开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇论建筑材料与建筑结构的关系范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
【关键词】结构;抗火;设计
火灾给人类带来的损失是巨大的,其中,建筑物火灾的发生频率和造成的损失远高于其他形式的火灾。目前,我国的建筑物随着经济的发展也在快速发展,高层、多层、多功能建筑物越来越普及,建筑物内的人口密度也在不断提高,发生火灾时造成的危害也就越大。本文将对建筑物结构抗火性能进行分析和建议。
1.以往的建筑结构抗火性能研究情况
1.1对建筑火灾发展过程的研究
研究建筑火灾发展过程的目的,就是掌握建筑火灾发生的原因和规律,了解火灾发生过程中的气体、温度等的变化,预测未来发生火灾的可能性,从而为科学地设计建筑物抗火结构提供依据。
1.2对高温下建筑材料的受力性能的研究
高温下建筑材料易发生形变,材料的力学性能也会随之发生变化。高温下材料的热工性能和力学性能是人们研究的重要课题。热工性能主要包括比热容、热传导系数、热膨胀系数等。混凝土的骨料类型、温度、水分含量和各材料的混合比都会影响混凝土的热传导性能。混凝土的热传导系数随着温度的升高而下降,其它几种因素的影响也会越来越小。与混凝土的力学性能研究相比,对其热工性能的研究较少,因此在这方面还有很大的研究空间。
1.3对建筑构件内部的温度场的研究
材料的温度与力学性能有密切的关系。研究材料内部各点的温度变化过程能为计算构件及结构在火宅中的反应提供依据。建筑火宅如果发生,释放的热量将会通过热辐射、热对流等传到方式传递到建筑物表层,再通过热传导传递到构件内部。构件内部的温度场会随时间变化,一般可以通过傅立叶热微分方程计算构建内部的温度分布情况。混凝土的导热系数和比热容与温度具有函数关系,且环境因素会影响边界条件,因此火灾发生时构建内部的温度场是非线性瞬态问题。
1.4对建筑结构抗火性能的实验研究
人们已经对梁、柱、板等建筑构件进行过抗火性能测试和研究,并得出了配套的计算公式。Ellingwood等对不同截面形状的钢筋混净土进行试验,考察了混凝土保护层厚度、荷载水平、升温方案等对简支梁耐火性能的影响,并得出了相关结论。台湾交通大学也对混凝土的抗火性能进行了研究,对剥落现象进行了证明。
1.5对相关软件的研究
计算机软件的发展对分析建筑结构的抗火性能具有重要意义。1977年麻省理工学院和伯克利加州大学联合建立了火灾中框架反应的分析软件。该软件经过多次修改和升级,如今已经具备了完善的分析能力。1979年,瑞典国家试验研究院也设计了类似的软件对建筑物火灾情况进行分析,随着不断的完善,目前已运用到试验和教学活动中。近年来我国对钢筋混凝土的分析软件也在不断优化,目前,火灾情况中建筑物的二维温度场、三位温度场和结构的变形、开裂等情况都能通过可视化的技术显示出来。
2.如何提高建筑物抗火性能
通过对以往研究的分析和综合,对建筑物抗火性能的研究将会呈现出研究内容多样化、设备先进化、考虑因素综合化等趋势。笔者结合对现实情况和理论发展的总结和分析,对建筑结构抗火性能的提高提出以下建议:
2.1开发耐火的建筑材料
提高建筑材料自身的耐火性对减轻火灾损失具有事半功倍的作用,同时,可以减少工程支出,加快施工进度。耐火材料的开发是当今一个重要的研究课题。据悉,武汉某钢铁公司在耐火材料的研发上有重要突破,而且其产品已经被运用到国家大剧院的工程建设中。此外,提高混凝土的耐火性也是人们研究的重要课题之一。加拿大国家研究院通过实验证明,添加纤维对防止混凝土爆裂具有显著的作用。
2.2加大实验投入,获取实验数据
当前,有关混凝土在高温和双向受力条件下的本构关系实验数据比较少,而高温和三相受力下的本构关系的实验数据几乎为零。高温条件下建筑材料的热工性能的实验数据也很少,某些关键的数据,如对流换热系数等还是难以确定。因此,提高建筑结构的抗火性能,应当加大科研和实验投入,通过实验获得更多有用的数据,以促进研究的深化和材料的开发。
2.3研究节点的耐火性能
专家通过对世贸大厦5号楼的调查研究,发现结点在火灾中严重受损是造成大楼坍塌的主要原因。当前,结点耐火性能的研究还相当少,结点作为建筑物受力和分散力的重要结构,应当得到研究者的重视,通过对结点耐火性能的研究,设计出更加合理的建筑结构。
2.4开发性能化的抗火设计方法
性能化抗火设计方法,虽然注重确定建筑结构在火灾中应该达到的目标,但对目标实现的手段并无限制。因此,在对建筑结构的抗火性能进行分析时,除应考虑结构本身的抗火性能外,还应考虑建筑物中主动消防设施的影响和消防队员的作用。此外,增强大型设备的投入和实验,突破目前单一实验设备的限制,可以为结构设计方法提供更多便利。
2.5开发抗火分析专用软件
抗火分析软件的目的应当是在进行建筑结构设计时提前预知和减少将来可能出现的风险,预测可能出现的火灾及场景,预测建筑物的反应和救火措施。目前的建筑物抗火软件远不能达到该水平。财政部门应当在资金上支持科研部门,加大科研投入和软件开发力度,尽快让软件实际运用到建筑物结构设计中,减少建筑物火灾造成的危害。
2.6提高混凝土强度
专家通过对高温下不同混凝土强度等级和不同配筋率下钢筋混凝土简支梁抗弯、抗剪承载力的计算和分析,得出结论:提高混凝土强度能明显提高混凝图简支梁的抗剪性能,但抗弯性能的提高不大;在配筋率的允许范围内增大受力钢筋面积能显著增强钢筋混凝土的极限承载能力。
总之,当前对建筑物火灾的研究取得一定成果的同时,还有更多的难题等待人类去克服。研究投入不足、设备落后、研究规模小、内容少的问题应当得到人们的重视。在该形势下,国家应加大投入支持科研,企业也应加大投入,对建筑材料的质量进行研究和提高,共同优化建筑结构的抗火性能。 [科]
【参考文献】
[1]刘学春,张爱林,谢伟伟等.大跨度索穹顶结构抗火性能分析[J].建筑结构学报,2012,33(4):31-39.
