模塊化建筑結(jié)構(gòu)范文
時(shí)間：2023-07-03 17:55:07
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關(guān)鍵詞：模塊化；建筑結(jié)構(gòu)；分析
中圖分類號(hào)： TU8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
模塊化通常運(yùn)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。模塊化建筑，就是將復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，制作成各類構(gòu)件。分解過后能有效降低結(jié)構(gòu)的建設(shè)難度。在建筑行業(yè)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化，能顯著提升建筑工程的施工速度，只需要明確建筑工程的施工次序，然后依次將其拼裝完成。這種新型建筑模式能迅速推動(dòng)我國建筑施工技術(shù)的發(fā)展。
一、模塊化建筑發(fā)展的必要性
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對生活的各方各面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，也對建筑物的各方各面提出了更高的要求。建筑模式的多樣性對促進(jìn)建筑行業(yè)的的發(fā)展能起到十分重要的作用，模塊化建筑是建筑的一種新模式，應(yīng)用前景十分廣闊。由于傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)對耕地可能造成的破壞，相關(guān)政策已經(jīng)明確規(guī)定不能在建筑物中繼續(xù)使用粘土磚，這種情況下新型建筑模式由于其技術(shù)上的優(yōu)越性能取得更進(jìn)一步的發(fā)展。
目前我國建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度較快，市場對建筑的需求量較大，但是由于傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)建設(shè)周期長的特點(diǎn)，無法滿足當(dāng)前我國居民的建筑物需求，并且由于我國制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對見地建筑物施工過程中的環(huán)境資源消耗量提出了更高的要求，所以發(fā)展以及推廣模塊化建筑是十分必要的。
二、盒子式建筑
目前階段，模塊化建筑中應(yīng)用范圍最廣的就是盒子式建筑，盒子式建筑的外形也最符合模塊化建筑的特點(diǎn)。盒子式建筑，其外形就像一個(gè)方盒子，線條簡潔明了，能很好的符合未來建筑外部輪廓直線化的發(fā)展趨勢。
（一）盒子式建筑概述
盒子式建筑的材質(zhì)多變，能根據(jù)具體需要選擇鋼筋混凝土、鋁材、木材、玻璃鋼甚至塑料等進(jìn)行構(gòu)件制作。制作的構(gòu)件通常是一個(gè)長方體，有頂板、底板以及四面墻體（可以根據(jù)需求少制作一面或者兩面墻）。這些構(gòu)件在工程設(shè)計(jì)完成后，只需要運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，其中的水電、暖氣等部分，甚至放置在房屋中的家具都能在整體構(gòu)件中制作完成，所以需要的施工時(shí)間較傳統(tǒng)建筑施工來說非常短。此種建筑模式的特點(diǎn)就是能滿足批量生產(chǎn)的需求、現(xiàn)場施工用時(shí)少、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小、工作效率較高、工期不受或者少受外部環(huán)境的影響、建筑建設(shè)效率高，并且其安全性有保障，抗震系數(shù)較高，施工材料用量較少，建筑建成后可使用的空間較大，建筑整體質(zhì)量較小。但是其生產(chǎn)及施工對構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備以及交通運(yùn)輸能力有較高的要求，在建筑組裝環(huán)節(jié)還需要用到較多的起重設(shè)備。
目前世界各國對盒子式建筑技術(shù)都有所應(yīng)用。盒子式建筑構(gòu)件的材質(zhì)各有特點(diǎn)：①鋼筋混凝土材質(zhì)的盒子剛度與強(qiáng)度相對較大，使用期限較長，批量生產(chǎn)效率較高。但是由于其重量較大，運(yùn)輸難度較大，拼裝時(shí)需要利用噸位較大的起重設(shè)備。②輕質(zhì)混凝土就是利用各種輕質(zhì)混凝土制成，這種構(gòu)件多用于低層或者獨(dú)棟建筑的搭建。③金屬骨架型盒子構(gòu)件的制作多使用各類鋼材，例如普通鋼、輕型鋼或者鋁合金等。在搭建好的骨架上鋪設(shè)水泥板或者石棉、模板或者金屬板皆可。使用這種方式制成的盒子運(yùn)輸較方便、組裝難度較小，使用的起重設(shè)備噸位較小。④木盒子應(yīng)用時(shí)間較長，發(fā)展較為成熟，在美國地區(qū)應(yīng)用的較多。森林資源豐富的地區(qū)可以選用此中材質(zhì)制作盒子構(gòu)件。⑤塑料盒子，由于塑料的強(qiáng)度較低，可用期限較短，目前多用于制作災(zāi)區(qū)安置點(diǎn)。
通常情況下，盒子構(gòu)建會(huì)被制作成四邊形，此中盒子由于與傳統(tǒng)建筑模式較為貼近，受到大部分人的喜愛。但是目前人們對建筑物的外形有了不同的需求，許多人會(huì)將盒子構(gòu)件制作成五邊形或者六邊形。六邊形的盒子構(gòu)件自身也存在一定的優(yōu)點(diǎn)，例如由于其墻面增多，能擁有更多的窗口，對于通風(fēng)能更好的滿足需求，并且由于此種形狀自身的特點(diǎn)，能很好的實(shí)現(xiàn)自身房屋的相對封閉性，隔音性能較好，能有效屏蔽鄰居傳來的噪音。
（二）盒子構(gòu)件的組合方式
1、全盒子建筑。通常情況下，全盒子建筑中的承重盒子都是鋼筋混凝土材質(zhì)的，將盒子構(gòu)建組合起來時(shí)，其重量會(huì)沿著構(gòu)件四周向下傳遞，完成承重。全盒子構(gòu)件的組合方式有兩類，重疊組合以及交錯(cuò)組合。重疊組合就是講盒子構(gòu)件一個(gè)一個(gè)的堆疊起來，這種方式形成的盒子建筑剛度強(qiáng)、施工現(xiàn)場環(huán)節(jié)少，有效利用了工廠的批量化生產(chǎn)設(shè)備。但是在堆疊完成后樓層、各組件之間有兩層樓板，在對其進(jìn)行后續(xù)處理時(shí)較復(fù)雜。交錯(cuò)組合就是講各構(gòu)件錯(cuò)開排列，在墻面缺失的地方使用墻板補(bǔ)齊。
2、板材盒子建筑。板材盒子建筑由盒子構(gòu)建、大型樓板以及墻板和設(shè)計(jì)承重的衛(wèi)生間、廚房構(gòu)件組成，用樓板隔開各個(gè)盒子，用墻板劃分各個(gè)房間。
3、筒體盒子建筑。在樓層中間部分設(shè)置一個(gè)承重的筒，然后使各構(gòu)件的重量施加到此筒體上。筒體盒子建筑中，構(gòu)件大都被固定在中央的筒上，可以使用的固定方式有將構(gòu)件用工具焊接或者使用螺栓固定、利用筒體上設(shè)置的吊桿將構(gòu)件吊起或者利用筒體上設(shè)置的懸臂裝置對構(gòu)件進(jìn)行固定。由于技術(shù)原因，此種建筑方式的總樓層不能超過12層。
三、模塊化建筑結(jié)構(gòu)綜述
（一）模塊化建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)
嚴(yán)格意義上來說，模塊化建筑的建造不算是一種建筑施工技術(shù)，只能算是一種建筑組裝技術(shù)。其將事先制作完成的各類構(gòu)件組裝在一起，形成房屋。其發(fā)展來源于目前建筑資源的緊缺，許多資金有限、對房屋靈活性要求較高的客戶對模塊化建筑需求度較高。模塊化建筑從接受訂單到完成建筑的制作只需要幾個(gè)月甚至更短的時(shí)間，并且由于其構(gòu)件組裝以及拆卸的方便性，能很好的滿足客戶未來的擴(kuò)充或者改裝要求。工業(yè)化的生產(chǎn)讓其構(gòu)件的精度有了更好的保證，對所有材料能有效利用，成本低廉、品質(zhì)有保證，未來發(fā)展的潛力巨大。目前由于顧客對此中建筑工藝的深入了解，對其也提出了更多樣化的要求，也進(jìn)一步促進(jìn)了其技術(shù)的進(jìn)步。
相較于傳統(tǒng)建筑施工工藝，模塊化建筑施工周期短，并且對于住房急缺這類問題能迅速解決。由于其施工周期短，對企業(yè)的流動(dòng)資金能很好的利用。并且高度的工業(yè)化使其對人力資源的需求較小，需要付出的人工成本更少。對于天氣的依賴程度較低，生產(chǎn)環(huán)節(jié)在室內(nèi)進(jìn)行，不受天氣影響，組裝環(huán)節(jié)耗時(shí)較短，受天氣影響較小?？偠灾?，模塊化建筑本身擁有常規(guī)建筑的絕大部分優(yōu)點(diǎn)，在日常生活中的使用甚至更方便更靈活，是未來建筑模式的發(fā)展方向。
（二）模塊化建筑設(shè)計(jì)施工方面應(yīng)遵守的原則
與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)原則一樣，模塊化建筑設(shè)計(jì)的一般原則同樣是適用、經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固以及美觀。因?yàn)榻ㄖ谌粘Ｉ钪衅鸬搅朔浅Ｖ匾淖饔?，使用過程中的體驗(yàn)對此模式的未來發(fā)展有決定性作用。并且由于模塊化建筑的先進(jìn)性，在滿足上述條件之后，還需要在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展創(chuàng)新。自古以來建筑在人們生活中都扮演了十分重要的角色。作為新型技術(shù)需要對建筑內(nèi)部的舒適性有更高的追求，讓此種建筑模式在市場經(jīng)濟(jì)中更具競爭力。由于模塊式建筑大都是可移動(dòng)的，可能會(huì)給客戶造成不穩(wěn)定、不安全的負(fù)面印象，所以需要在設(shè)計(jì)時(shí)對建筑的安全性、穩(wěn)定性更加重視。
結(jié)束語
目前我國部分省市正在大力發(fā)展構(gòu)件生產(chǎn)廠，這對推動(dòng)我國模塊化建筑的發(fā)展十分有利。由于模塊化建筑的特殊性，以及我國目前階段的特殊國情，應(yīng)用潛力巨大，目前能使用此技術(shù)的領(lǐng)域有住宅修建、旅游地區(qū)的旅館建設(shè)以及各類公共服務(wù)設(shè)施例如養(yǎng)老院以及學(xué)校的建設(shè)等。
參考文獻(xiàn)：
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篇2
大型公共建筑需提供大面積開放空間以滿流、休憩等需求，同時(shí)還需保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，對能源的需求量極大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)因地制宜，充分利用周圍的自然環(huán)境，使建筑立面設(shè)計(jì)、護(hù)設(shè)計(jì)、自然采光、通風(fēng)技術(shù)、智能照明系統(tǒng)、采暖和制冷系統(tǒng)等設(shè)計(jì)與環(huán)境、氣候協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)建筑低能耗、低污染的目標(biāo)。
二、新型預(yù)制裝配整體式住宅綠色施工
我國人口眾多，住宅建筑需求量大，當(dāng)前的混凝土結(jié)構(gòu)住宅建筑施工主要是在現(xiàn)場完成，屬于粗放型作業(yè)，建材、能源損耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重，迫切需要對這種粗放型施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，達(dá)到綠色施工，實(shí)現(xiàn)施工節(jié)能。通過對混凝土結(jié)構(gòu)住宅工業(yè)化制造的研究，完善了混凝土構(gòu)件工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、特定環(huán)境下養(yǎng)護(hù)、現(xiàn)場拼裝這一綠色裝配整體式住宅施工技術(shù)，在保證了結(jié)構(gòu)安全的前提下，提高了建筑質(zhì)量，節(jié)省了大量的模板，降低了混凝土等建材的損耗。該技術(shù)應(yīng)用在萬科府前萬科府前花園EF組團(tuán)住宅建造應(yīng)用，與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，工業(yè)化制造方式在節(jié)能、減損，減排方面都有了巨大進(jìn)步。
三、超高層模塊化盒子結(jié)構(gòu)模式的推廣與應(yīng)用
超高層模塊化建筑技術(shù)為澳大利亞Hickory集團(tuán)第六代模塊化建筑技術(shù)，該技術(shù)目前已應(yīng)用到澳大利亞墨爾本的拉特羅布街大廈—43層高的商業(yè)住宅項(xiàng)目，該項(xiàng)目共294個(gè)模塊，目前已開始加工制造，計(jì)劃2015年10月完工，該建筑完工后，將是世界第一個(gè)商業(yè)化超高層模塊化建筑。技該術(shù)通過將建筑合理劃分為模塊化單元，模塊化單元在工廠進(jìn)行流水化生產(chǎn)（包括模塊化單元的精裝修加工），預(yù)制比例可高達(dá)95%。模塊化單元加工完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場，通過提升設(shè)備將其吊放到位，并通過專業(yè)連接方式組裝成建筑整體。與傳統(tǒng)建筑相比，模塊化建筑采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場組裝的施工方式，具有如下優(yōu)點(diǎn)：低碳節(jié)能：模塊化建筑采用新型環(huán)保節(jié)能建筑材料、工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能47%以上，減少二氧化碳排放51%以上，并且模塊化建筑的的材料可以100%回收利用。節(jié)省工期：模塊化建筑現(xiàn)場基礎(chǔ)施工與工程制造可同步進(jìn)行，同時(shí)施工也不受天氣及季節(jié)變化等的影響，大幅度縮短建造周期，按照國外的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)模塊化建筑的建造周期比傳統(tǒng)的建造模式至少減少一半時(shí)間以上。質(zhì)量優(yōu)良：模塊化建筑材料由專業(yè)工廠標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行建造，在避免劣質(zhì)材料和惡劣天氣影響施工質(zhì)量的同時(shí)，可以通過標(biāo)準(zhǔn)化控制，現(xiàn)代化檢測以及工業(yè)化生產(chǎn)等手段保證建筑質(zhì)量及其穩(wěn)定性。經(jīng)濟(jì)適用：模塊化建筑的建造成本可以通過加工前的優(yōu)化設(shè)計(jì)、快速的建造過程、工廠可控環(huán)境下加工、降低項(xiàng)目建設(shè)過程中的不可預(yù)見因素實(shí)現(xiàn)有效控制；根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行裝修，實(shí)現(xiàn)用戶的直接入住，而無需二次裝修。安全施工：模塊化建筑的大部分構(gòu)件都在工廠事先完成，建筑結(jié)構(gòu)、外層裝修和玻璃幕墻施工沒有高空作業(yè)，提高了現(xiàn)場施工的安全性；并且工廠環(huán)境下施工便于對施工安全進(jìn)行有效控制。
四、高性能建筑保溫隔熱材料
建筑保溫隔熱材料是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，建筑護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑內(nèi)部與外界環(huán)境能量傳遞的直接途徑，通過改進(jìn)護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，大幅度地降低其傳熱系數(shù)，是建材節(jié)能創(chuàng)新研究最有效的途徑。氣凝膠作為一種新型的輕質(zhì)納米多孔性固態(tài)材料，具有超低的導(dǎo)熱性系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)低于無對流空氣的導(dǎo)熱系數(shù)），但氣凝膠材料制備工藝復(fù)雜、成本高，且強(qiáng)度低、韌性差，制約了其在建筑隔熱保溫領(lǐng)域的應(yīng)用。針對這些問題，通過四因素、三水平的正交實(shí)驗(yàn)，得到SiO2氣凝膠的低成本與快速制備工藝的優(yōu)化工藝條件，制備得到性能優(yōu)異的SiO2氣凝膠；其次采用纖維增強(qiáng)整體成型技術(shù)，制備出具有良好力學(xué)性能、較低導(dǎo)熱系數(shù)、隔聲減震、耐火不燃等高性能氣凝膠隔熱保溫材料，最后根據(jù)不同的工程場合要求，研發(fā)出氣凝膠隔熱玻璃、氣凝膠隔熱保溫氈、氣凝膠隔熱保溫涂料、氣凝膠隔熱保溫膩?zhàn)拥雀咝阅芙ㄖ魺岜夭牧?。其中氣凝膠隔熱玻璃與市場上其他三種玻璃相比，具有超強(qiáng)的保溫隔熱性能。
五、光伏發(fā)電技術(shù)的新應(yīng)用
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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)處理中心，IDC，機(jī)房工程 ，數(shù)據(jù)處理中心架構(gòu)模型
1、數(shù)據(jù)處理中心的概念
目前數(shù)據(jù)處理中心業(yè)界還沒有一個(gè)權(quán)威的定義。數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)目標(biāo)也隨著上層應(yīng)用及服務(wù)方式變化而在不同時(shí)期呈現(xiàn)出不同的內(nèi)容。
數(shù)據(jù)處理中心是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求而發(fā)展起來的，為企業(yè)、應(yīng)用服務(wù)提供商、內(nèi)容服務(wù)提供商、系統(tǒng)集成商、ISP等提供大規(guī)模、高質(zhì)量、安全可靠的業(yè)務(wù)處理、服務(wù)器托管、租用以及增值服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)新型業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)處理中心不僅是一個(gè)服務(wù)概念，還是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)概念，它構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源的一部分，提供了一種高端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和高速接入服務(wù)。它改變了以往互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作和經(jīng)營模式，使得參加互聯(lián)網(wǎng)的每一方都能專注其特長。
因此，數(shù)據(jù)處理中心不僅要提供服務(wù)器硬件、快速安全的網(wǎng)絡(luò)，還要提供對服務(wù)器的監(jiān)管服務(wù)、有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的管理及服務(wù)品質(zhì)保證，而且要有高度可靠的安全的機(jī)房網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
2、 數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)的誤區(qū)
在技術(shù)應(yīng)用方面，數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)涉及了建筑、裝飾、強(qiáng)電、弱電、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、軟件等多個(gè)IT領(lǐng)域及非IT領(lǐng)域的關(guān)鍵性技術(shù)；在功能應(yīng)用方面，數(shù)據(jù)處理中心則涵蓋了業(yè)務(wù)保障、主機(jī)托管、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、能源支撐、安全保障、運(yùn)維管理等多種功能。因此，數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)是一個(gè)涉及面廣、技術(shù)難度高、集成性強(qiáng)的綜合性一體化系統(tǒng)工程。
業(yè)內(nèi)的從業(yè)企業(yè)主要由過去從事傳統(tǒng)IT行業(yè)、機(jī)房工程專業(yè)、甚至是強(qiáng)電、裝修等單一專業(yè)的公司組成。談到數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)時(shí)，往往會(huì)造成以下誤區(qū)：
誤區(qū)一：數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)=機(jī)房工程。這種誤區(qū)主要是由于對數(shù)據(jù)處理中心的片面性理解造成的，將數(shù)據(jù)處理中心與普通IT機(jī)房等同起來。
誤區(qū)二：關(guān)鍵投資的偏移。建設(shè)一個(gè)服務(wù)面廣、功能完整、數(shù)據(jù)關(guān)鍵性高的數(shù)據(jù)處理中心，從需求調(diào)研、功能定位到方案規(guī)劃、詳細(xì)設(shè)計(jì)再到工程實(shí)施、調(diào)試開通將是一筆巨大的投資。從機(jī)房平臺(tái)一體化建設(shè)在整個(gè)數(shù)據(jù)處理中心構(gòu)架的位置及與其他支撐系統(tǒng)的關(guān)系來看，其主要作用是為上層的平臺(tái)與應(yīng)用提供可靠、純凈的能源支撐和安全、豐富、方便的操作、管理環(huán)境。然而，往往有一種建設(shè)誤區(qū)將裝修工程等華而不實(shí)的系統(tǒng)做為建設(shè)與投資重點(diǎn)，而輕視了為上層平臺(tái)及應(yīng)用提供關(guān)鍵性支撐的系統(tǒng)建設(shè)。
誤區(qū)三：短視和缺乏系統(tǒng)的需求分析。在數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)中往往存在“只看局部、不看整體”、“只看顯性、不看隱性”、“只看目前、不看未來”的建設(shè)誤區(qū)，造成了數(shù)據(jù)處理中心的擴(kuò)展性不強(qiáng)，下層支撐系統(tǒng)無法跟上上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展節(jié)奏的問題。
3、 數(shù)據(jù)處理中心整體構(gòu)架
數(shù)據(jù)處理中心構(gòu)架模型（Data Center Structure Model）是對數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行層次化抽象與歸納，以便于更系統(tǒng)、全面的對各功能模塊進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì)。具體見下圖：
3.1建筑結(jié)構(gòu)層
建筑結(jié)構(gòu)層位于數(shù)據(jù)處理中心構(gòu)架模型的最底層，主要是通過對建筑結(jié)構(gòu)的合理性規(guī)劃及裝修工程來保證數(shù)據(jù)處理中心科學(xué)、合理的物理環(huán)境，建設(shè)內(nèi)容主要包括：
a) 建筑結(jié)構(gòu)及平面分割子系統(tǒng)
建筑結(jié)構(gòu)包括建筑外立面、建筑屋面防水、建筑承重、電梯尺寸和承重、抗震和抗裂的等級、房間功能設(shè)置等要求。
平面分割子系統(tǒng)包括機(jī)房區(qū)域劃分和機(jī)房通道設(shè)計(jì)。其中機(jī)房區(qū)域劃分主要包括主機(jī)房區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房區(qū)域、運(yùn)維監(jiān)控區(qū)域、操作中心區(qū)域、輔助設(shè)施區(qū)域、通訊機(jī)房區(qū)域、開發(fā)中心區(qū)域、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域、設(shè)備倉庫區(qū)域、培訓(xùn)中心區(qū)域；機(jī)房通道設(shè)計(jì)主要包括設(shè)備通道、參觀通道、人員通道、消防通道等。
b) 裝飾工程子系統(tǒng)
通常包括：裝飾選材、機(jī)房標(biāo)高、機(jī)房承重、天花吊頂工程、隔斷及墻面工程、地面工程等。
3.2 機(jī)房平臺(tái)層
機(jī)房平臺(tái)層位于建筑結(jié)構(gòu)層與業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)層之間，主要作用是為上層的支撐平臺(tái)設(shè)備提供可靠、純凈的能源支撐，為管理人員提供安全、豐富、方便的操作、管理環(huán)境。
從功能上劃分，主要分為四個(gè)模塊，分別為能源支撐模塊、安全保障模塊、運(yùn)維管理模塊、配套服務(wù)模塊。其中能源支撐模塊包括：低壓自動(dòng)切換系統(tǒng)（ATS）、低壓配電系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)（UPS）、空調(diào)系統(tǒng)、后備發(fā)電系統(tǒng)（油機(jī)）；安全保障模塊包括：安全防范系統(tǒng)（SA）、消防報(bào)警系統(tǒng)（FA）、消防滅火系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、電氣保護(hù)系統(tǒng)；運(yùn)維管理模塊包括：環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（PSMS）、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測管理系統(tǒng)、平臺(tái)監(jiān)測管理系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、集中切換系統(tǒng)（KVM）、指揮調(diào)度系統(tǒng)；配套服務(wù)模塊包括：結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)（PDS）、有線電視分配網(wǎng)系統(tǒng)（CATV）、緊急廣播系統(tǒng)（PA）、語音通訊系統(tǒng)（PBX）、專用衛(wèi)星通訊系統(tǒng)（VSAT）、培訓(xùn)中心系統(tǒng)。
3.3 業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)
業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)是為上層應(yīng)用系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行提供支撐平臺(tái)，主要由網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲(chǔ)、備份等軟硬件組成。
從主流行業(yè)的數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)來看，主要應(yīng)由以下功能區(qū)域組成：廣域接入?yún)^(qū)、核心生產(chǎn)區(qū)、測試區(qū)、開發(fā)區(qū)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)托管區(qū)、辦公OA區(qū)、MIS區(qū)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、集中管理區(qū)、呼叫中心（Call Center）。
3.4 生產(chǎn)業(yè)務(wù)層
生產(chǎn)業(yè)務(wù)層主要由各類專業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)組成，用于完成交易，以及交易數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與管理。
4、數(shù)據(jù)處理中心的建設(shè)重點(diǎn)和目標(biāo)
由于IT業(yè)務(wù)快速發(fā)展的模式特點(diǎn)，如何針對行業(yè)數(shù)據(jù)處理中心設(shè)計(jì)出安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行、可持續(xù)增長的機(jī)房環(huán)境將是數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)中的重中之重建設(shè)重點(diǎn)和目標(biāo)包括：
4.1高增長性
在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)以適應(yīng)數(shù)據(jù)處理中心高增長性的特點(diǎn)：
采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)。 隨著數(shù)據(jù)處理中心環(huán)境的變化，電力基礎(chǔ)設(shè)施和物理基礎(chǔ)設(shè)施都必需適應(yīng)并滿足這些要求。
將數(shù)據(jù)處理中心總進(jìn)線開關(guān)和進(jìn)線電纜容量適當(dāng)留有冗余，未來擴(kuò)展時(shí)成本很低即可實(shí)現(xiàn)線路擴(kuò)容，擴(kuò)容僅需要加內(nèi)部相應(yīng)設(shè)備即可，不再需要整改機(jī)房內(nèi)電氣線路及橋架等；
在對行業(yè)業(yè)務(wù)充分了解的前提下，運(yùn)用科學(xué)的分析方法，預(yù)測今后5到10年內(nèi)的容量密度。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中須結(jié)合用戶實(shí)際情況提出合理的功率估算方法以及供配電擴(kuò)容方法。
4.2高可用性
高可用性已成為了數(shù)據(jù)處理中心穩(wěn)定運(yùn)行的核心因素，作為支撐關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)處理中心，需要滿足24×7×365的運(yùn)行要求，達(dá)到99.99999%的運(yùn)行效率。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)主要考慮以下幾點(diǎn)：
增加平均無故障時(shí)間（MTBF）平均無故障時(shí)間，是指電源保護(hù)系統(tǒng)經(jīng)過多少時(shí)間出現(xiàn)故障的平均小時(shí)數(shù)。可以通過增加系統(tǒng)中每個(gè)部件的可靠性和增加系統(tǒng)的冗余性兩種途徑來實(shí)現(xiàn)。
減少平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）其主旨是為了降低電源保護(hù)系統(tǒng)和市電電源同時(shí)現(xiàn)出故障的風(fēng)險(xiǎn)。
系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)應(yīng)該從多方面考慮，將系統(tǒng)的單點(diǎn)故障降到最低，主要包括：能源的冗余、設(shè)備的冗余、網(wǎng)絡(luò)接入的冗余。
減少人為故障據(jù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)54%的宕機(jī)是人為故障造成的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量考慮到減小系統(tǒng)復(fù)雜性；在項(xiàng)目實(shí)施中需做好竣工資料及技術(shù)培訓(xùn)工作。
減小UPS和關(guān)鍵負(fù)載之間的故障點(diǎn)大多數(shù)導(dǎo)致關(guān)鍵負(fù)載宕機(jī)的故障一般發(fā)生在UPS和關(guān)鍵負(fù)載之間。在 UPS 和關(guān)鍵負(fù)載之間存在多個(gè)斷路器（單路徑故障點(diǎn)）。
4.3高整合性
建筑結(jié)構(gòu)的整合隨著數(shù)據(jù)處理中心負(fù)載的增加，基礎(chǔ)空間可能會(huì)被機(jī)械和電力基礎(chǔ)設(shè)施占用（包括發(fā)電機(jī)組、UPS系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、靜態(tài)開關(guān)等），因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中須提出優(yōu)化的機(jī)房空間分割方法。主機(jī)房、各類業(yè)務(wù)機(jī)房、各類輔助用房的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝飾風(fēng)格、操作臺(tái)設(shè)計(jì)、設(shè)備布局的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)。
管道橋架的整合數(shù)據(jù)處理中心內(nèi)涉及到管道橋架的系統(tǒng)較多，線路較復(fù)雜。因此，在嚴(yán)格遵守強(qiáng)、弱電線路管道橋架分開的前提下，應(yīng)盡量考慮管道橋架的統(tǒng)一規(guī)劃，方便施工與排障。
能源系統(tǒng)的整合在低壓配電子系統(tǒng)、UPS子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)等能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量考慮各子系統(tǒng)及設(shè)備之間的兼容性和整合性，建議采用一體化解決方案，提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。
業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)的整合建設(shè)一套高可靠、高可用性的支撐平臺(tái)系統(tǒng)，采用邏輯隔離將各種應(yīng)用區(qū)分開來。以生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用為核心，同時(shí)滿足安全保障、運(yùn)維管理、配套服務(wù)相關(guān)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
4.4高安全性
建筑結(jié)構(gòu)的安全保障在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，應(yīng)對數(shù)據(jù)處理中心的外立面、承重、屋面防水、抗震/抗裂等級提出要求。同時(shí)，對易發(fā)生危險(xiǎn)的系統(tǒng)（如UPS系統(tǒng)）應(yīng)進(jìn)行特殊考慮，如將UPS主機(jī)室與電池室進(jìn)行分隔，并對UPS電池室采用實(shí)墻隔斷，從建筑結(jié)構(gòu)層面保證數(shù)據(jù)處理中心的運(yùn)行安全；
能源系統(tǒng)的安全保障數(shù)據(jù)處理中心內(nèi)所有的能源支撐設(shè)備均需嚴(yán)格考慮接地與防雷系統(tǒng)，并在低壓配電雙輸出系統(tǒng)中考慮采用負(fù)載同步控制器（LBS）防止關(guān)鍵負(fù)載設(shè)備的損壞；
技術(shù)上的安全保障建設(shè)安防（閉路電視監(jiān)控、防盜報(bào)警、電子巡更）、門禁（3層門禁管理體系）、消防（消防報(bào)警、消防滅火）、電氣保護(hù)等子系統(tǒng)從多方面綜合保證數(shù)據(jù)處理中心的安全；
運(yùn)維管理的安全保障利用數(shù)據(jù)處理中心的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（PSMS）對機(jī)房內(nèi)的溫濕度、漏水、配電、UPS、空調(diào)、消防、安防等設(shè)備及子系統(tǒng)進(jìn)行綜合監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的對機(jī)房環(huán)境運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)環(huán)境運(yùn)行參數(shù)發(fā)生重大異常時(shí)，通過指揮調(diào)度中心進(jìn)行快速排障與維修。
4.5可遷移性
隨著業(yè)務(wù)的不斷拓展，可能需要對舊數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行擴(kuò)容，并進(jìn)行新中心的建設(shè)。這時(shí)，就需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理中心的搬遷工作。數(shù)據(jù)處理中心的共有特點(diǎn)是：業(yè)務(wù)集中、數(shù)據(jù)集中、海量數(shù)據(jù)容量（至少TB量級）、大業(yè)務(wù)量、業(yè)務(wù)連續(xù)性要求極高、關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可用性高。由于業(yè)務(wù)24×7的連續(xù)性需求和客戶數(shù)據(jù)的重要性，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性是數(shù)據(jù)處理中心遷移的核心要求。
因此在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)盡量考慮到搬遷時(shí)最小的風(fēng)險(xiǎn)、最短的停機(jī)時(shí)間。主要從以下方面考慮：模塊化設(shè)計(jì)方便搬遷時(shí)設(shè)備的拆卸和搬遷統(tǒng)籌規(guī)劃；設(shè)計(jì)的靈活性靈活的設(shè)計(jì)使搬遷變得更加可行，也方便在新中心的靈活部署；提供寬大通暢的設(shè)備運(yùn)輸通道保證搬遷時(shí)的物理?xiàng)l件，提高搬遷方案的可實(shí)施性。
篇4
[關(guān)鍵詞]網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 構(gòu)件受力
中圖分類號(hào)：TP417 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）22-0276-01
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是若干桿件組成的網(wǎng)架基本單元（包括三角錐、正方體、截頭四角錐等）通過鉸接形成的空間多次超靜定結(jié)構(gòu)。連接網(wǎng)架基本單元的結(jié)構(gòu)叫做網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)，根據(jù)其方式不同，通常分為焊接球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)以及鋼板節(jié)點(diǎn)等。我國自1964年建成第一個(gè)平板網(wǎng)架建筑―上海師范大學(xué)球類房以來，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類建筑[2]。
一、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
（一）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的功能性特點(diǎn)
本文所謂的功能性特點(diǎn)，指的是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在使用功能、經(jīng)濟(jì)性能、美觀功能和社會(huì)效益等方面區(qū)別于其他建筑結(jié)構(gòu)形式的明顯特征。這些特征主要包括經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保、大方美觀、結(jié)構(gòu)靈活等。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于其都是模塊化組裝，施工周期較短、耗材相對較少，在人工、材料等方面相比框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式具有明顯的經(jīng)濟(jì)合理性；另一方面，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑由于易拆易建，適應(yīng)于臨時(shí)性場館、展館建筑，加之其減少了混凝土、砌塊、砂石等材料的使用，使用材料和施工方式對環(huán)境污染較少，更有利于節(jié)能減排；再者網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于是模塊化組裝，結(jié)構(gòu)靈活、外形大方美觀，在最近幾年的高鐵站建設(shè)上就有著明顯的體現(xiàn)。
（二）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn)
如前文所述，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，其受力特點(diǎn)自然符合高次超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)規(guī)律。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn)主要包括如下幾個(gè)方面：
1.整體剛度大，不易變形，抗震性能好
由于高次超靜定結(jié)構(gòu)對于形變的約束往往由兩個(gè)以上的作用力，因此增大了其整體剛度，從而增加了抗震性能[3]。
2.結(jié)構(gòu)對單個(gè)桿件的依賴力較弱
如果是靜定結(jié)構(gòu)，一個(gè)桿件的破壞可能導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生形變和破壞，而超靜定結(jié)構(gòu)則不然，一個(gè)桿的破壞只會(huì)改變受力傳導(dǎo)方式，而由別的桿件受力從而保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的這個(gè)力學(xué)特征是保證其穩(wěn)定性的重要因素。
3.受力方式復(fù)雜
一是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力體系復(fù)雜，一個(gè)桿件有可能在不同的時(shí)間段或者不同的荷載作用下承擔(dān)不同方向的受力，即起到受壓和受拉的雙重作用。二是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可變荷載的存在，導(dǎo)致了其受力的復(fù)雜性，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑，在風(fēng)荷載、雪荷載等可變荷載的作用下，內(nèi)部桿件的受力方式會(huì)發(fā)生改變，這種改變往往是動(dòng)態(tài)的、偶然的，不易預(yù)測的。
二、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)思路與措施
傳統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法一般是根據(jù)網(wǎng)架的布置形式、桿件接點(diǎn)的材料與規(guī)格、荷載分布情況等進(jìn)行建立力學(xué)模型驗(yàn)算其承載力，得出可行或不可行的結(jié)論?；诰W(wǎng)架結(jié)構(gòu)的上述特點(diǎn)，在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，用嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念，對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。
（一）多維度極限設(shè)計(jì)思想進(jìn)行構(gòu)件選型
多維度極限設(shè)計(jì)，指的是在設(shè)計(jì)過程中，假設(shè)多種不利因素均達(dá)到極限狀態(tài)[4]，如：風(fēng)荷載、雪荷載、構(gòu)件的疲勞老化等。然后在這種極限狀態(tài)的作用下，倒推計(jì)算網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，并依此作為構(gòu)件選擇的依據(jù)。在這種思想下，構(gòu)件的承載力是極限狀態(tài)下各種作用力的函數(shù)；同時(shí)構(gòu)建的構(gòu)件（如桿件）的規(guī)格、材質(zhì)等又是構(gòu)件極限狀態(tài)承載力的函數(shù)；通過兩次數(shù)學(xué)計(jì)算，即完成了對構(gòu)件的選型。
Y=f（x1，x2，x3……） （1）
X=f（Y，z1，z2，z3……） （2）
上式中：
代表極限狀態(tài)下的構(gòu)件承載力；xi代表各種極限狀態(tài)下的作用力；X和zi代表?xiàng)U件的相關(guān)參數(shù)；在公式（2）中，Y就成了常量，公式（2）就是通過構(gòu)件的既定參數(shù)確定未知參數(shù)的過程。
上述優(yōu)化過程是多層次的，要根據(jù)受力傳導(dǎo)體系進(jìn)行分層、分單元計(jì)算，通過計(jì)算機(jī)建模、軟件開發(fā)等手段實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測算；雪荷載、風(fēng)荷載、地震荷載的確定要查閱當(dāng)?shù)貧v史資料，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和實(shí)際需求采用合理的歷史最大值數(shù)據(jù)（如50年一遇、100年一遇等）。
（二）將單位自重承載力系數(shù)作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化指標(biāo)
本文所指的單位自重承載能力，指的是一個(gè)重量單位自重的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所承載的最大的作用力。引入這個(gè)系數(shù)，并將此作為衡量網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)效果的重要參數(shù)。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在承擔(dān)外部荷載作用的同時(shí)，自重也增加著構(gòu)件的負(fù)載量。如何運(yùn)用最小的自重承載最大的荷載，這需要設(shè)計(jì)者在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料選型等方面進(jìn)行分析探討。
（三）推薦使用新技術(shù)、新材料、新工藝
新技術(shù)、新材料、新工藝的使用往往會(huì)在優(yōu)化設(shè)計(jì)中起到立桿見影的作用，運(yùn)用自重輕、剛度和強(qiáng)度使用要求的新型材料可以有效降低自重荷載，運(yùn)用新的構(gòu)建連接技術(shù)工藝，增加節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能，從而改變傳統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)布置格局。
新材料的選型要注重兩個(gè)方面，一是要確保其力學(xué)性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料，二要確保新材料的耐老化、耐腐蝕、耐疲勞等指標(biāo)不得低于傳統(tǒng)材料，既要注重其現(xiàn)實(shí)性能也要注重潛在性能；否則，就會(huì)顧此失彼，影響了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用壽命和安全。
（四）運(yùn)用合理的外形和措施降低或轉(zhuǎn)移偶然自然荷載
偶然自然荷載，指的是雪荷載、風(fēng)荷載、地震等，可以通過網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外形設(shè)計(jì)達(dá)到轉(zhuǎn)移和減少這些荷載作用的效果。如可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力風(fēng)向，設(shè)計(jì)有利于避風(fēng)、疏風(fēng)的外形結(jié)構(gòu)。通過陡峭、錯(cuò)落的頂面設(shè)計(jì)，降低積雪積壓，可以運(yùn)用太陽能等新能源裝置設(shè)計(jì)融雪清雪系統(tǒng)，及時(shí)轉(zhuǎn)移和消除需荷載。在地震多發(fā)地帶，設(shè)計(jì)整體性剛度大、但與地基柔性接觸的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑，通過柔性接觸面釋放地震荷載，保持主體建筑的穩(wěn)定性和整體性，起到“以柔克剛”的效果。
（五）靈活模塊化設(shè)計(jì)思想
設(shè)計(jì)者應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)掘和創(chuàng)新網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑模塊化和靈活性的特征，在易老化、易腐蝕、易損壞的部位，運(yùn)用結(jié)構(gòu)體積不大、多維度約束力共存、易于替換的模塊，便于局部維修和更換。
三、結(jié)論
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是超靜定空間受力結(jié)構(gòu)，在各種展館、體育館、機(jī)場、車站等建筑中有廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)形式相比，具備經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保、拆建靈活、大方美觀等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備整體性強(qiáng)、剛度大、抗震性能好、空間受力形式復(fù)雜、多單個(gè)桿件的依賴性弱等特點(diǎn)。基于其性能優(yōu)點(diǎn)和力學(xué)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)者要不斷創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)措施，運(yùn)用創(chuàng)新、先進(jìn)、合理的設(shè)計(jì)理念，對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)力學(xué)體系進(jìn)行深入分析研究，從細(xì)節(jié)上入手，不斷完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力形式。通過多維度極限設(shè)計(jì)思想，充分保障構(gòu)件選型的可靠性和安全性，引入網(wǎng)架結(jié)構(gòu)單位承載力系數(shù)等指標(biāo)，對設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行評價(jià)評估，推薦使用新技術(shù)、新工藝、新材料，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑的創(chuàng)新和性能完善，運(yùn)用一定的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)措施轉(zhuǎn)移或減少偶然自然荷載對結(jié)構(gòu)的影響和破壞，進(jìn)一步探索其靈活性的開發(fā)潛力，以設(shè)計(jì)建造安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、時(shí)尚先進(jìn)、美觀大方的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑。
參考文獻(xiàn)
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篇5
方案構(gòu)思：人文、現(xiàn)代
*以人為本，注重生態(tài)
醫(yī)院的設(shè)計(jì)方案中，不僅關(guān)注為患者提供優(yōu)良的醫(yī)療環(huán)境，還考慮為醫(yī)務(wù)人員創(chuàng)造良好的工作氛圍。
方案結(jié)合當(dāng)?shù)氐赜蛱攸c(diǎn)，在適當(dāng)密集布置建筑群的同時(shí)，充分考慮利用自然通風(fēng)與采光，門急診、醫(yī)技、住院樓組合圍成多個(gè)內(nèi)庭院。住院部具有良好規(guī)劃與朝向，大部分病房朝南布置，護(hù)理單元各層留有開放式的室內(nèi)活動(dòng)場所，使患者有舒適的交流空間。門急診、醫(yī)技樓各單元通透的庭院景觀體現(xiàn)了現(xiàn)代綠色生態(tài)建筑概念，為逐步建設(shè)成花園式醫(yī)院創(chuàng)造了條件。
*科學(xué)合理，技術(shù)先進(jìn)
在新建筑物內(nèi)設(shè)計(jì)醫(yī)院主街，使醫(yī)院內(nèi)門急診部、醫(yī)技科室、住院部、后勤保障部門分區(qū)明確。各有關(guān)部門布局合理，聯(lián)系方便。
多通道式的影像放射科、生物潔污層流手術(shù)室、智能化綜合布線、樓宇自動(dòng)化、供應(yīng)中心專用電梯系統(tǒng)等新概念、新技術(shù)的應(yīng)用全面體現(xiàn)了現(xiàn)代醫(yī)院的設(shè)計(jì)理念。
*安全衛(wèi)生，經(jīng)濟(jì)高效
在分析人流物流的基礎(chǔ)上。從整體到局部都做到潔污嚴(yán)格分區(qū)與分流，互不交叉混離，有效降低與控制院內(nèi)交叉感染。
現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)施運(yùn)營成本較高，設(shè)計(jì)方案力求使醫(yī)院內(nèi)部交通短捷，工程布線合理，為日后降低日常運(yùn)營成本創(chuàng)造條件。
*造型新穎，形態(tài)別致
方案外觀努力體現(xiàn)端莊大方及現(xiàn)代化醫(yī)療親切的個(gè)性。同時(shí)融入地域特色及蒙醫(yī)文化，在簡約現(xiàn)代的建筑風(fēng)格中，在細(xì)部處理上增加蒙古族吉祥健康的圖形文化。新建醫(yī)院將成為和林格爾縣富有現(xiàn)代建筑個(gè)性和優(yōu)美庭院環(huán)境的嶄新城市形態(tài)。
風(fēng)格造型：民族、個(gè)性
*運(yùn)用抽象化的民族符號(hào)
現(xiàn)代建筑風(fēng)格，簡潔明快，經(jīng)濟(jì)適用，莊重大方。以抽象化的民族符號(hào)，引發(fā)人們對蒙古族文化及蒙醫(yī)科學(xué)的聯(lián)想。
特別是門診醫(yī)技樓，水平舒展，通透流暢，似枝干，似哈達(dá)，隱喻蒙中醫(yī)學(xué)文化在歷史長河中源遠(yuǎn)流長。
*突出親切自然的個(gè)性
造型力求輕盈端莊，不追求豪華裝飾，方案設(shè)計(jì)在體現(xiàn)功能內(nèi)涵基礎(chǔ)上，利用功能布局體型，刻畫出醫(yī)院親切自然的個(gè)性。尤其是住院樓，以核心筒為中心，兩翼舒展，有分有合，高低錯(cuò)落。整個(gè)建筑大氣莊重，又不乏親切自然。
功能布局：明確、延展
規(guī)劃布局遵循城市總體規(guī)劃布局，合理利用基地與周邊道路的高差，建筑順應(yīng)城市道路排列。
*分區(qū)明確，潔污分流
住院、急診、醫(yī)技、門診、蒙醫(yī)治療等區(qū)域相對獨(dú)立又聯(lián)系緊密。各區(qū)之間以庭院連接，既解決采光又創(chuàng)造綠色宜人的室內(nèi)外景觀環(huán)境。
門診部、急診部出入口設(shè)于基地西側(cè)；住院部出入口設(shè)于基地南側(cè)；醫(yī)護(hù)人員出入口設(shè)于規(guī)劃的東北側(cè)道路；污物出入口設(shè)于基地東南側(cè)；另外在基地東南部設(shè)置傳染門診入口。
院區(qū)由北至南依次布置： 蒙中醫(yī)、兒童門診――普通門診――醫(yī)技急診部――住院部。
*門廳高大舒適，醫(yī)療主街順暢通達(dá)
門診部、急診部、醫(yī)技部以醫(yī)療主街組織和聯(lián)系，沿主街設(shè)電梯廳，形成豎向交通樞紐。主街上設(shè)計(jì)室內(nèi)綠化及休息座椅，營造輕松活躍的休閑空間。
*門診科室模塊式布局，盡端式延展
各門診科室分區(qū)明確，以主街連接，模塊化布局，方便患者快速進(jìn)入所在病區(qū)。
各科室盡端式布局，明確醫(yī)護(hù)及患者通道，也為后續(xù)發(fā)展留有余地。
*放射科采用多通道式布局
患者使用的通道區(qū)域與醫(yī)務(wù)人員的工作區(qū)域分開。在保證改善患者候診環(huán)境條件下，改進(jìn)了醫(yī)務(wù)工作人員的工作環(huán)境，有利于提高效率。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：科學(xué)、合理
篇6
關(guān)鍵詞：高層建筑；工程施工；技術(shù)
Abstract: with the rapid development of national economy, accelerating urbanization, the city land resources in short supply, high building by more and more city and the favour of people, opposite the building of construction technology of demand is also improved, and the engineers is also in constant research and development of new high-rise building construction technology, and constantly introduce and innovation of the domestic and international advanced construction technology and practical experience with your own theory, and making out the comparison of the construction unit with complete of the high-rise building project construction technology system, for our country in high-rise building project construction technology provide the further development of the power. This paper mainly summarizes high-rise building project construction technology of the relevant circumstances, and further discusses the high-rise building engineering construction technology, looking for the development of their own in high-rise building engineering construction new technology for the modernization construction of our country to make due contributions.
