時(shí)間:2023-08-27 14:56:26
序論:在您撰寫(xiě)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本步驟時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析、規(guī)范、SATWE
一、常用規(guī)范
規(guī)范是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的標(biāo)準(zhǔn)文件,設(shè)計(jì)前必須熟讀規(guī)范,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用的規(guī)范主要有:建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范,混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,建筑地基設(shè)計(jì)規(guī)范,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程,巖土工程勘察規(guī)范等。
二、基本資料及信息
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前需要收集和了解必須的基本資料和信息。
1.建筑需求:建筑外觀、平面布局及使用功能要求,建筑重要性。需要相應(yīng)階段的建筑圖紙、審批文件。
2.使用荷載:一般民用建筑可查看可在規(guī)范,普通住宅、辦公室為2.0kN/m2,陽(yáng)臺(tái)2.5kN/m2;電梯機(jī)房等效8kN/m2;消防車等效20kN/m2。
工業(yè)廠房需要業(yè)主提供文件,指定使用荷載。
3.風(fēng)信息:(荷載規(guī)范、高規(guī))
a.基本風(fēng)壓: 一般用50年一遇,深圳為0.75kN/,對(duì)應(yīng)風(fēng)速約120公里/小時(shí);高度大于60米的結(jié)構(gòu),承載力計(jì)算用100年一遇的風(fēng)壓,深圳為0.90 kN/)
b.地面粗糙度:一般城市市區(qū)可選C
c.體型系數(shù):一般建筑取1.3
d.基本周期:簡(jiǎn)單估算(0.1×樓層數(shù)),用于計(jì)算風(fēng)振
e.其他相關(guān)概念:
Wk=βzμsμzW0用于主要承重結(jié)構(gòu)
Wk=βgzμsμzW0用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)
風(fēng)壓高度變化系數(shù),
風(fēng)振系數(shù)(基本自振周期大于0.25s,高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋,考慮順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù);橫向風(fēng)軟件沒(méi)有考慮)
陣風(fēng)系數(shù):計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載
群體效應(yīng):群集的高層建筑,相互間距較近時(shí),風(fēng)力相互干擾,體型系數(shù)應(yīng)增大。
4.地震信息:(抗震規(guī)范、高規(guī))
a.設(shè)防烈度: 按設(shè)計(jì)基本地震加速度值劃分,分為6度(0.05g)、7度(0.10g)、7度(0.15g)、8度(0.20g)、8度(0.30g)、9度(0.40g),具體取值由政府規(guī)定(可查抗規(guī)附表),。
深圳為7度(0.1g)
b.設(shè)計(jì)地震分組:按震中的近、遠(yuǎn)劃分,分為第1組、第2組、第3組。
深圳為第1組
c.場(chǎng)地土類別:按土層等效剪切波速和土層厚度劃分,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類,大部分為Ⅱ類。由地質(zhì)勘探部門(mén)提供??梢岳斫鉃棰耦悎?chǎng)地土最結(jié)實(shí),Ⅳ最差。
d.其他抗震相關(guān)概念:
抗震設(shè)防三水準(zhǔn):小震不壞、中震可修、大震不倒。
抗震設(shè)計(jì)二階段:
第一階段設(shè)計(jì)為承載力設(shè)計(jì):用小震動(dòng)參數(shù)、結(jié)構(gòu)按彈性計(jì)算,用分項(xiàng)系數(shù)組合進(jìn)行構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算,通過(guò)概念設(shè)計(jì)及抗震構(gòu)造滿足大震不倒。
第二階段為彈塑性變形驗(yàn)算。大部分建筑可只進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì)。
抗震設(shè)防分類:按建筑重要性劃分,分為甲、乙、丙、丁四類,具體規(guī)定見(jiàn)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》。甲類最重要,丁類為次要建筑,大部分為丙類。
設(shè)計(jì)基本地震加速度:50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率10%的地震加速度設(shè)計(jì)取值。
地震作用計(jì)算方法:底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜、彈性動(dòng)力時(shí)程分析、彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析。
結(jié)構(gòu)阻尼比:混凝土結(jié)構(gòu)0.05,鋼結(jié)構(gòu)0.02
重力荷載代表值:永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值×組合系數(shù),組合系數(shù)軟件默認(rèn)取0.5,對(duì)于庫(kù)房應(yīng)取0.8、可變荷載按實(shí)際情況計(jì)算時(shí)組合系數(shù)應(yīng)取1.0。
抗震等級(jí):根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度(室外地面到主要屋面板)確認(rèn),確認(rèn)烈度時(shí)還要考慮抗震設(shè)防分類及場(chǎng)地土類別。
構(gòu)件設(shè)計(jì)原則:強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎。
5.地質(zhì)勘察報(bào)告:
由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程具體情況提出勘察要求,甲方委托勘察單位進(jìn)行勘察,勘察單位提交勘察報(bào)告。
一般包括一下內(nèi)容:
勘察目的、任務(wù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);擬建工程概況;勘察方法和勘察工作布置;場(chǎng)地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性;各項(xiàng)巖土性質(zhì)指標(biāo),巖土的強(qiáng)度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力的建議值;地下水的埋藏情況、類型、水位及其變化;土和水對(duì)建筑材料的腐蝕性;場(chǎng)地穩(wěn)定性、不良地質(zhì)評(píng)價(jià);基礎(chǔ)形式推薦;圖表:勘察點(diǎn)平面布置圖、土層剖面圖、探孔柱狀圖、巖層等高線等。
深圳地區(qū)巖土分布情況:填土、花崗巖殘積土、強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖、微風(fēng)化巖。
一般花崗巖殘積土可作為天然地基的持力層,承載力200kPa多。
三、結(jié)構(gòu)選型
根據(jù)建筑高度、建筑需求、經(jīng)濟(jì)等確定。
1. 單層廠房以前均采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu),現(xiàn)在大都采用輕型門(mén)式鋼架
2. 多層采用鋼筋混凝土框架架構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu),廣東地區(qū)基本不用磚混結(jié)構(gòu),住宅多采用異型柱框架結(jié)構(gòu)
3.大跨度結(jié)構(gòu)考慮預(yù)應(yīng)力、網(wǎng)殼
4. 普通高層采用鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。
5. 超高層(100米以上)采用型鋼混凝土、鋼-混凝土的框剪結(jié)構(gòu),或框筒、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)。
四、結(jié)構(gòu)布置
1.平面布置:確定柱、剪力墻的位置
a.平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,并應(yīng)具有良好的整體性
不規(guī)則類型定義
扭轉(zhuǎn)不規(guī)則:樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍
凹凸不規(guī)則:結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%
樓板局部不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開(kāi)洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層
b.平面長(zhǎng)度太長(zhǎng)或樓層高度相差太大,要進(jìn)行分縫或設(shè)置后澆帶。
2. 豎向布置:建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小,避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變
不規(guī)則類型定義
側(cè)向剛度不規(guī)則:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%
豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等)向下傳遞
樓層承載力突變:抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的)80%
五、構(gòu)件截面估算
1.柱截面估算
a.柱豎向軸力估算
N=nAq
n---柱承受樓層數(shù)
A---柱子從屬面積
q---豎向面荷載,可按下面估算
框架結(jié)構(gòu): 12-16(輕質(zhì)磚)、14-18(粘土磚)
框剪結(jié)構(gòu): 15-18(輕質(zhì)磚)、17-20(粘土磚)
筒體、剪力墻結(jié)構(gòu):18-22
一般集體宿舍、普通住宅取大值,辦公取小值。廠房另行考慮
b.柱軸力調(diào)整(考慮水平荷載)
Nc = αβN
α---中柱α=1、邊柱α=1.1、角柱α=1.2
β---地震水平力作用對(duì)柱軸力的放大系數(shù)
七度抗震:β=1.05、八度抗震:β=1.10
c.柱截面面積估算
Ac≥Nc/(a*fc)
a----軸壓比
一級(jí)0.7、二級(jí)0.8、三級(jí)0.9,短柱減0.05
fc---砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
Nc---估算柱軸力設(shè)計(jì)值
d.柱截面寬高b×h
根據(jù)受彎確定,中柱可按各向軸跨比估算,通常h/b
2.梁截面估算
a. 主梁(b×h):梁高h(yuǎn) 取1/8至1/12的梁跨;
b. 懸挑梁(b×h): 1/6的梁跨;
c. 次梁(b×h): 1/12至1/18的梁跨;
h/b=2~3.
