鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)探討
時(shí)間:2022-12-18 10:08:42
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[摘要]根據(jù)PKPM軟件在教學(xué)中情況,總結(jié)了教學(xué)的主要內(nèi)容,并就如何提高學(xué)生的設(shè)計(jì)和分析能力進(jìn)行了探討,在教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性、增加實(shí)踐工程分析、加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)和重點(diǎn)在模型設(shè)計(jì)四個(gè)方面進(jìn)行了分析和探討。
[關(guān)鍵詞]PKPM;模型構(gòu)建;結(jié)構(gòu);分析能力
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,其相應(yīng)的軟件的開(kāi)發(fā)和使用,極大的提高了結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)的效率,我國(guó)建筑科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的PKPM軟件廣泛的應(yīng)用在結(jié)構(gòu)計(jì)算中,成為建筑設(shè)計(jì)和施工人員必須掌握的基本技能。為了更好的適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)的建筑相關(guān)專業(yè)基本上都開(kāi)設(shè)了該軟件的使用課程。使得學(xué)生在校掌握這一軟件,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是由于該門課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和理論性,而學(xué)生由于實(shí)踐性有一定的欠缺,因而在二者結(jié)合進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)過(guò)程中,遇到了較大的問(wèn)題,因此,根據(jù)多年的課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的反饋,對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,探討問(wèn)題的根源,并尋求有效的解決方法和措施。從而切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,達(dá)到掌握該軟件的目的。
1課程內(nèi)容的選定
PKPM軟件集建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工于一體的綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng),因此需要針對(duì)不同的專業(yè)設(shè)置不同的模塊講授,我們沒(méi)有必要教授PKPM所有的功能和命令,教學(xué)內(nèi)容需要根據(jù)專業(yè)進(jìn)行取舍。最主要的四大任務(wù)內(nèi)容是:利用PMCAD模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體模型設(shè)計(jì);利用SATWE參數(shù)設(shè)置進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算;利用模塊三繪制梁柱的施工圖;利用JCCAD設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工程。針對(duì)這四大任務(wù)中,由于難點(diǎn)主要是在參數(shù)的設(shè)計(jì)和結(jié)果的到處及分析,同時(shí)也是最難的,因此在這一部分要加強(qiáng)課時(shí),重點(diǎn)講解。針對(duì)土木工程專業(yè)要全部重點(diǎn)講解,對(duì)于工程管理專業(yè)而言,難度可以適當(dāng)降低。
2增加實(shí)踐工程案例的練習(xí)
根據(jù)近三年的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況反饋,學(xué)習(xí)PKPM最大的問(wèn)題就是和實(shí)際工程脫節(jié)情況,學(xué)生投入了大量得精力,在建模中對(duì)SATWE相關(guān)設(shè)置參數(shù)仍舊不合理,對(duì)結(jié)果的分析也欠科學(xué)性。而且課堂講授時(shí)間有限,因此只能針對(duì)某一很小的局部進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算,同時(shí)單純的理論講解比較枯燥,不容易引起學(xué)生的興趣。因此造成的結(jié)果就是,不能真正完全掌握該軟件的應(yīng)用,因此需要加大實(shí)際工程案例的課時(shí)比例,學(xué)生在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,真正明白該軟件的實(shí)際應(yīng)用,而不是單純的計(jì)算一兩個(gè)計(jì)算題。只有強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué),將結(jié)構(gòu)方面的理論與實(shí)際工程緊密結(jié)合,才能激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使讓學(xué)生在實(shí)踐設(shè)計(jì)過(guò)程中掌握核心內(nèi)容。為充分提高學(xué)生的積極主動(dòng)性,可以主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生自己組成團(tuán)隊(duì),進(jìn)入實(shí)際工程,充分調(diào)研,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,充分發(fā)揮想象力,結(jié)合課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容,凝練出一個(gè)項(xiàng)目課題,去申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,由學(xué)生以自愿組合形成的課題組,在整個(gè)項(xiàng)目的提出,到課題的研究和解決的過(guò)程中,在經(jīng)費(fèi)的支持下,一方面不僅僅完成了項(xiàng)目,提高自己的各方面綜合素質(zhì),極大提升自信心,有助于以后進(jìn)入社會(huì)的發(fā)展。同時(shí)也可以形成標(biāo)桿作用,使更多的學(xué)生由被動(dòng)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),由老師在課堂的滿堂灌的填鴨式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒?dòng)的模式,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率會(huì)得到極大提高。
3加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)力學(xué)理論方面的學(xué)習(xí)
雖然PKPM軟件具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和計(jì)算功能,極大的提高了設(shè)計(jì)效率和計(jì)算的準(zhǔn)確性,但是要想充分發(fā)揮它的作用,必須具有扎實(shí)的理論功底,因?yàn)樗械膮?shù)設(shè)定和結(jié)構(gòu)布局全部依靠的是設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì),而這就對(duì)我們的結(jié)構(gòu)力學(xué)提出了較高的要求。在土木工程的各門專業(yè)課中,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法作了詳細(xì)的講述。部分學(xué)生對(duì)梁、柱、板等構(gòu)件的計(jì)算理論掌握較弱,造成在學(xué)習(xí)中,參數(shù)的設(shè)定等方面遇到了極大的困難,同時(shí)有些同學(xué)由于對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性意識(shí)較弱,其中最典型的就是梁和柱的布局合理問(wèn)題,包括空間位置和截面尺寸的去頂。也是學(xué)生最難解決的問(wèn)題。對(duì)SATWE計(jì)算結(jié)果的正確分析是設(shè)計(jì)人員必須具備的基本能力,而這又需要掌握力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)。只有這樣設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)科學(xué)合理,符合設(shè)計(jì)規(guī)范,滿足使用要求,因此需要學(xué)生具備扎實(shí)的理論功底,把學(xué)過(guò)的《鋼結(jié)構(gòu)原理》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》和《房屋建筑學(xué)》等課程有機(jī)的結(jié)合起來(lái),在PKPM軟件中融匯貫通,這樣才能獨(dú)立的完成一個(gè)工程的設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)也表明學(xué)生也已經(jīng)成為一名合格的建筑軟件操作技術(shù)人員。由于一個(gè)項(xiàng)目的完成需要結(jié)構(gòu)、給排水等各個(gè)專業(yè)的協(xié)作關(guān)系,因此在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中,負(fù)責(zé)各個(gè)專業(yè)的學(xué)生要經(jīng)常溝通和交流,并結(jié)合反饋信息對(duì)自己負(fù)責(zé)的部分修改和調(diào)整,要相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一解決問(wèn)題,各個(gè)專業(yè)的學(xué)生需要多掌握其他專業(yè)的知識(shí),這樣盡可能做到兼顧各個(gè)方面的要求,增加全局感得能力,使得學(xué)生在進(jìn)入社會(huì)工作后,盡可能的減少適應(yīng)期,融入實(shí)際工作中。
4重點(diǎn)在模型設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化
設(shè)計(jì)過(guò)程中,教學(xué)時(shí)要求學(xué)生做完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì),這樣就包括了建模,結(jié)構(gòu)調(diào)整,圖紙定稿等一系列工作,其中,建模和結(jié)構(gòu)調(diào)整是最重要的階段。建模階段,首先要充分研讀設(shè)計(jì)任務(wù)書,明確項(xiàng)目的具體要求和各個(gè)主要指標(biāo),然后以結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)為主要依據(jù),進(jìn)行設(shè)計(jì),充分考慮梁、柱和墻的承載力,以及鋼筋的配比,有效合理的布局梁、柱和墻的具體位置,合理構(gòu)件模型。對(duì)模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析后,在對(duì)一些不合理和不理想的結(jié)果產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,并結(jié)合經(jīng)濟(jì)和美觀等角度進(jìn)行調(diào)整,比如柱的軸壓比等參數(shù),然后再繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算和對(duì)結(jié)果分析,經(jīng)過(guò)這樣的多次的反復(fù)修改模型后,確保結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求和強(qiáng)度為第一準(zhǔn)則,達(dá)到安全使用并兼顧經(jīng)濟(jì)和美觀的目的。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于計(jì)算是由軟件完成,因此設(shè)計(jì)的結(jié)果依靠的還是參數(shù)的確定,這主要依靠著學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和對(duì)建筑施工的理解。所以,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析能力是完成這門課程的保證,同時(shí)也是這門課程的主要目標(biāo),對(duì)于眾多的學(xué)生由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的欠缺,因此只能在多練習(xí)和不斷的點(diǎn)評(píng)中獲得知識(shí)來(lái)提高能力。
參考文獻(xiàn)
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作者:楊海霞 單位:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院