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教學樓結構設計論文篇一
周向旋轉機構是實現(xiàn)大管徑、全位置焊接,以及便于裝卸的關鍵內(nèi)容。焊接小車是焊接機器人的主要承載體,其結構如圖2所示。
2.2軸向擺動機構。
軸向擺動機構是使焊槍實現(xiàn)在焊道軸向擺動焊接的關節(jié),其結構如圖3所示。
2.3徑向伸縮機構。
徑向伸縮機構是使焊接機器人實現(xiàn)適應徑向高度(隨著焊道填充疊加)的關節(jié),其結構因焊槍而選取,這里就不過多介紹。
3運動學干涉分析。
大直徑管對接焊接機器人的運動學干涉問題就是:當小車環(huán)繞管道作旋轉運動時,鏈條和小車車體可能存在干涉的問題。我們先用cad作出管道和小車的幾何關系圖,如圖4所示;再找出鏈條和鋼帶以及和主動齒輪分度圓的接觸切點,也就是圖8里的c、d兩點;再測得小車車體和鏈條的垂直距離d。由圖7可以看出來:r值越大,d的值也就越大。當管道半徑取最小值(r=170mm)時,此時d0。這就可以得出,無論r取任何值,d都大于0。從而可以得出,鏈條和小車不存在干涉。
4運動學仿真。
這里對管徑為400mm,管壁為10mm的圓形管道進行運動學仿真。設定小車的焊接速度為0.14rad/s,軸向擺動速度為0,從管道頂端順時針繞一周。利用pro/e軟件對其進行運動學仿真,得到執(zhí)行機構的位置軌跡和速度曲線,如圖7、圖8所示。圖7可以看出來,焊接機器人執(zhí)行機構(焊槍)的位置軌跡與焊縫的軌跡相同;圖8可以看出,焊接速度起初是一個啟動過程,速度增大到0.14rad/s后,趨于穩(wěn)定,當快到頂端時,開始減速,最后停止。
5結論。
對大直徑對接管焊接機器人進行了本體結構設計、運動學干涉分析、運動學仿真和位置仿真。通過上述分析,有利于對大直徑對接管焊接機器人的本體結構及運動學特性等深入了解,從而為大直徑對接管焊接機器人的生產(chǎn)與運動控制提供了理論依據(jù)。
教學樓結構設計論文篇二
摘要:本文首先概述了建筑結構設計優(yōu)化的重要性,然后介紹了設計優(yōu)化方法的流程,最后闡述了在房屋結構設計中的具體應用,以供參考。
建筑結構設計優(yōu)化,指的是在設計期間創(chuàng)新設計理念,采用科學的方法對設計方案進行優(yōu)化和篩選,最終保證設計方案能滿足各方面需求。房屋結構設計工作中,采用設計優(yōu)化方法的作用如下:第一,在保證建筑質量的基礎上,可以提高經(jīng)濟性、美觀性;第二,能夠節(jié)約建筑成本,有效保護建筑周邊的自然環(huán)境。由此可見,應用設計優(yōu)化方法,能夠提高房屋建筑的綜合效益,滿足不同用戶的需求,同時為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)營利潤。和傳統(tǒng)的建筑結構設計方法相比,設計優(yōu)化能夠降低建設成本,調查顯示能降低30%左右。具體分析認為,通過設計優(yōu)化,其一能充分利用各種建筑材料和資源,尤其是對內(nèi)部結構單元進行協(xié)調,提高空間使用率;其二實現(xiàn)設計上的創(chuàng)新,在保證建筑安全的基礎上,延長使用壽命,保護居民的人身財產(chǎn)安全;其三能幫助設計人員認真選擇設計方案,提高設計的科學性、合理性。
2.1結構模型設計。
第一步,選擇變量。從實際設計工作中來看,重要的數(shù)值、參數(shù)是決定設計方案的依據(jù),這些數(shù)據(jù)可以作為變量使用。舉例來說,在建設目標中,包括價格參數(shù)、預期損失參數(shù);在工程控制中,包括房屋結構的可靠性參數(shù)。設計人員應該選擇變化小、干擾少的參數(shù),才能降低結構設計難度,盡早確定滿足設計目標的數(shù)據(jù)。
第二步,確定函數(shù)。在多個類似的函數(shù)中,設計人員應該選擇出最佳的函數(shù),要求滿足房屋截面尺寸、鋼筋尺寸面積,然后對函數(shù)的性質進行分析,以降低建設成本。
第三步,衡量條件。從房屋結構的安全性、耐久性出發(fā),設計約束指標包括房屋尺寸、架構剛度、變形限度、受力特點、單元組件、墻體裂隙、結構可塑性等。而且,還要考慮到房屋結構的實際情況,保證各個條件都滿足規(guī)定要求,實現(xiàn)設計方案的最優(yōu)化。
2.2確定計算方法。
房屋結構的設計伴有大量的計算過程,對結構設計進行優(yōu)化,就是基于復雜變量和多種設計條件下的計算。對于設計人員而言,計算過程中應該演算各種數(shù)據(jù),將附加約束條件轉變?yōu)椴桓郊蛹s束條件,方便得出計算結果。另外,計算方法的種類較多,而且各自具有優(yōu)點和缺點,應該根據(jù)現(xiàn)實條件選擇出最為簡便的計算方法,以節(jié)約計算時間、減輕計算工作量。
2.3選擇最優(yōu)程序。
一是具有完整的'功能,
二是可以高效運轉。
這種程序是由多個小程序組合而成,在結構設計中具有重要作用。
2.4分析統(tǒng)計結論。
面對最優(yōu)程序和計算結果,此時設計人員要對統(tǒng)計結論進行分析,明確不同設計方案之間的相同點、不同點,綜合分析后確定最佳設計方案。由于房屋建設成本高,會涉及多個當事人的利益,因此設計人員應該從多個角度進行思考[3]。例如從宏觀角度分析各種利益關系,處理好經(jīng)濟效益和技術含量之間的關系。值得注意的是,片面追求經(jīng)濟效益、不顧技術創(chuàng)新的做法是不可取的;應該在保證技術含量的基礎上,盡量降低經(jīng)濟成本。
3.1整體和局部優(yōu)化??v觀建筑工程設計的共同特點,主要是復雜性、層次性兩個方面。具體到復雜性,指的是原材料、零部件、結構類型的確定;具體到層次性,指的是結構體系、安裝體系、設計體系等,每個體系又包含著諸多下屬體系。房屋建筑結構的設計工作,要求設計人員從每個下屬體系入手,打破不同布局之間的關聯(lián)性,實現(xiàn)工程疊加的效果。由此可見,房屋建筑結構的優(yōu)化設計,應該將落腳點放在整體上,而不是局部上,只有這樣才能滿足設計要求。
3.2基礎結構優(yōu)化。基礎是房屋建筑結構的關鍵部位,基礎質量決定了建筑整體的質量,因此對基礎結構進行優(yōu)化具有重要意義。從基礎結構類型來看,常見如樁基礎、條形基礎、獨立基礎等,優(yōu)化內(nèi)容在于基礎設計應該滿足施工標準,考慮到地質條件的差異性。以樁基礎為例,計算抗拔樁的承載力時,首先應該從土層參數(shù)入手,確定承載力特征值;然后根據(jù)這一數(shù)值計算出抗拔樁的鋼筋數(shù)量,確保滿足承載力要求;最后實施靜載試驗,從實驗數(shù)據(jù)評價樁基礎設計的科學性。
3.3上部結構優(yōu)化。建筑工程的上部結構具有多種類型,因此設計優(yōu)化方案也應該具有針對性,具體如下:
第一,磚混結構,優(yōu)化設計時應該避免在承重墻上開較大洞口;設置構造柱、墻垛長度、建筑層數(shù)時,嚴格按照相關規(guī)范執(zhí)行;結構體系中不要采用混合承重的形式。
第二,框架結構,首先合理布置柱網(wǎng)、柱距,確保整體結構的安全性和經(jīng)濟性。其次,單純從平面布局來看,兩側剛度稍大、中部剛度稍小,能夠避免扭轉過大的現(xiàn)象,增強結構的抗震性能。最后,梁截面、柱截面應該合理設計,避免過大或過小,不僅影響美觀性,還會浪費材料,而且要保證梁和柱的中線相互重合。
第三,剪力墻結構,一方面應該確保結構重心、建筑平面形心相吻合,從而提高建筑剛度,避免出現(xiàn)分布不均的情況。另一方面,在保證結構計算安全的前提下,剪力墻和建筑隔墻應該相互重合,如此有利于提高空間利用效率,增強舒適程度。
綜上所述,隨著生活水平的提升,人們對于房屋建筑結構的設計需求也在不斷增加,實現(xiàn)結構設計的綜合效益,成為人們追求的目標。在設計優(yōu)化方法中,包括結構模型設計、確定計算方法、選擇最優(yōu)程序、分析統(tǒng)計結論四個步驟,能夠對房屋建筑的整體和局部、基礎結構、上部結構進行優(yōu)化,以促進建筑質量的提升。
作者:周福林單位:四川省冶金設計研究院。
參考文獻:
[5]周清明.簡議建筑結構設計優(yōu)化在房屋結構設計中的實際應用[j].城市建筑,,(20):66,106.
教學樓結構設計論文篇三
摘要:
介紹了概念設計的主要內(nèi)容,從結構布置、構件截面、地基基礎、構造措施等方面,闡述了建筑結構概念設計的優(yōu)化方案,旨在充分發(fā)揮各結構構件的功能,使建筑結構設計符合相關規(guī)范要求。
關鍵詞:
引言。
建筑結構優(yōu)化的方法以及原理有兩類:一類是數(shù)學規(guī)劃法,借助于極值原理的概念,將相應的參數(shù)進行優(yōu)化設計,找出最優(yōu)參數(shù);另一類是準則法,從結構力學的角度進行優(yōu)化。兩種方法各有優(yōu)缺點,其中數(shù)學規(guī)劃法有嚴格的理論依據(jù)作為設計的支撐,適應性比較好;缺點是求解速度比較慢,而且由于嚴格理論的存在求解會受到一部分限制。而準則法的優(yōu)點是優(yōu)化時間相對較短,不影響重新分析的次數(shù)以及不涉及變量參數(shù)數(shù)量的變化,優(yōu)化次數(shù)為10次左右就可以滿足結構優(yōu)化的任務;缺點是沒有嚴格的理論依據(jù)作為支撐,因此在實際中,一般認為是最接近理想狀態(tài)的優(yōu)化結果,但不是真正的最佳結果。在國內(nèi)外對于準則法的不斷優(yōu)化中,逐漸對其進行改進,目前可以優(yōu)化的結構問題中,變量的數(shù)量可高達上百萬個,優(yōu)化的范圍比較廣泛。兩種方法不斷發(fā)展,互相彌補缺點形成一種新的方法,就是逼近概念法,結合了準則以及數(shù)學規(guī)劃法,一方面有嚴格理論作為優(yōu)化的基礎,同時還具有不斷逼近的功能,從而進行簡化優(yōu)化,然后用迭代法進行求解,最終得到優(yōu)化解,達到結構優(yōu)化的目的。截面優(yōu)化問題中桁架的問題就使用該方法,設計變量取為桁架截面面積的倒數(shù),然后進行結構設計的優(yōu)化。數(shù)學規(guī)劃由于存在理論基礎,可以與有限元軟件進行結合求解,使得數(shù)學規(guī)劃法的應用更為流行,隨著結構優(yōu)化的不斷發(fā)展以及應用過程中存在的問題,已經(jīng)不再是最初只能滿足簡單要求的優(yōu)化法,現(xiàn)在說的結構優(yōu)化是需要在系統(tǒng)上的優(yōu)化及多目標優(yōu)化、高層次的優(yōu)化。建筑結構設計的工作很復雜,最基本的兩項任務是設計需要實現(xiàn)的功能,以及實現(xiàn)功能后結構的可靠性以及安全性問題,另一項工作是在設計的時候考慮工程的造價問題,滿足結構的各項功能指標的同時費用的控制也是很重要的。
1、概念優(yōu)化設計。
建筑結構設計中,計算機的應用提供了方便性,使得結構設計的高度逐漸上升,結構設計人員對于繁復的'計算工作不再進行手算,通過輸入計算機中,經(jīng)過有效地計算得出相應的結果。結構設計人員需要做的就是扎實的理論依據(jù),以及豐富自己的經(jīng)驗,重點放在一些傳統(tǒng)問題中比較棘手而且難以解決的問題,通過自己的分析以及經(jīng)驗對于問題得到更加合理的答案,從而使得設計方案更加的適用、合理以及經(jīng)濟,因此設計者的時間大多放在概念設計上。概念設計的一整套流程就是設計人員首先從最初關于結構的信息(選型、布置、分析以及計算)等方面著手,然后解決遇到的問題,根據(jù)不同工作的規(guī)律以及流程,結合相關的經(jīng)驗以及因素,對問題進行解決、分析以及處理,最終確定合理的方案。建筑設計方案一般結構布置方式有很多種,因此確定結構的布置方式是首要任務,一旦確定了結構的布置方式,接下來考慮的是受力荷載分析,荷載的分布以及受力同樣需要進行選取以及確定;然后是建筑物關于細部的處理。在應用計算機進行處理的時候,上述工作是無法通過計算機單獨完成的,需要設計人員的協(xié)助以及確認,根據(jù)自己在設計領域的專業(yè)知識以及經(jīng)驗進行判斷。這些判斷不依賴于計算機,靠的就是工程設計人員的理論基礎以及經(jīng)驗,即所謂的概念設計。概念設計中會出現(xiàn)很多問題需要解決,然后考慮在建筑物投入運行中可能受到的各種不利因素以及破壞力,這些都是概念設計的主要內(nèi)容,因此在實際設計過程中要重視概念設計。
2、結構布置的概念設計。
結構布置涉及受力,因此要從全局出發(fā),綜合抗震設計的基本原則,對于不必要的內(nèi)耗問題要盡可能地降低,對于結構的剛度突變和扭轉效應盡可能的減小,讓構件的功能盡可能的充分發(fā)揮,盡其所能。在跟建筑師交底的基礎上,對建筑物整體結構的布置和選型要充分考慮后再做決定。建筑師的要求是滿足外觀上的獨特,以表達他的思維以及藝術的品味和判斷,而對于結構工程師來說結構受力安全可靠才是最重要的,但是同時滿足建筑師的要求,設計新的結構受力形式使得建筑師的設計得以實現(xiàn)。結構上一般對于簡單的低層以及多層結構都是很容易滿足的,其受力并不復雜,但是對于高層結構的設計,在建筑師表達自己的想法時,會出現(xiàn)與結構工程師脫節(jié)的情況,因此在與建筑師交底的過程中,結構師應該介入荷載的平面布置以及豎向布置,使得兩者的要求皆可滿足。建筑設計方案的完成標志著下一項工作的開始,結構方案的選擇,每個構件都需要考慮受力,其中包括可預見的受力情況以及不可預見的受力情況。豎向構件的受力包括豎向荷載的傳遞以及風和地震荷載的作用,隨著氣溫的變化,還會產(chǎn)生溫度應力,因此對于豎向構置的部件,其位置要有利于溫度應力以及水平荷載的承受。水平承重構件的布置同樣要考慮一系列因素,首先要傳力路徑簡單明了,荷載的傳遞要迅速,即采取最方便快捷的方式進行,最后傳遞到基礎或者地基上,不合理的結構布置,會使得力的傳遞經(jīng)過多層次,將原本簡單的受力變復雜,最后傳遞到基礎上去。然后是結構構件的尺寸大小的確定,一般先按照經(jīng)驗進行選取,具體的大小根據(jù)相關的理論進行選擇。
3、構件截面的概念設計。
構件截面的設計,通過截面控制內(nèi)力對構件進行正、斜截面的計算,然后進行配筋處理,概念設計在此處的應用最廣而且也最重要,得出鋼筋量后,鋼筋的配筋方式也是很多種,不同構件以及同一構件的不同位置也是不同的,綜合考慮各種因素后進行確定。
4、地基基礎的概念設計。
對于地基來說不確定因素很多,其中地基土就是一個,不同地區(qū)存在較大差異,而且目前為止,沒有確定的模型供選擇進行模擬計算,這同樣需要設計人員的理論基礎以及經(jīng)驗進行確定,對可能出現(xiàn)的問題以及因素進行分析和預測,之后對應對方案進行選取,找出最佳方案。結構設計最常用的方法就是獨立計算,將地基、基礎以及上部結構分別進行力學計算和分析,這種計算方法的缺點就是跟實際脫離比較大,其實緣由很容易解釋,就是在進行力學性能計算的時候,整個結構是連帶關系,上部結構的受力必然會影響下部結構的受力,但是理論計算的時候的相分離策略忽略了這一點,造成了較大的數(shù)值差距。這就要求設計人員具備扎實的理論依據(jù),構件之間的受力聯(lián)系以及荷載的傳遞有較高深的理論依據(jù),綜合各項因素,各個角度得出最佳方案。
5、構造措施的概念設計。
結構設計完全依靠理論得出的設計方案在實際中存在較多問題,甚至對于荷載的承受能力不足,不能滿足耐久性以及可靠性要求,特別是發(fā)生地震等非常見的荷載作用,結構會發(fā)生較大的破壞,完全失去承載能力,為了防止此類事件的發(fā)生,一般會進行構造措施的設計。有經(jīng)驗的設計人員提出的解決方案就是使用一部分對抗震有利的構件,提高結構的整體性以及延性。
