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教学楼结构设计论文范文(18篇)

时间:2023-12-23 09:08:18 作者:QJ墨客

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建筑结构设计优化方法论文

[摘要]随着我国社会主义现代化建设的加快推进,社会生产力也得到了飞速发展。在现代工业体系中,工业建筑的结构是直接影响工业生产力的关键性因素。不断增长的生产力对工业建筑结构的工艺布置、工艺流程提出了更高的要求。同时,随着职业卫生安全体系的不断健全,工业建筑在保证生产过程平稳运行的同时还要保证工作环境的安全性与舒适性。这些全新的理念对原有的工业建筑结构设计水平带来新的发展机遇的同时也带来了新的挑战。如何优化工业建筑结构设计,让生产工作安全、高效运行的同时满足现代社会发展理念,成为了工业生产部门思考探索的重点问题。

工业建筑是维持工业生产安全平稳进行的重要保障,工业建筑的结构设计对于企业来说至关重要。工业建筑结构在很大程度上决定着企业的生产、管理效率。工业建筑结构的合理性缺失必将导致企业增加生产运营成本,无法有效的利用人力物力,使企业发展陷入困境。好的工业建筑结构应该综合企业的生产模式、工艺流程、设备选型、管理方式等,针对企业自身的特点进行结构性优化,实现生产环节的最优化设计,从而降低企业生产运营成本,提高企业利润率。

异形柱结构设计分析论文

构造柱的应用主要是为了提升混凝土结构的稳定性和可靠性。在建筑结构当中,整体部分的强度和抗剪能力都是比较重要的因素。构造柱结构在建筑工程中得到广泛地应用已经有多年地历史,研究成果显著。在防止建筑结构出现裂缝以及渗漏的过程中起到重要的作用。

2构造柱的质量通病和原因。

2.1楼层间构造柱轴线错位。在构造柱应用的过程中,出现轴线错位的可能性很大,如果没有认真对钢筋的骨架和位置进行调整,在进行下层放线的过程中就会出现构造柱的错位,所以,上下层的贯通性丧失。构造出出现了轴线错位的问题会直接影响到钢筋混凝土结构的稳定性,存在着建筑的安全隐患。

2.2箍筋拉接筋没有满足要求。在墙体和构造柱之间需要设置相应的拉接筋,通常情况下都是两根,同时要相隔500米。而且在施工的过程中,需要伸入到墙体内。每两个顾金金的距离不能超过10cm,最重要的是构造柱的钢筋需要绑扎相应的接头。绑扎的接头需要控制长度,另外还要进行间隙的控制。

2.3构造柱断条。出现构造柱的断条是较为严重的一种质量病害,究其原因主要是由有构造柱内部的箍筋或者是拉接筋以及各种钢筋构造交叉到一起,而且,钢筋的绑扎工作不到位。在混凝土浇筑的工作中,会受到一定的因素的影响,而且构造柱会出现严重的柱腔受损的问题,这就对混凝土的填充问题产生了严重的阻碍作用。有些建筑工程中,施工单位为了偷工减料,采用级配较低的砂石,有些砂石的直径较大,在浇筑的过程中会直接影响到构造柱的稳定性。

2.4构造柱烂根的现象。根据构造柱的工作原理可以看出,构造柱在砌筑完成之后,需要最后我那个构造柱的内腔中关注相应的混凝土材料,以保证其稳定性。但是,在浇筑的过程中,由于混凝土凝固的时间较长,或者是,柱腔中的环境很很多不确定因素。会造成构造柱的烂根问题。主要是由于根部杂物较多,而且,砖渣或者是砂浆等清理不够。久而久之就会出现烂根的现象。

2.5混凝土存在的`问题。露筋和麻面是混凝土存在的主要问题。支模前,钢筋骨架上没有绑扎混凝土保护层蛰块,致使钢筋保护层厚度不足,同时,有的钢筋位置不准,造成露筋现象;混凝土浇捣前,模板和马牙搓砖墙未作充分湿润,混凝土中的部分水分,被砖墙和模板吸走,混凝土表面出现麻面和酥松现象。混凝土接搓不好。混凝土浇捣前未清除模内的木屑、碎砖、落地灰等杂物,也不用水清洗,使前后两次浇筑的混凝土不能紧密相接,构造柱的整体性不能保证。

建筑结构设计问题探析论文

【论文摘要】本文通过对建筑结构设计前期质量管理、设计过程质量管理、设计后期质量管理的阐述,分析了建筑结构设计全面质量管理的过程,简洁透明、便于掌握。有效地执行建筑结构设计全面质量管理是设计单位在同行业竞争中的关键因素。

【论文关键词】结构设计iso9001:2008全面质量管理表格文本。

在建筑工程领域中,建筑结构设计是极其重要的一个环节,它不同于其它专业设计,它的设计质量直接影响着工程周期、成本节约,可以说是一个工程中重要的生命线。对业主而言,在同行业中是视时间和成本为金钱的,有效地缩短工程周期和节约成本就意味着在市场中能取得先机,立于不败之地,获取更大的效益,业主对设计单位的要求就是如此。可以说能做到业主满意、以业主为服务中心就会增强设计单位的同行业竞争力。正因为如此,设计单位执行iso9001:2008全面质量管理来保证设计质量是一种行之有效的方法。针对建筑结构设计全面质量管理,设计单位可采取如下过程管理方法,其中设计单位结构总工程师是建筑结构设计全面质量管理的总负责人,组织实施全面质量管理。

一、设计前期质量管理。

1.根据业主要求设计单位组建设计项目组,安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间,形成设计进度计划表。

2.在签定设计合同时由设计人员了解业主对该项目的明确要求和隐含要求,向业主指定的业主代表收集设计资料,包括a.委托书、b.立项文件、c.地质勘察报告、d.环评报告、e.规划总平等等,同时对提供的资料要由业主代表签字确认。

3.针对建筑工程的不同类型,由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导,形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施,经结构总工程师批准后,结构人员保证人手一份使用。设计项目结构设计统一措施可按以下选择a.工程地质勘察要求、b.结构设计制图标准、c.工业厂房结构设计统一措施、d.多层(砖混、框架等)民用建筑结构设计统一措施、e高层(框架、框架剪力墙、剪力墙等)民用建筑结构设计统一措施等。

二、设计过程质量管理。

1.在方案设计、初步设计、施工图设计中设计人员应严格执行结构设计统一措施,如有异议应及时向专业负责人提出,由专业负责人和总工程师确定最终标准,而不能一意孤行,违反全面质量管理,影响设计进度。

2.建筑各专业在各阶段设计过程中应互提设计基础资料,形成配合资料互提单表,以此表来约束各专业人员的设计责任行为。结构设计人员应做到主动与建筑各专业沟通,做到设计严谨、不遗漏。

3.在初步设计结束后施工图设计过程中可根据工作情况,由各级负责人进行设计中间工作检查,形成中间检查表。各级负责人应做到主动及时发现问题及时解决问题,以免设计校对、审核时改动过大,影响设计进度。

4.设计人员应严格执行设计进度,如遇特殊情况不能在安排时间内完成,应及时把情况向专业负责人说明,由专业负责人另行安排设计人员协助工作,保证工作按时完成。在各阶段设计结束后进行设计校对、审核,并形成校对记录表、审核记录表。对校对过程中出现的.问题,设计人员可以有自己的思路原则,说明理由经总工程师审核确认后,可以不修改,否则都应进行修改,而不能弄虚作假不修改。

5.最后设计图纸要进行图纸会签、加盖印章、晒图、打印、包装、交付、备份设计电子文件等工作,属于设计人员完成的要及时履行责任完成,不要影响下一步全面质量管理工作的进行。设计人员应按照本设计单位结构专业计算书的要求完成本专业计算书。

三、设计后期质量管理。

1.根据建筑设计审图中心提出的意见及时进行修改,设计人员如遇不理解之处,要主动早与审图人员沟通修改,并按审图中心的要求提供修改后的设计文件,争取早日通过,交付业主使用。

2.按照业主的要求进行技术交底,形成工程设计会审记录表,做好业主与施工单位的沟通桥梁作用。

3.对施工过程中提出的问题如果涉及设计变更,要及时做好设计变更,按照本设计单位的相关要求处理后形成设计变更通知书表交付施工单位使用。施工过程中出现的一般问题要及时处理,不拖沓,形成现场服务记录表。

4.在施工过程各部位验收中,设计人员要虚心向业主和施工单位收集设计质量信息反馈,并且从中要吸取教训,形成质量信息反馈单表。

5.主体工程验收后,设计人员要对整个设计过程文本、底图、表格、计算。

书等资料存档保管并做好设计文件记录。

按照以上对建筑结构设计全面质量管理的阐述,可以形成以下组织结构表进行归纳:

从上面组织结构表可以看出,用一些规范的表格和文本是进行建筑结构设计全面质量管理的关键,这种过程可以是一目了然的,在执行时会很有条理,容易让人接受并执行。同时我们看到建筑结构设计全面质量管理很好地把握了全面质量管理八项原则,即以顾客为中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法、互利的供方关系。

实际在建筑结构设计全面质量管理的过程中,常会遇到一些来自各方面的阻力,比如设计项目因某种原因突然受阻、施工图时扩初又进行修改、业主要求设计周期提前等等,有时是没有办法的。本着为业主服务的思想,设计人员应正确面对现状、克服存在的困难,比如增加设计人员力量、进行集体合作,保证业主的要求同时也要保重结构设计的质量,切实把建筑结构设计iso9001:2008全面质量管理真正落实到实处。

参考文献:

[1]iso9001:2008标准。

文档为doc格式。

建筑结构设计问题探析论文

(1)加强管理。管理人员应选择技术娴熟、经验丰富、整体素质较高的设计团队,这类团队一般都具有先进的设计理念,最新的工作设备以及经验丰富的设计人员,能够达到理想的设计结果。(2)加强理论学习,提高设计素质。土建工程的设计人员应加强自身对设计理论与方法的掌握程度,这对提高土建工程的设计水平至关重要。(3)设计计算严密。设计人员应考虑到每一方面的因素,核对好所有数据,使设计结果能够满足各种条件下安全要求,避免疏漏某一项目的安全设计。(4)详细的设计图纸。由于设计人员与实际施工人员之间有较大的技术差距,因此设计人员应不怕麻烦,详尽、严谨地对一些细节加以说明,保证不同层次的施工人员都能看懂,从而提高工程质量避免错误理解图纸等不必要事故的发生。(5)加强监督管理。当设计方案通过审核后,设计人员应时刻与施工范围保持联系,保证实际建设中发现问题能够及时改正。对施工人员提出的建议或问题能够认真对待。

3.2设计的经济性。

(1)加强管理。管理人员对投标公司的设计方案进行对比,安全性是首要因素,其次对比其经济型、美观度等条件,选出最优设计,从根本上节约开支。(2)不局限于标准图。设计人员在设计工作中为了减少工作量和设计漏洞,往往会采用标准图。而标准图由于没经过严格经济计算,很容易造成超支问题。因此,设计人员应保持一颗踏实勤奋的心态,逐一审核设计方案,在能节约的地方尽量节约设计,做到既保证工程安全性,又保证设计的经济性。(3)减少多参数设计的安全积累。土建工程构建设计应考虑多种因素,例如我国最常见的钢筋混凝土结构,设计时应考虑材料的选择、横截面大小、形状、钢筋的粗细等,多种因素导致了同一荷载数值的两个构件并不相同。因此设计人员在保证构件强度的前提下,尽量设计出既经济又美观的构件。(4)搞好部门之间的关系,以大局为重。土木建设工程会涉及到众多部门与单位,例如数据整理、拆迁办、设计单位等等。在实际生产中这些单位应该抛弃本位主义,与其他单位积极合作,以大局为重,减少工程成本,加快工程建设进度。

4结束语。

土木工程建筑结构设计事关国家与人民的人身财产安全,决定了工程的安全性和使用寿命,是整个工程的重中之重,因此设计人员应加强重视程度,提升自身设计水平,设计出安全经济的施工方案,提高我国土木工程的整体质量,维持社会稳定,促进社会发展。

建筑结构设计优化方法论文

【论文摘要】本文通过对建筑结构设计前期质量管理、设计过程质量管理、设计后期质量管理的阐述,分析了建筑结构设计全面质量管理的过程,简洁透明、便于掌握。有效地执行建筑结构设计全面质量管理是设计单位在同行业竞争中的关键因素。

【论文关键词】结构设计iso9001:全面质量管理表格文本。

在建筑工程领域中,建筑结构设计是极其重要的一个环节,它不同于其它专业设计,它的设计质量直接影响着工程周期、成本节约,可以说是一个工程中重要的生命线。对业主而言,在同行业中是视时间和成本为金钱的,有效地缩短工程周期和节约成本就意味着在市场中能取得先机,立于不败之地,获取更大的效益,业主对设计单位的要求就是如此。可以说能做到业主满意、以业主为服务中心就会增强设计单位的同行业竞争力。正因为如此,设计单位执行iso9001:2008全面质量管理来保证设计质量是一种行之有效的方法。针对建筑结构设计全面质量管理,设计单位可采取如下过程管理方法,其中设计单位结构总工程师是建筑结构设计全面质量管理的总负责人,组织实施全面质量管理。

一、设计前期质量管理。

1.根据业主要求设计单位组建设计项目组,安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间,形成设计进度计划表。

2.在签定设计合同时由设计人员了解业主对该项目的明确要求和隐含要求,向业主指定的业主代表收集设计资料,包括a.委托书、b.立项文件、c.地质勘察报告、d.环评报告、e.规划总平等等,同时对提供的资料要由业主代表签字确认。

3.针对建筑工程的不同类型,由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导,形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施,经结构总工程师批准后,结构人员保证人手一份使用。设计项目结构设计统一措施可按以下选择a.工程地质勘察要求、b.结构设计制图标准、c.工业厂房结构设计统一措施、d.多层(砖混、框架等)民用建筑结构设计统一措施、e高层(框架、框架剪力墙、剪力墙等)民用建筑结构设计统一措施等。

二、设计过程质量管理。

1.在方案设计、初步设计、施工图设计中设计人员应严格执行结构设计统一措施,如有异议应及时向专业负责人提出,由专业负责人和总工程师确定最终标准,而不能一意孤行,违反全面质量管理,影响设计进度。

2.建筑各专业在各阶段设计过程中应互提设计基础资料,形成配合资料互提单表,以此表来约束各专业人员的设计责任行为。结构设计人员应做到主动与建筑各专业沟通,做到设计严谨、不遗漏。

3.在初步设计结束后施工图设计过程中可根据工作情况,由各级负责人进行设计中间工作检查,形成中间检查表。各级负责人应做到主动及时发现问题及时解决问题,以免设计校对、审核时改动过大,影响设计进度。

4.设计人员应严格执行设计进度,如遇特殊情况不能在安排时间内完成,应及时把情况向专业负责人说明,由专业负责人另行安排设计人员协助工作,保证工作按时完成。在各阶段设计结束后进行设计校对、审核,并形成校对记录表、审核记录表。对校对过程中出现的.问题,设计人员可以有自己的思路原则,说明理由经总工程师审核确认后,可以不修改,否则都应进行修改,而不能弄虚作假不修改。

5.最后设计图纸要进行图纸会签、加盖印章、晒图、打印、包装、交付、备份设计电子文件等工作,属于设计人员完成的要及时履行责任完成,不要影响下一步全面质量管理工作的进行。设计人员应按照本设计单位结构专业计算书的要求完成本专业计算书。

三、设计后期质量管理。

1.根据建筑设计审图中心提出的意见及时进行修改,设计人员如遇不理解之处,要主动早与审图人员沟通修改,并按审图中心的要求提供修改后的设计文件,争取早日通过,交付业主使用。

2.按照业主的要求进行技术交底,形成工程设计会审记录表,做好业主与施工单位的沟通桥梁作用。

3.对施工过程中提出的问题如果涉及设计变更,要及时做好设计变更,按照本设计单位的相关要求处理后形成设计变更通知书表交付施工单位使用。施工过程中出现的一般问题要及时处理,不拖沓,形成现场服务记录表。

4.在施工过程各部位验收中,设计人员要虚心向业主和施工单位收集设计质量信息反馈,并且从中要吸取教训,形成质量信息反馈单表。

5.主体工程验收后,设计人员要对整个设计过程文本、底图、表格、计算。

书等资料存档保管并做好设计文件记录。

按照以上对建筑结构设计全面质量管理的阐述,可以形成以下组织结构表进行归纳:

从上面组织结构表可以看出,用一些规范的表格和文本是进行建筑结构设计全面质量管理的关键,这种过程可以是一目了然的,在执行时会很有条理,容易让人接受并执行。同时我们看到建筑结构设计全面质量管理很好地把握了全面质量管理八项原则,即以顾客为中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法、互利的供方关系。

实际在建筑结构设计全面质量管理的过程中,常会遇到一些来自各方面的阻力,比如设计项目因某种原因突然受阻、施工图时扩初又进行修改、业主要求设计周期提前等等,有时是没有办法的。本着为业主服务的思想,设计人员应正确面对现状、克服存在的困难,比如增加设计人员力量、进行集体合作,保证业主的要求同时也要保重结构设计的质量,切实把建筑结构设计iso9001:2008全面质量管理真正落实到实处。

参考文献:

[1]iso9001:2008标准。

异形柱结构设计分析论文

周向旋转机构是实现大管径、全位置焊接,以及便于装卸的关键内容。焊接小车是焊接机器人的主要承载体,其结构如图2所示。

2.2轴向摆动机构。

轴向摆动机构是使焊枪实现在焊道轴向摆动焊接的关节,其结构如图3所示。

2.3径向伸缩机构。

径向伸缩机构是使焊接机器人实现适应径向高度(随着焊道填充叠加)的关节,其结构因焊枪而选取,这里就不过多介绍。

3运动学干涉分析。

大直径管对接焊接机器人的运动学干涉问题就是:当小车环绕管道作旋转运动时,链条和小车车体可能存在干涉的问题。我们先用cad作出管道和小车的几何关系图,如图4所示;再找出链条和钢带以及和主动齿轮分度圆的接触切点,也就是图8里的c、d两点;再测得小车车体和链条的垂直距离d。由图7可以看出来:r值越大,d的值也就越大。当管道半径取最小值(r=170mm)时,此时d0。这就可以得出,无论r取任何值,d都大于0。从而可以得出,链条和小车不存在干涉。

4运动学仿真。

这里对管径为400mm,管壁为10mm的圆形管道进行运动学仿真。设定小车的焊接速度为0.14rad/s,轴向摆动速度为0,从管道顶端顺时针绕一周。利用pro/e软件对其进行运动学仿真,得到执行机构的位置轨迹和速度曲线,如图7、图8所示。图7可以看出来,焊接机器人执行机构(焊枪)的位置轨迹与焊缝的轨迹相同;图8可以看出,焊接速度起初是一个启动过程,速度增大到0.14rad/s后,趋于稳定,当快到顶端时,开始减速,最后停止。

5结论。

对大直径对接管焊接机器人进行了本体结构设计、运动学干涉分析、运动学仿真和位置仿真。通过上述分析,有利于对大直径对接管焊接机器人的本体结构及运动学特性等深入了解,从而为大直径对接管焊接机器人的生产与运动控制提供了理论依据。

文档为doc格式。

建筑结构设计优化方法论文

摘要:

介绍了概念设计的主要内容,从结构布置、构件截面、地基基础、构造措施等方面,阐述了建筑结构概念设计的优化方案,旨在充分发挥各结构构件的功能,使建筑结构设计符合相关规范要求。

关键词:

引言。

建筑结构优化的方法以及原理有两类:一类是数学规划法,借助于极值原理的概念,将相应的参数进行优化设计,找出最优参数;另一类是准则法,从结构力学的角度进行优化。两种方法各有优缺点,其中数学规划法有严格的理论依据作为设计的支撑,适应性比较好;缺点是求解速度比较慢,而且由于严格理论的存在求解会受到一部分限制。而准则法的优点是优化时间相对较短,不影响重新分析的次数以及不涉及变量参数数量的变化,优化次数为10次左右就可以满足结构优化的任务;缺点是没有严格的理论依据作为支撑,因此在实际中,一般认为是最接近理想状态的优化结果,但不是真正的最佳结果。在国内外对于准则法的不断优化中,逐渐对其进行改进,目前可以优化的结构问题中,变量的数量可高达上百万个,优化的范围比较广泛。两种方法不断发展,互相弥补缺点形成一种新的方法,就是逼近概念法,结合了准则以及数学规划法,一方面有严格理论作为优化的基础,同时还具有不断逼近的功能,从而进行简化优化,然后用迭代法进行求解,最终得到优化解,达到结构优化的目的。截面优化问题中桁架的问题就使用该方法,设计变量取为桁架截面面积的倒数,然后进行结构设计的优化。数学规划由于存在理论基础,可以与有限元软件进行结合求解,使得数学规划法的应用更为流行,随着结构优化的不断发展以及应用过程中存在的问题,已经不再是最初只能满足简单要求的优化法,现在说的结构优化是需要在系统上的优化及多目标优化、高层次的优化。建筑结构设计的工作很复杂,最基本的两项任务是设计需要实现的功能,以及实现功能后结构的可靠性以及安全性问题,另一项工作是在设计的时候考虑工程的造价问题,满足结构的各项功能指标的同时费用的控制也是很重要的。

1、概念优化设计。

建筑结构设计中,计算机的应用提供了方便性,使得结构设计的高度逐渐上升,结构设计人员对于繁复的'计算工作不再进行手算,通过输入计算机中,经过有效地计算得出相应的结果。结构设计人员需要做的就是扎实的理论依据,以及丰富自己的经验,重点放在一些传统问题中比较棘手而且难以解决的问题,通过自己的分析以及经验对于问题得到更加合理的答案,从而使得设计方案更加的适用、合理以及经济,因此设计者的时间大多放在概念设计上。概念设计的一整套流程就是设计人员首先从最初关于结构的信息(选型、布置、分析以及计算)等方面着手,然后解决遇到的问题,根据不同工作的规律以及流程,结合相关的经验以及因素,对问题进行解决、分析以及处理,最终确定合理的方案。建筑设计方案一般结构布置方式有很多种,因此确定结构的布置方式是首要任务,一旦确定了结构的布置方式,接下来考虑的是受力荷载分析,荷载的分布以及受力同样需要进行选取以及确定;然后是建筑物关于细部的处理。在应用计算机进行处理的时候,上述工作是无法通过计算机单独完成的,需要设计人员的协助以及确认,根据自己在设计领域的专业知识以及经验进行判断。这些判断不依赖于计算机,靠的就是工程设计人员的理论基础以及经验,即所谓的概念设计。概念设计中会出现很多问题需要解决,然后考虑在建筑物投入运行中可能受到的各种不利因素以及破坏力,这些都是概念设计的主要内容,因此在实际设计过程中要重视概念设计。

2、结构布置的概念设计。

结构布置涉及受力,因此要从全局出发,综合抗震设计的基本原则,对于不必要的内耗问题要尽可能地降低,对于结构的刚度突变和扭转效应尽可能的减小,让构件的功能尽可能的充分发挥,尽其所能。在跟建筑师交底的基础上,对建筑物整体结构的布置和选型要充分考虑后再做决定。建筑师的要求是满足外观上的独特,以表达他的思维以及艺术的品味和判断,而对于结构工程师来说结构受力安全可靠才是最重要的,但是同时满足建筑师的要求,设计新的结构受力形式使得建筑师的设计得以实现。结构上一般对于简单的低层以及多层结构都是很容易满足的,其受力并不复杂,但是对于高层结构的设计,在建筑师表达自己的想法时,会出现与结构工程师脱节的情况,因此在与建筑师交底的过程中,结构师应该介入荷载的平面布置以及竖向布置,使得两者的要求皆可满足。建筑设计方案的完成标志着下一项工作的开始,结构方案的选择,每个构件都需要考虑受力,其中包括可预见的受力情况以及不可预见的受力情况。竖向构件的受力包括竖向荷载的传递以及风和地震荷载的作用,随着气温的变化,还会产生温度应力,因此对于竖向构置的部件,其位置要有利于温度应力以及水平荷载的承受。水平承重构件的布置同样要考虑一系列因素,首先要传力路径简单明了,荷载的传递要迅速,即采取最方便快捷的方式进行,最后传递到基础或者地基上,不合理的结构布置,会使得力的传递经过多层次,将原本简单的受力变复杂,最后传递到基础上去。然后是结构构件的尺寸大小的确定,一般先按照经验进行选取,具体的大小根据相关的理论进行选择。

3、构件截面的概念设计。

构件截面的设计,通过截面控制内力对构件进行正、斜截面的计算,然后进行配筋处理,概念设计在此处的应用最广而且也最重要,得出钢筋量后,钢筋的配筋方式也是很多种,不同构件以及同一构件的不同位置也是不同的,综合考虑各种因素后进行确定。

4、地基基础的概念设计。

对于地基来说不确定因素很多,其中地基土就是一个,不同地区存在较大差异,而且目前为止,没有确定的模型供选择进行模拟计算,这同样需要设计人员的理论基础以及经验进行确定,对可能出现的问题以及因素进行分析和预测,之后对应对方案进行选取,找出最佳方案。结构设计最常用的方法就是独立计算,将地基、基础以及上部结构分别进行力学计算和分析,这种计算方法的缺点就是跟实际脱离比较大,其实缘由很容易解释,就是在进行力学性能计算的时候,整个结构是连带关系,上部结构的受力必然会影响下部结构的受力,但是理论计算的时候的相分离策略忽略了这一点,造成了较大的数值差距。这就要求设计人员具备扎实的理论依据,构件之间的受力联系以及荷载的传递有较高深的理论依据,综合各项因素,各个角度得出最佳方案。

5、构造措施的概念设计。

结构设计完全依靠理论得出的设计方案在实际中存在较多问题,甚至对于荷载的承受能力不足,不能满足耐久性以及可靠性要求,特别是发生地震等非常见的荷载作用,结构会发生较大的破坏,完全失去承载能力,为了防止此类事件的发生,一般会进行构造措施的设计。有经验的设计人员提出的解决方案就是使用一部分对抗震有利的构件,提高结构的整体性以及延性。