3.板截面估算
a. 單向板:板厚 取1/30的板跨;
a. 雙向板:板厚 取1/30至1/40的板跨;
c. 懸挑板: 1/10板跨;
六、豎向恒載計(jì)算
1.樓面荷載(kN/m2)
a.混凝土板厚(米)× 25
b.板面(砂漿、瓷磚/木板/等)、板下吊頂。通常樓面可按1kN/m2考慮,屋面可按2~3kN/m2考慮。
c.板上隔墻:按實(shí)際荷載折算,一般輕質(zhì)隔板可按1kN/m2考慮,輕質(zhì)砌體2~3kN/m2考慮
2.梁(剪力墻)上隔墻荷載(kN/m)
a.墻厚(米)× 容重 × 高度:
粘土磚18kN/m3,水泥空心磚10kN/m3,粉煤灰輕渣空心砌塊7~8kN/m3,加氣混凝土砌塊5.5kN/m3。
b.墻面裝飾厚度(雙面)× 容重 × 高度
墻面裝飾層厚單面通常為0.02m,混合砂漿容重17kN/m3。
c.門(mén)窗洞口
扣去洞口部分墻體荷載,加上門(mén)窗自重。
梁墻上荷載可取等效均布荷載。
3.墻柱梁表面裝飾荷載
通常將混凝土容重取大一點(diǎn)(28 kN/m3)來(lái)考慮,不再另外計(jì)算。
七、結(jié)構(gòu)計(jì)算(上部結(jié)構(gòu))
根據(jù)使用的軟件不同,具體方法步驟不同,先掌握PKPM的PMCAD、SATWE及JCCAD.
(一)建模
詳見(jiàn)《PKPM建模常見(jiàn)問(wèn)題及處理建議》、PMCAD使用手冊(cè)
(二)計(jì)算參數(shù)
詳見(jiàn)SATWE使用手冊(cè)
(三)軟件運(yùn)算
(四)計(jì)算書(shū)
1.結(jié)構(gòu)平面布置簡(jiǎn)圖(SATWE“接PM生成數(shù)據(jù)”圖形檢查)
2.荷載平面布置簡(jiǎn)圖(PMCAD平面荷載顯示校核)
3.基本參數(shù)等wmass.out
4.位移wdisp.out
5.地震wzq.out
6.各層配筋簡(jiǎn)圖
7.各層梁裂縫、撓度平面簡(jiǎn)圖(梁平法施工圖)
8.各層板配筋面積簡(jiǎn)圖(PMCAD畫(huà)結(jié)構(gòu)平面圖)
七、結(jié)果分析(SATWE計(jì)算結(jié)果)
(一)原始輸入數(shù)據(jù)檢查(wmass.out)
1.檢查各參數(shù)是否正確。
2.檢查質(zhì)量(荷載)
a.檢查各樓層單位面積質(zhì)量(1×恒+折減系數(shù)×活),與“PMCAD荷載校核”對(duì)比,避免荷載丟失。
b.檢查 “PMCAD荷載校核”各樓層單位面積荷載(1.2×恒+1.4×活),與經(jīng)驗(yàn)值對(duì)比,判斷荷載是否合理。
(二)結(jié)構(gòu)整體分析
1.水平位移控制(wdisp.out)
a.層間位移角(不考慮偶然偏心)限制:
框架結(jié)構(gòu) 1/550
框架-剪力墻、框架-核心筒、板柱-剪力墻 1/800
筒中筒、剪力墻 1/1000
框支層 1/1000
多、高層鋼結(jié)構(gòu) 1/300
b.位移比(考慮偶然偏心)限制:
最大位移(層間位移)與平均位移(平均層間位移)之比:
A級(jí)高度建筑(普通多高層屬于此類):不宜大于1.5 (抗震規(guī)范)
不宜大于1.2,不應(yīng)大于1.5(高規(guī))
B級(jí)高度建筑、復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu):不宜大于1.2,不應(yīng)大于1.4(高規(guī))
2.抗震控制(wzq.out)
a.質(zhì)量參與系數(shù):不少于90%(高規(guī)5.1.13.2)。如果少于90%,增加計(jì)算振型數(shù)。
b.周期:規(guī)范沒(méi)有周期大小的控制,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算,判斷是否合理,如果周期太大,則說(shuō)明結(jié)構(gòu)剛度太柔。
c.周期比:扭轉(zhuǎn)為主第一周期與平動(dòng)為主第一周期之比
A級(jí)高度建筑不應(yīng)大于0.9,
B級(jí)高度建筑、復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu):不應(yīng)大于0.85
平動(dòng)扭轉(zhuǎn)判定:根據(jù)平動(dòng)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)大小判定,如果平動(dòng)系數(shù)越大,則平動(dòng)所占的能量越多,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)該系數(shù)大于0.5時(shí)可認(rèn)為以該振動(dòng)為主。
第一周期的判定:不要想當(dāng)然認(rèn)為排在第一的就是第一周期,應(yīng)注意剔除局部振動(dòng)產(chǎn)生的周期。具體可看該振型對(duì)底部剪力的貢獻(xiàn),第一振型的貢獻(xiàn)應(yīng)是最大的。
d.剪重比:該層地震作用總剪力/該層及其上部重力荷載代表值之和
規(guī)范規(guī)定了最小值(詳見(jiàn)抗規(guī)表5.2.5,高規(guī)表3.3.13)
7度基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu) 為0.016。
軟件對(duì)小于最小值的會(huì)自動(dòng)調(diào)整放大。
3.結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則(wmass.out)
(1). 樓層側(cè)向剛度比
a.普通樓層(剛度用“地震剪力/層間位移”計(jì)算)
抗規(guī)3.4.2-3.4.3、高規(guī)5.1.14規(guī)定:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%,該層地震剪力應(yīng)乘以1.15的放大系數(shù)。
軟件會(huì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果,自動(dòng)乘以放大系數(shù)。
b.首層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(剛度用“剪切剛度”計(jì)算)
高規(guī)附錄E.0.1規(guī)定:上下層剛度比宜接近1,抗震設(shè)計(jì)不應(yīng)大于2,非抗震設(shè)計(jì)不大于3。
c.轉(zhuǎn)換層數(shù)大于1層結(jié)構(gòu)(剛度用“剪彎剛度”計(jì)算)
高規(guī)附錄E.0.2規(guī)定:上下部等效剛度比宜接近1,抗震設(shè)計(jì)不應(yīng)大于1.3,非抗震設(shè)計(jì)不大于2。
(2)樓層層間受剪承載力
抗規(guī)3.4.3.2-2規(guī)定:不應(yīng)小于相鄰上一層的65%。
4.結(jié)構(gòu)抗傾覆驗(yàn)算(wmass.out)
抗傾覆彎矩/傾覆彎矩 > 1
5.結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)(wmass.out)
高規(guī)5.4.1.1、5.4.1.2規(guī)定:剛重比
剪力墻、框剪、筒體EJd/(H2∑Gi) ≥ 2.7 (i=1,n)
框架結(jié)構(gòu)Di*hi/∑Gj≥20,(j=i,n)
不滿足要求時(shí),要考慮重力二階效應(yīng)。
6.結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定(wmass.out)
高規(guī)5.4.4規(guī)定:剛重比應(yīng)滿足一下規(guī)定
剪力墻、框剪、筒體EJd/(H2∑Gi) ≥ 1.4 (i=1,n)
框架結(jié)構(gòu)Di*hi/∑Gj≥10,(j=i,n)
(三)構(gòu)件分析
結(jié)構(gòu)整體性能、分析指標(biāo)滿足規(guī)范后,我們?cè)賮?lái)細(xì)部分析構(gòu)件,SATWE可以將各層構(gòu)件的內(nèi)力、配筋詳細(xì)打印出來(lái),可以據(jù)此進(jìn)行分析。首先檢查構(gòu)件配筋是否超筋、是否異常。如果感覺(jué)異常,要順著組合內(nèi)力、單工況內(nèi)力、荷載及邊界條件進(jìn)行分析,容易出現(xiàn)異常的主要有剪力墻連梁、轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換梁上一層剪力墻的配筋,這里涉及軟件的基本假定及相關(guān)原理,不再具體論述。
還要檢查構(gòu)件的裂縫、擾度等是否滿足規(guī)范要求。
至此,結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)分析工作完成,接下來(lái)就是繪圖的工作了。當(dāng)然還有基礎(chǔ)的分析與涉及。
參考資料:1. 相關(guān)規(guī)范
關(guān)鍵詞:建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);概念設(shè)計(jì);質(zhì)量;措施;探討
Abstract: this paper combined with years of the architectural design experience and related material, puts forward the structure design of the basic concept and the conceptual design of the specific steps and the important meaning. Discusses the structure design of quality concrete measures. Refers for the colleague.
