文/趙軍 遼寧省建筑設計研究院 遼寧沈陽 110005
淺析房屋建筑結構設計中的概念設計與結構措施
文/趙軍 遼寧省建筑設計研究院 遼寧沈陽 110005
對于當前的建筑結構設計來說,概念設計已經在其具體的設計過程中體現出了自身獨有的價值和作用,尤其是對于建筑結構設計最終目的的實現具備著較強的意義本文對房屋建筑結構設計中的概念設計及結構措施進行了分析探討。
房屋建筑;結構設計;概念設計;結構措施
結構概念設計是對一個獨立進行的結構設計方案更加完善的方法,對結構工程師來說,這是一個不容忽視的設計要素。工程師通過對構件與結構、結構與建筑的作用關系來進行分析,從而來把握建筑結構整體布局,采取有效措施來增強結構細部的抗震性能,采用估算的手段,迅速對結構體系進行建構思考,對比分析,然后作出正確的選擇,選取一套最佳的設計方案,避免建筑工程實施期間遇到不必要的困難,增添建筑成本,影響建筑結構性能。優秀的結構工程師會十分重視結構概念設計,并在其對建筑結構設計的不斷追尋和經驗積累的過程中,其能力也會上升到一個層次,其建筑結構設計方案也會更加完善。
1、注重施工現場的規劃管理
在房屋建筑施工過程中,存在較多不確定因素,這就需要設計人員加強對施工現場的規劃和全程把控,以降低不確定因素對結構設計的影響,使施工作業活動能夠按照房屋建筑結構設計結果有條不紊地開展。由于房屋建筑結構設計依賴于計算機和理論數據,這些計算的結果與現實是存在一定差距的。因此,設計人員不但需要對結構設計予以高度關注,更需要憑借自身的經驗和設計技術,做好施工單位、監理單位的協調和交流活動,提出建設風險,保證設計方案的順利落實。
2、合理選擇結構材料
在選擇結構材料時,設計人員要充分結合自身的設計經驗,借鑒和參考已建建筑經驗,選擇承載能力較強的施工建筑材料,以防因計算結果不精確而影響建筑建設質量。建筑結構設計人員要合理分析和評價施工圖紙,深入探討施工圖紙中可能存在的數據問題,并以此來作為結構材料選擇依據,確保結構設計的科學性和合理性。如在鋼筋、混凝土的選擇上,一定要根據國家標準選擇適合強度的施工材料,一般箍筋及縱筋直徑不小于8mm,混凝土強度等級不得低于C25,這樣才能夠充分滿足強度等級設計要求。其他結構材料的選擇也應該嚴格遵循國家標準,而不能夠單純地依據計算結果來判斷。
3、概念設計在建筑結構設計分析計算中的應用
對于建筑結構設計而言,分析計算是必不可少的一個重要方面,尤其是隨著計算機技術以及相應的一些設計軟件的應用,其分析計算的重要性也得到了充分的體現,并且其分析計算的準確與否直接關系到建筑結構設計的水平高低,因此,加強對于建筑結構設計中分析計算的關注也是極為關鍵的一點,一般說來,雖然建筑結構設計中對于計算機技術的使用確實能夠在較大程度上提升其分析計算的準確性,但是從整體把握的角度來看,一旦按照計算機計算軟件選擇措施,也必然會影響到其分析計算的結構,因此,對于這種分析計算過程來說,首先從整體角度選擇恰當的分析計算軟件也就成了一個重要環節,而這也正是概念設計的一個本質要求,此外,對于分析計算結果的準確把握和合理應用也需要充分的應用概念設計的理念,確保其分析計算結構能夠充分、合理的被應用。
4、提高建筑物的抗震抗壓性能,更具有創新性
對于一個科學合理的建筑物的最基本評價標準就是該建筑能否有效地進行抗壓抗震,其抗壓抗震性能是否良好。結構概念設計能夠在設計時重視對抗震抗壓的性能路線設計,采用多道抗震線來避免地震時造成的損害,并把這些損失降到最小值。在地震發生時,采用贅余杠桿來消耗的地震的震動能量,以此來實現地震的震動狀態能夠自然地向穩定狀態過渡。傳統的結構設計工程師依舊采用常規的設計理念來對建筑物進行設計,結構設計方案缺乏新意,造成方案不能滿足時代發展的需求,老式過時。通過結構概念設計,工程師使用自己豐富的設計經驗,結合時代發展的需要,增添個人先進的設計理念思想,使建筑結構設計成品體現創新精神。
5、合理地選擇建筑基礎,結構規則,追求建筑主體的對稱性
建筑基礎的選擇通常都是在建筑場地選擇完成后進行的,對不同的建筑物會選擇不同的建筑基礎,建筑基礎主要包括樁基基礎、筏基基礎以及箱型基礎三種。建筑基礎的選擇依據主要是根據建筑物的上部結構、承受荷載的大小、地基的承載力以及地下水地下室的情況來進行選擇的。對于高層建筑的深埋程度要求比較高,應該采用樁地基,因為樁基礎通用于地質松軟的建筑物,對高層建筑的荷載承受能力比較強。箱型基礎能夠巧妙地將上部結構荷載分散地轉移到下部地基中,以保證建筑的整體剛度剛好,建筑物內部的結構都得到堅固,能夠有效地避免建筑物的地基因為受力不均造成的沉降。筏型地基適用于建筑物上部荷載較大,地基承載力比較弱的建筑物,能夠最大化地將上部結構的承載力進行分散,進而避免地基因過度承重造成的沉降。建筑結構規則的選擇必須科學合理,這樣才能保證建筑工作實施的工作穩定進行,以此來減少時間和耗材成本。建筑主體對稱性主要是追求建筑內部結構的對稱性以及抗側主體結構的對稱,它可以通過對結構剛心、質心的相似接近性來進行調整,以此來確保建筑主體的對稱性。
結束語
在房屋建筑結構設計中,除了要確保結構設計計算結果的真實性和有效性之外,還應該從建筑實際施工角度出發,加強對概念設計的引入,充分發揮概念設計對結構設計的補充作用。設計人員應充分利用自身豐富的設計經驗對結構設計結果予以補充和優化,最終形成一套真正適用于房屋建筑施工的結構設計方案,更好地滿足建設需求,確保房屋建筑結構的整體質量。
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遼寧省職業技術教育學會科研規劃項目(LZY15485)