结构设计精细化
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精细化建筑设计理念是什么
精细化建筑设计是一种注重细节、追求完美的设计理念。
在这种理念下,建筑师们不仅仅注重建筑的外观和结构,更加关注建筑的细节、材料、色彩、光影等方方面面。
精细化建筑设计理念的核心在于打造一个完美的建筑作品,为人们创造一个舒适、美观、实用的空间。
首先,精细化建筑设计理念强调细节。
在建筑设计中,细节决定着整体的质感和品质。
精细化建筑设计师们注重每一个细节,从建筑外观的线条、材料的质地、到室内空间的布局、家具的选择,都力求做到精益求精,让建筑作品呈现出完美的细节之美。
其次,精细化建筑设计理念注重材料的选择和运用。
在精细化建筑设计中,建筑师们会精心挑选材料,注重材料的质感、色彩和质量。
他们会运用各种现代材料和传统材料,结合建筑的功能和风格,创造出独特的建筑效果。
另外,精细化建筑设计理念也注重光影的运用。
光影是建筑设计中非常重要的元素,可以赋予建筑以生命和灵气。
精细化建筑设计师们会精心设计建筑的采光和照明系统,利用光影的变化打造出丰富的空间氛围,让建筑更加生动和有魅力。
总的来说,精细化建筑设计理念是一种追求完美和精益求精的设计理念,注重细节、材料和光影的运用,力求打造出完美的建筑作品。
在未来的建筑设计中,希望更多的建筑师能够践行精细化建筑设计理念,为人们创造出更加美好、舒适的建筑空间。
关于建筑结构精细化设计的体会_建筑精细化管理关于建筑结构精细化设计的体会【摘要】随着现代建筑结构设计技术的发展,以及业主对于建筑结构设计对整个建筑成本关注度的不断提高,要求结构设计在保证建筑安全适用、技术先进、方便施工的基础上,减少成本以实现最大价值。
本文通过在以前工作中对建筑结构的精细化设计的几点体会的探讨,希望对各位同仁以后的工作中有所帮助。
随着房地产行业从黄金时代向白银时代的过渡,建筑设计企业近年来业务量也出现了不同程度的萎缩,这其中有不少设计院业务量下滑非常明显,除了市场环境的影响外,设计质量的优劣也是关键因素,那些能够在建筑设计中了解业主关切,精细化设计的单位依然业务量饱满,在为业主创造价值的同时,也实现了自身的价值。
建筑结构设计主要原则是安全适用、技术先进、经济合理、方便施工①。
而其中业主十分关切的是建筑结构成本,精细化设计可以物尽其用,本人现结合实际工作经验的几点体会和大家做以探讨。
1、基础设计中的几点细节(1)基础设计的源头是建筑主体的荷载,这样主体结构的荷载取值是一个关键。
如何实现荷载的精细化输入,对基础的影响可谓至关重要,结构设计荷载的取值,一般就是按照《建筑结构荷载规范》取值,在以往的设计中,好多设计人员认为基础重要性高,所以不考虑基础设计中活荷载按楼层多少的折减,其实基础的安全度一般来说是较大的,地基基础是一门实践科学,从很多的应力检测表明,使用阶段基础内部应力远小于设计值,完全可以按规范进行活荷载的折减。
(2)随着城市地下空间的合理利用,越来越多的大型地下车库在建造,地库顶板一般设置1、2~3、0米的覆土,其上部很多位置为消防车道,消防车荷载一般很大,达20~35KN、m2,由于楼盖结构计算是需要考虑消防车荷载的,计算基础时还是用同一结构模型,这就造成同样的条件基础面积差别较大,通常情况下没有消防车时基础沉降不一致等不利影响,同时也造成了浪费,其实设计基础时可不考虑消防车荷载②。
精细化建筑设计理念是什么
精细化建筑设计理念是一种注重细节、追求完美的设计理念。
在建筑设计中,
每一个细节都被精心考虑和设计,以确保建筑物的功能、美观和实用性达到最佳状态。
这种设计理念强调建筑物的整体性和细节性的统一,追求简约、精致、优雅的设计风格。
在精细化建筑设计理念中,建筑师需要注重每一个细节,包括建筑结构、材料
选择、色彩搭配、灯光设计等方方面面。
每一个细节都需要经过精心的考虑和设计,以确保建筑物的整体效果达到最佳状态。
此外,精细化建筑设计理念还要求建筑师在设计过程中注重与环境的融合,尊重自然和人文环境,打造与周围环境和谐统一的建筑作品。
精细化建筑设计理念不仅要求建筑师具备丰富的设计经验和专业知识,还要求
建筑师具备敏锐的观察力和创新思维。
建筑师需要不断地学习和探索,以不断提升自己的设计水平和创作能力。
在当今社会,精细化建筑设计理念已经成为建筑设计领域的一个重要趋势。
人
们对建筑物的要求不仅停留在功能和实用性上,更注重建筑物的美观和舒适性。
精细化建筑设计理念正是满足了人们对建筑物更高层次需求的产物。
总的来说,精细化建筑设计理念是一种追求完美、注重细节的设计理念。
它要
求建筑师在设计过程中注重每一个细节,追求简约、精致、优雅的设计风格,以确保建筑物的整体效果达到最佳状态。
这种设计理念已经成为当今建筑设计领域的一个重要趋势,为建筑设计注入了新的活力和创意。
钢结构实现建筑结构的精细化设计随着社会的发展和人们对建筑品质的要求不断提高,建筑结构设计也在不断创新与进步。
其中,钢结构作为一种重要的建筑结构形式,具有承重能力强、施工周期短、可塑性好等特点,在现代建筑设计中得到了广泛应用。
在钢结构的设计过程中,实现结构的精细化设计显得尤为重要。
本文将从材料选取、构件形式和结构计算等方面探讨如何实现钢结构建筑的精细化设计。
一、材料选取钢结构的精细化设计首先要考虑材料选取。
钢材具有高强度、耐腐蚀、易加工等特点,但不同种类的钢材性能存在差异,因此在设计中需要根据具体的工程要求来选择合适的材料。