6、结语。

概念设计的内容包含太多,而且需要设计人员从主观层面上进行各种理论的分析以及计算,合理的方案才能形成。通俗说法就是设计人员根据自己的经验以及相关的理论进行结构优化设计从而确定最佳方案。对于结构优化的深度性以及优化的正确性完全依据设计人员的专业素养,尤其是解决实际问题的能力,更是依靠从事设计工作设计经验的累积程度。

建筑结构设计优化方法论文

1.1建筑结构概念设计的涵义建筑结构的概念设计是指设计师根据建筑要求进行相应设计,并运用一系列的设计方法将建筑有序的、有组织的、有目标的进行设计,使客户对建筑感到满意。建筑概念设计主要以功能卓越、造型美观、技术先进为总体目标,通常情况下建筑方面的概念设计分为概念设计和结构设计,这两者相互影响、相互结合。1.2建筑结构概念设计的地位建筑结构概念设计形成的产品是早于建筑初步设计的整体规划方案,并且为建筑的总体设计提供了规划方案,为设计总体方案提供了总体格局和基本框架,并且为规划、施工、环境等提供了一系列设计方案。在实际工程中,概念设计要早于初步设计,早于建筑施工,所以概念设计在实际施工中通常占有领导地位,并且是整个工程的灵魂。在建筑施工中起到重要协调作用、检验计算、优化设计方案等。因此,建筑结构概念设计在整个建筑中具有重要地位。

异形柱结构设计分析论文

3.1施工人员在对构造柱结构进行施工的过程中,首先需要设置小型的砌块形式,然后按照钢筋的绑扎,砌筑的墙体结构以及模板和混凝土的浇筑顺序来进行。在施工的过程中,只要严格地按照施工顺序来进行就可以满足构造柱施工工艺的要求。

3.2墙体结构和构造柱进行连接的过程中应当设置一定的槎,从构造柱的下端开始,对槎口的高度和宽度进行科学地设置。采用先退后进的方式来进行。在柱墙之间应当设置两根直径为6mm左右的拉结筋,其间距要达到施工的标准。3.3构造柱的两侧结构需要紧紧地贴到墙面上,然后支撑结构还需要达到一定的牢固性,这样才能够有效地避免板体出现漏浆的现象。3.4构造柱混凝土的保护层当中,应该设置20mm左右的距离之内,但是不能够低于15mm。混凝土的塌落度也需要受到控制,一般来说,将其设置到50-70mm的状态下为最佳。

4保证构造柱的技术和质量。

钢筋混凝土的构造柱多数都是镶嵌在墙体结构当中,一般情况下需要采用砌筑纵横墙的形式,然后形成一定的柱腔结构。墙体和圈梁结构要分来进行砌筑,最好采用分段施工的形式进行。为了提升构造柱结构的稳定性,施工人员要将中心线控制在垂直线上,对钢筋骨架的垂直度进行控制,然后将钢筋骨架进行调直,将墙体结构固定在相应的位置上。同时还需要不断振捣混凝土,将其引向柱腔的上口,钢筋骨架的中心线和柱体中心要做到对齐,这样才能够保证构造柱处于标准的位置。在进行分段绑扎的过程中,绑扎点的牢固程度应该得到控制,尽量避免构造柱结构出现位移或者是错位的现象。竖向搭接头的长度不能超过35d,而且圈梁结构和箍筋的间距也要符合施工的标准。砌筑者要对砂浆的密实程度以及施工缝等问题加强重视,积极地执行搅拌工艺的要求。无论是粗骨料还是细骨料在施工的过程中都要按照标准来进行控制。虽然在施工的过程中允许出现一定的误差现象,但是误差范围需要限制在可控的范围内。分段浇筑要按照规定来进行预留。构造柱的混凝土材料采用分段浇灌的方式是比较常见的,同时也是施工过程中的一个重要的工作内容。在此过程中,柱段的施工高度要在2米的范围内。每一段主体的底部都需要留设一定的清扫口,这样才能够便于在浇灌之间对内部的杂物进行清理。在浇筑之前,要做好振捣工作,对衔接位置的陈旧混凝土要事先铲除,然后用水对其进行清理干净。在构造柱混凝土配合比中,依靠灰砂成分来配置水泥砂浆可以保证新型混凝土和陈旧混凝土的可靠程度。综上所述,钢筋混凝土的构造柱是工程建筑中不可缺少的一个重要结构,主要是为了保证工程整体的稳定性。在施工的过程中,需要找到正确的施工方法,防止构造柱的病害问题,将构造柱的功能发挥到最优。保证建筑工程的整体质量。

作者:周顺玉单位:哈尔滨铁路房产建筑段。

桥梁下部结构设计论述论文

桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路(铁路或公路)等障碍时,为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。桥梁既要保证桥上的交通运行,也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。而市政桥梁主要建造于城市中,主要功能是为交通提供便利,但是市政桥梁除了要保证交通顺畅外,还要与周围的建筑、人文环境相协调。

对于桥梁的结构设计,我们要求的是动态的结构设计,也就是说桥梁的设计要满足一定的耐久性。在桥梁结构的设计过程中,其设计效果在很大程度上受设计人员主观意识的影响,设计人员的专业素养与工作经验都影响着桥梁的结构设计。但是现在桥梁设计人员大多数只关注桥梁的强度忽略桥梁建成后的耐久性问题,在桥梁建成的初期,检测人员并没有办法了解其耐久性是否合格,但是随着使用时间的延长,一些缺乏耐久性设计的桥梁将会发生质量问题,致使整座桥梁不能再继续正常服务于交通。现阶段我国的市政桥梁设计结构体系并不完善,仍需在以后的发展中进一步完善。市政桥梁的建造首要问题就是桥梁的安全性问题,桥梁的安全使用关河着整座城市的交通与发展,然而在实际的设计工作中,这方面的.问题并没有得到设计人员足够重视,以此同时桥梁的现场施工也存在着影响桥梁安全发挥其功能的因素存在。所以在市政桥梁的结构设计中,设计人员应该选择一个科学合理的设计方案,同时根据相关的建设法规进行相关设计系数的计算,比如桥梁的设计荷载等问题的研究。

2.现存问题及相应对策。

2.1设计上的漏洞。伸缩缝的设计在市政桥梁结构设计中占有重要的位置,在实际设计中,大多数设计人员会将伸缩缝设计为普通的橡胶支座,但是这种设计会极大地影响整座桥梁的正常发挥,因为由于普通的橡胶支座极易受外力产生变形,致使桥梁结构发生变化,偏离原来的设计,相应的影响有关设计值,甚至使桥梁不再满足设计要求。所以在桥梁的设计过程中,可以将普通的橡胶支座改为可以活动的橡胶支座。桥梁设计上存在的另一个问题就是设计人员在设计初期常常不考虑超载的情况,一般情况下设计人员只是按照标准的桥面承载力进行设计,但是近年来超载现象不断发生,设计人员也必须将这种特殊情况考虑到设计当中来,否则将使整座桥梁面对无力承载的安全隐患。所以在以后的工作中不仅要求相关的道路桥梁管理部门严格规范安全道路形式规则,严查超载,还要求桥梁设计人员在进行有关设计时能够全面考虑。另外在桥梁的施工过程中,常常会出现空心梁数量不够的情况,这就要求相关部门做好施工前的校验工作,为市政桥梁的顺利落成打下基础。

2.2设计结构缺乏耐久性。在现阶段的市政桥梁结构的设计中常常忽略的问题就是桥梁的耐久性问题。正如大家所见,桥梁建成后终日暴露在空气中,经受风吹日晒。与此同时,桥梁结构还要承受来自上部的压力,甚至是地震灾害的影响,那么长期下来,桥梁极易受自然的损害,最后影响整座桥梁的正常使用,产生不必要的经济损失。在现实生活中,我们有时候会听到桥梁倒塌事件的发生,一般情况下,这种事故产生的原因就是桥梁结构耐久性差,这种事件的发生使人们不断开始重视桥梁结构的耐久性设计,特别是桥梁结构中的一些细节设计,细节组成整体,所以设计必须从小处着手,加强整个桥梁设计结构的耐久性。现在对桥梁结构设计的研究也正在朝着定量分析的方向发展,将会进一步保证桥梁结构设计的科学性。

3.1防洪水位及人行桥栏杆。桥梁是道路路线受到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路(铁路或公路)等障碍时,为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。因此在进行桥梁的结构设计时要查阅相关资料,确定合理科学的防洪水位,以保证桥梁作用的发挥。设计人行桥栏杆时,为了保证行人的安全,须做好相应的抗水平外力的计算,栏杆重量也应控制在合理范围之内,最好设计成竖条,减少风力的破坏。栏杆建成后要树立醒目的禁止攀爬标语,保证行人及机动车辆的安全行驶。当然在实际的设计工作中,设计人员也要根据桥梁的具体位置及特性制定特定的设计方案。

