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【關鍵詞】 工程 辦公樓 建筑設計 分析 基礎
本工程為五層框架結構,建筑物總高度為17.25m,抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.15g,設計地震分組為第一組,建筑抗震設防類別為丙類,框架結構抗震等級為三級,結構安全等級為二級,結構正常使用年限為50年。室內設計標高為±0.000,相對于絕對標高0.450m,室內外高差為450mm。建筑物的耐火等級為二級。圖紙中標高以米計,尺寸以毫米計。由于建筑物總長度為54.6m,沒有超過了《混凝土規范》GB50010-2002第9.1.1條伸縮縫最大間距為55m要求,在結構設計計算中,首先進行結構選型和結構布置,確定承重體系。
1 設計要點
1.1 建筑平面設計
(1)依據建筑功能要求,確定柱網的尺寸,然后,再逐一定出各房間的開間和進深;(2)根據交通、防火與疏散的要求,確定樓梯間的位置和尺寸;(3)確定墻體所用的材料和厚度,以及門窗的型號與尺寸。
1.2 建筑立面設計
(1)確定門窗的立面形式。門窗的立面形式一定要與立面整體效果相協調;(2)與平面圖對照,核對雨水管、雨棚等的位置及做法;(3)確定墻體立面裝飾材料做法、色彩以及分格藝術處理的詳細尺寸。
1.3 建筑剖面設計
(1)分析建筑物空間組合情況,確定其最合適的剖切位置。一般要求剖到樓梯及有高低錯落的部位;(2)進一步核實外墻窗臺、過梁、圈梁、樓板等在外墻高度上的關系,確定選用那種類型的窗臺、過梁、圈梁、樓板及其形狀和材料;(3)根據平面圖計算確定的尺寸,核對樓梯在高度方向上的梯段的尺寸,確定平臺梁的尺寸。
2 方案設計
本方主要特點:突出“以人為本”,努力創造功能合理,經濟適用,安全舒適,環境優美,滿足現代人工作的辦公樓,方案可實施性較強。
2.1 建筑平面設計
平面上力求簡單、規則、對稱,整個建筑平面為“一”字形,既有利于自然采光和自然通風,同時又有利于抗震。
整棟建筑為南北朝向,建筑物主入口的朝向為北邊。本辦公樓工程為現澆混凝土框架結構,在框架結構的平面布置上,柱網是豎向承重構件的定位軸線在建筑平面上所形成的網格,使框架結構的脈絡,柱網布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求,又要使結構受力合理,構件種類少,施工方便,柱網布置還應與建筑分隔墻布置互相協調,一般常將柱子設在縱橫建筑墻交叉點上,以盡量減少柱網對建筑使用功能的影響。框架結構常用的柱網布置方式有:內廊式、外廊式、等跨式、對稱不等跨式等。本框架結構辦公樓采用內廊式柱網布置。各個房間的開間和進深根據現行辦公建筑設計規范劃定。建筑物的總長為54.6米,總寬度為16.8米,其長寬比約為3.3,滿足7度抗震設防區建筑物長寬比不允許超過6.0的要求。
該工程為一科技局辦公樓,根據使用功能的要求,每層設有辦公室,會議廳,資料檔案室,配電室等。
2.2 建筑立面設計
該辦公樓在建筑立面上采用寬大而明亮玻璃窗,有效的滿足室內采光的要求,同時可以表現簡潔和現代感。建筑立面和豎向剖面上力求規則,避免立面的凹進或突出,使結構的側向剛度變化均勻,有利于結構抗震。
2.3 建筑剖面設計
建筑物的剖面圖要反應出建筑物在垂直方向上各部分的組合關系。剖面設計的主要任務是確定建筑物各部分應有的高度、建筑物的層數及建筑空間的組合關系。
在建筑物的層高上,考慮到建筑空間比例要求及辦公建筑設計規范規定辦公樓室內凈高要求,該辦公樓的層高為常用的3.3m,室內外高差為0.45m。根據總建筑面積等各方面的要求,該建筑物為5層;總建筑高度為17.25m,其高寬比為1.03,滿足7度抗震設防烈度區建筑物高寬比不允許超過4的要求。另外從室內采光和通風的角度考慮,窗臺的高度取0.9m。屋頂為形式。
此設計滿足“適用、安全、經濟、美觀的總體要求,建筑平面簡潔、明快、體現時代待征,結構方案合理,體系選擇準備、技術先進、利于施工,裝飾簡潔適用、經濟。
3 基礎選型
多層框架結構的基礎,一般有柱下獨立基礎、條形基礎、十字基礎、片筏基礎,必要時也可采用箱形基礎或樁基等。
基礎類型的選擇,取決于現場的工程地質條件、上部結構荷載的大小、上部結構對地基不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素,還應進行必要的技術經濟比較。
綜上考慮,本設計采用現澆柱下鋼筋混凝土獨立基礎和聯合基礎,混凝土強度等級用C25,鋼筋用I級鋼筋。
取柱A,D進行獨立基礎的設計,取柱B和柱C進行聯合基礎設計。
根據室內外高差0.45m,基礎頂面到室外地坪0.65m,選取基礎高度為0.75m,礫石層作為持力層,取,。
3.1 確定基頂荷載(聯合基礎)
(1)由基礎梁傳來的恒載設計值。
基礎梁自重
25×0.20×0.35×(7.2+2.4+7.2×2-0.7×4)×0.5=18.55KN
墻重
5.5×0.24×(16.8-0.6×5)×(7.2+2.4-0.7×2)×0.5=74.69
合計 93.24 KN
Nb=1.2×93.24=111.89KN
Mb=111.89×0.23=25.73KN·m
(2)由柱傳來的荷載設計值。
第一組:(Nmax與相應的M和V)
M1c=15.31KN·m N1c=2141.79KN V1c=9.74KN
第二組:(Mmax與相應的N和V)
M2c=452.97KN·m N2c=1285.46KN V2c=159.64KN
故作用于基底的荷載設計值:
第一組:
M1c=15.31+25.73+9.74×0.75=58.69KN·m
N1c=2141.79+111.89=2253.68KN V1c=9.74KN
第二組:
M2c=452.97+25.73+159.64×0.75=496.35KN·m
N2c=1285.46+111.89=1474.08KN V2c=159.64KN
3.2 初估基底截面面積和基礎高度(聯合基礎)
(1)地基承載力設計值計算。
設基礎埋深1.4m,,,b=0,,則地基承載力設計值:
式中:
f—地基承載力設計值
fk—地基承載力標準值
b、d—分別為基礎寬度、深度的承載力修正系數
γ,γm—分別為基地下土的重度、基底以上的加權平均重度
b—基礎底面寬度
d—基礎埋置深度
(2)基底底面積估算。
先按軸心受壓估算基底面積:
取
一、 項目教學法概述
隨著職業教育改革的不斷深入,要求以就業為導向來開展室內設計教學,而項目教學法是以教師為引導、學生為主體、以項目為中心的教學模式,所謂項目教學法[3],是指師生共同完成項目任務的全過程,其中,項目是指以生產一件具有實際使用價值的產品為目標任務,通過將理論知識與實踐結合起來,使學生在項目教學中具有自行組織和安排自己學習任務的機會。由于項目工作有一定的難度,因此,在教學中,要求學生根據教師提出的要求來克服和處理在項目工作的出現的問題,充分運用所學的知識和技能,從而解決在理論教學中從未遇到過的實際問題。另外,在項目教學中,要求每個學生都需要參與到實踐活動中,其比較注重項目完成的過程,而不是項目完成的最終結果,在項目實踐中,要求學生需掌握一定的知識和技能,以培養學生分析問題、解決問題的能力。
二、 在室內設計教學中采用傳統教學模式存在的問題
室內設計專業課程是理論與實踐融為一體的綜合性學科,主要包括住宅室內設計和家具設計與陳設等課程,但是,在室內設計教學中,大多數教師仍然采用以美術教學的思維方式來開展教學活動,這樣的教學方式不僅容易造成設計理論與實踐脫節,也容易造成藝術與技術分離。然而,室內設計課程是一門美術學、藝術設計學和建筑學等多個學科結合的復合學科,其注重學生知識技能和實踐操作能力的培養,若只注重美術學的設計教學,則不利于學生設計技術的培養,甚至有的學生根本不能用美術設計理論來設計作品;若只注重技術的加工,則學生將缺乏豐富的理論知識,實踐操作能力也不強,導致學生的創新能力得不到培養。由于學生對建筑設計知識不夠了解,尤其是建筑的結構及空間知識,導致學生對建筑設計知識有誤解,更不用說草圖的繪制,在這樣的教學環境下,必然不能滿足滿足室內設計的要求,致使藝術與技術分離。
三、室內設計教學中項目教學法的應用分析
