the issues raised in order to reduce casualties and losses. Key words: construction; safety; emergency; measures; and countermeasures

中图分类号:TU714 文献标识码:A

一、关于建筑工程安全事故应急预案的制定

(一)我国建筑工程行业的安全问题现状

随着经济建设的迅速发展,我国各地的工程建设突飞猛进的发展,建筑规模也在逐年扩大,民用、工业、交通、城市等基础设施的建设遍布城乡。遍布全国的“大工地”、专业知识缺乏的农民工、多层分包工程的存在使建筑施工的风险越来越高、难度越来越大,给我国的建筑业的生产安全带来了严峻的挑战。而且,由于大部分的建筑工程都是在人口密集的市中心或者是主要的交通要道旁边,所以一旦这些建筑出了问题,有了险情,不单是建筑工程本身会受到影响,还会影响到居民的正常生活和周围的企事业单位。

多少来,我国政府和企事业单位一直致力于安全事故应急远的预防和治理工作,并且在这些方面取得了显著的成绩。但是各类安全事故仍然在不断地发生,社会物质财富还在遭受着巨大损失。怎样减少事故带来的损失,在事故发生后最大限度地保护人身安全和财产也成了人们关注的重点。多年的实践和探索告诉我们,事故发生之后的应急处理可以有效减少财产损失和人员伤亡,是一项有效途径,这也为建筑工程安全事故应急预案的产生提供奠定了基础。

(二)建筑工程安全事故应急预案的概念和制定

所谓的“应急预案”指的是针对建筑工程中的一些具体设施、设备、环境和场所,以安全评价为基础,为进一步降低事故所带来的人身、财产和环境等方面的损失,就安全事故发生之后的救援机构,应急救援人员,救援所用的设备、条件以及环境、救援实施的步骤、纲领,还有事故发展的控制方法与程序等提前做出的合理科学而且可行性很强的计划和安排。但是由于部分施工单位对建筑工程安全事故应急预案重视不足,他们都只是按照一般的要求进行编制,内容过于简单,针对性缺乏,仅仅流于形式。一旦发生了安全事故,应急预案根本无法发挥它应有的作用。建筑工程安全事故应急预案在制定时必须结合该工程自身的特点、施工现场所具备的具体条件以及施工单位自身的能力来制定。

在我们审核建筑工程安全事故应急预案时往往会发现一些问题:由于事故单位对建筑工程安全事故应急预案的理解不够、认识程度不深,导致很多企业对预案的理解只是停留在方案层面上,这样预案对事故的预防和抢险根本就起不到应有的指导作用。科学有效的安全应急预案不仅是方案,它还应该是一种机制,涉及到施工管理过程中的各个层面。尤其在社会发展多元化的当今社会,应急预案也更加多样化。再加上现场情况的复杂多变,制定合理有效的应急预案对迅速到达现场开展救援,提高救援的成功率具有重要的意义。

(三)预案制定过程中的注意事项

建筑工程安全事故应急援预案得制定必须保证准确细致的质量。事故应急预案必须严格遵守预案的六项基本原则进行制定,同时还要结合工程好事故实际情况设置科学合理、预见性强、有针对性的事故大小。

建筑工程安全事故应急预案的制定要简洁扼要,便于使用。在预案制定过程中结合当地的具体情况和工程的实际,把参与救援力量的各项任务分工和协同作战都讲解明白。单位级的预案还应该在上级制定的预案的基础之上,重点去抓自己的救援行动,有的放矢。只有这样紧张工程安全事故应急预案才能够发挥出其应有的指导意义。

二、建筑工程安全事故应急预案建设的现状问题及对策探究

应急预案是事故发生之后采取的紧急行动和救援措施的理论依据,是安全生产方面工作的有机组成部分。建筑工程安全事故应急预案如果制定的好,应急救援机构准备充分,又能确保及时救援,就能够降低人员的伤亡和减少财产损失,进而能减少公民的痛苦,为构建社会主义和谐社会增砖添瓦,做出贡献。

