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房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文精選(九篇)

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房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

第1篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

本科畢業(yè)論文設(shè)計開題報告范文

1.課題名稱:

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

2.項目研究背景:

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計,建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實施以來的實踐經(jīng)驗,借鑒了國外先進標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3. 項目研究意義:

建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。

由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上,都客觀的需要計算機程序的輔助設(shè)計。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了,因此原來在學(xué)校使用的手算方法,將被運用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn),

4.文獻研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯,計算機也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時,可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量,使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性,屬于概率設(shè)計法,這是設(shè)計思想上的重要演進。這也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢,而我國在設(shè)計規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是迄今為止采用最廣泛的國家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見的作用效應(yīng)有:

1.內(nèi)力。

軸向力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;

剪力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;

彎矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;

扭矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。

4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

第2篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞:大跨度體育館;鋼桁架;結(jié)構(gòu)設(shè)計;內(nèi)力;桿件;抗震性能

鋼結(jié)構(gòu)自身的重量小、強度高,可塑性和柔韌性都較強的特點,使其成為公認(rèn)的具有良好性能的結(jié)構(gòu),而且以桁架為代表的鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到空間結(jié)構(gòu)體系中,尤其是跨度較大,標(biāo)高較高的大型場館,空間鋼結(jié)構(gòu)管桁架設(shè)計作為其屋蓋結(jié)構(gòu)發(fā)揮著很多的優(yōu)點。

1 管桁架結(jié)構(gòu)的分類

大量的建筑工程實踐證明:大跨度桁架結(jié)構(gòu)的運用一方面滿足了建筑的基本原則和要求,另一方面也與最新的設(shè)計理念相吻合。伴隨著建筑業(yè)的不斷深化與發(fā)展,出現(xiàn)了許多類似跨度大、空間形狀相對復(fù)雜多變的鋼結(jié)構(gòu)的建筑,而且在形式方面也日漸新穎。

桁架根據(jù)桿件布置的不同以及受力方式的差異,一般分為平面和空間兩種結(jié)構(gòu)形式。平面桁架是指上、下弦以及腹桿全部處于同一平面,而空間桁架結(jié)構(gòu)的上、下弦同腹桿通常處在一個三角形截面上。一般說來,前者的外部剛度較差,而后者的結(jié)構(gòu)跨度大、穩(wěn)定性高,外觀通常也比較富有美感,因此被采用的較多。另外,對于管桁架的連接件桿件截面的種類,一般常用的為圓形、正方以及長方形,選擇不同圖形的截面相應(yīng)的桁架類型也有所不同。

2 大跨度桁架結(jié)構(gòu)的受力分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計

大跨度桁架結(jié)構(gòu)的受力分析及計算是鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系中的重點和難點,因此無論是受力分析還是結(jié)構(gòu)設(shè)計,都需要借助專業(yè)計算軟件的力量來達到事半功倍的效果。

2.1 計算軟件的選擇

大跨度桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計一般使用同濟大學(xué)的3D3S軟件,同時還采用有限元軟件Sap2000進行校核。3D3S可方便輸入單元、節(jié)點、局部單元荷載,各種工況荷載都可以通過導(dǎo)荷載的方式由面荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點荷載,風(fēng)荷載可自動考慮風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)振系數(shù);可套用多種規(guī)范進行驗算,特有同一模型中對不同的單元采用不同的控制參數(shù)功能;可方便輸出模型以及每一單元在各工況、組合下的內(nèi)力、位移、應(yīng)力比圖,因此,工程中最常使用計算軟件為3D3S。同時,采用Sap2000對結(jié)構(gòu)整體分析,可得到桿件最不利內(nèi)力及結(jié)構(gòu)最大變形。

2.2 受力分析

在大跨度體育館桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,傳統(tǒng)的開口截面(如H型鋼和I字鋼)應(yīng)用的很多,但相比較來講,尤以管狀的桁架更為常見,因此本論文在講述桁架結(jié)構(gòu)的受力特點和計算規(guī)則時,主要是以管狀的桁架為例。管桁架,是指用圓桿件在端部相互連接而組成的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。

通過建模分析以及荷載的組合分配,理論上將大跨度體育館桁架的荷載分為永久荷載與可變活荷載兩類。前者主要指承重結(jié)構(gòu)的自重(包括桿件及節(jié)點的自重)、屋面板及檁條的自重、馬道、吊掛燈具及其他設(shè)備的自重,一般按從屬面積折算荷載值;后者主要是一些不確定的載荷,如風(fēng)荷載、雪荷載、上人屋面的荷載,甚至是地震荷載等作用在屋蓋上的“可動力”。

管桁架結(jié)構(gòu)的計算要滿足基本的規(guī)定:管桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)進行重力荷載及風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力、位移計算以及整體的穩(wěn)定性驗算,并應(yīng)根據(jù)實際情況,對地震、溫差變化、支座沉降及施工安裝荷載等作用下產(chǎn)生的位移與內(nèi)力進行計算。其中,內(nèi)力和位移可按彈性理論,采用空間桿系的有限元方法進行計算。外荷載可按靜力等效原則將節(jié)點所轄區(qū)域內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點上。結(jié)構(gòu)分析時,應(yīng)考慮上部空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)于下部支承結(jié)構(gòu)的相互影響;另外應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、支座節(jié)點的位置、數(shù)量和構(gòu)造情況以及支承結(jié)構(gòu)的剛度,確定合理的邊界約束條件。

當(dāng)然,受力分析的重點是桁架的節(jié)點處。統(tǒng)籌的講,桁架的相貫節(jié)點有K型、T型、馬鞍加強型(具體如圖1所示),也需要對節(jié)點的受力形式及連接形式進行計算。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

追求永無止境,成功的設(shè)計是在保證安全、設(shè)計質(zhì)量、規(guī)范要求等的前提下,盡可能地采用3D3S等結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對桿件、節(jié)點進行對比分析,改善結(jié)構(gòu)布局,運用新工藝、新材料、新技術(shù)、新設(shè)備來不斷地優(yōu)化整個結(jié)構(gòu),以期達到經(jīng)濟性和實用性的推廣作用。

3 大跨度桁架結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性設(shè)計

3.1 抗風(fēng)荷載作用的構(gòu)造設(shè)計

對于大跨度的輕型屋蓋來講,風(fēng)荷載的作用是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要因素。大跨度體育館都要求內(nèi)部空間的寬廣,而這勢必就造成屋蓋在風(fēng)的吸力作用下被掀起,因此大跨度桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要充分考慮整個結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)系數(shù)和抗風(fēng)能力。大跨度結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,質(zhì)量較輕、阻尼較小,處于湍流度高的低矮大氣邊界層中,導(dǎo)致負(fù)壓作用明顯,如屋面轉(zhuǎn)角、邊緣和屋脊等部位。另外,這些部位的壓力波動往往較大,甚至有可能產(chǎn)生交變力的作用,因此這些部位容易成為大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)在強風(fēng)破壞中首當(dāng)其沖,對風(fēng)災(zāi)后大跨度屋蓋房屋破壞情況的實地調(diào)查資料也充分證實了這一點。

對于大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)問題,除了應(yīng)對結(jié)構(gòu)進行合理的抗風(fēng)荷載設(shè)計以保證結(jié)構(gòu)主體的強度以外,還需要針對桁架結(jié)構(gòu)的薄弱部位和薄弱環(huán)節(jié)采取有效的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計,用來加強結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的整體性。一般來講,體育館中大跨度桁架結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)構(gòu)造設(shè)計從下列三個方面考慮:①加強屋蓋系統(tǒng)自身的連接和整體性;②加強屋蓋系統(tǒng)與其承重墻(柱)體的連接;③加強桁架各個節(jié)點的連接形式。

3.2 桁架的抗震性能設(shè)計

地震是地殼運動時地表產(chǎn)生的一系列縱向和橫向顫動。根據(jù)規(guī)范,凡屬劇場、體育館等大跨度公共建筑,其抗震措施按設(shè)防烈度均應(yīng)選用8度設(shè)防,而且多采用時程分析進行補充計算。

采用時程分析法時,應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計地震分組選用不少于兩組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線,其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振形分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計意義上相符。當(dāng)采用振形分解反應(yīng)譜法進行體育館大跨度桁架結(jié)構(gòu)的地震作用分析時,要取前30個振形,而且對體形特別復(fù)雜或重要的需要取更多振形進行效應(yīng)組合。在抗震分析時,應(yīng)考慮支承體系對其受力的影響,此時可將桁架結(jié)構(gòu)與支承體系同時考慮,按整體分析模型進行計算,其中的地震作用效應(yīng)分析的阻尼比可以根據(jù)不同的情況參照下表。

參考文獻

[1]戚豹,康文梅.《管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工》.中國建筑工業(yè)出版社,2012.

[2]中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn).GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[3]中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn).GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.