【关键字】:电力建筑;结构;优化设计;对策
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
随着社会经济的发展,我国的电力建筑工程建设也得到了快速的发展,在电力建筑工程项目中,实现建筑功能和投资控制的一体化是工程建设的主要目标,而在建筑工程投资中,建筑结构的造价占据着较大的比重,建筑结构的造价的控制关键在于设计阶段,同时,随着我国节能环保观念的提出和深化,人们对建筑环保性的要求也更高,电力建筑优化设计成为社会发展的必然要求。通过电力建筑结构的优化设计不仅能够提高建筑安全可靠性,降低工程造价,提高经济效益,还能满足环境保护的要求,实现社会、经济、环境效益的统一。
一、电力建筑结构优化设计原则
电力建筑建构优化即是将其合理化、科学化,优化设计是一种集多种学科和现论设计于一体的现代设计方法,电力建筑是一个长期性、复杂性的系统工程,将优化设计应用于电力建筑结构设计中,寻求最优结构方案,是提高建筑经济性能和安全性能的有效措施和方法,在电力建筑结构优化设计中应当遵循功能性、安全性、环保性和经济性的原则。
1、功能性
建筑的功能是建筑价值最直接的体现,建筑是为人类服务的,对其进行优化设计的最中目的是提高其功能,满足人们对建筑价值最大化的需求。变电站、发电厂等电力建筑最基本的功能是为建筑内继电保护、电气设备等内部设施提供安全的运行环境,保障供电的安全可靠,在进行结构优化设计时,应当首先考虑到电力建筑功能性的要求。
2、安全性
建筑的安全性对建筑来说同样十分重要,一座不具有安全性的建筑,不仅不能实现其功能,还会给人类生命财产带来威胁,比起房屋建筑、办公建筑等其他建筑,电力建筑由于其自身的特殊性,对安全性的要求也更高,因此,在电力建筑结构的优化设计中,须着重考虑到建筑结构的安全性。
3、环保性
随着节能环保理念的不断深入,人们对建筑的要求也越来越高,除了要求其具备功能性和安全性的基本性能外,还要求建筑具有一定的生态性、环保性,电力建筑的节能环保性主要是在保证建筑安全性和功能性的基础上,通过选用节能环保的材料、合理布置构件来实现的。
4、经济性
提高建筑的经济效益,实现投资效益的最大化是投资的主要目标,对电力建筑进行结构优化设计最直接的目的也即是控制建筑结构工程造价,降低建筑建设成本,提高建筑的性价比,因而电力建筑的经济性也是电力建筑结构优化设计中必须要考虑的因素之一。
二、电力建筑结构优化设计对策
1、正确计算建筑结构
电力建筑一般都建立在远离市区的郊区,独栋的建筑较多,建筑所在的环境较为恶劣,对结构的安全可靠性要求也更高,因此,在进行建筑结构优化设计时,相关的设计人员应当首先对建筑所在的环境有一定的了解,通过实地勘察等掌握电力建筑所在地的气候、地质、地形等基本情况,选择正确合理的计算参数对建筑结构进行计算,以保证结构的稳固。
目前建筑结构的计算分析一般是借助计算机和相关的计算软件来进行的,计算机技术极大地方便了建筑结构的设计分析,但由于受到软件本身可能存在的缺陷以及设计人员操作过程中的不规范等因素的影响,设计出现错误的现象也时有发生,因此在进行结构优化设计时,不能盲目的依赖计算机技术,而应该充分地了解和掌握相关的基本理论、软件的应用范围等,选择合理正确的计算模型,同时对输入的数据等进行核对,还需注意到实际的结构与计算模型之间的差别,以保证抗震计算、混凝土受力计算等结构计算的准确。
2、合理布置建筑构件
电力建筑的结构构件主要有柱、梁、墙、楼板等,在进行结构优化设计时,应当对构件进行合理的配置,合理布置柱墙之间的间距;根据建筑结构的特点选择合理的梁与柱墙之间的连接方式;由于电力建筑多为底层建筑,可以通过布置常规梁来降低工程造价,提高经济性;在保证建筑安全性的前提下,一般不对楼板进行加厚,以免增加结构的重量和建材费用。
3、提高建筑材料利用率
目前的电力建筑结构通常使用的是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土是当前主要使用的建筑材料,也是具有较好性能的建筑结构材料,通过合理的配置能够利用钢筋混凝土结构的抗拉和抗压强度提高结构构件的强度、刚性和延展性等性能,如结构中以受压为主的柱子可选用高标号混凝土,来减小构件截面,增加电力建筑的使用空间,以满足放置变电设备的要求,合理地设计混凝土的配比,充分地发挥出钢筋混凝土材料的性能,提高建筑材料的利用率,降低工程造价。
另外由于电力建筑需要竖向布置电缆,局部须开较多的电缆槽,同时受温度、雨雪的影响大,建筑易出产生裂缝,不仅影响到建筑的外观,随着时间的推移,还可能使钢筋缺乏混凝土的保护发生锈蚀,导致结构不稳定,严重时还可能造成建筑的坍塌,造成较大的损失,因此,在进行电力建筑结构优化设计时,还应当考虑到这一问题,根据建筑所在地的环境、建筑的具体要求等合理设计结构、配置混凝土,在建筑结构设计阶段做好质量控制,以避免由于建筑设计失误而影响建筑施工,造成经济损失。
三、结语:
电力建筑结构优化设计是一个复杂系统的工程,其涉及到的知识内容等范围比较广,在进行优化设计时,设计人员应当遵循安全性、功能性、环保性和经济性的原则,通过对电力建筑结构、构件、材料等的合理设计来满足电力建筑的要求,同时要遵循相关的建筑设计规范要求,选择最优的设计方案,以保证电力建筑的安全可靠,实现电力建筑工程建设的经济适用、节能环保的目标。
参考文献:
[1]杨雅婷,刘敏.浅析建筑结构优化设计方面的问题[J].科技视野,2012,(28).
[2]杨土生.谈工程造价与建筑结构优化设计之间的关系[J].山西建筑,2012,(21).
[3]周传俭.浅析建筑结构优化设计原理及方案选取[J].建材与装饰:中旬,2012,(10).
