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中圖分類號:TU723 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0057-01
工程設計是對建筑項目進行全面規劃和描述的過程,是工程建設的關鍵和靈魂。建筑工程的施工圖預算是施工階段控制工程造價的依據,對于控制工程造價起著關鍵的作用,是確定與控制工程造價的重點階段。應加強工程設計的質量,從源頭控制工程造價。本文結合實際,談談建筑工程設計對工程造價的影響,并提出相應的對策。
1 工程設計中對工程造價產生印象的因素
1.1 設計方案
工程造價的高低在很大程度上受設計方案的質量與復雜程度影響。設計標準越高、越復雜,工程造價就越高。在實際中,不能單純以工程造價的高低衡量設計圖紙的好壞,但是在使用功能相近時,應當對工程進行合理的范圍控制。超出控制的范圍,圖紙的設計可能就或多或少的存在著不經濟合理處。很多建筑產品的設計圖紙質量差、缺乏系統設計、專業設計之間矛盾重重,造成了施工中的返工、停工,甚至給建筑物帶來質量缺陷和安全隱患,直接影響了工程投資合理水平的控制。其中的原因可能為建筑單位一味追求高標準,不注重建筑物的實際,設計本身太過保守。由于在設計階段缺乏對工程造價的研究,導致建筑設計的盲目性。在進行工程設計時,應充分考慮各種因素,對不同方案進行比較、分析和判斷,確定出技術經濟的最佳方案。
1.2 材料選擇
科學技術的不斷發展,用于建筑施工的各種新型材料層出不窮,在施工材料的選擇上有很大的選擇余地。有研究稱鋼結構體系墻體材料的造價占高層住宅工程造價的20%左右,可見設計階段材料的選擇對于控制工程造價具有不容忽視的作用。同樣的結構體系,選擇不同的材料對于工程造價也會造成不同的影響。
1.3 設計人員的素質
建筑工程的設計要依靠設計人員來完成,設計人員的素質對于工程造價也具有重要的影響作用。一些設計人員在進行設計時,存在著經濟觀念不強,設計中將技術與經濟分離,重技術、輕經濟,更多的關注建筑形式的功能和美觀,忽略經濟性。
2 工程設計時有效控制工程造價的措施
2.1 對項目的可行性進行研究
工程項目的可行性報告是政府主管部門對投資額進行核準并下達任務書的重要依據,因此設計時應抓好項目的可行性研究工作。將工作落到實處,進行深入細致的研究和準確的估算,制定科學的建設規模和標準,堅持從實際出發,考慮遠期的發展,避免不合理設計。
2.2 重視初步階段的設計
2.2.1 注重總體設計的質量
為達到降低工程造價的目的,設計單位應在對工程項目深入研究的基礎上實現設計的最優化。如節省土地資源,確定合理的建筑密度和容積率;確定合理的占地面積、建筑標準、建筑規模、配套工程、工藝裝備等標準和指標;避免斷層、流沙層、熔巖、有用礦床及滑坡、洪水淹沒區等。
2.2.2 提高專業設計方案的質量
為滿足建筑的經濟、適用、安全、美觀等方面的需求,建筑方案需涉及建筑整體各個環節。明確區分各種功能、合理設計工藝流程和平面布置等;確定建筑的最佳層高,優先自然采光,提高屋面、門窗和墻面的保溫性能,減少交付使用后的日常開支;將結構方案和建筑方案結合起來進行考慮,重視抗震設計集中的概念設計,加強設計時之間的溝通協調。
2.3 做好施工圖的設計
在施工圖紙的設計中,設計人員應嚴格遵循初步設計的原則、項目、內容、范圍和投資。完善精確的設計施工圖的尺寸,避免缺項漏項,做到各專業之間無矛盾。做好施工圖的設計、提高施工圖紙量應認真嚴格貫徹執行鋼筋混凝土、高層、抗震的有關結構規范,按照規范要求的深度和內容進行驗算。對于結構措施的重要性要充分重視,切實解決經濟性和安全性之間的矛盾,減少各種人為浪費,避免不必要的損失。
2.4 建立完善的設計管理制度
建筑工程的施工過程中,要避免工程設計與工程造價之間的矛盾,應盡可能的在設計中將問題考慮全面,以免施工與設計脫節,減少不合理的設計變更給工程造價帶來的影響。提高設計人員的專業素質,加強他們之間在設計上的協調配合;采用科學合理的方式優化設計方案;積極貫徹限額設計的方針,各專業在工程設計中根據投資限額控制設計,嚴格控制各項不合理變更。
3 結語
工程造價是一項系統工程,貫穿于工程建設的各個環節。建筑工程設計人員承擔著重要的責任,面臨復雜的設計難度,需要不斷提高各種知識的積累,在設計中嚴格按照各項規范的要求,合理采用新工藝、新材料,拿出合理經濟的最佳方案,有效的控制工程造價。
參考文獻
關鍵詞:混凝土砌塊;建筑工程;設計;質量;施工
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,由于混凝土小型空心砌塊具有強度高、自重輕、造價低、砌筑速度快、勞動強度低等優點,而且在其使用過程中具有保溫節能、節約土地、保護資源、減少環境污染、降低工程造價、縮短建設周期、增加房屋使用面積等優點,獲得了廣泛的應用。
1 強化砌塊產品質量管理
1) 明確產品規格和標準
砌塊由普通混凝土制成,主規格為390mm ×190mm × 190mm 單排通孔,孔洞率 35% ~ 50% ,砌塊最小外壁厚應≥30mm,最小肋厚應≥25mm,砌塊中肋鋪漿面一端厚度宜為邊肋的 1. 5 倍,砌塊端部局部突出的長度不宜大于5mm。這是為了保證組砌成的砌體重疊的上下肋基本能對得上,否則會導致上下肋錯位較大,甚至中肋完全不能接觸,而形成只有砌塊的兩個外壁接觸,會顯著降低砌體的抗壓強度,并因此存在較大的安全隱患,而且也很難滿足規范中規定的砌塊水平灰縫飽滿度 90%的要求。
2) 控制砌塊的收縮率和相對含水率
砌塊的含水率大小是影響砌塊建筑開裂的一個重要因素。對混凝土砌塊的收縮率和相對含水率進行控制,應使其不大于使用地點的相對濕度。
3) 改善砌塊產品儲存條件
堆放混凝土砌塊的場地應平整,應有防潮措施,周邊應設置排水設施,堆垛頂部應采取適當的遮雨雪措施。不同規格型號、強度等級的小砌塊應分別堆放,堆垛上應有標志,垛間留適當寬度的通道,堆置高度不宜超過 1.6m。砌塊在廠內的自然養護齡期或蒸汽養護期及其后的停放期總時間必須確保 28d,這是砌塊的強度、干縮等指標要求的強制性條件。待砌塊的強度等級、相對含水率達到設計要求后方可出廠,出廠時宜予包裝并采用托板裝運,同時附產品合格證明書及檢驗報告。
2 優化建筑結構設計技術
1)建筑及節能設計
常用的 標 準 砌 塊 實 際 尺 寸 為 390mm ( 長) ×190mm( 寬) × 190mm( 高),加 10mm 厚灰縫后的標志尺寸為 400mm ×200mm × 200mm。因此該種砌塊的合理模數應為 2M(M =100mm),即墻段的平面尺寸及豎向尺寸應為 200mm 的倍數,對于清水砌塊建筑更是如此。這樣可以減少異形砌塊的用量及施工現場切割工作量,簡化了材料的生產及施工操作,提高工效,降低成本。當不能滿足上述要求時,水平和豎向可采用 nM模數。當采用 90mm 高度砌塊時,應對此處的砌體強度進行折減,或用灌孔混凝土將孔灌實。
對可能安裝空調機、熱水器、抽油煙機等重物的砌塊墻體,指定位置并把該范圍內的空心砌塊用混凝土灌實。在用戶手冊中指明灌實砌塊的具置,告知用戶關于砌塊建筑使用與維護的須知內容。
在砌塊住宅建筑的門廳和樓梯間內,應安排好豎向水、電管線用的管道井以及各種表盒的位置,并保證表盒安裝后的樓梯及通道的尺寸符合有關規范要求。當需要在墻片上開邊長≥500mm 的洞時,在開洞墻片設芯柱和鋼筋混凝土帶,形成封閉框架式的墻體,其抗裂能力可提高 33% ~100%。