第3篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房;門式鋼架;輕鋼結(jié)構(gòu);PHC管樁;預(yù)應(yīng)力;結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號:S611文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:

1 工程概況

某工業(yè)廠房位于湖南長沙星沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)東二路,廠房長度144 m,跨度為26+26 m,兩側(cè)檐口高分別為12 m和15 m,建筑面積8414 m2。兩臺15t中級工作制吊車,吊車軌頂標(biāo)高為7.93 m和11.3 m(詳見圖1)。柱腳采用剛接,采用門式剛架結(jié)構(gòu),主剛架采用熱軋H型鋼, Q345級。屋面坡度采用1/10和0.85/10,基礎(chǔ)選取PHC預(yù)應(yīng)力管樁。計算軟件采用鋼結(jié)構(gòu)STS軟件和廣廈GSCAD。

圖1

2 基礎(chǔ)設(shè)計

2.1 地質(zhì)條件及單樁承載力計算

本工程地質(zhì)條件及PHC管樁系數(shù)詳見表1。

表1

單樁承載力根據(jù)《建筑大家基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)第(8.5.5-1)公式:Ra=qpaAp+up∑qsiali和《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15-22-98)第(5.2.8)公式:Uk=∑ξsiλiqsikuli進行估算。

2.1.1樁側(cè)阻力特征值計算(選取PHC壁厚90 mm,樁徑400 mm預(yù)應(yīng)力管樁) 樁端端阻力特征值qpaAp=502kN;單樁豎向承載力特征值Ra=1297kN;總拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Uk=448kN;再根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15-22-98)第(5.2.9)公式Rpl=σpcA=328kN

2.1.2分析

根據(jù)工程地質(zhì)條件及電算結(jié)果,由于業(yè)主工期要求快,故采用PHC預(yù)應(yīng)力高強管樁,取單樁豎向承載力特征值R=1200kN,由于柱腳固接,吊車作用下,柱底彎矩較大,樁可能會現(xiàn)拉力,而形成抗撥樁,因此必須采用雙樁,而且需要驗算樁抗撥力,由于Uk>Rpl,故應(yīng)按Rpl考慮樁的抗拔力。本工程邊柱最大軸壓力N=621kN, M=-444kN, V=-21kN。根據(jù)廣廈計算結(jié)果,樁距取3.5d:樁最小反力Nmin=-15kN

3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

本工程為兩跨26m,兩臺15t重級工作制吊車,柱距8m,共有18跨固接的門式剛架,為保證吊車正常運轉(zhuǎn),廠房穩(wěn)定,滿足位移變形要求加強支撐設(shè)計和吊車制動桁架來增加廠房的整體空間剛度,全長144 m,墻體采用壓型鋼板。選用熱軋變截面H型鋼經(jīng)STS電算定下,用鋼量最低的剛架尺寸(詳見圖1)。

3.1柱間支撐設(shè)計

若支撐設(shè)置不當(dāng),吊車行走時,就會造成剛架晃動,存在安全隱患,因此支撐的設(shè)置非常關(guān)鍵,又因選用用鋼量小的窄翼緣H型鋼,因此柱平面外計算長度僅能取4m,在高4m處設(shè)置一道焊接鋼管側(cè)向水平支撐。交叉支撐采用角鋼,在廠房的頭、尾跨設(shè)置柱間支撐,中間跨每隔4跨設(shè)置一道。在設(shè)置柱間支撐的同一跨并設(shè)屋面支撐,為能更好傳遞風(fēng)荷載在屋面每隔4m設(shè)一道水平鋼管剛性系桿。

3.2抗震措施

工程地處設(shè)防烈度6度區(qū),房屋自重小,承載力不受地震作用效應(yīng)組合控制,可不進行抗震計算。僅針對輕鋼結(jié)構(gòu)的特點采取抗震構(gòu)造措施。構(gòu)件之間的連接均采用螺栓連接,斜梁下翼緣與剛架柱的連接均加腋,柱腳底板設(shè)抗剪鍵。增設(shè)吊車制動桁架。

3.3隅撐的設(shè)計

隅撐可以用來提高屋面梁式柱的受壓翼緣穩(wěn)定能力,因此在檐口位置,剛架斜梁與柱內(nèi)翼緣交接點附近的檁條和墻梁處,各設(shè)置一對隅撐。在斜梁下翼緣受壓區(qū)隔一檁條設(shè)隅撐,并使其間距不大于相應(yīng)受壓翼緣寬度的16倍(詳見圖2)。

圖2

3.4高強螺栓連接設(shè)計

由于屋面荷載很輕,在設(shè)計荷載作用下,斜梁與柱的連接部位主要承受彎矩作用,剪力很小,高強螺栓以受拉為主。剪力由連接構(gòu)件間的摩擦力傳遞剪力。本工程建筑大量采用陽光板,開窗面積少,風(fēng)順力大減少,相應(yīng)剪力也小,選用摩擦型高強螺栓,因此表面可不作專門處理。不必進行摩擦而抗滑移試驗,這有助于提高效益和降低成本。

3.5檁條設(shè)計

檁條的設(shè)計計算是最為困難的。首先,在目前設(shè)計規(guī)范或規(guī)程中尚無簡單實用的計算公式供設(shè)計人員采用,其次,為節(jié)省鋼材,輕鋼結(jié)構(gòu)中的檁條除用于承擔(dān)梁的功能外往往兼作支撐體系中的壓桿,同時還通過隅撐對門式剛架的梁和柱提供側(cè)向支承。如果考慮門式剛架房屋中的蒙皮效應(yīng),則檁條的構(gòu)造和受力計算更為復(fù)雜。檁條通常由薄鋼板冷彎成型,計算中還需考慮屈曲后的有效截面等問題,因此,精確計算檁條的承載力非常困難。在豎向荷載作用下,檁條的自由翼緣受拉,受壓翼緣由于和屋面有可靠的連接面不存在穩(wěn)定問題。

由于Z型連續(xù)檁條是拱接而成的連續(xù)檁條,其內(nèi)力分布較均勻剛度大,能節(jié)省用鋼量,同時在制作、運輸、安裝諸方面都很便利,因此本工程采用Q345Z型檁條,內(nèi)力計算按如下一種簡單通用的模式考慮:按等截面連續(xù)梁計算模式,考慮活荷載按不利分布作用,光按50%活載均勻滿布得到一個效應(yīng)值S1,再用50%活荷載按最不利隔跨分布得到一個效應(yīng)S2。兩者相加即為最不利活荷載所產(chǎn)生的效應(yīng)S。另外再考慮在支座處因搭接嵌套松動所產(chǎn)生的彎矩釋放10%。

在風(fēng)吸力作用下,檁條的自由翼緣受壓。因此,當(dāng)檁條下翼緣無面板側(cè)向支撐時,必須對檁條的下翼緣進行穩(wěn)定性驗算。開平地區(qū)基本風(fēng)壓為0.6 kN/m2,按門式剛架技術(shù)規(guī)程附錄E公式計算結(jié)果得知,是風(fēng)吸力作用下穩(wěn)定計算起控制作用。選用Z220×75×20×2.0 Q345,檁距1.2m,可以滿足要求。

4采用預(yù)應(yīng)力門式鋼架的構(gòu)想

為了進一步提高門式鋼架輕鋼結(jié)構(gòu)的剛度和承載力,降低鋼耗,筆者認(rèn)為可在門式鋼架的不同部位,有針對性的施加預(yù)應(yīng)力。如通過強迫上升或下降中間柱的柱腳標(biāo)高,可調(diào)整跨中彎矩和中柱負(fù)彎矩的峰值。施加預(yù)應(yīng)力的方法,可通過預(yù)先計算好的提升量,用千斤頂升高中柱或邊柱,再塞墊板,進行錨固。

在門式鋼架橫梁上的中下部位置,直接布置預(yù)應(yīng)力索,并在跨中四分之一的位置,以一對栓鉤拉住鋼索,擰緊栓鉤螺母,下拉鋼索,索內(nèi)產(chǎn)生拉力(預(yù)應(yīng)力),栓鉤處產(chǎn)生上壓力,是附加的卸載力,栓鉤處可視作鋼架橫梁的中間彈性支點。這種橫向張索法用于鋼架立柱,立柱則視為增加了中間支座,改變立柱邊界條件,提高臨界荷載力。

對于屋面檁條,可在檁條中間二分之一處,先將檁條與蒙皮固定,再在檁條與檁條連接處,強力釘入碶塊,拉伸蒙皮,引入預(yù)應(yīng)力,再栓接固定檁條 ,最后將蒙皮與檁條固定成整體。

5結(jié)語

門式輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是節(jié)材高效,耗鋼少,自重輕,制造安裝運輸簡便,工期短,可拆遷,定型批量生產(chǎn)易于實現(xiàn)商品化等。近年來發(fā)展迅速,應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。本工程采用剛接柱腳和Q345鋼使用鋼量減少了許多,經(jīng)對比驗算采用Q345鋼的用鋼量比采用Q235鋼的用鋼量下降16%左右,采用較平緩坡度(1/10)的門式剛度也可節(jié)約鋼材。