【关键词】建筑结构;抗地震倒塌能力;方法
本文从地震对建筑结构的危害性入手,分析了影响建筑结构抗地震倒塌能力的因素,并在此基础上对提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想和方法进行了简单的探讨。
一、地震的危害性
在人类历史上出现的各种自然灾害中,地震具有自己明显的特点,那就是地震的发生时间往往只有几秒钟甚至是一瞬间,但其产生的破坏力却是非常巨大的,常常造成无法挽回的损失,严重危害我国的社会主义现代化建设和人们的生命财产安全。地震常常发生在人们没有防范意识的时间段,一旦地震发生,人们根本没有时间和能力及时逃脱。虽然我国近几十年来房地产事业一片欣欣向荣的景象,各种各样的现代建筑拔地而起,但是在建筑结构的抗地震倒塌能力方面还有很大的提升空间。据有关数据统计,在以往的地震灾害中,有一半以上的人员伤亡原因是房屋建筑结构的抗地震倒塌能力没有达到相关的标准和要求。
在地震发生的过程中,会产生三种地震波,一种是地震纵波,它的震动方式为上下震动,对建筑结构会产生上下方向的作用力,由于一般的建筑结构均具有一定的竖向承载能力。另一种地震波是地震横波,它的震动方向是沿着水平方向传播,由于一般的建筑结构在水平荷载作用下的抗剪性能相对较弱,当地震波横波左右传递的震动与地震波纵波上下传递的震动相遇时,就会将上下左右的震动综合起来,形成混合波,混合波由于同一时间将上下左右的震动作用施加在建筑结构上,其最建筑结构的破坏性往往是致命的。
二、建筑结构抗地震倒塌能力的影响因素
(一)建筑原材料
由于在地震中,建筑物本身的自重大小也会对建筑结构的抗地震倒塌能力造成重大的影响,在同样条件下,自重越大的建筑物越容易在地震中倒塌。因此应该尽可能选择自重较轻的建筑材料。另外,在建筑施工过程中,施工单位有时为了牟取暴利,常常采用不合规格的原材料或者在施工过程中偷工减料,这样往往降低了建筑结构的抗拉和抗剪强度,影响了建筑结构的质量和综合稳定性能。
(二)建筑施工质量
在建筑工程的施工过程中,施工相关人员应该根据一定的规范和标准,在施工设计和施工图纸的指导下,严格按照一定的施工技术和施工工艺进行建筑施工。有的施工单位为了一味追赶施工进度,追求最大经济效益,往往忽视了施工过程中的正常技术标准和流程,常常给施工建筑埋下很多安全隐患。施工质量的好坏直接关系着建筑结构的安全和稳定性能,影响着建筑结构抗地震倒塌的能力。
(三)建筑抗震设计
建筑抗震设计是建筑项目施工的重要环节。好的建筑抗震设计是保证建筑质量和综合稳定性能的基本条件。在进行建筑结构设计时,人们除了要考虑正常的审美需要,设计出美观大方实用的建筑结构外,同时还要考虑建筑物的结构对竖向承载力以及水平承载力的性能需求。在实际建筑抗震设计中,往往只偏重于建筑结构竖向荷载作用下的承载力,而对在水平荷载和扭矩作用下的综合承载能力往往欠缺考虑,这就影响了建筑结构的综合稳定性能,使其在地震来临时容易发生倒塌现象。
三、设计思想及方法
(一)重视前期勘查
为了保证建筑结构的质量安全和抗地震倒塌能力,应该在施工前期对建筑项目的施工现场进行深入的勘查,通过现场勘查,充分了解施工场地的地质条件。目前我国的施工项目在勘查阶段,往往为了赶工期或者节省开支,只对现场地形有个大概了解就急于施工,并没有对施工现场的地质条件进行深入地了解和分析。应该在施工前期对建筑项目施工地点的地形地质条件进行充分的勘测,全面了解和掌握地质条件,使设计人员和施工人员能够根据现场地质条件进行合理地设计和施工,尽最大可能提高建筑结构的抗地震倒塌能力,提高建筑结构的质量和稳定性能。
(二)重视建筑原材料
建筑原材料与建筑结构的质量和综合稳定性能息息相关。由于在地震中,同样条件下,自重越大的建筑物越容易在地震中倒塌。因此在建筑施工过程中,应该尽可能选择自重较轻的建筑材料,减少因建筑材料自重给建筑结构的抗地震倒塌能力造成不利影响。另外,在建筑施工过程中,应该加强对建筑原材料的管理和监督,一方面防止施工单位以过低的标价获得中标,之后在施工过程中为了弥补差价而偷工减料或者采用劣质材料,另一方面应该加强材料采购过程中的管理和监督,尽量选择有相关资质的生产单位,保证建筑原材料符合国家相关规定和施工标准要求。应该尽量选在自重较轻、质量合格的建筑原材料。
(三)提升抗震设计
在建筑机构抗地震倒塌设计中,应该通过一系列的验算测试建筑物整体结构的抗倾覆能力。在风荷载、地震作用下验算结构体系的舒适度,保证结构顶点和层间侧移符合相关的规定,否则可考虑通过设置伸臂桁架或腰桁架来减小侧移,保证建筑的抗震性能。此外,还应该验算建筑物在最不利侧向组合力共同作用下是否出现过大的压力,是否出现拉力,从而避免影响建筑物的整体稳定性。在建筑结构的抗地震倒塌设计中,应该重视最不利荷载组合作用下的建筑结构的整体抗震性能和综合稳定性能,对其竖向荷载受力体系进行一定的加固措施,如加强混凝土中的配筋,在混凝土中加入45°斜向钢筋等,尽量使构件的轴压比达到规定的要求。当构件截面不能再增大但是轴压比依然不能满足条件时,可以将混凝土与更高强度的钢或其他组件共同组合。对于建筑物结构因凹凸不平、洞口、结构边角等而导致出现集中应力的部位,应该采取合适的方法对结构系统进行加固。加固方法包括增加楼板的厚度、加强楼板混凝土配筋、在边梁内集中加强配筋、在应力突变部位的结构构件内加入45°斜向钢筋等都可以用来增加结构构件的综合抗性。当建筑物的楼板之间连系过弱或者建筑物的平面过长时,可以对建筑物设置合适的变形缝。对于受结构扭转效应影响比较大的建筑物,应该使抗侧力结构系统的分布尽量均匀,并尽可能加大建筑物竖向结构体系的抗侧力。抗震结构的设计如图1 所示。
结语:
由于地震常常造成建筑物的倒塌,给人们的生命财产带来巨大的损失。因此,应该重视和加强建筑结构的抗地震倒塌能力。既要选择质量达标的自重较小的建筑材料,又要进行深入的施工前期勘查,保证施工质量,同时作好建筑结构抗震综合性能的设计工作。
参考文献:
[1]叶列平,曲哲,陆新征,冯鹏. 提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想与方法[J]. 建筑结构学报,2012,04:42-50.
