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關(guān)鍵詞:農(nóng)用機(jī)械;外觀造型;設(shè)計(jì)
在以往的農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,人們通常只是考慮產(chǎn)品的實(shí)際性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此,對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的外觀造型設(shè)計(jì)及人機(jī)交互性設(shè)計(jì)不足。傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品容易給人一種體型笨重及結(jié)構(gòu)做工粗糙的感覺。隨著科學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步,現(xiàn)代生產(chǎn)中人們除了注重其實(shí)用性外,更加注重農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的外觀造型美。故本文將以此為契機(jī),重點(diǎn)對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)用機(jī)械外觀造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述,以此不斷提升農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能及設(shè)計(jì)美感。
1 農(nóng)用機(jī)械外觀造型設(shè)計(jì)原則分析
通常而言,農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)過(guò)程遵循的基本設(shè)計(jì)原則是“經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及美觀”。[1]首先,從實(shí)用層面而言,作為農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品在外觀造型設(shè)計(jì)時(shí),首先需考慮的因素就是其實(shí)用性。只有其具備完善的使用功能,才能為用戶提供服務(wù)。而其實(shí)用的充分發(fā)揮,必須以農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的可操控性及可維護(hù)性和運(yùn)行可靠性、高質(zhì)量為前提,同時(shí)應(yīng)保證其具有標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特征和系列化及通用化設(shè)計(jì)的原則。但是,對(duì)于不同類型的農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品而言,其具體使用功能不同,其在外觀結(jié)構(gòu)造型總體設(shè)計(jì)過(guò)程中也具有不同的原則和特點(diǎn)。比如,北方及南方、濕地與旱地的農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)就存在一定差異。而經(jīng)濟(jì)性是指在對(duì)農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)造型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該注重優(yōu)化設(shè)計(jì)流程,以此降低設(shè)計(jì)成本,實(shí)現(xiàn)農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)。同時(shí),遵循經(jīng)濟(jì)性原則,能夠保證對(duì)農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品操作進(jìn)行自動(dòng)化管理。美觀性是現(xiàn)代農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)都要遵循的原則,在滿足其基本農(nóng)用功能要求的基礎(chǔ)上,必須保證現(xiàn)代農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品外觀造型美觀及大方,從而實(shí)現(xiàn)“人機(jī)合一”,以便更好地展開“人機(jī)交互”。[2]
2 農(nóng)用機(jī)械外觀造型設(shè)計(jì)內(nèi)容分析
2.1 農(nóng)用機(jī)械外觀造型設(shè)計(jì)中基本設(shè)計(jì)元素的應(yīng)用
首先,在農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)過(guò)程中,最常采用的設(shè)計(jì)元素就是“點(diǎn)、線、面”元素。由于單個(gè)小點(diǎn)容易吸引人們的眼球,因此通過(guò)應(yīng)用這一最小的設(shè)計(jì)單位元素,能夠突出農(nóng)機(jī)產(chǎn)品某個(gè)外觀部位的重要特征。在對(duì)農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)造型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可通過(guò)“點(diǎn)的線化”以及“點(diǎn)的面化”,形成一個(gè)與農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)背景相脫離的虛面。通過(guò)采用這一設(shè)計(jì)思路,在對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品控制面板中的開關(guān)及相關(guān)按鈕和篩孔、散熱板等相關(guān)零部件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員就可通過(guò)不同點(diǎn)之間的集合與分散變換,從而形成富有獨(dú)特造型的結(jié)構(gòu)部件。
其次,在對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)造型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),“線”也是非常重要的設(shè)計(jì)元素。除了“點(diǎn)與點(diǎn)”之間的變化之外,還應(yīng)通過(guò)不同輪廓線及“面與面”之間的轉(zhuǎn)折關(guān)系變換,從而使農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的外觀造型結(jié)構(gòu)富有線性變化特征。通常而言,“線性關(guān)系”分為直線與曲線,而直線的應(yīng)用能夠使農(nóng)機(jī)產(chǎn)品凸顯“有力、剛毅”等特征;水平及斜線的應(yīng)用,會(huì)給人一種“相對(duì)穩(wěn)重”及“平靜”的感覺;垂直面的應(yīng)用,則會(huì)給人一種“冷酷”及“沉重”和“運(yùn)動(dòng)”的特征。但是,斜線還具有“柔和感”,采用這種造型設(shè)計(jì)方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),會(huì)使農(nóng)機(jī)產(chǎn)品凸顯“軟弱無(wú)力”之感。因此,在一般的農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了使其外觀造型更加“沉穩(wěn)”及“堅(jiān)固”,設(shè)計(jì)師應(yīng)通過(guò)“曲線與直線的相互變換”,使農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品整個(gè)外觀造型結(jié)構(gòu)給人一種“靜中有動(dòng)”及“動(dòng)中有靜”和“富于協(xié)調(diào)變化”[3]的特點(diǎn)。
除此之外,在對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行造型設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)注重“面的優(yōu)化”設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)材料紋理及厚度和透明度、光澤等處理,從而使整個(gè)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的外形給人不同的觸感及質(zhì)感;也可通過(guò)顏色光澤的不同變化,使農(nóng)機(jī)產(chǎn)品外觀造型結(jié)構(gòu)突顯“輕盈”以及“笨重”和“柔軟”甚至“穩(wěn)固”等不同功能特征。比如,在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品外觀造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可采用聚氯乙烯及聚丙烯等,為了使農(nóng)機(jī)產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)具有一定的可塑性與圓潤(rùn)、細(xì)膩性及韌性,應(yīng)盡量采用氧化及拋光和噴砂等技術(shù)手段進(jìn)行合理處理,同時(shí)采用合金鋁材進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),會(huì)給人一種“柔和”及“高雅”和“精致”感。但是,農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在整體結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)時(shí),為了給人一種“大氣奔放”的感覺,所有材質(zhì)必須統(tǒng)一,且為了突出“藝術(shù)美感”,還應(yīng)采用“大平面結(jié)構(gòu)”進(jìn)行設(shè)計(jì),以此突出農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的流暢及平整感。
2.2 農(nóng)用機(jī)械外觀造型設(shè)計(jì)中“虛實(shí)”設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用分析
“虛實(shí)相結(jié)合”的設(shè)計(jì)方法也是農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常采用的一種設(shè)計(jì)優(yōu)化方式。比如,農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通透(虛)部分,會(huì)給人一種輕巧、便捷之感,如農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品帶玻璃門窗的駕駛室等;而農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)厚實(shí)及封閉(實(shí))的部分,會(huì)給人一種厚重之感。故在對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行外觀造型總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)通過(guò)“虛實(shí)相結(jié)合”的方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以免給人一種頭重腳輕及上下無(wú)層次性的感覺;比如,下列重型農(nóng)用拖拉機(jī)產(chǎn)品外觀造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)上部玻璃門窗的駕駛室采用“虛”的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),而下部厚重及黑色輪胎和機(jī)械底盤采用“虛”的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),以此使整個(gè)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品外觀造型錯(cuò)落有致,穩(wěn)重而不失靈巧。
2.3 農(nóng)用機(jī)械外觀造型設(shè)計(jì)中“人機(jī)工程學(xué)原理”的應(yīng)用分析
為了突出農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)美學(xué)特征,在對(duì)其外觀造型進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí),應(yīng)更加注重“形體組合與分隔”。通過(guò)將農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的不同幾何形體結(jié)構(gòu)采用“拼合”或者“堆砌”的方式進(jìn)行優(yōu)化組合,并按照一定的設(shè)計(jì)比例,對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的面積和體積進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,從而使產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)與其實(shí)際功能更加協(xié)調(diào)。比如,現(xiàn)代農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品都朝著智能化及自動(dòng)化方向發(fā)展,故在造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)行合理的“人機(jī)交互”,如在儀表盤設(shè)計(jì)中,通過(guò)半圓及垂直和水平、開窗形、半圓形等不同結(jié)構(gòu)構(gòu)造方式,適當(dāng)縮小人的視野范圍;另外,在方向盤及手柄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注重人性化設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)“人機(jī)交互”,便于用戶對(duì)農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行良好操控;對(duì)于稻麥脫粒機(jī)及聯(lián)合收割機(jī)和拖拉機(jī)等農(nóng)用機(jī)械的離合器外觀造型設(shè)計(jì),應(yīng)考慮操作的用力程度,大腿與小腿間的間距應(yīng)設(shè)置為120°為宜。在外觀色彩設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品具有良好的辨識(shí)度,通過(guò)色彩調(diào)和及色彩對(duì)比,給人呈現(xiàn)一種“天人合一”的設(shè)計(jì)效果。
3 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)用機(jī)械造型設(shè)計(jì)應(yīng)朝著多樣化及特色化和美觀化方向發(fā)展。因此,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵循基本的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則,在凸顯實(shí)用性與安全性和穩(wěn)定性的前提下,不斷通過(guò)多種設(shè)計(jì)優(yōu)化方式,從結(jié)構(gòu)外觀及顏色設(shè)計(jì)和人機(jī)交互方面,對(duì)其相關(guān)功能進(jìn)行人性化設(shè)計(jì),以此不斷提高現(xiàn)代農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。
參考文獻(xiàn):
[1] 李久熙,張建偉,王春山.農(nóng)機(jī)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2013,34(03):125-126+135.