第12篇

一、国内建筑工程安全管理现状

近年来,在建工程和新完工工程安全事故频频发生,一线施工人员占伤亡人数的大多数,建筑安全形势严峻。故此,建筑工程安全事故应急预案建设显得尤为重要,目前我国已颁布了多项建筑工程安全生产管理的法律法规,明确强调了建筑工程安全事故应急预案的重要性,但在推行过程中遇到各种各样的现实困扰,建筑工程安全事故应急预案建设管理工作不是十分有序。目前,我国建筑施工的安全管理水平和事故应急响应能力与发达国家比还存在相当大的差距,要提高国际竞争力,更应加强建筑工程安全事故应急预案的建设和规范。

二、建筑工程建立重大安全事故应急预案的必要性

建筑工程建立安全事故应急预案是对过去所经历的惨痛事故的应对手段。由于没有事先建立针对重大事故的安全事故应急预案,使得事故发生后,抢险救援不及时,无相应的应对措施和能力,造成严重的人员伤亡、财产损失。因此,建筑工程安全事故应急预案有着相当的必要性。

首先。建筑工程由于工程体量巨大,施工环境恶劣,人员和材料集中,施工工艺和程序繁杂,极易发生安全事故。建筑行业的施工现场处处存在安全隐患,作业工人素质相对偏低,重大危险因素众多,可发生的生产安全事故有高空坠落事故、触电事故、坍塌事故、机械伤害事故、火灾事故、场内车辆交通安全事故、有毒有害物质伤害事故、爆炸事故等。第二,安全是相对的,危险是绝对的。虽然建筑工程有相应的技术规范、操作规程和安全施工措施,可以预防事故发生,降低风险,但还达不到绝对的安全。第三,建立有效的安全事故应急预案可以大幅度降低事故的损失。有资料表明,建立有效地安全事故应急预案的事故损失只有未建立安全事故应急预案的事故损失的六分之一左右。第四,由于建筑工程自身具有的生产安全特点,决定了建筑工程的安全状况必将成为各级政府密切关注的对象。第五,国家安全生产法等法律法规明确规定,各级政府行政首长、企业法人应组织有关部门、有关人员对所辖区域内的危险源进行辨识、登记、建档,制定重大安全事故应急预案。建立建筑工程

重大安全事故应急预案是各级政府、企业负责人履行法律责任的重要体现。因此,加强对建筑工程重大安全事故应急预案的研究十分必要。

三、建筑工程安全事故应急预案建设中存在的问题及分析

经过多年努力,我国已经初步建立了“国家、省(市)、县(市)及企业”四级安全事故应急预案体系。但是,由于这项工作起步较晚,专业人才缺乏等各种原因,当前我国建筑工程的安全事故应急预案建设还存在不少问题,突出表现在如下几个方面:

第一,各个建筑工程安全事故应急预案缺乏整体性和统一性,内容、结构不一,同一级的安全事故应急预案之间也缺乏沟通,预案与预案之间的逻辑接口与相互支持性比较差。暴露出有关部门在建筑工程安全事故应急预案建设方面缺乏指导、协调、监督,这不仅增加了今后主管部门统一建筑工程安全事故应急预案的难度,而且各个企业和工程项目安全事故应急预案之间由于缺乏交流、沟通,各个建筑工程应急预案自成体系,造成有限的应急资源的浪费。例如据我们调查,在某建筑工程有多家施工企业,大部分企业都编制了安全事故应急预案,但是,没有一家企业在编写安全事故应急预案的时候,考虑需要借鉴相邻企业的预案,相互整合应急资源。当地的安监部门也没有给企业提出这样的要求。