由于室內設計一門藝術與技術、理論與實踐相結合的科目,采用傳統的滿堂灌教學模式,其是難以達到室內設計教學的實踐要求,因此,將項目教學法應用在室內設計教學中,以項目任務為導向,通過在教師的幫助和指導下,使學生在實踐活動中培養分析問題和解決問題的能力。
為了滿足社會發展對應用型人才的需求,采用項目教學法來加強學生動手操作能力的培養,例如,對于建筑平面設計項目的設計,在室內設計教學中采用項目教學法,首先,教師應將班級分成幾個小組,一般小組人數為4~5人,給每個小組提供原建筑平面圖及任務設計書,讓學生根據原始建筑平面圖和教學提供的設計任務來針對性的設計,在項目教學中,第一,為了實現理論知識和實踐融為一體,在實踐前,教師應加強室內設計理論知識的指導,讓學生充分理解室內設計教學的內涵,糾正學生對教學設計的錯誤認知,以促進項目教學活動的開展;第二,開展小組討論活動,分析原有建筑平面圖的優缺點,并找出原有建筑平面圖的不足之處,在原有建筑平面圖中,一般會出現以下幾種情況,走廊設計過寬,客廳采光不足、衛生間設計不足等問題,針對這些問題,采用互動教學的方式來激發學生的學習興趣,讓學生在小組討論中尋找問題,通過在教師的幫助和指導下,使學生解決從未遇到過的實際問題,由于學生的技術水平具有差異性,因此,在項目教學中,應做到因材施教,采用分層次的教學方式,讓每個學生主動參與到教學中,調動學生的主觀能動性,以達到良好的教學效果;第三,要求每個小組的學生根據教師提出的問題,并運用所學的知識和技能解決在教學中從未遇到過的實際問題,并設計出最佳方案,最終完成項目任務;第四,將每個小組完成的項目成果上交給教師,教師將各組的項目成果進行展示,對做的比較好的小組,應給予表揚,并提出一些合理的建議,使學生不斷找出自己的不足之處;第五,項目完成后,應組織學生對項目進行總結,在總結環節中,不僅可以幫助學生找到自己的不足之處,也可以幫助學生清除了解項目完成的最佳思考方法,使學生全面掌握相關的設計知識,以促進整個項目教學活動的順利開展。
針對項目教學法在室內設計教學中的應用,采用項目教學法,不僅可以培養學生的理論知識水平和實踐操作能力,也可以培養學生的團隊合作精神和解決問題的能力。但是,在項目教學活動中,僅僅組織學生開展項目工作是遠遠不夠,第一,需要加強師資力量的配備,選用具有科研開發能力的教師,并以室內設計專業課程教師為主,讓教師在項目實驗教學中充分發揮作用,成為學生項目設計的主要引導者,將理論、實驗、科學研究教學緊密結合在一起,推動室內設計專業學科的建設;第二,實現室內設計教學內容的創新,根據室內設計教學的專業特點來編寫具有特色的實驗教材,將實驗教學內容分為基礎性、強化性應用、兼顧前沿性等實驗內容,充分體現出實驗教材的開放性、綜合性和設計性,從而培養學生的綜合運用能力和創新思維能力。另外,在當前就業市場競爭激烈的環境下,應注重學生實踐操作能力和解決問題能力的培養,應加強畢業設計環節的設計與規劃,注重產品合成、產品分析、產品工程等三個環節的設計,將生產產品的相關知識全部連貫起來,使學生全面掌握產品開發的全過程,培養學生分析問題、探究問題和解決問題的能力,使培養的人才滿足社會發展對人才的需求。
關鍵詞:結構體系;結構類型;抗震設計
在高層建筑結構設計中,概念設計與結構措施至關重要。一定程度上它反映了一個結構工程師的設計水平。隨著人們對建筑功能要求的多樣化,高層建筑類型和功能愈來愈復雜,結構體系日趨多樣化,出現了各種形式的多塔、錯層、帶轉換層、樓板局部開大洞的結構類型,其中立面布置也越來越復雜,所有這些都對高層建筑的結構提出了更高的要求。但目前建筑結構設計當中墨守成規的現象還是相當普遍,對此我們應該提倡采用概念設計思想來促進結構工程師的創造性,推動結構設計的發展。
1 概念設計的重要性
概念設計是展現先進設計思想的關鍵,一個結構工程師的主要任務就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結構總體方案的設計,并能有意識地處理構件與結構、結構與結構的關系。大部分工程師在一體化計算機結構程序設計全面應用的今天,對計算機結果明顯不合理、甚至錯誤而不能及時發現。隨著年齡的增長,導致他們在大學學的那些孤立的概念都被逐漸忘卻,更談不上設計成果的不斷創新。
強調概念設計的重要,主要還因為現行的結構設計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性,比如對混凝土結構設計,內力計算是基于彈性理論的計算方法,而截面設計卻是基于塑性理論的極限狀態設計方法,這一矛盾使計算結果與結構的實際受力狀態差之甚遠,為了彌補這類計算理論的缺陷,或者實現對實際存在的大量無法計算的結構構件的設計,都需要優秀的概念設計與結構措施來滿足結構設計的目的。
2 認識高層建筑受力特點,選擇合理結構類型
高層建筑的受力特點不同于低層建筑,對于同時承受垂直荷載和水平荷載的結構,從結構內力看,在低層建筑中,水平荷載產生的內力較小,結構以抵抗垂直荷載產生的軸力為主,彎矩和剪力的影響較小。隨著高度的增加,水平荷載(風載或地震作用)產生的內力和位移迅速增加。
高層建筑上常用的結構類型主要有鋼結構和鋼筋鹼結構,鋼結構具有整體自重輕,強度高、抗震性能好、施工工期短等優點,并且鋼結構構件截面相對較小,具有很好的延性,適合采用柔性方案的結構。其缺點是造價相對較高,當場地土特征周期較長時,易發生共振。
與鋼結構相比,現澆鋼筋砼結構具有結構剛度大,空間整體性好,造價低及材料來源豐富等優點,可以組成多種結構體系,以適應各類建筑的要求,在高層建筑中得到廣泛應用,比較適用于提供承載力,控制塑性變形的剛性方案結構。其突出缺點是結構自重大,抵抗塑性變形能力差,施工工期長,當場地土特征周期較短時,易發生共振。
3 結構體系設計
3.1 結構平面設計原則 建筑平面的形狀宜選用風壓較小的形式,并應考慮鄰近高層建筑對其風壓分布的影響,還必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載。在地震作用下,建筑平面要力求簡單規則,風荷載作用下則可適當放寬。另外,建筑平面的長寬比也不宜過大,一般宜小于 6,以避免兩端相距太遠,振動不同步,產生扭轉等復雜的振動,而使結構受到損害。在規則平面中,如果結構平面剛度不對稱,仍然會產生扭轉。因此,簡潔、規整、均勻對稱的平面設計,對于合理布置抗側力結構是有利的。
3.2 結構形式與特點 高層建筑對內部空間的要求,因其使用性質和功能不同,建筑平面布置也就隨之變化。
懸掛結構:是指采用吊桿將高樓各層樓蓋分段懸掛在主構架上所構成的結構體系。主框架與矩形框架相類似,承擔全部側向和豎向荷載,并將它直接傳至基礎。除主框架落地外,其余部分均從上面吊掛,可以不落地。
巨型結構:一般有矩形框架結構和矩形析架結構。矩形框架結構由樓、電梯井組成大尺寸箱形截面矩形柱,有時也可以是大截面實體柱,每隔若干層設置一道 1―2 層樓高的矩形梁。它們組成剛度極大的矩形框架,是承受主要的水平力和豎向荷載的一級結構;上下層矩形框架梁之間的樓層梁柱組成二級結構,其荷載直接傳遞到一級結構上,其自身承受的荷載較小,構件截面較小,增加了建筑結構布置的靈活性和有效使用面積。矩形析架結構以大截面的豎桿和斜桿組成懸臂析架,主要承受水平和豎向荷載。樓層豎向荷載通過樓蓋、梁和柱傳遞到析架的主要桿件上。因此,矩形結構亦被稱為“超級框架結構”。
懸挑結構:體型獨特,外觀新穎,在建筑藝術上有特色,加之外柱截面很小、四周開敞,很受建筑師的歡迎。其特點是圍繞核心筒在各個方面作出懸挑,由核心承受所有的荷載,圍繞核心筒可以創造出沒有任何垂直支撐的平面形式,這使室內空間的使用更加方便、靈活。
3.3 選擇合理結構布置,協調建筑與結構的關系 高層建筑結構體系確定之后,結構布置的合理與否很大程度影響著建筑的使用,結構的經濟性和施工的合理性,特別是地震區會影響結構的抗震性能,結構布置不當,常常造成薄弱環節,引起震害。在高層建筑的設計中,結構布置一般應考慮以下幾點:3.3.1 應滿足建筑功能要求,做到經濟合理,便于施工。建筑物的開間、進深、層高、層數等平面關系和體型除滿足使用要求外,還應盡量減少類型,盡可能統一柱網布置和層高,重復使用標準層。
3.3.2 高層建筑控制位移是主要矛盾,除應從平面體型和立面變化等方面考慮提高結構的總體剛度以減少結構的位移。在結構布置時,應加強結構的整體性及剛度,加強構件的連接,使結構各部分以最有效的方式共同作用。
