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1、課題的目的及意義
畢業設計作為大學結束時間的一個實踐環節,有著其不可替代的地位所在,它的重要性和必要性將會很明顯的體現在將來的實際工作當中,它是大學階段一個尤為重要的環節,是對我們大學期間所學知識的一次綜合性和系統性的運用,要求我們做到知識的系統化、實際化,做到理論聯系實際。
在這次畢業設計中,我們要了解和掌握建筑設計的全過程,鍛煉自身的獨立分析和創新能力,并要做好調查研究,要養好搜集資料和查閱資料的習慣,鍛煉自我外文翻譯能力,讓自身向著一個合格工程師的方向去發展和努力。
此次畢業設計我的做的課題為重慶市某職業教育中心辦公樓設計,我要在設計過程中運用大學期間學到的各項知識,并利用CAD、天正、PKPM等相關軟件進行機算,并手算其中部分框架,并用計算機進行驗算。通過這個過程我不僅能學到設計相關的知識,發現自身的不足,還能了解框架結構的特點和設計方法等,使我對建筑結構有了更深一層的了解。這對我以后的工作學習有很大的幫助。
在現階段,隨著國內經濟的飛速發展,民營企業也在迅速崛起,促進了產業結構的變化,也促使第三產業的迅速發展,尤其是服務業,這也直接導致了辦公樓的需求量增加,尤其是經濟發展區塊如沿海一帶,但是由于城市空間的有限,這就要求辦公樓設計要做到物盡其值,這也就需要各設計人員不斷提高自身的設計水平,做到與時俱進。
以杭州為例,在2007年以前,辦公樓的銷售等方面一直處于不溫不火的狀態,但是自08年開始,有相關部門出具的各項信息我可以了解到,辦公樓的銷售情況一直在上漲,這也從一個角度反應了現在的辦公樓設計的重要性。
在國外,不管發達國家還是發展中國家,都有著各自的發展狀態,但是不管是何種發展狀態,經濟都在不斷更新和發展當中,辦公樓的使用和各項要求也在不斷變化,其設計技術也在不斷的升華中。
而現代辦公樓作為城市公共化的空間,就要讓人們能夠感覺到其公共性,即所謂的“可進入性”形式。比如在光線感、透明度、亮度、色彩、材料、形式等方面進行表達,創造出某種空間秩序,使來訪者更加清楚建筑物所創造的不同空間層次氛圍,傳達這種場所的開放精神。信息時代的來臨,則更加突出了這種需求。并且在強調開放之余,還強調信息的高速流通,人們日常交流的便捷等。因而對現有辦公樓的需求從功能、形式上都發生了相應的變化。
人們由物質的需求轉向對信息的需求,交流的需求。因而現有辦公樓,尤其是辦公建筑,往往集辦公、娛樂、餐飲、休閑、購物、居住等一體,這樣不但節約城市用地,節省城市市政設施投資,縮短交通聯系路程,而且讓人們能夠有更多的時間和機會交流和溝通。辦公樓一經建成,其結構及布局就很難改變。因此,充分考慮設計的適應性、靈活性就成為現代辦公樓的一個重要特征。近年來興建的相當部分高層辦公樓都采用了大空間靈活平面布局形式,具有較強的應變能力。由于辦公的內容與方式不同,最合適的空間形式莫過于一個大空間,以適應現代辦公組織體系的不斷調整,不斷更新。
辦公樓因其自身的特點和所處位置等無可厚非的成為了城市空間的一個重要部分,影響著城市的美觀和使用等因素,這更體現了辦公樓設計的重要性。
另外我的這個課題設計采用三段式,即建筑設計、結構設計和施工組織設計三部分。在建筑設計方面考慮,要滿足建筑物的功能實用要求,為人們生產和生活營造良好的環境,這也是建筑設計的首要任務。在設計中,要采用合理的技術措施,正確選用建筑材料,根據建筑空間的特點,現則合理的結構、施工方案,使房屋堅固耐久、建造方便。
建造房屋時一個復雜的物質生產過程,需要大量的人力、物力和資金,在房屋的設計和建造中,要因地制宜、就地取材。盡量做到節省勞動力,節約建筑材料和資金。設計和建造房屋要有周密的計劃和核算,重視經濟領域的客觀規律,講究經濟效果。房屋設計的使用要求和技術措施要和相應的造價、建筑標準統一起來。建筑設計上還要考慮建筑美觀的要求,要符合總體規劃的要求等。
在進行建筑設計時候往往面臨一些問題和矛盾:內容與形式之間的矛盾;需要與可能之間的矛盾;投資者、使用者、施工制作、城市規劃等方面和設計之間以及它們彼此之間由于建筑物考慮角度不同而產生的矛盾;建筑物單體和群體之間、內部與外部之間的矛盾;各個技術工種之間在技術要求上的矛盾;建筑的適用、經濟、堅固、美觀這幾個基本要素本身之間的矛盾;建筑物內部各種不同使用功能之間的矛盾;建筑物局部和整體、這一局部和那一局部之間的矛盾等這些矛盾構成非常復雜的局面。而且每個工程中各種矛盾的構成又各不相同。于是一個工程往往會產生多個設計方案,這個就涉及了方案選擇的問題。
所以說,建筑設計工作的核心就是尋找解決上述各種矛盾的最佳方案。通過長期的實踐、設計者自身的創造,累積的一整套科學的方法和手段,可以用圖紙、建模等手段確切的表達出來,并與各個工種相互交流,使矛盾得到解決。此外,為了尋找最佳設計方案,還需要提出多種方案進行比較。方案比較是設計中常用的方法。從整體到每一個細節問題,一般都要想好幾個解決方案,進行一連串的反復推敲和比較。即使問題得到初步解決,也要不斷設想有無更好的解決方案,使得設計方案臻于完美。
主要參考文獻:
1)《建筑設計資料集4》;
2)《建筑結構制圖標準》GB/T50105-2001
3)《建筑結構荷載規范》GB50009-2001
4)《混凝土結構設計規范》GB50010-2002
5)《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002
6)《建筑抗震設計規范》GB50011-2001(2008年版)
7)《建筑結構設計統一標準》GB50068-2002
8)《砌體結構設計規范》GB50003-2001
9)《建筑結構構造資料集(上、下冊)》?中國建筑工業出版社出版
10)《混凝土結構計算手冊》建筑結構計算手冊叢書編委會編,中國建筑工業出版社出版
11)《鋼筋混凝土結構構造手冊》中國建筑工業出版社出版
12)《結構靜力計算手冊》或《結構計算手冊》
13)《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1,03G101-2
14)《建筑施工手冊》
15)《勞動定額》
16)《產量定額》
17)相關教材
2、課題任務、重點研究內容、實現途徑
(1)課題任務:
本設計分為三個階段,要求獨立完成以下工作:建筑設計--總平面布置圖,建筑平、立、剖面圖,部分大樣詳圖。結構設計--結構荷載計算,計算模型選擇,內力分析計算,截面配筋計算,計算機輔助設計以及繪制部分結構施工圖、樓梯等結構詳圖并完成結構計算書。施工組織設計--施工部署,主要項目施工方法和技術措施,工具、機械、設備計劃,勞動力安排計劃,質量、安全和節約措施,經濟分析,進度計劃,施工總平面布置。要求圖紙用手繪制部分達到要求比例數量,其它部分圖紙用計算機CAD繪制。該題目要求完成的工作量飽滿,能鍛煉綜合應用所學專業課程的能力。
(2)重點研究內容:
一:建筑設計
1、根據建筑指導教師下發的地形圖,完成“辦公樓”畢業設計題目的建筑方案。要求總建筑面積3000~5000平方米,層數3~5層;主要橫向承重框架方向跨數含走道一般按3跨設計(也可按2跨考慮,但整個結構體系不宜過于簡單),柱網尺寸為6.6m~8.4m;
2、采用鋼筋混凝土框架結構,不設電梯,主結構考慮不設縫(設計主結構縱向長度宜控制在55m內),其它會議室等大開間可通過考慮設縫脫開處理;
3、要求功能基本完善、流線通暢、造型簡潔;
4、建筑設計的最后一周,學生應在建筑專業教師指導下完成總平面圖,建筑平、立、剖面圖及部分建筑大樣圖、設計說明等要求(具體按建筑指導教師的要求);
二:結構設計
1、設計條件
(1)該建筑抗震設防屬丙類建筑,重要性等級為二級,結構設計使用年限為50年;
(2)抗震設防:抗震烈度按7度(基本地震加速度按0.10g)考慮;設計地震分組均為第3組,建筑場地類別均為II類;
(3)建筑地區基本風壓值取0.3kN/m2;設計時不考慮地下水的影響;
(4)基礎持力層埋置深度為h≤2m,地基承載力特征值為fa≥600~700kPa;
(5)要求建筑物層數為3~5層,計算單元應選擇承重框架(2~3跨),柱網尺寸為6.6m~8.4m。
2、結構方案
結構類型為框架結構;樓、屋蓋為現澆鋼筋混凝土。
3、設計內容及要求
(1)結構平面布置
1)根據建筑使用功能要求,確定承重框架方向并進行柱、梁、板的布置;
結合抗震要求確定結構平面及豎向布置(考慮平面形心與質心位置、高寬比限值、豎向剛度變化等);
2)確定是否設溫度伸縮縫、沉降縫及是否將其作為防震縫等;
(2)確定計算簡圖
1)估算梁、柱截面尺寸;確定柱計算長度,梁計算跨度;確定梁、柱截面形狀;
2)荷載計算:豎向荷載(恒荷載、活荷載);水平荷載(風荷載、地震作用);
3)計算梁、柱線剛度、抗側剛度、剛度分配系數;
(3)選取計算單元(具有代表性的框架),手算一榀承重框架,并用計算機復核
1)內力計算
a、豎向荷載作用下的內力計算:恒荷載作用下,采用分層法;活荷載作用下,采用滿布方法考慮;
b、水平荷載作用下的內力計算:風荷載及地震作用下均采用修正反彎點法;
2)荷載組合、內力組合
求出各構件控制截面的最不利內力以進行構件的設計;
3)框架梁、柱截面設計
a、結合構造要求,由控制截面的控制內力進行構件的截面設計;
b、按“強節點”要求驗算節點承載力;
c、正確給出節點區的鋼筋錨固與接長長度;
4)抗震變形驗算
進行風載及地震作用下的框架側移限值驗算;
5)利用計算機分析結果,校核手算平面框架計算結果;
(4)利用PMCAD程序,建立結構平面,通過TAT8、SAT8程序進行結構的空間分析;
(5)采用TAT8、SAT8軟件計算結構內力、配筋,進行施工圖繪制(平面表示方法);
(6)樓梯的設計計算(選擇一部樓梯進行設計計算);
(7)獨立基礎設計
確定基礎底面尺寸、基礎高度,進行抗沖切驗算、抗彎計算,確定基礎配筋。
4、施工圖要求(1號圖)
(1)手繪部分(5張,鉛筆圖)
1)平面框架配筋圖及控制截面的剖面圖(1張)
框架配筋圖比例1:50;剖面圖1:15~1:25
2)基礎施工圖(1張)
基礎平面布置圖(比例1:100~1:150);不同編號的基礎大樣圖(平面、剖面,比
例1:20~1:30);基礎配筋鋼筋表;基礎設計說明
3)樓梯施工圖(1張或插入索引大樣圖)
4)結構平面施工圖(3張)
標準層(或屋面)梁整體配筋圖(比例1:100);標準層(或屋面)結構平面布置圖(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板構造大樣等);柱平法施工圖(比例1:100)。
(2)計算機出圖(3張)
1)結構設計總說明;
2)結構屋面(或標準層)梁整體配筋圖(比例1:100);
3)結構屋面(或標準層)結構平面布置圖(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板構造大樣等);
(3)打印所驗算的一榀橫向框架的以下計算內容
1)恒載下的彎矩圖、軸力、剪力圖
2)水平地震作用下的彎矩圖、軸力、剪力圖3)彎矩包絡圖4)剪力包絡圖
(4)打印結構整體計算的以下計算內容
1)各層構件布置及截面尺寸
2)各層的構件配筋圖
5、完成結構計算書(按畢業設計要求,不允許用計算機打印)
三:施工設計
在施工專業教師指導下,確定施工方案,完成工程量計算,編制施工組織計劃,繪制施工平面布置圖及施工進度計劃圖等(具體指標及設計成果要求由施工教研室指導教師做出詳細規定)。
(3)實現途徑
本設計分為建筑設計,結構設計,施工設計。建筑設計主要是進行方案設計,使建筑設計達到房屋設置合理,使用方便,交通安全。結構設計首先是根據建筑技術、使用條件、場地條件和抗震設計等要求,合理進行結構選型、結構布置和基礎形式等,繪制結構布置圖;然后進行結構計算,采用框架結構近似計算法,求豎向荷載作用下的內力用彎矩分配法;求水平荷載作用下的內力時,有D值法等。求水平地震作用的時候采用底部剪力法;然后進行結合所學過的知識、通過查閱參考資料初步設計,再交指導老師審查,審查通過后,利用AutoCAD、和手工完成繪圖,利用Excel、word等完成設計說明書及其他內容的編寫。
(4)、進度計劃
序號起止周次工作內容
11周至2周a)建筑設計,講課,做方案,交方案草圖
b)方案講評,修改,繪正圖
23周至4周1.依據建筑方案及結構設計任務書提供的資料,確定基本設計條件
2.確定結構方案,進行結構布置(平面、豎向)
3.選擇結構計算單元,建立結構設計計算簡圖
4.荷載及作用(恒、活、風、地震作用)計算
5.整理完成文獻綜述,譯文和開題報告
6.單工況荷載(恒、活)作用下框架的內力計算及調幅
7.單工況荷載(風、地震)作用下框架的內力計算
8.進行結構水平荷載下(風、地震)的彈性變形驗算
9.完成框架梁荷載組合和內力組合
35周至6周1.完成框架柱荷載組合和內力組合
2.計算機建模,分析,計算
3.梁、柱截面配筋,節點核心區抗震承載力驗算4.基礎設計、樓梯設計
47周至8周1.根據計算結果,繪制結構施工圖
2.整理、裝訂計算書
1土木工程新型預應力施工技術創新土木工程施工預應力施工技術要建立在科學發展的體系之下,實現傳統預應力向現代化預應力轉變。在土木工程混凝土施工內部會涉及到預應力放置問題。一些工程建設跨度較大、結構較為復雜采用的預應力筋就顯得特別的重要,新型預應力施工技術就是針對這種情況進行創新。預應力創新主要體現在體外預應力有無粘結體,這種結構方式在施工建設中是一項重要問題,對施工建設的開展有著重要的影響。有粘結體的體系中,其預應力生成的摩擦程度比較低,造成的損失很小。而無粘結體的體系所使用的是單根張拉技術,其操作起來也相當容易,同時摩擦造成的損失也不大。
2強化信息技術在土木工程施工中的應用傳統土木工程施工技術不適應現代土木工程施工,為了能夠滿足現代化發展要求,有效的提升土木工程施工的效率,要將現代信息技術融合到土木工程施工技術中,這樣能夠提升土木工程施工質量。選擇專業的網絡人才對土木工程施工進行系統化分析研究,強化施工人員專業文化素質,使其成為施工建設主要力量。在現代技術影響下實現土木工程施工技術智能化發展,只有在現代技術影響下才能夠使土木工程施工技術提升到一個全新的發展高度。
3完善管理體制實現技術創新土木工程施工技術創新要在完善的管理體制下才能夠實現,科學合理的管理體制能夠促進土木工程技術創新,實現土木工程施工技術不斷創新發展。科學管理方式能夠促進施工技術的完善。在專業知識指導下,實現對土木工程深基坑技術研究創新。深基坑支擋技術,可以逐步建立起樁與錨、支擋與承重的一體化結構體系。在傳統施工過程中這種施工方式產生的效果并不明顯,施工效率較低,但是通過技術的創新能夠改善這種情況,提升施工效率,強化施工質量,并且能夠減少施工投入的成本實現經濟效益與社會效益的最大化發展。
4土木工程施工技術設計創新土木工程施工技術在施工建設過程中占據重要的位置,這種情況主要表現在施工技術設計階段。施工設計人員要根據施工特點提升對施工設備、材料、方式等方面的研究,結合具體施工情況,使土木工程施工技術能夠滿足施工現場的要求。土木工程施工技術會受到氣候條件的影響,使施工現場荷載等方面受到限制,針對這種情況施工人員要克服施工現場的限制,實現施工技術的創新發展,并且在實際應用中更好的突破現有施工技術,實現深坑支擋技術和預應力技術創新。
5土木工程施工技術中深基坑支擋技術創新城市化發展速度的加快使房屋建筑的高度越來越高,高層建筑抗震性越來越受到人們的關注,同時地下空間的利用情況也在不斷的發展變化。深基坑支擋技術在新時期發展過程中有了明顯的創新,主要體現在樁錨支擋體系的應用。施工建設過程中地質條件較差通常采用預應力錨桿和灌注樁體系。同時也可以制定針對地下水位上下的不同類型圖層宜采用引進的套管水沖法成錨技術。土木工程施工中,許多臨時支擋的加固樁或地下支撐墻或永久性的支擋樁或支擋柱可以實施支擋與承重一體化支擋技術方案,一體化的承重與支擋系統既能夠滿足支擋的需要和承重要求,提升施工建設的速度,使施工建設產生的經濟效益最大化。在土木工程施工的支擋技術中,旋挖施工工藝在管控灌注樁施工中也是較為科學合理的技術創新方案,但在利用旋挖灌柱樁施工中必須保證成孔質量,較少施工質量中的不利影響因素。
6新型預應力技術在土工工程施工技術中的創新土木工程施工技術中預應力施工技術是一種重要的施工方法。主要表現為體外應力,是一種預應力筋布置在混凝土截面外的預應力。與傳統的布置于構件截面內的預應力筋,所提供的有粘結或者無粘結預應力相對應。體外預應力在大跨度土木工程和預應力混凝土道橋施工和特種結構施工中有一定程度的應用。其中粘接體外預應力是體外預應力應用中的典范之一。這種預應力主要作用在管道結構外,這樣產生的預應力摩擦相對較小,有利于后期進行施工維護。管道在鋪設過程中能夠更好的進行控制,無粘接力體外預應力體系也是應用較多的體外預應力施工方式,無粘接力體外預應力施工操作相對較為簡單,單根無粘接摩擦損失相當小,體外預應力比傳統的預應力施工更加科學合理,產生的經濟效益更好。
二、土木工程施工技術發展新趨勢
1土木工程施工技術科技化發展建筑行業發展的主要動力就是實現經濟效益最大化發展。在土木工程施工建設中工程造價影響著施工建設的開展,并且能夠推動土木工程施工技術創新發展研究,是技術提升的重要保障。利用科學技術能夠提升土木工程施工技術智能化發展,在一定程度上降低成本的投入,實現多元化滲透提升土木工程施工效率。
2土木工程施工技術自動化發展科學技術的提升促進了建筑行業自動化發展,實現了傳統流水線建筑向標準化、工廠化的轉變,優化了傳統生產方式。建筑構件到外部腳手架等都可以由工業生產完成,標準化的實施帶來建筑的高效率,為土木工程施工技術創新奠定了基礎。
常規的工科實踐教學環節由實驗、實習和設計三大部分組成。其中實驗由易到難,有演示性、驗證性、操作性實驗、綜合性、設計性、創新性實驗;實習形式由簡單到復雜,有認識實習、操作實習、見習型實習;設計方式由專項到綜合,有課程設計、畢業設計。按本科與碩士研究生實踐教學需要來設置,專業工程實踐教學分為校內和校外實踐教學環節。校內有與各專業工程課程相對應的實驗、實操(工程制圖、測量、各學習階段的課程設計)、畢業設計、學位論文。以畢業設計為例,其常見類型就有工程項目設計、工程施工(加工)技術和管理、專題研究、工程應用軟件開發等4種。由于畢業設計屬于本科生學習期間較高級的實踐教學,所以這4種類型的畢業設計可以根據培養目標、方式與教學條件的許可,不論在校內、校外進行都可以作為學習者完成畢業設計(論文)實踐學習方式。校外實踐教學環節就實踐而言,可以依托校外協同創新單位的土木工程技術開發研究中心或具有新技術、新工藝、新材料背景的工程項目進行綜合性、設計性、創新性實驗;實習教學環節主要是結合專業工程的場地(所)性、先進性、特殊性和豐富多樣性要求,進行校外各類工程的參觀認識實習、專業課程實習,施工(加工)技術與管理生產實習,畢業實習等。
二、土木工程實踐教學資源協同開發的原則與方法
現在的信息技術手段、網絡服務及移動終端設備已經完全具備對龐大的數據進行整合和處理應用的能力,故借助于云計算技術來收集、整合、處理、挖掘超量、繁復的工程實踐教學資源,不但能有效解決工程專業實踐教學中的眾多困擾,而且能為工程人才個性化培養及創建終身教育奠定堅實基礎。
1.開發原則
各種專業工程實踐教學資源的內容豐富、博大,所以在協同開發和挖掘相關資源時,應堅持“有所為,有所不為”的原則。應分專業類別廣泛收集各種實踐教學資源,并在收集和整合資源過程中,要注意以資源的全體和完整為主,不要片段、抽樣;要注重資源獲取的效率,不要以工程項目內容的絕對精確作取舍;要考量工程項目資源內容相關性,不必在因果邏輯上做深究[3]。要按照培養目標,從學習者實踐知識建構需要來識別資源的意義,在豐富、靈活、多樣、寬泛的基礎上,進行資源采集、處理和加工,讓運用者按需配置其專業工程實踐教學資源,能方便、高效地實現其教學價值。依據專業工程學科創新知識與能力培養所設定的目標,以協同創新的核心單位為主體,科學創設基于學生專業工程實踐學習需要的活動情境。即將有關資源分層次構造出各學習階段專業工程實踐的問題情境,以引導學生循序漸進式地經歷實踐的過程,使學生能自覺調動多種感官,如視覺、聽覺、觸覺以及語言表達等,尋找多種操作、動手、研討途徑,積累起豐富的土木工程實踐感性認識和動手操作經驗,激發學生對工程項目的類型、設計與施工條件、理論與技術方法、施工技術與組織管理、工程量、產品形態、建(制)造和場地環境、時空邊界條件等現象與相互關系產生濃厚的興趣和探究的欲望。
2.主要途徑
由于培養人才的責任主體是大學,校方的圖書與電子資源豐富,多建有信息網絡技術中心,軟硬件設施和技術人才相對充足,且信息技術在所涉土木工程專業教學需求與科研應用量巨大。建立學校與協同核心單位間工程實踐教育資源共享平臺是協同創新發展的一種必然趨勢,因此,校方應成為實踐教學資源共享建設的投資主體與推行者。協同開發與共享專業工程實踐教學資源的主要途徑,可從以下四方面進行:(1)建立一套運行機制。專業工程實踐教學資源建設是一項有序的、動態的、可持續發展的系統工程,必須建立良好的運行機制,以促進建設過程中各個環節的正規有序,實現統合,搞好頂層設計。(2)規范一套建設標準。用科學的標準來促進專業工程實踐教學資源系統的建構[4,5]。應建立面向協同中心所涉各類工程專業的不同實踐教學主題、覆蓋其各個層次、不斷動態更新的工程實踐教學資源建設標準,為實現各級各類資源系統的網絡互連、信息互通、資源共享奠定基礎。(3)搭建一個基于云服務的共享平臺。各類工程實踐教學資源只有不斷被其工程專業教學所應用、學習者所掌握,使其流動、開放和充分共享,才可持續。在各專用工程實踐教學資源庫和實踐教學課件建設的基礎上,通過云服務端資源集成,實現各門專業的各級各類實踐教學活動資源交換和資源共享。(4)培養和建立一支“雙師”實踐教學專業隊伍。專業工程實踐教學資源庫及課件開發、建設的每個環節都需要依靠高素質專業人員完成,因此,必須根據協同機制,整合學校與協同核心單位的人才資源,培養和造就一支懂教學、懂工程技術、懂教育教學管理的資源庫建設專業隊伍。
3.技術方法
構建一個基于云計算的數字化實踐教學資源處理平臺。實踐教學資源經數據處理,區分成關系化、結構化和非結構化數據,其中關系化數據是指二維關系約束的數據表,結構化數據包括了數字、符號等數據,非結構化數據包括了文本、圖像、聲音、視頻等數據,從而進行有效存儲、組織來自校內外協同創新單位的教學資源。利用處理平臺能夠對幾百甚至是幾千個分布式數據庫,或者分布式存儲集群中的內容進行分析。該處理平臺還能根據具體教學環節、層次需求建立相應服務,解決傳統的學習平臺資源無序、缺乏統一管理調配的問題。教師可以通過云服務平臺在技術項目上實現跨學校、跨地域合作,分享工程實踐與研究成果,為教學、學術研究提供便利;學生可以突破時空限制,使用現代化通訊工具隨時隨地全方位獲取優質的實踐教學資源。數據化工程實踐教學資源的開發流程與實現方式,可以概括為四步:分別是采集、導入和預處理、統計和分析,最后是資源實踐教學價值的發現與挖掘[6]。(1)以協同機制作保障,通過數據遷移、數據轉換、共享等有效手段[4]對數字化實踐教學資源進行收集、采集,把協同創新主體單位既有實踐教學資源重新整合起來,并加載到數據倉庫或數據集市中——存儲在遠程云服務端,成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。這樣才可以徹底消除學校或土建行業信息化建設中各相關單位存在的信息孤島以及信息碎片化現象,提高實踐教學資源的可使用率。還可通過MapReduce編程模型對實踐教學資源進行管理,以提高對海量教學資源分析的速度和效率[7]。(2)在完成資源收集之后,如果要對這些海量數據進行有效分析,還需將這些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式數據庫,或者分布式存儲集群,通過并行計算框架[7],優化并行分析算法,如Mahout、R語言等,對這些分散乃至碎片數據進行過濾,在導入基礎上作一些簡單的清洗和預處理工作,以排除混雜、錯亂的工程信息,重復的資源數據,提高資源的質量。(3)從分布式數據庫,或者分布式計算集群的海量實踐教學資源中,提煉出連續的、低信息粒度的實踐教學素材,并擇優質實踐教學素材交于上層實踐教學統計、分析系統,進行普通的專業工程實踐需求分析和分類匯總等。(4)對實踐教學資源分析之后的資源內容進行實踐教學模擬和價值挖掘,是指利用數據挖掘算法,包括分類算法、回歸算法、聚合算法和降維算法等,對存儲在云服務端(分布式數據庫或者分布式計算集群)大量的、不完全的、模糊的數字化工程教學資源挖掘,以挖掘出隱藏在資源背后有價值的信息,為教師作出實踐教學組織安排奠定基礎。應用數據分析、挖掘等技術對存儲在云服務端的各種分散的關系化、結構化和非結構化實踐教學資源進行分析和挖掘,掌握學習者查詢其專業工程實踐資源的行為、知識點內容、知識應用能力等,以預測學習者對實踐知識與資源服務的需求,使教師能根據預測進行決策,更好地引導學習者學習;同時,也可應用數據分析技術對開設的課程進行效果評估,盡早地捕捉學生的學習不適應癥狀,進行學習預警和干預[8],以便及時調整培養方案,為學習者推薦學習軌跡,開展自適應學習,自我導向學習[9,10]。例如:自適應學習既不是簡單的符號或文字,也不是言語或文字陳述的概念或原理,而是教師列展的一些具體的實例或問題。學習者的任務是通過考察實例、分析和解決問題來發現有關的知識,并積累解決問題的技能[11]。教師是用最適合的學習方法,讓學習者主動參與到學習過程中,接受各種各樣的挑戰。整個學習過程因為有學習效果的追蹤,記錄了學習者在每個任務上花費的時間,實時反饋給教師,如果學生遇到不能解決的問題時,教師會立即知道,并對其進行針對性的輔導。應用數據分析技術也可對協同科研創新合作過程及交互型工程技術服務過程進行分析和預測,從而應對過程中的資金、政策、機制、技術、成果、共享等環節潛在的矛盾與風險。
三、專業工程實踐教學資源共享應用
專業工程實踐教學資源和信息化技術是共享方案設計中不可或缺的兩大方面。構筑較快見效的共享建設方案可以“三層法”:基礎設施層、平臺服務層和共享應用服務層[12]。實踐教學資源共享應用是將云計算作為其技術支持,通過對實踐教學資源挖掘與實踐學習分析則會帶來工程實踐教學理念、方式和技術方面的巨大變革和創新。
1.教學資源的流動需求與信息技術相結合
工程實踐教學資源應用的關鍵也是其必要條件,就在于“信息技術”與“專業工程實踐教學”的融合。豐富多樣的專業工程實踐教學資源通過信息技術應用到大學教育中,對學習者未來事業會有更加直接的幫助;快捷的反饋信息是衡量實踐教學資源開發、應用過程對實踐教學各個方面和層次產生影響、效果的依據。將開發的數字課程應用到教學上。比如:創建自適應各專業的工程實踐學習課程,利用人工智能為每個學生創建自適應的學習體驗。還可創建各專業工程實踐定制化學習或終身學習課程,將工程實踐教學從同一模式的“批量化生產”變為“科學管理下的定制化學習過程,幫助學生培養更好的學習技能”,“讓學生了解如何利用時間、應對挑戰、成為終身學習的人”[9]。
2.當代網絡交流條件引發實踐教學組織方式變革
隨著具有語義網特征的數據基礎設施和數據資源發展起來,實踐教學組織的變革就越來越顯得不可避免。豐富多樣的工程實踐教學將召喚網絡結構產生無組織的教學組織力量。最先反映這種教學結構特點的,是各種各樣去中心化的WEB2.0應用,如RSS、維基、微信、博客、云儲存與計算等。各種專業的工程實踐教學資源中只有少量是結構化數據,如項目可研報告、立項審批、設計文件、計算書仍至工程圖紙、項目報建(批)、質量與安全監督、施工(生產)許可、施工組織設計(生產計劃)、竣工(產品)驗收等,其余大量的由半結構化數據和非結構化數據組成,如施工(生產)過程中具體的施工(生產)作業方式、方法,技術會議等以郵件、視頻、微博等的形式表現。海量的專業工程實踐教學資源之所以成為實踐教學的變革力量,在于它通過追隨實踐意義而獲得工程智慧。
3.以云計算為基礎的數據應用技術集成,可實現協同創新主體單位間專業工程教育資源共享
關鍵詞:土木工程 質量 控制
中圖分類號:S969.1 文獻標識碼:A
一、引言
工程建設實踐證明,工程施工項目的質量必須以項目建設的相關程序為依據,在工程建設的各個階段中逐步形成。工程的質量管理必須是始終貫穿于工程項目的前期準備階段、施工階段、竣工驗收階段,若其中一個階段的某一個環節出現質量問題,均會給工程的實體質量留下安全隱患,在一定程度上影響工程項目的使用功能及價值,更甚的還會出現嚴重的質量事故。
二、土木工程施工項目全過程的質量管理
1.土木工程項目前期工作質量管理
1.1工程項目的構思與策劃
項目的構思應符合國家和當地的法律、法規以及政府的政策,將經濟發展變化的環境以及相應的建設條件結合起來進行。工程項目的構思從辨別需求開始的。要根據市場、客戶、技術進步以及法律要求等因素來辨別需求。
1.2提出工程項目的建議書
工程建設程序的第一個階段是提出和制作工程項目建議書,建議書是工程項目的輪廓以及設想,其是第二階段研究工作可行性的必要條件。建議書一般是由投資者提出,部分特殊項目是由各區域的相關部門或者各個行業的主管部門提出。工程項目建議書先要經過國家、企業對建設項目進行選擇。建議書審批通過后,方可對項目的可行性進行詳細研究,但這并不表示必定要上此工程項目,可見建議書并不是工程項目的最后決策。目前來說,建議書提出階段的工作都較為粗略,對精確度要求低,但定性來看,該階段的工作是舉足輕重的,它是從宏觀上、整體上對建設項目進行選擇的依據。
1.3項目可行性地研究以及立項
項目可行性研究是指提出有效的實施方案,并以全面的技術論證實施方案,判斷其是否可以達到目標。項目的可行性研究是建設管理過程中的基礎工作,是確保項目高性價比的有效方法,對項目的可行性進行研究對投資決策的作出以及項目運作建設具有至關重要的作用。
1.4設計并編制項目任務書
審批通過可行性研究報告后,應該開始設計并編制項目任務書。設計任務書也稱作計劃任務書,即一種重要文件,用以確定建設根據、布局、規模以及建設進度等重要問題,設計單位開始設計項目的依據是審批通過了的計劃任務書。可請工程咨詢機關編制計劃任務書,同時也可由建設單位組織有關部門和設計單位一起編制。
2.土木工程施工階段的質量管理
2.1建筑材料管理
首先在采購方面,業主、施工人員、設計人員以及監理人員均應參與材料采供工作,在協商一致胡方可確定材料樣板。其次做好跟蹤采購的工作,以確保材料與樣板質量相同,預防以次充好的現象出現。第三,驗收。業主、施工人員、設計人員以及監理人員一同對材料進行驗收,確定無誤后,方可進入工地。不合格的材料不予進入工地。
2.2施工進度管理
首先,應制定合理的詳細的施工進度計劃表。計劃表應以施工現場的環境條件、合同工期以及施工方案為制定依據,主要內容應包括施工方法選擇、工種調換、施工設備使用等。其次,加強施工進度的監督。經業主審批并通過后的施工進度計劃表,即可進行施工。在執行過程中,應加強對資金成本、人力、物力等調配工作的質量管理。若施工進度與計劃相背離。則應對相關因素做進一步分析,并及時處理。在必要的情況下,應重新制定進度表,以保證施工進度的正常發展。第三,加強對各分包施工企業施工進度的監督。土木工程周期較長,量大,在施工的過程中,總會出現實際的施工進度和計劃的進度有差距的現象,因而,必須對各分包施工企業加以監督及協調。第四,在施工過程中,由于自然災害或是重大變故而無法按照進度進行施工的,應及時上報,且應和業主做好溝通工作。
2.3施工安全管理
在土木工程的施工中,安全管理極為重要,其不僅關系到施工企業的形象,還關系到參與施工的全部人員的生命安全,加強對施工安全的質量管理,能有效減少不安全事故的發生,進而確保工程建設的正常進行。首先,必須堅持安全施工管理的原則,應時刻樹立安全第一的意識,在建設的過程中,必須時刻緊抓安全工作,這樣才能確保建設及安全的同步進行。其次,應制定行之有效的安全管理策略。在土木工程的施工過程中,要加強對建設中的各類安全隱患加以嚴格控制,制定完善的安全管理制度。總之,要按照工程項目的不同施工特點,及時采用相應的措施進行責任管理。
2.4認真貫徹落實安全責任制度
對于土木工程項目危機的預防不僅要求工程項目的組織人員要全心全意做好自己的本職工作,同時還要對項目組織能對引發施工項目危機的薄弱環節進行預控。不管是做好本職工作,還是直接采取各種工程建設防范的各種措施,都應該按規矩辦事。日常的項目實施質量控制過程中的各項工作能夠按照組織規范實施,這本身就可以減少誘發危機發生的不穩定因素。所以,構建和落實安全責任制度是工程建設危機防范的基礎。
2.5不斷完善施工監理
首先,施工監理工作人員要履行其相應的監理職責,針對土木工程全過程采取動態監理措施。其次,針對施工工序與流程的交接和小項目驗收工作,應當嚴格質量控制工作,只有在質量監控簽字并確認以后,才可以進入到下一道施工工序中[2]。最后,監理人員要加強和施工單位及質檢部門間的協調與配合,要及時監督施工企業的質檢人員貫徹落實工程質量監控檢查工作。
2.6工程施工過程中,嚴格遵守工藝流程和規范標準
施工工藝和規范標準是控制工序施工質量的基本依據和法規。必需對施工工藝進行嚴格的控制,現場技術管理人員要盡量多的進行旁站監督與指導,并在控制過程中實現對工藝全程的監控,適時采取有效的管理、組織及技術等方面的措施,嚴格執行工藝流程和規范標準。制定工序質量控制的可實施策略,針對建筑工程施工工序質量控制的難點,做好各項預控工作的準備。
3.程竣工驗收階段的質量管理
工程的竣工驗收不僅是土木工程施工的最后階段,還是工程質量管理的最后工作。工程竣工標志著建設投資的成果準備轉入使用,這是綜合考核檢驗設計以及投資效益、施工質量等的最重要工作,因此必須加強工程竣工驗收的質量管理。首先,應對工程的各個建設環節情況進行審核。其次,認真聽取各個參建單位的工作報告,如監理單位,施工單位、設計單位等。第三,應認真審閱工程項目竣工的相關檔案資料。第四,切實做好實地驗收工程的工作,對設計、施工以及監理等工作的質量進行全面的評價。第五,做好驗收工作后,應做好支付使用的工作。
施工質量檢驗是作為檢驗工程質量最為直接有效地工作流程之一,務必將實施過程實現標準具體化,在其度量、比較和結果判定過程中嚴謹求實,然后根據判定結果對施工質量予以認證,未能通過檢驗的需找出原因,并采取相應的處理措施予以整改。最終記錄在案,以備后用。在驗收的時候,應該嚴格執行驗收規范,做好監督管理工作。在工程施工質量驗收中,應該加強對每個施工環節檢查,保證每個工藝流程符合相關的規定。在竣工驗收中,應該加強對材料的審核,保證建筑工程質量符合要求。
三、結語
總而言之,土木工程的施工質量是作為工程施工當中各項管理的重點工作,同時也是體現建筑管理水平的主要因素。在土木工程施工當中必須是以科學合理的質量控制標準作為基礎,運用現代管理方式和質量控制加以提高施工質量的水平,才能保證土木工程的施工質量。并且通過科學合理的管理工作與質量控制促進施工企業綜合能力的提高發展。
參考文獻
[1]王衛國.現代土木工程施工質量控制點的設置[J].建筑資訊.2008(11)
關鍵詞:土木工程;施工管理;問題;對策
隨著社會文明的不斷進步,一系列的建筑工程日益浮現在人們的眼前,作為土木工程基礎的施工管理直接影響到工程的質量。土木工程的施工管理重點指的是科學地管理土木工程施工當中的一系列方面。事實表明,土木工程施工管理受到一系列問題的制約和困擾。下面,筆者對土木工程施工管理的問題及其對策進行了簡要地分析。
1土木工程施工管理面臨的問題
1.1土木工程施工流程面臨的問題
土木工程施工項目的特點是復雜性、系統化、綜合性,而健全、合理的施工流程是提高工程質量的基礎保障。為此,在土木工程的施工當中,對一系列施工流程和環節進行合理、科學地組織顯得非常關鍵。然而,當今的土木工程施工過程中缺少健全的施工流程,這會導致施工效率的低下。
1.2土木工程施工場地面臨的問題
作為土木工程最后成形場所的土木工程施工現場匯集了一系列的信息流、人流、物流,土木工程施工場地的現狀直接影響到施工質量的提升。可是當今國內的土木工程施工場地常常是亂、臟、差,這具體體現為施工人員缺少較高的積極性、施工效率低下、施工設備亂放置、隨意堆積施工垃圾、施工場地不夠整潔、不根據要求停放施工機械、肆意占用施工道路等等,這跟安全、文明施工的指標存在非常大的差距。
1.3土木工程施工過程面臨的問題
在土木工程的施工管理當中,土木工程施工的過程管理是非常關鍵的一個方面,其直接影響到土木工程施工質量的高低。而土木工程施工管理問題非常復雜,其牽涉到施工進度、施工質量、施工技術、施工材料等一系列的事項。當今,國內的土木工程施工過程管理較為滯后,普遍地存在腐敗現象、虛假現象、本位主義、形式主義等,這嚴重地制約了土木工程施工質量的提升。
2強化土木工程施工管理的對策
2.1創建與完善管理責任制
要想實現土木工程施工的有效管理,防止出現漏洞和問題。務必完善責任制度,這就要求土木工程的施工單位制定一套健全的責任管理制度,且讓管理工作者認真地根據制度的標準實施管理。基于社會經濟的不斷發展,土木工程建設項目日益增多,也逐步地擴大了土木工程建設項目的規模,這對土木工程施工項目的要求越來越高。為此,有關的單位務必實時地創建和健全責任管理制度,優化傳統的管理手段,擺脫傳統管理的束縛,清楚有關責任人的職責,切實貫徹實施相應的政策和制度,確保土木工程的順利施工。
2.2強化施工進度的管理
在土木工程正式施工之前,都會結合其實際現狀組織好相應的施工進度,從而有助于減少工程施工成本、控制工程施工期限、提高工程施工效益。然而,倘若難以實施有效的施工進度管理,那么就會導致施工問題的出現。為此,應當在土木工程的全部施工過程中滲透施工進度規劃,這涵蓋施工的前期準備工作、中期施工過程、后期施工驗收。只有如此,才可以按時地完成施工。應當明確的是,施工工程質量跟施工進度并非相悖,務必有效地統一兩者,防止盲目趕工情況的發生。
2.3強化施工質量的管理
對于土木工程的施工質量管理來講,需要著眼于下面幾點:一是有效地控制施工材料的質量。土木工程的施工質量受到施工材料的直接影響作用,如果材料不達標,那么就難以保障整個工程的施工質量。二是增強施工人員的質量觀念。在施工過程中,施工人員是主導,對施工工程的質量起到十分關鍵的作用,倘若施工人員不具備質量控制觀念,那么低質量工程就非常容易出現。三是對施工人員開展技術培訓工作。土木工程施工質量的一個關鍵性影響要素是施工人員的施工技術高低,為此,務必對施工人員開展相應的技術培訓和教育,保障施工人員實時地學會一些先進的施工技術,從而實現土木工程質量的提升。
2.4切實增強施工人員的安全觀念
一是對施工人員開展安全教育,實現施工人員安全防范觀念的增強。能夠以各種形式實施安全教育工作,像是放映安全生產教育影視資料、制定安全規制、口頭教育等等,這樣做的目的是為了使施工人員明確安全的現實意義,且在施工的時候能夠高度重視安全問題,從而防止或者是減少事故出現。二是對施工人員開展安全逃生演習,以使施工人員掌握安全裝備的應用,且明確救自己與救他人的一系列技巧,倘若出現安全事故,那么能夠迅速地逃生。三是管理與監督整個的施工過程,并且還應當創建與健全安全保護體系,在施工當中強制執行,像是在施工當中務必穿戴工作服、戴好安全帽等,倘若存在違反要求的施工人員,那么務必進行嚴厲地懲罰。
3結語
總而言之,在土木工程的施工管理當中存在不少的問題,我們在工作實踐中,需要認真地分析、積極地探究解決的對策與優化的方法,創建與完善管理責任制、強化施工進度和施工質量的管理、切實增強施工人員的安全觀念。只有如此,才可以完善土木工程施工管理面臨的一系列不足,從而提高土木工程的施工質量。
參考文獻:
[1]韓毅,董軍虎.淺談土木工程施工管理的問題及對策[J].門窗,2016(05)
[2]陳磊,李安琪.論土木工程施工管理存在的問題及解決措施[J].住宅與房地產,2016(09)