結構設計過程中概念設計的應用

1、城市建設2010年總第66期CONSTRUCTION結構設計過程中概念設計的應用陶學棋浙江省泰順縣建筑設計研究所325500摘要：闡述了建筑結構設計的概念及階段，結合結構設計的常規(guī)過程，強調了概念設計尤其是抗震建筑的概念設計在結構設計過程中的重要地位，以保證建筑物具有可靠的抗震性能。關鍵詞：概念設計，結構，抗震1建筑結構設計的概念及階段建筑結構設計是在滿足安全、適用、耐久、經濟和施工可行的前提下，按有關設計標準的規(guī)定對建筑結構進行總體布

2、置、技術與經濟分析、計算、構造和制圖工作，并尋求優(yōu)化的全過程。結構設計大體可以分為三個階段，即結構方案階段、結構計算階段和施工圖設計階段。概念設計規(guī)定了結構早期方案設計階段中應考慮的準則，并在三個設計階段中給予充分重視和體現(xiàn)。1.1結構方案階段的內容根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質勘查報告，建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結構形式，確定了結構的形式之后就可根據(jù)不同結構形式的特點和要求布置結構的承重體系和受

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

4、軸心壓力及拉力等等。構件計算：根據(jù)計算出的結構內力及規(guī)范對構件的要求和限制，復核結構汁算的構件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調整構件的截面或布置，直到滿足要求為止。1.3施工圖設計階段的內容根據(jù)上述計算結果，最終確定構件布置和構件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求確定結構構件的構造措施，并用施工圖的形式表達出來。2正確對待結構計算軟件的分析結果《抗震規(guī)范》2.6.6條規(guī)定：“所有計算機計算結果，應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設

5、計。”《混凝土規(guī)范》11.6條規(guī)定：“對電算結果，應經判斷和校核，在確認其合理有效后，方可用于工程設計?！薄陡邔右?guī)程》5.1.16條規(guī)定：“對結構分析軟件的計算結果，應進行分析判斷，確認其合理、有效后方可作為工程設計的依據(jù)。”計算分析是根據(jù)結構的力學模型進行的，采用簡化的荷載和簡化的模型；各類荷載的確定、材料彈性和彈塑性參數(shù)的假定計算模型與實際結構的差異和分析過程的誤差，都會造成計算結果的誤差。因此設計人員必須清醒地認識到，電算分析只有

6、更合理的模型和結果，沒有絕對正確的結果，必須正確處理人與計算機的關系。完成復雜的結構設計任務，設計人員需要借助計算機以提高計算效率，但不能單純依賴計算機，要清楚計算模型的假定和適用條件，對計算結果判斷校核合理有效后，方可用予工程設計。我們需要提倡概念設計，強調人在設計中的指揮、主導、調控作用。盡管有了計算機輔助設計的幫助，但設計人員在結構設計中的地位、作用和責任是不可替代的，只有精心設計，才能拿出經得起檢驗的精品成果。3判斷電算結果的合

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

8、休閑環(huán)境。如果有一個寬敞且明亮的廊的空間，這會是學生們課間笑鬧吹侃的不錯的容器。獨立的廊所形成的開放空間能夠很好地形成交流的區(qū)域，校園建筑應該有其自身的品格。探求適應學生的學習生活，反映學生心理與環(huán)境行為的嶄新的建筑形式是校園建筑設計的關鍵。校園建筑中恰到好處地使用獨立的廊有利于創(chuàng)造獨特的場所精神，成為代代學子們的永久記憶。所以，廊在教育建筑中的使用是具有一定必然性的，當然，以廊來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，獨立的廊往往會賦予校園建筑極強烈的個﹑性，成為使用者流連忘返的空間。作為傳授交流知識的場所，廊需要表達文化的情感以創(chuàng)造獨特的，令人回味的景觀。廊元素是很常見的。然而，建筑師在平凡中創(chuàng)造了美，精神之美。交通空間———樓梯另一個讓建筑師興奮的有趣空間是樓梯間，它其實并不是個平淡的交通空間，學生們可以在這里享受比通廊里面私秘一點的交流，在平臺上就座聊天，享受陽光。學?？臻g中大多會有一個大的中心場景，但它不應只是紀念性的，而應在四維

10、空間中加以豐富。有一些人文小景穿插其間會讓它更加充滿活力，成為學生深刻印象的“故事”大廳。在廣場和走廊處都會產生一些非正式的交往空間。以樓梯為核心來構成“事件發(fā)生的場景”，這里會成為學生留有許多會議———﹑﹑交談爭執(zhí)歡樂與惆悵的場所。結語大學校園設計是一個復雜的系統(tǒng)。大學校園作為一個特殊的場所它的設計并不是嚴格遵循形式、空間的概念來進行的。如何營造一個人文的、適用的學習、生活環(huán)境，它的構成遠不止上面提到的這幾點還有很多值得探討的問題已經

11、很多值得借鑒的經驗和實例。建筑設計279城市建設2010年總第66期CONSTRUCTION條件是否滿足。3)對復雜結構應采用多模型分析，避免單一計算模型帶來的模型差錯。3.2對局部構件的分析判斷截面尺寸是否滿足應力控制要求，配筋是否超筋；受力復雜的構件，其內力和應力分布是否與力學概念、工程經驗一致，是否采取了有效的加強措施；構件的內力和配筋是否滿足規(guī)范抗震措施的要求。4概念設計的意義《抗震規(guī)范》2.1.8條規(guī)定：“建筑抗震概念設計，根

