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結構設計基本步驟

時間:2023-07-18 17:25:25

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇結構設計基本步驟,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

【關鍵詞】建筑;結構設計;質量;措施

一、建筑結構設計的基本概念分析研究

結構設計的具體程序是需要嚴格遵守的。建筑物的設計工作實際上存在諸多分支,這些分支具體涵蓋了結構設計、電氣設計、建筑設計、暖氣通風設計、給排水設計等。每個分支的具體設計過程都必須圍繞四個根本目標: 審美要求、功能要求、環保要求以及經濟要求。建筑的結構是建筑物發揮其使用功能的基本條件,因而,結構設計也是建筑物設計過程中極為重要的組成部分之一,結構設計細分為以下四個步驟: 設計結構方案、結構分析、設計構件、繪制施工圖紙。建筑結構的類型這一概念相對而言范圍廣、內容豐富。根據不同建筑物在具體功能要求上的差異,隨著科學技術的發展,逐漸產生了諸多結構類型與結構的分類方法。從建筑物具體用途的角度,可以劃分為民用建筑與工業建筑。如果依據建筑物的層數來分類,則可以分為超高層、高層、多層、單層建筑。建筑物使用的結構材料是有所區別的,從結構類型的角度來分類,大體上有: 混合結構、砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構等。此外,建筑物的結構構件組成方式也存在較大的區別,從這個角度,可以劃分為框筒結構、剪力墻結構、框架結構、筒中筒結構、筒體結構、框剪結構、束筒結構等。由此可見,建筑結構類型的劃分方法頗多,內容也相對復雜。而建筑結構設計中還有一個很重要的名詞: 概念設計。概念設計的具體含義指的是通過清晰、明確的概念結構,在不進行數值計算的情況下,根據分系統與整體結構系統間的結構破壞機理、力學關系、實驗現象、震害以及工程經驗所獲得的原始設計思想與基本設計原則,對結構的計算結果做出合理、準確的分析,同時將計算假設與結構的實際受力狀況間的差異也考慮在內,對結構或構造進行設計,盡可能保證建筑物的受力更安全、更合理、更協調。

二、概念設計的具體步驟與重要意義分析研究

在結構設計中,概念設計占據極其重要的地位,結構設計步驟通??梢詣澐譃槿剑?前期選擇方案階段,中期結構計算階段以及后期制繪施工圖階段。結構設計與分析的首要步驟就是概念設計,以上三個步驟均與科學的概念指導不可分割。一名好的結構工程師在每個項目工程設計的初始階段,也就是建筑設計方案確定階段,先按照自身的經驗和專業基礎,在心里經歷一段優化過程,應用概念設計手段,能夠快速、合理地構思,比較,抉擇每一個結構體系,并且協助建筑師擴展或者實現建筑行業所需要的空間形式,想要的使用,構筑和形象功能,且將其定為目標,同建筑師共同決定建筑的總體結構方案,此外,還要確定整體結構體系和分體結構體系最佳的受力方案。得出來的方案一般具有清晰的概念和正確的定性,從而避免了后期不必要的運算,經濟可靠性能較好。另外,這種方法也可以作為判斷計算機的內力分析所得到的數據可靠性的依據。作為結構設計的靈魂和核心,概念設計統領著整個結構設計過程,也顯示了設計工程師的理論和設計水平。通過結構概念設計的運用,可以從全局上明確結構的各項性能,從而科學的判斷計算分析得到的結果并進行合理的利用,確保了設計過程中工程師的主體地位。

三、提高建筑結構設計質量的具體策略分析研究

建筑工程的一個特點就是受到地理因素的制約與影響,這個特點也導致設計過程中涉及的參數很可能具有一定的特殊性。簡單舉例有: 基本雪壓、基本風壓、場地土類別、地震烈度等鑄鍛參數的選取過程都要嚴格依照《全國基本雪壓分布圖》《全國基本風壓分布圖》以及工程地質報告這三份材料進行敲定,又如墻體圍護的主材在不同地區存在差異,工程師則需要根據實際選用的主材確定墻體荷載。在開始設計之前,設計人員應當大量收集設計相關資料、深入研究設計規范,根據具體的工程類型、地域條件確定具體參數,這樣的做法能夠在加強計算結果可靠性的同時,避免參數不合理、參數錯誤造成的返工、浪費等現象。建模計算的前期處理是提高結構設計質量的重要措施之一。對荷載的計算要保證準確有效,估計、推測等無依據的做法是需要每個工程師盡可能避免的。建模的過程要嚴格按照科學的方法來給定輸入,樓梯洞口輸入處的局部開洞處理,轉換層構件與懸挑構件設計中活荷載的不利影響,飄窗部分的荷載分析等都是需要格外注意的步驟。在尚未了解各個參數具體含義的情況下,毫無依據的對參數進行盲目的修改是結構建模過程中的一個大忌。在調整參數的過程中,要格外注意不同參數的具體適用范圍,具體的某一項參數大多具有較為嚴格的適用性,磚混結構下準確的參數,很可能不適用于框架結構,多層結構下準確的參數,對高層結構的適用性也未必能夠保證。對相關計算軟件的應用也要注意這個問題。不同的計算理論是具有其特定的假設條件的,軟件的編制默認狀態下均符合這些特定條件,為了避免出現參數不匹配、不適用的問題,在使用軟件前必須了解清楚這款軟件的具體技術條件,即使是最熟悉的 PKPM 軟件系列也不能忽略這個問題。缺乏對于軟件技術條件的深刻理解,就無法合理、正確的應用軟件進行實際設計。因過分信任計算機的計算結果,而忽視結構概念導致的嚴重錯誤,近年來在結構設計領域也屢見不鮮。相關領域工作者在必要的情況下要進行手算復核,而不是迷信軟件的計算結果,這種情況對于帶轉換的構件設計工作最為重要。在結構設計的過程中,建筑物計算分析的結果是為了確保在靜力荷載以及自然災害造成的動力荷載作用下具有較強的整體安全性。然而,僅僅依靠計算分析結果展開的設計,在實際生活中是很難避免荷載作用下建筑物局部開裂、破壞等現象的。針對不同的自然災害,要進行專門的防護性設計。以地震為例,可以根據工程抗震等級的要求指標,按照設計規范中的具體要求,在結構設計過程中采用必要的構造措施。特別是針對計算性相對比較弱的結構類型時,多數的設計都要求通過構造措施保證建筑的安全性。

四、結語

建筑的結構設計在很大程度上影響著建設工程的安全可靠、美觀實用、施工難度、工程造價等諸多品質,提高建筑結構設計質量自古以來,都是結構工程師最為關注的話題之一。同時,項目的特殊要求、施工環境的變化以及結構設計人員水平上的差異等諸多因素都與結構設計的出圖質量密切相關。為了盡可能避免設計圖紙上出現“漏、碰、錯、缺”,相關領域的技術工作者應當通過有效的措施盡可能提高建筑結構設計的質量。

參考文獻

[1] 馬玉剛.淺談如何提高建筑結構設計質量[J]工程技術,2010

第2篇

關鍵詞:房屋建筑;結構設計;優化方式;具體運用;研究分析

1引言

在社會不斷進步以及經濟發展基礎上,房屋建筑數量越來越多,城市化腳步的加快,更是進一步對房屋建筑提出要求。人們的生活觀念不斷升華基礎上,房屋建筑越來越重視對建筑結構設計的提高,同時為了更好的幫助房屋建筑結構適應社會以及市場的發展需要,在房屋建筑結構優化設計方面開始深入研究,不斷提高建筑結構優化設計水平,更好的幫助其建立適合市場發展以及需求的房屋建筑。

2房屋建筑結構設計優化方法淺析

房屋建筑結構設計是房屋建筑中非常重要的步驟,對于房屋建筑結構設計來講,需要不斷從實際建筑上進行經驗總結以及根據房屋建筑基本理論為參照,積極探索研究,不斷對房屋建筑結構進行優化,積極分析房屋建筑結構中的建筑理論,同時深入對房屋建筑的認知,能夠從基礎上實現對房屋建筑質量的提升。在進行房屋建筑結構優化設計期間,是保證房屋能夠得到更好的優化,設計更加完善,質量能夠不斷提升【1】。在進行房屋建筑期間,需要不斷提高對房屋建筑結構優化的重視,積極控制房屋建筑結構設計期間的重要環節,在進行房屋建筑設計期間,盡量縮短房屋建筑中質量中心以及房屋建筑中的剛度變化,這樣能夠保證房屋建筑結構的質量,能夠實現房屋建筑的對稱以及規則。保證以上要求也是滿足房屋建筑基本要求的重要基礎,只有房屋建筑中的各種結構設計合理,才能實現對房屋建筑質量的優化。在此基礎上,房屋建筑結構的設計要求還包含對房屋建筑質量以及承載力等方面的優化,特別是在房屋建筑期間,不斷優化房屋建筑的設計結構,能夠很好的扭轉房屋建筑的承載力,增強房屋的實用性。在結構設計期間,一定要保證建筑相應的功能發揮,重視對建筑功能的設計,并且還需要保證建筑自身能夠上下協調,豎向以及橫向都能夠相對應。房屋建筑結構設計期間,減少結構設計中的難度設計,積極實現建筑結構設計的經濟型,盡量防止應用轉換層結構的設計方式,這樣會提升結構設計中的成本費用。房屋建筑設計中的豎向設計,一定要保證其剛度設計要求,這樣能夠保證房屋建筑結構設計符合建筑設計的需要,不會突然出現建筑問題,同時還能夠提高房屋自身的承受力。