3.3.3 在地震區為了減少地震作用對建筑結構的整體和局部的不利影響,建筑平面形狀宜規正,避免過大的外伸或內收,沿高度的層間剛度和層間屈服強度的分部要均勻,主要抗側力豎向構件,其截面尺寸、鹼強度等級和配筋量的改變不宜集中在同一樓層內,在設計和施工中不宜盲目改變鹼強度等級和鋼筋等級以及配筋量。平面的長寬比不宜過大,以避免兩端相距太遠,振動不同步,應使荷載合力作用線通過結構剛度中心,以減少扭轉的影響。
4 高層結構設計的控制參數與應用
高層結構設計中各控制參數的選取直接影響結構的安全性、合理性等。因此。合理的選取各控制參數,有助于提高結構整體控制的效率,也有助于使結構設計更加安全、經濟合理。
4.1 軸壓比:限制結構的軸壓比,以保證結構的延性要求。當不滿足規范要求時可以通過增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度的辦法調整。
4.2 剪重比:限制各樓層的最小水平地震剪力,確保周期較長的結構的安全。當偏小且與規范限值相差較大時,可通過增強豎向構件,加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
4.3 剛重比:規范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應引起的二階效應是否可以忽略不計。當不滿足規范下限要求時,可以通過調整增強豎向構件,加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
4.4 層間位移角:限制結構在正常使用條件下的水平位移,確保高層結構應具備的剛度,避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求。當不滿足規范要求時,只能通過調整增強豎向構件,加強墻、柱等豎向構件的剛度的辦法調整。
4.5層間位移比:限制結構平面布置的不規則性,以避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。
當不滿足規范要求時,可以改變結構平面布置,減小結構剛心與質心的偏心距達到規范要求。
4.6周期比:限制結構的抗扭剛度不能太弱,使結構具有必要的抗扭剛度,減小扭轉對結構產生的不利影響。當不滿足規范要求時,只能通過調整改變結構布置,提高結構的抗扭剛度。
4.7 剛度比:主要為限制結構豎向布置的不規則性,避免結構剛度沿豎向突變,形成薄弱層。
當不滿足規范要求時,可以適當加本層墻、柱和梁的剛度,或適當削弱上部相關樓層墻、柱和梁的剛度以滿足要求。
5 提高結構的抗震性能
由于高層建筑的受力特點不同于低層建筑,因此在地震區進行高層建筑結構設計時,除應保證結構具有足夠的強度和剛度外,還應具有良好的抗震性能。通過合理的抗震設計,使建筑物達到小震不壞,中震可修,大震不倒。
對于框架結構,梁柱節點是保證框架有效地抗御地震作用的關鍵部件,它的破壞是剪切脆性破壞,變形能力差,且同時使交于節點的梁、柱失效,所以應保證其不發生太重的剪切裂縫。為了保證鋼筋鹼結構在地震作用下具有足夠的延性和承載力,應按照“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、’“強節點弱構件”的原則進行設計,合理地選擇柱截面尺寸,控制柱的軸壓比,注意構造配筋要求,特別是要加強節點的構造措施。
對于框架一剪力墻結構和剪力墻結構中各段剪力墻(包括小開洞墻和聯肢墻)高寬比不宜小于 2,使其在地震作用下呈彎剪破壞,且塑性屈服盡量產生在墻的底部。連梁宜在梁端塑性屈服,且有足夠的變形能力,在墻段充分發揮抗震作用前不失效,按照“強墻弱梁”的原則加強墻肢的承載力,避免墻肢的剪切破壞,提高其抗震能力。
6 結語
基于以上幾方面的認識,作為建筑工作者在今后高層建筑的研究與設計中,應從宏觀的角度出發,采用由大到小、自頂向下的原則選定結構型式,使所選結構型式在適當條件下能使建筑具有形體美和環境美,并且滿足地形、地質、材料、施工等條件,綜合處理好功能、技術、藝術、經濟等方面的矛盾。而結構工程師應研究建筑師提出的構思方案,努力保證構思方案具有必要的安全可行性,并及時反饋信息,使結構方案更趨于合理,從而才能創造出更加適用、安全、經濟、美觀的高層建筑。由此可見,高層建筑結構設計、計算是一項復雜的工作,它要結構設計人員既要有扎實的理論功底,又要有豐富的工程經驗,并且結合概念設計,這樣設計出來的建筑物才能達到既安全、可靠,又經濟、合理。
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關鍵詞:建筑抗震設計 建筑體型 建筑平面
中圖分類號: TU973+.31 文獻標識碼: A 文章編號:
本世紀以來,全球地震頻發,尤其是八級以上強震的次數較此前的40年明顯增多。與上世紀上半葉的強震活動特征類似,有一些人管這種現象稱為“全球強震活動的百年周期”,地震災害給人們的生命和財產安全造成了巨大的威脅。因此,人們越來越重視建筑物的抗震設計。多年前,我國就出臺了《建筑設計抗震規范》,并針對建筑物的抗震設計做出了非常嚴格的規定,該規范在一定程度上降低了因建筑設計導致地震發生給人們造成的傷害。長期以來,人們對建筑物抗震設計存在一個誤區,即認為建筑物的抗震設計僅僅與結構工程師有關,而與建筑師沒有太大關聯。但是,一次次地質災害給我們敲響了警鐘。我們要清楚的認識到建筑師的設計工作對于整個建筑的防震具有重要的指導意義。僅靠結構抗震計算和抗震構造措施是無法最大程度減少地質災害發生時造成的生命和財產損失,倘若處在地震頻發區域的建筑物沒有在設計時進行合理的建筑整體方案部署,沒有處理好建筑物各個部分的質量和剛度,在地震發生時,將無法保證人們的安全。有鑒于此,建筑師的設計工作對建筑抗震的作用顯得尤其顯著。
一、建筑抗震設計中有關建筑專業的主要問題和解決方法
1. 建筑體型
建筑體型主要包括建筑物的平面形狀和立體的空間結構的設計。通過總結多次地質災害,傳遞給我們這樣的訊息,平面上的外凸和凹進,側翼的過度懸伸的各種建筑結構都在地震中受到不同程度的毀壞。相反地,平面形狀規則簡單的單層或多層建筑在地震中均未遭受較為嚴重的毀壞,有的甚至能保持完整。鄰近單元的高度差過大、出屋面建筑的局部高度過高以及某些建筑物的裝飾懸伸過高的建筑物在地質災害過程中更易遭受毀滅性的的破壞,有記載的在多次地震中均有這類建筑毀壞的實例。因此,建造具備一定防震等級的建筑物時一定要科學選址并進行嚴格地規劃設計。房屋建設應選擇相對安全的地方,預防地震及次生災害可能帶來的破壞。某些建筑物只追求建筑體型、平面布置上的奇特新穎,最終設計成極不規則的復雜建筑。理論和實踐一再表明,房屋的外形設計越不規則越不利于抗震,特別是那些附屬突出構件,地震時最容易傷人毀物。因此,建筑設計一定要在保證安全性能的基礎上追求美觀,要科學合理的將建筑使用功能與建筑藝術結合起來。另外,通過現代化的建筑技術和建筑材料使建筑物更具時代的魅力。
2.建筑平面和豎向布置
(1) 建筑設計中最基本也是最重要的部分,就是要在進行建筑平面設計時,有機的將建筑物的使用功能與抗震性結合起來。有的建筑物,在平面布置上墻體設計位置差異較大,這就造成平面上剛度分布的很不對稱,質量分布也偏心,使結構的受力和變形不協調,導致扭轉地震作用效應,帶來局部墻面的遭受破壞。
建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大,一方面,建筑師在建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻,對稱協調,這樣可以防止產生扭轉效應。另一方面,在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理設計創造條件,有機的將建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求結合在一起,充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。
