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關鍵詞平面設計 數字化時代 效果圖
文章編號1008-5807(2011)05-091-02
一、平面設計的基本知識
(一)平面設計的概念
設計一詞來源于英文“design”,范圍很廣:環藝、裝潢、展示、服裝、平面設計等等, 而平面設計現在的名稱在平常的表述中卻很為難,例如現行的叫法“平面設計(graphis design)”、“視覺傳達設計”、“裝潢設計”,因為設計無所不在。
平面設計是這些策劃將要采取的形式之一。在平面設計中需要用視覺元素來傳播設想和計劃,用文字和圖形把信息傳達給受眾,讓人們通過這些視覺元素了解你的設想和計劃。(二)平面設計的一般流程
平面設計的過程是有計劃有步驟的漸進式不斷完善的過程,設計的成功與否很大程度上取決于理念是否準確,考慮是否完善。
(1)調查
調查是了解事物的過程,設計需要的是有目的和完整的調查。背景、市場調查、行業調查(關于品牌、受眾、產品……)、關于定位、表現手法。調查是設計的開始和基礎。
(2)內容
內容分為主題和具體內容兩部分,這是設計師在進行設計前的基本材料。
(3)理念
構思立意是設計的第一步,在設計中思路比一切更重要。理念一向獨立于設計之上。在視覺作品中傳達出理念是最難的一件事。
(4)調動視覺元素
在設計中每一個元素都要有傳遞和加強傳遞信息的目的。在一個版面之中,構成元素可以根據類別來進行劃分,如可以分為: 標題、內文、背景、色調、主體圖形、留白、視覺中心等。
(5)選擇表現手法
手法即是技巧,更多的視覺作品已被人們的眼睛自動地忽略掉了。圖形的處理和表現手法,如對比、類比、夸張、對稱、主次、明暗等形式。選擇那一種取決于設計目的和目標群體。
(6)平衡
平衡能帶來視覺及心理的滿足,設計師要解決畫面當中力場的平衡,前后銜接的平衡,平衡感也是設計師構圖所需要的能力,平衡與不平衡是相對的,以是否達到主題要求為標準。
(7)出彩
要創造出視覺興奮點來升華設計作品。
(8)風格
固定風格的形成意味著自我的僵死,但風格同時又是一個設計師性格、喜好、閱歷、修養的反映,也是設計師成熟的標志,“了解大同,才能獨走邊緣”。
(9)制作
檢查項目包括:圖形、字體、內文、色彩、編排、比例…… 要求:視覺的想象力和效果要賞心悅目,而更重要的是被受眾理解!
(一)數字化時代平面設計
一個平面設計師只有記住個人創作時期對設計概念上獨立構思的狀態,并在合作創作時期依然能維持這種個性思考,才能最終發展成為一個優秀的獨立創作人。“設計必須與客戶合作,必須鼓勵對話與增長創意,以建立吸引人們目光與注意力的支流。每個設計都以平等的方式處理,每個解決方案都是一個不斷發展中的對話的自然而然的產物。”
目前常用的數字處理軟件如:Photoshop、Freehand、Illustrator、CorelDraw使傳統繪畫從握筆的姿勢、下筆的輕重,換成了鼠標的單雙擊、功能鍵的配合。如PS的基本工具亦即繪畫的基本工具,而PS的各類濾鏡無疑即是高難度繪畫技巧的總成。PS差不多“集成”了所有已知的繪畫技巧,尤其在對建筑后期效果圖制作上能取得比實景拍攝、描繪更意想不到的效果。
(二)建筑黃昏效果圖制作
黃昏時的建筑色調是很漂亮的,調整起來也比較麻煩。
1、調整黃昏景色的建筑色調
(1)調整建筑顏色層次感。
1)打開素材“圖書館.JPG”文件。
原圖可以看出,建筑物黃昏效果并不是很強,建筑的受光面色彩單一,明暗不突出。
2)選擇菜單中的【圖像】|【調整】|【曲線】命令調整建筑物的層次關系。選擇【菜單】|【圖像】|【調整】|【色階】命令,使用色階功能對建筑的明暗分布、層次進行調整。
(2)對建筑整體色調的調整
通過色彩平衡命令對顏色進行調整,按照亮部、中間調和暗部分別處理,變化柔和。選擇菜單中的【圖像】|【調整】|【色彩平衡】分別調整亮部、中間調和暗部。
(3)調整畫面構圖以及建筑模型位置
1) 選擇菜單中的【編輯】|【變換】|【透視】命令調整構圖角度。接下來就是修改畫面的立面、地面交接處,此處做一些刪除,可用橡皮圖章工具去除原圖中效果不理想的綠化。
2)新建一個圖像文件,大小設置為900像素*630像素,并將調整好的建筑渲染圖拖動到效果圖中,命名為“圖書館”,一張建筑黃昏渲染圖便制作完成了。
2、對天空的特別處理
(1)對天空的特別處理
1)打開素材“天空.JPG”如圖。
2)拖動天空素材到效果圖中,圖層命名為“天空”,并按Ctel+T打開【自由變換】命令,調整素材形狀,使其充滿效果圖背景。
(2)選擇菜單中的【圖像】|【調整】|【色階】命令,增加天空暗部面積;然后選擇菜單中的【圖像】|【調整】|【色彩平衡】命令,調整傍晚天空的色調。
(3)新建一個圖層,命名為“天空漸變”,拖放到天空圖層的下方,做紫色與黃色的漸變效果。將“天空”圖層的屬性定義為“正片疊底”。
3、加黃昏效果圖的基本配景
最后將添加效果圖中配景素材,關鍵就是掌握好配景的遠近大小關系,將會很大程度地影響效果圖的真實性。
(1)打開素材“廣場.JPG”拖動到效果圖中,按照透視原理縮放。
(2)運用同樣的方法添加遠景噴泉、綠樹。
(3)建筑背景考慮添加山脈作為陪襯,打開山脈素材,按Ctrl+U打開【色相/飽和度】對話框,調整山脈的色調,使其符合黃昏效果。
(4)天空近景添加
1) 打開素材“鳥.JPG”文件,拖動到效果圖中,并移動到合適位置,然后選擇菜單中的【圖像】|【調整】|【色彩平衡】命令調整顏色,適應黃昏的落日余輝反射。2)打開素材“近景樹.JPG”文件,拖動到效果圖中,按Ctrl+U打開【色相/飽和度】對話框,調整近景樹葉的色彩,顯示黃昏樹葉效果。最終效果如圖。
4、小結
黃昏景色的效果圖在所的效果圖中算是比較漂亮的,當然能表現好它也不是很容易。
黃昏時分的環境有如下幾個特點:
(1)色彩基調是暖色,在場景中亮部與暗部都是暖色。
(2)光線的強度均勻。
(3)暗部教亮。
在掌握這些特點的基礎上,還需要對黃昏時的情景進行仔細觀察,包括黃昏時間天空的色彩特點,建筑色彩特點和樹木色彩特點以及人物色彩特點等。
參考文獻:
[1][美]梅格斯.二十世紀視覺傳達設計史.湖北美術出版社,1989.9 .省略.
[3]弗蘭克?惠特福德.包豪斯大師和學生們.現代藝術.藝術與設計雜志社,2003.5.
[4][美] 斯賓塞?德雷特/干特加?薩拉維茲.非常設計――世界著名工作室作品展例.安徽美術出版社,2003.1.
【關鍵詞】建筑設計;抗震設計;設計要點;應用
隨著建筑行業的飛速發展,人們對建筑質量的要求不再簡單局限在居住環境上,對建筑的抗震強度也給予了較多關注。要做好建筑抗震設計,使其趨于科學合理,需要在建筑設計基礎環節加以規范,使建筑設計技術規范符合建筑抗震標準。本文從建筑設計和建筑抗震設計的關聯入手,闡述建筑抗震設計中關于建筑設計的幾個要點,希望為相關建筑設計從業人員提供一定的參考意義。
一、建筑設計與建筑抗震設計之間的關聯
建筑設計是建筑工程的參照和基本框架,需要在施工開始前完成。建筑設計作為建筑工程的基礎,綜合考慮了建筑地質特征、建筑氣候環境等眾要素,是后續施工有序開展的重要依據。
建筑物要達到最優化的抗震效果,離不開建筑設計和建筑抗震設計的密切配合,因為建筑設計在某種程度上具有一次成形的特點,在設計完畢后往往無法加以大面積的修改,因此,要提高建筑物抗震性能,就要在建筑平面結構設計、建筑空間布局設計、建筑構件安排、建筑材料運用等多方面加以統籌,從而最大限度地提高建筑物抗震性。
二、建筑設計環節抗震設計的重要部位及技術要點
(一)建筑頂部部位
現階段在建筑實踐中,多數建筑都存在頂部過高過重的問題,使得建筑物頂部壓力較大,相應地,建筑物的墻體也受到頂部壓力影響而形成了較大壓力,一定程度上使建筑物本身的抗震性及牢固性有所減弱[1]。因此,作為建筑抗震設計的重要部位,在建筑設計中要使建筑物頂部與建筑物整體的重心保持在科學合理的范圍內。此外,在建筑頂部材料使用上,也要加以充分考慮,優選剛度均勻,重量較輕的材料類型,從而使建筑物抗震性能得以充分發揮。
(二)建筑連接點及其構件
隨著人們生活質量的提高,人們開始普遍關注建筑質量水平,建筑施工與前期相比,在施工規范上更加細化。因此,在這一背景下,作為建筑工程的基礎工作,在建筑設計中就要對建筑連接點及建筑構件部位進行科學合理的設計。從現階段建筑工程實踐來看,在建筑物外部設計上通常采用大理石及瓷磚等新材料類型,在建筑物室內設計中主要運用吊頂技術及人工造影技術。因此,在建筑施工中要確保施工材料質量水平,以提高建筑物的抗震效果。此外,還要對建筑連接點及構件的牢固性加以實時監管,避免地震引發建筑構件墜落而造成傷亡。
(三)建筑設計限值
結合建筑震害經驗教訓,我國實施的《建筑抗震設計規范》中,對建筑設計階段需考慮的抗震要求限值做出了相關規定:首先,建筑總體高度和建筑層數。在這項內容中,參考建筑結構類型、地震烈度及建筑砌體厚度等對建筑高度和層數進行了限值。對這項規定需嚴格遵守,以免造成建筑物結構形式的改變。其次,建筑抗震橫墻及墻體尺寸。結合建筑樓蓋類型、結構形式、地震烈度確定出建筑橫墻間距;參考地震烈度,確定出建筑承重窗間墻應具備的最小寬度,承重外墻、非承重外墻、內墻陽角到建筑物門窗洞邊最小距離。這些限值要求,都需在建筑設計中遵守執行。
三、建筑設計各方面在抗震設計中的具體應用
(一)建筑形體設計環節
建筑形體設計涵蓋了建筑平面、立面及建筑空間體型設計等方面。在建筑物形體設計中,設計人員要考慮各類建筑外形具備的特點,結合建筑物的功能需求,科學設計建筑物形體類型[2]。結合我國近年發生的大型地震,如汶川地震,可以發現,建筑平面復雜而不對稱、局部連續性差或凹凸不規則的,遭受的破壞要更大。相應地,平面規范而又簡單的建筑物遭受的破壞程度就小很多。
因此,在建筑形體設計上,要盡量保持建筑平面、立面及建筑空間的規則、簡潔;多選擇圓形、方形、扇形及矩形等防震效果明顯的建筑形體類型,少設計內凹及外凸建筑形體類型,在建筑平面凹進尺寸上,要小于其投影方向整體尺寸的30%;建筑物樓板不要做過多開洞設計,樓板開洞在面積大小上要小于建筑整體樓面面積的30%,并盡量避免樓板錯層。建筑物豎向不要做過多的不對稱側翼及長度較長的懸挑。在建筑物形體總體布置上,要使建筑物結構剛度及質量均勻分布,以減少因為建筑形體平面或豎向不規則,導致建筑物結構剛度與質量不相對稱,進而引起的扭轉反應。
(二)建筑平面設計環節
建筑平面設計反映了建筑物的功能及要求,是建筑設計過程中的重要部分。在建筑平面設計中,對建筑物內墻布置、柱子間距、房間數量及其布置、內部空間大小、樓梯通道及電梯井等設備的位置及布置等,需要在建筑平面圖中加以一一明確標注。此外,受建筑物功能要求差異制約,建筑物各樓層間在平面布置上也要有所差異。
在建筑平面設計中,較易出現的不利于抗震效果發揮的設計類型有以下幾方面:一,建筑平面中的內隔墻、填充墻等墻體、具備剛度及強度的建筑物非承重墻體與建筑物柱子布置不相對稱,致使建筑物抗震效果不佳;二,將具備較大剛度的電梯井布置在建筑物平面的測角位置,由于其抗側力剛度較大,在地震發生時可以吸引地震作用力,導致靠近電梯部位的建筑物損毀嚴重;三,建筑物平面布置上,墻體布置偏重一側,導致建筑物平面質量偏心,剛度不均,從而使建筑物結構受力不均勻,引起扭轉反應,對墻面構成破壞;四,建筑物平面內隔墻設計中出現中斷或不對齊現象,致使地震力無法及時傳遞,引起剛度突變,最后導致建筑結構遭破壞。
基于以上問題,在建筑物平面設計上要使建筑結構的剛度及質量對稱并均勻分布,避免扭轉反應的發生,并合理布置建筑平面結構的抗側力構件,將抗震要求充分融入建筑物功能中。
(三)建筑空間設計環節
隨著我國城市化進程的加快,城市用地矛盾日益凸顯,高層建筑數量增多,高度增加,如在建筑空間設計上不夠科學合理,無疑會極大降低建筑物的抗震性能[3]。建筑空間設計,主要體現在建筑物樓層(高度)結構的剛度及質量設計上。
在建筑空間設計環節,存在的一些設計問題,不利于其抗震效果的發揮,下面簡要分析:一,受建筑物功能要求限制,在空間設計上常在地下設置商場,采用大空間及大柱距的設計標準,而在建筑物地面以上部門常設計成公寓及寫字樓等,采用低層設柱,墻面為主的設計標準。這種設計方法容易導致建筑物剛度及質量隨著建筑高度的增加而出現不協調,不均勻的情況,如建筑物樓層間剛度及質量數值差距過大,則會引起突變反應,不利于建筑物有效抗震;二,建筑空間設計中,受建筑物功能制約,極易出現樓層間墻體、柱子不對齊、墻體中斷不連續、墻體數量上下不一、剪力墻數量過少或不對稱、剪力墻無法通到建筑底層等現象,在地震發生時極易引起建筑倒塌危害。
針對這些問題,在建筑空間設計中,一方面要使建筑結構剛度及質量均勻分布,另一方面在剪力墻的布置上一是要使其豎向貫穿整個建筑物,二是要數量充足并均勻布置,避免地震發生時引起扭轉反應。
結語:
總之,建筑設計和建筑抗震設計之間存在緊密關聯,建筑設計的優化是提高建筑物抗震性能的基礎和前提。要做好建筑抗震設計,要在重視建筑設計重要性的基礎上,在建筑設計中的各個環節進行統籌考慮,發揮建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用。
參考文獻:
[1] 雷小云.淺談建筑設計在建筑抗震設計中的重要作用[J].新材料新裝飾,2014,(13):377+379.