6、結語。
概念設計的內(nèi)容包含太多,而且需要設計人員從主觀層面上進行各種理論的分析以及計算,合理的方案才能形成。通俗說法就是設計人員根據(jù)自己的經(jīng)驗以及相關的理論進行結構優(yōu)化設計從而確定最佳方案。對于結構優(yōu)化的深度性以及優(yōu)化的正確性完全依據(jù)設計人員的專業(yè)素養(yǎng),尤其是解決實際問題的能力,更是依靠從事設計工作設計經(jīng)驗的累積程度。
教學樓結構設計論文篇四
[摘要]隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設的加快推進,社會生產(chǎn)力也得到了飛速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)體系中,工業(yè)建筑的結構是直接影響工業(yè)生產(chǎn)力的關鍵性因素。不斷增長的生產(chǎn)力對工業(yè)建筑結構的工藝布置、工藝流程提出了更高的要求。同時,隨著職業(yè)衛(wèi)生安全體系的不斷健全,工業(yè)建筑在保證生產(chǎn)過程平穩(wěn)運行的同時還要保證工作環(huán)境的安全性與舒適性。這些全新的理念對原有的工業(yè)建筑結構設計水平帶來新的發(fā)展機遇的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。如何優(yōu)化工業(yè)建筑結構設計,讓生產(chǎn)工作安全、高效運行的同時滿足現(xiàn)代社會發(fā)展理念,成為了工業(yè)生產(chǎn)部門思考探索的重點問題。
工業(yè)建筑是維持工業(yè)生產(chǎn)安全平穩(wěn)進行的重要保障,工業(yè)建筑的結構設計對于企業(yè)來說至關重要。工業(yè)建筑結構在很大程度上決定著企業(yè)的生產(chǎn)、管理效率。工業(yè)建筑結構的合理性缺失必將導致企業(yè)增加生產(chǎn)運營成本,無法有效的利用人力物力,使企業(yè)發(fā)展陷入困境。好的工業(yè)建筑結構應該綜合企業(yè)的生產(chǎn)模式、工藝流程、設備選型、管理方式等,針對企業(yè)自身的特點進行結構性優(yōu)化,實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化設計,從而降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本,提高企業(yè)利潤率。
教學樓結構設計論文篇五
構造柱的應用主要是為了提升混凝土結構的穩(wěn)定性和可靠性。在建筑結構當中,整體部分的強度和抗剪能力都是比較重要的因素。構造柱結構在建筑工程中得到廣泛地應用已經(jīng)有多年地歷史,研究成果顯著。在防止建筑結構出現(xiàn)裂縫以及滲漏的過程中起到重要的作用。
2構造柱的質量通病和原因。
2.1樓層間構造柱軸線錯位。在構造柱應用的過程中,出現(xiàn)軸線錯位的可能性很大,如果沒有認真對鋼筋的骨架和位置進行調整,在進行下層放線的過程中就會出現(xiàn)構造柱的錯位,所以,上下層的貫通性喪失。構造出出現(xiàn)了軸線錯位的問題會直接影響到鋼筋混凝土結構的穩(wěn)定性,存在著建筑的安全隱患。
2.2箍筋拉接筋沒有滿足要求。在墻體和構造柱之間需要設置相應的拉接筋,通常情況下都是兩根,同時要相隔500米。而且在施工的過程中,需要伸入到墻體內(nèi)。每兩個顧金金的距離不能超過10cm,最重要的是構造柱的鋼筋需要綁扎相應的接頭。綁扎的接頭需要控制長度,另外還要進行間隙的控制。
2.3構造柱斷條。出現(xiàn)構造柱的斷條是較為嚴重的一種質量病害,究其原因主要是由有構造柱內(nèi)部的箍筋或者是拉接筋以及各種鋼筋構造交叉到一起,而且,鋼筋的綁扎工作不到位。在混凝土澆筑的工作中,會受到一定的因素的影響,而且構造柱會出現(xiàn)嚴重的柱腔受損的問題,這就對混凝土的填充問題產(chǎn)生了嚴重的阻礙作用。有些建筑工程中,施工單位為了偷工減料,采用級配較低的砂石,有些砂石的直徑較大,在澆筑的過程中會直接影響到構造柱的穩(wěn)定性。
2.4構造柱爛根的現(xiàn)象。根據(jù)構造柱的工作原理可以看出,構造柱在砌筑完成之后,需要最后我那個構造柱的內(nèi)腔中關注相應的混凝土材料,以保證其穩(wěn)定性。但是,在澆筑的過程中,由于混凝土凝固的時間較長,或者是,柱腔中的環(huán)境很很多不確定因素。會造成構造柱的爛根問題。主要是由于根部雜物較多,而且,磚渣或者是砂漿等清理不夠。久而久之就會出現(xiàn)爛根的現(xiàn)象。
2.5混凝土存在的`問題。露筋和麻面是混凝土存在的主要問題。支模前,鋼筋骨架上沒有綁扎混凝土保護層蟄塊,致使鋼筋保護層厚度不足,同時,有的鋼筋位置不準,造成露筋現(xiàn)象;混凝土澆搗前,模板和馬牙搓磚墻未作充分濕潤,混凝土中的部分水分,被磚墻和模板吸走,混凝土表面出現(xiàn)麻面和酥松現(xiàn)象?;炷两哟瓴缓??;炷翝矒v前未清除模內(nèi)的木屑、碎磚、落地灰等雜物,也不用水清洗,使前后兩次澆筑的混凝土不能緊密相接,構造柱的整體性不能保證。
教學樓結構設計論文篇六
1.1建筑結構概念設計的涵義建筑結構的概念設計是指設計師根據(jù)建筑要求進行相應設計,并運用一系列的設計方法將建筑有序的、有組織的、有目標的進行設計,使客戶對建筑感到滿意。建筑概念設計主要以功能卓越、造型美觀、技術先進為總體目標,通常情況下建筑方面的概念設計分為概念設計和結構設計,這兩者相互影響、相互結合。1.2建筑結構概念設計的地位建筑結構概念設計形成的產(chǎn)品是早于建筑初步設計的整體規(guī)劃方案,并且為建筑的總體設計提供了規(guī)劃方案,為設計總體方案提供了總體格局和基本框架,并且為規(guī)劃、施工、環(huán)境等提供了一系列設計方案。在實際工程中,概念設計要早于初步設計,早于建筑施工,所以概念設計在實際施工中通常占有領導地位,并且是整個工程的靈魂。在建筑施工中起到重要協(xié)調作用、檢驗計算、優(yōu)化設計方案等。因此,建筑結構概念設計在整個建筑中具有重要地位。
教學樓結構設計論文篇七
引言。
在建筑設計過程中,概念設計及其優(yōu)化十分重要。良好的設計是建筑工程的前提,而概念設計則是工程建設中體現(xiàn)先進思想及文化的重要關鍵。作為一名優(yōu)秀的設計師,在進行建筑設計時不僅要依靠自身的經(jīng)驗,還要能夠熟練運用整體概念的設計方法將建筑的本身和外部環(huán)境相互結合,最終使得所有的研究方案能夠融合在一起,并且能夠熟練的將地理環(huán)境及結構聯(lián)系在一起,不斷豐富自己的設計知識和概念,能夠獨立的、有意識地、靈活的運用,只有這樣才能將概念設計在建筑機構的設計中進行完美應用。
教學樓結構設計論文篇八
【論文摘要】本文通過對建筑結構設計前期質量管理、設計過程質量管理、設計后期質量管理的闡述,分析了建筑結構設計全面質量管理的過程,簡潔透明、便于掌握。有效地執(zhí)行建筑結構設計全面質量管理是設計單位在同行業(yè)競爭中的關鍵因素。
【論文關鍵詞】結構設計iso9001:全面質量管理表格文本。
在建筑工程領域中,建筑結構設計是極其重要的一個環(huán)節(jié),它不同于其它專業(yè)設計,它的設計質量直接影響著工程周期、成本節(jié)約,可以說是一個工程中重要的生命線。對業(yè)主而言,在同行業(yè)中是視時間和成本為金錢的,有效地縮短工程周期和節(jié)約成本就意味著在市場中能取得先機,立于不敗之地,獲取更大的效益,業(yè)主對設計單位的要求就是如此??梢哉f能做到業(yè)主滿意、以業(yè)主為服務中心就會增強設計單位的同行業(yè)競爭力。正因為如此,設計單位執(zhí)行iso9001:2008全面質量管理來保證設計質量是一種行之有效的方法。針對建筑結構設計全面質量管理,設計單位可采取如下過程管理方法,其中設計單位結構總工程師是建筑結構設計全面質量管理的總負責人,組織實施全面質量管理。
一、設計前期質量管理。
1.根據(jù)業(yè)主要求設計單位組建設計項目組,安排結構設計各階段的設計人員、校對人員、專業(yè)負責人、審核人員并安排相應的完成時間,形成設計進度計劃表。
2.在簽定設計合同時由設計人員了解業(yè)主對該項目的明確要求和隱含要求,向業(yè)主指定的業(yè)主代表收集設計資料,包括a.委托書、b.立項文件、c.地質勘察報告、d.環(huán)評報告、e.規(guī)劃總平等等,同時對提供的資料要由業(yè)主代表簽字確認。
3.針對建筑工程的不同類型,由專業(yè)負責人對設計和校對人員進行事先指導,形成事先指導表。同時專業(yè)負責人應起草本設計項目結構設計統(tǒng)一措施,經(jīng)結構總工程師批準后,結構人員保證人手一份使用。設計項目結構設計統(tǒng)一措施可按以下選擇a.工程地質勘察要求、b.結構設計制圖標準、c.工業(yè)廠房結構設計統(tǒng)一措施、d.多層(磚混、框架等)民用建筑結構設計統(tǒng)一措施、e高層(框架、框架剪力墻、剪力墻等)民用建筑結構設計統(tǒng)一措施等。
二、設計過程質量管理。
1.在方案設計、初步設計、施工圖設計中設計人員應嚴格執(zhí)行結構設計統(tǒng)一措施,如有異議應及時向專業(yè)負責人提出,由專業(yè)負責人和總工程師確定最終標準,而不能一意孤行,違反全面質量管理,影響設計進度。
2.建筑各專業(yè)在各階段設計過程中應互提設計基礎資料,形成配合資料互提單表,以此表來約束各專業(yè)人員的設計責任行為。結構設計人員應做到主動與建筑各專業(yè)溝通,做到設計嚴謹、不遺漏。
3.在初步設計結束后施工圖設計過程中可根據(jù)工作情況,由各級負責人進行設計中間工作檢查,形成中間檢查表。各級負責人應做到主動及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題,以免設計校對、審核時改動過大,影響設計進度。
4.設計人員應嚴格執(zhí)行設計進度,如遇特殊情況不能在安排時間內(nèi)完成,應及時把情況向專業(yè)負責人說明,由專業(yè)負責人另行安排設計人員協(xié)助工作,保證工作按時完成。在各階段設計結束后進行設計校對、審核,并形成校對記錄表、審核記錄表。對校對過程中出現(xiàn)的.問題,設計人員可以有自己的思路原則,說明理由經(jīng)總工程師審核確認后,可以不修改,否則都應進行修改,而不能弄虛作假不修改。
5.最后設計圖紙要進行圖紙會簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設計電子文件等工作,屬于設計人員完成的要及時履行責任完成,不要影響下一步全面質量管理工作的進行。設計人員應按照本設計單位結構專業(yè)計算書的要求完成本專業(yè)計算書。
三、設計后期質量管理。
1.根據(jù)建筑設計審圖中心提出的意見及時進行修改,設計人員如遇不理解之處,要主動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計文件,爭取早日通過,交付業(yè)主使用。
2.按照業(yè)主的要求進行技術交底,形成工程設計會審記錄表,做好業(yè)主與施工單位的溝通橋梁作用。
3.對施工過程中提出的問題如果涉及設計變更,要及時做好設計變更,按照本設計單位的相關要求處理后形成設計變更通知書表交付施工單位使用。施工過程中出現(xiàn)的一般問題要及時處理,不拖沓,形成現(xiàn)場服務記錄表。
4.在施工過程各部位驗收中,設計人員要虛心向業(yè)主和施工單位收集設計質量信息反饋,并且從中要吸取教訓,形成質量信息反饋單表。
5.主體工程驗收后,設計人員要對整個設計過程文本、底圖、表格、計算。
書等資料存檔保管并做好設計文件記錄。
按照以上對建筑結構設計全面質量管理的闡述,可以形成以下組織結構表進行歸納:
從上面組織結構表可以看出,用一些規(guī)范的表格和文本是進行建筑結構設計全面質量管理的關鍵,這種過程可以是一目了然的,在執(zhí)行時會很有條理,容易讓人接受并執(zhí)行。同時我們看到建筑結構設計全面質量管理很好地把握了全面質量管理八項原則,即以顧客為中心、領導作用、全員參與、過程方法、管理的系統(tǒng)方法、持續(xù)改進、基于事實的決策方法、互利的供方關系。
實際在建筑結構設計全面質量管理的過程中,常會遇到一些來自各方面的阻力,比如設計項目因某種原因突然受阻、施工圖時擴初又進行修改、業(yè)主要求設計周期提前等等,有時是沒有辦法的。本著為業(yè)主服務的思想,設計人員應正確面對現(xiàn)狀、克服存在的困難,比如增加設計人員力量、進行集體合作,保證業(yè)主的要求同時也要保重結構設計的質量,切實把建筑結構設計iso9001:2008全面質量管理真正落實到實處。
參考文獻:
[1]iso9001:2008標準。
教學樓結構設計論文篇九
近年來,隨著我國城市化進程的不斷加快,我國的建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,在國民經(jīng)濟建設中占據(jù)了一定的市場份額,但是隨著市場競爭的日趨激烈,建筑行業(yè)想要屹立不倒,必須要提升自身的競爭能力。建筑工程的安全問題是工程建筑的核心和重點,對建筑企業(yè)的發(fā)展和社會的穩(wěn)定具有重要的影響。因此,在建筑結構的設計中提高建筑的安全性,對施工人員的人身財產(chǎn)安全乃至整個建筑工程的實施具有重要的影響。建筑結構設計中安全性的提高主要是做好前期的風險防控工作,避免工程施工中安全事故的發(fā)生,促進工程施工的順利進行。
1.1設計人員綜合能力不足,建筑結構設計不合理。
建筑結構設計工作主要是由工程的設計人員來完成的,但是目前在很多的建筑企業(yè)中出現(xiàn)了設計人員技術水平較低、綜合素質較差的情況,對工程設計的安全性問題不夠重視,這就會導致設計方案中存在很多的安全隱患問題,如果盲目的施工就會造成安全事故,對施工人員的安全及其企業(yè)形象的樹立都產(chǎn)生了消極的影響。建筑結構設計是建筑工程施工的基礎,對整個工程具有指導性的作用。在建筑工程結構設計的過程中會涉及很多方面,如建筑的朝向、建筑內(nèi)設施的安裝等,這都是設計工作的重點,所以建筑結構設計的不合理,就會對建筑中基礎設計的完善造成影響。另外建筑工程在設計中還要對工程材料的使用,工程技術的運用等進行詳細的審查,對建筑的抗風抗震能力也要進行嚴格的控制,如果設計人員的綜合能力不足,就會對這些嚴重的忽視這些安全隱患,最終對工程的建設產(chǎn)生不利的影響。
1.2對建筑抗震能力的評估不到位。
工程的防震抗震能力是工程設計工作的重點。我國許多地區(qū)處于地震活動帶上,并且煤礦和油礦的開采工作也會產(chǎn)生嚴重的地震現(xiàn)象,所以要在建筑設計中對建筑進行防震測評,減少因地震引發(fā)的安全事故,降低風險損失。地震有等級劃分,不同等級的地震對地球表面的影響不同,小型地震并不能對建筑造成危害。地震多發(fā)于山區(qū),但并不是只發(fā)于山區(qū),這就導致很多的施工企業(yè)在施工中忽視對防震的重視,防震減災的政策落實不完善,所以造成企業(yè)內(nèi)的技術人員和管理人員忽視了對防震減災的重視,設計人員在施工設計中也沒有很好的貫徹防震的理念,導致建筑成果并沒有抗震能力。另外,由于我國國土面積大,并且不同的地理區(qū)域發(fā)生地震的幾率也不相同,對于建筑的防震設計要求也不相同,但是目前出現(xiàn)了很多的設計人員并沒有遵循地理區(qū)域的特征進行防震設計的現(xiàn)象,只是憑借自己的想法進行設計,這就導致建筑的抗震能力有限,起不到保護建筑和人員的生命財產(chǎn)和財產(chǎn)安全的作用。
