發布時間:2023-06-27 16:02:21
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關鍵詞:房屋;建筑設計;發展;措施;
文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-07-00-01
一、房屋建筑設計存在的問題
隨著時間的發展和人民生活水平的提高,以及對現代房屋建筑設計有了新的要求,已經從最初滿足人類生存居住功能逐步發展成為文化、經濟為一體的多功能產物。與此同時,一些住宅建筑片面追求新奇、標新立異的風格,甚至影響使用和安全,最終出現了設計的缺陷。
(一)建筑創作片面追求時尚:現階段建筑已成為衡量城市發展的標志,一些建筑設計師在設計過程中不顧技術經濟條件、使用功能和環境關系,生搬硬套地將一些新建筑的造型作為時髦的流行符號,拼湊在建筑設計中,根本不理解蘊涵在形式內部的理念和技術背景。現代中國有種現象,無論是什么樣的建筑,不管前提條件是什么都要在設計上生搬硬套上歐洲古典建筑風格;點式玻璃幕墻、橫向百葉作為“新潮”硬套在商場、學校、廠房;拷貝現有建筑的“體形”,比如現有建筑中出現的圓盤輪、形態各異的飄板、各式凸窗,只為表現“新潮”。“新潮”的形式重復出現在各類項目中,為了滿足建筑形式套路化,生搬硬套在功能上,使得各類形式的建筑都統一套上“新潮”的風格。
(而)我國能源替代的嚴峻形勢:對于中國來說,盡管已探明的眾多礦物燃料儲量居世界前列,但考慮到中國的人口因素,能源的使用效率就相當低了!例如中國人均煤的探明儲量僅為世界平均擁有量的11%,天然氣為世界人均的4%,我國的年能源需求量高出世界平均水平的一倍多。因此,我國的能源問題比國外其他國家更加嚴峻!拋開這些礦物燃料目前的短缺情況暫且不論,他們本身所帶給環境的污染也是相當嚴重的。其中最主要的當數大氣污染和水污染。
在建筑材料上,我國大多數的建筑都在使用磚石、瀝青、混泥土、硅酸鹽等高能耗的建筑材料。這些建材本身在生產制作的過程中就會消耗大量的能源,并且產生大量的廢渣,從而對環境造成極大的污染。
因此,在可持續性的能源替代問題中,我們應該提倡:①盡可能少用天然材料,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢氣物。②采用低能耗的制造工藝和無污染的生產技術。③在材料的運用過程中應當本著以人為本的原則,不得危害人體健康,并且要具有多功能性。④產品在消耗能源的同時具有可循環和回收利用價值。
二、房屋建筑設計的發展措施
(一)房屋建筑舒適性的提高:房屋建筑設計的首要目的在于滿足居民的生活需要,以人為本,為此,房屋建筑設計人員應該除了要充分了解房屋建筑的面積、戶型特點外,還應根據房屋建筑用戶的自身需要,結合建筑物的自身空間結構特點,進行合理的結構劃分,保證房屋建筑空間的高效合理使用。為了不斷提高房屋建筑的舒適度,房屋結構設計一方面要充分保證室內環境質量,確保房屋可以進行較好的采光和通風,同時也要保證室內各個空間的相對私密性;另一方面,對于房屋建筑的外部空間環境設計,設計師要保證居民交往空間設計的舒適得當,多種設計方式相結合,私密空間與半私密空間相結合,搭配得當,例如房屋建筑的設計者可以充分利用廣場、走廊、綠化帶等元素構成一個統一的景觀結構,為居民構造一個安靜祥和的小區環境,同時也方便居民之間的日常交往。
(二)設計理念:建筑外部環境的可持續發展。建筑本身應與環境協調,適應地方生態而又不破壞地方生態。包括:建筑應與地形地貌相結合,達到建筑與環境共生,減少對環境的破壞;注重新材料、新工藝、新技術的應用,采用更有利于環境的加工技術和設備;注重建筑節能,推廣使用高效絕熱節能材料,提高建筑熱環境性能;充分利用氣候資源,如大部分的照明,采暖可以由太陽光提供,制冷由流動空氣產生等,避免大量使用人工照明和機械空調導致能源緊張、大氣污染;節約用水,可在建筑內設置廢水處理設施和凈化循環系統,使生活污水多次利用,用于景觀水體、綠化澆灌、清洗沖廁等;通過綠化建筑來凈化空氣、減少噪音、維護生態平衡,可利用屋面、墻面、窗臺、陽臺等處種植花草,使建筑群成為城市立體綠化園林的主體;樹立建筑材料循環使用的意識,在最大范圍內使用可再生的地方性建筑材料,爭取重新利用舊的建筑材料和構件。
(三)提高房屋建筑設計的功能性:受房屋建筑居住者的文化層次、價值取向、審美觀、家庭結構等的不同,居民對房屋建筑設計功能性的要求也各不相同;而對于同一個居住者來說,受不同時期家庭結構的不同對房屋建筑空間結構的要求也會出現不同。所以設計者在進行房屋建筑設計時一定要注重空間結構設計的靈活性,保證房屋建筑的空間結構可以使用各種差異性的改造,不斷提高房屋建筑功能空間的專用程度。一般而言,按分室標準要求,起居與主臥室分開,食寢分開,工作與學習空間應該相對獨立。
對于固定的衛生間、廚房、單元的形狀,按照居住者的不同需要,設計者要進行空間布局的不同劃分,對廚房而言,廚房是居民家務勞動最集中的地方,通常情況下,廚房的適用與否取決于廚房的使用面積,以及廚房的形狀和尺寸,廚房的臺面一般會設計為H型或者L型,保證有足夠充裕的空間來放置各種家電。對于衛生間的設計,設計人員應該隨著套型面積的擴大增加相應的洗刷用具,特別是盥洗室分設之后,上部空間一般可以設置吊柜,同時也可以和廚房入口相結合,合理而高效的利用空間。
(四)注重新能源的合理化循環使用:傳統建筑的能源一般都是通過外部能源系統供給的,無法做到自給自足,一旦外界動力系統無法正常運轉,整個建筑體系將會陷入癱瘓。在現代建筑設計中,通過采用新型的能源系統,以可循環的能源為基礎,采用風力發電或太陽能發電,不但可以滿足建筑本身的現時需要,還可將多余的能源加以儲存,以備后用;在水系統的設計上,運用自然采集與循環使用相結合的方法,自然采集的水經過凈化和過濾可以滿足建筑的正常用水,同時將使用過的廢水加以收集,處理后二次循環使用,最終將廢水用于建筑本身的綠色植物灌溉系統,這些綠色植物則可以吸收廢氣、凈化空氣、隔熱保溫、美化環境。
