民用建筑结构论文范文

导语：如何才能写好一篇民用建筑结构论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键字：民用建筑裂缝修补

裂缝修补主要以恢复结构材料的防水性及耐久性为目的，也有从维护人身安全及注重美观的角度而进行修补的。在满足修补的前提下，必须考虑经济性来决定修补的范围及修补的规模等。

一、修补设计

修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果，进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计，更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。

进行修补设计时，应考虑如下事项:

（1）根据是否需要修补的判断结果，设定修补范围及规模，还应

按需要再度调查现场。

（2）掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等)，建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。

（3）为了明确规定修补目的及恢复目标，考虑(2)中的环境条件，选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法，可按开裂现场及开裂原因参照表6.1所示内容决定。另外，当构筑物处于盐类等苛刻环境时，应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能，裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝，则宜在裂缝最宽时处理。

混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异，另外，保修年限也不尽相同。

通常，可将修补恢复目标分成如下三个阶段:

①恢复到与健全构件同等性能。因水泥的水化热、碳化、千缩而产生的裂缝等，是作为搞清开裂原因而进行修补的对象。希望保修年限定为10-15年。

②恢复到不妨碍使用的程度。当由钢筋腐蚀、碱性骨料而导致的裂缝及由此产生的劣化度比较明显时，或者开裂原因是多方面的，又不能将所有原因都搞清楚时，年限定为5-10年。

③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。

（4）必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

二、修补工法及特点

2.1表面修补法

常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。

(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。

(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多，又不集中，缝宽>0.lmm的裂缝可采用此法处理。

(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴1~2层玻璃丝布。

(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽，将u形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。

2.2局部修复法

常用的方法有充填法，部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。

(1)充填法

用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。

(2)预应力法

用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋)，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，见图2.2(a)钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双向施加预应力，见图2.2(b)。

(3)部分凿除重新浇筑混凝土

对于钢筋混凝土预制梁等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则新老混凝土结合不良将导致失败。

2.3灌浆法

将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。

用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加强度。

虽然民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，但我们不能只知其一、只用其一，而应牢牢掌握每一种方法，以一变应万变，做到根据不同情况采取不同方法，尽量实现修补最优。

参考文献：

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社，2000

[2]建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)，2001

[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构，2002，(8)

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关键词：锅炉房，燃气

 

0.背景

天然气作为一种清洁优质的能源，在世界大力推动低碳经济发展，以及在我国改善能源结构的过程中，获得了前所未有的大发展。随着天然气应用技术的不断发展，越来越多的工业、商业用户采用天然气作为燃料，因此在燃气设计中我们会接触各种不同类型的以天然气作为燃料的工业、商业用户的设计，在此主要针对以天然气为燃料的燃气锅炉房中的天然气管道设计进行探讨。

1.前期勘察

设计前期首先应对锅炉房的位置进行勘察，判断锅炉房的位置、建筑结构是否满足规范要求，前期勘察过程非常重要，锅炉房的位置和建筑结构是否满足要求是燃气管道系统设计的前提条件。前期勘察过程中应以《锅炉房设计规范》GB50041[1]作为依据来判断。锅炉房宜为独立的建筑物，当锅炉房和其他建筑物相连或设置在其内部时，严禁设置在人员密集场所和重要部门（如公共浴室、教室、餐厅、影剧院的观众厅、会议室、候车室、档案室、商店、银行、候诊室）的上一层、下一层、贴邻位置以及主要通道、疏散口的两旁，并应设置在首层或地下室一层靠建筑物外墙部位。住宅建筑物内，不宜设置锅炉房。锅炉房出入口的设置必须符合下列规定：出入口不应少于2个， 但对独立锅炉房，当炉前走道总长度小于12m，且总建筑面积小于200m2时，其出入口可设1个；非独立锅炉房，其人员出入口必须有1个直通室外；锅炉房为多层布置时，其各层的人员出入口不应少于2个。楼层上的人员出入口，应有直接通向地面的安全楼梯。论文参考网。锅炉房通向室外的门应向室外开启，锅炉房间内的工作间或生活间的门应向锅炉间内开启。依据《锅炉房设计规范》GB50041进行设计时应注意其使用范围：以水为介质的蒸汽锅炉锅炉房，其单台锅炉额定蒸发量为1~75t/h、额定出口蒸汽压力为0.10~3.82MPa(表压)、额定出口蒸汽温度小于等于450℃；热水锅炉锅炉房，其单台锅炉额定热功率为0.7~70MW、额定出口水压为0.10~2.50MPa（表压）、额定出口水温小于等于180℃（注：真空锅炉、直燃机组、导热油炉等不适用于《锅炉房设计规范》，用气量较大的采暖炉、热水炉不能使用《锅炉房设计规范》的可参考《燃气采暖热水炉应用技术规程》）。

2.锅炉房内天然气管道系统设计中注意的问题

2.1燃气调压设施

燃气锅炉的用气量比较大，用气压力也比一般的民用户要高，因此为了保证供气的稳定性锅炉房燃气宜从城市中压供气主管上铺设专用管道供给，经过滤、调压后使用，燃气调压设施宜单独设置且与建构筑物的安全间距应满足《城镇燃气设计规范》GB50028[2]和《建筑设计防火规范》GB50016[3]；燃气调压设施是否选用备用或旁通应与用气方协商后确定，但为了不间断供气，建议调压装置采用双路（即一开一备）。

2.2燃气计量设施

常用燃气流量计的类型：膜式流量计、气体腰轮（罗茨）流量计和气体涡轮流量计，膜式和气体腰轮流量计属于容积式流量计，气体涡轮流量计属于速度式流量计。在流量计选型时面对众多类型的流量计应根据流量计的技术指标、工作性能、使用条件和适应范围进行认真分析比较，选择能满足测量要求的流量计。选择流量计时，应该选择合适的量程，减少测量误差，使测量精度在国家规定的范围内，但是流量计的测量精度不是流量计选型的唯一条件，设计还要根据燃气设备的实际运行工况，综合考虑流量计的使用成本及安装维护成本，合理选择满足测量要求的流量计。在流量计选型时，最好使得运行时的流量在计量表最大流量的20%~85%，应避免选用流量计量程过大或过小，如果流量计的量程过大则测量精度不够，容易造成计量不准，给用户或燃气公司造成经济损失，反之如果量程过小容易使燃气计量设施长期处于超负荷运作的状态。目前各种类型的流量设备都有进行温度和压力修正的装置，在选型时应根据介质的特性如压力、温度、密度、粘度、压缩性等因素，考虑贸易计量的公平性，确定是否需要进行补偿修正。