1.3過度的節(jié)約成本,嚴重的忽視安全隱患。
建筑工程一般是由建筑企業(yè)來承擔的,建筑企業(yè)是以盈利為目的的,企業(yè)在建筑結構設計中更加的注重成本控制,所以對建筑材料的質量,建筑設施的投入都會進行嚴格的控制,而嚴重的忽視材料和設施對建筑安全的作用。建筑的材料以鋼材為主,在建筑中企業(yè)為了追求更多的利益,減少建設成本,就會使用劣質的鋼材和其它的材料,鋼材對建筑具有支撐性的租用,劣質鋼材的使用縮會建筑的使用壽命,影響建筑的安全性能,最終對建筑產(chǎn)生破壞性的影響。
2.1嚴格遵循相關政策,嚴格規(guī)范設計工作。
隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,國家為了規(guī)范行業(yè)內(nèi)的不合理問題,提高行業(yè)的競爭水平,針對于建筑施工頒布了很多的政策,對建筑設計和建筑施工進行了嚴格的規(guī)范。國家的政策法規(guī)具有強制性,能夠對建筑結構的設計起到有力的制約作用,所以建筑企業(yè)在日常的工作中要加大對政策法法規(guī)的貫徹和落實,并且通過課程培訓或者宣傳講座的形式,提高員工的法律意識,從而規(guī)范設計人員的設計工作。在建筑企業(yè)的內(nèi)部,企業(yè)的管理部門要根據(jù)建筑結構設計中存在的問題,制定有效的管理制度,并且要嚴格執(zhí)行,加大懲罰力度,減低建筑結構設計中的安全隱患。在建筑結構設計中要求設計人員對國家制定的相關管理規(guī)范進行系統(tǒng)的了解和掌握,將政策法規(guī)中的內(nèi)容與自身的設計理念相結合,嚴格的按照規(guī)定開展設計工作。
2.2提高設計人員的綜合能力和安全意識。
設計人員是建筑工程設計的核心和重點,對建筑工程的實施具有重要的影響。因此在工程施工前期的設計階段,提高設計人員的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)以及安全意識,對建筑設計工作的順利開展具有重要的作用。建筑工程工程量浩大,并且涉及的范圍較廣,對社會的影響較大,所以建筑工程的安全性問題始終貫穿于工程建筑的每一個環(huán)節(jié)。建筑工程的設計人員掌握這工程設計的命脈,直接關系著工程設計的成敗,因此必須要提高設計人員的綜合能力。首先,提高設計人員的專業(yè)技能,專業(yè)的技能人才對工程設計的掌握比較透徹,并且經(jīng)驗較為豐富,能對設計工作提出有效意見;其次提高設計人員的職業(yè)素養(yǎng),設計人員職業(yè)素養(yǎng)的提高,能夠促使員工遵守規(guī)章制度,有利于設計人員按照政策法規(guī)的指導開展設計工作,減少建筑結構設計中的安全隱患;最后,提高設計人員的安全意識,設計人員安全意識的提高,能夠促使其在設計工作的開展中增加對安全問題的考慮,提高建筑的安全性能。在設計人員安全意識提高方面,企業(yè)可以為員工組織安全宣傳講座,組織安全設計大賽等活動。
2.3提高科技研發(fā)能力,創(chuàng)新專業(yè)設計軟件。
隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展,建筑結構設計工作不斷的進行創(chuàng)新,而專業(yè)的技術軟件的出現(xiàn)提高了建筑工程設計的效果和質量。在建筑結構設計中要不斷的進行計算機軟件技術的開發(fā),為設計人員組織新技術培訓和指導,積極的研發(fā)設計軟件,提高設計工作的效率。因此建筑企業(yè)在內(nèi)部可以組建自己的研發(fā)隊伍,為研發(fā)隊伍提供更多的深造機會,提高他們的科研能力,并且在研發(fā)中嚴格的貫徹安全性的問題,促進研發(fā)團隊設計出最專業(yè)的建筑結構設計軟件。
3結束語。
綜上所述,建筑結構設計中的安全性問題,不僅關系著工建設能否順利進行,還影響著廣大群眾的人身和財產(chǎn)安全。建筑工程企業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),對國家經(jīng)濟的發(fā)展和社會的建設具有重要的影響。因此,想要提高建筑結構設計中安全性,就要求建筑企業(yè)要嚴格的貫徹和執(zhí)行國家相關的政策法規(guī),并且對設計人員的行為要進行嚴格的規(guī)范,提高設計人員專業(yè)技能和安全意識,大力支持企業(yè)內(nèi)部科研隊伍的建設,利用先進的科學技術,不斷的研發(fā)和創(chuàng)新專業(yè)的設計軟件,為建筑結構設計中的安全性的提高提供最有力的保障。
參考文獻:。
教學樓結構設計論文篇十
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的不斷提高,人們對醫(yī)院建設的需求日益增加,各大中城市的醫(yī)療基礎設施建設速度明顯加快。與一般公共建筑相比,醫(yī)院建筑在滿足特殊醫(yī)療設備的要求、內(nèi)部使用功能等方面都有很大不同。本文根據(jù)多個醫(yī)院建筑項目的結構設計經(jīng)驗,總結了現(xiàn)代醫(yī)院建筑結構設計的特點及應注意的問題。
1.醫(yī)院建筑常見的結構類型。
按照建筑功能,醫(yī)院建筑一般分為門(急)診部、醫(yī)技部、住院部等幾部分。這幾部分可根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模及使用要求形成獨立的建筑物,如門(急)診樓、醫(yī)技樓、病房樓等,也可以將其功能整合在某一幢建筑物內(nèi),如常見的醫(yī)療綜合樓。門(急)診樓和醫(yī)技樓一般層數(shù)較低,為滿足建筑大空間靈活使用的要求,常用的結構形式為框架結構。病房樓一般為層數(shù)較高,多在10層以上,但其下部樓層往往設置了醫(yī)技功能房間,因此,除樓、電梯間及建筑物周邊,很難布置上下貫通的剪力墻。所以,病房樓常用的結構形式多為框架-剪力墻結構。各建筑單體通過醫(yī)院街貫穿連接,其中門(急)診部、醫(yī)技部、行政、教學樓采用框架結構,住院樓采用框架-剪力墻結構。
作為重要的生命線工程,醫(yī)院建筑在抗震救災中起著至關重要的作用,醫(yī)院建筑的抗震設計也尤為重要。下發(fā)的《關于學校、醫(yī)院等人員密集場所建設工程抗震設防要求確定原則的通知》[1]規(guī)定,除地震動加速度不小于0.4g的地區(qū)外,其他地區(qū)的地震動峰值加速度取值均提高一檔(根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范gb50011-2010中3.1.1條的條文解釋[2]已不再執(zhí)行此文)。除了國家文件規(guī)定外,部分省市也對醫(yī)院建筑的抗震設計作出了特殊規(guī)定。圖1所示醫(yī)院建筑位于湖北省某市,當?shù)卣畬龅赝令悇e和地震加速度有另行規(guī)定,并要求進行場地地震安全性評價,所以,設計中以此作為抗震設計的依據(jù),主要采用傳統(tǒng)“抗”的思路并根據(jù)建筑功能需求合理設置了結構縫。
3.醫(yī)院建筑的荷載取值。
4.醫(yī)院建筑的結構降板。
醫(yī)院建筑在結構設計的某些方面具有特殊內(nèi)容。特別地,結構樓板在設計中應合理降低,其原因主要有以下幾方面。第一,醫(yī)院建筑為人員密集場所,且有大量行動不便人群,故所有衛(wèi)生間要求結構專業(yè)的樓板局部下沉。第二,醫(yī)院建筑中往往存在很多用水點,而許多有潔凈要求的房間,其上部嚴禁樓板開洞走管線,此時需要采用大范圍降板進行同層排水。第三,部分放置大型醫(yī)療設備的房間,考慮設備走線的要求,需要降板。第四,部分有電磁輻射的設備房間,對一定距離范圍內(nèi)樓板的含鋼率有要求,也需要結構降板。因此,醫(yī)院建筑的設計中,結構降板就顯得尤為重要。根據(jù)已有工程經(jīng)驗,表2給出了一般醫(yī)技及其他專用房間的降板高度,供工程設計人員參考。在降板的設計過程,必須注意降板后是否需要回填及回填材料的選取,建議回填材料選用輕集料混凝土等輕質材料,以減輕自重,達到國家所提倡的綠色節(jié)能要求。
5.醫(yī)院建筑的大體積混凝土設計與施工。
電子直線加速器是放療中心治療腫瘤的大型醫(yī)療設備,直線加速器室一般建在地下室。由于防輻射要求,局部頂板及墻體厚度達近3.2m,混凝土墻厚度1.8~3.0m,設計時應注意大體積混凝土的設計與施工。為保證建筑使用功能要求,頂板部分混凝土往往會采用重型混凝土(容重一般要求達到35kn/m3),由于其原材料采用重晶石,成本較高(為普通混凝土造價的5倍左右),設計過程中要慎重選擇。在大體積混凝土結構設計時,混凝土墻、板的配筋,除滿足承載力極限狀態(tài)的鋼筋外,為控制裂縫的出現(xiàn),配筋率最小為0.3%,鋼筋應細且密。在材料的選擇上,混凝土強度宜采用c35,水泥應采用低水化熱水泥,骨料強度高,級配好。在混凝土的施工和養(yǎng)護上,混凝土溫差控制在20℃以內(nèi),注意當天的溫度(插溫度計)、濕度,必要時搭棚;專人負責混凝土的養(yǎng)護,兩小時澆水一次。同時,設計人員應與施工人員多溝通,必要時可參與施工方案的制訂,以確保大體積混凝土裂縫控制在允許范圍之內(nèi),在完成施工后進行必要的防輻射檢測。
6.醫(yī)院建筑的結構梁高控制。
醫(yī)院建筑的設計中,存在眾多設備管線交叉重疊的情況,這對結構設計師提出更高要求,需對建筑設計的流程、各房間功能及設備管線走向和尺寸大小有明確的認識。醫(yī)院建筑各機電設備用房一般設置在地下室,大量設備管線通過豎向管井在每個樓層通過公共走廊進行分配布置。為滿足建筑功能需求,對結構的梁高有嚴格要求,此方面是醫(yī)院建筑設計的一大特點及難點。經(jīng)過多個醫(yī)院項目的實際情況和經(jīng)驗總結,若公共走廊通道的梁采用寬扁梁形式,能取得良好的實際效果。本文在此僅提出,此方面在結構設計中應重點考慮。
7.結語。
醫(yī)院建筑作為重要的公共建筑,在結構設計時,應根據(jù)建筑物特點確定合理的結構體系;確定樓面荷載時,應注意特殊的醫(yī)技用房和大型設備用房;降板回填材料宜采用輕質材料;對于有防輻射要求的房間,應加厚相應的樓板和墻體厚度,應重視大體積混凝土的設計與施工。
參考文獻:
教學樓結構設計論文篇十一
近些年我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,各種形式的建筑物層出不窮,建筑結構設計也朝著多樣化方向發(fā)展,滿足了人們對建筑的不同需求,但是在這過程中也出現(xiàn)了一些問題有待解決,其中尤為突出的便是建筑安全存在隱患,因建筑安全性得不到保證而造成的經(jīng)濟損失以及人員傷亡現(xiàn)象時有發(fā)生。如何保證建筑安全、提高建筑質量是當前建筑行業(yè)中重點研究話題,對實現(xiàn)企業(yè)長久發(fā)展、推動建筑行業(yè)進步具有重要意義,必須給予足夠的重視。
建筑結構設計是建筑工程中的一項重要工作,建筑質量和安全與設計方案的可靠性及可行性有著直接關系,只有從建筑特點、內(nèi)部布局、施工環(huán)境等多方面進行綜合分析,才能保證結構設計的科學、合理,從根本上減少建筑安全隱患,更好的發(fā)揮其功能,為人們的生活提供更多便利。當建筑在外力的作用下,其結構會出現(xiàn)不同程度的變化,如果建筑結構無法繼續(xù)承受外部壓力,就會發(fā)生變形甚至是坍塌現(xiàn)象,嚴重威脅了建筑內(nèi)部人員的生命財產(chǎn)安全,保證建筑質量和安全一直是建筑企業(yè)不斷追尋的目標,所以需要從結構設計出發(fā),做好工程前的調查、加強施工階段的管理、明確驗收標準,同時要對各項數(shù)據(jù)進行準確的計算,提高施工人員的安全意識和責任心,嚴格按照國家規(guī)定的建筑安全標準結合實際工程進行建筑結構設計,規(guī)范施工流程和作業(yè)手法,提高建筑結構設計安全性和整體建筑質量。
2影響建筑安全性的因素。
2.1安全意識不足。
要想保證建筑結構設計的安全性,就要意識到建筑安全性的重要性,從設計工作的各個環(huán)節(jié)為建筑安全性提供保障。我國已經(jīng)出臺了一系列的規(guī)范及標準對建筑結構設計安全進行約束,特別是在建筑結構的抗震要求方面進行了明確規(guī)定,但是在實際工程中,很多人的建筑結構設計安全意識不足,沒有意識到安全性設計的重要性,存在僥幸心理,在對建筑結構設計安全性進行考慮的時候比較片面化;對建筑結構的抗震設計要求不夠重視,對抗震規(guī)范不夠了解,建筑結構抗震設計難度較大,其結構的穩(wěn)定性及安全性得不到保證。
建筑結構設計比較復雜,會涉及到很多方面的工作,需要設計人員進行全面的調查、分析以及計算,確定更加科學、合理的建筑結構形式,保證結構設計的可行性和適用性。但是當前很多工程為了迎合業(yè)主方要求,沒有對建筑結構設計實際要求進行考慮,結構設計不符合相關標準,甚至違背了基本的設計原則和設計原理,導致結構設計不合理現(xiàn)象嚴重,存在較多的安全隱患。
2.3抗震能力達不到要求。
抗震設計是建筑結構設計安全必須考慮的問題,我國很多地區(qū)都位于地震帶上,只有提高建筑的抗震能力,按照相關抗震要求進行建筑結構設計,才能提高建筑結構的穩(wěn)定性,減少因地震災害帶來的損失。但是當前很多城市的建筑結構抗震能力都達不到要求,一些建筑企業(yè)為了擴大自身利益,偷工減料現(xiàn)象嚴重,建筑結構的鋼材使用量不足,整體穩(wěn)定性不強,當發(fā)生地震災害,容易出現(xiàn)房屋傾斜、倒塌現(xiàn)象,造成重大的經(jīng)濟損失,引發(fā)人員傷亡。
2.4施工管理工作不到位。
施工管理是保證工程質量的必要工作,包括施工材料管理、施工設備管理、施工人員管理等多個方面,所以必須從不同方面出發(fā)做好全面管理工作,為建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一,施工材料選用不符合使用要求、沒有對其質量進行檢驗;施工設備維護工作不到位,容易出現(xiàn)運行故障對工程質量造成影響;施工人員綜合素質不高,安全意識和責任意識不強,施工手法和施工流程不規(guī)范,這些情況都會對建筑安全性造成影響。
3.1提高安全意識。
要想在建筑結構設計中提高建筑安全性,就要認識到安全性的重要,提高安全意識,做好每一個環(huán)節(jié)的設計工作,加大對安全隱患頻發(fā)設計環(huán)節(jié)的研究力度,制定科學、有效的解決措施降低安全隱患的發(fā)生概率。以相關規(guī)定和標準對結構設計進行約束,并結合實際工程情況進行結構設計工作,使其穩(wěn)定性能夠達到工程要求;加強對建筑結構抗震性能和安全性的檢查與估測,確保建筑結構設計的安全性和抗震性。
科技的不斷進步為建筑行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件,當前各種計算機技術和軟件的應用越來越多,在進行建筑結構設計的時候,可以充分利用先進的計算機技術和軟件,對結構設計進行優(yōu)化,改善設計中存在的不足和缺點,提高建筑安全性,同時還能為技術人員提供更多的方便,工作效率得到了顯著提高。通過智能、精良的設計軟件,能夠對各項數(shù)據(jù)進行更加準確的計算,為建筑結構設計提供更加可靠的依據(jù),提高建筑的'安全性。