墻體內部不應設置各種帶有壓力的水、暖、燃氣和蒸汽管線。電線管應在墻體內上下貫通的砌塊孔洞中設置,不得在墻體內水平設置。當無法避免時,應用無齒鋸切割出溝槽,將直徑≤40mm 的硬質管線設置在水平槽內,將此部分砌塊孔洞用灌孔混凝土灌實;或對水平管線長度內的砌體強度乘以折減系數 0. 7,以核算該部分砌體強度是否滿足要求。
衛生間等有防水要求的房間,四周墻下部應灌實一皮砌塊。內墻粉刷應采取有效的防水措施。衛生設備安裝宜用筒鉆成孔,孔徑不得大于 120mm,上下左右孔距至少應相隔一塊以上的小砌塊。用于清水外墻、內保溫方式的混水外墻、以及室內有防水抗滲要求的部位,應采用抗滲砌塊砌筑。清水外墻宜采用摻加適當憎水劑的砂漿砌筑,以加強其防滲能力,清水外墻表面噴涂透明有機硅涂料,以增加防水防塵性能。
小砌塊建筑的外墻可采用外保溫、內保溫、或帶有空氣間層和不帶有空氣間層的夾心復合保溫技術。一般情況下,宜采用外墻外保溫技術。
當砌塊建筑外墻的保溫層外側有密實保護層或內側構造層為加氣混凝土及其他多孔材料時,保溫設計時應根據地區氣候條件及室內環境設計指標,按照《民用建筑熱工設計規范》的規定進行內部冷凝受潮驗算,確定是否設置隔氣層。設置隔氣層必須保證施工質量,并有與室外空氣相通的排濕措施。
砌塊建筑溫度伸縮縫的間距不宜大于國家現行《砌體結構設計規范》GB50003-2001 燒結普通磚砌體房屋伸縮縫最大間距的 0. 8 倍。
若外墻采用聚苯板保溫,其厚度由計算確定,但不應小于 30mm,也不宜大于 100mm。聚苯板的質量密度不應小于 18kg/m3,聚苯板與基層的連接采用專用黏結劑(一種由高分子聚合乳液與等量水泥的拌合物)的框點式黏結,黏結面積 35% 以上。也可采用機械式連接,或黏結加機械式連接。其施工要求應符合有關規范、規程的規定。
位于保溫層外的面層應采用專用黏結劑或其他等效性能的材料。當外墻裝飾材料為涂料時,應采用耐堿玻纖網格布增強,面層涂料宜采用高彈性防水涂料;當聚苯板外側粘貼面磚時,則應采用鋼絲網加強,并確保面磚的粘貼質量。
2) 結構設計與抗裂措施
因砌塊建筑對地基不均勻沉降較為敏感,故應加強基礎整體剛度。可在基礎底板處設一素混凝土梁,其寬度可比砌塊墻體稍寬,這樣既可以將墻體傳下的線荷載擴散在較大范圍,使基礎底板受力均勻,又可使砌塊從同一水平高度開始砌筑,減少所用砌塊規格的數量。在樓、屋蓋處的所有縱橫墻上設置現澆鋼筋混凝土圈梁,不得采用槽形小砌塊作模,圈梁設在同一水平,并交圈閉合。圈梁的截面高度宜為塊高的倍數,且不宜小于 200mm。圈梁的配筋不宜少于 4Φ12,箍筋Φ6@ 200(當圈梁兼作過梁時,應適當加密箍筋)。混凝土的強度等級不應低于 C20。
在多層砌塊建筑中,混凝土砌塊墻體門窗洞口的過梁,當采用預制和支座處局部現澆的構件時,不僅可提高施工速度,而且也能保證工程質量,預制部分過梁混凝土的長度≥洞凈寬加80mm,兩端部甩出鋼筋的長度≥150mm。為增強預制過梁與砌體交接處的抗裂能力,宜將甩筋端部的箍筋焊接,否則甩筋錨固長度應≥30d,且≥300mm,其截面及配筋按單體設計。所用混凝土強度不應低于 C20。
關鍵詞:建筑工程設計;管理
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A
引言
建設工程設計是實施建筑工程項目管理的龍頭,是落實項目決策的核心,實現建筑自身價值和功能以及保障進度管理的關鍵。因此,建設工程設計管理影響到整個工程的成功與否,所以,要注重建筑工程設計管理,保證建筑工程質量。
一、建筑工程設計管理
建筑工程本身具有一定的復雜性,而建筑工程設計管理也是一個非常廣義的概念,不僅包括設計圖紙的管理和設計控制管理,而且還包括對設計方案的經濟分析等等。其中,設計管理貫穿于整個工程項目的全部過程,涉及到建筑質量的投資、后期的維護與節能,其設計的好壞對建筑項目有著巨大的影響作用。
另外,在建筑設計中,設計人員的素質也決定著工程設計的質量。因此,設計人員從項目的質量與經濟效益進行考慮,并結合建造的標準與單位面積,提高建筑設計的可行性和合理性。另外,從一定角度上講,建筑工程設計管理作為整個項目管理的關鍵性環節,在其施工前,就要必須要考慮項目的投資與效益,為項目的決策提供理論依據,因此,在進行實施建筑工程項目之前,首要工作是做好設計任務書,從而有效地控制整個建筑工程的造價。
二、建筑工程各階段的設計管理要點
工程項目通常可以分為項目構思、設計和計劃、施工、項目結束等四大階段,其中設計管理工作主要體現在設計和施工階段。根據設計工作的內容和特點,設計管理可以分為需求設計、方案設計、擴初設計、施工圖設計、施工階段的設計配合等幾個階段,各設計階段的設計管理工作內容如下:
1、需求設計階段
在業主完成項目定位、主要功能定義、投資估算等項目前期策劃之后,就應進行詳細的需求設計。此階段主要任務是通過對人文環境、法律環境、氣候條件、場地條件、相關工藝、使用者需求、項目預算等調查,明確建筑物的價值、目標、客觀限制和需求。需求設計文件可以主要包括總平面的規劃目的、對設計方案的特殊限制和制約、建設場地的特點,場地開發需求、設施的功能需求、使用者的特點、特殊的設施需求、空間的相對位置和相互關系、預算、功能對未來變化的適應能力、各種需求中需要優先考慮的因素等。
2、方案設計和擴初設計階段
本階段主要任務是根據需求設計文件,與建筑師溝通,完成項目的方案設計,以效果圖、實物模型、平面圖、立面圖、剖面圖等形式,向決策層初步展示規劃布置和建筑設計。決策層對功能需求、設計風格、結構、技術等方面確認后,進行后續的擴初設計。決策層對方案設計的確認,應當聽取相關部門和單位的意見,可以組織有關單位和部門,對項目總體方案進行審核。審核的重點包括設計依據、建筑規模、項目組成及布局、占地面積、建筑面積、建筑造型、協作條件、環保措施、防災抗災、建設期限、投資概算;設計方案是否符合設計大綱要求,符合國家有關工程建設的方針政策,符合現行設計規范、標準;項目的可靠性、經濟性、適用性等。設計方案的確認過程,伴隨著方案的不斷完善和優化。這個過程中,應當加強設計的過程控制,并整合相關各部門對設計的意見,從多方面優化設計方案,保證設計滿足項目干系人的需求。
3、各專項方案設計至施工圖設計階段本階段是材料采購、設備制造、現場施工前的最后一個環節,設計管理主要任務是根據擴初設計的成果、設計需求文件、設計合同以及國家設計、施工、材料的相關規范,督促各專項設計單位在總體設計的要求下完成滿足材料采購和現場施工所需的圖紙文件,并加強對施工圖和各專項設計的審核。
4、施工設計配合階段
施工設計配合階段主要任務是組織圖紙會審和設計交底,協調解決施工過中發現的設計問題。設計交底的主要任務是由設計單位向參與施工過程的業主、監理、承包商等單位介紹設計意圖、主要設計參數、技術難點、施工中應注意的問題等。通常應在開工前組織圖紙會審和設計交底,向相關單位交代總體的設計問題。隨著施工的進行,可能需要針對一些特殊和難點問題組織專題的設計交底。
三、加強建筑工程設計過程管理,實行設計目標、質量控制
1.建筑設計管理中方案的審核與其經濟性分析
建筑工程設計管理中,對于方案的審核是一個必要性環節,所以要從整體工程的開發進行全面細致的審核,比如:布局的設計、建筑范圍的規劃、配套設計以及裝修設計等等。又比如:在高層建筑設計中,樓群之間的距離、消防通道以及消防設施的設置、建筑內部結構與外部設備的協調以及外墻的裝修等等。
2.設計管理中施工圖以及圖紙的審核
對于設計管理中的施工圖的審核,其影響到整個建筑工程項目的工程質量和經濟效益,因此,要從細節處認真審核建筑施工圖,具體從以下幾個方面審查:首先,在實際的施工過程中,施工圖是否具有可行性和施工難度,找出設計圖紙與實際施工的差異,否則,不僅會增加施工的成本,而且還會影響到施工的質量以及工程的順利進行。其次,要注重和做好施工設計圖的細節工作。由于在施工圖的細節缺陷,會提高材料的費用,如果現行更改,就會影響到整體效果。因此,設計人員在設計圖紙時,要不斷地模擬施工現場與方法,從而設計完善的施工圖。
