發(fā)布時(shí)間：2023-03-22 17:37:38
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【關(guān)鍵詞】民用建筑；加固改造；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，建筑成為了社會(huì)發(fā)展的重要標(biāo)志。根據(jù)其自身的屬性，它不屬于快消品，而是具有歷史性長(zhǎng)期性的建筑。出于多種原因的綜合考量，民用建筑的加固改造一方面是為了匹配城市的整體規(guī)劃，另一方面是因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)而需要修葺的老式民用建筑，除了改造戶型、調(diào)整樓層、維修等基本需求外，對(duì)民用建筑的加固改造更具有社會(huì)價(jià)值和建筑意義。
一、民用建筑結(jié)構(gòu)加固改造要遵循的原則以及加固改造鑒定步驟
民用建筑的加固改造是我國(guó)城市化進(jìn)程中的一個(gè)重大課題，也是一個(gè)系統(tǒng)龐大的工程。加固改造民用建筑要把握先整體后局部的指導(dǎo)思想，具體要遵循兩條原則：
1.承載力驗(yàn)算原則
承載力驗(yàn)算是必要的。因?yàn)樵诿裼媒ㄖ募庸毯透脑熘?，因?yàn)槭桥f建筑，就要詳細(xì)考慮承載物的老化、缺陷、腐銹等各種實(shí)際情況，要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行確定承載物結(jié)構(gòu)的尺寸和受力狀況。在具體的驗(yàn)算中，除了要仔細(xì)考量實(shí)際承載結(jié)構(gòu)的物理變形、位置移動(dòng)、表面及內(nèi)部損傷和溫度、濕度等帶來的附加作用，還要考慮待加固改造的民用建筑同即將進(jìn)行作業(yè)的加固改造部分協(xié)同受力的程度，以及承載物在加固改造作業(yè)時(shí)的真實(shí)受力程度、加固部分的應(yīng)力滯后特點(diǎn)，并對(duì)加固的承載結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度進(jìn)行重新校驗(yàn)，要根據(jù)實(shí)際情況分析對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)上的折減。
2.總體效應(yīng)的原則
為了使房屋等建筑設(shè)施更加牢固，所以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)是十分必要的。在維護(hù)過程中，實(shí)施單位不僅僅是按照當(dāng)事人的要求對(duì)建筑等設(shè)施進(jìn)行維護(hù)，更要從自身的專業(yè)角度對(duì)維護(hù)后建筑實(shí)施的牢固程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高維護(hù)行為的有效性，保證維護(hù)后建筑等設(shè)施的穩(wěn)定性。綜上所述，實(shí)施單位在制定建筑設(shè)施維護(hù)措施以前要全面搜集建筑設(shè)施材料和結(jié)構(gòu)等信息，對(duì)建筑設(shè)施進(jìn)行力學(xué)模擬分析來預(yù)測(cè)建筑設(shè)施的承受狀況，以便有針對(duì)性地對(duì)建筑設(shè)施進(jìn)行加固維護(hù)，提出恰當(dāng)?shù)募庸谭桨福袑?shí)提高建筑設(shè)施的總體牢固水平。
3.加固改造鑒定步驟
民用建筑加固改造需要前期的鑒定，具體的鑒定步驟：
第一，收集信息資料。從各個(gè)角度收集有關(guān)待改造的民用建筑的一切材料。包括了當(dāng)初在建造時(shí)的設(shè)計(jì)圖紙、監(jiān)理材料、竣工驗(yàn)收材料、使用期間的維護(hù)記錄、建筑所處環(huán)境等信息，以及改造后的形態(tài)、改造的內(nèi)容、改造后的功能等。第二，要進(jìn)行待加固改造民房實(shí)地的調(diào)查。在第一線收集當(dāng)前建筑的實(shí)際情況信息。第三，在分析了待加固改造的建筑的實(shí)際狀況后，要進(jìn)行承載力驗(yàn)算分析，對(duì)承載結(jié)構(gòu)的實(shí)際進(jìn)行進(jìn)一步考查，并模擬實(shí)驗(yàn)加固改造的方案。這一階段除了要人工進(jìn)行實(shí)地考查和分析外，還需要借助先進(jìn)的精準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，以保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確。一般而言，砌體構(gòu)造和混凝土構(gòu)造運(yùn)用PKPM、TBSA；鋼構(gòu)造運(yùn)用3D3S、Xsteel、PS2000（門式鋼架）、網(wǎng)狀構(gòu)造運(yùn)用MST2000、SFCAD2000。在進(jìn)行軟件驗(yàn)算分析的時(shí)候要考慮到構(gòu)建參數(shù)的實(shí)際情況和承載機(jī)構(gòu)的設(shè)置等。第四，對(duì)民用建筑的加固改造工程要由具備相關(guān)資質(zhì)并有施工經(jīng)驗(yàn)的單位來進(jìn)行，并且設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位必須嚴(yán)格審查項(xiàng)目方案，共同做好加固改造工作。
二、民用建筑結(jié)構(gòu)加固改造措施
為了確保建筑設(shè)施的穩(wěn)固性，對(duì)年久失修的建筑設(shè)施進(jìn)行維護(hù)加固的施工方法有很多，在以下將為大家介紹典型的加固方法。
1.混凝土結(jié)構(gòu)加固改造
(1)在原有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用原來的建筑材料，加大材料的使用面積，從而達(dá)到提高建筑設(shè)施承重能力，穩(wěn)固建筑設(shè)施的作用。
(2)在原有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，添加輔助結(jié)構(gòu)，如鋼板、梁柱等來增加原有建筑設(shè)施的穩(wěn)固性，對(duì)于這種加固方法的使用有一定的局限性，比如：空間、溫度和材料等。
(3)在原有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在需要加固的設(shè)施面上添加碳纖維織物，以提高原有建筑材料的載重能力，另外，這種新型的加固技術(shù)是性價(jià)比最高的一種實(shí)用的加固建筑設(shè)施的方式。
(4) 在原有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在需要加固的設(shè)施面上添加鋼類抗壓承重材料。但因?yàn)殇撡|(zhì)材料本身的特點(diǎn)，比如容易被腐蝕和氧化，所以要有有效的圖層對(duì)加固的鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。
(5)除了在建筑設(shè)施外層包裹鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)來加固的方法外，還可以在結(jié)構(gòu)上添加粘貼鋼板來加固建筑設(shè)施。注意事項(xiàng)同上。
(6)添加受力點(diǎn)來提高原有建筑設(shè)施的承重能力。其原理是利用力學(xué)基本原理，添加有效的受力支點(diǎn)來減少原有結(jié)構(gòu)的承重大小。
(7)用鋼絲代替鋼質(zhì)材料包裹建筑設(shè)施結(jié)果，效果不如鋼板類材料，但較靈活，材料費(fèi)用亦較低。
2.砌體結(jié)構(gòu)加固改造
如果建筑結(jié)構(gòu)中的墻體類結(jié)構(gòu)的承重能力不達(dá)標(biāo)，通常采用在墻體內(nèi)加注鋼筋的方法來增加原有墻體的承重能力。按照物理的壓力、壓強(qiáng)原則，可以采用增加受力面積以增大承重能力，加固建筑設(shè)施的目的；或者采用在外層包裹鋼類承力輔助材料來與原有墻體合力一起承重。在現(xiàn)實(shí)中，往往會(huì)出現(xiàn)比較復(fù)雜的問題，就需要因地制宜的采取最合適的方法來應(yīng)對(duì)。比如：如果遇到墻體裂縫的問題，一定要先采用灌注等方法維護(hù)好原有墻體本身，再選擇上述方法加固墻體。
3.鋼結(jié)構(gòu)加固改造
在現(xiàn)有的情況下，對(duì)建筑設(shè)施進(jìn)行加固的材料一般選擇承重能力較強(qiáng)的鋼類材料，因?yàn)槠溆捕却?，相同的質(zhì)量和體積承重能力亦較大，主要運(yùn)用物理的壓力、壓強(qiáng)原則，可以采用加大鋼體面積的方式來較小單位面積壓強(qiáng)，即提高了總體的承重能力；另外還可以增加承重受力點(diǎn)，來減小每個(gè)成重點(diǎn)的壓力。
三、民用建筑加固改造要重視的問題
施工單位在對(duì)建筑設(shè)施進(jìn)行加固過程中需要注意一下幾個(gè)問題，如果處理不好，強(qiáng)嚴(yán)重影響建筑設(shè)施的承重能力及美觀性、安全性。在不少的年久房屋中，地基下陷的情況我想很多人都見過，這就是在施工的時(shí)候沒有處理好地基承重與選擇合適建筑材料之間的關(guān)系，沒有使二者在建筑實(shí)施中達(dá)到一種平衡狀態(tài)，或者說是建筑材料的總質(zhì)量不能超過地基承重的能力。所以在對(duì)原有建筑設(shè)施進(jìn)行加固的實(shí)施方案中一定要重視的問題就是加固材料的質(zhì)量和地基的承重限度，否則不但起不到加固原有建筑設(shè)施的目的，還容易導(dǎo)致新的問題。再就是合理選擇加固材料，并不一定是承重能力越大越好，在加固前，要合理預(yù)估建筑結(jié)構(gòu)所需承受的最重承載力即現(xiàn)實(shí)的實(shí)際承載力，在綜合分析的基礎(chǔ)上，選擇性價(jià)比最高的材料才是一種明智的理性選擇。最后就是專業(yè)性的技術(shù)問題了，只有充分理解理論知識(shí)，并擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的建筑施工團(tuán)隊(duì)，才能在綜合利用各類信息的基礎(chǔ)上，在確保提高建筑設(shè)施承重能力的同時(shí)，不減少原有建筑的使用價(jià)值。
四、總結(jié)
總而言之，要使對(duì)建筑設(shè)施的加固方案能夠起到切實(shí)的作用，達(dá)到預(yù)期的效果，提高建筑設(shè)施的承重能力和使用價(jià)值，不能僅僅局限于對(duì)建筑設(shè)施局部結(jié)構(gòu)承重的物理力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，而應(yīng)該更全面、更系統(tǒng)地綜合考量建筑設(shè)施整體，現(xiàn)實(shí)的實(shí)施過程中，在制定加固方案的時(shí)候“抓大放小”，多角度分析，綜合考慮，以效果為衡量標(biāo)準(zhǔn)，在既定的條件下，最初性價(jià)比最高的實(shí)施方案。
參考文獻(xiàn)
[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.29-30.
[2]成正華.碳纖維板加固混凝土梁正截面承載力試驗(yàn)研究[D].重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.