3.2交通量及特殊荷载。市政桥梁的存在其主要的功能就是疏导交通,所以在市政桥梁的设计过程中,要根据该城市的交通状况,桥梁所处的地理位置,预测合理的桥梁宽度及其结构。尤其是对于互通式立交桥的设计,更要考虑交通的流畅性,还有车辆的出行便利性及桥梁设计车速的确定,最大限度减缓交通阻塞压力。另外近些年来,货车超载问题不断出现,给桥梁的承载能力又一巨大的挑战,因为在一般的桥梁设计中并没有考虑这些不因此范的行车行为,一旦超载问题出现,桥梁将在超负荷情况下作业,严重威胁着桥梁的正常使用年限。

因此,在桥梁设计结构中要考虑这些不规范的行车行为对桥梁产生的额影响,并在设计中有针对性的设置相应改善措施。

4.结语。

市政桥梁结构的设计关乎着整座桥梁的正常发挥,也影响着整座城市的交通状态,在以后的设计工作中,设计人员要更加重视设计的细节,从小处着手,综合考虑影响桥梁质量、安全的各类因素,在设计中加以体现。现阶段我国的市政桥梁结构设计体系并不完善,须在以后的发展中逐步改善,为市政桥梁的建设提供保障。与此同时,设计人员也应该树立不断创新的设计理念,设计风格、质量要符合现代化的发展需要。

参考文献。

[1]马登科,史辉辉,贾银辉,王智博.市政桥梁结构设计过程中的要点分析[j].现代农村科技,,(12):74.

[2]辛振宇.道路桥梁结构设计要点分析和研究[j].科技创新与应用,,(13):210.

建筑结构设计安全度研究论文

近年来,国内土地资源稀缺状况日益严重,加强山地开发、合理进行山地建设已经成为当下主要控制目标。山地受自身特点限制,其结构设计与平原地区的差异较大,建筑设计中需要充分注重前期山地地块的合理选取,一般房屋建筑的坡度需要小于8%,并进行充分全面的前期勘察,保证对周边自然环境资料全面掌握后方可进行后期结构设计,尽量利用原有自然资源条件,从地形、结构、科学规划等角度出发进行道路、设施等方面的设计。并充分注重业主的实际需求和功能使用等,加强对公共服务、公共设施的合理设计利用。

1山地建筑开发的重要价值分析。

当代社会快速发展,人口增长过快,对应土地资源的开发利用过渡导致整体城市用地不断减少。为此,从长远角度出发,进行山地结构设计是拓展使用空间、节约土地资源的有效手段。山地环境还具有良好的自然效应,可充分缓解大众心情、降低焦躁感,对社会经济建设、和谐认为建设具有重大积极影响作用。调查报告表明,山地资源的合理开发优势体现:满足社会经济发展与土地资源之间的关系、便于提高建筑功能、降低建筑成本,同时现代建筑技术水平、工艺流程的不断发展带动了山地建设的可行性、科学性、安全稳定性。山地开发的可行性具体分析如下:首先,经济方面,城市化建设的不断发展,对应经济建设、物质生活水平不断提高,可以有足够资金进行山地开发设计;其次,宏观经济的合理性,山地开发建设较平原地区难度较高,但是由于山地平均地价很低,降低了前期成本投入;再者,功能的适应多样性,传统设计中,体积小、功能齐全的工程项目是山地建设的设计要点,现阶段,时代进步带动了建筑种类的丰富,对应山地建设的机械设备、工艺条件等均取得了快速发展。建筑工程作为涉及范围广的综合体系,各个学科的交叉部分较多,山地建筑技术在自动控制时代可充分发挥其实际功效。

2山地建筑案例分析。

本项目建设所选地块为居住用地,其地形以丘陵为主,其高程为77.5m,最高的地方为134m,高差大约为56.5m。地形的主体为龟背形山地地形,同时具有良好的河水景观。对此项目进行设计的过程中,需要解决三个问题:高差较大,山地地形和高容积和低密度设计条件之间存在着一定的矛盾;对景观视线进行组织设计;停车场对地下空间的大面积需要与山体保护之间存在的矛盾。

船体结构设计及建造研究论文

摘要:文章依据《财政部国家税务总局关于全面推开营业税改征增值税试点的通知》以及《不动产进项税额分期抵扣暂行办法》对固定资产的建造核算进行举例比较,试图为会计实务操作提供参考。

关键词:营改增;不动产;固定资产。

固定资产,是指企业为生产商品、提供劳务、出租或经营管理而持有的、使用寿命超过一个会计年度的有形资产。由于固定资产的原值较大,能够持续的在几个会计年度内为企业带来经济利益。而且固定资产的初始入账价值,后续的折旧方法,预计使用年限等因素都会对企业的财务状况、经营成果、现金流量产生较大的影响。因此在“营改增”的过程中,准确的核算固定资产的初始入账价值对提高企业的会计核算质量起着重要作用。企业在建造固定资产的过程中,可以根据实际的需要采取出包给他人建造固定资产以及自营建造固定资产。出包建造的固定资产只需根据合同规定支付工程价款并作为原值入账,核算较为简单。企业自营建造的固定资产,原则上包括建造期间的全部支出以及固定资产达到使用状态前发生的长期负债利息等,核算较为复杂。本文假定会计主体为工业企业,业务双方均为增值税一般纳税人,分析“营改增”之后自营建造固定资产的会计核算方法。

一、购买及领用工程物资“营改增”

以前,企业自营建造不动产过程中购进工程物资,进项税额应该直接计入到工程物资成本中,借记“工程物资”,贷记“银行存款”等。实际领用时,借记“在建工程”,贷记“工程物资”。,根据《财政部国家税务总局关于全面推开营业税改征增值税试点的通知》(财税〔〕36号,以下称36号文件)以及《不动产进项税额分期抵扣暂行办法》(以下简称《办法》),纳税人购进货物用于新建不动产。该项购进货物进项税额中的60%于当期抵扣,剩余40%于当月起的第13个月抵扣。例1:1月5日,甲企业购入一批用于自营建造办公大楼的物资,该批物资实际成本是100万元,税务部门确定的计税基础是100万元。购入工程物资时甲企业的会计处理为:借:工程物资100,应交税费-应交增值税(进项税额)10.2[100×17%×0.6],应交税费-待抵扣进项税额6.8[100×17%×0.4];贷:银行存款117。领用工程物资时会计处理为:借:在建工程100;贷:工程物资100。

二、领用原材料“营改增”

之前,自营建造不动产领用的原材料,按原材料成本贷记“原材料”,原材料进项税额全数转出贷记“应交税费—应交增值税(进项税额转出)”,按原材料的成本与转出的进项税额合计借记“在建工程”。“营改增”之后企业自营建造不动产时,根据《办法》第五条规定,购进时已全额抵扣进项税额的货物和服务,改变用途并用于不动产在建工程的,其中已抵扣进项税额的`40%部分,应用于不动产在建工程的当期从进项税额中扣减,计入待抵扣进项税额,并于转用当月起第13个月从销项税额中抵扣。例2:201月5日,甲公司购进一批材料,当月取得增值税专用发票并且认证相符。专用发票注明的税额为10万元;纳税人购入该批材料时未决定是否用于不动产(如可能用于出售)。7月5日,纳税人将该批材料用于新建的房屋在建工程。依据《不动产进项税额分期抵扣暂行办法》,该10万元进项税额在购入当期已经全额抵扣,以后期间领用时,该10万元进项税额中的40%应于领用当期进项转出,并于领用当期起的第13个月抵扣。2016年7月会计处理为:借:应交税费—待抵扣进项税额40000;贷:应交税费—应交增值税(进项税额转出)40000。208月会计处理为:借:应交税费—应交增值税(进项税额)40000;贷:应交税费—待抵扣进项税额40000。

三、领用库存商品“营改增”

之前,根据《增值税暂行条例》,将自产、委托加工的货物用于非增值税应税项目,应当视同销售,按照税务部门确定的计税基础计算缴纳增值税。按库存商品成本借记“在建工程”,贷记“库存商品”,同时,这部分库存商品应当视同销售,确认增值税销项税额,借记“在建工程”,贷记“应交税费—应交增值税(销项税额)”。随着“营改增”的全面推进,营业税已经不复存在。因此将自产、委托加工的货物用于在建工程时,不再计征增值税。例3:年1月5日,甲公司将自产的一批瓷砖用于自营建造办公大楼,该批瓷砖的实际成本是30万页)元,税务部门确认的计税价格是40万元。会计处理为:借:在建工程300000;贷:库存商品300000。

四、企业自营建造不动产过程中,自营工程应负担的职工薪酬,应借记“在建工程”,贷记“应付职工薪酬”

企业的辅助生产经营部门为自营工程提供的服务等,应根据实际成本,借记“在建工程”,贷记“应付职工薪酬”。企业自营建造的固定资产在交付使用前应负担的借款费用,应计入自营工程成本,借记“在建工程”,贷记“应付利息”。

参考文献:

[2]国家税务总局.关于不动产进项税额分期抵扣暂行办法国家税务总局公告[n].2016-3-31.