3.建筑工程設計管理中的設計變更
在建筑工程設計管理中,由于承建單位和建筑功能自身的變化,所以存在著設計變更的問題。一般情況下,設計的變更主要是對設計文件狀態的變更以及施工圖紙的變更,如:設計缺陷的改變、使用功能的改變、使用材料的改變等,與此同時,在進行設計圖紙的變更之后,還要加強分析,避免由于變更所帶來的質量和技術以及成本問題。因此,要加強對設計變更的監督和管理,嚴格規范設計變更的流程,促進設計變更的規范化、合理化,杜絕非法變更和泛濫變更,不要以修改的次數標榜自己的設計水平。為此,在建筑工程設計管理中,要選擇有能力、有經驗的設計團隊,認真審查設計變更的必要性,嚴格控制變更數量,提高設計變更的質量。
四、建筑設計在工程建設中的地位和作用
1、設計方案直接影響投資。工程建設過程包括項目決策、項目設計和項目實施三大階段。進行投資控制的關鍵在于決策和設計階段,而在項目做出投資決策后,其關鍵就在于設計。據研究分析,設計費一般只相當于建設工程全壽命費用的1%以下,但正是這少于1%的費用對投資的影響卻高達75%以上,單項工程設計中,其建筑和結構方案的選擇及建筑材料的選用對投資又有較大影響,如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。據統計,在滿足同樣功能的條件下,技術經濟合理的設計,可降低工程造價5%~10%,甚至可達10%~20%。
2、設計質量間接影響投資。據統計,在工程質量事故的眾多原因中,設計責任多數占40.1%,居第一位。不少建筑產品由于缺乏優化設計,而出現功能設置不合理,影響正常使用;有的設計圖紙質量差,專業設計之間相互矛盾,造成施工返工、停工的現象,有的造成質量缺陷和安全隱患,給國家和人民帶來巨大損失,造成投資的極大浪費。
3、設計方案影響經常性費用優化設計不僅影響項目建設的一次性投資,而且還影響使用階段的經常性費用,如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修費等,一次性投資與經常性費用有一定的反比關系,但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合,使項目建設的全壽命費用最低。
五、結束語設計對整個工程的質量、進度、造價和業主功能需求的滿足存在重大的影響和作用,因此設計管理是進行項目管理、決定項目成敗的關鍵因素之一。建筑工程設計管理對于工程項目的成功具有重要影響,通過對建筑工程設計管理的必要性、內涵、管理要點、設計文件的優化和設計文件修改等的分析,對我國建筑工程設計管理的提高、工程項目的成功能起一定的積極作用。
參考文獻
關鍵詞:建筑工程設計,技術交流,主要因素
Abstract: this article in view of the design of construction projects management method is discussed, respectively expounds design personnel's quality, technical clarificaiton system links such as management measures, and puts forward how to avoid construction project design personnel on edge.
Key words: architectural design, technical communication, the main factors
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
建筑工程設計是一個由設計團隊每個專業人員配合、有業主和政府管理部門參與的系統工程。建筑工程設計管理水平直接會影響到建筑工程設計質量的好壞,本文通過對影響建筑工程設計質量的主要因素進行探討,提出建立科學有效的管理辦法,促進建筑工程設計優質高效的完成。
1對影響建筑工程設計的主要因素分析
1.1設計人員的素質
1.1.1項目負責人的重要作用
項目負責人是建筑工程設計管理關鍵所在。項目負責人是工程設計項目的規劃者、組織者、實施者,他要規劃工程設計項目實施的全過程,而且要對工程設計項目的總體質量負責。在前期他要組織專業設計人員正確理解委托方的建設意思,調查現場,組織方案設計、建立建筑模型、制作多媒體、繪制建筑方案圖、編寫設計說明、編制方案文本,配合業主方報送成果審批并根據政府管理部門的審批意見對設計組織修改和調整;初步設計階段組織各專業確定本專業的主要技術問題、解決重大技術問題,并應該滿足甲方招標文件、設備訂貨的要求;施工圖階段要求對各相關部門在評審中提出的意見逐條落實,特別是對法律法規和強制性規定的條件執行情況必須重點檢查,以保證施工圖審查一次通過;在施工圖交付甲方施工以后,項目負責人要主動組織各專業人員做好現場施工服務工作,以保證工程設計項目的質量得到控制,因此培養鍛煉優秀的項目負責人是企業的一項重要的任務。
1.1.2設計團隊人員素質管理
建筑工程設計管理本質上是設計人員素質的管理,也是項目管理的重點,工程設計質量的好壞就意味著設計人員的技術水平、業務能力、職業精神以及科學合理的設計制度。目前設計企業競爭日趨激烈,只有不斷學習、創建研究學習型團隊,設計人員的素質才能得到整體提高。同時鼓勵員工積極創新,正確劃分各級技術管理的權限,堅持放權到位、管理到位、責任監督到揮每一位工程技術人員的積極性和創造性。培養精誠團結、配合默契、具有高度敬業精神的設計隊伍。
建筑工程設計是創造性勞動,設計師必須要有創新的思想和創作的激情,更要有把工程設計做得最好的信念,要有競爭取勝的自信。對建筑工程設計的管理要有科學的方法,要建立能讓人的創造性得到充分發揮的制度,激發人們的積極性,順應生產力的發展,提供更多的機遇和平臺,把每一工程項目都看成是培養檢驗設計人員技術水平、敬業精神的機會,不斷提高他們的質量意識,拓寬專業知識面和內外溝通能力,用物質和精神獎賞激勵設計人員重視榮譽和成就,忘我的投入工作,對職業道德好、業務能力強、吃苦耐勞、善于協調的人員應給予重用,讓設計人員切實承擔起對工作、社會的責任,從而提高公司專業技術人員各層面的業務素質。
1.2制度建設
ISO質量管理體系是對設計全過程進行監督管理控制的科學制度,是在不斷發展不斷改進的制度,在設計的每個環節嚴格貫徹執行制度要求,并留下執行記錄,從制度上制定了設計各專業明確的責任范圍。制度保障優質的設計,在工程設計前根據甲方要求、工程的實際情況、工程勘察報告等確定工程設計項目的質量目標,應用質量管理體系確保工程設計質量目標的逐一實現。堅持完善三級審查制度:校審、審核、審定逐級由有相應資格的人員擔當,不能越級審,也不允許未完成整改就越級審。
1.3依法設計
設計規范是建筑工程設計的依據,嚴格遵照法律法規、不違反強制性規范的設計是設計合格的基本條件。因此應加強對規范的學習和理解,熟練掌握常用、通用及重要的防火規范,是對設計人員的基本要求,理應引起設計人員的高度重視。
1.4技術交流
設計完成交付甲方后,工程設計項目負責人要隨后聯系甲方,及時進行技術交流。交流前項目負責人應組織各專業負責人編制交流大綱,不能以施工單位編制的交底會議紀要取代設計院的技術交底,讓施工單位正確全面理解設計思想和圖紙表達。
1.5進度管理