Keywords: architecture; Structure design; The conceptual design; Quality; The measure; explore
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、引言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)的房地產(chǎn)市場(chǎng)交易日益活躍,房屋價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,對(duì)于老百姓而言,買(mǎi)房是平生的頭等大事,幾乎花掉大半生的積蓄,與此同時(shí)我國(guó)內(nèi)陸地震頻發(fā)(2008年5月12日汶川地震,里氏7.8級(jí);2010年4月14日玉樹(shù)地震,里氏7.1級(jí)),因此房屋的質(zhì)量不僅關(guān)系到人們的切身利益,還在危急時(shí)刻直接影響到生命財(cái)產(chǎn)安全。作為一名結(jié)構(gòu)工程師,我們必須把設(shè)計(jì)質(zhì)量放到最最重要的位置,設(shè)計(jì)前深思熟慮,設(shè)計(jì)中一絲不茍,盡可能避免設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯(cuò)、缺”。采取有效的措施確保并提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。下面就以上問(wèn)題和提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量措施展開(kāi)具體探討。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念簡(jiǎn)介
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體程序是需要嚴(yán)格遵守的。建筑物的設(shè)計(jì)工作實(shí)際上存在諸多分支,這些分支具體涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。每個(gè)分支的具體設(shè)計(jì)過(guò)程都必須圍繞四個(gè)根本目標(biāo):審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟(jì)要求。建筑的結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件,因而,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中極為重要的組成部分之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)分為以下四個(gè)步驟:設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)構(gòu)件、繪制施工圖紙。
建筑結(jié)構(gòu)的類型這一概念相對(duì)而言范圍廣、內(nèi)容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了諸多結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)的分類方法。從建筑物具體用途的角度,可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來(lái)分類,則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結(jié)構(gòu)材料是有所區(qū)別的,從結(jié)構(gòu)類型的角度來(lái)分類,大體上有:混合結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。此外,建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成方式也存在較大的區(qū)別,從這個(gè)角度,可以劃分為框筒結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。由此可見(jiàn),建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分方法頗多,內(nèi)容也相對(duì)復(fù)雜。
而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)很重要的名詞:概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的具體含義指的是通過(guò)清晰、明確的概念結(jié)構(gòu),在不進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的情況下,根據(jù)分系統(tǒng)與整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的原始設(shè)計(jì)思想與基本設(shè)計(jì)原則,對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果做出合理、準(zhǔn)確的分析,同時(shí)將計(jì)算假設(shè)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況間的差異也考慮在內(nèi),對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調(diào)。
三、概念設(shè)計(jì)的具體步驟與重要意義
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)占據(jù)極其重要的地位,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟通常可以劃分為三步:前期選擇方案階段,中期結(jié)構(gòu)計(jì)算階段以及后期制繪施工圖階段。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的首要步驟就是概念設(shè)計(jì),以上三個(gè)步驟均與科學(xué)的概念指導(dǎo)不可分割。一名好的結(jié)構(gòu)工程師在每個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的初始階段,也就是建筑設(shè)計(jì)方案確定階段,先按照自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ),在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過(guò)程,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)手段,能夠快速、合理地構(gòu)思,比較,抉擇每一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,并且協(xié)助建筑師擴(kuò)展或者實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式,想要的使用,構(gòu)筑和形象功能,且將其定為目標(biāo),同建筑師共同決定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案,此外,還要確定整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)體系最佳的受力方案。得出來(lái)的方案一般具有清晰的概念和正確的定性,從而避免了后期不必要的運(yùn)算,經(jīng)濟(jì)可靠性能較好。另外,這種方法也可以作為判斷計(jì)算機(jī)的內(nèi)力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂和核心,概念設(shè)計(jì)統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,也顯示了設(shè)計(jì)工程師的理論和設(shè)計(jì)水平。通過(guò)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用,可以從全局上明確結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能,從而科學(xué)的判斷計(jì)算分析得到的結(jié)果并進(jìn)行合理的利用,確保了設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師的主體地位。
四、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的具體措施
建筑工程的一個(gè)特點(diǎn)就是受到地理因素的制約與影響,這個(gè)特點(diǎn)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡(jiǎn)單舉例有:基本雪壓、基本風(fēng)壓、場(chǎng)地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過(guò)程都要嚴(yán)格依照《全國(guó)基本雪壓分布圖》《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》以及工程地質(zhì)報(bào)告這三份材料進(jìn)行敲定,又如墻體圍護(hù)的主材在不同地區(qū)存在差異,工程師則需要根據(jù)實(shí)際選用的主材確定墻體荷載。在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)大量收集設(shè)計(jì)相關(guān)資料、深入研究設(shè)計(jì)規(guī)范,根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù),這樣的做法能夠在加強(qiáng)計(jì)算結(jié)果可靠性的同時(shí),避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯(cuò)誤造成的返工、浪費(fèi)等現(xiàn)象。
建模計(jì)算的前期處理是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施之一。對(duì)荷載的計(jì)算要保證準(zhǔn)確有效,估計(jì)、推測(cè)等無(wú)依據(jù)的做法是需要每個(gè)工程師盡可能避免的。建模的過(guò)程要嚴(yán)格按照科學(xué)的方法來(lái)給定輸入,樓梯洞口輸入處的局部開(kāi)洞處理,轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)中活荷載的不利影響,飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。
在尚未了解各個(gè)參數(shù)具體含義的情況下,毫無(wú)依據(jù)的對(duì)參數(shù)進(jìn)行盲目的修改是結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中的一個(gè)大忌。在調(diào)整參數(shù)的過(guò)程中,要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍,具體的某一項(xiàng)參數(shù)大多具有較為嚴(yán)格的適用性,磚混結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),很可能不適用于框架結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),對(duì)高層結(jié)構(gòu)的適用性也未必能夠保證。對(duì)相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用也要注意這個(gè)問(wèn)題。不同的計(jì)算理論是具有其特定的假設(shè)條件的,軟件的編制默認(rèn)狀態(tài)下均符合這些特定條件,為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問(wèn)題,在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術(shù)條件,即使是最熟悉的PKPM軟件系列也不能忽略這個(gè)問(wèn)題。缺乏對(duì)于軟件技術(shù)條件的深刻理解,就無(wú)法合理、正確的應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)。因過(guò)分信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果,而忽視結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致的嚴(yán)重錯(cuò)誤,近年來(lái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也屢見(jiàn)不鮮。相關(guān)領(lǐng)域工作者在必要的情況下要進(jìn)行手算復(fù)核,而不是迷信軟件的計(jì)算結(jié)果,這種情況對(duì)于帶轉(zhuǎn)換的構(gòu)件設(shè)計(jì)工作最為重要。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,建筑物計(jì)算分析的結(jié)果是為了確保在靜力荷載以及自然災(zāi)害造成的動(dòng)力荷載作用下具有較強(qiáng)的整體安全性。然而,僅僅依靠計(jì)算分析結(jié)果展開(kāi)的設(shè)計(jì),在實(shí)際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開(kāi)裂、破壞等現(xiàn)象的。針對(duì)不同的自然災(zāi)害,要進(jìn)行專門(mén)的防護(hù)性設(shè)計(jì)。以地震為例,可以根據(jù)工程抗震等級(jí)的要求指標(biāo),按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用必要的構(gòu)造措施。特別是針對(duì)計(jì)算性相對(duì)比較弱的結(jié)構(gòu)類型時(shí),多數(shù)的設(shè)計(jì)都要求通過(guò)構(gòu)造措施保證建筑的安全性。
五、小結(jié)語(yǔ)
通過(guò)文章中的分析,概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中扮演了很重要的角色。除此之外,針對(duì)軟件計(jì)算參數(shù)、計(jì)算結(jié)果的荷載分析、數(shù)學(xué)建模工作的有效進(jìn)行,都是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好辦法。
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關(guān)鍵詞: 建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),質(zhì)量,措施