Keywords: high building; Engineering construction; technology
中圖分類號(hào)： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷深入，房屋建筑質(zhì)量不僅會(huì)影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更關(guān)系到人民的生命健康。因此，在高層房屋建筑施工的過程中要嚴(yán)把每道施工的工序，保證施工的質(zhì)量。特別是區(qū)域型經(jīng)濟(jì)的不斷拓展和深化，建筑行業(yè)不斷追求體型復(fù)雜化、功能多樣化，促使我國高層建筑不斷向高度、外形多樣、技術(shù)先進(jìn)的方向發(fā)展，不斷給建筑施工單位更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，特別注重高技術(shù)、精專業(yè)、嚴(yán)管理，鑄造城市地標(biāo)性的高層建筑，并積極完善高層建筑施工技術(shù)，不斷強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)、施工工藝和技術(shù)的提升，進(jìn)一步完善我國高層建筑工程施工技術(shù)的系統(tǒng)性、理論性。
1高層建筑工程施工技術(shù)概要
1.1我國高層建筑工程施工現(xiàn)狀
在我國，高層建筑發(fā)展迅猛，特別是建筑正向外形復(fù)雜化、功能多樣化、結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜化的目標(biāo)不斷發(fā)展，但由于高層建筑具有樓層多、建筑高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，對施工工藝和技術(shù)的要求非常高，施工工期較長，對施工完整性、結(jié)構(gòu)荷載科學(xué)、施工工序等要求較高。所以，為確保高層建筑施工的順利進(jìn)行，國家開始重視高層建筑的發(fā)展，特別是城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展對建筑安全的要求也越來越嚴(yán)格，在建筑工程施工中，不斷引入工程項(xiàng)目招投標(biāo)制度、施工合同制、工程監(jiān)理制，強(qiáng)化和規(guī)范建筑工程施工，特別針對高層、超高層建筑，加強(qiáng)對工程施工技術(shù)的監(jiān)督、對施工安全的監(jiān)控，并對高層建筑工程施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)地、全方面地考核，保證施工質(zhì)量和安全。
1.2高層建筑工程施工技術(shù)
依據(jù)高層建筑特有的工程施工特點(diǎn)，國家和建筑施工單位不斷加強(qiáng)施工技術(shù)的研發(fā)和施工理論的革新。目前，高層建筑主要以鋼筋混凝土建筑為主，并不斷發(fā)展為鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)，有效減輕建筑自重。針對施工材料，不斷優(yōu)化和篩選性能優(yōu)良、便于施工和運(yùn)輸?shù)氖┕げ牧?，并考慮配合混凝土進(jìn)行澆注或模塊化處理。
1.2.1高層建筑工程地基施工技術(shù)
在高層建筑中，地基基礎(chǔ)是整個(gè)建筑的重要組成部分，是建筑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和支撐點(diǎn)，依據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，高層建筑的地基深度應(yīng)為建筑高度的1/15左右，因此，深地基施工工程儼然成為高層建筑工程施工的前提條件。地基樁基施工技術(shù)。樁基施工技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛、也是較成熟的一種地基處理形式。其中，發(fā)展和應(yīng)用最廣泛的是灌注樁施工技術(shù)，它不僅適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)，還能根據(jù)荷載選擇施工級別?，F(xiàn)澆灌注樁的發(fā)展也越來越迅速，其整體承載力可達(dá)1萬KN以上，而傳統(tǒng)樁型中泥漿護(hù)壁孔樁，因其適用性強(qiáng)，已成為高層建筑的主要樁型之一，國家積極推廣建筑基礎(chǔ)樁底、樁側(cè)后注漿技術(shù)，并配合超聲檢測技術(shù)，逐步形成具有特色的灌柱樁施工集成技術(shù)，并不斷研發(fā)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)測量技術(shù)，并開發(fā)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)模塊，適時(shí)掌控樁基承載力的狀況。地基基坑支護(hù)施工技術(shù)。我國高層建筑得到快速發(fā)展，但其施工地基基坑深，開挖難度大，已成為制約高層建筑施工的關(guān)鍵技術(shù)。由于高層建筑深基坑支護(hù)工程是集擋土、支護(hù)、防水、監(jiān)測等的系統(tǒng)工程。目前，我國建筑行業(yè)研發(fā)的基坑支護(hù)系統(tǒng)分兩種，分別是逆作拱墻和土釘墻，兩種支護(hù)的造價(jià)都明顯低于傳統(tǒng)支護(hù)價(jià)格。
1.2.2高層建筑工程基礎(chǔ)施工相關(guān)技術(shù)
混凝土施工技術(shù)。高層建筑工程施工需要大量的土石材料，特別是在澆筑方面需要大批混凝土，而混凝土重要的指標(biāo)是抗壓強(qiáng)度，影響其抗壓性能的因素主要是水泥的強(qiáng)度和水灰比，強(qiáng)化混凝土出廠的檢驗(yàn)和混凝土制備中的檢測，確保使用混凝土的性能。強(qiáng)化施工混凝土的泵送技術(shù)，確保工程進(jìn)度和質(zhì)量。施工單位應(yīng)積極開發(fā)研制混凝土澆筑新工藝，在確保混凝土性能的前提下，不斷革新現(xiàn)有的支模技術(shù)，加強(qiáng)支模材料的優(yōu)選，動(dòng)力提升設(shè)備的研發(fā)，并向大模塊方向發(fā)展，集約化發(fā)展拆模施工技術(shù)，確保高層建筑施工的進(jìn)度。鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)。在高層建筑工程領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)因其特有的超強(qiáng)度、抗壓抗彎、自重小等優(yōu)勢，并且施工進(jìn)度快、節(jié)能環(huán)保、抗震性能好，在我國得到不斷地推廣和發(fā)展，特別是在鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、連接和鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)等方面發(fā)展迅速。
2高層建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展
隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，建筑工程施工技術(shù)得到極大的發(fā)展，在引入國外先進(jìn)的施工技術(shù)和理論的基礎(chǔ)上，不斷發(fā)展我國自身高層建筑工程施工技術(shù)和理論體系，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工程施工技術(shù)，充實(shí)我國現(xiàn)有建筑工程施工技術(shù)。
2.1高層建筑外墻施工技術(shù)的發(fā)展
在我國建筑墻體實(shí)行全面澆筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建筑墻體大模塊時(shí)代已經(jīng)到來，建筑施工質(zhì)量不斷得到改善，圖1和圖2分別為建筑墻體施工舊、新施工技術(shù)，通過對高層建筑墻體技術(shù)不斷研究和創(chuàng)新，在確保工程質(zhì)量的情況下，提升工程的整體性能和功用價(jià)值。
圖1 建筑墻體舊施工方法 圖2 建筑墻體新施工方法
2.2高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的發(fā)展
建筑結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換層可以根據(jù)功能的不同選擇不同的設(shè)計(jì)、施工工藝。目前，我國現(xiàn)有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的形式主要有梁式、桁架式和板式。其中，梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層因其設(shè)計(jì)簡單、施工方便等優(yōu)勢在工民建筑中得到發(fā)展和應(yīng)用。但是，隨著我國高層建筑的發(fā)展，厚板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)理念得到快速發(fā)展，特別是相關(guān)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)理論研究的深入，促使我國高層建筑、特別是跨度大、高撓度、強(qiáng)剪切力等建筑結(jié)構(gòu)問題都有較完善的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)。
2.3高層建筑工程中新材料的施工技術(shù)
隨著建筑行業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)建筑材料行業(yè)也得到發(fā)展和提升，特別是在新材料的研發(fā)和制造方面取得了驕人的成就。建筑材料關(guān)系到高層建筑結(jié)構(gòu)本身的性能、建筑荷載的能力及其防火、采暖保溫等功能。因此，對新材料的施工必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范執(zhí)行，加強(qiáng)建筑裝飾材料的研發(fā)管理力度，特別是加強(qiáng)對新材料施工技術(shù)的研發(fā)，如玻璃幕墻的設(shè)計(jì)施工，明框暗框的設(shè)計(jì)、施工材料的安全性能等方面，確保建筑工程施工的質(zhì)量和安全。
2.4高層建筑工程中施工技術(shù)的提升
高層建筑工程施工的實(shí)現(xiàn)必須依賴專業(yè)、高科技的電子產(chǎn)品和相關(guān)工程概預(yù)算、工程圖繪制和效果圖設(shè)計(jì)等軟件，強(qiáng)化工程施工的信息化技能，科學(xué)有效地編制高層建筑施工程序，科學(xué)管理施工材料、施工進(jìn)度和施工成本控制，加強(qiáng)施工材料、混凝土制備過程的適時(shí)溫控、水控管理，還包括建筑的工程測量與地基勘察?？梢酝ㄟ^計(jì)算機(jī)進(jìn)行核算和設(shè)計(jì)，并不斷發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助施工（CAC）技術(shù)和高層建筑工程施工管理信息系統(tǒng)的MIS技術(shù)，優(yōu)化和完善我國高層建筑工程施工的技術(shù)體系和管理制度，確保高層建筑保質(zhì)、保量、高效、低成本投入的完成。
3結(jié)論
我國高層建筑行業(yè)快速發(fā)展和壯大，施工技術(shù)的不斷升級。但是，由于我國現(xiàn)有高層建筑施工理論和技術(shù)還不成熟，國家必須加大力度引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)的施工技術(shù)和理論，并組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行研討和分析，結(jié)合我國現(xiàn)有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制訂符合我國國情的高層建筑工程施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并呼吁政府出臺(tái)相關(guān)的法律規(guī)范，對高層建筑工程進(jìn)行科學(xué)地、規(guī)范地管理，使我國高層建筑行業(yè)逐步邁入嶄新的階段。
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篇7
關(guān)鍵詞：建筑學(xué);建筑結(jié)構(gòu);課程;再認(rèn)識(shí)
1引言
“建筑結(jié)構(gòu)”是建筑學(xué)專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)指定必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。在以往的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們聽完課后還有很多疑惑沒有解決，盡管學(xué)習(xí)了課本內(nèi)容，但在建筑設(shè)計(jì)課程中并不能很好理解和自覺運(yùn)用結(jié)構(gòu)知識(shí)，即缺少基本的結(jié)構(gòu)意識(shí)。作為任課老師，這種現(xiàn)象引起筆者對于建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)目的、內(nèi)涵和教學(xué)方式的思考。面對如何提高課堂教學(xué)效率，達(dá)到良好教學(xué)效果的要求，筆者認(rèn)為應(yīng)從所授課程和授課對象兩方面入手，研究“輸入”和“接受”的認(rèn)知規(guī)律，做到知己知彼，目的是在學(xué)生頭腦中建立結(jié)構(gòu)意識(shí)，而不是固守課本，照本宣科，沿用滿堂灌或填鴨式的教學(xué)方法。
2相關(guān)概念