近幾年來,隨著生活質量水平的不斷提高,人們對建筑結構設計提出了更高的要求。建筑結構要在安全的基礎上,增加更多的實用功能,滿足人們的生產、生活需要。但是,當前土木工程建筑結構設計難以滿足時展需要,其結構設計還存在一些問題,亟須探討有效的措施對建筑結構進行優化。
關鍵詞:
土木工程;建筑結構設計;存在的問題
1土木工程建筑結構設計的基本原則
1.1設計圖表高效性原則
施工圖表對建筑施工而言具有重要的指導作用,所有土木工程建設都是依據圖表進行施工,基于此,圖表設計的準確性將直接影響工程施工質量。在進行圖表設計時,設計人員應對施工現場進行充分的調查和了解,掌握建筑結構節點特點,收集必要的數據信息,通過對數據進行分析、精練、整合等,高效率地制定準確的施工圖紙。
1.2設計方案合理性原則
對建筑結構進行設計,制定合理的設計方案是關鍵,往往建筑施工設計方案需要制定多個,通過對不同方案進行優化選擇,找出最為合理的方案進行施工。在進行設計方案制定時,不僅需要結合實際的建筑功能需要,選擇合理的施工材料,確定建筑的骨架結構,同時也要依據現有的施工技術水平,結合施工條件的實際情況,制定切合實際的設計方案。
1.3結構設計完整性原則
當前,部分設計人員對建筑結構進行設計時,出現了忽略結構完整性的情況,致使設計方案出現缺陷,影響建筑施工的正常進行。基于此,進行結構設計時應保證結構設計的完整性,做到結構措施的完善。首先,嚴格把握設計的各個環節,特別是對于薄弱環節更要密切關注,避免任何環節出現缺陷。其次,對于建筑結構的性質要充分了解,對于設計中結構的延展性問題加以研究,確保各結構組件安全可靠。
2當前土木工程建筑結構設計面臨的主要問題
2.1設計圖紙不嚴謹
設計圖紙是施工的重要依據,應給予其足夠的重視,但是目前部分設計人員對待設計工作缺乏責任心,沒有經過縝密的核算和分析,僅憑個人的實際經驗進行設計,造成設計圖紙不夠嚴謹,設計內容也存在不合理之處。例如,有些設計人員采用的建筑施工圖不標準,對于結構節點等信息標注不詳細,建筑梁柱的結構數據不嚴謹。一旦設計圖紙存在問題,將直接影響今后的施工質量,給土木工程施工帶來不必要的困難。
2.2設計中忽視了環境影響
對于工程建設而言,外界環境往往會給施工帶來諸多影響,可能會阻礙施工正常進行,延緩施工進度,同時也會降低建筑結構的安全使用功能。然而,在進行結構設計時,環境因素卻極易被忽略,影響建筑結構的安全性能,嚴重將縮短建筑結構的使用壽命。比如,施工場地的土壤性質、施工天氣情況等,都是影響土木工程安全性的因素,在進行結構設計時應充分考慮土壤酸堿度問題,以及施工天氣情況。
2.3承重柱與構造柱區別問題
建筑結構中梁柱構造具有重大意義,梁柱是建筑的重要支柱,其承受荷載的能力確保了建筑物的安全穩定,使建筑物具有了抗震性能。在進行結構設計時,應對建筑梁柱進行合理設計,確保結構的科學性,這樣才能提高建筑的安全穩定。但是,在實際的結構設計中,仍存在部分施工人員混淆承重柱和構造柱的情況,由于對兩者區分不清,造成建筑物抗震性能降低,嚴重時會在地震發生時出現開裂,造成建筑物倒塌。
3對土木工程建筑結構設計的優化對策
3.1完善建筑設計規劃安全監測體系
城市建筑不斷增多,工程安全事故時有發生,不僅拖延了施工工期,同時也帶來重大的經濟損失和人員傷亡,土木工程建筑事業面臨重大的壓力。基于此,應不斷完善設計規劃安全監測體系建設,通過監測機制嚴格控制結構設計質量,對結構設計的每一環節進行監測,確保結構設計科學合理,避免帶來不必要的施工困難。與此同時,要加強對施工現場的動態關注,保證施工嚴格按照設計要求進行,提高土木工程施工質量。
3.2借助先進的技術手段進行結構設計
新時期,各種先進技術手段應運而生,促進了各行業的快速發展,同時對土木工程建筑結構設計也做出了突出貢獻。進行建筑結構設計時,可以有效地利用各種先進技術,提高結構設計的科學準確性。首先,充分利用工程測量技術。當前應用最為普遍的有GPS測量技術,該種技術具有精準度高、操作方便等優勢特點,可以為結構設計提供精準詳細的數據信息。其次,借助計算機技術,實現對數據的分析和圖紙設計。當前應用較多的有MIS技術以及CAC技術等,通過對計算機技術的具體應用,可以提高設計效率和質量。最后,圖紙的精準度對施工質量有著重要影響。隨著技術水平的不斷提高,繪圖工具也不斷推陳出新,應充分利用新型繪圖軟件和各種繪圖工具,提高施工圖的高效性。
3.3建筑結構設計要考慮綜合效益
隨著市場競爭的不斷加劇,土木工程建筑事業面臨的競爭壓力也越來越大,在進行結構設計時應充分考慮綜合效益,提高企業的綜合競爭實力。首先,設計人員要及時掌握先進的設計理論,對結構設計方法進行創新,針對以往設計出現的各種質量問題進行總結,探討更為有效的設計手段。其次,在進行土木工程建筑結構設計時,規劃方要在遵守國家法律法規要求的基礎上,規范建筑項目的體系標準,做好成本控制工作,對工程造價進行嚴格把關,提高企業的經濟效益。最后,提升建筑結構設計的質量,培養設計人員的服務意識,進行結構設計時要綜合考慮多方面因素,確保建筑結構的安全和穩定。
3.4構建職員培訓機制,提高設計人員專業水平
建筑結構設計的質量好壞,將直接取決于設計團隊的綜合素質水平,提高設計人員的專業水平至關重要。基于此,規劃方應加強構建職員的培訓機制,通過相關技術培訓,提高設計人員的專業水平,同時培養設計人員的服務意識和質量意識,增強其工作責任心,在進行建筑結構設計時能夠發揮其自身實際水平,提高結構設計的質量。
4結語
國民經濟的快速發展,帶動了我國建筑事業的不斷進步。當前建筑物數量和規模不斷的增加,樓層逐漸變高,建筑結構不僅更加美觀,使用功能也越來越多。然而,受某些因素影響,土木工程建筑結構設計還存在一些問題,需要不斷地進行優化創新,才能滿足社會發展的更多需求。
作者:宋澤民 單位:黑龍江省建工集團
參考文獻:
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[2]陳信良.淺談土木工程建筑施工[J].江西建材,2014,(08):90-91.