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況的高速發(fā)展,城市化的進(jìn)度正在逐漸加快,盡管房?jī)r(jià)商場(chǎng)非常猛烈,房地產(chǎn)市場(chǎng)的交易量依然與日俱增,對(duì)廣大人民百姓來(lái)說(shuō),購(gòu)置住房是生活中最重要的活動(dòng)之一,不少工薪階層將大半生的勞動(dòng)所得消耗在房產(chǎn)上。同時(shí),我國(guó)的內(nèi)陸地區(qū)地震頻發(fā),住房的質(zhì)量不但與廣大人民的切身利益息息相關(guān),還可能在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)直接影響到百姓的人身安全。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在很大程度上影響著建設(shè)工程的安全可靠、美觀實(shí)用、施工難度、工程造價(jià)等諸多品質(zhì),提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量自古以來(lái),都是結(jié)構(gòu)工程師最為關(guān)注的話題之一。同時(shí),項(xiàng)目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員水平上的差異等諸多因素都與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出圖質(zhì)量密切相關(guān)。為了盡可能避免設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯(cuò)、缺”,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的措施盡可能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念簡(jiǎn)介
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體程序是需要嚴(yán)格遵守的。建筑物的設(shè)計(jì)工作實(shí)際上存在諸多分支,這些分支具體涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。每個(gè)分支的具體設(shè)計(jì)過(guò)程都必須圍繞四個(gè)根本目標(biāo): 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟(jì)要求。建筑的結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件,因而,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中極為重要的組成部分之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)分為以下四個(gè)步驟: 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)構(gòu)件、繪制施工圖紙。
建筑結(jié)構(gòu)的類型這一概念相對(duì)而言范圍廣、內(nèi)容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了諸多結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)的分類方法。從建筑物具體用途的角度,可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來(lái)分類,則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結(jié)構(gòu)材料是有所區(qū)別的,從結(jié)構(gòu)類型的角度來(lái)分類,大體上有: 混合結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。此外,建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成方式也存在較大的區(qū)別,從這個(gè)角度,可以劃分為框筒結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。由此可見(jiàn),建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分方法頗多,內(nèi)容也相對(duì)復(fù)雜。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)很重要的名詞: 概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的具體含義指的是通過(guò)清晰、明確的概念結(jié)構(gòu),在不進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的情況下,根據(jù)分系統(tǒng)與整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的原始設(shè)計(jì)思想與基本設(shè)計(jì)原則,對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果做出合理、準(zhǔn)確的分析,同時(shí)將計(jì)算假設(shè)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況間的差異也考慮在內(nèi),對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調(diào)。
2 概念設(shè)計(jì)的具體步驟與重要意義
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)占據(jù)極其重要的地位,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟通??梢詣澐譃槿? 前期選擇方案階段,中期結(jié)構(gòu)計(jì)算階段以及后期制繪施工圖階段。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的首要步驟就是概念設(shè)計(jì),以上三個(gè)步驟均與科學(xué)的概念指導(dǎo)不可分割。
一名好的結(jié)構(gòu)工程師在每個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的初始階段,也就是建筑設(shè)計(jì)方案確定階段,先按照自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ),在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過(guò)程,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)手段,能夠快速、合理地構(gòu)思,比較,抉擇每一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,并且協(xié)助建筑師擴(kuò)展或者實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式,想要的使用,構(gòu)筑和形象功能,且將其定為目標(biāo),同建筑師共同決定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案,此外,還要確定整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)體系最佳的受力方案。得出來(lái)的方案一般具有清晰的概念和正確的定性,從而避免了后期不必要的運(yùn)算,經(jīng)濟(jì)可靠性能較好。另外,這種方法也可以作為判斷計(jì)算機(jī)的內(nèi)力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂和核心,概念設(shè)計(jì)統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,也顯示了設(shè)計(jì)工程師的理論和設(shè)計(jì)水平。通過(guò)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用,可以從全局上明確結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能,從而科學(xué)的判斷計(jì)算分析得到的結(jié)果并進(jìn)行合理的利用,確保了設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師的主體地位。
3 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的具體措施
建筑工程的一個(gè)特點(diǎn)就是受到地理因素的制約與影響,這個(gè)特點(diǎn)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡(jiǎn)單舉例有: 基本雪壓、基本風(fēng)壓、場(chǎng)地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過(guò)程都要嚴(yán)格依照《全國(guó)基本雪壓分布圖》《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》以及工程地質(zhì)報(bào)告這三份材料進(jìn)行敲定,又如墻體圍護(hù)的主材在不同地區(qū)存在差異,工程師則需要根據(jù)實(shí)際選用的主材確定墻體荷載。在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)大量收集設(shè)計(jì)相關(guān)資料、深入研究設(shè)計(jì)規(guī)范,根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù),這樣的做法能夠在加強(qiáng)計(jì)算結(jié)果可靠性的同時(shí),避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯(cuò)誤造成的返工、浪費(fèi)等現(xiàn)象。建模計(jì)算的前期處理是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施之一。對(duì)荷載的計(jì)算要保證準(zhǔn)確有效,估計(jì)、推測(cè)等無(wú)依據(jù)的做法是需要每個(gè)工程師盡可能避免的。建模的過(guò)程要嚴(yán)格按照科學(xué)的方法來(lái)給定輸入,樓梯洞口輸入處的局部開(kāi)洞處理,轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)中活荷載的不利影響,飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。
在尚未了解各個(gè)參數(shù)具體含義的情況下,毫無(wú)依據(jù)的對(duì)參數(shù)進(jìn)行盲目的修改是結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中的一個(gè)大忌。在調(diào)整參數(shù)的過(guò)程中,要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍,具體的某一項(xiàng)參數(shù)大多具有較為嚴(yán)格的適用性,磚混結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),很可能不適用于框架結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),對(duì)高層結(jié)構(gòu)的適用性也未必能夠保證。對(duì)相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用也要注意這個(gè)問(wèn)題。不同的計(jì)算理論是具有其特定的假設(shè)條件的,軟件的編制默認(rèn)狀態(tài)下均符合這些特定條件,為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問(wèn)題,在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術(shù)條件,即使是最熟悉的PKPM 軟件系列也不能忽略這個(gè)問(wèn)題。缺乏對(duì)于軟件技術(shù)條件的深刻理解,就無(wú)法合理、正確的應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)。因過(guò)分信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果,而忽視結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致的嚴(yán)重錯(cuò)誤,近年來(lái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也屢見(jiàn)不鮮。相關(guān)領(lǐng)域工作者在必要的情況下要進(jìn)行手算復(fù)核,而不是迷信軟件的計(jì)算結(jié)果,這種情況對(duì)于帶轉(zhuǎn)換的構(gòu)件設(shè)計(jì)工作最為重要。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,建筑物計(jì)算分析的結(jié)果是為了確保在靜力荷載以及自然災(zāi)害造成的動(dòng)力荷載作用下具有較強(qiáng)的整體安全性。然而,僅僅依靠計(jì)算分析結(jié)果展開(kāi)的設(shè)計(jì),在實(shí)際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開(kāi)裂、破壞等現(xiàn)象的。針對(duì)不同的自然災(zāi)害,要進(jìn)行專門(mén)的防護(hù)性設(shè)計(jì)。以地震為例,可以根據(jù)工程抗震等級(jí)的要求指標(biāo),按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用必要的構(gòu)造措施。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)文章中的分析,概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中扮演了很重要的角色。除此之外,針對(duì)軟件計(jì)算參數(shù)、計(jì)算結(jié)果的荷載分析、數(shù)學(xué)建模工作的有效進(jìn)行,都是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好辦法。
參考文獻(xiàn):
[1] 馬玉剛. 淺談如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量[J]. 工程技術(shù),2010( 7) : 5.