2.3锅炉房燃气放散管的设置

锅炉房内燃气管道应在下列位置设置放散管：锅炉房进气管总切断阀的前面（顺气流方向）；燃气干管的末端，管道、设备的最高点；燃烧器前两切断阀之间的管段；放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集中引至室外，放散管出口应安装在适当的位置，使放散出去的气体不致被吸入室内或通风装置内（与门窗的距离不应小于3.5米），放散管出口应高出屋脊2m以上。

3.锅炉房的防爆泄压要求

锅炉房的外墙、楼地面或屋顶，应有相应的防爆措施，并应有相当于锅炉间占地面积10％的泄压面积, 泄压方向不得朝向人员聚集的场所、房间和人行通道, 泄压处也不得与这些地方相邻。地下锅炉房采用竖井泄爆方式时, 竖井的净横断面积，应满足泄压面积的要求。当泄压面积不能满足上述要求时，可采用在锅炉房的内墙和顶部(顶棚)敷设金属爆炸减压板作补充。论文参考网。泄压面积可将玻璃窗、天窗、质量小于等于120kg/m2的轻质屋顶和薄弱墙等面积包括在内。锅炉房的泄爆口，未经原建筑设计单位书面同意，严禁在承重的墙、柱、梁等处开口，当不能满足要求时和用气方沟通协调。

4.锅炉房内的其他安全措施

锅炉房的通风量应满足锅炉燃烧所需要的空气量。锅炉房宜采用自然通风，当自然通风不能满足通风要求时，应设置机械通风，通风量应符合下列规定：正常通风量按换气次数不少于6次/h确定；事故通风量按换气次数不少于12次/h确定，燃气锅炉房应选用防爆型的事故排风机，该机械通风设施应设置导除静电的接地装置。锅炉房每台锅炉前的燃气干管道上应设手动快速切断阀和自动切断阀，自动切断阀应和泄漏报警器和送排风系统等连锁，其设计应符合下列要求：当燃气浓度达到爆炸下限的20％时，燃气浓度检测报警器应进行报警，电磁阀立即自动切断气源，同时启动自动送排风系统。同一锅炉房宜选用型号、容量和燃烧设备相同且是同一厂家的锅炉，若必须选用不同的锅炉时，其种类不应超过两种。锅炉房不宜设置在民用建筑物内，当确有困难必须设置在民用建筑内或锅炉房与民用建筑贴临时锅炉房内应设置火灾自动报警和自动灭火系统，并接至消防控制中心，且锅炉房与其他建筑物相邻时，其相邻的墙应为防火墙。论文参考网。对于热负荷较大的用气设备，并带有炉膛和烟道，按照规范要求，必须在炉膛和烟道处设爆破门，有专用的排烟设施，锅炉房内应设固定的防爆照明设备。

5.总结

锅炉房是具有一定爆炸性危险的建筑，因此在设计时要从多方面考虑安全问题，本文就锅炉房燃气设计时应该注意的问题进行了阐述，希望能给广大读者以启发。

参考文献

[1]锅炉房设计规范.GB20041-2008[S].

[2]城镇燃气设计规范.GB50028-2006[S].

[3]建筑设计防火规范.GB50016-2006[S].

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【论文关键词】结构设计 ISO9001：2008 全面质量管理 表格 文本

在建筑工程领域中，建筑结构设计是极其重要的一个环节，它不同于其它专业设计，它的设计质量直接影响着工程周期、成本节约，可以说是一个工程中重要的生命线。对业主而言，在同行业中是视时间和成本为金钱的，有效地缩短工程周期和节约成本就意味着在市场中能取得先机，立于不败之地，获取更大的效益，业主对设计单位的要求就是如此。可以说能做到业主满意、以业主为服务中心就会增强设计单位的同行业竞争力。正因为如此，设计单位执行ISO9001：2008全面质量管理来保证设计质量是一种行之有效的方法。针对建筑结构设计全面质量管理，设计单位可采取如下过程管理方法，其中设计单位结构总工程师是建筑结构设计全面质量管理的总负责人，组织实施全面质量管理。

一、设计前期质量管理

1.根据业主要求设计单位组建设计项目组，安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间，形成设计进度计划表。

2.在签定设计合同时由设计人员了解业主对该项目的明确要求和隐含要求，向业主指定的业主代表收集设计资料，包括a．委托书、 b.立项文件、 c. 地质勘察报告、 d.环评报告、e.规划总平等等，同时对提供的资料要由业主代表签字确认。

3.针对建筑工程的不同类型，由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导，形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施，经结构总工程师批准后，结构人员保证人手一份使用。设计项目结构设计统一措施可按以下选择a．工程地质勘察要求、b.结构设计制图标准、c.工业厂房结构设计统一措施、d.多层（砖混、框架等）民用建筑结构设计统一措施、e高层（框架、框架剪力墙、剪力墙等）民用建筑结构设计统一措施等。

二、设计过程质量管理

1.在方案设计、初步设计、施工图设计中设计人员应严格执行结构设计统一措施，如有异议应及时向专业负责人提出，由专业负责人和总工程师确定最终标准，而不能一意孤行，违反全面质量管理，影响设计进度。

2.建筑各专业在各阶段设计过程中应互提设计基础资料，形成配合资料互提单表，以此表来约束各专业人员的设计责任行为。结构设计人员应做到主动与建筑各专业沟通，做到设计严谨、不遗漏。

3.在初步设计结束后施工图设计过程中可根据工作情况，由各级负责人进行设计中间工作检查，形成中间检查表。各级负责人应做到主动及时发现问题及时解决问题，以免设计校对、审核时改动过大，影响设计进度。

4.设计人员应严格执行设计进度，如遇特殊情况不能在安排时间内完成，应及时把情况向专业负责人说明，由专业负责人另行安排设计人员协助工作，保证工作按时完成。在各阶段设计结束后进行设计校对、审核，并形成校对记录表、审核记录表。对校对过程中出现的问题，设计人员可以有自己的思路原则，说明理由经总工程师审核确认后，可以不修改，否则都应进行修改，而不能弄虚作假不修改。

5.最后设计图纸要进行图纸会签、加盖印章、晒图、打印、包装、交付、备份设计电子文件等工作，属于设计人员完成的要及时履行责任完成，不要影响下一步全面质量管理工作的进行。设计人员应按照本设计单位结构专业计算书的要求完成本专业计算书。

