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摘要:随着经济的高速发展,科学技术的突飞猛进,国家业界对施工安全的要求也越来越严格。临时工程根据施工经验施工的时代将逐渐离我们远去,临时工程施工将更趋向于标准化规范化。由于各种规范规定严格的要求,现在临时工程也需要进行设计计算。计算一般采用手算或者电算,由于手算对外界环境的要求很低,至今还广泛的应用于临时工程设计计算中,但电算因为计算效率高、准确率高等诸多优点,在临时工程设计计算中,也已经逐步地被应用。相信电算也将广泛的应用于临时工程设计计算中。
关键词:临时工程;电算;迈达斯;理正;易工;BIM
引言
随着经济的发展,人们物质生活水平的逐步提高,科技发展的突飞猛进,安全已经全面地进入了人们的视线。建筑施工安全也受到行业乃至国家更多的重视。现在,安全执行标准越来越高,国家和行业每年都会修改或者颁布相关的规范。那个“甩开膀子”向前冲的时代已经渐渐离我们远去了,现在我们在施工中追求的是更安全、更高效、更环保、更节能……
中国建筑行业发展的初期,对于现场的临时工程,都没有相应的施工和使用规范,大多都是根据施工经验和现场估算设计的,所以相应结构的安全保证率也较低。随着经济和建筑业的发展,国家和业内对临时工程施工也逐步地重视起来,现在,对于临时工程设计、施工和使用,国家和行业都出台了很多的要求和规定。对于铁路土建工程,国家和行业很早就颁布了与施工临时工程有关的规范。对于土建行业中比较常见的临时设施——脚手架,国家最近几年都针对其不同形式分别出台或更新了相关的设计、施工和使用规范。根据国家和行业的要求,现在施工现场多数的临时工程设计施工,都需要不同级别的人员进行相关的设计计算并出台相关设计计算说明,再编写施工说明。对于大型或高危临时设施,更需要开专家论证会,论证通知才可施工。
随着建筑业的发展,临时工程计算在施工中也越来越常见了。对于工程计算,现在使用的方法,基本为两种——手算和电算。手算是大家都很熟悉的,我们基本都学习过。在计算机不发达的早年间,许多伟大的工程,都是靠伟大的建筑学家手算设计出来的,在今天,由于手算对外界环境要求很低,现场许多简单的临时结构,也基本还是采用手算。对于电算大家应该也不陌生,随着计算机的发展,现在的建筑设计计算基本都是采用电算,虽然电算在中小型土建临时工程应用的的不是很广泛,但是因为电算有着计算容易、操作简单、适应性强等诸多优点,被广泛应用与各行各业。
电算,简单的讲就是用计算机及相关硬件与软件计算。其实电算很早就被应用于临时工程计算了。多跨连续梁计算是临时工程中常见的计算。其中四跨连续梁手算计算,对于数学基础一般的人来说计算量就已经非常大了,如果需要计算五跨甚至更多跨的连续梁,手算计算不仅对计算者的数学物理功底要求很高,而且效率极低、容易出错。一般对于多跨连续梁的计算,我们往往会采用结构力学求解器进行计算。其实结构力学求解器也是电算的一种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构力学求解器使用起来操作简单,计算快,但是结构力学求解器,只能一个构件一个构件地计算,在建筑结构形式复杂的情况下,临时工程结构也会随之复杂,如果只用结构力学求解器计算,计算效率仍然不高,而且结构力学求解器,计算简单的多跨连续梁是比较方便的,但计算其他结构就不是很方便或者无法计算。
迈达斯公司旗下有诸多设计计算软件,其中,Midas Civil是迈达斯公司的一个通用的空间有限元分析的计算软件,他可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑等多种结构的分析与设计,早些年在桥梁设计中应用很广,但因为其混凝土结构计算局限性较大,在桥梁设计中已不再是主流设计软件。但其钢结构计算方面,具有操作简单,计算效率高等诸多优势。由于现场临时工程对结构耐久性要求不高,诸多结构需要使用后进行拆除,一般要求施工简单,拆除容易,从经济环保的角度,最好可以重复利用,所以许多临时结构多采用钢结构。由于Midas Civil软件计算钢结构非常方便,所以其可以用于各种临时钢结构的计算,像各种形式的临时钢便桥、各种形式的钢支架体系均可采用Midas Civil软件进行计算。
理正公司旗下也有诸多计算软件模块,广泛应用于与土有关的各种工程计算中。工程中有许多地下结构需要先从地表开挖才能进行地下施工,所以需要土方开挖,而土方开挖就涉及边坡稳定性问题。土的结构非常复杂,在条件比较复杂的情况下,手算计算存在难度较大、错误率较高等问题。理正中关于岩土边坡稳定的模块,就可以很容易帮我们解决边坡稳定计算问题。虽然模型模拟计算无法和现场完全一致,但软件计算将大大提高计算效率,计算结果的保证率将大幅度提高,计算误差也将大幅度降低。
易工软件是一个老牌的水工设计软件,一直广泛应用于各类码头设计计算中。现代工程中为了提高施工效率、降低施工难度,许多工程中的构件都是预制的,一般对一些预制构件对预制环境要求较低或者工地附近运输环境很差情况,都是采用现场预制的,而构件在预制和搬运过程中通常需要固定吊等机械设备。其中固定吊等机械需安装在固定吊基础上,固定吊基础多为临时现浇混凝土结构,通常需要专门计算。易工软件中有一个模块是用于计算弹性地基梁,这个模块就可以很好的模拟固定吊混凝土基础的情况并进行计算,而且这个软件的优势还在于可直接进行设计配筋计算。如果用这个软件设计计算,计算效率将大大提高、计算错误率也将大大降低。
BIM——建筑信息模型,现在业内比较流行的用于建筑学、工程学及土木工程的新工具。这个软件体系现在再国内还在发展初期,但却以备受推崇。如果发展成熟,他将是一个兼设计、施工和使用于一体的软件体系,将会给我们带来巨大的方便。BIM预期是一个使工程从难到易,使工程的设计、施工和使用无缝对接,最终使业内业外人士对这个工程的设计、施工和使用都能一目了然的软件体系。随着技术的发展,相信BIM也会应用于临时工程的计算。
现在,国家业界对施工安全管理的要求越来越严格越来越正规。而随着经济技术的发展,电算也应用的越来越广泛。在工作中,我们也可以发现,工程的设计施工也越来越趋向于机械化、标准化,一些标准化构件在规范中都用明确的各种规定,根据规定要求控制不需要再复杂的计算,随着人们对精确度的要求越来越高,一些规范中的经验计算公式已经被一些复杂的函数公式所取代,手算是很困难的,我们一般也是需要进行计算机编程计算。所以,电算在临时工程中的广泛应用也将是一个发展的大趋势。
参考文献:
[1]林长峰.基于Midas Civil建模对大跨连续刚构桥的抗震分析[J].西部交通科技,2018(12):67-70+151.
[2]李海峰,李亚克.BIM技术在建筑工程项目施工中的应用[J].河南建材,2018(06):23-24.
论文作者:于淼
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第6期
论文发表时间:2019/5/6
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