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【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);概念設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)構(gòu)造;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)計(jì)算
1、混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)
混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是將對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的想法和意圖初步進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程,主要是對(duì)混凝土性能、構(gòu)件強(qiáng)弱、連接結(jié)構(gòu)構(gòu)造和混凝土結(jié)構(gòu)體系等關(guān)鍵參數(shù)做以仔細(xì)試驗(yàn)和檢驗(yàn),由于這一過(guò)程的重點(diǎn)在于定性和可行性方面的檢驗(yàn),因此被成為概念設(shè)計(jì)?;炷两Y(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)要點(diǎn)應(yīng)該關(guān)注:第一,要確?;炷两Y(jié)構(gòu)應(yīng)力集中,混凝土結(jié)構(gòu)的重量、剛度和承載力應(yīng)呈現(xiàn)均勻、連續(xù)性的分布,特別應(yīng)該保證在水平面和垂直面的力學(xué)穩(wěn)定性。第二,要注意混凝土結(jié)構(gòu)的整體性,同一結(jié)構(gòu)的混凝土單元應(yīng)該牢固連接。第三,做到混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)柱弱梁,概念設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將柱結(jié)構(gòu)的尺寸盡量擴(kuò)大,確保線剛度比值大于1。第四,做到強(qiáng)剪弱彎,混凝土結(jié)構(gòu)要提高延展性和穩(wěn)定性,需要加大混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎性能,提高其抗剪能力,因此在設(shè)計(jì)工作中應(yīng)該采用強(qiáng)剪弱彎的策略,確保剪切性的提高。第五,提高混凝土結(jié)構(gòu)抗脆性破壞的能力,對(duì)于鋼筋錨固滑塊、混凝土壓碎和混凝土剪切破壞等問(wèn)題應(yīng)該采用提高結(jié)構(gòu)橫截面和支撐面等措施進(jìn)行防護(hù)。第六,減少混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋使用,在結(jié)構(gòu)應(yīng)力比較大的區(qū)域如果其抗震性能和承載能力已經(jīng)符合要求,就應(yīng)該避免鋼筋的盲目增加,這會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)重量帶來(lái)無(wú)謂的提升,也會(huì)對(duì)建筑造價(jià)帶來(lái)極大的浪費(fèi)。
2、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造的要點(diǎn)
混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造過(guò)程是混凝土概念設(shè)計(jì)的計(jì)算步驟和具體化。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造環(huán)節(jié)中主要是力學(xué)計(jì)算,達(dá)到驗(yàn)證構(gòu)件承載力及變形的目的,此外,通過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)體系計(jì)算,確定混凝土構(gòu)造和合理性和傳力的明確性?;炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)造的原則為:盡量縮短混凝土結(jié)構(gòu)傳力的距離、提高混凝土結(jié)構(gòu)工作的效能,降低混凝土結(jié)構(gòu)的材料耗費(fèi)。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)該重點(diǎn)做好如下工作:第一,對(duì)于混凝土大跨度的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該注意樓梯間處框架柱的連接構(gòu)造,一般將柱體設(shè)計(jì)為短柱,加密柱體箍筋的密度,且做到于樓梯平臺(tái)梁項(xiàng)鏈。第二,對(duì)與混凝土框架結(jié)構(gòu)的外立面有帶形窗設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該采用連續(xù)的窗過(guò)梁設(shè)計(jì),將外框架柱設(shè)計(jì)短柱形式,加強(qiáng)混凝土構(gòu)造的性能。第三,當(dāng)混凝土框架結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí),應(yīng)該采用后澆帶處理技術(shù),避免有害裂縫的產(chǎn)生。第四,混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶構(gòu)造部位應(yīng)該加強(qiáng)處理設(shè)計(jì)。
3、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
3.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
首先,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持科學(xué)設(shè)計(jì)原則,要在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中無(wú)時(shí)無(wú)刻不體現(xiàn)科學(xué)性。其次,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持節(jié)約原則,對(duì)于已經(jīng)達(dá)到強(qiáng)度和能力的部位,盡量少用或不用加強(qiáng)措施。最后,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持實(shí)事求是原則,應(yīng)該尊重施工實(shí)際、原材料實(shí)際,以切實(shí)有效的設(shè)計(jì)保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能和強(qiáng)度。
3.2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工相一致
混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足實(shí)際的施工工藝,當(dāng)出現(xiàn)施工工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生矛盾時(shí)應(yīng)該更改設(shè)計(jì),采用便宜的措施進(jìn)行處理,因此在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案階段應(yīng)該多做與實(shí)際施工和施工工藝的協(xié)調(diào)工作,減少不必要的矛盾和麻煩。
3.3混凝土結(jié)構(gòu)荷載要設(shè)計(jì)精確
混凝土結(jié)構(gòu)荷載包括:混凝土結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備荷載和設(shè)計(jì)載荷,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還要對(duì)風(fēng)、雨、雪、地震力、溫度應(yīng)力等活性荷載有估算,使混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算中不要漏掉各種可能性的荷載,制止可能出現(xiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)安全隱患。
4、混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算的要點(diǎn)
4.1混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的處理技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的計(jì)算中應(yīng)該確保簡(jiǎn)圖選取的科學(xué)性,以保證混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性?;A(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi),作為基礎(chǔ)的一部分,此時(shí)結(jié)構(gòu)的底層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度?;A(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載,構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)基礎(chǔ)埋深過(guò)大時(shí),為了減少底層的計(jì)算高度和底層的位移,設(shè)計(jì)者往往在±0.000以下的某個(gè)適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時(shí),基礎(chǔ)拉梁應(yīng)作為一層輸入,底層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至基礎(chǔ)拉梁頂面的高度,二層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無(wú)樓板,應(yīng)開洞處理,并采用總剛分析方法進(jìn)行計(jì)算?;A(chǔ)拉梁截面及配筋按實(shí)際計(jì)算結(jié)果采用。
4.2混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的確定
首先,科學(xué)選擇地震加速度值,在混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分,選取正確的設(shè)計(jì)基本地震加速度值,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次,混凝土結(jié)構(gòu)填充墻的計(jì)算周期和計(jì)算強(qiáng)度應(yīng)該有效調(diào)整,確?;炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0.7~0.9。其三,當(dāng)利用SATWE或TAT設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)算時(shí),應(yīng)該將梁剛度放大,中梁取2.0、邊梁取1.5,以便提高梁體的穩(wěn)定性。最后,多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁設(shè)計(jì)中,應(yīng)該適當(dāng)放大彎矩系數(shù),并進(jìn)行活荷載的布置計(jì)算,以便利于多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
4.3復(fù)核混凝土獨(dú)立梁箍筋的計(jì)算結(jié)果
通常使用的SATWE軟件缺乏獨(dú)立梁這一情況的設(shè)計(jì),都按公式進(jìn)行計(jì)算,有時(shí)會(huì)造成計(jì)算結(jié)果偏小,設(shè)計(jì)中若遇到有獨(dú)立梁存在的情況,應(yīng)對(duì)梁箍筋的計(jì)算結(jié)果必須進(jìn)行手算復(fù)核來(lái)確保穩(wěn)定。
4.4混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪的驗(yàn)算
大跨度、大空間、大荷載的核心區(qū)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)抗剪演算,應(yīng)遵循“強(qiáng)柱弱梁更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的原則,一二級(jí)抗震等級(jí)的節(jié)點(diǎn)還應(yīng)進(jìn)行受剪承載力計(jì)算。由于梁柱中心線重合較難,柱截面比較大,對(duì)柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的構(gòu)造和受力都有較大的不利影響,這就更需要抗剪驗(yàn)算進(jìn)行檢驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu);基本原理;重要原則;設(shè)計(jì)方法
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
無(wú)論是民用建筑還是工業(yè)建筑,框架設(shè)計(jì)都是建筑建設(shè)的重要組成部分,它不僅影響著整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,還影響著建筑落成后的安全和維護(hù)問(wèn)題。作為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員,創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思維和一定的專業(yè)水平是必需的,認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度更是必不可少。在平時(shí)的工作實(shí)踐中要嚴(yán)格要求自己按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),以保證建筑的質(zhì)量與安全,進(jìn)而保證人們的財(cái)產(chǎn)和人身安全,推動(dòng)建筑業(yè)更好更快地發(fā)展。
1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理
在建筑結(jié)構(gòu)中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理主要包括兩個(gè)方面:一是建筑結(jié)構(gòu)的荷載,二是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。
1.1 建筑結(jié)構(gòu)的荷載
荷載:施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,稱之為直接荷載;引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形,稱之為間接荷載。荷載效應(yīng):由作用引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反映。結(jié)構(gòu)抗力:結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受效應(yīng)的能力。
1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法
為了保證框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、耐久性與實(shí)用性,必須對(duì)其極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。同時(shí),這也是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。安全性:滿足特定的與建筑物功能相適應(yīng)的承載力極限狀態(tài);耐久性:保證結(jié)構(gòu)的承載力的持續(xù)時(shí)間與環(huán)境使用度;實(shí)用性:保證結(jié)構(gòu)在正常使用中時(shí)具有良好的工作性能。
2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析
為了保證框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,一般使用的都是一種結(jié)構(gòu)型式,框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)體系,我們不應(yīng)使用磚墻承重因?yàn)樗鼘儆趧傂越Y(jié)構(gòu)。不同的建筑,其要求也會(huì)有所區(qū)別,有些建筑將框架梁進(jìn)行外挑,同時(shí)能夠在框架梁下設(shè)置相應(yīng)的鋼筋混凝土柱。有的計(jì)算人員由于對(duì)柱的受力概念不清楚,經(jīng)常會(huì)把這樣的柱認(rèn)為是構(gòu)造柱,并把配筋視為構(gòu)造配筋,這樣只會(huì)為建筑埋下安全隱患。為避免這些安全隱患的存在,在實(shí)際建筑中,由于鋼筋混凝柱是偏心受壓構(gòu)件,在與梁端交接的地方與框架梁和柱節(jié)點(diǎn)非常相似,因此,在建筑過(guò)程中應(yīng)該全面考慮懸臂梁梁端的調(diào)節(jié)變形方面的問(wèn)題。