三、设计后期质量管理

1.根据建筑设计审图中心提出的意见及时进行修改，设计人员如遇不理解之处，要主动早与审图人员沟通修改，并按审图中心的要求提供修改后的设计文件，争取早日通过，交付业主使用。

2.按照业主的要求进行技术交底，形成工程设计会审记录表，做好业主与施工单位的沟通桥梁作用。

3.对施工过程中提出的问题如果涉及设计变更，要及时做好设计变更，按照本设计单位的相关要求处理后形成设计变更通知书表交付施工单位使用。施工过程中出现的一般问题要及时处理，不拖沓，形成现场服务记录表。

4.在施工过程各部位验收中，设计人员要虚心向业主和施工单位收集设计质量信息反馈，并且从中要吸取教训，形成质量信息反馈单表。

5.主体工程验收后，设计人员要对整个设计过程文本、底图、表格、计算

书等资料存档保管并做好设计文件记录。

按照以上对建筑结构设计全面质量管理的阐述，可以形成以下组织结构表进行归纳：

从上面组织结构表可以看出，用一些规范的表格和文本是进行建筑结构设计全面质量管理的关键，这种过程可以是一目了然的，在执行时会很有条理，容易让人接受并执行。同时我们看到建筑结构设计全面质量管理很好地把握了全面质量管理八项原则，即以顾客为中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法、互利的供方关系。

实际在建筑结构设计全面质量管理的过程中，常会遇到一些来自各方面的阻力，比如设计项目因某种原因突然受阻、施工图时扩初又进行修改、业主要求设计周期提前等等，有时是没有办法的。本着为业主服务的思想，设计人员应正确面对现状、克服存在的困难，比如增加设计人员力量、进行集体合作，保证业主的要求同时也要保重结构设计的质量，切实把建筑结构设计ISO9001：2008全面质量管理真正落实到实处。

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六十年代，参加并担任贵州省十一个工厂的厂房加固设计及驻现场代表。自始至终参加了二个国家重点工程的设计和施工全过程，每项工程历时一年多。

四十多年中，主持了二个国家重点工程，四个省级重点工程和二十多个一般工程的土建结构设计，参加和审核了一百七十多项工程，五百多个子项工程的土建设计，绝大部分已建成。曾在总投资十亿多元的中外合资工程中，任中外合作设计项目的土建设计技术负责人。参加了与丹麦、德国、美国、日本的合作设计和对伊朗的设计技术服务工作。

一九八二年后，在《建筑技术》、《特种结构》、《水泥-石灰》等杂志及《地基处理与桩基础》国际学术会议均有专业，其中：《砌块式筒仓结构》、《空间框架的受扭计算》等内容均为国内首创，已在工程中推广使用；有的论文收入《中国建设科技文库》。2007年主编《工程建设项目管理基础教程》一书。

一九九年前担任〈重庆建工学院〉、〈同济大学〉、〈东南大学〉、〈河海大学〉学生的毕业设计指导工作。一九九年后受聘〈东南大学〉、〈河海大学〉研究生硕士、博士学位论文校外评阅人和答辩委员会委员，并为〈东南大学〉研究生讲课。

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论文摘要：软弱地基处理的优劣，关系到整个工程的质量。合理的软弱地基处理、上部结构设计，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。

1软弱地基的工程特征及主要处理方法

（1）软弱土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土，这类土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不利的工程性质，如何去保证在软弱地区修建的建筑物稳定性和正常使用一直以来都是一个重大的技术课题。

（2）目前软基处理的主要方法有：①换填垫层法；②挤密法；③深层搅拌法；④灌浆法；⑤强夯法等。

换填垫层法。换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去，换填砂、碎石和素土等散体料，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。

挤密法。挤密法即先往土中打入桩管成孔，然后在孔内填入砾石、砂、石灰，灰土等捣实而成。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基，对粘性大的饱和软土地基，由于渗透性小，在加固过程中不能排出很多水分，故挤密效果不大。

深层搅拌法。此法通过特制的搅拌轴的轮叶，从地面开始破土搅拌至加固的深度，打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中，用搅拌头强制搅拌均匀。

灌浆法。用钻机成孔，将注浆管放入孔中需要灌浆的深度，钻孔四周顶部封死。启动压力泵，将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中，同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后，土体与岩石裂隙胶结成整体。此法基本上不改变原状土的结构和体积，所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是粘性土，则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。

强夯法。强夯法是将重锤起重到一定高度，然后自由下落，重复夯打，以加固地基，使强度提高，压缩性减小。此法一般适用于无粘性土，杂填土和半饱和土。

2建筑结构设计中采用的措施

（1）增强结构整体刚度。建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的刚度，一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种，一种为绝对刚性，如钢筋混凝土筒仓，烟囱等；另一种为相对刚性，如多层砖石房屋，多层钢筋混凝土框架，它具有一定的刚度，可是它的强度较低，不能与它的刚度协调一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度，这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在：①建筑物长高比过大的适当部位。②平面形状复杂建筑物的转折部位。③地基压缩性有明显不同处。④建筑结构类型不同处。⑤建筑物高度和荷载差异处。⑥分期建造房屋的交界处。⑦拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。

（2）注意相连建筑物的相互影响。建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形，在它以外一定范围内的土层，由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形，这种变形随着距离增加值逐渐减小，由于软土地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，这类附加不均匀压缩变形甚大，常造成邻近建筑物的倾斜或损坏，若被影响建筑物的刚度强度较差时，危害主要表现为产生裂缝；当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。

（3）减轻建筑物的自重。减轻自重可减少建筑物的总沉降量，从而有利于对不均匀沉降的控制。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重，用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大，故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量，对控制沉降会有明显效果。另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土，一般此部分约占地基容许承载力地10～40%，因此这部分若应用得当会有很好效果，此时基础形式可做空心基础，薄壳基础，沉井等，有时也可做成地下室，在大量减轻自重的同时，还会增加一定的使用价值。

3软土地基的处理方法综合应用

由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响，除土质条件外，不同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法，由于受工期、资金等多方面限制，往往难以解决问题，如饱和软粘土为软弱土层，其作地基的主要障碍是含水量大（呈饱和状态），因此沉降量大、承载力低、强度和稳定性差。要使其固结并具有足够的承载力，一般情况下难以办到，若单一采用堆载预压来提高承载力，则短期内难见成效；若采用复合的方法，综合发挥几种方法的各自优势，问题就不难解决。

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论文摘要：为了给刚接触建筑设计或施工人员了解认识地基基础在建筑设计施工中的作用及其重要性，本文主要对各种基础在实际工作中的应用做个详细阐述。

