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關(guān)鍵詞:高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工質(zhì)量
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Keywords: top design of building foundation construction quality
中圖分類號(hào): TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
工程概況
該項(xiàng)目地處南海海濱,距海邊最位線約50m,地形開闊平坦,原始地貌為海濱沙丘,距歷史上曾經(jīng)發(fā)生地震斷裂帶約8KM。場(chǎng)地經(jīng)工程詳勘揭示由表至底依次為浪沖淤積海砂、粉砂、含粘性土粉砂、粘土質(zhì)中砂、含砂粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖、中風(fēng)化砂礫巖。其層厚分別依次為0.5-3.0m、4.5-8.30m、0.7-5.9m、0.9-9.0m、0.3-5.9m、4.6-21.0m、未揭穿。地表1-4層經(jīng)標(biāo)貫實(shí)測(cè)平均擊數(shù)為14.35擊,具有中等液化特性,屬抗震不利地段。工程詳勘結(jié)論提議首選鉆孔與沖孔大直徑基樁,次選預(yù)制預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)砼管樁。建設(shè)方基于工期和場(chǎng)地文明施工環(huán)境考慮選用后者,但消除液化影響的措施也將跟進(jìn)。
1建筑施工圖深化
我們對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了深化的設(shè)計(jì)如下:
1、陽(yáng)臺(tái)欄桿骨架設(shè)計(jì)使用普通型鋼,面層僅用一般防腐油漆,用上不足一年就會(huì)出現(xiàn)漆皮銹脫,海邊景觀小品雨罩施工完使用半年就重新油漆,竣工二年至今已維修了三次。
2、每戶陽(yáng)臺(tái)僅設(shè)計(jì)一個(gè)地漏,通常設(shè)計(jì)人也都是按降水量和匯水面積計(jì)算,只一個(gè)就夠了,但實(shí)際上遇到臺(tái)風(fēng)暴雨往往地漏會(huì)被飄落物遮蓋,雨水會(huì)迅速積滿漫入室內(nèi),戶內(nèi)物品將被浸泡至損。而我們?cè)诿繎絷?yáng)臺(tái)上翻邊留設(shè)一個(gè)或多個(gè)溢水孔,孔底距陽(yáng)臺(tái)面上1~2㎝,但底于戶內(nèi)地面4~3㎝,孔數(shù)根據(jù)陽(yáng)臺(tái)面積定。
3、通常陽(yáng)臺(tái)與室內(nèi)高差設(shè)計(jì)為5㎝,而根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度往往很難及時(shí)排干,積水容易漫入室內(nèi)。
4、我們的住宅樓設(shè)計(jì)為內(nèi)通廊式,每戶的空調(diào)外機(jī)都是緊靠通廊布置,夏季必然會(huì)給通廊上過(guò)往人們不適的感受。
5、鋁合金門窗優(yōu)化設(shè)計(jì):
鋁合金型材選用根據(jù)所用樓層高度不同而承受風(fēng)壓差異分高、中、低三區(qū),分別按受力分析選用型材和玻璃以及固化片厚度,區(qū)分使用中空玻璃和單層玻璃的部位。如室內(nèi)廊道邊窗戶、樓梯間窗戶等不需安裝空調(diào)的房間、空間只用單玻,安全玻璃使用要求嚴(yán)格按規(guī)范要求;推拉門的下滑軌通常是隨意留出高于樓地面,概不考慮清掃是否便利,紗門設(shè)在內(nèi)側(cè),其軌道如突出地面將導(dǎo)致出入和清掃均不方便,如下凹不利清掃,我們將下滑料重新設(shè)計(jì),紗軌移向外側(cè),既有利清掃,又不留出入障礙,充分體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)理念;充分考慮熱帶海洋氣候環(huán)境,門窗設(shè)計(jì)對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)十分重要,開啟面積與成本控制要作性價(jià)分析與取舍,平開窗密閉性好,強(qiáng)風(fēng)作用下不產(chǎn)生振動(dòng),但造價(jià)相對(duì)于推拉窗會(huì)高些,這要根據(jù)建筑類別作出性價(jià)比分折而決定。設(shè)計(jì)單片玻璃面積不宜過(guò)大,否則因室內(nèi)開動(dòng)空調(diào)產(chǎn)生內(nèi)外過(guò)大溫差會(huì)導(dǎo)致玻璃自爆。
6、當(dāng)房屋設(shè)計(jì)有退臺(tái)層時(shí),衛(wèi)生間或廚房排氣排煙口不能直接上升排出,如果不負(fù)責(zé)地拐彎伸出墻外完事,排出的煙味和衛(wèi)生間異味,會(huì)讓退臺(tái)層及以上人們難于承受。
7、由于海洋氣候影響,有時(shí)暴雨強(qiáng)度極大,過(guò)程長(zhǎng),往往造成室外場(chǎng)地、道路頃刻一片,特別是地下車庫(kù)往往會(huì)遭愛慘重?fù)p失。為此我們將原總圖設(shè)計(jì)小區(qū)道路標(biāo)高上抬1.5m,地下車庫(kù)地面上抬0.8m,均高出市政道路2㎝,出現(xiàn)特大強(qiáng)度降水情況,雨水均能自然排入市政排水道,不需泵排,節(jié)約了物業(yè)管理開支。
8、外立面上設(shè)計(jì)無(wú)管化,這是一種建筑外立面設(shè)計(jì)傾向,但立管在平面位置應(yīng)考慮隱蔽和方便檢修。建筑施工平面圖中陽(yáng)臺(tái)排水立管布置緊貼陰角,對(duì)于立面美觀整潔要求,高層建筑管道采用水泥石棉板圍合遮掩立管,側(cè)壁留設(shè)檢修門,外表飾面與周邊墻面協(xié)同,屋面雨水排落口設(shè)在內(nèi)廊邊,既便利檢修又不在外墻面顯露立管。
9、陽(yáng)臺(tái)排水只設(shè)一個(gè)排水地漏,洗衣機(jī)污水和雨水混排,這樣存在二個(gè)隱患,一是雨水地漏中間被洗衣機(jī)排水管占據(jù),周邊孔洞面積少了,下暴雨時(shí)陽(yáng)臺(tái)會(huì)積水漫進(jìn)室內(nèi),污水未進(jìn)入生化池處理而直接進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)導(dǎo)致環(huán)境污染。
10、施工圖中只設(shè)計(jì)了主要出入口上雨篷,而底層各戶均有到花園的出入口,建筑外飾面又是面磚和干掛石材,隨著房屋年代增長(zhǎng),這些都將是安全隱患。
二結(jié)構(gòu)施工圖優(yōu)化