[2] 張麗莉. 淺談提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施[J]. 建筑工程,2010( 4) : 7.
【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);質(zhì)量;措施
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念分析研究
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體程序是需要嚴(yán)格遵守的。建筑物的設(shè)計(jì)工作實(shí)際上存在諸多分支,這些分支具體涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。每個(gè)分支的具體設(shè)計(jì)過(guò)程都必須圍繞四個(gè)根本目標(biāo): 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟(jì)要求。建筑的結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件,因而,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中極為重要的組成部分之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)分為以下四個(gè)步驟: 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)構(gòu)件、繪制施工圖紙。建筑結(jié)構(gòu)的類型這一概念相對(duì)而言范圍廣、內(nèi)容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了諸多結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)的分類方法。從建筑物具體用途的角度,可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來(lái)分類,則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結(jié)構(gòu)材料是有所區(qū)別的,從結(jié)構(gòu)類型的角度來(lái)分類,大體上有: 混合結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。此外,建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成方式也存在較大的區(qū)別,從這個(gè)角度,可以劃分為框筒結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。由此可見(jiàn),建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分方法頗多,內(nèi)容也相對(duì)復(fù)雜。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)很重要的名詞: 概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的具體含義指的是通過(guò)清晰、明確的概念結(jié)構(gòu),在不進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的情況下,根據(jù)分系統(tǒng)與整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的原始設(shè)計(jì)思想與基本設(shè)計(jì)原則,對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果做出合理、準(zhǔn)確的分析,同時(shí)將計(jì)算假設(shè)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況間的差異也考慮在內(nèi),對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調(diào)。
二、概念設(shè)計(jì)的具體步驟與重要意義分析研究
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)占據(jù)極其重要的地位,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟通??梢詣澐譃槿剑?前期選擇方案階段,中期結(jié)構(gòu)計(jì)算階段以及后期制繪施工圖階段。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的首要步驟就是概念設(shè)計(jì),以上三個(gè)步驟均與科學(xué)的概念指導(dǎo)不可分割。一名好的結(jié)構(gòu)工程師在每個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的初始階段,也就是建筑設(shè)計(jì)方案確定階段,先按照自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ),在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過(guò)程,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)手段,能夠快速、合理地構(gòu)思,比較,抉擇每一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,并且協(xié)助建筑師擴(kuò)展或者實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式,想要的使用,構(gòu)筑和形象功能,且將其定為目標(biāo),同建筑師共同決定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案,此外,還要確定整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)體系最佳的受力方案。得出來(lái)的方案一般具有清晰的概念和正確的定性,從而避免了后期不必要的運(yùn)算,經(jīng)濟(jì)可靠性能較好。另外,這種方法也可以作為判斷計(jì)算機(jī)的內(nèi)力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂和核心,概念設(shè)計(jì)統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,也顯示了設(shè)計(jì)工程師的理論和設(shè)計(jì)水平。通過(guò)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用,可以從全局上明確結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能,從而科學(xué)的判斷計(jì)算分析得到的結(jié)果并進(jìn)行合理的利用,確保了設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師的主體地位。
三、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的具體策略分析研究
建筑工程的一個(gè)特點(diǎn)就是受到地理因素的制約與影響,這個(gè)特點(diǎn)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡(jiǎn)單舉例有: 基本雪壓、基本風(fēng)壓、場(chǎng)地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過(guò)程都要嚴(yán)格依照《全國(guó)基本雪壓分布圖》《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》以及工程地質(zhì)報(bào)告這三份材料進(jìn)行敲定,又如墻體圍護(hù)的主材在不同地區(qū)存在差異,工程師則需要根據(jù)實(shí)際選用的主材確定墻體荷載。在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)大量收集設(shè)計(jì)相關(guān)資料、深入研究設(shè)計(jì)規(guī)范,根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù),這樣的做法能夠在加強(qiáng)計(jì)算結(jié)果可靠性的同時(shí),避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯(cuò)誤造成的返工、浪費(fèi)等現(xiàn)象。建模計(jì)算的前期處理是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施之一。對(duì)荷載的計(jì)算要保證準(zhǔn)確有效,估計(jì)、推測(cè)等無(wú)依據(jù)的做法是需要每個(gè)工程師盡可能避免的。建模的過(guò)程要嚴(yán)格按照科學(xué)的方法來(lái)給定輸入,樓梯洞口輸入處的局部開(kāi)洞處理,轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)中活荷載的不利影響,飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個(gè)參數(shù)具體含義的情況下,毫無(wú)依據(jù)的對(duì)參數(shù)進(jìn)行盲目的修改是結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中的一個(gè)大忌。在調(diào)整參數(shù)的過(guò)程中,要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍,具體的某一項(xiàng)參數(shù)大多具有較為嚴(yán)格的適用性,磚混結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),很可能不適用于框架結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),對(duì)高層結(jié)構(gòu)的適用性也未必能夠保證。對(duì)相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用也要注意這個(gè)問(wèn)題。不同的計(jì)算理論是具有其特定的假設(shè)條件的,軟件的編制默認(rèn)狀態(tài)下均符合這些特定條件,為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問(wèn)題,在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術(shù)條件,即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個(gè)問(wèn)題。缺乏對(duì)于軟件技術(shù)條件的深刻理解,就無(wú)法合理、正確的應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)。因過(guò)分信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果,而忽視結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致的嚴(yán)重錯(cuò)誤,近年來(lái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也屢見(jiàn)不鮮。相關(guān)領(lǐng)域工作者在必要的情況下要進(jìn)行手算復(fù)核,而不是迷信軟件的計(jì)算結(jié)果,這種情況對(duì)于帶轉(zhuǎn)換的構(gòu)件設(shè)計(jì)工作最為重要。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,建筑物計(jì)算分析的結(jié)果是為了確保在靜力荷載以及自然災(zāi)害造成的動(dòng)力荷載作用下具有較強(qiáng)的整體安全性。然而,僅僅依靠計(jì)算分析結(jié)果展開(kāi)的設(shè)計(jì),在實(shí)際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開(kāi)裂、破壞等現(xiàn)象的。針對(duì)不同的自然災(zāi)害,要進(jìn)行專門(mén)的防護(hù)性設(shè)計(jì)。以地震為例,可以根據(jù)工程抗震等級(jí)的要求指標(biāo),按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用必要的構(gòu)造措施。特別是針對(duì)計(jì)算性相對(duì)比較弱的結(jié)構(gòu)類型時(shí),多數(shù)的設(shè)計(jì)都要求通過(guò)構(gòu)造措施保證建筑的安全性。
四、結(jié)語(yǔ)
建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在很大程度上影響著建設(shè)工程的安全可靠、美觀實(shí)用、施工難度、工程造價(jià)等諸多品質(zhì),提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量自古以來(lái),都是結(jié)構(gòu)工程師最為關(guān)注的話題之一。同時(shí),項(xiàng)目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員水平上的差異等諸多因素都與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出圖質(zhì)量密切相關(guān)。為了盡可能避免設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯(cuò)、缺”,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的措施盡可能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬玉剛.淺談如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量[J]工程技術(shù),2010
關(guān)鍵詞:建筑; 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 質(zhì)量; 措施;