(2)在建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中,無論是單層還是多層建筑,都主要反映在建筑沿高度結構的質量和剛度分布設計上。諸如綜合性辦公樓、大型商場等。出于建筑物使用功能考慮,許多建筑物不同樓層建筑質量和剛度相差過大形成突變,在地震中這種結構極易被破壞并造成人員傷亡。
建筑師在建筑設計中務必使剪力墻布置得均勻,在垂直方向至上向下貫通,這是很好的解決建筑豎向剛度過大不均勻分布的方法。另外,可以將剛度轉換層設置在剛度相差較大的上下樓層處,減小因某一樓層剛度小而造成地質災害中扭曲導致房屋垮塌。
3.建筑構造和設計限值控制
(1) 建筑設計中,諸如建筑立面的外掛石板材、外貼瓷片、玻璃幕墻、天花吊頂等均屬于建筑設置的非結構構件。非結構構件與建筑物主體結構的結合是否牢固,能否在地震中產生大變形的情況保持自身穩定性,即這些構件的設計合理性,這密切的關系到地震中人們會不會因為這些構件脫落而遭受傷害。有鑒于此,這些構造節點的連接強度和變形能力等相關問題應該引起建筑師的足夠重視。要確保它們能在保持自身牢靠的同時,擁有一定的自由伸縮能力。
(2)根據現行《建筑設計抗震規范》(GB50011-2010)中的嚴格規定,建筑總高度和層數、房屋的高寬比、房屋抗震橫墻間距和局部墻體尺寸的限值控制均要符合一定的建筑設計對建筑物抗震部分的相關要求。建筑師在設計建筑時,應該嚴格遵守上述規定。
二、建筑師應學習和應用先進的建筑抗震技術
1. 計算機仿真技術在建筑抗震領域的應用
上世紀70年代,西方發達國家就著手研究計算機仿真技術,到上世紀90年代,計算機仿真技術才被引用到建筑領域。其中,多主體仿真技術被廣泛地運用到人員在地質災害下緊急逃生的模擬研究。作為地震多發國家之一,日本的地震多主體計算仿真技術長期處于世界先進水平。日本在計算機仿真技術方面取得了一定成功,能以3D動畫形式表現地震發生時人員的逃生路徑、出口,幫助人們在實際中能更好的應變突發事件。
進入21世紀,科學技術飛快發展,人們的生活也發生了翻天覆地的變化,人們看待事物的方式也較以往有很大不同。建筑師在設計的時候也要將眼光放長遠,學習外界先進的技術,并結合自身的理解,融入到所學所做的事物中去。
2. 計算機模擬技術與建立實體模型實驗相結合
計算機仿真技術的主要任務是揭示事物發生的機理并描述模擬的現象。所以,可以通過計算機仿真技術對建筑師所設計的具有較高抗震要求的建筑物進行模擬檢驗,看能否符合實際的要求。處在日本名古屋的“Mode螺旋塔學園”是一幢沒有固定結構的超高層建筑,在地震多發國建造這樣一個形狀及不規則的建筑無疑是一個巨大的挑戰。可是,通過建立實體模擬和計算機模擬實驗,卻能很好的檢驗所設計的建筑能否具備一定的抗震要求。通過進行模擬建筑物的各個部分來確定建筑物設計的科學性。
通過計算機模擬技術與建立實體模型進行抗震實驗,可以直接看到建筑物在遭受不同程度地震破壞時的情形,為建筑設計中針對抗震性的要求提出科學的理論依據。
3.建筑隔震技術的應用
建筑基礎橡膠支座隔震技術已被列入國家建筑設計抗震規范,它的隔震方法如下:安裝一定規模的橡膠隔震墊在建筑物本體與地基之間,這種橡膠隔震支座通常由橡膠與鋼板互相夾層粘貼并模壓硫化制成。這種特殊的裝置具備垂直軸向承載力大,水平剛度小的特點。在地震發生時能產生跨度較大的位移,延長建筑結構的振動周期,并給與較大的阻尼,以此減小地震的能量,最終起到緩沖和隔震的效果。早在20世紀90年代中期,建筑隔震技術就表現了它優越的隔震性能。在一些地震多發國,建筑隔震技術得到了廣泛的應用。汕頭市一座在1993年應用該技術修建的住宅樓在2006年12月臺灣海峽7.2級地震展現了優越的抗震效果。這種基礎抗震技術被稱為21世紀的新型抗震技術,與此同時,建筑抗震橡膠支座也成為了跨世紀的抗震新產品。
建筑設計是否考慮抗震要求,對整個建筑起著很重要的作用。建筑師應本著以人為本的原則,在經濟狀況允許的條件下,采用先進的、科學有效的設計模式,設計出能切實保護人們生命財產安全的具備高水平的抗震建筑。
三、結語
總而言之,建筑杭震設計是建筑設計的一個重要組成部分,兩者有著密不可分的關系。它對建筑抗震具有至關重要的決定作用。優秀的建筑抗震設計,不僅要經受用戶的檢驗,符合用戶的各種需求,更重要的是要經受的起大自然的檢驗,在地質災害發生時能確保人們的安全。所以,我們應格外重視建筑物的抗震性能,建筑的抗震性能一定要在建筑設計與結構設計相互配合協作,共同考慮抗震的設計基礎上完成。因此,在今后的建筑設計中,我們要在兼顧建筑造型和功能要求的情形下,將建筑抗震因素融入進建筑設計中。
參考文獻
[1]陳維東,高層建筑結構抗震設計存在的問題及其對策[J],中國高新技術企業,2012年05期
[2]婁學軍,試論現行結構設計中的抗震問題[J];中國新技術新產品,2010年10期
[關鍵詞]建筑設計 意義 內容 方法
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑設計是根據工程要求綜合考慮使用功能,結構施工,建筑經濟及藝術等問題,著重解決建筑物內部各種使用功能和使用空間的合理安排,建筑與各種外部條件的協調配合,內部和外表的藝術效果,各個細部的構造方式,以及如何以更少的人力物力,投資和時間,來使建筑物做到適用,經濟,堅固,美觀,創造出既科學又藝術的生產和生活環境,在整個工程設計中起著主導和先行的作用,對人、城市以及社會文明具有重要意義。
1、探索建筑設計的意義 。
1.1建筑設計對人的意義。人創造了建筑,建筑反過來又影響了人,人類大量的活動是要在建筑中進行,所以建筑設計就是解決與人生活有關的問題,來滿足人的社會性需求和精神文化需求。總之,建筑是為人服務的,與人密不可分、互相關聯,設計的好壞影響到人的生活質量和精神文明,優秀的建筑設計可直接作用于人的生活和生產,進而帶動整個社會的發展。
1.2建筑設計對城市的意義。城市是建筑的載體;建筑是城市的主體;城市的出現使得人類歷史上最輝煌最激動人心的建筑設計藝術閃亮登場,之后隨著人口的加劇、交通的擁擠和城市功能的分區,不同的建筑設計作品才隨之出現。所以說建筑設計之于城市就如水之于江海,樹之于森林,好的設計可創造出更豐富的建筑場所,減少城市道路擁擠,減輕能源的消耗,是拉動外來投資,吸引人們在其駐足的前提,是一個城市精神文化風貌的象征。
1.3建筑設計對社會文明的意義。建筑設計是人類智慧和勞動的結晶。從社會文明史上講,極具代表性的文化現象都是伴隨著大量標志性建筑的營造而塵埃落定的,所以說建筑設計的本身也就超越它的形象特征,成為人類社會文明的象征而穿越千年,世代影響后人,盡管不會成為社會進步、建筑變化的先鋒,但它會隨著歷史的湮滅和精神的傳承,延續中華文明的精粹與鋒芒。
總之,筆者認為:建筑設計的意義貫徹整個設計全過程,在充分理解了設計的重要意義后,才可以進行設計內容的分析和方法的探索。
2、探索建筑設計的內容
對于整個建筑工程設計來講,主要分建筑設計、結構設計和設備設計三部分,而本文重點論述的建筑設計則主要包括總體設計和細部設計兩部分,具體內容有建筑平面設計、立面設計、剖面設計和詳圖設計。
2.1建筑總平面設計。此設計包含總平面布置和平面圖設計兩方面。建筑總平面布置是根據建設項目的性質規模、組成內容和使用要求,因地制宜的結合當地自然條件,環境關系,按國家有關方針政策,有關規范和規定合理布置建筑,組織線路,布置綠化,使其滿足使用功能或者生產工藝的要求,做到技術經濟合理,利于生產發展和生活方便。
而平面圖則是突出表達建筑的組成和功能關系的圖紙,設計時要從建筑正題出發,充分考慮建筑空間組合的效果,照顧建筑剖面和立面的效果與體型關系,圖紙的繪制要根據工程性質及復雜程度,放大局部復雜的平面圖;建筑平面較長時,可分區繪制;屋頂平面可縮小比例繪制;一些重要的細節要標注清晰,總之,良好的開始是成功的關鍵,平面設計作為建筑設計的第一步,設計要面面俱到,層次分明,突出重點、注重細節。
2.2建筑立面設計。建筑立面的設計重點體現在立面圖上,立面圖是表示建筑外部形狀和內容的圖紙,是建筑外垂直面正投影可視部分。設計時建筑各方立面應繪制完全,那些差異小,不難推定的立面可適當省略,內部綠化帶、院落的局部立面,可在相關剖面圖上標示。
2.3建筑剖面設計。剖面圖是體現剖面設計的結果,充分展示了建筑物垂直方向房屋各部分的組成關系。剖面圖設計應主要標示出建筑各部分的高度、層數、建筑空間的組合利用以及建筑剖面中的結構、構造關系、層次、做法等,此外,剖面圖的剖視位置應選在層高不同,層數不同,內外部空間比較復雜且最有代表性的部分。