制定進度計劃,包括設計前期的各項準備工作、人員安排、各專業提資、校審、會簽、評審、成品制作時間安排等,計劃要有預見性和前瞻性,使進度計劃符合變化后的實施條件;對計劃的實施進行動態管理,及時檢查和發現影響工程設計的問題,修訂和更新進度計劃;與甲方保持密切的溝通,因為甲方的需求和期望是不斷變化的,除了要考慮競爭的壓力和技術的發展外,還會對方案、初設、施工圖提出不同的想法,發出“變更要求”,這些都促使乙方及時作出反應和處理。
2防止建筑工程設計人員邊緣化
業主是投資主體方,對設計成果能否實施擁有決定權,因此設計人員會盡量做到讓甲方滿意,從而接受自己的設計。但是,不是所有的業主方都有對建筑深刻的理解,有的甲方為了迎市場提出的要求缺乏深思熟慮,如果設計人員隨波逐流,放棄自己的原則,就會導致設計人員的邊緣化,淪為純粹的制圖員,這將是城市建筑設計的災難。建筑工程設計人員必須學習具有說服力的介紹設計思想,溝通打動甲方,并正確理解甲方的想法,用適當的建筑語言表現,掌握主動權,避免被邊緣化,從而提高建筑工程設計管理水平。
3 結語
【關鍵詞】建筑工程設計;質量控制
一、建筑工程設計質量
作為整個建筑工程的靈魂,工程設計階段是建筑項目經決定確認實施之后的第一階段,因此它是具有決策性和前瞻性的,后期的生產勞動過程完全按照設計圖紙實施工作,它對后期的工作具有指導意義,據研究指出,工程設計階段的費用約占工程總費用的5%,但是他對整個工程的影響程度卻可能要達到80%以上。因此,如果設計質量達到了國家標準,建筑工程又滿足了使用者功能需求,那么整個建筑工程必然將會是成功的工程。 如果建筑工程的設計環節存在漏洞,造成后期的設計變更,無論從經濟上、工程完成時間上、工程任務量等多方面上,產生的影響都將是巨大的。因此可以看出,工程設計質量是影響整個工程的關鍵環節,做好以下幾個環節,便可以更好的提高工程質量。
1、在項目決策階段,所有決策人包括主要設計人員應研究建筑工程項目的可行性。國家所下達的工程項目任務書也是以項目的可行性報告為重要依據的。因此,建筑工程項目前期應從實際出發,實事求是,尊重科學,遵照國家的可持續發展策略,可行性研究工作應細致、準確。
2、應該絕對重視初步設計階段。建筑項目可行性報告經國家批準確認后,大體投資規模也隨之確定。設計單位應認真研究可行性報告,確定項目在指定時間和空間范圍內,經濟上以及技術上的可行性分析。經濟及技術確定可行后,便可以建設項目的技術標準、技術指標、投資規模等。初步設計質量越好、越細致,整體建筑工程質量便會越好。
3、重視施工圖設計的質量,施工圖的設計方案應嚴格遵循初步設計方案所確定內容進行設計。這里施工圖的尺寸設計便是施工圖設計方案的重中之重,尺寸設計應配合準確無誤,相互無矛盾沖突,尺寸的準確無誤,后期的施工過程便會輕松的多,不會出現“少腦筋,多鋼筋”的不良行為,也可以避免不必要的浪費。另外能否提高施工圖設計的質量,認真貫徹執行國家所頒布的抗震、抗洪等結構設計規范也是十分關鍵的。
4、施工過程中,盡量少的產生設計變更。設計變更若想少產生甚至不產生,這就要求了在設計之初將所有問題考慮周全,防止不合理的設計變更或是技術上無法完成的設計變更。當然,設計變更不產生是不現實的,設計方法無法達到完美,這就需要我們改善設計變更的審批制度,設計變更應由建筑或結構設計師提出,經由設計單位總負責人審核,并由建筑工程單位總負責人審批后方可執行。及其重大的設計變更還應上報國家的項目批準機關,經審批后,執行設計變更。
二、建筑工程設計質量控制的幾點措施
1、提高設計人員的質量意識
加強質量意識教育,激勵對質量的責任感,使設計人員必須懂得所從事工作的重要性,嚴格執行崗位責任制、圖紙校審制和獎懲制,決不能讓不合格的設計圖紙流出單位。設計單位可定期舉辦技術專題講座和設計質量實例分析會,總結經驗,吸取教訓。同時,設計人員還應積極參加有關專業學會舉辦的技術知識培訓和講座。設計單位可以分批組織設計人員對先進的建筑科學技術成果和優秀的設計工程項目進行調研、考察和學習。
2、規范設計市場,加強設計合同管理
根據《建筑法》和建設部最近發出的要求,建筑行業主管部門應嚴格控制設計單位的審計,狠抓設計單位資質管,取締無資質設計,禁止私下組織的設計業務活動;對已取得設計證書的,但實際力量和資質不相符的應堅決取締或降級。同時,堅定實施工程設計合同的管理,要在工程設計合同中明確設計所承擔的責任和業務,實行貴任追究;對設計合同的各項條款應嚴加審查,督促建設單位和設計單位雙方認真履行設計合同,從而避免頻繁改圖、趕圖等所造成的設計質量問題;對因設計問題造成的工程浪費,延誤工期及其它損失,由設計單位或設計人員按合同承擔經濟責任,進行賠償;對那些無視合同簽訂或簽訂合同不履行職責義務的,決不能放任不管,對設計市場中的一切違規違法行為決不能心慈手軟,要借助這次整頓和規范建設市場的強勁東風,積極依法行政、依法查處。
3、健全建筑工程設計質量管理保證體系
(1)建立法人掛帥的組織機構。成立監督機構,即法人親自掛帥,專家起主導作用的全方位的有機結合體,同時設立質量檢查小組,每個項目均設質檢員。以專家為主導是為了掌握專業技術的高標準高質量,法人掛帥是保證質量管理體系順利運行。
(2)健全可操作的規章制度。主要包括以下方面:一是規章制度的制訂要結合實際情況,一定要具體化、細化、量化,特別是要具有可操作性,以保證其運用的經常性和可檢查性,以其達到預定目標。二是規章制度要量化,做到可以制成表格分門別類填寫打分。三是設計人員行為要規范,原則性要強,只有我們自己有效地規范了行為,才能使我們的服務對象滿意。四是跟蹤服務、反饋信息及時更正與處理。五是事前計劃要具體,事中控制有措施,事后總結有效果。
三、實現設計過程的有效控制
1、做好設計策劃,使設計有個良好的開端。按照《標準》要求,在項目開始設計之前,應該進行設計策劃并形成項目設計計劃。結合設計行業特點,策劃后形成的項目設計計劃應包括:項目組人員及職責分工;設計總進度及各工種專業協作進度安排;確定接口關系以及信息傳遞方式;設計評審時機和評審方式;設計所需的CAD軟、硬件;適用的其它設計驗證方式和要求。
2、保證設計輸入的正確性,進行適宜性的輸入評審。按照《標準》對設計輸入的要求,設計輸入應形成文件,并評審其是否適當,避免未經評審的設計輸入,導致設計輸出滿足不了要求。設計輸入文件的內容主要是用戶的需求,以及相應的法規要求。設計輸入文件通常包括:設計依據(包括顧客提供的設計基礎資料)、合同要求、設計文件質量特性、該項目適用的社會要求、特殊專業的技術要求等。
3、組織好設計評審,以評價設計滿足質量要求的能力。實施設計評審這個分要素,重點要掌握設計評審的時機和方式。在設計的適當階段,應有計劃地對設計結果予以評審,并形成文件。方案設計階段是決定建筑設計質量的最重要階段,故在方案設計成果出來后,應組織設計評審,并應事先安排好設計評審的時間。設計評審的方式一般以會議方式,對參加設計評審的設計人員,除項目組成員外,還應包括與被評審階段有關的所有職能部門代表。設計評審是對設計結果的正式評審,應做好評審記錄。
4、及時設計確認。使顧客對所設計的產品進行確認,檢查設計產品能否滿足顧客使用要求。由業主政府主管部門、施工單位以及有關各方參加設計評審,由客(業主)對設計結果予以確認,以文件形式記和保留。需要強調的是設計確認記錄簽署要全,確保其有效性。
5、做好設計更改,使之符合規定要求。由于顧客市場、設計評審、設計驗證、設計確認等驗證活動因,進行設計更改是正常的質量改進措施。設計更要按標準要求進行控制,按程序文件中設計更改程運作。更改必須經授權且形成文件,更改后的設計件,應按原審批程序校審和批準,以確保不因設計改而帶來新的設計質量問題。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑工程;結構設計;探討