【關鍵詞】建筑裝飾;土木工程;結構設計;安全性
一、建筑施工中結構設計的目的
在建筑業中,建筑結構設計有其自身多方面的目的,其目的主要表現在一下幾個方面:
1首先,建筑結構設計的首要目的,也是最為重要的目的就是具有安全性。咋進行建筑結構設計時,必須要保證其設計的結構能夠承受各種情況下的負載和變形,從而保證建筑的質量,保證人們的生命安全和財產安全。
2其次,結構設計具有較強的適用性。這一點主要是指在建筑投入使用時,結構設計的設計要確保建筑內部各個方面的工作性能,使得建筑內的各個性能都具有良好的適用性。
3再次,建筑結構設計具有良好的耐久性。一個建筑在施工前都要確定建筑的預期使用年限,因此,在進行結構設計時,要在保證各項性能良好的情況下,保證建筑的耐久性,從而保證建筑物的使用壽命。
二、土木工程結構設計概述
土木工程建筑結構設計包括上部結構設計和基礎設計。基礎設計是根據工程地質勘察報告、上部結構類型及上部結構傳來的荷載效應和當地的施工技術水平及材料供應情況確定基礎的形式,材料強度等級,一般有淺基礎(獨立基礎、條形基礎等)和深基礎(樁基);基礎底面積的確定及地基承載力驗算;基礎內力計算及配筋計算;考慮必要的構造措施。
上部結構設計主要分為框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、框架-核心筒結構、筒中筒結構、砌體結構。上部結構設計主要內容及步驟:根據建筑設計來確定結構體系、確定結構主要材料;結構平面布置;初步選用材料類型、強度等級等,根據經驗初步確定構件的截面尺寸;結構荷載計算及各種荷載作用下結構的內力分析;荷載效應組合;構件的截面設計。此外還包括某些必要構造措施,需要依據結構專業相關規范、圖集等。
土木工程結構設計是工程的前期準備,前期設計工作質量不高,將會導致后期的施工過程不能順利進行,嚴重的會引起施工中的不安全事故的發生,威脅到了施工人員的生命安全,并增加了建筑成本,影響到整個建筑的質量水平。土木工程結構設計也關系到國家基礎事業的發展與人們的生命安全,土木建筑工程是國家的基礎事業,關系到國家的整體發展情況,只有做好土木工程結構設計,才能保證整個工程達到國家建筑業的標準。現代社會,建筑行業蒸蒸日上的發展對于建筑的質量與安全的要求越來越嚴格,因此,要保證土木工程的質量與安全,必須要重視土木工程結構設計。
三、土木工程結構設計中的常見問題
1.結構設計牢固性不高,難以保證工程質量。土木工程的牢固性不高雖然一般不會在整體上對土木工程造成威脅但是如果遇到地震、火災或者爆炸事故,這些薄弱環節必將產生致命的影響,將是對結構的延性設計、冗余度設計的極大考驗。例如在地基結構設計中,對于地質承載能力等情況沒有考慮到位,在外力破壞下工程結構很難安然無恙。在土木工程的結構設計中要充分結合土質承載能力和地質情況,在地基結構設計中如果未充分考慮到地質承載能力,外力的發生就會導致對工程結構的破壞,由此造成工程的安全事故。
2.結構設計常常忽略環境因素,降低土木工程結構的耐久性。土木工程設計關乎整個土木工程建設的使用時間,因此在設計時要綜合考慮所有因素,還要考慮土木工程周圍環境的影響。要綜合溫度、濕度、水土酸堿度、化學腐蝕等環境因素,但在實際的設計工作中,環境是經常被忽略的因素,土木工程施工過程中,鋼筋和混凝土是基本的材料,由此理應對周圍環境做出分析,從而防止環境對材料使用壽命的影響。
3.土木工程結構設計安全性低,易導致安全事故發生。我國土木工程結構設計安全規范低于國外水平,結構設計安全設置標準偏低,由此導致了工程安全規范方面的漏洞,致使安全設置規范難以發揮對工程設計的約束作用,工程質量相對較低,較易造成安全事故的發生,損害了工程的建設效益,縮短了工程的使用年限。在土木工程結構設計中,結構安全性主要取決于構件承載能力、結構工程耐久能力、結構牢固性等方面,我國土木工程結構設計水準與國外相較存在一定差距,且施工人員在施工過程中,很難以結構設計為依據施工,導致施工質量偏低,致使安全事故頻發。
四、土木工程結構設計策略
1.任用綜合素質較高、專業性較強的設計人員來對土木工程進行結構設計。設計工作人員是作為土木工程的設計者和創造者,必須明確工程結構設計的復雜性和高精確性,應具備嚴謹的工作思路,依據理論和經驗相結合,進行完美的安全設計。要不斷加強設計人員的理論和經驗學習,使其不斷掌握先進的設計理念、擁有豐富的設計經驗致力于結構設計的完善過程中。除此之外,要增強設計人員責任感和執業使命感,使其能夠認真的對待設計工作,保證設計的質量,充分為土木工程建設效果的發揮而奮斗。作為一名土木結構設計師,不但要認真的學習設計的規章制度,也要按照相關的規定進行合理的結構設計,以此來促進建設結構設計向著規范化的方向發展,避免在土木過程中發生一些安全問題。
2.結合土木環境現狀,綜合設計最優方案。土木工程設計要結合地方環境,設計人員需要考慮多種因素,其中包括施工條件、水位、地質情況、溫度等。在土木工程結構設計的過程中,要對圖紙進行精細化處理,對于設計的每個細節要進行詳細的說明,從而方便工程施工人員理解。在土木工程的結構設計過程中,還要考慮設計的經濟性,要摒棄一味采用標準圖的做法,標準圖能夠加快設計的進度,但是由于未經過計算,為了保證設計的安全就會采取高標準的系列,由此就會增加成本,造成不經濟性的問題。所以,在設計過程中,設計人員既要考慮圖紙的精細化,又要考慮設計成本的問題,從而綜合設計最優方案。
3.強制執行行業標準,規范設計標準。由于我國土木工程質量頻發,土木工程的安全性受到高度的重視。我國政府已經頒布了相關的法律法規,主要目的在于確保結構設計變得更加規范。因此,設計人員必須意識到工程質量的重要性,根據國家相關規定,對結構進行設計,確保建筑的安全性與穩固性。施工單位施工時,若發現設計圖紙上存在不足之處,要及時予以更正,若無法判斷其是否合理,可讓開發商進行判斷,并協商解決方法。施工單位必須要重視建筑安全問題,如果開發商或施工單位了解到圖紙設計中存在不合理情況卻沒有做出修正,雙方均要受到法律制裁。
綜上所述:隨著社會的發展,人們生活質量的提高,各類建筑拔地而起,推動了我國建筑業的蓬勃發展。在土木工程的建設過程中,要充分保證工程的安全性和耐用性,從而保證工程的質量和工程的使用壽命,滿足人們對土木工程的使用要求,使其更好地為我國國民經
濟的發展貢獻力量。
參考文獻:
關鍵詞:建筑工程;結構安全;安全設計
中圖分類號:TU761 文獻標識碼:A文章編號:
Abstract: the safety of the civil engineering structure design is to guarantee the quality objectives of the important factors engineering, construction engineering structure design safety is also has been discussed topics. This paper mainly discusses the importance of the safety design of engineering, in view of the design of the existence of the potential safety problems, put forward the corresponding protective measures, and to some of the key parts of the project safety design are analyzed.