第二,建筑工程安全事故应急预案与当地政府编制的区域安全事故应急预案之间不衔接,各级安全事故应急预案之间的逻辑整体性、相互支持性还有待于完善。建筑工程在编制安全事故应急预案时不注重和当地政府部门沟通,不去了解政府对建筑工程编制安全事故应急预案有什么要求?政府在编制区域安全事故应急预案时,不具体了解所辖区域企业重大危险源及针对重大危险源所编制的安全事故应急预案的情况。因此,政府有关部门所编制的区域事故应急预案就很难整合各地区、各企业的应急资源与力量,造成应急预案脱节,应急资源与力量就难免重复建设。更重要的是,政府与企业之间很难在应急工作上协调一致,一旦发生重大事故,影响救援效果。

第三,一方面建设工程各方责任主体本身的安全意识不够强,普遍出现“重质量、轻安全”的现象,以至于安全措施资金不足,应急救援体制不健全:另一方面,施工企业会认为对安全的投入是一种资金的浪费,是对企业效益的牺牲,存在盲目的侥幸心理,安全事故应急救援机构虚设、救援设施装备不到位,应急预案不切实际。在各个层级建筑工程安全事故应急预案的维护上,均表现出“重编制、轻培训与演练”,存在纸上谈兵之势。

第四,对于在市场经济条件下发展的建筑业,由于众多的施工企业各自在独立的区域内进行生产,使得政府在如何管理众多建筑工程安全事故应急预案这件事上办法还不多。

四、建筑工程安全事故应急预案建设对策与建议

针对我国建筑工程安全事故应急预案建设中存在上述问题,按照“以人为本,常备不懈”的原则,提出如下对策与建议:第一,国家要强化建筑工程安全事故应急预案的管理,提高安全事故应急预案统一性、整体性及应急效率。建议按照“政府为中心,企业分中心”的模式建设,即一级政府部门建立一个综合性应急响应中心,全面负责整个区域内的应急管理工作。同时,企业设立分中心,政府安全事故应急预案与企业安全事故应急预案高度统一,依法管理,分级控制,条块结合,系统联动。第二,建议政府在编制区域安全事故应急预

案时将所在区域内的建筑工程、重点企业的安全事故应急预案相关内容纳入其中。为此,政府一方面要尽快出台建筑工程安全事故应急预案的编制规范标准;另一方面政府要组织相关研究机构加强安全事故应急预案编制技术研究,如在编制安全事故应急预案时如何参考同级、上级安全事故应急预案的内容等。第三,建议政府主管职能部门应建立统计备案制度,充分利用和发挥现有资源,对已有的各类应急救援机构、人员、设备、物资、信息、工作方式进行整合,保证对事故的有效控制和快速处置,一旦发生事故,确保发现、救援、报告、指挥、处置,调查等环节紧密衔接、快速反应,协同应对。第四,建议政府主管部门委托有关研究机构加强建筑工程安全事故应急预案技术的研究工作,按照事先预防与应急救援(响应)相结合的原则研究如下问题:

1、如何解决各级建筑工程安全事故应急预案之间的接口问题,使不同级别安全事故应急预案之间高度关联、高度统一;

2、编制安全事故应急预案过程中着重要解决的若干关键性技术难题,保证预案的针对性、适用性、可操作性、衔接性;

第13篇

关键词:电动机机电设备安装调试故障分析

电动机的安装调试是建筑设备安装调试的关键环节,比如,风机、水泵、电梯等设备的核心动力部件都是电动机,电动机调试包括电动机起动、运行、故障检查等工作内容,在机电设备安装施工完成后,通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试和系统试运行调试,目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量,验证设备连续工作的可靠性,对设备性能进行检测,并将检测的数据与设备出厂记录数据进行比较,对设备安装质量作出正确的评价。

