余文君
江西省煤礦設計院,江西南昌 330000
結構設計是建筑質量和功能的重要標志,科學合理的結構設計對增強建筑的穩定性、保障建筑安全、提高用戶的滿意度、彰顯企業的綜合實力等具有重要的現實意義。因此,如何根據建筑的具體情況和人們的實際需求,運用建筑理念,優化建筑結構,提高建筑質量是值得深思的問題。
一些企業對結構設計缺乏應有的重視,套用其他企業的設計模式,沒有考慮具體的工程特點,結果增加了工程造價,減少了利潤。甚至存在安全隱患,設計隊伍人員配備不合理,個別還兼任其他職務,沒有更多的時間和精力專心于本職工作,在資金和設施的支持上也缺乏力度,在一定程度上制約了建筑結構設計的發展。
工作人員的專業水平、年齡結構等配備不合理,甚至有的根本不是設計專業,在工作中很難做到得心應手,一些設計工作人員以年齡大為由,不注重自己的后續提升,結果無法適應新的設計理念和技術手段需求,所作出的結構設計常常不符合要求,影響工作效率和企業信譽。個別設計工作人員由于自身修養、責任心等,無視管理制度,自由散漫,造成不良影響。
地基是建筑的基礎,也是保證建筑穩定、安全的具體體現。在建筑結構設計中,合理的基礎造型是建筑結構設計經濟適用、安全可靠的重要標志。但在我國目前的建筑結構設計中,建筑基礎選型不合理現象依然存在,基礎造型不合理會對施工工地的地質沉降產生很大的影響,不但會增大地基選型的難度,同時還影響建筑的質量安全,降低地基的負荷能力,導致建筑結構變形,造成經濟損失,甚至出現危險。
在建筑結構設計中應明確原材料的使用情況,鋼筋是在我國的建筑施工中運用比較普遍的原材料,對鋼筋混凝土的需求量越來越大,鋼筋混凝土通過自身的高強度提升墻體的強度和建筑的穩定性,而它的錨固直接影響了整個建筑結構的穩定性。由于原材料的使用不合理,我國的一些建筑剪刀墻的厚度不符合要求的現象時有發生。致使鋼筋水平錨固長度不達標。通常情況下鋼筋的錨固長度應不高于250mm,一旦超標,鋼筋綁扎困難,混凝土的攪搗和澆筑也會因此而效果不佳。
不同的地域有其獨特的地理環境和民俗習慣,在進行建筑結構設計時,可以拓展設計思路,把地域優勢融入設計中,提高建筑的性能和整體效果,彰顯地域文化特色。例如,我國大西北由于氣候干旱,人們就把民居設計成了獨具特色的窯洞結構,而高溫炎熱、陰雨連綿的云南、廣西、貴州等地,區域內濕度較大,則通過下部架空的干欄式建筑結構設計減少室內的濕度。再如,在一些鄉土建筑的設計中,多選用當地的土、木、石、竹等鄉土材料,這樣不僅有利于保持當地新老建筑結構和風格上的一致性,更能體現出建筑與自然的協調統一, 使建筑更加人文化,突出建筑的地域特點。這樣的創新設計不僅方便原材料的獲取,還節約了人力物力,減少降環境污染,降低工程造價,對節約能源和保護環境具有重要的現實意義。使建筑充滿生態韻味,突出地域文化特征。
隨著城市化進程的加快,人們的生活環境有了明顯改善,各種城市標志性建筑林立而起,不同建筑景觀彰顯著城市的魅力。有些單獨的建筑看起來平淡無奇,但放眼望去,由于建筑群的相互作用,給人一種協調、高大、壯觀的美感。每一個建筑都在環境中擔任著重要的角色,各個建筑相呼應、通過結構設計使建筑學元素與其建筑環境實現良性互動,營造良好的環境氛圍。因此,在建筑結構設計中,應考慮建筑之間的相互作用,注重建筑的整體效應。
建筑最終是為使用者服務的,因此建筑的結構設計應以用戶的需求和建筑的功能性為基本出發點,注重用戶的心理感受。為用戶構建舒適、自然、和諧、愉悅的居住環境。例如,對于工作、學習、會議室等的結構設計要滿足簡潔、安靜、效率空間的心理需求,對于居室要滿足棲息、安逸、溫存、私密的心理需求,娛樂休閑場的結構設計要突出動感、活潑、樂趣、 恬靜的特點。根據用戶需求不同采取不同的結構設計,突出建筑的功能性。隨著人們消費水平的提高,商業建筑越來越多,對于商業建筑的設計不在于建筑外形的奢華,而是功能和設施的完備,突出建筑的功能性。在滿足人們購物消費需求的同時,應充分考慮到停車場位置、室內的信息管理設施,消費者的休息環境、衛生間、購物導向標志、防火疏散通道等的合理設計,還有自動提款機、貨幣兌換點等輔助設施是否配備齊全。例如,(1)幼兒園室內的窗臺,樓梯踏步的結構設計應和幼兒年齡特點相結合,滿足幼兒需求的尺度,同時設置分別滿足兒童和成人尺度的二檔扶手,進而滿足成人和兒童不同的需求。(2)別墅的樓梯扶手不僅對用戶的通行起保護作用,更是一種裝飾,而遠眺觀光的臺階扶手,必須高于人體的重心,具有防護圍擋的作用,一般高度在1.2m左右。因此在設計時,應合理選擇原材料,突出其功能性(見圖1)。(3)辦公大樓是工作的場所,應突出安靜、舒適,采光和通風效果好的特點,同時要考慮到辦公樓造型的特殊要求,合理確定負載值的大小,如果需要承重的主體結構改動或負載增加,需要和原結構設計單位核實,并確定結構的安全性見圖2。

圖1 某別墅的樓梯扶手結構設計

圖2 某辦公大樓
結構設計是建筑施工的重要參考,因此相關單位應提高對結構設計的正確認識,重視建筑結構設計,把設計工作放在和施工質量與安全管理同等重要的位置來抓,合理配置設計工作人員,提高設計水平。樹立正確的設計理念,從用戶需求和建筑的特點出發,突出建筑本身的特點和功能性,彰顯建筑獨特的魅力。
通過各種形式的學習和培訓提高設計人員自身的素質,幫助他們樹立終身學習的正確理念,使其不斷了解和學習和建筑結構設計相關的理論知識,積累實踐經驗,不斷進行自我提升,進而提高他們的專業素養和設計能力。在條件允許情況下,多為設計工作人員提供外出參觀和經驗交流的機會,使他們多了解和借鑒其他企業的建筑結構設計新思路和實踐經驗,結合工作實際,優化建筑結構設計。加大專業技術人才的引進力度,促進結構設計人員的隊伍建設。
科學選擇建筑原材料,例如,鋼筋是常用的建筑原材料,在一些大跨度無梁板建筑結構設計中,選用型號φ12的二級鋼筋能夠減少鋼筋的損耗,降低成本。新開發的三級鋼筋具有強度高、價格合理的優勢,是建筑結構設計中的首選鋼筋類型,起到經濟實惠、節約原材料、增強建筑結構穩定性的作用。
總之,把建筑理念運用于建筑結構設計中,是提高建筑結構設計水平、提升企業競爭實力的需求,也是順應時代發展的必然選擇。本文對建筑結構設計進行了現狀分析,通過充分運用地域優勢、注重建筑的相互作用、突出建筑的功能性探討了基于建筑理念的建筑結構設計新思路,采取提高認識、合理使用原材料、提高工作人員素質等優化策略,創新設計理念,拓展設計思路,優化建筑結構設計。建筑結構設計任重而道遠,需要我們銳意進取,不斷創新,以獨特的表現手法和新穎別致的設計思路滿足人們對建筑的需求,為建筑結構設計的不斷創新和完善和我國建筑業的蓬勃發展貢獻力量。