2.1建筑結(jié)構(gòu)。在漢語中“建筑”一詞有多重含義。狹義上，最通俗的理解便是日常所指的房屋；另外，還有作動(dòng)詞用時(shí)指建設(shè)筑造之意。廣義上，“建筑”一詞有在哲學(xué)中“上層建筑”的使用，指得是相對于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的社會(huì)關(guān)系，有政治和思想兩個(gè)方面。[1]“結(jié)構(gòu)”一詞用法也相當(dāng)豐富。從微觀的物質(zhì)組成分子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)，到宏觀的天體、宇宙結(jié)構(gòu)；到社會(huì)生活中經(jīng)濟(jì)、家庭結(jié)構(gòu)；以及撰寫文章的結(jié)構(gòu)關(guān)系、漢字書法的間架結(jié)構(gòu)等等。“結(jié)構(gòu)”一般是指組成一個(gè)整體的各個(gè)部分的組織方式和相互的關(guān)系。如果把“建筑”和“結(jié)構(gòu)”這兩個(gè)詞放在一起，那么它的含義便有了特指。建筑結(jié)構(gòu)——建筑物承擔(dān)外力的部分，以及它們的構(gòu)造。我國《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》給出了“建筑結(jié)構(gòu)”的定義：“組成工業(yè)與民用房屋建筑包括基礎(chǔ)在內(nèi)的承重骨架體系”。[2]可見“建筑結(jié)構(gòu)”是研究建筑物的承重骨架部分的組成方式和相互關(guān)系的一門學(xué)科。2.2建筑學(xué)專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)課程。對于建筑學(xué)專業(yè)，對建筑結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)是十分必要的。一般建筑學(xué)本科的學(xué)制可以達(dá)到五年，所學(xué)課程眾多。主要包含了工程技術(shù)和人文藝術(shù)兩個(gè)大類，而建筑結(jié)構(gòu)就屬于工程技術(shù)類的專業(yè)基礎(chǔ)課。如果說建筑學(xué)課程體系是一條河流，那么建筑結(jié)構(gòu)是眾多源泉中的一支。由于中文的一詞多義，對于“建筑”這個(gè)詞可以借助Archi-tecture,Building,Construction這三個(gè)英文單詞來理解。Architec-ture的翻譯是建筑學(xué)，其含義是人們對即將創(chuàng)建的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃以滿足物質(zhì)和精神需求，包含功能的布局、空間的組織、以及形式的美觀等方面，可將其作為“上層建筑”，歸為指導(dǎo)思想的層面來理解。Building的翻譯是建筑物，其含義是一棟樓房，實(shí)實(shí)在在的物體，可以將“建筑”的這一層次，理解為建筑的“本體物質(zhì)存在”。Construction的翻譯是建造施工、建設(shè)、結(jié)構(gòu)，其含義是將建筑材料進(jìn)行組合達(dá)到所需的要求，在這一層次“建筑”可以理解為“物質(zhì)基礎(chǔ)”?？梢钥闯觥敖ㄖ钡恼麄€(gè)過程，是在“上層建筑”的設(shè)計(jì)和規(guī)劃下，利用物質(zhì)材料進(jìn)行建造，形成實(shí)實(shí)在在的物質(zhì)實(shí)體。“建筑”一詞的含義清晰的分為了三個(gè)層次。建筑學(xué)專業(yè)的工作側(cè)重固然是“A”，但好的設(shè)計(jì)必須擁有對設(shè)計(jì)對象本體的充分認(rèn)識(shí)，才能夠是有源之水，否則只能是憑空想象；建筑師只有對建造的過程深刻了理解，才能設(shè)計(jì)出可以建造實(shí)現(xiàn)的建筑物；有了物質(zhì)實(shí)現(xiàn)，這在建筑的藝術(shù)表達(dá)層面，也使美觀和思想具有了實(shí)際載體，利用結(jié)構(gòu)作為造型的手段也是當(dāng)今建筑創(chuàng)作的潮流。所以建筑學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程是必須的。
3建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)涵層次及培養(yǎng)目標(biāo)
3.1建筑結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)涵層次。早在古羅馬時(shí)期，建筑師維特魯威就提出了建筑設(shè)計(jì)的三大要素：“安全”、“適用”、“美觀”。從目前眾多教材可以看出，建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)往往簡單地把土木工程專業(yè)的多門專業(yè)課，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等進(jìn)行刪減壓縮，合并成一本教材。其主要的邏輯，是在“安全”的范疇內(nèi)結(jié)合材料知識(shí)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等計(jì)算驗(yàn)證，屬于相對微觀層面的內(nèi)容。而在宏觀層面結(jié)構(gòu)的“適用”問題，教材中卻很少討論，導(dǎo)致建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生還沒有建立基本的概念，就進(jìn)入到了無盡的公式海洋和計(jì)算中，繼而喪失學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。而在“美觀”這一原則中的內(nèi)容，即結(jié)構(gòu)所帶來的造型能力，更是幾乎沒有提及。建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生對于建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)，筆者認(rèn)為可以將其分為三個(gè)層次：首先，從宏觀的角度對結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)知，知道什么是結(jié)構(gòu)以及常見結(jié)構(gòu)類型；然后，從中觀解決方案設(shè)計(jì)時(shí)的適用、甚至造型問題，學(xué)會(huì)在設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇，根據(jù)不同的建筑功能以及造型選擇不同的結(jié)構(gòu)形式；最后，在微觀層次能夠進(jìn)行簡單的驗(yàn)算，掌握一定的計(jì)算能力，解決常見的工程問題。人類對事物的認(rèn)知規(guī)律，一般來說應(yīng)當(dāng)是從宏觀向微觀，從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，所以對于建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)來講，如果遵循如此的規(guī)律，想必會(huì)有更好的效果。3.2培養(yǎng)目標(biāo)。建筑學(xué)專業(yè)的結(jié)構(gòu)課程與土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)有所不同，其主要的目標(biāo)應(yīng)該是認(rèn)知，然后在設(shè)計(jì)中具有結(jié)構(gòu)意識(shí)，最后能夠進(jìn)行簡單的計(jì)算。在如今應(yīng)用型教學(xué)指導(dǎo)思想下，對于建筑學(xué)專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)，重心應(yīng)放在課程層次前兩個(gè)方面——宏觀認(rèn)知和中觀應(yīng)用，學(xué)習(xí)的重心是為了更好的設(shè)計(jì)，而并非微觀層次計(jì)算能力的過度訓(xùn)練。
4建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的再認(rèn)識(shí)
對建筑學(xué)專業(yè)的結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行了分析之后，很明確其是有層次的，那么教學(xué)工作便不能夠只強(qiáng)化例如計(jì)算能力的一面，而應(yīng)該根據(jù)課程的層次，多方面立體化的來進(jìn)行。4.1教學(xué)原則。4.1.1奠定理論基礎(chǔ)。對于建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說奠定建筑結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，是建立結(jié)構(gòu)意識(shí)和應(yīng)用結(jié)構(gòu)知識(shí)的前提。有了一定理論基礎(chǔ)才能夠更好的應(yīng)用結(jié)構(gòu)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，甚至完成結(jié)構(gòu)的計(jì)算工作。4.1.2注重實(shí)際應(yīng)用。學(xué)以致用，建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)對于建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，現(xiàn)實(shí)的意義就是在設(shè)計(jì)中具有結(jié)構(gòu)意識(shí)，注重結(jié)構(gòu)問題，在將來的實(shí)踐中能夠良好的與專業(yè)工程師溝通。在教學(xué)中需要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的意識(shí)和能力，幫助他們將書本上的理論知識(shí)在實(shí)踐中去應(yīng)用。4.1.3引入技術(shù)進(jìn)步。新的技術(shù)是教學(xué)的有利工具，專業(yè)課程的教學(xué)要能與時(shí)俱進(jìn)。在如今信息化新技術(shù)的時(shí)代背景下，課程的教學(xué)也要嘗試將新的技術(shù)引入，教師要及時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新，掌握新技能并將其應(yīng)用到教學(xué)中來。例如BIM技術(shù)，可以利用軟件讓同學(xué)們在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬的建造結(jié)構(gòu)，加深對結(jié)構(gòu)生成的過程的理解。4.2教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)課程層次分解，本課程的教學(xué)內(nèi)容也可以分為三個(gè)層次，分別是對基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、結(jié)構(gòu)的應(yīng)用選型、結(jié)構(gòu)的計(jì)算?；窘Y(jié)構(gòu)的認(rèn)知包含了結(jié)構(gòu)的基本概念、當(dāng)代常見建筑結(jié)構(gòu)的類型；結(jié)構(gòu)的應(yīng)用選型結(jié)合設(shè)計(jì)了解和掌握何種類型的結(jié)構(gòu)適合何種建筑，滿足其功能和造型的需求；結(jié)構(gòu)計(jì)算，是在力學(xué)和材料知識(shí)的基礎(chǔ)上，訓(xùn)練常見結(jié)構(gòu)類型的計(jì)算能力。4.3教學(xué)方式。4.3.1講授、考試。對于專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，講授法是最直接也最有效的教學(xué)方法，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)，將最大的信息量在一定的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的傳授給學(xué)生。在結(jié)構(gòu)課程中，有很多基礎(chǔ)概念需要學(xué)生掌握，所以這部分內(nèi)容必須存在。進(jìn)行考試又是檢驗(yàn)和評價(jià)學(xué)生對基本知識(shí)和技能掌握程度的有效手段，它能夠給學(xué)生記憶和理解基本概念、掌握基本計(jì)算技能帶來外界動(dòng)力，提高學(xué)習(xí)的積極性。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式，對于學(xué)生在建筑“安全性”原則中的基本概念和計(jì)算驗(yàn)證的能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練很有意義。4.3.2發(fā)言、討論。打牢基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，如果教師能夠布置任務(wù)，將學(xué)生分成若干小組，讓其課后自主研究，從結(jié)構(gòu)的角度去認(rèn)知和點(diǎn)評一棟建筑，并在課堂上向所有同學(xué)進(jìn)行介紹，發(fā)表自己的看法。這樣的結(jié)構(gòu)課程，能夠?qū)⒄n堂氛圍變枯燥為有趣，能夠提高同學(xué)們學(xué)習(xí)的自主性，將過去的被動(dòng)聽課狀態(tài)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的研究和探索。并且課堂的發(fā)言還能夠鍛煉同學(xué)們的表達(dá)能力，這點(diǎn)也是建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生需要培養(yǎng)的一種重要能力。這種方式針對建筑結(jié)構(gòu)在建筑“適用性”的原則的學(xué)習(xí)比較有效，可以使學(xué)生達(dá)到自主認(rèn)知和理解的目的，什么類型的結(jié)構(gòu)形式適合什么類型的建筑類型，有什么特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)要注意什么問題等都可以得到很好的訓(xùn)練。4.3.3實(shí)踐、應(yīng)用。建筑學(xué)專業(yè)現(xiàn)在常見的授課模式是設(shè)計(jì)課和理論課分離。通常一門理論課授課完畢，學(xué)期末進(jìn)行考試，整個(gè)課程就結(jié)束了。但理論課最終對于設(shè)計(jì)的作用卻無從檢驗(yàn)。建筑學(xué)專業(yè)的專業(yè)核心課是設(shè)計(jì)，將基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，這是基礎(chǔ)課的最佳效果。在設(shè)計(jì)課中如果能夠穿插結(jié)構(gòu)知識(shí)的具體專題，進(jìn)行知識(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練，有助于同學(xué)們有意識(shí)將結(jié)構(gòu)知識(shí)運(yùn)用于設(shè)計(jì)中，而不是學(xué)習(xí)完了，就將書本放到一邊，理論脫離實(shí)踐。例如高年級的高層建筑和大跨度建筑的設(shè)計(jì)課程，就可以進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)等專題的強(qiáng)化，將其模塊化嵌入到設(shè)計(jì)課中去。這種教學(xué)模式能夠鍛煉學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題的能力，把大塊的知識(shí)進(jìn)行分割，讓學(xué)生在專題的設(shè)計(jì)中消化吸收相對比較小的知識(shí)點(diǎn)并付諸實(shí)踐。
5小結(jié)