Keywords: building engineering; The safety of the structure; Safety design
1.結構安全設計重要性
土木建筑工程中,始終貫徹著“質量第一、安全至上”的原則。工程結構設計的核心是防止建筑物的震壞倒塌,保障人民的人身、財產安全。工程安全性也取決于設計人員的結構設計、施工單位的技術水平以及建筑物的合理使用、日常維護等。國際上對于建筑工程結構的安全設計規范水平較高,但我國有關建設部門對工程結構設計的管理處于較低的水平。一般情況下,工程事故較少發生,很少有重大損失的出現。我國建筑工程結構的安全設計規范的缺陷就在于工程牢固性較差,結構構件的承載能力不足等。工程整體牢固性是保障建筑質量安全的前提,也是結構安全設計需要考慮的重要問題。安全設計的要求就是在建筑物出現局部損壞時也不影響整體建筑的破壞倒塌,真正達到“小震不壞、大震不倒”的目的。[1]工程的整體牢固性取決于結構的良好延性以及必要的冗余度。這樣才能在地震、爆炸等災害出現時能夠最大限度的減低損失。所以土木建筑工程結構的安全設計一定要高度的重視,真正做到防患于未然。
2.安全設計隱患
工程結構設計的安全隱患主要包括對結構的抗震設計考慮不足、設計不夠合理以及設計中存在的偷工減料的問題。
近年來,我國汶川、玉樹相繼出現地震災害。這些慘痛的教訓也提醒了我們,我國有些地方的建筑抗震性能遠沒有達到我國規范所規定的標準。結構抗震水平的提高是提高建筑結構安全性的重要環節。因為我國地廣人多,不同地區的地質條件、土質不同,產生地震的機率和級別也不相同。所以設計人員要對建筑物的實際情況進行具體的分析,從而根據抗震規范進行具體的設計。在市場經濟的影響下,一些建筑開發商不按照規范條例,讓設計人員在設計中減少鋼材的使用,以追求高額的利潤。導致建筑材料性能的減弱,影響整體工程的質量安全性。設計人員在設計過程中,會由于知識、經驗的不足或者一些客觀的因素導致結構設計的不合理,造成安全隱患。也有一些是因為設計人員沒有較強的安全意識,只注重建筑外表而忽視了結構的質量安全。
3.結構安全設計
3.1 提高安全設計意識
建筑工程的結構設計是一種復雜、精確的工作,不僅要有豐富的理論知識,還要有嚴謹認真的工作態度。在設計過程中,設計人員要理解規范條文,對自己嚴格要求,做到每步設計都要清晰明了,在工作空閑時間,進行經常性的總結、反思,為以后積累工作經驗。同時,設計人員要了解建筑抗震性的重要,轉換陳舊思想。若條件允許,盡量到地震前線了解情況,深刻的認識地震的危害及破壞形式,為以后工作提供指導思想。
3.2 重視研發項目
近年來,隨著計算機的發展,模擬設計軟件也開始出現。在土木工程中,外觀獨特、造型新穎的工程結構往往設計的難度較大,計算起來較復雜,對設計人員的知識能力以及計算機軟件有了更高的要求。因此,提高結構設計的安全性與計算機設計軟件有密切的聯系,需要工程結構的編程人員、設計人員進行深度的交流溝通及全面的合作,只有這樣才能完成對設計軟件的開發,達到推新創新的效果。
3.3 遵守有關規范
社會經濟的騰發帶來了建筑業的長足進步,建筑的結構受到越來越多人的重視,對此我國也出臺了一些具有強制性的規范條例。為保證工程結構的安全,相關設計人員必須要遵守有關規范,若在設計過程中出現不滿足有關規范的行為,要立即提出,并針對問題提出解決方案。對于多次違規且不加改正的工程設計人員要及時向有關部門舉報,避免出現嚴重的安全損失。
3.4 明確設計理念
建筑工程結構的安全性、耐久性的提高,對社會有很大的影響,設計人員要認真對待。制約工程結構安全水準的因素較多,既包括社會經濟的發展,又包括設計、施工水平等因素。[2]所以,國家相關部門需要與工程界、經濟界等各界人士進行探討,尋求符合我國建筑結構的耐久性指標和設計水準。其次,要明白建筑結構安全性的提高并不是一味的增加鋼筋、水泥用量,需要對結構的受力情況進行科學認真的分析,在以強化管理和科技的進步進行輔助,才能提高工程結構的耐久性、安全性。在設計專業業內,大多數設計人員為保證設計的安全性,多采用保守設計的方法。但有許多年輕的或者經驗不足的設計人員,由于能力不足、信心缺乏,往往在取值方面過分的保守,造成資源的不必要浪費。所以設計人員要經常的對自己的知識進行補充,從而能夠科學合理的進行設計。
3.5 設計中注意事項
建筑結構的安全設計中,要注意結構的牢固性、耐久性以及安全性。建筑工程結構構件的承載能力要足夠大,結構物也需要整體的牢固性。整體牢固性指的是結構局部出現破壞時,阻礙更大范圍的連續破壞的能力,也可以說要保證結構不出現和原因不相符合的破壞結果。
在設計過程中,要嚴格遵守國家規定的規范要求,設計過程中要有監督管理部門按規范要求進行監督;對工程結構的安全定期檢查;合理設置、制定結構設計的耐久性、安全性標準;正確引導公眾資源意識;保持和社會的發展相一致,經常性的審視現行結構設計的耐久性、安全性水準;建議研究機構或主管部門進行真實的組織論證,保證建筑結構安全設置的先進性、可操作性。結構安全性方面,設計重點是工程結構在不同荷載下的強度要求,對干濕、有害介質侵蝕等環境作用下的耐久性考慮較少。需要注意的是,由于混凝土結構腐蝕或由混凝土結構中的鋼筋銹蝕引起的安全事故,危害程度遠大于結構構件因承載能力的不足引起的危害。
4.特殊部位分析
4.1 地基基礎設計
建筑工程結構設計中,地基基礎設計是設計人員需要重視的地方。它不僅影響到后期工作的進行,而且是整個工程安全性的決定因素。
結構地基基礎設計中,要考慮施工場地所處的地質、水位、結構類型、施工條件以及實用功能等情況。[3]要保障工程不能發生沉降和傾斜,滿足正常的使用要求。為保證地基安全,確保施工質量安全,對建筑物相鄰的構筑物的地下設施標高、位置要進行詳細了解。同時,我國幅員遼闊,不同地區的地質條件不盡相同,施工技術以及施工條件都有所差異。而地基基礎設計規范無法對不同地區的地基基礎做出詳細的描述、規定。所以,地方性標準的建立能夠把不同地區的地基類型、設計方法進行詳細的規定描述。因此,在地基基礎設計過程中,一定要結合施工經驗以及當地施工條件,并深入學習地方性規范,保證整體結構設計或者后期結構設計的順利進行。
4.2 結構剛度設計分析
隨著建筑業的快速發展,建筑層數開始越來越高。為達到建筑結構的剛度要求,需要對層間的位移進行控制。既對構件的剛度大小、截面大小附加相對指標。由于建筑抗側剛度對結構安全性有較大的影響,所以在設計中要特別注意。設計的剛柔度由設計人員考慮。一般情況下,由于高層住宅的普及,設計中都采用較剛的設計方法,但由于房間開間較小,剪力墻較多、較厚,因此對材料是一種浪費。在計算中,最大彈性的層間位移角在1/2000至1/3000范圍內。若施工現場土質較好,或有地下室存在,建筑抗側剛度可以設計的較柔一些。當滿足結構變形限值時,可以盡量減低剛度的設計,這樣既可以減小地震作用,也達到了設計經濟性的目的。
5.結語
建筑工程結構設計安全性是一直被人們探討的話題,工程結構的安全設計是保障建筑物質量安全的首要條件。因此,設計人員要真正認識到工作的重要性,提高對設計中存在的安全質量問題的識別能力,在工作過程中針對不同設計問題積累經驗,保證建筑工程結構設計的安全性、合理性。
參考文獻
[1]蒲德群.建筑結構安全水平的合理設置方法及策略研究[D].北京:清華大學, 2008.