12、據(jù)地震災害和工程經驗等所形成基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。”3.4.1條以強制性條文的形式規(guī)定：“建筑設計應符合抗震概念設計的要求”?！陡邔右?guī)程》1.0.5條規(guī)定：“高層建筑結構設計中應注重概念設計。”提倡采用概念設計思想促進結構工程師的創(chuàng)造性，對于克服結構設計中墨守陳規(guī)和盲目迷信電算結果的錯誤傾向，推動結構設計的創(chuàng)新和發(fā)展是十分必要的。在不斷的結構設計研究與實踐中，人們積累了大量有益的經驗，并體現(xiàn)

13、在設計規(guī)范、標準圖集中。所謂概念設計一般指不經數(shù)值計算，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)定的問題中，依據(jù)整體結構總體系與分體系之問的力學關系，結構破壞機理、震害經驗，總結工程模擬試驗和長期工程設計經驗中獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制過程。運用概念性近似估算方法，在建筑設計的方案階段，迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇，使所得方案概念清晰、定性正確，避免后期設

14、計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的經濟和可靠性，同時也是判斷計算機分析結果是否正確可靠的依據(jù)。結構抗震性能的決定因素是概念設計，它包括地震影響、場地選址、建筑布置、結構體系、構件選型和細部構造的各種原則，及對非結構構件和建筑材料與施工方面的最低要求等。5概念設計的主要內容1)在結構體系上，應重視結構的選型和平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系。結構應具有明確的計算簡圖和合理的傳遞地震力途徑，結構在兩個主

15、軸方向的動力特性宜相近。2)在結構布局上，要使整體結構布置合理，有均勻的質量、剛度和承載力分布，避免采用嚴重不規(guī)則的方案，防止傳力途徑間斷、局部削弱、剛度突變或產生過大應力集中部位，對可能出現(xiàn)的薄弱部位應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)生轉移。3)在結構構件上，要使構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，設置多道抗震防線，保留相當數(shù)量的內外剩余度，采取必需的抗震措施和防止連續(xù)倒塌措施，使結

16、構的局部破壞不會導致大范圍倒塌。4)在結構連接上，要做好結構構件的連接構造，使各節(jié)點連接可靠，具有延性和保持能量耗散的能力，以確保結構的整體穩(wěn)定性。5)防止建筑附屬構件和機電設備不合理布置對主體結構的不良影響。6結語建筑結構的概念設計是結構工程設計的靈魂，概念設計的思想已經被越來越多的結構工程師所接受，并將在結構設計中發(fā)揮越來越大的作用。對結構抗震設計而言，概念設計比計算設計更重要，通過執(zhí)行各項規(guī)范和規(guī)程中的有關規(guī)定，保證抗震概念設計的

17、完成；通過遵循抗震概念設計的原則，使建筑物具有可靠的抗震性能；在做好概念沒計的基礎上，進行結構定量計算分析及采取可靠的抗震構造措施，是建筑結構設計中應遵守的原則。參考文獻[1]GB50011—2001，建筑抗震設計規(guī)范[S][2]GB50010—2002，混凝土結構設計規(guī)范[s][3]JGJ32002，高層建筑混凝土結構技術規(guī)程[s][4]樊永華概念設計在結構設計中的應用[J]山西建筑，2008.施工現(xiàn)場危險源的管理方法張琨翔河北大元集

18、團有限公司河北滄州061000摘要：為了控制和減少施工現(xiàn)場的施工風險，實現(xiàn)安全管理的目標，預防發(fā)生各類安全生產事故，需要對建設工程施工現(xiàn)場危險源進行辨識，評價其危險性，按其危險性程度采取措施進行控制。關鍵詞：施工現(xiàn)場危險源辨識評價控制一、施工現(xiàn)場危險源辨識編制依據(jù)：施工現(xiàn)場危險源辨識依據(jù)《建筑施工安全檢查標準》（JGJ5999）進行施工現(xiàn)場項目部應建立以項目經理負責的危險源辨識小組，現(xiàn)場安全生產管理有關工程技術、質量、安全、材料、設備等

19、職能人員作為辨識小組主要成員，明確各自責任，施工現(xiàn)場危險源辨識應對施工現(xiàn)場的所有施工、作業(yè)（工作）及設備（設施）等因素進行充分考慮，以《建筑施工安全檢查標準》（JGJ5999）為基礎，充分考慮正常、異常、緊急三種狀態(tài)和過去、現(xiàn)在、將來三種時態(tài)。在工程開工前對施工現(xiàn)場的主要和關鍵工序中的危險因素進行辨識。危險源辨識可分為施工場所危險源和施工場所及周圍地段危險源。施工場所危險源主要存在于分部分項工程施工、施工裝置運行過程和物質的危險源：腳手

20、架、模板和支撐、起重塔吊、物料提升機、施工電梯安裝與運行、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)面因防護設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備的安全防護不到位造成人員觸電、火災等意外；施工現(xiàn)場易燃、易爆化學危險品等存放或使用不符合要求，防護不到位造成火災、中毒等意外；工人飲食不衛(wèi)生造成集體中毒和疾病。施工場所及周圍地段危險源存在于施工過程現(xiàn)場并可能危害周圍社區(qū)的活動，主要與工程項目