2.4建筑詳圖設計。建筑詳圖就是建筑細部的施工圖。因為平立剖的比例較小,房屋上許多細部構造無法表示清楚,根據施工需要們必須另外繪制比例較大詳圖才能表達清楚。所以建筑詳圖是建筑平立剖面圖的補充,包括局部構造詳圖(夕 墻詳圖,樓梯詳圖,陽臺詳圖等)和表示房屋設備的詳圖(衛生間圖,廚房圖,設備的位置及構造圖等)及表示房屋特殊裝修部位的詳圖(吊頂,花飾等)。詳圖的繪制要比例大,尺寸標注齊全,文字說明清楚,準確清晰易懂。
3、探索提高建筑設計的方法
合理的設計是建筑師設計思路和設計靈魂的表達,所以尋找正確的思路,探索提高設計的方法是非常有意義的事,展開論述如下:
3.1嚴格按照建筑職業規范和國家規范,堅持以人為本的理念進行合理化設計,保證建筑設計的質量。建筑在一個國家安全和國民經濟中占有十分重要的作用,國家從安全合理、經濟適用、可控性、標準化等方面出發,頒布的職業規范和國家標準是衡量建筑設計質量得以實現的標準,所以設計時要嚴格的遵循不可逾越,同時還要堅持以人為本的理念,滿足各方人士的需求,這些都是確保提高建筑設計質量的基礎與前提。
3.2剔糟,沿用沿革法進行綜合設計。要想提高設計水平,就要對以往的建筑設計進行系統的分析剔糟,從中提煉自然法則、歷史、文化和人們的思想、生活習慣、情趣等并將此作為建筑設計的出發點,進行清晰明辨的綜合設計,提高設計的質量和效率。
3.3培養團隊精神加強服務意識。建筑設計屬于技術服務行業,一個行業的發展離不開強有力的團隊精神和精品的服務意識。所以要想提高建筑設計,企業必須培養適合不同建筑類型的設計團隊,集團隊智慧共同完成設計任務,此過程中再配以優良的服務,將服務貫穿于設計的全過程,高質量、高水平的設計出優秀的作品,才能贏得良好的口碑,從而獲得良好的經濟效益。
3.4加快傳統設計向現代化設計的轉變。近年來建筑設計單位從只做設計主業向產業鏈兩頭延伸,向工程技術服務和建設全過程服務發展,實現了設計質量、效益、速度、規模的統一,所以我們要進一步加快傳統設計向現代化設計的轉變,以結構調整為轉變方式的主攻重點,按照現代設計體制改革的方向,促使建筑設計向規模化、一體化、特色化、專業化方向發展。
3.5建立完善的管理體系。要想提高建筑設計水平就要加強設計方案的評審,建立完善的內部管理體系,使設計技術先進、經濟、合理。
總之,建筑設計對人、城市和社會具有重要的意義,隨著經濟的不斷發展,競爭的不斷加劇,設計的質量將是生存的底線,我們要嚴格遵照規范,不斷學習,不斷借鑒,剔糟,勇于創新,樹立精品意識,堅持以人為本的理念,建立完善的管理體系,才能探索出一條通向設計質量和設計水平最優化的道路,才能實現建筑業的蒸蒸日上,才能促進國民經濟的更上一層樓。
參考文獻
[1]李有年,辛丙流.探討建筑設計中存在的fg題[I].科技致富向導,2011年O6期
關鍵詞:水利工程建筑設計嘗試關鍵未來發展
1.水利工程建筑設計歷史背景及現狀
水利工程中的建筑設計內容主要是用于容納和保護水利設施、設備以及配套設施的水工建筑物,比如各種規模泵站的泵房及其配套的配電房、啟閉機房等。從廣義上講,也包括水利設施周圍的維護、管理用房及管護人員的生活用房等等。
建國以來,我國眾多的水利工程以其各自的功能執行著對水資源的治理、開發和利用的任務。但要做好2l世紀中國水利這件大事,就必須將社會、人與水之間的關系納入水利科學研究之中,提出新的治水戰略,將以前不太為人們所重視或者是限于條件尚無力去重視的水利工程建筑藝術創作設計、水資源可持續利用問題、生態環境問題提出并進行研究、探討和嘗試。
水利建筑本身作為一門跨專業的學科,工程往往由水利工程師擔當設計,故使用功能、耐久年限等一般不會有大的問題,但不少水利工程師由于缺乏足夠的建筑學知識和藝術訓練,往往只注重功能的需求而甚少涉及建筑藝術和美觀的需要,做有建筑藝術化、環境景觀化的水利工程設計力不從心,使得大部分水利建筑給人們的印象都是粗老笨重的鋼筋混凝土形象。而建筑藝術創作設計屬建筑學理論范疇,但建筑師往往因缺乏水利專業技術知識和對農村水利工程環境的了解,無法勝任水利建筑的設計。在物質文明和精神文明飛速發展的現代社會中,水利建筑越來越多地開始注意視覺效果,很多水利建筑還與旅游景點相結合,成為旅游景觀的一部分。南京地區有很多老“三邊”水利工程,基本上沒有非工程的措施和可持續發展的資源配置,更無力考慮建筑藝術、生態環境等問題,隨著水利事業的不斷進步.發展與布局矛盾日益突出,管理單位紛紛提出申請,要求進行改造和調整。因此,創造條件進行全面規劃、合理布局、統籌兼顧、綜合治理,實現“以人為本,工程建設與生態環境協調發展”的新發展戰略,以適應當今社會對水利發展的要求,高質量地進行水利工程建筑設計已勢在必行。
2.實際工作中的探索與嘗試
2002年,根據水利工程建設的發展需要,我院及時調整自己的知識結構,找準水利科技與建筑學兩種學科技術的契合點,引進建筑行業的先進技術,成立建筑設計所,將水利工程設計與建筑學相關理論及藝術相結合,把水利工程設計與建筑藝術創作共融于水利建筑一體,先后在南京市六合區紅山窯水利樞紐拆建工程、無錫市泊瀆港水利樞紐工程、南京市雨花區中興橋泵站工程、南京化學工業園雨水泵站工程等水利工程設計及江寧區趙村水庫水利工程景點和浦口區路南水庫“佛手湖”等景觀水利工程設計中,嘗試實施水利工程建筑藝術創作設計思想,創造了很好的社會和經濟效益,實現了文化與技術的交流與跨越,提高了水利建筑的環境價值,增加了設計的科技含量,促進了水利建筑的科技進步。通過幾年來的探索研究以及多項工程的設計實踐,我們取得了一些成功的經驗,得到了廣泛的認同和好評。
我們認為水利工程建筑藝術創作設計的幾個關鍵為:
(1)總平面設計
水利建筑總平面設計一般包括水利工程主體建筑物和其他配套設施的總平面布局,主體建筑物一般包括閘、壩、泵站等,配套設施包括管理用房、生活用房、綠化、活動場地等。以泵站為例進行總平面設計,泵站樞紐一般包括的建筑物有:泵房、配電房、辦公樓以及職工宿舍、食堂、車庫、鍋爐房、大門傳達室等附屬建筑。過去的總體設計中,往往只做水工工程位置圖,而不做配套建筑和環境總體規劃設計的傳統設計模式,這樣缺少了對建筑的合理布局和對環境的規劃,總圖往往有大片位置無設計內容,對這一大片空白區建設單位對其的使用和建設存在普遍的盲目性和無序性。我們調整了過去老的設計模式,詳細規劃和建筑環境設計環節,基于水利建筑一般坐落在城市邊緣或離城市較遠,常與風景區結合等特點,水利建筑的總平面設計不僅要滿足基本的使用要求,做到功能分區布局合理,內部交通流線簡潔、順暢、有序,建筑物之間聯系方便,減少不同使用功能之間的交叉干擾,而且應注重環境設計,考慮設計綠化、休息空間.職工體育運動場地等,豐富整體空間造型。同時各個建筑物也有集中和分散各種布置方式,各有其優點,具體采用哪一種布置方式,則應因地制宜,根據具體環境而定,或突出建筑,或強調環境。
(2)建筑平面設計
同總平面設計類似,一般水工建筑物的設計程序首先是由水工專業、水機專業、電氣專業等提出專業設備布置要求,然后由水工專業和建筑專業共同確定水工建筑物的平面布置形式,建筑專業主要把握建筑在總圖布置中與交通的關系,建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、內部交通關系等方面是否滿足規范以及使用需要。同時建筑設計人員應積極發揮主動性,考慮建筑空間的有效使用和綜合利用。
水工建筑有其固有的特點,其結構的布局是按水工設計規范,滿足水力條件和機泵設備安裝的要求,在與建筑專業的配合上,需要多方面、多回合的商討,才能相互協調。幾年來,從多項工程的設計中我們體會到,水工結構與建筑藝術的配合過程,是一種磨合和相互適應、相互促進、相互提高的過程。水工設計不僅為水利建筑藝術化創作設計提供了技術保障,更是為營造新型的景觀水利、城市化水利工程打下了堅實的基礎。水工與建筑設計巧妙結合,可達到減少投資,優化設計,美化環境多重目的。做好水利工程建筑藝術創作設計,樹立創新意識,對設計思想的發展非常重要。只有大膽探索,勇于嘗試,才能創造出一流品質的現代化水利工程。
(3)建筑造型設計
