結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

1、城市建設(shè)2010年總第66期CONSTRUCTION結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用陶學(xué)棋浙江省泰順縣建筑設(shè)計(jì)研究所325500摘要：闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念及階段，結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常規(guī)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)了概念設(shè)計(jì)尤其是抗震建筑的概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要地位，以保證建筑物具有可靠的抗震性能。關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)，抗震1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念及階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在滿足安全、適用、耐久、經(jīng)濟(jì)和施工可行的前提下，按有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行總體布

2、置、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析、計(jì)算、構(gòu)造和制圖工作，并尋求優(yōu)化的全過(guò)程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體可以分為三個(gè)階段，即結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。概念設(shè)計(jì)規(guī)定了結(jié)構(gòu)早期方案設(shè)計(jì)階段中應(yīng)考慮的準(zhǔn)則，并在三個(gè)設(shè)計(jì)階段中給予充分重視和體現(xiàn)。1.1結(jié)構(gòu)方案階段的內(nèi)容根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場(chǎng)地的類別及建筑的高度和層數(shù)來(lái)確定建筑的結(jié)構(gòu)形式，確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就可根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)和要求布置結(jié)構(gòu)的承重體系和受

3、力構(gòu)件；在方案階段概念設(shè)計(jì)尤為重要，概念設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題就是選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和確定可靠的傳力途徑。1.2結(jié)構(gòu)計(jì)算階段的內(nèi)容荷載的計(jì)算：荷載包括外部荷載和內(nèi)部荷載。上述荷載的計(jì)算要根據(jù)《荷載規(guī)范》的要求和規(guī)定，采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。構(gòu)件的試算：根據(jù)計(jì)算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種規(guī)范推薦的計(jì)算方法，初步確定構(gòu)件的截面。內(nèi)力計(jì)算：根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，包括彎矩、軸力、扭矩、

4、軸心壓力及拉力等等。構(gòu)件計(jì)算：根據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對(duì)構(gòu)件的要求和限制，復(fù)核結(jié)構(gòu)汁算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置，直到滿足要求為止。1.3施工圖設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施，并用施工圖的形式表達(dá)出來(lái)。2正確對(duì)待結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的分析結(jié)果《抗震規(guī)范》2.6.6條規(guī)定：“所有計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)

5、計(jì)?！薄痘炷烈?guī)范》11.6條規(guī)定：“對(duì)電算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)判斷和校核，在確認(rèn)其合理有效后，方可用于工程設(shè)計(jì)?！薄陡邔右?guī)程》5.1.16條規(guī)定：“對(duì)結(jié)構(gòu)分析軟件的計(jì)算結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行分析判斷，確認(rèn)其合理、有效后方可作為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)?！庇?jì)算分析是根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型進(jìn)行的，采用簡(jiǎn)化的荷載和簡(jiǎn)化的模型；各類荷載的確定、材料彈性和彈塑性參數(shù)的假定計(jì)算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的差異和分析過(guò)程的誤差，都會(huì)造成計(jì)算結(jié)果的誤差。因此設(shè)計(jì)人員必須清醒地認(rèn)識(shí)到，電算分析只有

6、更合理的模型和結(jié)果，沒(méi)有絕對(duì)正確的結(jié)果，必須正確處理人與計(jì)算機(jī)的關(guān)系。完成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)人員需要借助計(jì)算機(jī)以提高計(jì)算效率，但不能單純依賴計(jì)算機(jī)，要清楚計(jì)算模型的假定和適用條件，對(duì)計(jì)算結(jié)果判斷校核合理有效后，方可用予工程設(shè)計(jì)。我們需要提倡概念設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計(jì)中的指揮、主導(dǎo)、調(diào)控作用。盡管有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的幫助，但設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的地位、作用和責(zé)任是不可替代的，只有精心設(shè)計(jì)，才能拿出經(jīng)得起檢驗(yàn)的精品成果。3判斷電算結(jié)果的合

7、理性3.1對(duì)總體結(jié)構(gòu)的分析判斷1)所選軟件是否適用，使用是否恰當(dāng)，是否滿足軟件假定，軟件參數(shù)設(shè)置是否合理；結(jié)構(gòu)振型、周期、位移等參數(shù)的形態(tài)和量值是否合理；結(jié)構(gòu)地震作用沿結(jié)構(gòu)高度的分布是否合理；有效參與質(zhì)量和樓層地震剪力的大小是否符合最小值要求。2)總體和局部的力學(xué)平衡以各使用空間之間往往借助于貫穿式的交通空間來(lái)聯(lián)系，于是便形成了廊。寬大通廊是建筑師給予學(xué)生的課間禮物，下了課的學(xué)生們都愿意到走廊里活動(dòng)、聊天、換換環(huán)境，走廊實(shí)際上成了大家地

8、休閑環(huán)境。如果有一個(gè)寬敞且明亮的廊的空間，這會(huì)是學(xué)生們課間笑鬧吹侃的不錯(cuò)的容器。獨(dú)立的廊所形成的開(kāi)放空間能夠很好地形成交流的區(qū)域，校園建筑應(yīng)該有其自身的品格。探求適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，反映學(xué)生心理與環(huán)境行為的嶄新的建筑形式是校園建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。校園建筑中恰到好處地使用獨(dú)立的廊有利于創(chuàng)造獨(dú)特的場(chǎng)所精神，成為代代學(xué)子們的永久記憶。所以，廊在教育建筑中的使用是具有一定必然性的，當(dāng)然，以廊來(lái)連接各使用空間的組織模式并不是教育建筑空間組織的唯一解，

9、但不可否認(rèn)，獨(dú)立的廊往往會(huì)賦予校園建筑極強(qiáng)烈的個(gè)﹑性，成為使用者流連忘返的空間。作為傳授交流知識(shí)的場(chǎng)所，廊需要表達(dá)文化的情感以創(chuàng)造獨(dú)特的，令人回味的景觀。廊元素是很常見(jiàn)的。然而，建筑師在平凡中創(chuàng)造了美，精神之美。交通空間———樓梯另一個(gè)讓建筑師興奮的有趣空間是樓梯間，它其實(shí)并不是個(gè)平淡的交通空間，學(xué)生們可以在這里享受比通廊里面私秘一點(diǎn)的交流，在平臺(tái)上就座聊天，享受陽(yáng)光。學(xué)?？臻g中大多會(huì)有一個(gè)大的中心場(chǎng)景，但它不應(yīng)只是紀(jì)念性的，而應(yīng)在四維

10、空間中加以豐富。有一些人文小景穿插其間會(huì)讓它更加充滿活力，成為學(xué)生深刻印象的“故事”大廳。在廣場(chǎng)和走廊處都會(huì)產(chǎn)生一些非正式的交往空間。以樓梯為核心來(lái)構(gòu)成“事件發(fā)生的場(chǎng)景”，這里會(huì)成為學(xué)生留有許多會(huì)議———﹑﹑交談爭(zhēng)執(zhí)歡樂(lè)與惆悵的場(chǎng)所。結(jié)語(yǔ)大學(xué)校園設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。大學(xué)校園作為一個(gè)特殊的場(chǎng)所它的設(shè)計(jì)并不是嚴(yán)格遵循形式、空間的概念來(lái)進(jìn)行的。如何營(yíng)造一個(gè)人文的、適用的學(xué)習(xí)、生活環(huán)境，它的構(gòu)成遠(yuǎn)不止上面提到的這幾點(diǎn)還有很多值得探討的問(wèn)題已經(jīng)

11、很多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)例。建筑設(shè)計(jì)279城市建設(shè)2010年總第66期CONSTRUCTION條件是否滿足。3)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多模型分析，避免單一計(jì)算模型帶來(lái)的模型差錯(cuò)。3.2對(duì)局部構(gòu)件的分析判斷截面尺寸是否滿足應(yīng)力控制要求，配筋是否超筋；受力復(fù)雜的構(gòu)件，其內(nèi)力和應(yīng)力分布是否與力學(xué)概念、工程經(jīng)驗(yàn)一致，是否采取了有效的加強(qiáng)措施；構(gòu)件的內(nèi)力和配筋是否滿足規(guī)范抗震措施的要求。4概念設(shè)計(jì)的意義《抗震規(guī)范》2.1.8條規(guī)定：“建筑抗震概念設(shè)計(jì)，根

12、據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程?！?.4.1條以強(qiáng)制性條文的形式規(guī)定：“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求”?！陡邔右?guī)程》1.0.5條規(guī)定：“高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重概念設(shè)計(jì)?！碧岢捎酶拍钤O(shè)計(jì)思想促進(jìn)結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造性，對(duì)于克服結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中墨守陳規(guī)和盲目迷信電算結(jié)果的錯(cuò)誤傾向，推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和發(fā)展是十分必要的。在不斷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐中，人們積累了大量有益的經(jīng)驗(yàn)，并體現(xiàn)

13、在設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集中。所謂概念設(shè)計(jì)一般指不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，尤其在一些難以做出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問(wèn)題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)總體系與分體系之問(wèn)的力學(xué)關(guān)系，結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)工程模擬試驗(yàn)和長(zhǎng)期工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)中獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制過(guò)程。運(yùn)用概念性近似估算方法，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，迅速、有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，使所得方案概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)

14、計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)和可靠性，同時(shí)也是判斷計(jì)算機(jī)分析結(jié)果是否正確可靠的依據(jù)。結(jié)構(gòu)抗震性能的決定因素是概念設(shè)計(jì)，它包括地震影響、場(chǎng)地選址、建筑布置、結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件選型和細(xì)部構(gòu)造的各種原則，及對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑材料與施工方面的最低要求等。5概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1)在結(jié)構(gòu)體系上，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的選型和平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的傳遞地震力途徑，結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主

15、軸方向的動(dòng)力特性宜相近。2)在結(jié)構(gòu)布局上，要使整體結(jié)構(gòu)布置合理，有均勻的質(zhì)量、剛度和承載力分布，避免采用嚴(yán)重不規(guī)則的方案，防止傳力途徑間斷、局部削弱、剛度突變或產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)力集中部位，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位應(yīng)采取有效的抗震措施，使之既有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移。3)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，要使構(gòu)件既有必要的抗震承載力和剛度，又有很好的承受非彈性變形的能力，設(shè)置多道抗震防線，保留相當(dāng)數(shù)量的內(nèi)外剩余度，采取必需的抗震措施和防止連續(xù)倒塌措施，使結(jié)

16、構(gòu)的局部破壞不會(huì)導(dǎo)致大范圍倒塌。4)在結(jié)構(gòu)連接上，要做好結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接構(gòu)造，使各節(jié)點(diǎn)連接可靠，具有延性和保持能量耗散的能力，以確保結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。5)防止建筑附屬構(gòu)件和機(jī)電設(shè)備不合理布置對(duì)主體結(jié)構(gòu)的不良影響。6結(jié)語(yǔ)建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的靈魂，概念設(shè)計(jì)的思想已經(jīng)被越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)工程師所接受，并將在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)而言，概念設(shè)計(jì)比計(jì)算設(shè)計(jì)更重要，通過(guò)執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)范和規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定，保證抗震概念設(shè)計(jì)的

17、完成；通過(guò)遵循抗震概念設(shè)計(jì)的原則，使建筑物具有可靠的抗震性能；在做好概念沒(méi)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)定量計(jì)算分析及采取可靠的抗震構(gòu)造措施，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵守的原則。參考文獻(xiàn)[1]GB50011—2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S][2]GB50010—2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[s][3]JGJ32002，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[s][4]樊永華概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]山西建筑，2008.施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源的管理方法張琨翔河北大元集

18、團(tuán)有限公司河北滄州061000摘要：為了控制和減少施工現(xiàn)場(chǎng)的施工風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)安全管理的目標(biāo)，預(yù)防發(fā)生各類安全生產(chǎn)事故，需要對(duì)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)，評(píng)價(jià)其危險(xiǎn)性，按其危險(xiǎn)性程度采取措施進(jìn)行控制。關(guān)鍵詞：施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)控制一、施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源辨識(shí)編制依據(jù)：施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源辨識(shí)依據(jù)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ5999）進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部應(yīng)建立以項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)的危險(xiǎn)源辨識(shí)小組，現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)管理有關(guān)工程技術(shù)、質(zhì)量、安全、材料、設(shè)備等

19、職能人員作為辨識(shí)小組主要成員，明確各自責(zé)任，施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源辨識(shí)應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的所有施工、作業(yè)（工作）及設(shè)備（設(shè)施）等因素進(jìn)行充分考慮，以《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ5999）為基礎(chǔ)，充分考慮正常、異常、緊急三種狀態(tài)和過(guò)去、現(xiàn)在、將來(lái)三種時(shí)態(tài)。在工程開(kāi)工前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的主要和關(guān)鍵工序中的危險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)。危險(xiǎn)源辨識(shí)可分為施工場(chǎng)所危險(xiǎn)源和施工場(chǎng)所及周圍地段危險(xiǎn)源。施工場(chǎng)所危險(xiǎn)源主要存在于分部分項(xiàng)工程施工、施工裝置運(yùn)行過(guò)程和物質(zhì)的危險(xiǎn)源：腳手

20、架、模板和支撐、起重塔吊、物料提升機(jī)、施工電梯安裝與運(yùn)行、基坑施工等失穩(wěn)，造成坍塌、倒塌意外；高度大于2米的作業(yè)面因防護(hù)設(shè)施不符合要求等原因造成人員踏空、失穩(wěn)等意外；焊接、金屬切割施工及各種用電設(shè)備的安全防護(hù)不到位造成人員觸電、火災(zāi)等意外；施工現(xiàn)場(chǎng)易燃、易爆化學(xué)危險(xiǎn)品等存放或使用不符合要求，防護(hù)不到位造成火災(zāi)、中毒等意外；工人飲食不衛(wèi)生造成集體中毒和疾病。施工場(chǎng)所及周圍地段危險(xiǎn)源存在于施工過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)并可能危害周圍社區(qū)的活動(dòng)，主要與工程項(xiàng)目