关键词:建筑结构设计 问题 对策
在建筑功能多元化发展的趋势之下,建筑结构设计的重要意义得到了进一步的凸显。在此过程当中,建筑设计工作人员希望赋予建筑项目的特征主要是通过结构设计的方式所展现出来的。建筑设计与结构设计之间的关系在于:制约与被制约。也正是由于这两者之间存在制约与被制约的关系,从而使得建筑结构在设计过程中频频出现各类问题,无法确保建筑项目的安全与经济。为了更加有效的保障建筑结构设计的质量与水平,就需要针对相关问题,采取针对性的应对措施。本文试针对以上相关问题做详细分析与说明。
一、引言
近些年来,随着人们生活水平的提高和对住房需求的增长,建筑工程建设取得了日新月异的发展。在建筑工程建设中,结构设计是其中的一项重要内容,对工程建设有着重要的指导作用。然而,在实际工作中,由于受到设计人员、思想观念等因素的制约,建筑结构设计的基本原则没有得到很好的落实,也难以设计出合理的方案,对整个建筑工程建设产生严重的不利影响。因此,探讨分析建筑结构设计基本原则,并提出相应的合理设计方案无疑具有重要的现实意义。
二、建筑结构的设计原则
生态建筑设计是要与生态环境相适应的,在符合生态环境的基础上,找准生态建筑所要遵循的方向,不同的自然环境所影响的生态建筑也是不同的,生态建筑要与生态环境相适应,这样才会显得协调。要达到这一目的就要求我们的设计人员应该具备较高水准的设计能力,从而促进我们生态环境的可持续发展。
1.抓大放小。在建筑结构设计的过程中有一些基本的概念是需要我们了解和把握的。每个构件有它自己所要负责的任务,这些构件组合在一起就会形成一个整体,各个部分的功用不同,但是都是整体不可缺少的一部分。一旦发生什么意料之外的事情,这些构件就会发挥他们本身所具备的功用,保护住整体的安全性。避免产生更大的损失。在建筑结构设计过程中,我们要尽我们最大的可能减少这种损失的出现,分清重点,抓住主次,即抓大仿效,有舍有得。
2.多重防护。一个结构整体是否安全,取决的因素往往不只一个,这是要通过层层防护来体现的,这样当不幸来临的时候,每个部分都能够发挥出自己的抵抗力,通过合作,保护整体。如果只是把自己生存下去的希望寄托在某一单一的构件上,这样的举措是十分危险和不负责任的。要实现多重防护的方法有很多,比如采用多肢墙就会比单片墙好很多,框架剪力墙就会比框架墙好很多等等。
3.亦刚亦柔。整个的建筑结构体系,我们要追求合理话,而亦刚亦柔正是这一点的完美体现。如果整体结构太过于刚的话,则会是变形能力变差,当强大的破坏力入侵时,它所需要的承受力也会瞬间增大,这样就很容易造成局部受损甚至是全面摧毁,反之,如果太过于柔的话,则会导致建筑结构比较容易消减外力,这样就很容易导致因变形过大而没有办法使用。所以,最精准的设计方案应该是二者相结合,刚柔并济才是我们能够完美把握这一点的追求。
4.环环相扣。在整个的建筑结构中,每一个关节都是至关重要的。从每次的灾难中我们也不难发现,由于节点遭到破坏而造成的建筑物摧毁所占有的比例也是十分巨大的。所以,在设计的过程中,最理想的一种结构状态就是没有任何的关节存在,这样就能使整个的结构体系不受任何外力的控制,能够得到迅速的传递和消减。
通过这四个方面的把握,会使我们才设计的同时把握好关键问题所在,这些思想是要通过具体的实践来实现的。四个基本原则互为相辅,密不可分。
三、建筑结构设计中存在的问题
建筑结构设计图纸过于简单:实践研究结果证实,完善且合理的建筑结构设计图纸需要将建筑结构设计过程中的每一个细节问题充分且详尽的阐述出来。当中需要重点说明的指标包括:①建筑结构类型;②建筑结构抗震设计;③建筑结构抗震等级;④建筑结构防裂度;⑤建筑结构墙体材料等。但,在现阶段的建筑结构设计过程当中,大量设计环节还是不够规范,所采取的图集不够标准,设计图纸当中对于地上、地下结构标高、层高、梁柱编号等关键信息未能够明确标识出来,最终使得整个建筑施工现场作业随意与混乱,影响项目质量。
建筑基础选型不够合理:建筑基础选型是关系到建筑安全性、实用性、科学性、合理性的关键工作之一。在当前,部分建筑项目,特别是高层建筑项目在基础选型方面不够科学,地基承载力存在一定的缺失,无法与建筑项目的变形要求相契合。同时,不合理的建筑基础选型会导致建筑项目所选地质对于不均匀沉降能力的调节不够有效,严重时导致建筑项目的安全系数较低,质量水平较低,甚至会导致建筑项目的使用寿命受到极为不良的影响。
地下室外墙设计不够科学:地下室外墙设计在建筑结构设计中占据着极为关键的地位。同时,地下室外墙设计也是最容易出现问题的部分。由于地下室外墙设计质量直接关系到地下室外墙对建筑项目的承载能力,因此在设计方面有着极为严格的要求。然而,这一问题并没有充分引起工作人员的关注,施工过程当中对于地下水位的高低、地下层数、以及地上负载因素的考量不够充分,不但降低了建筑项目的安全系数,同时也使得建筑质量大打折扣。
过分关注结构设计中的低含钢率:建筑行业的持续发展使得从事建筑材料的相关企业越来越多。部分建筑商为了自身经济效益的提升,而往往通过降低成本的方式来提高收益。因此,在建筑结构设计对建筑材料进行选取的过程中,盲目的追求建筑材料的低含钢量特征,而在结构设计中大做文章。在建筑结构设计材料选择方面存在的问题最终会导致施工安全性显著降低,最终影响各方利益。
四、建筑结构设计中的应对策略
对建筑设计图纸进行完善:建筑设计图纸可以说是建筑结构的重要表现载体之一,同时也是建筑项目在施工过程中的基础所在。换句话来说,建筑设计图纸中所出现的任何问题都会在建筑施工中数倍的反应出来,造成不可逆的后果。因此,在开展建筑结构设计工作的过程当中,需要严格按照设计规范展开工作,设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时,对于较为复杂、以及细微的结构区域而言,需要在结构设计中加以重点关注。总而言之,建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度,在结构设计图纸完成之后,需要重视对图纸的自我审核,及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题,结合实际情况加以修正,以此种方式来保障建筑结构设计图纸的完善性与科学性。
保障建筑基础选型的合理性:在建筑结构选型过程当中,需要重点关注的指标包括两点:①建筑外形设计情况;②建筑项目所处区域地质情况。因此,在工作人员拿到提资图后,决不能盲目的开展建模计算工作,而应当在建模计算作业之前,对建筑项目的外形设计特征,以及建筑项目所处区域的地质情况有一个全面的认知与分析。同时,在建筑基础选型中,还需要建筑结构设计人员与其他相关专业人员,在充分协调的基础之上,得出最为合理与可行的设计方案。只有保障了设计方案的科学与合理,才能够保障建筑结构设计效果的优质与可靠。
确保地下室外墙设计的科学性:在现代建筑,特别是高层建筑项目施工的过程中,建筑物的整体质量在很大程度上是由地下室外墙所支撑的。因此,若在建筑结构设计的过程中,对于地下室外墙的设计不够科学与合理,则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看,在地下室外墙设计的过程当中,结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量,结合建筑项目所处区域的地质特征,完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说,对于高层建筑项目而言,地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时,为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题,应当避免将混凝土强度设计过高,但也应当在C30等级以上。
对建筑材料加以统筹安排与利用:在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中,对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括:①建筑材料的受力特征;②建筑材料的工作环境。同时,所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上,最大限度的降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是:建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况,设计多种建筑材料的选取方案,通过综合对比的方式,选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。
结束语
建筑结构设计是建筑的前提基础,是建筑工程的重要组成部分。因此,从业人员需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。在本文上述有关建筑结构设计的分析过程当中,首先结合实践工作经验,就现阶段建筑结构设计工作中所存在的主要问题进行了总结与归纳,当中主要包括以下四个方面:①建筑结构设计图纸过于简单;②建筑基础选型不够合理;③地下室外墙设计不够科学;④过分关注结构设计中的低含钢率。上述四类问题在建筑结构设计中比较常见,且对建筑结构设计质量产生了不小的影响,亟待改进。为此,本文针对上述问题提出了几点针对性的策略,主要包括以下四个方面:①对建筑设计图纸进行完善;②保障建筑基础选型的合理性;③确保地下室外墙设计的科学性;④对建筑材料加以统筹安排与利用。只有借助于各方工作人员的通力合作,才能够将建筑结构设计的价值充分的发挥出来。
参考文献:
[1]谢春,翁家栋,邱骏伟等.某8度区超B级高度建筑结构设计[C].//2012建筑结构抗震技术国际论坛论文集.2012:97-101.
