建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施分析

楊進(jìn)有

摘? ? 要：隨著當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展以及人們要求的不斷提升，具體建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度正在不斷加大，為了更好提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，促使建筑結(jié)構(gòu)能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性和可行性，從概念設(shè)計(jì)入手進(jìn)行優(yōu)化完善是比較重要的一個(gè)手段，應(yīng)該切實(shí)圍繞著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求以及相關(guān)原則進(jìn)行有效落實(shí)，促使概念設(shè)計(jì)能夠體現(xiàn)出更強(qiáng)實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：概念設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1? 概念設(shè)計(jì)概述

概念設(shè)計(jì)是當(dāng)前建筑行業(yè)中比較重要的一個(gè)概念，其主要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用性能，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣化的呈現(xiàn)和選擇方面，其能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)效性，對(duì)于多個(gè)設(shè)計(jì)人員在理念以及設(shè)計(jì)方式上的綜合，也能夠提供較強(qiáng)的積極作用，如此也就能夠最終保障整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為協(xié)調(diào)有序。具體到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，為了更好提升概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用效果，需要重點(diǎn)圍繞著相應(yīng)設(shè)計(jì)方案的概念性特點(diǎn)進(jìn)行分析，確保相應(yīng)設(shè)計(jì)方案能夠體現(xiàn)出更強(qiáng)的估算和對(duì)比效果，進(jìn)而也就能夠促使最終建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案較為準(zhǔn)確可行，對(duì)于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的便捷性也具備一定積極作用。具體到概念設(shè)計(jì)工作的落實(shí)中，其一般涉及到了分析、綜合、評(píng)估三個(gè)基本階段，如此也就能夠較好促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案較為準(zhǔn)確合理，能夠有效滿足人們提出的多種需求。分析階段主要就是為了詳細(xì)了解建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求，把握好設(shè)計(jì)工作的具體目標(biāo)任務(wù)，并且詳細(xì)分析設(shè)計(jì)方案中可能存在的一些問題和不足;綜合階段則主要是要求設(shè)計(jì)工作人員能夠針對(duì)具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)探討，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)知識(shí)理念進(jìn)行應(yīng)用，詳細(xì)研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用效果;評(píng)估階段則是針對(duì)上述相關(guān)環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)的各類問題和缺陷予以有效彌補(bǔ)和完善，確保最終的設(shè)計(jì)方案較為符合各個(gè)方面的需求，保障可行性。

2? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含義

建筑行業(yè)中我們要建造任何工程都要有合理合規(guī)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。由此可見，工程建設(shè)是一件具有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范性步驟的工作。任何建筑的誕生都是經(jīng)過(guò)各專業(yè)設(shè)計(jì)人員反復(fù)的推理，通過(guò)對(duì)其功能、空間形式、安全性、設(shè)備、造價(jià)等各方各面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，精細(xì)設(shè)計(jì)所出具的設(shè)計(jì)方案來(lái)施工建造的。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案實(shí)施相應(yīng)工程的建設(shè)，也是建筑整體未成形前，對(duì)其空間形式、外在形體，內(nèi)在布局的最直接展現(xiàn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理和規(guī)范往往決定著建筑本身是否有足夠的安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性。由此可見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑領(lǐng)域工作流程中最直接也是最重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

3? 淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1? 建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的協(xié)同工作

協(xié)同工作被廣泛地應(yīng)用于我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中，協(xié)同工作主要指項(xiàng)目工程建設(shè)中各建筑結(jié)構(gòu)需緊密合作。與此同時(shí)，在構(gòu)件承受力范圍內(nèi)，建筑與結(jié)構(gòu)需一直合作，并且各構(gòu)件之間的耐性與剛度保持一致。建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行協(xié)同工作時(shí)，需著眼于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力情況，把握節(jié)點(diǎn)位置這一關(guān)鍵，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高節(jié)點(diǎn)位置的承載能力。我國(guó)多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)為高層建筑結(jié)構(gòu)，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)師需全面評(píng)估、分析構(gòu)件的受力情況，通過(guò)不斷優(yōu)化以及調(diào)整，使各建筑構(gòu)件在其承載范圍內(nèi)、同一水平面上的受力方向、受力大小等一致。部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)中會(huì)采用錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)方式，例如：在同一結(jié)構(gòu)框架內(nèi)，忽視不同建筑構(gòu)件的受力情況，混用長(zhǎng)柱與短柱，使建筑內(nèi)部支撐柱的受力大幅度增加，難以滿足建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的需求。并且，混用不同的柱體結(jié)構(gòu)還會(huì)造成梁端正負(fù)彎矩的受力情況存在較大差異，其承載能力難以在豎向發(fā)揮作用，迫使建筑單位施工隊(duì)伍在后續(xù)作業(yè)中需進(jìn)行調(diào)整，耗費(fèi)人力、材料與時(shí)間，這在一定程度上增加了施工單位的施工成本。基于此，在實(shí)際操作過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)需不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使建筑結(jié)構(gòu)較為固定，盡可能地避免其轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，設(shè)計(jì)師還需提高結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)，重視建筑結(jié)構(gòu)剪力墻、柱體的設(shè)計(jì)，使二者能夠?qū)φw彎矩有較高的承載能力。柱體軸壓比也是高層建筑設(shè)計(jì)中的重要組成部分，加強(qiáng)柱體軸壓比有利于改善剪力墻結(jié)構(gòu)、柱體結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)，一旦發(fā)生地震時(shí)，剪力墻、柱體的變形情況能夠有效減少，從而使建筑工程的抗震能力得到提升。

3.2? 建筑場(chǎng)地與建筑主體結(jié)構(gòu)的選擇

設(shè)計(jì)師在對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需盡量遵守對(duì)稱性原則，通過(guò)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)主體放入對(duì)稱設(shè)計(jì)，不斷完善平面形心、結(jié)構(gòu)側(cè)心的距離設(shè)計(jì)，不僅能夠降低建筑的扭轉(zhuǎn)力，而且有利于建筑工程非構(gòu)件結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。對(duì)于施工單位而言，良好的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高建筑材料的使用效率，減少生產(chǎn)成本，提高施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作之前，必須對(duì)建筑場(chǎng)地合理選擇，建筑場(chǎng)地一定程度上決定著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開展。建筑場(chǎng)地應(yīng)選擇在安全區(qū)域，如果建筑場(chǎng)地不得不選擇在地震頻發(fā)區(qū)域，施工單位應(yīng)全面做好抗震準(zhǔn)備工作，并對(duì)建筑場(chǎng)地以及附近區(qū)域采取地質(zhì)勘測(cè)等措施。

3.3? 材料利用率

材料利用率也是概念設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師需要考慮的一項(xiàng)重要內(nèi)容，建筑材料與協(xié)同工作的緊密配合能夠充分發(fā)揮材料的作用，降低施工成本。目前，建筑市場(chǎng)上的建筑材料種類豐富，功能也各不相同，這對(duì)建筑概念設(shè)計(jì)工作增加了難度。就現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程的整體水平而言，提高材料利用率成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。一般情況下，通過(guò)優(yōu)化內(nèi)部梁結(jié)構(gòu)、柱結(jié)構(gòu)等可以有效提高建筑材料的利用率，節(jié)約企業(yè)的投入成本。

3.4? 抗震防線設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震防線的有效設(shè)計(jì)同樣也是比較關(guān)鍵的核心內(nèi)容，其需要圍繞著抗震防線的基本需求進(jìn)行詳細(xì)探究，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性，對(duì)于抗震等級(jí)進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，并且在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)行配筋數(shù)量、材料選擇以及隔震層等多個(gè)要點(diǎn)的把關(guān)，綜合提升整體抗震效果。

3.5? 結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性價(jià)值，往往還需要重點(diǎn)圍繞著結(jié)構(gòu)空間進(jìn)行詳細(xì)分析，促使各個(gè)建筑物內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)都能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用，避免出現(xiàn)明顯的空間資源浪費(fèi)威脅。結(jié)合結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用，其需要切實(shí)圍繞著相關(guān)需求進(jìn)行有效落實(shí)，并且在此過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)于相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用，充分利用設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，避免形成明顯空間浪費(fèi)威脅。

4? 結(jié)束語(yǔ)

概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用在今后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，這是順應(yīng)當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，是設(shè)計(jì)創(chuàng)新精神的體現(xiàn)。也將促使建筑行業(yè)內(nèi)的工程師、設(shè)計(jì)師等從業(yè)人員突破原有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維模式，對(duì)建筑設(shè)計(jì)的行業(yè)發(fā)展具有良性促進(jìn)作用，對(duì)提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量保障行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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