1 在电动机起动前,应对电动机及控制系统进行认真检查

在电动机起动前,应对电动机及控制系统进行认真检查,重点应检查下列项目:(1)检查电动机铭牌所示电压,频率与所接电源电压、频率是否相符,电源电压是否稳定,接法是否与铭牌所示相同。(2)用兆欧表测量电动机各相绕组之间及每相绕组与机壳(地)之间的绝缘电阻,测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。(3)检查保护电器的整定值是否合适,动、静触头接触是否良好,检查电气控制装置的型号规格是否符合要求,电器及线路安装连接是否正确牢固。(4)检查电气控制系统的二次回路接线是否正确,二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次,确认各环节动作无误。(5)检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠,接地线的截面是否符合要求,连接是否牢固。(6)检查电动机的通风和系统是否正常。检查电动机紧固螺栓是否松动,轴承是否缺油,定子与转子的间隙是否合理,间隙处是否清洁和有无杂物。(7)检查电动机内部有无杂物,用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴,检查转动是否灵活。检查传动装置是否符合要求,传动带松紧是否适度,联轴器连接是否完好。(8)检查机组周围有无妨碍运行的杂物,电动机和所传动机械的基础是否牢固。

2在电动机试运行过程中,应仔细观察,及时分析处理异常情况

在电动机试运行过程中,重点检查处理以下内容:(1)检查电源电压是否符合要求。(2)检查电动机所带动的设备是否正常,电动机与设备之间的传动是否正常。(3)检查电动机转动是否灵活或有杂音,电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。(4)检查电动机运行时的声音是否正常,有无冒烟和焦味。(5)检查电动机外壳有无过热现象,轴承温度是否符合制造厂的规定。(6)记录起动电压、起动电流、起动时间。(7)检查电动机外壳是否有漏电和接地不良等情况。

3 电动机发生故障的分类和原因

电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障,一般可以通过观察去发现;电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障,要正确判断故障,首先认真进行观察,然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。

若对电动机发生故障的原因进行分析,有内部原因和外部原因: (1)电动机发生故障的故障内因主要有:绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等;机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂,支架和端盖出现裂缝;旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致,铁芯损坏等。(2)电动机发生故障的故障外因主要有:电源电压过高或过低,电压不稳定;电动机过载;起动和控制设备出现缺陷,输出不正确;馈电导线断线;周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。

4电动机机械故障的检查分析

对电动机的机械故障,重点检查处理这些项目:(1)听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、平均、有节奏的。电动机在试运行过程中,要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。噪声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆,必须随时发现开查明原因而排除。(2)检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象,都必须更新轴承后方可再行作业。注意电动机在运行中是否发出焦臭味,如有,说明电动机温度过高,应立即停机检查原因。(3)保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上,更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机,清洁内部,更换油等。电动机在运行中,进风口周围不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸入电机内部,形成短路介质,损坏导线绝缘层,造成匣间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。所以,要保证电动机有足够的绝缘电阻,以及良好的通风冷却环境,才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。 (4)电动机在运行中,要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠;连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等,若发现有滞卡现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。

5电动机电气故障的检查分析

对于电动机的电气故障,重点检查处理这些项目:(1)检查电动机三相电流是否平衡,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。(2)要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。(3)保持电动机在额定电流下工作,电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电流急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘会老化失效甚至烧毁。

电动机起动时,断路器发生跳闸现象,常见的原因有:(1)电动机起动时立即跳闸,首先检查是否发生了短路故障;如果没有短路,但断路器仍然发生瞬动跳闸,此时应检查断路器选择的脱扣电流值是否合理。(2)降压起动时,在未切至全电压时即跳闸,这种情况往往是电动机端电压不足造成的,此时监测电压数据情况就可以判断故障原因。造成端电压过低的原因,一是变电所至配电室供电线路过长,二是降压电抗值偏大,致使电动机端电压过低,起动失败。(3)降压起动时,降压过程是成功的,在投切至全电压运行时跳闸,在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中,有一供电间隙,此时因电动机内有乘磁,它的电磁场的情况与停机是不同的,有自己的极性方向。当合至电网时由于相位不一致,有时会造成大的冲击,其电流甚至会超过全电压起动的情况,出现意料不到的断路器过流动作,接触器失压跳闸。(4)短延时跳闸 :电动机起动过程中,跳闸时间不足1s的为短延时跳闸。带有接地保护的断路器,其漏电动作整定值偏小,因电动机的馈赠电线路在敷设中绝缘受伤,漏电流值偏大,有时会导致接地保护动作。