3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要原則
3.1 剛?cè)岵?jì)原則
框架結(jié)構(gòu)太過(guò)剛性,則制約了靈活性而影響了變形能力;框架結(jié)構(gòu)太過(guò)柔和,則不能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,容易造成傾覆和滑移問(wèn)題。可見,一個(gè)合理的建筑物結(jié)構(gòu)應(yīng)該剛?cè)岵?jì),二者相輔相成。那么“鋼”和“柔”應(yīng)該到什么程度,二者最佳的結(jié)合狀態(tài)應(yīng)該如何掌握?成為困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者和專家們的主要問(wèn)題。盡管我國(guó)相關(guān)部門對(duì)此制定了一些規(guī)范要求,但是仍不能給出精確答案。所以,在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)者們應(yīng)該充分了解施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,收集各種設(shè)計(jì)材料,結(jié)合自身多年來(lái)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),盡可能選擇一個(gè)合理的梁柱截面以及合理的連接方式。
3.2 多道防線原則
無(wú)論任何建筑結(jié)構(gòu)的框架設(shè)計(jì)都需要具備完善的安全防護(hù)體系,尤其對(duì)于多層建筑和高層建筑來(lái)講。這些建筑物往往需要設(shè)置很多層的框架結(jié)構(gòu),更需要層層設(shè)防,做好安全防御功能。當(dāng)?shù)卣鸬绕茐男宰匀粸?zāi)害來(lái)臨時(shí),所有抵抗力結(jié)構(gòu)能夠通力合作,以達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”,最大程度地減低損失。雖然框架結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn),可還是存在一定的缺點(diǎn)。由于在框架結(jié)構(gòu)中,鋼筋和水泥用量較多、構(gòu)件總量多、工序多、接頭多等,一旦發(fā)生地震,很容易產(chǎn)生水平位移等破壞性影響。甲、乙類建筑按規(guī)定提高一度確定其抗震等級(jí),如其高度超過(guò)對(duì)應(yīng)的房屋最大適用高度,則應(yīng)采取比相應(yīng)抗震等級(jí)更有效的抗震構(gòu)造措施。這些因素,決定了框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循多道設(shè)防的原則。
3.3 抓大放小原則
所謂的抓大放小,通俗說(shuō)就是取大舍小。在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)的時(shí)候,分清楚梁和柱的主次地位,合理地設(shè)計(jì)梁和柱的強(qiáng)度。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來(lái)講,事實(shí)上并不存在絕對(duì)安全的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),只是盡量保證建筑物結(jié)構(gòu)具有最大程度的安全體系。在框架結(jié)構(gòu)中,梁倒了,柱不一定倒,柱倒了,梁也會(huì)跟著倒。可見,柱相對(duì)于梁而言,其強(qiáng)度較大。因此,設(shè)計(jì)者在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可以有意地相對(duì)提高柱的強(qiáng)度,保證建筑結(jié)構(gòu)的抵抗外力能力。為什么不能將梁和柱都設(shè)計(jì)成一樣的強(qiáng)度呢?因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì),一旦遇到巨大破壞性災(zāi)害,梁和柱有可能一同倒塌,造成的損失是巨大的。例如,在地震發(fā)生的一瞬間,建筑物的梁和柱一起倒塌,人們逃生的時(shí)間就會(huì)相對(duì)減少;假如梁先倒了,而柱沒(méi)倒,就可以留給人們更多的逃生時(shí)間。因此,在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.4 打通關(guān)節(jié)原則
在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,打通關(guān)節(jié)就是使力量在構(gòu)件與構(gòu)件的接觸位置能夠暢通無(wú)阻地運(yùn)行,形成理想中框架結(jié)構(gòu)體系,從而完成剛?cè)嵯酀?jì)、多道防線和抓大放小設(shè)計(jì)概念中的戰(zhàn)略思想。除此之外,打通關(guān)節(jié)還有另外一個(gè)目的,就是保持建筑結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),或相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。
4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法
在建筑結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)方法主要研究的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各種不確定性因素問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)安全可靠與經(jīng)濟(jì)適用之間的平衡。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,就是能夠有效實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,是按結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到某種預(yù)定功能要求的極限狀態(tài)為原則的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。分為半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。
功能函數(shù):Z=R-S=g(X1,X2,X3 Xn)
結(jié)構(gòu)分析:Z=R-S>0,表示結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài);
Z=R-S
Z=R-S=0,表示處于極限狀態(tài),因而,此方程式是極限狀態(tài)方程。
5 結(jié)語(yǔ)
在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,框架結(jié)構(gòu)是保證建筑物結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。我們必須要重視建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,使其更加科學(xué)合理。另外在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們還要結(jié)合實(shí)際,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié),結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù),進(jìn)行更好的設(shè)計(jì),提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性,建設(shè)出更好的工程項(xiàng)目,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更好的貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量管理
在建筑工程領(lǐng)域中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),它不同于其它專業(yè)設(shè)計(jì),它的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響著工程周期、成本節(jié)約,可以說(shuō)是一個(gè)工程中重要的生命線。對(duì)業(yè)主而言,在同行業(yè)中是視時(shí)間和成本為金錢的,有效地縮短工程周期和節(jié)約成本就意味著在市場(chǎng)中能取得先機(jī),立于不敗之地,獲取更大的效益,業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)單位的要求就是如此。可以說(shuō)能做到業(yè)主滿意、以業(yè)主為服務(wù)中心就會(huì)增強(qiáng)設(shè)計(jì)單位的同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理的理念
質(zhì)量是產(chǎn)品的生命,沒(méi)有好的質(zhì)量,產(chǎn)品就沒(méi)有市場(chǎng),只有高質(zhì)量的產(chǎn)品,在市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力,建筑設(shè)計(jì)也是同樣如此。只有在建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理上做文章,才能產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑設(shè)計(jì)成品。建筑設(shè)計(jì),在某種意義上講可等同于建筑產(chǎn)品,它是藝術(shù)創(chuàng)作與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合體。它不能用工業(yè)化、工廠化、程序化的過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn),對(duì)于不同使用功能、性質(zhì)的建筑從內(nèi)容到外表形態(tài)是不同的。建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣,確切地說(shuō)是一個(gè)目標(biāo)范圍的界定,建筑規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)是建筑設(shè)計(jì)合格的下限。建筑設(shè)計(jì)精品是在設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)化取舍,完善完美。因此,設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理是十分值得重視的。
建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理,就在于強(qiáng)化、強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)的“全過(guò)程管理”,這是動(dòng)態(tài)管理。它也打破了過(guò)去靜止的簡(jiǎn)單化的“結(jié)果管理”淘汰制。從而避免浪費(fèi)時(shí)間和造成直接經(jīng)濟(jì)損失。建筑設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程要自始至終,由部分到整體、由管理點(diǎn)到強(qiáng)化點(diǎn),由方案到施工圖,這些工作都要進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動(dòng)、極具挑戰(zhàn)性的動(dòng)態(tài)管理。
2 設(shè)計(jì)前期質(zhì)量管理
2.1 根據(jù)業(yè)主要求設(shè)計(jì)單位組建設(shè)計(jì)項(xiàng)目組,安排結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各階段的設(shè)計(jì)人員、校對(duì)人員、專業(yè)負(fù)責(zé)人、審核人員并安排相應(yīng)的完成時(shí)間,形成設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表。
2.2 在簽定設(shè)計(jì)合同時(shí)由設(shè)計(jì)人員了解業(yè)主對(duì)該項(xiàng)目的明確要求和隱含要求,向業(yè)主指定的業(yè)主代表收集設(shè)計(jì)資料,包括委托書、立項(xiàng)文件、地質(zhì)勘察報(bào)告、環(huán)評(píng)報(bào)告、規(guī)劃總平等等,同時(shí)對(duì)提供的資料要由業(yè)主代表簽字確認(rèn)。
2.3 針對(duì)建筑工程的不同類型,由專業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)設(shè)計(jì)和校對(duì)人員進(jìn)行事先指導(dǎo),形成事先指導(dǎo)表。同時(shí)專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)起草本設(shè)計(jì)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一措施,經(jīng)結(jié)構(gòu)總工程師批準(zhǔn)后,結(jié)構(gòu)人員保證人手一份使用。設(shè)計(jì)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一措施可按以下選擇a.工程地質(zhì)勘察要求,b.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn),c.工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一措施,d.多層(磚混、框架等)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一措施,e.高層(框架、框架剪力墻,剪力墻等)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一措施等。
3 設(shè)計(jì)過(guò)程質(zhì)量管理
3.1 在方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一措施,如有異議應(yīng)及時(shí)向?qū)I(yè)負(fù)責(zé)人提出,由專業(yè)負(fù)責(zé)人和總工程師確定最終標(biāo)準(zhǔn),而不能一意孤行,違反全面質(zhì)量管理,影響設(shè)計(jì)進(jìn)度。
3.2 建筑各專業(yè)在各階段設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)互提設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料,形成配合資料互提單表,以此表來(lái)約束各專業(yè)人員的設(shè)計(jì)責(zé)任行為。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)做到主動(dòng)與建筑各專業(yè)溝通,做到設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)、不遺漏。
3.3 在初步設(shè)計(jì)結(jié)束后施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中可根據(jù)工作情況,由各級(jí)負(fù)責(zé)人進(jìn)行設(shè)計(jì)中間工作檢查,形成中間檢查表。各級(jí)負(fù)責(zé)人應(yīng)做到主動(dòng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決問(wèn)題,以免設(shè)計(jì)校對(duì)、審核時(shí)改動(dòng)過(guò)大,影響設(shè)計(jì)進(jìn)度。
3.4 設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)進(jìn)度,如遇特殊情況不能在安排時(shí)間內(nèi)完成,應(yīng)及時(shí)把情況向?qū)I(yè)負(fù)責(zé)人說(shuō)明,由專業(yè)負(fù)責(zé)人另行安排設(shè)計(jì)人員協(xié)助工作,保證工作按時(shí)完成。在各階段設(shè)計(jì)結(jié)束后進(jìn)行設(shè)計(jì)校對(duì)、審核,并形成校對(duì)記錄表、審核記錄表。對(duì)校對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員可以有自己的思路原則,說(shuō)明理由經(jīng)總工程師審核確認(rèn)后,可以不修改,否則都應(yīng)進(jìn)行修改,而不能弄虛作假不修改。