关键词:建筑结构设计;造价;成本影响;优化措施
建筑结构设计是建筑工程造价控制的重要技术指标,同时也是实现建筑企业利润扩大化的有效手段。建筑造价成本控制,应当从基本的建筑结构环节开始,将建筑结构与工程设计相互结合。面对日益激烈的建筑市场竞争,建筑设计工作人员应在尽可能保障建筑工程安全性与规范化的基本前提下,通过对结构设计优化来达到控制造价成本的目的。
1建筑结构设计和造价成本之间的关系
建筑结构设计和建筑工程之间存有密切的关系,一言以蔽之,建筑结构设计对建筑工程的安全性与经济性两大方面有着重大的影响。而建筑结构设计与建筑造价成本之间,则体现如下几个方面的关系特征:其一,设计方案和工程投资之间的关系。选择合理的设计方案,建筑材料会相应的节省许多,建筑材料节省了,资金投入相应也节省了,从而极大的提升了建筑工程的经济性。比如常见的高层底商,如果能合理布置上部结构墙肢,可以使得底部转换减少,从而大大减小用钢量。其二,设计过程和工程成本之间的关系。选择了设计方案,进而需要全面、细致的进行设计工作。对于建筑的每一个环节、细节,均要做到认真的研究。在考量造价成本的同时,也需要考量设计的合理性,从而确保后期工程的质量。其三,设计质量和造价成本之间的关系。工程建设中,设计质量是重中之重。许多建筑事故时有发生,究其原因,大部分是由于建筑设计质量不过关引发。
2影响建筑造价成本的因素
我国的城镇化进程在不断向前推进,因而各类建筑变得越来越多。社会多元化的今天,人们在追求建筑质量、舒适、便捷及美观之外,还会重点关注建筑的性价比。而作为建筑经营企业,更加会考量建筑的造价成本投入。建筑工程的造价成本,受多个方面或者环节的因素所影响,可归纳为以下几个方面:其一,基础形式。基础一般会占到结构成本的20~30%左右,合理的基础形式不仅影响到成本还关系到施工的进度。如在基础持力层较深的地方,往往采用桩基础经济较好,但深度超过一定范围,反而采用地基处理或筏板基础又会比较经济。同样的桩基础采用机械桩和人工桩,成本又会有所差别。其二,结构形式。不同的结构形式,其对应的施工材料及施工面积大相径庭。如在抗震低烈度地区,常见的转换结构,如果在满足转换墙肢小于总墙肢面积10%的情况下可不用按照框支转换的抗震等级,如能在设计中注意到这一点,使整栋楼抗震等级降低,能大大节约钢材用量。其三,材料强度。现代建筑随着高度的增加及结构的复杂,对建筑材料要求越来越高。在超高层建筑中底部墙肢轴力往往都在几万千牛甚至十几万千牛,在采用传统的高强混凝土,型钢混凝土还是钢管混凝土等高强度的材料上,往往对成本有着很大的影响。
3建筑结构设计中有效控制造价成本的主要对策
3.1增强建筑结构设计成本控制意识
意识决定行为。增强建筑结构设计成本控制意识,是有效控制造价成本的重要途径。无论是建筑企业的管理者,还是各部门具体工作人员,均要在工作中一以贯之建筑设计成本控制意识。在建筑企业的日常运转中,首先要加强设计成本控制的宣传工作,潜移默化,由浅入深的提高每一个员工的建筑设计成本控制意识。其次,制度是企业运转的基石,应从制度建设方面渗透建筑设计成本控制,便于员工在具体工作中做到心中有数,有的放矢。最后,为了激励员工落实或者创新建筑设计成本理念,可将成本控制纳入员工考核之中。
3.2加强建筑结构设计优化
我们知道,即便是两个完全相同的建筑工程,但由于两者的设计方案不尽相同,则两个建筑工程的质量效果与造价成本相距甚大。为此,对建筑设计方案进行优化设计意义重大。对建筑工程的设计方案优化,基于造价成本的考量,应重视以下三个方面:其一,建筑结构受力状态。为了实现建筑结构受力状态最佳,要从设计的角度做好结构与普通构件之间的关系。其二,建筑结构的稳定与安全性。建筑结构应尽可能简化受力途径,从而确保建筑结构的稳定与安全。简化受力途径,在建筑结构受力的基础上,可有效降低建筑的造价成本投入。其三,建筑结构的美观与协调。设计方案中,不可避免会出现‘冲突’之处,而建筑结构的协调一致性,则可凸显建筑工程的美观性,促使建筑工程达到最佳设计标准。
3.3将价值工程应用于建筑结构设计当中
价值工程的基本公式为:V=F/C,这里V表示价值,也可称之为‘产出效应’;F表示功能,也可称之为‘实现目标’;而C则代表成本投入。从公式中可以看出,当‘产出效应’一定时,‘实现目标’与成本投入呈现正相关特点。在建筑工程建设过程中,为提高经济效益,期望在达到‘实现目标’时,不断提高工程的‘产出效应’,从而降低成本投入。建筑工程建设是一项十分复杂且专业性极强的系统性工程。通过价值工程理论研究,可合理的划分建筑功能与成本之间的关系,从而实现企业的经济效益最大化。
3.4引入招投标机制优选设计方案
巴菲特曾言:“优势的本质是拥有最广泛的选择权。”能否选择适宜的建筑设计单位,不仅关乎到工程项目的顺利运转与实现,更能体现出设计对建筑造价成本的有效控制力度。随着我国建筑事业的不断壮大,建筑设计单位也逐渐增加。面对众多的设计单位,现行建筑工程对设计单位的选择,主要有公开招标、委托设计及邀请招标三种方式。选择设计单位时,应遵循或者说应着重于工程项目的属性及要求。建筑工程牵一发而动全身,对群众、生产和社会均存有较大的影响。为此,应选择信誉度高、设计能力强且具有一定资质的设计单位。事实上,良好的设计单位,其所提供的优秀设计方案,正是有效降低工程造价的重要依据。
3.5变传统设计收费办法为优奖劣罚的办法
一般而言,设计单位的取费形式,一是依据工程的总体造价,收取一定比例的费用;一是依据建筑工程的面积,收取一定的费用。不难想象,如果按照工程的总体造价收取设计费,则设计单位出于经济利益考量,自然不希望降低工程造价成本。反之,如果按照工程面积收费,由于设计费用相对固定,因而不利于激发设计工作者的积极性与主观能动性。为此,对于建筑设计收费的形式,应变传统方法为优奖劣罚。具体为,在建筑造价成本不变,并保障建筑工程的质量、安全基础上,设计单位可灵活运用价值工程等原理,通过比对设计方案的经济性和技术性,利用新工艺、新材料、新技术等手段,实现造价成本的节约。
3.6提供设计阶段成本控制的第三方咨询
所谓提供设计阶段成本控制的第三方咨询,也即是采取设计监理制。建筑结构设计监理制,是建筑造价成本控制的有效手段。众所周知,对于建筑结构的设计工作,如果仅仅依赖于设计单位的自我管理和政府部门的监控,难以做到有效的造价成本控制。通过采取设计监理制,充分发挥出监理部门的监督作用,一方面,可督促设计单位优化建筑的结构设计,提高建筑结构的设计水平;另一方面,监理部门能极大保障建筑结构设计方案的科学性,并将建筑造价成本
4结语
现代社会建筑行业之间的竞争愈来愈激烈。市场经济体制之下,建筑企业要取得竞争优势,必然需要在保障建筑质量、功能及美观的前提下,尽可能的降低建筑造价成本。不言而喻,建筑结构设计对建筑造价成本有着不容小觑的影响。为此,建筑工程项目在起始阶段,就必须重视建筑工程的结构设计。结合建筑工程周围环境,按照规范要求严格进行设计。通过不断提升、优化建筑结构设计,来确保建筑工程的安全性、功能性及经济性,从而实现对建筑造价成本的有效控制,促进我国建筑事业的稳定发展。
参考文献
[1]曹煦.建筑结构设计对建筑造价成本的影响因素分析[J].民营科技,2015(10).