1、初步設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段十分重要,在滿足建筑功能要求前提下,高層住宅盡可能采用剪力墻結(jié)構(gòu),有些項(xiàng)目沒有考慮抗震建筑規(guī)范中對(duì)不同的結(jié)構(gòu)體系對(duì)相同的高度,其鋼筋砼結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)不同。建筑方案定為多邊形柱,結(jié)構(gòu)沒做調(diào)整,結(jié)果計(jì)算下來(lái)框架柱所承擔(dān)地震水平剪力大于地震剪力總值的10%,分類為框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系,抗震等級(jí)比同高度的剪力墻結(jié)構(gòu)體系高一級(jí),造成剪力墻中約束邊緣構(gòu)件的截面配筋率、配箍率隨之升高,造價(jià)亦隨之升高。
關(guān)鍵詞:工程力學(xué);工程建設(shè);實(shí)踐應(yīng)用
在我國(guó)的工程技術(shù)研究中,基礎(chǔ)理論性研究占據(jù)著較為重要的作用。其中作為工程建設(shè)技術(shù)研究最為基礎(chǔ)與核心的技術(shù)理論,力學(xué)知識(shí)特別是工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用,為我國(guó)的工程技術(shù)發(fā)展提供了不可替代的支持作用。因此我們結(jié)合當(dāng)前工程建設(shè)的實(shí)踐技術(shù),以及工程力學(xué)的應(yīng)用理論,開展了工程力學(xué)在工程建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用研究。
1工程力學(xué)在當(dāng)前工程建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用研究
工程力學(xué)是力學(xué)知識(shí)在工程建設(shè)中最為常用與基礎(chǔ)的學(xué)科知識(shí),因此在當(dāng)前我國(guó)的各類工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。因此我國(guó)的工程建設(shè)技術(shù)研究人員,結(jié)合工程建設(shè)中的力學(xué)應(yīng)用特征,將工程力學(xué)知識(shí)在工程建設(shè)中的實(shí)踐利用進(jìn)行了系統(tǒng)化研究。目前就實(shí)踐應(yīng)用而言,工程力學(xué)知識(shí)在以下工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。(1)高層與超高層工程建設(shè)。隨著我國(guó)城市建設(shè)的開展,各類高層與超高層建筑建設(shè)數(shù)量,正在不斷地增加中。而在高層與超高層建筑施工與使用過(guò)程中,工程力學(xué)的應(yīng)用對(duì)于工程安全與質(zhì)量保障起到了不可忽視的作用。(2)能源工程。能源工程建設(shè)是我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)工程,也是決定國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)工程。在能源工程應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn),無(wú)論是電力、石油、風(fēng)力,甚至是核能工程建設(shè)中,工程力學(xué)知識(shí)都得到了廣泛應(yīng)用。如核電廠工程施工中,工程力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,極大地提高電廠反應(yīng)堆外殼的穩(wěn)定性與堅(jiān)固性,進(jìn)而很好地提高了核電廠工程安全性。(3)水利工程建設(shè)。水利工程在我國(guó)電力與農(nóng)業(yè)發(fā)展中,起到了不可忽視的作用。在我國(guó)大中小型水利工程技術(shù)研究中,工程力學(xué)也得到了有效應(yīng)用。其中長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程建設(shè)中,就廣泛的應(yīng)用了水工力學(xué)、通航水力學(xué)、河流動(dòng)力學(xué)問題、巖基力學(xué)等各類力學(xué)與工程力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),確保這一偉大工程的順利完成。(4)國(guó)防工程。在我國(guó)的國(guó)防工程建設(shè)中,無(wú)論是武器基地、機(jī)場(chǎng)等國(guó)防基礎(chǔ)建設(shè),還是各類導(dǎo)彈、飛機(jī)、艦船等武器研究建設(shè)中,工程力學(xué)都發(fā)揮了不可忽視的作用。因此力學(xué)與工程力學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)探究,將會(huì)為我國(guó)各類工程建設(shè)質(zhì)量提升,提供有效的理論支持,這也是我們此次研究開展的基礎(chǔ)。
2工程建設(shè)中常用的工程力學(xué)內(nèi)容
工程力學(xué)是一門歷史悠久、構(gòu)成復(fù)雜的力學(xué)學(xué)科,其所包含的副學(xué)科理論對(duì)在工程建設(shè)中可以起到不同的技術(shù)支持作用。(1)土力學(xué)與巖體力學(xué)。土力學(xué)與巖體力學(xué)是工程力學(xué)研究的兩個(gè)重要基礎(chǔ)學(xué)科。在工程建設(shè)實(shí)踐過(guò)程中,兩門學(xué)科主要應(yīng)用于工程地基、鉆探、地下開挖以及地下交通等各類工程的應(yīng)用中。如在當(dāng)前高層與超高層建筑施工中,深基坑施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在深基坑挖掘與支護(hù)過(guò)程中,土力學(xué)公式發(fā)揮著重要作用。技術(shù)人員需要根據(jù)不同土質(zhì)力學(xué)特點(diǎn),進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而確定挖掘與支護(hù)方案,確保深基坑穩(wěn)定性。而在地下挖掘施工中,技術(shù)人員需要根據(jù)地下巖體結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)行其力學(xué)特征分析,提高地下工程巖體穩(wěn)定性,避免塌方、滲漏等事故的出現(xiàn)。特別是在地下軌道交通工程施工中,技術(shù)人員需要很好的結(jié)合土力學(xué)與巖體力學(xué)工程,在地下交通隧道、車站以及地下配套設(shè)施工程施工中,發(fā)揮其技術(shù)支持作用。