3.5 最后設(shè)計(jì)圖紙要進(jìn)行圖紙會(huì)簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設(shè)計(jì)電子文件等工作,屬于設(shè)計(jì)人員完成的要及時(shí)履行責(zé)任完成,不要影響下一步全面質(zhì)量管理工作的進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照本設(shè)計(jì)單位結(jié)構(gòu)專業(yè)計(jì)算書的要求完成本專業(yè)計(jì)算書。
4 設(shè)計(jì)后期質(zhì)量管理
4.1 根據(jù)建筑設(shè)計(jì)審圖中心提出的意見及時(shí)進(jìn)行修改,設(shè)計(jì)人員如遇不理解之處,要主動(dòng)早與審圖人員溝通修改,并按審圖中心的要求提供修改后的設(shè)計(jì)文件,爭(zhēng)取早日通過(guò),交付業(yè)主使用。
4.2 按照業(yè)主的要求進(jìn)行技術(shù)交底,形成工程設(shè)計(jì)會(huì)審記錄表,做好業(yè)主與施工單位的溝通橋梁作用。
4.3 對(duì)施工過(guò)程中提出的問(wèn)題如果涉及設(shè)計(jì)變更,要及時(shí)做好設(shè)計(jì)變更,按照本設(shè)計(jì)單位的相關(guān)要求處理后形成設(shè)計(jì)變更通知書表交付施工單位使用。施工過(guò)程中出現(xiàn)的一般問(wèn)題要及時(shí)處理,不拖沓,形成現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)記錄表。
4.4 在施工過(guò)程各部位驗(yàn)收中,設(shè)計(jì)人員要虛心向業(yè)主和施工單位收集設(shè)計(jì)質(zhì)量信息反饋,并且從中要吸取教訓(xùn),形成質(zhì)量信息反饋單表。
4.5 主體工程驗(yàn)收后,設(shè)計(jì)人員要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程文本、底圖、表格等資料存檔保管并做好設(shè)計(jì)文件記錄。
按照以上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全面質(zhì)量管理的闡述,可以形成以下組織結(jié)構(gòu)表進(jìn)行歸納:
從上面組織結(jié)構(gòu)表可以看出,用一些規(guī)范的表格和文本是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全面質(zhì)量管理的關(guān)鍵,這種過(guò)程可以是一目了然的,在執(zhí)行時(shí)會(huì)很有條理,容易讓人接受并執(zhí)行。同時(shí)我們看到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全面質(zhì)量管理很好地把握了全面質(zhì)量管理八項(xiàng)原則,即以顧客為中心、領(lǐng)導(dǎo)作用、全員參與、過(guò)程方法、管理的系統(tǒng)方法、持續(xù)改進(jìn)、基于事實(shí)的決策方法、互利的供方關(guān)系。
總之,建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理,就在于強(qiáng)化、強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)的“全過(guò)程管理”,這是動(dòng)態(tài)管理。它也打破了過(guò)去靜止的簡(jiǎn)單化的“結(jié)果管理”淘汰制。從而避免浪費(fèi)時(shí)間和造成直接經(jīng)濟(jì)損失。建筑設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程要自始至終,由部分到整體、由管理點(diǎn)到強(qiáng)化點(diǎn),由方案到施工圖,這些工作都要進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動(dòng)、極具挑戰(zhàn)性的動(dòng)態(tài)管理。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡建平。建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷與質(zhì)量事故界定。福建工程學(xué)院學(xué)報(bào).2011(3)
【關(guān)鍵詞】住宅,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),問(wèn)題,處理
前 言:對(duì)于現(xiàn)代城市建設(shè)來(lái)說(shuō),其發(fā)展進(jìn)程較快,在一定程度上來(lái)說(shuō),緩解了我國(guó)人口巨大帶來(lái)的壓力,因此,可以說(shuō):快速的城市建設(shè)能夠?yàn)槲覈?guó)人民的和諧帶來(lái)積極效益。從另一角度來(lái)看,由于城市建設(shè)的速度發(fā)展過(guò)快,在一定限度上,城市建設(shè)的各項(xiàng)技能發(fā)展沒(méi)有充足的時(shí)間來(lái)完善自身,這就導(dǎo)致了現(xiàn)代高層建筑的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了較多的問(wèn)題,比如在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中防震設(shè)計(jì)的缺失;設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中缺乏考慮等。
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)闡釋
1.1框架結(jié)構(gòu)體系
我國(guó)的高層建筑中運(yùn)用的最為常見的結(jié)構(gòu)體系為:框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)是由不同材料的建筑構(gòu)件相互連接構(gòu)成承重負(fù)荷體系的框架建筑結(jié)構(gòu),一般由梁柱來(lái)承擔(dān)負(fù)荷,以此來(lái)為高層建筑構(gòu)建起一個(gè)具備有分割維護(hù)的功能的框架結(jié)構(gòu)體系。而此類型的結(jié)構(gòu)體系較為靈活輕便,適用于簡(jiǎn)易工程中。
1.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系
剪力墻結(jié)構(gòu)則是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛的一類。剪力墻結(jié)構(gòu)指的是用鋼筋混凝土墻體承擔(dān)起整個(gè)建筑的重力,以此來(lái)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的水平應(yīng)力進(jìn)有效控制。這類型的高層建筑結(jié)構(gòu)體系具備有較強(qiáng)的承載力,因此整體穩(wěn)定性較好,對(duì)于地震等地質(zhì)災(zāi)害具備有較好的抵制性。
1.3筒體結(jié)構(gòu)體系
筒體結(jié)構(gòu)體系中,筒體是一種空間的受力構(gòu)件,可以將其分為實(shí)腹筒和空腹筒兩大類別。其中,實(shí)腹筒結(jié)構(gòu)體系指的是:由平而或者是曲而墻圍成的二維豎向結(jié)構(gòu)單體,而空腹筒則為:密排柱以及窗裙梁或是混凝土外墻、開孔鋼筋等形式的單件來(lái)組合成的空間受力構(gòu)件。由此可以看出,筒體結(jié)構(gòu)體系具備有很大的強(qiáng)度和剛度,因此整體筒體體系中的各個(gè)單件,都有著較強(qiáng)的抗打擊能力,對(duì)于地震以及臺(tái)風(fēng)等性質(zhì)的自然災(zāi)害有著極強(qiáng)的承受力。
2現(xiàn)階段中高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
2.1設(shè)計(jì)因素考慮的不周全
高層建筑的整體質(zhì)量,在一定程度上來(lái)講,是由其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的,因此為了進(jìn)一步確保高層建筑的質(zhì)量,就需要完善其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是,在現(xiàn)階段中,我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)于影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的諸多因素考量不周全。在對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)前,部分的建筑企業(yè)對(duì)于設(shè)計(jì)前的調(diào)查工作不夠重視,僅僅是進(jìn)行簡(jiǎn)單的觀測(cè)、預(yù)估等活動(dòng),對(duì)于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、地形地貌以及其他因素都未進(jìn)行檢測(cè)。此外,我國(guó)高層建筑在實(shí)際是多數(shù)采用了異形結(jié)構(gòu)。但是我國(guó)高層建筑發(fā)展到現(xiàn)今,在異形柱節(jié)點(diǎn)承受力、受剪承受力與結(jié)構(gòu)延性等方面相較國(guó)外同行缺乏一定的經(jīng)驗(yàn),這就致使我國(guó)的高層建筑在后期投入使用中,會(huì)出現(xiàn)整體構(gòu)造不合理、房屋的不規(guī)則化等問(wèn)題。
2.2結(jié)構(gòu)防震的概念設(shè)計(jì)不足
在最近幾年中,我國(guó)西部部分地區(qū)地震狀況較為頻繁,在地震中,喪失了許多的財(cái)產(chǎn),人民生命財(cái)產(chǎn)、物質(zhì)財(cái)產(chǎn)等。因此,我國(guó)政府在近幾年中,對(duì)于建筑行業(yè)的抗震要求較為嚴(yán)格。但是在實(shí)際市場(chǎng)中,諸多的建筑企業(yè)為了建筑的美觀,以吸引更多的消費(fèi)者,采用一些不利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案。在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí),我們的建筑師為了得到建筑企業(yè)的青睞,往往把結(jié)構(gòu)放在從屬地位,并要求結(jié)構(gòu)必須服從建筑,一切以建筑隊(duì)為先導(dǎo),這一觀念分割了科學(xué)的完整性,忽略了基本的力學(xué)規(guī)律,片面地追求建筑與技術(shù)與建筑藝術(shù)的結(jié)合和最大滿足使用功能的要求,這樣往往給某些建筑工程質(zhì)量帶來(lái)了質(zhì)量隱患和不安全因素。由此可見,在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑與結(jié)構(gòu)的的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是重中之重的事情。
2.3高層建筑數(shù)量、速度不合理的增長(zhǎng)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人民的生活質(zhì)量也在不斷優(yōu)化,因此人們對(duì)于生活的追求也就逐步的加大,這就導(dǎo)致更多的人們趨向于高層建筑的購(gòu)買。這樣的市場(chǎng)環(huán)境,就誘導(dǎo)著諸多的建筑企業(yè)在短時(shí)間進(jìn)行大量的高層建筑群的建造,以期在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得一席之地。在建筑企業(yè)盲目地追求建造速度的時(shí)候,給予我們?cè)O(shè)計(jì)師的時(shí)間往往很短,設(shè)計(jì)師疲于應(yīng)付進(jìn)度,而對(duì)結(jié)構(gòu)本身的思考會(huì)減少,短時(shí)間內(nèi)出圖質(zhì)量不容樂(lè)觀,容易在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些隱患:比如高層建筑的組成部件體積大、質(zhì)量較大,主要的承重柱和承重墻的數(shù)量與分布卻較為不均衡,增大了結(jié)構(gòu)的不安全性。除此之外,部分的建筑企業(yè)為了吸引更多的人來(lái)購(gòu)買高層建筑,往往會(huì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更加的貼合消費(fèi)者需求,對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則性需求就會(huì)忽視。因此可以說(shuō),建筑企業(yè)過(guò)度強(qiáng)調(diào)效率,給予結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師時(shí)間過(guò)少,也是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的因素之一。
3對(duì)于高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施
3.1對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵照設(shè)計(jì)原則
在對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí),最為重要的一項(xiàng)就是堅(jiān)持設(shè)計(jì)原則,高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則包括:科學(xué)原則、實(shí)用原則以及安全原則??茖W(xué)原則:指的是在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要利用先進(jìn)的建筑施工設(shè)計(jì)技術(shù),并且保持有一個(gè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度,此外還需要進(jìn)行科學(xué)性的統(tǒng)計(jì)和分析,得出最為完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。實(shí)用原則:指的是在對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不僅僅要考慮到高層建筑的美觀需求,還需要考量其自身的使用功能,及其他設(shè)備的配置,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)合理性與高效實(shí)用性。安全原則:現(xiàn)代的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)所需的建筑材料等物質(zhì)進(jìn)行安全性的質(zhì)量監(jiān)測(cè),以此來(lái)確保高層建筑的質(zhì)量獲得保障,該要注意加強(qiáng)構(gòu)造連接,從而保證高層建筑的延性剛度及承載力。
3.2加強(qiáng)高層建筑的抗震性設(shè)計(jì)
近幾年中,我國(guó)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為活躍,因此西部部分地區(qū)都處于一個(gè)地震活躍的階段,對(duì)于高層建筑的安全性質(zhì)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),對(duì)于高層建筑的抗震性就要求越來(lái)越嚴(yán)格。首先,在進(jìn)性高層建筑的設(shè)計(jì)中,要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì),先對(duì)需要建造的高層建筑進(jìn)行假想性的計(jì)算,然后對(duì)其地質(zhì)構(gòu)造以及地形地貌等進(jìn)行分析,再加上發(fā)生地震時(shí)情況較為復(fù)雜和不確定,都有可能會(huì)致使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際情況相違背,因此高層建筑的抗震設(shè)計(jì)就顯得尤為艱巨了。而高層建筑的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)就需要不斷地加強(qiáng)其自身的抗震設(shè)計(jì),減少地震時(shí)可能出現(xiàn)的生命安全威脅。