建筑設計作為項目建設的基本參照和框架,需要在施工前就完成。在建筑設計的過程中,需要對環境、地理、氣候等因素加以充分考慮,其發揮的指導作用往往是非常重要的。在工程項目建設中,最關鍵的一步就是建筑設計這項工作。只要能夠保證建筑設計的科學合理、安全性過關,那么后面的具體工作就能很好地展開。因此,在建筑設計中融入抗震理念是重要的一環,可以有效地提高建筑項目的抗震性。建筑設計是建筑抗震設計的基礎,一定要實現二者的相互協作,如此才能實現最佳的抗震效果;在剛確定項目建設設計方案時,就難以再進行大范圍改動,若是在此基礎上,未能對建筑物的抗震性能加以考慮,只是通過在具體施工中通過構件設置的加固來提高建筑抗震性,這樣并未能將抗震問題很好地解決;若是在建筑設計過程中,對建筑物的抗震性加以充分考慮,做好材料設置和構件安排等方面的準備,這樣才能確保建筑物的抗震性也會得到保障。
2建筑設計中要重點關注的幾個抗震設計
(1)建筑構件和連接點處的抗震設計。如今人們的生活水平日益提高,隨之也對居住質量有了更為嚴格的要求,就施工的整體質量而言,與之直接相關聯的便是建筑構件的合理搭設和對連接點的科學設置。如今新世紀出現了許多新的工藝和材料,這樣施工就迎來了更大的挑戰。例如說建筑物的外部設計,其中會用到大理石、瓷磚等新材料,室內裝飾設計用到的則有吊頂和人工造影等技術。就實際施工而言,一定要對材料質量和施工技術有所保證,才能使建筑物的抗震性得到保障,同時要重點監督和管理其牢固性,以免在地震發生時意外墜落而造成人員的傷害。
(2)建筑物頂部的抗震設計。如今的建筑行業,普遍對頂部過高、過重的問題有所避免。因為頂部產生的壓力會導致建筑墻面也形成相應的較大壓力,這會使建筑物的抗震性和牢固性在一定程度上有所減弱。在建筑設計過程中,務必要保證建筑物整體有一個合理的重心,與此同時還要花心思用于材料選擇,選取的頂部材料要盡量是重量輕、剛度較均勻的,這樣建筑結構才能將抗震能力充分發揮出來。
(3)建筑設計中關于設計限制的問題。通常都是在建筑前期確定建筑物的抗震級別,并且這是以建筑物的實際使用情況為依據,所以要在施工過程中嚴格按照國家規定,要使建筑物的抗震性能有所保障,以免有墻體裂縫或坍塌的現象出現。
3建筑設計過程中要考慮到的抗震設計
根據上述內容,我們了解到建筑抗震設計和建筑設計之間息息相關的聯系。為了確保最大程度的抗震性,就一定要在實際施工中緊密結合起二者的聯系,同時還要在施工過程中真正融入抗震理念,如此才能使原有的建筑常規從根本上被打破,才能使建筑物抗震現狀得到徹底改善,接下來從建筑物的形狀、平面和空間三方面設計來具體闡述二者的結合。
(1)形狀設計建筑物的形狀設計也就是針對建筑進行的“體型”設計,具體包括了各部分施工技術、建筑物平面布局和立體空間等的設計。在建筑行業發展的新時代,很多方面都有所創新就建筑物思維整體外觀而言亦是如此。由此有諸多樣式的建筑外形出現,所以,在形狀設計的過程中,需要對不同外形的不同特點予以充分考慮,不同的建筑外形,也會有不同的建筑特色和實際需求,施工單位應該加以充分考慮。通常情況下,凸凹形狀的建筑體型,通常可以使建筑物的抗震性得到大大提升,然而在實際的建筑建設過程中,原有的常規形狀的建筑物已無法滿足現代化經濟發展需求,所以,建筑物整體抗震性的提高,首先需要對建筑的形狀進行科學、合理的設計。
(2)建筑物的平面設計在建筑物施工,平面設計是重要的環節,對建筑物日后的使用將起到決定作用。例如,分別作商務和居住用途的建筑物,它們在平面設計上必然存在很大差別,為了使使用需求得到進一步滿足,就一定要按照用途,來對平面構造進行科學設計;另外,為了將抗震元素融入到平面設計之中,不僅要對施工材料的堅固性加以重點考慮,還需要對構架安裝的合理性、內部各因素的協調性加以綜合考量。要想完美地實現平面設計和抗震設計的結合,就對設計者提出了很高的要求,不但要工作經驗豐富,要需要深入地研究審美觀念和抗震技術,前提還得不對內部美觀產生不利影響,在此基礎上再確保抗震性能的最大化。
(3)空間設計對建筑物進行空間設計,是在三維空間內進行的關于建筑物的豎向設計方案。因為日益加快的城市化進程和急劇增加的城市人口,增加了城市的人口壓力,所以出現的建筑物樓層愈發高。為了使土地占有面積盡量減少,在現代社會中愈發流行高層建筑,如此就對建筑物的空間設計有了更嚴格的要求。通常說來,建筑物層數越低,穩定性就越高,受到地震的損害也就會越小;反之穩定性越差,受到地震的傷害也就越大。所以,融合建筑物的空間設計和抗震設計在一起,這樣建筑物的整體抗震性才能得到保證。
4結束語
中圖分類號:TU723.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)22-0056-00 引言
伴隨著“科教興國”戰略的確立,我國的高等教育事業進入了自建國以來發展最快的時期。為適應形勢發展,高校基建規模不斷擴大,因此在建設過程中,如何有效地控制工程造價、如何使有限的資金更加合理地投資到建筑項目中等一系列問題促使建筑工程造價控制與管理的重要意義凸現出來,格外引人注目。而設計階段是高校基建項目建設實施過程中造價控制的一個重要階段。有資料表明:設計階段的費用雖然只占工程項目全部費用的1%左右,但對整個工程項目造價的影響可達到75%,技術設計合理的可降低工程造價的5%~10%,甚至能達到10%~20%,因此,在設計階段控制工程造價是關鍵。[1]
1 設計階段影響工程造價的主要因素
1.1 總平面設計 高校基建項目總平面設計對于整個設計方案的經濟關系重大。合理的總平面設計可以節省建設投資,降低工程造價和項目的使用成本,可以為高校創造良好的教學、科研環境;還可以為城市建設創造完美的建筑藝術整體。
1.2 建筑設計 在高校基建項目建筑設計階段影響工程造價的主要因素有:
1.2.1 平面形狀 通常情況下建筑物平面形狀的簡單程度和單位面積造價的高低成正比。在建筑面積大小一樣的情況下,按照單位造價由低到高的順序排列出建筑平面形狀的順序:正方形、矩形、L形、工字形、不規則形。
1.2.2 層高 依據建筑功能,合理的降低層高減少工程造價。在建筑面積固定了的狀態下,建筑層高增加會導致裝飾費用的提高,熱源及管道費的增加,上下水管道長度的增加,樓梯間造價和電梯設備費用的增加等等。由此可見,隨著層高的增加,單位建筑面積造價也在不斷增加。