(2)連續(xù)體力學(xué)到理性力學(xué)的發(fā)展。連續(xù)體力學(xué)是研究工程中各結(jié)構(gòu)物理力學(xué)特點(diǎn)的力學(xué)理論,如建筑中梁結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度;柱結(jié)構(gòu)力學(xué)穩(wěn)定性;建筑各結(jié)構(gòu)變形問題產(chǎn)生和力學(xué)的關(guān)系等,都是這一學(xué)科研究的重要內(nèi)容。但是隨著連續(xù)體力學(xué)研究的推進(jìn),這一學(xué)科中各類結(jié)構(gòu)模型與公式都出現(xiàn)了不自然的問題,影響了其技術(shù)理論作用。因此物理力學(xué)研究者以現(xiàn)代數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),在上世紀(jì)中頁(yè)提出了理性力學(xué)觀點(diǎn),并將其與連續(xù)體力學(xué)進(jìn)行結(jié)合,提出了理性連續(xù)體力學(xué)的新體系。這一體系對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)整體以及各結(jié)構(gòu)間力學(xué)特性與穩(wěn)定性研究提供了有力的支持作用。(3)固體力學(xué)研究的發(fā)展。固體力學(xué)是工程力學(xué)的一個(gè)重要組成部分,也是工程建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的力學(xué)知識(shí)體系。其主要組成包括了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)以及斷裂力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科。其中以材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)為基礎(chǔ)的建筑力學(xué),是當(dāng)前土木工程建設(shè)中應(yīng)用最廣,研究最多的工程力學(xué)內(nèi)容。如在工程建設(shè)技術(shù)研究中,材料力學(xué)的研究可以確保施工材料韌性、抗壓強(qiáng)度、穩(wěn)定性等數(shù)據(jù)符合建筑設(shè)計(jì)方案與實(shí)際使用要求,進(jìn)而保證建筑施工與使用的質(zhì)量。而結(jié)構(gòu)力學(xué)則是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,利用力學(xué)原理確保建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。彈性力學(xué)則是在材料彈性基礎(chǔ)上,為建筑的抗震、抗壓性能提供保障。(4)計(jì)算力學(xué)理論的提出與應(yīng)用。計(jì)算力學(xué)是建立在計(jì)算機(jī)計(jì)算技術(shù)與工程力學(xué)基礎(chǔ)上的一門力學(xué)學(xué)科。其主要包括了基礎(chǔ)計(jì)算力學(xué)與工程計(jì)算力學(xué)兩個(gè)分支。其中后者是對(duì)于工程建設(shè)起到了主要的技術(shù)理論支持作用。其構(gòu)架包括了建筑力學(xué)、離散化技術(shù)、數(shù)值分析和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。其主要作用就是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件,使用離散化技術(shù)和數(shù)值分析方法,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、檢測(cè)以及優(yōu)化的技術(shù)手段。(5)其他工程力學(xué)學(xué)科簡(jiǎn)述。隨著力學(xué)研究以及工程技術(shù)研究的不斷進(jìn)步,工程力學(xué)中還產(chǎn)生了一些其他的學(xué)科理論,如靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)、可靠性力學(xué)、概率有限元法等分支理論,都在工程技術(shù)研究中起到了一定作用。如在靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究中,我們形成了靜結(jié)構(gòu)力學(xué)與動(dòng)結(jié)構(gòu)力學(xué)概念,進(jìn)而為建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定研究提供了新的力學(xué)理論基礎(chǔ)。(6)工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究。工程力學(xué)作為一項(xiàng)重要的技術(shù)理論學(xué)科,其在工程技術(shù)中的應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)室研究有著不可分割的關(guān)系。如材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究,可以驗(yàn)證建筑材料是否達(dá)到建筑技術(shù)要求,進(jìn)而確保建筑材料的使用質(zhì)量。
作者:李磊 單位:成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);教學(xué);改革
一、工程施工案例教學(xué)
在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要嚴(yán)格按照《建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行,據(jù)學(xué)生反映,規(guī)范中的知識(shí)要點(diǎn)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中較難理解掌握,與實(shí)施中的實(shí)體較難互相聯(lián)系起來(lái),學(xué)生缺少整體觀,目前所掌握的只是對(duì)拆分開的單體構(gòu)件設(shè)計(jì)技能,對(duì)建筑整體的設(shè)計(jì)目前還處于思路模糊狀態(tài)。
為了改變現(xiàn)狀,我們將采用教學(xué)與實(shí)體工程相結(jié)合的教學(xué)模式來(lái)授課。比如,在“框架與剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這一課中,我們選用一個(gè)建筑中的框架剪力墻作實(shí)際案例分析教學(xué),避免產(chǎn)生以前教學(xué)時(shí)內(nèi)容空洞乏味的現(xiàn)象。引用實(shí)物,通過(guò)參照實(shí)體分析柱網(wǎng)的布置、剪力墻的數(shù)量、剪力墻的類型、墻體的單元?jiǎng)澐?、?jiǎn)圖的計(jì)算、總框架的確定等系列專業(yè)知識(shí)要點(diǎn),讓學(xué)生的自我理解與規(guī)范條文相融合,逐步理解應(yīng)用,讓學(xué)生分清在不同的抗震條件下相關(guān)內(nèi)力的組合要點(diǎn)以及與其相匹配的設(shè)計(jì)系數(shù)。通過(guò)這種模式的授課,幫助學(xué)生建立對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體思路以及工程概念,同時(shí)也對(duì)規(guī)范條文內(nèi)容有一定的自我理解。這種教育模式將抽象的知識(shí)內(nèi)容與實(shí)體對(duì)應(yīng)聯(lián)系,大大減輕了學(xué)生在認(rèn)知方面的負(fù)擔(dān),有效提高了學(xué)習(xí)效率。
二、匯總多門學(xué)科知識(shí)、交融式教學(xué)模式
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)有學(xué)科范圍廣、涉及學(xué)科多的特點(diǎn),要求該專業(yè)的學(xué)生構(gòu)建全方位、多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)體系。根據(jù)此特征,該專業(yè)老師在教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。
首先,老師要給予細(xì)心的指導(dǎo),讓學(xué)生了解該課程與該專業(yè)的聯(lián)系與作用,讓其能對(duì)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行合理安排,重視自我的基本的專業(yè)素養(yǎng),尤其是制圖、立體構(gòu)成相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。抓好學(xué)生對(duì)建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料在形態(tài)上的關(guān)系感悟,重視造型設(shè)計(jì)的韻律、節(jié)奏、結(jié)構(gòu)與變化的呼應(yīng)處理的同時(shí),在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課程中穿插建筑藝術(shù)美術(shù)類的課程。想要成為一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師,就必須在基礎(chǔ)知識(shí)積累方面下功夫,藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)是我們必須要做的,與此同時(shí)融入建筑歷史、建筑文化知識(shí),提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的全方位性。但是眾多學(xué)科知識(shí)交融講授,必定導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)內(nèi)容混亂,這就要求老師在授課時(shí)為學(xué)生理清思路,通過(guò)“并聯(lián)式”“串聯(lián)式”這兩類知識(shí)結(jié)構(gòu)一起搭建。
三、圖紙、模型實(shí)踐、反饋教學(xué)
依據(jù)專業(yè)特點(diǎn),教師及高??梢栽趯W(xué)生完成圖紙繪制后,采用模型展覽的方式來(lái)收集、采納參觀者的意見,讓學(xué)生的作品在反饋中得以提高。第一,可以通過(guò)打印或制作圖冊(cè)將學(xué)生的設(shè)計(jì)方案圖、計(jì)劃施工圖進(jìn)行展示,或?qū)⒆髌沸纬扇S效果圖,在班級(jí)內(nèi)、年級(jí)內(nèi)或全校@開展設(shè)計(jì)作品展,從而達(dá)到有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的目的。第二,還可以在模型制作中加入燈光、局部環(huán)境規(guī)劃等環(huán)節(jié),在提升模型整體效果的同時(shí),加強(qiáng)與其他課程間的聯(lián)系。不同主題、不同規(guī)模的展覽會(huì),極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)作欲望,在展覽中與好作品互相學(xué)習(xí)、競(jìng)爭(zhēng),逐漸形成階段性成果,此類成果也是社會(huì)及其他相關(guān)單位、人員了解學(xué)校教學(xué)能力、學(xué)生創(chuàng)作能力的平臺(tái),為學(xué)生的畢業(yè)就業(yè)奠定基礎(chǔ)。教師則可以將展覽過(guò)程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分類并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),在以后的教學(xué)工作中持續(xù)改進(jìn)。
教學(xué)的改革為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程帶來(lái)了新的嘗試,總結(jié)了有益經(jīng)驗(yàn),對(duì)以往的單向授教方式造成了一定沖擊,最終完成從以教師為主導(dǎo)到以學(xué)生為中心的教學(xué)轉(zhuǎn)變,不但對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)吸收有促進(jìn)作用,在學(xué)生綜合能力提高上也成果顯著。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]建筑學(xué) 建筑結(jié)構(gòu)與選型 教學(xué)改革
“建筑結(jié)構(gòu)與選型”課程作為建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)必修課,其基本出發(fā)點(diǎn)是緊密結(jié)合建筑學(xué)專業(yè)實(shí)際需要,提供相應(yīng)的結(jié)構(gòu)基本概念知識(shí)。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,針對(duì)建筑學(xué)專業(yè)該課程教學(xué)中存在的問題,在教學(xué)內(nèi)容、方法等方面進(jìn)行了改革研究。
一、 “建筑結(jié)構(gòu)與選型”課程教學(xué)存在的問題[1][2]
1.教學(xué)內(nèi)容面廣量大,學(xué)時(shí)偏少