[3]刘纳新,伍中信.不动产进项税额分期抵扣会计政策解析[j].财会月刊,2016,(12).

[4]苏洪琳,杨良,陈雪.谈“营改增”后不动产的会计核算[j].财会月刊,2016,(10).

建筑结构设计安全度研究论文

近些年我国建筑行业发展迅速,各种形式的建筑物层出不穷,建筑结构设计也朝着多样化方向发展,满足了人们对建筑的不同需求,但是在这过程中也出现了一些问题有待解决,其中尤为突出的便是建筑安全存在隐患,因建筑安全性得不到保证而造成的经济损失以及人员伤亡现象时有发生。如何保证建筑安全、提高建筑质量是当前建筑行业中重点研究话题,对实现企业长久发展、推动建筑行业进步具有重要意义,必须给予足够的重视。

建筑结构设计是建筑工程中的一项重要工作,建筑质量和安全与设计方案的可靠性及可行性有着直接关系,只有从建筑特点、内部布局、施工环境等多方面进行综合分析,才能保证结构设计的科学、合理,从根本上减少建筑安全隐患,更好的发挥其功能,为人们的生活提供更多便利。当建筑在外力的作用下,其结构会出现不同程度的变化,如果建筑结构无法继续承受外部压力,就会发生变形甚至是坍塌现象,严重威胁了建筑内部人员的生命财产安全,保证建筑质量和安全一直是建筑企业不断追寻的目标,所以需要从结构设计出发,做好工程前的调查、加强施工阶段的管理、明确验收标准,同时要对各项数据进行准确的计算,提高施工人员的安全意识和责任心,严格按照国家规定的建筑安全标准结合实际工程进行建筑结构设计,规范施工流程和作业手法,提高建筑结构设计安全性和整体建筑质量。

2影响建筑安全性的因素。

2.1安全意识不足。

要想保证建筑结构设计的安全性,就要意识到建筑安全性的重要性,从设计工作的各个环节为建筑安全性提供保障。我国已经出台了一系列的规范及标准对建筑结构设计安全进行约束,特别是在建筑结构的抗震要求方面进行了明确规定,但是在实际工程中,很多人的建筑结构设计安全意识不足,没有意识到安全性设计的重要性,存在侥幸心理,在对建筑结构设计安全性进行考虑的时候比较片面化;对建筑结构的抗震设计要求不够重视,对抗震规范不够了解,建筑结构抗震设计难度较大,其结构的稳定性及安全性得不到保证。

建筑结构设计比较复杂,会涉及到很多方面的工作,需要设计人员进行全面的调查、分析以及计算,确定更加科学、合理的建筑结构形式,保证结构设计的可行性和适用性。但是当前很多工程为了迎合业主方要求,没有对建筑结构设计实际要求进行考虑,结构设计不符合相关标准,甚至违背了基本的设计原则和设计原理,导致结构设计不合理现象严重,存在较多的安全隐患。

2.3抗震能力达不到要求。

抗震设计是建筑结构设计安全必须考虑的问题,我国很多地区都位于地震带上,只有提高建筑的抗震能力,按照相关抗震要求进行建筑结构设计,才能提高建筑结构的稳定性,减少因地震灾害带来的损失。但是当前很多城市的建筑结构抗震能力都达不到要求,一些建筑企业为了扩大自身利益,偷工减料现象严重,建筑结构的钢材使用量不足,整体稳定性不强,当发生地震灾害,容易出现房屋倾斜、倒塌现象,造成重大的经济损失,引发人员伤亡。

2.4施工管理工作不到位。

施工管理是保证工程质量的必要工作,包括施工材料管理、施工设备管理、施工人员管理等多个方面,所以必须从不同方面出发做好全面管理工作,为建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一,施工材料选用不符合使用要求、没有对其质量进行检验;施工设备维护工作不到位,容易出现运行故障对工程质量造成影响;施工人员综合素质不高,安全意识和责任意识不强,施工手法和施工流程不规范,这些情况都会对建筑安全性造成影响。

3.1提高安全意识。

要想在建筑结构设计中提高建筑安全性,就要认识到安全性的重要,提高安全意识,做好每一个环节的设计工作,加大对安全隐患频发设计环节的研究力度,制定科学、有效的解决措施降低安全隐患的发生概率。以相关规定和标准对结构设计进行约束,并结合实际工程情况进行结构设计工作,使其稳定性能够达到工程要求;加强对建筑结构抗震性能和安全性的检查与估测,确保建筑结构设计的安全性和抗震性。

科技的不断进步为建筑行业的发展创造了有利条件,当前各种计算机技术和软件的应用越来越多,在进行建筑结构设计的时候,可以充分利用先进的计算机技术和软件,对结构设计进行优化,改善设计中存在的不足和缺点,提高建筑安全性,同时还能为技术人员提供更多的方便,工作效率得到了显著提高。通过智能、精良的设计软件,能够对各项数据进行更加准确的计算,为建筑结构设计提供更加可靠的依据,提高建筑的'安全性。

加强建筑结构抗震性能设计是提高建筑安全性的必要工作,在降低因地震灾害造成的损失方面具有重要意义。在进行抗震设计的时候,需要以国家规定的建筑结构设计抗震要求和规范为基础,对当地的地质构成情况进行详细的勘察,选用更加合适的结构形式,并做好各种加固措施,提高建筑结构的稳定性抗震能力,保证建筑具有更高的安全系数。

3.4加强施工管理。

对于提高建筑的安全性来说,加强施工管理非常重要的工作,在进行施工管理的时候,必须从材料、设备以及人员等多方面进行,对整体工程进行协调,实现提高建筑结构安全性的目的。在选用施工材料和施工设备的时候,需要严格按照合同规定进行,明确材料的规格以及设备的参数,并对材料质量进行抽检,避免不合格材料的混入;对设备进行定期维护,避免出现设备故障。做好对施工人员的培训工作,提高其安全意识,使其掌握更加全面、先进的施工工艺,规范施工手法,严格按照施工流程进行每一步工作,提高建筑安全性。

4结束语。

综合全文来看,对建筑安全性造成影响的因素有很多,最常见的也是最主要的有安全意识不足、结构设计不合理现象严重、结构抗震能力达不到要求、施工过程缺乏有效的管理,通过提高安全意识、优化结构设计、加强结构抗震性能设计、做好施工管理等方式,能够有效解决建筑结构设计存在的安全隐患,最大程度上保证了建筑安全性,降低了安全事故的发生概率,在实现建筑行业稳定、健康发展过程中起到的重要作用。

参考文献:。

浅谈机械结构设计浅谈机械结构设计论文

机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能,是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。

1.3.1结构件的几何要素。

机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。

零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。

1.3.2结构件之间的联接。

在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。

位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。

多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图5.1。

1.3.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题。

机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。

设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

如:钢材受拉和受压时的力学特性基本相同,因此钢梁结构多为。

对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度,因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状,以使承载时最大压应力大于最大拉应力。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度,但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量,所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差,铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲,所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。

对于需要热处理加工的零件,在进行结构设计时的要求有如下几点:(1)零件的几何形状应力求简单、对称,理想的形状为球形。(2)具有不等截面的零件,其大小截面的变化必须平缓,避免突变。如果相邻部分的变化过大,大小截面冷却不均,必然形成内应力。(3)避免锐边尖角结构,为了防止锐边尖角处熔化或过热,一般在槽或孔的边缘上切出2~3mm的倒角。(4)避免厚薄悬殊的截面,厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形,开裂的倾向较大。

高层建筑结构设计问题论文

在建筑结构的设计当中,很重要的数据基础就是计算简图,建筑结构设计当中的计算内容就包含在计算简图当中,而计算简图能够对建筑的结构设计起到至关重要的作用。所以,合理应用到计算简图,能够确保建筑结构的科学合理性以及安全性。高层建筑的结构设计非常复杂,因此很难将计算简图确定下来,在进行确定的时候,要对各个因素的影响进行全盘考虑,这样才能够使得计算工作的客观性以及准确性得以保障[1]。科学选择结构方案:关系到高层建筑的整体质量的一个因素就是所选择的结构设计方案,所选的结构设计方案有一定的科学合理性不仅能够顺利地达到理想的效果,还能够保障建筑的整体质量。所以在对建筑结构进行设计的时候,要对选择结构方案的工作引起足够的重视,而在选择结构方案的时候,要按照结构方案的规范和标准进行细致地研究,这样才能够有效避免所选择的设计方案同一些相关的规范发生冲突,对后续的施工产生一定程度的影响。另外,还要针对施工现场的具体情况以及施工的地点,进行全盘考虑,从而选择具体的结构方案。在最后,还要实地勘察施工的基本情况以及工程的整体的规模。在此前提下,选择出最佳的结构设计方案[2]。

2.2充分发挥性能的作用。

使得建筑物各个方面的功能性需要得以满足,这就是建筑设计最重要的也是最主要的目的,只有充分发挥出了各个功能的作用,才能够对建筑结构设计的科学合理性进行判断。建筑结构设计的性能有三个指标,包括稳定性、结构延展性以及稳定性[3]。高层建筑结构的延展性是针对变形和倒塌而设计的,比如很多的高层建筑会因为一些自然灾害或者受到一些外界因素的影响,而出现倒塌和结构变形的情况,因此十分有必要将高层建筑的延展性提升。其次,要对高层建筑结构的水平力引起足够的重视,所谓的水平力指的是在同一平面内,高层建筑结构所承受的各类载荷力[4]。在一定程度上,水平力能够影响到建筑的结构,因此,从事相关工作的工作人员要将控制的工作做好。最后,要使得建筑结构对稳定性的要求得以满足,在建筑的结构设计中,很重要的一个性能指标就是建筑结构的稳定性。要想实现稳定性,就要在操作的时候,对各个关键点进行科学设计。

3结束语。

当前,建筑发展的趋势就是高层建筑,而随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们也开始关注和重视高层建筑的整体质量。在高层建筑的工作中,很重要的一个环节就是建筑的结构设计,这对建筑物的使用寿命和质量能够产生直接的影响。当前,在对建筑结构进行设计的时候,还存在一些问题,因此相关的人员要给予高度重视,并采取相应的措施将其解决,才能够提升建筑的整体质量。

参考文献。

[1]赵昕,王立林,郑毅敏,等.超高层建筑结构组合调谐风振控制系统[j].同济大学学报(自然科学版),2016,44(4):550~558.

[2]李旭,carlosestuardoventura,何敏娟,等.近断层地震动对高层建筑结构抗震性能的影响[j].同济大学学报(自然科学版),2012,40(1):14~21.

[3]全涌,姚博,顾明,等.高层建筑结构抗风可靠性研究进展[j].同济大学学报(自然科学版),2015,43(6):807~815.

[4]孙建琴,王忠礼,李从林,等.高层建筑结构扭转耦联振动自振特性的超元法[j].四川建筑科学研究,2010,36(4):25~27.

建筑结构设计安全度研究论文

随着经济的发展和生活水平的不断提高,人们对医院建设的需求日益增加,各大中城市的医疗基础设施建设速度明显加快。与一般公共建筑相比,医院建筑在满足特殊医疗设备的要求、内部使用功能等方面都有很大不同。本文根据多个医院建筑项目的结构设计经验,总结了现代医院建筑结构设计的特点及应注意的问题。

1.医院建筑常见的结构类型。

按照建筑功能,医院建筑一般分为门(急)诊部、医技部、住院部等几部分。这几部分可根据医院的规模及使用要求形成独立的建筑物,如门(急)诊楼、医技楼、病房楼等,也可以将其功能整合在某一幢建筑物内,如常见的医疗综合楼。门(急)诊楼和医技楼一般层数较低,为满足建筑大空间灵活使用的要求,常用的结构形式为框架结构。病房楼一般为层数较高,多在10层以上,但其下部楼层往往设置了医技功能房间,因此,除楼、电梯间及建筑物周边,很难布置上下贯通的剪力墙。所以,病房楼常用的结构形式多为框架-剪力墙结构。各建筑单体通过医院街贯穿连接,其中门(急)诊部、医技部、行政、教学楼采用框架结构,住院楼采用框架-剪力墙结构。

作为重要的生命线工程,医院建筑在抗震救灾中起着至关重要的作用,医院建筑的抗震设计也尤为重要。下发的《关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》[1]规定,除地震动加速度不小于0.4g的地区外,其他地区的地震动峰值加速度取值均提高一档(根据建筑抗震设计规范gb50011-2010中3.1.1条的条文解释[2]已不再执行此文)。除了国家文件规定外,部分省市也对医院建筑的抗震设计作出了特殊规定。图1所示医院建筑位于湖北省某市,当地政府对场地土类别和地震加速度有另行规定,并要求进行场地地震安全性评价,所以,设计中以此作为抗震设计的依据,主要采用传统“抗”的思路并根据建筑功能需求合理设置了结构缝。

3.医院建筑的荷载取值。

4.医院建筑的结构降板。

医院建筑在结构设计的某些方面具有特殊内容。特别地,结构楼板在设计中应合理降低,其原因主要有以下几方面。第一,医院建筑为人员密集场所,且有大量行动不便人群,故所有卫生间要求结构专业的楼板局部下沉。第二,医院建筑中往往存在很多用水点,而许多有洁净要求的房间,其上部严禁楼板开洞走管线,此时需要采用大范围降板进行同层排水。第三,部分放置大型医疗设备的房间,考虑设备走线的要求,需要降板。第四,部分有电磁辐射的设备房间,对一定距离范围内楼板的含钢率有要求,也需要结构降板。因此,医院建筑的设计中,结构降板就显得尤为重要。根据已有工程经验,表2给出了一般医技及其他专用房间的降板高度,供工程设计人员参考。在降板的设计过程,必须注意降板后是否需要回填及回填材料的选取,建议回填材料选用轻集料混凝土等轻质材料,以减轻自重,达到国家所提倡的绿色节能要求。

5.医院建筑的大体积混凝土设计与施工。

电子直线加速器是放疗中心治疗肿瘤的大型医疗设备,直线加速器室一般建在地下室。由于防辐射要求,局部顶板及墙体厚度达近3.2m,混凝土墙厚度1.8~3.0m,设计时应注意大体积混凝土的设计与施工。为保证建筑使用功能要求,顶板部分混凝土往往会采用重型混凝土(容重一般要求达到35kn/m3),由于其原材料采用重晶石,成本较高(为普通混凝土造价的5倍左右),设计过程中要慎重选择。在大体积混凝土结构设计时,混凝土墙、板的配筋,除满足承载力极限状态的钢筋外,为控制裂缝的出现,配筋率最小为0.3%,钢筋应细且密。在材料的选择上,混凝土强度宜采用c35,水泥应采用低水化热水泥,骨料强度高,级配好。在混凝土的施工和养护上,混凝土温差控制在20℃以内,注意当天的温度(插温度计)、湿度,必要时搭棚;专人负责混凝土的养护,两小时浇水一次。同时,设计人员应与施工人员多沟通,必要时可参与施工方案的制订,以确保大体积混凝土裂缝控制在允许范围之内,在完成施工后进行必要的防辐射检测。

6.医院建筑的结构梁高控制。

医院建筑的设计中,存在众多设备管线交叉重叠的情况,这对结构设计师提出更高要求,需对建筑设计的流程、各房间功能及设备管线走向和尺寸大小有明确的认识。医院建筑各机电设备用房一般设置在地下室,大量设备管线通过竖向管井在每个楼层通过公共走廊进行分配布置。为满足建筑功能需求,对结构的梁高有严格要求,此方面是医院建筑设计的一大特点及难点。经过多个医院项目的实际情况和经验总结,若公共走廊通道的梁采用宽扁梁形式,能取得良好的实际效果。本文在此仅提出,此方面在结构设计中应重点考虑。

7.结语。

医院建筑作为重要的公共建筑,在结构设计时,应根据建筑物特点确定合理的结构体系;确定楼面荷载时,应注意特殊的医技用房和大型设备用房;降板回填材料宜采用轻质材料;对于有防辐射要求的房间,应加厚相应的楼板和墙体厚度,应重视大体积混凝土的设计与施工。

参考文献:

建筑结构设计安全度研究论文

建筑结构裂缝主要在混凝土结构中表现突出,砌体结构的墙板中也常有出现。根据产生裂缝的原因有针对性的分析、解决,使得裂缝被控制在规范允许的范围内。

1.1塑性沉降裂缝。

塑性沉降裂缝是一种比较常见的裂缝,产生原因则是建筑结构在进行混凝土浇筑的过程中,并没有合理操作骨料的沉降,致使沉降时出现各种阻碍,最终影响了混凝土的使用,出现了裂缝。多数情况下,塑性沉降裂缝的出现是在混凝土浇筑完成后的半个小时左右至三小时内,这段期间混凝土还没有完全的凝固,正处于一种塑性的状态,若是此时进行洒水作业,待表层完全干涸后就会呈现出不同走向的裂缝痕迹,主要原因是由混凝土塌落过大,沉降度过高而导致的。

1.2塑性收缩裂缝。

塑性收缩裂缝主要是指在建筑结构混凝土浇筑后,在塑性状态下使混凝土表面水分快速的蒸发,在浇筑后的四个小时内若是对其表面没有采取恰当的措施加以覆盖,如果是在温度过高、风速极快、沙尘较大等情况下,就会导致混凝土表面水分快速蒸发,模板吸收水分过快,致使强度下降,这样便会出现抵抗力下降等情况,进而产生裂缝。

1.3温度应力裂缝。

温度应力裂缝,顾名思义与温度有关。在建筑结构施工混凝土浇筑完成以后,水泥由于内部温度控制难以散发出去,使得浇筑后的混凝土温度过高,其表面水分快速蒸发,内外温度温差急剧增大,致使混凝土内部受一定压力影响,在两者同时作用力下,便出现了裂缝现象。这种裂缝就是通常所说的混凝土温度应力裂缝。

针对工程实际中出现的裂缝问题,结构设计中常采取以下具体的措施来控制裂缝。

2.1规则的建筑平面布置。

在建筑结构设计中,平面要保持规则的状态,避免平面出现任何异常的变化。(1)平面有凹口出现时要在其边缘添设拉梁,并增大周边楼板的厚度,同时适当添设配筋。(2)在设计中需严格控制房屋的长度,一旦长度超过标准范围而超出较小,就要在梁和楼板的1/3跨处合理设置宽度为1.9m的收缩后浇带,且后浇带的间距为30m。(3)房屋长度超出标准较大时要添设变形缝。(4)建筑物主楼与裙房之间的高差值较大时要在中间部位设置后浇带或沉降缝,以有效控制因基础沉降而引发裂缝的可能性。

建筑物构件配筋率的适当提高对控制裂缝有较大帮助,而混凝土结构设计规范也明确规定了受拉钢筋的最小配筋,且因梁、板等构件的不同而有相应的规定,而在配置板的受力钢筋时适宜遵循间距较密、直径较小的原则,以减小构件的裂缝。同时,建筑屋面的传热系数宜小于1.0w/(m2k),屋面板的结构配筋适宜选择双向双层配筋,板面没有负筋的区域可拉通板的支座负筋,或在该区域配置双向的钢筋网,将其与板面负筋搭接。如果建筑结构设计使用的是四边嵌固的现浇楼板,那么板的收缩所受到的约束就是双向的,极易在板的中部出现贯穿裂缝,四大角出现45°裂缝。基于此,结构设计人员应在建筑屋面板阴阳角变形应力集中的区域增设双向双层间距为100mm的配筋,配筋范围是板跨度的1/4,也可适当增设放射钢筋,以有效控制裂缝。

2.3砌体结构裂缝控制。

砌体结构中除了与混凝土结构相同的混凝土板出现裂缝外,承重砖墙也会产生一些裂缝,产生裂缝的原因大多是因为地基基础的不均匀沉降或者是砖与混凝土不同材料因温度和收缩变形不同而使应力集中产生。避免砌体裂缝的原因:(1)要控制建筑物长度,在应力集中、砌体可能产生裂缝最大处设伸缩缝。(2)要增设圈梁、构造柱,使其形成骨架作用,保证建筑物的整体性;还应在屋面设置保温、隔热层等措施。(3)地基处理应整片处理,对于湿陷性黄土地区除了整片处理后满足湿陷量要求外还应避免周围及工程本身漏水、渗水等现象,以避免地基的不均匀沉降。

2.4适当选用钢纤维混凝土。

适当在钢筋混凝土梁的底部使用钢纤维,促使它与钢筋共同抵抗混凝土结构开裂,以有效提高梁的抗裂能力,使其达到建筑结构设计要求。对建筑物的钢筋钢纤维混凝土梁来说,如果选用钢纤维的体积率是1.0%~1.5%,且受拉区钢纤维混凝土层的高度是截面高度的0.3倍,那么钢纤维的使用就能有效降低结构裂缝的宽度。钢纤维混凝土构件改善裂缝问题的原因在于钢纤维凭借其粘结力向混凝土基体裂缝尖端的应力场施加反向应力场,使混凝土基体裂缝尖端的应力得到缓和,集中阻止进一步发展裂缝,促使构件更晚出现裂缝。未开裂的混凝土与钢纤维一起承担裂缝截面上的一部分拉力,使裂缝截面上钢筋的应力得到降低,有效约束着裂缝的出现及发展,构件的刚度以及裂缝间混凝土的整体性都得到有效的提高。

3结束语。

综上所述,建筑结构出现的裂缝问题,除了混凝土本身的徐变、大体积内部的水化热等因素需要采用加强构造措施解决外,还应注意养护过程中的人为因素影响,保证养护所需条件,加强人工管理也是减少裂缝的必要条件。

参考文献:

[1]王明磊.大体积混凝土施工裂缝的预防与补救措施研究[d].长安大学,.

[2]章华生.混凝土的发展及裂缝与结构设计问题的探讨[j].科教文汇(上旬刊),,(9).

[3]杨晓静.浅谈工业与民用建筑墙体裂缝的设计原因[j].中国西部科技,2015,(2).

浅谈机械结构设计浅谈机械结构设计论文

机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。

2.1结构件的几何要素。

机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。

零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。

2.2结构件之间的联接。

在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。

零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。

多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图1。

2.3。

结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题。

设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

如:钢材受拉和受压时的力学特性基本相同,因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度,因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状,以使承载时最大压应力大于最大拉应力,图示2为两种铸铁支架比较。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度,但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量,所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差,铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲,所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。

对于需要热处理加工的零件,在进行结构设计时的要求有如下几点:(1)零件的几何形状应力求简单、对称,理想的形状为球形。(2)具有不等截面的零件,其大小截面的变化必须平缓,避免突变。如果相邻部分的变化过大,大小截面冷却不均,必然形成内应力。(3)避免锐边尖角结构,为了防止锐边尖角处熔化或过热,一般在槽或孔的边缘上切出2~3mm的倒角。(4)避免厚薄悬殊的截面,厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形,开裂的倾向较大。

3.1机械结构设计的基本要求。

机械产品应用于各行各业,结构设计的内容和要求也是千差万别,但都有相同的共性部分。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。

1.功能设计满足主要机械功能要求,在技术上的具体化。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。

2.质量设计兼顾各种要求和限制,提高产品的质量和性能价格比,它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其它要求和限制。在现代设计中,质量设计相当重要,往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去,统筹兼顾各种要求,提高产品的质量,是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比,兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题,然而细节的总和是质量,产品质量问题不仅是工艺和材料的问题,提高质量应始于设计。

3.优化设计和创新设计用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间,用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。

对产品质量的提高永无止境,市场的竞争日趋激烈,需求向个性化方向发展。因此,优化设计和创新设计在现代机械设计中的作用越来越重要,它们将是未来技术产品开发的竞争焦点。

前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案,即构造出大量的优化求解空间,这也是结构设计最具创造性的地方。结构优化设计目前基本仍局限在用数理模型描述的那类问题上。而更具有潜力、更有成效的结构优化设计应建立在由工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计变元所构成的结构设计解空间的基础上。

机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的,按所设计的结构进行加工、装配,制造成最终的产品。所以,机械结构设计应满足作为产品的多方面要求,基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外,还应改善零件的受力,提高强度、刚度、精度和寿命。因此,机械结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理,可能造成零部件不应有的失效,使机器达不到设计精度的要求,给装配和维修带来极大的不方便。机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。

1.实现预期功能的设计准则。

2.满足强度要求的设计准则。

4.考虑加工工艺的设计准则。

考虑装配的设计准则。

6.考虑造型设计的准则。

1.实现预期功能的设计准则。

产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求,因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题。要满足功能要求,必须做到以下几点。

(1)明确功能:结构设计是要根据其在机器中的功能和与其他零部件相互的连接关系,确定参数尺寸和结构形状。零部件主要的功能有承受载荷、传递运动和动力,以及保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹等。设计的结构应能满足从机器整体考虑对它的功能要求。

(2)功能合理的分配:产品设计时,根据具体情况,通常有必要将任务进行合理的分配,即将一个功能分解为多个分功能。每个分功能都要有确定的结构承担,各部分结构之间应具有合理、协调的联系,以达到总功能的实现。多结构零件承担同一功能可以减轻零件负担,延长使用寿命。v型带截面的结构是任务合理分配的一个例子。纤维绳用来承受拉力;橡胶填充层承受带弯曲时的拉伸和压缩;包布层与带轮轮槽作用,产生传动所需的摩擦力。例如,若只靠螺栓预紧产生的摩擦力来承受横向载荷时,会使螺栓的尺寸过大,可增加抗剪元件,如销、套筒和键等,以分担横向载荷来解决这一问题。

(3)功能集中:为了简化机械产品的结构,降低加工成本,便于安装,在某些情况下,可由一个零件或部件承担多个功能。功能集中会使零件的形状更加复杂,但要有度,否则反而影响加工工艺、增加加工成本,设计时应根据具体情况而定。

2.满足强度要求的设计准则。

(1)等强度准则。

零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应,使各截面的强度相等。按等强度原理设计的结构,材料可以得到充分的利用,从而减轻了重量、降低成本。如悬臂支架、阶梯轴的设计等。