基础设计范文10篇

时间:2023-04-05 04:14:02

基础设计

基础设计范文篇1

关键词:设计设计艺术设计素描

中国对于英文Design(设计)的理解和译名在20世纪整整100年间做过3次改动:“图案”——“工艺美术”——“设计艺术”。3个词的演变,意味着认识角度的转换,但基本内涵并没有根本性的转变。在商品社会里,一件产品从制造到推向市场至少需3个设计环节,“技术性设计”——“艺术性设计”——“营销性设计”。也就是说无论是手工业、机器生产还是现代高新技术造物,总有由创意阶段到制作阶段这样一个完整的过程。“图案”侧重前阶段;“工艺美术”则重在后阶段;而“设计艺术”是一个完整的体现,一方面重在前阶段的设计,另一方面也要考虑后阶段的制作,包括内外部构造、工艺及市场营销等等。从艺术的角度来看,随着设计艺术的深入研究和蓬勃发展,并取得了一系列引人注目的研究成果,设计艺术已经在我国艺术研究领域确立了自己的地位,成为了与绘画艺术、戏剧艺术、电影艺术、音乐艺术、舞蹈艺术等相并列的一个艺术门类。随着时代对于设计的3次命名的演变,我们不难看出作为设计的造型基础也在随着发生改变,所以设计的造型基础是紧跟着设计的需要走的。

一、绘画素描与设计素描

造型艺术通常被划分为纯艺术和实用艺术两大体系。如果说绘画素描是为“纯艺术”服务的,那么,设计素描就是为“实用美术”服务的。

绘画素描,它是绘画艺术的基础课,具体表现是从静物入手,到石膏头像、胸像、全身像,然后是真人头像、胸像、全身像,最后是人体课的教学。作业通常采取短期、中期、长期习作相互配合。训练是以质感、明暗调子、空间感、虚实处理等方面为重点,研究造型的基本规律,画面以视觉艺术效果为主要目的。这一套有效的、完备的基本功训练,能为学生对专业方向的学习和创作打下必需的、坚实的基础。我国20世纪80年代也把它作为工艺美术的基础造型训练。

设计素描则是设计艺术的基础课,具体表现对象重点是静物(几何形体、瓶、罐、工业产品等),石膏和真人只是作为造型的辅助教学,更不用进行人体课训练了。作业通常采取短期、中期为主。训练是以比例尺度、透视规律、三维空间观念以及形体的内部结构剖析等方面为重点,它秉承了传统绘画素描的艺术精华,目的是一切为了设计的造型训练。是视觉传达设计、工业设计、建筑环境艺术设计、动漫设计等各类设计专业的一门重点基础课程。

二、包豪斯对现代设计基础教学的影响

首度将设计素描的理论、形式和功能从传统绘画素描中划分出来是1919年人类历史上第一所里程碑式的设计学校德国包豪斯设计学校的创立,以及瑞士巴塞尔设计学校拟定的《设计素描基础教学大纲》。包豪斯在培训第一批现代设计人才时,没有使用传统的绘画素描来作为他们的形象设计基础。当时的教师伊顿、克利、康定斯基,均属现代派画家与造型理论家,强调严格的基础训练与理论灌输。对自然与生活的敏感。他们的基础课程分别是:“自然的分析研究”“造型、空间、运动和透视研究”“分析性绘画”等等。

西方的绘画有悠久的历史,绘画素描也有很多优秀的、伟大的作品。在20世纪30年代,很多发达国家建立了独立的设计学院及设计专业,他们受到包豪斯的影响,无一例外都放弃了传统的绘画素描而采用包豪斯的设计基础造型训练方式,近一个世纪的探索和发展已形成了比较完善的设计学科和设计教育体系,并在设计思维、设计理念及设计实践上取得了辉煌的成就。在我国,真正现代意义上的设计艺术的发展仅有20多年的历史。艺术院校设立设计专业时间并不长,基础教学大都沿用原来绘画学科的教学程序和教学内容,担任设计素描基础的老师几乎都是受教于艺术院校的绘画专业,使素描教学这条与母体紧密相连的脐带从来都不曾被真正割断,这是目前国内设计学科基础造型教学的一大特点。

三、设计基础教学为何要采用设计素描

随着中国改革开放,大工业化成为生活的主流,西学东渐的速率加快,无论设计观念、方法和理论都发生了巨大的变化,所以设计基础课的教学方法和目的也应随之而变化。绘画素描是通过再现对象的具象描绘来反映意识形态的创作,如果继续沿用它来进行教学,将会发现在素描和设计之间存在难以衔接的断裂带,首先,绘画素描无法完全体现设计所需的基础训练,而设计基础的结构设计素描训练能一方面表达造物的结构关系、透视关系、比例关系、空间关系等,更重要的是还能透彻地表达造物内部的构造及结构与形体之间的关系,这些训练正是设计所需的造型基础。其次,绘画素描也无法表现设计所需的创造新的形态和创造性思维,而设计基础的装饰设计素描、表现设计素描、抽象设计素描、意向设计素描训练却可根据一定形式美感法则来表现对象,更能创造并无“对象”可供再现的不存在的“新”的形态或抽象形态,同时也能训练培养一种创新思维。再次,从教学内容来看,绘画素描训练是从静物到人体,而设计素描是从设计所需的造型基础来制定教学内容,重点放在静物(几何形体、瓶、罐、工业产品等)上,对于对设计无多大实用的真人全身或人体课程就没训练的必要了。最后,传统的绘画素描体系是对造型能力的培养、对自然规律的研究,但对材质媒介的使用是有限的。在设计基础的材质媒介综合性设计素描训练中,发挥众多材质媒介自身的物理特性和审美价值,有创造性地发现、选择、运用不同的材质媒介去设计、构架不同题材内容的画面,这又是设计所需的创作实践的另一个重要的环节。

基础设计范文篇2

成立于1919年德国的魏玛包豪斯学院,是现代设计的发源地。包豪斯学院对世界现代设计的发展有着重要影响,它也是世界上第一所完全为现代设计教育发展而建立的学院。其中“艺术与技术的统一”的设计理念,开创了独立于专业设计的设计基础课程,而这门课程主要是训练学生努力寻求和探索新的造型方法和理念。这种设计理念深深地影响着现代设计和设计教育。现代设计教育中的“基础课”,是从包豪斯学院有关课程延续而来的。包豪斯基础课程学科的设置,体现了艺术设计的各个方面的严谨,通过对点、线、面、体等抽象艺术元素进行研究,在抽象的形、色、质的造型。包豪斯基础课的发展可以分成两个阶段,第一阶段约翰•伊顿通过对具象和抽象形态的观察训练、及对传统绘画进行分析,帮助同学获得感知、再现、组织、想象等全方位的形态认识、视觉感受而培养其创作能力。伊顿的课程表面看上去有着固定形态教学框架模式,但对于学生的训练手段却是丰富多样的,不拘泥于限制或特定的表现手法。从不同视觉角度切入以达到教学目的,既有效地激发学生的个性与特点,也有助于保持课程自身的灵活与开放性。就像他所说,基础课程的目的在于“将内心沉睡着的创造潜能激发出来”。第二阶段以莫霍利•纳吉,约瑟夫•阿尔伯斯为主要代表,倾向于在训练中引领学生进行更为理性、科学的思考方式上去。训练的重点在于对新技术、新媒介的探索与把握,目的是“为了发现那些和谐形式的奥秘所在。”