由于結(jié)構(gòu)工程形式多樣,本課程涉及的結(jié)構(gòu)型式相當(dāng)廣,平面結(jié)構(gòu)中有梁、桁架結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu);大跨度空間結(jié)構(gòu)有薄殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、薄膜結(jié)構(gòu);多高層建筑里有砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。每一種結(jié)構(gòu)型式都有其獨(dú)有的受力和使用特點(diǎn)。而本課程的教學(xué)只有32學(xué)時(shí),分配到每種結(jié)構(gòu)型式的學(xué)時(shí)更少, 如何讓學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)透徹地理解各種結(jié)構(gòu)型式內(nèi)容,并能應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中是一個(gè)值得深思的問題。
2.部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,不夠重視
要學(xué)好選型課就要求學(xué)生有較好的力學(xué)思維及相關(guān)的專業(yè)結(jié)構(gòu)知識(shí)做鋪墊。其中建筑力學(xué)和建筑結(jié)構(gòu)尤為重要。而建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生這方面基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)上有一定困難,部分學(xué)生有畏難情緒,缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。有學(xué)生認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系緊密,從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員應(yīng)重點(diǎn)掌握,與他們關(guān)系不大,一般會(huì)將學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在建筑設(shè)計(jì)等課程上,不重視結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)的情況普遍存在。他們對(duì)結(jié)構(gòu)選型課程學(xué)習(xí)的積極性不高,成績(jī)不能令人滿意,反過(guò)來(lái)也影響了教師的教學(xué)積極性。因此如何圓滿的完成教學(xué)任務(wù)并取得良好的教學(xué)效果也是任課教師需要考慮的問題。
3.教學(xué)內(nèi)容方法滯后,缺少創(chuàng)新
隨著工程技術(shù)快速發(fā)展,新興結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),而教材內(nèi)容比較滯后,教材實(shí)例陳舊單一,有的工程實(shí)例已失去例舉的價(jià)值,由于教材的編寫需要周期,一些新建的、具有代表性的建筑無(wú)法及時(shí)寫入教材當(dāng)中,影響選型課程的時(shí)代性和創(chuàng)新性,難以提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)簡(jiǎn)單地將結(jié)構(gòu)型式填塞給學(xué)生,在教學(xué)方法上缺少創(chuàng)新性,也不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、“建筑結(jié)構(gòu)與選型”課程教學(xué)改革研究
1.精選授課內(nèi)容,突出概念設(shè)計(jì)
建筑結(jié)構(gòu)與選型課程涉及范圍較廣,內(nèi)容較多,而建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生一般數(shù)學(xué)和力學(xué)的基礎(chǔ)不高,對(duì)于結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)有一定的困難。事實(shí)上,建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)并不需要進(jìn)行繁瑣的計(jì)算,而是從概念,從一個(gè)較高的角度全局把握整個(gè)設(shè)計(jì)。
(1) 結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)精選內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容緊緊圍繞建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)之間相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的關(guān)系,在簡(jiǎn)要介紹各種結(jié)構(gòu)概念和力學(xué)原理的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地講解各種結(jié)構(gòu)體系以及如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型的問題。做到深入淺出、內(nèi)容全面,使學(xué)生學(xué)會(huì)將建筑方案構(gòu)思與結(jié)構(gòu)選型有機(jī)地結(jié)合,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)。另外,為了便于建筑設(shè)計(jì)人員在處理工程技術(shù)問題時(shí)有科學(xué)的分析能力,能正確地認(rèn)識(shí)建筑物設(shè)計(jì)中的全局性問題,本課程在講解時(shí)還介紹一些實(shí)用的估算方法。
(2)結(jié)合新技術(shù)、新材料補(bǔ)充內(nèi)容
當(dāng)前,建筑科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,新材料、新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),因此在教學(xué)中應(yīng)對(duì)一些已經(jīng)采用和具有應(yīng)用前景的新材料、新體系和新理論及時(shí)補(bǔ)充。如膜結(jié)構(gòu)材料、高層建筑常用的轉(zhuǎn)換層等。[3]同時(shí),對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)的發(fā)展、代表性建筑做及時(shí)介紹,開闊學(xué)生視野和思路。