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:
隨著社會的進步,高層建筑的發展日新月異。建筑結構的復雜化和人們生活品質的提高,給高層民用建筑結構設計帶來了更大的挑戰。怎樣設計出安全可靠、經濟合理、技術先進的高層民用建筑是設計者面臨的重要問題。
1 建筑結構設計的原則
適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的基本原則,一個優秀的建筑結構設計,往往是以上五個方面的最佳結合。同時,完美的建筑結構設計也是在努力追求以上五個方面最佳結合的過程中產生的,因此以上五點要求是結構設計人員最終努力的目標,更是結構設計的最佳體現。
2 建筑結構設計的基本過程
建筑工程的結構設計可以分為:結構方案、結構計算、施工圖設計這三個部分
2.1 結構計算
建筑工程的計算荷載有:外部荷載和內部荷載,它們的計算要依照荷載規范的規定及要求使用不同的組合值系數及永久值系數等進行不同工況下的組合計算;對于構件的試算,要依照計算出的荷載值、構造措施的要求、使用要求和各種計算手冊上的試算方法來對構件的截面進行初步的確定。
2.2 設計方案
根據工程地質報告、建筑場地類別、建筑物高度和層數、建筑物的重要性、建筑所在地的抗震設防烈度等情況對建筑的結構形式進行確定。在確定了建筑結構的形式之后,要依據不同結構形式的特點及要求來對建筑結構的受力構件和承重體系進行布置。
2.3 施工圖設計
對于建筑工程內力的計算要依照已經確定的構件截面及荷載值來進行計算,它包括:拉力、彎矩、軸心壓力、扭矩、剪力等。根據最后計算出的結構內力和規范對構件的要求及限制,對結構試算的構件是否滿足規范的要求進行復核。若不滿足,則要調整構件的截面或者布置,直到滿足要求為止。
3 建筑結構設計中常見的問題
3.1 現澆砼樓板的干縮開裂和支座負鋼筋倒伏的問題
3.1.1 干縮開裂問題
在進行混凝土樓板澆筑時,澆筑完混凝土后,會在短時間內出現樓面出現龜裂的現象,尤其在溫差較大的季節或地區這種現象非常明顯,而且這種現象多發于住宅樓,公用建筑和商用樓較為少見。這種龜裂多是由于混凝土的水灰比過大造成的,它降低了建筑結構的剛度,增大了結構的撓度,使整個結構的安全性和耐久性都明顯的降低。出現這種情況的原因是:由于現在的工程大多使用商品砼,混凝土是由預拌廠直接負責提供的,泵送混凝土要求混凝土的和易性要好,流動性要高具有較大的坍落度,商品砼為了達到這種效果就會加大水的配比,使混凝土的水灰比過大,嚴重的影響了混凝土的質量。
3.1.2 支座負鋼筋倒伏的問題
當進行完樓板上的鋼筋綁扎后,隱蔽驗收后才可以進行混凝土的澆搗工作,但是在實際施工中,由于沒有注意保護好一家好的支座負鋼筋,使得鋼筋的倒伏隨處可見。剛進的倒伏會造成支座負彎矩沒有足夠的鋼筋來支撐,引起支座板面出現裂縫,加大了撓度,降低了剛度,是般的受力狀態逐漸趨向間支,造成板配筋偏于不安全。
3.2 柱體、墻體連接混亂
在對比較復雜的結構平面進行布置時,往往會出現多方向柱網相連的地方。有的把每根柱和周圍各柱都用框架梁連接起來,形成多梁交匯于一柱,這給接點區的鋼筋錨固和混凝土的施工帶來了很大的不便嚴重的影響了施工的進度。
3.3 結構電算或設計方法存在問題
3.3.1 實際施工圖紙和電算的計算簡圖不符問題主要表現在剪力墻開洞的大小、剪力墻的長度、厚度、門窗洞口的位置、框架計算高度等和施工圖紙不相符。這大多是由于結構專業的計算進行的過早,建筑平面經過多次的調整,又沒有來得及發饋給結構專業,使專業間相互脫節,等到了施工圖紙進入校審的階段,大多都只注意在圖面上,沒有核對建筑圖,進而造成了這類錯誤,這回事某些構件的配筋失真,造成配筋不足的危險。
3.3.2 抗震概念設計不足
建筑抗震設防的三個目標可以用小震不壞、中震可修、大震不倒來進行總結,第一目標可以利用承載力的計算來保證;第二目標可以利用結構可靠度標準分項系數來達到損壞可修的目標;但第三目標就要通過概念設計和各種抗震構造措施來實現。這就要求結構要具有良好的吸能、耗能能力,具有較高的靜不定次數、避免豎向承載力和剛度突變、結構的構件盡可能為延性構件。
3.4 鋼筋混凝土結構概念設計
淡薄概念設計通常是指不經過數值的計算,根據整體結構體系和分體系間的力學關系、震害、試驗現象、工程經驗等,來獲得基本設計的原則和思想。在現行的抗震規范中規定,一般結構設計的彈性計算是以多余地震方面為出發點的,其超越概率為63.2%,比一般設防烈度低 ,規范要求設計不但要負荷概念設計的規定,還要加強抗震措施,這樣才能達到設防標準,但一些工程只注重計算結果,忽略了概念設計和對抗震的要求
4 解決建筑結構設計中常見問題的有效途徑
4.1 確定整體結構的科學性以及合理性
4.1.1 結構剛度與重力荷載之間的比被稱為剛重比它影響著結構整體的穩定性,也是影響重力二階效應的重要參數。一般都會使用增大剛重比的方法來考慮重力的二階效應。結構的剛重比增大則二階效應就會減小,二階效應要控制在20%以內如果改制不能達到要求,則可能引起結構的失穩導致坍塌。
4.1.2 剪重比是抗震設計中非常重要的參數由于長時間的作用下,地震影響系數下降的會較快,根據這種情況計算出來的水平地震作用下的結構效應可能偏小。對于長周期的結構,地震動態作用下的地面加速和位移會對結構具有更大的破壞作用,如果剪重比<0.02,結構的剛度歲可以滿足水平位移限制的要求,但卻不能達到結構整體穩定的條件,設計人員要在設計過程中綜合的考慮剛重比和剪重比的合理取值。
4.2結構體系選型的設計方案和優化
結構體系選型的優化可以在項目建設方案確定的過程中引入,這樣可以避免建筑方案在結構方面的不合理,首先是建筑物的體形,其次是柱網尺寸,層高以及主要的抗側力構件所在的位置。例如:延吉的某建筑工程的主次梁樓蓋的柱網不適合采用正方形的設計,而應該采用矩形。以短跨為主梁,次梁為長跨,并且短跨和長跨的比例<0.75,這樣相對比較經濟。其采用的主次梁跨度比在0.65~0.70之間 ,根據這樣的設計計算 ,使其的主次梁的截面高度協調一致,使梁底達到齊平,保證了樓蓋的結構高度最小。
4.3 結構構件的設計方法和優化
4.3.1 剪力墻下布樁
當建筑的結構為剪力墻或框剪結構時,剪力墻主要承受地震水平力,它也是承受豎向荷載的重要構件,所以要沿著剪力墻全廠布樁,樁的中心線要和剪力墻的中心線重合,布置雙排樁時,樁的承臺要具有足夠的剛度,并應作承臺的抗彎和沖剪驗算。
4.3.2 樁基礎設計
當布樁僅按照豎向荷載作用進行時,要對彎矩作用下的承臺底部邊樁的反力進行驗算。尤其是框剪結構的剪力墻和剪力墻結構核心筒底部彎矩及剪力對基礎承載力的影響較大,不能遺漏。對于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度結構等彎矩較大的承臺底部樁基要驗算其是否存在向上的抗拔力。
5 結束語
建筑工程結構設計是一項系統而復雜的工作,它需要深厚的理論基礎以及靈活的創新思維和嚴謹認真的工作態度。在進行設計時,既要考慮用戶對房屋使用效果的要求,還要兼顧建筑的質量、安全性、穩定性等多方面的內容。這就要求從事設計的人員除了要具有豐富的設計理論和實踐經驗外,還要具備能夠進行有效的統籌規劃、合理進行配置的能力,同時還要對整個工程建筑設計的規范熟練的掌握,這樣才能夠避免結構設計中常出現的問題,確保建筑施工結構設計的安全性能。
參考文獻:
[1] 倪榮榮.高層建筑結構設計若干問題探討.2011,(23).