二、高职艺术设计专业构成基础教学的现状

高职学院艺术设计基础课程不用于专业艺术院校。高职学生没有任何美术基础,结构素描构成基础是引领学生真正踏入艺术设计的必经之路,是今后专业设计课程的基础学科。专业艺术院校在基础课的教学更注重理论知识与技法,通过笔者几年的教学发现,对于高职艺术设计专业的学生,过多的理论知识对于他们是枯燥、乏味、没有兴趣。与此同时,在专业设计课程如广告设计、包装设计、装帧设计、CI设计等教学中,最基础的构成知识就像是从来没有学过一样,运用不到设计中。造成了构成基础与专业设计课程在互动上出现很多的问题。如何使基础课程与专业设计课程有效的链接与互动,达到教学目的,是专业设计教师们在探讨的课题。

三、“构成基础”教学与“专业设计”教学的互动

笔者根据学院对课程设置的调整,以及几年的教学经验积累,在二者的互动有新的探索。高职学院对于构成课程体系由平面构成和色彩构成两个部分组成,其中平面构成解决二维空间造型,即在长、宽的范围内的造型问题,其重点是二维平面表现形式美的组织与构成方法;色彩构成解决人在色彩认知和心理感受的前提下,运用色彩要素的搭配获得审美价值的原理、规律﹑法则和技法等问题。构成基础是一门实践性较强的课程,设计思想、方法,决定了其教学效果。进行课程设计时,我们将今后的专业课程融入基础教学课程中。举个具体的实例,构成基础“重复构成”知识点是相同或近似的形态和谷歌连续地、有规律地、有秩序地反复出现,在图中可以呈现出和谐统一的视觉效果。在作业中,我们以某化妆品粉底液广告设计为切入点,引导学生运用“重复构成”进行创作。由于媒体的传播,学生们对于这类广告见过许多,在创作的思路上比较局限,但是对于“重复”已经有了一定的认识,有的同学是不同瓶子的重复组合,也有用“涂抹”的方式进行重复组合,拼图的重复组合等等的思路。其中有一个同学的设计思路将基础课与设计课程结合起来,设计思路——粉底液将女性的肌肤会变得更好,肤色更加均匀,看上去很有活力,于是设计的点是以“鸡蛋壳”为基础元素,通过不同的五个颜色鸡蛋壳表现不同颜色的粉底液。在教研活动课程讨论的时候,我将这个学生的设计作业做简单介绍,所有教师对于这种将基础课程与专业设计课程融合在一起教学方法,很赞成和认可。认为在最初期即大一的第一个学期,建立学生专业的立体的课程思想。明确高职三年要学的各个专业课程,通过构成基础这门课程,引导学生养成观察、思考、创新的一种习惯。构成基础的各个知识点均可以用专业课程内容进行理解,并做成相关的作业。同样在色彩构成教学中,主要培养学生的色彩感知能力,主要是以广告设计课程的图形为主,广告设计的色彩运用丰富,是培养学生色彩搭配很好的课程之一。

四、“构成基础”教学与“专业设计”教学互动的重要性

1.有利于“专业设计”课程的基础教学

专业设计课程教学中,基础课在前专业课在后,教师在上构成基础的时候应该使学生明确所有专业设计的学科都是相互关联,相辅相成的。构成基础课程是为专业课程最基础的内容,是创作的切入点,如广告设计、包装设计、CI设计中都会运用重复、渐变等的知识。

2.有利于立体思维的建立

新时代的大学生,是具备较高的综合素质的一代。艺术设计专业的学生更需要,除了有横向的思维能力,也要养成纵向的立体思维模式。使学生在专业课程学习中,认识到构成基础学科是所学专业的基础,比如CI设计,对于标志的设计,可以运用构成基础原理进行相应的设计;广告创意课程,可借鉴构成基础的韵律进行想象,以完成图形的设计……从各个方面提高学生的立体思维的能力。

3.有利于建立学习兴趣

基础设计范文篇3

关键词:桩筏基础;不均匀布桩;补偿平衡法;桩土相互作用

1工程概况

自沙花园1#楼,地上主楼十四层,裙楼四层,地下室二层,框架剪力墙结构。2002年五月开始设计。拟建场地从上至下分别人工填土、粉质粘土或含砾质粘土、中粗砂、卵石、粉细砂、粉质粘土、中粗砂、卵石、残积粉质粘土、强化粉砂岩、中风化粉砂岩。粉细砂位于基底0.5~1.5m,厚2~3m,中风化岩位于基底约25m。由于地质条件比较复杂,故需进行综合考虑地基基础设计方案,满足既安全又经济的要求。

2基础设计方案

初步设计时拟采用人工挖孔桩基础,然而在基坑护壁桩开挖过程中发现位于地面下11m左右的粉细砂极不稳定,在土体自重压力作用下,粉细砂自然上涌,10h最大上涌达2m。护壁桩施工虽然采取有效方法控制了粉细砂上涌,但代价太高。建设方要求基础设计采用其它方案,经研究拟采用筏板基础。然而该工程位于山坡上,勘察方及建设方担心过大的基底压应力可能会导致粉细砂从地势较低处涌出,要求作用在粉细砂土层上的最大压应力不能超过200kPa,该应力值与土体的自重应力基本相当。通过对上部结构进行分析计算,主楼部分由于层数多且抗震墙基本布置在主楼部分,导致基底压应力远超过允许值(除非筏板向四周扩展得很大)。而裙楼部分对地基产生的压应力即使在人防荷载作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大压应力的及场地范围影响,必须采用桩筏。

3补偿平衡法

作为本工程设计的注册结构工程师,本人查阅了国外类似工程的设计文献,决定采用文献中的基础设计方法-补偿平衡法。经过计算,结构下部六层荷载由地基土承担,六层以上的荷载由桩基承担。这种方法参考了桩土共同作用,利用天然地基的承载力,使桩基与天然地基互补,采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担,使桩的数量及筏板的厚度得以减少,具有一定的经济效益。

4布桩方式

在建筑工程中采用桩筏基础,是为了确保建筑物不产生过大的不均匀沉降和不超过允许范围的倾斜。在传统的桩筏基础设计中,主要采用等桩径等桩长等桩距布置,然而对本工程而言,由于上部荷载的不均匀性及受场地限制,若采用均匀布桩将导致结构重心与基础形心距离远大于文献《层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)的要求。同时使有些桩未能充分发挥作用,有时筏板的不均匀沉降也比较大。考虑到主楼和裙楼的荷载差异性,且当前建筑工程中主要采用灌注桩,便于调整桩的桩径和长度,本工程决定采用不均匀的布桩方式,其布置方式大体有如下几种:图1(a)为等桩径等桩长不等桩距;图1(b)为不等桩径等桩长等桩距;图1(c)为不等桩径等桩长不等桩距:图1(d)为桩径桩长桩距均不等。本工程的设计中通过不断调整桩距及桩的承载力,以达到筏板形心与上部结构的基本重合。5桩土复合地基设计