6 结论

在建筑设备安装工程中,电动机的安装调试是建筑设备安装调试的关键环节,比如,风机、水泵、电梯等设备的核心动力部件都是电动机,电动机调试包括电动机启动前检查、起动、运行、故障检查分析等工作内容,随着电动机及其控制技术的不断发展,新技术的应用,电动机的安装调试及故障检测也更加复杂,我们应当针对具体问题加以分析,制定正确的安装调试方案,才能确保系统调试工作顺利完成。

参考文献:

第14篇

【关键词】建筑设计参数;工程造价估算;分析研究

为了有效达成建筑工程的经济性目标,必须要对建筑工程的造价进行科学的预测与合理的控制。只有深入分析和研究建筑工程造价的若干影响因素,尤其是建筑工程设计对工程造价的影响,才能够在最大程度上确保工程造价预测的科学性。但是目前建筑工程的设计师很难准确把握设计参数和工程造价之间的关系,典型表现就是建筑工程设计不能够实现建筑工程设计环节造价信息的同步更新,对于设计参数和工程造价之间的关系也缺乏必要的理论支持;同时,建筑工程设计方案需要经过优化和完善之后才能够定型,在优化完善的过程中,如果想要实现对工程造价的快速和准确估算是非常困难的,进而无法实现对工程造价的有控制。有鉴于此,非常有必要开展设计参数和工作造价估算之间的问题,将工程经济性因素融入到设计师的设计理念中,提升设计阶段工程造价估算的科学水平和准确程度,实现对工程造价的有效控制。

1 研究现状

为了更好、更深入地研究建筑工程设计参数和工程造价之间的特定关系,有许多学者进行积极的努力。综合目前的研究成果显示,在建筑工程设计中,能够对建筑工程造价产生主要影响的因素包括以下几个方面:建筑工程的设计寿命、工程规模大小、建筑的平面形状、窗户和外墙的比例、电梯数量等等,并以以上因素为基本内容构建起了基本的建筑设计参数分析模型,该基本模型对于提升工程造价估算的准确程度而言具有重要现实意义。另外其他学者则从建筑面积、建筑材料使用、建筑层高以及建筑平面形状等方面来分析在设计过程中主要影响建筑工程造价的因素,并基于以上研究提出了“标准设计”、“限额设计”等若干控制措施。参考文献[1]和参考文献[2]的研究的显示,选择建筑工程造价估算方法时,相对于神经网络模型和多元回归分析法,基于案例的比较分析法(Case-based Reasoning,CBR)显然更加具有优势。其观点依据是基于案例的比较分析法(CBR)能够借助于专家来对待建工程和现有工程进行相似性判断,进而估算出待建工程造价,不仅估算速度非常之快,而且日益增多的已经建成建筑工程数据也会不断提升该方法的估算准确性。

2 构建解释结构模型

结构模型就是应用有向连接图来描述系统各要素间的两两关系,以建立一个作为要素几何体的系统模型[3]。ISM是一种最为常用的建立结构模型的方法,其特点是把复杂系统分解成若干子系统,利用人们的经验及通过计算机的帮助,将系统构造成一个多级递阶的结构模型[4]。通常,应用ISM建立结构模型,需要设定问题、选择构成系统的要素、建立邻接矩阵和可达矩阵。邻接矩阵A表示系统中各要素两两之间相互影响、相互制约关系初步分析的结果[5],其元素可定义为:

(1)