隨著我國社會文化水平的不斷發展,建筑技術水平與以往相比已有較大的提高,因而各種各樣風格和功能的建筑隨處可見。但如此之多的建筑拔地而起的同時,發生安全問題的概率也有所增加,繼而在人身安全和人身財產上造成了不必要的損失。其中由地震作為比較常見的自然災害所帶來的危害又顯得尤為突出。本文就建筑工程的抗震設計做出了一定的探究。
【關鍵字】建筑設計 抗震設計
[Abstract]:
With the continuous development of the level of social culture in China, the construction technology level has been greatly improved compared with the past, so a variety of styles and functions of the buildings can be seen everywhere. But with so many buildings at the same time, the probability of occurrence of security problems have also increased, then in the safety of the person and property caused unnecessary losses. The earthquake hazard is more common as natural disasters and is particularly prominent. The seismic design of building engineering has made some exploration.
[keyword] architectural design; seismic design;
中圖分類號:TU761文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
地震是具有隨機性、有難于把握的復雜性以及不確定性,要想準確的掌握和預測地震的特性和參數,科學界目前尚無法做到。而在建筑物的抗震結構設計設計方面,未能充分考慮到結構空間的空間作用、材料實效以及阻尼變化等因素,因此也存在著不準確性。綜上所述,結構的抗震設計應該立足于工程抗震的基本理論與長期的抗震經驗的總結。
二、目前我國抗震設計中存在的不足
隨著我國建筑技術的不斷發展,在建筑抗震設計的研究中,一套較為先進的抗震設計方法已經逐漸形成并且正在不斷的走向成熟,但是其中仍存在一些考慮欠妥的地方。第一,與一些先進的國家的規范相比,我們試用的抗震規范在對關系的認識方面還存在著一定的差距。第二,我國規定的“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準抗震設防目標對甲類、乙類、丙類這三類重要性不同的建筑來說,并不完全適用。第三,對于不同類別的建筑,它們具有不同的重要性,不宜范范的使用以上同一個目標。除此之外,在設防目標的選擇上還應該考慮建筑所有者所提出的科學的不同的要求考慮在內,從而使得目標在選擇上變得更加靈活。
三、建筑抗震設計中需要注意的問題
1.建筑抗震場地的選擇
一般來說,雖然建筑工程的施工條件相同,但施工程地質條件不同時,建筑物在地震中所受到的破壞程度是大不相同的。因此,要想使建筑結構的抗震性能上得到提高,首先在建筑場地上要做好選擇,盡量不選擇或者避開不好的抗震場地,繼而使地震災害得到降低。
什么樣的場地屬于有利的建筑抗震場地呢?例如微風化或者中等風化的基巖以及不含水的粘土層等,這些都屬于有利的建筑抗震場地。而諸如液化土、濕陷性黃土或者非巖質陡坡、高聳孤立的山丘等都屬于不利于建筑抗震的場地。另外,當無法避開不利的建筑抗震地段時,應當根據地基液化,濕陷性黃土等級、抗震設防類別采取適當的、合理的抗震加強措施,來加強部分消除或全部消除地基液化、濕陷性黃土沉陷,地基和上部結構整體性和剛度;又如對于地震時可能導致崩塌、滑移、地裂或地陷的場地,應采取相應的地基穩固措施,如果此類不利地段不經合理的、有效的處理,則不宜甚至不能建造甲、乙、丙類建筑。
2.建筑結構抗震體系的合理選擇
建筑結構抗震體系的合理選擇作為建筑結構抗震結構設計中的一個重要環節,其抗震方案的選取是否科學合理,直接影響著建筑結構的安全性和經濟性。從具體的方向來說則應主要注意以下方面的設計:
第一,在建筑結構體系的抗震設計中應當盡量避免因部分結構或構件的破壞而導致整個建筑結構出現喪失抗震能力或對承載能力的現象出現。具有必要的贅余度以及良好的變形能力和內力重分配的功能的建筑結構,一旦出現地震,即使一部分構件失去效用,其余部分構件在豎向荷載上仍能進行承擔,這樣則有效的避免了整個建筑結構失穩現象的出現。
第二,在建筑抗震設計中,應當做到計算簡圖和地震作用傳遞路徑的清晰明確、恰當合理。尤其是豎向建筑構件的布置,應盡量避免使豎向建筑構件在垂直重力荷載作用下壓應力水不均勻現象的出現;對于樓屋蓋梁體系的布置,應盡量使垂直重力荷載以最短的路徑傳遞到豎向構件墻或者柱上去。除此之外,建筑的整體抗側力結構體系也應該做到清楚明確,并且抗側力結構宜盡量做到連續貫通。
第三,建筑結構體系應當具有合理適度的強度和剛度。宜具有合理恰當的強度和剛度分布,防止和避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的塑性變形集中或應力集中;建筑的框架結構設計應使節點基本不被破壞,底層柱底的塑性鉸宜形成晚,應當使柱、梁端的塑性鉸出現得盡可能地分散;對于可能出現的薄弱部位,應采取適當措施提高抗震能力。
3.重視建筑結構平面布置的規則性和對稱性
在建筑的抗震設計中,其中的平面以及立面布置應符合抗震理念設計原則,在建筑結構設計方案上應盡量做到規則,避免采用過于不規則的設計方案。根據抗震設計的規范,對于平面或者書面存在不規則現象的建筑結構,應采用空間結構計算模型;對于凹凸不規則或樓板局部不連貫時,應采用符合樓板平面內的實際剛度強度變化的計算模型。
在建筑的抗震性中,建筑結構的對稱性是十分重要的,其中主要包括建筑平面的對稱、質量分布的對稱以及結構抗側剛度的對稱三個方面。最佳的方案是使建筑平面形心、質量中心、結構抗側剛度中心在平面上位于同一點上,而在豎向則位于同一鉛垂線上,簡稱"三心重合"。從某些方面來講,建筑平、立面布置的規則性在建筑結構設計中十分重要,因此關于這些方面的規定在實踐中必須得到高度的重視。
四、進一步提高建筑抗震性能的有效措施
1.施工場地要合理
建筑工程技術發展至今,抗震設防措施的確定主要是根據現有的相關規定,對建筑工程進行地震安全性能評價。一般的建筑物建設的地基如果選擇在軟土上,那么地基則失去了其原有的作用,繼而出現建筑物倒塌或者傾斜的現象。因此,在選址時,要特別注意施工場地的選擇,應盡量選擇地基穩定性較好的場地,避免不利的地段,并且不允許在有危險的場地進行建筑。
2.使用最科學的結構形式
目前,常見的建筑結構形式主要有鋼結構、混凝土結構、鋼筋混凝土結構。選用哪一種結構較為合適則需要結合地區以及防裂要求等來進行選擇。從抗震方面來的因素選擇結構體系時,應優先考慮結構側移度,特別是高層建筑的設計,側移度發揮著至關重要的作用。但是,因不同結構體系的受力不同,因此,在建筑結構抗震側移剛度也有一定差距,所以,為使建筑結構側移剛度滿足設計的要求,我們必須對不同結構體系房屋高度規定準確的高度。