在建筑工程上，把建筑物与土壤直接接触的部分称为基础，把直接支承建筑物重量的土层叫地基。基础是连接上部结构（例如房屋的墙和柱，桥梁的墩和台等）与地基之间的过度结构，起承上启下作用。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。

1.注意地基基础设计的基本原则同一建筑结构单元，宜设置在承载力和变形性能基本相同的地基土上，不宜设置在承载力和变形性能截然不同的地基土上（如部分为老土，部分为新土；部分为一般土或硬土，部分为软土）。同一建筑结构单元，一般宜采用相同类型的地基，不宜采用不同类型的地基（如部分采用天然地基，部分采用刚性桩基；部分采用天然地基，部分采用复合地基；部分采用复合地基，部分采用刚性桩基）。同一建筑结构单元，宜采用相同类型的基础，不宜采用不同类型的基础（如部分采用箱基、筏基，部分采用条形基础；部分采用条形基础部分采用单独桩基；内框架砖房、底层框架砖房，一般外墙宜采用条形基础，内柱宜采用十字交叉条形基础）。

在软弱地基和严重不均匀土层上，宜采取措施，加强基础的整体性和竖向刚度。尽可能采用天然地基，如地基较差，通过经济比较，天然地基造价较高时，可采用桩基或其他人工基础。

2.地基基础设计选型时应考虑的因素有以下几点。工程地质水文条件；上部结构类型和荷载情况；建筑安全等级、体型和使用要求；建筑结构单元的划分；邻近建筑基础和地下设施情况及其相对关系；地下室的设置及防水要求；材料供应和地方材料；施工水平和设备；工期及造价；抗震设防及其他特殊情况。

3.基础的类型，在基础工程中我们常见的建筑工程地基基础设计中，通常按基础所用的材料和受力特点分，有刚性基础和非刚性基础；依据构造形式分，有条形基础、独立基础、筏形基础、箱形基础。

3.1由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等刚性材料组成的基础称为刚性基础（也称无筋扩展基础）。从受力和和传力角度考虑，由于土壤单位面积的承载能力小，上部结构通过基础将其荷载传给基础时，只有将基础底面积不断扩大，才适应地基受力要求。上部结构（墙或柱）在基础中传递压力是沿压力分布角（也称刚性角）分布。由于刚性材料抗压能力强，抗拉能力差，因此，压力分布角只能在材料抗压范围内控制。若基础底面宽度超过控制范围，致使刚性角扩大，这时基础会因受拉而破坏。在混凝土基础底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉力，使基础底部能够承受较大的弯矩。这时，基础宽度的加大不受刚性角的限制。故有人称墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础为柔性基础（钢筋混凝土扩展基础）。《建筑地基基础设计规范》的第8.1.2条（P.55-56）规定，扩展基础的构造要求应符合下列要求：（1）锥形基础边缘高度，不宜小于200mm，阶梯形基础的每阶高度，宜为300-500mm；（2）垫层厚度不宜小于70mm；垫层混凝土强度等级应C10；（3）扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm；间距不大于300mm；每延米分布钢筋的面积不小于受力钢筋面积的1/10。当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm；（4）混凝土强度等级不应低于C20；（5）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长和墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9，并宜交错布置。 　钢筋条形基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1/4处。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。3.2常见的几种结构体系建筑物的地基基础应用。1砌体结构建筑六层或六层以下的多层民用建筑和砖墙承重的轻型厂房可采用砌体条形基础（毛石或砖）；地下水位较低且具有施工经验石，可采用刚性灰土基础；地下水位较高或冬季施工时，宜采用钢筋混凝土扩展基础；在软弱地基上，多层建筑可设置筏形或浅埋板式基础。2框架结构建筑：（1）如无地下室、地基较好、荷载不大时，可选用混凝土单独立基础，柱机基之间可根据有关要求，考虑是否设置基础系梁。（2）有地下室且有防水要求时，如地基较好，可选用混凝土单独立基础加防水板做法。防水板下宜铺一定厚度的易压缩材料，以减小柱基沉降的不利影响。（3）有地下室且有防水要求时，如地基较差，可选用筏形基础（有梁或无梁）。（4）有地下室的单独柱基础，基础的底面到地下室地面的距离，不宜小于1m，对于防水要求较高的地下室，宜在防水板下铺延性较好的防水材料，或者在防水板上增设架空层。3框剪结构建筑：（1）如无地下室，地基条件较好且承载较均匀时，可选用单独柱基加基础系梁。如地基较差或荷载较大时，为加强基础整体性和增加基础底面积，可选用钢筋混凝土十字交叉条形基础，当条形基础不能满足地基承载力或变形要求时，可选用钢筋混凝土筏形基础。（2）有地下室，无防水要求时，也可选用单独柱基或十字交叉形基础。同时验算地下室外墙的承载能力。有防水要求时，当地基较好时，可选用单独柱基或条形基础另加防水板做法，此时应考虑基础沉降对防水板的不利影响而采取的相应措施（同框架结构建筑）。当地基较差或条形基础不能满足地基承载力或变形要求时，可选用钢筋混凝土筏形或箱形基础。4剪力墙结构建筑：无地下室或有地下室但无防水要求时，如地基较好，宜优先选用交叉条形基础。有防水要求时，可选用箱形基础或筏形基础。当基础埋置深度不小于3m时，如原无地下室，应建议甲方增设地下室，或与勘察单位研究改用桩基础的可能性和经济性，同时也研究设置架空层的可能性和经济性。如地基土质较差，当采用上述各类基础不能满足设计要求，或经过经济比较，天然地基造价较高时，可选用桩基础或其他人工基础。高层建筑的地下室，如需用做停车库、机房等要求较大空间时，也可不一定设计成箱形基础，应优先选用筏形基础。

参考文献

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关键词：建筑物，砖混住宅结构，裂缝处理

 