1.2.3 建筑物層數 建筑物層數對造價的影響。如果增加一個樓層但不會影響建筑物的結構形式就可以減少單位建筑面積的投資成本;然而當建筑物超過一定層數就會影響到結構形式從而增加單位建筑的投資成本。
1.2.4 建筑物面積 因為建筑面積的加大會降低加大面積后的建筑物外墻圍護結構的長度所占單位面積的比率。但是當建筑面積超出一定的限度后就使得造價變化的因素復雜化了,只有在設計中合理掌握面積的變化才能達到合理降低投資的目的。
1.3 結構設計 高校基建項目結構設計階段影響工程造價的主要因素有:
1.3.1 基礎形式 根據地質條件和建筑物上部結構,合理地選擇基礎類型,是降低工程造價,建設工期縮短,確保結構安全的基本保證。我們盡量優先選用天然地基而后選樁基。據有關資料顯示,天然基礎的造價僅為樁基的27%-67%[2]。
1.3.2 上部結構 建筑物地面以上的結構形式對建筑物的造價也有很大的影響。7層以下的建筑物宜采用混合結構,因其鋼筋混凝土用量少,其造價僅為鋼筋混凝土框架結構的60%-70%[3];框架結構一般適用于12層以下的建筑;框架——剪力墻結構可用于20層以下的建筑物。
1.3.3 構件截面尺寸 在進行結構設計時,梁、板、柱等構建的截面尺寸的確定即是滿足建筑物凈空、美觀與結構構件經濟性的高度統一。截面尺寸太小,會造成配筋率過大,用鋼量增加,工程造價增加;截面尺寸太大,則容易造成肥梁胖柱,工程造價也會增加。
1.4 建筑材料、設備的選用 現代建筑對設備的要求很高。樓層增多就需要更加龐大的設備系統,如:高層建筑物內系統需要考慮其分布占用空間位置的優選和規范。因此合理選擇建筑材料、設備將降低建筑造價,以滿足高校建筑設計使用功能以及為高校節省資金。
2 設計階段控制工程造價采取的主要措施
高等學校建設資金來源及籌措渠道較少,國家對高等教育的投入仍難以有力支撐教育培養規模的擴大和教育質量的提高。如何利用有限的資金建設一個節約型校園,工程造價的控制顯得至關重要。本文以某高校1#教學樓為例,來研究控制工程造價采取的主要措施。
2.1 實行設計招標制度,比選設計方案 設計招標可以保證設計技術先進、結構合理、滿足建筑節能、環保等要求;設計招標有利于竟爭和設計方案的選擇;設計招標還有利于控制項目建設投資,縮短設計周期,降低設計費等。在評選優秀的設計方案時,重視并做好這一階段的工作,不僅能保證設計方案的功能、質量等方面較大限度的滿足高等學校的要求,而且為把工程造價控制在投資估算的范圍內打好基礎。
2.2 采用限額設計控制工程造價 所謂限額設計,就是按照批準的可行性研究報告的投資估算控制初步設計,按批準的初步設計總概算控制施工圖設計;同時各專業在保證達到使用功能的前提下,嚴格控制技術設計和施工圖設計的不合理變更。[4]
(1)地基不均勻沉降的主要危害
由于建筑地基土本身所具有的壓縮性,造成了建筑地基在自重應力以及附加應力作用下會產生一定的沉降。通常情況下來講,建筑地基沉降現象不會對建筑物本身產生較大的影響,可以在施工過程中通過預留沉降標高的方法對可能存在的地基沉降問題做出有效的解決。但是由于建筑地基工程土層厚度變化問題以及建筑荷載差異問題和基礎類型差異,會容易使建筑地基產生不均勻沉降現象,最終造成建筑物自身傾斜,并引起建筑上部結構應力作用增加,或者是建筑物底層標高逐漸減小,建筑物總高度也隨之相應減小,在積蓄到一定量之后,嚴重威脅到整個建筑的安全使用。
(2)建筑地基沉降量的確定
在長期的荷載作用下,建筑地基的沉降量基礎主要經歷了初始沉降、固結沉降以及次固結沉降三個階段,最終相加在一起形成了建筑地基沉降量。其中初始沉降量主要是指由于飽和軟土中的孔隙水沒有及時排出而發生的沉降,該時期地基土體只發生了形變而并沒有發生體變。而固結階段的沉降是隨著荷載作用的逐漸推移,在外部荷載不變的情況下,建筑地基中的孔隙水不斷排除過程中發生的沉降。
二建筑地基工程不均勻沉降的預防
(1)前期地質勘查及質量控制
建筑工程施工前期的地質勘查工作是其建筑地基工程開展的重要科學依據之一,首先應保證的建筑地基工程地質勘查報告的科學性和準確性,從而便于在該依據下進行建筑地基工程施工的人員素質培養及專業技能培訓工作。
(2)提升設計的多樣性
在進行建筑地基工程設計時,應注重設計方案的的多樣性特征,從而保持地基基礎和建筑整體之間的剛度聯系。在進行建筑平面形狀的選擇時,盡量做到規劃方案的整齊性,避免出現較為復雜的形狀或者是過多的轉角,當存在著建筑物長度過大的情況時,應考慮在適當的位置設置相應的沉降縫,如果建筑設計形狀較為復雜,該位置可以選取在建物設計的轉折處。此過程中需要注意的是,如果建筑地基土之間有著較大的差異,那么應將臨近建筑也同樣納入考慮范疇之內,避免其可能對其造成的不良影響。另一方面,可以通過對縱橫墻合理布置的范式,對存在的不均勻變形現象進行有效的調解,比如建筑在為磚石承重結構時,可以在保持其盡量貫通的情況下確保橫隔墻的間距適中,從而有效預防裂縫問題的出現,在整體上提升建筑物的性能。
三建筑地基沉降縫的設計原理及控制措施
1建筑地基沉降設計的原理
相關研究和實踐結果表明,三相系土在壓力作用下所產生的空隙以氣壓縮量變化相對較小,科技直接忽略不計,但是其在外荷作用下,會產生相應的土粒間連接結構變化,在相對移動作用下會發生重新排列,從而使土體空隙中的水分和氣體被排出,在此壓縮過程中土體體會隨著外荷作用逐漸較小,最終產生固結。在這種土的壓縮作用下產生的基礎沉降一般情況下都可以認為是固結沉降,其主要是對于粘性土質而言的。
2建筑地基沉降設計的計算方法
當前建筑地基工程中采用的沉降設計計算方法主要為分層總和法,按照其所選取的壓縮曲線坐標的不同,其又可以劃分為e∶P曲線法和e∶lo曲線法。一般情況下的建筑地基工程沉降設計中,不僅需要對建筑物基礎沉降量及沉降縫進行科學的預估,還與要在此基礎上對沉降時間以及沉降量與工程施工進度之間的變化關系進行預估,并通過二維、三維固結理論解決其過程中存在的宿管排水法加固地基問題。
3建筑地基工程沉降縫的控制措施
(1)建筑平面設計措施