加強建筑結構抗震性能設計是提高建筑安全性的必要工作,在降低因地震災害造成的損失方面具有重要意義。在進行抗震設計的時候,需要以國家規(guī)定的建筑結構設計抗震要求和規(guī)范為基礎,對當?shù)氐牡刭|構成情況進行詳細的勘察,選用更加合適的結構形式,并做好各種加固措施,提高建筑結構的穩(wěn)定性抗震能力,保證建筑具有更高的安全系數(shù)。
3.4加強施工管理。
對于提高建筑的安全性來說,加強施工管理非常重要的工作,在進行施工管理的時候,必須從材料、設備以及人員等多方面進行,對整體工程進行協(xié)調,實現(xiàn)提高建筑結構安全性的目的。在選用施工材料和施工設備的時候,需要嚴格按照合同規(guī)定進行,明確材料的規(guī)格以及設備的參數(shù),并對材料質量進行抽檢,避免不合格材料的混入;對設備進行定期維護,避免出現(xiàn)設備故障。做好對施工人員的培訓工作,提高其安全意識,使其掌握更加全面、先進的施工工藝,規(guī)范施工手法,嚴格按照施工流程進行每一步工作,提高建筑安全性。
4結束語。
綜合全文來看,對建筑安全性造成影響的因素有很多,最常見的也是最主要的有安全意識不足、結構設計不合理現(xiàn)象嚴重、結構抗震能力達不到要求、施工過程缺乏有效的管理,通過提高安全意識、優(yōu)化結構設計、加強結構抗震性能設計、做好施工管理等方式,能夠有效解決建筑結構設計存在的安全隱患,最大程度上保證了建筑安全性,降低了安全事故的發(fā)生概率,在實現(xiàn)建筑行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展過程中起到的重要作用。
參考文獻:。
教學樓結構設計論文篇十二
機械結構設計的任務是在總體設計的基礎上,根據(jù)所確定的原理方案,確定并繪出具體的結構圖,以體現(xiàn)所要求的功能。是將抽象的工作原理具體化為某類構件或零部件,具體內(nèi)容為在確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時,還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關系等問題。所以,結構設計的直接產(chǎn)物雖是技術圖紙,但結構設計工作不是簡單的機械制圖,圖紙只是表達設計方案的語言,綜合技術的具體化是結構設計的基本內(nèi)容。
2.1結構件的幾何要素。
機械結構的功能主要是靠機械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關系實現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構成,一個零件通常有多個表面,在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸,把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結部分稱為聯(lián)接表面。
零件的功能表面是決定機械功能的重要因素,功能表面的設計是零部件結構設計的核心問題。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對功能表面的變異設計,可以得到為實現(xiàn)同一技術功能的多種結構方案。
2.2結構件之間的聯(lián)接。
在機器或機械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在結構設計中除了研究零件本身的功能和其它特征外,還必須研究零件之間的相互關系。
零件的相關分為直接相關和間接相關兩類。凡兩零件有直接裝配關系的,成為直接相關。沒有直接裝配關系的相關成為間接相關。間接相關又分為位置相關和運動相關兩類。位置相關是指兩零件在相互位置上有要求,如減速器中兩相鄰的傳動軸,其中心距必須保證一定的精度,兩軸線必須平行,以保證齒輪的正常嚙合。運動相關是指一零件的運動軌跡與另一零件有關,如車床刀架的運動軌跡必須平行于于主軸的中心線,這是靠床身導軌和主軸軸線相平行來保證的,所以,主軸與導軌之間位置相關;而刀架與主軸之間為運動相關。
多數(shù)零件都有兩個或更多的直接相關零件,故每個零件大都具有兩個或多個部位在結構上與其它零件有關。在進行結構設計時,兩零件直接相關部位必須同時考慮,以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質量等。同時還必須考慮滿足間接相關條件,如進行尺寸鏈和精度計算等。一般來說,若某零件直接相關零件愈多,其結構就愈復雜;零件的間接相關零件愈多,其精度要求愈高。例如,軸轂聯(lián)接見圖1。
2.3。
結構設計據(jù)結構件的材料及熱處理不同應注意的問題。
設計者要做到正確地選擇材料就必須充分地了解所選材料的力學性能、加工性能、使用成本等信息。結構設計中應根據(jù)所選材料的特性及其所對應的加工工藝而遵循不同的設計原則。
如:鋼材受拉和受壓時的力學特性基本相同,因此鋼梁結構多為對稱結構。鑄鐵材料的抗壓強度遠大于抗拉強度,因此承受彎矩的鑄鐵結構截面多為非對稱形狀,以使承載時最大壓應力大于最大拉應力,圖示2為兩種鑄鐵支架比較。鋼結構設計中通常通過加大截面尺寸的方法增大結構的強度和剛度,但是鑄造結構中如果壁厚過大則很難保證鑄造質量,所以鑄造結構通常通過加筋板和隔板的方法加強結構的剛度和強度。塑料材料由于剛度差,鑄造后的冷卻不均勻造成的內(nèi)應力極易引起結構的翹曲,所以塑料結構的筋板與壁厚相近并均勻對稱。
對于需要熱處理加工的零件,在進行結構設計時的要求有如下幾點:(1)零件的幾何形狀應力求簡單、對稱,理想的形狀為球形。(2)具有不等截面的零件,其大小截面的變化必須平緩,避免突變。如果相鄰部分的變化過大,大小截面冷卻不均,必然形成內(nèi)應力。(3)避免銳邊尖角結構,為了防止銳邊尖角處熔化或過熱,一般在槽或孔的邊緣上切出2~3mm的倒角。(4)避免厚薄懸殊的截面,厚薄懸殊的截面在淬火冷卻時易變形,開裂的傾向較大。
3.1機械結構設計的基本要求。
機械產(chǎn)品應用于各行各業(yè),結構設計的內(nèi)容和要求也是千差萬別,但都有相同的共性部分。下面就機械結構設計的三個不同層次來說明對結構設計的要求。
1.功能設計滿足主要機械功能要求,在技術上的具體化。如工作原理的實現(xiàn)、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。
2.質量設計兼顧各種要求和限制,提高產(chǎn)品的質量和性能價格比,它是現(xiàn)代工程設計的特征。具體為操作、美觀、成本、安全、環(huán)保等眾多其它要求和限制。在現(xiàn)代設計中,質量設計相當重要,往往決定產(chǎn)品的競爭力。那種只滿足主要技術功能要求的機械設計時代已經(jīng)過去,統(tǒng)籌兼顧各種要求,提高產(chǎn)品的質量,是現(xiàn)代機械設計的關鍵所在。與考慮工作原理相比,兼顧各種要求似乎只是設計細節(jié)上的問題,然而細節(jié)的總和是質量,產(chǎn)品質量問題不僅是工藝和材料的問題,提高質量應始于設計。
3.優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計用結構設計變元等方法系統(tǒng)地構造優(yōu)化設計空間,用創(chuàng)造性設計思維方法和其它科學方法進行優(yōu)選和創(chuàng)新。
對產(chǎn)品質量的提高永無止境,市場的競爭日趨激烈,需求向個性化方向發(fā)展。因此,優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計在現(xiàn)代機械設計中的作用越來越重要,它們將是未來技術產(chǎn)品開發(fā)的競爭焦點。
前提是要能構造出大量可供優(yōu)選的可能性方案,即構造出大量的優(yōu)化求解空間,這也是結構設計最具創(chuàng)造性的地方。結構優(yōu)化設計目前基本仍局限在用數(shù)理模型描述的那類問題上。而更具有潛力、更有成效的結構優(yōu)化設計應建立在由工藝、材料、聯(lián)接方式、形狀、順序、方位、數(shù)量、尺寸等結構設計變元所構成的結構設計解空間的基礎上。
機械設計的最終結果是以一定的結構形式表現(xiàn)出來的,按所設計的結構進行加工、裝配,制造成最終的產(chǎn)品。所以,機械結構設計應滿足作為產(chǎn)品的多方面要求,基本要求有功能、可靠性、工藝性、經(jīng)濟性和外觀造型等方面的要求。此外,還應改善零件的受力,提高強度、剛度、精度和壽命。因此,機械結構設計是一項綜合性的技術工作。由于結構設計的錯誤或不合理,可能造成零部件不應有的失效,使機器達不到設計精度的要求,給裝配和維修帶來極大的不方便。機械結構設計過程中應考慮如下的結構設計準則。
1.實現(xiàn)預期功能的設計準則。
2.滿足強度要求的設計準則。
4.考慮加工工藝的設計準則。
考慮裝配的設計準則。
6.考慮造型設計的準則。
1.實現(xiàn)預期功能的設計準則。
產(chǎn)品的設計主要目的是為了實現(xiàn)預定的功能要求,因此實現(xiàn)預期功能的設計準則是結構設計首先考慮的問題。要滿足功能要求,必須做到以下幾點。
(1)明確功能:結構設計是要根據(jù)其在機器中的功能和與其他零部件相互的連接關系,確定參數(shù)尺寸和結構形狀。零部件主要的功能有承受載荷、傳遞運動和動力,以及保證或保持有關零件或部件之間的相對位置或運動軌跡等。設計的結構應能滿足從機器整體考慮對它的功能要求。
(2)功能合理的分配:產(chǎn)品設計時,根據(jù)具體情況,通常有必要將任務進行合理的分配,即將一個功能分解為多個分功能。每個分功能都要有確定的結構承擔,各部分結構之間應具有合理、協(xié)調的聯(lián)系,以達到總功能的實現(xiàn)。多結構零件承擔同一功能可以減輕零件負擔,延長使用壽命。v型帶截面的結構是任務合理分配的一個例子。纖維繩用來承受拉力;橡膠填充層承受帶彎曲時的拉伸和壓縮;包布層與帶輪輪槽作用,產(chǎn)生傳動所需的摩擦力。例如,若只靠螺栓預緊產(chǎn)生的摩擦力來承受橫向載荷時,會使螺栓的尺寸過大,可增加抗剪元件,如銷、套筒和鍵等,以分擔橫向載荷來解決這一問題。
(3)功能集中:為了簡化機械產(chǎn)品的結構,降低加工成本,便于安裝,在某些情況下,可由一個零件或部件承擔多個功能。功能集中會使零件的形狀更加復雜,但要有度,否則反而影響加工工藝、增加加工成本,設計時應根據(jù)具體情況而定。
2.滿足強度要求的設計準則。
(1)等強度準則。
零件截面尺寸的變化應與其內(nèi)應力變化相適應,使各截面的強度相等。按等強度原理設計的結構,材料可以得到充分的利用,從而減輕了重量、降低成本。如懸臂支架、階梯軸的設計等。
教學樓結構設計論文篇十三
1.1有利于船體的裝配工作。
圖1r型分段傳統(tǒng),我公司建造的散貨船,在貨艙區(qū)域分段作業(yè)的時候,一般會選擇分離頂邊艙、底邊艙的處理辦法,使其各自成為獨立的分段。傳統(tǒng)的“p”型的分段方法會導致船體重心分布的不均勻。在后續(xù)的船臺裝配作業(yè)中,就需要額外的輔助設備加以支持,才能確保分段作業(yè)時船體的穩(wěn)定性?,F(xiàn)在,我們把對底邊艙框架的設計加以優(yōu)化調整,重新設計船體框架的斷開界節(jié)點,并加設面板。這樣的分段方法能夠使得部分底邊艙規(guī)劃到頂邊艙所在的段上,這樣船體就由“p”型分段轉變成了“r”型的分段,如圖1所示。這樣的處理方式大大簡化了底邊艙框架的分段合攏作業(yè),只需施以填角焊即可。這樣的細節(jié)處理方式既提升了船體分段接縫的焊接速度,同時也保障了船臺裝配的安全穩(wěn)定性。
1.2有利于船體的舾裝作業(yè)。
以前本公司在分段劃分作業(yè)時,往往把機艙劃分為雙層底、下平臺、上平臺等。船體機艙雙層底分段的外板、前端壁往往會選擇高出雙層底100mm到150mm的設計。這樣的結構設計,對雙層底的舾裝設備的安裝作業(yè)帶來了很大影響。為了提高預舾裝的量,本公司把散貨船的機艙底分段進行了優(yōu)化,轉變成了雙底盆形分段,這種結構設計在機艙前端壁的接口上增加了一個板列,大約高出機艙內(nèi)底1000mm。這樣結構設計方法大大減少了舾裝的船臺工作量。
2改進通焊孔減少補板。
以散貨船為例,其貨艙區(qū)域內(nèi)雙層底的內(nèi)底板與底邊艙斜坡板的相接處是應力危險區(qū)域。而在傳統(tǒng)的船體設計中,會在該處肋板以及肘板上開設半徑為50mm的通焊孔。這種通焊孔的具體工藝以及加工方法如圖2a所示。該通焊孔處的肋板以及肘板較多,所有檔肋部位均要加設補板,大量的補板需要,不但增加了現(xiàn)場的工作量,還增加了船舶建造的成本。這對這種狀況,將r50的通焊孔變?yōu)?0×10切角,如圖2b所示,焊后堵死,這樣的細節(jié)設計在滿足規(guī)范要求的同時,減少了大量補板的作業(yè),節(jié)約了船舶建造的材料成本以及人工成本。
3艙口圍板角隅處散貨防堆積板的細節(jié)處理。
以散貨船為例,其艙口圍板的角隅處,往往是只有散貨落貨板,以防止散貨堆積的.現(xiàn)象。貨艙艙口的角隅處屬于應力危險區(qū)域,所以此處主甲板的施工一定要做到光順圓滑。散貨落貨板在設計中,設計者要注意在甲板板口和落貨板間留下10mm到15mm的縫隙,如圖3a、圖3b所示。如果前期的船體結構設計中沒有留下間隙,如圖3a,圖3c所示,主甲板艙口角隅處就極易出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。
4艙口圍板縱向肘板端部的細節(jié)處理。
在艙口圍板中,圍板側壁端部縱向肘板的設計往往會使用如圖4a所示的過渡形式。這種結構形式的過渡肘板非常容易會給開艙機的軸承底座結構產(chǎn)生沖突,從而導致此處填角焊縫產(chǎn)生裂縫。針對這種狀況,我們將圍板側壁端部縱向肘板的設計使用如圖4b所示的過渡形式。這樣既能夠避免其與開艙機的軸承底座出現(xiàn)沖突,又具備施工簡單、工藝性的特點。
5測深管底部沖擊板的設置。
船舶驗收方非常在意測深管底部艙底板的測深墊板問題。傳統(tǒng)的船體設計中,本公司的測深墊板通常會使用如圖5a的形式。在這種類型設計下,測深墊板的安裝工序必須處在艙底板安裝工序之后,對于艙底板充當外底板的情形,必須在測深管就位后測深墊板具備定位的條件,因此具體的施工非常得困難。為改變上述難題,本廠將測深墊板提前定位在測深管的底部,見圖5b所示。這樣的結構設計下,僅需在測深管底部開一長孔就可滿足測深的需要。測深管可以事先地位組裝,不需要為了安裝測深墊板特意進艙,減輕了施工個隊伍的工作量。
6結語。
上述5個問題,均是我公司在建造船體中所遇到的。要建造世界領先的船舶,就要在船體結構的設計和建造中,加強對船體結構細節(jié)問題重視程度,盡可能的把細節(jié)問題處理到最優(yōu)。
參考文獻:。
教學樓結構設計論文篇十四
隨著我國交通事業(yè)的不管發(fā)展,社會對公路橋施工的要求越來越高,公路橋梁施工伸縮縫控制是體現(xiàn)施工工藝的關鍵所在.但不當?shù)氖┕o老百姓以及子孫后代們的生產(chǎn)、生活和出行帶來很大不便.本文通過一座大橋的伸縮縫控制的`研究,介紹大橋線形幾何尺寸的控制方法,詳細闡述了線形較復雜的橋梁施工的測量放樣方法.