3.3節(jié)能性高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化途徑中,還需要做到節(jié)能性設(shè)計(jì)。進(jìn)入到新形勢(shì)下,我國(guó)對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)越來(lái)越重視,因此如何在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中符合社會(huì)生態(tài)需要,必要的既是進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)人員不斷地優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,并且要求設(shè)計(jì)方案在最大限度上降低能源的消耗,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的社會(huì)目標(biāo)。
4結(jié)語(yǔ)
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),決定著整個(gè)高層建筑的質(zhì)量水平。因此對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),最為重要的就是不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,以此來(lái)完善高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全負(fù)責(zé)。
參考文獻(xiàn)
[1]落俊麗.淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究,2012(16).
【關(guān)鍵詞】房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);原則;方法
前言
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞,在一定程度上決定了房屋建筑的使用壽命,同時(shí)也在很大程度上決定了設(shè)計(jì)單位和施工單位的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,將對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。同時(shí),房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到建設(shè)使用者的生命與財(cái)產(chǎn)安全,高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠贏得廣大人民群眾的一致好評(píng),能夠幫助企業(yè)樹立良好的社會(huì)信譽(yù)和品牌形象。因此,房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的,設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持正確的設(shè)計(jì)原則和方法,尤其是對(duì)于房屋建筑物的關(guān)鍵部位要給予重點(diǎn)關(guān)注,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的水平和質(zhì)量,為房屋建筑工程項(xiàng)目的順利開展和高質(zhì)量施工奠定良好的基礎(chǔ)。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最根本目標(biāo)就是要保證房屋建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)用性和安全性,更好的滿足建筑用戶對(duì)建筑物的各項(xiàng)需求。如果無(wú)法保證建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,輕則會(huì)影響到建筑物的使用壽命,嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)不同程度的建筑安全事故,造成不必要的生命財(cái)產(chǎn)損失或經(jīng)濟(jì)糾紛。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作中,一定嚴(yán)格遵循以下幾點(diǎn):
1.1 善于把握建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn),做到“抓大放小”,增強(qiáng)設(shè)計(jì)工作的針對(duì)性,對(duì)于房屋建筑的關(guān)鍵部位,如基礎(chǔ)、屋頂、樓梯等,一定要投入充足的時(shí)間和精力,確保建筑物關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
1.2 要通過(guò)多項(xiàng)設(shè)計(jì)舉措,確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。安全是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的第一要素,只有在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)構(gòu)建多條安全防線,才能更好的保證建筑用戶的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。
1.3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要堅(jiān)持“打通關(guān)節(jié)、保持平衡”的原則。這主要是為了使建筑長(zhǎng)期處于原始的靜態(tài)下,因?yàn)楫?dāng)建筑物內(nèi)部力量不均衡時(shí),建筑物構(gòu)建之間的靜態(tài)平衡也將被打破,這時(shí)建筑物的整體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性就會(huì)發(fā)生變化,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要考慮到這種情況,通過(guò)有效的設(shè)計(jì)措施和方法,避免建筑物構(gòu)件相聚后導(dǎo)致的靜態(tài)失衡。
1.4 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還要堅(jiān)持“剛?cè)嵯酀?jì)”的原則,這有助于建筑物綜合職能的實(shí)現(xiàn)和發(fā)揮。
2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法
2.1 結(jié)構(gòu)平面圖的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面的設(shè)計(jì)與制作時(shí),首先要做的就是對(duì)房屋建筑的施工環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行考察,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)平面圖設(shè)計(jì)的針對(duì)性和合理性。當(dāng)房屋建筑位于抗震設(shè)防烈度在七度以及以上區(qū)域時(shí),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須通過(guò)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模計(jì)算。而當(dāng)抗震設(shè)防烈度低于七度時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員可以在遵守基本抗震規(guī)范的基礎(chǔ)上,不進(jìn)行建筑截面的抗震驗(yàn)算。因此,這時(shí)建筑設(shè)計(jì)人員可以不通過(guò)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模計(jì)算,而是采取直接設(shè)計(jì)的方式,這有助于提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率。但是,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的局部受壓情況和整體受壓情況進(jìn)行綜合考慮,確保結(jié)構(gòu)平面圖的設(shè)計(jì)效果和設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2.2 樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
房屋建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)對(duì)于樓梯在個(gè)別位置上的不適,可以使用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內(nèi)折角處要斷開分別錨固防止局部的應(yīng)力集中;(2)樓梯高度的設(shè)計(jì)必須符合房屋建筑的基本要求,并保持各個(gè)樓層在位置上的一致性;(3)要確保建筑樓梯設(shè)計(jì)的擾度;(4)要避免首段梯板基礎(chǔ)的沉降,必要時(shí)可以增加梯梁的設(shè)計(jì),提高首段梯板基礎(chǔ)的應(yīng)力;(5)要重視梁下的凈空要求和樓梯梯板的寬度。
2.3 屋頂結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)
當(dāng)房屋建筑的屋頂結(jié)構(gòu)是坡面時(shí),主要使用折板式和梁板式兩種結(jié)構(gòu)處理方法。其中,在房屋建筑的屋脊線和坡度相對(duì)簡(jiǎn)單、板跨度較小、建筑平面比較規(guī)整的情況下,一般使用折板式,相反的情況下一般采用梁板式,兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法都是偏心受拉構(gòu)件結(jié)構(gòu),要注意板配筋的處理方式和板厚的設(shè)計(jì)厚度。同時(shí),為了便于建筑施工人員對(duì)結(jié)構(gòu)圖的準(zhǔn)確理解,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須要有足夠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意識(shí)和空間概念,對(duì)房屋建筑的整體功能和設(shè)計(jì)需求有一個(gè)整體上的把握,注重同建筑施工人員的溝通與協(xié)調(diào)。例如,在設(shè)計(jì)梁板的折角時(shí),鋼筋的布置應(yīng)有大樣示意圖;坡屋面板的平面畫法,應(yīng)盡量采用大樣詳圖和剖面示意圖相結(jié)合 的方式。
2.4 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
作為房屋建筑的基礎(chǔ),其設(shè)計(jì)的重要性不言而喻,設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑施工環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研、選擇合理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的同時(shí),還需要做好以下幾點(diǎn):(1)要根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)使用壽命和結(jié)構(gòu)耐力的各種要求,選擇合理的混凝土標(biāo)號(hào);(2)在建筑基礎(chǔ)的配筋設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要合理控制基礎(chǔ)的配筋率;(3)在設(shè)計(jì)條基交接部位的鋼筋設(shè)置時(shí),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員要注重標(biāo)準(zhǔn)圖和詳圖的選用,確保建筑施工人員能夠更好的理解設(shè)計(jì)意圖;(4)不能反復(fù)利用條基交叉處的基底面積,并嚴(yán)格控制建筑基礎(chǔ)的寬度,尤其是在房屋局部墻體中有較大荷載時(shí),同樣需要對(duì)基礎(chǔ)的寬度進(jìn)行調(diào)整;(5)在對(duì)建筑基礎(chǔ)的構(gòu)造柱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要確保其定位的準(zhǔn)確性和合理性。
2.5 大樣詳圖的繪制
在對(duì)建筑詳圖進(jìn)行準(zhǔn)確繪制的前提下,大樣詳圖的繪制可以以建筑詳圖為參考依據(jù),也可以以前期的詳圖為基礎(chǔ)進(jìn)行完善。其中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不容忽視的問(wèn)題是,一定要確保建筑結(jié)構(gòu)在整體和局部上的受力合理性以及建筑施工的方便性,確保后期建筑施工工作的順利開展。同時(shí),對(duì)外形尺寸和標(biāo)高的繪制,也要確保其與建筑專業(yè)在協(xié)調(diào)上的一致性。
2.6 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu),應(yīng)優(yōu)先采用縱橫墻共同承重或橫墻承重的結(jié)構(gòu)體系:縱橫墻的布置要做到均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù)。而對(duì)應(yīng)鋼筋砼多、高層結(jié)構(gòu)住宅,則需要注意以下兩點(diǎn):(1)框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置,以便各自承擔(dān)來(lái)自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力;(2)框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài),除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長(zhǎng)寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。
3 總結(jié)
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的貫徹與實(shí)施,房屋建筑建設(shè)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)量和規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大,作為決定企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和建筑物整體質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員一定嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)原則、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持正確的建筑設(shè)計(jì)方法,對(duì)于在建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問(wèn)題和難點(diǎn),有及時(shí)采取有針對(duì)性的整改措施和應(yīng)對(duì)策略,確保房屋建筑工程項(xiàng)目的正常運(yùn)轉(zhuǎn),促進(jìn)房屋建筑工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的順利實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新形勢(shì)、與時(shí)俱進(jìn)、原則、要點(diǎn)、事宜
中圖分類號(hào): TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
0引言
建筑是結(jié)構(gòu)的外衣,結(jié)構(gòu)是建筑的骨架,外衣展現(xiàn)的是否美麗得體,要靠恰到好處的骨架來(lái)支撐。所以也就有了“結(jié)構(gòu)是建筑的軀體與靈魂”之說(shuō),可見建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是極其重要的。然而縱觀歷史你會(huì)發(fā)現(xiàn),每個(gè)時(shí)代都有各自與以往時(shí)代不同的建筑結(jié)構(gòu)形式,在當(dāng)今新形勢(shì)下如何將建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的淋漓盡致是我們?cè)撗芯康闹攸c(diǎn)與要點(diǎn)。那么接下來(lái)筆者就結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn),來(lái)闡述新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該如何與時(shí)俱進(jìn),該遵循哪些原則,該注意哪些要點(diǎn)?