建筑造型的設計往往反映一幢建筑的性格特征:或粗獷豪放,不拘一格,或溫文爾雅,小家碧玉;或強調現代高科技韻味,或注重歷史文脈,運用符號、象征等手法表現一種文化底蘊。總之一幢或一組建筑所表現出來的性格,應與它所處的具體環境相協調,而不是靠在設計時憑空想象,或單純為追隨某種所謂“時尚”而臆造出來的東西。同時,即便是在一個整體環境下的一組建筑之間,由于體量的不同,各個建筑物也存在著性格上的個體差異,而這種差異是存在于統一性之中的。如:泵房一般平面為簡單的矩型,高度較高,體量較大,這是它的體量本身所表現出來的性格就是大度豪邁。對于這類建筑,由于其本身不可能像公共建筑一樣有什么大的形體上的組合、對比關系,設計中要注意“粗中有細”,盡量利用其本身大的體量,通過開窗方式、墻面與柱子關系的進退等手法豐富其細部,以使其看起來不那么單調。如泵房配電房毗鄰設計,還可利用與其靠在一起的配電房,使泵房體量作為形體組合的一部分,泵房、配電房一并考慮,以取得形體對比較豐富的組合效果。
對于像啟閉機房加兩側橋頭堡類的建筑,由于機房本
身一般長度較長,有時可達到幾百米,設計中應充分運用“韻律”的造型手段,使每跨作為一個造型因素,形成一系列有節奏、韻律的線性體量。橋頭堡作為端部的收尾,則形成類似交響曲尾部的,較高的體量同時成為整個工程的標志性建筑,達到令人過目不忘的效果。至于建筑具體的風格是采用現代風格還是仿古甚至所謂歐陸式,一方面多多少少要受到一些流行因素和建設單位喜好的影響,更主要的則是建筑設計師要根據當地的地理、人文環境設計出因時、因地,與環境相宜的建筑。
總之,建筑風格的確定,事關整個水利工程外觀表現成敗的關鍵,所以提倡建筑師在設計之前一定要到現場實地考察一下,精心揣摩,想象一下工程建成后的實際效果。
(4)建筑材料
建筑的顏色和質感取決于所用材料,同時也同建筑的造型設計息息相關。由于水工建筑多處在野外.所以抗風性和耐臟性成為比較突出的問題。抗風性主要表現在所選門窗能否承受超常的風荷載.耐臟性問題則要求在建筑表面裝飾材料的選材上,盡量選用耐臟性較好,不易積土,耐于水沖刷的材料,如飾面磚、石材、優質外墻漆、鋁塑板等。另外為表現水利建筑的特點,在顏色的運用上常用藍色、白色等冷色系,但不可一概而論,有時暖色系的運用,也能取得較好的效果。
3.對未來發展的思考
水利工程緊緊依托大自然,許多工程甚至就建筑于自然的山水之間。而且,水利工程一般不需全年運行,年運行時間長的幾個月,短的甚至只有汛期的幾天,有諸多有利條件結合水利工程進行建筑藝術化創作設計。我們應充分利用水利工程依托自然山水的自身優勢和秀美的水體環境,通過建筑藝術化創作設計等手段,將單一功能的工程水利設計向多功能的環境景觀化水利工程設計轉化,形成集水利工程與觀光、游覽于一體的水利觀光景區。
發展多功能環境水利工程建設,創造豐富的水利環境景觀,讓環境創造價值,實現水土資源的再開發與利用,使之成為都市外花園式的水利觀光區,從而吸引社會消費,形成水利工程結合景觀建設,帶動水利經濟的發展,促進水利的良性循環,推動水利事業進一步向前發展,這將不失為一條水利建筑事業面向社會、走向市場的發展之路。例如我們院做的江寧趙村水庫工程,現在已成為著名的橫山湖風景區,在發揮水利功能的同時,形成了優良的風景,是假日休閑的好去處,水庫管理處完全實現了以庫養庫的目標。結合工程水利,加強建筑藝術創作設計,發展景觀水利的設想,對于水利建筑業具有無可替代的重要意義,將成為水利建筑業的發展目標。
參考文獻
【1】錢正英.“中國水利的發展方向”,《科技導報》,1998.8.
形考任務4
一、選擇題(每小題2分,共20分)
1、下列關于工業建筑相關說法有誤的一項是(
D
)。
A.工業建筑與民用建筑一樣,設計時要體現適用、安全、經濟、美觀的方針
B.廠房的建筑設計應為工人創造良好的生產環境
C.當廠房寬度較大時,為了屋面防水、排水的需要,應設置屋面排水系統
D.在多層廠房中,由于樓面荷載較大,鋼筋混凝土排架結構承重
2、單層廠房柱網的選擇,其實質是選擇(
A
)。
A.廠房的跨度與柱距
B.吊車梁噸位的大小
C.柱子的橫截面形式
D.想鄰兩柱子之間的距離
3、單層廠房的高度是指(B)。
A.室內地坪到屋頂承重結構上表面之間的距離
B.室內地坪到屋頂承重結構下表面之間的距離
C.室外地坪到屋頂承重結構下表面之間的距離
D.室外地坪到屋頂承重結構上表面之間的距離
4、屋面板上直接設置采光口而形成的天窗稱為(
A
)。
A.平天窗
B.橫向下沉式天窗
C.鋸齒形天窗
D.矩形天窗
5、屋面容易積灰的冶煉車間宜采用的屋面排水方式是(B)。
A.檐口外排水
B.無組織排水
C.有組織內排水
D.女兒墻檐口內排水
6、單層廠房地面組成中,起到承受荷載并將荷載傳遞給地基的部分是(A)。
A.墊層
B.面層
C.防水層
D.保溫層
7、廠房室內外高差一般為150mm,為便于通行車輛,在門口外側需設置(B)。
A.臺階
B.坡道
C.樓梯
D.平臺
8、下列關于輕型鋼結構說法有誤的一項是(C)。
A.輕型鋼結構是在普通鋼結構的基礎上發展起來的一種新型結構形式
B.輕型鋼結構與普通鋼結構相比,有較好的經濟指標
C.輕型鋼結構自重輕,鋼材用量省、施工速度快,但它本身的抗震能力較弱
D.輕型鋼結構由基礎梁、柱、檁條、層面和墻體組成
9、下列關于門式鋼架橫梁和柱的連接及橫梁拼接說法有誤的一項是(
B
)。
A.門式鋼架橫梁與柱的連接,可采用端板豎放
B.橫梁拼接時宜使端板與構件外緣平行
C.主鋼架構件的連接應采用高強度螺栓
D.吊車梁與制動梁的連接宜采用高強度螺栓摩擦型連接
10、輕型鋼結構中,為使屋架上弦桿不產生彎矩,檁條宜位于(A)。
A.屋架上弦節點處
B.屋架下弦節點處
C.屋架腹桿中心位置
D.屋架上弦中心位置
二、判斷題(每小題2分,共20分)
1、工業建筑是指用于從事工業生產的各種房屋。(√)
2、冷加工車間指在低溫、高濕度條件下進行生產的車間。(×)
3、在設計配合上,廠房建筑平面設計和民用建筑平面設計完全相同。(×)
4、側面采光是利用開設在側墻上的窗子進行采光。(√)
5、單層廠房的外墻由于本身的高度與跨度都比較大,要承受自重和較大的風荷載,還要受到起重運輸設備和生產設備的振動,因而必須具有足夠的剛度和穩定性。(√)
6、單層廠房的墻板與排架柱的連接若采用剛性連接,則可通過設置預埋鐵件和其他輔件使墻板和排架柱相連接。(×)
7、單層廠房房地面承受的荷載大,要求具有抵抗各種破壞作用的能力,并能滿足生產使用的要求。(√)
8、鋼架結構是梁、柱單元構件的組合體,其形式種類多樣。(√)
9、門式鋼架輕型房屋鋼結構的柱腳宜采用平板式鉸接柱腳。(√)
10、對于高層建筑來說,綠化遮陽是一種經濟而美觀的措施,可利用搭設棚架,種植攀緣植物或闊葉樹來遮陽。(×)
三、簡答題(每小題8分,共計40分)
1.鋼筋混凝土排架的主要承重結構有哪些?各自的作用是什么?
答:鋼筋混凝土排架的主要承重結構有:(1)橫向排架。(2)縱向連系構件。(3)支撐系統構件。
各自的作用是:(1)橫向排架由基礎、柱、屋架組成,主要用來承受廠房的各種荷載。(2)縱向連系構件由吊車梁、圈梁、連系梁、基礎梁組成,與橫向排架構成骨架,保證廠房的整體性和穩定性;縱向構件主要承受作用在山墻上的風荷載及吊車縱向制動力,并將這些力傳遞給柱子。(3)支撐系統構件設置在屋架之間的,稱為屋架支撐系統;設置在縱向柱列之間的,稱為柱間支撐系統。支撐構件主要傳遞水平風荷載及吊車產生的水平荷載,起保證廠房空間剛度和穩定性的作用。
2、廠房剖面的建筑設計應注重哪些方面?
答:在滿足生產工藝要求的前提下,經濟合理地確定廠房高度及有效利用和節約空間;妥善地解決廠房的天然采光、自然通風和屋面排水;合理地選擇圍護結構形式及其構造,使廠房具有隨所候條件變化的良好的圍護功能(保溫、隔熱、防水)。
3、鋼筋混凝土構件自防水屋面具有哪些優缺點?克服其缺點的措施有哪些?
答:鋼筋砼構件自防水屋面是利用鋼筋砼板本身的密實性,對板縫進行局部防水處理面形成防水的屋面。構件自防水屋面具有省工、省料、等人低和維修方便的優點。但也存在一些缺點,如砼暴露在大氣中容易風化和碳化,板面后期容易出現裂縫而引起滲漏。油膏和涂料易老化,接縫的搭蓋處易產生飄雨等情況。克服這些缺點的措施是:提高施工質量,控制混凝土的水灰比,增強砼的密實度。從而增加砼的抗裂性和抗滲性。在構件表面涂以涂料(如乳化瀝青),減少干濕交替的作用,也是提高防水性能和減緩砼碳化的一個十分重要的措施。20世紀60年代構件自防水屋面在我國南方和中部地區應用較廣泛。
4、大型墻板布置的方式有哪些,各自有何優點?
答:大型墻板布置可分為橫向布置、豎向布置和混合布置三種方式。①墻板橫向布置的優點:墻板長度和柱距一致,利用柱來作墻板的支承或懸掛點,豎縫由柱身遮檔,不易滲透風雨;墻板起連系梁與門窗過梁的作用,能增強廠房的縱向剛度;構造簡單,連接可靠,板型較少,便于設置窗框板或帶形窗等。②墻板豎向布置:是不受柱距
限制,布置靈活,遇到穿墻孔洞時便于處理。③墻板混合布置:具有橫向和豎向布置的優點,布置較靈活。
5、門式鋼架具有哪些特點?
答:①采用輕型屋面,不僅可減小梁柱截面尺寸,基礎也相應減小。②在多跨建筑中可做成一個屋脊的大雙坡屋面,為長坡面排水創造了條件。設中間柱可減小橫梁的跨度,從而降低造價。中間柱采用鋼管制作的上下鉸接搖擺柱占空間小。
③剛架的側向剛度有檁條的支撐保證,省去縱向剛性構件,并減小翼緣寬度。
④剛架可采用變截面,截面與彎矩成正比;變截面時根據需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度,做到材盡其用。
⑤剛架的腹板可按有效寬度設計,即允許部分腹板失穩,并可利用其屈曲后強度
四、構造圖示題(每小題10分,共20分)
1.繪圖說明單層廠房中抗風柱與屋架的連接構造,并加以文字說明。
答:單層廠房中抗風柱與屋架的連接構造見圖10-29所示。
【關鍵詞】工業建筑;建筑理論;建筑設計;常見問題;解決對策
設計是工程建設龍頭,施工、監理都以設計圖紙為中心展開,設計起著關鍵性的作用。目前國內建設的現狀是工期緊,任務重,導致設計人員整天忙于完成設計任務,無暇認真研究新規范,學習新技術、新材料,不能很好的了解現場實際施工情況,結果導致部分設計現場施工很難實現或帶來其它問題。
一、工程施工中原材料和質量的控制
原材料是任何工程中都需要重點控制的關鍵因素,因為材料的特殊性,因此對材料質量的控制成為施工質量控制措施的重點。原材料的質量控制,施工用材料應當資質齊全,具備質量說明書,品種、規格、性能等都應當按照設計并符合相關的國家標準。在材料到達現場后,在施工前應當對材料進行必要的檢測或者試驗,以此保證材料的基本性能符合設計的要求,必要的檢測手段有:理化檢測、無損檢測等。原材料的變形控制。質量控制中首先從審查開始,應對圖紙進行必要的會審和交底,施工圖是施工的主要依據,工程開始前必須組織施工人員對圖紙進行審議和技術交底,同時按照施工圖對技術條件、人員、設備條件等進行了解,如出現遺漏或準備不足的應當及時調整。質量和材料的驗收,此項目雖然有材料檢測環節作為保障,但是在施工前安裝前還需要對材料和構件進行必要的檢查,保障質量。
二、建筑設計說明部分存在的問題
1.裝飾做法光是文字說明表達不完整。最好是有各種材料做法一覽表+各部位裝修材料一覽表方能完整地表達清楚,少數能做到,多數工程還只是文字說明。總說明中占地面積一般都缺標注。
2.門窗表。一般都有,但關鍵對一些組合窗,非標準窗表示不清楚,對組合窗及非標窗,應畫出立面圖,并應把拼接件選擇、固定件、窗扇的大小、開啟方式等內容標注清楚。
3.防火設計說明普遍存在問題。要求每層建筑平面中要注明防火分區面積和分區分隔位置示意圖,宜單獨成圖。
4.有關“夏熱冬冷地區”節能設計的說明,也普遍存在問題
外窗,特別東西窗缺保溫隔熱措施;導熱系數的主體部位值與平均值概念不清;缺節能設計計算書及節能設計審查文件,造成節能設計不經濟。
5.特殊的屋面工程,與其它特殊構造,對其設計、制作、安裝等技術要求未加說明。
6.墻體預留孔及樓板預留孔,管道井樓層的封堵方式等未說明。
7.屋面防水等級未說明,或屋面具體做法不符合相應的防水等級要求。常見問題為:把屋面砼結構層作為一道防水設防,或卷材厚度不符合相應防水等級要求,防水層與天溝、檐口、山墻、女兒墻交接處應留凹槽,用密封油膏嵌填。
三、建筑平面圖存在的問題
1.平面圖紙常見問題平面設計功能不明,圖紙繪圖主次混亂,無詳細尺寸數據。
2.地下室尤其高層地下室無防火分區示意圖或不標注建筑面積,有噴淋等設備時不設集水井等;地下室封閉樓梯間無外窗排煙通風時未按防煙樓梯間設計;
3.地下消防控制室、變壓器室等未布置在建筑物靠外墻部位;疏散門均不能直通室外或直通安全出口
4.首層建筑平面圖不注明室內外標高建筑面積或防火分區示意圖。
5.工業建筑首層平面防火分區,設置防火墻不能開門開窗,一些人為了使用廠房便利會在防火墻上設防火門,這是堅決不可取的。防火墻兩側水平窗距2m,直角距4m。
6.工業廠房設計中疏散外門不可采用卷簾門,應采用防火平開門。
四、建筑立面圖審查中的一些問題
1.立面圖與平面不一致。立面圖兩端無軸線編號,立面圖除圖名還需標比例。
2.立面圖外輪廓尺寸及主要結構和建筑構造的部位。立面圖上應該把平面圖上、剖面圖上未能表達清楚的標高和高度均標注清楚。
3.立面圖上裝飾材料名稱、顏色在立面圖上標注不全。特別是底層的臺階、雨篷、窗細部較為復雜的未能標注。
4.立面設計要和周圍的壞境相一致,追求整體協調統一,不能只追求設計的特立獨行。
五、剖面圖審查中常見的問題
1.剖面位置不是選擇在層高不同、層數不同、內外空間比較復雜,具有代表性的部位。局部較復雜的建筑空間以及平面、立面表達不清楚的部位,也沒有繪制局部的剖面圖。
2.剖面圖漏注墻、柱、軸線編號及相應尺寸,特別是廠房,其墻、柱、軸線之間的尺寸關系未標注清楚。
3.剖切到或可見的主要結構和建筑構造部位。
4.節點構造詳圖索引號在平面圖上、立面圖上表示不清楚。而應在剖面圖上標注詳圖索引的,也未能標注。
六、構件安全與防火性能審查中常見的一些問題
1.梯段踏步級數。有出現違反不應超過18步,亦不小于3步的規定,出入口平臺下(梁下尺寸)不滿足≥2.0米,梯段凈高不滿足≥2.2米 的規定。樓梯平臺凈寬不滿足,應從扶手中心線標起,不小于梯段寬度,并不得小于1.20米。
2.需設防煙樓梯間的建筑。室外輔助防煙樓梯,在樓梯周圍2米 范圍內的墻上開設窗洞口。
3.封閉樓梯間及防煙樓梯間前室的內墻上。有開設其它門洞或封閉樓梯間門采用一般膠合門板等,應采用乙級防火門或雙向彈簧門。
4.需設封閉樓梯間的建筑的首層樓梯間。將走道和門廳等包括在樓梯間內形成擴大的封閉樓梯間,應采用乙級防火門等防火措施與其它走道和房間隔開。
七、工業廠房防火設計的問題
建筑物的防火設計首先要確定該建筑物的耐火等級,通常根據《建規》來確定建筑物的耐火等級。大型工業廠房多采用輕鋼結構,廠房的承重構件一般為鋼柱、網架,建筑外表面覆以鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據《建規》,其柱、梁的耐火時間均為0.25~0.5小時,建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。解決的方法:建筑專業設計時可在柱、梁表面覆以一定厚度的防火隔熱涂料,滿足規范要求,這樣,建筑物的耐火等級可按二級考慮。對于工業廠房的消防設計應從防火分區、設備地下室、火災自動報警系統三方面進行考慮。隨著社會科學技術的不斷發展,工業廠房建筑逐漸趨于多樣化,這就對消防設計提出了越來越高的要求,設計人員必須根據具體情況來決定采用何種設計,并在不斷的學習和實踐中尋找更加可行、經濟的方案,以達到既保證建筑功能、又保證消防安全的要求。
八、對實際設計中的自我認知
設計一個新建筑可以給建筑師更多的空間表達其設計理念,但工業建筑項目由于要受諸多條件的限制,留給建筑師發揮的空間很小,滿足新工藝生產的要求,這是一件費力又不見成效的工作。但建筑設計就其本質是一個服務行業,滿足業主的要求是建筑師的職責,利用工藝要求對建筑進行空間設計并滿足節約能源與可持續發展的大環境,是對建筑師的一個考驗。只有想方設法解決問題,不斷積累經驗,才能為業主提供全面優質的服務,同時也使自己在這一領域更具競爭力。
關鍵詞:室內裝飾;課程設計;職業技能競賽
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0121-02