關(guān)鍵詞 ：變電站；工程設(shè)計(jì)；問題
中圖分類號(hào)：TM411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在高速的發(fā)展，這樣就使得新材料和新工藝也在逐漸的投入生產(chǎn)和使用，并且由于近幾年來，自然災(zāi)害嚴(yán)重，變電站工程具有特殊性的特征，所以在進(jìn)行變電站工程設(shè)計(jì)中要引起人們的高度關(guān)注。
二、對(duì)城區(qū)地下變電站與民用建筑合建技術(shù)總體布置和建筑結(jié)構(gòu)的考慮
1、存在的問題
其一，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，用地出現(xiàn)的緊張的趨勢(shì)，并且進(jìn)行工程的地質(zhì)比較難尋找，同時(shí)在解決了用地問題之后，其用地面積也是很小，這樣在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的難度就會(huì)增加以及要求也越來越高。
其二，在尋求用地時(shí)，用地的拆遷費(fèi)用非常高，這樣就使得其超出了預(yù)期的費(fèi)用，從而導(dǎo)致工程造價(jià)的成本過高。
其三，變電站工程在設(shè)計(jì)中，對(duì)于附近的環(huán)境要求比較高，一定要其與變電站工程的設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)，并且建筑的格局要與景觀和環(huán)境相互融合。
其四，由于變電站工程具有特殊性的特征，所以使得其對(duì)于防火、防爆以及防噪聲的要求很高。
2、變電站建設(shè)規(guī)模、總體布置與建筑結(jié)構(gòu)的考慮
（1）要考慮的是大型設(shè)備的運(yùn)輸通道
在對(duì)其考慮的過程中，不僅僅要對(duì)地下部分通道進(jìn)行考慮，還要能有效的滿足地面上運(yùn)輸和消防通道的要求以及垂直通道的要求。一般情況下，在地面上，可以利用公路或規(guī)劃路；在垂直通道就可以在人行道以及綠化帶上預(yù)留一些吊物井，并且可以自由的拆裝蓋板，這樣就可以有效的進(jìn)行大型設(shè)備的吊裝運(yùn)輸。
（2）應(yīng)考慮一次主設(shè)備間的連接
在進(jìn)行變電站工程設(shè)計(jì)中，由于采用簡(jiǎn)化接線，這樣就能有效解決變壓器中的高壓側(cè)設(shè)備在進(jìn)行連接時(shí)出現(xiàn)的一系列問題。在110kV的情況下，要想采用負(fù)荷開關(guān)與氣體絕緣變壓器設(shè)備，這樣就可以采用電纜將其引出；然而主變壓器低壓側(cè)與 l0kV高壓開關(guān)柜之間就可以采用母排連續(xù)將其引出。在變電站設(shè)計(jì)中，由于采用的電纜具有靈活方便、電流大等特點(diǎn)，這樣就使得電纜的截面和數(shù)量不斷的增加，并且使得電纜與高壓開關(guān)柜之間連接的難度逐漸的增大，甚至還有可能在中間添加一個(gè)過渡連接柜，就會(huì)使得現(xiàn)有的空間在連接中更加困難。此外，由于母排具有載流量大，連接直觀等特點(diǎn)，但是受到地形條件的限制，并且要求變壓器與高壓室靠近布置，這樣就不能有效地的采用母排。
（3）應(yīng)考慮地下變電站的結(jié)構(gòu)與地面上民用建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)關(guān)系
在對(duì)變電站工程設(shè)計(jì)中，不僅僅要滿足地下變電站的工藝要求，還要滿足地面上民用建筑間隔和采光的合理性，尤其是對(duì)于高層建筑，應(yīng)該要注重其對(duì)地下站布置的影響，所以要對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)，并且把它視為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，主要的原因是因?yàn)樗鼤?huì)嚴(yán)重影響整個(gè)建筑的經(jīng)濟(jì)性。我們知道，主變壓器室和 10kV高壓室所占據(jù)的空間是最大的，這也是變電站的重點(diǎn)，因此在對(duì)變電站工程設(shè)計(jì)中，要對(duì)運(yùn)行維護(hù)的特征進(jìn)行充分的考慮，一定要使得其滿足上層民用建筑的合理性要求，并且采光好。此外上層民用建筑的功能還要根據(jù)工程的實(shí)際情況來決定。
三、城區(qū)變電站設(shè)計(jì)中消防、通風(fēng)及噪聲處理
（1）消防系統(tǒng)
在變電站設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)，這樣就需要采用滅火裝置對(duì)其進(jìn)行滅火，其中常用的滅火裝置主要包括水噴霧滅火系統(tǒng)、固定式氣體滅火系統(tǒng)以及移動(dòng)式或手提式氣體滅火器三種。由于城區(qū)變電站對(duì)消防的要求比較高，那么在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，就應(yīng)該從多方面進(jìn)行考慮，一般情況下采用無油化設(shè)備，如果變壓器是氣體絕緣，那么10kV高壓柜就可以采用真空開關(guān)，這樣就可以簡(jiǎn)化消防系統(tǒng)，從而提高防火的安全性，針對(duì)這樣的情況，可以只采用這一點(diǎn)在設(shè)備各電氣設(shè)備間配備移動(dòng)式或手提式CO2滅火器，同時(shí)還可以在樓層上放置了CO2氣瓶以及設(shè)置安全指示燈，這樣方便疏散人員。在地下站由于環(huán)境潮濕就可以采用控制系統(tǒng)，主要是因?yàn)槠渚哂斜O(jiān)視、自動(dòng)、手動(dòng)以及遠(yuǎn)動(dòng)等功能，并且可以將報(bào)警及控制信號(hào)通過RTU傳輸?shù)较啦块T。
（2）通風(fēng)系統(tǒng)及噪聲處理
在變電站設(shè)計(jì)中，由于地下變電站的通風(fēng)系統(tǒng)與地面站的通風(fēng)系統(tǒng)有一定的差別，那么設(shè)備的散熱通風(fēng)就必須依靠機(jī)械來進(jìn)行通風(fēng)。同時(shí)主變壓器是最大的熱源，并且有水冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式，其水冷方式具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，這樣就會(huì)給變電站的運(yùn)行和維護(hù)帶來一定的困難，所以要采用風(fēng)冷方式，這樣才有利于變電站的運(yùn)行和維護(hù)，并且可以采用由地面綠化帶自然進(jìn)風(fēng)，經(jīng)過各個(gè)設(shè)備用房，最后由排風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管將室內(nèi)的熱空氣抽至室外。此外在進(jìn)行主控室和 10kV高壓室中可以設(shè)置空調(diào)，這樣就需要對(duì)噪聲進(jìn)行有效的控制，可以采用低噪聲軸流風(fēng)機(jī)、進(jìn)出風(fēng)井處設(shè)置厚片式消聲器以及降低風(fēng)管的設(shè)計(jì)風(fēng)速來降低噪聲。
四、變電站工程設(shè)計(jì)中供配電專業(yè)與土建專業(yè)的配合問題
要想對(duì)變電站進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，既要對(duì)使用先進(jìn)的技術(shù)，良好的設(shè)備以及構(gòu)架布置整齊合理，還對(duì)配電建筑有一定的要求，保證其美觀大方、通風(fēng)采光良好，這樣就可以給人們創(chuàng)造一個(gè)舒適、安全以及潔凈的環(huán)境。進(jìn)行變電站工程設(shè)計(jì)中，進(jìn)行變電站的土木建筑工程是進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，所以要保證安全配電距離的情況下，還要根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行具體的分析，這樣就可以設(shè)計(jì)出符合要求的配電建筑，并且由于其涉及到供配電專業(yè)與土建專業(yè)的知識(shí)，就需要這兩個(gè)專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行密切的配合，這樣就可以保證進(jìn)線的美觀，一次設(shè)備排列整齊。此外，還可以使得其在10kV高壓配電可配置大玻璃和開設(shè)大門，這樣就可以有效的解決通風(fēng)和采光問題。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，本文主要通過變電站工程的設(shè)計(jì)對(duì)城區(qū)地下變電站進(jìn)行了分析，近些年來，由于電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，所以在進(jìn)行變電站工程設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格把關(guān)，控制好每個(gè)環(huán)節(jié)，這樣才能提高對(duì)設(shè)計(jì)的要求，從而保證變電站的質(zhì)量，從根本上刺進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]GB 500009-2001(2006版).建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[ S] .
[論文摘要]分析多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)計(jì)算中應(yīng)注意的問題，以做到合理、經(jīng)濟(jì)的最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
一、引言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)建筑要不斷滿足現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)，工藝不斷更新的要求，過去那種單一功能，單一建筑形式已經(jīng)不適應(yīng)生產(chǎn)方式改變的需要，聯(lián)合車間、靈活車間、工業(yè)大廈等多功能廠房應(yīng)運(yùn)而生。另外，建設(shè)用地的緊張以及工藝流程的需要，越來越多地多層廠房甚至高層廠房出現(xiàn)。多層廠房的特點(diǎn)是跨度大、荷載大 、開洞多 、有多層吊車，在設(shè)計(jì)過程中，有些問題值得總結(jié)和探討。
二、多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
多層廠房因?yàn)楣に嚥贾玫囊?，一般都需要大空間，結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu)，在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是：盡量使柱網(wǎng)對(duì)稱均勻布置，使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近，以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用，結(jié)構(gòu)體系要求簡(jiǎn)捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮，以及豎向變化過多的外挑和內(nèi)收，力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
1. 控制橫向框架與縱向框架的周期。由于多層廠房跨度方向、尺寸較大，柱子少；而柱距方向尺寸較小，柱子多。一般都是橫向控制，使縱橫向的抗震能力大致相同，不僅有利于抗震，也使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。
2. 合理布置電梯間的位置。多層廠房由于設(shè)備、貨物很重，豎向運(yùn)輸?shù)男枰?，均要設(shè)置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大，應(yīng)充分考慮電梯井筒對(duì)建筑物的偏心影響，在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。當(dāng)工藝布置需要而不可避免時(shí)，應(yīng)對(duì)周圍的樓板及框架采取加強(qiáng)措施。
3. 地震區(qū)的多層廠房宜少或不設(shè)防震縫。地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的，當(dāng)房屋較長(zhǎng)時(shí)，宜采取下列一些構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫；施工中，每隔40m設(shè)置一道800mm一個(gè)1400mm寬的后澆帶，后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段；在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間的墻體等部位，適當(dāng)提高配筋率；加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。
三、常用的結(jié)構(gòu)體系
1.框架一支撐體系。即橫向設(shè)計(jì)成剛接框架，縱向設(shè)計(jì)成柱一支撐體系，用柱間支撐抵抗水平荷載。這種體系經(jīng)濟(jì)節(jié)約，但柱問支撐可能會(huì)影響使用。這種形式特別適用于縱向較長(zhǎng)，橫向較短的廠房。
2.純框架體系。把廠房縱橫兩個(gè)方向都設(shè)計(jì)成剛接框架，不設(shè)置柱間支撐。其優(yōu)點(diǎn)是使用空間不受影響，缺點(diǎn)是柱不宜采用工字型柱，而要采用兩個(gè)方向慣性矩差別不大的 截面形式(如箱形柱)，使用鋼量增加。
3.鋼架加支撐的混合體系。這種形式與第一種形式不同之處在把縱向設(shè)計(jì)成鋼架和支撐混合的型式，靠?jī)烧吖餐挚顾搅Α＿@種形式可以有效地減少柱的縱向彎矩，但要求樓面剛度大，否則柱子間的變形不協(xié)調(diào)，無法充分發(fā)揮柱間支撐的作用。
四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)。廠房都是為生產(chǎn)服務(wù)的，廠房設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)專業(yè)作為配套專業(yè)首先應(yīng)滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也只能服從于工藝條件。而工藝設(shè)計(jì)人員在工藝布置時(shí)，經(jīng)常與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生矛盾，要開洞的地方是框架梁，設(shè)備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經(jīng)常偏大，有時(shí)甚至把設(shè)備的荷載作為均布荷載提出。尤其在方案階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與工藝協(xié)調(diào)，盡量了解工藝布置，使設(shè)計(jì)和施工都減少了許多不必要的麻煩。
2.結(jié)構(gòu)計(jì)算。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的迅速發(fā)展，解決了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計(jì)算問題，使結(jié)構(gòu)工程師們從繁重的瑣碎的計(jì)算工作中解脫出來。他們可以把大量的精力放在結(jié)構(gòu)方案的選擇比較上，合理的確定結(jié)構(gòu)方案及結(jié)構(gòu)布置，從而提高設(shè)計(jì)水平及質(zhì)量，降低工程成本。
（1）樓面等效荷載的計(jì)算。荷載計(jì)算是結(jié)構(gòu)計(jì)算的條件，荷載取值的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，工藝條件中的荷載問題，如某個(gè)工程工藝提出樓面均布荷載為15 kN/m2，而根據(jù)工藝的設(shè)備布置圖和設(shè)備的重量，根據(jù)規(guī)范給出樓面等效荷載的計(jì)算方法，計(jì)算出的樓面均布荷載按10 kN/m2考慮即可。