3房屋建筑結構設計優化的重要意義

房屋建筑結構設計對房屋建筑具有重要意義,不僅是保證房屋建筑順利實施的重要基礎,同時也是提高房屋建筑質量的重要保障。對房屋建筑結構設計需要隨著城市化建設要求的提升進行優化,不斷提升房屋建筑中的美觀設計,同時還可以幫助房屋建筑展開更加合理的工程造價。在房屋建筑過程中,建筑部門或是建筑企業一直在積極探索能夠保證工程建筑質量基礎上,盡量減少或是降低建筑成本,同時這也是工程造價的重要目標【2】。為了更好的實現這方面的要求,就需要對房屋建筑的基本結構詳細了解,能夠掌握科學的房屋建筑設計原理,在不斷調整房屋建筑成本基礎上,能夠更好的保證房屋建筑的安全性以及可靠性。房屋建筑結構設計的傳統設計方式存在一定的缺陷,在不斷發展改善基礎上,積極探索新的房屋建筑結構設計方式,更加科學合理的對房屋建筑進行設計,能夠很好的保證房屋建筑中工程造價的合理性調整,并且對房屋建筑中的每個單元以及功能區實現合理分配,不斷提升房屋建筑的科學性以及實用性。

4房屋建筑結構設計中的優化方式分析

對于房屋建筑結構設計來講,需要不斷對房屋建筑結構設計進行優化,針對當前的房屋建筑結構設計發展需求不斷完善,作者根據相關分析探索總結出以下幾點,希望能夠更好的促進我國房屋建筑結構設計的發展。4.1房屋建筑設計中的前期設計環節。在房屋建筑施工之前,需要進行前期準備環節,不斷提升在前期準備環節中的房屋建筑設計,提高房屋建筑設計優化,增強對房屋建筑設計結構的控制,同時提高工程造價的調整。制定科學合理的房屋建筑結構設計方案,對房屋建筑設計制定科學合理的設計規劃,并且保證規劃能夠順利實施,全面凸顯出建筑結構中的優化設計中心,對結構設計中經常出現問題的地方展開詳細設計,降低房屋建筑設計中存在的風險以及安全隱患。幫助房屋建筑結構設計實現真正的經濟化、社會化,房屋建筑結構設計能夠更加高效。4.2房屋建筑結構設計中的細部結構設計。房屋建筑結構設計不僅包含一些大范圍的結構設計,同時還包含很多細化的結構設計,房屋建筑結構設計中的任何細節都會影響到房屋建筑質量,所以在進行房屋建筑結構設計期間,需要重視對很多細部結構的設計。房屋建筑結構設計中,特別是細部結構設計需要保證房屋建筑質量以及房屋自身的穩定性。本身在房屋建筑結構設計期間,就沒有實體性的物體進行參考,結構設計數據等都需要自己計算,所以經常會產生一些結構設計誤差的存在,這樣會嚴重影響到房屋結構建筑的質量【3】。需要不斷提高對房屋建筑細部結構設計的控制,能夠保證細部結構設計得到更理想的改進,達到更加理想的效果。同時對房屋建筑中經常出現的錯位、分裂等質量問題提高注意,這樣才能從根本上實現對房屋建筑安全性以及經濟型的提升。

5結束語

總上所述,對于我國的房屋建筑結構設計來講,需要不斷加強對建筑結構設計的優化,積極從全方面的房屋建筑結構設計中提高設計手段,增強對房屋建筑結構設計中的細部結構設計優化,保證房屋建筑結構設計能夠達到更加理想的效果,不斷提高房屋建筑的質量。

作者:馬莉 單位:湖北省襄陽市第二建筑設計院

參考文獻:

第3篇

關鍵詞: Solidworks 課程設計 工程圖

1.概述

課程設計是非常重要的教學實踐環節,通過課程設計的鍛煉,學生可以綜合運用專業課知識。通過課程設計培養學生機械綜合設計能力、創新能力和工程意識,是啟迪學生創新思維、開發學生創新潛能的重要手段,并為以后專業課程設計和畢業設計奠定基礎,在教學計劃中具有承上啟下的作用[1]。

根據學校機械專業的培養方案,可將專業課課程設計分為機械類課程設計和電類課程設計,機械類包括:機械原理課程設計,機械設計課程設計,夾具設計課程設計等;電類的包括:PLC原理與應用課程設計,控制工程基礎課程設計等。然而,對于機械類課程設計來講,主要是對機構的原理設計、結構設計和工藝卡片設計等。然而不管是哪一個機械類的課程設計,都離不開三維模型的建立。本文主要針對機械類課程設計中的三維軟件的應用做探討和研究。

2.目前課程設計中存在的問題

目前幾個機械類課程設計都還是在采用傳統手工繪圖或者二維CAD繪圖的方式進行設計[2],老師在前期講解的時候,也是用一些已經做好的設計的動畫和基本原理講解的方式給學生講解。具體問題如下:

(1)《機械原理課程設計》基本都是采用手工原理圖的形式進行設計,學生從手冊或課本中了解每種機構的工作原理,然后根據老師布置的課題要求進行原理設計,通過手工繪圖方式,繪出機構原理圖。

(2)對于《機械設計課程設計》來講,我們的題目還是使用傳統課題,設計一級或者二級減速器。設計步驟基本跟傳統設計步驟一樣,學生先觀察實際減速器模型的結構,然后進行拆裝,詳細了解減速器的結構。在了解了減速器結構后,學生再一步步進行軸的設計、齒輪設計、軸肩、箱體等零件的設計。這種設計步驟看似非常合理,但是學生是觀察成品減速器,很難理解每個零件在整個產品中的作用。如果能將減速器是如何設計出來的,讓學生直接參與設計過程中,學生就會更有興趣,理解更容易。

(3)《機械設計課程設計》是已知產品的結構,然后進行設計,然而《夾具設計課程設計》只知道功能和設計要求,需要學生將所學《夾具設計》知識進行綜合運用,設計一套完整的夾具。傳統設計步驟是學生通過實習,參觀實際的夾具結構,然后老師給出跟參觀相似的課題,學生進行設計。在設計過程中,主要采用手工或者二維CAD軟件進行結構設計。

以上幾種設計都采用二維設計,學生直觀上不便于掌握和理解。而且二維設計的后期修改工作非常繁瑣。

3.三維軟件Solidworks在課程設計中的應用

(1)三維造型技術的優點

三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎。它是建立在平面和二維設計的基礎上,讓設計目標更立體化、更形象化的一種新興設計方法。三維CAD系統有較好的造型工具,能應用“自頂向下”和“自底向上”等設計方法,實現裝配等復雜設計的難度遠比用二維圖形系統增加得快。

(2)三維軟件Solidworks在課程設計中的應用實例

為了適應現代工業4.0人才培養需要,學生應該首先能使用現代化技術手段進行產品設計,然后具備能出一套標準的符合機械設計規范的工程圖的能力。學生需要掌握至少一款三維軟件的使用,并能熟練使用三維軟件進行產品設計和出工程圖。然而,將三維軟件應用于課程設計中,一方面使學生充分理解所做課題的具體情況,另一方面學生的三維設計過程是對軟件使用的鍛煉。

2014年在修訂機械設計制造及自動化培養方案中,考慮到三維軟件在機械專業課中的重要地位,將三維軟件課程設置在第三學期,也就是在所有課程設計開設之前就已經開設了三維軟件課程。

下面以Solidworks軟件在《夾具設計課程設計》中的使用為例,在基本確定定位元件和夾緊機構以后,結構設計步驟如下:

(1)夾具的三維結構設計

夾具由定位元件、夾緊機構和夾具體等一些輔助元件組成。Solidworks在裝配體設計中有一種自上而下的設計方法,這種方法可以在設計過程中,一邊設計一邊建模。只需要畫好第一個基礎零件,其他零件可以根據需要直接在裝配體中建模,可以非常方便地確定設計的零件的位置和大小。本實例就是采用這種自上而下的方式進行裝配體的設計。現將撥叉零件鉆孔專用夾具體三維結構設計出來,然后設計心軸并將被加工零件撥叉裝配進來,依此方法,將需要的零件都一一設計出來,最后成為一個完整的夾具。

老師在講解完理論知識以后,再以一個實例為例,一邊設計一邊繪圖,這樣學生對整個設計步驟就非常清楚,也容易理解。

(2)由三維結構圖出工程圖

對于機械專業學生來講,出一套標準的工程圖是最基本的要求。很多學生做設計時更重視方案設計,不重視出圖。而且課程設計老師進行課程設計指導時,主要對學生的設計方案進行指導。然而,課程設計一方面是對專業課知識的綜合運用,設計正確的方案,另一方面是對學生出圖能力的加強和鍛煉。

三維Solidworks軟件具備零件和裝配體出工程圖的功能,學生可以利用Solidworks軟件進行三維結構設計,在結構設計方案最終確定以后,先用Solidworks軟件輸出工程圖,再到CAD中進行修改。

4.總結和展望

課程設計是使學生具備綜合運用專業知識能力,學生通過課程設計,了解實際產品的設計過程,達到理論聯系實際的效果。

參考文獻:

[1]李可楨,程光蘊,李仲生.機械設計基礎(第五版).高等教育出版社,2011.

