建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)

孫海濤

（山西省第二建筑設(shè)計(jì)院，山西長(zhǎng)治 146000）

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)

孫海濤

（山西省第二建筑設(shè)計(jì)院，山西長(zhǎng)治 146000）

就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師來(lái)講，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，首要工作就是做好概念設(shè)計(jì)，通過(guò)這一設(shè)計(jì)能夠給建筑師提供更為開(kāi)拓的視野，也能給業(yè)主提供夢(mèng)想中的建筑物構(gòu)造。因而，概念設(shè)計(jì)十分重要。鑒于此，筆者總結(jié)了本文。

建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)

1. 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

就概念設(shè)計(jì)而言，其建立的基礎(chǔ)就是工程建筑，需要在支撐數(shù)據(jù)下，通過(guò)常用措施調(diào)控設(shè)計(jì)的對(duì)象，如果存在一些不精確的地方，就結(jié)合建筑物實(shí)際制定對(duì)癥的調(diào)控計(jì)劃。

2. 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的重要性

2.1 概念設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念

一個(gè)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師不僅能夠在一定的空間當(dāng)中將完善的設(shè)計(jì)計(jì)劃制定出來(lái)，還能將構(gòu)建和結(jié)構(gòu)做好合理的處理。伴隨著不斷完善的設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，越來(lái)越多的完善建筑將不斷產(chǎn)生。而伴隨著不斷完善的設(shè)計(jì)計(jì)劃，也將有著越來(lái)越高的人們認(rèn)可度。但就當(dāng)下來(lái)講，還存在一些工程師在設(shè)計(jì)的時(shí)候太依賴工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，因而就使得自身的思維空間難以避免的受到限制；因?yàn)榕掠绊懺O(shè)計(jì)結(jié)果，不能及時(shí)采用新技術(shù)；當(dāng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)程序和結(jié)構(gòu)理論存有矛盾的時(shí)候，不能及時(shí)而動(dòng)態(tài)的進(jìn)行處理，如此也就使得設(shè)計(jì)計(jì)劃受到影響。因而，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的重要性不言而喻。

2.2 在計(jì)劃設(shè)計(jì)階段，概念設(shè)計(jì)有著重要作用

在設(shè)計(jì)初始時(shí)，就結(jié)構(gòu)工程師來(lái)講，需要將自身所學(xué)知識(shí)靈活掌握，并且結(jié)合結(jié)構(gòu)實(shí)際和自身經(jīng)驗(yàn)，將具有較低成本、較高實(shí)用性的結(jié)構(gòu)計(jì)劃設(shè)計(jì)出來(lái)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將每個(gè)結(jié)構(gòu)體系之間存有的差異及時(shí)明確，如此才能結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)劃有效的去構(gòu)思結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)而使得結(jié)構(gòu)計(jì)劃的性能得以保證，而要想做到這些，離不開(kāi)牢牢的掌控設(shè)計(jì)概念。如果伴隨技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)概念進(jìn)行分析不僅能夠快捷的解決問(wèn)題，還能更為合理的判斷結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

3. 進(jìn)行概念設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的幾點(diǎn)問(wèn)題

3.1 將適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)劃選擇出來(lái)

就結(jié)構(gòu)工程師而言，需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)劃的安全度以及實(shí)用度等進(jìn)行縝密的考慮，然后結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，將有效的計(jì)劃制定出來(lái)，并且，要充分考慮可能伴隨的問(wèn)題，諸如一些應(yīng)受力相對(duì)薄弱的部分等等?？偠灾?，就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，需要重視選擇材料和建筑實(shí)際，并且對(duì)其進(jìn)行合理的分析，進(jìn)而選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)劃。

3.2 選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖

就建筑設(shè)計(jì)師而言，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的時(shí)候，如果沒(méi)有選擇合適的計(jì)算簡(jiǎn)圖，就會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成很大的影響，更有甚者將伴隨安全事故，所以，應(yīng)該重視對(duì)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇，并且采取對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)做好相關(guān)保障，同時(shí)，就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師而言，還要對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)情況進(jìn)行認(rèn)真的考慮，從而使得計(jì)算簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)誤差能夠得以有力的控制。

3.3 對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的驗(yàn)證

就當(dāng)下而言，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，都離不開(kāi)合理的運(yùn)用計(jì)算機(jī)，一般而言，不同軟件必然伴隨很多不同性，自然也難以避免有著各種各樣的計(jì)算結(jié)果，所以，就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者而言，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要就計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序進(jìn)行認(rèn)真的掌握，將數(shù)據(jù)的重要性充分了解，并且對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的對(duì)照，同時(shí)，也要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的合理性和對(duì)錯(cuò)做出初步的判斷。

4. 協(xié)同工作以及其相關(guān)設(shè)計(jì)

4.1 協(xié)同工作的內(nèi)涵

就協(xié)同工作而言，指的是，為了使得建筑中各個(gè)構(gòu)件都能配合好從而有機(jī)的結(jié)合起來(lái)將工作完成，就需要在不超過(guò)受力的情況下，將每個(gè)構(gòu)件的最大作用充分發(fā)揮出來(lái)。另外，還需要它們有著同步的使用壽命。同時(shí)，協(xié)同還體現(xiàn)在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同，如果伴隨問(wèn)題時(shí)，也不能分開(kāi)解決，應(yīng)該以整體的形勢(shì)進(jìn)行結(jié)果。協(xié)同工作還有一個(gè)明顯的特征，就是在遇到外力時(shí)，它們會(huì)整體對(duì)其進(jìn)行對(duì)抗。就設(shè)計(jì)工作者而言，在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，不要將短柱設(shè)計(jì)出來(lái)，因而如此就會(huì)使得承載外力的時(shí)候，不能充分實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。而就短長(zhǎng)梁而言，也不要在一個(gè)框架結(jié)構(gòu)中同時(shí)出現(xiàn)，因?yàn)槠溆兄鄬?duì)較大的剪力和相對(duì)較大的負(fù)彎矩。其配筋直接決定于水平力。在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，其目標(biāo)就是避免扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生，從而更好的對(duì)水平力進(jìn)行抵抗。在一個(gè)平面當(dāng)中，對(duì)正交方向而言，需要有著一致的尺寸，進(jìn)而更好的控制“慣性矩”，使得受力不均的現(xiàn)象得以控制。為了更好的控制角柱剪力以及柱節(jié)點(diǎn)存在的水平位移，應(yīng)該做好扭轉(zhuǎn)的防控，從而防止中柱剪力之間伴隨太大的差距而從外面到里面都伴隨各類破壞。只有具有了對(duì)稱的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，才可以對(duì)扭轉(zhuǎn)更好的控制。而就高層建筑而言，分析其角柱軸壓的時(shí)候就能夠發(fā)現(xiàn)，其在水平力中有著相對(duì)較大的變化幅度，因而其一定要有較強(qiáng)的角柱應(yīng)變力和相對(duì)較大的承載力。而就當(dāng)前建筑而言，需要在四角處將巨型鋼管柱設(shè)置出來(lái)，進(jìn)而更好的控制變形。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要關(guān)注柱軸壓比，控制好其限值，因?yàn)槠浯笮≈苯雍退苄宰冃文芰ο⑾⑾嚓P(guān)，對(duì)結(jié)構(gòu)延展性有著很大影響。為了提高柱軸壓比的上下限，當(dāng)前大都采用鋼管混凝土。

4.2 協(xié)同工作的相關(guān)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)協(xié)同工作的設(shè)計(jì)，不僅可以提高建筑物的盈利水平，還可以更好的控制成本，將材料利用率大大提高。拿構(gòu)件舉例，當(dāng)其軸心受力的時(shí)候，其會(huì)大大提高材料的利用效率，如此也能夠去除梁中伴隨的多余材料，使得自身自重得以降低，進(jìn)而推動(dòng)平面桁架的形成。而二次應(yīng)用多余材料的時(shí)候，也會(huì)使得成本得以控制。就建筑物而言，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果有著越高的材料利用率，就會(huì)使得構(gòu)件更多的地方伴隨軸心受力。而就框架結(jié)構(gòu)而言，如果伴隨較大的縱向力，就其框架柱而言，也就處在小偏心態(tài)勢(shì)當(dāng)中。因而，在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，需要重視結(jié)構(gòu)整體性能的進(jìn)一步強(qiáng)化，而就樓體而言，最好采用多支柱的設(shè)計(jì)，從而保證設(shè)計(jì)協(xié)同工作的積極作用充分發(fā)揮。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，伴隨著不斷發(fā)展的建筑行業(yè)，概念設(shè)計(jì)也將成為今后的設(shè)計(jì)主流，因而就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者而說(shuō)，應(yīng)該在不斷充實(shí)自身專業(yè)理論的同時(shí)，堅(jiān)持協(xié)同工作的原則，不斷努力學(xué)習(xí)，不斷充實(shí)自身經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新自身設(shè)計(jì)，從而為更好的推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自身力量。

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[2]戴國(guó)瑩，李德虎.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干問(wèn)題[J].建筑結(jié)構(gòu)，2014（04）.

[3]林同炎.結(jié)構(gòu)概念和體系[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

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1007-6344（2015）12-0050-01