在上述公式(1)中,表示要素和要素有关;而表示要素和要素无关。

可达矩阵可以通过邻接矩阵加上单位矩阵,经过一定的运算后得到。当(A+I)r-1=(A+I)r,则可达矩阵。矩阵相乘则运用布尔代数法则,即,,,,,,,,。可达矩阵表示各元素之间内在全部的直接与间接关系,然后制定多级递阶有向连接图即结构模型,根据结构模型建立解释结构模型ISM,并据此分析系统.在研究建筑设计参数与造价之间的关系时,由于各参数之间相互制约、相互影响的关系是错综复杂的,且各参数的变化对最终的工程造价的影响程度也是不同的。应用ISM对设计参数影响工程造价这一系统进行分析研究,可以使错综复杂的设计参数影响造价的关系结构化,使对造价影响程度不同的设计参数处在其相应的层级上,从而找出影响程度较大的参数,并深入分析参数的变化对造价的影响。这样,在项目初期估算造价时,便可选取处在层级较高的设计参数,应用指标估算法或神经网络等方法来估算,大大提高估算的速度与准确度[6]。

3 解释结构模型的探讨分析

通过上文分析,我们知道毋庸置疑的一点是,基于建筑设计参数分析模型当中存在着很多设计参数。模型当中的设计参数彼此之间存在着密切的关联,即某项设计参数或者某些设计参数的变更会导致其它设计参数出现相应的变化。这些参数的变化均会对工程造价产生直接的、显著的影响。设计参数之间的这种联系不会因为某个设计参数在工程设计当中占有较大比例而有所改变。我们举例来说,墙体是一个非常重要的设计参数,在建筑工程设计当中所占的比重也是非常大的,对工程造价的影响也非常大的。但是,有诸多因素会对墙体设计形成制约和限制作用,几乎不可能通过改变墙体参数而不改变其他设计参数的方式来控制工程造价。正是因为以上原因,在对工程造价进行估算的过程中,不能够单纯地只考虑墙体参数因素而忽略其他设计参数。忽略任何设计参数均导致工程造价估算的严重失真。

我们依照ISM的分析可以看出,对工程造价影响越大的设计参数,其所处于的层级便越高。具体见图一。

图1 设计参数层级示意图

具体来说,建筑规模处于第一层级当中,因此,为了加快项目投资决策阶段的工程造价的估算速度,选择建筑规模进行快速估算是非常合理的选择。但是随着建筑工程设计方案的深入,会有许多设计参数(建筑结构形式、平面形状等)加入其中,这些这些设计参数加入到估算体系当中,能够有效提升工程造价估算的准确性,使相关人员获得更加准确的工程造价估算结果。

总而言之,利用基于建筑设计参数分析模型进行工程造价估算,需要特别注意设计参数变更对工程造价影响的复杂性,利用解释结构模型来分析研究设计参数,有利于厘清建筑工程设计参数变化和造价之间的关系。

参考文献:

[1]张晓阳,雷霆. 与设计协同的造价:理论与技术的探讨[J]. 建筑经济,2008,(06):155-157.

[2]陈小龙,王立光. 基于建筑设计参数分析模型的工程造价估算[J]. 同济大学学报(自然科学版),2009,(08):223-225.

[3]Stoy Christian,Pollalis Spiro,Schalcher Hans-rudolf. Drivers for cost estimating in early design:case study of residential construction[J] .Construction Engineering and Management,2008,(1) :32 .

[4]谷力. 建筑设计参数分析模型的工程造价估算分析[J]. 科技创新导报,2011,(17):166-169.