在對建筑地基工程沉降縫進行控制時,首先應從建筑設計入手。對于建筑平面的設計,應在力求簡單的原則基礎上,確保建筑物之間的高差在可接受的范圍之內,從而保證其建筑基底應力之間的均勻、圈梁更容易拉通。如此一來,在整體高度得到有效保證的前提下,即使發生的沉降作用稍大,也不會對建筑地基產生較為嚴重的破壞作用。進行沉降縫設置主要是運用沉降縫將建筑物從屋面到基礎分割成若干個獨立的沉降單元,從而使建筑物平面簡單化,最終達到減輕地基不均勻沉降的目的。所以,對于建筑地基沉降縫的設置位置選擇上,可以考慮將其放置在建筑物平面轉折處、層高落差處或者是分期建筑的交界處,并確保沉降縫有足夠的寬度,使其能發揮出應用的效應。在沿高層建筑或者是裙樓交接出設置沉降縫時,應注意將其基礎斷開從而使主樓各裙樓之間能夠形成互不影響的個體單元,并通過標高設置的方式對主樓單元和裙樓單元各自沉降量進行控制,保持其沉降作用過后的一致性。
(2)建筑地基基礎設計措施
首先應在對變形值進行準確控制的基礎上進行地基基礎設計工作,此過程中需要注意的是對建筑地基最終沉降量以及偏心距離的計算,建筑地基沉降量應保持在15mm范圍以內,偏心距保持在15‰。其次對于并不能滿足建筑自身沉降要求的建筑地基應采取相應的技術措施,比如預制鋼筋混凝土短樁或者深層攪拌樁的形式對其建筑地基進行處理。第三,在進行建筑地基基礎設計時,應始終以加強地基基礎剛度和強度和根本目的,根據建筑地基自身軟弱程度以及上部結構情況,運用條形基礎或者是筏形基礎等基礎形式,減少基礎產生的扭曲變形作用。
四結語
關鍵詞:抗震設計;作用;結構;建筑
前言:在建筑物的設計活動中,其需要有所針對地加強對自身抗震能力的提高,確保抗震設計能夠成為建筑設計的一個重要組成部分,使得建筑物的抗震能力得到基本保障。為了更好地實現這一目的,需要建筑設計主動地將抗震內容有機結合,確保抗震設計得以被有效地落實到位。建筑設計目前已經形成了非常完善的體系,抗震設計占據絕對的主導地位。從近幾年的情況來看,很多建筑雖然在設計上,特別標高了抗震的等級,但在地震災害真正來臨時,多數的建筑都會受到很大的影響,甚至是出現安全事故,給內部的人員帶來生命威脅。建筑抗震設計必須要從客觀的角度出發,結合建筑的各項參數及施工情況,確定有效的抗震等級,減少安全威脅。
在建筑行業,常常有這樣一句名言“小震不壞、中震可修、大震不倒”的基本抗震設計要求。小震不壞是最基本的要求,建筑物在遇到低強度地震時,建筑物能夠滿足承載力的極限狀態,且建筑結構受力之后的彈性形變還能達到設計安全范圍,小震之后不影響民眾的正常生活、學習等正常社會活動。中震可修即要求建筑物能夠承受一定的壓力,不會發生破壞性、且不可修復的損害,建筑物的整體結構抗震性要滿足國家抗震設計規范,換句話說即要保障人民群眾的生命財產,又要減小地震帶來的經濟損失。大震不倒,要求建筑物有足夠的變形能力,建筑物在遭遇強烈地震時,其彈性變形不超過規定值。建筑物在遇到強烈地震時,不會發生坍塌的現象。多遇地震設計要求為承載力驗算階段,適用于大多數結構,如規則的結構及一般不規則結構。罕遇地震設計要求為彈塑性變形驗算階段,適用于在強震時容易倒塌的結構、有明顯薄弱層的不規則結構及有特殊要求的結構。
就建筑物的平面設置來說,其是對建筑物使用功能的直接表現,因此其與建筑物抗震性能之間有著十分密切的聯系。在進行建筑物的平面設計活動的時候,其需要保證建筑結構的質量能夠與質量之間形成均勻分布的狀態,避免建筑物的扭轉效應產生,提高建筑物的抗震能力。同時,建筑物墻體的布置需要做到均勻分布,使其可以在布置活動中按照抗震需求一一實現。在剛度較大的樓層,應當讓電梯布置在空間的中部,使其可以最大程度地降低扭轉抗震效應。建筑平面的布置應當從抗震結構出發,為其的構建布置創造良好環境,確保其抗震性能可以成為基礎追求的表現形式,切實地提高建筑物平面設計的抗震能力。
完善、改進高層混凝土建筑結構設計方案也是增強建筑物抗震性能的重要措施。在制定結構方案時,要本著提升建筑延展性的原則。延展性即為建筑物在一定空間內受到地震災害后,其結構還不會受到一定損壞,并能自動恢復到震前狀態。設計師進行結構設計時應該關注建筑的縱向受力情況,如何布置建筑結構,提升建筑縱向受力情況,是提升建筑物抗震效果的重要環節。
隨著科學技術的迅速發展,抗震設計中融入了各種新思想、新技術、新材料,這增加了提高建筑抗震性能的方法,大大改善了構件的極限承載能力,減輕了結構的自身重量。在實際的工程實踐應用中,隔震和消能減震是減輕地震災害的兩種應用相對廣泛的技術措施。
1)隔震技術。隔震技術是通過把如橡z隔震墊等隔震消能裝置安放在結構物底部和基礎(或底部柱頂)之間,來隔開上部結構和基礎,從而改變結構的動力作用和動力特性,有利于減輕結構物的地震反應。隔震技術是目前國際上使用相對廣泛,得到認可的一種技術,適用于較重要低層和多層建筑的如學校、醫院、商場等人員相對密集、要求相對較高的使用功能的建筑。
2)消能減震技術。減震措施主要是借助建筑物之外的部件來增加建筑物的阻尼,消耗地震傳遞給建筑物結構的能量,避免建筑物受到地震作用的損害。減震技術不僅可用于新建結構的減震設計;也可用于已有建筑結構的抗震和加固。消能減振技術是用特別設置的機構和元件將地震動的能量加以吸收耗散,以保護主體結構的安全。目前消能減震技術在行業范圍內也得到了廣泛的應用、實踐,并且得到了可靠的驗證,是一種有效的減輕地震災害的一種技術措施。
關鍵詞:工程造價;建筑結構;造價控制
Abstract: The design phase is a key part of project cost control to meet the function of the building, should be reasonable to optimize the design of building structures, effectively control project cost. The project cost control throughout the construction process of the whole project. The engineering design of building structures and construction cost is a unified whole, with each other and promote each other.Keywords: project cost; architectural structures; cost control