關鍵詞:高層建筑;基礎設計;問題
中圖分類號:TU文獻標識碼:A
基礎設計在整個土木工程建筑結構設計中占有十分重要的地位。改革開發以來,隨著我國建筑工程技術的不斷發展,我國的建筑結構設計中的基礎設計獲得了很大的進步,但是在實際設計當中還存在一些不足之處,主要表現在以下幾個方面。
1土木工程建筑結構基礎設計應注意的問題
1.1承重柱截面高度設計過小
對于抗震烈度要求為餓哦六度的地區,很多設計人員在認識上存在六度地區不需要進行設防的錯誤觀念,很多設計人員將承重柱的截面積設計的較小,這樣可以比較方便的進行受力分析,但是這樣做導致承重柱的截面較小,在外力作用下,由于柱和梁之間存在著彎矩約束,往往會產生開裂,導致塑性鉸的出現。這樣給建筑的結構埋下了安全隱患,使建筑的耐久性大打折扣,一旦遭遇較大的地震,往往不能夠有效的抵抗地震的破壞,容易發生倒塌,造成重大人員生命和財產損失。
1.2磚混結構中建筑工程構造柱與承重柱混淆不清
在房屋建筑結構設計當中很多設計人員不能夠很好的分清構造柱和承重柱的區別,導致二者之間經常發生混淆,嚴重的影響了建筑結構的可靠性。對于磚混結構的建筑,采用構造柱能夠在很大程度上增加墻體的抗剪能力,并且和梁相配合,能夠在很大程度上防止建筑墻體出現裂縫,對于建筑建構抗震性能的提升具有重大的意義。而一些設計人員由于沒有對構造柱形成正確的認識,導致構造柱往往被當作承重柱使用,使其原本的功能無法得到發揮,同時還會造成一系列的負面影響。
一旦構造柱和承重柱被混淆使用,導致構造柱被當作承重柱,使其對墻體的約束作用大打折扣。在發生地震的時候,由于構造柱被當成可承重柱,其本身的強度不能夠應對地震力,必然成為建筑中的一個薄弱環節而首先遭到破壞,最終導致建筑倒塌。
構造柱一般都不另設基礎,這就使其的稱重能力相對較弱,不能夠滿足承重柱的使用要求。被當作承重柱使用往往會導致構造柱基礎在較大的載荷作用下發生破壞而導致沉降,最終使其支撐的部分出現裂縫。因此設計人員在實際的設計過程當中一定要將承重柱和構造柱進行明確的區分,按照各自的特點發揮各自的功能,防止由于使用錯誤而造成的各種隱患。
懸挑梁的梁高選用過小設計者往往只注意了對梁的強度和傾覆進行驗算,而忽略了對梁手撓度的驗算。梁高選用過小,引起梁截面的受壓區應力過高,在正常使用狀態下,梁截面受壓區產生非線性徐變,梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁上板出現裂縫,裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬,影響了房屋的正常使用。據觀察,這種挑梁的變形發展到后期,梁支座截面上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響,豎向裂縫向下延伸發展為斜裂縫,此時梁已接近破壞。當為托墻挑梁時,梁過大的撓度會引起梁上墻體在梁支座附近出現裂縫。裂縫在梁支座處沿豎直方向向上發展,當到一定高度時沿斜向延伸,縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結構的抗震也很不利。懸挑結構對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時,截面的相對受壓區高度較大,梁的延性減小,在豎向地震作用下易發生脆性破壞,失去承載力。
連續梁按單梁進行設計存在潛在危險這種情況多發生在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷重一般較小,沒有引起設計者的重視,為圖受力分析方便,設計者把實際應為連續梁的梁按單簡支梁進行設計,致使梁在支座處上部負筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區出現豎向裂縫,進而引起梁上部攔板出現豎向裂縫。當環境溫度變化時,梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束,在梁內產生收縮應力,該收縮應力作用于原已產生的梁上裂縫處,引起梁在支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,梁承載力降低,直接影響了使用安全。在實際工作中,多次發現類似情況出現,因此應引起設計者的重視。
2 對房屋建筑結構基礎設計的評述及建議
設計人員在進行房屋建筑基礎設計的過程當中應站在整個房屋建筑的整體高度出發,充分考慮地基以及上部結構之間的關系,在此基礎之上還要科學的結合各種假定。一般來說由于基礎上部結構往往要晚于基礎的設計,因此要采取相應的措施,盡可能的減少由于上部結構滯后而帶來的誤差,從而確保房屋結構基礎設計的質量。
當前建筑結構基礎設計主要是根據結構力學以及彈性力學來進行的,具有操作簡單、可靠性高的優點,能夠保證取得較好的設計效果,尤其是對于一些地質情況比較好的基礎來說更能得到滿意的效果。隨著鋼筋混凝土框架結構在建筑結構中的廣泛使用,傳統的結構設計方法就顯得力不從心。這是因為這種結構對于基礎的要求較高,一旦出現沉降,就會收到較大的影響。采用結構力學以及彈性力學計算軟土地基上的條形基礎也與實際的情況有很大的差距。當前高層建筑的數量不斷的增多,隨著建筑高度的增加,其垂直方向上的載荷也會隨著增加,對地基產生的壓力也會加大,這樣基礎在較大的載荷作用之下常常會出現沉降。因此在進行高層的框架結構設計過程當中,應該注意基礎的柔性,降低基礎的剛度。
3結論
當前我國正處于經濟繁榮發展的大好時期,隨著人們生活水平的提高,對于房屋建筑的要求也在不斷的上升,為了滿足人們對于房屋各種功能的需求,大量的房屋建筑不斷的投入建設。當前的房屋建設的高度在不斷的上升,其規模以及結構也朝著復雜化的方向發展。由于房屋建筑的需求旺盛,很多房屋建筑在設計過程當中并沒有經過科學的論證就草草完成,一些開發商為追趕進度往往都是一邊建設一邊設計,一邊審批,這就導致很多建筑在施工過程當中沒有進行嚴格的結構基礎設計,這樣往往在施工過程當中造成各種問題,導致工程頻繁變更,不僅僅增加了工程造價,也為建筑的安全埋下了隱患。因此廣大設計人員一定要做好房屋建筑的結構設計工作,為我國建筑事業的發展做出貢獻。
參考文獻:
[1] 楊偉.高層建筑框架結構設計中應注意的幾個問題[J].廣東科技,2011,(14).