由于多層工業(yè)建筑與一般多高層民用建筑結(jié)構(gòu)形式、樓面活荷載等有許多不同之處，多層工業(yè)建筑樓面活荷載大于多高層民用建筑。有的中小型機(jī)床上樓層、柱上、梁上還有吊車荷載，它的跨度柱網(wǎng)一般比民用建筑大，層高相對(duì)較高，最大特點(diǎn)是整個(gè)平面幾乎沒有內(nèi)隔墻。多層工業(yè)建筑一般采用現(xiàn)澆鋼筋掘凝土板梁柱結(jié)構(gòu)，板厚比一般民用建筑厚，樓板的平面剛度可視為無窮大，電梯貨梯間，如不用剪力墻：整個(gè)剛度重心移向剪力墻，而電梯或貨梯一般設(shè)在端頭，結(jié)構(gòu)剛度布局就不合理，所以電梯貨梯間就使用框架填充墻結(jié)構(gòu)。
（2）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪驗(yàn)算。框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“強(qiáng)柱弱梁更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的原則，一二級(jí)抗震等級(jí)的節(jié)點(diǎn)還應(yīng)進(jìn)行受剪承載力計(jì)算。由于多層廠房的梁柱中心線往往不能重合，加之柱的截面比較大，節(jié)點(diǎn)偏心也比較大，對(duì)柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的構(gòu)造和受力都有較大的不利影響。因此，大跨度、大空間、大荷載的多層廠房的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪驗(yàn)算顯得更為重要。
（3）裂縫寬度、罕遇地震的驗(yàn)算。裂縫寬度的驗(yàn)算是為了滿足正常使用狀態(tài)的要求，規(guī)范規(guī)定混凝土梁的裂縫寬度不應(yīng)大于0.3mm，如計(jì)算中超過，可以通過減小鋼筋截面、增加鋼筋根數(shù)來調(diào)整，如果還不滿足要求，應(yīng)修改柱梁截面重新計(jì)算。抗震設(shè)計(jì)的原則是三不準(zhǔn)，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。所進(jìn)行的抗震驗(yàn)算僅滿足“小震不壞”，構(gòu)造上加強(qiáng)來滿足“中震可修”，罕遇地震的驗(yàn)算則是滿足“大震不倒”。規(guī)范規(guī)定79度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行高于本地區(qū)設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震作用下薄弱層(部位)的抗震變形計(jì)算，并且規(guī)定結(jié)構(gòu)薄弱 (部位)層間彈塑性位移角應(yīng)小于1/50。多層廠房的設(shè)備投資經(jīng)常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土建投資，罕遇地震的驗(yàn)算應(yīng)屬必要。
（4）與電梯井筒相連框架的考慮。過去設(shè)計(jì)按純框架計(jì)算，電梯井壁按構(gòu)造配筋，這樣偏低不安全，框架部分應(yīng)按壁式框架計(jì)算出的數(shù)值進(jìn)行配筋，電梯井壁則應(yīng)按剪力墻配筋。
另外，多層廠房一般有多層多臺(tái)吊車，在設(shè)計(jì)中采取的辦法是將一層吊車作為吊車荷載輸入，而將其余層的吊車荷載作為活荷載考慮。
五、小結(jié)
綜上所述，做好多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于：概念應(yīng)清楚，結(jié)構(gòu)選型應(yīng)做到合理；施工圖的設(shè)計(jì)應(yīng)與施工相結(jié)合，避免施工困難；結(jié)構(gòu)計(jì)算要準(zhǔn)確，計(jì)算中應(yīng)反復(fù)試算，調(diào)整截面，以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)：
從本世紀(jì)初開始，我國(guó)建設(shè)工程的設(shè)計(jì)文件中開始標(biāo)注“設(shè)計(jì)使用年限”。這一概念起源于1997年4月1日我國(guó)頒布的《中華人民共和國(guó)建筑法》的第六十條：“建筑物在合理使用壽命內(nèi)，必須確保地基基礎(chǔ)工程和主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量”。第六十二條關(guān)于建筑工程實(shí)行質(zhì)量保修制度的規(guī)定：“建筑工程的保修范圍應(yīng)當(dāng)包括地基基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、屋面防水工程和其他土建工程，以及電氣管線、上下水管線的安裝工程，供熱、供冷系統(tǒng)工程等項(xiàng)目。保修的期限應(yīng)當(dāng)按照保證建筑物合理壽命年限內(nèi)正常使用，維護(hù)使用者合法權(quán)益的原則確定。具體的保修范圍和最低保修期限由國(guó)務(wù)院規(guī)定?！备鶕?jù)該法的規(guī)定，國(guó)務(wù)院2000年頒布了《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》(以下簡(jiǎn)稱為《條例》)，在第四十條中明確規(guī)定：“在正常使用條件下建設(shè)工程最低保修期限為：
(一)基礎(chǔ)設(shè)施工程、房屋建筑的地基基礎(chǔ)工程和主體結(jié)構(gòu)工程的最低保修期為設(shè)計(jì)文件規(guī)定的該工程的合理使用年限；
(二)屋面防水工程、有防水要求的衛(wèi)生間、房間和外墻面的防滲漏，為5年；
(三)供熱與供冷系統(tǒng)，為2個(gè)采暖期、供冷期；
(四)電氣管線、給排水管道、設(shè)備安裝和裝修工程，為2年。
其他項(xiàng)目的保修期限由發(fā)包方與承包方約定。建設(shè)工程的保修期，自竣工驗(yàn)收合格之日起計(jì)算?！?/p>
建筑物壽命是指從規(guī)劃、實(shí)施到使用、毀壞的全部時(shí)間。建筑物的合理使用壽命是指地基基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、建筑附件、建筑設(shè)備等不同類別的使用壽命期。在《條例》第四十條保修期的具體規(guī)定，我們不難看出，建筑附件、建筑設(shè)備的保修期限均在3-5年，說明它們的合理使用壽命較短，而基礎(chǔ)設(shè)施工程、房屋建筑的地基基礎(chǔ)工程和主體結(jié)構(gòu)工程的合理使用年限應(yīng)由設(shè)計(jì)文件規(guī)定。因?yàn)榇祟惞こ探Y(jié)構(gòu)的使用壽命是其質(zhì)量得以量化的集中表現(xiàn)，工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用年限或者說設(shè)計(jì)使用壽命應(yīng)該是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限的預(yù)期目標(biāo)。根據(jù)《混凝土耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說明，建筑物的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限在量值上與建筑物的合理使用年限相同。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限雖然與合理使用年限源于相同的概念，但數(shù)值并不相同，合理使用年限是一個(gè)確定的期望值，而設(shè)計(jì)使用年限則必須考慮環(huán)境作用、材料性能等因素的變異性對(duì)于結(jié)構(gòu)耐久性的影響，需要有足夠的保證率，這樣才能使所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)滿足《建筑法》中規(guī)定的“確保質(zhì)量”要求。對(duì)于工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限的確定，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在工程設(shè)計(jì)前首先聽取業(yè)主和使用者對(duì)于工程合理使用壽命的要求，然后以合理壽命為目標(biāo)，確定主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。
2003年建設(shè)部修訂并頒布的《建筑設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》第3.5.2條中，要求建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件必須明確“建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限、建筑抗震設(shè)防烈度和設(shè)防類別”。這是我國(guó)自1949年解放以后，第一次以部頒文件的形式對(duì)建筑工程清晰地提出了“設(shè)計(jì)使用年限”這一概念。
同時(shí)，相關(guān)的法律法規(guī)明確了在工程的“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)各方責(zé)任主體對(duì)工程質(zhì)量應(yīng)承擔(dān)的法律責(zé)任。《條例》第八十條：“在建筑物的合理使用壽命內(nèi)，因建筑工程質(zhì)量不合格受到損害的，有權(quán)向責(zé)任者要求賠償”。第四十一條中強(qiáng)調(diào)“建設(shè)工程在保修范圍和保修期限內(nèi)發(fā)生質(zhì)量問題的，施工單位應(yīng)當(dāng)履行保修義務(wù)，并對(duì)造成的損失承擔(dān)賠償責(zé)任。”第十九條中規(guī)定：“勘察、設(shè)計(jì)單位必須按照工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)，并對(duì)其勘察、設(shè)計(jì)的質(zhì)量負(fù)責(zé)。”受過去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代長(zhǎng)期影響，我國(guó)設(shè)計(jì)人員不太關(guān)注工程合理使用壽命，僅局限于照搬技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定。自本世紀(jì)以來，我國(guó)開始重視建筑結(jié)構(gòu)的合理使用壽命，在2001年版的《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.5條以強(qiáng)制性條文的形式明確結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限(如下表)。
從法律法規(guī)和技術(shù)法規(guī)中的這些條文規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)在“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)若達(dá)不到工程質(zhì)量要求或非正常使用維護(hù)而造成的工程事故，與工程相關(guān)的人員是應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起經(jīng)濟(jì)賠償和法律責(zé)任的。
2 設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的區(qū)別
在我們的一些建筑工程設(shè)計(jì)中，采用上世紀(jì)80年代的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，而在設(shè)計(jì)文件中表示的使用年限為50年，更有甚者將“設(shè)計(jì)使用年限”定為100年。假若在設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)計(jì)構(gòu)造中，按照《建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001(以下簡(jiǎn)稱為《可靠度標(biāo)準(zhǔn)》)進(jìn)行了調(diào)整，這種表述無可非議，但在不做任何調(diào)整的情況下采用這種表述，說明這些工程技術(shù)人員對(duì)“設(shè)計(jì)使用年限”與“設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期”這兩個(gè)概念的區(qū)別不清晰。
20世紀(jì)70年代，我國(guó)對(duì)建筑工程的使用壽命沒有提出具體規(guī)定，只有在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中提到了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的概念，而且其基準(zhǔn)期僅為30年。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和法律法規(guī)的不斷完善，建筑市場(chǎng)迫切需要明確建筑工程的使用年限。在我國(guó)2001版《可靠度標(biāo)準(zhǔn)》的修訂中，借鑒國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2394：1998《結(jié)構(gòu)可靠度總原則》，提出了各種建筑結(jié)構(gòu)的“設(shè)計(jì)使用年限”的概念，并明確了“設(shè)計(jì)使用年限”是設(shè)計(jì)規(guī)定的一個(gè)時(shí)期，在這一規(guī)定的時(shí)期內(nèi)，只需進(jìn)行正常的維護(hù)而不需要進(jìn)行大修就能按預(yù)期目的使用，完成預(yù)定的功能。根據(jù)該定義，“設(shè)計(jì)使用年限”是結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下所達(dá)到的使用年限。
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期則是為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)間參數(shù)。建筑結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)或荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，即施加在結(jié)構(gòu)上的直接作用或者引起結(jié)構(gòu)外加變形、約束變形的間接作用，如結(jié)構(gòu)承受的人群、設(shè)備、車輛，以及施加于結(jié)構(gòu)的風(fēng)、雪、冰、土壓力、水壓力、溫度作用等。我國(guó)現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》將荷載或作用分為三類，即永久荷載(恒載)、可變荷載(活載)和偶然荷載(特殊荷載)。其中，永久荷載在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不會(huì)隨時(shí)間變化而變化，但可變荷載和偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，特別是因自然條件引起的可變荷載和偶然荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，它涉及到出現(xiàn)荷載最大值的時(shí)域問題，這個(gè)時(shí)域就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值。我國(guó)1987年版《荷載規(guī)范》所提供的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，2001年版《荷載規(guī)范》所提供的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為50年。一般情況下，基準(zhǔn)期越長(zhǎng)，發(fā)生最不利情況的概率就越大，可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值必然提高。若按30年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的標(biāo)準(zhǔn)荷載取值作為設(shè)計(jì)依據(jù)，工程設(shè)計(jì)文件中標(biāo)注的“設(shè)計(jì)使用年限”遠(yuǎn)超過基準(zhǔn)期，又未提高荷載取值，必然造成安全儲(chǔ)備降低。同時(shí)，“設(shè)計(jì)使用年限”遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，不是結(jié)構(gòu)不能使用，但結(jié)構(gòu)構(gòu)件的失效概率將快速增大。