(3)結(jié)合注冊(cè)考試,擴(kuò)展練習(xí)內(nèi)容
目前我國(guó)實(shí)行注冊(cè)建筑師制度,學(xué)生畢業(yè)后需面臨注冊(cè)考試。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)覆蓋注冊(cè)建筑師考試大綱的主要內(nèi)容,有些練習(xí)可直接從考試題目中選取。
2.改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
(1)增加案例教學(xué)
多讓學(xué)生接觸工程案例,可以強(qiáng)化理論與實(shí)際的聯(lián)系,提高學(xué)生對(duì)建筑的認(rèn)識(shí)能力和鑒賞能力,拓寬他們的設(shè)計(jì)思路,提高實(shí)戰(zhàn)能力。教學(xué)中,例舉一些知名的結(jié)構(gòu)工程師和建筑師的杰出的建筑作品并結(jié)合所講內(nèi)容進(jìn)行分析,讓學(xué)生深入理解每種結(jié)構(gòu)體系,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)課程對(duì)建筑專業(yè)的重要性。
(2)利用現(xiàn)代化教育手段
現(xiàn)代化教學(xué)手段和工具能夠增強(qiáng)教學(xué)的趣味性和生動(dòng)性,隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的不斷完善,利用多媒體技術(shù)進(jìn)行課堂教學(xué)已經(jīng)成為主要的教學(xué)形式之一。由于這門課的內(nèi)容多,信息量大,采用多媒體教學(xué)的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了教師的板書時(shí)間,在有限的課堂時(shí)間里提高了教師的講課效率,能夠?qū)⒏嗟闹R(shí)和信息傳授給學(xué)生。
利用課件和圖片剖析實(shí)例,使學(xué)生理解每種結(jié)構(gòu)體系,加深其對(duì)結(jié)構(gòu)型式的認(rèn)識(shí),擴(kuò)展學(xué)生的視野、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、完善學(xué)生的理論知識(shí)結(jié)構(gòu),從而對(duì)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行創(chuàng)造性的選型,達(dá)到事半功倍的效果。
(3)改變“填鴨式”教學(xué)
大學(xué)生具有獨(dú)立思考的能力,而且思維敏捷、樂于交流,課堂上的“填鴨式”的灌輸往往效果不佳。在授課過(guò)程中,適當(dāng)改變以教師為主導(dǎo)的授課模式,插入一些提問或圍繞某一個(gè)問題進(jìn)行討論,讓學(xué)生各抒己見,引導(dǎo)學(xué)生在思考問題的過(guò)程中掌握思考的方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維,這種“啟發(fā)式”與“討論式”的教學(xué)方式,不僅能活躍大家的思維,增強(qiáng)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步的理解,更能提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
(4)培養(yǎng)自學(xué)能力
事實(shí)上,建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展和內(nèi)涵中都有很多文化和藝術(shù)的東西,通過(guò)具體的例子以及課外閱讀的形式可以讓學(xué)生在結(jié)構(gòu)選型等方面有所裨益[4]。由于學(xué)時(shí)有限,課堂中重點(diǎn)講授基本概念、基本原理和難點(diǎn),課后指定自學(xué)的內(nèi)容,讓學(xué)生充分利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)、建筑工地等學(xué)校和社會(huì)的教學(xué)資源和信息資源,有效學(xué)習(xí)。并建立課后聯(lián)系方式,及時(shí)與授課教師探討,延伸了課堂內(nèi)容,提高了教學(xué)效果。
(5)加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)練習(xí)
通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)與選型課程的學(xué)習(xí),學(xué)生逐步實(shí)現(xiàn)三個(gè)層次的能力,即:認(rèn)知既有工程結(jié)構(gòu)類型,為既定建筑方案選配結(jié)構(gòu)類型,將結(jié)構(gòu)概念融入建筑方案創(chuàng)作之中。本課程一般安排在第六學(xué)期,學(xué)生之前已學(xué)過(guò)了建筑力學(xué)、建筑材料、建筑構(gòu)造等基礎(chǔ)課程,已經(jīng)具備了必要的結(jié)構(gòu)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)在這個(gè)學(xué)期有一些課程設(shè)計(jì),可以有意識(shí)的將本課程和這些課程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)練習(xí),達(dá)到結(jié)構(gòu)概念和建筑方案融合的能力。
三、結(jié)語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)與選型課程可以幫助學(xué)生在進(jìn)行建筑方案的設(shè)計(jì)時(shí)合理的選擇結(jié)構(gòu)體系,豐富自己的設(shè)計(jì)理念。通過(guò)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維,達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
[參考文獻(xiàn)]
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[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu)工程 未來(lái)展望 分析與總結(jié)
[中圖分類號(hào)]U448
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1672-5158(2013)05-0200-01
根據(jù)我國(guó)建筑工程發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)工程主要從事房屋建筑結(jié)構(gòu)、地下建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工管理、監(jiān)理、房地產(chǎn)開發(fā)工程和項(xiàng)目管理,以及建筑工程學(xué)科的教學(xué)、科研等工作。由此可以看出,建筑結(jié)構(gòu)工程牽涉到我國(guó)民用住宅建設(shè)、城市地下排水工程建設(shè)、道路交通橋梁建設(shè)、工程管理經(jīng)營(yíng)工作、學(xué)術(shù)研究等各個(gè)方面,可以說(shuō)建筑結(jié)構(gòu)工程在建筑工程里是至關(guān)重要的,它是建筑工程的主體,需要建筑工程建設(shè)者和管理者共同重視這一問題,嚴(yán)格把關(guān)、認(rèn)真研究、落實(shí)到位、檢查審驗(yàn)。
1、建筑結(jié)構(gòu)工程自身堅(jiān)持發(fā)展的方面
1.1加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)工程安全質(zhì)量
在居民住宅建筑的建造中,建筑結(jié)構(gòu)工程關(guān)系到建筑整體安全質(zhì)量的問題,這是首要問題,是對(duì)居住者安全放心居住的必要承諾。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)際建造,需要充分運(yùn)用科學(xué)的結(jié)構(gòu)理念、計(jì)算方法、合格建材來(lái)保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性??茖W(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,是基于科學(xué)理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、方法匯總、理念改進(jìn)和創(chuàng)新,主要目的就是為了保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的準(zhǔn)確、科學(xué);建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)際建造過(guò)程中,要使用諸多專業(yè)化的計(jì)算公式和方法,從而使建筑結(jié)構(gòu)的每一部分都能做到安全可靠、科學(xué)合理,所以強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)工程中計(jì)算方法的準(zhǔn)確度和先進(jìn)性,是今后建筑結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域必須不斷學(xué)習(xí)、改進(jìn)的內(nèi)容;建筑結(jié)構(gòu)工程所使用的建材也是影響建筑安全質(zhì)量的重要因素,我們經(jīng)常談及豆腐渣工程,說(shuō)明現(xiàn)今建筑行業(yè)在建材的把關(guān)上還有所欠缺,總會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楦鞣N、省錢省料而出現(xiàn)的偷工減料、以次充好的現(xiàn)象,所以說(shuō)建筑結(jié)構(gòu)工程中對(duì)建材的合格性檢驗(yàn)是必須重點(diǎn)做好的工作。
1.2優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的合理布局
不論是民用住房建筑、公用辦公建筑,還是道路橋梁建筑、地下排水通道建筑,都需要對(duì)其進(jìn)行合理的布局設(shè)計(jì)、建造。在人用房屋建筑上,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師,要通過(guò)專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)眼光、想法,進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),合理安排建筑的內(nèi)部空間,盡可能的做到建筑空間利用的最大化。當(dāng)然,同時(shí)也要參照人們的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)、布局,兩方面結(jié)合的做到建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在道路橋梁建筑這一方面,一是要考慮到橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承重能力,二是要考慮到橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)用性、外部結(jié)構(gòu)構(gòu)造,像很多地方在橋梁設(shè)計(jì)和建造上,都采用了高低層模式,在同一路線空間上,上下通行汽車和火車,做到了工程節(jié)約。在城市地下排水建筑結(jié)構(gòu)的布局上,主要是對(duì)下水道的路線、空間進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造,盡可能的減少下水道的迂回?fù)矶氯毕?,使城市的地下排水網(wǎng)正常順利的工作。
2、建筑結(jié)構(gòu)工程人才培養(yǎng)、交流合作以及4.20雅安地震反思
2.1建筑結(jié)構(gòu)工程人才隊(duì)伍建設(shè)
我國(guó)在建筑結(jié)構(gòu)工程這方面的人才培養(yǎng),主要還是在校教育的培養(yǎng)為基礎(chǔ),建筑工程類專業(yè)院校和建筑工程專業(yè)單位對(duì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)如下:培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的需要,從德、智、體、美等全面發(fā)展,獲得工程師基本培訓(xùn),掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)和力學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),具有建筑結(jié)構(gòu)工程的項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、科研及管理能力,能適應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)、地下建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域的要求,具有較強(qiáng)的外語(yǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,綜合素質(zhì)較高,工程實(shí)踐能力較強(qiáng)的高級(jí)專門人才。