中圖分類號:TU318文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1、工程造價和建筑結構設計的概念
(1)工程造價的概念:工程造價是指工程從前期策劃、可行性研究、方案論證、設計招標、工程實施以及實施中的管理等各環節所花費的總費用。對工程總費用的影響大小也不同。據有關資料分析,投資決策階段對整個項目造價的影響為75%~95%;設計階段為35%~75%;施工階段為5%~35%;竣工階段為0~5%。
(2)建筑結構設計的概念:建筑結構設計是建設項目進行全面規劃和具體描述實施意圖的過程,是工程建設的靈魂,是科學技術轉化為生產力的紐帶,是處理技術與經濟關鍵性環節,是具體實現技術與經濟對立統一的過程,是確定與控制工程造價的重點階段。結構設計以充分實現建筑設計方案為目的,嚴格遵守設計規范,保證結構安全為己任,在實施過程中優化設計節約造價把設計師的構想變為可施工的藍圖。
2、建筑結構設計對工程造價的影響
(一)總平面設計
總平面設計是指總圖運輸設計和總平面配置。主要包括的內容有:廠址方案、占地面積和土地利用情況;總圖運輸、主要建筑物和構筑物及公用設施的配置;外部運輸、水、電、氣及其他外部協作條件等。
總平面設計中影響工程造價的因素有:
1.占地面積
占地面積的大小一方面影響征地費用的高低,另一方面也會影響管線布置成本及項目建成運營的運輸成本。
2.功能分區
合理的功能分區既可以使建筑物的各項功能充分發揮,又可以使總平面布置緊湊、安全,避免大挖大填,減少土石方量和節約用地,降低工程造價。
3.運輸方式的選擇
不同的運輸方式其運輸效率及成本不同。從降低工程造價的角度來看,應盡可能選擇無軌運輸,可以減少占地,節約投資。
(二)工藝設計
工藝設計部分要確定企業的技術水平。主要包括建設規模、標準和產品方案;工藝流程和主要設備的選型;主要原材料、燃料供應;“三廢”治理及環保措施,此外還包括生產組織及生產過程中的勞動定員情況等。
(三)建筑設計
建筑設計部分,要在考慮施工過程的合理組織和施工條件的基礎上,決定工程的立體平面設計和結構方案的工藝要求。在建筑設計階段影響工程造價的主要因素有:
1、平面形狀
一般地說,建筑物平面形狀越簡單,它的單位面積造價就越低。因為不規則的建筑物將導致室外工程、排水工程、砌磚工程及屋面工程等復雜化,從而增加工程費用。一般情況下,建筑物周長與建筑面積比k周(即單位建筑面積所占外墻長度)越低,設計越經濟。k周按圓形、正方形、矩形、t形、l形的次序依次增大。
2.流通空間
建筑物的經濟平面布置的主要目標之一是,在滿足建筑物使用要求的前提下,將流通空間減少到最小。
3、層高
在建筑面積不變的情況下,建筑層高增加會引起各項費用的增加。據有關資料分析,住宅層高每降低10cm,可降低造價1.2%-1.5%。單層廠房層高每增加1m,單位面積造價增加1.8%~3.6%,年度采暖費用增加約3%;多層廠房的層高每增加0.6m,單位面積造價提高8.3%左右。由此可見,隨著層高的增加,單位建筑面積造價也在不斷增加。
4、建筑物層數
建筑工程總造價是隨著建筑物的層數增加而提高的。建筑物層數對造價的影響,因建筑類型、形式和結構不同而不同。如果增加一個樓層不影響建筑物的結構形式,單位建筑面積的造價可能會降低。隨著住宅層數的增加,單方造價系數在逐漸降低,即層數越多越經濟。
(三)結構設計
1、軸壓比
軸壓比是指柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值。所以當地震烈度確定,結構類型確定時,在相同的建筑高度,相同的荷載情況下,柱的軸壓力設計值相同,抗震等級低的結構其柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值的乘積就可以小一些。若采用相同的混凝土等級則可減小柱截面,減少混凝土用量,也可降低混凝土標號,這樣混凝土單價也會降低些。這樣因軸壓比在不同抗震等級的限制不同而造成三級抗震比四級抗震的豎向構件造價多12%左右。
2、箍筋
四級抗震箍筋最小直徑6mm,三級抗震箍筋最小直徑8mm。體積配箍率三級抗震比四級抗震高20%,且當柱的凈高與其截面長邊尺寸之比小于4 時,二、三級異形柱沿柱高全高加密箍筋,體積配箍率不宜小于1.0%(I 級鋼筋),或0.85%(Ⅱ級鋼筋)。而四級抗震僅滿足0.5%即可。由此算來三級抗震箍筋用量約為四級抗震箍筋用量的1.5倍。
3、計算放大系數
由于抗震因素,規范中對于框架柱、梁的受力采用放大系數而確保結構安全。受到相同彎距的情況下,柱頂端彎距三級抗震為四級抗震的1.1 倍,柱下端彎距三級抗震為四級抗震的1.15 倍;受到剪力相同情況下,框架柱表現出受剪力值三級抗震為四級抗震的1.1 倍。由于計算時對于不同抗震等級人為的采用不同的放大系數,使框架柱由于柱端彎距的增大而縱向受力筋加大或截面加大,也使框架柱由于柱剪力的增大而箍筋直徑加大或間距減小。這都將最終提高工程造價。
4、地基處理方案的選擇
地基基礎是建筑物的重要組成部分,所占資金有的高達總投資的1/3以上。要達到優化地基造價的目的,設計人員應對地基處理技術的優缺點有較全面的認識,并熟悉各種地基處理技術的造價。據調查,天然基礎的造價為樁基造價的27%-67%。因此在滿足設計要求的前提下,采用天然基礎而不是樁基可以避免浪費。但并不是所有的建筑物都是如此。目前,民用建筑物逐步向高層、超高層發展。高層、超高層對地基的要求很高,而天然地基無法滿足其工程需要。一些底面積小,凈高偏高的建筑,特別是建在填海地段的高層建筑,為滿足沉降量和承載力的要求,往往需要采用樁基。
3、合理降低含鋼量方法探討
(1)由于建筑設計方案對結構設計方案有重大影響,所以結構設計人員在建筑方案的設計過程中應盡早介入,提請方案設計人員在滿足建筑功能布局要求的前提下盡量考慮到結構規范的限值。不要等進入施工圖階段后,結構專業才對建筑方案提出較大的修改意見,至此設計合同已簽署,甲方對建筑方案的認可及合同對設計周期的約定,將導致設計人員陷入要么對原建筑方案進行大的修改,則要延長設計周期,且修改的建筑方案甲方要重新認可;要么為滿足規范對超限結構的多種要求采取各種加強措施,這樣勢必要提高含鋼率,提高造價。