1新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何與時(shí)俱進(jìn)
新形勢(shì)下建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,其在市場(chǎng)中所占的比重日益加大。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑行業(yè)的一個(gè)分項(xiàng),代表著建筑的核心,該如何走在時(shí)代前沿,永葆生機(jī)?可從四點(diǎn)入手:①建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是約束結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最基本的設(shè)計(jì)依據(jù)。 所以設(shè)計(jì)規(guī)范的與時(shí)俱進(jìn),修訂、更新與是保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、安全、適用、耐久的前提。②政府的大力引導(dǎo)與扶植,能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)營(yíng)造有利的發(fā)展空間。這就需要政府部門要進(jìn)行科學(xué)的籌劃、有效的調(diào)控、積極扶植,主動(dòng)引導(dǎo)并規(guī)范設(shè)計(jì)市場(chǎng),使其處在良好的市場(chǎng)環(huán)境中發(fā)展。③企業(yè)要高度重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,可增加企業(yè)間優(yōu)秀設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)交流機(jī)會(huì);開展教育培訓(xùn)工作,培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的理解能力和創(chuàng)新思維。④設(shè)計(jì)人員自身要不斷學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新理性思維。正所謂“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須擁有經(jīng)驗(yàn)、靈感及結(jié)構(gòu)語(yǔ)言(通過(guò)圖紙等體現(xiàn)),但更重要的是擁有創(chuàng)新的理性的思維,用思維去指導(dǎo)自己完成建筑結(jié)構(gòu)的需求,采用最合理的結(jié)構(gòu)形式和受力模式構(gòu)造出完善的建筑結(jié)構(gòu)骨架”。
2新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
任何設(shè)計(jì)都離不開規(guī)范和原則的約束,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不例外。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí),除了要嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)外,還要滿足建筑使用功能的要求,確保建筑的結(jié)構(gòu)安全, 使之滿足建筑工業(yè)化、民用化及建筑施工的需求,同時(shí)還要注重其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)終極目標(biāo)——美觀、安全、適用、經(jīng)濟(jì)、耐久。此外,隨著綜合國(guó)力的提升與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除了要遵循上述設(shè)計(jì)原則外,還要勇于創(chuàng)新,表現(xiàn)出時(shí)代色彩,這就要求設(shè)計(jì)人員要不斷學(xué)結(jié),借鑒成功的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)自身的思維和創(chuàng)新能力,采取抓大放小、多道設(shè)防、剛?cè)嵯酀?jì)、打通關(guān)節(jié)(是為了保持平衡使建筑永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài),當(dāng)房屋結(jié)構(gòu)的力量不暢通時(shí),構(gòu)件間的靜態(tài)平衡會(huì)遭破壞,結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生變化)的原則,把自己置身于建筑結(jié)構(gòu)平衡協(xié)調(diào)者的角色,做到活學(xué)活用,靈活設(shè)計(jì),確保建筑結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件永遠(yuǎn)處于安全的靜態(tài)之中,且兼具經(jīng)濟(jì)美觀、適用耐久、時(shí)代新穎的特色。
3新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)事宜分析
既然新形勢(shì)下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所有工作都會(huì)隨著時(shí)代的進(jìn)步而呈現(xiàn)新貌,那么建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及相關(guān)事宜也是需要有所調(diào)整而應(yīng)該引起人們高度重視的,筆者結(jié)合自身的體會(huì)簡(jiǎn)要論述如下:
3.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是為了配合建筑的需求,方便建筑的施工等,如果說(shuō)建筑是龍頭,那建筑的布置好比是人的靈魂,而結(jié)構(gòu)則是人的骨干。新形勢(shì)下建筑也不斷發(fā)展,新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷涌現(xiàn),被廣泛運(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)中,此時(shí)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就應(yīng)該合理利用資源,不能局限于以前的手工計(jì)算或手工繪圖,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)新技術(shù)新知識(shí)來(lái)豐富設(shè)計(jì)的時(shí)代性,如在選定建筑材料、結(jié)構(gòu)類型等時(shí),應(yīng)在符合規(guī)范規(guī)定的前提下,要勇于嘗試,盡量選用近幾年新發(fā)展的材料、設(shè)備或技術(shù)等。再如進(jìn)行建模計(jì)算時(shí),依靠以前的軟件或手工計(jì)算固然可靠,但這種不去創(chuàng)新、保守的設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)處于被動(dòng)的地位,此時(shí)應(yīng)該全面分析不可盲目行事,試著運(yùn)用功能全面且發(fā)展完善的軟件版本,盡量多斟酌,多試算,或許能夠收到意想不到的效果。這里需要指出的是電腦分析結(jié)構(gòu)建模成為常用的手段,已經(jīng)普及化,雖說(shuō)工作效率大大的提高了,但在應(yīng)用先進(jìn)軟件時(shí)一定要小心再小心,應(yīng)充分了解軟件的應(yīng)用范圍及限制條件。不能有電腦計(jì)算是萬(wàn)無(wú)一失的念頭,輸入數(shù)據(jù)時(shí)要認(rèn)真復(fù)核結(jié)構(gòu)的幾何圖形、荷載及邊界條件等內(nèi)容;輸出結(jié)果時(shí)要嚴(yán)格復(fù)核力學(xué)模型及計(jì)算結(jié)果,要多核對(duì)幾個(gè)結(jié)構(gòu)模型復(fù)核結(jié)構(gòu)對(duì)參數(shù)的靈敏度及可靠性。另外,還要知道結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際效應(yīng)是有差別的,在作動(dòng)態(tài)運(yùn)算時(shí),結(jié)構(gòu)的模型及假定最為重要,只有結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),再多進(jìn)行幾種力學(xué)模型的計(jì)算,才能有效地保證運(yùn)算的合理性、安全性和耐久性。
3.2設(shè)計(jì)人員要擁有清晰地結(jié)構(gòu)概念和思維能力。在結(jié)構(gòu)行業(yè)設(shè)計(jì)中,流傳著這樣一句話:‘結(jié)構(gòu)概念錯(cuò)誤比結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤更可怕”。試想概念錯(cuò)了那也就是說(shuō)指導(dǎo)方針就錯(cuò)啦,越往后去往往就是徒勞無(wú)功,無(wú)藥可救。而計(jì)算若錯(cuò)了往往是局部錯(cuò),發(fā)現(xiàn)及時(shí)補(bǔ)救,吸取教訓(xùn)下次就不會(huì)錯(cuò)了。所以說(shuō)概念不清的千萬(wàn)不要盲目設(shè)計(jì),要牢固掌握概念設(shè)計(jì),如弄清楚靜定與超靜定的區(qū)別,像簡(jiǎn)支梁(靜定)其內(nèi)力可從力學(xué)平衡而得,它不會(huì)隨支承沉降,剛度變化而變化,如果是連續(xù)梁(超靜定)的話,其內(nèi)力會(huì)隨支承沉降,梁剛度變化而變化。對(duì)于許多重要構(gòu)件,如轉(zhuǎn)換梁等應(yīng)盡量用靜定結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞清晰以便設(shè)計(jì)。再如要認(rèn)識(shí)分辨主應(yīng)力和次應(yīng)力的概念,如在桁架中,主應(yīng)力為軸力,次應(yīng)力為力矩,在設(shè)計(jì)時(shí)可不必考慮力矩,在一般的梁板結(jié)構(gòu)中,主應(yīng)力是力矩,次應(yīng)力是扭矩等等諸如此類概念性問(wèn)題,一定要有清晰的思維才能應(yīng)對(duì)新形勢(shì)時(shí)下知識(shí)爆炸的需求而不被社會(huì)淘汰。
3.3新形勢(shì)下人們都強(qiáng)調(diào)最優(yōu)化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),但筆者認(rèn)為最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不只是耗用最少的材料或構(gòu)件,還要站在建筑的整體利益上綜合設(shè)計(jì),考慮“易施工、耐久性、結(jié)構(gòu)布置要規(guī)整、受力明確、結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定且有足夠的剛度,并注意裂縫”等特點(diǎn),使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由傳統(tǒng)的“分析與校核”發(fā)展為“綜合與優(yōu)化”,在多個(gè)可用方案和做法中找出最優(yōu)的方案(材料最省、造價(jià)最低或受力最合理的最佳方案),來(lái)提高工程結(jié)構(gòu)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和功能效益??傊?,新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)要在“分析與校核”基礎(chǔ)上運(yùn)用“綜合與優(yōu)選”方法,同時(shí)筆者也認(rèn)為大力開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究(如開展有關(guān)設(shè)計(jì)思想及優(yōu)化技術(shù)的普及工作,編制符合設(shè)計(jì)實(shí)際需要的電算程序等)和深入加強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論工作(如對(duì)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)優(yōu)化、離散值變量?jī)?yōu)化及模型化處理等)也是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最優(yōu)化的有效途徑。
4結(jié)語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凝聚的是設(shè)計(jì)者知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技能與思維的積累結(jié)晶。只有達(dá)到一定的積累,才能觸類旁通的去迎接新形勢(shì)下更大的挑戰(zhàn)。本文論述的新形勢(shì)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該與時(shí)俱進(jìn)的方法,該遵循的設(shè)計(jì)原則及應(yīng)注意相關(guān)事宜,純屬個(gè)人拙見,對(duì)論述不當(dāng)之處望大家各抒己見,多多指教。
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The research analyzed the collection and the types of the anthropometric data. The average measurement design, adjustable design, utmost design and universal design were explored as the application methods of anthropometric data. Also the main points of the data application in structure design of the firefighter clothing were summarized.