[2]李国强.关于建筑设计对工程造价影响的探讨[J].财经界(学术版),2015(19).
关键词:电力建筑;结构;优化设计;对策
随着社会经济的发展,我国的电力建筑工程建设也得到了快速的发展,在电力建筑工程项目中,实现建筑功能和投资控制的一体化是工程建设的主要目标,而在建筑工程投资中,建筑结构的造价占据着较大的比重,建筑结构的造价的控制关键在于设计阶段,同时,随着我国节能环保观念的提出和深化,人们对建筑环保性的要求也更高,电力建筑优化设计成为社会发展的必然要求。通过电力建筑结构的优化设计不仅能够提高建筑安全可靠性,降低工程造价,提高经济效益,还能满足环境保护的要求,实现社会、经济、环境效益的统一。
一、电力建筑结构优化设计原则
电力建筑建构优化即是将其合理化、科学化,优化设计是一种集多种学科和现论设计于一体的现代设计方法,电力建筑是一个长期性、复杂性的系统工程,将优化设计应用于电力建筑结构设计中,寻求最优结构方案,是提高建筑经济性能和安全性能的有效措施和方法,在电力建筑结构优化设计中应当遵循功能性、安全性、环保性和经济性的原则。
1、功能性
建筑的功能是建筑价值最直接的体现,建筑是为人类服务的,对其进行优化设计的最中目的是提高其功能,满足人们对建筑价值最大化的需求。变电站、发电厂等电力建筑最基本的功能是为建筑内继电保护、电气设备等内部设施提供安全的运行环境,保障供电的安全可靠,在进行结构优化设计时,应当首先考虑到电力建筑功能性的要求。
2、安全性
建筑的安全性对建筑来说同样十分重要,一座不具有安全性的建筑,不仅不能实现其功能,还会给人类生命财产带来威胁,比起房屋建筑、办公建筑等其他建筑,电力建筑由于其自身的特殊性,对安全性的要求也更高,因此,在电力建筑结构的优化设计中,须着重考虑到建筑结构的安全性。
3、环保性
随着节能环保理念的不断深入,人们对建筑的要求也越来越高,除了要求其具备功能性和安全性的基本性能外,还要求建筑需具备一定的生态性、环保性。由于电力建筑与人类的日常生活、生产经营活动关系密切,使得电力建筑必须具备生态性、环保性,满足环保的要求。而c电力建筑的节能环保性主要是在保证建筑安全性和功能性的基础上,通过选用节能环保的材料、使用新的环保节能技术、合理的空间布局等方法来实现的。
4、经济性
提高建筑的经济效益,实现投资效益的最大化是投资的主要目标,对电力建筑进行结构优化设计最直接的目的也即是控制建筑结构工程造价,降低建筑建设成本,提高建筑的性价比,因而电力建筑的经济性也是电力建筑结构优化设计中必须要考虑的因素之一。
二、电力建筑结构优化设计对策
1、正确计算建筑结构
电力建筑一般遍布各种环境中,(例如:处于大城市的地下室、山区、沿海城市的近海地方、西北地区的高原等等);建筑所在的环境较为恶劣,受环境的影响比较大,对结构的安全可靠性要求也更高,因此,在进行建筑结构优化设计时,相关的设计人员应当首先掌握建筑所在的环境及现行相关规范规程,通过实地,借助科学的勘察方法等掌握电力建筑所在地的气候、地质、地形等基本情况(例如通过地质勘察,掌握地基土层构成、冻土等情况,因为基础也是属结构部分)选择合适的布局、正确合理的计算方法、参数对建筑结构进行计算,以保证结构的稳固。
目前建筑结构的计算分析一般是借助计算机辅助系统来完成,计算机技术极大地方便了建筑结构的设计分析,但由于受到软件本身可能存在的缺陷,设计出现错误的现象也时有发生。因此在进行结构优化设计时,设计人员不能盲目的依赖计算机技术,自身必须充分地掌握建筑结构设计计算的基本理论、辅助软件的适用用范围等,选择合理正确的计算模型,正确的计算参数,同时对输入的数据等有校核、判别能力。还需注意到实际的结构与计算模型之间的差别,以保证抗震计算、混凝土受力计算等结构计算的准确。
2、合理布置建筑构件
电力建筑的结构构件主要有房屋柱、梁、墙、楼板及钢桁架等,在进行结构优化设计时,应当对构件的空间体系进行合理的配置,合理布置柱墙之间的间距、梁板柱的截面尺寸;根据建筑结构的特点选择合理的构件之间的连接方式,根据建筑所在地的环境选择合理的基础形式;由于电力建筑多为底层建筑,可以通过布置常规梁来降低工程造价,提高经济性;在保证建筑安全性的前提下,一般不对楼板进行加厚,以免增加结构的重量和建材费用。
3、提高建筑材料利用率
目前的电力建筑结构通常使用的是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土是当前主要使用的建筑材料,也是具有较好性能的建筑结构材料,通过合理的配置能够利用钢筋混凝土结构的抗拉和抗压强度提高结构构件的强度、刚性和延展性等性能,如结构中以受压为主的柱子可选用高标号混凝土,来减小构件截面,增加电力建筑的使用空间,以满足放置变电设备的要求,合理地设计混凝土的配比,充分地发挥出钢筋混凝土材料的性能,提高建筑材料的利用率,降低工程造价。
另外由于电力建筑需要竖向布置电缆,局部须开较多的电缆槽,同时受温度、雨雪的影响大,建筑易出产生裂缝,不仅影响到建筑的外观,随着时间的推移,还可能使钢筋缺乏混凝土的保护发生锈蚀,导致结构不稳定,严重时还可能造成建筑的坍塌,造成较大的损失,因此,在进行电力建筑结构优化设计时,还应当考虑到这一问题,根据建筑所在地的环境、建筑的具体要求等合理设计结构、配置混凝土,在建筑结构设计阶段做好质量控制,以避免由于建筑设计失误而影响建筑施工,造成经济损失。
三、结语:
在电力建筑结构设计中,因为电力建筑本身所具有的特殊性,再加上进行电力建筑建设投资比较大,因此对其结构的安全性以及功能性的要求也就比较高。电力建筑结构优化设计是一个复杂系统的工程,其涉及到的知识内容等范围比较广,在进行优化设计时,设计人员应当遵循安全性、功能性、环保性和经济性的原则,通过对电力建筑结构、构件、材料等的合理设计来满足电力建筑的要求,同时要遵循相关的建筑设计规范要求,选择最优的设计方案,以保证电力建筑的安全可靠,实现电力建筑工程建设的经济适用、节能环保的目标。
参考文献:
[1]杨雅婷,刘敏.浅析建筑结构优化设计方面的问题[J].科技视野,2012,(28).
