新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢下結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展方向

韋搏

【摘要】建筑業(yè)是關(guān)乎國計民生的支柱行業(yè)，而結(jié)構(gòu)設(shè)計則是建筑設(shè)計的主要內(nèi)容。

因此，新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢下結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展方向是建筑行業(yè)的重要命題。本文在分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上分析了新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢下結(jié)構(gòu)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢；結(jié)構(gòu)設(shè)計；發(fā)展

引言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是指建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計，分為主體與基礎(chǔ)兩部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是根據(jù)根據(jù)建筑物的性質(zhì)、重要程度、層數(shù)、高度，以及當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)荷載、抗震設(shè)防烈度等條件，合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系。此外結(jié)構(gòu)設(shè)計還包括建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性來源于建筑的長久性，建筑結(jié)構(gòu)關(guān)乎居住人的人身和財產(chǎn)安全。

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則是、適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)保、易于施工。在這些原則的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，‘抓大放小，雖然整個建筑是由各種構(gòu)建協(xié)調(diào)組成一體的，但每個構(gòu)建的重要性有所不用，一旦強(qiáng)大的外力產(chǎn)生，各個構(gòu)件所承受的力量也有所不同，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要盡量保護(hù)重要的承重部件，將損失降到最低。

合理的建筑結(jié)構(gòu)是剛?cè)岵?jì)的，在外力襲來時，‘柔的部件可以消減外力，但容易造成變形過大而失去了原本的功用。而‘剛的部件可以起到很好的支撐作用，不過一旦造成損失，將無法復(fù)原，因此應(yīng)該充分利用兩種不同的建筑材料的特性，彌補(bǔ)不足，實現(xiàn)更高的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀

當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不按照理論設(shè)計以及照搬理論的現(xiàn)象。建筑結(jié)構(gòu)不按照基本的設(shè)計理論就會存在安全隱患，而安全性是結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮的首要因素。現(xiàn)在一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計照貓畫虎，生搬硬套，嚴(yán)重抄襲，有時不考慮實際情況，引入國外先進(jìn)的設(shè)計理論，導(dǎo)致‘水土不服的情況。

隨著設(shè)計軟件的普及，設(shè)計工作似乎變得簡單起來，有些公司將結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作交給不符合設(shè)計資質(zhì)的新人去做。設(shè)計人員如果缺乏經(jīng)驗，資質(zhì)不足，很容易出現(xiàn)問題，而且現(xiàn)今設(shè)計軟件也存在良莠不齊的現(xiàn)狀，需要成熟的設(shè)計人員進(jìn)行甄別，再精良的軟件也需要掌握了一定建筑設(shè)計知識的人才能使用。此外設(shè)計人員的對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的態(tài)度也決定了結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。

3、 結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展方向

在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢下，結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展趨勢將影響結(jié)構(gòu)設(shè)計的著重點。現(xiàn)今，科學(xué)技術(shù)更加成熟，計算機(jī)輔助軟件層出不窮，結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅僅是建筑安全性的保障，人們對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的需求。現(xiàn)如今，結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)從追逐使用面積更大，外觀更宏偉轉(zhuǎn)變?yōu)楦h(huán)保更科學(xué)更實用的概念，利用計算機(jī)技術(shù)尤其是設(shè)計軟件將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計變得更加簡約。

相關(guān)企業(yè)也不應(yīng)該僅僅將結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)做盈利的工具，而是關(guān)乎國計民生的社會責(zé)任。只有這樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計才能得到進(jìn)一步的發(fā)展。

（1）總體設(shè)計趨勢

總體設(shè)計講究的是合理利用設(shè)計方案，合理選用建筑基礎(chǔ)材料，基于安全理論，從總體上考慮建筑的安全性。總體設(shè)計依賴多層次安全，從整體上避免非安全事件發(fā)生的一種安全的設(shè)計方法。這里的非安全事件包括自然因素和社會因素。總體設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計未來發(fā)展的一個主要趨勢。

（2）科學(xué)的建筑計算理論

建筑工程涉及龐大的科學(xué)計算量，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是多層次的，這是為了將復(fù)雜的建筑工程分解。然而，多層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計中包含了一些傳統(tǒng)的、不合理的、重復(fù)的計算內(nèi)容，大量人力和物力資源被浪費。傳統(tǒng)的計算模型耽誤了工程進(jìn)度，耗費了大量資源，在科技高速發(fā)展的今天，企業(yè)管理者要具有一定的前瞻意識，引入更加先進(jìn)的、科學(xué)的、合理的計算理論，在原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論基礎(chǔ)上，加入新的計算理論，既能夠節(jié)省成本，也可以縮短工期。

（3）新型建筑材料

19世紀(jì)末期我國出現(xiàn)鋼筋混凝土以來，這種材料就是建筑物的最主要材料。現(xiàn)在新型的材料不斷涌現(xiàn)，但并沒有得到廣泛的應(yīng)用，不過其優(yōu)勢已經(jīng)逐步凸顯。新型的建筑材料將引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的變革。建筑材料是結(jié)構(gòu)設(shè)計需要重點考慮的因素之一，新型建筑材料的涌現(xiàn)令結(jié)構(gòu)設(shè)計也發(fā)生了改變。建筑物的質(zhì)量在結(jié)構(gòu)設(shè)計中占主要比重，使用低密度、高強(qiáng)度的建筑材料是未來的趨勢，例如咋預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是近幾年來預(yù)應(yīng)力筋中反響較好的材料之一。由新型建筑材料的特點來看，結(jié)構(gòu)設(shè)計將逐漸向簡潔、環(huán)保的方向發(fā)展。

（4）審美的趨勢

美觀性在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的地位越來越大，物質(zhì)條件的豐富和人們生活品質(zhì)的提高，人們對建筑的需求由基本的穩(wěn)固逐漸傾向于美觀，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展方向。審美是相對于堅固更高的要求，這就對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求，而同時這也必然促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計向注重審美的方向發(fā)展。

（5）倚重計算機(jī)軟件設(shè)計

目前，建筑設(shè)計的相關(guān)軟件較多，基本可以實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要問題，設(shè)計人員需要了解不同軟件的功能、運行環(huán)境、優(yōu)缺點等，從而促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高。計算機(jī)技術(shù)發(fā)展方興未艾，設(shè)計軟件偏重人性化的發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計必然進(jìn)一步倚重計算機(jī)技術(shù)。而今后建筑工業(yè)化將使得BIM這類一體化設(shè)計軟件更加廣泛應(yīng)用。

（6）結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

目前，概率極限狀態(tài)理論是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中廣泛采用的理論之一，這種理論的優(yōu)勢是明顯的，但也有一定的局限，極限狀態(tài)理論是一種心思算法。作為一種空間結(jié)構(gòu)，建筑物的各部件以一種極其復(fù)雜的方式組合在一起，每一個構(gòu)件之間沒有脫離總體的建筑結(jié)構(gòu)體系，在建筑物中并不是一個獨立存在的個體。在未來的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，會加強(qiáng)對整體空間受力、彈性及非彈性形變結(jié)構(gòu)變形內(nèi)應(yīng)力等的綜合分析。概念設(shè)計能夠化繁為簡，在抗震、節(jié)約成本等方面有著突出的表現(xiàn)。

（7）進(jìn)一步加強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性

近年來，我國自然災(zāi)害頻發(fā)，人們對建筑物的穩(wěn)固性提出了更高的要求。我國對于建筑的安全責(zé)任相對于發(fā)達(dá)國家仍有一定的差距。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要考慮結(jié)構(gòu)的空間因素和結(jié)構(gòu)的時效性，在提高結(jié)構(gòu)抗力的同時，要將作用效應(yīng)降到最低。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分建筑工程的抗震問題，才能進(jìn)一步加強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性。

（8）環(huán)保理念

現(xiàn)今，環(huán)境污染眼中，建筑業(yè)由于其自身特點成為了污染大戶。環(huán)保的理念不僅深入人心也是法律的要求，然而由于環(huán)保的理念與現(xiàn)實的成本產(chǎn)生了沖突，一些企業(yè)貪圖眼前利益放棄了環(huán)保。在未來的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念中，可持續(xù)發(fā)展的觀念將占據(jù)越來越重要的地位。只有樹立可持續(xù)發(fā)展觀，結(jié)構(gòu)設(shè)計乃至整個建筑行業(yè)才能立于不敗之地。

4、結(jié)語

伴隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性愈加凸顯。在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢下，結(jié)構(gòu)設(shè)計將從設(shè)計概念、計算理念、設(shè)計工具、建筑材料、穩(wěn)定性、審美等幾個方面有所突破。合理而科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計將滿足人們和社會對建筑的需求，同時符合新常態(tài)經(jīng)濟(jì)形勢下環(huán)保的理念。

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