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1質量管理現(xiàn)狀
當前,鋼結構在我國建筑行業(yè)中的應用呈現(xiàn)出日益擴大的趨勢,鋼結構施工單位企業(yè)數(shù)量和規(guī)模也日趨增加,但是在整體上呈現(xiàn)出良莠不齊的特點。在鋼結構施工項目施工質量管理中“,以包代管”現(xiàn)象嚴重,由于部分鋼結構施工單位缺乏專業(yè)技術經(jīng)驗,而且施工未按國家相關行業(yè)規(guī)范操作,極易造成鋼結構施工過程中存在的潛在質量隱患。鋼結構設計單位對鋼結構工程質量管理有著重要影響,其設計業(yè)務素質能力高低、設計產品質量優(yōu)劣以及設計過程是否符合規(guī)范要求等對后期鋼結構施工質量管理效率密切相關。此外,當前建筑行業(yè)材料以混凝土材料為主,絕大多數(shù)施工單位對混凝土施工工藝技術較為熟悉,而缺乏對鋼結構工程施工技術的掌握。因此,培養(yǎng)具有鋼結構制作和安裝相關專業(yè)技術人才,提高鋼結構工程施工質量,促進鋼結構材料在建筑行業(yè)的廣泛應用具有重要的現(xiàn)實意義。
2質量管理問題分析
鋼結構工程施工過程中較混凝土施工及其他施工過程不同,造成其施工質量問題具有嚴重性、復雜性、頻發(fā)性以及可變性等特點。其中,鋼結構工程質量問題的嚴重性主要表現(xiàn)在輕則返修或返工,造成工程工期延長和工程施工成本增加,重則導致鋼結構建筑坍塌等事故發(fā)生,給社會和人們造成人身財產損失;鋼結構工程質量問題的復雜性主要表現(xiàn)在影響鋼結構施工質量的因素較多,諸如鋼結構設計質量、原材料質量、焊接技術、組裝技術等,同一種質量問題其造成因素不同,同時同一因素導致鋼結構質量問題各異;鋼結構工程質量問題的頻發(fā)性主要表現(xiàn)在由于缺乏具有鋼結構制作和組裝專業(yè)技術施工隊伍,在鋼結構工程實際施工過程中常使用原有混凝土施工隊伍,導致鋼結構質量問題時有發(fā)生,而且具有較高頻率;鋼結構工程質量問題的可變性主要表現(xiàn)在鋼結構材料受外界環(huán)境變化、使用壽命、用途以及其他方面影響,其質量缺陷逐步呈現(xiàn)出,不同環(huán)境或不同使用周期下,鋼結構質量問題不同,導致其質量問題具有一定可變性。造成鋼結構工程質量問題的影響因素諸多,主要有以下幾種形成原因:第一,在進行鋼結構工程施工過程中,未按建設施工程序施工,前期未做好相應的地質勘查、圖紙設計以及施工方案制定等情況下即開工,造成工程施工質量安全隱患較多;第二,鋼結構工程施工前開展地質勘查工作不到位,勘查報告存在較多漏洞或錯誤等,直接對鋼結構基礎施工設計造成誤導;第三,進行鋼結構工程施工圖紙設計過程中,對施工方案、原材料要求、施工質量控制標準計算不夠精確,造成工程施工質量出現(xiàn)問題;第四,原材材料質量控制不夠嚴格,缺乏科學合理的原材料檢驗標準體系,造成不符合設計要求的原材料進場使用,導致工程施工質量無法得到保障;第五,鋼結構工程施工單位施工工藝技術薄弱,施工質量管理水平低,易造成鋼結構工程施工質量問題;此外,受外界環(huán)境影響,諸如溫度、濕度等氣溫條件對鋼結構焊接影響明顯,這也是造成鋼結構工程施工質量的重要因素。
二鋼結構工程質量控制方法及應用
鋼結構工程質量控制主要指的是對鋼結構工程使用性能、安全性能、可靠性能、經(jīng)濟性能、使用壽命、維護保養(yǎng)性能以及應用舒適性能的控制管理。對鋼結構工程質量控制主要以三階段質量控制理論為基礎,即事前質量控制、事中質量控制和事后質量控制。
1質量控制方法
1.1事前質量控制
一方面明確工程質量控制目標,采用預防為主的原則對制定相應的質量控制計劃;另一方面針對前期制定的質量控制計劃,在工程施工前做好有關質量問題的各項工作,諸如地質勘查、圖紙設計、原材料檢驗等。
1.2事中質量控制
一方面在加強工程施工工藝技術和質量控制管理措施,對工程施工過程根據(jù)工程施工設計要求進行質量控制;另一方面在施工單位內部或聘請外部具有相應專業(yè)資歷的施工監(jiān)理人員對工程施工過程進行監(jiān)督,確保工程質量達標。
1.3事后質量控制
首先通過施工單位對工程竣工項目進行自查,然后通過施工方、監(jiān)理方、建設方以及其他相關部門對竣工項目質量進行驗工,并對施工質量給予客觀、真實的評價,最后對發(fā)現(xiàn)質量問題的工程部分進行整改,直至達到工程設計要求為止。
2質量控制方法在鋼結構工程中的具體應用
2.1事前質量控制
首先,施工單位組建項目部,其中包含工程管理、技術管理、質量管理以及其他相關部門,明確各部門在工程項目施工中的責任;其次,鋼結構工程施工前對施工人員進行施工工藝技術培訓,提高其施工水平,同時對施工機械設備進行維護保養(yǎng)以及相應校正工作;最后,制定相應的工程施工質量安全目標和建立健全工程施工質量控制計劃,即檢驗批質量控制計劃、分項工程質量控制計劃以及分部工程質量控制計劃。
2.2事中質量控制
鋼結構工程施工主要包括鋼結構焊接施工和鋼結構組裝兩個工序,因此鋼結構事中質量控制主要針對這兩個工序。其中,對于焊接施工質量控制方面,首先提高施工人員工作責任意識,其次充分的對焊接工藝技術指標進行技術交底,明確焊接質量標準,最后是加強焊接點質量檢查管理,對存在問題部門進行返工處理;對于安裝施工質量控制方面,關鍵在于控制螺栓連接施工質量,首先是對高強度螺栓在使用前進行除銹、等處理,確保螺栓質量,其次是確保底腳螺栓位置精確且安裝穩(wěn)定,保證高強度螺栓在通入螺栓孔時能夠穿梭自由。此外,在鋼結構事中質量控制中,制定出一套切實可行的鋼結構工程質量缺陷管理辦法,以保障工程質量。摘要:隨著科技水平的不斷進步,現(xiàn)代建筑趨向于結構造型更加美觀、施工操作更加簡便、整體質量更加優(yōu)異方向發(fā)展,這離不開具有高性能新材料產品的應用,其中具有代表性的就是鋼結構材料。鋼結構材料本身具有重量輕、強度高、抗震性和韌性優(yōu)異等特點,同時其在建筑領域運用過程中組裝操作簡便、外觀造型優(yōu)美以及綜合經(jīng)濟效益較高,現(xiàn)已被廣泛的應用于橋梁、高層建筑、塔桿、廠房結構以及倉庫等建筑工程領域。但是,鋼結構施工過程中仍存在諸多問題,給工程質量造成了嚴重影響,甚至導致發(fā)生工程事故等危害。基于此,加強鋼結構工程質量控制勢在必行。文章在介紹鋼結構施工技術基礎上,對鋼結構工程質量問題
2.3事后質量控制
鋼結構事后質量控制主要是對鋼結構焊接質量、鋼結構安裝連接質量、鋼結構除銹防腐質量的檢測和管理。各工程檢測方法應根據(jù)國家制定的相應鋼結構檢測標準執(zhí)行。
三結束語
論文摘要:模態(tài)分析是結構動態(tài)分析的一種手段,通過分析工程結構的動特性可建立結構在動態(tài)激勵條件下的響應,預測結構在實際工作狀態(tài)下的_上作行為及其對環(huán)境的影響。
0前言
程結構跨度變得越來越大,結構的動力特性也就顯得越來越重要,因此結構設計帥和上程技術人員也對它更加重視。方面,通過對結構動力特性優(yōu)化設計,使結構處于良好的上作狀態(tài),保證了結構的安全可靠性,延長了結構的使用周期和減少了對環(huán)境的廠幾擾:另一方而,通過結構的動力特性可了解復雜結構的結構性能和技術性能,從而作出科學的技術評定。運用結構動力特性解決程實際問題,需要有個橋梁—近20余年迅速發(fā)展起來的模態(tài)分析技術。模態(tài)分析是結構動特性分析的,種手段,通過分析L.程結構的模態(tài)特性可建立結構在動態(tài)激勵條件下的響應,預測結構在實際五作狀態(tài)下的工作行為及其對環(huán)境的影響。
1模態(tài)分析理論
1.l模態(tài)分析的實質
模態(tài)分析實質是一種坐標系統(tǒng)的變換,目的在于把原在物理坐標系統(tǒng)中描述的響應向量放到所謂的“模態(tài)坐標系統(tǒng)”中描述,這一坐標系統(tǒng)每一個基向量恰好是振動系統(tǒng)的個特征向量,利用各特征向量之間的正交性,可使描述響應向量的各個坐標互相獨立而無藕合,于是,振動方程是一組互無禍合的方程,各個坐標均可單獨求解。
1.2模態(tài)分析的方法