中圖分類號(hào): TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體程序是需要嚴(yán)格遵守的。建筑物的設(shè)計(jì)工作實(shí)際上存在諸多分支,這些分支具體涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。每個(gè)分支的具體設(shè)計(jì)過(guò)程都必須圍繞四個(gè)根本目標(biāo): 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟(jì)要求。建筑的結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件,因而,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中極為重要的組成部分之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)分為以下四個(gè)步驟: 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)構(gòu)件、繪制施工圖紙。建筑結(jié)構(gòu)的類型這一概念相對(duì)而言范圍廣、內(nèi)容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了諸多結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)的分類方法。從建筑物具體用途的角度,可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來(lái)分類,則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結(jié)構(gòu)材料是有所區(qū)別的,從結(jié)構(gòu)類型的角度來(lái)分類,大體上有: 混合結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。此外,建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成方式也存在較大的區(qū)別,從這個(gè)角度,可以劃分為框筒結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。由此可見(jiàn),建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分方法頗多,內(nèi)容也相對(duì)復(fù)雜。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)很重要的名詞: 概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的具體含義指的是通過(guò)清晰、明確的概念結(jié)構(gòu),在不進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的情況下,根據(jù)分系統(tǒng)與整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的原始設(shè)計(jì)思想與基本設(shè)計(jì)原則,對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果做出合理、準(zhǔn)確的分析,同時(shí)將計(jì)算假設(shè)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況間的差異也考慮在內(nèi),對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調(diào)。
二、概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要意義
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)占據(jù)極其重要的地位,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟通常可以劃分為三步: 前期選擇方案階段,中期結(jié)構(gòu)計(jì)算階段以及后期制繪施工圖階段。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的首要步驟就是概念設(shè)計(jì),以上三個(gè)步驟均與科學(xué)的概念指導(dǎo)不可分割。一名好的結(jié)構(gòu)工程師在每個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的初始階段,也就是建筑設(shè)計(jì)方案確定階段,先按照自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ),在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過(guò)程,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)手段,能夠快速、合理地構(gòu)思,比較,抉擇每一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,并且協(xié)助建筑師擴(kuò)展或者實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式,想要的使用,構(gòu)筑和形象功能,且將其定為目標(biāo),同建筑師共同決定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案,此外,還要確定整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)體系最佳的受力方案。得出來(lái)的方案一般具有清晰的概念和正確的定性,從而避免了后期不必要的運(yùn)算,經(jīng)濟(jì)可靠性能較好。另外,這種方法也可以作為判斷計(jì)算機(jī)的內(nèi)力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂和核心,概念設(shè)計(jì)統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,也顯示了設(shè)計(jì)工程師的理論和設(shè)計(jì)水平。通過(guò)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用,可以從全局上明確結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能,從而科學(xué)的判斷計(jì)算分析得到的結(jié)果并進(jìn)行合理的利用,確保了設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師的主體地位。
三、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的策略分析
建筑工程的一個(gè)特點(diǎn)就是受到地理因素的制約與影響,這個(gè)特點(diǎn)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡(jiǎn)單舉例有: 基本雪壓、基本風(fēng)壓、場(chǎng)地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過(guò)程都要嚴(yán)格依照《全國(guó)基本雪壓分布圖》《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》以及工程地質(zhì)報(bào)告這三份材料進(jìn)行敲定,又如墻體圍護(hù)的主材在不同地區(qū)存在差異,工程師則需要根據(jù)實(shí)際選用的主材確定墻體荷載。在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)大量收集設(shè)計(jì)相關(guān)資料、深入研究設(shè)計(jì)規(guī)范,根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù),這樣的做法能夠在加強(qiáng)計(jì)算結(jié)果可靠性的同時(shí),避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯(cuò)誤造成的返工、浪費(fèi)等現(xiàn)象。建模計(jì)算的前期處理是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施之一。對(duì)荷載的計(jì)算要保證準(zhǔn)確有效,估計(jì)、推測(cè)等無(wú)依據(jù)的做法是需要每個(gè)工程師盡可能避免的。建模的過(guò)程要嚴(yán)格按照科學(xué)的方法來(lái)給定輸入,樓梯洞口輸入處的局部開(kāi)洞處理,轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)中活荷載的不利影響,飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個(gè)參數(shù)具體含義的情況下,毫無(wú)依據(jù)的對(duì)參數(shù)進(jìn)行盲目的修改是結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中的一個(gè)大忌。在調(diào)整參數(shù)的過(guò)程中,要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍,具體的某一項(xiàng)參數(shù)大多具有較為嚴(yán)格的適用性,磚混結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),很可能不適用于框架結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),對(duì)高層結(jié)構(gòu)的適用性也未必能夠保證。對(duì)相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用也要注意這個(gè)問(wèn)題。不同的計(jì)算理論是具有其特定的假設(shè)條件的,軟件的編制默認(rèn)狀態(tài)下均符合這些特定條件,為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問(wèn)題,在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術(shù)條件,即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個(gè)問(wèn)題。缺乏對(duì)于軟件技術(shù)條件的深刻理解,就無(wú)法合理、正確的應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)。因過(guò)分信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果,而忽視結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致的嚴(yán)重錯(cuò)誤,近年來(lái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也屢見(jiàn)不鮮。相關(guān)領(lǐng)域工作者在必要的情況下要進(jìn)行手算復(fù)核,而不是迷信軟件的計(jì)算結(jié)果,這種情況對(duì)于帶轉(zhuǎn)換的構(gòu)件設(shè)計(jì)工作最為重要。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,建筑物計(jì)算分析的結(jié)果是為了確保在靜力荷載以及自然災(zāi)害造成的動(dòng)力荷載作用下具有較強(qiáng)的整體安全性。然而,僅僅依靠計(jì)算分析結(jié)果展開(kāi)的設(shè)計(jì),在實(shí)際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開(kāi)裂、破壞等現(xiàn)象的。針對(duì)不同的自然災(zāi)害,要進(jìn)行專門(mén)的防護(hù)性設(shè)計(jì)。以地震為例,可以根據(jù)工程抗震等級(jí)的要求指標(biāo),按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用必要的構(gòu)造措施。特別是針對(duì)計(jì)算性相對(duì)比較弱的結(jié)構(gòu)類型時(shí),多數(shù)的設(shè)計(jì)都要求通過(guò)構(gòu)造措施保證建筑的安全性。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況的高速發(fā)展,城市化的進(jìn)度正在逐漸加快,盡管房?jī)r(jià)商場(chǎng)非常猛烈,房地產(chǎn)市場(chǎng)的交易量依然與日俱增,對(duì)廣大人民百姓來(lái)說(shuō),購(gòu)置住房是生活中最重要的活動(dòng)之一,不少工薪階層將大半生的勞動(dòng)所得消耗在房產(chǎn)上。同時(shí),我國(guó)的內(nèi)陸地區(qū)地震頻發(fā),住房的質(zhì)量不但與廣大人民的切身利益息息相關(guān),還可能在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)直接影響到百姓的人身安全。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在很大程度上影響著建設(shè)工程的安全可靠、美觀實(shí)用、施工難度、工程造價(jià)等諸多品質(zhì),提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量自古以來(lái),都是結(jié)構(gòu)工程師最為關(guān)注的話題之一。同時(shí),項(xiàng)目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員水平上的差異等諸多因素都與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出圖質(zhì)量密切相關(guān)。為了盡可能避免設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯(cuò)、缺”,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的措施盡可能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。通過(guò)文章中的分析,概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中扮演了很重要的角色。除此之外,針對(duì)軟件計(jì)算參數(shù)、計(jì)算結(jié)果的荷載分析、數(shù)學(xué)建模工作的有效進(jìn)行,都是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好辦法。本文在此談了談自己的觀點(diǎn)和看法,可供同行參考。
參考文獻(xiàn):
[1] 馬玉剛. 淺談如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量[J]. 工程技術(shù),2010
[2] 張麗莉. 淺談提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施[J]. 建筑工程,2010
關(guān)鍵詞:建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);質(zhì)量控制;措施