作者:邱陶濤作者單位:汕頭市公路橋梁工程總公司,廣東,汕頭,515041刊名:城市建設英文刊名:cityconstruction年,卷(期):2010“”(10)分類號:關鍵詞:公路橋施工伸縮縫控制復雜線形
教學樓結構設計論文篇一
周向旋轉機構是實現(xiàn)大管徑、全位置焊接,以及便于裝卸的關鍵內(nèi)容。焊接小車是焊接機器人的主要承載體,其結構如圖2所示。
2.2軸向擺動機構。
軸向擺動機構是使焊槍實現(xiàn)在焊道軸向擺動焊接的關節(jié),其結構如圖3所示。
2.3徑向伸縮機構。
徑向伸縮機構是使焊接機器人實現(xiàn)適應徑向高度(隨著焊道填充疊加)的關節(jié),其結構因焊槍而選取,這里就不過多介紹。
3運動學干涉分析。
大直徑管對接焊接機器人的運動學干涉問題就是:當小車環(huán)繞管道作旋轉運動時,鏈條和小車車體可能存在干涉的問題。我們先用cad作出管道和小車的幾何關系圖,如圖4所示;再找出鏈條和鋼帶以及和主動齒輪分度圓的接觸切點,也就是圖8里的c、d兩點;再測得小車車體和鏈條的垂直距離d。由圖7可以看出來:r值越大,d的值也就越大。當管道半徑取最小值(r=170mm)時,此時d0。這就可以得出,無論r取任何值,d都大于0。從而可以得出,鏈條和小車不存在干涉。
4運動學仿真。
這里對管徑為400mm,管壁為10mm的圓形管道進行運動學仿真。設定小車的焊接速度為0.14rad/s,軸向擺動速度為0,從管道頂端順時針繞一周。利用pro/e軟件對其進行運動學仿真,得到執(zhí)行機構的位置軌跡和速度曲線,如圖7、圖8所示。圖7可以看出來,焊接機器人執(zhí)行機構(焊槍)的位置軌跡與焊縫的軌跡相同;圖8可以看出,焊接速度起初是一個啟動過程,速度增大到0.14rad/s后,趨于穩(wěn)定,當快到頂端時,開始減速,最后停止。
5結論。
對大直徑對接管焊接機器人進行了本體結構設計、運動學干涉分析、運動學仿真和位置仿真。通過上述分析,有利于對大直徑對接管焊接機器人的本體結構及運動學特性等深入了解,從而為大直徑對接管焊接機器人的生產(chǎn)與運動控制提供了理論依據(jù)。
教學樓結構設計論文篇二
摘要:本文首先概述了建筑結構設計優(yōu)化的重要性,然后介紹了設計優(yōu)化方法的流程,最后闡述了在房屋結構設計中的具體應用,以供參考。
建筑結構設計優(yōu)化,指的是在設計期間創(chuàng)新設計理念,采用科學的方法對設計方案進行優(yōu)化和篩選,最終保證設計方案能滿足各方面需求。房屋結構設計工作中,采用設計優(yōu)化方法的作用如下:第一,在保證建筑質量的基礎上,可以提高經(jīng)濟性、美觀性;第二,能夠節(jié)約建筑成本,有效保護建筑周邊的自然環(huán)境。由此可見,應用設計優(yōu)化方法,能夠提高房屋建筑的綜合效益,滿足不同用戶的需求,同時為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)營利潤。和傳統(tǒng)的建筑結構設計方法相比,設計優(yōu)化能夠降低建設成本,調查顯示能降低30%左右。具體分析認為,通過設計優(yōu)化,其一能充分利用各種建筑材料和資源,尤其是對內(nèi)部結構單元進行協(xié)調,提高空間使用率;其二實現(xiàn)設計上的創(chuàng)新,在保證建筑安全的基礎上,延長使用壽命,保護居民的人身財產(chǎn)安全;其三能幫助設計人員認真選擇設計方案,提高設計的科學性、合理性。
2.1結構模型設計。
第一步,選擇變量。從實際設計工作中來看,重要的數(shù)值、參數(shù)是決定設計方案的依據(jù),這些數(shù)據(jù)可以作為變量使用。舉例來說,在建設目標中,包括價格參數(shù)、預期損失參數(shù);在工程控制中,包括房屋結構的可靠性參數(shù)。設計人員應該選擇變化小、干擾少的參數(shù),才能降低結構設計難度,盡早確定滿足設計目標的數(shù)據(jù)。
第二步,確定函數(shù)。在多個類似的函數(shù)中,設計人員應該選擇出最佳的函數(shù),要求滿足房屋截面尺寸、鋼筋尺寸面積,然后對函數(shù)的性質進行分析,以降低建設成本。
第三步,衡量條件。從房屋結構的安全性、耐久性出發(fā),設計約束指標包括房屋尺寸、架構剛度、變形限度、受力特點、單元組件、墻體裂隙、結構可塑性等。而且,還要考慮到房屋結構的實際情況,保證各個條件都滿足規(guī)定要求,實現(xiàn)設計方案的最優(yōu)化。
2.2確定計算方法。
房屋結構的設計伴有大量的計算過程,對結構設計進行優(yōu)化,就是基于復雜變量和多種設計條件下的計算。對于設計人員而言,計算過程中應該演算各種數(shù)據(jù),將附加約束條件轉變?yōu)椴桓郊蛹s束條件,方便得出計算結果。另外,計算方法的種類較多,而且各自具有優(yōu)點和缺點,應該根據(jù)現(xiàn)實條件選擇出最為簡便的計算方法,以節(jié)約計算時間、減輕計算工作量。
2.3選擇最優(yōu)程序。
一是具有完整的'功能,
二是可以高效運轉。
這種程序是由多個小程序組合而成,在結構設計中具有重要作用。
2.4分析統(tǒng)計結論。
面對最優(yōu)程序和計算結果,此時設計人員要對統(tǒng)計結論進行分析,明確不同設計方案之間的相同點、不同點,綜合分析后確定最佳設計方案。由于房屋建設成本高,會涉及多個當事人的利益,因此設計人員應該從多個角度進行思考[3]。例如從宏觀角度分析各種利益關系,處理好經(jīng)濟效益和技術含量之間的關系。值得注意的是,片面追求經(jīng)濟效益、不顧技術創(chuàng)新的做法是不可取的;應該在保證技術含量的基礎上,盡量降低經(jīng)濟成本。
3.1整體和局部優(yōu)化??v觀建筑工程設計的共同特點,主要是復雜性、層次性兩個方面。具體到復雜性,指的是原材料、零部件、結構類型的確定;具體到層次性,指的是結構體系、安裝體系、設計體系等,每個體系又包含著諸多下屬體系。房屋建筑結構的設計工作,要求設計人員從每個下屬體系入手,打破不同布局之間的關聯(lián)性,實現(xiàn)工程疊加的效果。由此可見,房屋建筑結構的優(yōu)化設計,應該將落腳點放在整體上,而不是局部上,只有這樣才能滿足設計要求。
3.2基礎結構優(yōu)化。基礎是房屋建筑結構的關鍵部位,基礎質量決定了建筑整體的質量,因此對基礎結構進行優(yōu)化具有重要意義。從基礎結構類型來看,常見如樁基礎、條形基礎、獨立基礎等,優(yōu)化內(nèi)容在于基礎設計應該滿足施工標準,考慮到地質條件的差異性。以樁基礎為例,計算抗拔樁的承載力時,首先應該從土層參數(shù)入手,確定承載力特征值;然后根據(jù)這一數(shù)值計算出抗拔樁的鋼筋數(shù)量,確保滿足承載力要求;最后實施靜載試驗,從實驗數(shù)據(jù)評價樁基礎設計的科學性。
3.3上部結構優(yōu)化。建筑工程的上部結構具有多種類型,因此設計優(yōu)化方案也應該具有針對性,具體如下:
第一,磚混結構,優(yōu)化設計時應該避免在承重墻上開較大洞口;設置構造柱、墻垛長度、建筑層數(shù)時,嚴格按照相關規(guī)范執(zhí)行;結構體系中不要采用混合承重的形式。
第二,框架結構,首先合理布置柱網(wǎng)、柱距,確保整體結構的安全性和經(jīng)濟性。其次,單純從平面布局來看,兩側剛度稍大、中部剛度稍小,能夠避免扭轉過大的現(xiàn)象,增強結構的抗震性能。最后,梁截面、柱截面應該合理設計,避免過大或過小,不僅影響美觀性,還會浪費材料,而且要保證梁和柱的中線相互重合。
第三,剪力墻結構,一方面應該確保結構重心、建筑平面形心相吻合,從而提高建筑剛度,避免出現(xiàn)分布不均的情況。另一方面,在保證結構計算安全的前提下,剪力墻和建筑隔墻應該相互重合,如此有利于提高空間利用效率,增強舒適程度。
綜上所述,隨著生活水平的提升,人們對于房屋建筑結構的設計需求也在不斷增加,實現(xiàn)結構設計的綜合效益,成為人們追求的目標。在設計優(yōu)化方法中,包括結構模型設計、確定計算方法、選擇最優(yōu)程序、分析統(tǒng)計結論四個步驟,能夠對房屋建筑的整體和局部、基礎結構、上部結構進行優(yōu)化,以促進建筑質量的提升。
作者:周福林單位:四川省冶金設計研究院。
參考文獻:
[5]周清明.簡議建筑結構設計優(yōu)化在房屋結構設計中的實際應用[j].城市建筑,,(20):66,106.
教學樓結構設計論文篇三
摘要:
介紹了概念設計的主要內(nèi)容,從結構布置、構件截面、地基基礎、構造措施等方面,闡述了建筑結構概念設計的優(yōu)化方案,旨在充分發(fā)揮各結構構件的功能,使建筑結構設計符合相關規(guī)范要求。
關鍵詞:
引言。
建筑結構優(yōu)化的方法以及原理有兩類:一類是數(shù)學規(guī)劃法,借助于極值原理的概念,將相應的參數(shù)進行優(yōu)化設計,找出最優(yōu)參數(shù);另一類是準則法,從結構力學的角度進行優(yōu)化。兩種方法各有優(yōu)缺點,其中數(shù)學規(guī)劃法有嚴格的理論依據(jù)作為設計的支撐,適應性比較好;缺點是求解速度比較慢,而且由于嚴格理論的存在求解會受到一部分限制。而準則法的優(yōu)點是優(yōu)化時間相對較短,不影響重新分析的次數(shù)以及不涉及變量參數(shù)數(shù)量的變化,優(yōu)化次數(shù)為10次左右就可以滿足結構優(yōu)化的任務;缺點是沒有嚴格的理論依據(jù)作為支撐,因此在實際中,一般認為是最接近理想狀態(tài)的優(yōu)化結果,但不是真正的最佳結果。在國內(nèi)外對于準則法的不斷優(yōu)化中,逐漸對其進行改進,目前可以優(yōu)化的結構問題中,變量的數(shù)量可高達上百萬個,優(yōu)化的范圍比較廣泛。兩種方法不斷發(fā)展,互相彌補缺點形成一種新的方法,就是逼近概念法,結合了準則以及數(shù)學規(guī)劃法,一方面有嚴格理論作為優(yōu)化的基礎,同時還具有不斷逼近的功能,從而進行簡化優(yōu)化,然后用迭代法進行求解,最終得到優(yōu)化解,達到結構優(yōu)化的目的。截面優(yōu)化問題中桁架的問題就使用該方法,設計變量取為桁架截面面積的倒數(shù),然后進行結構設計的優(yōu)化。數(shù)學規(guī)劃由于存在理論基礎,可以與有限元軟件進行結合求解,使得數(shù)學規(guī)劃法的應用更為流行,隨著結構優(yōu)化的不斷發(fā)展以及應用過程中存在的問題,已經(jīng)不再是最初只能滿足簡單要求的優(yōu)化法,現(xiàn)在說的結構優(yōu)化是需要在系統(tǒng)上的優(yōu)化及多目標優(yōu)化、高層次的優(yōu)化。建筑結構設計的工作很復雜,最基本的兩項任務是設計需要實現(xiàn)的功能,以及實現(xiàn)功能后結構的可靠性以及安全性問題,另一項工作是在設計的時候考慮工程的造價問題,滿足結構的各項功能指標的同時費用的控制也是很重要的。
1、概念優(yōu)化設計。
建筑結構設計中,計算機的應用提供了方便性,使得結構設計的高度逐漸上升,結構設計人員對于繁復的'計算工作不再進行手算,通過輸入計算機中,經(jīng)過有效地計算得出相應的結果。結構設計人員需要做的就是扎實的理論依據(jù),以及豐富自己的經(jīng)驗,重點放在一些傳統(tǒng)問題中比較棘手而且難以解決的問題,通過自己的分析以及經(jīng)驗對于問題得到更加合理的答案,從而使得設計方案更加的適用、合理以及經(jīng)濟,因此設計者的時間大多放在概念設計上。概念設計的一整套流程就是設計人員首先從最初關于結構的信息(選型、布置、分析以及計算)等方面著手,然后解決遇到的問題,根據(jù)不同工作的規(guī)律以及流程,結合相關的經(jīng)驗以及因素,對問題進行解決、分析以及處理,最終確定合理的方案。建筑設計方案一般結構布置方式有很多種,因此確定結構的布置方式是首要任務,一旦確定了結構的布置方式,接下來考慮的是受力荷載分析,荷載的分布以及受力同樣需要進行選取以及確定;然后是建筑物關于細部的處理。在應用計算機進行處理的時候,上述工作是無法通過計算機單獨完成的,需要設計人員的協(xié)助以及確認,根據(jù)自己在設計領域的專業(yè)知識以及經(jīng)驗進行判斷。這些判斷不依賴于計算機,靠的就是工程設計人員的理論基礎以及經(jīng)驗,即所謂的概念設計。概念設計中會出現(xiàn)很多問題需要解決,然后考慮在建筑物投入運行中可能受到的各種不利因素以及破壞力,這些都是概念設計的主要內(nèi)容,因此在實際設計過程中要重視概念設計。
2、結構布置的概念設計。
結構布置涉及受力,因此要從全局出發(fā),綜合抗震設計的基本原則,對于不必要的內(nèi)耗問題要盡可能地降低,對于結構的剛度突變和扭轉效應盡可能的減小,讓構件的功能盡可能的充分發(fā)揮,盡其所能。在跟建筑師交底的基礎上,對建筑物整體結構的布置和選型要充分考慮后再做決定。建筑師的要求是滿足外觀上的獨特,以表達他的思維以及藝術的品味和判斷,而對于結構工程師來說結構受力安全可靠才是最重要的,但是同時滿足建筑師的要求,設計新的結構受力形式使得建筑師的設計得以實現(xiàn)。結構上一般對于簡單的低層以及多層結構都是很容易滿足的,其受力并不復雜,但是對于高層結構的設計,在建筑師表達自己的想法時,會出現(xiàn)與結構工程師脫節(jié)的情況,因此在與建筑師交底的過程中,結構師應該介入荷載的平面布置以及豎向布置,使得兩者的要求皆可滿足。建筑設計方案的完成標志著下一項工作的開始,結構方案的選擇,每個構件都需要考慮受力,其中包括可預見的受力情況以及不可預見的受力情況。豎向構件的受力包括豎向荷載的傳遞以及風和地震荷載的作用,隨著氣溫的變化,還會產(chǎn)生溫度應力,因此對于豎向構置的部件,其位置要有利于溫度應力以及水平荷載的承受。水平承重構件的布置同樣要考慮一系列因素,首先要傳力路徑簡單明了,荷載的傳遞要迅速,即采取最方便快捷的方式進行,最后傳遞到基礎或者地基上,不合理的結構布置,會使得力的傳遞經(jīng)過多層次,將原本簡單的受力變復雜,最后傳遞到基礎上去。然后是結構構件的尺寸大小的確定,一般先按照經(jīng)驗進行選取,具體的大小根據(jù)相關的理論進行選擇。
3、構件截面的概念設計。
構件截面的設計,通過截面控制內(nèi)力對構件進行正、斜截面的計算,然后進行配筋處理,概念設計在此處的應用最廣而且也最重要,得出鋼筋量后,鋼筋的配筋方式也是很多種,不同構件以及同一構件的不同位置也是不同的,綜合考慮各種因素后進行確定。
4、地基基礎的概念設計。
對于地基來說不確定因素很多,其中地基土就是一個,不同地區(qū)存在較大差異,而且目前為止,沒有確定的模型供選擇進行模擬計算,這同樣需要設計人員的理論基礎以及經(jīng)驗進行確定,對可能出現(xiàn)的問題以及因素進行分析和預測,之后對應對方案進行選取,找出最佳方案。結構設計最常用的方法就是獨立計算,將地基、基礎以及上部結構分別進行力學計算和分析,這種計算方法的缺點就是跟實際脫離比較大,其實緣由很容易解釋,就是在進行力學性能計算的時候,整個結構是連帶關系,上部結構的受力必然會影響下部結構的受力,但是理論計算的時候的相分離策略忽略了這一點,造成了較大的數(shù)值差距。這就要求設計人員具備扎實的理論依據(jù),構件之間的受力聯(lián)系以及荷載的傳遞有較高深的理論依據(jù),綜合各項因素,各個角度得出最佳方案。
5、構造措施的概念設計。
結構設計完全依靠理論得出的設計方案在實際中存在較多問題,甚至對于荷載的承受能力不足,不能滿足耐久性以及可靠性要求,特別是發(fā)生地震等非常見的荷載作用,結構會發(fā)生較大的破壞,完全失去承載能力,為了防止此類事件的發(fā)生,一般會進行構造措施的設計。有經(jīng)驗的設計人員提出的解決方案就是使用一部分對抗震有利的構件,提高結構的整體性以及延性。
