■曹 青 ■尋烏縣建筑設計室,江西 尋烏 342200
在建筑工程中空間結構始終是其重要的組成部分,而空間結構的合理應用需要對其進行優化的設計,因此在這一前提下對于建筑空間結構的優化設計進行研究和分析就具有極為重要的設計意義和現實意義。
建筑空間結構自身具備諸多特性,這主要體現在具備功能性、安全性較強、經濟性合理、注重環保性等環節。以下從幾個方面出發,對建筑空間結構特性進行了分析。
具備功能性主要是指每一個建筑空間結構都具有相似或者是不同的功能。眾所周知建筑是人類的基礎物質生存環境,而建筑空間結構的優化本身也就是為了能夠更好地滿足人類對于物質生存環境的最大化需求。除此之外,其具有功能性的另一個明證既是我國居民對于功能性的滿足也不再單純的僅僅局限于傳統的實用性功能,并且在這一過程中許多建筑也通過不斷的增添了舒適性、美觀性、協調性等多種的新特性來有效的滿足人們對于生存環境所提出的更高要求。另外,其具備的功能性還是為了能夠有效的確定結構優化設計所要達到的總體目標,既這一功能是為整體目標所存在的。
安全性較強是當今建筑空間結構發展的重要結果。通常來說建筑作為人類生存的基礎生存環境之一,其安全性與其使用價值始終是息息相關的。因此這也意味著較強的安全性能夠使得建筑空間結構看起來更加可靠并且具有更高的價值。除此之外,由于建筑與人們的生產、生活緊密相關,因此安全性必然會成為建筑結構優化設計的必然考慮因素。另外,安全性是結構優化設計中的必然考慮因素,因此最大程度保障安全性則是在建筑空間結構設計過程中設計人員所必須考慮到。
經濟性合理主要是指建筑結構優化設計也需要對于工程的經濟性和實際的投入進行考慮。除此之外,在對于經濟性進行考慮的過程中工作人員通過建筑結構的優化設計來最大化的節約各種材料資源并且達到減少建設成本的目標。另外,在確保經濟性合理的過程中針對各項材料和資源都存在一定的稀缺特性,因此在建筑結構的優化設計過程中施工人員應當合理的減少材料的使用量,并且有效的節省建設材料使用成本,從而能夠使得設計帶來的經濟效益與社會效益都能夠得到同步的提升。
注重環保性主要是指近年來隨著工程污染的不斷增加,而一個環保型的建筑空間結構能夠為其帶來重大的促進效果。除此之外,在注重環保性的過程中建筑結構優化設計過程通過材料選用品種的環保、整體布局的環保來體現可持續的發展理念。另外,在注重環保性的過程中工作人員應當注重在保證建筑本體功能性、安全性的前提下,盡可能的選擇節能環保型材料,因此在這一前提下進行建筑空間結構的優化設計就有著很高的必要性了。
建筑空間結構的優化設計包括了諸多內容,其主要內容包括了合理選擇材料、優化構件布置、提升整體布局、合理減少成本等內容。以下從幾個方面出發,對建筑空間結構的優化設計進行了分析。
合理選擇材料是建筑空間結構的優化設計的基礎和前提。在合理選擇材料的過程中工作人員應當注重確保建筑結構各個點、線、面都呈現出一定的力學承載力特征,從而能夠使得其結構具有更好地的強度。除此之外,在合理選擇材料的過程中設計人員可以通過優化各種材料的配置來進一步的加強構件的強度、剛性與延展性。另外,在合理選擇材料的過程中設計人員可以通過采用高標號的鋼筋混凝土并且可以減少梁柱等構件的橫截面來有效的減輕結構本體的重量與此同時也能夠有效的擴大了使用空間,從而能夠在此基礎上促進建筑空間結構設計水平的有效提升。
優化構件布置對于建筑空間結構的優化設計的重要性是不言而喻的。在優化構件布置的過程中工作人員應當注重對于框架-剪力墻結構體系進行合理的應用。除此之外,在優化構件布置的過程中由于框架與剪力墻既可能為剛接與此同時也可為鉸接,因此針對建筑空間結構日趨復雜的特性,工作人員可以通過將各種不同功能的建筑用房綜合在一起來構成更加優化的布置模式。另外,在優化構件布置的過程中工作人員應當注重結構體系有較高的承載力,較好的延伸性和整體性,并且具備很強的吸收地震力的能力,從而能夠在此基礎上促進建筑空間結構設計效率的持續提升。
提升整體布局是建筑空間結構的優化設計的核心內容之一。在提升整體布局的過程中工作人員為了能夠有效的實現施工目標則應當注重從全局觀念出發來進行設計。除此之外,在提升整體布局的過程中設計人員應當注重利用結構設計中的點、線、面,確定建筑結構設計的總體布局,并且在這一過程中合理的處理好點、線、面之間的架構關系。另外,在提升整體布局的過程中設計人員應當注重借助于材料的選用、構件的布置來更加充分的發揮出現單個構件與整體結構的配合與協調并且能夠使其成為最佳的受力狀況,既能夠實現整體結構良好的承重力、剛性與延展性,也實現單個構件的最大化與最佳化利用,從而能夠在此基礎上促進建筑空間結構設計可靠性的不斷進步。
合理減少成本是建筑空間結構的優化設計的核心內容之一。在合理減少成本的過程中設計人員可以通過簡捷、準確地確定框剪結構中剪力墻最優數量來有效的避免重復問題的出現。除此之外,在合理減少成本的過程中設計人員應當注重通過對于結構剛度調整計算來有效的達到減少經濟成本的目標。除此之外,在合理減少成本的過程中設計人們用可以通過梁的選用與布置來做到結構整體經濟效益的最大化。另外,在合理減少成本的過程中通過建筑結構的優化設計。設計人員能夠有效的實現建筑本體功能與控制,在這一過程中設計人員應當注重避免走進減少材料、降低技術、放低質量標準來追求經濟性的誤區,從而能夠在此基礎上促進建筑空間結構設計精確性的日益進步。
隨著我國國民經濟整體水平的持續發展和建筑結構的快速進步,建筑空間結構的優化設計得到了越來越多的重視。因此工作人員應當對于建筑空間結構具有的特性有著清晰的了解,從而能夠在此基礎上通過優化設計的進行來促進我國建筑工程整體水平的有效提升。
[1]高新艷.鋼筋混凝土框架結構的整體分析與優化設計[D].太原:太原理工大學,2013.
[2]江歡成.優化設計的探索和實踐[J].建筑結構,2012,36(6):1-24.
[3]肖燕武 淺談建筑結構設計的安全度[J].科技創新導報,2013(35):107.
[4]吉小萍,董軍.三種支撐鋼框架性能的比較分析[J].防災減災工程學報,2014,28(3):349-355.
[5]徐培福.復雜高層建筑結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2011.