0.引言

中国建筑科学研究院对我国建筑物耐久性的调查表明，工业建筑物的破损比较严重，其结构的使用寿命一般不能保证50年，多数在25—30年左右就必须进行大修或维修加固。冶金部1985年对我国重点钢铁企业建筑检查后推断，全国三级工业建筑面积为300—500万平方米，占工业建筑面积的10%—11%，其中危险建筑面积为30万—45万平方米，占三级工业建筑面积的10%—15%。从上面的数据表明，我国的民用建筑和工业建筑都存在结构破坏问题。为了使这些建筑能够正常的使用，就必须对其进行结构加固以保证能够继续使用。建筑物的裂缝主要产生在墙体和钢筋混凝土构件上。其中砖砌体裂缝有：窗间墙水平及斜裂缝、内外纵横墙竖向及水平裂缝、顶层墙体及女儿墙温度裂缝、梁端下部墙体水平裂缝与房屋包角裂缝等；钢筋混凝土构件裂缝有：楼板角及梁体裂缝、悬臂构件根部裂缝及预制多孔板板底横向裂缝等。裂缝产生的主要原因大致可归纳为：地基不均匀沉降、温度变形影响、砖砌体强度及刚度不足、建筑与结构设计处理不当、施工质量不符合规范要求等。对已出现裂缝的砖混结构建筑物，要依据科学合理的隐患分析与加固程序，找出裂缝产生的原因，选用相应的计算方法进行验证，最后提出切实可行的加固处理方案并组织实施，保证建筑物的安全正常使用。其实早在上世纪80年代初，在发达国家，建筑结构的新建与加固改造就已呈现出前消后涨的趋势。例如：在瑞典和丹麦，建筑业投资用于新建工程与建筑物维修加固的比例分别达1：1和1：6；在英国，用于建筑物维修和加固的投资是60年代的近4倍。我国是一个自然灾害较多的国家，地震、水灾、火灾等都对建筑物造成损害，使混凝土结构面临更严酷的环境；在五六十年代修建的大批工业、民用建筑也已进入超龄期；前些时期的新建工程又由于设计规范偏低、施工和管理等问题，造成工程质量不尽理想，存在着诸多安全隐患。这些因素致使我国对建筑结构进行评估和加固显得更加迫切和突出。据统计，我国现有的60多亿m2的房屋中，40％以上需要分期分批进行检测评估和加固。这为建筑加固修复业带来了空前的发展机遇。

1.国内建筑结构加固技术的研究现状及发展趋势

近年来出现的一些新加固技术，如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，这些技术从一开始引进和出现在国内，就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐。广大科研技术人员在新加固技术方面开展了大量的试验研究和理论分析，国家也颁布了一些新加固技术规范，在工程实践中正逐步推广。预计不久的将来，随着新加固技术的逐步成熟，一定会在工程中得到广泛应用。

1.1 碳纤维加固技术的研究现状及发展趋势

我国在利用碳纤维加固技术的研究和应用起步较晚，发展却很迅猛。1997年国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心率先开始了“碳纤维材料加固修补混凝土结构”的试验研究开发与应用，并被定为国家“九五”重点科技攻关项目。随后通过采用进口的碳纤维材料在北京、上海、辽宁、江苏等省市进行了一些实际工程结构的补强加固，并取得了较好的效果。

1.2纤维复合材料嵌入式加固技术

纤维复合材料嵌入式加固技术是将加固材料放入结构表面预先开好的槽中，并向槽中注入粘结材料使之形成整体。。目前国外已经有了一定规模的研究和应用，国内在国家工业建筑诊断与改造技术研究中心开展了这项技术的试验研究，但尚未应用于工程实践。

2.砖混结构裂缝种类及其产生的原因

2.1干缩裂缝

多发生在墙面抹灰层内，一般沿墙面长度方向每隔一段距离形成一条裂缝，这种裂缝开始随时间而发展，以后逐渐稳定。另一种干缩裂缝则呈不规则的龟裂或呈放射状裂缝，此类裂缝宽度较小。产生的原因有：①抹灰用砂过细或含泥量较大；②水泥安定性不好；③砂浆过稀，抹灰不实；④抹灰层失水过快，养护不好等造成抹灰层收缩较大而形成裂缝。

2.2 砖墙温度裂缝：

一般有如下规律：① 顶层重，下层轻；两端重，中间轻；向阳重，背阳轻；且这类裂缝与温度变化有关。② 砖墙温度裂缝随部位不同而呈不同的形状。产生的原因有：①屋面保温层，隔热保温性能差；② 砖墙砂浆标号较低，砌筑质量较差；③结构构造上处理不当，如采用半圈梁 。

2.3 地基下沉裂缝：

一般共同规律是：下层多，上层少；纵墙多，横墙少；外墙多，内墙少；斜向多，竖向少。产生的原因有：①地基不均匀下沉；② 房屋过长未留缝，沉降不一；③平面复杂，转角较多；④高低层相差较大，未留沉降缝；⑤荷载与分布不均匀；⑥ 使用不当，地基浸水或地下水位上升(多发生于湿陷性黄土地区)；⑦ 地基承载力有偏差。

3.砌体裂缝的类型和防治方法

砌体结构裂缝的类型有斜裂缝、水平裂缝和竖向裂缝三种。斜裂缝有的发生在有现浇混凝土挑檐的平屋顶房屋和无保温屋盖的房屋顶层纵墙面的两端，一般长度在1开间～2开间范围内，外纵墙两端有窗时，裂缝沿窗口对角方向裂开。有的发生在底层至二层外纵墙的两端，斜裂缝通过窗口的两个对角向沉降量较大的方向倾斜，裂缝下大上小。水平裂缝有的发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁下2皮～3皮砖的灰缝位置，一般沿外墙顶部连续分布，两端较中间严重。有的发生在底层至二层窗间墙的上下对角处，成对出现，沉降量大的一边裂缝在下，沉降量小的一边裂缝在上。竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处，裂缝上宽下窄。

根据裂缝产生的原因，要消除砌体裂缝，必须从根源上进行防治。尽可能在夏季或温暖季节，浇灌屋顶挑檐及圈梁混凝土，一般不要冬季施工。挑檐上最好做保温层，并达到规定的厚度，这样就能减小钢筋与混凝士和砌体之间的温差，避免顶部出现裂缝。根据建筑物的实际情况设置沉降缝、伸缩缝，提高结构刚度和施工质量，都能减少裂缝的产生。当然，处理好地基是防止墙体底部出现裂缝最有效的方法。

4.常用建筑补强加固方法

4.1 加大截面加固法

加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料，通过增大截面的面积，提高构件的承载能力和刚度，达到对原构件进行加固的目的。

4.2 外包钢加固法

外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固(钢筋混凝土)构件的外侧，通过外包钢与原有构件的共同作用，提高构件的承载能力和刚度，达到加固的目的。

4.3 外加预应力加固法

外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。

4.4 改变受力体系加固法

改变受理体系加固法法是以减小结构的计算跨度和变形，间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度，常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术，从而改变结构的受力体系，使承载能力得以提高。

4.5 粘钢加固法

粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部，以提高结构承载能力的一种方法。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。