6、結語。
概念設計的內(nèi)容包含太多,而且需要設計人員從主觀層面上進行各種理論的分析以及計算,合理的方案才能形成。通俗說法就是設計人員根據(jù)自己的經(jīng)驗以及相關的理論進行結構優(yōu)化設計從而確定最佳方案。對于結構優(yōu)化的深度性以及優(yōu)化的正確性完全依據(jù)設計人員的專業(yè)素養(yǎng),尤其是解決實際問題的能力,更是依靠從事設計工作設計經(jīng)驗的累積程度。
教學樓結構設計論文篇四
[摘要]隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設的加快推進,社會生產(chǎn)力也得到了飛速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)體系中,工業(yè)建筑的結構是直接影響工業(yè)生產(chǎn)力的關鍵性因素。不斷增長的生產(chǎn)力對工業(yè)建筑結構的工藝布置、工藝流程提出了更高的要求。同時,隨著職業(yè)衛(wèi)生安全體系的不斷健全,工業(yè)建筑在保證生產(chǎn)過程平穩(wěn)運行的同時還要保證工作環(huán)境的安全性與舒適性。這些全新的理念對原有的工業(yè)建筑結構設計水平帶來新的發(fā)展機遇的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。如何優(yōu)化工業(yè)建筑結構設計,讓生產(chǎn)工作安全、高效運行的同時滿足現(xiàn)代社會發(fā)展理念,成為了工業(yè)生產(chǎn)部門思考探索的重點問題。
工業(yè)建筑是維持工業(yè)生產(chǎn)安全平穩(wěn)進行的重要保障,工業(yè)建筑的結構設計對于企業(yè)來說至關重要。工業(yè)建筑結構在很大程度上決定著企業(yè)的生產(chǎn)、管理效率。工業(yè)建筑結構的合理性缺失必將導致企業(yè)增加生產(chǎn)運營成本,無法有效的利用人力物力,使企業(yè)發(fā)展陷入困境。好的工業(yè)建筑結構應該綜合企業(yè)的生產(chǎn)模式、工藝流程、設備選型、管理方式等,針對企業(yè)自身的特點進行結構性優(yōu)化,實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化設計,從而降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本,提高企業(yè)利潤率。
教學樓結構設計論文篇五
構造柱的應用主要是為了提升混凝土結構的穩(wěn)定性和可靠性。在建筑結構當中,整體部分的強度和抗剪能力都是比較重要的因素。構造柱結構在建筑工程中得到廣泛地應用已經(jīng)有多年地歷史,研究成果顯著。在防止建筑結構出現(xiàn)裂縫以及滲漏的過程中起到重要的作用。
2構造柱的質量通病和原因。
2.1樓層間構造柱軸線錯位。在構造柱應用的過程中,出現(xiàn)軸線錯位的可能性很大,如果沒有認真對鋼筋的骨架和位置進行調整,在進行下層放線的過程中就會出現(xiàn)構造柱的錯位,所以,上下層的貫通性喪失。構造出出現(xiàn)了軸線錯位的問題會直接影響到鋼筋混凝土結構的穩(wěn)定性,存在著建筑的安全隱患。
2.2箍筋拉接筋沒有滿足要求。在墻體和構造柱之間需要設置相應的拉接筋,通常情況下都是兩根,同時要相隔500米。而且在施工的過程中,需要伸入到墻體內(nèi)。每兩個顧金金的距離不能超過10cm,最重要的是構造柱的鋼筋需要綁扎相應的接頭。綁扎的接頭需要控制長度,另外還要進行間隙的控制。
2.3構造柱斷條。出現(xiàn)構造柱的斷條是較為嚴重的一種質量病害,究其原因主要是由有構造柱內(nèi)部的箍筋或者是拉接筋以及各種鋼筋構造交叉到一起,而且,鋼筋的綁扎工作不到位。在混凝土澆筑的工作中,會受到一定的因素的影響,而且構造柱會出現(xiàn)嚴重的柱腔受損的問題,這就對混凝土的填充問題產(chǎn)生了嚴重的阻礙作用。有些建筑工程中,施工單位為了偷工減料,采用級配較低的砂石,有些砂石的直徑較大,在澆筑的過程中會直接影響到構造柱的穩(wěn)定性。
2.4構造柱爛根的現(xiàn)象。根據(jù)構造柱的工作原理可以看出,構造柱在砌筑完成之后,需要最后我那個構造柱的內(nèi)腔中關注相應的混凝土材料,以保證其穩(wěn)定性。但是,在澆筑的過程中,由于混凝土凝固的時間較長,或者是,柱腔中的環(huán)境很很多不確定因素。會造成構造柱的爛根問題。主要是由于根部雜物較多,而且,磚渣或者是砂漿等清理不夠。久而久之就會出現(xiàn)爛根的現(xiàn)象。
2.5混凝土存在的`問題。露筋和麻面是混凝土存在的主要問題。支模前,鋼筋骨架上沒有綁扎混凝土保護層蟄塊,致使鋼筋保護層厚度不足,同時,有的鋼筋位置不準,造成露筋現(xiàn)象;混凝土澆搗前,模板和馬牙搓磚墻未作充分濕潤,混凝土中的部分水分,被磚墻和模板吸走,混凝土表面出現(xiàn)麻面和酥松現(xiàn)象?;炷两哟瓴缓??;炷翝矒v前未清除模內(nèi)的木屑、碎磚、落地灰等雜物,也不用水清洗,使前后兩次澆筑的混凝土不能緊密相接,構造柱的整體性不能保證。
教學樓結構設計論文篇六
1.1建筑結構概念設計的涵義建筑結構的概念設計是指設計師根據(jù)建筑要求進行相應設計,并運用一系列的設計方法將建筑有序的、有組織的、有目標的進行設計,使客戶對建筑感到滿意。建筑概念設計主要以功能卓越、造型美觀、技術先進為總體目標,通常情況下建筑方面的概念設計分為概念設計和結構設計,這兩者相互影響、相互結合。1.2建筑結構概念設計的地位建筑結構概念設計形成的產(chǎn)品是早于建筑初步設計的整體規(guī)劃方案,并且為建筑的總體設計提供了規(guī)劃方案,為設計總體方案提供了總體格局和基本框架,并且為規(guī)劃、施工、環(huán)境等提供了一系列設計方案。在實際工程中,概念設計要早于初步設計,早于建筑施工,所以概念設計在實際施工中通常占有領導地位,并且是整個工程的靈魂。在建筑施工中起到重要協(xié)調作用、檢驗計算、優(yōu)化設計方案等。因此,建筑結構概念設計在整個建筑中具有重要地位。
教學樓結構設計論文篇七
引言。
在建筑設計過程中,概念設計及其優(yōu)化十分重要。良好的設計是建筑工程的前提,而概念設計則是工程建設中體現(xiàn)先進思想及文化的重要關鍵。作為一名優(yōu)秀的設計師,在進行建筑設計時不僅要依靠自身的經(jīng)驗,還要能夠熟練運用整體概念的設計方法將建筑的本身和外部環(huán)境相互結合,最終使得所有的研究方案能夠融合在一起,并且能夠熟練的將地理環(huán)境及結構聯(lián)系在一起,不斷豐富自己的設計知識和概念,能夠獨立的、有意識地、靈活的運用,只有這樣才能將概念設計在建筑機構的設計中進行完美應用。
教學樓結構設計論文篇八
【論文摘要】本文通過對建筑結構設計前期質量管理、設計過程質量管理、設計后期質量管理的闡述,分析了建筑結構設計全面質量管理的過程,簡潔透明、便于掌握。有效地執(zhí)行建筑結構設計全面質量管理是設計單位在同行業(yè)競爭中的關鍵因素。
【論文關鍵詞】結構設計iso9001:全面質量管理表格文本。
在建筑工程領域中,建筑結構設計是極其重要的一個環(huán)節(jié),它不同于其它專業(yè)設計,它的設計質量直接影響著工程周期、成本節(jié)約,可以說是一個工程中重要的生命線。對業(yè)主而言,在同行業(yè)中是視時間和成本為金錢的,有效地縮短工程周期和節(jié)約成本就意味著在市場中能取得先機,立于不敗之地,獲取更大的效益,業(yè)主對設計單位的要求就是如此??梢哉f能做到業(yè)主滿意、以業(yè)主為服務中心就會增強設計單位的同行業(yè)競爭力。正因為如此,設計單位執(zhí)行iso9001:2008全面質量管理來保證設計質量是一種行之有效的方法。針對建筑結構設計全面質量管理,設計單位可采取如下過程管理方法,其中設計單位結構總工程師是建筑結構設計全面質量管理的總負責人,組織實施全面質量管理。
一、設計前期質量管理。
1.根據(jù)業(yè)主要求設計單位組建設計項目組,安排結構設計各階段的設計人員、校對人員、專業(yè)負責人、審核人員并安排相應的完成時間,形成設計進度計劃表。
2.在簽定設計合同時由設計人員了解業(yè)主對該項目的明確要求和隱含要求,向業(yè)主指定的業(yè)主代表收集設計資料,包括a.委托書、b.立項文件、c.地質勘察報告、d.環(huán)評報告、e.規(guī)劃總平等等,同時對提供的資料要由業(yè)主代表簽字確認。
3.針對建筑工程的不同類型,由專業(yè)負責人對設計和校對人員進行事先指導,形成事先指導表。同時專業(yè)負責人應起草本設計項目結構設計統(tǒng)一措施,經(jīng)結構總工程師批準后,結構人員保證人手一份使用。設計項目結構設計統(tǒng)一措施可按以下選擇a.工程地質勘察要求、b.結構設計制圖標準、c.工業(yè)廠房結構設計統(tǒng)一措施、d.多層(磚混、框架等)民用建筑結構設計統(tǒng)一措施、e高層(框架、框架剪力墻、剪力墻等)民用建筑結構設計統(tǒng)一措施等。
二、設計過程質量管理。
1.在方案設計、初步設計、施工圖設計中設計人員應嚴格執(zhí)行結構設計統(tǒng)一措施,如有異議應及時向專業(yè)負責人提出,由專業(yè)負責人和總工程師確定最終標準,而不能一意孤行,違反全面質量管理,影響設計進度。
2.建筑各專業(yè)在各階段設計過程中應互提設計基礎資料,形成配合資料互提單表,以此表來約束各專業(yè)人員的設計責任行為。結構設計人員應做到主動與建筑各專業(yè)溝通,做到設計嚴謹、不遺漏。
3.在初步設計結束后施工圖設計過程中可根據(jù)工作情況,由各級負責人進行設計中間工作檢查,形成中間檢查表。各級負責人應做到主動及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題,以免設計校對、審核時改動過大,影響設計進度。
4.設計人員應嚴格執(zhí)行設計進度,如遇特殊情況不能在安排時間內(nèi)完成,應及時把情況向專業(yè)負責人說明,由專業(yè)負責人另行安排設計人員協(xié)助工作,保證工作按時完成。在各階段設計結束后進行設計校對、審核,并形成校對記錄表、審核記錄表。對校對過程中出現(xiàn)的.問題,設計人員可以有自己的思路原則,說明理由經(jīng)總工程師審核確認后,可以不修改,否則都應進行修改,而不能弄虛作假不修改。
5.最后設計圖紙要進行圖紙會簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設計電子文件等工作,屬于設計人員完成的要及時履行責任完成,不要影響下一步全面質量管理工作的進行。設計人員應按照本設計單位結構專業(yè)計算書的要求完成本專業(yè)計算書。
三、設計后期質量管理。
1.根據(jù)建筑設計審圖中心提出的意見及時進行修改,設計人員如遇不理解之處,要主動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計文件,爭取早日通過,交付業(yè)主使用。
2.按照業(yè)主的要求進行技術交底,形成工程設計會審記錄表,做好業(yè)主與施工單位的溝通橋梁作用。
3.對施工過程中提出的問題如果涉及設計變更,要及時做好設計變更,按照本設計單位的相關要求處理后形成設計變更通知書表交付施工單位使用。施工過程中出現(xiàn)的一般問題要及時處理,不拖沓,形成現(xiàn)場服務記錄表。
4.在施工過程各部位驗收中,設計人員要虛心向業(yè)主和施工單位收集設計質量信息反饋,并且從中要吸取教訓,形成質量信息反饋單表。
5.主體工程驗收后,設計人員要對整個設計過程文本、底圖、表格、計算。
書等資料存檔保管并做好設計文件記錄。
按照以上對建筑結構設計全面質量管理的闡述,可以形成以下組織結構表進行歸納:
從上面組織結構表可以看出,用一些規(guī)范的表格和文本是進行建筑結構設計全面質量管理的關鍵,這種過程可以是一目了然的,在執(zhí)行時會很有條理,容易讓人接受并執(zhí)行。同時我們看到建筑結構設計全面質量管理很好地把握了全面質量管理八項原則,即以顧客為中心、領導作用、全員參與、過程方法、管理的系統(tǒng)方法、持續(xù)改進、基于事實的決策方法、互利的供方關系。
實際在建筑結構設計全面質量管理的過程中,常會遇到一些來自各方面的阻力,比如設計項目因某種原因突然受阻、施工圖時擴初又進行修改、業(yè)主要求設計周期提前等等,有時是沒有辦法的。本著為業(yè)主服務的思想,設計人員應正確面對現(xiàn)狀、克服存在的困難,比如增加設計人員力量、進行集體合作,保證業(yè)主的要求同時也要保重結構設計的質量,切實把建筑結構設計iso9001:2008全面質量管理真正落實到實處。
參考文獻:
[1]iso9001:2008標準。
教學樓結構設計論文篇九
近年來,隨著我國城市化進程的不斷加快,我國的建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,在國民經(jīng)濟建設中占據(jù)了一定的市場份額,但是隨著市場競爭的日趨激烈,建筑行業(yè)想要屹立不倒,必須要提升自身的競爭能力。建筑工程的安全問題是工程建筑的核心和重點,對建筑企業(yè)的發(fā)展和社會的穩(wěn)定具有重要的影響。因此,在建筑結構的設計中提高建筑的安全性,對施工人員的人身財產(chǎn)安全乃至整個建筑工程的實施具有重要的影響。建筑結構設計中安全性的提高主要是做好前期的風險防控工作,避免工程施工中安全事故的發(fā)生,促進工程施工的順利進行。
1.1設計人員綜合能力不足,建筑結構設計不合理。
建筑結構設計工作主要是由工程的設計人員來完成的,但是目前在很多的建筑企業(yè)中出現(xiàn)了設計人員技術水平較低、綜合素質較差的情況,對工程設計的安全性問題不夠重視,這就會導致設計方案中存在很多的安全隱患問題,如果盲目的施工就會造成安全事故,對施工人員的安全及其企業(yè)形象的樹立都產(chǎn)生了消極的影響。建筑結構設計是建筑工程施工的基礎,對整個工程具有指導性的作用。在建筑工程結構設計的過程中會涉及很多方面,如建筑的朝向、建筑內(nèi)設施的安裝等,這都是設計工作的重點,所以建筑結構設計的不合理,就會對建筑中基礎設計的完善造成影響。另外建筑工程在設計中還要對工程材料的使用,工程技術的運用等進行詳細的審查,對建筑的抗風抗震能力也要進行嚴格的控制,如果設計人員的綜合能力不足,就會對這些嚴重的忽視這些安全隱患,最終對工程的建設產(chǎn)生不利的影響。
1.2對建筑抗震能力的評估不到位。
工程的防震抗震能力是工程設計工作的重點。我國許多地區(qū)處于地震活動帶上,并且煤礦和油礦的開采工作也會產(chǎn)生嚴重的地震現(xiàn)象,所以要在建筑設計中對建筑進行防震測評,減少因地震引發(fā)的安全事故,降低風險損失。地震有等級劃分,不同等級的地震對地球表面的影響不同,小型地震并不能對建筑造成危害。地震多發(fā)于山區(qū),但并不是只發(fā)于山區(qū),這就導致很多的施工企業(yè)在施工中忽視對防震的重視,防震減災的政策落實不完善,所以造成企業(yè)內(nèi)的技術人員和管理人員忽視了對防震減災的重視,設計人員在施工設計中也沒有很好的貫徹防震的理念,導致建筑成果并沒有抗震能力。另外,由于我國國土面積大,并且不同的地理區(qū)域發(fā)生地震的幾率也不相同,對于建筑的防震設計要求也不相同,但是目前出現(xiàn)了很多的設計人員并沒有遵循地理區(qū)域的特征進行防震設計的現(xiàn)象,只是憑借自己的想法進行設計,這就導致建筑的抗震能力有限,起不到保護建筑和人員的生命財產(chǎn)和財產(chǎn)安全的作用。