[關鍵詞] 建筑結構;結構設計;問題
中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A
雖然我國建筑事業已經取得了不錯的發展,建筑技術和設計方面水平都得到了不斷提升,但建筑結構設計中還是存在一些問題需要設計師去注意并解決,只有不斷糾正和解決結構設計中的問題才能保證建筑結構的穩定性,保證建筑工程質量。下面就結合工作實際中遇到的一些問題做如下探討。
一、地基承載力深度修正的問題
設計不超過 20 層的高層、多層建筑時,我們經常直接選擇樁基的基礎形式,其實在非軟弱土地區,應首先探討采用天然地基的可行性,以利于降低基礎造價,合理地確定地基承載力值就顯得尤其重要,《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)規定:地基承載力特征值應按下式進行修正:fa=fak+ ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承載力值的組成中,深度修正部分占有較大的比重。這對于主裙樓一體結構,在進行主樓地基承載力計算時,因
裙樓基礎的有利及不利影響,如何合理地確定用于深度修正的深度值 d 尤為重要。規范在 5.2.4 條條文說明中這樣規定“對于主體結構地基承載力的深度修正,宜將基礎底面以上范圍內的荷載,按基礎兩側的超載考慮,當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時,可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深,基礎兩側超載不等時,取小值。”這就要求設計人員在進行具體工程設計時,應根據此條的要求,結合工程實際情況合理地確定承載力深度修正所采用的埋深
值 d,但設計人員對此認識卻并不一致,經常有困擾。最常見的是高層主樓帶地下車庫這種類型,典型的簡圖。
(1)當高層主樓采用筏板或箱型基礎時,在主樓縱、橫兩個方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考慮裙樓荷載對地基土產生的超載作用,將超載折算成土體厚度 d2,(兩側超載不同時,取小值),此時 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 時,或均小于 2B0 時,裙樓荷載作為超載折算為土體厚度 d2,當 d=d0+d2≥d1 時,取 d=d1,
當 d=d0+d2<d1 時,取 d=d0+d2。
(2)當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時,則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用,d 的取值同 1,但主樓內的其他基礎的埋深 d=d0。 合理確定用于深度修正的基礎埋深值 d,從而確定主體結構的地基承載力值 fa,這樣才能使結構的基礎設計達到合理、經濟,最優化。
二、主次梁節點設計問題
我們在工程設計的計算過程中不可避免地會出現主次梁相交的情況,時常會發現框架主梁扭矩很大,抗扭承載力不足,有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接,釋放扭矩,但這樣處理是否合理,與實際的受力情況是否一致呢?個人以為:作為梁端鉸接,就是要保證梁端有一定的轉動能力;固接,就是要限制梁端的轉動能力;而實際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接,梁端鉸接不能隨意地人為設置。
設置鉸接梁,是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產生裂縫,但是不會破壞,就是說形成朔性鉸之后,此梁由超靜定變成靜定結構,結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個破壞不會對整個結構體系影響很大,才能滿足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大,支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接,即使為鉸接,《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定,要求上部配置構造鋼筋,且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50 mm,這時候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了,這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理,首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋,加寬框架梁解決受扭不滿足,如果條件所限不能加寬,那才可以看能不能鉸接次梁了,但這里的鉸是指的假想鉸,而是要保證支座負筋首先屈服,造成內力的卸載和重分布,分布后達到和鉸接類似的受力情況,此時的鉸接就得要從構
造措施上進行保證,現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(11G101-1)第 86 頁針對非框架梁(即次梁)的配筋構造做出了明確的示意。
結構設計最重要的原則是:結構設計建模要立足于結構自身,主要力學模型要與實際構件接近,以保證計算結果能夠真實反映結構狀況,這樣才能保證結構的安全。
三、地下室嵌固端的選擇問題
在有地下室的結構設計時,地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關系到計算結構的內力的大小,而且在某些工程中會整體結構成為一個超限建筑,對結構設計造成難點。 嵌固的概念,這里所說的嵌固應該是強度嵌固而非力學嵌固;力學嵌固―― 完全剛性的固定,嵌固點以下剛度無窮大,嵌固點無平動、轉動,實現了完全的約束。而強度嵌固―― 柱的塑性鉸出現在地上一層的下端,而不是出現在梁柱節點兩側的梁上,即強梁弱柱.實現的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2) 增大地下室柱頂的抗彎能力;(3)滿足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續,這樣才能保證水平地震力的傳遞。實際工程中常遇到地下室頂板開洞,甚至是大面積的開洞,此時必須要與建筑專業配合,避免將洞口設在主樓周邊,開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的 30%,同時將洞口周邊樓板加厚,以滿足剛性樓板的要求。工程中還會碰到當地下室頂板的標高不一致的情況,以下沉式廣場為代表,如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的 1/3,則只要地上一層的側向剛度能滿足規范要求,則地下室頂板可作為嵌固端,即使高差稍稍超過 1/3 層高,也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿足高差,不過需進行加強處理:有錯層部位加大梁的剛度,在錯層處樓板加腋,以保證水平剪力的傳遞路徑。
四、結語
建筑結構設計是建筑工程的開端,其需要設計師具有扎實理論功底和創新思維,以及嚴謹的設計工作態度。對于結構設計中出現的問題,設計師要積極采取相應的措施進行解決,保證建筑結構設計的合理性和科學性,以此來保證建筑結構的穩定性和建筑工程質量,推動建筑行業的不斷向前發展。
參考文獻
[1]溫啟平,殷欣.基于防震考慮的高層建筑結構設計要點探析[J].建筑知識(學術刊),2013(02).