人體及其活動(dòng)是功能服裝設(shè)計(jì)的基本依據(jù),在設(shè)計(jì)中需要用系統(tǒng)的方法進(jìn)行人體及其活動(dòng)分析,確保服裝的功能性要求。
1人體數(shù)據(jù)采集和分析
人體數(shù)據(jù)是確定產(chǎn)品尺寸的重要依據(jù)。只有了解人體各部位尺寸,才能確定產(chǎn)品的造型和尺度,使其符合人體和功能要求。
人體測(cè)量的基本目的是為設(shè)計(jì)提供參考。對(duì)于功能服裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),主要從靜態(tài)人體、動(dòng)態(tài)人體和群體尺寸等3 個(gè)方面來(lái)掌握。
1.1靜態(tài)人體尺寸
靜態(tài)人體尺寸指被測(cè)者處于靜止?fàn)顟B(tài)和規(guī)范姿勢(shì)(立姿或坐姿)測(cè)量得到的數(shù)據(jù),反應(yīng)了人體被測(cè)部位的結(jié)構(gòu)情況。主要對(duì)人體相關(guān)部位的高度、長(zhǎng)度、寬度、厚度、圍度等部位進(jìn)行測(cè)量,如身高、腰節(jié)高、胸圍等項(xiàng)目。靜態(tài)人體尺寸主要用于服裝規(guī)格的設(shè)計(jì)以及與人體結(jié)構(gòu)直接相關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。
1.2動(dòng)態(tài)人體尺寸
動(dòng)態(tài)人體尺寸是以被測(cè)者在某種活動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量的尺寸,也稱為人體功能尺寸,數(shù)據(jù)涉及人體四肢、軀干在伸展、屈曲時(shí)的形體變化范圍與極限。動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量要求在人體活動(dòng)中,身體各部位的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致,具有連貫性和關(guān)聯(lián)性。
根據(jù)人體活動(dòng)功能的特點(diǎn),動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量主要包括運(yùn)動(dòng)過(guò)程測(cè)量(如關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角、運(yùn)動(dòng)靈活性和運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量等),動(dòng)作范圍大小測(cè)量(如手腳的活動(dòng)范圍、活動(dòng)空間和活動(dòng)方向的測(cè)量等),形體變化測(cè)量(如運(yùn)動(dòng)過(guò)程中身體發(fā)生的彎曲、扭轉(zhuǎn)、伸直和前后左右變化等)。
1.3群體尺寸測(cè)量
由于人體差異的存在,設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必須分析目標(biāo)用戶的特點(diǎn)。多數(shù)情況下功能服裝是面向特定群體的,因此要以目標(biāo)群體的人體尺寸作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
在特定群體中,人體尺寸的測(cè)量值是離散的變量,可采取抽樣測(cè)量的方法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,獲得相應(yīng)群體尺寸的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征參數(shù)。目前我國(guó)正積極展開基于非接觸測(cè)量技術(shù)的三維人體數(shù)字化研究,從號(hào)型等方面為服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
2人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用方法
2.1平均尺寸設(shè)計(jì)
平均尺寸設(shè)計(jì)是采用中間人體尺寸作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)的方法。當(dāng)產(chǎn)品尺寸與使用者的身材關(guān)系不大,或不適宜用極限設(shè)計(jì)或調(diào)節(jié)性設(shè)計(jì)的時(shí)候,可采用人體尺寸均值。在服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計(jì),即采用中間標(biāo)準(zhǔn)體作為設(shè)計(jì)參照。
2.2可調(diào)性設(shè)計(jì)
可調(diào)性設(shè)計(jì)是用兩個(gè)關(guān)鍵人體百分位數(shù)據(jù)分別作為尺寸上限值和下限值的設(shè)計(jì)方法,又稱雙限值設(shè)計(jì)。由于可調(diào)性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品尺寸可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng),能夠滿足大部分人使用,因此具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,所以是否采用可調(diào)性設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮各種因素。在功能服裝中為了實(shí)現(xiàn)較大范圍的適應(yīng)性,經(jīng)常采用可調(diào)性設(shè)計(jì),如褲腰的大小、褲腳口的收束、背帶的調(diào)節(jié)袢等。
2.3極限設(shè)計(jì)
極限設(shè)計(jì)是指采用某一人體百分位數(shù)作為產(chǎn)品尺寸極限值的方法。根據(jù)選用的百分位數(shù)分為大尺寸設(shè)計(jì)與小尺寸設(shè)計(jì)兩種情形。大尺寸設(shè)計(jì)確定的是產(chǎn)品的尺寸最小值,在服裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多,例如套頭衫的領(lǐng)口大小、袖口寬度、口袋寬等。小尺寸設(shè)計(jì)是確定產(chǎn)品尺寸的最大值,小尺寸設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品的某項(xiàng)尺寸不能過(guò)大,否則身材瘦小者的使用會(huì)受到影響,如口袋底的位置高低、背帶間距等。
2.4通用尺寸設(shè)計(jì)
通用設(shè)計(jì)又稱為包容性設(shè)計(jì)、全方位設(shè)計(jì),要求在最大程度上設(shè)計(jì)出效用最大的產(chǎn)品,考慮全部用戶的需要,同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)的要求,以節(jié)約和環(huán)保的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
通用設(shè)計(jì)致力于滿足盡可能大范圍的人群在各種各樣的情況下進(jìn)行操作,設(shè)計(jì)包括空間、產(chǎn)品、信息系統(tǒng)等,滿足各種情況以使其廣泛適用于不同能力和狀態(tài)下的使用者是重要原則,例如左右手都能用的開口設(shè)計(jì)。通用設(shè)計(jì)還要求盡量使用通用部件,減少特殊定制的要求,降低產(chǎn)品成本,如消防服上貼飾的反光帶、領(lǐng)袢、扣環(huán)等。
3人體數(shù)據(jù)在功能服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
本課題以消防戰(zhàn)斗服為例進(jìn)行了研究,對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)、細(xì)部尺寸的設(shè)計(jì)提出了改進(jìn)方案。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮的人體要素見圖 1。
3.1分析使用對(duì)象和人體數(shù)據(jù)
由于不同類型的人體尺寸差別比較大,因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)該首先考慮使用對(duì)象的性別、年齡和職業(yè)。在本例中,消防戰(zhàn)斗服的使用對(duì)象為 18 ~ 28 歲的消防戰(zhàn)士、男性青壯年。由于長(zhǎng)期參加規(guī)律的訓(xùn)練,消防戰(zhàn)士身體健壯,體型與普通人群具有一定區(qū)別,應(yīng)該對(duì)此人群的尺寸進(jìn)行測(cè)量和分析,確定其重要部位的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和形體特征,相關(guān)人體數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容見圖 2。
3.2確定產(chǎn)品尺寸類型
確定采用的數(shù)據(jù)類型需要綜合考慮消防戰(zhàn)斗服的整體結(jié)構(gòu)、技術(shù)可行性和使用要求。例如消防戰(zhàn)斗服中褲子的腰圍采用大尺寸設(shè)計(jì)原則,并通過(guò)側(cè)縫加調(diào)節(jié)袢和后腰部用橡皮筋的可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì),使服裝既有較大的適用范圍,又能夠確保對(duì)每個(gè)人體的適應(yīng)性,而且在各種活動(dòng)中能有較好容度(表 1)。
3.3選擇人體百分位數(shù)
百分位數(shù)的選擇與滿足度相關(guān),滿足度就是產(chǎn)品尺寸的適應(yīng)域,是指產(chǎn)品在尺寸上滿足多少人使用,以適合使用的人占使用者群體的百分比表示。
滿足度取值要考慮到使用人群的人體差異性、生產(chǎn)的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性等因素。對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中人體百分位數(shù)的選擇,GBT12985規(guī)定一般產(chǎn)品的大小百分位數(shù)分別選用P95和P5,或酌情選P90和P10。在消防戰(zhàn)斗服的設(shè)計(jì)中采用P99和P1作為大部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的依據(jù),以確保服裝的適應(yīng)性。
3.4進(jìn)行產(chǎn)品尺寸修正
產(chǎn)品尺寸修正包括功能修正與心理修正。功能修正指為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的尺寸修正,分為穿著修正、姿勢(shì)修正和操作修正;心理修正是為消除空間壓抑感、恐懼感或?yàn)榱嗣烙^等心理因素而設(shè)置的尺寸修正。
在消防戰(zhàn)斗服的設(shè)計(jì)中,操作修正量是進(jìn)行調(diào)整的主要內(nèi)容,尤其對(duì)影響人體活動(dòng)的主要部位,例如袖子對(duì)人體肩、臂部的各種運(yùn)動(dòng)造成牽扯,在結(jié)構(gòu)中需要對(duì)袖底線尺寸進(jìn)行加量處理(圖 3),以減少腋下的牽制。另外通過(guò)增加袖長(zhǎng)確?;顒?dòng)時(shí)袖子能對(duì)手腕進(jìn)行遮蓋防護(hù)。
3.5確定產(chǎn)品尺寸
服裝的外觀和結(jié)構(gòu)與人體形態(tài)密不可分,要根據(jù)功能要求分析產(chǎn)品尺寸與人體相關(guān)部位。不同類型尺寸的重要性是不同的,甚至是相互沖突的,這需要在設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)一考慮,分層級(jí)處理。消防戰(zhàn)斗服結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)層級(jí)見表 2所示。
4結(jié)論
功能服裝對(duì)使用過(guò)程中的安全、可靠、效率、適應(yīng)性等要求較高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)和對(duì)服裝的功能要求靈活運(yùn)用平均尺寸設(shè)計(jì)、可調(diào)性設(shè)計(jì)、極限設(shè)計(jì)和通用尺寸設(shè)計(jì),根據(jù)使用人群的人體數(shù)據(jù)確定尺寸類型和滿足的百分位數(shù),并進(jìn)行功能修正和心理修正,以增加服裝的合體性和適應(yīng)性,發(fā)揮其應(yīng)有的功能。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);概念設(shè)計(jì);重要性;意義
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展與提高,人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體水平、安全感、節(jié)能要求等方面的要求也在不斷的提高。因此,將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是必然的發(fā)展趨勢(shì)。概念設(shè)計(jì)幾乎包括了所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,內(nèi)容十分豐富,在市場(chǎng)上的應(yīng)用也非常的廣泛。本文將主要分析概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在中的應(yīng)用。概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用不僅為設(shè)計(jì)師帶來(lái)了方便,體現(xiàn)出了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平,而且還能有效地提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)的概述
1.1 概念設(shè)計(jì)的基本概念