1.3過度的節(jié)約成本,嚴重的忽視安全隱患。
建筑工程一般是由建筑企業(yè)來承擔的,建筑企業(yè)是以盈利為目的的,企業(yè)在建筑結構設計中更加的注重成本控制,所以對建筑材料的質量,建筑設施的投入都會進行嚴格的控制,而嚴重的忽視材料和設施對建筑安全的作用。建筑的材料以鋼材為主,在建筑中企業(yè)為了追求更多的利益,減少建設成本,就會使用劣質的鋼材和其它的材料,鋼材對建筑具有支撐性的租用,劣質鋼材的使用縮會建筑的使用壽命,影響建筑的安全性能,最終對建筑產(chǎn)生破壞性的影響。
2.1嚴格遵循相關政策,嚴格規(guī)范設計工作。
隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,國家為了規(guī)范行業(yè)內(nèi)的不合理問題,提高行業(yè)的競爭水平,針對于建筑施工頒布了很多的政策,對建筑設計和建筑施工進行了嚴格的規(guī)范。國家的政策法規(guī)具有強制性,能夠對建筑結構的設計起到有力的制約作用,所以建筑企業(yè)在日常的工作中要加大對政策法法規(guī)的貫徹和落實,并且通過課程培訓或者宣傳講座的形式,提高員工的法律意識,從而規(guī)范設計人員的設計工作。在建筑企業(yè)的內(nèi)部,企業(yè)的管理部門要根據(jù)建筑結構設計中存在的問題,制定有效的管理制度,并且要嚴格執(zhí)行,加大懲罰力度,減低建筑結構設計中的安全隱患。在建筑結構設計中要求設計人員對國家制定的相關管理規(guī)范進行系統(tǒng)的了解和掌握,將政策法規(guī)中的內(nèi)容與自身的設計理念相結合,嚴格的按照規(guī)定開展設計工作。
2.2提高設計人員的綜合能力和安全意識。
設計人員是建筑工程設計的核心和重點,對建筑工程的實施具有重要的影響。因此在工程施工前期的設計階段,提高設計人員的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)以及安全意識,對建筑設計工作的順利開展具有重要的作用。建筑工程工程量浩大,并且涉及的范圍較廣,對社會的影響較大,所以建筑工程的安全性問題始終貫穿于工程建筑的每一個環(huán)節(jié)。建筑工程的設計人員掌握這工程設計的命脈,直接關系著工程設計的成敗,因此必須要提高設計人員的綜合能力。首先,提高設計人員的專業(yè)技能,專業(yè)的技能人才對工程設計的掌握比較透徹,并且經(jīng)驗較為豐富,能對設計工作提出有效意見;其次提高設計人員的職業(yè)素養(yǎng),設計人員職業(yè)素養(yǎng)的提高,能夠促使員工遵守規(guī)章制度,有利于設計人員按照政策法規(guī)的指導開展設計工作,減少建筑結構設計中的安全隱患;最后,提高設計人員的安全意識,設計人員安全意識的提高,能夠促使其在設計工作的開展中增加對安全問題的考慮,提高建筑的安全性能。在設計人員安全意識提高方面,企業(yè)可以為員工組織安全宣傳講座,組織安全設計大賽等活動。
2.3提高科技研發(fā)能力,創(chuàng)新專業(yè)設計軟件。
隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展,建筑結構設計工作不斷的進行創(chuàng)新,而專業(yè)的技術軟件的出現(xiàn)提高了建筑工程設計的效果和質量。在建筑結構設計中要不斷的進行計算機軟件技術的開發(fā),為設計人員組織新技術培訓和指導,積極的研發(fā)設計軟件,提高設計工作的效率。因此建筑企業(yè)在內(nèi)部可以組建自己的研發(fā)隊伍,為研發(fā)隊伍提供更多的深造機會,提高他們的科研能力,并且在研發(fā)中嚴格的貫徹安全性的問題,促進研發(fā)團隊設計出最專業(yè)的建筑結構設計軟件。
3結束語。
綜上所述,建筑結構設計中的安全性問題,不僅關系著工建設能否順利進行,還影響著廣大群眾的人身和財產(chǎn)安全。建筑工程企業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),對國家經(jīng)濟的發(fā)展和社會的建設具有重要的影響。因此,想要提高建筑結構設計中安全性,就要求建筑企業(yè)要嚴格的貫徹和執(zhí)行國家相關的政策法規(guī),并且對設計人員的行為要進行嚴格的規(guī)范,提高設計人員專業(yè)技能和安全意識,大力支持企業(yè)內(nèi)部科研隊伍的建設,利用先進的科學技術,不斷的研發(fā)和創(chuàng)新專業(yè)的設計軟件,為建筑結構設計中的安全性的提高提供最有力的保障。
參考文獻:。
教學樓結構設計論文篇十
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的不斷提高,人們對醫(yī)院建設的需求日益增加,各大中城市的醫(yī)療基礎設施建設速度明顯加快。與一般公共建筑相比,醫(yī)院建筑在滿足特殊醫(yī)療設備的要求、內(nèi)部使用功能等方面都有很大不同。本文根據(jù)多個醫(yī)院建筑項目的結構設計經(jīng)驗,總結了現(xiàn)代醫(yī)院建筑結構設計的特點及應注意的問題。
1.醫(yī)院建筑常見的結構類型。
按照建筑功能,醫(yī)院建筑一般分為門(急)診部、醫(yī)技部、住院部等幾部分。這幾部分可根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模及使用要求形成獨立的建筑物,如門(急)診樓、醫(yī)技樓、病房樓等,也可以將其功能整合在某一幢建筑物內(nèi),如常見的醫(yī)療綜合樓。門(急)診樓和醫(yī)技樓一般層數(shù)較低,為滿足建筑大空間靈活使用的要求,常用的結構形式為框架結構。病房樓一般為層數(shù)較高,多在10層以上,但其下部樓層往往設置了醫(yī)技功能房間,因此,除樓、電梯間及建筑物周邊,很難布置上下貫通的剪力墻。所以,病房樓常用的結構形式多為框架-剪力墻結構。各建筑單體通過醫(yī)院街貫穿連接,其中門(急)診部、醫(yī)技部、行政、教學樓采用框架結構,住院樓采用框架-剪力墻結構。
作為重要的生命線工程,醫(yī)院建筑在抗震救災中起著至關重要的作用,醫(yī)院建筑的抗震設計也尤為重要。下發(fā)的《關于學校、醫(yī)院等人員密集場所建設工程抗震設防要求確定原則的通知》[1]規(guī)定,除地震動加速度不小于0.4g的地區(qū)外,其他地區(qū)的地震動峰值加速度取值均提高一檔(根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范gb50011-2010中3.1.1條的條文解釋[2]已不再執(zhí)行此文)。除了國家文件規(guī)定外,部分省市也對醫(yī)院建筑的抗震設計作出了特殊規(guī)定。圖1所示醫(yī)院建筑位于湖北省某市,當?shù)卣畬龅赝令悇e和地震加速度有另行規(guī)定,并要求進行場地地震安全性評價,所以,設計中以此作為抗震設計的依據(jù),主要采用傳統(tǒng)“抗”的思路并根據(jù)建筑功能需求合理設置了結構縫。
3.醫(yī)院建筑的荷載取值。
4.醫(yī)院建筑的結構降板。
醫(yī)院建筑在結構設計的某些方面具有特殊內(nèi)容。特別地,結構樓板在設計中應合理降低,其原因主要有以下幾方面。第一,醫(yī)院建筑為人員密集場所,且有大量行動不便人群,故所有衛(wèi)生間要求結構專業(yè)的樓板局部下沉。第二,醫(yī)院建筑中往往存在很多用水點,而許多有潔凈要求的房間,其上部嚴禁樓板開洞走管線,此時需要采用大范圍降板進行同層排水。第三,部分放置大型醫(yī)療設備的房間,考慮設備走線的要求,需要降板。第四,部分有電磁輻射的設備房間,對一定距離范圍內(nèi)樓板的含鋼率有要求,也需要結構降板。因此,醫(yī)院建筑的設計中,結構降板就顯得尤為重要。根據(jù)已有工程經(jīng)驗,表2給出了一般醫(yī)技及其他專用房間的降板高度,供工程設計人員參考。在降板的設計過程,必須注意降板后是否需要回填及回填材料的選取,建議回填材料選用輕集料混凝土等輕質材料,以減輕自重,達到國家所提倡的綠色節(jié)能要求。
5.醫(yī)院建筑的大體積混凝土設計與施工。
電子直線加速器是放療中心治療腫瘤的大型醫(yī)療設備,直線加速器室一般建在地下室。由于防輻射要求,局部頂板及墻體厚度達近3.2m,混凝土墻厚度1.8~3.0m,設計時應注意大體積混凝土的設計與施工。為保證建筑使用功能要求,頂板部分混凝土往往會采用重型混凝土(容重一般要求達到35kn/m3),由于其原材料采用重晶石,成本較高(為普通混凝土造價的5倍左右),設計過程中要慎重選擇。在大體積混凝土結構設計時,混凝土墻、板的配筋,除滿足承載力極限狀態(tài)的鋼筋外,為控制裂縫的出現(xiàn),配筋率最小為0.3%,鋼筋應細且密。在材料的選擇上,混凝土強度宜采用c35,水泥應采用低水化熱水泥,骨料強度高,級配好。在混凝土的施工和養(yǎng)護上,混凝土溫差控制在20℃以內(nèi),注意當天的溫度(插溫度計)、濕度,必要時搭棚;專人負責混凝土的養(yǎng)護,兩小時澆水一次。同時,設計人員應與施工人員多溝通,必要時可參與施工方案的制訂,以確保大體積混凝土裂縫控制在允許范圍之內(nèi),在完成施工后進行必要的防輻射檢測。
6.醫(yī)院建筑的結構梁高控制。
醫(yī)院建筑的設計中,存在眾多設備管線交叉重疊的情況,這對結構設計師提出更高要求,需對建筑設計的流程、各房間功能及設備管線走向和尺寸大小有明確的認識。醫(yī)院建筑各機電設備用房一般設置在地下室,大量設備管線通過豎向管井在每個樓層通過公共走廊進行分配布置。為滿足建筑功能需求,對結構的梁高有嚴格要求,此方面是醫(yī)院建筑設計的一大特點及難點。經(jīng)過多個醫(yī)院項目的實際情況和經(jīng)驗總結,若公共走廊通道的梁采用寬扁梁形式,能取得良好的實際效果。本文在此僅提出,此方面在結構設計中應重點考慮。
7.結語。
醫(yī)院建筑作為重要的公共建筑,在結構設計時,應根據(jù)建筑物特點確定合理的結構體系;確定樓面荷載時,應注意特殊的醫(yī)技用房和大型設備用房;降板回填材料宜采用輕質材料;對于有防輻射要求的房間,應加厚相應的樓板和墻體厚度,應重視大體積混凝土的設計與施工。
參考文獻:
教學樓結構設計論文篇十一
近些年我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,各種形式的建筑物層出不窮,建筑結構設計也朝著多樣化方向發(fā)展,滿足了人們對建筑的不同需求,但是在這過程中也出現(xiàn)了一些問題有待解決,其中尤為突出的便是建筑安全存在隱患,因建筑安全性得不到保證而造成的經(jīng)濟損失以及人員傷亡現(xiàn)象時有發(fā)生。如何保證建筑安全、提高建筑質量是當前建筑行業(yè)中重點研究話題,對實現(xiàn)企業(yè)長久發(fā)展、推動建筑行業(yè)進步具有重要意義,必須給予足夠的重視。
建筑結構設計是建筑工程中的一項重要工作,建筑質量和安全與設計方案的可靠性及可行性有著直接關系,只有從建筑特點、內(nèi)部布局、施工環(huán)境等多方面進行綜合分析,才能保證結構設計的科學、合理,從根本上減少建筑安全隱患,更好的發(fā)揮其功能,為人們的生活提供更多便利。當建筑在外力的作用下,其結構會出現(xiàn)不同程度的變化,如果建筑結構無法繼續(xù)承受外部壓力,就會發(fā)生變形甚至是坍塌現(xiàn)象,嚴重威脅了建筑內(nèi)部人員的生命財產(chǎn)安全,保證建筑質量和安全一直是建筑企業(yè)不斷追尋的目標,所以需要從結構設計出發(fā),做好工程前的調查、加強施工階段的管理、明確驗收標準,同時要對各項數(shù)據(jù)進行準確的計算,提高施工人員的安全意識和責任心,嚴格按照國家規(guī)定的建筑安全標準結合實際工程進行建筑結構設計,規(guī)范施工流程和作業(yè)手法,提高建筑結構設計安全性和整體建筑質量。
2影響建筑安全性的因素。
2.1安全意識不足。
要想保證建筑結構設計的安全性,就要意識到建筑安全性的重要性,從設計工作的各個環(huán)節(jié)為建筑安全性提供保障。我國已經(jīng)出臺了一系列的規(guī)范及標準對建筑結構設計安全進行約束,特別是在建筑結構的抗震要求方面進行了明確規(guī)定,但是在實際工程中,很多人的建筑結構設計安全意識不足,沒有意識到安全性設計的重要性,存在僥幸心理,在對建筑結構設計安全性進行考慮的時候比較片面化;對建筑結構的抗震設計要求不夠重視,對抗震規(guī)范不夠了解,建筑結構抗震設計難度較大,其結構的穩(wěn)定性及安全性得不到保證。
建筑結構設計比較復雜,會涉及到很多方面的工作,需要設計人員進行全面的調查、分析以及計算,確定更加科學、合理的建筑結構形式,保證結構設計的可行性和適用性。但是當前很多工程為了迎合業(yè)主方要求,沒有對建筑結構設計實際要求進行考慮,結構設計不符合相關標準,甚至違背了基本的設計原則和設計原理,導致結構設計不合理現(xiàn)象嚴重,存在較多的安全隱患。
2.3抗震能力達不到要求。
抗震設計是建筑結構設計安全必須考慮的問題,我國很多地區(qū)都位于地震帶上,只有提高建筑的抗震能力,按照相關抗震要求進行建筑結構設計,才能提高建筑結構的穩(wěn)定性,減少因地震災害帶來的損失。但是當前很多城市的建筑結構抗震能力都達不到要求,一些建筑企業(yè)為了擴大自身利益,偷工減料現(xiàn)象嚴重,建筑結構的鋼材使用量不足,整體穩(wěn)定性不強,當發(fā)生地震災害,容易出現(xiàn)房屋傾斜、倒塌現(xiàn)象,造成重大的經(jīng)濟損失,引發(fā)人員傷亡。
2.4施工管理工作不到位。
施工管理是保證工程質量的必要工作,包括施工材料管理、施工設備管理、施工人員管理等多個方面,所以必須從不同方面出發(fā)做好全面管理工作,為建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一,施工材料選用不符合使用要求、沒有對其質量進行檢驗;施工設備維護工作不到位,容易出現(xiàn)運行故障對工程質量造成影響;施工人員綜合素質不高,安全意識和責任意識不強,施工手法和施工流程不規(guī)范,這些情況都會對建筑安全性造成影響。
3.1提高安全意識。
要想在建筑結構設計中提高建筑安全性,就要認識到安全性的重要,提高安全意識,做好每一個環(huán)節(jié)的設計工作,加大對安全隱患頻發(fā)設計環(huán)節(jié)的研究力度,制定科學、有效的解決措施降低安全隱患的發(fā)生概率。以相關規(guī)定和標準對結構設計進行約束,并結合實際工程情況進行結構設計工作,使其穩(wěn)定性能夠達到工程要求;加強對建筑結構抗震性能和安全性的檢查與估測,確保建筑結構設計的安全性和抗震性。
科技的不斷進步為建筑行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件,當前各種計算機技術和軟件的應用越來越多,在進行建筑結構設計的時候,可以充分利用先進的計算機技術和軟件,對結構設計進行優(yōu)化,改善設計中存在的不足和缺點,提高建筑安全性,同時還能為技術人員提供更多的方便,工作效率得到了顯著提高。通過智能、精良的設計軟件,能夠對各項數(shù)據(jù)進行更加準確的計算,為建筑結構設計提供更加可靠的依據(jù),提高建筑的'安全性。
加強建筑結構抗震性能設計是提高建筑安全性的必要工作,在降低因地震災害造成的損失方面具有重要意義。在進行抗震設計的時候,需要以國家規(guī)定的建筑結構設計抗震要求和規(guī)范為基礎,對當?shù)氐牡刭|構成情況進行詳細的勘察,選用更加合適的結構形式,并做好各種加固措施,提高建筑結構的穩(wěn)定性抗震能力,保證建筑具有更高的安全系數(shù)。
3.4加強施工管理。
對于提高建筑的安全性來說,加強施工管理非常重要的工作,在進行施工管理的時候,必須從材料、設備以及人員等多方面進行,對整體工程進行協(xié)調,實現(xiàn)提高建筑結構安全性的目的。在選用施工材料和施工設備的時候,需要嚴格按照合同規(guī)定進行,明確材料的規(guī)格以及設備的參數(shù),并對材料質量進行抽檢,避免不合格材料的混入;對設備進行定期維護,避免出現(xiàn)設備故障。做好對施工人員的培訓工作,提高其安全意識,使其掌握更加全面、先進的施工工藝,規(guī)范施工手法,嚴格按照施工流程進行每一步工作,提高建筑安全性。
4結束語。
綜合全文來看,對建筑安全性造成影響的因素有很多,最常見的也是最主要的有安全意識不足、結構設計不合理現(xiàn)象嚴重、結構抗震能力達不到要求、施工過程缺乏有效的管理,通過提高安全意識、優(yōu)化結構設計、加強結構抗震性能設計、做好施工管理等方式,能夠有效解決建筑結構設計存在的安全隱患,最大程度上保證了建筑安全性,降低了安全事故的發(fā)生概率,在實現(xiàn)建筑行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展過程中起到的重要作用。
參考文獻:。
教學樓結構設計論文篇十二
機械結構設計的任務是在總體設計的基礎上,根據(jù)所確定的原理方案,確定并繪出具體的結構圖,以體現(xiàn)所要求的功能。是將抽象的工作原理具體化為某類構件或零部件,具體內(nèi)容為在確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時,還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關系等問題。所以,結構設計的直接產(chǎn)物雖是技術圖紙,但結構設計工作不是簡單的機械制圖,圖紙只是表達設計方案的語言,綜合技術的具體化是結構設計的基本內(nèi)容。
2.1結構件的幾何要素。
機械結構的功能主要是靠機械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關系實現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構成,一個零件通常有多個表面,在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸,把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結部分稱為聯(lián)接表面。
零件的功能表面是決定機械功能的重要因素,功能表面的設計是零部件結構設計的核心問題。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對功能表面的變異設計,可以得到為實現(xiàn)同一技術功能的多種結構方案。
2.2結構件之間的聯(lián)接。
在機器或機械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在結構設計中除了研究零件本身的功能和其它特征外,還必須研究零件之間的相互關系。
零件的相關分為直接相關和間接相關兩類。凡兩零件有直接裝配關系的,成為直接相關。沒有直接裝配關系的相關成為間接相關。間接相關又分為位置相關和運動相關兩類。位置相關是指兩零件在相互位置上有要求,如減速器中兩相鄰的傳動軸,其中心距必須保證一定的精度,兩軸線必須平行,以保證齒輪的正常嚙合。運動相關是指一零件的運動軌跡與另一零件有關,如車床刀架的運動軌跡必須平行于于主軸的中心線,這是靠床身導軌和主軸軸線相平行來保證的,所以,主軸與導軌之間位置相關;而刀架與主軸之間為運動相關。
多數(shù)零件都有兩個或更多的直接相關零件,故每個零件大都具有兩個或多個部位在結構上與其它零件有關。在進行結構設計時,兩零件直接相關部位必須同時考慮,以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質量等。同時還必須考慮滿足間接相關條件,如進行尺寸鏈和精度計算等。一般來說,若某零件直接相關零件愈多,其結構就愈復雜;零件的間接相關零件愈多,其精度要求愈高。例如,軸轂聯(lián)接見圖1。
2.3。
結構設計據(jù)結構件的材料及熱處理不同應注意的問題。
設計者要做到正確地選擇材料就必須充分地了解所選材料的力學性能、加工性能、使用成本等信息。結構設計中應根據(jù)所選材料的特性及其所對應的加工工藝而遵循不同的設計原則。
如:鋼材受拉和受壓時的力學特性基本相同,因此鋼梁結構多為對稱結構。鑄鐵材料的抗壓強度遠大于抗拉強度,因此承受彎矩的鑄鐵結構截面多為非對稱形狀,以使承載時最大壓應力大于最大拉應力,圖示2為兩種鑄鐵支架比較。鋼結構設計中通常通過加大截面尺寸的方法增大結構的強度和剛度,但是鑄造結構中如果壁厚過大則很難保證鑄造質量,所以鑄造結構通常通過加筋板和隔板的方法加強結構的剛度和強度。塑料材料由于剛度差,鑄造后的冷卻不均勻造成的內(nèi)應力極易引起結構的翹曲,所以塑料結構的筋板與壁厚相近并均勻對稱。
對于需要熱處理加工的零件,在進行結構設計時的要求有如下幾點:(1)零件的幾何形狀應力求簡單、對稱,理想的形狀為球形。(2)具有不等截面的零件,其大小截面的變化必須平緩,避免突變。如果相鄰部分的變化過大,大小截面冷卻不均,必然形成內(nèi)應力。(3)避免銳邊尖角結構,為了防止銳邊尖角處熔化或過熱,一般在槽或孔的邊緣上切出2~3mm的倒角。(4)避免厚薄懸殊的截面,厚薄懸殊的截面在淬火冷卻時易變形,開裂的傾向較大。
3.1機械結構設計的基本要求。
機械產(chǎn)品應用于各行各業(yè),結構設計的內(nèi)容和要求也是千差萬別,但都有相同的共性部分。下面就機械結構設計的三個不同層次來說明對結構設計的要求。
1.功能設計滿足主要機械功能要求,在技術上的具體化。如工作原理的實現(xiàn)、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。
2.質量設計兼顧各種要求和限制,提高產(chǎn)品的質量和性能價格比,它是現(xiàn)代工程設計的特征。具體為操作、美觀、成本、安全、環(huán)保等眾多其它要求和限制。在現(xiàn)代設計中,質量設計相當重要,往往決定產(chǎn)品的競爭力。那種只滿足主要技術功能要求的機械設計時代已經(jīng)過去,統(tǒng)籌兼顧各種要求,提高產(chǎn)品的質量,是現(xiàn)代機械設計的關鍵所在。與考慮工作原理相比,兼顧各種要求似乎只是設計細節(jié)上的問題,然而細節(jié)的總和是質量,產(chǎn)品質量問題不僅是工藝和材料的問題,提高質量應始于設計。
3.優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計用結構設計變元等方法系統(tǒng)地構造優(yōu)化設計空間,用創(chuàng)造性設計思維方法和其它科學方法進行優(yōu)選和創(chuàng)新。
對產(chǎn)品質量的提高永無止境,市場的競爭日趨激烈,需求向個性化方向發(fā)展。因此,優(yōu)化設計和創(chuàng)新設計在現(xiàn)代機械設計中的作用越來越重要,它們將是未來技術產(chǎn)品開發(fā)的競爭焦點。
前提是要能構造出大量可供優(yōu)選的可能性方案,即構造出大量的優(yōu)化求解空間,這也是結構設計最具創(chuàng)造性的地方。結構優(yōu)化設計目前基本仍局限在用數(shù)理模型描述的那類問題上。而更具有潛力、更有成效的結構優(yōu)化設計應建立在由工藝、材料、聯(lián)接方式、形狀、順序、方位、數(shù)量、尺寸等結構設計變元所構成的結構設計解空間的基礎上。
機械設計的最終結果是以一定的結構形式表現(xiàn)出來的,按所設計的結構進行加工、裝配,制造成最終的產(chǎn)品。所以,機械結構設計應滿足作為產(chǎn)品的多方面要求,基本要求有功能、可靠性、工藝性、經(jīng)濟性和外觀造型等方面的要求。此外,還應改善零件的受力,提高強度、剛度、精度和壽命。因此,機械結構設計是一項綜合性的技術工作。由于結構設計的錯誤或不合理,可能造成零部件不應有的失效,使機器達不到設計精度的要求,給裝配和維修帶來極大的不方便。機械結構設計過程中應考慮如下的結構設計準則。
1.實現(xiàn)預期功能的設計準則。
2.滿足強度要求的設計準則。
4.考慮加工工藝的設計準則。
考慮裝配的設計準則。
6.考慮造型設計的準則。
1.實現(xiàn)預期功能的設計準則。
產(chǎn)品的設計主要目的是為了實現(xiàn)預定的功能要求,因此實現(xiàn)預期功能的設計準則是結構設計首先考慮的問題。要滿足功能要求,必須做到以下幾點。
(1)明確功能:結構設計是要根據(jù)其在機器中的功能和與其他零部件相互的連接關系,確定參數(shù)尺寸和結構形狀。零部件主要的功能有承受載荷、傳遞運動和動力,以及保證或保持有關零件或部件之間的相對位置或運動軌跡等。設計的結構應能滿足從機器整體考慮對它的功能要求。
(2)功能合理的分配:產(chǎn)品設計時,根據(jù)具體情況,通常有必要將任務進行合理的分配,即將一個功能分解為多個分功能。每個分功能都要有確定的結構承擔,各部分結構之間應具有合理、協(xié)調的聯(lián)系,以達到總功能的實現(xiàn)。多結構零件承擔同一功能可以減輕零件負擔,延長使用壽命。v型帶截面的結構是任務合理分配的一個例子。纖維繩用來承受拉力;橡膠填充層承受帶彎曲時的拉伸和壓縮;包布層與帶輪輪槽作用,產(chǎn)生傳動所需的摩擦力。例如,若只靠螺栓預緊產(chǎn)生的摩擦力來承受橫向載荷時,會使螺栓的尺寸過大,可增加抗剪元件,如銷、套筒和鍵等,以分擔橫向載荷來解決這一問題。
(3)功能集中:為了簡化機械產(chǎn)品的結構,降低加工成本,便于安裝,在某些情況下,可由一個零件或部件承擔多個功能。功能集中會使零件的形狀更加復雜,但要有度,否則反而影響加工工藝、增加加工成本,設計時應根據(jù)具體情況而定。
2.滿足強度要求的設計準則。
(1)等強度準則。
零件截面尺寸的變化應與其內(nèi)應力變化相適應,使各截面的強度相等。按等強度原理設計的結構,材料可以得到充分的利用,從而減輕了重量、降低成本。如懸臂支架、階梯軸的設計等。
教學樓結構設計論文篇十三
1.1有利于船體的裝配工作。
圖1r型分段傳統(tǒng),我公司建造的散貨船,在貨艙區(qū)域分段作業(yè)的時候,一般會選擇分離頂邊艙、底邊艙的處理辦法,使其各自成為獨立的分段。傳統(tǒng)的“p”型的分段方法會導致船體重心分布的不均勻。在后續(xù)的船臺裝配作業(yè)中,就需要額外的輔助設備加以支持,才能確保分段作業(yè)時船體的穩(wěn)定性?,F(xiàn)在,我們把對底邊艙框架的設計加以優(yōu)化調整,重新設計船體框架的斷開界節(jié)點,并加設面板。這樣的分段方法能夠使得部分底邊艙規(guī)劃到頂邊艙所在的段上,這樣船體就由“p”型分段轉變成了“r”型的分段,如圖1所示。這樣的處理方式大大簡化了底邊艙框架的分段合攏作業(yè),只需施以填角焊即可。這樣的細節(jié)處理方式既提升了船體分段接縫的焊接速度,同時也保障了船臺裝配的安全穩(wěn)定性。
1.2有利于船體的舾裝作業(yè)。
以前本公司在分段劃分作業(yè)時,往往把機艙劃分為雙層底、下平臺、上平臺等。船體機艙雙層底分段的外板、前端壁往往會選擇高出雙層底100mm到150mm的設計。這樣的結構設計,對雙層底的舾裝設備的安裝作業(yè)帶來了很大影響。為了提高預舾裝的量,本公司把散貨船的機艙底分段進行了優(yōu)化,轉變成了雙底盆形分段,這種結構設計在機艙前端壁的接口上增加了一個板列,大約高出機艙內(nèi)底1000mm。這樣結構設計方法大大減少了舾裝的船臺工作量。
2改進通焊孔減少補板。
以散貨船為例,其貨艙區(qū)域內(nèi)雙層底的內(nèi)底板與底邊艙斜坡板的相接處是應力危險區(qū)域。而在傳統(tǒng)的船體設計中,會在該處肋板以及肘板上開設半徑為50mm的通焊孔。這種通焊孔的具體工藝以及加工方法如圖2a所示。該通焊孔處的肋板以及肘板較多,所有檔肋部位均要加設補板,大量的補板需要,不但增加了現(xiàn)場的工作量,還增加了船舶建造的成本。這對這種狀況,將r50的通焊孔變?yōu)?0×10切角,如圖2b所示,焊后堵死,這樣的細節(jié)設計在滿足規(guī)范要求的同時,減少了大量補板的作業(yè),節(jié)約了船舶建造的材料成本以及人工成本。
3艙口圍板角隅處散貨防堆積板的細節(jié)處理。
以散貨船為例,其艙口圍板的角隅處,往往是只有散貨落貨板,以防止散貨堆積的.現(xiàn)象。貨艙艙口的角隅處屬于應力危險區(qū)域,所以此處主甲板的施工一定要做到光順圓滑。散貨落貨板在設計中,設計者要注意在甲板板口和落貨板間留下10mm到15mm的縫隙,如圖3a、圖3b所示。如果前期的船體結構設計中沒有留下間隙,如圖3a,圖3c所示,主甲板艙口角隅處就極易出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。
4艙口圍板縱向肘板端部的細節(jié)處理。
在艙口圍板中,圍板側壁端部縱向肘板的設計往往會使用如圖4a所示的過渡形式。這種結構形式的過渡肘板非常容易會給開艙機的軸承底座結構產(chǎn)生沖突,從而導致此處填角焊縫產(chǎn)生裂縫。針對這種狀況,我們將圍板側壁端部縱向肘板的設計使用如圖4b所示的過渡形式。這樣既能夠避免其與開艙機的軸承底座出現(xiàn)沖突,又具備施工簡單、工藝性的特點。
5測深管底部沖擊板的設置。
船舶驗收方非常在意測深管底部艙底板的測深墊板問題。傳統(tǒng)的船體設計中,本公司的測深墊板通常會使用如圖5a的形式。在這種類型設計下,測深墊板的安裝工序必須處在艙底板安裝工序之后,對于艙底板充當外底板的情形,必須在測深管就位后測深墊板具備定位的條件,因此具體的施工非常得困難。為改變上述難題,本廠將測深墊板提前定位在測深管的底部,見圖5b所示。這樣的結構設計下,僅需在測深管底部開一長孔就可滿足測深的需要。測深管可以事先地位組裝,不需要為了安裝測深墊板特意進艙,減輕了施工個隊伍的工作量。
6結語。
上述5個問題,均是我公司在建造船體中所遇到的。要建造世界領先的船舶,就要在船體結構的設計和建造中,加強對船體結構細節(jié)問題重視程度,盡可能的把細節(jié)問題處理到最優(yōu)。
參考文獻:。
教學樓結構設計論文篇十四
隨著我國交通事業(yè)的不管發(fā)展,社會對公路橋施工的要求越來越高,公路橋梁施工伸縮縫控制是體現(xiàn)施工工藝的關鍵所在.但不當?shù)氖┕o老百姓以及子孫后代們的生產(chǎn)、生活和出行帶來很大不便.本文通過一座大橋的伸縮縫控制的`研究,介紹大橋線形幾何尺寸的控制方法,詳細闡述了線形較復雜的橋梁施工的測量放樣方法.
作者:邱陶濤作者單位:汕頭市公路橋梁工程總公司,廣東,汕頭,515041刊名:城市建設英文刊名:cityconstruction年,卷(期):2010“”(10)分類號:關鍵詞:公路橋施工伸縮縫控制復雜線形