關鍵詞:建筑結構設計;安全性;土木工程;建筑項目;建筑質量 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU318 文章編號:1009-2374(2015)22-0119-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.058
土木工程建筑結構設計就像是整個建筑項目施工工作開展的指向標,是從源頭上保證建筑項目施工安全性、穩定性以及建筑質量的關鍵所在。因此必須對土木工程建筑結構設計加以重視,積極提高其設計的合理性、科學性以及經濟性。然而,當前我國建筑行業中普遍存在土木工程建筑結構設計不合理、不科學的情況,尤其是民用建筑,其建筑設計有時為了經濟化,完全失去民用建筑該有的舒適、健康,有的民用建筑甚至連基礎安全設施的設計都欠缺,例如防火災、防盜等設計。因此,對土木工程建筑結構施工設計現存的問題和弊端進行探討是極其有必要的。
1 土木工程結構設計中存在的問題
我國土木工程結構設計起步較晚,發展也較緩慢,導致了在結構設計中存在安全性和耐久性等各種問題。
1.1 土木工程設計結構的牢固性較差
建筑工程的結構牢固性關系到整個建筑物的使用質量和使用安全性,因此,必須重視土木工程建筑結構的可靠性、牢固性設計。然而,當前我國土木工程建筑普遍存在牢固性較差、可靠性較低等問題,極大地影響了我國土木工程結構設計整體質量的提升。若想提高土木工程的牢固性,就必須從建筑整體出發,將建筑的每一個細節都精確考慮和處理,并結合土木工程施工地的自然環境特點、土壤地質的載重能力,對工程結構進行準確、合理的設計,從而達到建筑部分受損,不影響建筑整體使用的效果。
1.2 土木工程設計結構規范的安全設置較國外低
由于我國土木工程結構設計行業起步較晚,缺乏具備專業素質的設計人才和完善、合理的法律規定,導致土木工程設計行業發展較慢且不規范。尤其是結構設計中的基礎安全設施的設計更是嚴重缺乏,極大地增加了工程建筑使用的隱患危險,相較于外國發達國家可使用百年的建筑結構設計,外國建筑的安全設置質量可謂是隱患重重。甚至有些城市的土木工程建筑使用幾年就開始出現墻體崩裂、建筑形變,稍微經歷一些惡劣天氣就會出現建筑倒塌危險。而究其原因,除了上述因素之外,更重要的是我國對建筑安全設置的標準過低。
1.3 設計中混淆構造柱和承重柱造成事故
在土木工程設計中,有些設計會將構造柱和承重柱混淆,影響了工程的牢固性,從而造成事故的發生。在磚混結構的建筑中,構造柱與梁配合可以防止墻壁的裂縫,有助于提高房屋的抗震能力。但是,如果設計人員將構造柱當成承重墻使用,當遇到地震等劇烈震動時,因為構造柱不如承重柱的強度,而且構造柱不設基礎,抵抗不住地震的力量,從而遭到破壞,出現裂縫、沉降,最終導致房屋的倒塌。因此,設計人員必須認真區分構造柱和承重柱,以防止悲劇發生。
1.4 承重柱截面積設計過小
設計人員在設計抗震烈度要求不高的地區的建筑時,會將承重柱截面積設計過小,這樣更方便分析受力。但是這樣做的時候,往往會在有外力作用時,導致柱和梁開裂的現象,從而降低了建筑的使用壽命。如果出現地震等強大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人員傷亡。
1.5 建筑結構缺乏節能設計
當前的土木工程建筑設計普遍存在過于注重形式而浪費建材資源、過于要求現代化而破壞生態環境的問題,而隨著我國的生態環境不斷惡化、各種資源不斷稀缺,提高建筑結構設計的節能性顯得尤為重要。當然,建筑結構設計存在對資源的浪費和環境破壞等問題并不是故意而為之,主要是由于建筑設計人員對相關環保法律以及節能知識的掌握不足。而且,由于在進行建筑設計時對相關細節描述的不夠準確,導致在進行具體的建筑項目施工時選購的建材不適用或者不節能。因此,在進行建筑設計時必須注重對節能設計的重視,并在建筑設計方案中標明相應的節能設計細節。
2 增強土木工程結構設計安全性和耐久性的策略
2.1 土木工程結構設計應嚴格符合各項規定,并逐步完善各種標準和體制
在進行土木結構設計時,要嚴格遵守國家法律的相關規定進行,保證其結構設計滿足專業的技術規范要求,積極吸取外國的先進經驗并結合我國土木結構設計的實際發展狀況來推動我國土木工程結構設計的技術水平和規范標準。另外,還需要從管理制度、人員規范方面對其進行治理,要保證管理制度切實可行,保證我國土木工程結構設計行業的規范化、制度化,避免缺乏專業素質的設計人員參與設計。最后,要注重對土木工程結構設計安全性的檢查,對安全性不滿足要求的設計項目要及時上報并進行更改。
2.2 定期全面地對土木工程進行安全檢測
土木工程安全對建筑企業具有極高的重要性,更會對社會產生重要的影響,因此必須對其安全性進行嚴格的監督檢測,健全相應的監督制度,加強制度執行力度,完善相應的管理制度,例如對建筑施工的監督制度、檢測制度以及對施工人員的獎懲制度等,只有用獎懲制度激勵建筑施工人員,用監督制度督促施工人員,用檢測制度去保證建筑施工的質量,才能保證土木工程的安全性。對土木工程進行定期的檢查,能夠提高整個土木工程的可靠性和安全性。
2.3 對土木工程設計人員應加強業務水平和設計過程管理
建筑設計人員的專業水平將直接決定整個建筑設計方案的科學性、經濟性以及可行性,所以在雇傭建筑設計人員之前必須對建筑設計人員的專業水平進行嚴格的考察和檢測,要提高雇傭建筑設計人員的門檻,加強對專業素質和思想道德的考察。另外,對于已經雇傭和正在工作中的建筑設計人員,也要對其專業素質進行積極的培訓,因為時代是不斷發展的,一旦停滯不前,只會被時代所淘汰。因此,必須加強對建筑設計人員的培訓工作,提高他們的專業素質,除了相應的專業知識的培訓外,還需要對其進行思想道德素質的培訓,在他們心中樹立質量意識和危機意識,提高他們對現在崗位職責的重視度。
2.4 對設計圖紙要求詳細、嚴謹,并在設計時考慮經濟性
建筑設計不僅對建筑企業具有極高的重要性,更會對社會產生重要的影響,因此必須對建筑設計圖紙質量進行嚴格的勘察和仔細的監督檢測,只有在確定建筑設計質量后,才能決定是否將其投入建筑項目施工中。而若想做好對建筑設計的監督和檢測工作,就必須完善相應的管理制度,例如對建筑設計的監督制度、檢測制度以及對建筑設計人員的獎懲制度等,并對建筑結構設計方案的經濟性進行考察。而在這些管理制度制定和執行的過程中,可以借鑒的相關的法律文件進行完善,以此確保建筑設計的合法性。