開設(shè)的主要課程有:高等數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、畫法幾何及工程制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、工程測(cè)量、工程地質(zhì)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、有限元法應(yīng)用、鋼結(jié)構(gòu)、房屋結(jié)構(gòu)工程、橋梁工程、道路工程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑工程施工、高層建筑結(jié)構(gòu)等。就業(yè)的方向是:具有廣泛的適應(yīng)性,可到各工程設(shè)計(jì)研究單位、建筑企業(yè)、工程管理部門、對(duì)外工程承包公司、交通工程部門與房地產(chǎn)行業(yè)等單位工作。在我國(guó)今后的建筑結(jié)構(gòu)工程中,對(duì)于打造具有專業(yè)化知識(shí)水平的建筑結(jié)構(gòu)人才隊(duì)伍,應(yīng)該放在建筑工程建設(shè)工作的顯要位置。
2.2建筑結(jié)構(gòu)工程理念、方法、經(jīng)驗(yàn)的交流與合作
建筑結(jié)構(gòu)工程在未來(lái)的發(fā)展道路上,必須進(jìn)一步加強(qiáng)建筑工程行業(yè)與行業(yè)間、學(xué)校教育研究間、國(guó)內(nèi)與國(guó)外間的交流合作。建筑行業(yè)在建筑的實(shí)際建造過(guò)程中,積累了相當(dāng)豐富的建筑結(jié)構(gòu)方面的經(jīng)驗(yàn)和方式,因此有必要加強(qiáng)我國(guó)建筑行業(yè)間關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)方面的經(jīng)驗(yàn)交流和合作,不要因?yàn)榻?jīng)濟(jì)利益上的問題始終保守自己的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),才能加速我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展;在不同高校的建筑工程專業(yè)研究工作團(tuán)隊(duì)間,必須要加強(qiáng)相互間的交流和合作,將各自的經(jīng)驗(yàn)和成果分享,互相學(xué)習(xí)和進(jìn)步,從而完善我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)工程的理論體系;國(guó)內(nèi)與國(guó)外在建筑理念和建筑風(fēng)格上有很多不同之處,我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)研究工作者,要注意中外建筑結(jié)構(gòu)方面的學(xué)習(xí)和融合,壯大自身建筑結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)、理論基礎(chǔ),創(chuàng)新出具有中國(guó)特色和實(shí)際建造的建筑結(jié)構(gòu)模式。
2.3雅安地震后關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)工程的反思
2013年4月20日早8點(diǎn),中國(guó)四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級(jí)地震,造成眾多房屋倒塌,人員傷亡滲重。在這場(chǎng)自然災(zāi)難中,我們發(fā)現(xiàn)蘆山縣老城區(qū)99%的房屋倒塌,但新建房屋相對(duì)保存完好,這是一個(gè)值得反思的問題。我們知道,自2008年“5.12”大地震發(fā)生后,國(guó)家對(duì)新建建筑的抗震要求明確規(guī)定,就是為了以防萬(wàn)一。通過(guò)這場(chǎng)災(zāi)難,我們的建筑結(jié)構(gòu)工程研究專家們,應(yīng)該更加積極努力的根據(jù)實(shí)際情況,制定和規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu),可以向地震高發(fā)的日本在建筑結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流,盡可能的通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)的改良來(lái)減少不必要的人員傷亡。國(guó)家在統(tǒng)一規(guī)劃市縣以下建筑建設(shè)的工作中,需要明確提出建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和建造要求。在民用居住的房屋中,是否可以設(shè)計(jì)地震發(fā)生時(shí),可以進(jìn)行躲避的防震空間,這點(diǎn)想法是因?yàn)楹芏噍^高層的人在地震發(fā)生逃跑中,確實(shí)不知道躲在何處,為什么不能在家中就建造保留一個(gè)可避難的空間?希望我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)研究者,重視這方面的問題,國(guó)家政策也對(duì)此大力支持,這樣的話,地震損失才能盡可能的減少。
3、總結(jié)
我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展方向,必須建立在保證安全質(zhì)量的要求上,通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的合理布局,增加建筑空間的利用率。在建筑結(jié)構(gòu)研究工作的人才隊(duì)伍建設(shè)上,要大力培養(yǎng)專業(yè)化人才,要積極對(duì)內(nèi)對(duì)外交流合作。在國(guó)家政策的扶持下,要有統(tǒng)一的明文規(guī)定,要形成科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)理論體系。相信做好以上幾點(diǎn)工作,我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)工程在未來(lái)的發(fā)展道路上,能走的更平穩(wěn),發(fā)展的速度和效率也能大大提高,我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)化人才也會(huì)越來(lái)越多。
參考文獻(xiàn)
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