淺談建筑設計理念與結構體系的關系

張磊

摘 要：現代建筑對設計要求嚴格，在設計中需要協調建筑設計和結構體系，設計理念需要結構體系來體現。建筑結構設計是一個全面系統的工作，需要有扎實的理論知識，需要有創新的設計思維以及嚴肅認真的工作態度。加深建筑結構體系的認識，結合設計與結構體系常見的問題，可以有效地提高結構設計水平。

關鍵詞：建筑設計；結構體系

隨著不斷發展的科學技術，建筑設計和施工的技術越來越專業化，建筑設計以及結構設計的協調也越來越重要。優秀的設計需要一個良好的結構體系來實現。結構設計的好壞，會影響建筑的經濟投入和外表的美觀度。因此，一個外觀美麗，結構安全，經濟合理的建筑，需要做到設計理念與結構體系相協調。

1 現代建筑結構設計的問題

1.1 扭轉問題

在結構體系中，幾何性心，結構重心和剛度重心，這三個建筑結構核心需要盡可能的集中在一個點上。結構體系需要一個合理的機構和布局，來體現建筑設計理念，所以在結構設計時需要避免扭轉問題的發生，避免三個結構核心沒有在一點上，造成在水平荷載作用下出現扭轉震動問題造成建筑損害，進而影響建筑設計理念的實現。

1.2 共振問題

共振問題是在建筑施工過程中，如果建筑物的自振周期以及場地的特征周期接近的時候，一旦發生地震就好讓建筑物產生共振。因此為了減少建筑結構體系的安全隱患，需要在建筑設計時，通過評估結構層的特征周期調整，選擇符合要求的結構類別以及結構體系，增加建筑物的自振周期，還有建筑場地的特征周期，盡量避免出現共振地方。

1.3 水平側向位移

水平側向位移無論是否符合結構的規定要求，也無法說明結構設計是否合理，它需要考慮力的大小以及周期和地震等綜合因素。建筑結構設計需要充分考慮地震強度大小以及結構剛度，盡可能的減少地震影響。如果結構剛度小而且結構不合理的話，當地震力太小的話會造成結構的位移范圍也小的話，這種結構是容許范圍之內，就是合理的結構體系。

2 設計理念和結構體系相結合

2.1 建筑規劃全面

在建筑規劃中，建筑設計需要從宏觀整體角度處出發，充分考慮到建筑周圍的環境，社會的環境需要，以及周圍建筑物之間的相互協調關系。對于實際的建筑項目，需要充分展現生態建設的理念設計，讓建筑設計的整體效果，包括建筑外觀和建筑形狀等，得到盡可能的實現，進而滿足民眾對建筑的基本要求。另外點綴一下裝飾物，讓建筑物更有藝術效果。因此，在建筑設計整體規劃后，需要從結構體系角度出發，充分進行科學合理的綜合評價，對不合符實際建筑要求的進行進一步的修改與完善，一直到符合建筑標準為止。

在整個建筑設計的過程中，需要系統全面的加工處理一些項目工程和程序，通過對建筑是否合理與科學進行衡量，進行建筑物整體結構信息的考慮。綜合建筑的外觀以及建筑實際安全問題的角度，需要對建設工程規劃進行有效評估，做出修訂，確保建筑實際的可行性。

2.2 質量控制同步進行

在建筑設計和結構設計相機完成之后，需要做的就是質量控制和項目跟蹤，兩者需要同步進行。建筑設計與結構設計是影響建筑安全的關鍵因素，也是建筑創新的一部分。因此，在建筑物的建筑以及結構設計的初期進行有效的預測，對可能發生的問題進行確定，進而實施同步的項目跟蹤和質量控制，兩者之間的實際情況需要進一步衡量，避免建筑物存在安全隱患，也為建筑設計提供實用性。

在進行建筑規劃時，必須先開展建筑設計，然后再開始結構設計，這就體現了結構體系受到建筑設計的制約，結構設計需要聽從建筑設計的要求。同時，建筑設計無法控制的部分，由結構設計所彌補。如何對建筑設計和結構設計進行衡量取舍，需要開展質量的控制。質量控制可以規范建筑物的安全標準，然后還可以通過結構設計的技術手段有效規避建筑設計的質量問題，讓建筑設計理念和結構體系之間得到充分的結合。

2.3 設計時考慮實踐

設計時需要考慮建筑的結構體系，結構體系是否合理和準確，這直接影響施工的難度以及可行性，也影響了施工質量和結構安全。

3 建筑結構體系與建筑設計

結構體系作為建筑實體物質，在不同的技術條件下呈現的是不同的外在形態。在建筑設計理念下，建筑物的形式應該真實的反應結構體系，而結構體系讓建筑形式更有表現力，進而體現設計者建筑設計理念。換言之，建筑設計理念與結構體系是一種相互作用的契合關系。

結構體系中結構材料和技術的運用，可以讓設計理念充分的表現，尤其是鋼筋混凝土結構的不斷發展，讓設計者不必受到磚石以及木材材料的設計局限，可以設計任何一種結構形式的建筑物。在建筑設計時，如果不考慮結構體系的合理性，會讓承擔荷載的內力值偏高。這樣會導致結構構件尺寸變得很大，結構形式笨重死板。不過如果忽略結構上的要求，建筑物的表現形式也只能局限于短跨建筑物。因此，對結構體系科學合理的運用，才能充分達到建筑設計理念的要求。

在現代建筑中，有很多設計新穎獨特，但是卻在結構體系上不合理，導致建筑無法實現或者實現成本很高。比如：悉尼歌劇院，它的建筑外形新穎獨特，但是在最初設計時卻沒有考慮到結構體系，其頂部殼體在風力作用下會造成殼體的塌陷，影響建筑安全。后來通過該改變內涵的結構形式，采用大小不同的三鉸拱并列的形式作為結構支撐，這樣才在保證建筑安全的前提下，充分體現建筑的設計理念。因此，無論建筑設計理念多么新穎獨特和出類拔萃，如果不考慮結構體系，就無法讓建筑設計成為現實。

4 結語

建筑的好壞，主要取決于建筑設計和結構體系是否可以結合，兩者之間的契合度越大，建筑物越完美。建筑物評級體系中，一方面考慮建筑的美學外觀，一方面還需要考慮合理和安全的建筑結構，這是建筑物的基礎性評價。建筑實施中，需要充分考慮二者的兼容性，來發揮建筑物的最大效用。

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