常用的钢材有普通碳素钢、强度钢、耐候钢等。
普通碳素钢适用于一般建筑,而强度钢适用于高层建筑或大跨度结构。
耐候钢由于其耐候性好而常用于户外的景观建筑中。
在具体选材过程中,要综合考虑结构材料的强度、可塑性、稳定性等因素,确保结构的安全性和经济性。
二、构件形式钢结构的精细化设计还需要关注构件形式的选择。
在建筑结构中,不同的构件形式对于结构的整体性能有不同的影响。
常见的钢结构构件形式包括梁、柱、框架和悬挑等。
梁和柱作为钢结构的主要构件,需要根据具体的结构形式和受力情况来确定截面尺寸和形状。
框架结构能够有效地传递荷载,通常用于大跨度建筑的结构设计中。
悬挑结构则常见于屋顶或立面设计中,可以增强建筑的美观性和独特性。
因此,在进行钢结构精细化设计时,需要合理选择和组合各类构件形式,使其相互协调,达到结构性和美观性的统一。
三、结构计算精细化设计的另一个重要环节是结构计算。
结构计算是决定钢结构的安全性和稳定性的关键步骤。
针对所设计的具体结构,要进行受力分析和结构计算,以确保结构能够承受荷载,并满足相应的建筑要求和规范。
在结构计算中,需要考虑各类荷载,如自重、活载、风载等,并根据设计要求进行合理的结构设计。
同时,还需要注意结构的整体性能,如抗震性、变形性等,以确保建筑结构的稳定性和安全性。
结构计算的结果将为后续的施工提供基础,因此在设计中应严谨认真,避免出现计算错误或者结构安全隐患。
结构成本控制的精细化设计【摘要】精细化设计对于设计师而言,就是认真计算、精心制图,以强大的责任心对待每一个细节。
在方案选定之后还有很多的细部工作可做,包括什么样的节点构造传力更为可靠、更方便施工;何种箍筋型式对受力有利;如何确定纵筋的直径和间距才会使裂缝宽度最小;混凝土墙、柱的截面应该在第几层变化等等。
从而更能优化结构设计,节约土建成本。
【关键词】成本控制精细化结构设计前言:一个合理的结构方案,从源头上就控制住建造成本。
应该具体分析结构体系,做到结构合理化,把握住结构的总体形式。
对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求,使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理的范围内,这样在施工图设计当中就不会盲目设计,造成不必要的浪费。
类似的文章比较多,本文不再赘述。
本文仅在此基础上,总结以往工程,进一步优化设计,做到精细化设计,使结构成本进一步降低,做到精益求精。
一、控制层高,包括地下室层高和上部层高。
控制地面以上部分层高的优点:因为计算长度减少而减少柱、墙体积;减少总高,在规划条件控制总高的前提下可以增加层数;减少地震力和风荷载。
控制地面以下部分层高的优点:不仅降低了支护的成本还节约了土方的开挖和外运,减少了地下水丰富区域的水压力的影响,对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。
除此之外还可以减少其他土建成本,如减少维护墙、分隔墙、装饰工程量;减少门窗、幕墙、粉刷、涂料、防水等工程量。
另外还可以减少设备及运营成本,比如地下室层高减少就能减少水泵的扬程从而减少耗能负荷。
根据工程经验,地下室每加深100mm,增加造价30元/m2 ,如果一个三万平方的地下室30000m2 x30元/m2 =90万元。
结构层高取决于净高,而影响净高的因素是结构梁高和设备管线。
控制好层高并不是要牺牲房屋的净高,因为房屋的净高是房产客户极度关注的内容之一,如果牺牲房屋的净高就降低了建筑产品的价值,就违背了全方位的控制成本的原则,所以一般情况下控制层高从控制结构的梁高和有效利用机电设计的管道空间上面着手。
精细化建筑设计理念是什么
精细化建筑设计理念是指在建筑设计过程中,注重细节、精益求精,将每一个细节都做到尽善尽美的设计理念。
在这个理念下,建筑师们不仅仅注重建筑的外观和整体结构,更加关注建筑的细节部分,包括材料选择、色彩搭配、灯光设计等方方面面。
精细化建筑设计理念不仅仅是对建筑外观的追求,更是对建筑内在品质的追求。
精细化建筑设计理念的核心是“精细”,即在建筑设计中追求每一个细节的精益求精。
在这个理念下,建筑师们需要在设计过程中精心挑选材料,考虑每一个细节的功能和美观性,力求将建筑设计做到最完美。
精细化建筑设计理念的提出,旨在强调建筑设计中的细节对整体建筑的重要性,同时也是对建筑师们设计能力和审美观念的挑战。
在精细化建筑设计理念下,建筑师们需要具备更加细致入微的审美观念和设计能力。
他们需要在设计过程中不断追求完美,不放过任何一个细节,力求将每一个细节都做到最好。
这不仅仅是对建筑师们设计能力的考验,更是对建筑的品质和价值的提升。
精细化建筑设计理念的提出,对建筑行业产生了深远的影响。
它不仅提高了建筑的品质和价值,更是对建筑师们设计能力和审美观念的挑战。
在未来的建筑设计中,精细化建筑设计理念将会成为建筑设计的重要方向,为建筑行业带来更多的创新和突破。
万科结构精细化的方法,成本优化总结(含钢量的核心)一、高层建筑标准层含钢量1、含钢量影响因素分析(1)、4大类8要素地区:A1风压、抗震等级(地震加速度、地质)、规范差异建筑:A2体型(平面、高宽比)、A3层数、A4层高、A5拐角窗结构:A6结构方案是否转换、A7厚板A 结构设计计量:A8 面积计量△A1各地地震、风、雪荷载(2)、3种分析方法·拐角窗、厚板、面积计量原则(实用率):成本局部测算法·层数、体型的平面规则性、层高、地区的规范差异、结构方案:·结构规范并结合经验分析(3)、统一含钢量面积计算规则A8M=M0 M1 M2 M3 M4 M5 1/2M6 1/2M7(4)、特例:留给装修加层的两层高房间 M8(偷面积)△实例图M=M0 M1 M2 M3 M4 M5 1/2M6 1/2M7 M8A、标准层含钢量钢筋:所有标准层结构钢筋,包含梁板柱、构造柱、过梁、女儿墙、拉板等的钢筋,不含砌体的钢筋。
标准层:高层是指架空层、转换层以上所有层(没有转换或架空是指±0.0以上),多层是指±0.0以上的所有层。
B、统一规则㎡=发生成本建造面积;准确、可评估成本对标的㎡>平常统计㎡C、影响因素排序影响含钢量有7个因素,但核心是三个:体型、高度、结构转换2、含钢量合理值(安全、合理、低值)备注:1.面积计算原则:落地凸窗、有墙柱的凹阳露台或入户花园、结构拉板全计入面积,其他情况的露台计一半面积(已计入容积率的不再重复计入)。
各公司平均值的面积基准同区域标准。
2.以上各种高层建筑的合理含钢量已考虑平面的一般不规划(墙不对齐)或可通过设置结构拉板来满足平面规则性的情况,高宽比<6。
3.东莞、长沙在60米以下,可考虑框剪结构。
4.分项目标:板为10kg/㎡,梁为15~18kg/㎡,墙柱为20~25kg/㎡3、如何控制含钢量?——对标含钢量是不是仅是结构专业事情,如何让建筑师来控制含钢量?(1)、三大层面:(2)、结构控制措施、表格或结构设计A、方案控制·在方案阶段提出合理的结构布置、体型的判断、或提出方案比选。
结构精细化的分类及流程根据结构设计优化的介入设计阶段的时间点,结构设计优化可分为1结构设计过程优化2结构设计结果优化1过程优化设计过程优化:是在项目设计过程中介入并与设计同步进行的设计优化方式。
根据结构设计过程优化的步骤,其流程为:建筑方案深化设计根据项目特点进行专题结构分析根据项目特点提出地址勘察要求对中标方案进行结构方案分析,并进行结构试算对投标建筑方案进行结构可行性评价地址勘察确定中标方案建筑方案招投方案设计阶段扩初设计任务书设计根据建筑方案以及要求协助业主编写扩初设计任务书扩初施工图完成设计扩初设计图设计满足建筑要求及与结构计算一致扩初施工图设计检查设计单位提供的扩初过程图纸,并提出优化意见与设计单位沟通扩初结构计算结束结构计算指标到规定要求扩初结构计算过程中检查复合设计单位提供的计算过程文件,并提出优化意见与设计单位沟通扩初结构计算开始根据项目特点提出结构计算所需的荷载,参数以及计算指标要求各部分结构体系确定对部分进行结构经济技术分析,形成分析报告并提供业主审批基础选型分析报告结构技术措施地下室底板技术经济性分析报告地下室顶板技术经济性分析报告结构转换层技术经济性分析报告其他项目需要及业主要求的结构分析初步设计阶段施工图设计阶段施工图设计任务书根据扩初图纸以及业主要求协助业主编写施工图设计任务书结构施工图计算要求、施工图配筋原则的确定向设计单位提供结构计算荷载,参数以及计算配筋结构要求,并和设计单位确定梁、板、墙柱的配筋原则施工图结构计算过程中检查复核设计单位提供的计算过程文件是否达到要求,并提出优化意见与设计单位沟通施工图结构计算开始根据建筑条件图审核设计单位提供的结构计算荷载、参数施工图结构计算结束结构计算配筋结果达到规定要求墙柱等竖向构件定位布置桩基础施工图设计检查复核设计单位提供的桩基础过程文件是否达到要求,并提出优化意见与设计单位沟通梁、板、墙、柱施工图设计检查复核设计单位提供的梁、板、墙、柱施工图过程文件是否达到规定要求,并提出优化意见与设计单位沟通与设计单位同步对施工图进行校审,并核对以前提供的优化意见是否都落实到施工图中,并提出优化意见与设计单位沟通施工图设计校审施工图设计图纸出图施工图审查配合业主、设计单位完成施工图审查落实到施工图中,并提出优化意见与设计单位沟通施工图图纸交底配合业主、设计单位完成施工图图纸交底土建施工过程中2结果优化设计结果优化:在施工图设计完成后进行的设计优化、需要对原设计图纸进行设计修改。
精细化建筑设计理念是什么
精细化建筑设计是一种注重细节、精益求精的设计理念。
在这种设计理念下,
建筑师们不仅仅关注建筑的整体外观和结构,更加注重建筑内部细节的处理和设计。
精细化建筑设计理念强调建筑的功能性、实用性和美观性,追求每一个细节的完美,以达到整体设计的和谐统一。
精细化建筑设计理念的核心是追求完美。
在建筑设计中,细节决定成败。
一个
建筑的细节处理是否得当,直接影响着建筑的整体品质。
因此,精细化建筑设计理念要求建筑师们在设计过程中,要对每一个细节进行精益求精的处理,力求达到最佳的效果。
这种设计理念不仅仅是对建筑师的要求,也是对整个建筑行业的要求。
精细化建筑设计理念还强调建筑的实用性和功能性。
建筑不仅仅是为了美观而
存在,更重要的是要满足人们的生活需求。
因此,在精细化建筑设计中,建筑师们要充分考虑建筑的使用功能,合理布局空间,设计合理的功能区域,以提升建筑的实用性和舒适度。
此外,精细化建筑设计理念还注重建筑的环境适应性和可持续性。
建筑不应该
是对环境的侵害,而应该是与环境和谐共生。
因此,在精细化建筑设计中,建筑师们要考虑建筑与周围环境的融合,采用环保材料,设计节能环保的建筑系统,以实现建筑的可持续发展。
总的来说,精细化建筑设计理念是一种注重细节、追求完美、重视实用和环保
的设计理念。
这种设计理念不仅仅是对建筑师的要求,也是对整个建筑行业的要求。
只有在精细化建筑设计理念的指导下,我们才能打造出更加完美、实用和环保的建筑作品。
精益求精——建筑设计的精细化设计摘要: 用长远的眼光来观察,未来建筑设计行业的竞争是管理水平与业务水平的竞争。
基于这样的思考,精细化设计的提出就显得尤为重要了。
精细化设计应该充分把握居住者的生活需求,高质量的、舒适的、人性化的和节省的才是精细化的定义。
精:要求技术先进,功能完善,安全适用,造型美观,与顾客要求及法律法规的要求符合性好,经济指标达到先进水平;细:要求关注细部设计,表达充分完善,绘图规范、细致,完成度高,统一性好,专业间矛盾少,设计深度能充分满足要求。
精细化设计主要有两个方面:一方面是在设计流程上,另一方面是在工作方法上。
良好的设计品质要靠整体和谐局部精细来保证。
关键词:精益求精;品质;精细化Abstract: With the long-term vision to observe, the future architectural design competition is the management level and service level of competition. Based on such consideration, elaborate design is particularly important. Precise design should fully grasp the dwellers living demand, high quality, comfortable, humane and saving is the refinement of the definition. Fine: advanced technology, perfect function, application security, handsome in appearance, and customer requirements and the requirements of laws and regulations compliance is good, economic indicators have reached the advanced level; fine: requires attention to detail design, a full expression of perfect, drawing specification, meticulous, finish high, good uniformity, the contradiction between less professional, design depth can fully meet the requirements of. The detailed design mainly has two aspects: one is the design process, on the other hand is on working method. Good design quality depends on the whole harmonious local fine to ensure.Key words: refine on; quality; fine中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:随着建筑行业的不断发展与成熟,随着大家对品质要求的不断提升,市场对我们建筑设计行业提出了更高的要求。
结构设计需走精细化道路结构设计需走精细化道路■(刘关)“结构设计师大笔一挥,往往就是上百万元的代价。
”在北京清城华筑建筑设计研究院结构总工程师、2009CIHAF中国之家“结构优化”课题专家王昌兴的眼中,在建筑设计方案出来以后,结构精细化设计依然可在结构优化领域大有作为。
“精细化设计对于设计师而言,就是认真计算、精心制图,以强大的责任心对待每一个细节。
”王昌兴告诉记者,设计最需要细心。
首先,设计师要仔细计算,并把图画得尽量详细,“细”是第一要义。
“设计师很辛苦,没有白天也没有黑夜,长此以往,自然会有投机取巧的冲动,但是如果少画一个剖面,甲方就得多掏一笔钱,再少算一根梁,甲方又得多掏一笔钱。
”其次,设计师需要注意,在方案选定之后还有很多的细部工作可做,包括什么样的节点构造传力更为可靠、更方便施工;何种箍筋型式对受力有利;如何确定纵筋的直径和间距才会使裂缝宽度最小;混凝土墙、柱的截面应该在第几层变化等等。
“一些细微的调整对总体几乎没有影响,但能够减少钢筋的用量。
如天津一个二层的框架结构,在其他均不变的情况下,仅仅将钢筋变细就可以减少9%的用钢量。
”王昌兴表示,“精细化设计的节材效果不如方案优化显著,但也还是相当可观的”。
他向记者举例,在其做山西的某一27层的住宅时,地上、地下平均用钢量达到了38.8kg/m2,其中由于精细化设计带来的节省约100万元。
细部的设计也不能按照既有规则或者“惯常手法”一概而论。
王昌兴最近走访一个超高层项目时发现,其现浇混凝土板的厚度大多为120mm,梁的高度大多为整数500mm、600mm。
当与该项目设计师沟通梁高为什么不定520mm、570mm时,设计师很不解为何要定这么怪的尺寸,他们几十年来一直都习惯取梁高为整数。
“其实,在模板方面,500 mm比520 mm麻烦得多,费用也高不少。
”王昌兴说。
剪力墙的厚度也值得推敲。
有的项目层数不多,但墙厚也是200mm。
王昌兴指出:“我们设计的项目,顶部一般是160mm,下部也会认真推敲推敲。
建筑结构精细化设计为地产行业带来效益身份证:51118119800329xxxx0.前言在材料、人工等刚性成本居高不下,伴随着房地产市场下行的大背景,住宅项目的利润率持续下降,成本控制成为房地产企业保持盈利水平的主要途径。
其中,结构成本的优化不仅优化量巨大(以百万计甚至千万计),且往往是客户不关注的成本,结构优化节省的工程造价就是项目的新增利润。
京津冀事业部技术部总结了过往住宅项目影响结构成本的关键因素,为住宅项目结构设计优化提供借鉴与参考。
1.上部结构1.1结构方案比选方案阶段应注重不同结构形式的经济性对比,选择经济合理的结构形式。
成都XX项目的三层别墅,通过细致的经济性对比,精准利用结构专业技术知识,将原异形柱框架方案改为短肢剪力墙方案,每平米节成本约30元/m2。
1.3高强钢筋的应用相比于普通三级钢,采用高强钢筋,其钢筋设计强度大幅提高,价格却没有明显增加,因此合理采用高强钢筋能有效地减少项目的含钢量从而降低钢筋成本。
住宅楼板中大力推广CRB600H等高强钢筋的应用,根据食品城三期公寓的施工图测算结果,相比于传统三级钢筋,每平米可节约钢筋1.5kg,节省成本9元/m2。
1.4软件计算参数的优化结构设计中,计算假定及关键设计参数的设定往往对模型计算结果影响巨大,通过对软件参数和计算假定的细致研究和优化,不但能让结构设计更加安全合理,还能有效避免计算不精细导致的无效成本浪费。
XX项目通过软件参数的合理取值、对结构模型的精细化计算,比常规设计节省成本约300万。
2.2抗浮水位抗浮设计水位的高低直接影响地下室底板、外墙的截面与配筋计算以及是否需设抗浮锚杆/抗拔桩等,对成本的影响非常直接、敏感。
因此充分熟悉当地的水文地质特点或聘请第三方单位进行抗浮水位专项咨询合理降低抗浮水位,对项目的成本优化至关重要。
天津王庄、克尔伦项目通过积极与当地地勘专家及审图单位沟通,共计降低抗浮水位1m,直接节约成本约400万元。
基于精细化设计的结构优化设计方法摘要:建筑市场当中竞争的不断剧烈,使得建筑企业对于房屋建筑设计的重视程度也是越来越高,尤其是房屋建筑的结构设计对于整个房屋建筑施工质量和安全性有着重要影响,如何对房屋进行精细化设计,对结构设计进行优化,提升设计标准,降低成本投入是房屋建筑企业关心的主要问题。
关键词:精细化设计;设计优化;结构设计1建筑结构精细化设计的应用现状1.1建筑结构精细化设计的内涵和特征随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,人们对房屋住宅的要求不仅仅是要求其经济适用和安全性能,而是更要求建筑要美观。
建筑设计人员在设计和修建过程中,在考虑建筑施工的便利性和安全性之外,还要结合当地的特色来设计较美观的建筑。
因此在设计和修建过程中,要尽量在保证完工的前提下,要利用各种方法来满足人们的各方面的需求,因此精细化的结构设计优化方法对房屋住宅建设具有非常重要的现实意义。
由于建筑施工建设是一个庞大的工程,因而需要大量资金的支持,我们通过研究并应用建筑结构优化方法设计,这样既可以保证建筑结构的安全性,还可以节省一部分的建设成本,进一步提高经济效益和社会效益。
建筑工程不仅要满足人们的现实化需求,更要有非常高的美学价值,在房屋建设中,应该充分地考虑建筑工程的安全性、实用性以及美观性,要确保设计的建筑经济实用、安全性好,适用范围较广,而且外观美观。
建筑工程结构优化是指在全面考虑工程质量安全问题的前提下,把房屋结构的美感和艺术性都充分地结合在一起,要将房屋的建筑目的和建设的性能结构设计结合在一起,再优化建筑结构的各种方案,多种方案进行对比之后,要选择既美观又经济适用的,同时也要确保建筑结构的工程质量和安全性能。
因此精细化结构优化设计方案有以下几个特征:外表美观;应用多种学科联合设计;较高的实用性;建设施工管理较方便;环保节能;有较高的科学性和合理性。
因此建设队伍在设计和建设过程中,要大胆地尝试,勇于创新,提出更加优化的建筑结构设计方案。
结构设计精细化节材能力强弱是衡量设计师技术水平高低的一把尺子,一般情况下,建筑设计的目标是:安全、适用、美观、经济。
其中,安全是最基本的目标,必须满足。
而在开发商眼里,衡量设计师技术水平高低的标准是:在满足安全的条件下,经济、适用、美观三个目标完成得如何。
如今,我国在理论研究、规范编制和管理、专业软件编制以及运用规范和软件进行高难度项目设计的能力等等方面,已经达到国际较高水平。
从市场竞争的角度看,对结构设计师进一步的要求是节约材料、降低造价。
近年来,这已经成为房地产行业新的关注点。
优秀结构设计师高超的技术水平可以从如下两方面体现出来:高难度——完成了别人没有能力完成的高难度项目,最好是率先完成类似的项目——能人所不能。
精细化——对大家都会做的项目,注重细节,认真推敲,尽量优化——人能我优。
设计师往往会特别关注项目的难度,他们认为只有做高难度的项目才能体现出自己的设计水平。
长此以往,他们积累了大量的做高难度项目的设计经验。
这是非常宝贵的经验。
也正因为如此,他们长期忽视了节材经验的积累,使得设计师在面临市场时力不从心。
节材经验的积累同样需要一个相当长的时间。
节材意愿强弱是衡量设计师道德水准高低的一把尺子,甲方把活交给你,无论如何也应该认真做好。
我常说“人可负于我,我不能负于人”。
作为一个结构设计工程师,重要职责之一,就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。
如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这样的工作,建筑师也能做。
理论上有很大的节材空间,机械设计讲求协同工作,各构件的协同工作度越高越好。
在建筑结构的概念设计中,也应让各个构件均同时受力。
当然,同时达到满应力状态更好。
最理想的情形是,在控制性受力组合下,所有构件的各个截面,均同时达到满应力。
这个方法我们称作“满应力设计法”。
针对于任何一个特定的建筑方案,我们都能找到很多这样的结构受力方案。
另一方面,还应考虑当下的施工水平、材料生产供应条件。
关于设计管理的思考及后续项目精细化管理的建议1.目的项目从方案设计至今已整整持续了三年有多,项目实施过程中,由于政府政策、市场的变化等因素给设计的管理带来了种种的困难与挑战,在整个团队的共同努力之下,我们克服重重的困难并较顺利的进入工程的竣工收尾阶段,同时在此过程中也暴露了我们在设计管理上的很多问题,如今四期的设计工作已经全面展开,对二期设计管理的经验、存在的问题加以总结,保证四期及后续项目的各项工作更有序有效的展开有着非常重要意义。
2.存在的问题设计过程是工程项目一个重要阶段,设计管理的主要内容是整合、协调方方面面的资源,以达到设计成果能按计划高质量的完成的目标。
换言之,设计管理的工作重点是大量的设计协调,把控设计质量与进度。
按照协调内容与和对象划分,我们将二期项目中各个阶段所的一些重大问题概述为以下几个方面:一.业主方与设计各方之间的协调;1)二期有超限结构,方案设计阶段需考虑结构专业的提前介入甚至专门的结构咨询单位介入,保证方案的可实施性与经济性;2)初步设计阶段甚至方案阶段需提前确定施工图审查单位及联系超限审查相关机构,确保超限审查的顺利通过;3)设计单位设计计划安排的合理性及进度管理,清华苑多次提交的施工图进度计划表都由于方案修改等种种原因造成没法按时完成,延误出图时间;4)对设计单位的方案比较论证环节的缺失或者无法落实,如对结构方案,基础设计方案的、地下室方案论证比较由于时间原因或其它原因无法进行,又如地下室结构减缝设计缺乏跟踪管理到最终施工环节覆土不能及时回填造成裂缝。
5)对设计院统一技术措施落实不彻底造成相似建筑却方案或参数不一;6)设计院节能设计存在较大失误造成节能方案的更改,给我方报批、招标等相关工作带来较大的影响;二.不同设计单位相互之间的合作与协调;1)施工图设计单位在方案阶段需向方案设计单位提交设备管道等要求,不完整、分批次、反复来文答疑的提交方式及渠道等问题造成雅科本与清华苑双方协调效率低,延误设计进度;2)雅科本向清华苑移交建筑方案图过程中,由于深化进度各栋不一、立面设计不完善等和深度不够等等原因,造成两单位间一些工作相互推诿,分块分阶段移交过程多次反复,严重影响工作效率;3)清华苑在超限结构分析存在经验不足的问题,在前期时间浪费较多,造成在最后阶段将此部分工作内容分包给泛华公司,而两者相互间的合作又存在一些沟通不足等问题,造成超限分析内容的部分缺失,几乎影响到超限审查的顺利通过;4)清华苑对雅科本提交的地下室设计方案缺乏甄别优化,造成地下室大部分覆土过厚的情况,虽及时发现优化方案,但对基础造成的浪费已经无法改变;5)朱培立面设计要求与原有结构墙方案产生冲突,造成清华苑结构方案的修改,严重影响施工图的出图计划;盒子造型给原结构增加额外荷载,并在连接盒子位置增加相应的后加措施,如1#楼局部盒子后加采用了钢混结构,造价高施工难度大质量不易保证;6)清华苑在立面设计图纸上做法与朱培事务所方案设计不符,两单位在外墙使用位置和范围及不同材料交接分缝等问题缺乏有效沟通;三.设计过程中各专业工种之间的协调;1)地下室底板排水方案,集水井方案改沟,带来相应的变化,成为清华苑延误出图时间的借口;2)超高层剪力墙的墙厚影响建筑的开间进深,引起相关的修改;3)标准层在准备浇注混凝土的情况下,建筑专业还在调整相关厨卫留洞、降板;而建筑大样已变更,而电气其他专业没有跟进变更,造成现场等变更局面;4)相关二次设计如门窗、栏杆、雨棚等应尽早开展,满足主体施工过程中各种预留预埋要求;现有门窗设计安装介入较晚,没法及时发觉结构设计中门窗高低不一的情况加以纠正;5)设备管线设计方案的后改造成大量的楼板凿洞及剔槽,引起结构楼板的裂缝隐患问题;6)四周挡土墙的设计没有考虑实际覆土厚度及高差,照成挡土墙漏项或设计高度不够造成大量的植筋;四.设计工作与施工进展之间的协调;1)桩基施工的招标工作是以深度准确度都不够的施工图推进,预算不准确,影响合同的谈判;2)桩基的施工图为配合公司的进度要求,分块分栋的批量出图,由于设计进度跟不上施工进度要求,造成现场等设计的局面,而且在边施工边设计边修改方案的情况下,造成了部分桩基成为废桩,浪费成本;3)立面设计要求修改剪力墙的结构方案,造成施工现场在各栋塔楼地下室出地面的时候进行插筋处理,甚至有在混凝土浇注完毕后进行插筋的情况,一定程度上影响了结构的安全性;4)分段分批次的出图,照成施工图的版本很多很乱,造成现场施工混乱、失误或重复施工,造成变更率签证率的提高、成本失控;5)立面盒子设计没有考虑盒子悬挑过大间距过小等问题,施工的实际可行性差,造成设计工作的反复;6)阳台玻璃的整块设计由于运输原因造成不可实施,造成抓点等配件的增加;五.设计部与公司其他部门之间的协调;1)由于销售策略栋号的更改引起图纸变更,增加图纸版次,给现场施工管理带来混乱;2)赠送面积的概念在主体基本施工完成的情况下提出,造成实现上的困难及现场上多次变更;六.设计工作与材料、设备供应工作之间的协调;1)电梯的选型滞后,造成电梯筒井道尺寸的不确定,后发现各栋电梯井存在尺寸不统一的情况,造成修改变更;日立电梯在图纸确认复核环节与业主方及清华苑的沟通协调都存在较大问题,造成进度的延误。
结构设计精细化节材能力强弱是衡量设计师技术水平高低的一把尺子,一般情况下,建筑设计的目标是:安全、适用、美观、经济。
其中,安全是最基本的目标,必须满足。
而在开发商眼里,衡量设计师技术水平高低的标准是:在满足安全的条件下,经济、适用、美观三个目标完成得如何。
如今,我国在理论研究、规范编制和管理、专业软件编制以及运用规范和软件进行高难度项目设计的能力等等方面,已经达到国际较高水平。
从市场竞争的角度看,对结构设计师进一步的要求是节约材料、降低造价。
近年来,这已经成为房地产行业新的关注点。
优秀结构设计师高超的技术水平可以从如下两方面体现出来:高难度——完成了别人没有能力完成的高难度项目,最好是率先完成类似的项目——能人所不能。
精细化——对大家都会做的项目,注重细节,认真推敲,尽量优化——人能我优。
设计师往往会特别关注项目的难度,他们认为只有做高难度的项目才能体现出自己的设计水平。
长此以往,他们积累了大量的做高难度项目的设计经验。
这是非常宝贵的经验。
也正因为如此,他们长期忽视了节材经验的积累,使得设计师在面临市场时力不从心。
节材经验的积累同样需要一个相当长的时间。
节材意愿强弱是衡量设计师道德水准高低的一把尺子,甲方把活交给你,无论如何也应该认真做好。
我常说“人可负于我,我不能负于人”。
作为一个结构设计工程师,重要职责之一,就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。
如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这样的工作,建筑师也能做。
理论上有很大的节材空间,机械设计讲求协同工作,各构件的协同工作度越高越好。
在建筑结构的概念设计中,也应让各个构件均同时受力。
当然,同时达到满应力状态更好。
最理想的情形是,在控制性受力组合下,所有构件的各个截面,均同时达到满应力。
这个方法我们称作“满应力设计法”。
针对于任何一个特定的建筑方案,我们都能找到很多这样的结构受力方案。
另一方面,还应考虑当下的施工水平、材料生产供应条件。
要考虑方案的可行性。
在基本满足上述两方面的既受力合理、又可行的众多方案中,我们可以认真比选出一个相对最优的方案,作为实施方案。
这仅是我们的美好的愿望,是不可能完全做到的。
也不允许完全做到。
也就是说,找不到最优的方案。
只是我们目前的所作所为,离我们的目标差得很远。
因此,我们目前常见的结构方案,我们都有必要去认真地思考、推敲和优化。
从什么样的结构体系应力最满?到什么样的板、梁、柱、基础效率最高?到什么样的配筋方式最合理?在计算机如此发达的今天,还有一些结构,为了受力明确,或者为了计算方便,按照习惯,将构件按所起作用不同进行了分类。
结果是不经济的。
最好是,一个构件,在所有主要受力组合下都起作用——如同用人一样,身兼数职效率最高。
实际工作中,我们常常怕别人认真地问“为什么?”,这是因为,有些问题常常很难回答。
很难回答的根本原因是我们没有考虑清楚。
如果一个工程存在难以回答的问题,至少说明这个工程有可以优化的空间。
问题越多,优化的空间越大。
发达国家也节材,在发达国家,节约材料也是工程师所追求的。
1998年美国《商业周刊》登载由美国建筑师学会(AIA)举办的最佳建筑设计竞赛,"节省材料"是该次竞赛的主题之一。
纽约时报新印刷厂的设计,因采用规则的矩形平面和常规材料,节约五千万美元而获奖。
又如香港中国银行(贝聿铭设计),因其结构方案布置得当,比同样高度的其他结构大量节约钢材,所以许多重要杂志上都刊登文章予以表扬。
深圳某超高层建筑,美国的设计公司提出的用钢量,比我国实际设计得要低。
在建筑用钢量方面,我们国家已经接近国外,不少建筑已超过国外(在相同的条件下)。
近年来,我国的个别项目在国际会议上受到批评,也是因为浪费。
在某些情况下,按我国规范设计的构件,配筋比按西方规范多。
如美国规范,对于砼结构最小配筋率,有条件地放松了限制,使得筏板的配筋,在一定情况下,可以比我国规范的规定更少。
在节材方面,美国已经形成了一个惯例:节约下来的建安费,优化方得30%。
怎样节材?工程设计的整个范畴非常大,我们坚信,其中任一方面都可优化。
可是,目前工程优化所涉及的范围还很有限。
这主要是因为理论研究与生产实践没有很好地结合。
针对目前的现状,至少可以从以下几方面着手:1.首先是要重视现场调研。
一方面,作为一个个体,每个项目都有其特殊性,不能以为某项目与另一项目相似,就盲目沿袭另一个项目的做法。
这样很可能使结构整体或局部安全度偏大或偏小。
另一方面,设计师往往更关注项目的不利条件,同时忽视项目的有利条件,这肯定会造成一定的浪费。