第4篇

關鍵詞:建筑結構房屋結構設計應用

當前人們的生活質量水平不斷提升的基礎上,人們對住房的要求也有著提高,這就使得建筑企業面臨著更為嚴峻的市場競爭。只有在建筑施工的各個層面得以充分重視,才能將整體的建筑質量得以有效保障。建筑房屋的結構設計的合理性是保障建筑整體質量的基礎,在這一環節就要能充分重視。通過對房屋結構設計中的建筑結構設計優化方法的應用理論研究,對實際就有著指導作用。

1建筑房屋結構設計優化的重要性和遵循的原則分析

1.1建筑房屋結構設計優化的重要性分析

對房屋結構設計過程中,應用建筑結構優化方法比較重要,這就要能從理論以及實踐經驗層面來對房屋結構的設計進行優化。我國的建筑在未來的發展過程中,將會以高層建筑為主,這就必須要能重視建筑結構的優化設計,只有在結構設計方面得到質量保障,才能有助于建筑企業在市場中的進一步發展。要在對建筑質量得以保障的基礎上來加強設計方案的優化,將先進的設計理念和技術都要能在實際的設計中加以融入[1]。通過建筑房屋結構的設計優化,能將施工機械設備以及建設材料的性能得到充分有效的發揮。通過結構設計的優化,也能在成本方面得到有效降低,對房屋的經濟性以及適用性等特征上都能得到充分體現。

1.2建筑房屋結構設計遵循的原則分析

房屋結構設計中對建筑結構設計優化方法的應用,就要能遵循相應的原則,這樣才能有效保障結構設計的科學合理性。在實際的設計過程中,要能和大眾的實際需求得到滿足,也就是要能對人們日常生活的需求得以滿足,在一些基本的使用功能方面要具備。結構設計過程中對安全環保要得以重視[2]。同時,也要能對開發商的經濟效益能充分考慮,將項目資源得以科學合理化的分配,最大程度的節約開發商的成本。另外,房屋結構設計中要能將設計的思路以及結構等得以有效創新。只有在創新方面得到了充分重視,才能保障整體的結構設計的科學合理性,對建筑的質量也能得到有效保障。在這些相關的原則方面充分遵循,就對實際的房屋結構設計的完善性有著保障。

2建筑結構設計優化的步驟和方法分析

2.1建筑結構設計優化的步驟分析

對建筑房屋結構的實際設計過程中,要嚴格的按照相應步驟進行,這樣才能將設計的科學性以及質量得到保障。首先要能在建筑結構的優化模型構建方面得以充分重視,將結構設計的變量要科學合理的加以解決。主要就是對目標相關的參數值以及約束控制參數值的選擇要重視,而針對影響相對較小的就要實施預定式參數進行表示,這對編程工作量就能得以有效減少,將整體的工作效率水平得以提升[4]。然后就是對目標函數的確定,這就能對建筑整體工程造價情況得以了解。然后將約束條件也能科學化的確定,從而為結構的優化設計打下基礎。然后,要對房屋結構設計的優化方案加以設定,在這一環節要注重對由約束優化向無約束優化。接著就要在應用程序的設計上科學化呈現,在優化模式以及設計中的計算方式的有效應用,就壓能在這些內容實施基礎上,將應用程序能綜合性以及科學化的加以呈現,這樣就能將應用程序的實施得以良好作用發揮。最后就要在綜合結果的分析方面進行實施。在得到了相應計算結果后,就要對這一結果實施綜合性分析,將設計的最佳方案得以確定,這樣就能保障房屋結構設計的安全以及美觀,才能將優化設計的結構目標得以體現。

2.2建筑結構設計優化方法的應用探究

第一,注重結構優化的層次性。將建筑結構設計方法在房屋結構設計中的應用體現在多個方面,對整體的結構優化方面就要能注重結構設計的層次性以及復雜性。對房屋建筑設計的體系以及結構體系和安裝設計體系的相關內容得以重視,設計人員要能對下屬體系的優化得以充分重視,將工程疊加的目標得以有效實現。在對結構設計的使用年限的保障,就要能分階段的加以實施,通過對不同階段和性質對結構優化的方案加以確定,最大程度的保障建筑設計企業的經濟效益提高。第二,加強對結構設計中的剪力墻結構布局。對房屋結構的上部結構的優化設計中,就要能充分重視剪力墻的科學化布局,對剪力墻的質量均勻度要得以充分保障,還要能注重樓層結構中心和樓層平面剛度中心的有效結合。這樣就能夠對風力和地震等外部因素對其產生的影響[5]。在房屋的類型上如果允許,就可通過對大開間剪力墻構造加以應用,以及對墻肢長實施增加措施,這對剪力墻的剛度就能得到有效保障。通過這一設計方法的應用,也能對鋼筋的使用數量得以有效減少,在成本上就能得到有效保障。第三,結構設計中注重設計的協調性。房屋結構設計過程中,對建筑結構設計優化方法的應用,就要能在協調性方面得以充分體現。將建筑結構和整體平面間的配合緊密度要得到有效強化,在結構設計的合理性上要能得到保障,以及在結構設計的造型美觀度方面也要體現[6]。在對房屋結構設計中的墻以及柱的布置過程中,就要能和房建平面功能實際需求得到有效保障,在房建的開間以及進深等方面要得以充分保障,在整體的房屋結構的系統要體現出簡潔化,在每層的截面以及高度都要能得以充分保障。第四,對結構設計的系統化要充分重視。對圍護以及屋蓋系統等結構進行的優化設計。這就要能夠對多方面的內容進行考慮,在房屋結構的選型以及布局和造價等各個層面都要加強理論的分析。為能使得房屋結構設計和時展相同步,就要注重結構設計的創新性,能從基礎上加以考慮,將剛度以及質量中心差異最大可能的縮小。在對房屋結構設計的功能上滿足基礎上,通過豎直方向布置來讓豎直方向相應承重構件能得以貫通,在結構的設計上盡量保持對稱性等。第五,加強對結構設計中電氣的應用。對建筑結構設計優化方法的實際應用過程中,對電氣優化方面要得以重視,這在房屋結構設計中也占有比較重要的位置。對電氣設備的安裝中,一些管線會通過梁體,還要能對孔洞預留得以充分重視,如果在這一設計上沒有得到重視,就會造成再次的穿孔,對房屋結構的穩定性就會帶來影響。

3結語

總而言之,對房屋結構設計中的建筑結構設計優化方法的應用,就要從多方面得以充分重視,和實際的情況緊密結合。通過結構設計的理念以及方法的優化,就能將整體的結構設計質量水平得以有效提升。通過此次的理論研究,對房屋結構的設計就有著一定指導作用。

參考文獻

[1]許宗雨.探析房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J].江西建材,2014.

[2]馬巒.結構設計優化技術及其在建筑結構設計中的應用[J].科技創新與應用,2014.

[3]周漢杰.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居(下旬刊),2014.

[4]吳洪寬.關于民用建筑結構設計和優化的研究[J].城市建筑,2013.

[5]鄭龍.建筑結構設計階段優化工程造價成本的方法及對策[J].低碳世界,2014.

第5篇

前言

“建筑是凝固的藝術”,建筑物結構的精美,是建筑設計師將結構設計與美觀設計有效融合的直接體現。建筑結構設計的優化不僅能美化外觀,還能夠使房屋變得更加安全、經濟與合理,最終滿足人們對當前房屋建筑的要求。

建筑結構設計優化的作用

建筑結構設計過程中,首先需要解決的問題就是建筑結構如何滿足效益的長遠化,在這個問題得到有效解決的基礎上,再對建筑結構設計的合理性與經濟性做到盡可能的優化。與傳統建筑結構設計理念相比,當前所采用的建筑結構設計方法在建筑結構設計中的有效應用,能夠有效降低工程成本,一般能達到10%到35%的效果。其次建筑結構設計優化方法的應用,還能夠做到對建筑材料有效性與利用率的最大程度發揮,能夠讓建筑物的各個空間與整體能夠達到相互協調的效果,并能夠滿足質量安全管理規定的要求。另外,建筑結構設計優化方案的應用,還能夠對建筑物的原先設計起到完善的作用。所以,建筑結構優化方法對建筑結構設計起到重要的作用。

建筑結構設計優化的特點和要求

在進行建筑工程結構設計的時候,不僅需要對設計對象的基本功能與安全穩定性進行考慮,還需要通過設計,使建筑結構達到盡可能完美的效果,而這一過程的實現,就是建筑結構設計中的最優化問題。建筑結構優化設計方法主要體現在建筑總體工程結構設計的優化和建筑各個部分的設計優化兩個方面。對于項目整體設計、項目前期設計、抗震設計和舊房改造都可以采用結構設計優化方法。在實踐應用中,應注意前期就開始參與結構設計優化,對下部地基基礎結構設計優化時,要分析比較多種設計方案,然后選取最佳的設計方案。在設計過程中,應靈活運用各種方法,對于結構設計、圍護方案、房屋建設、結構基礎方案等一系列優化設計合理分析,對細部結構進行設計優化,以取得最佳的效果。當無法對數據具體量化時,可使用概念設計。

建筑結構設計中優化方法的實現過程

1.結構優化模型的確立

建筑結構設計優化方法在應用的過程中,需要通過三個步驟來完成。首先是做好對設計變量的選擇工作。通常在設計中,會把對設計起影響作用的參數當作為設計變量,這其中包含了目標控制參數、約束控制參數等設計變量。在建筑結構設計當中,對于變化范圍不大及在局部性設計時就能滿足的設計要求參數,一般將其設為預定參數,通過采用這種方法,能夠有效減少設計、編程及計算等方面的工作量。其次是對目標函數的確定。在設計當中,找到一組能夠滿足預定值的截面幾何與鋼筋截面積,從而降低工作造價。最后,確立約束條件。在房屋結構設計中,其存在的可靠度優化約束條件包含了應力約束、變形約束、結構單元約束、尺寸約束等各種約束條件。在建筑結構設計過程中,要使結構優化設計在建筑結構工程中有所應用,就需要建筑結構設計中的實際約束條件在與目標約束條件進行比較的過程中,能夠使各個約束條件都滿足行業規范的要求,從而很好地實現優化設計。

2.優化設計方法的設定

建筑結構設計優化方法在建筑結構設計的應用過程中存在著諸多的變量及約束非線性優化的問題。因此在計算的過程中,一般采取的辦法都是將約束優化的問題轉換為無約束問題來進行求解。在優化設計方法的設定時,可以選擇的計算方法有Powell法、拉式乘子法及復合形法。

3.程序設計的完成

建筑結構設計優化方法在建筑結構設計的應用過程中,需要在選擇可靠度較高的結構優化模型與優化設計計算方法的基礎上,完成對運算速度快及功能齊全的綜合程序的編寫。

4.優化設計方法的結果分析

在執行上述步驟的過程中,要考慮到各個方面所存在的問題。因為房屋建設本身是一項耗資龐大的建筑工程,在建設過程中,其所涉及到的環節都比較復雜,所以需要對其進行總體的規劃與考慮,不能夠為了追求降低成本而忽視了設計優化工作。另外在投資控制的過程中,還需要處理好經濟與技術之間的問題。在設計過程中,不僅需要反對單純的成本節約,不重視技術的要求,還需要反對只重視技術提升,而不進行成本節約工作。真正的優化設計方法應該是技術提升與資金節約兩方面并重發展。

結語

第6篇

關鍵詞:軌道工程;混凝土結構設計原理;課程建設

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)33-0131-02

《混凝土結構設計原理》是軌道工程本科專業的主要專業基礎課,是學生以后從事軌道工程施工和設計應該必須學習和掌握的基礎專業知識。所以,該專業學生的專業水平是由《混凝土結構設計原理》這一課程的教學質量決定的。同時,《混凝土結構設計原理》這一課程具有很強的理論性和實踐性,因此在教學過程中,為滿足現代社會發展的需要,以及應用型人才培養目標的實現,需要改革教學方法,合理安排教學環節和改善教學內容,對課程進行剖析和定位,努力提高和培養學生在工程實踐方面的認知能力。

我國已經建設、正在建設、正在規劃的軌道交通的城市已有30多個,規劃城市軌道交通網總里程5000多公里,2014年末運營總里程已達到2933公里。我國高鐵總里程達到10000多公里,約占世界高鐵運營里程的46%。隨著我國總理在出國訪問時一直向世界各國推銷我國制造的高鐵,說明我國高鐵逐漸走向世界。軌道交通學院畢業的學生有機會走出國門參與國外高鐵、軌道交通的建設,從而要求學生具備很強的專業基礎能力。因此,軌道工程方向的混凝土結構設計原理課程建設具有重要的意義。本文結合軌道工程專業方向的《混凝土結構設計原理》課程的建設實踐,就課程建設的教學內容進行了探討。

一、課程建設教學內容選擇與安排

目前國內混凝土結構設計原理的教材多達幾十種,表1列出最近幾年各大出版社所出的有關混凝土結構設計原理的主要教材。

從表1所列的教材內容大部分偏向《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62―2004)和《混凝土結構設計規范》(GB50010―2010),而由于我校軌道工程專業的學生主要是從事鐵路、軌道交通行業,因此在選取教材方面主要考慮鐵路、軌道方向。因此大部分教材不適合軌道工程方向的學生。而中國鐵道出版社出版的李喬主編的《混凝土結構設計原理》為普通高等教育“十五”規劃教材,教材質量好,該類教材“強調理論、重視理論”,并且涉及到《建筑結構荷載規范》(GB50009―2001)、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62―2004)、《混凝土結構設計規范》(GB 50010―2010)、《鐵路橋涵設計基本規范》(TB 10002.1―2005)和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》(TB 10002.3―2005),非常適合軌道工程專業學生。像軌道、鐵路交通等施工單位部門是我校這一層次學校軌道工程專業的學生畢業后大多分配到的地方,這類單位需要培養富有創造精神的應用型人才,要求學生掌握能運用基本理論解決實際工程問題的能力,因此選擇該教材在某種程度上可以滿足軌道工程專業學生的人才培養需要。

然而,此教材將第4章“軸心受力構件正截面承載力計算”放在第5章“受彎構件正截面承載力計算”前面,與第8章“偏心受力構件正截面承載力計算”脫節,同時第9章“鋼筋混凝土構件的變形和裂縫驗算”講授的是受彎構件的變形驗算和裂縫寬度計算,又與第5章“受彎構件正截面承載力計算”脫節。因此,根據我校最新修訂的課程教學大綱以及軌道工程專業培養目標的要求,對教學內容進行優化重組應建立在課程組內多方探討該課程的教學內容的基礎上,并對課程的教學內容和教學目標形成基本一致的認識。如把教材的第9章“鋼筋混凝土構件的變形和裂縫驗算”放在鋼筋混凝土受彎構件正截面計算、斜截面承載力計算后面,然后把軸心受力構件放在偏心受力構件承載力計算前面,這樣系統的把鋼筋混凝土受彎構件計算的相關內容串聯起來。

《混凝土結構設計原理》課程具有較強的實踐性和理論性,并且在教學內容上文字敘述太多,構造規定多、構件受力模式多,計算公式多,規范多。尤其是各種規范規定的符號、計算方法不同,因此學生總是覺得做題無從入手,在學習時常常覺得困難重重。所以需要經過精心選編,參考《結構設計原理計算示例》編寫了課程教學的模擬試題集和習題集,內容不僅涵蓋了全部教學內容,并包括可能遇到的所有題型以及一級結構師職業資格考試試題,而且給出標準的參考答案以及詳細解題步驟,為鞏固學生學習內容起到了非常好的作用。

二、課程建設教學方法

(一)課堂形式

為提高教學質量,我們提倡以板書為輔,以多媒體教學為主的教學手段。但是根據課上實踐來看,學生對于公式推導、理論剖析的理解不深,導致采用多媒體課件的效果不理想。因此對于章節重點內容的介紹,可以插入視頻錄像的內容使學生記住知識點。如講解鋼筋混凝土受彎構件破壞模式時,可以放鋼筋混凝土梁靜力加載試驗的錄像,便于學生了解鋼筋混凝土受彎構件適筋梁從開始加載至破壞經歷了哪幾個應力階段,各個應力階段的主要特征以及這幾個應力階段計算依據等。

(二)課堂內容

《混凝土結構設計原理》課程,作為一門實踐性較強的學科,理論聯系實際是一個非常突出的客觀事實。因此,可以在課下帶領學生到建筑工地實地參觀,并利用現場講解鋼筋的結構和構造等施工知識,有機結合理論與實踐。如:近幾年來我校新校區施工項目較多,結合軌道工程實習基地、體育館等相繼開工的方便條件,帶領學生現場參觀梁的支模,鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起,澆筑混凝土等施工過程,以及預應力張拉工藝及過程,了解預應力筋的種類、錨具等,可以極大的豐富了課堂內容,使理論知識在實際工程中得以化解、消化。

(三)理論教學與期末課程設計相結合

《混凝土結構設計原理》這門課程在學期末安排了兩周的課程設計,內容是預應力混凝土簡支T梁設計。在理論教學時就將課程設計題目布置給學生,重點講解預應力混凝土構件設計基本步驟,使得學生帶著任務學習,思考預應力筋的預應力損失等問題。而在期末課程設計時,對于同學們沒有理解的理論問題,也會再次采用講課的形式集中講解。通過實踐,讓學生進一步鞏固所學的內容,培養學生獨立分析和解決問題的能力,為今后從事軌道工程設計打下牢固的基礎。

三、結束語

《混凝土結構設計原理》是一門涉及到結構力學、建筑材料、施工等多方面的內容,并且是理論、課程設計和實踐相結合,同時又起著承前啟后的作用,是多門專業課程的前期課程。

針對軌道工程專業的特點,首先在課堂上采取視頻錄像、動畫等教學手段吸引學生的興趣。其次,在實踐環節方面帶領學生參觀施工工地,使學生深刻理解抽象的書本理論知識。最后將理論教學和課程設計相結合,使學生鞏固所學的知識,為后續課程(橋梁工程)的學習、畢業設計和將來工作及進一步研究打下基礎。

參考文獻:

[1]趙玉新,周清,包華.《混凝土結構設計原理》課程教學建設的幾點體會[J].東南大學學報(哲學社會科學版),2012,14(s).

[2]孟憲強,王凱英,齊春玲,仲玉俠.高校立體化教學資源建設與實踐――以結構設計原理課程為例[J].高等建筑教育,2010,19(6).

[3]姚力,葛明蘭,尹冶.“混凝土結構設計原理”課程建設探討[J].中國電力教育,2009,(6).

第7篇

關鍵詞:建筑結構設計;安全性;分析

1 引言

近年來,我國的建筑業獲得了較為快速的發展。與此同時,人們對于建筑安全性、耐久性提出了更高的要求。在影響建筑安全性的各類因素中,建筑結構設計可以說是非常重要的一項。對此,就需要我們通過對建筑結構設計安全性的良好把握來獲得更好的工程質量。

2 建筑結構設計中存在的安全性問題

2.1 結構設計不合理

在部分建筑工程中,由于從業人員在設計經驗以及專業水平方面的缺失,使設計存在著不合理的現象,在對建筑結構安全性產生影響的同時也延誤了工程建設進度。如部分設計師在建筑物中由于對安全樓梯、井道以及電梯等存在著設計不合理現象,因此使防火性受到了一定的影響;也有部分建筑在構造設計上存在的問題使建筑物非常容易在溫度、風雨變化下出現變形等??梢哉f,這部分情況的存在,對建筑的整體安全性產生較大的影響。

2.2 安全意識

目前,很多設計人員沒有對建筑結構設計產生充分的認識,在安全意識上存在著一定的不足。正是這部分認識不到位的情況,使其在實際設計工作開展時沒有將建筑結構安全問題全面的融入到工作中,并因此使建筑存在著結構安全隱患,無論是對于工程質量還是人們的財產安全都造成了較大的影響。

2.3 抗震性能較差

在建筑結構設計中,抗震設計是非常重要的一項內容,對于建筑物整體安全性有著非常大的影響,尤其在地震多發區,在實際設計時更需要對建筑結構的抗震性能引起充分的重視。從目前情況看,很多設計師對建筑結構抗震設計單純的追求滿足計算要求,忽視了建筑物的抗震構造要求和延性要求,因此使建筑物不能滿足“中震可修、大震不倒”的要求。

3 建筑結構設計安全性問題解決對策

3.1 重視抗震性能

建筑結構抗震設計可以說是結構設計人員實際開展工作時必須重視的問題,但由于受到地域性影響,地震災害在不同地區存在著一定的差異。但是,即使是長時間沒有發生地震災害的地區,設計師也不能夠忽視建筑結構的抗震性能,因為抗震設計不是對于地震災害的發生而設計的,而是為了保障人們的生命財產安全而設計的。對此,就需要設計人員能夠從以下方面做好建筑結構的設計工作:首先,結構設計人員嚴格按照國家規范設計,重視結構概念設計,使建筑結構滿足抗震設防三水準的要求;其次,要考慮施工的難易程度,如框架結構、剪力墻結構的施工步驟以及鋼結構的吊裝步驟,必須在對不同環節進行細致、縝密的分析,在施工前進行技術交底,使施工滿足規范要求,避免地震災害對生命財產安全帶來影響。

3.2 提升安全意識

安全意識是結構設計人員的重要靈魂,如果沒有帶著良好的安全意識實施,那么無論建筑外觀多么出色也會因為安全隱患的存在而不能夠滿足建筑使用需求。如果想要較好的解決建筑結構設計中的安全性問題,那么就需對設計人員的安全意識進行提升:首先,設計人員自身需要重視結構設計工作的重要性,因為該工作是一項嚴謹、專業、涉及面非常廣的工作,必須要求設計人員能夠以嚴謹、認真以及細心的方式對待建筑結構設計;其次,要加強設計人員安全意識的提升,一方面,要通過培訓、講座的方式提升設計人員的安全意識,使其在開展工作時能夠從細節抓起,保證建筑結構細節層面的質量安全,另一方面則需要通過以往工作中的經驗教訓對設計師進行警醒,使其時刻能夠在高度責任心下開展結構設計工作。

3.3 提升設計師技術水平

在以往的結構設計工作中,經常會出現不便施工、操作性不強的問題,這部分情況的出現,與設計人員自身水平間具有著非常密切的關系,對此,就需要加強對建筑結構設計人員專業水平的提升,以保證建筑設計的可行性和合理性:首先,設計人員在日常工作開展中需要對自身能力的提升引起充分的重視,不能夠閉門造車,需要多向經驗豐富的設計師學習,多和施工單位的技術負責人溝通;其次,設計人員需要加強對建筑材料、自然環境以及施工技術的了解,因為這部分工作內容同安全性具有著十分密切的聯系,需要在實際設計工作開展時能夠對其進行全面的考慮,以此更好的提升設計質量。

3.4 保證材料質量

目前,我國對建筑物的質量有著非常高的要求,因為其對于居民的生活安全具有非常重要的意義。在建筑施工中,建筑材料的優劣對建筑物整體質量有著非常大的影響。對此,在進行設計工作時就需要能對建筑施工材料進行合理的確定,通過選擇高品質材料達到提升建筑安全性的效果。高品質的材料不僅能夠延長未來維護的期限,而且對于建筑的耐久性和安全性具有非常積極的意義,從長遠看來,其對于維護、應用成本不僅不是浪費,而是一種資金上的有效節約。

3.5 應用新型技術

任何一個行業的發展,都同創新具有十分密切的聯系。近年來,在我國建筑行業不斷發展的過程中,建筑行業也逐漸同電子技術進行了結合,建筑結構設計的難度以及內容越來越復雜。從建筑結構設計角度來看,我國建筑結構對于設計人員的要求從基本知識的掌握發展到多元化知識的熟悉。在這種情況下,傳統建筑結構設計已經不能滿足當今的發展形勢需求。對此,我們需要積極結合計算機技術的發展,通過結構設計人員同計算機技術人員兩者的積極合作開發出先進的建筑結構設計軟件,以此在更為精確、高效的環境下幫助我們完成建筑結構設計工作。

4 結束語

建筑結構的安全性直接關乎整個建筑項目的成敗,在實際建筑結構設計工作中,需要我們以自身理論知識聯系實際情況,以針對性方式解決設計過程中存在的問題,獲得更好的設計質量,把建筑結構設計施工到位,以滿足建設單位的需求。

參考文獻:

[1]王勇,張建平,王鵬翊,張旭磊.建筑結構設計中的模型自動轉化方法[J].建筑科學與工程學報.2012(04):53-58.

[2]呂戲洋,馬玉剛,沈偉良.淺談如何提高建筑結構設計質量[J].知識經濟.2009(04):55-56.

第8篇

關鍵詞:混凝土結構設計原理;教學方法;土木工程

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0267-02

混凝土結構設計原理是土木工程專業重要的專業基礎課,在專業教學中具有承上啟下的作用,先修課程有建筑制圖、土木工程材料、理論力學、材料力學、結構力學等,對后續的混凝土結構設計、高層建筑結構設計等課程的學習有重要影響,也是課程設計、畢業設計等實踐環節的重要基礎。課程內容涉及混凝土結構材料的基本性能,構件承載力計算,構件的裂縫、變形和耐久性以及預應力混凝土構件設計[1]。

混凝土結構設計原理這門課程,具有材料的不確定性、解答的多樣性、設計的綜合性等特點[2],課程內容中的實驗現象多、假定多、概念多、公式多、系數多、條件多、構造要求多,且邏輯性、系統性差,較為零散[3,4],但理論性與實踐性較強,與先修課程相比差異性大,導致教師教起來不易、學生學起來困難。筆者結合近幾年的教學,在以下幾個方面進行了一些思考和實踐,取得了較好的效果。

一、熟悉材料性能

鋼筋混凝土由鋼筋和混凝土兩種物理、力學性能很不相同的材料組成,只有熟悉鋼筋和混凝土這兩種材料的性能,才能較好地理解與解釋實驗現象。混凝土抗壓強度高,抗拉強度低,因此結構構件處于承載力極限狀態時,只考慮混凝土抗壓,不考慮抗拉?;炷劣伤?、骨料、水等材料拌合而成,強度的離散性大,且混凝土的破壞屬于脆性破壞,因此在確定其強度設計值時,材料分項系數取值較大。鋼筋力學性能較好,抗拉強度高,在結構構件中主要承擔拉力;在柱與雙筋受彎構件中,也用于受壓,其抗壓強度與抗拉強度相當,但鋼筋用于受壓時,容易失穩,因此需要合理配置橫向約束,即箍筋。鋼筋及混凝土的應力-應變曲線是較為重要的,它是鋼筋混凝土構件應力分析、建立強度和變形計算理論必不可少的依據。此外,還應熟悉鋼筋和混凝土之間粘結力的相關知識,這是鋼筋截斷、錨固、彎起等構造措施的依據。

二、抓住教學主線

構件承載力計算是這門課程的重點,涉及到拉、壓、彎、剪、扭等基本受力形式及其復合受力形式,但鋼筋和混凝土均為彈塑性材料,且離散性大,因此無法根據先修力學課程采用純理論的方法直接建立承載力計算公式。通常是在試驗的基礎上,引入合理的基本假定,畫出應力圖形,借助力學知識或回歸分析等方法建立承載力計算公式(包括其適用條件),然后用于工程設計,對于計算公式中未考慮的一些不利因素,通過構造措施進行補充。因此,在承載力計算章節中,要牢牢抓住“試驗現象分析―引入基本假定―畫出應力圖形―建立基本公式―進行工程設計”這一主線,其中試驗與假定是基礎,應力圖形是關鍵,基本公式是結論,工程設計是目的[4]。值得注意的是,工程設計既包含計算,也包含構造措施。

在計算過程中,初學者往往習慣于聯立解方程,實際上應用基本公式也是有主線可依的,如單筋矩形截面設計,按的步驟計算,思路清晰,每一步都可以檢驗適用條件。

三、進行對比分析

大多數教材將構件承載力計算分為多個章節,各章節之間看似沒有聯系,知識信息處于零散狀態,學生學起來比較困難。教師需找出各章節之間的內在聯系,對比講解,便于學生掌握。

受彎構件中,單筋矩形截面較為簡單,大多數學生能較好地掌握。與單筋矩形截面相比,雙筋矩形截面在受壓區配置了受力鋼筋,圖1(a)為雙筋矩形截面,抵抗的極限彎矩為Mu。從受力的角度,可以將受壓區的混凝土和鋼筋分開,并配置相應的受拉鋼筋,如圖1(b)、(c)所示,其中圖1(b)為單筋矩形截面,抵抗的極限彎矩為M1,圖1(c)為純鋼筋部分,抵抗的極限彎矩為M2,根據疊加原理,有Mu=M1+M2。

四、引入案例教學

混凝土結構設計原理是一門實踐性較強的課程,引入案例教學,可以增強學生對這門課程的認識和理解。設計案例應符合教學目標的要求、符合工程實際、符合混凝土結構設計的發展趨勢[5],有一定的啟發性和適用性。根據學生的實際情況合理設置案例的難度,選擇現實生活中關心或常見的問題,可以提高學生的興趣,使教學效果更好。在實施案例教學前,需要學生準備好相應的理論知識。呈現案例后,應明確要解決的問題。然后,尋找解決問題的方法,這是案例教學的核心部分,教師應當做適當的引導,對于學生提出的解決方案,應進行點評與總結,并對案例進行拓展與深化。案例教學過程中的重點在于學生的思路與討論的質量,結果可以是多樣化的。

五、培養實踐能力

混凝土結構設計原理的理論體系不完善,很多公式是由試驗結果回歸而成,實踐性強,問題抽象,理解起來較為困難。培養實踐動手能力對于學好這門課程大有裨益,對今后從事相關工作也奠定了良好基礎。實踐能力可以從以下幾個方面著手:①現場觀摩,安排學生參觀建成或在建的混凝土結構,加強對梁、板、柱等混凝土構件的感性認識;②參與試驗,本課程中涉及大量的試驗,應盡可能讓每位學生參與到試驗過程中,若學校不具備這樣的試驗條件,可以通過觀看試驗錄像,加強對各種構件破壞機理的理解;③編制計算程序,教材中有各種承載力計算的框圖,按框圖寫出程序(采用Excel表格也可以),可以加深對本課程的理解,也為畢業設計奠定了一定的基礎;④理論聯系實際,在學習相關內容后,可以讓學生尋找相關破壞的工程實例,并分析其原因,具備這種能力后,畢業后可以較迅速地適應相關的工作。

六、板書與多媒體并重

當前,大多數教師習慣于采用多媒體進行教學,這種教學手段形象、信息量大,可以較好地調動學生學習的興趣,加深對所學知識的理解?;炷两Y構設計原理這門課程,涉及到大量的實驗現象,大多數學校不具備開展各類型構件破壞試驗的條件,但可以通過圖文、錄像資料重現試驗過程,增加學生的感性認識,將枯燥的內容變得生動起來,再結合老師講解,就能較好地理解實驗過程中所蘊含的力學知識。但對于大量的公式推導,在黑板上一步步演示推導過程,可以加強學生對公式的理解和記憶。總之,在教學過程中,合理的結合板書和多媒體,可以提高學生的學習積極性,提高教學效果。

通過在上述幾個方面的努力,這幾年的教學效果逐漸提高,在今后的教學中,還需要在創新教育教學方法,培養實踐動手能力,增強概念設計意識等方面進行進一步探索,進一步提高教學水平和教學效果。

參考文獻:

[1]沈蒲生,梁興文.混凝土結構設計原理(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]關萍.《混凝土結構設計原理》課程建設[J].大連大學學報,2010,(5):116-118.

[3]李書進,沈少波.混凝土結構課程教學探討[J].建筑結構,2008,38(9):204-206.

第9篇

關鍵詞:建筑設計;結構設計;關系

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

1.建筑設計與結構設計的概念

1.1建筑設計的概念

建筑設計指的是建筑工程在建造之前,建筑設計師充分按照工程任務,把可能在工程施工過程中或者使用過程中出現的問題作好通盤的設想,并擬定好解決問題的方案。建筑設計的主要內容包括:初步方案、初步設計、搜集資料、技術設計施工圖、技術設計施工詳圖等。隨著科學技術的不斷發展,建筑設計中越來越深入廣泛的利用各種科學技術的成果。

1.2結構設計的概念

結構設計指的是建筑工程的結構設計,主要包括建筑工程的基礎設計和上部結構設計。建筑工程的上部結構設計的主要內容和步驟包括:(1)根據建筑工程設計來確定建筑物的結構體系和結構的主要材料;(2)建筑物的結構平面布置;(3)初步篩選建筑材料的類型和強度等級,并根據以往經驗初步確定建筑物構件的截面尺寸;(4)建筑物的結構內力分析、各種荷載作用分析、結構荷載計算;(5)建筑物結構荷載效應組合;(6)建筑物構件的截面設計。

2.現代建筑設計與結構設計存在的問題

2.1現代建筑結構設計中的扭轉和共振問題

在現代建筑工程的結構設計中要求建筑三心要盡量匯于一個中心點,建筑三心指的是建筑物的結構重心、剛度中心和幾何形心。現代建筑結構設計中的扭轉問題主要是指在建筑物的結構設計過程中沒有做到三心匯于一點,在建筑物的水平荷載作用下建筑結構出現了扭轉振動效應。所以,為了避免建筑工程因水平荷載作用而出現的扭轉破壞,就必須在對建筑物的結構設計時盡量選擇合理的平面布局和結構形式,讓建筑物的三心盡量匯于一點。還有現代建筑結構設計中出現的共振問題,如果發生地震,而建筑場地的特征周期與建筑物的自振周期又很接近,那么建筑物和建筑場地就有可能發生共振。所以,在設計建筑工程方案時,必須要針對預估建筑場地的特征周期,選擇合適建筑結構體系和結構類型,并通過調整建筑物結構的層數,擴大建筑場地特征周期與建筑物的自振周期之間的差別,從而避免共振問題的發生。

2.2現代建筑結構的水平側向位移問題

現代建筑工程設計的水平側向位移即便能夠滿足建筑工程結構規程的要求,也不能代表該建筑結構設計是合理的,因為這其中還要充分考慮到地震力的大小和周期等因素。在對建筑工程進行抗震結構設計時,建筑物的結構剛度和地震力的大小有著直接的關系。當建筑物結構剛度小,而建筑工程的結構設計并不合理,但由于地震力比較小,所以結構位移也比較小,位移也就控制在規范允許的范圍內,但是這并不是合理的結構設計。因為地震力小、結構周期長是很不安全的,并且位移的曲線變化應該具有連續性,除了沿著豎向發生剛度突變之外,不能夠有其他明顯的折點或者拐點。在一般情況下位移曲線有三種類型:(1)剪力墻結構的建筑工程發生的位移曲線應該是彎曲型;(2)框架結構的建筑工程發生的位移曲線應該是剪切型;(3)框一筒結構和框一剪結構的建筑工程發生的位移曲線應該是彎剪型。

3.建筑設計與結構設計的關系

3.1建筑設計與結構設計的相互配合

在建筑工程的建設過程中,無論是公共建筑、工業建筑還是民用建筑大致可以分為分為兩類:(1)擁有完善的使用功能,優美的建筑造型,通過專業化的施工工藝和制造技術與先進的結構體系有機地結合,創造出經濟適用的、新穎的、技術先進的建筑物;(2)主要追求新奇的藝術效果為主,沒有合理的建筑結構方案,創造出奇特的建筑物。在現代建筑物中主要實施和提倡第一類建筑。以具體的工廠廠房設計來談結構設計和建筑設計相互配合。工廠廠房的設備較大,車間要求十分寬敞,防火要求比較高,并且不改隔墻。以往的設計大都采用的是排架結構,廠房的墻體為240磚墻,廠房的屋蓋為薄腹梁鋼筋混凝土大板結構,這樣的廠房才能滿足使用要求。但這種排架結構的設計不足之處施工周期長、跨度受限制、不經濟。

根據結構設計必須要考慮到廠房施工方便和經濟合理的條件,在現代的工廠設計中可以采用門式剛架輕型房屋鋼結構,在標離1米以下的地方為磚砌體,而墻體則用壓型彩鋼板,屋蓋也一樣。這樣的設計不但能克服上述廠房結構形式的不足,而且還滿足了廠房的使用要求。比如在對棉花加工廠這類廠房進行結構設計時,要充分滿足廠房的生產工藝要求,在廠房的功能布局上要充分考慮運輸活動和生產活動的方便,要為工廠創造良好的工作環境,這是這類廠房的設計原則。所以,在滿足基本要求的前提下,施工最方便、最經濟、施工周期最短的設計方案必然成為首選方案。對于公共建筑來說,建筑的設計不能離開具體的設計對象。一個優秀的建筑必然是結構設計和建筑設計之間密切配合的結果,同時還要分清配合的側重點。一個好的建筑設計能夠將建筑物完善的使用功能和優美的建筑造型與結構設計充分地結合在一起。

3.2建筑設計與結構設計之間的密切聯系

在建筑設計過程中,有少數的建筑設計師把結構總是放在第二位,并一直強調結構必須服從建筑,這種觀念不但忽略了最基本的力學規律,還分割了科學的完整性。這種最大滿足使用功能和片面地追求建筑藝術與建筑技術結合的要求,往往會給建筑工程的質量帶來嚴重的隱患。在建筑設計過程中,任何一個建筑設計方案都會對建筑具體的結構設計產生一定的影響,并且建筑結構設計的技術水平也制約著建筑設計得層次。所以,在建筑工程的設計過程中,建筑設計師必須要具備一定的結構方面的基礎,并且能夠與結構設計相互協調,適當的結合,讓二者互相統一,從而創作出優秀的、完美的建筑設計作品。

有的建筑設計師在設計中過分強調創作的標新立異、新穎、美觀,從而不能與結構設計有效的結合。而建筑物本身承受著巨大的地震力、自重荷載與活載、扭矩力、水平風力等,要是建筑設計師不按照建筑的結構受力特征和基本的結構技術原理進行豎向設計和平面設計,也不征詢結構設計師的意見,這樣就會導致結構設計師不能合理的選擇結構體系,從而出現建筑結構不穩定問題發生。比如可以講建筑物的截面設計成為三角形,這樣建筑物的抗側能力和抗彎矩力就會小很多。還有些建筑設計師經常忽視結構力學的基本規律。比如:對于需要抗震設防的地方,建筑的高層電梯設置在建筑物的一側,不能與建筑物的剛度中心相互重合,電梯筒就會受到很大的剛度,從而造成結構偏正,產生扭轉。

結束語:

從建筑結構效益的角度來看,片面追求建筑物的藝術表現,忽視結構原理,設計出來的建筑作品往往只能作為雕塑作品或者是虛假的造型。只有符合正確的結構邏輯的建筑,充分發揮結構本身造型特點,充分融合結構設計構思和建筑設計構思去實踐個性的建筑,才能算得上是成功的建筑作品。同時,建筑設計師要不斷提高自身的藝術修養,勇于創新,充分利用結構設計原理來完善建筑設計。而建筑結構設計師也要充分了解建筑設計師的意圖,促進結構設計和建筑設計的有機融合和密切配合,從而設計出更高水平的建筑作品。

參考文獻:

[1]霍小董.綜論建筑設計與結構設計的關系問題[U].四川建材,2007

[2]王立新,王立軒.淺談建筑設計與結構之間的關系[J].中華民居,2010,(12):31-31.

[3]張新宇.從汶川地震看建筑設計與結構的結合[期刊論文].山西建筑2009(22)

第10篇

[關鍵詞] 項目驅動 學習情境 效果評價

一、項目驅動法的概念

項目驅動法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的新型教學方法是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動。在整個教學過程中教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,教師利用情境、協作、對話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和創造性,最終使學生有效地掌握當前所學知識并獲得相應能力。在職業教育中,項目是指生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為主要目的工作任務,其實施環節一般為情境創設、問題牽引、實施計劃、效果評價四個方面。

二、項目驅動法在《服裝結構設計》課程教學中的應用

《服裝結構設計》課程的特點是理論和實踐緊密相連,教學內容可以包涵在某個完整的工作項目中,該課程基本具備了項目教學法的實施條件,可以根據教學內容和培養目標,將工作項目和教學內容有機結合,開發出新型的以項目驅動為核心的課程教學應用體系。

1.設計項目

典型工作任務是項目驅動教學法的精髓?!斗b結構設計》課程的項目設計是在典型工作任務和教學內容整合的基礎上完成的。項目設計要按照人們認知的規律、職業成長的過程由易到難進行排列,項目的理論與技術基礎應當包含課程的核心知識點,又要有一定的知識綜合性、學生的可參與性。

2.設計學習情境

將典型工作任務分解成平行的和遞進的子任務,就形成了具體的學習情境。學習情境一般是以問題牽引或工作任務要求的形式設計,以促進學生智力活動的方式展開,問題能夠吸引學生的注意力,或是學生感興趣的。學習情境是與學生所學習的內容相適應的、包含問題的生活事件,《服裝結構設計》課程的生活事件就是服裝生產過程中的一個個具體的工作任務。

3.制定和實施計劃

對于不同級別的項目,創設特定的工作情境,分解工作任務,形成合理的工作步驟,從而產生科學的工作計劃。

教師先講授教學內容,根據項目和子項目的要求規劃出具體的工作任務和需要解決的問題,再將學生劃分成人數合適的小組,明確負責人,小組內再具體分工,討論制定工作計劃,得到老師的認可后,確定工作計劃。

4.效果評價

效果評估以過程考核為主,期末試卷考試為輔的考試方法,按平時操作成績30%+綜合技能成績40%+期末試卷成績30%的比例綜合評定學生成績。平時操作成績主要考核學生典型款式服裝的結構設計的能力。綜合技能成績主要考核學生綜合運用該課程知識進行各種款式服裝的結構設計能力。過程考核辦法重在崗位職業能力的考核,鼓勵學生注重平時學習,重視能力的培養。

三、《服裝結構設計》課程的項目驅動教學法案例

以“某中型飯店要為其40名服務員定制西褲、西式馬甲套裝工作服”為一個工作項目,介紹項目驅動教學法在該課程中的具體應用。

按照該飯店的要求,需要定制40套西褲、西式馬甲套裝,通過對分析該項目的需求,得出教學內容為:西褲、西式馬甲凈樣、毛樣、推擋、成衣制作。教學目標為掌握男、女西褲、西式馬甲結構設計要領、結構設計方法、推擋和成衣制作方法(知識目標);通過實際測體,設計男、女西褲和西式馬甲的服裝規格號型系列,并根據特殊個體的體型特點,設計特殊的服裝規格尺寸,再進行小批量套裝生產的各種樣板和樣衣試制,最終完成男、女西褲、西式馬甲的工業化生產樣板和成衣生產工藝流程(能力目標)。

在上述需求分析和教學內容規劃的前提下,在學生已經掌握裙裝結構制圖、推擋和成衣制作知識的基礎上,設計如下教學情境:

情境1(6課時):項目分析。教師介紹項目的需求,得出知識要求和能力要求,并安排學生查閱圖書資料,初步了解西褲、馬甲的結構設計要領和方法。根據項目的大小,將學生分成4~5人的小組,確定小組負責人。

情境2(14課時):西褲、馬甲結構制圖。師生討論,總結西褲、馬甲測體要領、規格設計方法;男、女西褲、馬甲結構設計的異同點。最后教師演示西褲、馬甲的結構設計步驟,并提出問題:馬甲、西褲的毛樣制作要領以及推擋方法。

情境3(10課時):西褲、馬甲毛樣制作及推擋。以小組為單位,匯總情境2的問題答案,師生討論,再以學生操作為主、教師輔導的形式,完成西褲、馬甲毛樣及推擋網狀圖。

情境4(60課時):項目實施。在西褲、馬甲結構設計知識準備的基礎上,全面實施項目實訓教學。每個小組制定項目計劃,小組內具體分工,在得到教師的認可后,各個學學習小組一般可以按照“側體號型規格系列設計制板推板裁剪樣衣制作樣板修改”的順序實施工作計劃。

在整個實施計劃的過程中,教師密切跟蹤,全過程輔導,及時糾正問題,在關鍵環節組織討論,發揮學生的主體作用,學結與效果評價貫穿在整個項目教學過程中,在每個教學情境中教師對學生的學習行為和效果都做出適當的總結和評價。

四、項目驅動教學法改革的效果

對07屆學生從上《服裝結構設計》這門專業課開始就采用了項目驅動教學法,收到了很好的效果。項目驅動教學法使學生在模擬的工作過程中零距離接觸未來的就業崗位,提高了崗位適應能力。企業反饋的信息是與往屆的學生相比,07屆學生的解決問題的主動性和能力都大大提高了。

雖然項目驅動法在《服裝結構設計》課程教學中取得了成功的經驗,但筆者認為要想全面推廣該教學方法,還必須做好以下工作:

1.轉變教師的教學改革觀念,改變對教材的認識態度,教材只是項目教學的一個參考書而已,教學目標不再是為完成教材的某個章節的知識目標,而是根據項目要求,使學生達到某種能力。

2.打破學科界限,教師要對專業主干課程有全面的了解和掌握,項目設計可以跨多門課程,如《服裝結構設計》課程的項目設計可以是《服裝專題設計》?!斗b工業制板》、《成衣工藝》的綜合。

3.加強校企聯合,多從企業尋找適于教學的項目,讓學生盡量參與企業的調研和實習,熟悉崗位的各種要求,增強崗位適應能力。

4.學院加大投資力度,擴大圖書資料種類和數目,開通電子圖書館,為學生搜集資料提供廣闊的平臺。

5.領導重視教學改革,從教學管理政策上提供保障,對于有悖于以往教學管理的行為,如學生的上課時間自由把握和學習場地的多變、教師教學方式的隨意性、教學日志填寫等要給予支持,改革就是突破常規,教學管理制度的改革是項目驅動教學法順利實施的重要保障。

參考文獻:

[1]曹京生.基于工作過程的項目課程教學實踐與探索[J].南通航運職業技術學院學報,2008,(2).

第11篇

【關鍵詞】建筑裝飾;土木工程;結構設計;安全性

一、建筑施工中結構設計的目的

在建筑業中,建筑結構設計有其自身多方面的目的,其目的主要表現在一下幾個方面:

1首先,建筑結構設計的首要目的,也是最為重要的目的就是具有安全性。咋進行建筑結構設計時,必須要保證其設計的結構能夠承受各種情況下的負載和變形,從而保證建筑的質量,保證人們的生命安全和財產安全。

2其次,結構設計具有較強的適用性。這一點主要是指在建筑投入使用時,結構設計的設計要確保建筑內部各個方面的工作性能,使得建筑內的各個性能都具有良好的適用性。

3再次,建筑結構設計具有良好的耐久性。一個建筑在施工前都要確定建筑的預期使用年限,因此,在進行結構設計時,要在保證各項性能良好的情況下,保證建筑的耐久性,從而保證建筑物的使用壽命。

二、土木工程結構設計概述

土木工程建筑結構設計包括上部結構設計和基礎設計?;A設計是根據工程地質勘察報告、上部結構類型及上部結構傳來的荷載效應和當地的施工技術水平及材料供應情況確定基礎的形式,材料強度等級,一般有淺基礎(獨立基礎、條形基礎等)和深基礎(樁基);基礎底面積的確定及地基承載力驗算;基礎內力計算及配筋計算;考慮必要的構造措施。

上部結構設計主要分為框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、框架-核心筒結構、筒中筒結構、砌體結構。上部結構設計主要內容及步驟:根據建筑設計來確定結構體系、確定結構主要材料;結構平面布置;初步選用材料類型、強度等級等,根據經驗初步確定構件的截面尺寸;結構荷載計算及各種荷載作用下結構的內力分析;荷載效應組合;構件的截面設計。此外還包括某些必要構造措施,需要依據結構專業相關規范、圖集等。

土木工程結構設計是工程的前期準備,前期設計工作質量不高,將會導致后期的施工過程不能順利進行,嚴重的會引起施工中的不安全事故的發生,威脅到了施工人員的生命安全,并增加了建筑成本,影響到整個建筑的質量水平。土木工程結構設計也關系到國家基礎事業的發展與人們的生命安全,土木建筑工程是國家的基礎事業,關系到國家的整體發展情況,只有做好土木工程結構設計,才能保證整個工程達到國家建筑業的標準?,F代社會,建筑行業蒸蒸日上的發展對于建筑的質量與安全的要求越來越嚴格,因此,要保證土木工程的質量與安全,必須要重視土木工程結構設計。

三、土木工程結構設計中的常見問題

1.結構設計牢固性不高,難以保證工程質量。土木工程的牢固性不高雖然一般不會在整體上對土木工程造成威脅但是如果遇到地震、火災或者爆炸事故,這些薄弱環節必將產生致命的影響,將是對結構的延性設計、冗余度設計的極大考驗。例如在地基結構設計中,對于地質承載能力等情況沒有考慮到位,在外力破壞下工程結構很難安然無恙。在土木工程的結構設計中要充分結合土質承載能力和地質情況,在地基結構設計中如果未充分考慮到地質承載能力,外力的發生就會導致對工程結構的破壞,由此造成工程的安全事故。

2.結構設計常常忽略環境因素,降低土木工程結構的耐久性。土木工程設計關乎整個土木工程建設的使用時間,因此在設計時要綜合考慮所有因素,還要考慮土木工程周圍環境的影響。要綜合溫度、濕度、水土酸堿度、化學腐蝕等環境因素,但在實際的設計工作中,環境是經常被忽略的因素,土木工程施工過程中,鋼筋和混凝土是基本的材料,由此理應對周圍環境做出分析,從而防止環境對材料使用壽命的影響。

3.土木工程結構設計安全性低,易導致安全事故發生。我國土木工程結構設計安全規范低于國外水平,結構設計安全設置標準偏低,由此導致了工程安全規范方面的漏洞,致使安全設置規范難以發揮對工程設計的約束作用,工程質量相對較低,較易造成安全事故的發生,損害了工程的建設效益,縮短了工程的使用年限。在土木工程結構設計中,結構安全性主要取決于構件承載能力、結構工程耐久能力、結構牢固性等方面,我國土木工程結構設計水準與國外相較存在一定差距,且施工人員在施工過程中,很難以結構設計為依據施工,導致施工質量偏低,致使安全事故頻發。

四、土木工程結構設計策略

1.任用綜合素質較高、專業性較強的設計人員來對土木工程進行結構設計。設計工作人員是作為土木工程的設計者和創造者,必須明確工程結構設計的復雜性和高精確性,應具備嚴謹的工作思路,依據理論和經驗相結合,進行完美的安全設計。要不斷加強設計人員的理論和經驗學習,使其不斷掌握先進的設計理念、擁有豐富的設計經驗致力于結構設計的完善過程中。除此之外,要增強設計人員責任感和執業使命感,使其能夠認真的對待設計工作,保證設計的質量,充分為土木工程建設效果的發揮而奮斗。作為一名土木結構設計師,不但要認真的學習設計的規章制度,也要按照相關的規定進行合理的結構設計,以此來促進建設結構設計向著規范化的方向發展,避免在土木過程中發生一些安全問題。

2.結合土木環境現狀,綜合設計最優方案。土木工程設計要結合地方環境,設計人員需要考慮多種因素,其中包括施工條件、水位、地質情況、溫度等。在土木工程結構設計的過程中,要對圖紙進行精細化處理,對于設計的每個細節要進行詳細的說明,從而方便工程施工人員理解。在土木工程的結構設計過程中,還要考慮設計的經濟性,要摒棄一味采用標準圖的做法,標準圖能夠加快設計的進度,但是由于未經過計算,為了保證設計的安全就會采取高標準的系列,由此就會增加成本,造成不經濟性的問題。所以,在設計過程中,設計人員既要考慮圖紙的精細化,又要考慮設計成本的問題,從而綜合設計最優方案。

3.強制執行行業標準,規范設計標準。由于我國土木工程質量頻發,土木工程的安全性受到高度的重視。我國政府已經頒布了相關的法律法規,主要目的在于確保結構設計變得更加規范。因此,設計人員必須意識到工程質量的重要性,根據國家相關規定,對結構進行設計,確保建筑的安全性與穩固性。施工單位施工時,若發現設計圖紙上存在不足之處,要及時予以更正,若無法判斷其是否合理,可讓開發商進行判斷,并協商解決方法。施工單位必須要重視建筑安全問題,如果開發商或施工單位了解到圖紙設計中存在不合理情況卻沒有做出修正,雙方均要受到法律制裁。

綜上所述:隨著社會的發展,人們生活質量的提高,各類建筑拔地而起,推動了我國建筑業的蓬勃發展。在土木工程的建設過程中,要充分保證工程的安全性和耐用性,從而保證工程的質量和工程的使用壽命,滿足人們對土木工程的使用要求,使其更好地為我國國民經

濟的發展貢獻力量。

參考文獻:

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引言

模具是一種技術密集、資金密集型產品,在我國國民經濟巾的地位也非常重要。模具工業已被我國正式確定為基礎產業,并在“十五”中列為重點扶持產業。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發展,促使模具技術不斷進步,對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。

根據社會發展對模具專業學生的新要求以教學生的實際情況,探圳大學工程技術學院對99級模具設計方向學生的畢業設計的進行了較大的改節,并取得了較好的效果。

2模具專業學生培養目標

深圳大學模具設計專業隸屬于深圳大學工程技術學院機械制造及其自動化專業,主要是從事注射模的設計與制造。為了明確本方向的培養目標,我們對珠江三角洲,特別是深圳周邊地區模具企業進行了比較廣泛的社會調查,調查結果表明,用人單位要求畢業生有較高的思想品質和道德修養,愛崗敬業和較好的與人協調共事能力,要求畢業生基礎理論扎實,著重基本技能的掌握和再學習能力,要求畢業生熟練掌握外語,有一定的計算機軟件應用和開發能力。

根據調查結果分析,我們把模具專業人才培養的規格定位于:面向各類型企業,培養愛崗敬業,具備機械及各類模具設計與制造基礎知識,具有較強的再學習能力和創造能力,能在模具生產第一線從事模具設計制造、技術開發、應用研究和經營銷售的應用型工程技術和管理人才。據此把拓寬專業口徑,課程體系合理,教學內容優化、實驗研究能力強,社會適應面寬,作為本方向教學的基本指導思想,將模具設計理論、實踐與及計算機應用融合為一體。

3計算機技術在注射模中的應用領域

塑料產品從設計到成型生產是一個十分復雜的過程,它包括塑料制品設計、模具結構設計、模具加工制造和塑件生產等幾個工要方面。它需要產品設計師.模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協同努力來完成,它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、不斷優化的過程。傳統的手工設計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術的運用,正在各方面取代傳統的手工設計方式,并取得了顯著的經濟效益。計算機技術在注射模中的應用主要表現在以下幾個方面:

(1)塑料制品的設計:基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便的設計平臺,而且制品的質量、體積等各種物理參數為后續的模具設計和分析打下了良妤的基礎。

(2)結構分析:利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應力等進行分析,改善制品的結構設計。

(3)模具結構設計:根據塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量,模具設計軟件會提供相應的設計步驟、參數選擇.計算公式以及標準模架等,最后給出全套模幾結構設計圖。

(4)模具開合模運動仿真:運用CAD技術可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真,從而檢查出模具結構設計的不合理處,并及時更正,以減少修模時間。

(5)注射過程數值分析:采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程,其結果對改進模具澆注系統及調整注塑工藝參數有著重要的指導意義,同時還可檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。

(6)數控加工:利用數控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實時加工過程并顯示有關曲面的形狀數據,同時還可自動生成數控線切割指令、曲面的三軸,五軸數控銑削刀具軌跡等。

目前,國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;結構分析軟件有MSC、Analysis等;注射過程數值分析軟件有MoldFlow等;數控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等。

4模具專業畢業設計模式

模具專業的學生要求綜合知識和實踐能力較強,它既是學生大學四年所學的機械制圖、工程材料、公差配合與技術測量、塑料成型工藝與設備等技術基礎課、專業課的綜合應用,又需要學生了解大量的實踐經驗。