[2]杨土生.谈工程造价与建筑结构优化设计之间的关系[J].山西建筑,2012,(21).
[3]周传俭.浅析建筑结构优化设计原理及方案选取[J].建材与装饰:中旬,2012,(10).
[4]杨孟海.结构设计过程中需要注意的若干问题[J].中国科技博览,2013,(1).
关键词:建筑结构安全性和耐久性建议
中图分类号:TU3文献标识码: A 文章编号:
建筑结构的安全性和耐久性是决定其是否符合使用要求的关键性因素。从居民生活角度看,建筑结构具有必要的安全性能够让居民有一个放心的环境,增加其幸福程度,也对进行施工建设的企业或者单位具有很强的宣传作用,提高其在行业的知名度;建筑结构具有耐久性能够降低施工的成本,减少建筑工程完工后的维护费用。[1 焦东轶:《浅析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计》,载《科技创新导报》,2009.年第7期。]1但是现在的建筑在设计施工时,过于追求速度、效率和使用功能,而普遍存在对建筑结构的安全性和耐久性重视不足的问题。
一、对建筑结构安全性和耐久性的理解
1.建筑结构的安全性
这里所讲的建筑结构的安全性通常是指建筑结构自身所具有的防止受到破坏和倒塌的能力,这是考核建筑结构是否符合标准的指标。影响建筑结构安全性的因素主要存在于两个方面:一是建筑结构的设计和施工的水平,二是根据建筑结构的设计对建筑结构进行如何使用。建筑结构的安全性主要表现在三个方面:建筑结构使用材料承受外力的能力、结构所具有了耐久安全性和建筑结构整体所能保持的牢固程度,其中建筑结构使用材料承受外力的能力受到受到荷载标准值和材料强度系数大小的影响,而另外两个因素则主要是依靠必要冗余度以及良好的延性,提高构件安全设置的水准。
2.建筑结构的耐久性
建筑结构的耐久性通常是指建筑在其应当正常使用的时限内具有继续利用的能力。一般认为建筑结构的耐久性受到结构的适用性和其安全性的作用。但是,当前我国的许多建筑都出现了在正常使用期限就受到严重损坏的现象,比如建筑结构混凝土开裂以及钢筋锈蚀的现象严重。土建工程耐久性除了受混凝土材质的影响,在使用中对于建筑结构的保护和维修也具有重要作用。[2 张吉珂:《土建结构工程的安全性与耐久性》,载《职业技术》,2011年第11期。]2从使用的角度看,要想保障建筑结构的耐久性,在施工时要做好相应工作,严格把关,提高质量。
二、影响建筑结构安全与耐久性的因素
1.建筑结构的安全设置水准比较低
在对于建筑结构进行正式建设之前,必定要做好相应的设计工作,包括建筑结构的使用材料及其承载能力进行提前设计和安排,做出一个计划。但是当前我国在建筑结构的设计中对于建设中所必须进行的一些经济、科技和环境进行相应分析时,没有充分重视建筑结构的安全性和耐久性设计,而且其设置水准比较低,难以保障建筑结构的质量。
2.部分建筑结构无法保证在极限条件下整体的牢固性
建筑结构要想具有极大的承受能力,首先就要保障其整体的牢固性,建筑结构整体的牢固性是指建筑结构在使用中不会因为一部分受到破坏或者一定的外界力量而受到全面的损坏。建筑结构整体的牢固性可以在出现地震、火灾等灾害时保证其稳定性,防止短时间内过大的损失,减少一些不必要的资源浪费。虽然我国对于建筑结构的牢固进行设计时有一定的考虑,但是部分建筑结构在出现灾害或者其他极限情况下,由于设计概念偏向性和施工不到位等原因,仍有可能受到加大性破坏,甚至产生整体结构损坏。
3.对于建筑结构的使用和维护意识不强
为了保障建筑结构的正常使用必须及时对建筑结构整体进行有效维护,同时在使用中做好保护性工作,以防止长期的承载或者侵蚀而出现不必要的损害。但是现实状况是我国进行建筑结构施工中所使用的混凝土比较容易受到锈蚀,而且设计者和施工者都没有较强的正确使用和有效维护的意识。
三、提高建筑结构安全性和耐久性的建议
1.加强相关单位的管理与监督
建筑结构的质量如何将决定着居民的生命安全,是国家建设中必须进行重点考虑的问题,所以国家的相关监督管理部门要根据建筑中的实际情况制定相关的法律法规和行业标准,国家的研究机构对于建筑结构中使用材料进行安全性和耐久性的研究分析,保障施工材料的安全程度和承载能力。同时,建设管理单位还应进一步加强建筑结构设计者、施工者的设计施工标准。在设计中,注重引入结构安全性和耐久性的概念规范,不仅注重理论上的要求,更应该在设计的选型、材料及施工工艺可行性方面开展概念培训,将结构安全性与耐久性纳入设计要求的范围;在施工中,组织相关从业者加强法律、法规与业务素养的的学习,确保施工工艺到位,流程规范,监理严格,按照法律法规和规范要求施工。
2.对于建筑结构施工中的材料和设备进行有效的管理
目前,建筑结构的施工仍以混凝土结构和钢结构为主,大量的建筑材料仍是钢筋和混凝土。这两种建筑材料因性能存在差异,容易受到外部环境的影响,这是在所有国家进行建设中都面临着的一个问题,也是建筑结构安全和耐久方面最容易出现问题的环节。所以,设计与施工单位要在工作和实践过程中,充分利用当前的技术能力,加强配合,展开相应研究,勇于尝试,采用新型工艺和方法,选择最适合的材料与选型,充分保障混凝土和钢筋的共同作用,避免因用材不当所造成的质量问题。
3.加强对于建筑结构的检测和维护工作
只有在建筑完工后做好相应的检测和维护工作,才能尽可能的保证建筑结构的牢固性和安全性。3所以,我国政府的相关部门应当不断加强维修费用的投入,保证工作人员的工作态度,使其积极的做好检测工作;同时,在建筑结构使用过程中使用人员和检测人员要强化对建筑结构使用年限及其安全性、耐久性的了解,做好检测和维护计划设计。同时,政府还要做好建筑结构安全性和耐久性的宣传工作,全面提高人们的使用意识,确保居民积极配合维护人员的工作。
结语
建筑结构的安全性和耐久性关系到使用者的生命安全,为了保障其正常使用,应当从管理和实施单位两个方面进行分析,建设管理单位要加强建筑结构材料的研究和质量的检查检测及法律、法规、规范的制定与宣传,实施单位要从设计和施工两方面合理布局建筑结构并保质保量的完成工作。百年大计,质量为本,保证建筑结构的安全性与耐久性符合我国经济市场和现代化建设的要求。
参考文献:
1.焦东轶:《浅析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计》,载《科技创新导报》,2009.年第7期。
2.张吉珂:《土建结构工程的安全性与耐久性》,载《职业技术》,2011年第11期。
0 引言
改革开放以来,随着我国社会市场经济的大力发展以及科学技术等在各领域的广泛使用,我国城市化建设的脚步也随之加快,因此,促进了我国各地建筑行业的蓬勃发展,而为应对社会发展的需要,满足人们对生活居住的建筑场所日趋严格的要求,建筑建设技术也在不断的进行着创新和完善。
在设计建筑结构过程中,概念设计和结构措施则发挥着重要作用,通过对概念设计和结构措施的有效运用,从根本上增强了建筑结构设计的水平和程度,从而推动了我国建筑行业的快速发展和提高了我国国民经济的发展水平。
1 对建筑结构设计的了解
结构是建筑物的脊柱,没有结构,就没有建筑物的存在,由此可见,建筑结构设计的重要性是不可小觑的,它可能会直接影响到建筑成型的质量和建筑架构的完整性。
建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达。其主要是对建筑本身所要表达的设计内容与组成结构进行调整设计的过程。建筑结构设计主要分为三个方面:结构方案、结构计算和施工图设计。
结构方案的主要内容是根据建筑工程的重要性,施工场所现场的勘查检测结果,建筑物所在地的地质构造、抗震程度,建筑物的高度、楼层层数以及建筑风格来确定结构形式制定结构方案。在确定了结构形式后,需要根据不同结构形式的要求和标准来计算结构的受力和承重,这个过程统称为结构计算。在绘制建筑结构平面布置图之前,需确定要不要输入构图软件进行建模。
2 概念设计
随着建筑行业的发展,建筑结构设计也面临着更为严峻的挑战,在此背景下,概念设计以其自身特有的性质而为设计人员广泛应用于建筑行业。概念设计为建筑结构设计提供了科学的基础,对建筑行业的蓬勃发展奠定了坚实的基础。
2.1 概念设计的基本定义
概念设计是由分析用户需求到生成概念设计产品的一系列有序的、可进行组织的、有目标的设计活动。概念设计显示了建筑结构设计多样化的需求,组织集合了相关设计人员对建筑结构设计方面的设计灵感、设计理念、设计经验以及与建筑设计工程有关联的实践知识,最终对建筑物的整体结构和总的施工方案进行了全面深入的规划和部署。
概念设计主要是从设计建筑结构的整体方案着手开始,严格按照有关建筑结构设计方面的要求和标准处理建筑结构在设计过程中经常出现的力学分布计算以及建筑结构承重等问题。
2.2 概念设计的重要性
在建筑结构设计过程中,概念设计占据着让人不可小觑的地位,由于现阶段结构设计的知识理论还存在着一些不足与缺陷,因此通过合理使用概念设计,能完善建筑结构设计的设计及理念以及在设计结果方面的不足,而且还能丰富建筑工程师以及结构工程设计人员的实践经验。但是在建筑结构设计工程的实际实施过程中,大部分建筑结构设计师仅仅把设计的应用局限于提前制定出的设计方案以及规定的范围内,不懂得变通,拘泥于教条,不进行任何的创新和突破,以此错过了很多新的挑战和机遇。这种缺乏创造力的设计,导致我国建筑结构行业在其形式和内容上难以有新的突破和创新,是我国建筑行业的发展速度一直不如国外发达国家。因此,作为建筑结构设计师应该综合利用概念设计的基本概念以及自身作为建筑设计师所积累的经验,打破陈旧规则和教条主义的限制,创新的选择安全、可靠、经济、适用的设计方案,以此保障建筑结构设计方案的合理性,成功的完成设计任务。
3 建筑结构设计的结构措施
结构措施在建筑结构中的应用主要体现在对材料的利用以及设计结构过程中的协调一致上。
结构措施在建筑结构设计中包括协同工作与极大限度提高材料利用率这两大作用,为实现这两大作用,我们需要了解结构措施在建筑设计工程中所起到的积极作用。
3.1 协同工作
在建筑结构设计工程中保持协同工作,在建筑结构设计过程中有关概念设计的协同工作发挥了重大的影响作用。结构的协同工作表现在基础与上部结构的关系中,因此必须将基础与上部结构视为一个完整的有机体,不能将其分开单独来处理。而对协同工作的另一个理解为,当建筑结构受力时,组成建筑结构的各个部分能够均匀受力,从而使各个部分能够同时达到相同的受力水平,保证了建筑物各个构件具有共同的耐久性。
我们在进行建筑结构设计时,协同工作意味着结构设计工程中发挥着建筑物结构中各个部件之间能够进行相互利用和配合的协同作用。通过协同工作,保证了建筑物结构的稳定性与建筑工程最终成就的质量,从而推动了建筑结构设计技术的蓬勃发展。
3.2 协同工作中的材料利用率
通过协同工作的实施,不仅保证了建筑物结构的稳定性程度,且提高了建筑工程中对材料的利用程度。目前,随着人类社会文明的高速发展,在人们生活水平提高的同时,对环保节能也越来越重视,因此,建筑作业过程中节能减排的环保理念发挥着积极的引导作用,环保理念的应用,提高了对建筑材料的利用程度,从而降低了施工材料的损耗程度,减少了资源的浪费,节约了大量的建筑成本。经过国内外大量建筑结构设计工程师的研究表明,建筑材料的利用率越高,则建筑结构的协同工作能力以及建筑物的稳定性也就越高。尤其是在现阶段注重节能、减排等环保意识越来越强的社会背景下,我们要求在建筑设计过程中能够实现用最少量的投入来获取最大量化的产出。
协同工作的实现是建筑概念设计的必要部分,而在概念设计日趋重要的今天,若要有效实施建筑结构设计中的结构措施,建筑工程师需要具备过硬的专业知识以及深厚的基础理论知识,并要充分借鉴国内外相关建筑方面的实践理论和设计思想,充分发挥创新创作精神,从而设计出具有新意的建筑作品。
4 概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用
由前文可知,概念设计与结构措施在建筑结构设计过程中是相互协调与合作的,因此在设计建筑物结构时,要充分考虑建筑结构中的各个构件与结构体系的综合利用,协同工作。而各组件之间的协同工作不仅要求组件之间能够均匀受力,还要拥有共同的使用寿命。
当工程技术人员在进行建筑结构设计时需充分了解材料与设计、施工过程中的协同工作见识未来建筑行业发展必不可少的关键部分,也是实现对建筑材料的充分利用、加快建筑速度、提高设计与施工过程的协同配合程度的重要促进因素。