建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用探析

黃峰

摘 要：在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)中，科學(xué)應(yīng)用概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施，發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，既能夠大力確保建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定度、安全性，又能夠令建筑物更加美觀、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，進(jìn)而更好地服務(wù)于社會。為滿足預(yù)想要求，可以及時優(yōu)化、加強(qiáng)要點(diǎn)控制，以改善結(jié)構(gòu)效果，促進(jìn)建筑行業(yè)加快發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);概念設(shè)計;應(yīng)用探析

引言

在設(shè)計建筑工程結(jié)構(gòu)過程中，需要涉及諸多的內(nèi)容，合理應(yīng)用建筑概念設(shè)計能夠提高建筑設(shè)計的合理性，可以實(shí)現(xiàn)工程師實(shí)踐能力的提升。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需求的把控，將結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)明確，同時應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對施工現(xiàn)場情況的充分考慮，科學(xué)地分析前期勘察資料，動態(tài)把控施工現(xiàn)場環(huán)境，根據(jù)實(shí)際情況做好結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的設(shè)計。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)融合應(yīng)用概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計措施，將建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果優(yōu)化，將建筑工程主體結(jié)構(gòu)、抗震性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面提升。

1 概述

在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)計師通過概念設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)多元化需求。設(shè)計人員應(yīng)從自己擁有的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，立足理論知識、設(shè)計要求來展開概念設(shè)計。除了有助于科學(xué)規(guī)劃、布局建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)單元及整個抗震系統(tǒng)外，還可以在起始階段便做好預(yù)算對比。該設(shè)計方式具有很高的準(zhǔn)確性且概念十分明確，有助于后續(xù)設(shè)計的順利展開，從而增大建設(shè)所涉及的各方的實(shí)際效益，真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。因此，在具體的設(shè)計中，應(yīng)通過概念設(shè)計、基于結(jié)構(gòu)措施來確保各專業(yè)設(shè)計的實(shí)際質(zhì)量，力爭提出更加合理、科學(xué)的方案，以更順利地完成工程建設(shè)任務(wù)。一般而言，概念設(shè)計還能夠被進(jìn)一步細(xì)化，并形成研究、綜合、評估環(huán)節(jié)。其中研究指的是全方位了解項(xiàng)目內(nèi)容，及時找出問題所在。在概念設(shè)計中，卻常常會發(fā)生數(shù)據(jù)分析不全、不準(zhǔn)、問題不清、優(yōu)化無法解決等現(xiàn)象。所以，針對預(yù)判問題要求做好事先整理工作，為后續(xù)的處理工作打好基礎(chǔ)[1]。在綜合項(xiàng)目階段，要比較分析不同設(shè)計方案。該過程要求由整體至細(xì)部反復(fù)循環(huán)，一直至達(dá)到客戶所提要求為止。在具體的評估中，設(shè)計師可以通過輔助工具，設(shè)計出與項(xiàng)目條件相符的結(jié)構(gòu)方案內(nèi)容。

2 概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性

2.1 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠借助架構(gòu)和對比方式，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)化與完善。因此設(shè)計人員在概念設(shè)計應(yīng)用中，需要就建筑物的總體情況進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行設(shè)計整體框架的把握，緩解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的工作壓力，起到良好的設(shè)計成本節(jié)約效果。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性進(jìn)一步提高， 為后續(xù)建筑項(xiàng)目施工建設(shè)奠定良好的設(shè)計基礎(chǔ)。

2.2 提高建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計水平

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的科學(xué)性與可行性。在概念設(shè)計過程中，設(shè)計人員還能夠及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，進(jìn)行糾正設(shè)計，通過對前期數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化與完善。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用

3.1 合理選擇建筑場地

選址是建筑項(xiàng)目的關(guān)鍵，選擇標(biāo)準(zhǔn)包括太陽光線與建筑物出口之間的距離、安全距離保護(hù)等方面。此外，還應(yīng)注意危險區(qū)域的選址，使地質(zhì)和地理災(zāi)害不會嚴(yán)重影響建筑物的安全，特別是地震的威脅。對于位于危險區(qū)域的建筑項(xiàng)目，應(yīng)相應(yīng)提高建筑物的地震等級，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。所以，應(yīng)科學(xué)合理地選擇施工現(xiàn)場，并做好有效的勘探和研究工作。

3.2 在平面設(shè)計中的應(yīng)用

通過概念設(shè)計進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計工作，需要對建筑物的側(cè)移問題進(jìn)行認(rèn)真考慮，在進(jìn)行方案設(shè)計過程中，應(yīng)盡量降低建筑物承受的風(fēng)荷載。進(jìn)行概念設(shè)計時，需要就建筑物周圍物體受到的風(fēng)荷載影響進(jìn)行認(rèn)真觀察，借此保障建筑物能夠具備良好的風(fēng)荷載抵抗效果。此外，在概念設(shè)計過程中，要求設(shè)計人員在平面設(shè)計過程中對建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行綜合考慮。在剛度選擇過程中，要求設(shè)計人員能夠通過詳細(xì)計算進(jìn)行剛度的確定，避免剛度不足對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響。應(yīng)用概念設(shè)計進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計過程中，需要對抗側(cè)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，最大限度地保障建筑結(jié)構(gòu)自身的抗傾覆能力[2]。通過概念設(shè)計能夠促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計效果進(jìn)一步提高，將建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載能力、水平荷載抵抗力以及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)控制在合理范疇內(nèi)，對建筑結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性以及后期使用安全性的提高具有積極意義。

3.3 結(jié)構(gòu)體系中保持協(xié)同工作

與概念設(shè)計相關(guān)的協(xié)作很好地適用于建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。協(xié)作需要結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組件保持協(xié)作和協(xié)作的正常狀態(tài)，這種協(xié)同作用要求結(jié)構(gòu)元件處于標(biāo)準(zhǔn)的承載能力極限條件下，它們不僅可以執(zhí)行一般工作，而且還具有整體耐久性。另外，建筑物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和上部在承受載荷時，保持一個整體并分擔(dān)載荷。在磚混結(jié)構(gòu)的建筑物中，為了保持協(xié)作，應(yīng)利用結(jié)構(gòu)柱和環(huán)梁的作用使結(jié)構(gòu)保持一體，并共同承受力以防止建筑物的支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生變形[3]。隨著多層建筑結(jié)構(gòu)的數(shù)量持續(xù)增長，短柱現(xiàn)象越來越普遍，但是為了確保每個組件都可以具有良好的應(yīng)力水平，應(yīng)在夾心結(jié)構(gòu)中最小化短柱，以有效提高同一平面的基本承載能力。

3.4 科學(xué)選擇建筑主體結(jié)構(gòu)

合理性和對稱性是設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時要遵循的基本原則。該原理可有效減少建筑材料的使用，節(jié)省建筑材料，確保建筑結(jié)構(gòu)中非結(jié)構(gòu)部件的良好安全性和穩(wěn)定性，并降低建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力。建筑結(jié)構(gòu)對稱的特征是整個或部分建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的相互對應(yīng)和統(tǒng)一，在特定的設(shè)計階段，為確保建筑物結(jié)構(gòu)的對稱性[4]，可以對建筑物質(zhì)心或平面重心的實(shí)際距離進(jìn)行合理調(diào)整，并有效調(diào)整重心，從而確保建筑結(jié)構(gòu)的對稱性。

3.5 在抗震設(shè)計中的應(yīng)用

抗震設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有重要意義，要求設(shè)計人員做好建筑場地的分析工作，明確建筑施工中所應(yīng)用到混凝土強(qiáng)度等級、初始尺寸等參數(shù)信息。在結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地震力大小參數(shù)的合理計算，借此明確后續(xù)建筑施工中所需的配筋數(shù)量。結(jié)構(gòu)剛度、地震力以及配筋數(shù)量三者是一種正相關(guān)的關(guān)系，因此在進(jìn)行抗震設(shè)計過程中，還需要進(jìn)行三種結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理設(shè)計，促進(jìn)建筑物的抗震性能進(jìn)一步提高[5]。通過概念設(shè)計的應(yīng)用，能夠幫助建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師在實(shí)際設(shè)計工作中獲得設(shè)計靈感，有效規(guī)避傳統(tǒng)設(shè)計理念對建筑設(shè)計人員所造成的限制。

4 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前，建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)過程較為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計作為關(guān)鍵組成部分，不僅決定了建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施的可能性，而且為后續(xù)建設(shè)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計對于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作有著十分重要的作用，合理地結(jié)合結(jié)構(gòu)概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和安全性全面提升。概念設(shè)計的結(jié)構(gòu)元素統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)語言，而結(jié)構(gòu)設(shè)計涵蓋了許多結(jié)構(gòu)元素，結(jié)構(gòu)設(shè)計師將每個結(jié)構(gòu)元素都體現(xiàn)在設(shè)計計劃藍(lán)圖和工程圖中，以顯示直觀的圖形。因此，必須按照土木工程規(guī)范有條不紊地進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工，以確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)、安全，并能滿足房屋使用需求。

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