2.5 對于后續施工中遇到的問題要及時修改結構設計
土木工程的結構設計完稿后,經過審核等沒有問題之后,并不代表從此不再修改設計稿。在后續的施工過程中,設計人員和施工人員還要保持密切的聯系,當施工中遇到問題、難題,應及時通知設計人員來核對圖紙、解決問題、修改設計,否則,易造成重大事故的
發生。
3 結語
綜上所述,土木工程建筑若想在未來的建筑行業競爭中獲取更多的主動權,就必須加強對建筑結構設計的重視。這不僅是因為建筑結構設計決定著一項建筑施工項目的質量、安全性、可靠性,更是因為建筑結構設計將決定一個建筑企業的信譽、口碑等無形的資產,一旦這些無形資產丟失,那么這個建筑企業在這個競爭激勵的建筑市場也就沒有所謂的生存能力了。
參考文獻
關鍵詞:建筑;土木工程;計算機應用
中圖分類號:TU17 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 12-0000-01
21世紀是只是大爆炸的時代,是科技迅猛發展的時代,在這種時代背景下計算機網絡技術得到了廣泛的應用和普及。現階段,計算機在建筑方面的應用更加的深入和廣泛,計算機技術引入對于我國的建筑產業的發展起到了巨大的推動作用。具體說來,計算機技術主要應用在建筑工程中的項目管理、工程設計等方面。文中介紹了目前計算機在土木工程建設中的應用情況,就建筑工程行業如何更好發揮計算機技術的強大功能提出了幾點意見。
一、計算機技術在土木工程項目中的應用情況
(一)基于計算機技術的土木工程信息化管理
計算機技術的引入實現了土木工程項目管理的現代化、信息化,極大的提高了土木工程項目的管理效率和質量。計算機應用于土木工程管理主要是通過各種管理軟件來實現的,通過專業的管理軟件實現對工程設備、設計規劃、管理制度、工程質量、工程預算和造價、施工合同等各個環節的信息化管理。具體說來,應用于土木工程項目的管理軟件包括電算化、辦公自動化、招投標、預算造價等方面的系統軟件,這些軟件的應用為土木工程項目的管理提供了強大的技術支持,實現了土木工程項目管理的科學化、規范化和現代化[1]。
(二)計算機技術在土木工程項目輔助設計方面的應用
CAC即計算機輔助設計的簡稱,輔助設計就是通過計算機的自動編程功能實現對輸入的設計資料的優化和繪制出圖的過程。CAD在土木工程項目中發揮著巨大的優勢,表現在:(1)降低了技術人員的工作量,在傳統的建筑設計模式中,對于設計出現的問題和錯誤的整改或者是設計的調整和優化都需要大量的人力物質支持,CAD軟件自帶防錯功能,并且可以實現對設計文件的便捷修改,從而減少了重復勞動,大大降低了設計人員的勞動強度。另外,技術人員可根據自己喜好和習慣選擇特定的操作背景和方式,開拓了設計空間[2];(2)可以確保設計的精確度。建筑設計的尺寸很大,表現在設計圖紙上需要大比例的進行縮放,在傳統的手工繪圖模式中由于縮放尺度太大會影響其精確度,這種情況給實際的施工建設帶來了一定的麻煩。CAD在縮放后也可以完全保證圖紙的精確性,同時此軟件還附帶強大的計算功能,這些優勢都極大的保證了最終設計的精確程度;(3)美化了設計成果,使設計方案更加直觀。在傳統的手工作圖模式中,經常會因為設計的誤差和錯誤進行涂改和修補,CAD軟件的應用很好的避免了這些問題,確保了設計方案的整潔和美觀。另外,利用CAD軟件進行建筑工程的設計,可以形成三維的立體模型,通過光線和陰影的設計使得設計成果更加的逼真形象[3]。
(三)基于計算機技術的虛擬仿真在土木工程中的應用
現階段,在虛擬仿真領域的主要研究包括結構建模、分析法設立和仿真系統研發。其中跟土木工程密切相關的是結構建模以及分析法的設立。上世紀80年代起我國土木工程建設引入了數字仿真技術,通過幾十年的發展,今天的仿真技術可以實現動態模擬、計算結果的自動生成等功能。計算機仿真技術的優勢表現在:(1)仿真模擬技術實現了土木工程的本構關系以及數學建模。比如混凝土的本構關系和破壞準則都有許多說法,每個破壞準則只有在一定范圍內一定情況下才適用,另外,本構關系是建立在試驗所得數據上的,不是由理論推導出來的,所以實際操作中很難分析其強度以及耐受性。利用計算機仿真技術的限元法可以對混凝土強度等指標進行分析和研究[4];(2)仿真技術可以實現設計成果的全程仿真模擬。比如,通過計算機技術建立橋梁或者是其他建筑的仿真模型,然后對其施加壓力或者通過其他手段改變其構造,在這種變化下進行模擬受力分析可以得到準確的結果,從而可以對于建筑的力學特征進行分析和研究。
二、推動計算機技術在土木工程項目中應用的手段
(一)加強土木工程項目管理的信息化
要加強土木工程項目管理的信息化需要做到以下兩點:(1)加大對工作人員的計算機培訓力度,提升全體工程人員計算機使用意識和使用水平;(2)加大對信息化管理的宣傳力度,提高管理人員對于信息化管理重要性的認識水平,組織信息化管理教育培訓活動,引入更多的專業的信息化管理軟件。
(二)建立土木工程單位內部信息共享機制
通過計算機技術的應用在土木工程企業內部建立信息交流平臺,通過平臺建設完善企業信息共享機制。企業和員工之間充分的交流和溝通可以及時解決工程建中出現的各種問題,促使土木工程建設順利完成,同時保障了企業和員工雙向利益[5]。
(三)開發并利用各種建筑工程軟件
為了滿足時展的客觀要求,建筑企業和信息技術企業要加大開發力度,開發制造出更多的工程軟件,以實現工程建設的數字化和自動化,同時通過網絡技術的應用實現對工程的監督管理。
三、結束語
計算機技術的引入對我國建筑行業的發展起到了巨大的推動作用,計算機技術強大的聲音、圖像處理功能使工程設計更加的直觀、具體,為工程項目設計提供了真實可靠的依據。現階段計算機在建筑土木工程的設計和仿真模擬方面發揮著巨大的作用,在未來隨著科學技術的不斷進步,相信計算機技術會取得突破性進展進而開發出更多更豐富的功能,在建筑土木工程領域取得更好的應用成果。
參考文獻:
[1]任愛珠,王道堂.土木工程中的計算機應用[J].土木工程學報,2005(02):138-140.