现场充分的调研,可以更客观地认识手头的项目,利用好上帝分给本项目的资源。
例如,某项目周边的项目均采用桩基础或复合地基,现场调研发现,周围所有项目均未发生与地基有关的问题。
经过仔细勘探试验,该项目最终采用了天然地基。
另一项目,地勘单位根据当地经验,建议采用桩基。
经现场调研,发现本项目有其特殊性,再次论证后,改为天然地基。
现场调研还可了解到当地的政策、价格方面的信息,如512大地震后,四川的粘土砖价格短期内就上涨了几倍。
2.要重视方案优化——凭设计师的设计、施工、材料等多方面的经验+无数遍的计算。
北京某项目,我们提出采用隔振结构方案,这与马路对面的另一个功能相同、体量相似的项目的结构方案完全不同。
甲方质疑。
后来,在全国范围内请来专家进行论证。
专家们对我们的方案给予了充分肯定,认为我们的方案是安全、合理、经济的。
山西一个项目,我们在优化时,充分运用我们的施工经验,考虑了施工对造价的影响,提出了综合成本最低的方案。
施工决算表明,该方案是很成功的。
方案优化需要很广的知识面。
这方面的例子很多。
比如,有一种结构叫模网结构,其试验结果对我正确把握剪力墙的设计有帮助(本来规范已经规定允许这么做,但考虑种种原因,总是不敢这么做。
当心理没底时,总想保守一点。
看了报告,才彻底放心了)。
当然,计算手段也很重要。
例如,变截面筏基,必须采用有限元程序才能算得清楚。
复杂结构,也必须采用相应的程序来算才行。
3.要强调精细化设计——凭责任心+认真计算。
山西某住宅,27层,7度半,地上、地下平均用钢量为38.8~41.28kg/m2。
共节省1700万元,其中,由于结构方案优化带来的节省约800万元,由于精细设计带来的节省约300万元,由于辩证理解规范带来的节省约600万元(该项目未来得及认真沟通)。
同样方法用在陕西某住宅,27层,8度,地上、地下平均用钢量为45kg/m2。
湖南某住宅,27层,6度,地上平均用钢量31kg/m2。
4.沟通——与建筑师的有效、充分沟通很重要。
设计之初,建筑师特别希望告诉他,怎么做才能经济合理。
只有当方案完成了,他们才会感觉改起来不方便。
各个专业之间,不能各个专业自扫门前雪,只有综合的优,才是真正的优。
任一专业优,都不算是优。
——与开发商的有效、充分沟通同样重要。
不能人云亦云。
唐山王总判断力很强,很希望多提不同的想法。
山西昝总,凡大事都要征求设计师的意见。
总的感觉,他们决策时还是很需要技术支持,很愿意沟通的。
SK大厦沟通得顺利,结构节省了6000万元。
5.正确地、辩证地理解规范——要开动脑筋。
比如,70年代末80年代初,国内对高层建筑的稳定问题经验不多,心理没底,就在规范中规定了结构高宽比的限值。
但是,几十年过去了,大家还拿这个条文来约束建筑师,就不妥了。
6.要非常敏感地搜集新的相关信息,包括新的设计理论、新的材料产品、新的构造做法等等。
包括国内、国外的所有成功的经验。
例如:a)过去框架梁的截面高度一般取跨度的1/8~1/12。
现在,我们的框架梁高度做到了跨度的1/20到1/22。
北京前门的供电局办公楼,8米柱网,框架梁的高度为400mm,早就投入使用了,效果很好。
一些高档的写字楼,幕墙的造价与整个结构的造价相当,所以结构应该顾全大局,梁矮一点可能浪费一点,但是整体而言还是合算的。
尤其是当总高受限时,减小层高,除了可使幕墙更经济以外,还可以多一两层的销售面积,这样算下来就更划算了。
b)预应力管桩基础的材料和施工费用,近10年来逐年下降,现在已经比10年前下降了很多。
预制桩的施工机械也比以前先进很多,大吨位的静压桩机的出现,使工作效率大大提高。
施工过程也更加环保。
这些使得预应力管桩的应用日趋广泛7.全面推行“满应力设计法”,甚至是“全极限状态设计法”。
近些年来,我们在节材方面已经进行了一些有益的尝试,并取得了很好的效果。
这主要得益于计算技术的发展。
其通常的做法是按既定的结构形式、材料和荷载,建立数学计算模型,然后进行搜索、逼近,以实现结构重量最轻或造价最低的目标。
因此,优化变量仅是组成结构的基本构件,优化目标仅是结构局部的某个变量的最优。
例如,目前的空间网架结构优化设计软件,就是采用“满应力设计法”,将目标锁定为网架部分结构重量最轻。
结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
一般情况下,除强度以外的极限状态均为正常使用极限状态,如变形、裂缝宽度等。
若结构构件由正常使用极限状态控制,则一般应当选择较低等级的材料。
例如,钢梁的截面尺寸若由挠度控制,即使选用Q235钢材,强度可能还是有余量,自然选择Q235钢材更经济。
又如,混凝土构件截面配筋量由裂缝宽度控制,则应该选用强度较低的钢筋。
理想的状态是结构的刚度和强度均刚好达到限值。
这就是“全极限状态设计法”。
8.定性与定量相结合。
真正理想的优化设计应当在方案、初设、施工图三个阶段全面展开,设计、施工、甲方、监理、销售、材料生产供应各方参与,而且定量分析和定性分析相结合的情形下实施,并非完全依靠数学工具进行定量分析。
定性优化分析应用于结构设计的初期,具有宏观指导作用,可以使优化效率提高,优化效果更显著,也能避免一些计算上的错误(利用计算机常常会算错,最终还是要靠人来判断)。
9.要勇于做弱,不要一味求强。
足够的强当然最好,但费用将会巨大;半强不强肯定不好;符合科学原理地做弱可能更安全。