(2).建筑平面、立面的規則性。建筑平面、立面的規則性包含對建筑的平面、立面外形尺寸等因素的綜合要求,具體表現為建筑的長寬比、高寬比、平面凹凸尺寸、樓板開洞面積、錯層尺寸、層高和結構豎向抗側力構件布置等控制在合理范圍內,如果這些指標有多項超限或某項超限過多,將會給結構設計和含鋼率的控制帶來很大的困境。而且簡單對稱的建筑物在震害發生時較不容易破壞。
4、結論
綜上所述,優化設計方案是控制工程造價的重要方法, 它真正體現了事前控制的思想,能起到事半功倍的效果,達到花小錢辦大事的目的。只要我們嚴格遵守“經濟、實用、合理”的原則,認清優化設計在造價控制中的重要性, 確定合理目標,積極創造適宜條件,主動采用科學的控制方法,就一定能搞好設計階段的造價控制。
參 考 文 獻
[1]史芳.房地產開發過程中工程造價的有效控制[J].住宅科技,2003(3):39-41
[2]何新華,胡文發.設計階段建筑結構系統造價的優化分析[J].建筑科學》,2000(3):58-60
【關鍵詞】:工程造價 控制 工程項目
企業要生存、要發展、必須最大限度地提高企業的投資收益。而企業提高收益的最主要的途徑理所當然就是要降低工程成本。而要降低工程成本,控制工程造價則是關鍵。
一、工程造價在項目過程中存在的問題
1.造價人員與設計人員不能緊密相結合,缺乏必要的工作協調,造價人員只管拿圖紙算量組價,計算工程造價,反過來,又不與設計人員互通造價控制意見。
2.政府對設計的審查不全面,缺乏監督機制。
3.設計招投標不徹底,設計人員控制造價的積極性就不會很高。
4.勘察、設計、施工各主要環節之間互相分割與脫節,在質量、安全、進度和現場管理以及銜接部位缺乏統一調度和協調。
5.現行的設計費與工程成本無關,只取決于工程造價的高低或建筑面積的大小,沒有考慮造價的合理性和經濟效益的因素。
二、決策階段影響工程造價的主要因素
1.項目建設規模
項目正常生產營運年份可能達到的生產能力或者使用效益,項目規模的合理選擇關系到項目的成敗,決定著工程造價合理與否,其制約因素有市場因素、技術因素、環境因素。
2.建設地區
選擇得合理與否在很大程度上,決定著擬建項目的命運,影響著工程造價的高低,建設工期的長短,建設質量的好壞,還影響到項目建成后運營狀況。建設地點的選擇是一項極為復雜的、技術經濟的綜合性很強的系統工程,正確選擇建設地點有利于建設項目順利進行,有利于項目建成后正常生產運行,有利于建設項目投資水平和造價控制。
3.技術方案
不僅影響項目的建設投資水平和造價,也影響項目建成后的運營成本,因此必須認真選擇和確定。
4.設備方案
主要設備的選擇應與確定的建設規模,產品方案和技術方案相適應,應力求經濟合理,應符合有關技術標準,要注意進口設備之間以及國內外設備之間的銜接配套問題。
三、設計階段影響工程造價的主要因素
1.工業項目
總平面設計,總平面設計中影響工程造價的因素有占地面積,功能分區和運輸方式的選擇。占地面積的大小一方面影響征地費用的高低,另一方面也會影響管線布置成本及項目建成運營的運輸成本。
合理的功能分區既可以使建筑物的各項功能充分發揮,又可以使總平面布置緊湊、安全,避免大挖大填,減少石方量和節約用地,降低工程造價,不同的運輸方式其運輸效率及成本不同,從降低工程造價的角度來看,應盡可能這樣無軌運輸,可以減少占地,節約投資。
2.工作設計
是工程設計的核心,是根據工業企業生產的特點、生產性質和功能來確定。在工藝設計過程中影響工程造價的因素,主要包括:生產方法、工藝流程和設備造型。在工業建筑中,設備及安裝工程投資占有很大的比例,設備的造型不僅影響工程造價,而且對生產方法及產品質量也有決定作用。
3.建筑設計部分
要在考慮施工過程的合理組織和施工條件的基礎上,決定工程的立體平面設計和結構方案的工作要求。在建筑設計階段影響工程造價的主要因素有平面形狀、流通空間、層高、建筑物層數、柱網布置、建筑物的體積與面積和建筑結構。
4.住宅建筑設計
住宅建筑設計中影響工程造價的主要因素有建筑物平面形狀和周長系數、層高和凈高、單元組成、戶型和住戶面積建筑結構等。
四、工程造價控制的有效措施
1.在項目決策階段提高資金利用率和投資控制效率
在項目決策階段不但要編制項目的投資估算,而且還要進行多方案的技術經濟比較,選出最佳方案。在初步設計階段,繼續深化設計方案,要進行多方案的技術經濟比較,使項目決策階段選出最佳方案得到落實和貫徹,施工設計編制設計預算,通過設計預算可以了解工程造價分配的合理性。通過對投資估算和設計概算、預算的分析,可以將投資比例比較大的部分作為投資控制的重點,提高投資控制效率。項目可行性研究結論的正確性是工程造價合理性的前提。項目可行性研究結論正確,意味著對項目建設作出科學的決斷,優先出最佳投資行為方案,達到資源的合理配置,這樣才能合理地確定工程造價,并且在實施最優投資方案過程中,有效地控制工程造價。
2.使工程造價確定與控制工作更加主動,建設項目的投資管理也是全過程管理,項目決策階段控制工程造價,是設定項目投資的一個期望值。項目設計階段控制工程造價,是實現投資期望方案的具體表現:項目施工建設階段控制工程造價,是實現設計項目投資期望值的具體操作。
3.項目建議書,可行性研究報告,初步設計文件,施工圖設計都是由設計人員牽頭完成,很容易造成他們在這期間更注重項目規模,技術先進,建設標準高等,而忽視了經濟因素。投資決策過程是一個由淺入深,不斷深化的過程,依次分為若干工作階段,不同階段決策的深度不同,投資估算的精確度也不同,只有提高可行性研究的深度,采用科學的估算方法和可靠的數據資料,合理地計算投資估算。保證投資估算充足,才能保證其他階段的造價被控制在合理范圍,使投資控制目標能夠實現。
4.工程造價高低,投資多少也影響可行性研究報告,可行性研究的重要工作內容及成果,投資估算是進行投資方案選擇的重要依據之一,同時也是決定項目是否可行及主管部門進行審批的參考依據。在決策和設計階段控制工程造價效果最顯著,項目決策和設計對投資造價的影響度較大,項目建議書投資估算精度要求控制在30%以內,預可行性研究報告投資估算精度要求控制在20%以內,可行性研究報告估算精度要求控制在10%以內,初步設計概算精度一般要求控制在8%。
