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浅析建筑结构设计的质量与创新问题


所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2013-01-29 09:56:31  更新时间:2013-01-29 09:14:29

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摘要:随着我国经济发展水平的提高,建筑业以一种全新的势头迅猛发展。本文将从建筑结构设计的基本内容及其过程入手,分析当前建筑结构设计中的质量控制,并提出如何做好结构设计与质量和创新的结合。

关键词: 质量; 建筑业; 创新; 结构设计

一、建筑结构设计的基本内容及其过程

(一)建筑结构设计的基本内容

建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。 建筑结构是一个建筑物成功与否的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分。为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,首先要认真计算内容,结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算。其次,结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合。最后,对于抗震设计,我国的抗震设防烈度为6至9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。

(二)建筑结构设计的过程

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式,确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。结构计算阶段的内容首先是荷载的计算,荷载包括外部荷载和内部荷载,上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次是构件的试算,根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,是内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,是构件的计算,根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

二、建筑结构设计的质量控制

国家不仅在建筑行业,对于各行各业,都坚持“质量第一”。 质量是产品的生命,没有好的质量,产品就没有市场,在市场上就缺乏竞争力,同样,质量对于建筑设计也一样重要。对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系。

在结构设计前期的质量控制,首先,根据业主要求设计单位组建设计项目组,安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间,形成设计进度计划表。其次,在签定设计合同时由设计人员了解业主对该项目的明确要求和隐含要求,向业主指定的业主代表收集设计资料,包括委托书、立项文件、地质勘察报告、环评报告、规划总平等等,同时对提供的资料要由业主代表签字确认。最后,针对建筑工程的不同类型,由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导,形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施,经结构总工程师批准后,结构人员保证人手一份使用。第一,达到工程地质勘察要求;第二,实现结构设计制图标准;第三,统一工业厂房、多层、高层结构设计措施。

在设计过程中的质量控制,首先,在方案设计、初步设计、施工图设计中设计人员应严格执行结构设计统一措施,如有异议应及时向专业负责人提出,由专业负责人和总工程师确定最终标准。其次,结构设计人员要主动与建筑各专业沟通,做到设计严谨、不遗漏。在结构设计过程中及时发现问题并及时解决,避免影响设计进程。最后,设计人员应按照本设计单位结构专业计算书的要求完成本专业计算书,并形成完整的结构设计。

在设计后期的质量控制,首先,要经建筑设计审图中心审核,并进行相应的修改。其次,在施工过程中遇到设计需变更的问题,要要及时做好设计变更,并做好相关记录,以方面以后查阅。最后,工程验收后,设计人员要对整个设计过程进行完整的整理和记录,总结经验和教训,保证今后工程的质量。

建筑设计质量的优劣,确切地说是一个目标范围的界定,建筑规范、规程和标准是建筑设计合格的下限。建筑设计精品是在设计运行过程中优化取舍,完善完美。因此,设计质量的优化管理是十分值得重视的。

建筑设计质量的优化管理,就在于强化、强调了设计的“全过程管理”,这是动态管理。它也打破了过去静止的简单化的“结果管理”淘汰制。从而避免浪费时间和造成直接经济损失。建筑设计运行过程要自始至终,由部分到整体、由管理点到强化点,由方案到施工图,这些工作都要进行细化、优化和筛选。它是积极主动、极具挑战性的动态管理。

三、建筑结构设计与创新理念的结合

成功的工程设计是建筑设计和结构设计的有机结合。随着科学技术的发展,专业化程度越高,建筑设计与结构设计相互配合更为重要。如今,建筑结构设计在满足安全、经济、合理的基础上,更注重结构设计的美观、奇特造型等标新立异的方面。当然,奇特的建筑结构也加大了建筑设计和施工的难度,因此,如何平衡结构设计与创新理念之间的关系,这是每个建筑师与结构师都关注的问题。

对于追求新奇的艺术效果,创造出奇特怪诞的建筑造型,结构方案从属于不合理的建筑设计,放弃了结构设计的合理性和经济性,这些行为是设计人员坚决禁止的思想。建筑师的设计要始终坚持的原则就是:将优美的建筑造型,完善的使用功能与结构设计有机地结合,而不能简单地追求奇特,应该了解结构设计的概念、原理,提高自己运用结构的素养和技巧。同样,设计人员要在领会建筑设计意图的基础上,打破陈旧的建筑结构框架束缚,学习结构与艺术的结合,敢于创新,使建筑结构设计中蕴含艺术的色彩。作为一名设计人员,应把建筑物当做一件艺术品,但也要分清具体配合的侧重点,平衡设计与创新的关系,从而提高结构设计水平,进而提升整项建筑的品味。

四、结束语:建筑结构设计是个系统、全面的工作。一个好的建筑设计,必须有一个好的结构体系才能实现,结构设计的好坏,关系到建筑物是否适用、经济、美观。这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。设计人员在进行结构设计时不仅要重视结构设计的质量问题,更不能忽视设计的创新问题。

参考文献:

[1] 蔡建平.建筑结构质量缺陷与质量事故界定[J].福建工程学院学报.2005(3)

[2] 张吉人.建筑结构设计施工质量控制[M].中国建筑工业出版社.2006 (09)

[3] 孔雅莎.建筑结构设计杂谈[J].建筑结构.2006 (03)

[4] 熊煜.建筑结构设计中若干问题分析[J].山西建筑,2009(25)



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