中圖分類號(hào):TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況的高速發(fā)展,城市化的進(jìn)度正在逐漸加快,盡管房?jī)r(jià)商場(chǎng)非常猛烈,房地產(chǎn)市場(chǎng)的交易量依然與日俱增,對(duì)廣大人民百姓來(lái)說(shuō),購(gòu)置住房是生活中最重要的活動(dòng)之一,不少工薪階層將大半生的勞動(dòng)所得消耗在房產(chǎn)上。同時(shí),我國(guó)的內(nèi)陸地區(qū)地震頻發(fā),住房的質(zhì)量不但與廣大人民的切身利益息息相關(guān),還可能在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)直接影響到百姓的人身安全。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在很大程度上影響著建設(shè)工程的安全可靠、美觀實(shí)用、施工難度、工程造價(jià)等諸多品質(zhì),提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量自古以來(lái),都是結(jié)構(gòu)工程師最為關(guān)注的話題之一。同時(shí),項(xiàng)目的特殊要求、施工環(huán)境的變化以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員水平上的差異等諸多因素都與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出圖質(zhì)量密切相關(guān)。為了盡可能避免設(shè)計(jì)圖紙上出現(xiàn)“漏、碰、錯(cuò)、缺”,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)通過(guò)有效的措施盡可能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。通過(guò)文章中的分析,概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中扮演了很重要的角色。除此之外,針對(duì)軟件計(jì)算參數(shù)、計(jì)算結(jié)果的荷載分析、數(shù)學(xué)建模工作的有效進(jìn)行,都是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好辦法。本文在此談了談自己的觀點(diǎn)和看法,可供同行參考。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體程序是需要嚴(yán)格遵守的。建筑物的設(shè)計(jì)工作實(shí)際上存在諸多分支,這些分支具體涵蓋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。每個(gè)分支的具體設(shè)計(jì)過(guò)程都必須圍繞四個(gè)根本目標(biāo): 審美要求、功能要求、環(huán)保要求以及經(jīng)濟(jì)要求。建筑的結(jié)構(gòu)是建筑物發(fā)揮其使用功能的基本條件,因而,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中極為重要的組成部分之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)分為以下四個(gè)步驟: 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)構(gòu)件、繪制施工圖紙。建筑結(jié)構(gòu)的類型這一概念相對(duì)而言范圍廣、內(nèi)容豐富。根據(jù)不同建筑物在具體功能要求上的差異,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了諸多結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)的分類方法。從建筑物具體用途的角度,可以劃分為民用建筑與工業(yè)建筑。如果依據(jù)建筑物的層數(shù)來(lái)分類,則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結(jié)構(gòu)材料是有所區(qū)別的,從結(jié)構(gòu)類型的角度來(lái)分類,大體上有: 混合結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。此外,建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成方式也存在較大的區(qū)別,從這個(gè)角度,可以劃分為框筒結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)等。由此可見(jiàn),建筑結(jié)構(gòu)類型的劃分方法頗多,內(nèi)容也相對(duì)復(fù)雜。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)很重要的名詞: 概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)的具體含義指的是通過(guò)清晰、明確的概念結(jié)構(gòu),在不進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的情況下,根據(jù)分系統(tǒng)與整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、力學(xué)關(guān)系、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、震害以及工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的原始設(shè)計(jì)思想與基本設(shè)計(jì)原則,對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果做出合理、準(zhǔn)確的分析,同時(shí)將計(jì)算假設(shè)與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況間的差異也考慮在內(nèi),對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協(xié)調(diào)。
2 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要意義
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)占據(jù)極其重要的地位,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟通??梢詣澐譃槿? 前期選擇方案階段,中期結(jié)構(gòu)計(jì)算階段以及后期制繪施工圖階段。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的首要步驟就是概念設(shè)計(jì),以上三個(gè)步驟均與科學(xué)的概念指導(dǎo)不可分割。一名好的結(jié)構(gòu)工程師在每個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)的初始階段,也就是建筑設(shè)計(jì)方案確定階段,先按照自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ),在心里經(jīng)歷一段優(yōu)化過(guò)程,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)手段,能夠快速、合理地構(gòu)思,比較,抉擇每一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,并且協(xié)助建筑師擴(kuò)展或者實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)所需要的空間形式,想要的使用,構(gòu)筑和形象功能,且將其定為目標(biāo),同建筑師共同決定建筑的總體結(jié)構(gòu)方案,此外,還要確定整體結(jié)構(gòu)體系和分體結(jié)構(gòu)體系最佳的受力方案。得出來(lái)的方案一般具有清晰的概念和正確的定性,從而避免了后期不必要的運(yùn)算,經(jīng)濟(jì)可靠性能較好。另外,這種方法也可以作為判斷計(jì)算機(jī)的內(nèi)力分析所得到的數(shù)據(jù)可靠性的依據(jù)。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂和核心,概念設(shè)計(jì)統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,也顯示了設(shè)計(jì)工程師的理論和設(shè)計(jì)水平。通過(guò)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用,可以從全局上明確結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能,從而科學(xué)的判斷計(jì)算分析得到的結(jié)果并進(jìn)行合理的利用,確保了設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師的主體地位。
3 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的措施
建筑工程的一個(gè)特點(diǎn)就是受到地理因素的制約與影響,這個(gè)特點(diǎn)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的參數(shù)很可能具有一定的特殊性。簡(jiǎn)單舉例有: 基本雪壓、基本風(fēng)壓、場(chǎng)地土類別、地震烈度等鑄鍛參數(shù)的選取過(guò)程都要嚴(yán)格依照《全國(guó)基本雪壓分布圖》《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》以及工程地質(zhì)報(bào)告這三份材料進(jìn)行敲定,又如墻體圍護(hù)的主材在不同地區(qū)存在差異,工程師則需要根據(jù)實(shí)際選用的主材確定墻體荷載。在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)大量收集設(shè)計(jì)相關(guān)資料、深入研究設(shè)計(jì)規(guī)范,根據(jù)具體的工程類型、地域條件確定具體參數(shù),這樣的做法能夠在加強(qiáng)計(jì)算結(jié)果可靠性的同時(shí),避免參數(shù)不合理、參數(shù)錯(cuò)誤造成的返工、浪費(fèi)等現(xiàn)象。建模計(jì)算的前期處理是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要措施之一。對(duì)荷載的計(jì)算要保證準(zhǔn)確有效,估計(jì)、推測(cè)等無(wú)依據(jù)的做法是需要每個(gè)工程師盡可能避免的。建模的過(guò)程要嚴(yán)格按照科學(xué)的方法來(lái)給定輸入,樓梯洞口輸入處的局部開(kāi)洞處理,轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與懸挑構(gòu)件設(shè)計(jì)中活荷載的不利影響,飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個(gè)參數(shù)具體含義的情況下,毫無(wú)依據(jù)的對(duì)參數(shù)進(jìn)行盲目的修改是結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中的一個(gè)大忌。在調(diào)整參數(shù)的過(guò)程中,要格外注意不同參數(shù)的具體適用范圍,具體的某一項(xiàng)參數(shù)大多具有較為嚴(yán)格的適用性,磚混結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),很可能不適用于框架結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)下準(zhǔn)確的參數(shù),對(duì)高層結(jié)構(gòu)的適用性也未必能夠保證。對(duì)相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用也要注意這個(gè)問(wèn)題。不同的計(jì)算理論是具有其特定的假設(shè)條件的,軟件的編制默認(rèn)狀態(tài)下均符合這些特定條件,為了避免出現(xiàn)參數(shù)不匹配、不適用的問(wèn)題,在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術(shù)條件,即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個(gè)問(wèn)題。缺乏對(duì)于軟件技術(shù)條件的深刻理解,就無(wú)法合理、正確的應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)。因過(guò)分信任計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果,而忽視結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致的嚴(yán)重錯(cuò)誤,近年來(lái)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也屢見(jiàn)不鮮。相關(guān)領(lǐng)域工作者在必要的情況下要進(jìn)行手算復(fù)核,而不是迷信軟件的計(jì)算結(jié)果,這種情況對(duì)于帶轉(zhuǎn)換的構(gòu)件設(shè)計(jì)工作最為重要。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,建筑物計(jì)算分析的結(jié)果是為了確保在靜力荷載以及自然災(zāi)害造成的動(dòng)力荷載作用下具有較強(qiáng)的整體安全性。然而,僅僅依靠計(jì)算分析結(jié)果展開(kāi)的設(shè)計(jì),在實(shí)際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開(kāi)裂、破壞等現(xiàn)象的。針對(duì)不同的自然災(zāi)害,要進(jìn)行專門(mén)的防護(hù)性設(shè)計(jì)。以地震為例,可以根據(jù)工程抗震等級(jí)的要求指標(biāo),按照設(shè)計(jì)規(guī)范中的具體要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用必要的構(gòu)造措施。特別是針對(duì)計(jì)算性相對(duì)比較弱的結(jié)構(gòu)類型時(shí),多數(shù)的設(shè)計(jì)都要求通過(guò)構(gòu)造措施保證建筑的安全性。
參考文獻(xiàn):
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[2] 張麗莉.淺談提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施[J].建筑工程,2011,(02).