模態(tài)分析可分為實驗模態(tài)分析與計算模態(tài)分析兩種方法。實驗模態(tài)分析是采用實驗與理論分析相結合的方法來識別結構模態(tài)參數(shù)(模態(tài)頻率、模態(tài)阻尼、振型),用實驗的方法來尋求模態(tài)振型以及描述響應向量的各個坐標,即模態(tài)坐標。它對程結構的動態(tài)分析及優(yōu)化設計有實用價值。工程結構可視一系統(tǒng),系統(tǒng)的動態(tài)特性是指系統(tǒng)隨頻率、剛度、阻尼變化的特性。它既可用頻域的頻響函數(shù)描述,也可用時域的脈沖響應函數(shù)描述。建立頻響函數(shù)與模態(tài)參數(shù)之間的關系,以便識別模態(tài)參數(shù),是模態(tài)分析的理論一項重要內容。
實驗模態(tài)分析可分為兩種不同的實驗方法:
正則振型實驗法(NMT):此法用多個激振器對結構同時進行正弦激勵,當激振力矢量被調到正比f某一振型時,就可激勵出某一純模態(tài)振型,并直接測出相應的模態(tài)參數(shù),不必再進行計算。該法的優(yōu)點在于所得的結果精度高;但它需要高精度的龐大測試儀器和熟練的實驗技能,費時長,成本高。
頻響函數(shù)法(FRF):此法可只在結構的某一選定點卜進行激勵,同時在多個選定點依次測量其響應。將激勵和響應的時域信號,經(jīng)FFT分析儀轉換成頻域的頻譜。因頻響函數(shù)是響應與激勵譜的復數(shù)比,對已建立的頻響函數(shù)數(shù)學模型進行曲線擬合,就可從頻響函數(shù)求出系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。該法的優(yōu)點在于可同時激勵出全部模態(tài),測試的時間短,所用儀器設備較簡單,實驗方便,在產業(yè)和科研部門得到了一泛的應用。
1.3模態(tài)分析技術
模態(tài)分析技術的各主要環(huán)節(jié)如下圖所示:
頻響函數(shù)H表示系統(tǒng)的輸出X與輸入F的復數(shù)比,基木定義是
它的物理含義是:在頻率山處輸入(激勵)—一單的正弦力,則系統(tǒng)將在同樣的田處產生一正弦運動的輸出(響應),如下別所示:
而對于線性定常系統(tǒng),任何輸入/輸出譜,都可以認為是正弦譜的迭加。故描述系統(tǒng)動態(tài)特性的頻響函數(shù)(FRF)與用來測量的信號類型無關,可用同樣應用于簡諧激勵、瞬態(tài)激勵和隨機激勵。
模態(tài)分析中結構的各階固有頻率相差較大,而阻尼又較小的情況下,以某一固有頻率激振時,該階固有模態(tài)就占土導地位,在定的誤差范圍內即可當作純模態(tài)響應看待,于是識別L:作可化為一個一個的單自由系統(tǒng)進行就非常方便。但是實際實驗中要激出“純模態(tài)”響應是不可能的,因為任何一種分布的激振力必將激出多個模態(tài)響應,實際測得的響應是多個響應的疊加。從能量的角度米看,各階模態(tài)之間是正交的,各固有模態(tài)之間總是不禍合的,每階固有模態(tài)表現(xiàn)為一種特定的能量平衡狀態(tài),各平衡狀態(tài)之間沒有能量交換也互不禍合,結構的能量就是各階固有模態(tài)能量的總和。
模態(tài)分析最主要的應用是建立結構動態(tài)響應的預測模型,為結構的動強度設計及疲勞壽命的估計服務。模態(tài)分析的結果必將伴隨著模態(tài)坐標的縮減,因為在實際中,我們總是只是取其中的若廠階起土要作用的模態(tài),而忽略其余階模態(tài)。在物理坐標系中所表達的結構振動方程是按動力平衡觀點或牛頓第,二定理來建立的,而在模態(tài)坐標系統(tǒng)中建立的響應計算模型或動力方程是從能量平衡觀點建立的。局部物理參數(shù)的變化總能在模態(tài)參數(shù)中得到反映,但并非是很敏感的,有的局部變化甚至是不敏感。例如,在某階振型的節(jié)點(該處振幅理論值為零)處附加質量,對該階模態(tài)參數(shù)就不會引起變化,所以我們常常能夠通過模態(tài)參數(shù)的變化來檢測結構局部損傷,但不能檢測非常小的局部損傷。實踐說明,在結構動特性中,振型對局部損傷的敏感性大于其它參數(shù)的敏感性,而應變模態(tài)振型比位移模態(tài)振型更敏感。
眾所周知,結構在脈沖激勵下作自山振動時,由于結構阻尼的存在,其響應將逐漸衰減。理論,結構的動力響應可視為各階模態(tài)按不同比例疊加的結果。對于結構位移響應而言,高階模態(tài)的位移貢獻相對較小,而低階模態(tài)的位移貢獻相對較大。因此當結構自由振動時,不少人認為結構的模態(tài)階數(shù)越高,其響應衰減的速度就越快,最后保留的部分響應是以結構第一階模態(tài)所作的自山衰減振動。目前,這直覺甚至被當作結論被L程界所接受,并在許多上程結構的動態(tài)測試中應用,特別是被用來確定結構的第一階固有頻率和陽尼系數(shù)。從結構的位移響應中獲得的這直觀結論,在振動理論尚未給予明確的回答。事實,并非所有程結構都表現(xiàn)為“結構的模態(tài)階數(shù)越高,其對應的位移響應衰減的就越快”。
2工程實例
湖北省秘歸縣三峽庫區(qū)一鋼筋混凝上結構轉體施1.拱橋(土跨105米)的成橋動力試驗中,為了獲取橋梁在車輛激勵作用下的自由振動響應信號,在橋而一3/8處(點A1),1/8處(中點A2),3/8處(點A3),1/4處(點A1),分別布置了加速度傳感器(橋梁結構示意圖如圖1所示)。橋梁結構在不同速度的載重車輛的激勵下,其振動的自由衰減響應信號由低頻加速度傳感器獲取,經(jīng)過電荷放大器、濾波器后,送數(shù)值信號采集分析系統(tǒng)作頻譜分析。
A1點的加速度響應頻譜如圖2所示,結構的第1至4階固有頻率分別識別為2.12Hz,3.54Hz,4.781-Iz和G.44Hz;而由A2點的加速瓜響應頻譜分析僅識別出結構第2階和第4階固有頻率:3.54Hz和G.44Hz(對稱點的響應信號無法識別出反對稱的振動模態(tài),即該結構的第1階模態(tài)是反對稱的)。如果將A1點的加速度自伯響應信號經(jīng)過一定時間衰減后(截取信號的后部分,其類似d單自由度振動系統(tǒng)的自由衰減響應信號),對其作余振波形分析,固有頻率為3.SOHz;如果對其信號作頻譜分析,識別的固有頻率為3.54Hz,皆為結構的第2階固有頻率。其分析結果表明該橋梁結構的第2階模態(tài)比第1階模態(tài)衰減得快,即結構自由振動時各階模態(tài)衰減的快慢并非一定按模態(tài)順序排列。同時必須指出的是,在許多成橋動力檢測中,目前仍然應用結構的余振波形來確定結構的第1階固有頻率和阻尼比,這樣就很有可能將結構的高階模態(tài)參數(shù)誤作為第1階模態(tài)參數(shù),進而對結構的建造質量和技術性能作出錯誤的判斷。
3結論
通過對結構動特性的研究,在結構振動控制、結構動力特性優(yōu)化設計、結構動力修正、結構故障診斷等上程應用方而都會取得長足進展。本文僅利用工程結構模態(tài)分析歸納以下一幾點:
【摘要】潛流工程是綜合開發(fā)河道地表和地下徑流的一種地下集水工程,制作截滲墻和布置集水滲渠,是潛流工程設計中的重要內容。土工膜料選擇、厚度確定、結構設計、膜料連接及滲渠布置形式等關系到取水量的大小。
【關鍵詞】截潛流;土工膜料;滲渠布置
潛流工程是綜合開發(fā)河道地表和地下徑流的一種地下集水工程,采用新型防滲技術土工膜料制作截滲墻和科學布置集水滲渠,是潛流工程設計中的重要內容。土工膜料選擇、厚度確定、結構設計、膜料連接及滲渠布置形式等關系到取水量的大小。
1.土工膜料
1.1土工膜料選擇根據(jù)土工膜具體參數(shù)指標和工程實際情況,結合防滲工程的工作條件、施工條件,考慮各種膜料性能、單價、產品質量等因素,比較后確定。主要有:聚乙稀薄膜、聚氯乙稀薄膜、PVC復合膜等。
1.2土工膜厚度的確定土工膜厚度與墊層平整度、材料允許拉應力及彈性模量等有關。公式較多,墊層土體粒徑d<22mm時,一般采用前蘇聯(lián)水利科學院公式:δ=0.006E1/2Hd1.03[σ]3/2式中:δ——土工膜厚度(mm);H——鋪設薄膜范圍內的最大水頭(m);d——墊層土壤最大粒徑(mm);[σ]——膜的允許拉應力(KPa);E——膜的彈性模量(KPa)。
