建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的研究

王丹

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)于居住的要求也是越來(lái)越高，這就加大了建筑設(shè)計(jì)師的難度，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和實(shí)用性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑的概念來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅要根據(jù)相關(guān)概念和設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要結(jié)合個(gè)人設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出一套適用于施工的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，才能確保建筑施工順利進(jìn)行。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及人民生活水平的不斷提高，對(duì)居住環(huán)境的要求也隨之不斷提高。與此同時(shí)，人們的更高需求也為建筑行業(yè)的建筑水平提出了更高的要求。因此，必須在對(duì)建筑工程進(jìn)行科學(xué)并且合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)豐富和創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)來(lái)最大程度的滿足人們的需求。目前，隨著由于概念設(shè)計(jì)的不斷應(yīng)用，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平得到了很大的提高，在現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，概念設(shè)計(jì)也將成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種主要的流行趨勢(shì)。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的重要性

概念設(shè)計(jì)主要就是依靠結(jié)構(gòu)工程師的正確判斷力，在建筑的前期方案布置階段，參與體系及建筑布置，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)優(yōu)化，方案合理，其整體化的設(shè)計(jì)理念也在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了極為突出的作用，從整體到局部，再?gòu)木植康秸w的設(shè)計(jì)理念也為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出了突出的貢獻(xiàn)，幾乎已經(jīng)成為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必不可少的一種設(shè)計(jì)理念。具體來(lái)說(shuō)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的重要性主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

第一，概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為突出的一點(diǎn)重要性就表現(xiàn)在其能夠在較大程度上滿足用戶的需求，并且針對(duì)用戶的多方面需求都具備著較強(qiáng)的滿足作用，而這種滿足也正是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所追求的最終目的所在，避免對(duì)于任何一個(gè)建筑工程項(xiàng)目而言，其最為主要的目的都是為了獲得用戶的認(rèn)可，而合理的運(yùn)用這種概念設(shè)計(jì)就能夠充分的考慮用戶的各種需求，然后把這些需求經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來(lái)表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙贏，當(dāng)然，在這種概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用過(guò)程中也并不是完全以用戶的需求為唯一根據(jù)，還需要具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員作為一種引路人的角色，把用戶的需求和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完美的融合在一起，在滿足用戶需求的同時(shí)，保障其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性；

第二，概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還能夠在較大程度上彌補(bǔ)原有設(shè)計(jì)手段的不足，尤其是對(duì)于當(dāng)前過(guò)于盛行的計(jì)算機(jī)程序軟件設(shè)計(jì)模式來(lái)說(shuō)更是如此，針對(duì)于這種利用計(jì)算機(jī)軟件程序進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模式來(lái)說(shuō)，其確實(shí)在一定程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率，但是其中存在的問(wèn)題也是比較多的，尤其是對(duì)于具體的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，過(guò)度的依賴這些計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，反而會(huì)忽略了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自身的一些問(wèn)題，甚至?xí)雎粤私ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本概念，這也不利于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的良性發(fā)展，基于此，充分推行概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就能夠在較大程度上彌補(bǔ)這一不足，促使設(shè)計(jì)人員充分認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵和本質(zhì)要求。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

1、方案選擇的合理性

設(shè)計(jì)方案的選擇是十分重要的，不僅關(guān)系到以后工程的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)，還影響著人們的居住。在結(jié)構(gòu)方案的選擇上，要遵守科學(xué)、合理、發(fā)展的原則，而且由于很多種因素都對(duì)設(shè)計(jì)方案造成影響，所以設(shè)計(jì)出來(lái)的方案就是多種多樣的。方案設(shè)計(jì)出來(lái)了，又面臨著合理的選擇上，方案選擇的不好，日后發(fā)生的后果不堪設(shè)想，所以應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的分析比較，選取的方案既要科學(xué)合理，又要經(jīng)濟(jì)，所以方案的選擇很重要。在對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行選擇的時(shí)候，要對(duì)建設(shè)地及施工材料等進(jìn)行全面的分析，保證每一個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)合理，還要有專業(yè)人士對(duì)各種影響設(shè)計(jì)的因素進(jìn)行評(píng)估分析，選擇出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方案。

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的科學(xué)性

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)首先要有科學(xué)專業(yè)的理論作為支撐，而且一般情況下利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖對(duì)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評(píng)估。在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的選擇上，要遵照安全和準(zhǔn)確的原則，選取合理的簡(jiǎn)圖。因?yàn)槿绻x取的簡(jiǎn)圖不夠科學(xué)，那么相應(yīng)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的錯(cuò)誤，甚至對(duì)工程的質(zhì)量問(wèn)題造成巨大的影響。所以說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖在制作時(shí)應(yīng)該做到精確、科學(xué)，使出現(xiàn)的誤差也在可控范圍內(nèi)，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的審查，保證簡(jiǎn)圖的質(zhì)量。

3、對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確分析

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，特別是在數(shù)字的計(jì)算等方面設(shè)計(jì)出種類繁瑣的計(jì)算軟件，可是各計(jì)算軟件在計(jì)算的結(jié)果上確實(shí)各不相同，讓使用者也不知道哪個(gè)是正確的，所以在工程的設(shè)計(jì)中計(jì)算工作經(jīng)常出現(xiàn)混亂。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，軟件的選擇很重要，應(yīng)該對(duì)各個(gè)軟件進(jìn)行系統(tǒng)化分析，根據(jù)工程的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)的原理等，選擇適合的軟件，確保計(jì)算結(jié)果科學(xué)準(zhǔn)確。

4、合理選擇有利于建設(shè)的建筑場(chǎng)地

地萬(wàn)丈高樓起于平地，建筑場(chǎng)地是建筑物的承載之地，對(duì)整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著不可忽略的重要性。建筑場(chǎng)地的抗震性能是必須要考慮的，為整個(gè)建筑選擇一個(gè)抗震系數(shù)高的場(chǎng)地，盡量避免在抗震系數(shù)低的地段進(jìn)行建造，如果實(shí)在沒(méi)辦法避免，應(yīng)該想辦法降低危險(xiǎn)系數(shù)，這些都必須在建設(shè)之前做好準(zhǔn)備。另外，選擇一個(gè)承載力好的場(chǎng)地也是非常必要的。

5、合理選擇建筑基礎(chǔ)

根據(jù)選擇好的建筑場(chǎng)地的地形特征和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的選擇。如果是松軟的地質(zhì)且要建造高層建筑，天然的地基無(wú)法承受起荷載，需要采用樁地基，把建筑物的荷載傳遞到下面堅(jiān)實(shí)的持力層中；如果建筑場(chǎng)地土質(zhì)不均勻，為了改善不均勻沉降的問(wèn)題，從而增加建筑物的抗震抗災(zāi)能力，則可以選擇箱型基礎(chǔ)；最后一種建筑基礎(chǔ)是筏型基礎(chǔ)，它整體的剛性大結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，可以解決建筑物上部的超荷載，還可以解決其壓力分布不均的問(wèn)題。

6、合理選擇建筑主體的結(jié)構(gòu)體系

建筑主體是一個(gè)空間的結(jié)構(gòu)體系，目前我們?cè)诳臻g結(jié)構(gòu)體系整體研究中還有一定的局限性，在設(shè)計(jì)工程中用了許多假定和簡(jiǎn)化理論，作為結(jié)構(gòu)工程師我們更應(yīng)該通過(guò)強(qiáng)化概念設(shè)計(jì)，靈活運(yùn)用規(guī)范，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)理論對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體型與各基本分體系之間的力學(xué)關(guān)系有透徹的認(rèn)識(shí)，做到結(jié)構(gòu)體型布局合理，受力明確，抗震性能好。結(jié)合建筑平面工程對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理的布置，通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)剛心、建筑物質(zhì)心及平面形心三者之間的距離使三者盡可能地靠近，以利于減小結(jié)構(gòu)體系的扭轉(zhuǎn)力，增強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，同時(shí)也能節(jié)約工程造價(jià)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念需要不斷地更新和完善，才能滿足人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的更高要求，必須加快對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的包括設(shè)計(jì)計(jì)算理論和建筑施工工藝及材料在內(nèi)的一切研究，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為安全使用、經(jīng)濟(jì)可靠。而作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該不斷鞏固自身專業(yè)技能并汲取先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，開(kāi)拓創(chuàng)新，加深對(duì)新型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的推廣和應(yīng)用，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)乃至整個(gè)建筑生產(chǎn)工程的發(fā)展和進(jìn)步。

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