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 設(shè)計(jì);優(yōu)化
中圖分類號(hào):TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)
當(dāng)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候,不僅要對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的安全性可靠性以及其基本使用功能進(jìn)行必要的考慮外,設(shè)計(jì)還要盡可能的突出建筑的美感,這些便是結(jié)構(gòu)以及工程項(xiàng)目的最優(yōu)化的相關(guān)問(wèn)題。也就是說(shuō)利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)上的方法,對(duì)所有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的分析比較,得出最滿意的設(shè)計(jì)方案,以滿足預(yù)期的目標(biāo)。
從理論上對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行相關(guān)的分析可知,房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在實(shí)際應(yīng)用中具體的表現(xiàn)。房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)細(xì)部等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化設(shè)
計(jì)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候還必須考慮到相應(yīng)的布置、選型、造價(jià)以及受力等方面的問(wèn)題,然后根據(jù)工程的實(shí)際情況以及結(jié)合房屋建筑相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
為了適應(yīng)時(shí)展的要求,建筑的結(jié)構(gòu)形式必須不斷的進(jìn)行必要的創(chuàng)新。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō),要確保建筑結(jié)構(gòu)具有一定的安全保證,在此基本上考慮設(shè)計(jì)出新的結(jié)構(gòu)形式。
對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),我們要求盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結(jié)構(gòu)盡量對(duì)稱與規(guī)則,不過(guò)這些必須滿足設(shè)計(jì)師的基本設(shè)計(jì)意圖。還要要求在水平荷載作用下建筑物不會(huì)產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須在滿足建筑相應(yīng)的功能條件下,在豎直方向布置盡量讓豎直方向的相應(yīng)的承重構(gòu)件上下貫通。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析上的難度以及經(jīng)濟(jì)性,我們應(yīng)該盡量避免使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。對(duì)豎直方向的剛度也有著相應(yīng)的要求,要求剛度的變化必須是漸變的而不是突變的,否則在剛度突變的地方會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中,這不利于建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動(dòng)力載荷作用。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義
對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的優(yōu)化,在對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義重大,不僅能夠滿足了建筑的實(shí)用與美觀,而且還可以有效地對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行控制。對(duì)于建筑商來(lái)說(shuō),其當(dāng)然希望用最少的投資,而獲得最大的收益,然而又必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、可靠性以及安全性做出保證,這必然要求對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較我們可以發(fā)現(xiàn):運(yùn)用設(shè)計(jì)優(yōu)化的技術(shù)能夠降低建筑的工程造價(jià)(6 ~ 35%)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)能夠使得建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的每個(gè)單元都得到最佳的協(xié)調(diào),并可以對(duì)材料的性能進(jìn)行最合理的利用。這樣不僅能夠保證相關(guān)規(guī)定的安全系數(shù),還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的步驟
3.1建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型
在我們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)候,可以分成三步進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。下面將對(duì)每一步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹:
3.1.1要對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理的選擇
通常在對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行選擇時(shí),我們把對(duì)建筑結(jié)構(gòu)影響的主要參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)(損失的期望C2和結(jié)構(gòu)的造價(jià)C1)和約束控制相關(guān)參數(shù)(結(jié)構(gòu)的可靠度PS)等;然而還有一些影響不是太大,其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求就能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求的一些參數(shù),我們可以用預(yù)定參數(shù)來(lái)表示,這樣能夠使得我們的設(shè)計(jì)量、計(jì)算量以及編制程序的工作量均大大減小。
3.1.2對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候,我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù),使得工程造價(jià)最少。
3.1.3對(duì)約束條件進(jìn)行確定
對(duì)于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化來(lái)說(shuō),必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度,來(lái)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的確定,設(shè)計(jì)優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,我們必須對(duì)目標(biāo)約束條件與實(shí)際的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的比較與分析,再確保每個(gè)約束條件都必須滿足相關(guān)要求,以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)。
3.2對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方案進(jìn)行設(shè)定
根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有多約束且非線性的優(yōu)化問(wèn)題以及復(fù)雜的多變量,在進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算中,一般把有約束的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換成無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題的求解。常用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法有拉氏乘子法、復(fù)合形法、Powell法等。
3.3進(jìn)行程序的相關(guān)設(shè)計(jì)
根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本模型以及所使用的優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算方法,可以編寫(xiě)一個(gè)具有運(yùn)算速度快以及功能齊全的綜合應(yīng)用程序。
3.4結(jié)果分析
我們必須對(duì)相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的分析比較,然后選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過(guò)程中,我們考慮問(wèn)題必須全面,并且要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行多角度的考慮。這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中尤其重要,合理的選擇設(shè)計(jì)方案,不僅能夠確保結(jié)構(gòu)的美觀、安全性、合理性以及實(shí)用性,還能夠?qū)κ┕ぶ械馁Y金的投入有著重大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約,而忽略技術(shù)上的相關(guān)要求,是不正確的;同樣只考慮技術(shù)上的要求,而不考慮經(jīng)濟(jì)的要求,也是不合理的。我們必須對(duì)兩者進(jìn)行合理的配置,才能達(dá)到相關(guān)要求。
4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
對(duì)于項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)、整體設(shè)計(jì)、舊房改造以及抗震設(shè)計(jì)方面均能夠采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。下面對(duì)實(shí)踐應(yīng)用中的問(wèn)題進(jìn)行必要的說(shuō)明:
4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)注意前期參與
前期方案直接會(huì)影響到工程的造價(jià),然而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)忽略了這一點(diǎn),所以我們應(yīng)該注意。前期參與能夠讓我選擇合理的結(jié)構(gòu)形式以及合理的設(shè)計(jì)方案。
4.2概念設(shè)計(jì)結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在沒(méi)有具體數(shù)值量化的情況下,我們可以使用概念設(shè)計(jì)。例如,對(duì)地震的烈度進(jìn)行設(shè)防時(shí),由于它存在這不確定的因素,所以我們無(wú)法找到與實(shí)際相符合的計(jì)算式,所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候我們可以使用概念設(shè)計(jì)的方法,把相應(yīng)的數(shù)值作為參考與輔助相關(guān)的依據(jù)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中,相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須合理并靈活的使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法,從而達(dá)到最佳的效果。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須對(duì)細(xì)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化,例如,在現(xiàn)澆的混凝土異形的板料,其拐彎處容易開(kāi)裂,我們可以簡(jiǎn)化成矩形板,然后再合理的選擇鋼筋,在滿足其結(jié)構(gòu)的基本要求條件下,達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。
4.3下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化
在地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中,我們必須選取合適的方案,如可以根據(jù)工地的地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的樁基類型,并盡量減少相應(yīng)的工程造價(jià)。并根據(jù)樁端的持力層的厚度合理的選擇灌注樁的樁長(zhǎng)度,通過(guò)對(duì)多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的分析比較,然后選取最佳的設(shè)計(jì)方案。