5.1桩土复合地基的优点

5.1.1增强桩身上部桩侧土的结构强度,可以提高桩的承载力,改善桩的变形特性,减少地基沉降。

5.1.2通过对桩的施工,实现对桩间土的挤密加固,充分发挥和利用地基土的承载力,有效地解决软土地基承载力不足的问题。

5.2桩土复合地基承载力计算

按照《建筑桩基基技术规范》(JGJ94-94)52条之规定,对于桩数超过3根非端承桩复合地基,当根据静载试验确定当桩竖向极限承载力标准值时,其复合基桩的竖向承载力设计值为:R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc,其中Qck=qck,·Aco由于qck为承台底1/2宽深度范围内(不超过5m)内地基土极限承载力标准值。由于该范围内土层为粉细砂,所以地基土不管挤密与否,地基土承力允许设计值均控制为200kPa,其极限承载力近似取400kPa。

5.3桩土复合地基及基础沉降设计

设计拟采用φ400钢筋混凝土锤击沉管灌注桩,设计时考虑到若以中风化岩为桩端持力层,虽然可提高每根桩的设计承载力,但桩在设计荷载作用下的沉降量极小,有可能导致地基土尚未开始工作桩就已受压破坏。为此决定所有桩均采用摩擦桩,以粗砂层为桩端持力层。通过计算及静载试验确定单桩承载力特征值为500kN。由于单桩承载力及土极限承载力的确定,通过平衡荷载法初步确定的总桩数就可以求得每根基桩的设计承载力。当基桩的承载力确定后,根据每根柱或每片剪力墙的荷载进行初步布桩。由于为不均匀布桩,所以桩数不能完全由承载力控制,还应通过地基的沉降来调整桩的布置。由于桩在压力为1000kN时测得的位移为35mm,在压力为500kN时的稳定位移为15mm,而无桩部分基础的理论计算位移为22mm。显然在桩土共同作用下,基础位移肯定会大于桩或土任一种情况下产生的位移,甚至会达到两者位移和。因此把桩与土孤立起来进行设计显然不妥。因而桩土共同作用下的基础沉降设计成为本工程的一个难点。由于设计桩距一般在3.75~5.5D间,桩对土有较大的挤密作用。挤密系数f=LxS/(LxS-3.14D2/4)(L、S为桩距,D为桩径),挤密后的平均压缩系数近似=原系数/f。再根据同一土层中的压压缩系数与压缩模量的相对关系,近似的推算出挤密后地基土的压缩模量。桩土复合地基的基础沉降量近似=挤密后土产生的沉降+桩在设计荷载作用下产生的沉降。通过不断的调整桩距及桩的承载力,达到桩土复合地基与无桩地基沉降量的基本一致。为保证理论与实际的一致,要求勘察单位在桩施工完后,重新钻探取样,测顶桩底以上土的压缩模量。通过比较,两者差距完全在允许范围内。

6实际沉降的分析与研究

该工程从投入使用到现在已超过四年,通过对施工及使用阶段的沉降测量,主体竣工时最大沉降量为18mm,最小沉降量为10mm,相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm;竣工一年后最大沉降量为24mm,最小沉降量为14mm,相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm;竣工三年后最大沉降量为25mm,最小沉降量为15mm,相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm,说明沉降已基本稳定。此沉降量稍大于理论计算值,但远小于规范允许值。该工程的沉降规律也与附近的一栋纯筏板基础的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。

基础设计范文篇4

自沙花园1#楼,地上主楼十四层,裙楼四层,地下室二层,框架剪力墙结构。2002年五月开始设计。拟建场地从上至下分别人工填土、粉质粘土或含砾质粘土、中粗砂、卵石、粉细砂、粉质粘土、中粗砂、卵石、残积粉质粘土、强化粉砂岩、中风化粉砂岩。粉细砂位于基底0.5~1.5m,厚2~3m,中风化岩位于基底约25m。由于地质条件比较复杂,故需进行综合考虑地基基础设计方案,满足既安全又经济的要求。

2基础设计方案

初步设计时拟采用人工挖孔桩基础,然而在基坑护壁桩开挖过程中发现位于地面下11m左右的粉细砂极不稳定,在土体自重压力作用下,粉细砂自然上涌,10h最大上涌达2m。护壁桩施工虽然采取有效方法控制了粉细砂上涌,但代价太高。建设方要求基础设计采用其它方案,经研究拟采用筏板基础。然而该工程位于山坡上,勘察方及建设方担心过大的基底压应力可能会导致粉细砂从地势较低处涌出,要求作用在粉细砂土层上的最大压应力不能超过200kPa,该应力值与土体的自重应力基本相当。通过对上部结构进行分析计算,主楼部分由于层数多且抗震墙基本布置在主楼部分,导致基底压应力远超过允许值(除非筏板向四周扩展得很大)。而裙楼部分对地基产生的压应力即使在人防荷载作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大压应力的及场地范围影响,必须采用桩筏。

3补偿平衡法

作为本工程设计的注册结构工程师,本人查阅了国外类似工程的设计文献,决定采用文献中的基础设计方法-补偿平衡法。经过计算,结构下部六层荷载由地基土承担,六层以上的荷载由桩基承担。这种方法参考了桩土共同作用,利用天然地基的承载力,使桩基与天然地基互补,采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担,使桩的数量及筏板的厚度得以减少,具有一定的经济效益。

4布桩方式

在建筑工程中采用桩筏基础,是为了确保建筑物不产生过大的不均匀沉降和不超过允许范围的倾斜。在传统的桩筏基础设计中,主要采用等桩径等桩长等桩距布置,然而对本工程而言,由于上部荷载的不均匀性及受场地限制,若采用均匀布桩将导致结构重心与基础形心距离远大于文献《层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)的要求。同时使有些桩未能充分发挥作用,有时筏板的不均匀沉降也比较大。考虑到主楼和裙楼的荷载差异性,且当前建筑工程中主要采用灌注桩,便于调整桩的桩径和长度,本工程决定采用不均匀的布桩方式,其布置方式大体有如下几种:图1(a)为等桩径等桩长不等桩距;图1(b)为不等桩径等桩长等桩距;图1(c)为不等桩径等桩长不等桩距:图1(d)为桩径桩长桩距均不等。本工程的设计中通过不断调整桩距及桩的承载力,以达到筏板形心与上部结构的基本重合。

5桩土复合地基设计

5.1桩土复合地基的优点

5.1.1增强桩身上部桩侧土的结构强度,可以提高桩的承载力,改善桩的变形特性,减少地基沉降。

5.1.2通过对桩的施工,实现对桩间土的挤密加固,充分发挥和利用地基土的承载力,有效地解决软土地基承载力不足的问题。

5.2桩土复合地基承载力计算

按照《建筑桩基基技术规范》(JGJ94-94)52条之规定,对于桩数超过3根非端承桩复合地基,当根据静载试验确定当桩竖向极限承载力标准值时,其复合基桩的竖向承载力设计值为:R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc,其中Qck=qck,·Aco由于qck为承台底1/2宽深度范围内(不超过5m)内地基土极限承载力标准值。由于该范围内土层为粉细砂,所以地基土不管挤密与否,地基土承力允许设计值均控制为200kPa,其极限承载力近似取400kPa。

5.3桩土复合地基及基础沉降设计

设计拟采用φ400钢筋混凝土锤击沉管灌注桩,设计时考虑到若以中风化岩为桩端持力层,虽然可提高每根桩的设计承载力,但桩在设计荷载作用下的沉降量极小,有可能导致地基土尚未开始工作桩就已受压破坏。为此决定所有桩均采用摩擦桩,以粗砂层为桩端持力层。通过计算及静载试验确定单桩承载力特征值为500kN。由于单桩承载力及土极限承载力的确定,通过平衡荷载法初步确定的总桩数就可以求得每根基桩的设计承载力。当基桩的承载力确定后,根据每根柱或每片剪力墙的荷载进行初步布桩。由于为不均匀布桩,所以桩数不能完全由承载力控制,还应通过地基的沉降来调整桩的布置。由于桩在压力为1000kN时测得的位移为35mm,在压力为500kN时的稳定位移为15mm,而无桩部分基础的理论计算位移为22mm。显然在桩土共同作用下,基础位移肯定会大于桩或土任一种情况下产生的位移,甚至会达到两者位移和。因此把桩与土孤立起来进行设计显然不妥。因而桩土共同作用下的基础沉降设计成为本工程的一个难点。由于设计桩距一般在3.75~5.5D间,桩对土有较大的挤密作用。挤密系数f=LxS/(LxS-3.14D2/4)(L、S为桩距,D为桩径),挤密后的平均压缩系数近似=原系数/f。再根据同一土层中的压压缩系数与压缩模量的相对关系,近似的推算出挤密后地基土的压缩模量。桩土复合地基的基础沉降量近似=挤密后土产生的沉降+桩在设计荷载作用下产生的沉降。通过不断的调整桩距及桩的承载力,达到桩土复合地基与无桩地基沉降量的基本一致。为保证理论与实际的一致,要求勘察单位在桩施工完后,重新钻探取样,测顶桩底以上土的压缩模量。通过比较,两者差距完全在允许范围内。

6实际沉降的分析与研究

该工程从投入使用到现在已超过四年,通过对施工及使用阶段的沉降测量,主体竣工时最大沉降量为18mm,最小沉降量为10mm,相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm;竣工一年后最大沉降量为24mm,最小沉降量为14mm,相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm;竣工三年后最大沉降量为25mm,最小沉降量为15mm,相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm,说明沉降已基本稳定。此沉降量稍大于理论计算值,但远小于规范允许值。该工程的沉降规律也与附近的一栋纯筏板基础的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。

7结论

通过本工程可以看出,当上部竖向荷载不均时完全可以采用不等距布桩的筏板基础,从而减少筏板的内力及不均匀沉降;摩擦型桩筏基础的沉降规律与纯筏板基础基本一致。

基础设计范文篇5

关键词:地基基础后浇带桩承台沉降

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、土共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

[8]《基础工程》第1版周景星

基础设计范文篇6

[关键词]机械设计基础;混合式教学;超星平台;教学设计

一、引言

“机械设计基础”是面向所有高职机械类学生的一门专业基础课程,是一门理论与实践相结合,在机械工程实践中有着广泛应用和相当重要的技术基础课程。学时总量64课时,教学内容理论性强、内容较枯燥,并且以往该课程采用的是灌输型知识传授的方法,即老师在讲台上讲述知识点,学生在课堂上接收。从而导致学生的学习兴趣低下,学习效果不佳。现通过教学改革,利用互联网技术和超星平台对教学资源进行丰富,对教学过程进行改变,采用混合式教学设计,从而改变学生学习效率低下的现状[1-5]。

二、机械设计基础线上课程的设计

如今信息技术发展迅猛,无时无刻不存在于我们的生活、学习、工作中,并提高了我们的办事质量、学习效率。线上教学就是利用信息技术将教育和多媒体结合起来的教育方法,利用线上教育可以提高学生的学习兴趣、丰富学生的学习内容、促进学生的多样化发展。同时,也让教师的教学效率得到提高,利用线上课程可以方便保存、修改、更新教学内容,利用线上教学平台的网上答疑、在线辅导、章节题目、课后作业等功能也可以有效地提高教学效率,改善教学质量,使学生能在较短的时间内高质量地利用线上资源实现合理的预习、学习和复习。教师也可以在平时无需印刷卷子进行课上测验,随时了解学生对知识点的掌握情况。因此,机械设计基础线上课程对教师和学生的意义非常重大。机械设计基础线上课程采用超星学习通+微信群+腾讯会议的组合形式进行了教学。主要是在超星学习通上开设相应的线上课程,其中包括教学大纲、教学进程、教学课件、习题库等教学资源的建设。其中题库按章节设置,方便进行章节测验抽题。同时在超星学习通平台中布置章节测验、作业、进行课上或课下的讨论。设置超星平台中课程视频文档观看、章节测验、作业、模拟考试的权重,其中课程视频、文档观看占40%,章节测验和作业各占20%,模拟考试占20%,此权重设置侧重于学生平时成绩的考察。课程任务点类型分布见图1,其中文档为教学课件、视频,是针对每一章节的PPT、录播讲课过程;章节测验为每一章节后的练习习题,其中章节测验中的习题主要是选择题和判断题,系统可以自动批改作业,提高了教师的教学效率在课上内容讲解完之后,为了解学生的掌握情况,需进行课上测验,测验卷子则是抽取线上课程对应章节题库中的内容。客观题目可以线上自动批阅,教师只需要批阅主观题目即可。了解学生知识掌握情况的同时,也大大提高了教师的教学效率。综合作业、章节测验、视频观看时长和次数、课上答题情况,由平台统计出该课程所有学生的综合成绩。图2为该学期的综合学习成绩分布,其中60~80分的学生占到了约32%,而40~60分的学生占比较高约为62%,40分以下的学生占6%,从而可以得出40~60分学生占据比例较高,学生自主利用平台的积极性并不高,学习效果不好。因此,可以得出单纯使用线上教学,在学生自主能力不高的情况下,容易造成学生学习懒散、应付。因此教师在利用超星平台的共享性和方便性的同时,也要注意实效性。所以可以同时引入腾讯会议直播和微信群互动交流相结合的方式。腾讯会议平台作为视频直播的平台,利用其在教学上的优点:老师作为主讲人,可以利用屏幕共享对课程中的知识点进行讲解,另外也可以组织线上研讨,实时性高。但是由于学生网络水平不一样,利用腾讯视频会议教学时,在上课过程中偶尔有学生掉线,但马上恢复进入课堂,不会造成太大的影响。有些学生可能会在没有交流任务时偷懒、开小差,真实性不强,其效果不如在课堂授课。但是老师可以利用直播提问、点名、讨论等方式加强互动,提高学生的兴趣。微信作为现代社会广泛使用的软件,其所提供的免费聊天环境和实时留言、消息推送等功能可以实现老师与同学间的一对一的提出问题和答疑解惑,以教学班为单位建立微信群,在课上、课下及时解决学生问题,并且可以分享一些教学资料,在教与学中发挥着重大的作用,深受学生欢迎。

三、线上课程的教学反思

目前高校教师有着丰富的线下教学经验,但还存在一些问题。在这里将对机械设计基础线上课程的教学效果进行反思[4-5]。1.机械设计基础课程是实践兼具理论相结合的一门课程,在进行线上课程时应注意提高实际案例的讲解,更加形象和生动的教学案例,将生活中关于机械机构的例子呈现在课件中会提高学生在线上平台自主学习的兴趣,加强学生对课程内容的理解力。2.采用直播和录播相结合的方式,在直播时应与学校课堂授课一样,有前期内容回顾、提问和课堂总结等内容。而在录制授课视频时,可以像在课堂上一样,将课件页面当作黑板,可以随时在上面涂鸦解释,引导学生随着教师授课思路进行学习。3.调整好超星平台、腾讯会议直播的时间比例。进行多样化授课,防止单调的授课方式引起学生的视觉和听觉疲劳。4.定期做好调查研究,及时掌握学生对线上课程的意见和要求,并做出反馈和更改,提高教学的质量和效率。

四、混合式教学实践

机械设计基础将继续利用线上课程的教学资源和教学设计,而在某些教学环节中使用混合式教学和翻转课堂,充分发挥两者的优势,取长补短、互通有无。例如,平面四杆机构教学过程具体实施过程是:提前布置任务自学线上课程的平面四杆机构课件和视频。平面机构的教学视频非常多,在课上的前60分钟通过学生观看、思考,调动学生学习积极性和自主性,组织学生分组讨论,每一组派出一名代表讲解平面四杆机构的演化形式和运动特性,并举例说明。在课堂的后30分钟,老师采用传统的课堂教学进行复结、布置作业等。

五、结语

面临现代信息发展迅速的现象,线上教学的发展突破了时间、地点的局限性,学生可以利用业余时间充分进行学习,其优点不容忽视,但是不能很好地实时监控学生,对自制力不高的学生无法进行全面监管。如何进行教学改革、完善课程授课方式,更好地提高教学效率,还需要进一步思索和探讨。

参考文献:

[1]彭宇璇.线上教学与课堂教学相互补充及发展方向[J].试题与研究,2021(1):134-135.

[2]于亚萍.新形势下“线上+线下”混合式教学模式探析[J].现代农村科技,2020(10):98.

[3]邬大光,李文.我国高校大规模线上教学的阶段性特征:基于对学生、教师、教务人员问卷调查的实证研究[J].华东师范大学学报(教育科学版),2020,38(7):1-30.

[4]薛成龙,郭瀛霞.高校线上教学改革转向及应对策略[J].华东师范大学学报(教育科学版),2020,38(7):65-74.

基础设计范文篇7

关键词:艺术设计;绘画基础;教学;评价

近年来,随着社会经济的发展,社会对艺术设计人才的需求越来越多,“美术高考热”不断升温,每年报考艺术类院校的考生日趋增加,艺术设计学科逐渐成为热门的学科,全国各大专科院校也纷纷增设艺术设计专业,如平面设计,环境艺术设计、包装设计、服装设计等专业。但对于报考艺术设计专业的考生和已经进入高等艺术院校的设计专业的学生来说,不能简单地把设计专业等同于绘画专业,尤其是在艺术设计专业中的绘画基础教学方面,不能轻易认为用绘画造型可以替代艺术设计中的造型基础,从而忽略艺术设计造型基础的独特个性。艺术设计中的绘画基础教学定位的是否准确,直接影响到我们艺术设计教育培养目标的实现。

素描、色彩,是所有学习美术专业学生必修的基础绘画课程,在艺术设计教学体系中,把他们作为基础绘画教育课程,有我国多年艺术教育的历史原因。长期以来,素描、色彩课程一直被认为是一切造型艺术的基础,但在学习设计的过程中,大多数学生很难把基础绘画课和设计专业结合在一起,只注重绘画写生和技法的训练,而忽视艺术设计的专业性,牵制了学生设计思维的发展。在过去,我们的艺术教育强调基础,强调绘画功底,在这种情形下着实培养了一批批写实功夫和艺术表现力过硬的画家,以至于这些画家至今还陶醉于花费数月表现一个比真的还真实的手工绘画作品的满足感受中。现在的书店里,我们会经常看到一些素描、色彩书籍被命名为“正规画法、正规范画”的字语,难道除了他们的画法外,其他人的绘画风格都是旁门左道吗?何谓“正规”,艺无止境,但凡形成一定的范式或风格,即是走到了终点,接下来就是必然要打破他,超越他,这样艺术才能进步,我们才能创新。如今是一个数字技术、多媒体影像可以轻松去复制作品,可设计艺术却不能去反复、去拷贝,因为设计追求的是原创性和创新性;现在我们的创新设计、原创设计和国际上一些优秀的设计相比显得有些滞后,看看近年来一些产品造型专业的萎缩状况,一些大型的优秀建筑环境艺术设计、服装设计都来自于国外的设计师即可而知。我们的一些设计师的创造力相对就显得有些苍白,这是不是过分强调基础忽视创造力培养的结果,是不是所谓“正规”的绘画基础教育造成的?这就需要每个从事设计艺术教育工作者重新思考、重新定位我们的“绘画基础”和功底的了。

过去,我们传统的素描、色彩绘画基础课的教学内容过分强调物体的造型、色彩搭配、明暗调子、质感、体积、透视关系等方面的要求,这在传统绘画教学中能体现出其合理的教学目的性,因为那毕竟是在培养画家;但在现在的设计教学中假如还过分强调虚实、强调素描明暗调子,而忽略艺术设计教学目标的目的性,忽视对学生创造性思维和创新能力的培养,花上过多时间去进行追求光影的虚实和物象的体积、质感的表现时,会不会觉有些得太奢侈,会不会有好的教学效果呢?既然我们培养的是设计人才,而不是画家、艺术家,那么他的必要性又有多少呢?一味的对着物象去表现、再现,对着石膏像磨来磨去,会使我们学生失去自己敏锐的观察力和表现力,更谈不上创造、创新了。所以把传统的绘画基础课放在课下,把能培养学生快速造型的设计素描、设计速写、设计色彩放在教学首位,不失为一种目的明确的基础训练。

基础设计范文篇8

卓越工程师教育培养计划是落实我国教育改革和人才发展规划的重要举措,其目的在于为创新型国家建设和人才强国战略提供高质量的工程技术人才保障。高等学校作为工程教育的高地,在培养具有扎实基础理论知识的高素质人才方面发挥了极大作用。但我国高等教育体系长期以来存在重理论轻实践、重模仿轻创新的弊端,在面临工程实际问题的时候,学生思考问题、解决问题的能力明显不足,难以适应现代社会的发展需求。因此,目前高教界正在积极探讨培养学生创新意识、创新能力的方法和途径。

2机械设计基础课程教学现状

机械设计基础课程具有涉及知识面广、理论联系实践的特点,主要由理论教学、实验教学和课程设计三个环节组成。以我校机械设计基础课程教学为例,理论教学依然以教师多媒体讲授为主,主要原因:①多媒体图文并茂,动画、视频丰富;②教师备课相对容易,但这也忽视了多媒体重难点不突出的弊端,学生短时无法接受大量的信息。在教学方法上忽视案例教学、问题导向式教学等方式的运用,影响教学质量和学生能力培养。机械设计基础课程设计以带式输送机传动装置设计为任务,其设计对象仍为一级圆柱齿轮减速器,概因减速器设计理论成熟,可以做到有章可循,而且减速器中齿轮、轴、轴承等零件的设计恰是机械设计基础课程研究的主要内容之一。但从课程设计教学效果看,还存在以下不足:①学生缺乏工程实践,对减速器认识也仅是“听说”,特别是结构设计时完全依靠指导书中例图,没有自己设计思路;②学生对力学、图学等先修课程知识综合运用能力较差,特别是绘图质量不高;③教学模式单一,设计任务相同仅设计数据不同。学生在设计过程中缺少交流与协作,个别学生抄袭别人资料,学生分析问题和解决问题的能力得不到锻炼。

3机械设计基础课程教学改革思路

3.1融合实验实践内容于理论教学、引入工程实例

机械设计基础课程主要内容包括两部分:①研究常用机构的机构组成、运动特点、设计方法等;②研究一般条件下通用零部件的类型、作用、设计计算方法。实际教学中对第一部分内容注重于机构结构分析内容、图解法内容和单个机构而不是机械系统的介绍;对第二部分内容仍将机械零件分成:常用传动(齿轮传动、带传动、链传动)、机械连接(螺纹连接、键连接、销连接)、机械支承(轴、轴承)、其它零部件(机座、箱体)几部分,部分和部分之间缺少一定的联系,知识点比较零散。为此,应融合实验、实践内容于理论教学,在课程教学之初就提出机械设计的最终目的是“设计机械”,以两种典型的机器——四冲程内燃机和机械传动装置——减速器为例,介绍内燃机的结构组成、工作原理、运动特点,从而提出内燃机的机构组成包括三大机构:连杆机构、齿轮机构、凸轮机构,它们是机械设计基础课程的重点内容;从机械制造的角度介绍减速器的零件组成:齿轮、轴、轴承、螺栓、箱体等,从而引出课程的另一部分重要内容——机械零部件的设计计算。对教材的内容根据授课专业的不同进行适当取舍,由于我校的一些近机类专业如材料、安全工程等专业力学、金工实习等先修课程开设的不足,在带传动设计、齿轮传动设计中若一味地讲解受力分析,学生势必难以接受,应抛开推导过程而重点强调应用。将案例作为课堂教学的基本素材,把学生引到工程问题的现场,借助于多媒体的情景再现,首先让学生用工程语言描述工作过程,其次让学生提出工程问题并构思解决问题的方案。这不仅有助于学生提高感性认识,更重要的是让学生体会知识应用的成就感。

3.2重点改革实践教学环节

基于减速器应用的广泛性、教学示范效果的典型性、设计方法的成熟性,减速器设计仍是检验学生理论知识掌握和运用熟练程度的最好的载体。但应该改变以往在给学生布置设计任务时就给出设计方案的作法,而是仅给出工作机的工作要求和工作参数,对原动机、传动装置由学生自己选定。由于学生对机械的感性认识和工程实践知识十分缺乏,不能将所学的知识与实际联系起来,更不会应用于工程实际,因此将减速器拆装测绘综合实验安排在课程设计任务下达之后进行。通过实验让学生对减速的功用、结构组成有一个直观的认识,对提高课程设计质量有直接的帮助。实验结束之后,在组织学生讨论之前提出的几种不同设计方案,比较各方案中各传动装置的形式及布置的先后顺序并确定出最优方案。这样每一位同学都有提出自己设计思路的机会,通过交流发言使每一位学生认识到自身学习的主体地位,在课程设计之初就积极参与到解决工程实际问题的过程中来。在以往指导教师分配给学生的数据不同,可以避免学生抄袭。但由于现代信息的发达,网络上只要提供数据就可以提供设计过程,这就造成了部分学生的“信手拈来”。可以根据班级学生数量将其分成5~6个设计小组,每个小组一组数据所算得的传动装置运动和动力参数应该是一致的,而在传动比分配时各级传动比又可以是不同的。学生一边计算一边交流,不仅了解了其他人的设计思路,发现自身问题也可随时解决。

3.3机械设计基础课程考核方式改革

学生最关心的必然是课程考核成绩,因此机械设计基础课程的改革与探索必须得到学生的配合与支持。如果课程考核方式不能客观地反映出学生的学习状态,优秀学生的学习积极性必将受挫。随着社会对人才能力需求的提升,机械设计基础课程内容的广泛性、能力要求的全面性与有限的学时之间的矛盾就日渐显现出来,一方面教师教学中要保证课程内容的系统性、全面性;另一方面学生学习时又感到时间紧、任务重,因此传统的教学模式及考核评价方法与机械类卓越工程师能力要求已不相适应。在我校,机械设计基础的总评成绩由两部分组成,其中考试成绩占70%,平时成绩(包括出勤和课堂表现、作业、实验)占30%。近年来针对课程考核方式也进行了改革。但平时成绩在总评成绩中占的比重仍较小,且平时成绩的组成仍比较简单,缺少行之有效的评价内容体系。应以机械类卓越工程师培养对机械设计基础课程教学的能力培养目标为依据,适当增大平时成绩的比例,并寻求可以定量化考核的评价内容。因此可以提高平时成绩的比例到40%,增加课堂讨论发言、创新机构设计、大作业等环节,其占总成绩比例为10%,通过这种形式提高学生学习的主动性和参与性,提高学生的动手创新设计能力,达到课程教学目的。

4结束语

机械设计基础课程教学是培养具有创新意识和实践能力的机械类卓越工程师的重要环节。随着社会对机械类人才综合素质要求的逐步提高,各高校对机械设计基础课程相继进行了改革,但无论如何都是基于创新能力培养的核心。在机械设计基础课程教学中对课程内容体系、课程设计和课程考核评价方法等方面都进行了积极的探索,这些措施的实施收到了大量有益的效果。将继续按照制定的基于卓越工程师培养对机械设计基础课程教学的知识和能力目标要求,完善机械设计基础课程的教学方法和体系。

作者:陈国辉 杨松华 宋胜伟 单位:黑龙江科技大学机械工程学院

参考文献:

[1]曾敏.基于项目驱动法的机械设计基础课程教学改革探索[J].当代职业教育,2015(1):20-22+42.

基础设计范文篇9

一、高职“机械设计基础”优质微课的特征

微课以视频为载体,但它与单纯的影视视频有本质的区别。微课的任务是使观看者(即学习者)看后理解、掌握其中的知识,达到学会的目标。因此,微课具备如下特征。(一)系列性。本文以高职“机械设计基础”课程为载体,结合高职学生这一特定群体,对“机械设计基础”这一特定课程进行研究。各微课视频是以“机械设计基础”为系列关联知识点的视频,其知识点是有联系的,各个微课视频具有系列性。(二)实用性。高职“机械设计基础”优质微课必须符合高职学生学习需求,即在最短的时间(5~10分钟)内向学生传授最有价值的知识点。是针对高职学生开发的、高度浓缩的精品课程,必须能促进高职学生职业技能等综合能力的提高,它与广告和视频节目具有本质上的区别。(三)易懂性。“95”后高职学生的特点是逻辑思维相对较弱,基础薄弱,因此,微课必须采用形象、直观、生动的表达方式来呈现内容,使学生以最省力、最有趣和最易理解的方式来学会知识。(四)启迪性。高职“机械设计基础”优质微课不仅传输机械知识,更要激发学生的潜能,调动学生学习机械热情和学习动力,引导学习者深度思考,从而启发学生探索机械中的奥秘。通过系列微课的学习要能引导学生对“机械设计基础”知识进行螺旋上升式的启迪和思考。(五)分享性。高职学生学习微课最方便的工具是智能手机。因此,微课视频必须制作成占内存小、播放流畅的格式,易于网络传输分享,实现师生顺畅交流。微课作为学生自主学习的教学资源,要有交互功能,达到师生通过手机随时探讨研究,以实现更好教学效果的目的。

二、构建高职“机械设计基础”优质微课评价指标体系

不同的评价体系对于微课作品的评价结果也不同。虽然目前还缺乏统一的评价标准,但基本的原则已达成共识,即优秀的微课应是内外兼修,内容与形式契合,兼教育性和艺术性于一体的。本文从学生的视角出发,基于学生的学习效果,建立评价体系。开发微课涉及两大方面,即微课的设计和制作。(一)关于微课设计的评价指标。微课是近年来新兴的一种教学形式,它变死板学习为动态化学习,更能贴近现在的高职学生,但不能替代课堂教学,只能嵌入课堂教学中。借助微课这一载体,实现课堂教学的立体化,推进高职“机械设计基础”课程的教学改革,创新教学模式,使“95后”的高职学生学习“机械设计基础”更喜闻、易懂,实现快乐学习。微课设计的评价指标有实用性、系列性、易懂性、启迪性。实用性涉及四项二级指标。微课选题要有价值,即对学生课上课下学习都有帮助;每节微课结构完整,对知识点阐述清楚,且有启迪性;所选题材要从高职学生实际需要出发,使学生学以致用;资源要贴近学生生活,不要好高骛远,更要区别广告,牢记其教育性。系列性涉及二项二级指标,即关联性和嵌入性。所有微课视频都涉及高职“机械设计基础”课程,并具有知识的关联性,每节微课都是后续课程的基础,这点有别于大赛的微课作品。同时,要考虑到“95后”高职学生的特点,设计微课要道理浅显易懂、语言简洁规范、动画形象直观、色彩与图文协调,使学生视觉舒服。(二)关于微课制作的评价指标。微课与普通课本质区别是制作成视频,而能否把设计好的微课呈现在学生面前,关键取决于制作技术。微课的分享性是对制作技术的检验。微课的兼容性和播放的流畅性,直接影响微课嵌入教学模式效果。具体指标内容如表1所示。

三、微课评价指标体系实施时注意事项

(一)内外评价相结合。内部评价是指直接参与课堂教学活动群体所进行的评价。学生是教学的主体,他们从学习内容、效果和教学中感受进行评价,学生对使用微课的感受与评价是最真实可靠的。外部评价是指课堂活动以外人员的评价,包括同行、督导、外部专家等。在实施嵌入微课教学模式教学时,对微课的评价既要考虑学生的感受,又要兼听外部专家的建议,并适时加以调整与改进。(二)定量定性相结合。对微课评价要定量与定性相结合,过分定量化,就会导致一些无法量化,如对学生“三观”的培养、习惯的培养等被排除在外,从而会影响到微课评价效果。(三)动态评价与静态评价相结合。教学本身就是动态过程,录制的微课是一静态作品。教师要根据学生需求不断完善微课作品,实现动态与静态相结合,形成对微课多方位、多层次的立体化评价。

四、结语

嵌入微课的教学模式,能实现课堂立体化教学,实现高职学生对“机械设计基础”更喜闻、更乐见、更易懂的快乐学习。在此过程中,在开发系列微课的同时,构建评价指标体系,并进行动态完善,从而达到为高职学生开发出优质微课的目的。

【参考文献】

[1]卢敦陆.高职优质微课特征及其评价指标体系探究[J].职教通讯,2015,5:73~75

基础设计范文篇10

关键词:艺术设计;素描;教学;探索

当前,改革素描基础课教学体系的要求日益迫切,这是因为现行的这一教学体系满足不了培养创造性人才的需要。改革现行的素描基础课教学,并非是完全拒绝传统素描教学的有益经验,而是对传统素描教学体系的调整、补充与完善。

一、在素描教学中提高学生视觉创作素养

素描教学是视觉艺术的重要基础课程。在今天,无论是专业的还是业余的素描教学,大都习惯采用光影素描与结构素描这两种表现形式,以此来培养学生的观察力、理解力、表现力和渗透着主观审美理想的创造力,期望他们具备日后多种视觉艺术形式创作所必须的基本功力与艺术素养,这几乎已成定式。大凡经过以上两种素描形式严格训练的学生,无论是光影素描式的对客观对象做出诸多因素的准确观察与完整表现,还是结构素描式的“基于对作为结构实体的形的思考,通过省略烦琐细节和理解形态功能来实现对形的恰当的认识与分析”,或是在绘制中容纳“一定”的主观成分,都是游刃有余,收放自如的。但是,这是否说明这样的基础训练就能够给学生提供出了视觉艺术创作所必须具备的全新的基础素质呢?

我认为,素描教学既然被列为视觉艺术基础课,起码应使学生经过系统的训练后,对于诸多视觉艺术门类的形式表现,无论是具象的还是抽象的、传统的或是现代的、普通绘画还是装饰工艺,都能有较强、较宽的适应能力。也就是说,素描教学相对于学生的专业选择和日后多种类的视觉艺术创作,应具备多向锲入性。

目前,我国各类院校中素描基础课教学的现实是,许多仅以传统的素描教学形式光影素描、结构素描训练起步的学生,虽然能较顺利地进入诸如国画、油画、版画等画种的学习与创作,但如果要求他们在表现上做更为大胆多样的形式突破,和容纳更丰富的激情与理智,则常常表现为力不从心。尤其是艺术设计专业的学生,在经过以上两种素描形式训练后又转入装饰工艺学习的时候,往往会产生重新起步的不适之感。因为装饰美术的表现,要求高度概括,“在具象和抽象的广阔视野里,毫无拘束地探求,大胆地运用形式美的规律,用夸张、变形等手法,对自然物象进行加工”,以自由地体现作者的创作意识和审美观念。因而,凡是一些,以光影素描和结构素描为基础课的工艺类专业的学生,大都感到与本专业一些必备的基础素质的培养相脱节。

究其原因,光影素描与结构素描的训练在培养学生对客观物象或是全因素的把握,或是高度概括、逻辑地体现形体的功能,以及主观因素一定的容纳上,虽然都有积极的作用,但由于这二种素描形式都以写实性居于主导,较强地受到自然物象的特征与内在本质的制约,因而对主体意识和潜在的艺术创造灵性的早期适时开掘则显得远远不够。传统素描基础教学具有以下特点:(1)教学缺少理性指导,注重感觉与表面效果,缺乏对设计专业素描基础教学自身的挖掘;(2)缺少针对设计基础方面的教学内容;(3)缺乏现代意识和对视觉形态的理解与创造力培养。大量的事实说明,仅凭写实之“功到”以期求得创作上的“自然成”,往往是靠不住的。

我认为,必须在素描基础训练中做到“全面性”,既重写客观之“实”,又重写主观之“意”;既重视觉艺术的一般规律、法则的把握,又重视独特的艺术创造灵性的开掘;既重视“纯绘画”基础能力的培养,又兼顾随市场经济大潮而日趋发展的装饰美术“自身功力基础训练的需要”。只有这样,才能在不同的素描表现形式中,提高艺术设计专业学生的设计语言水平;只有这样,才能更好地与设计接轨,迅速进入真正意义上的设计状态,为以后的设计专业课打下坚实的基础。

二、在素描教学中融入装饰构成因素

现代社会的高速发展,不断更新着人们的理念。作为设计专业的学生始终保持求新的心态是至关重要的。这就要求我们的基础教学要具有多变性和灵活性,让学生在素描基础训练中,提前接触设计理念和设计风格。在素描基础教学中,素描与装饰相结合,会产生一种装饰构成素描。“构成”,“是近代装饰绘画的新术语,它研究的范围很广,包括构图、色彩、造型以及材料的选择手法的运用等等”。它“是造型艺术中具有横向联系的全方位的共同基础要素。因为它在限定的范围内,根据客观事物的存在和运动规律的安排,由内到外,由隐到现,由虚到实,逐渐创造一个新的视觉世界。另外,构成除研究点、线、面在造型上的布局之外,还要进一步考虑形和线的动势走向,以及在画面上所形成的轨迹和作者的意向、情感在画面上的流露。装饰构成就是对画面的全面经营,使之产生丰富的、变幻的、强烈的形式美感”[1]。而构成素描就是以开掘作者艺术创造潜能、表达作者主观审美理想为主导,汲取装饰构成的基本特点及其一些表现手法,并且对光影素描与结构素描的表现形式也引以为一定参照,从而单色调地对自然物象进行更为大胆、自由的艺术表现。这种表现形式,具有以下特点:1.有自然物像素材参照。与光影素描和结构素描一样,也是面对自然物象写生。不同的是,它更倾向于捕捉由观察对象而得到的创造启发及感情激发。所绘之物与原形有较大改变。如(1)主要特征被大胆夸张;(2)具象转化为抽象;(3)主体转化为平面。

2.表现手法灵活开放。在表现上既可采用平面构成中透叠、渐变、发射、切割等手法,又可容纳经过概括、装饰处理的影调,还可以用多种类型的线来表达主观审美理想。

3.要有装饰感。构成素描展现出的形,均是有主观的想象、参与并对之加工过的“情趣形”、“情感形”,在造型上或构图上可以渗透大量的装饰美术成分,因而在形式上往往显现出装饰感。

4.具有一定的制作性。构成素描在绘制上可采用一些一般绘制方法,也可进行“程式化”的精心制作。工具上可使用铅笔、炭笔、木炭条等,也可使用界尺、喷壶、滚筒等特殊工具,展现出丰富多彩的绘制效果。

5.单色性。构成素描以简明概括的同一色的有限变化来绘制,以方便基础内容的学习。

装饰构成素描教学中应根据物象的不同,让学生注意以下三点:一是“立意”。即在绘制作品前确立由自然物象生发出的主观审美“意象”。“意象”是主观感受的精神产物,决定着形式表现手法的选择。所以,“立意”的训练是学生最根本素质的训练,是走上艺术成功之路的重要一环。尽管另两种素描形式对此也给于一定程度的关照,但远远没有构成素描来得更为直接和强烈,对后面的专业影响较深。二是不脱离艺术表现的基本规律。在具体的表现形式上,构成素描同所有艺术形式的表现一样,都对艺术表现一般规律与法则给以一定的关注,具有对比、和谐、节奏、韵律、变化和统一的形式美感。三是保持基础训练特色。构成素描虽然借鉴了装饰美术的一些表现手法,但不是在任何时候都像装饰美术那样具有精致完整的创作,它虽然可以进行完整考究的展现,但也可以只注重一方面,做不完整的美的探索。

三、在素描教学中提高学生的综合素养

未来的发展需要满足人的多方面的高层次的需要,这是社会发展的必然。这就要求从事设计的人群具有较深厚的文化修养和较高的审美品位。作为基础课所提供的对视觉的深刻而细微的训练,无疑是对设计专业学生基本素质的深入开发和培养。同时在这一过程中所渗透的审美体验、美学思想和人文精神,对学生的发展也起着至关重要的作用。以往素描基础课训练往往依靠感觉作画,离开对象,学生脑子空空如也。今天,作为一名未来的设计人员还应该具备灵活多样的设计意识和创新能力。这就要求在素描基础训练方面应该增加与之相适应的内容。增加内容如下:

1.装饰结构素描训练

选择结构较强的物体进行训练,要求由立体转换到平面的构成形态,从而形成的有意味的教学形式。即讲授物体透视、投影等规律,要求学生用装饰的要素表现出来,最终达到把装饰要素利用程式化的绘制方法精心绘制出来。同时,要求学生掌握科学的观察方法、表现方法和基本理论,并将其同装饰美术结合起来,追求个性语言。这也是学生自我了解的过程。

2.综合因素素描训练

以学生身边的熟悉的大小、形状、色彩不同的物品为主,要求学生表达装饰构成因素,具备对比、节奏、变化的刻画能力,对形式有一个适度的把握,且所表现的内容要有一个主题,以期通过装饰构成性语言,培养学生人文精神。

3.同一主题、多种形态的表现训练

要求学生充分体现现代意识、新观念,能借鉴不同形式的作品进行训练。所谓现代意识,首先要解决审美问题,了解精神内涵,明确表现理念,体味艺术风格,采用不同手段进行表达。要注重理论与技能并进的原则,要求学生具有创造性,进行灵活主动的学习。要达到上述目标,对构成素描增加一定课时比例是必要的。凡经过此种训练的学生,同样还是面对着自然现象,在观察中其主观精神就显得更为兴奋活跃,在绘制表现上更敢于大胆探索,并能运用相应的艺术语言充分表达自己的看法和兴趣;同样写生一组物体,完成的效果则是明显提高,对形式上的突破与较强的形式美感,传达出学生的主观“心声”与艺术“灵性”也提升到了较高的层次。当这些学生中的一部分进入装饰工艺课学习后,则显得后劲充足,能较快地把握其特点,表现力更趋于大胆、活跃。