4.6 粘贴纤维复合材料法

粘贴纤维复合材料加固方法与粘钢加固法相似，只是加固用的材料是纤维复合材料，如玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)等。

5.结论

裂缝对结构有较大的危害，主要表现在如下几方面：1)冰冻的影响：混凝土有了裂缝，水可渗入，当气温降到2℃以下时，水分就会结成冰，结成冰的水分膨胀，会导致裂缝边缘散裂。冻融循环每重复一次，这种散裂现象就会发生一次，裂缝就会逐渐加宽。2)钢筋锈蚀：由于空气中二氧化碳的长期作用使混凝土中性物质的碱度降低，丧失保护作用。当碳化到达钢筋表面时，若钢筋上有水溶液、氧和电位差，就会发生电化学腐蚀，使受力钢筋截面积不断削弱。另外，锈蚀的产物大约是钢筋被侵蚀体积的2～3倍，这种膨胀效应足以使外围混凝土产生相当大的拉应力，致使混凝土裂缝继续扩张，影响钢筋和混凝土的粘结力。3)破坏结构整体性，降低结构刚度、结构承载力及耐久性，发生渗漏。。4)加快混凝土碳化脱落，降低抗疲劳能力。。5)影响美观效果。

所以一旦建筑物出现裂缝就必须对其进行处理。建筑结构加固方法的不断进步都有利于建筑工程质量的提高，延长建筑物的使用寿命，对国民经济的发展有着积极的作用。

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关键词:高层建筑；结构设计；选型结构；

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等。

1高层建筑结构选型的相关概述

高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,筒体结构(框架一核心筒结构,筒中筒结构),以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件(钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等)构成的结构。主要分为:(1)一般高层建筑结构体系。一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架－剪力墙体系、框架－筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。(2)复杂高层建筑结构体系。复杂高层建筑结构体系一般是指带转换层结构体系、连体结构体系、悬挑结构体系、带加强层结构体系、平面不规则结构体系等。(3)新颖高层建筑结构体系。近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。

2高层建筑结构选型的重要性

高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。

高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为:(1)需求多元化、功能综合化的趋势,必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。(2)随着高度与规模等增大,高层建筑投资增加、工期增长,其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显。结构优化,首先是其形式的优化,然后才是其布局与构件参数的优化。(3)高层建筑需考虑的影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。

3高层建筑结构选型的若干思考

竖向承重结构的选型在对竖向承重结构进行选型时,首先考虑的是建筑物的高度和用途。不同结构体系的强度和刚度是不一样的,因而它们适应的高度也不同。一般说来,框架结构适用于高度低、层数少、设防烈度低的情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;层数很多或设防烈度较高时,可用筒体结构。当建筑物的高度超出表中数值时,要进行专门的研究,采取有效的措施。选择结构体系应考虑的另一个因素是建筑物的用途。目前国内高层建筑按用途大体上可分三大类:住宅、旅馆及公共性建筑(办公、商业、科研、教学、医院等)。住宅建筑一般采用剪力墙结构。

水平承重结构的选型水平承重结构对保证建筑物的整体稳定和传递水平力有重要作用。水平承重结构选型通常有以下几种,平板体系、无梁楼盖、密肋楼盖和肋形楼盖。平板体系:平板体系采用单向板或双向板,常用于剪力墙结构或筒体结构。其优点是板底平整,可以不加吊顶,结构高度低,可以降低层高。但当跨度大时,采用平板较困难,一般非预应力平板不宜成过6m,预应力平板不宜超过9m,否则平板厚度过大,楼面重量太大。采用现浇预应力无粘结平板楼面可以减少板厚。无梁楼盖:在层高受限制情况下,公用建筑常采用无梁楼盖。无梁楼盖最好带现浇柱帽,以加强板柱连接的可靠性。无梁楼盖的合适跨度是:普通钢筋混凝土楼面6m以内;预应力混凝土楼面可达9m。密肋楼盖:密肋楼盖多用在跨度较大而梁高受限制的情况下。筒体结构角区楼面也常用密肋楼盖。当采用装配式楼板时,框架－剪力墙结构应加混凝土现浇面层。楼盖结构应满足:房屋高度超过50m时,框架—剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇搂盖结构;剪力墙结构和框架结构宜采用现浇结构。房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计的框架-剪力墙结构宜采用现浇楼盖结构;6、7度抗震设计的框架-剪力墙结构可采用装配整体式楼盖;框架结构和剪力墙结构可采用装配式结构。同时对于现浇楼盖,混凝土强度等级不宜低于C25,也不宜高于C40。

下部结构的选型高层建筑的基础是高层建筑的重要组成部分。它将上部结构传来的巨大荷载传递给地基。高层建筑基础形式选择的好坏,不但关系到结构的安全,而且对房屋的造价、施工工期等有重大的影响。高层建筑基础形式通常有以下几种:(1)柱下独立基础:适用于层数不多、土质较好的框架结构。 (2)交叉梁基础:即双向为条形基础。适用:层数不多、土质一般的框架、剪力墙、框架－剪力墙结构。(3)片筏基础:适用于层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用。当基岩埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深处有一定承载力和一定厚度的持力层时,选用片筏基础比选用桩基础可以节省投资和缩短工期。但片筏基础的刚度较弱,应注意对基础不均匀沉降、变形和裂缝进行验算。当地下水位很高时,还要进行抗浮验算。(4)复合基础:适用于层数较多或土质较弱时采用。CFG桩复合地基是高粘结强度复合地基代表,目前它已大量应用于高层建筑地基。它既可适用于条形、独立基础,也可用于筏基和箱形基础。可用于填土、饱和土及非饱和土粘性土。

4结语

高层建筑结构的选型与结构布置在结构抗震概念设计中占有极其重要的地位,它们直接影响着结构的安全性与经济性。总的来说,高层建筑结构选型包含竖向承重结构选型、水平承重结构选型以及下部结构选型;结构布置包括结构平面布置、结构竖向布置及变形缝设置。设计中应根据房屋的高度、高宽比等多方面因素选取合理的结构体系,以上因素在结构选型方面应该重点考虑。

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20世纪90年代以后,对于历史建筑的理论研究开始关注到历史建筑保护如何适应城市发展的层面。1999年,澳大利亚编制了《巴拉》,依据本国的历史背景和文化,提出“改造性再利用”的概念,强调对于历史建筑的改造应该注入“相容”的功能。这一概念得到了国际上的普遍认可。2003年国际颁发的《有关产业遗产的下塔吉尔》,对产业遗产的概念、价值、保护措施等作了明确规定,为产业类历史建筑的改造更新提供了评价依据和标准。