綜上所述，通過分析建筑和結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵，肯定了建筑學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程的必要性；進(jìn)一步分析建筑結(jié)構(gòu)課程，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在宏觀、中觀、微觀的層次內(nèi)涵，指出學(xué)生學(xué)習(xí)的過程應(yīng)當(dāng)遵循認(rèn)知的一般規(guī)律從宏觀到微觀，教師的教學(xué)也應(yīng)該分層次進(jìn)行，對于建筑學(xué)專業(yè)更應(yīng)該注重被忽略的認(rèn)知和應(yīng)用層次的訓(xùn)練；最后，思考對于建筑學(xué)專業(yè)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法，提出應(yīng)當(dāng)多元化的訓(xùn)練學(xué)生不同的能力，使學(xué)生真正將知識(shí)能夠應(yīng)用起來，達(dá)到學(xué)以致用的目的。對課程的再度認(rèn)識(shí)帶來的只是理論的想法，更多的工作還需要在教學(xué)的實(shí)踐中進(jìn)行嘗試和檢驗(yàn)。
作者:文博 單位:三江學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
篇8
【關(guān)鍵詞】高層建筑；工程施工；技術(shù)
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷深入，特別是區(qū)域型經(jīng)濟(jì)的不斷拓展和深化，建筑行業(yè)不斷追求體型復(fù)雜化、功能多樣化，促使我國高層建筑不斷向高度、外形多樣、技術(shù)先進(jìn)的方向發(fā)展，不斷給建筑施工單位更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，特別注重高技術(shù)、精專業(yè)、嚴(yán)管理，鑄造城市地標(biāo)性的高層建筑，并積極完善高層建筑施工技術(shù)，不斷強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)、施工工藝和技術(shù)的提升，進(jìn)一步完善我國高層建筑工程施工技術(shù)的系統(tǒng)性、理論性。
1、高層建筑工程施工技術(shù)概要
1.1 我國高層建筑工程施工現(xiàn)狀
在我國，高層建筑發(fā)展迅猛，特別是建筑正向外形復(fù)雜化、功能多樣化、結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜化的目標(biāo)不斷發(fā)展，但由于高層建筑具有樓層多、建筑高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，對施工工藝和技術(shù)的要求非常高，施工工期較長，對施工完整性、結(jié)構(gòu)荷載科學(xué)、施工工序等要求較高。所以，為確保高層建筑施工的順利進(jìn)行，國家開始重視高層建筑的發(fā)展，特別是城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展對建筑安全的要求也越來越嚴(yán)格，在建筑工程施工中，不斷引入工程項(xiàng)目招投標(biāo)制度、施工合同制、工程監(jiān)理制，強(qiáng)化和規(guī)范建筑工程施工，特別針對高層、超高層建筑，加強(qiáng)對工程施工技術(shù)的監(jiān)督、對施工安全的監(jiān)控，并對高層建筑工程施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)地、全方面地考核，保證施工質(zhì)量和安全。
1.2 高層建筑工程施工技術(shù)
依據(jù)高層建筑特有的工程施工特點(diǎn)，國家和建筑施工單位不斷加強(qiáng)施工技術(shù)的研發(fā)和施工理論的革新。目前，高層建筑主要以鋼筋混凝土建筑為主，并不斷發(fā)展為鋼結(jié)構(gòu)或鋼混結(jié)構(gòu)，有效減輕建筑自重。針對施工材料，不斷優(yōu)化和篩選性能優(yōu)良、便于施工和運(yùn)輸?shù)氖┕げ牧?，并考慮配合混凝土進(jìn)行澆注或模塊化處理。
1.2.1 高層建筑工程地基施工技術(shù)
在高層建筑中，地基基礎(chǔ)是整個(gè)建筑的重要組成部分，是建筑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和支撐點(diǎn)，依據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，高層建筑的地基深度應(yīng)為建筑高度的1/15左右，因此，深地基施工工程儼然成為高層建筑工程施工的前提條件。
地基樁基施工技術(shù)。樁基施工技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛、也是較成熟的一種地基處理形式。其中，發(fā)展和應(yīng)用最廣泛的是灌注樁施工技術(shù)，它不僅適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)，還能根據(jù)荷載選擇施工級別?，F(xiàn)澆灌注樁的發(fā)展也越來越迅速，其整體承載力可達(dá)1萬KN以上，而傳統(tǒng)樁型中泥漿護(hù)壁孔樁，因其適用性強(qiáng)，已成為高層建筑的主要樁型之一，國家積極推廣建筑基礎(chǔ)樁底、樁側(cè)后注漿技術(shù)，并配合超聲檢測技術(shù)，逐步形成具有特色的灌柱樁施工集成技術(shù)，并不斷研發(fā)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)測量技術(shù)，并開發(fā)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)模塊，適時(shí)掌控樁基承載力的狀況。
地基基坑支護(hù)施工技術(shù)。我國高層建筑得到快速發(fā)展，但其施工地基基坑深，開挖難度大，已成為制約高層建筑施工的關(guān)鍵技術(shù)。由于高層建筑深基坑支護(hù)工程是集擋土、支護(hù)、防水、監(jiān)測等的系統(tǒng)工程。目前，我國建筑行業(yè)研發(fā)的基坑支護(hù)系統(tǒng)分兩種，分別是逆作拱墻和土釘墻，兩種支護(hù)的造價(jià)都明顯低于傳統(tǒng)支護(hù)價(jià)格。
1.2.2 高層建筑工程基礎(chǔ)施工相關(guān)技術(shù)
混凝土施工技術(shù)。高層建筑工程施工需要大量的土石材料，特別是在澆筑方面需要大批混凝土，而混凝土重要的指標(biāo)是抗壓強(qiáng)度，影響其抗壓性能的因素主要是水泥的強(qiáng)度和水灰比，強(qiáng)化混凝土出廠的檢驗(yàn)和混凝土制備中的檢測，確保使用混凝土的性能。強(qiáng)化施工混凝土的泵送技術(shù)，確保工程進(jìn)度和質(zhì)量。施工單位應(yīng)積極開發(fā)研制混凝土澆筑新工藝，在確?；炷列阅艿那疤嵯拢粩喔镄卢F(xiàn)有的支模技術(shù)，加強(qiáng)支模材料的優(yōu)選，動(dòng)力提升設(shè)備的研發(fā)，并向大模塊方向發(fā)展，集約化發(fā)展拆模施工技術(shù)，確保高層建筑施工的進(jìn)度。
鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)。在高層建筑工程領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)因其特有的超強(qiáng)度、抗壓抗彎、自重小等優(yōu)勢，并且施工進(jìn)度快、節(jié)能環(huán)保、抗震性能好，在我國得到不斷地推廣和發(fā)展，特別是在鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、連接和鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)等方面發(fā)展迅速。
2、高層建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展
隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，建筑工程施工技術(shù)得到極大的發(fā)展，在引入國外先進(jìn)的施工技術(shù)和理論的基礎(chǔ)上，不斷發(fā)展我國自身高層建筑工程施工技術(shù)和理論體系，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工程施工技術(shù)，充實(shí)我國現(xiàn)有建筑工程施工技術(shù)。
2.1 高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的發(fā)展
建筑結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換層可以根據(jù)功能的不同選擇不同的設(shè)計(jì)、施工工藝。目前，我國現(xiàn)有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的形式主要有梁式、桁架式和板式。其中，梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層因其設(shè)計(jì)簡單、施工方便等優(yōu)勢在工民建筑中得到發(fā)展和應(yīng)用。但是，隨著我國高層建筑的發(fā)展，厚板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)理念得到快速發(fā)展，特別是相關(guān)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)理論研究的深入，促使我國高層建筑、特別是跨度大、高撓度、強(qiáng)剪切力等建筑結(jié)構(gòu)問題都有較完善的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)。
2.2 高層建筑工程中新材料的施工技術(shù)
隨著建筑行業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)建筑材料行業(yè)也得到發(fā)展和提升，特別是在新材料的研發(fā)和制造方面取得了驕人的成就。建筑材料關(guān)系到高層建筑結(jié)構(gòu)本身的性能、建筑荷載的能力及其防火、采暖保溫等功能。因此，對新材料的施工必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范執(zhí)行，加強(qiáng)建筑裝飾材料的研發(fā)管理力度，特別是加強(qiáng)對新材料施工技術(shù)的研發(fā)，如玻璃幕墻的設(shè)計(jì)施工，明框暗框的設(shè)計(jì)、施工材料的安全性能等方面，確保建筑工程施工的質(zhì)量和安全。
3、結(jié)論
我國高層建筑行業(yè)快速發(fā)展和壯大，施工技術(shù)的不斷升級。但是，由于我國現(xiàn)有高層建筑施工理論和技術(shù)還不成熟，國家必須加大力度引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)的施工技術(shù)和理論，并組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行研討和分析，結(jié)合我國現(xiàn)有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制訂符合我國國情的高層建筑工程施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并呼吁政府出臺(tái)相關(guān)的法律規(guī)范，對高層建筑工程進(jìn)行科學(xué)地、規(guī)范地管理，使我國高層建筑行業(yè)逐步邁入嶄新的階段。
參考文獻(xiàn)：
篇9
Cao Jingchao
（Guangdong Province Erguang Expressway Co.，Ltd.，Huaiji 510006，China）
摘要：吊籃在施工過程中運(yùn)用廣泛，但對于吊籃的理論研究，特別是對于特殊情況下大跨度吊籃理論研究較為缺乏。本文對某橋梁大跨施工吊籃桁架結(jié)構(gòu)采用Midas/Civil進(jìn)行有限元分析和設(shè)計(jì)，通過理論計(jì)算，結(jié)果得出該吊籃結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度符合要求。為了檢驗(yàn)有限元分析的理論計(jì)算，采取理論計(jì)算方法與之對比，結(jié)論顯示，兩者基本相符合。結(jié)論可為吊籃施工與設(shè)計(jì)計(jì)算提供參考。
Abstract: Basket was widely used in the construction process. However, the theoretical research on basket is relatively deficiency, especially long-span basket theory under the special condition. This paper used Midas/Civil to conduct Finite Element Analysis and Design on long-span basket truss structure. Through calculating, the results indicated that the basket structure strength and stiffness meets the requirement. In order to check the finite element analysis of theoretical calculation, we adopted the theoretical calculation method to compare with it, and the result shows that the two of them is basically in accordance with each other. The conclusion could provide the reference for basket construction and design calculation.
關(guān)鍵詞：吊籃 桁架結(jié)構(gòu) 有限元分析
Key words: basket；truss structure；Finite Element Analysis
中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）21-0088-02
0引言