綜上所述,工程造價的控制與管理,要求我們應建立一套科學完善的工程造價管理體系,并建立一套強有力的監督、檢查機制和獎懲措施,使各種資源得到充分而合理的利用,以取得較好的投資效益和社會效益。因此要有效地控制造價,必須更新觀念,將造價控制重點轉移到建設項目的前期階段上來,尤其設計階段這個關鍵,未雨綢繆,以取得事半功倍的效果,減少或避免建設資金的流失,從而最大限度地提高建設資金的投資效益。
參考文獻:
關鍵詞:建筑物結構 優化 分析 假定
中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A文章編號:
一、建筑結構設計與選型
建筑結構是建筑技術的重要組成部分,而建筑技術是建筑的三大要素之一。建筑結構賦予建筑物獨特的空間構造和格局,作為建筑物的支撐結構和載體,其穩定性和質量直接影響著建筑物的質量,從而影響使用者的安全。在建筑的準備階段,從建筑設計開始就存在著對建筑方案的利弊比較選擇問題,還有后期的建筑實施階段,其施工工藝、工序、技術方法等的科學合理選擇,要做好以上各個方面才能保證建筑結構的質量。
1砌體結構
建筑物砌體作為建筑的支撐結構,一般不在墻體上開設門窗,主要起到分隔和圍護的作用,所以建筑物墻體的材料選擇具有取材方便、施工設備普遍、施工技術含量不高、施工效率高等特點。一般情況下,由于建筑物砌體的抗壓強度不高,所以砌體一般應用于小于等于七層的建筑;由于建筑物砌體的抗震性不好,所以一般不應用于高層辦公樓和空間較大的商場類建筑。
2框架結構
建筑物框架結構一般采用鋼筋混凝土材料,除了具有墻體的分隔和圍護作用外,還可以承載建筑物的重量,起到支撐的作用;同時建筑物框架結構的設計要科學合理,在符合生產工藝的前提下,可以根據使用者的偏好對建筑平面靈活設計。由于鋼筋混凝土材料具有很好的抗壓和抗震效果,所以一般高層建筑均采用這種材料作為建筑物的框架結構。
3剪力墻結構
建筑物剪力墻作為墻體的一種具有分割和圍護作用,同時其重要作用是作為建筑物的承重墻,所以建筑物剪力墻需有較強的承載能力,建筑物剪力墻的設置要能夠滿足建筑物整體的設計要求,空間布局合理實用。在一般情況下,剪力墻多應用于高層建筑,主要作為對抗側力的結構。但是因為建筑物剪力墻的承載力會受到間距的影響,所以采用剪力墻的建筑物平面空間設計不夠靈活,多用于旅館、公寓住宅等建筑物。在詞用剪力墻結構時候,樓蓋結構可不設梁,而選用鋼筋混凝土平板,這樣做的好處是在層數一定的情況下,可以減少層高。
4簡體結構:
建筑物筒體結構的特點是具有很強的抗側力和抗扭能力,如果能在建筑物設計時把簡體墻集中布置,可以提高建筑物的平面空間設計的靈活性,所以建筑物筒體結構多應用高層、超高層商場等公共建筑。建筑物簡單結構在進行平面設計階段,宜采用方形或者圓形為佳,也可以選用穩定性較好的三角形或人字形。如果由于實用性建筑物要采用矩形設計時,長:寬應該小于或者等于2。同時外框的柱間距一般為1.22~3m,矩形設計四角的外筒柱子截面做成l形或八字形,再加大截面尺寸至原來的2~3倍。為保證建筑質量,一般情況下內筒邊長尺寸等于1/3外筒邊長。為了加強建筑的空間整體感,可以采用在框筒頂部設置1~2層高剛性環梁的方法。
二 建筑結構分析的基本假定
1彈性假定在當前的建筑施工領域,對高層建筑結構進行分析的實用方法是彈性假定計算法。因為建筑物處于自然環境中,隨時四季的更換和天氣的變化,建筑結構所需承受的負重是不同的,所以彈性假定計算法比較符合現實的建筑環境,具有很高的現實價值。但是如果遇到地震或者臺風等重大自然災害的時候,由于受力較大,高層建筑結構會出現位移、裂縫等情況,使建筑物處于彈塑性工作狀態,這時僅采用彈性假定計算法并不能真實地反映結構的承重等實際工作狀態,要采用彈塑性動力分析法進行分析。2小變形假定
在當前的建筑施工領域,對建筑結構進行分析的常用方法是小變形假定。有學者對幾何非線性問題進行研究,發現當頂點水平位移:建筑物高度 大于1/500 時, p—效應影響幾乎可以忽略不計。3剛性樓板假定
在當前的建筑施工領域,對很多高層建筑結構進行分析的前提假設為:樓板在其自身平面內具有無限大,平面外的剛度忽略不計。這樣假設因為忽略了結構位移,可以簡化計算方法,并作為采用空間薄壁桿件理論計算筒體結構提供了基礎前提。在大部分情況下,除了豎向剛度有突變、樓板剛度較小、抗側力構件間距過大等情況,對框架體系和剪力墻體系均可以采用這種假設進行分析計算, 4計算圖形的假定
在當前的建筑施工領域,一般采用三維空間分析方法來對高層建筑結構進行分析。這主要是由于二維協同分析方法忽略了平面外的剛度、扭轉剛度和抗側力構件的位移等問題,這樣會使分析結果與實際情況。
三 建筑結構靜力分析方法1框架——剪力墻結構有很多方法可以計算框架——剪力墻結構內力和位移,因為各種方法的的前提假設條件不同,所以不同假設的具體計算方法也各不相同,在當前的建筑施工領域,一般采用連梁連續化假定方法,在假設剪力墻、框架的水平位移或轉角相等的位移協調前提下,通過建立位移與外荷載之間的微分方程,將結構轉化為等效壁式框架,最終求得所要的數據。
2剪力墻結構
剪力墻的承重性是由其開鑿情況決定的,按照剪力墻的承重大小可以將其分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等。在計算內力與位移時需要按照剪力墻的不同類型和截面受力特點采用適宜的方法來進行計算。比較精準的剪力墻結構計算方法是平面有限單元法。但其弊端是可變因素較多,需要時間較長,所以只有特殊的開洞墻、框支墻的過渡層等復雜情況才會采用此方法進行計算。
3筒體結構
對建筑物筒體結構進行分析的方法包括以下兩種:第一,等效連續化方法。第二,等效離散化方法。等效連續化方法是將離散桿件進行連續化處理的方法,具體可分為幾何連續化分布和幾何物理連續化分布兩種,均是為了對彈性薄板的性能進行分析而是將離散桿件轉化為等效的正交異性彈性薄板的有效方法。等效離散化方法是進行桿系結構分析方法的前提,將連續的墻體離散為等效的桿件。主要的計算方法有核心筒的框架分析法和平面框架子結構法兩種。
小結
建筑物應該具有實用、經濟、安全、美觀的作用,對建筑結構進行設計的目的就是為了使建成的建筑物擁有其基本功能。開發商為了自身的經濟利益,會對建筑結構造價進行評估和設計,以保證其利潤的最大化。所以建筑物的安全性和經濟性是衡量建筑結構設計人員業務水平的重要指標。
參考文獻: