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關(guān)鍵詞: 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震技術(shù);應(yīng)用;創(chuàng)新
中圖分類號:TU318文獻標識碼: A
0引言;隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,建筑設(shè)計的發(fā)展也日新月異,同時對建筑抗震的要求也越來越高。然而,對建筑物抗震設(shè)計的分析,根據(jù)不同情況,也需要進行不同的分析。所以,在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮抗震技術(shù)的應(yīng)用,在各個環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來,涵蓋梁、柱、墻體和地基基礎(chǔ)等,房屋整體抗震性能提升了,承受地震的能力才會增強,人們才能更放心地居住。
一.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用抗震技術(shù)的必要性
1.作為當今世界主要自然災(zāi)害之一,地震以其破壞力大、不可預(yù)測而給很多房屋建筑工程結(jié)構(gòu)帶來嚴重的破壞。國家的抗震規(guī)范中對建筑物抗震設(shè)計的要求為: “小震不壞、中震可修、大震不倒。”即在小震下不能破壞建筑、中震時建筑可以維護加固、大震時建筑不倒。根據(jù)這個標準,我國在建筑物建設(shè)時不斷探索和實踐,取得了較大的進步,地震時因為建筑物不牢固而造成的人員傷亡也在不斷下降。盡管在控制人員傷亡方面有進步,反映了人們進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計以生命安全為主要目標的原則,但是很多房屋建筑在經(jīng)歷小震后建筑物會出現(xiàn)很大的損壞,很多原有的建筑物功能也不能再發(fā)揮作用。在當今社會條件下,很多房屋建筑內(nèi)的技術(shù)配備和裝修花費比建筑物本身的價值要多得多,因此地震帶來的損失還是比較嚴重的。在這樣的背景下,進一步優(yōu)化房屋抗震設(shè)計,在避免人員傷亡的同時保護房屋建筑功能已經(jīng)成為一個亟待解決的課題,也是建筑設(shè)計單位必須考慮的問題。
二.抗震設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
作為房屋建筑結(jié)構(gòu)中的最關(guān)鍵的地方,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計合理才能保證房屋的安全,才能提高整個建筑的抗震性能。大多房屋在設(shè)計時都遵循“經(jīng)濟、實用和安全”的原則,而抗震設(shè)計同樣也是以這條原則為基礎(chǔ),結(jié)合地震本身的瞬時破壞和不確定性的特點,探討了保證安全和應(yīng)對自然災(zāi)害的設(shè)計思路。
2.1 房屋整體平面和豎向布局設(shè)計
在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中,一項最基礎(chǔ)的內(nèi)容就是對構(gòu)件的豎向和平面進行合理布置,因為墻、柱的平面位置會很大程度的影響其抗震性能。因此在設(shè)計中,為了增強房屋結(jié)構(gòu)的抗震功能要遵循
以下原則: 豎向和平面構(gòu)件簡潔整齊,剛度中心和質(zhì)量中心重合。在豎向設(shè)計中,要杜絕頭重腳輕的現(xiàn)象出現(xiàn),即盡量使房屋的中心降低,另外要減少錯落的豎向結(jié)構(gòu)的設(shè)計。嚴格控制房屋結(jié)構(gòu)豎向高度和剛度,保障其均勻性。另外為了避免鞭梢效應(yīng)的出現(xiàn),高出屋面的建筑部分要嚴格控制。總而言之各方面的設(shè)計均要考慮抗震性能,避免不規(guī)則的設(shè)計方案,如果因為建筑物的特殊要求而不得不進行嚴重不規(guī)則的設(shè)計時,一定要做好補救措施,即設(shè)置抗震縫,對建筑物進行劃分,使其形成一個個獨立個體,這樣才能達到要求。在保證房屋造型優(yōu)美和滿足使用的同時,兼顧抗震能力是現(xiàn)代建筑的主要設(shè)計原則。
2.2 提高房屋結(jié)構(gòu)的抗震能力設(shè)計
提高抗震能力需要綜合分析,考慮地基、抗防線、材料重量、空間等各種因素,具體可以按照以下幾點來設(shè)計: 1) 基礎(chǔ)要打結(jié)實。基礎(chǔ)是所有建筑物防震最根本的部分,必須保持其整體穩(wěn)定性,因此要優(yōu)先使用抗震能力較強的基礎(chǔ),不能使基礎(chǔ)變形過大。并且同一房屋的結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)形式要一致,整體設(shè)計要充分發(fā)揮地基的抗震作用。2) 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計要均勻、對稱,使得承受力能夠均勻分布,借助結(jié)構(gòu)對稱來降低地震的影響力,防止受力集中而引發(fā)的部分扭曲坍塌現(xiàn)象的出現(xiàn)。整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,要采取多重保護措施來增加抗震能力,對于容易發(fā)生坍塌的薄弱環(huán)節(jié)要針對性地采取牢固措施,從而減少危險因素,防止安全事故的發(fā)生。3) 在進行房屋設(shè)計時,在保證建筑物牢固性的基礎(chǔ)上,要盡可能地減少自身的重量,從而減輕地基的壓力,這樣一旦發(fā)生地震,能夠有效緩解地震對建筑物的沖擊力度。延長屋內(nèi)人員的逃生時間,同時也能對普通級別的地震起到很好的抵抗效果。4) 在設(shè)計的時候要注意各個環(huán)節(jié)不同平面上的連接,使其成為一個整體,空間結(jié)構(gòu)相對統(tǒng)一。另外建筑的豎向結(jié)構(gòu)的剛度必須要滿足能夠支撐整個建筑重力。
2.3 降低地震對房屋結(jié)構(gòu)的破壞作用設(shè)計
在降低地震對房屋結(jié)構(gòu)的破壞作用方面,使用最廣泛的就是隔震層。隔震層被安裝在房屋的主體和基礎(chǔ)部分連接的地方,有的設(shè)計師會添加一個反擺在建筑物的頂部,反擺的作用是在地震發(fā)生時偏移房屋至反方向。在反擺設(shè)置合理的情況下,能夠大幅度削弱地震的破壞作用。因為反擺在地震發(fā)生時,會產(chǎn)生阻尼運動,針對地震方向的加速度會產(chǎn)生一個相反的加速度,兩兩抵消從而使地震方向的加速度變小,最大限度的降低地震引發(fā)的房屋受損程度。目前這種方式的應(yīng)用還不成熟,但是已經(jīng)應(yīng)用在建筑抗震方面的效果是十分明顯的。
2.4 房屋結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計
建筑物剛度的合理設(shè)計是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵內(nèi)容,所以選材的時候必須考慮鋼筋混凝土型號。特別要注意的是在使用“鋼結(jié)構(gòu)”進行雙層加固時,要明確已有的鋼筋混凝土的剛度,保證上下兩層的剛度和阻尼比相同,如果不相同則會埋下安全隱患,必須杜絕這種情況的出現(xiàn)。假設(shè)鋼筋混凝土作為整個房屋結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的主要體系,屋蓋的部分則采用鋼結(jié)構(gòu),就必須要按照相關(guān)的規(guī)定對抗震進行設(shè)計。特別注意的是不能使房屋結(jié)構(gòu)剛度過大,否則地震發(fā)生時,房屋結(jié)構(gòu)將會承受太多的力,引發(fā)嚴重的后果。另外這樣也會浪費很多建筑材料。如果地震剛度不足的,房屋結(jié)構(gòu)會特別容易變形,這樣嚴重影響到建筑的本身的結(jié)構(gòu)強度以及日常生活中的正常使用功能。
三.抗震技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的創(chuàng)新
在上文中,我們提到兩項新的技術(shù): 隔震技術(shù)和消能減震技術(shù)。這兩項技術(shù)目前在國外正在嘗試使用,但是在國內(nèi)建筑物中的應(yīng)用還比較小,這也是本文在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的創(chuàng)新之處,具體應(yīng)用在房屋建筑工程中,將會大大降低地震對建筑物造成的損壞。下面針對這兩項新技術(shù)的具體應(yīng)用,做進一步的闡述。
3.1 隔震技術(shù)
隔震技術(shù)的主要工作原理是使房屋結(jié)構(gòu)的自振周期增長,從而減弱地震發(fā)生時對建筑物上半部分的作用。因此建筑施工人員在施工時必須采用先進的建筑施工設(shè)備,根據(jù)圖紙規(guī)范操作,熟練的應(yīng)用架設(shè)和鋪設(shè)技術(shù)。建設(shè)過程中,要將底部和上層分割進行,鋪設(shè)隔震裝置時,要保證其穩(wěn)定性,這樣才能更好的發(fā)揮作用。整個建設(shè)過程中,要實時采用精確度較高的儀器進行檢測,保證上層和底部建筑分割的有效性。隔震裝置的選擇也是要注意的地方,不能以次充好,使用假冒偽劣產(chǎn)品,要選用較高質(zhì)量、壽命長、牢固的裝置,從而使其有足夠承載能力。除此之外,還要做好足夠的措施,對隔震裝置進行保護,并在以后的使用過程中進行定期保養(yǎng),從而延長其使用壽命。
3.2 消能減震技術(shù)
阻尼元件設(shè)備能夠有效的保護房屋結(jié)構(gòu)的重要部位,但是如果施工和安裝不合理,這些元件將不能發(fā)揮作用,因此必須合理的鋪設(shè)這些阻尼元件。消能減震技術(shù)在施工過程中,要把握好關(guān)鍵部位的安裝,特別是墻體內(nèi)部的一些細節(jié)結(jié)構(gòu),必須安裝到位,保證每個環(huán)節(jié)都被加固。為了使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,阻尼元件要選用架構(gòu)兼顧類型的。選用安裝技術(shù)要統(tǒng)籌兼顧,把握關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。
四.結(jié)束語;
綜上所述;房屋建筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是一項專業(yè)性要求較高的工作,需要有嚴格的技術(shù)保障。抗震技術(shù)的應(yīng)用是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵部分,在日常的工作中,要不斷實踐和探索,把握好抗震機理,這樣才能保證房屋在面對地震時屹立不動,保證人民生命財產(chǎn)安全。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】VR技術(shù);建筑裝飾工程;設(shè)計專業(yè)教學(xué)
引言
基于原有的仿真技術(shù),人們在實踐研究中發(fā)明了VR虛擬現(xiàn)實技術(shù),就我國目前而言,在很多建筑裝飾設(shè)計行業(yè)中VR技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。通過3D視覺效果,在成品中加入多種效果動圖,以此來增加與客戶的互動感。此外VR技術(shù)的加入還打破了傳統(tǒng)營銷的模式,從原來的付完錢之后才能看到效果圖到現(xiàn)在可以直接親身體驗感受到房屋設(shè)計后的整體視角,為銷售方節(jié)約了很大的時間成本的同時也大大提高了簽約的成功率。除此之外,VR技術(shù)其實所用的成相對較低,以此很多設(shè)計師可以脫離公司單獨完成任務(wù),相對較短的設(shè)計周期對于設(shè)計師來說也大大提升了工作效率與質(zhì)量。
1VR虛擬技術(shù)在實際應(yīng)用中的優(yōu)點
通過綜合分析VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實際應(yīng)用中的效果,可以總結(jié)出以下幾個優(yōu)勢:①最為顯著的一個優(yōu)勢就是可以很直觀的為客戶展示出設(shè)計效果,通過VR技術(shù)不僅可以把空間感很好的全是出來,還可以模擬出室內(nèi)各種動植物極其逼真的形象,為可出構(gòu)造出更為真實的氛圍。②增加了客戶與設(shè)計者的互動感,通過課堂講授期間,利用VR技術(shù)能夠能更直觀、更清晰的將所講內(nèi)容展示出來,同學(xué)們可以體驗到虛擬空間的真實感,對于老師需要講解的內(nèi)容有更深深刻、更全面的了解,以實現(xiàn)動態(tài)教學(xué)的效果。此外,在建筑設(shè)計方面的教學(xué)充分利用VR技術(shù)進行也可以使課堂變得十分生動。③大大降低了工程預(yù)算,由于VR技術(shù)中所看到的景象并不是現(xiàn)實存在的,所以在此空間呈現(xiàn)出的建筑構(gòu)造都是不需要花費經(jīng)濟,對于工程來說不僅可以大大降低成本預(yù)算,還可以有效的避免不必要的經(jīng)濟損失,對于建筑裝飾設(shè)計工程來說必定一條非常劃算的實施方案。④VR虛擬技術(shù)完成了工程中各種專業(yè)的有機結(jié)合,并且在早起發(fā)展起來的BIM技術(shù)基礎(chǔ)之上,將設(shè)計中整體結(jié)構(gòu)和水電設(shè)施進行模型化結(jié)合,對于用戶來說可以更直觀看到最終設(shè)計效果。此外,大量實踐證明:VR技術(shù)可以極大的降低設(shè)計與實際中存在的定量誤差,在設(shè)計室內(nèi)效果中得到了很大的改善。⑤利用VR技術(shù)可以將傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與裝飾設(shè)計巧妙融合起來,最大化的滿足客戶各項需求,在實現(xiàn)設(shè)計裝飾工作更加科學(xué)化、規(guī)范化的同時也為接下來設(shè)計裝飾工作順利展開奠定基礎(chǔ)。
2建筑裝飾設(shè)計專業(yè)教學(xué)中VR虛擬技術(shù)的應(yīng)用
2.1在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的運用
就我國目前情況來說,建筑裝飾設(shè)計一般涵蓋了室內(nèi)構(gòu)建、平面圖紙、效果樣圖等內(nèi)容。在具體的設(shè)計操作中,還會根據(jù)具體要求進行改進和完善。這一系列過程其實就是從而為到三維過度的體現(xiàn)。很明顯,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中并不僅僅停留在理論學(xué)習(xí)的層面上,還需要更多的與實際相結(jié)合,做到學(xué)以致用。所以通過利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)體驗可以充分還原場景,實現(xiàn)邊學(xué)邊動手操作,大大提高了學(xué)生們實際操作能力。裝飾設(shè)計行業(yè)是隨著時代不斷發(fā)展而發(fā)展的,不斷涌現(xiàn)出的新材料都是時代進步的體現(xiàn)。但是有些學(xué)校為了降低預(yù)算成本,不開設(shè)相關(guān)實訓(xùn)場景以及新設(shè)備的引進,導(dǎo)致教學(xué)資源嚴重落后,學(xué)生們學(xué)到的知識也是相對落后的,所以在裝飾設(shè)計中做出的成品也并不滿足現(xiàn)代人們的需求。面對這種情況,學(xué)校首先需要采購大量先進資源引進專業(yè)教學(xué)中,并且擴展教學(xué)學(xué)習(xí)平臺,從傳統(tǒng)一講多聽的課堂轉(zhuǎn)變成一講多操的效果,為學(xué)生們打開新思路,創(chuàng)造新作品提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.2在實踐操作課中的應(yīng)用