在本工程的設(shè)計實踐中,未能充分引入預(yù)應(yīng)力技術(shù),但筆者認(rèn)為在門式鋼架輕鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)以加強結(jié)構(gòu)剛度和承載力,提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,若能在檁條中張拉板材可以防止風(fēng)吸力下的局部失穩(wěn)和提高彈性受力幅值,將可大大減少檁條的用鋼量,這也是完全可行的。為此,在謀求改進方面希望本文能起到拋磚引玉的作用,期待著與專家同行的合作,請大家共同關(guān)注與探討并指正。

參考文獻

1、鄭明星,陳京芳;輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題的探討[J];鋼結(jié)構(gòu);2005年04期。

第4篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

理論教學(xué)環(huán)節(jié)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及其他輔助教學(xué)環(huán)節(jié)進行改革。實踐證明:新的教學(xué)模式提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,改善了課堂授課及聽課效果,有利于專業(yè)工程實踐能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:做學(xué)結(jié)合;專業(yè)綜合改革;課程整合;工程實踐能力

中圖分類號:TU3-4;G642.423 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)05-0130-04

工程實踐能力是工程人才在新的工程背景下,從事與工程相關(guān)工作所具備的各種能力,是保證其能夠有效參與社會,進行終身學(xué)習(xí)的一種能力[1]。有學(xué)者認(rèn)為:工程實踐能力主要包括實踐動手能力、設(shè)計能力、分析問題與解決問題的能力[2]。2012年《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式曾提到“建設(shè)英才培訓(xùn)基地,實施卓越工程師培養(yǎng)計劃,以提高實踐能力為重點,探索與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的培養(yǎng)模式”。

這些意見和建議充分體現(xiàn)了國家對高等工程教育面向社會需求培養(yǎng)人才,注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力的重視。在政策的推動下,各學(xué)校陸續(xù)開展了自己的卓越計劃。唐山學(xué)院作為地方應(yīng)用型本科院校,以面向工程一線培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要任務(wù),在人才培養(yǎng)上,以工程一線需求為導(dǎo)向[3],確立了包括專業(yè)基本能力和專業(yè)核心能力的培養(yǎng)目標(biāo)。然而傳統(tǒng)的教學(xué)模式普遍存在“重理論,輕實踐”的問題,為此筆者提出了強化實踐能力培養(yǎng)的新的教學(xué)模式。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端

(一)理論教學(xué)

當(dāng)前的課堂教學(xué)

主要以教師為中心[4],以講授的方式向?qū)W生陳述教學(xué)內(nèi)容。在這種教學(xué)模式中,學(xué)生聽課的效果取決于教師的知識、講授水平和經(jīng)驗程度。好的講授能夠激起學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。然而,直接講授也有其不足,在長時間的課堂講授過程中,學(xué)生會注意力不集中,很難長時間投入到聽講中,在這種知識傳授過程中,學(xué)生處于被動地位,只能機械地去接受,而且也限制了學(xué)生的思維。

在這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,大多數(shù)學(xué)生以應(yīng)付期末考試為目標(biāo)。學(xué)期中的作業(yè)、考試等練習(xí)環(huán)節(jié)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,不足以增強學(xué)生的實踐能力,如學(xué)完結(jié)構(gòu)設(shè)計類課程以后,學(xué)生很難把一門課程中的各個章節(jié)聯(lián)系起來,更不容易把各門專業(yè)課程聯(lián)系起來,完成一個整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計,學(xué)生對知識仍然缺乏整體性認(rèn)識。

(二)課程設(shè)置方面

在課程設(shè)置方面,仍然是采用傳統(tǒng)的課程體系,課程的設(shè)置缺乏整體性。如結(jié)構(gòu)設(shè)計類仍然是開設(shè)傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、建筑鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程。不同的課程如結(jié)構(gòu)設(shè)計和抗震課程之間的聯(lián)系不強,軟件使用課程和專業(yè)課程聯(lián)系不緊密等,造成學(xué)生學(xué)完各門專業(yè)課程以后缺乏對工程結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識,學(xué)生的綜合能力差。

(三)實踐教學(xué)方面的不足

1.試驗課程

結(jié)構(gòu)試驗類課程內(nèi)容相對工程實踐的發(fā)展較陳舊,試驗內(nèi)容多屬于驗證性試驗,老師采用課堂灌輸?shù)姆椒ㄊ箤W(xué)生失去了自行查閱資料、設(shè)計試驗方案、分析試驗結(jié)果的機會,加之學(xué)生對試驗課程的不重視,導(dǎo)致大部分學(xué)生實踐能力、綜合能力沒有得到應(yīng)有的鍛煉和提高。

2.實踐環(huán)節(jié)

(1)課程設(shè)計

當(dāng)前的課程設(shè)計仍然存在脫離工程實際的現(xiàn)象,設(shè)計內(nèi)容陳舊,跟不上工程實踐的要求,且各門課程設(shè)計之間缺乏必要的聯(lián)系,使得學(xué)生在做完課程設(shè)計以后對規(guī)劃、設(shè)計、施工、預(yù)算各個環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性認(rèn)識。

(2)畢業(yè)設(shè)計

目前畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)存在的問題主要有:一是題目類型較單一,如結(jié)構(gòu)設(shè)計類題目多年來一直以多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主,對于其他的結(jié)構(gòu)體系很少涉及;二是結(jié)構(gòu)設(shè)計長期以來一直存在重手算輕電算的現(xiàn)象,學(xué)生往往會把較多的時間花在手算計算方面,而對于后期的PKPM建模、模型計算、施工圖設(shè)計乃至施工圖的完善不夠重視,以至于設(shè)計完成后學(xué)生對真正的結(jié)構(gòu)設(shè)計及設(shè)計成果的要求了解甚少。

二、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點

應(yīng)用型人才是擅長操作的技能型人才,他們具有足夠的理論基礎(chǔ)和專業(yè)素養(yǎng),能夠?qū)⒗碚撀?lián)系實際,將知識應(yīng)用于實踐,應(yīng)用型人才的核心是“用”[5]。培養(yǎng)實踐能力突出的應(yīng)用型人才也是社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要。

在人才培養(yǎng)上,應(yīng)用型本科人才更多地偏向于知識和理論的基本應(yīng)用,在知識和應(yīng)用層面上,更注重技術(shù)知識和技術(shù)應(yīng)用。

唐山學(xué)院作為地方應(yīng)用型本科院校,主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才。土木工程專業(yè)以培養(yǎng)在房屋建筑、公路與城市道路、橋梁、礦山建筑等領(lǐng)域的施工、設(shè)計、管理、監(jiān)理等單位和開發(fā)部門從事技術(shù)或管理工作的應(yīng)用型高級專門人才為主要目標(biāo)。除各專業(yè)的通用能力和土木工程專業(yè)基本能力以外,在人才的專業(yè)應(yīng)用能力方面,還提出了專業(yè)核心能力的要求,具體包括工程施工綜合能力、工程勘察設(shè)計能力和工程項目組織管理能力,這些正屬于工程實踐能力的范疇。

三、新教學(xué)模式的提出

(一)新模式的構(gòu)思

新的教學(xué)模式本著激發(fā)學(xué)生興趣、把握學(xué)科及工程前沿動態(tài)、強化學(xué)生實踐能力的原則,在3個專業(yè)核心能力培養(yǎng)方面,對專業(yè)核心課程進行了課程整合和課程內(nèi)容優(yōu)化,還在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力方面采用了“做學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式,具體如圖1。

在該教學(xué)模式中,對各教學(xué)環(huán)節(jié)和輔助環(huán)節(jié)按照由低到高的層次,先讓學(xué)生對專業(yè)知識有初步的認(rèn)識,而配合相關(guān)課程進行基礎(chǔ)性訓(xùn)練,然后通過專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程及相應(yīng)實踐環(huán)節(jié)對學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力等進行初步培養(yǎng),最后進行綜合性訓(xùn)練和創(chuàng)新能力提高訓(xùn)練。

(二)具體實現(xiàn)方法

1.理論教學(xué)

(1)優(yōu)化課程設(shè)置

理論教學(xué)方面,采用優(yōu)化課程體系的方法,將相關(guān)專業(yè)課程進行整合,去掉重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容。如將荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理整合為工程結(jié)構(gòu)一,將建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計整合為工程結(jié)構(gòu)二。如此一方面簡化了課程內(nèi)容,另一方面抗震構(gòu)造措施與具體的結(jié)構(gòu)體系結(jié)合起來講授,加深了學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的理解。

與此同時,理論授課中省去繁瑣的理論推導(dǎo),增加綜合性案例或項目教學(xué),使學(xué)生有機會接觸項目的分析和設(shè)計。

(2)課后作業(yè)

在原有的以計算為主的作業(yè)基礎(chǔ)之上,增加綜合性、設(shè)計性作業(yè)和興趣作業(yè),鼓勵學(xué)生自選題目,提交不同形式的課程作業(yè),以此完善學(xué)生不同方面的知識。