一、产业类建筑改造的实践发展

随着历史保护思想、人文主义思想和生态环境保护意识的不断进步和发展,产业遗存得到了更好更多的保护,产业类历史建筑的改造与更新也达到了全新的阶段。设计师们利用创新的设计手罚,赋予了历史建筑新的生命。产业类历史建筑不再是文明衰落的象征,而成为了城市中一道亮丽的风景,为城市形象的多样化增添了一抹独特的魅力。从全球范围来看,欧洲和北美产业类历史建筑遗产与地段保护工作比较成熟,有十多处工业遗产被列入世界文化遗产名录。

综合体改造模式。1965年,美国的设计师劳伦斯?哈普林(LawrenceHalprin)在旧金山的吉拉德里广场(GhirardelliSquare)将一个巧克力工厂改造成为一个集娱乐、居住、餐饮等多种功能为一体的综合购物广场。这是第一个产业建筑商业性再利用的成功案例,运用了建筑再循环理论。该项目在改造之初就本着对原有产业建筑充分尊重的原则,并镶嵌一些现代设计元素,使得人们在享受娱乐服务的同时感受到建筑带来的历史底蕴。很快,吉拉德里广场作为商业性改造的成功典范,在美国开始被大规模地效仿,比如波士顿昆西市场(QuincyMarket)改造,将码头仓库区改建为商业综合体,又如着名的旧金山渔人码头,将军工厂改建为展览中心。这种改建模式甚至影响到世界的其它区域,比如澳洲的岩石区也是直接套用这种改造模式。

“阁楼”(LOFT)模式。这种模式最早是美国自发式地探讨产业类历史建筑改造与更新,苏荷(SOHO)区的改造是一个典型案例。20世纪六七十年代,纽约作为世界的艺术中心,许多艺术家租用了租金低廉的苏荷(SOHO)区的旧产业建筑,他们运用全新的设计思想和技术将它们改造成适合自己工作和居住的多功能空间。阁楼(LOFT)公寓充分利用旧产业建筑的大柱网大开间进行灵活多样的围合式分割布局,充分发挥产业建筑的高荷载承受能力。新肯考迪亚码头的改造是历史建筑改造为公寓楼的成功范例。综合区域模式改造。鲁尔工业区的北杜伊斯堡景观公园是将旧产业园改建为景观园区非常成功的例子。景观设计师彼得?拉茨历时4年将一个废弃颓败的旧工厂改造成一个综合休闲公园。鲁尔工业区中还有许多将单体建筑、厂区群体建筑及设施以及区域等不同尺度层面的改造模式,例如将历史建筑改建为博物馆、展览馆的模式,还有将产业建筑中的大空间改造成多功能综合活动中心的模式、将很多建筑设施上设置餐饮空间模式等等。

二、产业类建筑改造的现实意义

1.生态价值的体现

人类从自然界获取的物质原料约一半以上都用于建造各类建筑及辅助物,建筑业对环境污染比例达到三分之一,全球每年排出的温室气体中,有三分之一源于建筑整个生命周期所排放的。可见,要减少建筑从建造到使用、再到最终解体的整个生命周期所排放的温室气体量,最核心的是延长建筑的使用期限。城市废弃的产业类建筑物质价值大于其功能寿命,对其进行改造再利用不仅比新建建筑成本节省许多,还免除了大量的拆除成本,节约了资源和能源。

2.自身的适宜性

产业类历史建筑代表着某一时期的新技术、新材料和新结构,是城市产业历史文化的见证者。虽然他们自身功能寿命大多完结,但是其空间具有很大的兼容性,其物质寿命和精神寿命仍在,这为产业类历史建筑的改造再利用提供了无限的可能性。一方面,空间结构适宜。产业厂区规模大,占地多,建筑单元之间又留有弹性空间,为整体规划提供很大的发挥空间。厂房、仓库等产业建筑多为大跨度、大开间,非常适宜进行空间和功能区域的重新划分,创造出多样性和灵活性强的空间。而且产业建筑结构荷载要求严格,其房屋安全质量较高,其结构都可以满足多种民用建筑的要求。另一方面,由于产业类历史建筑体量庞大,在城市中成片存在,在城市空间形成历史街区形态,其特征明显具有很大的识别性,易成为该城市区域的中心。若将这种历史地段成片开发,能产生良好的集聚效应,带动整个区域发展,产生较大的经济效益。

3.商业利益的吸引

大多废弃的产业建筑虽然功能寿命结束,但其物质寿命依然存活。将产业类历史建筑进行改造再利用,赋予其新的功能,使其焕发新的活力,不仅节省了大量的拆除费用,而且节约了建设成本,缩短了建设时间。更重要的是,对历史建筑再利用的成功实施还能带动该区域经济发展,其背后蕴藏的巨大商业利益吸引了很多开发商和设计师对其投入。

延伸知识:毕业论文的论证方法

选题确定,材料提炼之后,应研究论证方法。即用材料说明题目,用论据证明论点的正确。为此,应遵循下述论证方法和逻辑规则。

1.论据必须真实可靠

论据是论证的基石,必须真实可靠论据来源于客观实际,是经过去粗取精,去伪存真的客观事实,是反复推敲无懈可击的真货。任何浮光掠影、金玉其外的材料是绝对不可取的。

2.不得采用循环论证法

循环论证就是用某个命题的自身来证明这个命题,自己证明自己,只是换个说法,这是不合逻辑规则的。例如,用“人吃饭为了不饿’’这条道理来证明“人饿了就要吃饭”这种现象,就是循环论证。

3.论证要合乎逻辑

论据和论点存在着内在联系,文章应当揭示这种联系,得出合乎规律性的结论。这种规律就是事物发展的必然性,这种必然性就是真理。揭示真理就是论文的使命。如文章只凭观察和经验,将偶然的表面现象推断出某种论点或观点,则这种论点或观点

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关键词：雷电防护，高层建筑，防护手段。

中图分类号：TU97文献标识码： A

正文

一、引言

随着经济的发展和城市人口的增多，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，遭受雷击的案例也越来越多。据不完全统计，进入21世界以来的十几年间，全国因雷击造成直接经济损失在百万元以上的事故就有近400多起，每年因雷电灾害造成人员伤亡数千人。高层建筑在社会中起到很重要的作用，许多商业写字楼往往将银行、公司、酒店等多种功能的场所集中在一起，人员密集，电子通讯设备繁多，电力系统复杂，一旦遭受雷击将会造成巨大的经济损失。