對于很多建筑裝飾設(shè)計的學(xué)生來說,看懂圖紙必然有一定難度,經(jīng)常出現(xiàn)圖紙修改不達標或者出現(xiàn)大篇幅紕漏的情況。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,平面圖紙都是通過紙質(zhì)版體現(xiàn)出來,尤其在建筑裝飾設(shè)計中涵蓋了很多剖面、立面或者其他復(fù)雜樣式的構(gòu)造模式,并且在設(shè)計過程中,其中的關(guān)聯(lián)性十分密切。由于處于學(xué)習(xí)階段的學(xué)生很難設(shè)計出難度較大的圖紙,所以很多時候其作品并不達標。對于此類情況可以采取的措施就是改進教學(xué)方案,將授課內(nèi)容分部進行,首先,讓同學(xué)們親自勘查分析構(gòu)造方案。接著,老師們進行示范演示,對授課內(nèi)容進行系統(tǒng)的梳理。最后,讓同學(xué)們親自實操,在設(shè)計中產(chǎn)生的問題及時提出并給予解答,大大提高學(xué)生們接收知識的質(zhì)量。但是由于局限于空間大小以及預(yù)算成本的緣故,即使是干成本的工藝品也僅僅是通過最普通的形式展現(xiàn)出來。但是如果利用VR技術(shù)在實操中進行訓(xùn)練,不僅可以讓同學(xué)們對所學(xué)知識有了更深刻的理解,而且參與其中帶來的趣味性也帶動了同學(xué)們的積極性,很好的達到了教學(xué)的目的。
3VR虛擬技術(shù)在建筑裝飾設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用案例分析
3.1家居設(shè)計教學(xué)
在通過VR技術(shù)實現(xiàn)建筑裝飾設(shè)計教學(xué)過程中,首先是將所有成員按組劃分,并且每組成員分別把設(shè)計圖導(dǎo)入建模軟件中,基于三位模型的基礎(chǔ)添加室內(nèi)構(gòu)造的各種設(shè)施,詮釋出所要設(shè)計的室內(nèi)風(fēng)格,在組建玩之后,可以非常直觀清晰的展現(xiàn)出室內(nèi)裝修立體效果。為了更進一步的讓同學(xué)們體驗到時間教學(xué)的直觀性,可以在佩戴好安全設(shè)施的情況下,進入虛擬樣板的室內(nèi)進行考察,對于房屋中各種入口設(shè)置,家具擺放,都有整體的了解,對設(shè)計作品的同學(xué)們來說提供了有利的靈感來源。此外,VR技術(shù)還可以為同學(xué)們提供一定的虛擬空間環(huán)境,方便自由走動,并且對于室內(nèi)款式、顏色等可以借助虛擬控制設(shè)備實現(xiàn)更換、挑選等操作,通過前后切換對比,選出更優(yōu)設(shè)計樣式,擴展同學(xué)們設(shè)計中思維的發(fā)散性。
3.2動態(tài)空間設(shè)計教學(xué)
所謂動態(tài)空間設(shè)計教學(xué)就是指在教學(xué)中借助VR技術(shù)實現(xiàn)在虛擬空間中元素的切換、對比,進而選出最優(yōu)的設(shè)計方案。在實際教學(xué)過程中,老師們通過利用VR技先設(shè)計一個虛擬空間模型架構(gòu),并對其中的裝飾設(shè)計進行細致講解。一般教學(xué)步驟為:①擬訂出初步的設(shè)計方案,借助VR技術(shù)實現(xiàn)基本的物品擺放,讓同學(xué)們充分體驗空間設(shè)計的真實感。②挖掘同學(xué)們的設(shè)計靈感,對于擺放位置不當?shù)奈锲愤M行場景替換或者位置更換。③在改進設(shè)計過程中進行技術(shù)講解,對于同學(xué)們切換后的作品給予指導(dǎo)和建議,并對其不恰當?shù)陌菰L設(shè)計進行修改并總結(jié),達到設(shè)計效果最佳的目標。只有通過真實體驗到三位空間之中,才能給感官帶來強烈的體驗感。概括的來說,VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑裝飾設(shè)計中的運用體現(xiàn)在對室內(nèi)動畫的制作與體驗,借助VR技術(shù)構(gòu)造出一個虛擬的空間環(huán)境,為設(shè)計者提供多方位的視覺空間感體驗,借助于視聽軟件,同學(xué)們真實的感受到了裝飾設(shè)計中的各個細節(jié),通過展示一些優(yōu)秀作品,更好的開動同學(xué)們設(shè)計過程中的設(shè)計靈感,全方面提高設(shè)計作品的水準與質(zhì)量。