(3)課程考核方式

課程整合以后,就一門課程而言,內(nèi)容偏多,單靠期末考試不能全面地考查學(xué)生對知識點的掌握情況,而且對于設(shè)計類課程僅依靠考試并不能考查學(xué)生的綜合能力,因此采用增加中間考核環(huán)節(jié)的做法,強化學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)。

2.實踐教學(xué)

課程設(shè)計環(huán)節(jié),指導(dǎo)教師可以選取實際工程項目的某一子項,讓學(xué)生自行提煉設(shè)計題目,簡化計算模型,完成設(shè)計。

畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)讓學(xué)生在電算階段,嘗試給出不同的結(jié)構(gòu)方案,分別計算,并分析計算結(jié)果,然后按照設(shè)計深度圖樣完成施工圖。

3.其他輔助環(huán)節(jié)

(1)創(chuàng)新性試驗

每年學(xué)生可以通過直接參與教師科研項目或者自行選題、申報不同級別的創(chuàng)新性實驗的方法來參與科研工作,通過研究讓學(xué)生了解學(xué)科前沿知識和行業(yè)發(fā)展動態(tài),以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。特別是創(chuàng)新性試驗,在題目的選擇方面,指導(dǎo)教師讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料、選擇題目、申報題目、設(shè)計試驗方案、完成試驗操作、處理數(shù)據(jù)、撰寫結(jié)題報告。整個研究過程學(xué)生一直居于主導(dǎo)地位,這對于充分發(fā)揮他們的主觀能動性。

(2)學(xué)科競賽

在每年一度的建筑文化藝術(shù)節(jié)上,學(xué)校要開展制圖與構(gòu)型能力大賽、測繪技能大賽、建筑創(chuàng)意設(shè)計大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽等方面的比賽。通過比賽一方面可以喚起學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,另一方面可以為大家提供合作、交流、相互學(xué)習(xí)的平臺。學(xué)生要想取得比賽的勝利,需要參賽隊員團結(jié)協(xié)作。參賽隊伍的組合提倡跨年級、跨專業(yè)組隊,這樣可以讓高年級學(xué)生帶動低年級學(xué)生,從而調(diào)動整個專業(yè)各個年級學(xué)生的積極性。

整個比賽過程需要參賽隊員廣泛查閱資料、精心設(shè)計自己的方案、細(xì)致加工構(gòu)件、并通過節(jié)點連接形成結(jié)構(gòu)整體。制作好的模型最終通過加載試驗確定勝負(fù)。通過此類比賽可以鍛煉學(xué)生文獻檢索、方案設(shè)計、加工制作、團結(jié)協(xié)作、表達和溝通等多方面的能力。

(3)社會實踐

鼓勵學(xué)生利用暑假,發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,深入社會市場、工程一線進行調(diào)查、考察,通過暑期實踐使學(xué)生得到多方面的鍛煉。

(4)專題講座

定期聘請行業(yè)資深人士為學(xué)生做專題講座,以使學(xué)生了解學(xué)科前沿和工程實踐應(yīng)用及發(fā)展。

4.創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺

為了更好地實現(xiàn)上述教學(xué)體系,在綜合改革過程中,還構(gòu)建了本專業(yè)的創(chuàng)新實踐輔助教學(xué)平臺,該平臺可以為師生提供相互溝通、交流合作、資源共享、項目選題申報、作品展示等多種功能。

四、新模式的效果

在專業(yè)綜合改革中,通過課程整合加強了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系,便于學(xué)生從整體上把握專業(yè)知識。同時在新的教學(xué)模式下,三年級學(xué)生參與學(xué)科競賽等各種輔助教學(xué)活動的比率達到50%,

學(xué)生的專業(yè)興趣,以及實踐及創(chuàng)新能力大有提高,課堂聽課效果也有明顯改善。

五、結(jié)語

鑒于當(dāng)前土木工程專業(yè)理論教學(xué)和實踐教學(xué)方面的缺陷,致使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、聽課效果下降的現(xiàn)象,在綜合改革中對土木工程專業(yè)的核心課程進行了整合,課程教學(xué)內(nèi)容進行了優(yōu)化,同時為了激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣,提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性,還提出了“做學(xué)結(jié)合”的輔助教學(xué)模式,通過輔助教學(xué)模式的相關(guān)訓(xùn)練,強化了學(xué)生的工程實踐能力,并且有助于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

參考文獻:

[1] 余曉. 面向產(chǎn)業(yè)需求的工程實踐能力開發(fā)研究[D]. 浙江大學(xué)博士學(xué)位論文,2012.

[2]呂俊杰.實踐能力培養(yǎng)探索[J].中國高教探索,2001 (3):51.

[3]魯嘉華. 應(yīng)用型本科院?!皩!⒓妗比瞬排囵B(yǎng)的思考[J]. 中國大學(xué)教學(xué),2014(11):38.

第5篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞:蜂窩;低周反復(fù)水平荷載;有限元分析;耗能

Abstract: In this paper, based on the practical engineering needs, the honeycomb beam - column steel frame structure stress characteristic, this paper designs the language ( APDL ) compilation command stream using the ANSYS parametric, does the analysis of the nonlinear finite element whole process to the two layer two cross honeycomb beam - column steel frame under the low reversed cyclic loading performance.

Key words: honeycomb; horizontal low cyclic load; finite element analysis; energy consumption

中圖分類號:TU352.1+1 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

蜂窩構(gòu)件是指用H型鋼或普通熱軋工字鋼經(jīng)切割再擴高焊接而成的空腹構(gòu)件[1].與原型鋼相比,蜂窩構(gòu)件提高了截面的利用率,且自重輕,構(gòu)造品種單一,防腐蝕性能好,運輸方便,便于建筑管線的穿越[2].蜂窩框架是蜂窩梁和蜂窩柱采用栓焊或焊接的形式連接而組成的鋼結(jié)構(gòu)體系,蜂窩構(gòu)件組成的框架具有自重輕和造型美觀經(jīng)濟等優(yōu)點,適合建造多層的樓房、無大型吊車的廠房和輕鋼結(jié)構(gòu)別墅等建筑[3].從長遠(yuǎn)的眼光來看,綜合考慮經(jīng)濟效益和社會效益,采用蜂窩式梁-柱鋼框架的住宅鋼結(jié)構(gòu)體系能夠與其他材料、結(jié)構(gòu)形式的建筑體系競爭,有些方面甚至具有較大優(yōu)勢.蜂窩梁與蜂窩柱在實際工程中已有較為廣泛的應(yīng)用,但有關(guān)蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用還很罕見,特別是關(guān)于此類框架動力性能的研究更是幾近空白.

1ANSYS參數(shù)化程序設(shè)計語言

ANSYS參數(shù)化程序設(shè)計語言(APDL)[4-5]實質(zhì)上是由類似于FORTRAN77的程序設(shè)計語言部分和1000多條ANSYS命令組成.從功能上講,ANSYS命令包括定義幾何模型、劃分單元網(wǎng)格、材料定義、添加荷載和邊界條件、控制和執(zhí)行求解和后處理計算結(jié)果等指令.ANSYS強大的前后處理功能可為建立蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu)有限元分析模型帶來極大的方便.利用APDL編寫出參數(shù)化的程序,可以實現(xiàn)有限元分析的全過程,即建立參數(shù)化的CAD模型、網(wǎng)格劃分與控制、材料定義、荷載和邊界條件定義、分析控制和求解以及后處理.

2有限元分析依據(jù)

本文保證了蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu)有限元模型的建模方法,約束條件,加載方式,計算控制完全和考慮腹板屈曲后強度的鋼框架模擬時的設(shè)置一致,以此對蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能進行非線性有限元分析.

3非線性有限元全過程分析

3.1結(jié)構(gòu)模型的建立

框架模型尺寸,擴高比 (,為蜂窩構(gòu)件高,為原型鋼高)取1.5,梁柱所開孔洞均為正六邊形孔,滿足“蜂窩構(gòu)件端部至第一個蜂窩孔的凈跨距宜大于250mm”和“蜂窩孔孔距應(yīng)不小于100mm”的構(gòu)造要求[6-7].尺寸比例符合實際結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點的構(gòu)造要求.為了消除柱頂施加豎向荷載時對頂層節(jié)點的轉(zhuǎn)動所造成的約束,柱上端設(shè)計了高300mm的懸臂段.

3.2結(jié)構(gòu)模型荷載的施加

模擬過程中,先加豎向荷載并穩(wěn)定保持不變,按照軸壓比的要求,邊柱上加載367KN, 中柱上加載374KN,然后以框架彈性屈服位移(=35mm)的倍數(shù)分級施加水復(fù)位移荷載,直至框架的荷載-撓度曲線出現(xiàn)下降段,荷載下降到峰值荷載的85%,這時可以認(rèn)為框架已經(jīng)破壞.

3.3破壞機制

往復(fù)荷載在1.5正向循環(huán)加載過程中,水平位移達到43.75mm時,頂層左跨梁左端部蜂窩孔處截面翼緣應(yīng)力值達到了屈服強度235MP,即出現(xiàn)塑性鉸,水平位移達到52.5mm時,中柱柱腳處右側(cè)翼緣應(yīng)力值達到了屈服強度235MP,即出現(xiàn)塑性鉸,,這充分說明模型框架屬于梁鉸破壞機制,體現(xiàn)了強柱弱梁的概念.

模型最終破壞時,各柱柱腳蜂窩孔處截面均出現(xiàn)了嚴(yán)重的屈曲變形,其中左柱柱腳翼緣處應(yīng)力值最大,可以說明破壞終止于此處發(fā)生屈曲變形;左跨頂層梁左端蜂窩孔處截面、右跨頂層及底層梁右端蜂窩孔處截面均出現(xiàn)了較為明顯的屈曲變形,其余梁端蜂窩孔處截面應(yīng)力值亦較大。框架中節(jié)點應(yīng)力值較大,但節(jié)點域未發(fā)生明顯的屈曲變形,頂層角節(jié)點與底層邊節(jié)點應(yīng)力值均較小,體現(xiàn)了強節(jié)點弱構(gòu)件的設(shè)計概念。

3.4滯回特性

滯回曲線是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在循環(huán)往復(fù)荷載作用下得到的荷載—變形曲線。滯回曲線能夠反應(yīng)出結(jié)構(gòu)剛度退化、強度衰減、耗能能力及延性性能等特性.它是結(jié)構(gòu)抗震性能的綜合體現(xiàn),也是結(jié)構(gòu)進行彈塑性地震反應(yīng)分析時確定恢復(fù)力特性的主要依據(jù).

本框架模型在頂層水平往復(fù)荷載作用下經(jīng)歷了屈服、最大荷載,最后框架模型的荷載—位移滯回曲線均出現(xiàn)荷載下降段,表明框架不適于繼續(xù)加載.

3.5延性與耗能

低周往復(fù)循環(huán)荷載作用下,各框架滯回曲線的峰值點的連接(外包線)即為骨架曲線.它與一次性加載曲線相接近.骨架曲線上能夠反應(yīng)出模型的屈服荷載和位移、極限荷載和位移等特征點,同時它反映了在正反交替荷載作用下,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件吸能耗能、延性、強度、剛度及退化等力學(xué)特征.根據(jù)抗震規(guī)范的要求,將各個P-Δ滯回曲線的各級加載的峰點連起來可以得到各相應(yīng)框架頂點的P-Δ骨架曲線.

4結(jié)論

4.1按照現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程[6-8]的有關(guān)規(guī)定所設(shè)計的一榀兩層兩跨蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu),延性較大,耗能能力較高,能滿足延性框架的設(shè)計要求.

4.2兩層兩跨蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu)側(cè)移較小,水平抗力較大,滯回曲線沒有明顯的捏縮現(xiàn)象,抗震性能較好,其在工程中的應(yīng)用必將帶來顯著的經(jīng)濟效益.

4.3必要時應(yīng)對蜂窩構(gòu)件端部加焊實腹段[9],對節(jié)點域采取補強措施,以使框架具有更好的受力性能.

4.4預(yù)按等剛度原則設(shè)計出相應(yīng)的實腹式框架,以比較擴高前后框架抗震性能的差別.

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第6篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

2.項目研究背景:

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計,建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》gb50010-xx,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gbj10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實施以來的實踐經(jīng)驗,借鑒了國外先進標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3. 項目研究意義:

建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。

由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上,都客觀的需要計算機程序的輔助設(shè)計。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了,因此原來在學(xué)校使用的手算方法,將被運用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn),

4.文獻研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯,計算機也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時,可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量,使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性,屬于“概率設(shè)計法”,這是設(shè)計思想上的重要演進。這也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢,而我國在設(shè)計規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是迄今為止采用最廣泛的國家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見的作用效應(yīng)有:

1.內(nèi)力。

軸向力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;

剪力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;

彎矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;

扭矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。

6.應(yīng)變:如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。

極限狀態(tài) 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類:

1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài):

(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);

(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;

(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。

2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):

(1)影響正常使用或外觀的變形;

(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);

(3)影響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本任務(wù),是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價,使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的,人們采用過多種設(shè)計方法。以現(xiàn)代觀點看,可劃分為定值設(shè)計法和概率設(shè)計法兩大類。

1.定值設(shè)計法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強度、幾何參數(shù)、計算公式精度等)看作非隨機變量,而且采用以經(jīng)驗為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r(強度、剛度、抗裂度等),即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前,我國和國外主要都采用這種方法。2.概率設(shè)計法:將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機變量,而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計結(jié)構(gòu),也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r(s>r)的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來的,至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期,結(jié)構(gòu)設(shè)計方法開始由定值法向概率法過渡。

面向?qū)ο缶幊?/p>

使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊蹋騩op。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建,它是程序的組成模塊。

幾個定義

控件 提供程序可見界面的可重用對象??丶氖纠形谋究颉?biāo)簽和命令按鈕。

事件 由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時間的限制,或從端口接收數(shù)據(jù)。

方法 嵌入在對象定義中的程序代碼,它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如,數(shù)據(jù)庫對象有打開紀(jì)錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。

對象 程序的基本元素,它含有定義其特征的屬性,定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法??丶痛绑w是visual basic中所有對象的示例。

過程 為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。

屬性 對象的特征,如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀,有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。

5.設(shè)計主要內(nèi)容

本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計要完成的工作包括:

1.平面鋼架分析程序的改造

對結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進行修改和補充。要求:

(1) 編寫自動生成節(jié)點坐標(biāo)和單元節(jié)點編號的程序,或以圖形方式輸入計算簡圖。

(2) 修改程序,使之適合多工況內(nèi)力計算; (3) 根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點,設(shè)計適當(dāng)?shù)娜藱C界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。

2.編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計程序

(1) 根據(jù)有關(guān)的規(guī)范,應(yīng)明確計算的各種荷載(恒載、樓屋面活載、風(fēng)荷載和地震作用等)的計算方法,在次基礎(chǔ)上編寫自動生成各種荷載作用下的結(jié)點荷載和單元荷載的程序。

地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗公式確定。

(2) 計算各種荷載單獨作用時框架各桿件的內(nèi)力。計算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力(隨機)文件中。

對豎向荷載下的梁端彎距進行塑性調(diào)幅。

(3) 在(2)中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上,分別計算各種可能的荷載組合下,梁、柱控制截面的內(nèi)力。計算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>

(4) 從(3)生成的文件中選出最不利組合,同時給出截面配筋。

梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計的要求。

3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。

4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

(5) 部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定,用auto-cad vba 繪制梁、柱配筋圖。

5.成果形式

本畢業(yè)設(shè)計的成果應(yīng)包括:

1.可運行的、并能給出正確計算結(jié)果的源程序

在存放源程序的軟盤中,應(yīng)至少有一個算例的數(shù)據(jù)文件,可在基本不需另外鍵入數(shù)據(jù)的前提下,顯示正確地運行結(jié)果。

2.軟件使用手冊

這是為用戶準(zhǔn)備的關(guān)于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。

3.軟件說明書

這是軟件作者的工作檔案,是軟件維護的基本資料。其中應(yīng)包括:

(1) 軟件所依據(jù)的工作檔案、力學(xué)和工程結(jié)構(gòu)模型的較為詳細(xì)的描述,主要的計算公式及其使用的符號的含義,重要算法的文字說明:

(2) 程序的結(jié)構(gòu):模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關(guān)系及各模塊的功能;

(3) 帶有較為詳細(xì)的注釋的源程序文本。其中應(yīng)注明各標(biāo)識符的含義(盡可能的采用通用公式中的符號)。各程序段的功能、相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式和特殊算法的說明; (4) 為使他人根據(jù)軟件說明書讀懂你的程序所必需的其他資料。

(5) 部分編程較熟練的同學(xué)可遞交梁、柱配筋圖紙一張。

4.對自己所編程序的評價

(1) 對算例計算結(jié)果的合理性進行必要的分析;

(2) 總結(jié)軟件設(shè)計過程中的經(jīng)驗和及教訓(xùn),提出設(shè)計改進意見。

以上各項資料處源程序文本以軟盤形式提交外,其余均用計算機打印。

6.進度計劃

第一周 畢業(yè)實習(xí),參觀工程,收集資料 。

第二周 需求分析:描述計算機模型,編些初步的軟件說明書。

第三周 軟件設(shè)計:選擇模塊劃分的方案

第四周 模塊設(shè)計:數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(梁柱截面數(shù)據(jù))

或 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(可視化圖形輸入)

第五周 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(框架數(shù)據(jù)、附加荷載)

第六周 模塊設(shè)計:荷載計算(恒載、活載),相應(yīng)的內(nèi)力計算

第七周 荷載計算(風(fēng)荷載、地震作用),相應(yīng)的內(nèi)力計算

第八周 模塊設(shè)計:梁配筋計算

第九周 梁荷載組合,確定梁配筋

第十周 梁荷載組合,確定梁配筋

第十一周 模塊設(shè)計:柱配筋計算

第十二周 柱荷載組合,確定柱配筋

第十三周 柱荷載組合,確定柱配筋

第十四周 軟件測試 或用autocad vba 繪制梁、柱配筋圖;

第十五周 軟件測試

第十六周 整理源程序,編寫軟件說明數(shù)和用戶手冊

第7篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

1基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計課題方向

目前與BIM技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計聚焦于基礎(chǔ)應(yīng)用、技術(shù)融合和軟件研發(fā)等三個主要方向,如圖1所示。1.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向。BIM基礎(chǔ)應(yīng)用多數(shù)是基于BIM軟件開展相關(guān)應(yīng)用研究,是目前畢業(yè)設(shè)計的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型,在此基礎(chǔ)上進行施工圖深化、碰撞監(jiān)測、進度模擬、工程量統(tǒng)計、造價分析和三維動畫展示等工作。早期的研究對象以房屋建筑為主,目前已拓展至橋梁、隧道、地鐵等公共基礎(chǔ)設(shè)施。在BIM應(yīng)用軟件方面,建模軟件以Revit最為常用,碰撞檢查和動畫模擬多數(shù)采用Revisworks軟件,工程算量和造價分析則常采用廣聯(lián)達和魯班等國內(nèi)軟件??傮w來看,該方向的畢業(yè)設(shè)計課題以應(yīng)用為主,課題的完成情況與研究對象的復(fù)雜性、研究內(nèi)容的豐富性、研究成果的實用性密切相關(guān)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)代大學(xué)生的計算機應(yīng)用能力、新知識接受能力和創(chuàng)新能力也在不斷提高,早期以多高層房屋為對象的“建模+動畫+算量”的畢業(yè)設(shè)計課題已難以滿足培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此,該類課題的研究對象正逐步拓展至超高層建筑、大跨空間建筑、鋼木結(jié)構(gòu)建筑、地鐵隧道等公共基礎(chǔ)設(shè)施和市政工程項目;研究內(nèi)容也延伸至進度控制、成本管理乃至運營維護等多個方面;同時,研究課題也越來越多地來源于實際工程,研究成果的實用性已成為畢業(yè)設(shè)計成績評定的重要依據(jù)之一。1.2BIM與前沿技術(shù)融合方向。隨著BIM技術(shù)的逐步普及,其應(yīng)用和研究正在從傳統(tǒng)的輔助設(shè)計施工向多技術(shù)融合的方向發(fā)展。如BIM與RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)、BIM與GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系統(tǒng))、BIM與VR(VirtualReality,虛擬現(xiàn)實)、BIM與AR(AugmentedReality,增強現(xiàn)實)、BIM與三維激光掃描、BIM與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等前沿技術(shù)融合方向。以BIM與RFID技術(shù)融合為例,在傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場,大批量地進行構(gòu)件驗收、安裝時,主要通過人工方式填寫報告、錄入數(shù)據(jù),信息延誤的現(xiàn)象時有發(fā)生,工作人員常常無法判斷構(gòu)件的真實狀況,很容易發(fā)生錯誤,導(dǎo)致各類問題頻發(fā)。利用RFID技術(shù)可以實時追蹤、監(jiān)控構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸、安裝和運維狀態(tài),并以無線網(wǎng)絡(luò)即時傳遞信息到BIM數(shù)據(jù)處理平臺,可以實現(xiàn)對構(gòu)件的實時追蹤,解決信息錯誤和丟失等問題,能有效地提高工程項目的管理效率和經(jīng)濟效益。該類畢業(yè)設(shè)計課題通常要求指導(dǎo)教師有一定的前期研究基礎(chǔ),有時采用校企聯(lián)合指導(dǎo)方式,由企業(yè)導(dǎo)師制定課題的研究內(nèi)容,畢業(yè)設(shè)計開展過程中由校內(nèi)和校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)。1.3BIM軟件研發(fā)方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互與共享,模型是載體,軟件是工具。在BIM軟件平臺研發(fā)方面,國內(nèi)外各大軟件開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)了各類適用于建筑不同階段、提供不同功能的商業(yè)BIM軟件。如,美國Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件;美國Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)軟件;此外還有Tekla公司開發(fā)的專用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的Xsteel軟件,Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國內(nèi)也有廣聯(lián)達、魯班、PKPM、3D3S等公司開發(fā)的相關(guān)BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟,但針對不同對象、不同功能、不同企業(yè)均存在一定的局限性,尚需定制研發(fā)。相比于BIM應(yīng)用方向,軟件研發(fā)類課題一方面要求指導(dǎo)教師有前期研究基礎(chǔ),另一方面要求學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ),更重要的是對軟件編程有興趣。此外,也有部分研發(fā)類課題不需要編寫代碼,只需要設(shè)計軟件功能和操作界面等,具體編程工作由他人或企業(yè)來完成。

2基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計案例

2.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“超高層建筑模架裝備模塊化仿真設(shè)計與建造技術(shù)研究”為案例。該論文以上海市真如城市副中心A5地塊項目1號辦公樓為實際工程背景,借助BIM工具對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備開展研究,完成的主要工作包括:(1)對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備系統(tǒng)組成和工藝原理進行歸納總結(jié),對超高層結(jié)構(gòu)核心筒使用鋼平臺模架裝備關(guān)鍵技術(shù)進行分析,包括模架的現(xiàn)場安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、桁架層施工和墻體收分層施工等技術(shù);(2)分析鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化設(shè)計方法,初步確定模架標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫,根據(jù)模架裝備標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件創(chuàng)建Revit參數(shù)化族庫,對標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進行組合,并進行整體鋼平臺模架裝備的虛擬預(yù)拼裝;(3)根據(jù)二維設(shè)計圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型,采用Navisworks進行整體鋼平臺模架模型和核心筒模型的合模,對鋼平臺模架施工關(guān)鍵技術(shù)進行可視化施工模擬。畢業(yè)設(shè)計成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化方案,借助BIM軟件建立了模架標(biāo)準(zhǔn)模塊構(gòu)件族以及核心筒模型,完成了模架模塊的組合與拼裝,實現(xiàn)了模架裝備和核心筒的合模,并對鋼平臺安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、收分層施工等進行了三維可視化分析。該畢業(yè)設(shè)計的研究成果已應(yīng)用于實際工程項目中,對模架裝備的模塊化和BIM技術(shù)的推廣具有積極作用。2.2BIM與前沿技術(shù)融合方向畢業(yè)設(shè)計案例。目前,BIM與GIS、VR、RFID、三維激光掃描等技術(shù)的融合交叉應(yīng)用已成為工程界和學(xué)術(shù)界的研究熱點。以三維激光掃描為例,該技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼GPS之后的又一次技術(shù)革命,通過高速激光掃描測量方法,大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點的坐標(biāo)、反射率、顏色等信息,基于這些大量、密集的點信息可快速復(fù)建出真彩色三維點云模型,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。該技術(shù)具有快速性、非接觸性、穿透性、高密度、高精度、實時性強等特點,很好地解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實時性與準(zhǔn)確性的頸瓶。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于BIM技術(shù)對既有建筑快速建模方法的研究”為案例,該論文針對目前既有建筑建模時面臨的竣工圖紙無跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細(xì)部特征難以捕捉、測量所需時間及金錢成本過高等問題,采用三維激光掃描技術(shù)對上海某演藝場所進行掃描,利用JRC3DReconstruction軟件對點云數(shù)據(jù)進行降噪與配準(zhǔn),再采用ICP算法進行平滑操作,最后對該建筑進行整體建模,生成的三維模型見圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設(shè)計與研究工作中。2.3BIM軟件研發(fā)方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件研發(fā)”為案例,該論文從研究國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)BIM建造管理平臺入手,分析了構(gòu)件信息追蹤管理平臺的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀,將BIM技術(shù)與二維碼技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件主要功能和界面,基于B/S架構(gòu),采用Html、JavaScript和Neo4j等語言初步實現(xiàn)了構(gòu)件追蹤和進度管理等基本功能。構(gòu)件追蹤界面見圖4所示,軟件對每一根構(gòu)件生成唯一的二維碼,支持單獨或批量下載功能。二維碼存儲構(gòu)件的編號、安裝位置、尺寸、長度和質(zhì)量等基礎(chǔ)信息。用手機掃描二維碼即可查看構(gòu)件的報驗和質(zhì)量檢驗等詳細(xì)信息。通過二維碼功能,可追蹤構(gòu)件的生產(chǎn)、制作、運輸和安裝等全過程信息,實現(xiàn)對構(gòu)件加工和安裝中的質(zhì)量監(jiān)控信息以及構(gòu)件安裝進度信息的實時掌控,而這些信息直接反映到構(gòu)件的位置管理、質(zhì)量管理和安裝進度管理中,為這些管理活動的進行提供了幫助和支持,追溯到最上層則實現(xiàn)了加工制作計劃的實時調(diào)整,而加工制作的調(diào)整又決定了現(xiàn)場施工情況。此外,通過二維碼信息能夠直觀快速地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場質(zhì)量問題,解決現(xiàn)場管理人員攜帶圖紙及查詢資料不方便等問題,提高了現(xiàn)場工作效率。本軟件的開發(fā)涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能,這些功能的實現(xiàn)需要大量的編程工作,很難由一位本科生在畢業(yè)論文周期內(nèi)完成所有工作,因此,軟件的前期開發(fā)工作已由指導(dǎo)教師團隊完成,本論文主要是實現(xiàn)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理功能模塊的設(shè)計和研發(fā)工作。

