摘要:摘要:新的建筑結構設計規范在結構可靠度、設計計算、配筋構造方面均有重大更新和補充,特別是對抗震及結構的整體性,規則性作出了更高的要求,使結構設計不可能一次完成。
摘要:新的建筑結構設計規范在結構可靠度、設計計算、配筋構造方面均有重大更新和補充,特別是對抗震及結構的整體性,規則性作出了更高的要求,使結構設計不可能一次完成。且通過對建筑結構設計過程質量管理的闡述,分析了建筑結構設計全面質量管理的過程,簡潔透明、便于掌握。有效地執行建筑結構設計全面質量管理是設計單位在同行業競爭中的關鍵因素。如何正確運用設計軟件進行結構設計計算,以滿足新規范的要求,是每個設計人員都非常關心的問題。
關鍵詞:建筑結構設計,質量管理,設計措施
引言
我國現行結構設計標準的低可靠度原則已不能適應當前的國情,提高我國建筑結構設計的可靠度水平將有利于生產、生活水準的改善,有利于國民經濟發展,也符合建筑物業主的利益和要求。在建筑工程領域中,建筑結構設計是極其重要的一個環節,它不同于其它專業設計,它的設計質量直接影響著工程周期、成本節約,可以說是一個工程中重要的生命線。針對建筑結構設計全面質量管理,設計單位可采取如下過程管理方法,其中設計單位結構總工程師是建筑結構設計全面質量管理的總負責人,組織實施全面質量管理。
一、建筑結構設計管理的理念
質量是產品的生命,沒有好的質量,產品就沒有市場,只有高質量的產品,在市場上才有競爭力,建筑設計也是同樣如此。只有在建筑設計質量的優化管理上做文章,才能產出高質量的建筑設計成品。建筑設計,在某種意義上講可等同于建筑產品,它是藝術創作與科學技術的結合體。它不能用工業化、工廠化、程序化的過程進行生產,對于不同使用功能、性質的建筑從內容到外表形態是不同的。
建筑設計質量的優劣,確切地說是一個目標范圍的界定,建筑規范、規程和標準是建筑設計合格的下限。建筑設計精品是在設計運行過程中優化取舍,完善完美。因此,設計質量的優化管理是十分值得重視的。
建筑設計質量的優化管理,就在于強化、強調了設計的“全過程管理”,這是動態管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經濟損失。建筑設計運行過程要自始至終,由部分到整體、由管理點到強化點,由方案到施工圖,這些工作都要進行細化、優化和篩選。它是積極主動、極具挑戰性的動態管理。
二、結構的設計過程
結構設計的階段大體可以分為三個階段,結構方案階段,結構計算階段和施工圖設計階段。方案階段的內容為:根據建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,工程地質勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數來確定建筑的結構形式(例如,磚混結構,框架結構,框剪結構,剪力墻結構,筒體結構,混合結構等等以及由這些結構來組合而成的結構形式)。確定了結構的形式之后就要根據不同結構形式的特點和要求來布置結構的承重體系和受力構件。
結構計算階段的內容為:首先,荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內部荷載(例如,結構的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。其次,構件的試算。根據計算出的荷載值,構造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。再次,內力的計算,根據確定的構件截面和荷載值來進行內力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。最后,構件的計算。根據計算出的結構內力及規范對構件的要求和限制(比如,軸壓比,剪跨比,跨高比,裂縫和撓度等等)來復核結構試算的構件是否符合規范規定和要求。如不滿足要求則要調整構件的截面或布置直到滿足要求為止。
三、施工圖設計
1、建筑各專業在各階段設計過程中應互提設計基礎資料,形成配合資料互提單表,以此表來約束各專業人員的設計責任行為。結構設計人員應做到主動與建筑各專業溝通,做到設計嚴謹、不遺漏。
2、在方案設計、初步設計、施工圖設計中設計人員應嚴格執行結構設計統一措施,如有異議應及時向專業負責人提出,由專業負責人和總工程師確定最終標準,而不能一意孤行,違反全面質量管理,影響設計進度。
3、在初步設計結束后施工圖設計過程中可根據工作情況,由各級負責人進行設計中間工作檢查,形成中間檢查表。各級負責人應做到主動及時發現問題及時解決問題,以免設計校對、審核時改動過大,影響設計進度。
4、設計人員應嚴格執行設計進度,如遇特殊情況不能在安排時間內完成,應及時把情況向專業負責人說明,由專業負責人另行安排設計人員協助工作,保證工作按時完成。在各階段設計結束后進行設計校對、審核,并形成校對記錄表、審核記錄表。對校對過程中出現的問題,設計人員可以有自己的思路原則,說明理由經總工程師審核確認后,可以不修改,否則都應進行修改,而不能弄虛作假不修改。
5、最后設計圖紙要進行圖紙會簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設計電子文件等工作,屬于設計人員完成的要及時履行責任完成,不要影響下一步全面質量管理工作的進行。設計人員應按照本設計單位結構專業計算書的要求完成本專業計算書。
四、構件的優化設計
1、首先要判斷豎向構件的具體情況,對于剪力墻和混凝土框架以及框架-剪力墻結構,最先看的是軸壓比,因為軸壓比對豎向構件的延性影響最大,軸壓比不滿足規范相應要求,就應當加大截面或者適當提高混凝土強度等級,也可以采用配附加箍筋的辦法。
2、其次看梁和柱的配筋,梁和柱的配筋應該嚴格按《抗震規范》或《高規》最大配筋率要求,這也是考慮到延性的要求。
3、對于剪力墻的配筋,超筋分三種不同的情況:
3.1 剪力墻的暗柱超筋,剪力墻結構及框架-剪力墻結構中,暗柱相當于框架結構的柱,所以其配筋主要是體積配箍率,應該嚴格按照《抗震規范》或《高規》規定數值執行,并考慮相應的抗震構造措施。
3.2 剪力墻的水平筋超筋,說明墻的抗剪能力不夠,應適當調整截面。第三是剪力墻的連梁超筋,連梁是剪力墻結構中得第一道防線,本身就允許地震來臨是先開裂釋放一部分地震能量。
五、設計過程質量管理
1、在方案設計、初步設計、施工圖設計中設計人員應嚴格執行結構設計統一措施,如有異議應及時向專業負責人提出,由專業負責人和總工程師確定最終標準,而不能一意孤行,違反全面質量管理,影響設計進度。
2、建筑各專業在各階段設計過程中應互提設計基礎資料,形成配合資料互提單表,以此表來約束各專業人員的設計責任行為。結構設計人員應做到主動與建筑各專業溝通,做到設計嚴謹、不遺漏。
3、在初步設計結束后施工圖設計過程中可根據工作情況,由各級負責人進行設計中間工作檢查,形成中間檢查表。各級負責人應做到主動及時發現問題及時解決問題,以免設計校對、審核時改動過大,影響設計進度。
4、設計人員應嚴格執行設計進度,如遇特殊情況不能在安排時間內完成,應及時把情況向專業負責人說明,由專業負責人另行安排設計人員協助工作,保證工作按時完成。在各階段設計結束后進行設計校對、審核,并形成校對記錄表、審核記錄表。對校對過程中出現的問題,設計人員可以有自己的思路原則,說明理由經總工程師審核確認后,可以不修改,否則都應進行修改,而不能弄虛作假不修改。
5、最后設計圖紙要進行圖紙會簽、加蓋印章、曬圖、打印、包裝、交付、備份設計電子文件等工作,屬于設計人員完成的要及時履行責任完成,不要影響下一步全面質量管理工作的進行。設計人員應按照本設計單位結構專業計算書的要求完成本專業計算書。
六、結語
總之,建筑設計的質量管理,就在于強化、強調了設計的“全過程管理”,這是動態管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結果管理”淘汰制。從而避免浪費時間和造成直接經濟損失。建筑設計運行過程要自始至終,由部分到整體、由管理點到強化點,由方案到施工圖,這些工作都要進行細化、優化和篩選。它是積極主動、極具挑戰性的動態管理。而結構設計可靠度的高低,是國家經濟和資源狀況、社會財富積累程度以及設計施工技術水平與材料質量水準的綜合反映。提高結構設計可靠度時,結構的直接造價將有所提高,而維修費用將減少,投資風險亦將減少;如果降低工程造價,則維修費用和投資風險都將提高。所以,確定建筑的結構設計可靠度,實際上是在結構造價與結構風險之間權衡得失,尋求最優的選擇。
參考文獻:
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