1.3結構設計。土工膜防滲量以薄膜防滲、上下墊層保護的組合防滲體,它由墊層——防滲層——墊層——保護層——反濾過渡層共同組成防護體系。一定要作為整體性防滲處理,土工膜要與不透水層岸坡嚴密結合。墊層5~10cm,最大粒徑不超過5mm,保護層土質:粘壤土或砂壤土,干容重15KN/m3,含水量約為20%,厚度0.2~0.3m左右。
1.4薄膜連接。土工膜的連接是施工的關鍵工序,現(xiàn)場連接防滲的方法主要有粘接法、熱焊接法。塑料PVC復合膜一般有粘接法,PE復合膜一般用恒溫電熨斗加熱處理,接縫寬度10cm。
1.5土工膜鋪設。土工膜一般不易張拉太緊,預留5%的伸縮長度成波紋狀折皺,以適應基本變形。兩層膜間不得夾帶泥土、雜物,不得有充氣現(xiàn)象。從土工膜鋪設到上墊層及保護層回填,應避免石塊、重物、尖銳物直接砸擊和接觸土工膜,以免薄膜刺穿破壞。
2.滲渠布置
2.1滲渠作用。滲渠主要用以截取河流滲透水和潛流水其出水量多具有季節(jié)性變化的特點,一般枯水期出水量小,富水期出水量大。在計算滲渠的出水量時,應考慮枯水期內的最低流速大于不淤流速,當截取河流滲漏水時,滲渠有一定的凈化作用,其凈化效果與河水濁度及人工濾層結構有關,一般可除去懸浮物70%以上,除去細菌70~95%,除去大腸菌70%以上。
2.2適用條件。含水層厚度大于2m,最大4-6m,透水性較好,一般滲透系數(shù)大于10~20m/d,地下水位埋深不大且變化幅度較小,枯水期地下水位埋深不低于5m,在嚴寒地區(qū)間歇河谷中含水層較薄的地帶,靠近岸邊的滲渠應布置在河岸穩(wěn)定、河水較清、水流較急且有一定沖刷力的直線段或凹岸。2.3工程實例
2.3.1總體布置。截潛流工程布置在細河干流上游101國道楊家荒大橋下575m處,采用非完整式集水管型式,采用土工膜做為截滲墻材料,鋪設完整式截滲墻260m。土工膜伸入基巖下0.5m,上部距離河床面0.5m。在截滲墻上游設集水管,集水管垂直于主河道方向布置,集水管長度為120m,集水管兩端設集水井。每40m設一個檢查井。集水管除底面外均設三層反濾層,集水管坡度2‰。
2.3.2截滲墻。截滲墻采用完整式土工膜截滲墻,防滲土工膜按1:1坡度鋪設,土工膜上墊層用20cm厚細砂、下墊層用10cm厚細砂做保護層,土工膜垂直下基巖0.5m后,再水平鋪設0.5m;為加強錨固和防止底邊滲漏,在土工膜上、下水平伸入的0.5m,土工膜上下墊層采用0.25m厚的粘土做隔滲和壓實保護。
2.3.3集水管
與傳統(tǒng)土建工程相比,鋼結構工程的制作階段具有工廠化制造、按體系發(fā)貨、按體系交驗的突出特點,與加工承攬合同極為相似,但鋼結構構件是定制設計加工,除特定的鋼結構工程外無法用于其他工程;鋼結構安裝階段具有按體系進行安裝、按體系交驗的特點,故而鋼結構工程天生節(jié)點明晰、連續(xù)、緊湊。鋼結構工程合同約定和其后的履約節(jié)點管理密切相關,稍有不慎,即有可能喪失合同的加工節(jié)點控制優(yōu)勢,轉為處于安裝節(jié)點工期的劣勢,出現(xiàn)合同約定不墊資而事實上墊資完成項目的情況。甚至不僅不盈利,反而因工期、構件返工等問題被扣款。還有的發(fā)包方不按時支付或者長期拖欠工程款,個別發(fā)包方索性不進行工程驗收而直接使用未竣工工程。而根據(jù)我國現(xiàn)行法律和建筑法規(guī),即使雙方有約定在先,承包方也很難直接申請法院對未驗收工程進行拍賣以收回工程款。如果進入訴訟程序,工程評估及訴訟周期往往少則一兩年,多則三五年。訴訟結果暫且不說,僅訴訟成本加上應收款的利息,給鋼結構企業(yè)帶來的損失就是巨大的,其中又有業(yè)主的刁難、地方保護主義等因素使得訴訟結果往往不盡人意。而承包方在施工過程中,在因發(fā)包方不支付工程款而決定停工時,又往往由于自身項目管理的節(jié)點失控,一味委曲求全而承諾招標方的苛刻合同條件,事到臨頭才發(fā)現(xiàn)投標文件及合同約定對自己不利,不敢輕易停工,導致?lián)p失進一步擴大。在分包鋼結構安裝工程時,也常會有分包方唆使安裝隊在工地鬧事,迫使鋼結構公司在未到節(jié)點支付時支付分包款。
上述問題常常會導致鋼結構企業(yè)長期負債經(jīng)營、應收款難以追回、提前不合理支付工程款等,在南方一些鋼結構行業(yè)發(fā)達的地區(qū),已經(jīng)發(fā)生了由于上述問題致使鋼結構企業(yè)倒閉的情況。
鋼結構企業(yè)工程人員缺少合同管理知識,在工程管理上又可以直接表現(xiàn)為:
1、對投標報價不分析,僅僅按圖紙進行預算和投標,當工程決算時追加的費用不被發(fā)包方認可,導致直接損失。
2、在合同簽訂時不認真進行風險預測和對策研究,只相信拉關系和所謂“君子協(xié)議”,當風險發(fā)生時無法解決。
3、在工程施工前只有技術交底,沒有節(jié)點控制交底。導致項目管理人員只知道按圖施工,不知道按項目節(jié)點控制施工,在工程變更和業(yè)主不按時付款時,仍然盲目苦干,對工程問題不能及時補救而造成直接損失。
4、不懂得充分利用合同進行索賠和反索賠,致使己方一再處于劣勢。
5、在項目結束時對合同簽訂和實施不進行總結,只追求形式上的年簽訂合同數(shù)量和合同標的額,導致企業(yè)一再負債經(jīng)營,最終被呆帳拖死。
為此,很多鋼結構企業(yè)都聘請了律師,但是律師傳統(tǒng)的合同管理方式,并不適應現(xiàn)代鋼結構企業(yè)的實際情況:首先,訴訟律師的定勢思維,往往表現(xiàn)為動輒以訴訟威脅發(fā)包方,并不能迅速解決現(xiàn)實問題,反而使承包方和發(fā)包方矛盾激化,難以繼續(xù)合作。實際上鋼結構工程時間短、定制設計的特點,決定了它的風險只能靠工程節(jié)點控制化解,不可輕易訴訟,否則直接受損失方還是鋼結構企業(yè)。其次,鋼結構企業(yè)的合同管理,應該是法律部、商務部、工程項目管理部、財務部等共同協(xié)調完成的綜合治理結果,傳統(tǒng)上的法律顧問與各部門一般溝通很少,在沒有統(tǒng)觀全局的狀態(tài)下,顧問僅對合同做是否形式上合法的審查并不能做到防患于未然。第三,各部門之間對合同履行進程的配合,要求部門人員不但具有本部門專業(yè)知識,還需要掌握合同管理和工程管理知識,傳統(tǒng)上的法律顧問不能完成對上述部門人員的培訓和指導工作。
同樣,土建工程的合同風險管理模式也不適合于鋼結構工程。首先,從工期上比較:土建工程一般工期較長,一旦發(fā)生問題,承包方可以有相對充裕的時間與業(yè)主在工程節(jié)點上進行談判,各部門只要各司其職一般不會出現(xiàn)大的紕漏。而鋼結構項目速度快的特點,要求承包方必須將工程節(jié)點事先明確,一旦節(jié)點出現(xiàn)問題必須在最短的時間內予以解決。在工程中各部門之間也需要密切溝通、迅速發(fā)應,如果有個別部門對工程問題視而不見或者在其他部門要求協(xié)調時坐視不管,往往會造成災難性的后果。其次,從損失控制上比較:土建工程雙方爭執(zhí)不下時,承包方可以把水泥、沙石、鋼筋等拉走用于其他項目,因此前期直接損失較少。鋼結構工程由于是定制設計,制造完成的鋼構件除在本工程中使用外,一般無法在其他鋼結構工程中再次利用,鋼結構成品即使從工地拉走了也只能報廢。所以應盡量避免與發(fā)包方關系破裂,這就需要合同風險管理者具有很高的前瞻意識和風險控制技巧。
由此可知,要達到鋼結構企業(yè)合同管理的最佳效果,只有引進同時具備鋼結構經(jīng)驗和法律專業(yè)的律師,指導監(jiān)督商務、工程、財務等各部門進行商務談判、簽約、履約、按時收款,才能達到最佳效果,使得合同的三大目標——工期、價格、質量向著最有利于承包方的目標實現(xiàn),將合同風險控制在合理的范圍內。
早在北京市中喆律師事務所成立之前,現(xiàn)北京市中喆律師事務所主要合伙人律師即擔任當時全國最早的鋼結構企業(yè)——杭蕭鋼構的法律顧問,自1995年至今,杭蕭鋼構在成為鋼構行業(yè)的知名企業(yè)過程中,中喆律師事務所律師與杭蕭鋼構一直保持著密切合作關系。在鋼結構企業(yè)合同管理實踐中,中喆律師逐漸總結出一套行之有效的合同系統(tǒng)管理方法。北京市中喆律師事務所成立以后,鋼結構企業(yè)顧問律師們逐步將杭蕭鋼構、山東杭蕭經(jīng)過多年實踐檢驗的的工程合同管理方法加以總結,并隨國家法規(guī)和鋼結構行業(yè)的實際情況加以調整,現(xiàn)已經(jīng)將該套法律解決方案廣泛應用于杭蕭鋼構及其下屬的各子公司,取得了很好的效果。
鋼結構合同管理法律解決方案主要內容為:
1、招投標管理投標方向的選擇:商務部在律師的指導下,在最有利于己方的市場進行投標,避免由于市場飽和造成的投標惡性壓價情況的發(fā)生。
招標方資信情況調查:包括工商調查及擔保方面的調查,以保證招標方在今后工程中工程款的及時支付。
投標風險預測:根據(jù)招標文件提供的工程介紹,律師與技術、財務部門一道,通過工程預算進一步核實工程規(guī)模、工程量、設計資料情況、合同條件、工程環(huán)境等有可能發(fā)生的合同風險,并對此作出風險預測和規(guī)避風險辦法。
對標書的審核:根據(jù)招投標法及有關建筑法律,指出標書中對我方有利和不利的內容,并提出相關建議。
選擇對自己有利的合同條件簽訂合同。
2、合同簽訂的風險控制根據(jù)建設部標準合同及有關最新法律規(guī)定,律師根據(jù)企業(yè)實際情況制作出一套切實保護企業(yè)鋼結構工程利益的合同文本,包括鋼結構制作合同文本、鋼結構制作安裝合同文本、高層鋼結構制作安裝合同、鋼結構工程分包合同文本、外協(xié)加工定做鋼構件合同文本等。
在建設部建設工程標準合同文本的基礎上,在專用條款上設計最大程度保護本企業(yè)利益的合同條款,并盡可能對標準合同文本不足的地方與業(yè)主簽訂補充合同。
在業(yè)主要求與其簽訂業(yè)主擬定的合同文本情況下,對業(yè)主提供的文本進行審查,找出其中不合理、不公平的條款,與商務部一道與業(yè)主方進行談判,對原合同內容進行調整。
在合同簽訂前,與工程部、商務部、綜合計部、財務部、總經(jīng)理實行集體負責制,分別對合同提出具體意見,就不同認識進行磋商和必要調整,并簽字確認。
3、履約風險控制律師對合同工程節(jié)點和付款節(jié)點進行歸納,找出合同條款中存在履約風險的地方,并提出相關的法律意見。
在工程施工前技術交底的同時,工程部安排律師對項目經(jīng)理、商務部負責人、財務部負責人進行合同履行風險交底,并出具書面的節(jié)點、風險及防范內容。
項目經(jīng)理按照主要工程節(jié)點內容,在施工過程中安排有關人員對工程節(jié)點資料進行收集,并將復印件及時提供給律師。在發(fā)包方不能或拒絕提供的工程節(jié)點文件時及時告知律師有關情況,以便律師提供相應工作預案。
財務部有關工程項目收款負責人,在發(fā)包方未及時支付工程款時,向項目經(jīng)理和律師作出匯報并提供欠款情況簡表,以作為工程部和律師發(fā)出催款和停工函的依據(jù)。
在發(fā)包方拒絕支付工程進度款、拒絕進行決算、拖延驗收時間時,以合同約定為依據(jù),以公司名義發(fā)出工程聯(lián)系單、工作函、公司函、律師函,督促對方按合同約定履約。
協(xié)同工程部一道,決定對工程停工及復工,并及時發(fā)出書面停工、復工函。
根據(jù)合同約定,對發(fā)包方、監(jiān)理方提出的工期延誤、工程質量等問題進行反索賠,對于業(yè)主違約在先或者由于不可抗力所造成的問題主張自己的權利。
協(xié)同商務部、工程部與欠款單位進行談判,及時令發(fā)包方作出抵押、提供擔保等。
必要時候對違約方進行訴訟。
4、訴訟風險控制及時協(xié)調清理企業(yè)件所欠的三角債,避免不必要的訴訟糾紛。
盡最大可能將工程問題解決在非訴階段。
按照法律程序申請財產保全、對己方被保全的財產進行解凍。
在時效內提出管轄異議,以達到在訴訟時間上迫使對方讓步的目的。
在訴訟過程中搜集有利于己方的工程證據(jù)和對方違約的證據(jù),以利在調解中取得優(yōu)勢。
準備意見,代表企業(yè)進行訴訟。
5、企業(yè)人員合同素質培訓為顧問單位的商務、工程、財務等部門的人員進行合同法方面的培訓。并結合鋼結構工程的實際情況,就法律條文的具體應用提供指導性意見。
(一)學生選做大跨空間結構畢業(yè)設計的積極性不夠由于大跨空間結構畢業(yè)設計課題開設時間較短,學生對此課題難易程度的認識有偏差,在畢業(yè)設計選題階段,學生更易于選擇常規(guī)的混凝土框架結構和框剪結構畢業(yè)設計課題。為提高學生選做大跨空間結構畢業(yè)設計的積極性,對多屆畢業(yè)生進行了深入的調查分析,現(xiàn)總結出學生不愿選做大跨空間結構畢業(yè)設計的主要原因如下:(1)與傳統(tǒng)的混凝土框架結構和框剪結構相比,學生直觀地認為大跨空間結構的建筑造型新穎、奇特,但其結構形式復雜、多樣,簡化力學分析模型困難,結構受力分析難度大,難以應用所學知識順利完成此類型的畢業(yè)設計。(2)由于大跨空間結構的鋼屋蓋需應用有限元設計軟件進行受力分析,此部分工作量難以在計算書和圖紙中反映出來,學生擔心最終計算書沒有完全反映出自己的工作量,影響最終答辯成績。(3)部分學生認為大跨空間結構畢業(yè)設計的主要工作是應用有限元軟件進行鋼屋蓋設計,而鋼結構和混凝土結構的基礎理論知識沒有得到有效訓練。(4)學生認為大跨空間結構在實際工程中的應用較少,對以后工程實踐幫助不大。
(二)題目設置不當,難度及工作量過大或過小為使畢業(yè)設計選題與目前建筑業(yè)的發(fā)展趨勢結合,學院鼓勵畢業(yè)設計題目直接來源于設計院的工程實際,拿來“真題真做”。但是大跨空間結構類型的工程實踐一般為奧運場館、大型會展中心、劇院、機場航站樓等大型復雜建筑工程,若直接“真題真做”,作為本科生的畢業(yè)設計題目其難度及工作量過大。因此,實際的大跨空間結構畢業(yè)設計沒有從設計院拿來就“真題真做”,而是選擇性地刪掉一些設計內容,在此過程中若控制不當,將導致此類畢業(yè)設計題目的難度及工作量過大或過小。目前,大跨空間結構畢業(yè)設計內容多為大跨度鋼屋蓋的設計,結構形式為網(wǎng)架或網(wǎng)殼,主要設計內容包括建筑選型、結構選型、屋蓋(網(wǎng)架或網(wǎng)殼)構件設計、焊接空心球節(jié)點或螺栓球節(jié)點設計、支座節(jié)點設計。這類大跨空間結構畢業(yè)設計題目內容新、實踐應用廣、實用價值高,但是局限于結構設計、知識結構考察不夠全面、系統(tǒng)綜合性不強,且主要計算工作應用工程設計軟件完成,工作量難以在計算書和圖紙中反映出來。實際中,另一類大跨空間結構畢業(yè)設計刪掉的設計內容較少,接近于“真題真做”,但學生普遍反映此類畢業(yè)設計的難度和工作量過大。通過調查分析,得知:(1)由于大跨空間結構的建筑造型新穎、奇特,學生在建筑選型時耗費大量時間,且后期結構設計方案很難滿足前期選擇的建筑造型,因此,學生返工現(xiàn)象較為普遍,增大了畢業(yè)設計的工作量。(2)為滿足大跨空間結構建筑要求,學生偏向選用玻璃幕墻體系作為維護結構,但是學生對玻璃幕墻及其支撐鋼結構體系的設計較為陌生,此部分設計難度較大。(3)由于大跨空間結構的受力體系較為復雜,學生很難簡化出合理的力學分析模型。(4)學生普遍認為鋼柱腳的設計難度較大,尤其是對底板上加勁肋的計算方法理解困難。
(三)參考資料缺乏,學生自主查閱資料能力有限由于大跨空間結構畢業(yè)設計題目是近幾年新增的畢業(yè)設計題目,往屆學生的畢業(yè)設計成果相對較少。目前,學校圖書館及網(wǎng)絡資源中關于框架結構和框剪結構畢業(yè)設計的相關資料較多,而大跨空間結構畢業(yè)設計的參考資料匱乏。學院圖書館的規(guī)范及標準圖更新速度太慢,盡管學院加大了對圖書和資料的投入力度,但學生在畢業(yè)設計時總覺得可利用的設計規(guī)范及設計手冊較少,尤其是最近兩三年剛頒布的規(guī)范和規(guī)程。大跨空間結構設計不能局限于有限的教科書內容,需要學生自主查閱各種現(xiàn)行的建筑結構設計規(guī)范、設計手冊、標準圖集及其他工具書等。在畢業(yè)設計過程中遇到問題,學生首先想到詢問指導教師某個系數(shù)的取值,而不是系統(tǒng)地查閱相關規(guī)范條例的具體內容,也不深究其使用條件、使用范圍是否滿足設計題目的要求。在標準構件的選型上更是不問出處,拿來就用。大跨空間鋼結構的構造節(jié)點較多,其節(jié)點形式要和結構體系的計算模型相一致,學生在這方面的結合能力也較差。
(四)學生軟件應用能力欠缺為提高學生的動手能力和計算機操作能力,學院提倡學生在手算基礎上利用計算軟件進行電算,鼓勵學生利用C語言或FORTRAN語言對部分計算進行編程,在計算中采用表格Excel進行重復計算以簡化計算過程。但從了解的情況看,學生平時雖有接觸常用的辦公軟件MicrosoftOffice、繪圖軟件AutoCAD、工程設計軟件3D3S等,但是沒有經(jīng)過實際鍛煉,學生掌握得并不理想。很多學生把Office簡單認為就是打字,而Word中的排版、長文檔處理、公式符號輸入等都不熟悉,對Office中其他幾個軟件的了解更少。工程設計軟件采用的基本假定和計算方法與手算的基本假定和計算方法有所不同,但學生對此理解并不深刻。
(五)指導教師缺乏實際工程經(jīng)驗大跨空間結構畢業(yè)設計的指導工作要求教師具有豐富的工程實踐經(jīng)驗,以指導學生結構選型、屋蓋(網(wǎng)架或網(wǎng)殼)構件設計、焊接空心球節(jié)點或螺栓球節(jié)點設計、支座節(jié)點設計等工作。由于大跨空間構的屋蓋結構形態(tài)呈三維狀態(tài),在荷載作用下具有三維受力特性,且構件呈空間工作狀態(tài),在屋蓋結構計算部分需應用工程設計軟件(如3D3S軟件)。因此,大跨空間結構畢業(yè)設計還要求指導教師具有熟練應用工程設計軟件的能力。但是近年來高校不斷擴招并擴大教師隊伍,許多碩士、博士從學校畢業(yè)就直接進入了一線教學崗位,沒有經(jīng)過工程實踐鍛煉和系統(tǒng)的崗前培訓,許多青年教師因缺少畢業(yè)設計的指導經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗,在大跨空間結構畢業(yè)設計的題目設置、難度及工作量的控制方面都存在較大不足,直接影響了畢業(yè)設計的質量。(六)研究生復試、找工作等占用畢業(yè)設計時間畢業(yè)設計是大學生的最后一個教學環(huán)節(jié),受到研究生復試或找工作的影響較為嚴重。部分優(yōu)秀學生雖然重視,但精力有限,尤其是達到研究生復試分數(shù)線的學生,整日忙于面試、調劑等事情。部分學習認真成績良好的學生,到5月份才開始應付畢業(yè)設計,導致畢業(yè)設計毫無思路,且不熟悉辦公軟件、繪圖軟件、工程設計軟件,嚴重影響畢業(yè)設計質量。畢業(yè)設計期間,有些學生為了參加求職面試、公務員考試等,頻繁往返與學校、家和各用人單位。因此,學生的畢業(yè)設計成果不可能做到盡善盡美,就不得不羅列的大量數(shù)據(jù),繪制不算規(guī)范的設計圖紙,計算書表達也不夠完全和規(guī)范,畢業(yè)設計的質量無法保證。
二、大跨空間結構畢業(yè)設計的改進措施
(一)大跨空間結構理論教學方面為提高大跨空間結構畢業(yè)設計質量,學院現(xiàn)已開設《空間結構》等相關課程,但課時有限,因此要求指導教師應深入研究教學大綱,熟悉培養(yǎng)目標,精選教學內容,制定合理的教學計劃。在理論教學過程中,一邊進行理論知識學習,同時還要安排學生參觀典型的大跨空間結構,實地講解鋼屋架(網(wǎng)架或網(wǎng)殼)、鋼柱、鋼梁、鋼支撐以及節(jié)點、柱腳、預埋件的連接構造形式,使學生對大跨空間結構的結構體系、構件類型、受力特征、截面形式、尺寸、材料等有進一步理解,對鋼結構有更深入的了解,提高學生學習的積極性,從而提高大跨空間結構的教學質量。
(二)合理設置題目的難度及工作量為了保證大跨空間結構畢業(yè)設計的質量,要求設置的題目應該是內容新穎、知識結構全面、工作任務圓滿、系統(tǒng)綜合性強、實踐應用廣、實用價值高。實踐證明,所有學生從接觸此類題目的任務書開始便目的明確、興趣濃厚、主動積極,為高質量完成畢業(yè)設計打下良好基礎。經(jīng)過不懈探索,實踐出適合土木工程專業(yè)大跨空間結構畢業(yè)設計題目,此類畢業(yè)設計的結構體系如圖1所示,結構設計主要包括以下幾個方面:(1)大跨度鋼屋蓋的設計,結構形式為網(wǎng)架或網(wǎng)殼,主要設計內容包括網(wǎng)架或網(wǎng)殼結構選型、構件設計、焊接空心球節(jié)點或螺栓球節(jié)點設計、支座節(jié)點設計。此部分設計工作主要應用工程設計軟件完成,并輔以相應的手算校核,包括鋼構件強度及穩(wěn)定驗算、螺栓球節(jié)點和支座節(jié)點設計復核。(2)鋼剛架的設計,此部分設計以手算為主,包括鋼柱、鋼梁、柱腳、梁柱節(jié)點設計。(3)混凝土框架設計。實際大跨空間結構下部多設置兩、三層的框架結構作為辦公區(qū)域,框架頂部設置鋼柱支撐上部網(wǎng)架、網(wǎng)殼結構,既能滿足建筑功能,又能節(jié)省建筑成本。此部分設計以手算為主,包括框架梁、框架柱、樓板、樓梯、基礎、雨篷、預埋件設計。
(三)加強畢業(yè)設計資料庫的建設高校普遍存在設計資料陳舊和數(shù)量不足的現(xiàn)象,尤其是大跨空間結構方面的設計資料更少。學校應增加投入力度,盡快更新規(guī)范和規(guī)程及標準圖集。隨著科技進步和網(wǎng)絡普及,資料庫的建設也應跟上時代的發(fā)展,可以嘗試在校園內建立一個畢業(yè)設計網(wǎng)站,收錄各種類型的畢業(yè)設計實例,建筑設計、施工及驗收規(guī)范,結構計算手冊和構造圖集等。此畢業(yè)設計網(wǎng)站可實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享,信息更新速度快,查閱方式比傳統(tǒng)方式便捷。
(四)完善指導教師分組制度根據(jù)專業(yè)方向、新老教師搭配、自愿組合等原則,建立畢業(yè)設計指導教師小組,每組推薦一位經(jīng)驗豐富的老教師作為小組負責人。小組負責人組織本組成員對年輕教師進行崗位培訓,拓寬年輕教師的思路,提高其指導水平,適時地邀請一些經(jīng)驗豐富、德高望重的專家舉行講座。定期考核年輕指導教師的教學實踐能力,建立長期有效的監(jiān)督處理機制。
(五)強化過程管理,培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力畢業(yè)設計的效果、質量與指導教師采取的管理、指導密切相關。指導教師應定期檢查學生畢業(yè)設計的進度和質量,特別要做好開題報告、中期進度檢查和答辯前的檢查工作。在畢業(yè)設計指導過程中,指導教師要啟發(fā)學生的思路,采取討論式、探討式的教學方法。當學生面對問題時,提倡學生自己查閱資料,自己解決問題,并鼓勵學生在畢業(yè)設計中運用新技術、新材料,進行多種結構方案的比較,建立優(yōu)化設計的概念,培養(yǎng)學生自我發(fā)展能力,為走向社會打下堅實的基礎。
三、結語
1.1基于MBD的裝配工藝設計技術
在基于三維模型的裝配工藝設計系統(tǒng)中,工藝人員首先進行裝配工藝建模,依據(jù)產品設計模型確定工藝方案;然后利用裝配工藝結構樹進行裝配工藝規(guī)劃,并對工藝規(guī)劃結果進行仿真;最后生成裝配工藝文件。裝配序列規(guī)劃是工藝規(guī)劃的重要內容。產品結構反映產品中各零部件之間組成和層次關系,低層級零部件總是先于高層級零部件進行工藝設計。因而,產品結構包含了一定的裝配序列信息,工藝人員可以依據(jù)產品結構信息,進行裝配序列規(guī)劃。在裝配工藝建模時,保存了產品的結構信息和零部件模型信息。在工藝規(guī)劃過程中,借助工藝結構樹進行工藝設計,生成了多種工藝數(shù)據(jù)集,包括裝配序列、裝配路徑、工藝標注、工藝裝備、輔助工藝等信息;工藝數(shù)據(jù)集按一定的方式組織存儲構成裝配工藝模型。裝配工藝模型信息集合如圖1所示。
1.2裝配工藝結構樹
在裝配工藝設計過程中,利用裝配工藝結構樹描述、存儲工藝設計數(shù)據(jù)集,最終生成產品的裝配工藝。產品的裝配工藝通常由裝配工序、裝配工步組成。裝配工藝結構樹的數(shù)據(jù)結構如下:1)裝配工序是裝配工藝的基本組成單元,它的含義與一般工序的定義一致。LO是工序對象列表,表示當前工序下所有待裝配零部件。根據(jù)產品結構,工序對象列表中的零部件必須是相同部件下的同級子零部件。LP是裝配工步序列,LP由工序下所有待裝配零部件的裝配過程按照工步劃分規(guī)則進行細分得到。2)裝配工步是裝配工藝信息的基本載體,它的含義與一般工步的定義一致。3)裝配信息由各種工藝信息組成。在工藝結構樹中,裝配信息的組成如下:AA是裝配活動,它表示模擬零部件裝配過程的三維動畫展示;IAP是輔助工藝信息,它表示零部件常用的裝配操作方法、特殊零部件的處理方法及設計人員的經(jīng)驗;DP是工藝標注,它表示零部件在裝配過程中,與裝配工藝相關的標注特征信息,包括尺寸、公差、粗糙度、注釋等;EP是工藝裝備,它表示零部件在裝配過程中用到的夾具、工具、量具等。在實際裝配中,一個復雜產品的裝配過程通常是按照先組裝、再部裝、后總裝的順序進行的。在裝配工藝結構樹中,工藝人員不一定按照實際裝配過程進行工藝設計,即組裝和部裝工藝設計可能交替進行,這減小了工藝設計的限制,人機交互性更好。裝配工藝結構樹如圖2所示。
2裝配工藝流程
工藝設計完成后,采用何種方式管理裝配工藝信息,將直接影響工藝人員的工作效率。工藝結構樹的自身特性不利于工藝信息的管理,而工藝流程圖不僅克服了工藝結構樹的缺點,并且在工藝信息管理中具有優(yōu)勢。為此,本文將工藝流程圖應用于裝配工藝信息的組織和管理中,以解決上述問題。
2.1裝配工藝流程組成和分類
產品的裝配過程分為三個階段,包括組裝階段、部裝階段、總裝階段;裝配過程可以由一組串(并)聯(lián)混合而成的裝配鏈表組成;因此,產品的裝配工藝可以由一系列流程節(jié)點組成的裝配工藝流程圖來表示。在裝配工藝流程中,將包含一個或多個零部件裝配過程信息的單元定義為工藝流程節(jié)點;工藝流程節(jié)點是裝配工藝流程的基本組成元素,串并行工藝流程節(jié)點構成裝配工藝流程。工藝流程節(jié)點能鏈接裝配對象三維模型、裝配動畫、裝配標注信息、工藝裝備和輔助工藝信息等相關工藝信息。裝配工藝流程不只是簡單的單個流程,對于不同的裝配階段,如組裝階段、部裝階段和總裝階段,工藝流程可以用組裝工藝流程、部裝工藝流程和總裝工藝流程分別表示。對于不同裝配階段的工藝流程,其工藝流程節(jié)點的裝配對象可能存在父子關系,某個工藝流程節(jié)點可由其子零部件所在的工藝流程構成,工藝流程之間存在組成和層次關系,因而,總裝工藝流程可以由部裝工藝流程組成,部裝工藝流程可以由組裝工藝流程組成。裝配工藝流程示意圖如圖3所示,流程節(jié)點間的連接箭頭表示裝配操作方向;流程節(jié)點的先后順序表示節(jié)點中裝配對象的裝配順序;并行的流程節(jié)點表示其裝配對象可同時進行裝配。
2.2裝配工藝流程數(shù)據(jù)組成
工藝流程節(jié)點作為裝配工藝流程的基本組成單元,它的數(shù)據(jù)結構如下:<NP>={<Name>,<L>,<ON>,<ID>,<SeqID>,<ParID>,<IN>}Name是節(jié)點名稱,表示節(jié)點在工藝流程中的顯示名稱;L是節(jié)點層級,為將工藝流程節(jié)點放入相應層級的工藝流程鏈表中提供數(shù)據(jù);ON表示該工藝流程節(jié)點需要裝配的零部件;ID是工藝流程節(jié)點的標識,具有唯一性;ParID是父級工藝流程節(jié)點的標識,具有唯一性。根據(jù)裝配對象的父子關系,建立工藝流程節(jié)點的聯(lián)系,用于標識裝配對象的父級部件所在工藝流程節(jié)點,即父級工藝流程節(jié)點NPP,ParID為實現(xiàn)具有層次關系的裝配工藝流程提供數(shù)據(jù)支持SeqID是并行工藝流程節(jié)點的標識,具有唯一性。SeqID為實現(xiàn)具有并行關系的工藝流程節(jié)點提供數(shù)據(jù)支持;在實際裝配過程中,并行工藝流程節(jié)點包含的裝配對象可同時進行裝配。IN是節(jié)點工藝信息,表示該節(jié)點裝配對象的工藝信息。工藝流程鏈表用于存儲工藝流程節(jié)點。工藝流程鏈表的組成如下:<SN>={NPk|k=1,2,3,…}工藝流程節(jié)點NP是工藝流程鏈表SN的基本組成元素。SN中NP的順序包含了裝配序列信息。
3工藝結構樹與工藝流程映射方法
為了實現(xiàn)裝配工藝結構樹向裝配工藝流程的映射,需要解決五個問題,依次是解決工藝流程節(jié)點與裝配對象的關聯(lián)問題,解決工藝流程節(jié)點的工藝信息鏈接問題,解決裝配序列信息的保存問題,解決工藝流程節(jié)點的并行關系問題,解決裝配工藝流程的層次關系問題,即不同工藝階段中工藝流程的分離。針對上述五個問題,本文提出了基于解析工藝結構樹的工藝流程映射方法。它首先對裝配工藝結構樹進行解析并預處理,然后以裝配工步為基本單元,將裝配工步映射為工藝流程節(jié)點,并存儲工藝流程節(jié)點生成工藝流程鏈表,記錄裝配序列信息,最終生成裝配工藝流程。該方法能有效實現(xiàn)裝配工藝結構樹向裝配工藝流程的映射。為了將裝配工藝結構樹映射為裝配工藝流程,首先要解析裝配工藝結構樹,從工藝結構樹中獲取裝配工藝信息。在工藝結構樹中,裝配工步PS是工藝信息的基本載體,可以從中獲得所有裝配對象OA及其裝配信息IA,IA包括裝配活動AA、輔助工藝信息IAP、工藝標注DP、工藝裝備EP等;根據(jù)裝配工序Pd及其裝配工步PS的先后順序關系,可以獲得零部件的裝配序列信息。同時,在解析工藝結構樹時,需要從工藝結構樹中分離出不同工藝階段的工藝過程,以便實現(xiàn)具有層次關系的裝配工藝流程。通過上述流程,基本解決了上文提到的5個問題。根據(jù)PS的OA,實現(xiàn)了NP和ON的關聯(lián);根據(jù)IA,實現(xiàn)了NP和IN的集成;根據(jù)SeqID,為實現(xiàn)具有并行關系的NP提供了數(shù)據(jù)支持;根據(jù)ParID,為實現(xiàn)具有層次關系的裝配工藝流程提供了數(shù)據(jù)支持;將NP依次存儲在相應層級的SN中,保存了產品的裝配序列信息,為生成裝配工藝流程提供了序列信息。圖4是裝配工藝結構樹與裝配工藝流程的映射關系。
4應用實例與結論
【關鍵詞】建筑工程;結構設計;裂縫;問題;對策
引言
建筑的質量安全直接關系著使用者的生命財產安全,所以保障建筑的質量安全是每個建筑單位的責任和義務。由于近年來,關于建筑質量安全造成的人員傷亡和財產損失等新聞報道層出不窮,且社會反響和關注度非常高,說明大家對建筑的質量安全十分關心,如果建筑單位不能保證建筑的質量安全,可能會嚴重削弱建筑單位的市場地位和企業(yè)形象。但是在實際施工過程中,大多數(shù)建筑單位一味的重視經(jīng)濟效益,從而忽視建筑工程的結構設計,導致建筑大面積存在裂縫問題,不僅嚴重影響了建筑的質量,還大大的增加了建筑的居住風險。因此,必須要及時了解裂縫的成因和影響因素,并制定詳細的解決措施,才能有效的降低裂縫的危害,避免為建筑單位帶來不必要的經(jīng)濟損失和輿論壓力。
一、建筑工程結構設計中可能出現(xiàn)的裂縫類型和原因分析
(一)、塑性收縮裂縫
塑性裂縫是指混凝土未凝結硬化前,處于塑性狀態(tài)時發(fā)生的收縮,而這種狀態(tài)下的收縮對水分的要求非常嚴格,且容易產生裂縫。一般情況下,塑性收縮裂縫的成因主要受水分的影響較大,通常建筑在澆筑時混凝土表面的水分如果蒸發(fā)的較快,就會導致混凝土的體積出現(xiàn)收縮不均的現(xiàn)象,從而出現(xiàn)局部裂縫,因此我們把這種成因的裂縫叫做塑性收縮裂縫[1]。塑性收縮裂縫主要出現(xiàn)在混凝土的表面并且裂縫主要呈現(xiàn)龜裂狀(如圖1),且裂縫深的度不會太深。但是如果建筑的主體結構中大面積出現(xiàn)塑性收縮裂縫,同樣會威脅到建筑的質量安全。
(二)、塑性沉降裂縫
塑性沉降裂縫的主要成因是因為建筑在混凝土澆筑的過程中,由于骨料在沉降時受到外界因素或輔材料(模板、鋼筋等)的阻礙,形成的連帶性裂縫,并且沉降裂縫的裂縫兩邊高低不齊,且裂縫的深度和長度跨度較大,通常會大面積呈現(xiàn)橫向或縱向分布。所以,塑性沉降裂縫對建筑的質量影響較大,因此在建筑結構設計時必須要充分考慮到材料的質量和特性,并制定詳細的解決對策才能有效的減少骨料沉降過程中受到其他不利因素的影響。
(三)、溫度應力裂縫
建筑在施工過程中,由于其施工地點和施工季節(jié)沒有固定性,并且混凝土澆筑對溫度的要求非常高,所以混凝土凝固時會受到來自強溫差的影響。因此,混凝土澆筑時必須要掌握外界溫度和散熱溫度的平衡值,才能有效的控制裂縫的蔓延。并且溫度應力裂縫主要受早晚溫差、季節(jié)性溫差等不定項溫度因素的影響較大,導致混凝土表面出現(xiàn)散熱不均的現(xiàn)象,從而加速了溫度應力裂縫的表面裂縫、貫穿裂縫、及深層裂縫的產生(如圖2)[2]。并且,混凝土澆筑時溫差越大,伴隨的裂縫深度就越深(如表1)。
(四)、結構裂縫
結構裂縫主要受建筑的施工技術和材料影響較大,并且多出現(xiàn)在單體結構的建筑中。由于現(xiàn)在大部分建筑都使用框架結構建造,所以可以保證建筑的結構主體有足夠的承載力。但是也有部分建筑單位偷工減料用承載力較小的預制板代替鋼筋混凝土的澆筑,導致建筑的承重墻受力不均,從而使得墻體的截面或較薄弱的受力墻角集中出現(xiàn)大面積的結構裂縫,嚴重影響建筑的整體質量安全。
二、建筑結構設計中裂縫的控制措施
(一)、加強混凝土澆筑的養(yǎng)護工作
加強混凝土養(yǎng)護工作的主要目的是為了及時的發(fā)現(xiàn)混凝土在凝固過程中出現(xiàn)的問題,并及時采取相應措施解決問題,從而有效的控制裂縫的蔓延和惡化。因此,必須要制定詳細養(yǎng)護管理機制,才能保障混凝土澆筑工程中不受其他因素的影響。并且養(yǎng)護工作一般在混凝土澆筑后的兩小時進行,養(yǎng)護的內容主要包括控制混凝土的澆筑溫度、散熱溫度、及濕度和水分蒸發(fā)等常見任務[3]。同時,還要根據(jù)建筑材料的不同質地和特點進行相應的護理,便于提高材料的使用效率。
(二)、嚴格控制建筑材料的質量
材料的質量安全直接關系到建筑的整體質量安全,所以加強材料的質量控制是控制建筑結構設計裂縫的主要措施之一。因此,必須要制定詳細的材料管理制度和完善的施工規(guī)章制度,才能有效的預防偷工減料的現(xiàn)象。還要根據(jù)建筑的施工要求把握好材料的采購和選擇,從而有效的控制施工進度和施工質量,避免出現(xiàn)裂縫的可能。總的來說,要想提高建筑材料的質量必須要組建一支集材料采購、運輸、管理于一體的專業(yè)隊伍,才能從整體上提高建筑的施工質量和施工水平。
(三)、強化結構設計人員的技術和人才培訓機制
由于目前的建筑大多是高層建筑或大體積混凝土澆筑項目,所以對建筑施工人員的技術要求非常嚴格,并且大多數(shù)結構設計裂縫的產生和施工技術有直接關系,因此要想減少結構設計裂縫就必須要強化施工人員的整體技術水平,才能為提高施工質量奠定基礎[4]。所以建筑單位要建立完善的人才培訓機制,便于定期對施工人員進行專業(yè)技能培訓和綜合素養(yǎng)教育。而且大量的實踐證明,提高施工技術可以有效的減少施工過程中的基礎性失誤,并且完善的施工技術還可以提高施工人員的現(xiàn)場危機處理能力,從而加強施工人員妥善的處理施工中的細節(jié)問題和棘手性問題。
(四)、加強施工現(xiàn)場監(jiān)督管理力度
監(jiān)督管理的主要目的是為了端正施工人員的工作態(tài)度,從而有效的提高施工人員的工作積極性。因此建筑單位必須要建立健全的監(jiān)督管理體系和完善的監(jiān)督管理措施,才能有效的約束建筑現(xiàn)場的施工秩序。并根據(jù)施工現(xiàn)場的施工特點制定科學的規(guī)章制度,便于在監(jiān)督的過程中提供基本的依據(jù)。同時,還可以把監(jiān)督管理和獎懲制度相結合,通過對表現(xiàn)有效的施工人員進行獎勵起到激勵作用,對表現(xiàn)不好的施工人員進行相應懲罰起到警示作用,從而更好地實現(xiàn)監(jiān)督的目的和任務。
結語
綜上所述,目前我國大多數(shù)建筑單位的建筑工程結構設計依然存在許多棘手的問題,嚴重影響了建筑的質量和使用壽命,因此必須要不斷地改進設計理念,并在失敗的基礎上總結經(jīng)驗,才能逐漸的加強建筑結構設計的整體水平。隨著社會的快速發(fā)展以及市場經(jīng)濟體制的不斷沖擊,導致建筑單位面臨巨大的市場挑戰(zhàn)和競爭壓力。所以,必須要建立完善的結構設計體系,健全質量安全管理措施,才能有效的控制裂縫問題的惡化。總的來說,要想保障建筑物的整體質量安全,不僅要提高結構設計的創(chuàng)新理念和建筑施工技術,還要加強建筑單位對裂縫問題的重視,才能進一步為延長建筑的使用壽命創(chuàng)造條件,才能為建筑單位謀取更寬、更高、更廣的發(fā)展空間提供幫助,才能更好地為建筑單位提高市場競爭力和企業(yè)形象奠定基礎。
參考文獻
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[2]李宏.試論建筑工程結構設計中的裂縫問題[J].黑龍江科技信息.2012年03期
1.1鋼結構設計防腐方面的問題及對策
鋼材受自然因素影響較大,一旦長時間暴露在室外環(huán)境中,就極易被銹蝕,不僅鋼材的外觀會深受影響,鋼材的質量也會大打折扣。因此,在鋼結構建筑設計中鋼材防腐問題也是必須引起高度重視。當前,鋼結構建筑設計中對于防腐方面問題的解決方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。設計人員會根據(jù)鋼結構建筑的要求選用合適的防腐涂料,并要求施工人員在施工中嚴格按照相關要求規(guī)范進行操作。此外,對于鋼結構構件也有不同的要求,例如有的構件在出廠前需要涂刷一層底漆。在鋼材上涂抹防腐涂料就目前來看是最為有效的防腐措施。但是這樣做只是基礎性的防腐,因而為了提高鋼結構的防腐效果,就必須選用耐候鋼作為鋼結構建筑的首選材料,并利用熱浸鍍鋅技術對其進行處理,利用鍍層,達到保護鋼結構不被腐蝕,尤其是應加強有機涂料配套技術的應用,以及陰極保護技術的應用,才能更好地確保其防腐性能得到有效的提升。
1.2鋼結構設計在物理方面的問題及對策
1.2.1噪聲問題及對策
噪聲問題是現(xiàn)代建筑中最為常見的問題之一,且一直沒有得到徹底的解決。怎樣有效降低噪聲已經(jīng)成為當前建筑學中的重要研究課題之一。人類耳朵能夠聽到許多種聲音,而這些聲音又大致能夠分為兩類,一類是無害悅耳的聲音,例如音樂聲、鳥鳴聲等;另一類則是有害的噪聲,例如各種機械發(fā)出的轟鳴聲,刺耳的喇叭聲等。一般情況下,建筑使用功能的不同對隔音的效果要求也不同,例如大型商場建筑,其隔音效果要求較低;尋求安靜的住宅建筑隔音效果要求就較高,這就需要設計人員根據(jù)建筑使用功能以及隔音效果的不同要求進行專門的設計。在鋼結構建筑設計中所采用的隔音措施主要有:使用隔聲門、隔聲窗,并在建筑或需隔音的房間外墻上使用隔聲性能較好的材料。根據(jù)建筑使用功能的不同,其對吸音的效果要求也不相同。例如音樂廳類型的建筑,其主要使用功能就是讓人類的耳朵吸收發(fā)出的音樂聲,所以在音樂廳類型的建筑中通常會在頂棚增加反射板用來反射聲音,若是音樂廳中的聲音無法反射,那么人類的耳朵所聽到的聲音就會有缺失,甚至是聽不到聲音。當前,解決吸音問題的主要措施有兩種:第一種是科學的設計吸聲結構,例如孔石膏板吊頂。第二種是采用先進的吸聲材料,例如玻璃、巖棉等吸聲性能較好的材料。
2建筑工程中鋼結構設計的穩(wěn)定性與設計要點
2.1建筑工程中鋼結構穩(wěn)定設計的特點
建筑工程中鋼結構穩(wěn)定設計的特點主要表現(xiàn)為:第一,鋼結構的多樣性。建筑工程中鋼結構設計方面的問題直接影響著鋼結構的穩(wěn)定性,特別是承荷載力大的鋼結構部位,在進行這類鋼結構部位設計時必須進行多方面的考慮,并對鋼結構的穩(wěn)定性進行認真分析、探究。第二,鋼結構的整體性。鋼結構建筑是由多種構件共同組成的一個整體,任何一個構件所具有的作用都是不容忽視的,若是當任意一個構件出現(xiàn)問題,例如失穩(wěn)、變形等情況,那么必定會對其他構件造成影響,最終導致鋼結構整體穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。
2.2鋼結構穩(wěn)定性的計算方法
(1)整體剛度計算。在現(xiàn)行的鋼結構計算規(guī)范中,通用的計算方法是軸心壓桿穩(wěn)定計算方法,其主要采用是折減系數(shù)方法和臨界壓力求解法。其中,臨界壓力由歐拉公式給出。(2)整體穩(wěn)定性分析。鋼結構建筑是由多種構件共同組成的一個整體,其整體穩(wěn)定性受各種構件的制約較大,各構件之間是否具有良好的穩(wěn)定性,是確保鋼結構整體穩(wěn)定性的前提基礎。所以,應對其整體穩(wěn)定性進行分析。(3)其他特點的穩(wěn)定計算。鋼結構的各種組成構件又能分為兩大類,為彈性構件和柔性構件,因而,在進行鋼結構穩(wěn)定性時應重視這一特點。由于柔性構件容易發(fā)生變形,進而導致鋼結構內部也發(fā)生變化,最終對鋼結構整體穩(wěn)定性產生嚴重的影響,所以,必須重視柔性構件的分析。
2.3鋼結構穩(wěn)定性的分析方法
(1)靜力法。靜力法的分析原理是結合已經(jīng)出現(xiàn)了微小變形后的一些結構受力的條件,并根據(jù)這些條件來建立相對平衡的微分方程。通過建立的微分方程仔細的計算出構件受力的臨界相關荷載。在實際中應用靜力法構件平衡微分方程時,應遵循相關設定,具體表現(xiàn)為:直桿構件應該為截面,其壓力應始終遵循之前的軸線進行作用。(2)動力法。當鋼結構的結構體系處于平衡狀態(tài)下時,若是受到一定的干擾,那么整個結構體系就會產生振動,這時應采用動力法對鋼結構的穩(wěn)定性進行分析。鋼結構整體穩(wěn)定性與其所承受的荷載有著密切關聯(lián),在鋼結構出現(xiàn)變形以及鋼結構振動加速時,這種聯(lián)系更加緊密。若是鋼結構所承受的荷載值低于鋼結構自身穩(wěn)定性的極限荷載值時,會出現(xiàn)加速度和之前的鋼結構變形的具體方向相反的狀況。(3)能量法。若是在實際應用中鋼結構載著保守力并且已經(jīng)具備結構變形的相關受力條件,那么就能以此條件構建總體勢能。如果要計算鋼結構的總體勢能,則必須滿足一個前提條件,即鋼結構處于相對平衡的狀態(tài)下。
3結語
關鍵詞:土木工程;問題;結構設計;對策;質量;安全
持續(xù)出現(xiàn)的土木工程事故,既對人類的財產安全與生命安全產生了重大威脅,又讓相關方在經(jīng)濟上受損。因此,要認真貫徹執(zhí)行質量終身負責制度,加大力度實施施工管理,以有效減少事故的發(fā)生次數(shù)。但是,在執(zhí)行過程中,有的設計者怕承擔相關責任,造成設計保守化,從而產生很大的浪費。因此,在進行土木工程結構設計時,必須從安全性、創(chuàng)新性、合理性、經(jīng)濟性等諸多角度出發(fā)。
一、存在的問題
除卻和工程結構設計息息相關之外,工程安全和結構的合理、施工人員的水平、檢測、維護工作之間也有著緊密的聯(lián)系。作為建筑部門,土建工程結構設計安全管理水準方面有所欠缺,相對于國際來說,同類規(guī)范要求非常高,事故的發(fā)生次數(shù)極少,即使在天災、人禍的情況之下,所遭受到的損失,也是輕微的。我國結構設計規(guī)范中,主要在耐久性方面存在一定的欠缺,長期使用之后構件承載力可能會有所不足。就國內目前結構設計情況來看,由于起步晚,發(fā)展落后,就不可避免的在實際操作中出現(xiàn)不少問題。
1、安全設置水準
土建結構工程設計,由于其結構安全性,大部分都體現(xiàn)在了結構構建承載力方面的安全性和安全系數(shù)、整體牢固性以及耐久性等方面。總體來說,我國同類土建結構工程的設計規(guī)范中,安全設計和設置水準方面,稍低于國外規(guī)范。施工中,由于不能完全根據(jù)其進行施工,導致施工質量較低。
2、整體牢固性
除了承載力需要達到要求之外,結構物要保持整體的牢固性。保證結構整體牢固性,主要是為了保證當局部出現(xiàn)一些損壞的時候,不至于建筑工程的連續(xù)破壞,甚至倒塌等情況的出現(xiàn)。依賴于結構良好的延性,以及必要的多余約束,才能使結構整體牢固性得以保持,能夠抵抗地震、人為破壞等方面的荷載,降低災害損失。我國此類問題不少見,工程由于其整體性差,遭遇火災、地震、等破壞后建筑整體倒塌,實屬令人痛心。由于設計中,對設計前實際情況的勘察、論證和安全等級的考察等,在一些復雜的地質情況地區(qū),土質的承載力也較差,造成的觸目驚心的后果也不少見。
3、耐久安全性,維護和使用
我國土建結構設計和施工規(guī)范,將耐久性的關注點,落在了結構強度的要求上面,忽略了環(huán)境因素方面的耐久性要求,忽視了很多方面的規(guī)范細致化。由于被銹蝕,或者是混凝土腐蝕等,從而造成結構的使用壽命出現(xiàn)問題,甚至造成安全事故等現(xiàn)象,較為普遍。設計單位和使用者,都沒有對其提起足夠的重視,已經(jīng)超過了結構構件承載力方面的危害。
二、探討安全性和耐久性的強化
為了符合社會的發(fā)展要求,滿足社會穩(wěn)定的需求,對土建工程的安全性、耐久性方面要予以改善。站在國家的角度,需有關部門予以其足夠重視,強化相關基礎理論的研究,制定科學、詳細的技術規(guī)范及法規(guī)標準和監(jiān)督措施,完善使用階段的檢測與維護機制,學習發(fā)達國家的經(jīng)驗和技術,集思廣益,使規(guī)范具有較強的可行性和可操作性。具體的說,有以下兩個方面。
1、安全性
①管理方面。在選擇時,多關注那些資質高,擁有較強的實力,而且管理方面相對較為先進,有先進設計理論和方法,擁有先進設計設備,素質較高的單位。加之其豐富的設計經(jīng)驗,往往設計出的成果質量也相對較高。
②加大力度學習理論知識。掌握結構設計所涉及到的計算理論和方法,來提高結構設計的能力。掌握設計理論、設計方法的程度等,與設計的質量緊密相關。另外,設計計算中要做到不漏項。設計人員想到的計算項目,大多能滿足安全方面的要求。根據(jù)設計事故的分析,設計事故大多由于疏忽,漏掉了某個項目而造成。
③設計圖紙要詳細。在土木工程的建筑施工中,部分施工人員素質較差,水平參差不齊。為了讓大部分,甚至全部的施工人員都能明白圖紙的設計意思,嚴格按照圖紙施工,避免由于圖紙方面的問題,造成事故,設計人員要通過嚴謹?shù)膽B(tài)度,縝密的心思去對待一些細節(jié)之處,最好對一些難以理解的,較特殊的部分加以說明。
④重視過程監(jiān)管,對于出現(xiàn)的問題要進行及時修改。設計文件實施階段,設計單位與施工單位,要保持經(jīng)常性聯(lián)系,對于設計中理解錯位等現(xiàn)象進行及時糾正。若發(fā)現(xiàn)問題,務必及時核對,一旦出現(xiàn)錯誤,須及時改正。施工人員的一些建議,要提高重視程度。
2、經(jīng)濟性
①摒棄一味采用標準圖的做法。標準圖的采用,能降低設計工作量,使設計進度加快,降低錯誤的發(fā)生率。但是,其沒有經(jīng)過計算,通常為了保障安全性,就會采取高標準系列,就造成了超支的情況。設計人員應本著吃苦的精神,全面考慮費用的壓縮,從安全角度出發(fā),優(yōu)化設計方案,保證設計方案的經(jīng)濟性。
②通過管理,促進設計的經(jīng)濟性。對招投標的設計方案進行比對、論證,在安全的基礎之上,考察各個設計方案的經(jīng)濟性,同時也兼顧美觀,選擇最優(yōu)的設計產品,節(jié)約開支。
③設計人員要客服掉本位主義,堅持大局為重的思想,與其他部門協(xié)調好關系。任何一個工程,都與其他單位產生著千絲萬縷的關系,如數(shù)據(jù)的提供、拆遷等。單位間的積極配合,能夠減少一部分可觀的費用。
三、結束語
對工程質量與安全而言,土木建筑工程的結構設計有著極其深遠的影響,與此同時它也關乎到該工程的使用壽命。因此,我們必須要高度關注土木工程的結構設計工作的開展,在確保建筑的使用壽命的同時保證工程的質量水平。
參考文獻:
[1] 朱來慶,吳立娜. 淺談土木工程結構設計中存在的問題及對策[J]. 黑龍江科技信息. 2012.(05)