3.提高設計水平,確保設計的抗震性能
地震所帶來的危害性隨著震級的增大而增大,所以,在建筑結構抗震性能上必須高度重視。目前,我國結構設計水平并不是很高,建筑方案中不合理的地方仍然很多,因此,結構設計方案的不科學,使得原材料的使用量增加了很多,這樣會則會對工程的總價以及建筑結構的自重有直接的影響,所以應以抗震理論知識為指導提高建筑結構抗震性能以及設計方案的合理性,繼而提高建筑物的安全性能。根據抗震設計原則,應將承載力、剛度作為主要的設計目標,只有這樣,才能從根本上提高抗震性能。
五、總結
總而言之,建筑設計作為建筑杭震設計的一個重要環節,它對建筑的抗震起著至關重要的作用。一個建筑工程要想使建筑抗震設計做到優秀,必須以建筑設計與結構設計相互配合協作為基礎,然后再共同考慮抗震的設計。因此,要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性,在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。
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【關鍵詞】智能建筑;弱電設計;系統工程;施工技術
1.如何提高智能建筑工程的弱電設計水平
按《建筑工程設計文件編制深度規定》初步設計階段說明部分應針對工程功能需要,對智能化的各個子項都應該進行說明,并出相應的系統圖及主要設備元件明細表,這一點一些設計院只要是重視初步設計的都已做到。但按《深度規定》在施工圖階段,對專業設計院降低了要求,只提出了“建筑設備監控及系統集成”一項,要求為三點:(1)監控系統方框圖,繪到DDC站;(2)隨圖說明相關建筑設備監控(測)要求、點數、位置;(3)配合承包方了解建筑設備情況及要求,審查承包方提供的深化設計圖紙。這樣實質上是把專業設計院置于原始數據、資料提供者的位置,審查一說如無可操作的程序,也形同虛設。設計院應多和業主方溝通,在初步設計與施工圖設計之間,引入智能化弱電工程的“技術設計”。首先從功能上論證應上哪些智能化弱電項目,在此基礎上從技術層面為業主編寫招標文件的技術附件,參加招標、評標的全過程,為業主把關優化方案,優選性價比好的智能化弱電工程的設備元件,從中也不斷豐富自身的信息庫,開拓了市場份額。水電系統的設計院在機電設備一塊擁有發言權,就因為從技術層面上參加了標書編寫,參加了招標的全過程。不然即使出了“智施”施工圖,也成為了承包方的“深化圖紙”的“參考圖”,從程序上也丟掉了“審查”的地位。專業設計院發揮此作用,讓專業設計院與專業公司優勢互補.可提高智能建筑弱電設計的水平。
作為現代建筑不可缺少的配套專業,智能化系統工程同樣受到技術、經濟和時間等因素的制約,必須根據建筑物的專業特點與使用需求有機地緊密結合起來,綜合考慮其使用功能、管理和經營要求、工程投資能力等因素,分清主次,突出重點,保證主要功能,選擇適用的各個專業子系統、系統集成程度、標準等級和經濟規模。
2.遵循科學合理的原則
每一系統和設備都有其適用范圍,功能和性能上有局限性,設備不是“萬能”的,貪圖所謂“最好”“最新”“最全”的觀念,是不切實際的看法。
例如,某會展中心大型展廳配置公共業務廣播系統,是按照普通語言擴音標準設計的,曾有某承包商為了提高造價,竟宣稱其能在大型展廳做到音樂廳、影劇院的音響效果,多次要求變更原設計,增加設備、更換檔次。在建筑聲學等條件滿足不了的情況下,用再好的設備也達不到效果,其結果當然是最后做的一塌糊涂。所以,一定要尊重現實,切合實際,搞好設計和施工。
3.注重系統的穩定性和可靠性
建筑智能化系統使用壽命可能少則幾年、十幾年,多則幾十年,通常投入使用后要24小時不停機運行,肩負著保障建筑物內各類活動、人身安全的任務。除要注意設備和系統選型外,對要求較高的場合,應有其他的技術保障措施,例如:雙機熱備份、軟件備份、熱插拔硬盤或使用RAID、增加系統余量,增設UPS電源,采用強制散熱、快速恢復措施等。要求7×24小時運行的特殊系統,更應強化可用性、應急管理、安全保護等方面的保障措施。
4.線路設計時應注意系統的穩定性和可操作性
在弱電系統線路設計上提倡采用較可靠聯接方式,例如采用環形總線接法、適當增加回路或備用回路、限制單一回路設備接入數量等。某一大型工程消火栓系統,啟泵回路采用極少用的常閉觸點串接做法,分十多個回路,每個回路串接著數十個觸點。施工中發現任一常閉觸點的開路常會引起水泵誤動作,每次要到現場去逐個查找、排除故障,時間長達1-2小時,多次整改效果不好,后來只好全部返工改回較為可靠的常開觸點并接啟泵接線方式。該問題曾在圖紙會審時提出,未引起設計者重視,事后再返工非常麻煩。
工程設計上應注意,受產品質量和現場條件的限制,同一回路串聯/并接多個觸點連鎖或聯動控制設備的數量不宜過多。
此外,主干回路上線管、線槽中電纜和導線的密度、導線的直徑,傳輸電壓的要求也常會被忽略,結果造成施工困難,產生使用過熱,易相互干擾等隱患。對于長距離(例如百米以上)多負載傳輸回路,如監控電源,長距離傳輸后電壓降低,變壓后的電壓達不到監控的啟動電壓,監控不工作。
5.如何逐步實現智能建筑弱電設計的系統集成
按智能化系統集成的設計要素的要求,應匯集建筑內外各種信息,能對建筑物內的各個子系統進行綜合管理并具有相應的信息處理能力,各子系統設備的通信協議的接口應符合有關標準規定。筆者認為,系統集成應以功能要求為前提逐步完善。
以火災自動報警及消防設備聯動系統與BA間的關系為例,火災自動報警及消防設備聯動系統是智能建筑保證使用安全不可缺少的一部分,由消防部門專門的機構管理,從圖紙審查,消防設備選型認可,到竣工后的現場檢測驗收,發放《消防驗收合格意見書》準予使用,FA一直是一個獨立的系統;在沒有BA系統的智能建筑中,火災自動報警及消防設備聯動系統,現今已是總線制智能型,以它獨特的系統結構,從火災報警主機、回路線,各種探測及報警元件通過監視模塊、控制模塊實現報警及聯動功能,這是沒有BA系統的常見模式。
當智能建筑弱電設計已決定上BA系統后,消防系統雖仍為單獨系統,但應留有接口,使其與BA系統聯網,實現兩者之間系統集成管理的功能要求。
6.火災報警系統智能化的提高
這個問題分內外兩個層次。對火災報警系統內部而言,高層建筑一般采用智能型地址編碼探測器,以回路區分建筑區域。鑒于高層建筑體量大,面積廣,其使用面積的劃分具有較大的不確定性,因此,為了適應房間形狀、面積、使用性質的變化,每條報警回路應留出30%左右的探測器數量余量;例如,某種報警系統每回路可接器件98個,則在設計、施工時注意使每條回路所接器件在70個左右。如果報警系統采用的是多線制,而標準層每層面積較小(小于1000m2),為了減少回路數,可以每二、三層為一個報警回路。對火災報警系統外部而言,智能化的含義主要指系統聯動。高層建筑大多為重要建筑,其政治、經濟價值巨大,如果滅火不及時,損失將是慘重的。因此,采用系統聯動方式,就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。例如,火災報警系統與保安監控系統聯動,在火災之初,火場的攝像機可將現場畫面迅速傳至中央控制室,通過實景畫面,值班人員可以立即確認火災或是探測器誤報,并向消防局119臺報警;同時消防聯動系統采取排煙、廣播、正壓送風、啟動消防、噴淋泵、降客梯等一系列應急措施。又如,火災報警系統與車庫管理系統聯動,一旦發現火情,便可聲光報警,強制抬起進出口欄桿,使車輛盡快逃出車庫。另外,火災報警系統還可與樓控系統、廣播音響系統及門禁系統等聯動。只要這些措施可靠得力,高層建筑的火災便可被消滅在萌芽狀態,將損失減至最小。