雷电防护是一种保护建筑物及人身安全、电力系统及其他一些装置和设施免遭雷电损害的技术措施，也是近年来愈发重要的一门学科，其保护内容涉及建筑物、发射塔、输电线路、加油站、航空、军事等重要领域及工作生活场所。

一、雷击对高层建筑的常见侵袭途径

1、 直接雷击

对一般高层建筑外部来说，所属建筑物、建筑物天面设备和电力线及传输线都有可能遭受直接雷击，即使在避雷针保护范围之内的设备也有被雷电绕击的可能。直击雷的特点是能量大，电力线发生直接雷击，容易发生火花放电，引起火灾，同时，雷电流通过电力线进入机房，也可能击中电源及设备。传输线发生直接雷击，可能导致线路焦化、短路、致使传输中断。

2、侧击雷

对于高层建筑来说，不仅屋顶容易遭受直击雷的雷击，在滚球半径以上的侧面，外墙的电线、金属门窗、外挂空调机、节日彩灯和轮廓灯都容易遭受侧击雷的侵袭，损坏设备、烧毁线路甚至危害人身安全。因此高层建筑要做好相应的侧击雷防护措施。

3、电磁感应

当雷击发生时，将在雷击点附近产生电磁场。当雷电流沿着高层建筑的引下线和内部钢筋向下泄放时，由于电磁感应原理，整个建筑物会处在一个强大且变化的电磁场中，这个电磁场很容易使正在工作的电子设备产生过电压或浪涌故障，即使是一些与外界没有联系的系统，也可能在雷响过后发生瘫痪。研究建筑物内部的

雷击电磁脉冲是非常必要的。

4、雷电波侵入

架空高压输电线路和金属管道在进入高层建筑物时，线路管道附近有可能被雷电击中而产生过电压和静电感应，通过供电线路进入设备使设备造成损坏。

5、地电位反击

地电位反击是雷电流入地瞬间，由于地电位不同而产生的电位差，沿接地线到达设备的外壳、电力线的中性线以及直流地的基准电位点。

二、防雷设计原则、依据、标准及规范

设计原则 :

(1）保障高层建筑内的人身安全；

(2）保护高层建筑主体以及各处电子设备不受直击雷影响和破坏；

( 3）保护高层设备不受侧击雷的破坏；

(4）尽可能保护建筑内设备和电力系统不受雷击各项效应破坏；

设计依据:

根据高层的建筑结构、防雷等级、当地年平均雷暴日、楼高、建筑材料、土壤电阻率、以及测量的数据等资料，结合相关技术指标以及GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》以及其他相关行业规范标准等综合考虑制定。

设计标准、规范:

GB50057－94 《建筑物防雷设计规范》 02D502-2 《等电位连接图集》

GB/T 21431－2008 《建筑物防雷装置检测技术规范》 03D501-4 《接地装置安装图集》

99D562（原99D501-1）《建筑物防雷设施安装图集》 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

IEC61643-12 《低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则》

IECI312《雷电电磁脉冲的防护 》

DL/T 620―1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

三、 防雷检测

对高层建筑的防雷设计比较科学的方法是首先进行雷电风险评估。雷电风险评估综合了建筑物所处的地理、土壤、气象以及建筑物使用、设备等情况，进行高层建筑防雷设计时，不能单纯的从建筑物使用性质来确定防雷类别。全面执行防雷管理办法，提高产品和工程质量。

四、防雷措施

1、 接地网

当发生雷电时，雷电流通过引下线向自然接地体周围大地泄流外散，土壤呈现的电阻称为接地电阻，接地电阻公式：Rd=p*ε/c，我们从公式可以得出一个结论：当增大接地网的面积，接地电阻将减小。接地网是指水平方向由钢筋绑扎或焊接成的网格，水平钢筋组成的接地网可以近似看成一块独立的平板，它的电容主要由它的面积决定的。在设计利用底板接地网做自然接地体时，不应认为自然接地体埋得越深，接地电阻就越小，应通过地质勘探报告了解周围的土质情况。

2、引下线

引下线的作用是将避雷带与自然接地体连接在一起，使雷电流构成通路。在高层建筑中利用其柱或剪力墙中的主筋做为引下线，随主体结构逐层串联焊接至屋顶与避雷线连接。为了安全起见每条引下线不应少于两根主筋，主筋的截面不应小于Φ16mm。 在高层建筑的设计、施工中，利用其结构主筋做引下线，这样做具有经济、实用、易于操作的特点，由于现浇混凝土内的引下线不易氧化，所以具有使用寿命长的特点。按建筑物的防雷类别适当减小引下线的间距，这样做可以迅速分流，降低反击电压。

3、避雷带

避雷带由避雷线和支持卡子组成，避雷带应设置在建筑物易受雷击的层檐、女儿墙等处，其作用是引雷效应，雷电流通过引下线向大地泄流，避免高层建筑物雷击。

4、均压环

在高层建筑的设计和施工中，除了防止雷电的直击外，还应防止侧向雷击，超过30米高的建筑物，应在30米及其以下每隔三层围绕建筑物外廓的墙内做均压环，并与引下线连接。保证建筑物接构圈梁的各点电位相同，防止出现电位差。

5、内部防雷接地装置

高层建筑除了采用外部防雷措施外，还应采用内部防雷措施。

笼式避雷网利用建筑物柱、剪力墙内的竖向钢筋迅速分流并疏导雷电流，与板内水平钢筋形成笼网状，在一定程度上屏蔽雷电流产生的电磁感应，还可以达到良好的均压环及等电位作用。现代高层建筑物内重要的强、弱电机房多采用笼式避雷网，因此建议在高层建筑的防雷接地系统的设计和施工中，将内部防雷接地装置与外部防雷接地装置结合起来，构成统一的防雷接地系统，防雷效果将是最理想、安全和可靠的。

四、总结

目前随着计算机、通讯、控制(3C)技术的发展，对防雷接地系统提出了更高的要求，以保证建筑物内的各种设备的正常工作。高层建筑的雷电灾害必须引起我们的高度重视，必须加强对防雷设计进行研究、审核、检测和验收等一系列规范化管理，从而达到高层建筑防雷的真正安全。

参考文献：

[1] GB50057―1994，建筑物防雷设计规范［S］.

[2] 孙景梅．高层建筑的防雷[J]．设计建筑电气，2001

[3] 夏光文．高层住宅接地与设备接地系统[J]．建筑电气，2001.