3提升基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計效果建議

3.1增加前沿課題數(shù)量。目前,BIM方向的畢業(yè)設(shè)計仍然以“建模+動畫+算量”的軟件應(yīng)用型課題為主導(dǎo),雖然該類課題的實用性強,但往往工作量大而難度不大,特別是對一些研究型高校的學(xué)生,該類課題的畢業(yè)設(shè)計主要是提高了學(xué)生的BIM軟件使用能力,對學(xué)生的創(chuàng)新性培養(yǎng)不足。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,建議增加BIM與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、AR等新型技術(shù)相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計課題,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。此外,現(xiàn)有的主流BIM平臺均被國外壟斷,亟須發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批專注于軟件研發(fā)的學(xué)科交叉類學(xué)生,可以通過增加平臺研發(fā)類課題,鍛煉學(xué)生的研發(fā)能力,為其將來的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。3.2加強校企合作。BIM技術(shù)無論是軟件使用、平臺研發(fā),還是與新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,均具有很強的實踐性。目前,很多土木建筑類大型企業(yè)均配備了BIM技術(shù)中心,具有較強的BIM應(yīng)用、產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)能力,而在國內(nèi)高校中專職從事BIM教學(xué)和科研的教師非常欠缺。通過校企合作,可以彌補校內(nèi)指導(dǎo)教師BIM實踐能力的不足,促進產(chǎn)、學(xué)、研全面合作,充分發(fā)揮學(xué)校與企業(yè)在BIM人才培養(yǎng)過程中的職能作用,實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享,強化實踐育人環(huán)節(jié),對于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的意義[6]。針對于此,同濟大學(xué)與上海建工、華東建筑設(shè)計院等單位已建立了長期的校企合作關(guān)系,與BIM技術(shù)有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計課題多數(shù)來自于企業(yè),部分畢業(yè)設(shè)計成果已直接應(yīng)用于實際工程,取得了較好的教學(xué)效果。3.3重構(gòu)現(xiàn)有課程體系。近十年來,雖然BIM技術(shù)和軟件已有長足的進步,正向設(shè)計已開始應(yīng)用,但逆向建模仍是主流,在畢業(yè)設(shè)計中也最為常見,即學(xué)生根據(jù)二維CAD圖紙創(chuàng)建其建筑、結(jié)構(gòu)及機電等三維BIM模型。從已有的畢業(yè)設(shè)計效果看,存在兩方面的問題,一是許多學(xué)生的識圖能力較弱,特別是機電圖紙的識圖能力非常欠缺,需占用大量的畢業(yè)設(shè)計時間來提高識圖能力;二是學(xué)生的BIM軟件操作能力不足,很多時間被用于軟件學(xué)習(xí)中,實際的畢業(yè)設(shè)計工作時間被大量擠占。目前,很多高校沒有單獨設(shè)置BIM課程,或者雖然單獨設(shè)置但將其作為選修課,普及面不廣,這就需要我們對現(xiàn)有的課程設(shè)置體系進行完善和重構(gòu)??紤]到BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,筆者建議將BIM技術(shù)的教學(xué)融入專業(yè)培養(yǎng)體系中,如:將BIM技術(shù)引入工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、土木工程施工、工程項目管理等多門課程中,特別在課程設(shè)計中,將其作為一項必修內(nèi)容。通過BIM技術(shù)的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實現(xiàn)課程體系的有機整合。

BIM技術(shù)已被廣泛視為改造建筑業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略手段,正在導(dǎo)致建筑業(yè)進行一次史無前例的徹底變革。從高校的實踐課程教學(xué)來看,BIM技術(shù)相關(guān)課題已成為建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的一個重要方向。本文歸納總結(jié)了與BIM技術(shù)相關(guān)的三大畢業(yè)設(shè)計課題方向:基礎(chǔ)應(yīng)用、前沿技術(shù)融合和軟件研發(fā),以同濟大學(xué)為例展示了各方向的畢業(yè)設(shè)計案例,最后提出了增加前沿課題數(shù)量、加強校企合作、重構(gòu)現(xiàn)有課程體系等用于提升畢業(yè)設(shè)計效果的建議,可以為BIM相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計提供借鑒和參考。

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第8篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞: 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題;對策

中圖分類號:TU2文獻標(biāo)識碼: A

1概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑設(shè)計的基礎(chǔ),更是建筑項目施工及后期運行得以順利開展的前提所在。在建筑功能多元化發(fā)展的趨勢之下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義得到了進一步的凸顯。在此過程當(dāng)中,建筑設(shè)計工作人員希望賦予建筑項目的特征主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計的方式所展現(xiàn)出來的。建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的關(guān)系在于:制約與被制約。也正是由于這兩者之間存在制約與被制約的關(guān)系,從而使得建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中頻頻出現(xiàn)各類問題,無法確保建筑項目的安全與經(jīng)濟。為了更加有效的保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量與水平,就需要針對相關(guān)問題,采取針對性的應(yīng)對措施。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述

為了滿足各個類型建筑的使用功能,需要對建筑的結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃和設(shè)計,一般來說,對建筑結(jié)構(gòu)的分類方法和建筑類型的不同,其建筑的結(jié)構(gòu)也不盡相同。從建筑物的使用來說,分為工業(yè)建筑和民用建筑,從建筑的高度來分,包括單層、高層、多層和超高層,根據(jù)其使用的材料分為木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等多種,另外根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力結(jié)構(gòu)等。因此對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要根據(jù)建筑的特點進行,采取有效的設(shè)計方式,真正的發(fā)揮建筑的功能。對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,首先需要按照一定的設(shè)計程序進行,主要包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計以及暖氣通風(fēng)設(shè)計等,并且在進行部分設(shè)計時要按照一定的原則,保證其功能、美觀、經(jīng)濟、環(huán)保四個方面滿足規(guī)定的要求。作為建筑設(shè)計的一個重要組成部分,結(jié)構(gòu)設(shè)計要包括以下的程序,即方案的分析、結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)建分析、繪制施工圖等四個主要的環(huán)節(jié)。為了保證對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足要求,需要在設(shè)計的過程中做好相應(yīng)的計算,如構(gòu)件的承載能力極限的計算以及正常使用極限狀態(tài)的計算,以及各個構(gòu)建的疲勞強度的計算等等,做好結(jié)構(gòu)的設(shè)計的分析,考慮多種作用共同發(fā)生時的最優(yōu)組合,并對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行抗震設(shè)計,根據(jù)建筑的具體情況采用不同的抗震等級同時確定不同的計算標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)造要求。在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面要遵循適用、安全、經(jīng)濟、美觀和施工便捷的原則,最大限度的實現(xiàn)五個方面的完美結(jié)合,尋找出最佳的設(shè)計方案。 對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計往往在建筑的設(shè)計之后,因此會受到建筑設(shè)計的約束,同時對建筑設(shè)計產(chǎn)生了較大的影響,因此在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要考慮到建筑設(shè)計,不可破壞建筑的設(shè)計,同時為了滿足建筑的各個要求,在堅持安全、美觀和經(jīng)濟適用的原則的基礎(chǔ)上,發(fā)揮最大的潛力對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,進而在保證建筑功能的前提下,最大發(fā)揮建筑的整體功能。

3進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)特別注意的問題

3.1關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽角問題。一是陽角面積在整個基礎(chǔ)底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角;二是如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋。

3.2關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題。從結(jié)構(gòu)角度來講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較為節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當(dāng)荷載偏心時,在特定部位設(shè)挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應(yīng)按挑板計算。從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。

3.3關(guān)于梁、板的計算跨度。一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,而在應(yīng)用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結(jié)構(gòu),簡單點講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時,應(yīng)將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。借用臺階式獨立基礎(chǔ)變截面處的概念,柱子也可認(rèn)為是超大截面梁,所以梁配筋時應(yīng)取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才是有問題的。

3.4基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應(yīng)按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分可以作為安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

3.5關(guān)于回彈再壓縮?;娱_挖時,摩擦角范圍內(nèi)坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應(yīng)按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當(dāng)作安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

3.6主梁有次梁處加附加筋。一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認(rèn)為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對的。規(guī)范中說的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。還有當(dāng)主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋??偟脑瓌t是當(dāng)主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產(chǎn)生的剪力在整個梁范圍內(nèi)是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。

3.7通常情況,懸挑梁宜做成等截面,尤其出挑長度較短時。與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當(dāng)然,外露的大挑梁,可適當(dāng)變截面,使感官效果更好些。

4結(jié)束語

總之,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個系統(tǒng)而全面的工作,不僅是建筑設(shè)計成功實現(xiàn)的保證,更是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項經(jīng)驗性很強的工作,作為設(shè)計人員,在工作實踐中一定要善于總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓(xùn),要嚴(yán)格遵照設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進行,同時也應(yīng)具備靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。在加深對當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的認(rèn)識與研究的基礎(chǔ)上,不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平,以保證建筑質(zhì)量,確保人民生命財產(chǎn)安全。

參考文獻:

[1] 馬福,靳鑫,胡亮.基于地震動參數(shù)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)易損性分析[A].建設(shè)工程安全理論與應(yīng)用――首屆中國中西部地區(qū)土木建筑學(xué)術(shù)年會論文集[C].2011.

第9篇:房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

【關(guān)鍵詞】建筑工業(yè)化 發(fā)展趨勢 措施

一、建筑工業(yè)化的根本內(nèi)容

建筑工業(yè)化是指用現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)方式來建造房屋,即將現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的成熟經(jīng)驗應(yīng)用于建筑業(yè),象生產(chǎn)其他工業(yè)產(chǎn)品一樣,用機械化手段生產(chǎn)建筑定型產(chǎn)品。其基本特征為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工機械化、組織管理科學(xué)化。其根本內(nèi)容是:采用適用、先進的裝備、工藝以及技術(shù),合理科學(xué)地進行施工組織,發(fā)展提高施工專業(yè)化與機械化水平,減少復(fù)雜、繁重的濕作業(yè)與手工勞動;制定重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(公差與配合、連接、合理建筑參數(shù)、模數(shù)協(xié)調(diào)等)與統(tǒng)一的建筑模數(shù),將多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系進行合理的解決,建立和完善工法、企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等,不斷將設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化水平提高;發(fā)展建筑構(gòu)配件、制品、設(shè)備生產(chǎn)并形成適度規(guī)模經(jīng)營,為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構(gòu)配件和制品;采用現(xiàn)代管理的手段與方法,優(yōu)化資源配置,科學(xué)的進行組織與管理,培養(yǎng)并發(fā)展信息管理系統(tǒng)和技術(shù)市場,適應(yīng)發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟的需要。

二、建筑工業(yè)化的范疇

建筑工業(yè)化通過對現(xiàn)代的制造、安裝、運輸和科學(xué)管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式,進而來取代傳統(tǒng)建筑業(yè)中水平低下的、效率不高的、分散的手工業(yè)等方式。是建筑業(yè)的一個歷史性的進步。具體范疇如下:

第一,建筑工業(yè)化是手工業(yè)趨于現(xiàn)代化的一個生產(chǎn)方式的過渡,是對傳統(tǒng)建筑業(yè)中以手工為主的生產(chǎn)方式的一個替代表現(xiàn),也是建筑業(yè)在市場經(jīng)濟體制下發(fā)展的必然趨勢。建筑工業(yè)化以先進的設(shè)備、高科技以及技術(shù)為其先驅(qū),同時在建筑標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,向外拓展到制品、設(shè)備以及配件的生產(chǎn)與運用,使得建筑業(yè)無論在生產(chǎn)方面還是在經(jīng)營方面都逐漸趨于社會化、科學(xué)化、專業(yè)化。

第二,相對于傳統(tǒng)的建筑業(yè),其機械化水平有了比較大的提高,減少了其步驟的繁瑣以及重復(fù),摒棄了傳統(tǒng)手工業(yè)程序的復(fù)雜;此外,建筑工業(yè)化還擴展其建筑的應(yīng)用范疇,逐漸構(gòu)建成為一種以配件、設(shè)備等生產(chǎn)運用的市場經(jīng)營模式,從而使得系列化的建筑市場成規(guī)模的設(shè)立起來,并且對其建筑設(shè)備做出相對準(zhǔn)確的描述,凸顯出建筑工業(yè)化的多樣化,標(biāo)準(zhǔn)化,科學(xué)化等方面的特點,遵循企業(yè)管理制度,工商相關(guān)制度,提高并且完善建筑產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),其管理模式采取現(xiàn)代管理手段以及方法,確保其資源的優(yōu)化配置,實施科學(xué)的管理,進而培養(yǎng)和發(fā)展建筑市場,以適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。

三、建筑工業(yè)化的發(fā)展

社會的迅猛發(fā)展,決定了建筑工業(yè)化是我國建筑業(yè)的發(fā)展方向。多年來,在建筑規(guī)模的持續(xù)擴大和建筑業(yè)體制改革的不斷深化下,我國的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)表現(xiàn)為顯著增強,建筑業(yè)發(fā)展比較快,但是從整體角度看,質(zhì)量問題還很多,勞動生產(chǎn)率增長幅度也不大,整體的技術(shù)進步表現(xiàn)為緩慢。為保證各類建筑其最終產(chǎn)品尤其是住宅建筑的功能與質(zhì)量,改善勞動條件,加快建設(shè)速度,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大幅度提高勞動生產(chǎn)率,使建筑業(yè)盡快走上高質(zhì)量高效益的道路,成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。所以,要綜合考慮我國建筑業(yè)地區(qū)間的差距、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,以及勞動力資源豐富的特點;盡快繼續(xù)深化建筑業(yè)體制改革和適應(yīng)建筑市場發(fā)展的要求,汲取我國幾十年來建筑工業(yè)化發(fā)展的歷史經(jīng)驗以及國外有益的做法和經(jīng)驗;重點針對房屋建筑,特別是對提高人民居住水平直接相關(guān)的、量大面廣的住宅建筑實施建筑工業(yè)化。

四、實現(xiàn)建筑工業(yè)化的措施

建筑工業(yè)化,第一步從結(jié)構(gòu)設(shè)計入手,構(gòu)建建筑新型結(jié)構(gòu)規(guī)模體系,改變傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)模式,取而代之實施預(yù)制框架模式,包括預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系、鋼結(jié)構(gòu)體系,要讓多數(shù)建筑構(gòu)件包括半成品、成品實行工廠化,建立新型結(jié)構(gòu)體系并減少施工現(xiàn)場作業(yè)。建筑構(gòu)件、成品、半成品以后場化、工廠化生產(chǎn)制作為主;施工上應(yīng)從現(xiàn)場澆筑向預(yù)制構(gòu)件、裝配式方向發(fā)展;高層、小高層建筑應(yīng)由框架向剪力墻或鋼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展;多層建筑應(yīng)由傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)向預(yù)制框架結(jié)構(gòu)發(fā)展。第二方面是要加強用新技術(shù)施工的研發(fā)力度,主要是在支撐、模板及腳手架施工方向有所創(chuàng)新,減少施工現(xiàn)場濕作業(yè),在懸挑腳手架、新型模板支撐與清水混凝土施工方面有所突破;在新型圍護結(jié)構(gòu)體系方面,大力應(yīng)用并發(fā)展新型墻體材料。

其次,新型結(jié)構(gòu)體系方面,對鋼結(jié)構(gòu)體系也因更盡快加大推廣的步伐,研發(fā)復(fù)合木結(jié)構(gòu)建筑,應(yīng)用預(yù)制混凝土裝配式結(jié)構(gòu)建筑?,F(xiàn)如今在我國,進行鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的時機相對已經(jīng)比較成熟,我國已連續(xù)8年在世界鋼產(chǎn)量上榮獲第一,相應(yīng)的施工質(zhì)量驗收規(guī)范、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已出臺,一批鋼結(jié)構(gòu)建筑已陸續(xù)建成;與此同時,鋼結(jié)構(gòu)以其抗震性能好、結(jié)構(gòu)安全度高、施工速度快等優(yōu)點,在建筑業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢與日俱增;鋼結(jié)構(gòu)工期大大縮短,其使用面積比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增加面積4%以上。

再次,應(yīng)積極提倡預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。目前,大量的混凝土結(jié)構(gòu)都是現(xiàn)場澆筑的,不僅制造噪聲、造成環(huán)境污染,還增加了工人的勞動強度,并且工程質(zhì)量很難保證。通過鋼筋混凝土后澆筑部分將梁、板、柱及節(jié)點連接成為整體的框架結(jié)構(gòu)體系,具有減輕結(jié)構(gòu)自重、減少構(gòu)件截面、施工速度快、便于工廠化作業(yè)等優(yōu)點,是替代磚混結(jié)構(gòu)的一種新型多層裝配式結(jié)構(gòu)體系。

結(jié)語

伴隨著我國國民經(jīng)濟體制的不斷完善與發(fā)展,科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的不斷提高,越來越多的新建筑方法和新型材料將應(yīng)用到建筑施工中,而我國建筑的工業(yè)化也將得到極大的發(fā)展,越來越能更好的滿足人民生活和生產(chǎn)的需求。

參考文獻:

[1]劉建榮,翁季.建筑構(gòu)造[M].中國建筑工業(yè)出版社,2008

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