吊籃是建筑工程高空作業(yè)的一種建筑結(jié)構(gòu)，作為幕墻安裝，外墻清晰，表面粉刷等之用。目前，吊籃在我國得到了廣泛的應(yīng)用，使我國不僅成為世界上最大的生產(chǎn)大國，而且成為世界最大的吊籃使用國家之一。雖然吊籃在我國已有近25年的發(fā)展歷史，但其基本結(jié)構(gòu)、作業(yè)范圍和外觀形狀并沒有顯著變化，而就我國吊籃的品種和規(guī)格而言，與發(fā)達(dá)國家相比還有較大的差距。發(fā)達(dá)國家吊籃產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在：①驅(qū)動(dòng)和摩擦傳動(dòng)方式的改進(jìn)以達(dá)到節(jié)能或提高功效為目的，使產(chǎn)品向多樣化發(fā)展；②籃體結(jié)構(gòu)的異型化和模塊化組合以及提升能力的不斷增加，擴(kuò)大了吊籃的應(yīng)用范圍；③懸吊支承結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使吊籃的支承體系多樣化和輕便化，適用不同建筑結(jié)構(gòu)的要求。這三個(gè)方面的改變，是吊籃產(chǎn)品中技術(shù)發(fā)展的具體體現(xiàn)，從而使吊籃的應(yīng)用范圍更加廣闊。本文以一工程為背景，針對籃體結(jié)構(gòu)的異型化和模塊化組合以及提升能力的不斷增加，擴(kuò)大了吊籃的應(yīng)用范圍這一方面的技術(shù)欠缺有一定的補(bǔ)充，通過有限元計(jì)算和理論驗(yàn)證，證明了大跨度吊籃桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
1工程概況
吊籃通常多采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，下面為某鋼筋混凝土箱型橋梁的施工吊籃，該吊籃桁架的跨度為48.0m，桁架高1.7m，其結(jié)構(gòu)形式如立面圖1所示。
2Midas/Civil進(jìn)行建模與有限元分析
2.1模型建立對吊籃鋼桁架模型立采用立體建模，共374個(gè)節(jié)點(diǎn)，872個(gè)單元，材料選用Q235鋼，截面分別有弦桿截面、斜桿截面和豎桿截面，約束為一個(gè)在16號(hào)節(jié)點(diǎn)處的鉸接和三個(gè)豎直向上的鏈接，分別為14號(hào)、360號(hào)、362號(hào)節(jié)點(diǎn)，如圖2吊籃模型圖所示。
2.2 有限元分析結(jié)果與分析邊界條件分為兩組，一個(gè)是支撐邊界組，另一個(gè)是鉸接組，支撐邊界組是指約束整體吊籃桁架，鉸接組是吊籃節(jié)段單元之間的連接。經(jīng)過計(jì)算每個(gè)吊籃階段單元的自重為7.91kN，平均到下弦桿單元也就是1.32kN/m；考慮到附加荷載，因此額外增加0.2倍自重荷載，由此自重為1.584kN/m。采用均布荷載施加，每根下弦桿單元承受均布荷載為0.792kN/m。移動(dòng)荷載主要為人群荷載，采用8個(gè)80kg的小車在建立在下弦桿梁單元上的車道之上來回跑動(dòng)。
荷載組合主要考慮1.2自重+1.4移動(dòng)荷載的最不利組合，查看在該組合下的支反力，應(yīng)力，彎矩和撓度。
通過Midas/Civil軟件對吊籃桁架的模擬運(yùn)算，得出最大支反力為32.24kN，最大剪力為16.96kN，最大彎矩為3.21kN?m，組合應(yīng)力最大值為98.6MPa,最大撓度為121.5mm,在下弦桿上最大撓度值為113.0mm。
3理論計(jì)算
桁架的撓度計(jì)算：桁架鋼結(jié)構(gòu)的撓度一般由兩部分組成，一是由單銷間隙產(chǎn)生的非彈性撓度，另一部分是有荷載引起的彈性撓度，兩者疊加為橋梁的撓度。
①非彈性撓度的計(jì)算。先定義α，α為相鄰兩跨拼裝單位之間由銷孔間隙產(chǎn)生的響度轉(zhuǎn)角（弧度制），?琢＝■=■=1.17×10-5，
式中：?駐l――單銷與銷孔之間的間隙，?駐l=1mm；h――桁架拼裝單位的高度，桁架高h(yuǎn)=1700mm。
由此，可以計(jì)算出吊籃的非彈性撓度值:
fo=d■sin■?琢=6000×8×sin?琢=56.16mm，
式中fo:――簡支梁跨的非彈性撓度（mm）；d――桁架拼裝單位的長度（mm）；n――每一跨的桁架拼裝單位數(shù)；
②采用B.C.卡秋林公式計(jì)算由荷載引起的桁架彈性撓度如下：
f=■1+（tan?準(zhǔn)1+cot?準(zhǔn)1）×■×（1.61-0.335■）Kdf
式中：f――桁架由活載引起的彈性撓度（m）；l――桁架的計(jì)算跨度（m）；ho――桁架在支座處的計(jì)算高度（m）；h――桁架的計(jì)算高度（m）；?準(zhǔn)1――跨中斜桿與垂直線之間的夾角（°）；E――桁架所用材料的彈性模量（kgf/cm2）；Kdf――活載的橫向分配系數(shù)，Kdf=0.1767；I――桁架截面的慣性矩，I=7.36×105cm4；Keq――活靜載的等撓度等代荷載（kgf/cm）。
該吊籃跨度48m，桁架在支座的計(jì)算高度h=1.7m，跨中斜桿與垂直線的夾角正余弦值為tan?準(zhǔn)1=■=0.588，cot?準(zhǔn)1=1.7鋼材的彈性模量為E=2.1×106Kgf/cm2，活靜載等撓度的等代荷載Keq=0.8+0.66=9.37Kgf/cm，則可求出桁架由活載引起的彈性撓度f=6.21cm。因此理論計(jì)算的吊籃桁架撓度值為56.16+62.1=118.3mn。
根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，“樓（屋）蓋梁、工作平臺(tái)梁和平臺(tái)板的主梁或桁架（包括設(shè)有懸掛起重設(shè)備的梁和桁架）的允許撓度值L/400=120mm，可知該撓度計(jì)算滿足要求。
4分析與結(jié)論
通過對吊籃桿件的受力和撓度的理論計(jì)算，得出吊籃鋼桁架結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的承載能力，以及桁架結(jié)構(gòu)在荷載作用下的豎向變形值。再通過Midas/Civil軟件的建模和計(jì)算，得出，吊籃桁架的模型實(shí)體，并在動(dòng)靜荷載作用下得出的剪力、彎矩、應(yīng)力和撓度。綜上所述可以出以下結(jié)論：①下弦桿在第一節(jié)段與第二階段相接處剪力與彎矩最大，而該處最大剪力、最大彎矩都相當(dāng)小，顯然滿足要求。②計(jì)算得出組合應(yīng)力最大值?滓＝98.6Mpa＜[?滓]=235Mpa，滿足要求。③最大撓度值位于跨中兩邊加強(qiáng)圓鋼桿件上，為121.5mm，跨中受力構(gòu)件，即下弦桿最大撓度值為118.3mm＜L/400＝120mm，滿足要求。
通過以上計(jì)算從理論上證實(shí)了6m×8=48m大跨度的桁架吊籃安全可行。
參考文獻(xiàn)：
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篇10
【關(guān)鍵詞】水倉煤泥清挖；壓濾脫水；模塊化設(shè)計(jì)
1.前言
水倉是煤礦井下必要的設(shè)施之一。為確保礦井生產(chǎn)和安全度汛，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求，在每年雨季來臨之前，必須對水倉進(jìn)行清挖，以保證度汛期間井下的生產(chǎn)安全。因此水倉至少每年清理一次，短者每月都要清挖。通常一個(gè)煤礦在幾個(gè)主要水平面上會(huì)設(shè)置局部水倉或主水倉，水倉一般由兩個(gè)獨(dú)立的巷道系統(tǒng)組成，總?cè)莘e為4-8小時(shí)的涌水量。
水倉沉淀通常分為自然沉降和加絮凝劑沉降，水倉沉淀物為煤炭顆粒、巖石顆粒、煤泥、鉆探泥漿、巖塵和噴漿料等，當(dāng)水倉沉淀物以煤炭顆粒和煤塵為主時(shí)，煤泥的回收利用價(jià)值很大。一般情況下，水倉口沉降顆粒較大，越往倉尾沉降顆粒越小，因此水倉口的煤泥比較容易清挖，越往里越不容易清撈。
通過上述分析可見煤礦水倉的清理是中國煤礦多年來的一個(gè)老大難問題。水倉的清理分為人工清挖和機(jī)械清挖，目前國內(nèi)大小煤礦仍以人工清挖方法為主。人工清挖的主要缺點(diǎn)是使用人員多、清挖周期長、工作環(huán)境惡劣、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、礦車占用量大、污染運(yùn)輸巷道、清挖不及時(shí)會(huì)影響礦井安全生產(chǎn)。國內(nèi)現(xiàn)有的機(jī)械清挖方法如煤泥自動(dòng)裝車機(jī)、泥漿泵抽排裝車，雖然降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，但仍然存在礦車占用量大、污染運(yùn)輸巷道等問題。
2.現(xiàn)有水倉清挖工藝
某深井煤礦井底運(yùn)輸水平-990m，三個(gè)井筒均超千米，是目前國內(nèi)煤礦系統(tǒng)中最深的礦井之一。主水倉由6個(gè)入倉口沉淀池和內(nèi)外環(huán)水倉組成，內(nèi)水倉長220.6m，外水倉長266.6m，水倉斷面凈寬4m，斷面高2.8m，斷面面積7.8m2，水倉建筑結(jié)構(gòu)為錨噴，水倉總?cè)莘e4800m3。
另有井下水處理系統(tǒng)沉淀池長6m，寬4m，高3.3m，容積79.2m3，建筑結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)。因考慮礦井井下用水需要，在煤泥水入水倉時(shí)加入絮凝劑聚氯乙烯酰銨和氯化鋁，加速煤泥水中煤泥的沉淀。原設(shè)計(jì)采用的水倉清挖作業(yè)方式為人工清挖。一般2個(gè)月清理一次，每次清挖需要12人，清挖時(shí)間70天以上。
以往的清挖工藝是：工人用大锨將煤泥直接裝礦車，用絞車提升至大巷，由電機(jī)車外運(yùn)升井，設(shè)備投入大，使用車皮多，運(yùn)輸環(huán)節(jié)復(fù)雜，占用人員多，勞動(dòng)效率低。同時(shí)該清挖工藝耗時(shí)長，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，致使井上、下沿途淤泥積水，影響職工行走安全及環(huán)境面貌，同時(shí)礦井長時(shí)間單水倉運(yùn)行，排水系統(tǒng)受到威脅，影響到礦井的安全生產(chǎn)。因此，如何改進(jìn)水倉清挖工藝就成了一個(gè)擺在技術(shù)人員面前函待解決的技術(shù)難題。
3.新型自動(dòng)清挖系統(tǒng)研發(fā)
3.1 系統(tǒng)組成及工作原理
為解決水倉清挖難題，技術(shù)人員經(jīng)過努力開發(fā)了一種新型的水倉煤泥清挖處理系統(tǒng)，它由攪拌抽排系統(tǒng)、緩沖系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、壓濾脫水系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)子系統(tǒng)之間相對獨(dú)立，又有機(jī)聯(lián)系，整套系統(tǒng)可分解拆卸，滿足井下安裝的需要。整套系統(tǒng)設(shè)備還可根據(jù)水倉的大小和長短進(jìn)行不同的匹配組合，以適應(yīng)不同的需要。
系統(tǒng)工作原理：該水倉清挖處理設(shè)備由攪拌抽排系統(tǒng)設(shè)備從煤礦井下水倉中攪拌煤泥，形成一定濃度的煤泥水，并通過排水管路排入緩沖系統(tǒng)裝置，煤泥水在過濾、緩沖裝置作用下，過濾掉大顆粒物料，形成穩(wěn)定的細(xì)物料從緩沖裝置底口由加壓泵抽排出，進(jìn)入壓濾脫水系統(tǒng)設(shè)備，煤泥水混合物在煤水分離設(shè)備作用下，使水、煤混合物分離，水經(jīng)溢流管排出后回流到另一水倉，再由井口主排水泵排出，煤水分離設(shè)備中的煤泥餅進(jìn)入礦車裝車。
工藝流程如圖1所示。
3.2 系統(tǒng)主要工藝參數(shù)及與其他方法比較
（1）回收粒度 0.01～5mm
（2）工效 3～5t/h
（3）最大裝車高度 1450mm
（4）最佳入料濃度 25%～45%
（5）回收煤泥水分 〈25%
（6）電壓 380V/660V
（7）裝機(jī)總功率 45Kw
表1所示為本自動(dòng)清挖處理方法與其他常用清挖方法對比。
4.系統(tǒng)試運(yùn)行情況
該清挖設(shè)備自3月10日開始裝車下井，由維修人員進(jìn)行安裝，3月19日安裝、調(diào)試完畢，正式投入使用。首先在井下水處理系統(tǒng)沉淀池清挖，水處理系統(tǒng)沉淀池共有6個(gè)，清挖一個(gè)沉淀池用工2人，時(shí)間為2天，脫水后的煤泥共計(jì)30車，每礦車裝料約1.7m3，而過去用人工清挖，每清挖一個(gè)沉淀池用工5人，時(shí)間為5天，需用礦車90車左右。由于設(shè)備到貨時(shí)內(nèi)倉人工已經(jīng)清挖完畢，人工清挖內(nèi)倉每天用12人，共計(jì)35天。而用設(shè)備清挖外倉，煤泥堆積高度為1.4m左右，煤泥容積約1500m3，清挖期間每天用工4人，每天經(jīng)清挖脫水后的煤泥30車，實(shí)際使用清挖時(shí)間為20天。
通過使用情況可知，每次清倉用工4～5人，清挖周期（連同清挖沉淀池在內(nèi)）50天左右，需用礦車1500車次左右。而人工清挖每次用工12人，清挖周期（不含清挖沉淀池在內(nèi)）70天左右，需用礦車4100車次。該系統(tǒng)優(yōu)勢相當(dāng)明顯，礦車占用量也大幅減少，無形中又增大了副井的提升能力，極大的緩解了車皮調(diào)度的困難。雖然該煤礦井下水倉清挖處理設(shè)備是新開發(fā)研制的第一套系統(tǒng)，但在整個(gè)運(yùn)行期間，該水倉自動(dòng)清挖處理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，性能穩(wěn)定，操作方便、可靠，機(jī)械傳動(dòng)無故障，清挖效果明顯，使用情況良好，一些小的故障在技術(shù)人員的指導(dǎo)下也很快排除。
5.結(jié)束語
該系統(tǒng)的研制成功極大促進(jìn)了國內(nèi)水倉自動(dòng)清挖安全高效技術(shù)的發(fā)展，大大提高井下水倉煤泥處理的機(jī)械化程度，并且該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，通過對子系統(tǒng)的不同選型設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)不同特性的煤泥清挖，具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。
通過現(xiàn)場使用情況分析，可知該煤礦井下水倉清挖處理系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：
（1）實(shí)現(xiàn)井下水倉清挖抽排的自動(dòng)化，減少崗位人員，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
（2）清挖水倉效果良好，煤泥回收效率高，提高了清挖質(zhì)量。
（3）設(shè)備投入少、安全可靠，具有良好環(huán)境效益。
（4）礦車用量少，與人工清挖相比節(jié)約運(yùn)輸環(huán)節(jié)礦車周轉(zhuǎn)量2/3。
（5）可有效利用礦車的容量，又避免了在運(yùn)輸過程中對巷道的二次污染。
（6）可充分利用峰谷電費(fèi)，降低能耗。
（7）經(jīng)濟(jì)效益顯著，經(jīng)測算每年可增收節(jié)支187萬元。
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