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【摘 要】 幕墙的建设可以分为三个阶段:一、投标方案阶段;二、深化设计阶段;三、施工阶段。在幕墙建设的各个阶段中,结构计算都是重中之重。幕墙的结构计算就是根据国内外的幕墙标准,在满足业主的使用要求的前提下,计算出最小的结构构件截面、玻璃及金属板材厚度、转接件大小等,是控制成本的重要依据。
【关键词】 幕墙;质量;结构计算
建筑幕墙主要分为玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙等。幕墙作为建筑的维护结构,起到了遮风挡雨、采光保温等使用功能,而且自重轻,安装方便,在各类建筑上都得到了广泛的应用。幕墙不仅满足外观上的要求,同时更要保证幕墙的质量和安全性,在设计,选料,加工,安装等环节中,幕墙的结构设计是第一步,对幕墙使用功能和质量的影响尤为突出。好的设计方案不仅能满足设计要求,同时也能为承包单位节省不必要的浪费。
幕墙的建设可以分为三个阶段:一、投标方案阶段;二、深化设计阶段;三、施工阶段。在幕墙建设的各个阶段中,结构计算都是重中之重。幕墙的结构计算就是根据国内外的幕墙标准,在满足业主的使用要求的前提下,计算出最小的结构构件截面、玻璃及金属板材厚度、转接件大小等,是控制成本的重要依据。
在幕墙投标阶段,需要根据业主要求确定整个建筑各个位置的具体结构,从而得出建设这个项目所需的成本,再加上利润等一些费用,构成项目的投标价格。但是在确定幕墙在各个位置的具体结构时,就有了问题,跟以前干过的工程比,风压,分格,跨度,都是不一样的,无法凭借以前的经验,简单的去模仿,如果玻璃厚度和框的截面小了,报价过低,会对公司造成损失,反之会比其他投标企业的报价高,形成不了竞争力,这时候,就需要专业的结构计算人员,对建筑幕墙各个部件进行系统计算,进而确定幕墙的玻璃配置,横竖框的截面尺寸,转接件大小,厚度,锚固的形式,尺寸等。例如,在计算竖框的时候,计算模型一般采用的是简支梁或双跨梁,对于连续的结构可采用多跨铰接梁。竖框不仅承受弯矩的作用还承受轴力的作用,轴力主要由重力产生,如果轴力为压力,则要验算竖框的压弯稳定性能,为了避免出现失稳,一般是把竖框设计成轴心受拉构件,即立柱的上支点设为固定铰,而下端设为滑动铰。
模型的选择,对计算结果会产生很大的影响,如果跨度较大,简支梁模型变形大,计算出来的竖框截面比较大,双跨梁模型变形小,但对强度要求高一点,计算出来的竖框截面相对小一些,多跨铰接梁是兼顾了简支梁和双跨梁的优点,能达到最小截面,能更好的减小竖框截面。把实际工程合理的简化成力学模型,是每一个结构计算员都应该具有的能力,这样才能准确的算出项目的成本,在竞争日趋激烈的情况下,最大限度的提高了企业投标的竞争力。
幕墙深化设计阶段,是最复杂的阶段,投标时的方案可能会有不小变动,需要重新考虑新方案,同时所有部位都要非常详细的图纸加以说明,这时需要对整个项目的所有结构都重新计算,把造价控制在投标时核算的成本之内。在深化设计阶段,设计师会提出不少新的方案,这些新的方案也必须经过结构计算,计算出结构整体的强度,稳定性,变形,最后才能实现。业主还会雇顾问公司对幕墙的深化设计进行监督,提出各种问题,还要求提供幕墙结构计算书。幕墙结构计算书是根据业主要求和各种规范计算幕墙各部件后,通过文字,图表,数学公式等形式,体现结构计算全部过程,作为幕墙部件安全性的依据的。
幕墙结构计算书的内容大到大跨度的钢结构或者复杂的幕墙单元,小到一个幕墙的小部件,一颗螺丝钉,都要进行系统计算,然后把信息提供给深化设计员,他们就能画出详细的结构图纸,供业主及顾问审查。按照德国专家墨尔的研究结果,工程项目各个阶段对投资的影响程度是不同的。总的影响趋势是随着项目的开展,各项工作对投资影响程度逐步下降,方案设计阶段对投资的影响程度可高达95%,到施工阶段至多也不达10%左右。国外的某项统计资料也表明:设计阶段节约投资的可能性約为88%,而施工中节约投资的可能性仅为12%。只有经过详细的结构计算,选择最合理的设计方案,才能保证工程的质量的同时,最大限度的减小投资,节约成本。
最后就是幕墙的施工阶段,运输用的钢支撑架、安装所需的吊装系统、卸料平台、需要上人操作的工作平台,这些都是重要的工具,都必须经过计算确认了安全性才能使用,否则严重的可能会导致重大事故。另外由于土建结构偏差较大,或者施工人员操作失误,导致幕墙正常的偏差调节量不够,幕墙板块安装不上,这时就需要结构计算员根据现场的实际情况设计出新的方案,来解决问题,如果不进行重新计算就任意施工,会给工程带来质量问题,有损公司形象。
可以说,一个工程从始至终结构计算都起到了至关重要的作用,必须重视起来。一个工程项目的成功与否与工程项目的质量有直接关系,工程项目的质量是通过结构计算使其具体化的,据此作为设计和施工的依据。结构计算质量的优劣,直接影响工程项目的使用价值和功能,是工程质量的决定性环节。我国工程质量事故统计资料表明,40.1%的工程质量事故是由于设计原因引起的,居工程质量事故原因之首。因此,对结构计算质量严加控制,是顺利实现工程建设三大目标控制的有力措施。
结构计算队伍的整体素质高低、计算人员的经验多少、对结构模型的熟悉程度等都会影响工程质量的好坏。还有所选设计方案不甚合理或由于违反正常程序或为赶进度,节省费用等也都会严重影响工程的质量。由于结构计算导致的失误所造成的质量问题,常常是施工阶段难以弥补的,甚至有可能会带来全局性或整体性的影响,以致影响到整个工程项目目标的实现。
综上所述,工程项目的结构计算对整个工程的质量、投资、进度等方面都会产生不可忽视的影响。大量事实说明,把好结构计算这一关,是提高工程投资效益,保证工程质量,极为关键的一环。我们一定要认识到结构计算的重要意义,解放思想,转变观念,重视工程结构计算,促进建设工程的投资效益和建设水平的提高。
【关键词】 幕墙;质量;结构计算
建筑幕墙主要分为玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙等。幕墙作为建筑的维护结构,起到了遮风挡雨、采光保温等使用功能,而且自重轻,安装方便,在各类建筑上都得到了广泛的应用。幕墙不仅满足外观上的要求,同时更要保证幕墙的质量和安全性,在设计,选料,加工,安装等环节中,幕墙的结构设计是第一步,对幕墙使用功能和质量的影响尤为突出。好的设计方案不仅能满足设计要求,同时也能为承包单位节省不必要的浪费。
幕墙的建设可以分为三个阶段:一、投标方案阶段;二、深化设计阶段;三、施工阶段。在幕墙建设的各个阶段中,结构计算都是重中之重。幕墙的结构计算就是根据国内外的幕墙标准,在满足业主的使用要求的前提下,计算出最小的结构构件截面、玻璃及金属板材厚度、转接件大小等,是控制成本的重要依据。
在幕墙投标阶段,需要根据业主要求确定整个建筑各个位置的具体结构,从而得出建设这个项目所需的成本,再加上利润等一些费用,构成项目的投标价格。但是在确定幕墙在各个位置的具体结构时,就有了问题,跟以前干过的工程比,风压,分格,跨度,都是不一样的,无法凭借以前的经验,简单的去模仿,如果玻璃厚度和框的截面小了,报价过低,会对公司造成损失,反之会比其他投标企业的报价高,形成不了竞争力,这时候,就需要专业的结构计算人员,对建筑幕墙各个部件进行系统计算,进而确定幕墙的玻璃配置,横竖框的截面尺寸,转接件大小,厚度,锚固的形式,尺寸等。例如,在计算竖框的时候,计算模型一般采用的是简支梁或双跨梁,对于连续的结构可采用多跨铰接梁。竖框不仅承受弯矩的作用还承受轴力的作用,轴力主要由重力产生,如果轴力为压力,则要验算竖框的压弯稳定性能,为了避免出现失稳,一般是把竖框设计成轴心受拉构件,即立柱的上支点设为固定铰,而下端设为滑动铰。
模型的选择,对计算结果会产生很大的影响,如果跨度较大,简支梁模型变形大,计算出来的竖框截面比较大,双跨梁模型变形小,但对强度要求高一点,计算出来的竖框截面相对小一些,多跨铰接梁是兼顾了简支梁和双跨梁的优点,能达到最小截面,能更好的减小竖框截面。把实际工程合理的简化成力学模型,是每一个结构计算员都应该具有的能力,这样才能准确的算出项目的成本,在竞争日趋激烈的情况下,最大限度的提高了企业投标的竞争力。
幕墙深化设计阶段,是最复杂的阶段,投标时的方案可能会有不小变动,需要重新考虑新方案,同时所有部位都要非常详细的图纸加以说明,这时需要对整个项目的所有结构都重新计算,把造价控制在投标时核算的成本之内。在深化设计阶段,设计师会提出不少新的方案,这些新的方案也必须经过结构计算,计算出结构整体的强度,稳定性,变形,最后才能实现。业主还会雇顾问公司对幕墙的深化设计进行监督,提出各种问题,还要求提供幕墙结构计算书。幕墙结构计算书是根据业主要求和各种规范计算幕墙各部件后,通过文字,图表,数学公式等形式,体现结构计算全部过程,作为幕墙部件安全性的依据的。
幕墙结构计算书的内容大到大跨度的钢结构或者复杂的幕墙单元,小到一个幕墙的小部件,一颗螺丝钉,都要进行系统计算,然后把信息提供给深化设计员,他们就能画出详细的结构图纸,供业主及顾问审查。按照德国专家墨尔的研究结果,工程项目各个阶段对投资的影响程度是不同的。总的影响趋势是随着项目的开展,各项工作对投资影响程度逐步下降,方案设计阶段对投资的影响程度可高达95%,到施工阶段至多也不达10%左右。国外的某项统计资料也表明:设计阶段节约投资的可能性約为88%,而施工中节约投资的可能性仅为12%。只有经过详细的结构计算,选择最合理的设计方案,才能保证工程的质量的同时,最大限度的减小投资,节约成本。
最后就是幕墙的施工阶段,运输用的钢支撑架、安装所需的吊装系统、卸料平台、需要上人操作的工作平台,这些都是重要的工具,都必须经过计算确认了安全性才能使用,否则严重的可能会导致重大事故。另外由于土建结构偏差较大,或者施工人员操作失误,导致幕墙正常的偏差调节量不够,幕墙板块安装不上,这时就需要结构计算员根据现场的实际情况设计出新的方案,来解决问题,如果不进行重新计算就任意施工,会给工程带来质量问题,有损公司形象。
可以说,一个工程从始至终结构计算都起到了至关重要的作用,必须重视起来。一个工程项目的成功与否与工程项目的质量有直接关系,工程项目的质量是通过结构计算使其具体化的,据此作为设计和施工的依据。结构计算质量的优劣,直接影响工程项目的使用价值和功能,是工程质量的决定性环节。我国工程质量事故统计资料表明,40.1%的工程质量事故是由于设计原因引起的,居工程质量事故原因之首。因此,对结构计算质量严加控制,是顺利实现工程建设三大目标控制的有力措施。
结构计算队伍的整体素质高低、计算人员的经验多少、对结构模型的熟悉程度等都会影响工程质量的好坏。还有所选设计方案不甚合理或由于违反正常程序或为赶进度,节省费用等也都会严重影响工程的质量。由于结构计算导致的失误所造成的质量问题,常常是施工阶段难以弥补的,甚至有可能会带来全局性或整体性的影响,以致影响到整个工程项目目标的实现。
综上所述,工程项目的结构计算对整个工程的质量、投资、进度等方面都会产生不可忽视的影响。大量事实说明,把好结构计算这一关,是提高工程投资效益,保证工程质量,极为关键的一环。我们一定要认识到结构计算的重要意义,解放思想,转变观念,重视工程结构计算,促进建设工程的投资效益和建设水平的提高。