概念設(shè)計(jì)就是指應(yīng)用清晰的結(jié)構(gòu)概念,不經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算,根據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,對(duì)結(jié)構(gòu)和計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行正確的分析,并考慮結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況和計(jì)算假設(shè)間的差異,對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),從而使建筑物受力更加的合理、安全與協(xié)調(diào)。
1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念
建筑物的設(shè)計(jì)主要包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)。每一部分的設(shè)計(jì)都應(yīng)該圍繞功能要求、美觀要求、經(jīng)濟(jì)要求和環(huán)保要求來(lái)進(jìn)行。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程一般為:方案設(shè)計(jì)――結(jié)構(gòu)分析――構(gòu)件設(shè)計(jì)――繪施工圖。
2 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則
概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則主要包括三個(gè)方面:合理選擇結(jié)構(gòu)方案、精選計(jì)算簡(jiǎn)圖和正確分析計(jì)算結(jié)果的原則。下面我們將從這幾個(gè)方面進(jìn)行具體的分析。
2.1 合理選擇結(jié)構(gòu)方案
在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系是確保設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵,也是確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。在選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí),結(jié)構(gòu)體系應(yīng)受力明確,傳力簡(jiǎn)捷,而且同一結(jié)構(gòu)單元不能混用不同的結(jié)構(gòu)體系。總而言之,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須對(duì)工程的設(shè)計(jì)要求、地理環(huán)境、材料供應(yīng)以及施工條件等進(jìn)行一個(gè)綜合分析,然后將其與其他專業(yè)相互協(xié)調(diào)后才能進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選型,最終確定結(jié)構(gòu)方案。
2.2 精選計(jì)算簡(jiǎn)圖
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,結(jié)構(gòu)計(jì)算是在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析的,因此,選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖是確保建筑結(jié)構(gòu)安全性的重要條件。另外,計(jì)算簡(jiǎn)圖還應(yīng)該與相應(yīng)的構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)。
2.3 正確分析計(jì)算結(jié)果
目前,市場(chǎng)上能夠用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件種類非常的多,而不同的設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出來(lái)的結(jié)構(gòu)也是有所不同的,因此,這就要求設(shè)計(jì)師對(duì)程序的設(shè)計(jì)原理及技術(shù)條件有一個(gè)廣泛的了解。在設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出結(jié)果后,應(yīng)該對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的分析,并慎重校核,從而做出合理的判斷。
3 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
3.1 概念設(shè)計(jì)在拓寬設(shè)計(jì)思路方面的應(yīng)用
傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,其理論與設(shè)計(jì)過(guò)程似乎只關(guān)注了如何提高結(jié)構(gòu)抗力R,從而導(dǎo)致在設(shè)計(jì)的過(guò)程中混凝土的等級(jí)越用越高,配筋量也越來(lái)越大,造價(jià)也不可避免的越來(lái)越高。我們以抗震設(shè)計(jì)為例,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,一般都是根據(jù)初定的尺寸、混凝土等級(jí)計(jì)算出結(jié)構(gòu)剛度,然后由結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算出地震力與配筋量。這樣的設(shè)計(jì)增加了結(jié)構(gòu)的剛度,但是也增強(qiáng)了地震的作用效果。將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中之后,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,才能拓寬思路。例如上面談到的抗震建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),應(yīng)用了概念設(shè)計(jì)之后,就不會(huì)一味的加強(qiáng)建筑的堅(jiān)固度,而就會(huì)采用科學(xué)的建筑建構(gòu),以減小地震的作用效應(yīng)S。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì),拓寬設(shè)計(jì)的思路,從而才能找到更好的設(shè)計(jì)方案,可以起到事半功倍的作用。
3.2 概念設(shè)計(jì)在建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
上面我們已經(jīng)談到了概念設(shè)計(jì)在抗震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用是能夠增加建筑的抗震度、減少地震作用效應(yīng)的。采用概念設(shè)計(jì)進(jìn)行抗震建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是從宏觀上控制結(jié)構(gòu)的抗震性能。因此,我們主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。
3.2.1 在設(shè)計(jì)過(guò)程中,進(jìn)行合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),并注意同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)相同的地基上,也不宜采用不同的基礎(chǔ)形式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)最大限度的發(fā)揮地基的潛力,若是地基穩(wěn)定性不夠時(shí),則應(yīng)采取措施保證地基的穩(wěn)定性。
3.2.2 建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱,質(zhì)量和剛度變化均勻,從而可以減少地震作用產(chǎn)生的變形、應(yīng)力集中和扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
3.2.3 應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)體系,抗側(cè)構(gòu)件應(yīng)力求均勻?qū)ΨQ;在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需設(shè)置多道抗震防線,以避免局部出現(xiàn)薄弱部位,結(jié)構(gòu)布置受力應(yīng)明確、傳力簡(jiǎn)捷。
3.2.4 各種構(gòu)件之間需要有可靠的連接,而且必須具有一定的強(qiáng)度和變形,從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有更好的抗震能力。
3.2.5 設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)空間應(yīng)具有一定的平整性,平面也需要加強(qiáng)連接,豎向也需要確定其整體的剛度。
3.2.6 應(yīng)對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理也加強(qiáng)重視,注意其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的有利影響,從而避免不合理的設(shè)置對(duì)主體結(jié)構(gòu)造成不利影響。
3.2.7 設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意盡量減輕結(jié)構(gòu)自重,減少地基的土壓力,從而降低其向建筑物傳輸?shù)牡卣鹆Α?/p>
4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的重要性
4.1 概念設(shè)計(jì)思想的運(yùn)用,彌補(bǔ)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算理論方面的缺陷,拓展了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路。我國(guó)現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算理論是采用概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。它也存在著一些缺陷與不合理性,即對(duì)空間結(jié)構(gòu)體系整體研究存在一定的局限性。而概念設(shè)計(jì)就能彌補(bǔ)這一方面的缺陷與不足,拓展設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路,為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。
4.2 概念設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與靈魂。在方案設(shè)計(jì)階段,選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案是一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵,選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案就是選擇一個(gè)切實(shí)可靠的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。而在該階段設(shè)計(jì)師需要對(duì)建筑物的功能要求、地理環(huán)境、資金配備、材料供應(yīng)、施工條件等進(jìn)行綜合的分析,而這些分析過(guò)程不能采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行,因此,必須要求設(shè)計(jì)師借助概念設(shè)計(jì)進(jìn)行建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而有針對(duì)性的選擇效果最好、造價(jià)最低的結(jié)構(gòu)方案。在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段,概念設(shè)計(jì)主要是在設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)計(jì)算出建筑物結(jié)構(gòu)受力和變形的精確性之后,根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)對(duì)電算化結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析,最終做出合理的判斷。
5 結(jié)束語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確保建筑物投入使用之后的質(zhì)量的關(guān)鍵,因此,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),每一項(xiàng)設(shè)計(jì)工序都必須符合設(shè)計(jì)的規(guī)范與要求。概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。概念設(shè)計(jì)的水平主要是取決于深厚的基礎(chǔ)理論、對(duì)結(jié)構(gòu)原理和力學(xué)性質(zhì)的深刻理解、豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)人員分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的能力。由此可見,概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師綜合設(shè)計(jì)能力的體現(xiàn)。在今后建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也將得到更為廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]王艷霞.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用[J].中華民居,2010,(10):21~22.
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