同時(shí)，我國(guó)規(guī)范對(duì)荷載組合的處理上，由于理論分析上的困難，一般假定抗力為隨機(jī)變量，同時(shí)將多個(gè)荷載的組合效應(yīng)近似簡(jiǎn)化為極值隨機(jī)變量，這樣可使可靠度的計(jì)算最終歸結(jié)為隨機(jī)變量函數(shù)的概率計(jì)算，而且荷載效應(yīng)組合也可作為獨(dú)立的問題進(jìn)行研究。在這種情況下，假如荷載取值的安全儲(chǔ)備不高，甚至不在基準(zhǔn)期內(nèi)，那么必將導(dǎo)致組合后的荷載效應(yīng)脫離實(shí)際效應(yīng)，根據(jù)該組合得到的計(jì)算結(jié)果可能是錯(cuò)誤的，甚
至在“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)存在安全隱患。上述采用30年一遇的最不利荷載取值，而其設(shè)計(jì)目標(biāo)使用期卻為50年甚至100年，在“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)一旦遇上某種最不利情況下的自然災(zāi)害，也可能破壞或倒塌。
隨著世界氣候的變化，近幾年來各種自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn)，導(dǎo)致房屋倒塌和破壞的事故時(shí)有發(fā)生。在我國(guó)被暴風(fēng)吹垮、冰雪壓垮的房屋也不計(jì)其數(shù)。以2008年的南方冰災(zāi)為例，當(dāng)時(shí)的實(shí)際冰雪荷載遠(yuǎn)超過《荷載規(guī)范》提供的標(biāo)準(zhǔn)值，有些甚至高達(dá)2倍以上。冰雪災(zāi)害壓垮了數(shù)以萬計(jì)的房屋，但同一地區(qū)，有些房屋仍保持完好，而有些房屋遭到破壞和倒塌。在這些破壞和垮塌的房屋中，輕鋼結(jié)構(gòu)最多，而輕鋼結(jié)構(gòu)中，拱殼結(jié)構(gòu)居多。這說明了一個(gè)問題，即建筑結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備的作用。混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)自重大，在計(jì)算時(shí)自重乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)后的安全儲(chǔ)備可以平衡一部分超出的冰雪荷載，而輕鋼結(jié)構(gòu)自重輕，即使乘以荷載系數(shù)也難以平衡所超出的冰雪荷載，故造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的倒塌破壞。這些罕遇災(zāi)害造成房屋的倒塌，說明設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的設(shè)計(jì)參數(shù)是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，存在較大的不確定性和不確知性，我國(guó)目前缺乏此類罕遇災(zāi)害的數(shù)據(jù)記錄和積累。
因此現(xiàn)行規(guī)范中所提供的荷載標(biāo)準(zhǔn)值只是設(shè)計(jì)應(yīng)用中必須把握的最低值，實(shí)際工程更需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行分析判斷，才能確保建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的正常使用。在冰災(zāi)中輕鋼結(jié)構(gòu)破壞和倒塌嚴(yán)重的事實(shí)，更能告誡我們每一個(gè)從事建設(shè)工程的設(shè)計(jì)人員、施工人員應(yīng)樹立起對(duì)建筑物全生命周期的安全度的考慮，熟悉和了解我國(guó)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范中條文的真正含義和所要達(dá)到的目標(biāo)。
3 使用年限內(nèi)的耐久性
上世紀(jì)80年代以前，無論我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，還是設(shè)計(jì)、施工、使用各方都把重點(diǎn)放在了為滿足各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求上，而對(duì)環(huán)境因素作用下的耐久性考慮甚少。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展和以往工程建設(shè)因忽視耐久性問題而造成的慘痛教訓(xùn)，特別是建筑工程中“設(shè)計(jì)使用年限”概念的提出。建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的耐久性問題，已是一個(gè)不可回避的事實(shí)。建筑結(jié)構(gòu)的耐久性是“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的重要因素之一，它與工程的使用壽命緊密相連。
本世紀(jì)以來，建筑界開始關(guān)注和重視建筑結(jié)構(gòu)的耐久性問題。2008年頒布了我國(guó)第一部《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB／T 504762008)，同時(shí)，現(xiàn)行有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均增加了結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性的內(nèi)容，例如，2001年版的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》增加了耐久性要求的章節(jié)，并根據(jù)各類建筑結(jié)構(gòu)“設(shè)計(jì)使用年限”作出了相應(yīng)的規(guī)定。2001年版的《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的修訂中，為提高砌體結(jié)構(gòu)的耐久性，上調(diào)了砌體結(jié)構(gòu)材料的最低強(qiáng)度等級(jí)。2008年版的《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防腐蝕措施要求更加嚴(yán)格。
但在我們實(shí)際工程的設(shè)計(jì)、施工中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)耐久性問題的嚴(yán)重性和迫切性認(rèn)識(shí)并非深刻。以民用建筑為例，如巖土勘察忽視土壤、地下水等腐蝕性的分析。即使巖土勘察做出了土壤、地下水對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在腐蝕作用的結(jié)論，而設(shè)計(jì)人仍未采取相應(yīng)防腐措施。又如，混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層不按“設(shè)計(jì)使用年限”和使用環(huán)境的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，不到幾年，混凝土炭化、鋼筋銹蝕，更令人費(fèi)解的是有不少的混凝土結(jié)構(gòu)工程，結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)可見裂縫的現(xiàn)象十分突出，特別是某些露天結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)修建不到幾年，裂縫四處可見，鋼材銹跡斑斑。但人們都在用一句“混凝土結(jié)構(gòu)是帶縫工作的”的話搪塞著。工程院院士陳肇元教授在《完善標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，確保建筑物的合理使用壽命》中提到“保護(hù)層與壽命的關(guān)系是平方的關(guān)系，保護(hù)層厚度減小1／2，鋼筋的壽命就會(huì)減小1／4”。保護(hù)層厚度對(duì)鋼筋壽命的影響如此之大。更不用說混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生了超過一定寬度的裂縫，使得鋼筋壽命大幅度縮短，甚至可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)喪失承載能力。再如，目前建筑節(jié)能的外墻保溫體系，不少人靠低標(biāo)價(jià)承接工程項(xiàng)目，而采用偷工減料的方法施工，這必然導(dǎo)致保溫層的使用周期與建筑物全生命周期不一致等問題，從而影響建筑結(jié)構(gòu)的耐久性安全。如此種種降低建筑結(jié)構(gòu)耐久性的現(xiàn)象，使人不無憂慮。有專家估計(jì)，我國(guó)“大干”建設(shè)的浪潮還可延續(xù)10多年，由于忽視耐久性，迎接我們的還有“大修”20年的浪潮，這個(gè)浪潮可能不用很久時(shí)間就將到來，其耗費(fèi)等同于當(dāng)時(shí)工程建設(shè)的投資。
隨著世界氣候環(huán)境的惡化，我國(guó)遭受酸雨侵蝕的面積已超過國(guó)土面積的30％，廢氣、廢水在四處排放，下雪、冰凍無處不在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕作用。同時(shí)，我們又處在住宅建筑私有化，人們法律意識(shí)不斷增強(qiáng)的大背景下，
“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)因耐久性問題引發(fā)的各種法律責(zé)任的追究終究會(huì)表露出來。我們工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性引起高度關(guān)注，不要成為“買單者”。
4 “設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)的適用性
在“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)保持正常工作能力，除它的安全性、耐久性外更多的應(yīng)體現(xiàn)在它的適用性上。但當(dāng)人們談到其適用性時(shí)，總認(rèn)為是建筑的平面功能、交通功能、舒適功能等，卻忽視了建筑結(jié)構(gòu)的適用性問題，當(dāng)人們以專業(yè)的視覺去觀察我們現(xiàn)已使用的房屋建筑時(shí)，就不難尋找到因建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題給房屋功能帶來的危害。以下將通過幾個(gè)例子加以說明。
例1 某商住樓，設(shè)計(jì)耐火等級(jí)為二級(jí)，《防火規(guī)范》要求樓面板耐火極限為1.0h，而設(shè)計(jì)的樓面板采用了預(yù)應(yīng)力空心板，其耐火極限值僅為0.5h，在一次火災(zāi)中，樓面板在很短時(shí)間被大火燒斷。造成房屋整體倒塌，傷亡慘重。
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，城市建筑在不斷的發(fā)展，火災(zāi)也在頻繁地發(fā)生，嚴(yán)重威脅著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)現(xiàn)行的《防火規(guī)范》的指導(dǎo)思想十分明確，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，一是要能保證受災(zāi)人員在一定時(shí)間內(nèi)逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，二是保證消防人員可以進(jìn)行有效的救援措施。因此在我國(guó)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)防火規(guī)范中，將房屋建筑分為廠房(倉(cāng)庫(kù))、液體和氣體儲(chǔ)存庫(kù)、可燃材料堆場(chǎng)，民用建筑(多層建筑、高層建筑)幾大類，按建筑物重要性又將建筑分為四個(gè)耐火等級(jí)，即一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)。在我們的設(shè)計(jì)文件中一般要標(biāo)注建筑物的耐火等級(jí)。在正常設(shè)計(jì)情況下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限應(yīng)與其整個(gè)工程的耐火等級(jí)相匹配，這樣才能使房屋結(jié)構(gòu)在火災(zāi)情況下提供可靠的支撐空間。假若房屋發(fā)生火災(zāi)后，房屋的主體結(jié)構(gòu)在很短時(shí)間內(nèi)就破壞倒塌，就沒有一定可供受災(zāi)人員疏散和消防人員施救的時(shí)間。這說明該建筑不能達(dá)到預(yù)期的極端情況下的正常使用要求，同樣也不滿足在“設(shè)計(jì)使用年限”內(nèi)的適用性要求。
在上述問題中，有不少二級(jí)耐火等級(jí)的商住樓采用了預(yù)應(yīng)力空心板，其預(yù)應(yīng)力板的保護(hù)層厚度僅為10mm，其耐火極限為0.4h，即使加上頂部抹灰20mm，其保護(hù)層厚度算30mm，耐火極限還只有0.85h，而規(guī)范規(guī)定的耐火極限為1.00h，兩者應(yīng)有較大差距。水火無情，應(yīng)引起我們每一位結(jié)構(gòu)工程師的重視。
例2，樓梯梯口梁碰頭現(xiàn)象在不少公共建筑、住宅建筑中時(shí)有發(fā)生。由于作者個(gè)頭較高的原因，經(jīng)常被同行所“害”，碰得暈頭轉(zhuǎn)向。倘若有一天，因此而造成人員傷亡的事故，設(shè)計(jì)者是應(yīng)該承擔(dān)法律責(zé)任的。在我國(guó)現(xiàn)行的《民用建筑設(shè)計(jì)通則》第6.7.5條中規(guī)定：“樓梯平臺(tái)上部及下部過道處的凈高不應(yīng)小于2m，梯段凈高不宜小于2.2m”。該條款列入了2003年版的強(qiáng)制性條文。雖然在2005年版的《通則》中沒有列入強(qiáng)制性條文，但規(guī)范條文中以不小于2m作為強(qiáng)制規(guī)定。我們的設(shè)計(jì)人員應(yīng)從適用性角度去嚴(yán)格遵守。
例3 屋面、地下室的漏水現(xiàn)象突出。市面上有不少大篇幅、多視角的論述防水問題的專業(yè)著作、雜志論文，它們都說明了屋面、地下室等滲漏水現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響房屋建筑的正常使用功能。究其原因，不是我們現(xiàn)有技術(shù)不能解決，而是那些滲漏水的建筑工程在設(shè)計(jì)、施工或維護(hù)使用中的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了質(zhì)量問題。但凡滲漏水的混凝土結(jié)構(gòu)工程，其結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件一般存在可見裂縫，且裂縫的寬度和深度已超出了我們現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。這些裂縫是質(zhì)量問題的表現(xiàn)，應(yīng)由相關(guān)責(zé)任方承擔(dān)其責(zé)任。
關(guān)鍵詞：地方高校；就業(yè)崗位；高年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程；復(fù)合型人才；課程教學(xué)
中圖分類號(hào)：G6420；TU2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：10052909（2016）03009405截至2010年底，全國(guó)就有286所高校設(shè)有建筑學(xué)專業(yè)，每年畢業(yè)生高達(dá)9 000多人[1]。經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)以來，歐美城市建設(shè)速度放緩，海外建筑事務(wù)所紛紛搶灘中國(guó)市場(chǎng)，一些海歸建筑師及時(shí)轉(zhuǎn)戰(zhàn)國(guó)內(nèi)，加之近兩年國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)調(diào)控帶來的建設(shè)降溫，而畢業(yè)生數(shù)量不減反增，造成就業(yè)形勢(shì)越來越嚴(yán)峻，人才競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，對(duì)學(xué)生自身能力要求也越來越高。處于“建筑老八?！焙汀奥殬I(yè)技術(shù)院校”夾層中的地方建筑類高校，只有及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，改革“與老八校同質(zhì)化發(fā)展”的教學(xué)方法，提高人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)需求的匹配度，才能更好地適應(yīng)時(shí)展需要。本文結(jié)合南陽(yáng)理工學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“校企合作開發(fā)高年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程研究與實(shí)踐”，對(duì)五年制建筑學(xué)專業(yè)高年級(jí)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索。
一、畢業(yè)生就業(yè)去向的調(diào)查與分析
南陽(yáng)理工學(xué)院自2005年開始招收五年制建筑學(xué)本科學(xué)生，截止到目前，共畢業(yè)5屆學(xué)生，合計(jì)429人。畢業(yè)生就業(yè)去向匯總?cè)绫?。
由表1中的數(shù)據(jù)分析可以看出，畢業(yè)生絕大部分進(jìn)入設(shè)計(jì)單位工作，而且大量集中在d類小型的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中。這一類的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，不同于前三類的設(shè)計(jì)單位，通常不設(shè)置專門的方案所（室），而是由1～2位方案主創(chuàng)建筑師帶領(lǐng)設(shè)計(jì)人員完成方案的創(chuàng)作及表達(dá)任務(wù)。畢業(yè)生進(jìn)入這些設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)后，跟隨主創(chuàng)設(shè)計(jì)師加入設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，主要進(jìn)行建模推敲形體、方案局部修改、平彩渲染、文本制作等工作；有的要參與動(dòng)畫漫游、實(shí)體模型制作、現(xiàn)場(chǎng)方案匯報(bào)工作；方案中標(biāo)或批準(zhǔn)后，部分人員還要繼續(xù)完成施工圖的設(shè)計(jì)、圖紙交底與施工現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)?？梢姡蜆I(yè)市場(chǎng)對(duì)地方建筑類高校畢業(yè)生，不要求具有太強(qiáng)的方案原創(chuàng)能力和理論素養(yǎng)，而是要求具有實(shí)踐動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通協(xié)調(diào)能力和解決現(xiàn)場(chǎng)問題的能力。表1南陽(yáng)理工學(xué)院建筑學(xué)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向匯總表（2005屆～2010屆）行業(yè)考研設(shè)計(jì)單位行政主管部門房地產(chǎn)公司其他行業(yè)人數(shù)12abcd93174202合計(jì)：316人214337比例3%74%5%10%8%注：表中a類設(shè)計(jì)單位為中國(guó)建筑設(shè)計(jì)500強(qiáng)設(shè)計(jì)院，b類設(shè)計(jì)單位為除a類外的綜合甲級(jí)設(shè)計(jì)院，c類設(shè)計(jì)單位為員工人數(shù)為50～200人的中型設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，d類設(shè)計(jì)單位為員工人數(shù)為50人以下的小型設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。
二、設(shè)計(jì)單位需求的調(diào)查與分析
自2012年開始，筆者所在課題組連續(xù)3年跟蹤畢業(yè)生，調(diào)查就業(yè)單位意見、收集學(xué)生訴求，了解在校期間學(xué)生所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)及所掌握的能力對(duì)工作的重要性。對(duì)在設(shè)計(jì)單位就業(yè)的學(xué)生發(fā)放問卷120份，回收100份，問卷匯總分析如表2～表4所示。
通過調(diào)查分析，了解到目前地方高校所開課程與畢業(yè)生工作崗位需求存在著較大偏差，突出體現(xiàn)在課程設(shè)置重理論、輕實(shí)踐，重基礎(chǔ)、輕技能，重藝術(shù)、輕技術(shù)，反映出地方高校建筑學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位及課程體系構(gòu)建與社會(huì)脫節(jié)的現(xiàn)象。
究其原因，主要是地方高校的教育模式趨同于重點(diǎn)名校，而畢業(yè)生就業(yè)去向卻異化于重點(diǎn)名校，導(dǎo)致人才培養(yǎng)滯后于特定的社會(huì)需求。一直以來，地方高校開辦建筑學(xué)專業(yè)都是以“建筑老八?！睘榭?，無論培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃、課程設(shè)置，還是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法都與“建筑老八校”大同小異，甚至連課程設(shè)計(jì)題目也克隆或模仿。
然而由于地方高校在社會(huì)聲譽(yù)、辦學(xué)條件、師資力量、教學(xué)資源、生源質(zhì)量等方面都落后于建筑名校[2]，畢業(yè)生在考研和就業(yè)上都無法與之競(jìng)爭(zhēng)。重點(diǎn)名校的畢業(yè)生畢業(yè)后或通過考研、保送繼續(xù)攻讀碩士學(xué)位，或進(jìn)入中國(guó)建筑設(shè)計(jì)500強(qiáng)的大型設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)從事設(shè)計(jì)研究，他們需要培養(yǎng)的是研究型或技術(shù)研究型的人才；而地方高校的畢業(yè)生則多集中在中小型的設(shè)計(jì)公司工作，需要培養(yǎng)的則是工程技術(shù)型或管理技術(shù)型人才，即“生產(chǎn)型”建筑師[3]。學(xué)生所在的單位規(guī)模和所扮演的工作角色不同，導(dǎo)致對(duì)教學(xué)要求也有所不同，學(xué)生在完成低年級(jí)所應(yīng)具備的通識(shí)性理論知識(shí)和技能后，高年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)所培養(yǎng)的能力也應(yīng)有所差異。
三、 地方高校建筑設(shè)計(jì)高年級(jí)課程現(xiàn)狀分析
民用建筑設(shè)計(jì)I～VI是建筑學(xué)專業(yè)的主干核心課程，作為主要的教學(xué)科目貫穿于本科學(xué)習(xí)的全過程，包括公共建筑設(shè)計(jì)、住宅建筑設(shè)計(jì)、建筑群體設(shè)計(jì)、高層建筑設(shè)計(jì)、大跨度建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、細(xì)部設(shè)計(jì)與建筑構(gòu)造、建筑環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)題目由簡(jiǎn)到繁、由淺入深，訓(xùn)練學(xué)生的方案創(chuàng)造能力、空間建構(gòu)能力、技術(shù)分析能力，以及對(duì)人和場(chǎng)所、活動(dòng)和設(shè)施之間關(guān)系的洞察能力[4]，在建筑學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中具有重要的地位。
民用建筑設(shè)計(jì)V、VI是建筑學(xué)專業(yè)高年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)前的先導(dǎo)課程，在建筑學(xué)專業(yè)第7和第8學(xué)期開設(shè)，教學(xué)對(duì)象為大四學(xué)生。這些學(xué)生在前6學(xué)期的教學(xué)活動(dòng)中，已經(jīng)儲(chǔ)備了專業(yè)所需的建筑制圖、建筑構(gòu)成、建筑歷史、建筑物理、建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)等方面的基本理論知識(shí)和簡(jiǎn)單的繪圖設(shè)計(jì)技能，能完成三級(jí)以下小型建筑的方案設(shè)計(jì)。但還需要通過高年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程的訓(xùn)練，彌補(bǔ)前6學(xué)期的知識(shí)缺漏，縮小教學(xué)和就業(yè)崗位之間的差距，從而做好畢業(yè)設(shè)計(jì)前的綜合能力訓(xùn)練，以滿足就業(yè)市場(chǎng)及用人單位對(duì)技術(shù)人才的需求。
結(jié)合社會(huì)調(diào)研結(jié)果與企業(yè)反饋信息，不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)前地方高校高年級(jí)建筑設(shè)計(jì)課程還存在著一些問題。
（一）教學(xué)與實(shí)踐工程訓(xùn)練脫節(jié)
在校期間課程設(shè)計(jì)多為“假題假做”，理想的設(shè)計(jì)條件和實(shí)際工程現(xiàn)狀存在著較大差距；設(shè)計(jì)要求較為寬松，學(xué)生只需滿足功能流線要求、掌握好形式構(gòu)圖、加強(qiáng)表現(xiàn)能力，即可完成一份良好的設(shè)計(jì)作業(yè)。設(shè)計(jì)中學(xué)生往往盲目追求方案的與眾不同和表現(xiàn)手法的絢麗奪目，較少關(guān)心建筑形式和內(nèi)容、建筑材料和結(jié)構(gòu)、使用功能和經(jīng)濟(jì)投入等因素的必然聯(lián)系。這種理想主義的思維方式催生出“奇奇怪怪”的創(chuàng)作構(gòu)思，與實(shí)際工程的要求相差甚遠(yuǎn)，從而造成學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作要求之間的嚴(yán)重脫節(jié)。
（二）缺乏對(duì)建筑技術(shù)的運(yùn)用訓(xùn)練
課程教學(xué)過程，主要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生建筑功能劃分、形體造型組織、空間構(gòu)成能力的培養(yǎng)，而對(duì)建筑構(gòu)造技術(shù)缺乏關(guān)注。學(xué)生的注意力僅僅停留在建筑形式、立面色彩和空間造型方面，不會(huì)用學(xué)過的構(gòu)造技術(shù)知識(shí)去追求形式與功能的統(tǒng)一，難以做到建筑造型、建筑細(xì)部構(gòu)造與建筑結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，更欠缺對(duì)方案的解說與模型建構(gòu)能力。這種狀況導(dǎo)致就業(yè)后無法快速適應(yīng)建筑市場(chǎng)所要求的文本、動(dòng)畫和模型、答辯于一體的綜合能力要求。
（三）學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)定形式單一
教師在評(píng)圖時(shí)只針對(duì)方案設(shè)計(jì)能力和圖面表現(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行考察，較少考察學(xué)生知識(shí)的深度和廣度，缺乏多角度考察學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題能力的新型考核方式。
（四）缺少“雙師型”教師
任課教師中缺少具有職業(yè)背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師，導(dǎo)致學(xué)生在校期間無法接觸實(shí)際工程項(xiàng)目，實(shí)踐訓(xùn)練較少，無法將課堂學(xué)習(xí)向就業(yè)崗位有機(jī)延續(xù)。同時(shí)由于教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也無法及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生熟悉建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)現(xiàn)行的法規(guī)、政策與規(guī)范。
四、地方高校建筑設(shè)計(jì)高年級(jí)課程改革措施
（一）修訂教學(xué)目標(biāo)
修改過去“深化理論知識(shí)、增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新研究能力”的教學(xué)目標(biāo)，通過既定的設(shè)計(jì)題目及過程訓(xùn)練，加強(qiáng)建筑技術(shù)與建筑法規(guī)方面內(nèi)容的拓展深化，提高綜合應(yīng)用能力和分析設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生具備主動(dòng)分析環(huán)境，以及把分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)目標(biāo)的能力、協(xié)調(diào)復(fù)雜關(guān)系的能力、建筑設(shè)計(jì)成果的實(shí)施能力、人際交往的能力、在實(shí)踐中表達(dá)和學(xué)習(xí)的能力，適應(yīng)職業(yè)建筑師所需的工程實(shí)踐、工程創(chuàng)新、工程研究能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要，縮短學(xué)生就業(yè)后的適應(yīng)期，滿足企業(yè)人力資源競(jìng)爭(zhēng)前延的需要[4]。
（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
改革傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容安排，以學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)培養(yǎng)為導(dǎo)向，重構(gòu)建筑學(xué)專業(yè)民用建筑設(shè)計(jì)課程V、VI的教學(xué)體系。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和特點(diǎn)，以項(xiàng)目為載體，以工程實(shí)際問題和崗位要求為主線來優(yōu)化教學(xué)編排與設(shè)計(jì)，及時(shí)增加學(xué)科前沿新知識(shí)和現(xiàn)代建筑技術(shù)內(nèi)容，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力和工程意識(shí)的培養(yǎng)，以及專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，建立應(yīng)用型的課程體系。
重新編排課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，立足實(shí)際工程，以當(dāng)?shù)匾?guī)劃局核定的規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)為依據(jù)，增加對(duì)政策、環(huán)境、氣候、經(jīng)濟(jì)方面的設(shè)計(jì)要求。將民用建筑設(shè)計(jì)V的題目設(shè)定為流線復(fù)雜的綜合醫(yī)院建筑方案設(shè)計(jì)（包括門診樓和病房樓）和兼顧文脈、結(jié)構(gòu)、技術(shù)的博物館建筑方案設(shè)計(jì)，訓(xùn)練學(xué)生處理復(fù)雜流線和功能的能力，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)建立建筑的文化特性和工程特性間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。將民用建筑設(shè)計(jì)VI整合為集居住、辦公、商業(yè)、文化、交通于一體的城市綜合體建筑方案及施工圖設(shè)計(jì)，通過前期調(diào)研、過程草圖、工具模型、概念設(shè)計(jì)到方案文本、施工圖設(shè)計(jì)的教學(xué)，要求學(xué)生了解建筑從前期策劃到開工建設(shè)所需經(jīng)歷的復(fù)雜程序，引導(dǎo)學(xué)生深入了解社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等對(duì)建筑方案的制約因素，掌握工作崗位中常見的幾種建筑類型的功能關(guān)系、空間組合、相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)原理，提高學(xué)生的綜合能力。在為大多數(shù)學(xué)生積累就業(yè)所需的技術(shù)素養(yǎng)的同時(shí)，也照顧到少數(shù)考研學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的渴求。
（三）改革教學(xué)方法
摒棄傳統(tǒng)的“灌輸式”傳授知識(shí)方法，樹立“學(xué)生為本”的課程教學(xué)觀，按照職業(yè)建筑師應(yīng)具備的知識(shí)、能力和態(tài)度三個(gè)模塊來安排教學(xué)。
1.專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)
在任務(wù)書發(fā)放后，引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，組織學(xué)生參觀已建成的典型建筑或進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，要求學(xué)生撰寫調(diào)研報(bào)告、PPT講述，教師啟發(fā)、誘導(dǎo)、幫助，為學(xué)生提供自由表述、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論的能力；結(jié)合方案成果的展示與演說，訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)能力和讓業(yè)主接受其設(shè)計(jì)理念的能力[5]。
2.團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的訓(xùn)練
改革過去各自為政的設(shè)計(jì)模式，參照設(shè)計(jì)院的項(xiàng)目組模式，組建設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。學(xué)生每8～10人為一組，取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮各自的專長(zhǎng)，共同完成方案文本、表現(xiàn)、動(dòng)畫、模型、施工圖、匯報(bào)和答辯工作。通過項(xiàng)目合作，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)精神；同時(shí)也便于每個(gè)學(xué)生充分了解自己的專業(yè)特長(zhǎng)，明確就業(yè)方向。
3.動(dòng)手操作能力的強(qiáng)化
重視模型制作對(duì)培養(yǎng)學(xué)生建立多維空間的重要性， 強(qiáng)化成果模型的制作和表現(xiàn)能力，使學(xué)生深入理解建筑與建構(gòu)的概念，將藝術(shù)型建筑教育體系改為技術(shù)應(yīng)用型建筑教育體系，從傳統(tǒng)的畫建筑、描建筑向做建筑、造建筑轉(zhuǎn)變，做到畫、做、造的有機(jī)結(jié)合。
增加對(duì)BIM系列繪圖軟件操作能力的培訓(xùn)，幫助學(xué)生盡快適應(yīng)設(shè)計(jì)軟件市場(chǎng)的更新?lián)Q代。
（四）改革課程考核方式
改變?cè)u(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)時(shí)拍腦袋、憑感覺等缺乏準(zhǔn)確性、科學(xué)性的做法，制定建筑設(shè)計(jì)課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使教師在工作中“有法可依”。將調(diào)研報(bào)告、課程論文、課堂討論與課程設(shè)計(jì)過程草圖的成績(jī)?cè)u(píng)定共同作為課程的考核手段。
在課題結(jié)束時(shí)的評(píng)圖環(huán)節(jié)，改變過去的“關(guān)門評(píng)圖”為“開門評(píng)圖”[6]，指導(dǎo)教師不擔(dān)任評(píng)審教師，評(píng)審團(tuán)主要由建筑設(shè)計(jì)、技術(shù)方向的教師，校外的專家和外校的教師組成。每個(gè)學(xué)生通過講述設(shè)計(jì)過程，解讀模型，播放動(dòng)畫，盡可能地展示自己的設(shè)計(jì)成果。評(píng)審教師通過詢問圖紙細(xì)節(jié)，捕捉創(chuàng)作思路，從而領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)作動(dòng)機(jī)。
（五）強(qiáng)化教學(xué)資源的建設(shè)
選擇實(shí)際場(chǎng)地，真題真做，訓(xùn)練設(shè)計(jì)能力[7]，逐漸積累與工程實(shí)際相結(jié)合的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，充實(shí)到課程設(shè)計(jì)題目庫(kù)中，加強(qiáng)與課程改革相適應(yīng)的教學(xué)資源建設(shè)，籌建項(xiàng)目庫(kù)、案例庫(kù)。
依托實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，有計(jì)劃地培養(yǎng)青年教師。可安排他們?cè)谠O(shè)計(jì)單位參與實(shí)際項(xiàng)目，積累工程經(jīng)驗(yàn)，通過建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐為教學(xué)提供案例素材；同時(shí)籌建兼職教師庫(kù)，外聘和引進(jìn)職業(yè)建筑師與校內(nèi)教師組成課程組，通過結(jié)合、帶動(dòng)，提高現(xiàn)有教師的實(shí)踐能力和職業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
五、 結(jié)語(yǔ)
目前，國(guó)內(nèi)開設(shè)建筑學(xué)專業(yè)的高校越來越多，在建設(shè)部人事教育司備案的就有74所，通過建筑學(xué)評(píng)估的有35所[8]。在畢業(yè)生逐年增加的形勢(shì)下，就業(yè)問題更為嚴(yán)峻。地方高校建筑學(xué)專業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)，必須瞄準(zhǔn)就業(yè)市場(chǎng)，針對(duì)崗位要求適時(shí)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段，培養(yǎng)具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、動(dòng)手操作能力、溝通協(xié)調(diào)能力的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。自2012年開始，學(xué)校著手對(duì)高年級(jí)民用建筑設(shè)計(jì)課程進(jìn)行改革，通過近四年的探索，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，完善課程體系，使之逐漸適應(yīng)就業(yè)崗位需要。2014年，在國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)不景氣的情況下，學(xué)校建筑學(xué)專業(yè)仍然達(dá)到92%的初始就業(yè)率，說明課程改革取得了一定的教學(xué)效果。當(dāng)然，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化，改革思路還會(huì)隨之調(diào)整，需要繼續(xù)探索、創(chuàng)新和提高。
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關(guān)鍵詞：鋼框架梁，圓管柱，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，工程實(shí)踐
中圖分類號(hào)：TU111.2+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1 引言
作為最重要的設(shè)計(jì)原則之一的“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱構(gòu)件”理論，當(dāng)它從被著重強(qiáng)調(diào)的那一天起，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該在大腦里面深深地打上烙印，這些經(jīng)典的理論是從無數(shù)具體工程遭遇破壞或者眾多試驗(yàn)數(shù)據(jù)中總結(jié)出來的，時(shí)至今日，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)業(yè)界的專家都在不厭其煩地重復(fù)這一個(gè)觀點(diǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有輕質(zhì)高強(qiáng)、力學(xué)性能良好、抗震性能優(yōu)越、工業(yè)化程度高、施工速度快、外形美觀、投資回收快、可再次利用及符合可持續(xù)發(fā)展政策等一系列的優(yōu)點(diǎn)，上述這些眾所周知的優(yōu)良特點(diǎn)正引領(lǐng)鋼結(jié)構(gòu)在體育館、會(huì)展中心、展覽館、車站及候機(jī)樓等大空間公共建筑及工業(yè)廠房中廣泛使用，在鋼結(jié)構(gòu)得到大量應(yīng)用的過程中也伴隨著人們對(duì)其知識(shí)體系的認(rèn)知逐步深入。1994年Northridge和1995年阪神地震中，梁柱連接節(jié)點(diǎn)區(qū)域發(fā)生了大量的脆斷現(xiàn)象，經(jīng)過專業(yè)人士對(duì)這次事件的剖析，人們發(fā)現(xiàn)其諸多缺陷在設(shè)計(jì)、施工和使用中都是可以補(bǔ)救或避免的，更為保守的說法就是不至于產(chǎn)生這么嚴(yán)重的破壞，這也顯示出人們?cè)诋?dāng)時(shí)的那種情況下對(duì)于鋼框架節(jié)點(diǎn)連接的受力性能和破壞機(jī)理認(rèn)識(shí)不足及設(shè)計(jì)規(guī)范的不盡合理。
型鋼框架梁與圓管截面柱剛性連接節(jié)點(diǎn)是在多、高層鋼結(jié)構(gòu)房屋和異型鋼結(jié)構(gòu)建筑物中采用的一種新型節(jié)點(diǎn)連接形式，國(guó)內(nèi)外對(duì)該類型連接節(jié)點(diǎn)的研究較少，目前可供參考的設(shè)計(jì)資料不多，日本《鋼管構(gòu)造設(shè)計(jì)施工指針同解說》對(duì)節(jié)點(diǎn)的外環(huán)板寬度提出了計(jì)算公式，而國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖集《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》[01(04)SG519][1]僅對(duì)節(jié)點(diǎn)外環(huán)板形狀為菱形的情況有所規(guī)定，這種節(jié)點(diǎn)一般采用栓焊連接或者全焊接連接。鋼框架結(jié)構(gòu)需要傳遞多個(gè)方向框架梁的彎矩和剪力甚至扭矩的作用，其節(jié)點(diǎn)區(qū)域受力狀態(tài)非常復(fù)雜，而且圓管鋼柱不能像箱型鋼柱那樣在鋼梁翼緣處直接增加橫隔板，圓管鋼柱局部穩(wěn)定就得依靠其它的構(gòu)造措施予以保證，再考慮到焊接殘余應(yīng)力的不確定性，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為匱乏的情況下，其節(jié)點(diǎn)構(gòu)造上的細(xì)節(jié)就得依據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)來決定。
2 工程概況
烏魯木齊某4S店工程，位于新疆維吾爾族自治區(qū)，結(jié)構(gòu)類型為帶地下室的鋼框架結(jié)構(gòu)，采用圓鋼管鋼柱和H型焊接截面鋼梁，材料采用Q345()，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g。軸線長(zhǎng)82.00m，寬75.60m，主屋面頂標(biāo)高為13.000m，建筑面積19903m2，建筑主要功能：地下室為停車區(qū)，一、二層為汽車維修區(qū)、新車展廳、客戶休息區(qū)、接待室、辦公室，三層為客戶休息室、辦公室；局部四層（夾層）為培訓(xùn)教室。
3 設(shè)計(jì)依據(jù)與思路
前面已經(jīng)提到，型鋼框架梁與圓管柱連接節(jié)點(diǎn)是一種缺少系統(tǒng)理論研究的新型剛性連接節(jié)點(diǎn)形式。工程設(shè)計(jì)人員目前普遍采用的一種分析方法即為材料力學(xué)中的截面法――以受力最大截面上的最大應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度作為極限狀態(tài)，而材料力學(xué)推導(dǎo)出的應(yīng)力計(jì)算公式是在假定一些條件成立的情況下得出的，但對(duì)一般鋼框架而言，梁柱節(jié)點(diǎn)處受力情況非常復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)區(qū)域應(yīng)力分布無法呈理想狀態(tài)分布，這就導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)力分布情況與按截面法分析得出的結(jié)果之間存在較大差異，無法保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，為此一些研究人員提出了有限元分析法，如李剛、陳以一共同撰寫的《鋼框架圓管柱梁節(jié)點(diǎn)域的抗剪承載力》[2]以及金飛撰寫的《H型鋼梁與圓管柱連接節(jié)點(diǎn)的受力性能研究》[3]都采用有限元法對(duì)型鋼框架梁與圓管柱連接節(jié)點(diǎn)做了較為深刻的理論研究，這些采用有限元法分析所得出的研究成果對(duì)我們工程設(shè)計(jì)具有較好的借鑒作用。
針對(duì)烏魯木齊某4S店工程，筆者作為設(shè)計(jì)單位代表對(duì)該項(xiàng)目的各種可行的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了認(rèn)真考慮，并結(jié)合建筑專業(yè)的意見經(jīng)過幾番方案比選和討論，最終決定采用圓管鋼柱和H型鋼梁作為主骨架，在考慮框架梁柱連接節(jié)點(diǎn)時(shí)有些犯難。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)框架梁、柱連接節(jié)點(diǎn)中，柱貫通形式為業(yè)界的普遍做法，但這一常規(guī)方法并不適用于鋼管框架柱與框架梁的節(jié)點(diǎn)中，因?yàn)闊o法在鋼管柱內(nèi)設(shè)置水平加勁橫隔板，要想保證鋼管柱在受力過程中的局部穩(wěn)定，《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》[1]中有設(shè)置外連式水平加勁肋（外環(huán)板，采用菱形結(jié)構(gòu)）的設(shè)計(jì)方案可以作為一個(gè)選項(xiàng)，如果按照上述圖集中關(guān)于框架梁與設(shè)有外連式水平加勁肋的管型截面柱的剛性連接的構(gòu)造方法實(shí)施，由于本工程還受到層高限制，框架梁翼緣寬度較大，經(jīng)計(jì)算，要滿足外連式水平加勁肋最小外伸寬度的要求，加勁肋外伸寬度至少要到170mm，加勁肋厚度最薄為18mm，如此大的外伸寬度和板厚不但增加造價(jià)，也勢(shì)必會(huì)給建筑物內(nèi)設(shè)備布置帶來諸多不便，也會(huì)給室內(nèi)美觀產(chǎn)生負(fù)面影響。