按照高職電腦藝術設計專業的培養目標要求,該專業是要培養擁護黨的基本路線,德、智、體、美全面發展,具有與本專業相適應的文化水平和良好的職業道德,掌握本專業的基礎知識和基本技能,具有較強的實際工作能力,熟悉計算機藝術設計制作與應用技術,能夠進行二維圖形圖像制作、網頁設計、動畫設計、多媒體軟件設計、影視資料編輯、形象設計等工作的專業人員。[1]電腦藝術設計專業的課程設置需要涵蓋平面設計、動畫藝術設計、室內裝飾設計、網站設計等多個方向。
室內裝飾設計是高職電腦藝術設計專業畢業生的主流就業方向。擅長室內裝飾設計應用的學生畢業后可以到裝飾裝潢、環境藝術設計、展覽展示、建筑及室內工程等公司工作。這些崗位要求學生具備一定的審美能力,懂得造型表現、室內外設計、展示設計、環境設計、企業形象基礎設計等相關知識。這就要求學生在校期間夯實美術功底,提高美學素養,熟練掌握Auto CAD、Photoshop、3DS MAX、VRay等相關軟件的操作方法和技巧。
一、電腦藝術設計專業“室內裝飾設計”方向現行課程設置分析
(一)現行課程設置
針對上述的電腦藝術設計專業“室內裝飾設計”方向崗位能力要求,多數高等職業院校在電腦藝術設計專業的教學計劃中都明確設置了美學素養、Auto CAD建筑設計基礎、Auto CAD建筑設計高級、Photoshop平面設計、3DS MAX基礎、3DS MAX動畫、3D特效、VR渲染技術等必須的專業課程。
1.美學素養課程。此課程講授傳統人體素描及人體解剖的理論和基礎,色彩與設計應用、色彩的審美、色彩與環境的關系、色彩與光的關系、色彩的色溫、色相、飽和度、互補色、對比等色彩學知識。旨在幫助學生掌握色彩的感知、色彩的情感、色彩的配置、色彩的運用、色彩表現的應用技法。
2.Auto CAD相關課程。講授建筑設計的基礎知識以及Auto CAD軟件在建筑設計、建筑制圖方面的應用。學生能夠利用Auto CAD軟件繪制建筑平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖,能夠利用Auto CAD軟件繪制三維建筑圖。
3.Photoshop平面設計課程。講授Adobe Photoshop軟件的應用,使學生熟練掌握圖像編輯、通道、圖層、路徑的綜合運用,熟練掌握圖像色彩的校正、各種特效濾鏡的使用、特效字的制作和圖像輸出與優化等方法和技巧。
4.3DS MAX相關課程。講授3DMAX的基本操作方法和技巧,重點講解常用建模方法、材質編輯、燈光、攝像機、渲染、動畫、復雜特效等基本操作。使學生具備使用3DMAX處理二維造型、三維模型、動畫效果,并能夠將此技能綜合運用到網站設計、媒體傳播、廣告、動畫設計中。
5.VR渲染技術課程。講授VR渲染基礎知識,使學生具備初步攝影與VR渲染的能力。
(二)現行課程設置的不足
按照現行電腦藝術設計專業“室內裝飾設計”課程的安排,大部分專業課程按照軟件類別區分,學生對課程的學習就是對不同軟件的單獨學習。每門課程都有各自的教學大綱和教學進度計劃,授課教師們只需考慮自己的教學任務情況,為了完成教學大綱要求,他們從各自的角度講授自己課程的內容。可以說,課程之間的交叉不多,軟件間的綜合運用較少。學生在完成這些課程的學習任務后,沒有綜合應用的經驗,還需要在工作崗位進行二次學習和培訓,這是值得我們思考和解決的問題。
二、電腦藝術設計專業“室內裝飾設計”方向課程設計的改進
課程體系是實現人才培養目標的核心環節,構建完善的課程體系是高職院校實現人才培養目標的根本保證。在原始電腦藝術設計專業課程體系中融入根據“室內裝飾設計”崗位工作任務需求設計的職業技能競賽項目內容,讓學生在課堂上就了解職業技能競賽的內容,明確職業崗位工作的職責和任務。為完善高職電腦藝術設計專業課程體系,提高“室內裝飾設計”方向學生的學習質量,建議對該專業的專業課程做如下改進。
(一)集中安排“專業基礎課程”和“專業軟件操作課程”
“室內裝飾設計”方向涉及的專業基礎課程和操作類軟件有:美學素養、Auto CAD、Photoshop、3DS MAX、VR等。在電腦藝術設計課程體系中可以將這些軟件學習中必備的基礎知識進行歸納,在第一、二學期,按照原教學計劃課時的三分之一,配合已制作完成的相關微課程,利用“顛倒課堂”的方式完成基礎操作技能的教學任務。讓學生在校、在家都學起來,大大提高學習興趣和學習效率。
(二)設定安排各類“實戰式課程”
在學生完成集中安排的基礎課程和必備的軟件操作課程的學習任務后,就大體掌握了“室內裝飾設計”方向崗位工作任務的必須操作技能。這樣,在第二、三、四學期,可以利用“顛倒課堂”教學中省下來的三分之二左右課時,按照“室內裝飾設計”崗位的不同工作任務安排各類實戰式課程,如:室內制圖、家裝室內設計、家具設計、公共空間設計等。
在實戰式課程的授課過程中,綜合應用Auto CAD、Photoshop、3DS MAX、VR等軟件,這就在最大程度上鍛煉了學生對這些軟件的綜合應用能力,學習效果再次拔高。筆者相信,經過若干個實戰式課程的學習,學生可以從模仿設計,快速上升到創新設計的新的層次。
(三)設定崗位職業技能競賽
高等職業教育是一種就業教育,目的是培養高端技能型人才。對于電腦藝術設計專業的學生來說,愿意加入“室內裝飾設計”行業的學生勢必渴望能在學校學習中就與工作崗位無縫對接,實現零培訓直接上崗。在此,如果將“室內裝飾設計”職業技能競賽內容與企業中的崗位對接,根據室內制圖、室內設計、家具設計、景觀設計、環境藝術設計等方面的工作任務需求來設計競賽題目,可以實現學生在準備競賽的同時深刻理解和熟悉“室內裝飾設計”崗位的相關工作內容。建議為這類學生設計如下競賽項目:
1.室內制圖大賽。為考察學生掌握建筑制圖的基礎知識、建筑AutoCAD繪圖技術的應用能力,大賽可以設定為:要求學生在規定時間內完成指定建筑室內裝飾施工圖(平面圖、立面圖、頂棚圖)。
2.家裝室內設計大賽。為了全面考察學生對“室內設計”技能的實際應用能力,大賽內容可以設定為:根據給定的平面原框圖制作平面布置圖,然后繪制三維室內場景,渲染輸出3D效果圖,再將效果圖進行明暗、色彩等視覺效果的調整,形成至少兩張不同視角的最終效果圖,同時附加一定字數的設計說明以及設計思路。
3.家具設計大賽。為激發學生設計創新潛力,增強學生對所學專業知識在3DS MAX軟件的實際操作中的應用能力,提高學生的設計水平,大賽內容可以設定為:根據大賽的主題,學生挑選任一空間家具作為參賽項目展開設計,通過獨創性和人性化要求創新設計可生產、具有實用性的家具作品。提交內容主要包括整體效果圖、局部效果圖、設計說明等方面。
4.公共空間設計大賽。同樣,為了全面考察學生對空間設計技能的實際應用能力,大賽內容可以設定為:學生在大賽方案指定的區域內選取公共空間進行設計,要求設計作品要符合大賽要求的目標。賽后,提交方案設計說明書和效果圖。
當然,除了在校內開展技能競賽之外,學校還要鼓勵學生參加國家、省、市各級“室內裝飾設計”大賽,為參賽的學生進行指導,獎勵在各類比賽中獲獎的學生。讓學生在競賽中學,在競賽中實踐,在競賽中提高。
(四)互認競賽成績與實戰式課程的考試成績
職業技能競賽要服務于學生未來的就業。職業技能競賽內容要根據崗位工作任務制定,實戰式課程內容又來源于崗位工作任務。這樣,“實戰式課程”的開設和“職業技能競賽”的設置為“以賽代考”的考試制度提供了良好契機。學校可以采取實戰式課程的期末考核成績直接認可相關職業技能競賽項目成績的方法。即,除了對競賽結果進行名次評比并給予獎勵外,還要將學生在競賽中的表現進行科學量化后計入相關實戰式課程的期末分數中。
三、結語
“以賽代考”大大提高了學生對專業課程的學習興趣;“以賽代考”是實際工作的模擬,學生借此可以透徹理解“室內裝飾設計”崗位的工作內容、工作職責和工作范疇;“以賽代考”能促進學生專業實踐技能的提高。學生在享受技能競賽帶來的成就感的同時,還取得了某門課程的期末成績。總之,“以崗設課、以賽促學、以賽代考”的教學模式為電腦藝術設計專業課程體系的完善提供了新的思路。使學生在完成了教學計劃中規定的學習任務的同時,也順利完成了學校到職業崗位工作的過度。讓學生在職業技能競賽中深度觸碰了崗位內涵,通過競賽了解了企業。這種模式也創新了職業院校原始的考核制度。相信,如果這種模式被完全滲透到電腦藝術設計專業的課程體系中,會對全面提升學生的職業素質和技能水平起到顯著作用,高職電腦藝術設計專業也將擁有更廣闊的前景。