第15篇

CDIO工程教育改革所产生的结果主要是为了解决将来未知的技术方面的挑战,为工程提供严谨的科学的工程教育转化方法,进一步的减少了工程技术技能和素质的教学,CDIO教育过程主要是以产品生产的过程为周期,与所工作的环境有着紧密的联系。CDIO关注的是科学的知识基础和学生创新能力的培养,力求找到科学知识与实践能力的平衡点,创造的是现代工程师的工作环境,注重的是团队的合作能力,强调的是社会的责任感,最终面向的是全球化的发展趋势。CDIO工程教育模式主要培养的是学生在真是的工作环境中怎样更好的进行构思、操作相对复杂的工程产品。CDIO工程的教育模式强调的是技术上的进步以及科学基础的把握。我们通过对CDIO工程教育模式的培养,能够将学生逐渐培养成为可直接与岗位对接的应用型创新人才。“十二五”期间我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的创新人才,近年来我国教育虽然做了一些改革,但我国的教育体系中还存在一些问题,人才培养方案各学科之间相互支撑一体化不到位,基本个人能力、人际能力和对产品、过程和系统构建能力的培养融入度不够。据统计,2006年我国所毕业的78万工程技术人才中,适合在国际化大公司工作的人才不足百分之7,造成这一情况的主要原因是因为我国的学生在实际的训练中缺乏实际动手能力,这一能力的培养在欧洲等国家就做的非常好,国外积累的经验告诉我们,CDIO的教育模式是可行的,而且成果也是非常显著的。根据古建筑木作修建岗位工作需求梳理课程内容,归纳岗位需要的核心知识点、岗位能力以及可持续发展的系统木作知识。借鉴CDIO工程教育模式,以工作任务和实际工程项目为教学载体,学生自主选择完成由构思、设计木构架,到制作、检验木构架的产品全过程。依据岗位工作过程构建识别古建筑木构架和木构件任务、构思设计古建筑木构架和木构件设计项目、实施制作安装木构架与木构件项目、评价检验木构件与木构架项目成果质量的四个关键核心课程体系,知识传授由浅到深,能力培养由简单到综合。创造木作岗位情景教学,设计理论与实践一体化教学平台。培养过程以学生为主体,教师为引导,学生自主学习、发现问题、独立分析问题和解决问题,培养学生正确分析实际工程中常见的木作问题并提出处理方案,勇于创新,能与他人合作共同进步协调发展,具有良好的职业素质,达到毕业既能胜任岗位工作的培养目标。

二、我国古建筑木作CDIO模式在企业的发展前景

(1)我国的古建筑行业发展是在古建筑群发展的前提下形成的,因此我们首先要了解的是古建筑行业岗位的需求情况,对古建筑木作工程的修复状况也要有一个详细的了解,最后也是最关键的就是要调查一下我国目前古建筑工程技术专业人才的培养情况,各大高校是否真正的落实了培养古建筑工程专业人才的任务;

(2)根据之前调查所得的结果,能够准确的整理出我国古建筑木作工程的岗位核心,不断的找寻出岗位的真实竞争情况;

(3)对CDIO工程培养模式在我国古建筑木作工程修复中的开况,基于此种情况设置全新的课程培养标准;

(4)着重分析了我国古建筑工程技术专业的教育标准,进一步的构建我国古建筑木作工程修复课程体系的评价标准,这一评价标准对古建筑木作CDIO模式在企业中的应用是非常有好处的,也只有这样才能够符合古建筑企业正常的发展规律,使得古建筑课程与企业的真实发展状况相吻合;

(5)通过对CDIO工程教学模式的研究,我们可以成功的构建一个一中国的古建筑木作工程为载体的,以行动导向为基准的教学情境,这样学生就能够在教学情境中体会到CDIO工程教学模式的创新之处;

(6)要让学生主动的积极的参与到我国古建筑木作工程的修缮当中,这也是为今后我们的古建筑设计和古建筑的课程之间的一体化衔接奠定基础;

(7)要逐渐的培养学生正确识别我国估计拿著木构件的能力,要时刻以团队为中心,设计制造出来的古建筑构件和木构件都能为我国的古建筑设计木作工程提供有力的参考;

(8)CDIO工程教学模式的研究主要是为了进一步的培养学生的团队合作能力,要求学生在实际的木作工程修缮中能够准确的构思出我国古建筑木作工程设计修缮的相关解决方法,设计出我国古建筑木作工程的修缮方案,为今后的古建筑木作工程施工奠定一个良好的基础;

三、总结