關鍵詞 建筑工程;混凝土;樓蓋設計
樓蓋是整體建筑結構中必不可少的局部結構,整個建筑結構主要與屋蓋、豎向承載體系、基礎共同組成。不管其豎向承載體系是鋼筋混凝土、砌體,還是鋼的,只要是多層或者高層建筑,都必須要有樓蓋結構。
如果是平屋頂,那屋蓋結構的受載狀態同樓蓋基本一致,這就意味著,同一個水平的結構,既可以在樓層處作樓蓋結構,也可以在屋頂處作屋蓋結構,其設計方法基本相同。當然,如果建筑結構不是平屋頂,那屋蓋結構的設計就要看具體工程而定
1.混凝土樓蓋的類型
按施工方法、受力特征等,可以把混凝土樓蓋分為多個類型。而現澆肋梁樓蓋結構,是當前使用較為廣泛的一種,無梁樓蓋結構也較為常用。此外,還有密肋板樓蓋、壓型鋼板混凝土組合樓蓋、整體現澆空心板樓蓋等,也有些項目采用。下文將對常用的現澆肋梁樓蓋和無梁樓蓋進行探討。
1.1 現澆肋梁樓蓋
當前使用最多的一種樓蓋結構是現澆肋梁樓蓋。這種結構的特點是梁與板整澆在一起,梁成為板的肋。在樓蓋結構中每一塊板都有起特定的傳力規律。以四邊由梁支承的板為例,如果其受到的是均布荷載作用,如果板是為方形板,則傳給四根梁的荷載是一樣的,都承受荷載總量的1/4,因此,中部的荷載一般都是沿著兩個方向均勻地向四根梁傳送的。而當版面為長矩形時,板上荷載總量的大部分,就會傳給支承長邊的兩根梁。也就是說,板中部的荷載會沿著一個方向,通過較短的路線傳到支承長邊的兩根梁,如果要分析中部板帶,那計算簡圖就是兩端支承的一根“梁”。而向兩個方向或一個方向傳送的規律,就是雙向板或單向板規律,這個規律是可以用平板力學的理論進行嚴格證明的。
1.2 無梁樓蓋
板直接支承在柱上的樓蓋稱為無梁樓蓋,在設計時為了讓板與柱之間的傳力更為合理,通常會設置柱帽。從設計理論上看,梁的布置決定著板的傳力路線,其對樓蓋結構的影響是具有決定性的。也正因為如此,梁的布置都是要進行綜合考慮之后才能確定的。以無梁樓蓋為例,其在傳力上不如肋梁樓蓋簡捷,而且樓蓋自身的混凝土用量大,因此其自重也大,不過其倒是可以有效的節省空墻,這樣也使得整個建筑物的高度得以降低。
再如圖所示樓蓋:
橫向和縱向的框架梁把樓蓋分為15個板格,如果在設計時在框架梁上砌墻,把空間分隔為房間和走廊,這樣,所有房間內都沒有梁,就可以獲得更多的使用空間。而假如要設幾根縱向梁成為單向板肋梁樓蓋,那可以減少混凝土用量,但是房間內的空間會被壓縮,同時其施工步驟也較為復雜。因此,板的形式要根據實際工程進行綜合的權衡選定。
2.雙向板肋梁樓蓋的設計
2.1 雙向板的受力特點
2.1.1 板的支承和計算跨度 在取計算簡圖時,周邊支承的板,主要有固定和簡支這兩種支承邊界。比如說,某矩形板,其中的一條邊與鋼筋混凝土墻整澆在一起,而另外另三條邊,則一起擱支在砌體墻上;此時,其中與鋼筋混凝土墻整澆在一起的板邊,是沒有辦法發生位移的,這條邊就是固定邊,也可以稱為夾支邊;可以發生翹動的,擱支在砌體墻上的那些板邊,不合因為砌體墻而嵌固,就被稱為簡支邊。
如上所述,與鋼筋混凝土大梁整澆在一起的板邊,因為無法發生位移,因此被稱為固定邊。其實,在實際工程中通常情況是板與不很大的梁整澆在一起,此時梁對板的支承,既不是固定的,也不是簡支,而是彈性支承。出于計算方便,通常忽略這種梁的撓度和抗扭剛度。
2.1.2 板的彎矩分布特點 一般來說,在同一塊承受荷載的板內,橫斷面上的彎矩大小在不同點處是不同的,即使在同一點,因為方向的不同,橫斷面上的彎矩大小也可能是不同的。以均布荷載下三邊簡支一邊固定的板為例,在固定邊界的部位有負彎矩,而在簡支邊界處其彎矩為零。使板頂面纖維受拉的彎矩,叫做負彎矩。
3.雙向板按彈性理論設計
3.1 單塊彈性板的內力
板的內力由彈性薄板理論計算出來,被稱為雙向板按彈性理論設計。板材料的應力應變至始至終服從胡克定律,沒有出現材料屈服現象,是彈性薄板理論的基本假定之一。由于彈性薄板理論比較復雜,很難用它的哪一套公式來計算板的內力,所以常常是按彈性薄板理論計算若干種支承、尺寸、荷載、泊松比情況下的板內力及撓度,作為計算彈性狀態薄板內力及撓度的工具。
泊松比與板的彎矩及撓度是息息相關的。從嚴格意義上說,必須要按不同的泊松比制作大量表格才能更便捷的使用。但是,對于板邊或者固定或者簡支的矩形薄板來說,板力學理論的板彎矩的規律是:假如泊松比為零時板中某點K處x及y方向的彎矩分別為Mx0及My0,那么如果泊松比為非零,而且板的其他條件不變,K處x及y方向的彎矩分別成為:
當然,對于板邊或者固定或者簡支的矩形薄板,在板撓度的上板力學理論也有一定的規律:隨著泊松比的變化,板的剛度和板的撓度都在不斷的變化,不過,剛度和撓度的乘積并不會因為泊松比的變化而產生變化。把握這些規律,是設計工作者計算彈性板的內力完成合理計算的前提。
3.2 單塊雙向板的設計
我國《混凝土規范》對鋼筋混凝土構件有嚴格的要求,所有鋼筋混凝土構件都必須要進行承載能力極限狀態計算和正常使用極限狀態驗算。一般而言,受彎構件正常使用極限狀態的驗算包括兩個方面的內容,即撓度驗算和裂縫寬度驗算。
但是對板而言,設計施工人員在依據經驗選定板厚度之后,往往只需要做承載能力極限狀態計算。通過限定板的最小厚度來保證剛度,是國外一些規范的做法。但是我國的《混凝土規范》,目前還沒有很好的解決雙向板的撓度計算問題。假如樓蓋是單塊板,那設計的計算方法是較為簡單的,就是先按荷載情況求出控制彎矩設計值,然后按《混凝土規范》的公式計算鋼筋面積。
在控制彎矩的部位選擇上,通常是取板中心處的彎矩,假如板邊有負彎矩,也可以將板邊中點處的彎矩作為控制彎矩。這樣做法最大的優勢就是簡便,盡管板中心處的彎矩,一般都不會是板中部最大彎矩,板邊中點處的彎矩往往也不會是板邊的最大負彎矩,但是其實際差別并不大。
3.3 多跨連續雙向板的設計
單塊板與設計多跨連續雙向板的計算工作過程是相同的,都是先按荷載情況求出控制彎矩設計值,在根據《混凝土規范》的相關公式,合理計算出鋼筋面積。當然,在控制彎矩設計值的計算上,比單塊板復雜。
3.3.1 棋盤格多跨連續雙向板 棋盤格多跨連續雙向板,指的是多跨連續雙向板由相同尺寸的若干區格板組成,同時周邊擱支在梁或墻上,任意兩區格板的交界處都擱支在梁或墻上。擱支是一種簡支情況。如下圖所示的多跨連續雙向板,假如各區格板都作用相同的均布荷載。任何兩區格板的交界處橫截面轉角都很小,此時可以認定轉角為零。這樣一來,角部的任一區格板等同于兩邊簡支兩邊固定的單塊板;內部的任一區格板等同于四邊固定的單塊板;其他的任一區格板等同于一邊簡支三邊固定的單塊板。這時,計算各區格板的內力很容易。
3.3.2 內力計算及組合 如果各區格板中心的彎矩和區格板每邊中點的彎矩是控制彎矩,那我們怎么布置這些控制彎矩對應的荷載呢?我們再進一步探討:
此時樓蓋有兩種荷載,其中一種工況是受永久荷載作用的,可以稱為恒工況,這種工況作用下,需要把A區格板中心的彎矩和邊緣的彎矩計算出來,同時也要準確的計算出B區格板中心的彎矩和邊緣的彎矩。這種工況下,整個樓蓋滿布永久荷載g的工況。這樣,我們可以得出本樓蓋的可變荷載,有兩種最不利的布置:整個樓蓋滿布可變荷載q是區格板交界處最大負彎矩的最不利布置;可變荷載下區格板中心處最大彎矩所對應的最不利布置,則是可變荷載q同列相間分布于樓蓋。
4.結語
總之,建筑工程混凝土樓蓋設計是一項很復雜的工程,設計到多個方面的內容。設計人員只有在對各種類型的樓蓋設計有初步的認識,對各種方案有足夠的了解,才能設計出科學合理,經濟實用的樓蓋設計方案。
參考文獻: