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基础设计论文样例十一篇

时间:2023-04-06 18:48:46

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基础设计论文

篇1

1.1、点

点在空间中起着标明位置的作用,具有注目、突出诱导视线的性格。点在空间中的不同位置及形态以及聚散变化都会引起人的不同视觉感受。

1.11、点在空间的中心位置时,可产生扩张、集中感。

1.12、点在空间的一侧时,可产生不稳定的游移感。

1.13、点的竖直排列能产生直向拉伸的苗条感。

1.14、较多数目、大小不等的点作渐变的排列可产生立体感和视错感。

1.15、大小不同的点有秩序的排列可产生节奏韵律感。

在服装中小至钮扣、面料的圆点图案,大至装饰品都可被视为一个可被感知的点,我们了解了点的一些特性后,在服装设计中恰当地运用点的功能,富有创意地改变点的位置、数量、排列形式、色彩以及材质某一特征,就会产生出奇不意的艺术效果。

1.2、线

点的轨迹称为线,它在空间中起着联贯的作用。线又分为直线和曲线两大类,它具有长度、粗细、位置以及方向上的变化。不同特征的线给人们不同的感受。例如水平线平静安定,曲线柔和圆润,斜向直线具有方向感。同时通过改变线的长度可产生深度感,而改变线的粗细又产生明暗效果等等。在服装中线条可表现为外轮廓造型线、剪缉线、省道线、褶裥线、装饰线以及面料线条图案等等。服装的形态美的构成,无处不显露出线的创造力和表现力。

1.3、面

线的移动形迹构成了面。面具有二维空间的性质,有平面和曲面之分。面又可根据线构成的形态分为方形、圆形、三角形、多边形以及不规则偶然形等等。不同形态的面又具有不同的特性。例如,三角形具有不稳定感,偶然形具有随意活泼之感等等。面与面的分割组合,以及面与面的重叠和旋转会形成新的面,面的分割有以下几种分割方式:直面分割、横面分割、斜面分割、角面分割。

在服装中轮廓及结构线和装饰线对服装的不同分割产生了不同形状的面,同时面的分割组合、重叠、交叉所呈现的平面又会产生出不同形状的面,面的形状千变万化。同时面的分割组合、重叠、交叉所呈现的布局又丰富多彩。它们之间的比例对比、机理变化和色彩配置,以及装饰手段的不同应用能产生风格迥异的服装艺术效果。

1.4、体

体是由面与面的组合而构成的,具有三维空间的概念。不同形态的体具有不同的个性,同时从不同的角度观察,体也将表现出不同的视觉形态。

体是自始至终贯穿于服装设计中的基础要素,设计者要树立起完整的立体形态概念。一方面服装的设计要符合人体的形态以及运动时人体的变化的需要,另一方面通过对体的创意性设计也能使服装别具风格。

2、基本法则

服装是人类重要的审美对象。在长期实践中,人们通过鉴赏和创造服装的外观形式组逐步发展了一些与其他艺术门类相通的形式法则,这些法则对提高我们的艺术修养和创作能力有良好的指导意义。其主要有比例、平衡、视错、强调、变化与统一的协调等几个方面的内容

2.1、比例

比例是相互关系的定则,体现各事物间长度与面积,部分与部分,部分与整体间的数量比值。对于服装来讲比例也就是服装各部分尺寸之间的对比关系。

比例是也是服装设计的重要法则。服装的外观要给人美的感受,组成服装外观美的各要素均应具有良好的比例。例如裙长与整体服装长度的关系;贴袋装饰的面积大小与整件服装大小的对比关系等等。服装设计的比例是会变化的,既要尊重人们固有的审美习惯和审美经验,又要随着时代的变化而变化。

2.2、平衡

在一个交点上,双方不同量,不同形但相互保持均衡的状态称为平衡。其表现为对称式的平衡和非对称性平衡两种形式。

对称的平衡为相反的双方之面积、大小、质料在保持相等状态下的平衡,这种平衡关系应用于服装中可表现出一种严谨、端庄、安定的风格,在一些军服、制服的设计中常常加以使用。为了打破对称式平衡的呆板与严肃,追求活泼、新奇的着装情趣,不对称平衡则更多地应用于现代服装设计中,这种平衡关系是以不失重心为原则的,追求静中有动,以获得不同凡响的艺术效果。

2.3、节奏

节奏是一种有。在视觉艺术中点、线、面、体以一定的间隔、方向按规律排列,并由于连续反复之运动也就产生了节奏。这种重复变化的形式有三种,有规律的重复、无规律的重复和等级性的重复。这三种韵律的旋律和节奏不同,在视觉感受上也各有特点。在设计过程中要结合服装风格,巧妙应用以取得独特的韵律美感。

2.4、视错

由于光的折射及物体的反射关系或由于人的视角不同、距离方向不同以及人的视觉器官感受能力的差异等原因会造成视觉上的错误判断,这种现象称为视错。

将视错的认识运用于服装设计中,可以弥补或修补整体缺陷。例如利用增加服装中的竖条结构线或图案来掩盖较胖的体型。视错在服装设计中具有十分重要的作用,利用视错规律进行综合设计,能充分发挥造型的优势。

2.5、强调

服装须有强调才能生动而引人注目。所谓强调因素是整体中最醒目的部分,它虽然面积不大,但却有“特异”效能,具有吸引人视觉的强大优势,起到画龙点睛的功效。在服装设计中可加以强调的因素很多,主要有位置方向的强调,材质机理的强调,量感的强调等等,通过强调能使服装更具魅力。

2.6、变化与统一的协调

变化与统一是构成服装形式美诸多法则中最基本、也是最重要的一条法则。变化是指相异的各种要素组合在一起时形成了一种明显的对比和差异的感觉,变化具有多样性和运动感的特征,而差异和变化通过相互关联、呼应、衬托达到整体关系的协调,使相互间的对立从属于有秩序的关系之中,从而形成了统一,具有同一性和秩序感。变化与统一的关系是相互对立又相互依存的统一体,缺一不可。在服装设计中既要追求款式、色彩的变化多端,又要防止各因素杂乱堆积缺乏统一性。在追求秩序美感的统一风格时,也要防止缺乏变化引起的呆板单调的感觉,因此在统一中求变化,在变化中求统一,并保持变化与统一的适度,才能使服装设计日臻完美。

3、服装设计的特性

3.1、服装设计与人体的关系

服装是以人体为基础进行造形的,通常被人们称为是"人的第二层皮肤"。服装设计要依赖人体穿着和展示才能得到完成,同时设计还要受到人体结构的限制,本论文由整理提供

因此服装设计的起点应该是人,终点仍然是人,人是服装设计紧紧围绕的核心。

服装设计在满足实用功能的基础上应密切结合人体的型态特征,利用外型设计和内在结构的设计强调人体优美造型,扬长避短,充分体现人体美,展示服装与人体完美结合的整体魅力。

纵然服装款式千变万化,然而最终还要受到人体的局限。不同地区、不同年龄、不同性别人的体态骨骼不尽相同,服装在人体运动状态和静止状态中的形态也有所区别,因此只有深切地观察、分析、了解人体的结构以及人体在运动中的特征,才能利用各种艺术和技术手段使服装艺术得到充分的发挥。

3.2、服装设计与政治经济的关系

社会政治的变化与社会经济的发展程度直接影响到这个时期内人们的着装心理与方式,往往能够形成一个时代的着装特征。发达的经济和开放的政治使人们着意于服饰的精美华丽与多样化的风格。在我国古代漫漫的历史长河中,唐朝曾在政治与经济上一度达到鼎盛状态,那一时期女性的服饰材质考究,装饰繁多,造型开放,体现出雍容华贵的着装风格。

一方面经济的发展刺激了人们的消费欲望和购买能力,使服装的需求市场日益扩大,从而促使了服装设计推陈出新,新鲜的设计层出不穷。另一方面服装市场的需求也促进了生产水平与科技水平的发展,工业利用艺术创造的成果成为传播文化的渠道,新型服装材料的开发以及制作工艺的发展,大大增强了服装设计的表现活力。

3.3、服装设计与文化及艺术的关系

在不同的文化背景下人们形成了各自独特的社会心态,这种心态对于服装的影响是巨大而无所不在的。我们可以简单地比较一下东西方民族的着装风格,看得出在不同的历史文化和生活习俗的影响下,在着装方面形成了鲜明的差异。总体来说东方的服装较为保守、含蓄、严谨、雅致,而西方的服装则较追求创新、奔放、大胆、随意。服装设计应该是有针对性的设计,根据人们不同的文化背景在服装造型、色彩等选择上采取相应的变化。同时随着各国各地区的文化交流日益增加,服装设计中也应吸取它国它民族的精华,形成自身独特的服饰风格。

服装设计是一门综合性很强的学科,涉及到很多的知识。它们能够帮助我们提高设计水平。并且从中激发丰富的艺术创作灵感,我们在生活中应该要积累有关服装资料,它们将会对我们有很大的帮助。学习更多的知识把服装设计的工艺与技术相结合,使服装设计走向辉煌,从而诠释服装设计的真义。

参考文献

1.鲁闽编著:《服装设计基础》,中国美术学院出版社2001.6第一版

2.刘元风编著:《服装设计教程》,中国美术学院出版社2002.1第一版

3.李当岐编著:《服装学概论》,高等教育出版社1998.7第一版

篇2

一、引言

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。

如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点,但与独立基础相比,它的造价通常要高的多,因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱,或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构,墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件,这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。

如果地基承载力不足,就可以判定为软弱地基,就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况,根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史,明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

在初步计算时,最好先计算房屋结构的大致重量,并假设它均匀的分布在全部面积上,从而等到平均的荷载值,可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值,则用单独基础可能比伐形基础更经济;如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值,那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间,则用桩基或沉井基础。

二、地基的处理方法

利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。

地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。

经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后,建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时尚应在使用期间继续观测,用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时,设计要综合考虑土体的特殊性质,选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。

常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

1换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

2强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。

3砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。

4振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

5水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

6高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。

7预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

8夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。

9水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

10石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。

11灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。

12柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。

13单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1~2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对Ⅱ级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。

14在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言,方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。

三、基础的设计

房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础型式。

砌体结构优先采用刚性条形基础,如灰土条形基础、Cl5素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等,当基础宽度大于2.5m时,可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。

多层内框架结构,如地基土较差时,中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础,中柱宜用钢筋混凝土柱。

框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基,在抗震设防区可按《建筑抗震设计规范》第6.1.1l条设柱基拉梁。

无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性,减少不均匀沉降,可采用十字交叉梁条形基础。

如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求,又不宜采用桩基或人工地基时,可采用筏板基础(有梁或无梁)。

框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀,可采用箱形基础;柱网不均匀时,可采用筏板基础。

有地下室,无防水要求,柱网、荷载较均匀、地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。

筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀,可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时,宜采用梁板式筏基。

无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。

框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀,可选用单独柱基,墙下条基,抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。

无地下室,地基较差,荷载较大,柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起,以加强整体性,如还不能满足地基承载力或变形要求,可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室,无防水要求,地基较好,宜选用交叉条形基础。当有防水要求时,可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室,可采用筏板基础;如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时,采用箱形基础。

当地基较差,为满足地基强度和沉降要求,可采用桩基或人工处理地基。

多栋高楼与裙房在地基较好(如卵石层等)、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝(沉降缝)。当地基一般,通过计算或采取措施(如高层设混凝土桩等)控制高层和裙房间的沉降差,则高层和裙房基础也可不设缝,建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与裙房的初期沉降差。

当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时,在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带,以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。

现在我就大型基础设计中较多见的基础类型的桩基础和后浇带的设计讨论一下

1当天然地基或人工地基的地基承载力或变形不能满足设计要求,或经过经济比较采用浅基础反而不经济时,可采用桩基础。

2桩平面布置原则:

1)力求使各桩桩顶受荷均匀,上部结构的荷载重心与桩的重心相重合,并使群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩。

2)在纵横墙交叉处都应布桩,横墙较多的多层建筑可在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不宜布桩。

3)同一结构单元不宜同时采用摩擦桩和端承桩。

4)大直径桩宜采用一柱一桩;筒体采用群桩时,在满足桩的最小中心距要求的前提下,桩宜尽量布置在筒体以内或不超出筒体外缘1倍板厚范围之内。

5)在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式。

6)剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响,而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置。

3桩端进入持力层的最小深度:

1)应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d(d为桩径);砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d,且不小于0.5m。

2)桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m,嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时,嵌岩深度可适当减少,但不宜小于0.2m。

3)当场地有液化土层时,桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应由计算确定,对碎石土、砾、粗中砂、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m,对其他非岩石土且不宜小于1.5m。

4)当场地有季节性冻土或膨胀土层时,桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定,其深度不应小于4倍桩径,扩大头直径及1.5m。

桩型选择原则。桩型的选择应根据建筑物的使用要求,上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。

1)预制桩(包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩)适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层,且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土,穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。

2)沉管灌注桩(包括小直径D<5O0mm,中直径D=500~600mm)适用持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土;对于桩群密集,且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型的施工质量很不稳定,故宜限制使用。

3)在饱和粘性土中采用上述两类挤土桩尚应考虑挤土效应对于环境和质量的影响,必要时采取预钻孔。设置消散超孔隙水压力的砂井、塑料插板、隔离沟等措施。钻孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类上层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或地层中夹有大块石等,则需采用冲孔灌注桩。无地下水的一般土层,可采用长短螺旋钻机干作业成孔成桩。钻(冲)孔时需泥浆护壁,故施工现场受限制或对环境保护有特殊要求的,不宜采用。

4)人工挖孔桩适用于地下水水位较深,或能采用井点降水的地下水水位较浅而持力层较浅且持力层以上无流动性淤泥质土者。成孔过程可能出现流砂、涌水、涌泥的地层不宜采用。

5)钢桩(包括H型钢桩和钢管桩)工程费用昂贵,一般不宜采用。当场地的硬持力层极深,只能采用超长摩擦桩时,若采用混凝土预制桩或灌注桩又因施工工艺难以保证质量,或为了要赶工期,此时可考虑采用钢桩。钢桩的持力层应为较硬的土层或风化岩层。

6)夯扩桩,当桩端持力层为硬粘土层或密实砂层,而桩身穿越的土层为软土、粘性土、粉土,为了提高桩端承载力可采用夯扩桩。由于夯扩桩为挤土桩,为消除挤土效应的负面影响,应采取与上述预制桩和沉管灌注桩类似的措施。

后浇带设计

因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带,带宽800~1O00mm。后浇带自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板全部设后浇带,包括内外墙体。施工时后浇带两边梁板必须支撑好,直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带内的混凝土等级采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。如沉降观测记录在高层封顶时,沉降曲线平缓可在高层封顶一个月后封闭后浇带。沉降曲线不缓和则宜延长封闭后浇带时间。

基础后浇带封闭前要求施工时覆盖,以免杂物垃圾掉落难于清理。并提出清除杂物垃圾的措施,如后浇带处垫层局部降低等。有必要时后浇带中设置适量加强钢筋,如梁面、底钢筋相同等措施。

设计者必须认真对待由于超长给结构带来的不利影响,当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时,必须采取切实可行的措施,防止结构开裂。在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施中,在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法,我国常用的做法是设置施工后浇带。另外,当建筑物存在较大的高差,但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,例如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间,也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带,前者可称之为收缩后浇带,后者可称之为沉降后浇带。

后浇带的设计

当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第9.1.1条)时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。

必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。

当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。

对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2米,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。笔者曾经参观过某工程,高层建筑地下一层,地上十六层,纯地下车库一层,与高层建筑地下室贯通,其间设置了沉降缝,基础埋深基本相同,沉降缝间采用硬质材料填充。由于没有解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题,建筑投入使用后,发现沉降缝两侧墙体开裂,造成地下室渗漏。

近年来,复合地基得到了广泛应用,复合地基可以提高地基持力层承载力,提高土体弹性模量,有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的方法来替代桩基,以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房之间的变形要求。

施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30米到50米。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力,尚应采取其他措施,通常可考虑以下方法:

1,高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法,或补偿基础,尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积,减小高层建筑基础底面接触压力,而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。

2,尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积,即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力,加大裙房的沉浸量。

3,结合高层建筑埋置深度要求,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上,可有效地减小高层建筑的沉降量。

进行地基基础设计时,结构设计者应结合工程具体情况,多方面对比,选择经济合理的方案。

后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。

有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时候,为避免在同一截面钢筋100%连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。连接方式建议首选机械连接或焊接,但要注意施工质量。采用搭接连接时,应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。

基础后浇带的断面形式,应于结构设计图纸上用详图明确表示出来,而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。

四、工程实例

一、工程概况

工程总建筑面积5880平方米。无地下室,地上7层框架结构,底层层高4.5m,以上各层层高均为3.1m

二、地质条件

本工程±0.000标高相当于罗零标高5.240米,场地内地层自上而下依次为:①素填土,层厚0.8~2.90m,回填时间4年主要填料为残积粘性土,混砖瓦石块场地分布均匀。②淤泥,呈饱和流塑状,主要由粘粒、粉粒组成,夹杂有有机质,该层层厚4.00~9.00m。③粉质粘土,呈饱和可塑状,手搓稍有粉粒感,粘性较好,标贯试验的校正平均值为10击,层位稳定,厚度为4.80~9.55。④含泥中粗砂,呈饱和密状,层厚0.7~4m。⑤沙质粘土,呈饱和可塑状,层厚0.5~3m。⑥中砂,饱和,含泥约10~20%,均匀分布于场地,厚度约2.10~7.60m。⑦残积粘性土:饱和,可塑,原为辉绿岩脉,长石矿物已全风化成呈土状,标贯试验校正平均值为17击厚2.70~6.70m。⑧散体强风化花岗岩,大部分长石类矿物已经风化呈土状,岩心手捻可散,厚度2.25~14.20m。⑨强风化花岗岩层。⑩中风化花岗岩.

三、设计过程

柱网布置详见附图

经过PKPM结构计算软件对本楼上部结构进行的计算,取轴力最大的情况得出柱底最小轴力为1930KN,最大柱底轴力为5832KN。由于浅层土不足以承受此荷载,所以选用桩基础作为建筑物的基础。由于柱底轴力差异较大,从经济性和节约成本的考虑,所以选用2种桩径,分别是F500和F400。

在设计工程中还应该注意的是PKPM所算出的柱底轴力为设计值,不能直接用于计算需要把算出的值除以1.25来转化为特征值来计算.

1、确定单桩竖向承载力设计值

桩侧总极限摩阻力标准值:Rsk=Up×Σlifsi

桩端极限阻力标准值:Rpk=Ap×fp

本工程中的单桩极限承载力根据静载试验确定F500为4100KN,F400为3100KN

单桩竖向承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65

F500Rd=4100/1.65=2484.8KN

F400Rd=3100/1.65=1878.8KN

单桩竖向承载力特征值Ra=(Rsk+Rpk)/2.0

F500Ra=4100/2=2050KN

F400Ra=3100/2=1550KN

2、确定桩的数量、间距和布置方式

初步估算桩数时,先不要考虑群桩效应,

在确定桩的数量时,我是根据各底层柱的轴力确定应该选用何种直径的桩和确定桩的数量,例如在附图中的(16)-(c)柱底轴力为1944.8KN(特征值),我选用两桩承台,桩径为400;

(8)-(A)柱底轴力为4665.6KN,我选用三桩承台,桩径为500.

当为偏心受压,一般桩的根数应相应的增加10%~20%。

桩的间距(中心距)采用3.6倍桩径.

原则:使得群桩横截面的重心应与荷载合力的作用点重合和接近或者是使其重心处于合力作用点变化范围之内,并应尽量接近最不利的合力作用点。

具体布置方法见附图。

3、承台设计

独立承台、柱下或墙下条形承台(梁式承台),以及筏板承台和箱形承台,承台设计包括选择承台的材料及其强度等级,几何形状及其尺寸,进行承台结构承载力计算,并应使其构造满足一定的要求。

构造要求:承台最小宽度不应小于500mm,承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,边缘挑出部分不应小于150mm,墙下条形承台边缘挑出部分可降低至75mm。条形和柱下独立承台的最小厚度为500mm,其最小埋深为600mm。

本工程中承台混凝土等级C30,取其中的(8)-(A)柱位置的承台为例计算:

一、基本资料:

承台类型:三桩承台圆桩直径d=500mm

桩列间距Sa=900mm桩行间距Sb=1560mm

桩中心至承台边缘距离Sc=500mm

承台根部高度H=1100mm承台端部高度h=1100mm

柱子高度hc=700mm(X方向)柱子宽度bc=650mm(Y方向)

二、控制内力:

Nk=4666;

Fk=4666;

F=6299.1;

三、承台自重和承台上土自重标准值Gk:

a=2(Sc+Sa)=2*(0.5+0.9)=2.8m

b=2Sc+Sb=2*0.5+1.56=2.56m

承台底部面积Ab=a*b-2Sa*Sb/2=2.8*2.56-2*0.9*1.56/2=5.76m

承台体积Vct=Ab*H1=5.76*1.1=6.340m

承台自重标准值Gk''''''''=γc*Vct=25*6.34=158.5kN

土自重标准值Gk''''=γs*(Ab-bc*hc)*ds=18*(5.76-0.65*0.7)*0.8

=76.4kN

承台自重及其上土自重标准值Gk=Gk''''''''+Gk''''=158.5+76.4=235.0kN

四、承台验算:

圆桩换算桩截面边宽bp=0.866d=0.866*500=433mm

1、承台受弯计算:

(1)、单桩桩顶竖向力计算:

在轴心竖向力作用下

Qk=(Fk+Gk)/n(基础规范8.5.3-1)

Qk=(4666+235)/3=1633.7kN≤Ra=2020kN

每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值Qgk:

Qgk=Gk/n=235/3=78.3kN

扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:

Ni=γz*(Qik-Qgk)

N=1.35*(1633.7-78.3)=2099.7kN

(2)、承台形心到承台两腰的距离范围内板带的弯矩设计值:

S=(Sa^2+Sb^2)^0.5=(0.9^2+1.56^2)^0.5=1.801m

αs=2Sa=2*0.9=1.800m

α=αs/S=1.8/1.801=0.999

承台形心到承台两腰的距离B1:

B1=Sa/S*2Sb/3+Sc*(Sa+Sb)/S=1.203m

M1=Nmax*[S-0.75*c1/(4-α^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-4)

=2099.7*[1.801-0.75*0.65/(4-0.999^2)^0.5]/3

=1063.6kN·m

②号筋Asy=3783mmζ=0.068ρ=0.32%

10Φ22@110(As=3801)

(3)、承台形心到承台底边的距离范围内板带的弯矩设计值:

承台形心到承台底边的距离B2=Sb/3+Sc=1.020m

M2=Nmax*[αs-0.75*c2/(4-α^2)^0.5]/3(基础规范8.5.16-5)

=2099.7*[1.8-0.75*0.7/(4-0.999^2)^0.5]/3

=1047.7kN·m

①号筋Asx=3667mmζ=0.076ρ=0.36%

10Φ22@100(As=3801)

2、承台受冲切承载力验算:

(1)、柱对承台的冲切验算:

扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:

Fl=6299100N

三桩三角形柱下独立承台受柱冲切的承载力按下列公式计算:

Fl≤[βox*(2bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho(参照承台规程4.2.1-2)

X方向上自柱边到最近桩边的水平距离:

aox=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm

λox=aox/ho=333/(1100-110)=0.337

X方向上冲切系数βox=0.84/(λox+0.2)(基础规范8.5.17-3)

βox=0.84/(0.337+0.2)=1.565

Y方向(下边)自柱边到最近桩边的水平距离:

aoy1=2*1560/3-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm

λoy1=aoy1/ho=498/(1100-110)=0.504

Y方向(下边)冲切系数βoy1=0.84/(λoy1+0.2)(基础规范8.5.17-4)

βoy1=0.84/(0.504+0.2)=1.194

Y方向(上边)自柱边到最近桩边的水平距离:

aoy2=1560/3-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm

λoy2=aoy2/ho=-22/(1100-110)=-0.022

当λoy2<0.2时,取λoy2=0.2,aoy2=0.2ho=0.2*990=198mm

Y方向(上边)冲切系数βoy2=0.84/(λoy2+0.2)(基础规范8.5.17-4)

βoy2=0.84/(0.2+0.2)=2.1

[βox*(2bc+aoy1+aoy2)+(βoy1+βoy2)*(hc+aox)]*βhp*ft*ho

=[1.565*(2*650+498+198)+(1.194+2.1)*(700+333)]*0.975*1.43*990

=9029023N≥Fl=6299100N,满足要求。

(2)、底部角桩对承台的冲切验算:

扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:

Nl=N1=2099700N

承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:

Nl≤β12*(2c2+a12)*tg(θ2/2)*βhp*ft*ho(基础规范8.5.17-10)

θ2=2*arctg(Sa/Sb)=2*arctg(900/1560)=60°

c2=[Sc*ctg(θ2/2)+Sc+0.5bp]*Cos(θ2/2)

=[500*ctg30°+500+433/2]*Cos30°=1371mm

a12=(2Sb/3-0.5bp-0.5bc)*Cos(θ2/2)

=(2*1560/3-433/2-650/2)*Cos30°=432mm

λ12=a12/ho=432/(1100-110)=0.436

底部角桩冲切系数β12=0.56/(λ12+0.2)(基础规范8.5.17-11)

β12=0.56/(0.436+0.2)=0.88

β12*(2c2+a12)*tg(θ2/2)*βhp*ft*ho

=0.88*(2*1371+432)*tg30°*0.975*1.43*990

=2229798N≥Nl=2099700N,满足要求。

(3)、顶部角桩对承台的冲切验算:(近似计算)

扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值:

Nl=Max{N2,N3}=2099700N

承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:

Nl≤β11*(2c1+a11)*tg(θ1/2)*βhp*ft*ho(基础规范8.5.17-8)

θ1=arctg(Sb/Sa)=arctg(1560/900)=60°

c1=ctgθ1*2Sc+Sc+0.5bp=ctg60°*2*500+500+433/2=1293mm

a11=Sa-0.5bp-0.5bc=900-433/2-650/2=333mm

λ11=a11/ho=333/(1100-110)=0.337

底部角桩冲切系数β11=0.56/(λ11+0.2)(基础规范8.5.17-9)

β11=0.56/(0.337+0.2)=1.043

β11*(2c1+a11)*tg(θ1/2)*βhp*ft*ho

=1.043*(2*1293+333)*tg30°*0.975*1.43*990

=2433399N≥Nl=2099700N,满足要求。

3、承台斜截面受剪承载力计算:

(1)、X方向(上边)斜截面受剪承载力计算:

扣除承台及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力设计值:

Vx=N2+N3=4199400N

柱上边缘计算宽度bxo:

Sb/3-Sc=1560/3-500=20mm≤0.5bc=325mm

bxo=a=2800mm

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:

Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho(基础规范8.5.18-1)

X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:

ay=520-0.5bc-0.5bp=520-650/2-433/2=-22mm

λy=ay/ho=-22/(1100-110)=-0.022

当λy<0.3时,取λy=0.3

βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.3+1.0)=1.346

βhs*βy*ft*bxo*ho=0.95*1.346*1.43*2800*990=5069495N

≥Vx=4199400N,满足要求。

(2)、X方向(下边)斜截面受剪承载力计算:

扣除承台及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力设计值:

Vx=N1=2099700N

柱下边缘计算宽度bxo:

bxo=2*[Sc+(2Sb/3-0.5bc+Sc)*Sa/Sb]=2402mm

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:

Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho(基础规范8.5.18-1)

X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:

ay=1040-0.5bc-0.5bp=1040-650/2-433/2=498mm

λy=ay/ho=498/(1100-110)=0.504

βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.504+1.0)=1.164

βhs*βy*ft*bxo*ho=0.95*1.164*1.43*2402*990=3760082N

≥Vx=2099700N,满足要求。

(3)、Y方向斜截面受剪承载力计算:

扣除承台及其上填土自重后Y方向斜截面的最大剪力设计值:

Vy=Max{N2,N3}=2099700N

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算:

Vy≤βhs*βx*ft*byo*ho(基础规范8.5.18-1)

Y方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离:

ax=900-0.5hc-0.5bp=900-700/2-433/2=333mm

λx=ax/ho=333/(1100-110)=0.337

βx=1.75/(λx+1.0)=1.75/(0.337+1.0)=1.309

βhs*βx*ft*byo*ho=0.95*1.309*1.43*2560*990=4507164N

≥Vy=2099700N,满足要求。

4、柱下局部受压承载力计算:

局部荷载设计值F=6299100N

混凝土局部受压面积Al=bc*hc=455000mm

承台在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算:

Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)

c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{1050,955,700,650}=650mm

Ab=(700+2*650)*(650+2*650)=3900000mm

βl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(3900000/455000)=2.928

ω*βl*fcc*Al=1.0*2.928*0.85*14.33*455000=16227305N

≥F=6299100N,满足要求。

5、桩局部受压承载力计算:

局部荷载设计值F=Nmax+γg*Qgk=2099.7+1.35*78.3=2205.4kN

混凝土局部受压面积Al=π*d^2/4=196350mm

承台在角桩局部受压时的计算底面积按下列公式计算:

Ab=(bx+2*c)*(by+2*c)

圆桩bx=by=Sqr(Al)=443mm

c=Min{Cx,Cy,bx,by}=Min{250,250,443,443}=250mm

Ab=(443+2*250)*(443+2*250)=889463mm

βl=Sqr(Ab/Al)=Sqr(889463/196350)=2.128

ω*βl*fcc*Al=1.0*2.128*0.85*14.33*196350=5090815N

≥F=2205432N,满足要求。

五、工程小结

1:基础设计关键是上部荷载准确性,上部荷载准确性关键是结构选型,即结构计算模型与软件的计算条件(模型)吻合程度。象纯砖混,框架,剪力墙等吻合程度是好的,导荷准确,可直接

用于基础设计。象混合结构(小设计院现象,经济欠发达区存在)、复杂结构等导荷准确性与实际有差别,如是拿来主义哪就完了。

2:结构用任何软件(通过鉴定)进行上部结构计算都可,在于习惯。而其它结构须用两种以上软件进行上部结构计算,对结果分析,手算综合确定上部荷载。

3:基础设计软件核心简单,荷载相同,各种软件计算结果一致。

4:平时注意设计交流,知识积累,切忌拿来主义,定能成为优秀结构师。

参考文献:

[1]《建筑地基基础设计规范》GBJ-7-89

[2]《建筑地基基础勘察设计规范》DBJ13-17-91

[3]《软土地基与地下工程》孙更生、郑大同

[4]《建筑桩基技术规范》JGJ94-94

[5]《建筑地基处理技术规范》GBJ79-91

[6]《基础工程设计原理》袁聚云

[7]《地基及基础》第3版中国建筑出版社

篇3

作为视觉艺术形式存在的色彩设计活动,涉及到感觉与知觉的关系、审美知觉与一般知觉的关系以及视觉与知觉的联系等等,在寻求“生理”与“精神”上的互动变化、建构合理色彩设计形态的途径中,仅凭传统的造型与色彩再现观念是不全面的。从众多大师、前辈们的造型及施色经验中分析,在设计色彩基础教学领域中,不能完全以写实的手法再现事物的表象,而必须加以改造,融入意象色彩新思维,从而产生更为广阔的现代设计色彩空间。

一、以造型观念的突破推动意象色彩的发展

任何色彩的表现,不可能完全脱离形而独立存在,意象色彩同样依附和借助一定的形来表达,但这种“形”并非指向科学性“型”的含义,更多地指向于点、线、面、光色、肌理、笔触、材料、有机形和无机形等具有强烈抽象意识的内涵。全新认知物象,以表达情感意识为主体。形象建立在似像非像的“神似”状态,努力摆脱写实形的思维趋势,抛弃平面与立体的恒常性束缚,创造纯粹的风格特征,这种“纯粹”将使作品进入到更加抽象化、更加具有本质性特征的意象色彩空间。

现代生活及科学技术的发展不断开拓着我们的视野,这使得我们更客观更全面地观察事物。显然,现代艺术不仅符合一切现代的进步,而且是在艺术实践与经验的基础上发展而来的。现代艺术大师们的造型及色彩观念更直接地表达着艺术的本质内容。学师的艺术思维方式,明确独立的艺术个性,鼓励主观感受的强化表达,引导学生在大师把客观事物真实的影像进行抽象变形进行再创造的过程中,探索多种造型方式的可能性,并在研究色彩美、形式美规律的同时,提高并发展个人造型抽象化、色彩意象化能力。按自己的审美意趣重新构成画面色彩语汇,利用客观事物的多种再现过程,形成一个更为突出自由的抽象化意象色彩写生过程。

二、以拓展工具材料的表现促进意象色彩的表达

艺术设计是当今社会中艺术与文化的结合体现,它一直都在被新的观念、材料、科技等因素所引导着向前发展。材料的独立价值意义在艺术发展进程中已经呈现出不可或缺的位置。现代视觉艺术的主要特征之一便是材料与表达技法的多样丰富性。在意象色彩表现过程中介入各种材料语言技法的拓展运用,会极大地加强表现力度和表达语言内涵。

在实践操作中,由于个人的常识、能力、修养及经验的差异,应多以鼓励的态度和试验的形式出现。主张大胆尝试新材料、新工具的使用可能性,树立个人艺术表现自信心,排斥生搬硬抄、重复描摹。提倡个人的学习主动性,在“试验”新工具、新材料中敢于犯错,善于吸取经验、总结教训,反对呆板灌输式的教条现象。在艺术创造中没有“对”与“错”的概念,而只有“适合”与“不适合”的道理,没有“应该”与“不应该”的模式,只存在“也许如何会更好”的引导。新材料、工具的运用过程,就是一个手工劳作的过程,一个不断观察、不断发现再创造的过程。在工具和材料选择上,应该尽可能地放宽视野,寻求可能利用的工具材料,做尽可能的尝试利用。为了寻求更为丰富的视觉语言,表现更为独特的色彩艺术魅力,必须拓展突破传统工具材料的局限,寻求一切能产生痕迹的物质当做工具,寻求一切能承载痕迹的当做材料。举凡铅笔、炭笔、木炭条、炭精条、毛笔、油画笔、竹棍、刮刀、各种颜料、色粉笔、彩铅、油画棒、火柴、蜡烛、水墨、宣纸、皮纸、有色纸、卡纸、油画纸、三夹板、玻璃……一切均可能利用。只有合理而大胆地运用,才会感知到由新工具材料而带来的前所未有的视觉色彩语言。

在依靠新工具材料进行意象色彩表达过程中,会有许多物理性的如轻与重、软与硬、粗糙与光滑等感觉,也会有许多生理、心理性的冷与暖、脆弱与强悍、明朗与缥缈、热情与压抑、酸甜与苦辣等感受,都应合理地利用与改变它们。审视、接触、运用各种物质材料,强调在意象色彩表现中的实验性,提倡训练中的主动意识和创造性意识,以超越工具材料本身的实用价值范畴,纳入到合理的色彩意象表达意识中。

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计算机的发展是随着社会需求以及社会生产力的不断发展从而壮大起来的。现如今,计算机文化已经渗透到社会生活的每个方面,教师要对生活有深刻的体会,特别是计算机系统对社会生活的影响有一种崇敬的心理,才能深刻体会到我们日常生活中与计算机密切相关但是却又被我们容易忽略的现象,这些现象也将指导和带领学生更好地通过计算机的角度去了解社会的发展。我想这是这个课程一个重要的目标。

1.2人在计算机文化中的作用

在很多人讲解计算机文化基础这门课的时候,把关注点放到了那些冷冰冰的硬件上面,真空管、晶体管、集成电路、操作系统,网络、这些所有的知识点,如果不能揭开人在这些发明和计算机发展中的作用的话,则很难让学生有深刻体会。因此,突出计算机文化基础中人的作用,是最重要的环节。教师要清楚地了解在计算机发展的一些关键阶段,一些伟大的科学家是如何产生灵感,推动计算机的发展,这些关键人物的作用,将会使计算机更加贴近生活。在计算机文化基础中,我认为最应该突出的就是人的作用,这一点,其实与历史发展是密切相关的。

2课程设计

课程设计应该紧密的围绕着这门课的核心思想展开,教师在讲解每一节课的同时,一定要以一种历史观点为基本出发点,以人的作用为落脚点,体现计算机技术在社会发展中的作用。一些知识点看起来比较细、枯燥,究其原因则是并不能了解这些知识点背后的历史或背后的人的故事。因此这门课的设计要从以下两个方面进行考虑:

2.1回顾历史

以目前的现状往前推引出历史。很多情况下,如果仅仅讲解技术现状或是结论,则很难引导学生思考,你不能仅仅告诉学生,计算机就是这样。你要从最基本的实际需求出发,介绍计算机技术的来龙去脉。比如鼠标和键盘,这两种基本设备为什么到现在是这个样子?在这个发展过程中人们是如何改进输入输出设备的,这一条线索实际上就可以展开精彩的讲授。

2.2展望未来

计算机技术的改进又导致了那些问题的出现。技术的改进,则必然会引入一些新的问题,这些问题的背后,人们是如何解决这些问题的,因此,我认为以问题带动学生思考,是这门课的一个基本的设计原则,其实不仅仅是这门课,绝大多数课程一定要以问题入手,针对计算机基础,这种问题要有针对性,引导性。由于现在的学生很早就接触到计算机,但是大多数却几乎不去思考计算机为什么这个样,以及计算机的未来,而这正是老师所应承担的责任。

3讲授体会

本学期是我第一次讲授计算机文化基础,最深的体会就是从历史的观点来讲解计算机文化基础,我想只有深入到计算机发展的初期阶段,了解那时的人们是如何克服困难,从他们身上所获得的解决问题的基本经验和勇气,才是这门课程所要传达的根本目的。也只有这样,这种经验和勇气才会带领我们了解和窥探计算机发展的未来,才会培养更多的对计算机发展有浓厚兴趣且理解深刻的学生,而这才是计算机文化这门课所要达到的根本目标。

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在制造业迅速发展的当今时代,国内的设计教育呈飞速发展趋势,社会经济需要设计教育的大步跟上,创造本土品牌需要设计教育合理结合传统设计教育与现代观感的设计教育。我们在赞叹速度带来的各种丰富便利时,也应该感受到面临的某些问题与困难,中国的设计教育至今还是处在发展探索阶段,尚未真正定型与成熟。在现在各种文化互相交融、影响的全球环境中,作为发展中的中国,怎样在吸收国外先进设计艺术教育的同时,发扬本土设计艺术,在日渐成熟的现代设计领域里占有自己的一席之地,这是培养未来优秀设计师所应思考的问题。中国历史悠久,人文内涵丰富,东方文化所特有的思维方式有其自己独特的民族审美情趣,抛弃原有的艺术文化,那显然是不明智的,我们应在学习西方设计知识的同时,融会贯通,发展国内设计艺术,在现代感中体现中国的文化韵味和民族根基。近些年来,传统的装饰艺术文化有被忽视的趋势,从以往的“工艺美术”教育到现在的包豪斯教育体系,传统的装饰基础教学课时大幅度压缩,学院和学生为了尽快进行专业实践,专业设计课有提早进入低年级阶段班级的现象,这个调整有合理的一面,但也出现了一些问题,从传统装饰基础课程来说,相应地裁剪这些课程的教学时间,一方面会使设计思维的形成少了引导性的训练,在一定程度上削弱了设计的创作源泉。WWW.133229.COM另一方面,学生接触到工业设计所带来的抽象思维设计,也可以通过传统装饰艺术课程,得到更好的多元化创作,结合本土文化进行适合现代视觉观念的优秀设计。

一、传统装饰基础课是创作的根源,是具象到半抽象到设计的过渡

传统装饰基础是对具体的物象中体悟,是对原有物象进行再创造,是连接具象与抽象设计的纽带,它既具有现实自然形态丰富的一面,又具有创作中形成的或繁琐或简洁的风格,把作者的观念暗寓其中,有其丰富的艺术魅力。在装饰基础的训练中,通过对植物、动物、人物、风景等抽象的变形,相应地拓宽设计思路,掌握具象事物的最重要特征,掌握具象与抽象之间的思维链接,运用现代的设计形式,进行图像化的形式设计,使设计更加贴近生活,具有人性化的一面。装饰基础课需要运用提炼、概括等手段,把生活中的形象进行艺术加工,从而创造艺术形象。如果缺少了从自然形态到创作这一环,相应地就减弱了对事物的深入观察。毕加索对“牛”的一系列形象探索,也是在对具象事物的观察和形式构造的探索中创作,“牛”的系列形象展示了从具象、半抽象到抽象的多种变体。康德在他的著作《判断力批判》中的一段话也值得我们认真思考:“自然只有在貌似艺术的时候才显得美,艺术也只有使人知其为艺术而又貌似自然才显得美。”可见,对自然形象的探索一直以来是形式美感的需要。

有的人认为传统无法跟上现代设计的思维,其实现代艺术设计的理念在传统装饰艺术中也一样存在,清代的笪重光说:“空本难图,实景清而空景现。神无可绘,真境逼而神境生。位置相戾,有画处多属赘疣。虚实相生,无画处皆成妙境。”这其实就是构成艺术美。“一以当十”、“似与不似之间”,这些传统装饰基础中常用的手法一样用于现在的构成设计中。装饰基础课程的训练内容来源于生活,对设计起着相当重要的作用,快节奏生活的到来,西方简洁主义的艺术冲击,工业化产品的繁荣在一定程度上刺激着设计,设计是为市场和社会服务,和经济、生活紧密相连,脱离生活只讲究形式的设计难免让人感觉华丽的虚构,一个脱离了本土文化的设计无特色可言,一个没有自己特色的设计也无优势可言,装饰基础课程的削减,在一定程度上削弱了传统装饰艺术的熏陶,在设计教育中,我们现在不是寻求统一的模式,统一的模式只会使设计的路子走得越来越窄,豪无创新的可能,只有发展自己的特色,掌握基础设计步骤,结合现代设计的理念,在加强交流中取长补短,在熟悉本国的传统艺术设计中比较外来先进文化,才能拓宽思路,一方面继续提升本国的传统设计,一方面在激烈竞争中为本国带来丰厚的经济收入。香港著名平面设计师靳埭强创作了大量文化招贴。他在《2007全国设计伦理教育论坛》上的发言中认为,美的原则有三条:立意——意念先行,以形取神;创新——承先启后,破旧立新;活用——适身合用,灵活生动。只有勇于吸收,才能发展,只有敢于继承、善于交融才能最终真正成为自己文化的主人。

二、装饰基础的多元造型手法对创意产业的影响

创意产业是一个经济名词,早在1986年,著名经济学家罗默(p.romer)就曾撰文指出,新创意会衍生出无穷的新产品、新市场和财富创造的新机会,所以新创意才是推动一国经济成长的原动力。装饰基础课作为创作的基础训练,所涉及的内容包括对各种材质的表现,对各种传统装饰艺术的多元化造型手法进行研究,在图形设计、色彩感觉、构图设想、材质应用等方面都有一定的探索的可能,这有利于发散性思维的培养,而创意需要有这种发散性思维,这能启发在思考中释放自己的个性才能,从各个方面进行探索,在探索中找到更切实的表现方式,更好地在现代设计中把握创新。

从图形设计上来说,装饰基础研究的是从现实物象中提炼、概括,是对物象经过细致的观察了解,在观察中寻找切入点,从这些不同的切入点可以得出不同的思维结果,再通过多元化的造型手法,作多方位的图形设计变形,这就要求对观察对象无论从内部还是外部,都进行剖析深入,再进行延展,激发联想,而创意行为就是在这种过程中产生。创意行为需要突破普通的习惯性思维,必须有深入的观察,作多方位的思维,才能有合理的异于常人的创意。创意并非是无物可据,无形自来,创意行为的思维训练中,观察是创造性技法之一,没有形象性就没有审美,也就没有艺术可言,创意的行为起始于设计的初步,装饰基础设计的这种仔细观察多方位思考的发散性思维有助于创意的迸发。

从色彩感觉来说,装饰基础包括研究各种色彩对人类情感的作用,而各种场所、日用品、大到城市建筑色彩的整体规划,都同色彩研究有着不可分割的联系,人类对色彩的喜恶,有着不容忽视的作用,作为创意行为,如果不能很好地把握色彩感觉,那就忽略了人类的感情。装饰基础研究的是人类在生活中积累的各种图形财富,各个时期都有不同的代表性色彩,这对掌握不同人群的色彩感情有着很好的探索。

构图设想是一切造型艺术的重要一环,装饰基础设计所涉及的图形中,无论对单独的图形还是绘于各种材质上组合的图形等,都对构图作了细致的考虑。在现阶段的装饰基础课程中,并非是要抱着原有的传统内容不放,而是力求在符合现代设计思维的创作中设想,所思考的内容可以带有一定的目的性,把传统的精华融合于现代设计中,这本身就是一种文化创意产业。创意产业是一种新的发展模式,它强调用全新的思维逻辑方式融入现有产业实现价值创新,分析具象造型艺术构图设想的三个必要环节——观察、研究自然;抽象、概括自然;引申、表现自然。这三个环节都是在发展的模式下进行,根据现有的内容通过构图设想进行新的思维来实现创新。

艺术的实用性是传统装饰艺术固有的内容,各种图形在材质应用上达到新的视觉感受。装饰基础设计来源于现实中的物象,通过一定的装饰手法对现有的物象进行设计变形,再通过各种材质表现,使图形在材质上达到观赏效果。在设计过程中,带有一定的目的性,并对图形作适合于某种材质的考虑。装饰基础设计在材质应用的练习上对装饰艺术的发展有着一定的作用,也唯有在实用的基础上才能有所突破。在当今创意时代,具有特色化、个性化、艺术化的产品,有着广阔的市场,材质上的应用教学,无疑使装饰基础设计能够尝试更好地与现代产业接轨。通过装饰基础的模拟教学,把设计与技术、文化、产品和市场融为一体,这样既有利于传统艺术产业的延伸,又可以为现有的产业拓展发展空间,使创意产业成为可能。

设计归根结底是为经济服务,经济的迅速发展和企业之间的竞争迫使设计教育切实了解市场所需,只有跟市场结合,具有特色的个性化产品,才有可能闯出自己的市场,才有可能在国际贸易中找到我们的定位,传统的装饰艺术才会有更广阔的发展,使装饰艺术真正成为一种创意产业。

系统的设计思维方法的训练,关注美感设计,包括对生活形态的理解、设计管理、战略和产品计划方面的研究。装饰基础设计是从生活形态中,通过观察事物内部外部结构,进行多种思维变化创作,它是界于抽象与具象之间的思维训练方式,是对同一物体进行多种变化可能的探索,是对物象进行重新构想,或简洁或繁复,它的设计创新的系统方法,也能够和现代设计中思维的形式训练结合。

当然传统装饰基础课从现代设计观中来看,思路上也有陈旧的一面,以往有重技法轻创新、重平面效果轻材质塑造等的现象,我们只有在现代设计教育的大环境中完善装饰基础,才能让传统装饰艺术更上一个台面。

参考文献:

[1]李砚祖:“建构新的设计教育体系,发展中国的艺术设计教育”,《2001’清华国际工业设计论坛暨全国工业设计教学讨论会论文集》,北京,2001。

[2]蔡军:“设计·策略·教育——中国工业设计的思考”,《美术观察》,1998.8。

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2从上述中的四种结构设计软件中的特点来分析

在对柱下独立基础设计的各种软件比较的过程中,重点也要研究各种结构设计软件的不足,本文已经找出了各自的特点,各自的不足,也已经对各软件的计算程序还有薄弱环节进行了详细的探讨,在对结构设计软件的数学、力学模型及使用条件对比的同时,各结构设计软件是都对柱下独立基础的计算过程进行简化,来得到各软件最终所需要的计算参数,最后来辅助结构设计的计算。

3从上述中的四种结构设计软件中找出柱下独立

基础设计的最优方案通过针对各种结构设计软件在柱下独立基础中的应用进行研究,可以在不同的结构设计软件中找出计算最可靠,对结构设计人员起到辅助作用最大的结构设计软件,那么在此之前,我们必须研究清楚:哪些计算过程是靠设计人员手工计算,哪些计算过程交给结构设计软件来参与辅助计算来提高效率。通过提出如何更好地在基础设计中运用结构设计软件,对结构设计软件的优化和改革起到重大的作用。通过以上的一些比较,在国内还是以PKPM结构设计为主要结构计算软件,所以,还是以PKPM中PKCAD来上部结构建模,从而对基础的受力配筋计算。以计算书大师软件来进行柱下独立基础的设计,其他一些细节计算过程可以由理正工具箱来辅助,最后由计算书大师软件来将图导到CAD中,以TSSD探索者绘图软件打开,来做最后的修改布图,符合现行的平法规则。当然TSSD探索者结构绘图软件自带的简单的基础设计,也可以对上述的结构设计中柱下独立基础中复杂的设计过程起到辅助的作用,可它的主打是绘图,不建议来计算。各种结构设计软件都必须根据我国现行的规范来将计算结果呈现给广大客户,对基础结构计算起到辅助的作用。当涉及到柱下独立深基础时,其他的设计软件计算达不到时,可以用PKPM系统实现数据输入、图形编辑、施工图输出等,功能完善。钢筋混凝土多层框架房屋采用较深柱下独立基础时,拉梁的配置应根据独立基础的埋置深度采用不同的计算模型。

4基础结构设计中结构设计软件未来的发展

在众多的结构计算软件中,目前国内大多工程技术人员着重在某一项结构设计软件的应用与研究中有较深层次的提炼。或者对整个结构设计的过程所运用到的结构设计软件进行详细的探讨,在基础设计这一重要领域有系统的研究与比较。但是在独立基础设计中也是分开进行研究。因此,笔者对独立基础设计中应用到的软件,设计过程,优化设计进行整合,运用在结构工作当中基础结构设计的体会领悟对这一领域提出自己见解。期望以后的PKPM面向对象的实体单元建模,采用平面,立面和自定义视平面进行功能强大的3D建模,允许采用较大的单元而不需要在每个节点都进行划分,并且具有强大的类似CAD的编辑特点,在一个统一的集成环境中进行建模,修改,分析,设计优化,并查看结果,进行交互式的混凝土框架结构设计,剪力墙设计,钢结构设计,由屏幕直接显示分析与设计结果,最后动画显示变形、振型、应力轮廓、时间关系曲线等结果,最后导入、导出模型到通用的绘图软件中。

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“据不完全,中国设立艺术设计专业的大专院校已经达到1400多所,每年毕业生数量约10多万人,面对如此庞大的发展数量,中国需要什么样的设计人才引起了我们的思索。我们一定要根据各院校特点,利用丰富的艺术资源,注重学生艺术素质的培养,注重学生本身的整体素质的培养,突出实验性与前瞻性。学生真正要适应,真正培养的实际上是他的要适应社会,而不是技术要适应社会,技术要高于社会。艺术设计专业学生首先接触到的几门基础课——素描、色彩以及色彩构成往往抹煞了艺术与设计的关系和培养有较强的个性表现力、创新能力、有前瞻性及较高的艺术素养这层功能。三门课程的教学实验改革,各校唯一的共同点是都强调造型和技术能力的培养。除去这两点外,还应教什么,目的何在?我认为这才是真正解决现存问题的关键。什么才是高于单一课程,贯穿艺术设计教育的本源问题?毋庸置疑,是艺术审美。艺术审美引领着艺术设计教育中一切要素的走向。所以,深刻意识到素描、色彩以及色彩构成课程除却造型、技法以及单一的色彩配比以外,还能通过“艺术的思维与表现”给设计专业的学生提供最直接的艺术审美训练的平台。而恰恰设计专业的学生的艺术思维与表现能力的高低,对能否实现现时代设计教育的目的与要求,起着至关重要的作用。上述三门基础造型课程,在全国各院校艺术设计专业的基础教学中体现为两大倾向:一种是强调“设计性”、理性化的教学,其弊病是缺乏对学生艺术审美修养的培养,容易养成学生肤浅的形式主义观念和漠视设计艺术性的匠人品位,对学生造型创新思维的培养仅停留在空洞的形式层面。二是脱离设计特殊性,强调造型表现的技术性,造成学生思维禁锢,审美僵化,使之较难与后续课程链接。两种倾向都容易导致课程内容偏缺与方法盲目。 “艺术视觉思维的训练”“艺术表现的审美体验”往往被忽略掉,恰恰这是设计专业学生理解设计与技术的关系、设计与艺术的关系、艺术设计与社会的关系的桥梁。这也理应是这些基础课课程所要承载的教学内容,而并非要到进入设计专业课程后才要做或才能做到的事。

二、领会艺术的思维与表现

世界上极具前卫地位的加利福尼亚艺术学院的研究生说:“花了这么多钱和时间,我们学到了如何思想。”这反映出美国艺术教育的重点是突出观念和思维,这也是西方现代艺术教育的重点。如何训练学生学会思想,成为西方现代艺术教育者研究的目标。在这样的背景下, 90年代开中国艺术教育界也因此开展了系列学术争鸣。中央学院由周至禹教授领军,率先对本部设计基础课程进行改革,并已成体系。强调设计的学科特点,围绕培养学生创意思维组织课程的建设。

众所周知,无论是国内还是国外,现代的艺术教育——尤其是设计教育,是极其强调“思维训练”的。而设计基础课同样强调“思维”训练,不同的是根据课程特点,偏重于对“艺术的思维”训练,而且是在“艺术的表现”过程中去领悟,以达到教学目的。整个过程中“艺术的”这个前缀非常重要,因为在整个设计教学体系中,没有哪门课能如此直接地把学生领入与 “艺术表现语言”对话的语境,并让学生迅速进入“艺术思维”的状态。在此过程中,老师对学生审美广度与深度的引领,很容易让学生步入一个全新的艺术审美高度,学生对造型以及技法的理解不再是概念化的,而是个性化的。最终,达到作为艺术设计专业基础课程教育的全部教学目的。

三、教学的具体内容与方法

1.在“的思维与表现”的体验过程中,强调艺术素养的训练。审美的觉悟需要通过感官对和客体的体验、思维对视觉的想象,最终由手准确地在载体上表达出来,观看、想象和构绘三者构成了视觉思维的全过程。根据所授基础课程的自身特点突破传统设计基础教学的单一思路,强调基础教学的艺术与设计双重性,建立合理的教学目的、课程内容,以及与后续设计课程之间的良好衔接关系。有助于启发和引导学生创造性理解艺术与设计的关系。在掌握具象和抽象造型规律的基础之上注重学生的艺术审美素质的培养、艺术视觉思维能力的训练和艺术表现规律的体验,并通过基础课学习更深刻的认知和理解造型与色彩之间的高级和谐。最终实现学生艺术视觉洞察力与艺术思维创造力以及艺术语言表现力的和谐进化。

2.从目标式教学转型为过程性教学,更利于培养学生的艺术理解力、领悟力及艺术个性和创造力。周至禹教授在中央美院设计系实验教学丛书《过渡——从自然形态到抽象形态》中写道:“重要的仍然是过渡过程中的思维训练,用脑画画,启发心智,用创造性的设计思维探索造型要素的各种可能性,其意义甚过了局部作业的完整性。”

传统基础课是目标式教学方式,有碍学生感性认知的发生、发展。另外,主观色彩研究是色彩构成教学的重要内容。以往的教学实践,主要以手绘形式表现“色彩联想”和“采集重构”作业。其训练的单一性很难完成学生对色彩的真实感受和更高级透彻的理解。而“艺术的思维与表现”看重教学中的过程,对学生艺术审美素质和表现能力的培养,是通过启发视觉洞察力、开拓视觉思维想象力、体悟艺术表现语言这些阶段过程性课题实现的。异是萌发学生艺术个性和艺术创造力的原动力,过程性教学,更利于培养学生的艺术个性及创造力。

显然,培养学生的个性表现力、创新能力、及较高的艺术素养、责任感,是设计专业基础教学的最终目的。

【参考文献】

[1](德)约翰内斯·伊顿《色彩艺术》杜定宇 译 世界图书出版司 1999.6

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室内设计课程的主旨内容已明确其深度,通常而言,其教学方向涉及室内装饰及空间、功能的艺术再造。这就需要学生具备一定的艺术构想能力、准确的观察力和艺术表达能力,这与基础美术教育的培养目标一致。所以,室内设计课程对艺术性的追求,离不开室内设计与基础美术的整合,也就是将艺术表达与设计思维相互渗透。

2.基础美术教育为室内设计课程的视觉表达提供前提

室内设计课程的重要基础之一便是视觉表达,室内设计将注意力更多地集中在空间设计的品质及感染力上,凸显基础美术在室内设计视觉表达中的渲染作用。然而,室内设计课程的精髓在于设计,这是一种艺术实践的过程,也体现了室内教学的终极目标。为顺利完成教学任务,室内设计亟待与基础美术衔接,以切实避免相关专业间的脱节,提高室内设计课程的教学水平。

3.基础美术教育与室内设计课程是艺术与设计的关系

室内设计作为一个系统性的概念,不但是室内空间中每个元素的组织、选择、创新与整合,更是美术设计的深化和延续。一般而言,中职阶段室内设计课程包含造型设计、空间设计以及光与色彩设计等,这些内容要点均明确了室内设计的设计属性,实现了设计性和功能性的有机统一。而基础美术属于造型艺术,被通俗地称为“视觉艺术”,其定义是:占据特定空间,形成审美形象,让人依靠视觉进行观摩、欣赏的艺术,包含雕塑、绘画、工艺、建筑及篆刻、书法等。对两者概念进行横向对比,可以看出室内设计与基础美术的内在关系正好是设计与艺术的关系。因此,教师在教学中可以从设计实践与艺术表达的角度使其成功整合。

二、基础美术与室内设计课程整合教学的方法

1.重视建筑绘画方法的专业训练

在中职阶段,要加强基础美术教育和室内设计的整合,首要的任务就是注重建筑绘画方法的训练。鉴于学生的基础,要适当降低素描、色彩静物、头像等的技法训练要求,而注重培养学生掌握具有室内设计特点的建筑类绘画方法。增加基础美术实践课时对于零基础的学生来说效果未必好,毕竟这需要长期的积累。作为室内设计师,从美术功底的要求来讲,其首先要具备的能力是以线描为主的快速效果图表现,用线描的方式表现整体空间构想的效果,给客户一个最直观的画面效果。其次,运用基础美术的理论知识,可以概括地对地面、墙面、顶面、家具等界面以及软装饰进行更进一步的效果渲染,不论是运用手绘上色还是运用计算机相关软件制作,都获得更好的表现效果。这样便将基础美术教学与室内设计课程的基本要求进行整合,可收到实际的效果。

2.以表现结构特征为核心的基础美术与室内设计课程的整合

基础美术与室内设计课程均要求学生具有丰富的空间想象和表达能力,该能力的培养绝非一朝一夕便能完成,有赖于长久的艺术积累。基础美术教育的素描教学与室内设计的空间造型训练教学衔接紧密,教师要鼓励学生以全新的视角发现和捕捉生活事物的空间结构美感,将所绘对象的内部结构通过点、线、面表达出来。教学中应特别加强结构素描的训练,旨在夯实学生的空间造型基础,并辅以一定的明暗表达训练,以便在后期的效果图表现及快速手绘表达中发挥最大的艺术效果,使学生能在室内设计中以更为理性的头脑及抽象的思维表现室内空间结构,赋予界面材质画面感,从而最大限度地实现基础美术教学与室内设计课程的整合。

3.教师加强引导,将建筑绘画方法与室内设计相整合

在基础美术教育中,建筑绘画对于激发学生的艺术创作动机大有帮助。为此,教师要运用列举法和引导法着力培养学生的学习兴趣,切实将建筑绘画的方式与室内设计风格相协调、整合。在教学中,教师要善于给学生更多的艺术思考和探索的空间,拓宽学生的思维。教师在建筑绘画教学中应时刻遵循因材施教的理念,依照每名学生的美术基础及设计灵感,尊重每名学生的艺术创作思路,与此同时,激励并引导学生大胆想象,善于将心比心,并接纳不同学生的个性化作品表达,发现作品的闪光点;在课堂作业安排方面,也要围绕建筑绘画的目标,尤其要训练学生把点、线、面、色彩等各种艺术元素在室内设计中加以表现,并能独立创作,结合学生作品的现实状况探究画面的秩序、节奏、层次和疏密等布局,促使学生具备整合整体画面的能力,利用建筑绘画的各种技法,精心完成室内设计项目的制作。

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《机械设计基础》课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。课程设计是培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识的重要环节,是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段,将为以后的专业课程设计和毕业设计奠定基础,在教学计划中具有承上启下的重要作用。我院《机械设计基础》课程设计选用的题目是传动装置中的减速器设计,在以前的课程设计中发现,由于学生空间想象能力不足,往往照葫芦画瓢,导致学生对自己设计的减速器结构似懂非懂,影响了设计质量。笔者结合自己对UG(Unigraphics)软件技术的掌握,对教学中如何提高学生空间思维能力的问题进行了探索。

人们的认识过程建立在实践活动中,从具体到抽象,从感性认识上升到理性认识,在此过程中,如果缺乏与之有关的感性认识作为基础,理解起来很难。《机械设计基础》课程是理论性和实践性都很强的课程,内容比较抽象,减速器结构设计离不开空间想象,离不开对空间形体的分析和表达。根据心理学的观点,空间想象能力是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理,从而产生新形象的一种综合性能力,主要来源于对空间形体的感性认识。课程设计能培养学生对空间形体的想象能力、分析能力和表达能力。这三种能力彼此关联,相互促进。在教学中从学生的身心发展规律和学生实际出发培养学生空间想象能力的途径有很多,利用UG软件进行多媒体教学是非常有效的方法之一。

UG系统起源于美国麦道飞机公司。多年来,UG系统汇集了美国航空航天与汽车工业的专业经验,发展成为世界一流的综合性的设计、分析和制造一体化的集成系统。可以实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学及动力学强度分析,最后由CAM模块实现计算机辅助加工制造,贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段,给机构设计提供了极大的方便。相关技术手段的结合应用不仅能快速构建出相关的机构的抽象模型,也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型,还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。

在课程设计之前,为了增强学生的感性认识,最好进行轴系结构测绘和减速器结构装拆实验,因为这两个实验有利于学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则,建立轴系组成的基本概念。在课程设计开始时,学生往往不知从何下手,教师首先应该介绍一下设计总体过程。采用课件比较方便,然而也有很大的局限性,因为制作好的软件不宜改动,教学内容的个性与教学过程的适宜性受到了限制,在课堂上不利于发挥教师的主观能动性,不利于最大限度地融入和体现教师的设计思想、教学特色和个人风格。笔者采用UG软件对零件直接进行三维建模和用UG建造好的虚拟模型进行教学,在课堂的动态教学中能够随机应变、按需造型以及修改模型,提高课堂教学质量。采用UG软件建造的虚拟模型比以前采用实物模型来增强学生感性认识要好,因为实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和解剖不便,且操作较为费时。而UG软件创建的三维模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富,利用UG的局部放大、平移和翻转等工具,能够在屏幕上观察零件复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化等各个侧面和局部细节特征;可以直观地显现整个零件的结构,装配体中零件之间的连接关系,使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象;也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求,利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建,满足教学中对模型种类及数量的需要,并能显著降低教学成本。

在介绍设计过程时,如果采用机械制图方法将零件的三维实体利用投影法原理将其转化到二维平面图上,再通过二维视图想象出三维形状讲解减速器结构设计,则学生理解这些传统的二维平面图知识需要有丰富的空间想象力。即使用一些轴测图,也只能看到实体的部分表面,不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体问题。

并且学生的认识始终停留在二维图纸上,不能很好地了解结构设计对整机性能的影响以及单个零件与整机之间的关联关系,不清楚自己设计的结构是否合理。笔者在教学中采用UG软件教学,使学生看到零件的设计过程,让学生看到教师在绘图过程中的细节,并且使用UG对减速器各个零件进行装配,使学生比较容易理解。如图(轴上零件周向、径向定位)所示,在讲解对减速器轴上各个零件进行装配时,介绍装配基准,演示如何进行传动件的周向和轴向固定;轴的支承、固定;轴承类型如何选择,应考虑哪些因素,轴承如何装配,间隙如何调整等问题;各零件之间的相互位置关系、零件的布置方案、装拆顺序;图样上的尺寸和公差标注及零件的结构工艺性应注意的问题等等。这样,不仅能在较短时间内给学生提供正确的示范,培养学生的几何构思能力,同时介绍了有关结构工艺知识,培养学生合理的设计思维,有利于学生理解减速器的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。这种视觉效果的刺激能增强学生的分析、认识和记忆能力,开拓学生的知识面,活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,也能充分发挥计算机与教师的双重作用。

轴上零件周向、径向定位图

三维设计是工业发展的趋势,我院机械类专业学生获得UG或PRO/E三维设计技能证书是学生的毕业条件之一,这样的要求有利于提高学生实际工程设计能力,创新意识和就业的竞争能力。因为在课程设计之前,一些学生已经学习了UG或PRO/E软件,在课程设计中应鼓励学生采用三维设计。将三维设计融入课程设计,学生可以利用UG强大的参数化功能和装配功能,完成各零件的设计和装配。由于学生缺乏实际经验,往往要对某些结构不够合理的地方进行多次修改,采用UG软件只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。而采用二维设计,结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用三维设计,整个设计过程符合学生的认知规律,能使学生更加深入地理解设计的内涵,增强学生的设计想象力,启迪学生的思维,引导学生实现探究性学习。三维设计能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学生的成就感。而且学生在完成三维设计后,利用UG的制图转换功能,可将使用实体建模功能创建的零件或装配模型引用到工程图模块中,快速转换为二维的工程图,再进行尺寸标注、注释等等,最终完成课程设计所要求的图纸,从而提高学生的专业制图识图能力,加深学生对三维设计与二维工程图之间关系的理解。

实践表明,用UG软件讲授减速器的结构设计,可以激发学生的观察力、想象力及逻辑联想能力,能够达到“教人以渔,则终身受用无穷”的效果。不过,虽然现代教学技术开阔了学生的视野,提高了学习的趣味性与教学效率,然而教学却具有生成性,对课堂上出现的新问题,教师的板书和分析必不可少。因此,在教学实践中应当将传统教学和现代教学技术有机结合,不断地研究新的教学方法,与时俱进,注意使各种教学手段相互穿插、补充,这样才能提高学生的学习兴趣,增强他们学习的主动性,实现教学效果的最优化。

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2项目管理在《机基》工作页中的应用与研究的主要内容

工作页将学习与工作紧密结合,以“学习的内容是工作,通过工作实现学习”为宗旨,促进了学习过程的系统化,使教学内容更贴近企业生产实际。笔者认为,有效的工作页应该由工作目标、工作准备、工作过程以及工作总结等四个关键的要素组成。

2.1工作目标

工作目标的作用是让学员明确在项目教学中工作的具体内容与目标,即让学员知道“要做什么事?通过做这件事能有何收获?”根据工作内容与目标的要求,学员可以初步制定工作计划,大致确定所需用的工具及操作资料。工作目标可以用简单的几句话来描述,字数不多,但其意义重大。因为任务中的工作完全以此为中心展开,从而培养学员做个目标明确的工作者。

2.2工作准备

工作准备主要包括工作分配、工具准备及相关知识准备三个内容。工作分配是指项目小组内工作分配情况,比如就“谁拿工具”“谁进行仪器操作”“谁负责记录”及“谁负责安全监督”等进行合理分工,让学员模拟进行班组分工,培养团队精神。工具准备是指让学员根据本项目工作内容与目标,分析涉及哪些工具的使用,领用哪些工具与设备,才能完成相关工作任务,模拟企业“工具的计划与领取”环节。相关知识准备是指对完成本项目工作任务所需的理论知识及相关注意事项进行重新复习与巩固,相当于“理论工作页”,可以在理论授课前预先完成。

2.3工作过程

工作过程是工作页的主体部分,需用相当篇幅详细记录工作过程、相关数据及工作中出现的故障诊断分析。要注意突出工作页对学员实操过程的指导作用,要将工作过程的关键步骤具体标明,以达到只要学员依据工作页便可基本独立完成整个工作过程操作的效果。为学员在实际工作中继续学习创造自学的条件与养成良好的学习习惯打下坚实基础。这一阶段工作应该完全覆盖整个工作任务的所有操作与分析诊断环节。其中相关任务完成后,实操场地的整理和清洁要逐步按照质量管理的5S管理理念———整理、整顿、清洁、清扫及素养的标准规范执行。通过本环节达到提升学员的整体素养、良好的工作习惯、形成创造性的思维与严谨的科学精神等工作效果

2.4工作总结

工作总结是让学员总结自己在完成本项目工作任务之后获得哪些收获,掌握了哪些技能,有哪些体会及经验教训,是否达到了预先制定的工作目标。这样做,可以让学员养成事后总结的习惯,有利于锻炼和提高学员的自我批评、自我评定、自我完善等品质,同时作为对学员进行发展性评价的一个依据。由此,笔者认为,项目管理在《机基》工作页中的应用与研究是一项充满智慧与内涵的工程,在应用与研究工作页时,必须抓住上述四个关键要素,才能较好地发挥工作页固有的作用,才能使项目管理这一教学模式达到一个良好的效果,否则有趋于形式之嫌。

3项目管理在《机基》工作页中的研究思路、研究方法与技术路线

3.1研究思路

3.1.1明确工作页的发展脉络、典型案例及重要典籍,用《机基》及相关课改先进理论为指导,以调查研究为基础,以实践教学为重点,明晰项目管理教学模式及工作页为教学载体的教学特点。

3.1.2分析工作页的内涵意蕴,通过课题的启动和实施总结当前专业基础课在教学中存在的“死板、晦涩、难懂”为突破口,找准研究的有效途径,并找寻项目管理与工作页相对应的关系,研究过程坚持理论与实践相结合的原则,立足学员分组实施,覆盖整个专业基础课。

3.1.3分析总结工作页开发与研究的应用情况及使用效果,认真总结实践经验,并提出切实可行的解决方案。

3.1.4构建工作页的项目管理教学模式,吸收、借鉴其他省市县的有关研究成果,从实际出发,探索出适合于职业教育的专业基础教学模式。

3.2研究方法

3.2.1文献资料法。

3.2.2专家咨询与论证法。

3.2.3问卷调查法。

3.2.4座谈研究法。

3.2.5参观企业与观察生活法。

3.2.6行动研究法。

3.2.7个案研究法。

3.2.8经验总结法。

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二、课程教学方法改革

打破传统的教学方式,现在提倡理实教学相结合,但是《机械设计基础》理论教学还是占主要课时。如何提高课堂教学效率,是本课程教学方法改革的关键之处。传统的课堂教学方式都是“教师讲,学生听”的填鸭式教学,学生对课堂不感兴趣。师生之间没有互动或互动很少,课堂教学效果很难有提高。为了打破这种现状,我校很多老师开始尝试采取分组讨论、启发式、项目式等教学方法,课堂气氛相对较活跃,既提高了学生的参与性,又激发了学生的创造性。本人在本课程的教学过程中,主要尝试了分组式讨论教学法和案例教学法两种新的教学方法。分组式讨论教学模式,每组分4~6名学生,专门设计学案在课前下发给学生,根据学案内容,让学生在课堂上进行小组讨论,再由小组学生轮流发言。案例教学法是利用生活生产中的实例进行知识的讲授。在理论知识的基础上,结合生产中实例进行讲授。例如,在讲常用机构分类、特点及应用时,可以直接让学生观看汽车雨刮器、牛头刨床、揉面机、插床等机器的运动视频,这样可以直观地反映知识内容,增加学生的学习兴趣,使学生较快地理解和掌握所学内容。