彭小楓
摘要:隨著經濟的發展,生活水平的提升,人們對建筑的要求也越來越高,不僅要求實用性,也需要系統性、美觀性。建筑結構設計是建筑工程的基礎,具有復雜性、創新性、科學性、實踐性、實用性。概念設計和結構措施是建筑結構設計中的重要因素,設計師要靈活設計,在建筑結構設計整體中加入概念設計和結構措施,完善建筑結構設計。
關鍵詞:建筑結構;概念設計;結構措施
建筑結構設計中,概念設計和結構措施是兩個重要組成部分,一定程度上能夠反映建筑結構設計水平。隨著城市化的發展,建筑行業蓬勃發展,對建筑設計提出了更高的要求。作為建筑建設設計的重要組成部分,建筑結構設計與建筑事業的發展密切相關。我國建筑結構設計以概率極限狀態理論為基礎,但不能精確預估建筑物的實際承載能力。引入概念設計和結構措施,有利于準確預估建筑物的實際承載能力,促進建筑事業的發展。
一、建筑結構設計中的概念設計和結構措施
概念設計與整體結構、細節構造等有關,是設計師利用自己的專業知識和經驗,結合客戶的需求,進行設計。在完成特定空間建筑結構的整體設計時,也要實現建筑的外在美,以及內部的實用性。隨著對建筑設計要求的提升,設計師們不斷添加新元素,與時俱進,創新概念設計理念。設計師在概念設計中,會對建筑結構設計的每個細節進行構想,并充分體現設計的目的,提高建筑結構的層次水平,使其更具有藝術性。概念設計是結構措施形成的關鍵,也是完成建筑結構設計的原因。建筑都是在結構設計中,由概念設計和結構措施的作用,從而形成的。
結構措施可以看成是一種定量設計,可以從兩方面來說,一方面是協同工作,要保證建筑結構的狀態和壽命與要求相符合,需要建筑結構內部的部件之間,能夠協同發揮作用。上部結構和基礎設計,都是要發揮協同工作的作用。橫梁結構能夠穩固建筑體的整個上部結構。同時,基礎結構和上部結構的連接,主要是通過橫梁結構,從而達到建筑結構的穩定性的要求。協同工作的關鍵,是結構中各個元素的應力承受能力。通過建筑結構元素間兩兩協作,對建筑的特定空間進行穩定。在這一環節中,需要發揮概念設計的作用。另一方面來說,結構措施就是組間材料,利用材料。對材料的組間和利用,需要綜合考慮材料的利用率,以及組建之間的協作。在保證建筑質量的前提下,節約成本,各部分的材料不能超過預算,盡可能最大化利用材料。在建筑結構設計中,需要體現結構措施的整體意義,以及充分展現結構措施中的各個元素。
二、建筑結構設計中概念設計的作用效果
首先,根據選定的建筑場地的地形特征和結構形式,選擇結構基礎。如果是軟地質的高層建筑,天然的地基無法承受起荷載,需要采用樁地基,把建筑物的荷載傳遞到下面堅實的持力層中;如果建筑場地土質不均勻,為了改善不均勻沉降的問題,從而增加建筑物的抗震抗災能力,則可以選擇箱型基礎;其次,在進行設計時,建筑物的結構剛度選擇是否合適是建筑結構設計中的不可忽略的指標之一,建筑物的結構剛度選擇合理之后,不僅僅可以降低地震發生時帶來的經濟損失,還可以提高建筑各個方面的承受能力,最后。建筑主體是一個空間的結構體系,空間結構體系的整體研究還存在一些局限性。設計工程中采用了許多假設和簡化理論。作為結構工程師,應加強概念設計,靈活運用規范,將概念設計理論應用于結構整體形狀與基本子系統的力學關系。對結構有透徹的了解,做到布局合理,受力清楚,抗震性能好。
三、建筑結構設計中概念設計和結構措施的應用
在建筑結構設計中,需要充分結合利用概念設計和結構措施,必須從整體建筑出發,使整體和各個要素緊密結合,充分發揮概念設計和結構措施的最大作用,促進整體建筑的發展。在建筑結構設計中,要融入概念設計的思想,以及協同設計的思想。建筑結構設計對設計師的設計水平有較高的要求,因此在實踐應用中,要選擇高水平的設計師。設計師需要對建筑結構設計的各個部分都熟練掌握,并且能夠充分發揮材料的性質,以及各個要素的作用,合理發揮概念設計和結構措施的作用。概念設計體現了建筑的思想,實現建筑性能的關鍵,就是結構措施。在建筑結構設計中,需要將概念設計和結構措施有效結合,將有形的實體建筑,與無形的思想建筑相融合,提高建筑結構設計水平。
基礎措施和建筑上部結構的關系,是概念設計和結構措施的系統表現,因此要將建筑結構、基礎設施作為一個整體,在操作和理念上,都不能割裂開。比如磚混結構施工中,不能單純依靠建筑地基的綜合效果,防止不均勻沉降,需要將建筑地基、圈梁、上部結構等作為一個系統的整體,滿足建筑結構的穩定性要求。
受力過程中,概念設計和結構措施的協同,主要是各構件都可以實現較大的應力。要避免短柱間、層次間的橫梁結構差異問題,尤其是高層建筑結構設計。建筑高度上升,豎向荷載和橫向荷載也會上升,容易導致底層短柱的問題。需要對大截面柱進行施工,避免這一問題。由于水平作用力對長短梁的影響,梁端正負彎矩增加,水平力影響配筋,無法滿足協同工作的要求。因此,在建筑結構設計中,需要增加大梁、樓層的剛度,水平方向上保持相等的慣性矩。
總之,合理利用概念設計和結構措施,能夠提升建筑結構設計質量,促進我國建筑行業的發展。在建筑結構設計中,要注意從建筑整體出發,貫徹融合概念設計和協同設計的思想,有效結合概念設計和結構設計,保證整體的良好性能。
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