經(jīng)過與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)方面的資深人士探討，筆者提出了如圖3-1所示的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方案。該節(jié)點(diǎn)中圓管柱在框架梁翼緣對(duì)應(yīng)位置斷開，然后將圓管柱與水平加勁肋采用坡口焊縫連接，達(dá)到等強(qiáng)設(shè)計(jì)的效果，且梁上、下翼緣對(duì)應(yīng)處的水平加勁肋貫穿圓管柱的內(nèi)外，外伸寬度為，圓管柱內(nèi)挑出寬度為，本工程中=80mm，=130mm，板的厚度取框架梁翼緣厚度，且應(yīng)按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50017-2003）中關(guān)于H型截面受壓翼緣自由外伸寬厚比的規(guī)定驗(yàn)算水平加勁肋的寬厚比。相對(duì)于圖集《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》[1]中設(shè)置外連式水平加勁肋的構(gòu)造方法，圖3-1所示連接節(jié)點(diǎn)充分利用圓管柱內(nèi)空間設(shè)置水平加勁肋以減小加勁肋外伸寬度。圖3-1中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造還將框架梁與水平加勁肋的栓焊連接節(jié)點(diǎn)從圓管柱外邊緣外移不小于一個(gè)框架梁高度H的距離，此做法為減輕震害而專門設(shè)計(jì)以保證“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)思想的實(shí)現(xiàn)。
圖3-1 框架梁柱連接節(jié)點(diǎn)
4 結(jié)語(yǔ)
王立維等人撰寫的《圓鋼管框架柱與H形鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造研究》[4]介紹了圓鋼管柱與框架梁連接節(jié)點(diǎn)設(shè)置外環(huán)板的一些建議，他們認(rèn)為外環(huán)板的形狀最好采用平滑過渡的弧形環(huán)板，避免采用圓形和菱形環(huán)板，因?yàn)閳A形和菱形環(huán)板在拐點(diǎn)處將產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，烏魯木齊某4S店水平加勁肋板還是采用了圓形板，將來是否應(yīng)該在圖3-1所示的連接節(jié)點(diǎn)上做適當(dāng)改進(jìn)還需要進(jìn)一步研究。
鋼框架結(jié)構(gòu)常被認(rèn)為具有良好的延性，但通過對(duì)一些地震災(zāi)害區(qū)的建筑物進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)烈地震荷載作用下，傳統(tǒng)栓焊連接或全焊連接節(jié)點(diǎn)的脆性破壞非常嚴(yán)重，由此人們也對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能提出了疑問，并投入巨大的人力和物力去探究其有良好抗震性能的梁柱剛性連接形式。本文通過從圓管柱邊緣外移框架梁與水平加勁肋的栓焊連接節(jié)點(diǎn)的方法來提高節(jié)點(diǎn)核心區(qū)承載力和轉(zhuǎn)移塑性鉸的位置，節(jié)點(diǎn)的耗能能力得到增強(qiáng)可以最大限度避免強(qiáng)震作用下節(jié)點(diǎn)的脆性破壞。
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關(guān)鍵詞：建筑抗震設(shè)計(jì)；教學(xué)；實(shí)踐環(huán)節(jié)；建筑抗震概念設(shè)計(jì)
Exploration and practice on teaching in seismic design of buildings
Zhou Qing， Bao Hua， Yu Changrong， Liu Yunping
Nantong University， Nantong， 226019， China
Abstract： Seismic design of buildings has characteristics which the theory is difficult and the range of practice content is wide. According to the characteristics of the course， combined with the practical teaching experience， the teaching contents， teaching methods and practice links have been explored and practiced. Teaching methods and measures have also been discussed to improve students' ability of seismic concept design of buildings.
Key words： seismic design of buildings； teaching； practice links； seismic concept design of buildings
地震是地球上最為嚴(yán)重，也是人類無法控制和阻止的一種自然災(zāi)害，地震同時(shí)是引起建筑物變形或倒塌的最重要原因。我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家，唐山地震、汶川地震均造成了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)已成為土木工程設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，建筑抗震性能已經(jīng)成為建筑物最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。
建筑抗震設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容廣泛、知識(shí)體系龐大，具有明確的專業(yè)技術(shù)規(guī)范背景，其理論性、實(shí)踐性、專業(yè)性均很強(qiáng)。該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題能力以及提高學(xué)生的工程素質(zhì)具有重要的作用，在土木工程專業(yè)課程中具有舉足輕重的地位。
1 建筑抗震設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀
我校土木工程專業(yè)開設(shè)建筑抗震設(shè)計(jì)課程已有十余年的歷史，其教學(xué)時(shí)數(shù)基本保持在32學(xué)時(shí)，教學(xué)目的為：通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)地震的基本概念有所了解，掌握抗震計(jì)算的基本理論和方法，根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的原理及結(jié)構(gòu)類別進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置和選型，掌握常用工業(yè)與民用建筑的抗震設(shè)計(jì)方法。
相比其他專業(yè)課，建筑抗震設(shè)計(jì)課程具有理論內(nèi)容難學(xué)而且實(shí)踐內(nèi)容廣泛的特點(diǎn)，其現(xiàn)狀如下：（1）學(xué)時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容多。課程理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)涵蓋面廣，涉及的課程有結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、鋼結(jié)構(gòu)等，如何利用有限的學(xué)時(shí)完成抗震課程的教學(xué)是需要首先解決的問題。（2）課程實(shí)踐性強(qiáng)與學(xué)生缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)之間存在矛盾。學(xué)生不能深刻理解課程的核心內(nèi)容，導(dǎo)致工程實(shí)踐舉步維艱。將枯燥的理論與生動(dòng)的工程實(shí)例結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)也是本課程教學(xué)努力的方向。
2 建筑抗震設(shè)計(jì)課程教學(xué)的探索與實(shí)踐
2.1 精選教學(xué)內(nèi)容，采用適應(yīng)性強(qiáng)的科學(xué)教學(xué)模式
2.1.1 提煉教學(xué)核心內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果
建筑抗震設(shè)計(jì)課程知識(shí)體系龐大，在教學(xué)時(shí)需分清教學(xué)內(nèi)容的主次，把握難點(diǎn)和重點(diǎn)，加強(qiáng)與其他課程的聯(lián)系，以彌補(bǔ)課時(shí)的不足。課程教學(xué)劃分為理論篇和應(yīng)用篇兩個(gè)部分[1]。理論篇主要為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算；應(yīng)用篇主要為常用工業(yè)與民用房屋的抗震設(shè)計(jì)。理論篇講述中引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)先修課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)講解基本概念和關(guān)鍵理論，其余點(diǎn)到為止，給學(xué)生留下積極思考、主動(dòng)發(fā)揮的空間，強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。應(yīng)用篇按照概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造措施這條主線組織教學(xué)，密切結(jié)合國(guó)家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范，更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能適應(yīng)新的發(fā)展需要；注重實(shí)際結(jié)構(gòu)震害的案例分析，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際問題的能力。
2.1.2 采用多種教學(xué)手段促進(jìn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量
建筑抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容多、課時(shí)少，無論是完全依賴傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式，還是完全采用多媒體課件教學(xué)都不能滿足教學(xué)要求，需要尋求新的教學(xué)方式。教學(xué)時(shí)，筆者根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn)，有針對(duì)性地采用不同的教學(xué)手段完成教學(xué)。課程教學(xué)以多媒體技術(shù)為主導(dǎo)，在完成大綱要求的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充國(guó)內(nèi)外各結(jié)構(gòu)類型的建筑震害實(shí)例圖片、典型大地震震害錄像以及地震動(dòng)畫演示等，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；對(duì)于重要的基礎(chǔ)性理論分析和水平地震作用的計(jì)算則主要采用傳統(tǒng)的板書方式教學(xué)，加深學(xué)生的理解；對(duì)于抗震構(gòu)造措施的講解，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間深入施工現(xiàn)場(chǎng)，通過對(duì)實(shí)際工程的調(diào)研，加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)使學(xué)生體會(huì)到如何將書本知識(shí)運(yùn)用于工程實(shí)踐。通過多種教學(xué)手段的融合，增加了教師的講課信息量，給學(xué)生提供了一個(gè)多維立體的學(xué)習(xí)空間，使原本枯燥、平面的教學(xué)變得生動(dòng)、立體起來，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。
2.2 加強(qiáng)建筑抗震設(shè)計(jì)在實(shí)踐性環(huán)節(jié)中的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)
我校土木工程專業(yè)建筑抗震設(shè)計(jì)沒有安排獨(dú)立的實(shí)踐環(huán)節(jié)，其綜合訓(xùn)練放在畢業(yè)設(shè)計(jì)中。在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選取上，根據(jù)學(xué)生的就業(yè)意向，分為建筑設(shè)計(jì)類、施工類及科研論文類，學(xué)生可從中自由選擇。以建筑設(shè)計(jì)類課題（結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)）為例說明抗震設(shè)計(jì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的地位。該課題要求學(xué)生完成常用民用建筑全套建筑和結(jié)構(gòu)圖紙，同時(shí)要求手算整體結(jié)構(gòu)中的一榀框架，計(jì)算機(jī)建模進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析[2]。
抗震設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計(jì)的不同階段給學(xué)生做專題指導(dǎo)。在建筑方案設(shè)計(jì)階段，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（以下簡(jiǎn)稱抗震規(guī)范）[3]概念設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，要求建筑物的平、立面布置規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，從而保證建筑物達(dá)到較好的抗震性能。樓梯間的布置不應(yīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則。建筑方案避免設(shè)計(jì)為單跨框架結(jié)構(gòu)形式。在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段，要求結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有整體性和抗震設(shè)防多道防線，并具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。對(duì)于體型復(fù)雜、平立面不規(guī)則的建筑，尚應(yīng)考慮防震縫的設(shè)置。在一榀框架的手算階段，對(duì)需要做水平地震作用計(jì)算的學(xué)生，在框架內(nèi)力計(jì)算階段，要重視突出屋面的電梯間、樓梯間等產(chǎn)生的鞭端效應(yīng)。在框架內(nèi)力組合和在梁、柱配筋計(jì)算階段，需對(duì)強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎做相應(yīng)的計(jì)算。在框架梁、框架柱選配鋼筋階段，除了需滿足計(jì)算要求外，還需要滿足抗震規(guī)范要求的框架結(jié)構(gòu)基本抗震構(gòu)造措施。選筋階段，學(xué)生很容易忽視抗震構(gòu)造措施，指導(dǎo)設(shè)計(jì)時(shí)需重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。在計(jì)算機(jī)建模進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析階段，補(bǔ)充講解平法施工圖需表達(dá)的內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生讀懂讀透平法施工圖，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的抗震知識(shí)，解讀抗震構(gòu)造措施在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。
2.3 案例教學(xué)法強(qiáng)化建筑抗震概念設(shè)計(jì)原則，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力
地震是一種隨機(jī)振動(dòng)，呈現(xiàn)出難以把握的復(fù)雜性和不確定性，目前很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑物所遭受地震的特性和參數(shù)。在結(jié)構(gòu)分析方面，由于對(duì)地震作用及結(jié)構(gòu)性能的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，其分析結(jié)果也存在不確定性。因此，工程抗震問題不能完全依賴“計(jì)算設(shè)計(jì)”解決[4]。
建筑抗震概念設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)稱“概念設(shè)計(jì)”）是以工程概念為依據(jù)，根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)研究所得到的非常重要的定性設(shè)計(jì)原則或工程判斷進(jìn)行設(shè)計(jì)，從有利于提高結(jié)構(gòu)抗震性能的概念上，對(duì)所設(shè)計(jì)的對(duì)象作宏觀控制。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)對(duì)提高結(jié)構(gòu)抗震能力發(fā)揮了重要作用。
從多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)抗震計(jì)算掌握得比較好，但是對(duì)抗震定性分析、概念設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足，主要是由于概念設(shè)計(jì)要求有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在課程教學(xué)中，通過典型案例的講解與討論，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的基本原則。如在多道抗震防線教學(xué)中重點(diǎn)講述由林同炎設(shè)計(jì)的馬拉瓜美洲銀行的經(jīng)典案例[5]。馬拉瓜美洲銀行的概念設(shè)計(jì)思想是由4個(gè)等邊的L形柔性筒，通過每層的連梁組成一個(gè)正方形核心筒作為主要的抗震結(jié)構(gòu)。在連梁的中部開了較大的孔洞，有意識(shí)地形成該結(jié)構(gòu)總體系（第一道防線）中的預(yù)定薄弱環(huán)節(jié)；在遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)，預(yù)計(jì)在連梁開洞處開裂，從而變成具有延性和耗能能力的結(jié)構(gòu)體系（第二道防線），即各分體系作為獨(dú)立的抗震單元。由于馬拉瓜美洲銀行的上述設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在經(jīng)歷了1972年罕遇的強(qiáng)烈地震作用下未倒坍，甚至未嚴(yán)重破壞，震后的調(diào)查正如林同炎所預(yù)料的那樣，該建筑核心筒的連梁剪切破壞。通過講述馬拉瓜美洲銀行的成功案例，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線的概念設(shè)計(jì)思想。
在講述建筑形體及其構(gòu)件布置的平面、豎向不規(guī)則性時(shí)，以央視新大樓為例，組織學(xué)生討論該建筑的特點(diǎn)，主要?dú)w納總結(jié)出以下幾點(diǎn)：建筑物整體偏心，對(duì)抗震不利；曲角懸空挑戰(zhàn)地基基礎(chǔ)的抗傾覆性能；建筑為嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)，用鋼量巨大，造價(jià)驚世駭俗；建筑極端強(qiáng)調(diào)建筑造型和視覺效果，忽視結(jié)構(gòu)體系的合理性和經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)致需要加倍地投入人力、物力和財(cái)力去保證抗震、抗風(fēng)等結(jié)構(gòu)安全問題，極大地浪費(fèi)了公共資源。根據(jù)抗震規(guī)范[3]強(qiáng)制性條文，嚴(yán)重不規(guī)則的建筑不應(yīng)采用。
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，我們鼓勵(lì)學(xué)生做調(diào)研工作，引導(dǎo)學(xué)生在暢言網(wǎng)上參與“中國(guó)十大丑陋建筑”評(píng)選，增加課堂討論環(huán)節(jié)。通過多種形式的教學(xué)手段，啟發(fā)學(xué)生用概念設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想從建筑形體和布置方面分析建筑的抗震性能。
3 結(jié)束語(yǔ)
建筑抗震設(shè)計(jì)課程具有明確的專業(yè)技術(shù)規(guī)范背景，理論性、實(shí)踐性、專業(yè)性均很強(qiáng)，教學(xué)安排又具有承前啟后的特點(diǎn)，其教學(xué)效果將直接影響學(xué)生就業(yè)后的工作能力和自我專業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展。教師在該課程的教學(xué)中需不斷改革教學(xué)方法和手段，更新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、辯證地認(rèn)識(shí)事物的態(tài)度；引導(dǎo)他們從孤立地認(rèn)識(shí)事物到全面地、正反面去認(rèn)識(shí)和解釋事物，能綜合多種因素尋求最佳方案，培養(yǎng)學(xué)生判斷分析能力和解決實(shí)際問題的能力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：電梯；運(yùn)行；噪聲成因；治理措施
高層建筑中的電梯已經(jīng)成為人們所普遍使用的設(shè)備。當(dāng)電梯處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，會(huì)因各種因素的影響而導(dǎo)致噪音產(chǎn)生，成為了建筑物中的噪音污染源，嚴(yán)重威脅到了居民的身體健康。鑒于電梯運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪音已經(jīng)對(duì)人們的生活造成了不良影響，就需要針對(duì)電梯運(yùn)行過程中產(chǎn)生噪音的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施對(duì)電梯噪音問題進(jìn)行治理，以使電梯能夠安全而可靠地運(yùn)行。
一、電梯噪音國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)規(guī)定
電梯噪音國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為三類，即涉及到電梯制造和安裝方面的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；與建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)乎到環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)?！峨娞葜圃炫c安裝安全規(guī)范》、《電梯技術(shù)條件》等都針對(duì)電梯的制造和安裝規(guī)定了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》、《民用建筑隔音設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范內(nèi)容為建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》則針對(duì)環(huán)境保護(hù)問題進(jìn)行了規(guī)范。電梯噪音國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不同的類別，所涉及到的內(nèi)容有所不同，對(duì)電氣運(yùn)行所產(chǎn)生的噪音的限制條件也會(huì)有所不同，同時(shí)從不同的側(cè)重點(diǎn)提出了不同的規(guī)定[1]。
二、電梯運(yùn)行中產(chǎn)生噪音的原因
（一）當(dāng)曳引機(jī)動(dòng)作的時(shí)候所產(chǎn)生的噪聲
電梯運(yùn)行的過程中，曳引機(jī)是主要的動(dòng)力設(shè)備。當(dāng)電梯的曳引機(jī)將動(dòng)力傳遞給電梯的時(shí)候，機(jī)械動(dòng)作中所產(chǎn)生的噪音就會(huì)傳遞出來。曳引機(jī)動(dòng)作中所產(chǎn)生的原因包括以下幾個(gè)方面：
1.減震橡膠墊存在著老化現(xiàn)象而導(dǎo)致噪音產(chǎn)生
電梯的曳引機(jī)安裝在住宅的承重梁墻體內(nèi)，為了避免曳引機(jī)發(fā)動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，在承重梁和曳引機(jī)之間有減振橡膠。在交變載荷的環(huán)境下，由于減振橡膠很容易老化，使電梯在運(yùn)行的過程中，其減振效果就會(huì)有所降低[2]。當(dāng)電梯運(yùn)行中由于減振橡膠而導(dǎo)致電梯振動(dòng)，所產(chǎn)生的噪音就會(huì)以承重梁為傳遞途徑將噪音傳遞到房屋內(nèi)，且電梯運(yùn)行中，還會(huì)存在明顯的震動(dòng)現(xiàn)象。
2.電梯絲繩的張力不夠均勻而產(chǎn)生噪音
高層建筑的電梯使用曳引機(jī)動(dòng)力牽引鋼絲繩。但是，鋼絲繩都比較長(zhǎng)，如果張力不夠均勻，就必然會(huì)導(dǎo)致電梯震蕩，甚至?xí)霈F(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象。曳引鋼絲繩出現(xiàn)抖動(dòng)伴隨著振動(dòng)，所產(chǎn)生的噪音就會(huì)傳遞給導(dǎo)軌，也會(huì)傳遞給承重梁，通過承重梁，噪音就會(huì)傳遞到房間內(nèi)。
（二）由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題而產(chǎn)生的噪音
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果電梯井道所在位置沒有合理設(shè)置，比如，電梯的井道與居民的住房只有一墻之隔，不僅墻壁的厚度不夠而無法隔音，而且在墻壁中還會(huì)預(yù)埋一些空管以備引線之用。當(dāng)房屋裝修完工后，居民沒有封閉空隙而導(dǎo)致隔音效果不好。當(dāng)電梯運(yùn)行的時(shí)候，所產(chǎn)生的震動(dòng)噪音就會(huì)通過墻壁的空管而傳入到室內(nèi)。此外，在電梯井道的上端和下端都沒有設(shè)計(jì)泄流孔，當(dāng)電梯處于高速運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，電梯井中的氣體會(huì)瞬時(shí)壓縮，使得轎廂體運(yùn)動(dòng)速度的提升，其與井道之間的縫隙處，氣體可以流動(dòng)的范圍快速減少，風(fēng)阻產(chǎn)生，并與轎廂體相互作用，噪因由此而產(chǎn)生。
（三）由于電梯的導(dǎo)軌設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的噪音
電梯的轎廂垂直運(yùn)動(dòng)是沿著導(dǎo)軌進(jìn)行的。如果導(dǎo)軌的垂直度設(shè)計(jì)存在偏差，導(dǎo)軌之間的距離不符合設(shè)計(jì)要求，或者存在著導(dǎo)靴和導(dǎo)軌之間所存在的間隙量不符合要求，加之導(dǎo)軌之間連接不夠平整，就會(huì)導(dǎo)致轎廂運(yùn)行中不夠順暢，且會(huì)伴隨著振動(dòng)[3]。
三、電梯運(yùn)行中的噪音治理措施
（一）強(qiáng)化電梯曳引機(jī)的減振效果
為了降低電梯運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪音而對(duì)建筑的住戶造成干擾，要對(duì)承重梁與曳引機(jī)之間所安裝的減振橡膠墊及時(shí)更換?？梢赃x擇合適的彈簧減振器，要求減震器為大阻尼、低頻率，以使電梯運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪音不會(huì)傳播到房屋內(nèi)。
從技術(shù)的角度而言，如果曳引機(jī)為有齒輪的，電梯運(yùn)行的動(dòng)力主要是依賴于減速箱，伴隨著蝸輪蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)出噪音。曳引機(jī)選擇使用無齒輪的，就避免蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生噪音。在曳引機(jī)與承重梁之間安裝高性能的減震橡膠墊，可以避免電梯運(yùn)行中由于震動(dòng)而產(chǎn)生的噪音[4]。當(dāng)曳引機(jī)的抱閘工作中，也會(huì)由于間隙不合適而產(chǎn)生噪音。對(duì)抱閘的間隙進(jìn)行調(diào)整，可以在一定程度上使得由于振動(dòng)而產(chǎn)生的噪音減少。
（二）對(duì)建筑物的電梯機(jī)房和電梯井的井道結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造
在電梯井道的上端和下端都設(shè)置泄流孔，以使電梯井中的氣體能夠在電梯高速運(yùn)行中快速路通。在電梯的機(jī)房要安裝上排氣裝置，使電梯高速運(yùn)行中所形成的氣流能夠快速地從電梯井中排出，以使電梯運(yùn)行的過程中所產(chǎn)生的噪音有所降低，同時(shí)還可以避免廂體的尾部存在渦流而使得電梯運(yùn)行中所遇到的阻力有所降低。對(duì)居民房間與電梯井之間的公共墻中所預(yù)埋的管孔，在穿線完畢后，就要進(jìn)行封孔，還要在井道內(nèi)墻和電梯機(jī)房之間安裝隔音板，以避免噪音傳遞到居民房間內(nèi)，影響居民的生活質(zhì)量。
（三）電梯的導(dǎo)軌設(shè)計(jì)
由于導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)工程中存在著計(jì)算誤差，就會(huì)使得電梯的轎廂在運(yùn)行的過程中會(huì)有噪音產(chǎn)生。如果噪音為導(dǎo)靴因素所致，就要取締滑動(dòng)導(dǎo)靴，以滾輪導(dǎo)靴代替，可以避免導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間由于電梯運(yùn)行而存在摩擦而產(chǎn)生噪音。隨著摩擦的消失，就會(huì)降低由于摩擦而引發(fā)的噪音。在導(dǎo)軌的連接處要使用超薄墊片將導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間所存在的縫隙填平，以使電梯運(yùn)行中的噪音降低。
結(jié)語(yǔ)：
綜上所述，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)噪音污染問題日趨重視。鑒于電梯運(yùn)行中會(huì)由于各種因素的影響而產(chǎn)生噪音，嚴(yán)重影響了居民的生活質(zhì)量，就需要針對(duì)電梯運(yùn)行中所產(chǎn)生噪音問題的原因進(jìn)行探究，以采取必要的技術(shù)處理措施，確保電梯安全穩(wěn)定地運(yùn)行，為居民創(chuàng)造良好的居住環(huán)境。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄭雪雅.淺談一起電梯噪聲的治理與防治[J].機(jī)電技術(shù)，2013（06）：127-129.
[2]王迪，趙甫.電梯運(yùn)行噪聲成因分析與治理[J].科技專論，2013（07）：337-337.
