探析建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用

■梁建華 ■江西山湖園林建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330038

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的逐漸推進(jìn)，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)迅猛發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展速度也是相當(dāng)?shù)难杆?。建筑行業(yè)的施工質(zhì)量直接受結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，更加關(guān)系著整個(gè)建筑的施工質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用占據(jù)著舉足輕重的地位，有效地將概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，將在很大程度上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，加快我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，為促進(jìn)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)一份力量。

1 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容與重要意義

1．1 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容

概念設(shè)計(jì)是指建筑師在沒(méi)有進(jìn)行精準(zhǔn)的理論分析的基礎(chǔ)上，憑借設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、相關(guān)知識(shí)理論和實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)，針對(duì)其整體的力學(xué)情況、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性等各個(gè)方面以及整體的規(guī)劃進(jìn)行布局分析，擬定出初期的設(shè)計(jì)方案，并針對(duì)初期的設(shè)計(jì)方案對(duì)建筑工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念的合理性進(jìn)行評(píng)估和分析，整體上，這套方案的概念明確、表達(dá)清晰，具有很強(qiáng)的操作性，并且能從中獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1．2 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中重要意義

概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要的意義，將好的概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)理念發(fā)揮到好的效果，同時(shí)收獲好的設(shè)計(jì)成果，這當(dāng)中更需要建筑師豐富的經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，建筑師要在通過(guò)查找設(shè)計(jì)手冊(cè)和計(jì)算機(jī)程序等傳統(tǒng)的方法上，在設(shè)計(jì)上大膽創(chuàng)新，根據(jù)自己實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的理論知識(shí)相結(jié)合，開(kāi)辟新的設(shè)計(jì)風(fēng)格和理念。概念設(shè)計(jì)可以有效的提升建筑師的設(shè)計(jì)能力，在遵循原有的一些條件上，建筑師可以發(fā)揮自己的設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)技巧，大膽的解決設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題，從根本上解決問(wèn)題，查找其計(jì)算的準(zhǔn)確性，提高施工的質(zhì)量。建筑師在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)，能夠彌補(bǔ)很多計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)存在的技術(shù)缺陷，設(shè)計(jì)出更加實(shí)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)而有效的增加后期的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算理論出現(xiàn)不同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)師要結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其整體的概念設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，選擇最安全、最實(shí)用、最具有經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)計(jì)方案，從而確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可靠性，進(jìn)而有效的完成建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)。

2 在建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)措施

要想提高整體建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，不僅需要一個(gè)好的概念設(shè)計(jì)，還需要好的設(shè)計(jì)措施，將兩者緊密的聯(lián)合在一起。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施中要注重幾點(diǎn)的選擇。第一點(diǎn)是建筑場(chǎng)地的選擇。建筑場(chǎng)地的選擇在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中起著重要的作用，關(guān)乎著場(chǎng)地的基礎(chǔ)建設(shè)。在進(jìn)行建筑場(chǎng)地的選擇過(guò)程中，要注意防護(hù)距離、建筑物之間的間距和日照時(shí)間的長(zhǎng)短。更重要的一點(diǎn)是在選擇建筑場(chǎng)地，要注意避開(kāi)危險(xiǎn)地段，選擇防震地段。第二點(diǎn)是當(dāng)確定建筑場(chǎng)后，要根據(jù)實(shí)際的地形地貌特征和對(duì)建筑物的使用性進(jìn)行綜合分析，從而進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)，其中包含了樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)普遍用于土質(zhì)松軟的結(jié)構(gòu)上，其受到的荷載力從上部傳遞到下部，可以有效的確保在原有的地基上更加的穩(wěn)定和可靠。箱型基礎(chǔ)可以確保結(jié)構(gòu)的完整性，有效的提高建筑物的抗震能力。第三點(diǎn)是在選擇建筑結(jié)構(gòu)材料時(shí)，要選擇抗震性能好的建筑結(jié)構(gòu)材料，確保建筑結(jié)構(gòu)可以有很好的延展性和均勻性。第四點(diǎn)是要選擇性能高的建筑構(gòu)件，質(zhì)量高的建筑構(gòu)件，可以有效的提升結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度，同時(shí)能夠增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，提高整體建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。第五點(diǎn)是建筑設(shè)計(jì)師要結(jié)合傳統(tǒng)的計(jì)算方式、新的概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)師的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行綜合分析，有效的提高建筑結(jié)構(gòu)抗震的強(qiáng)度。第六點(diǎn)是建筑設(shè)計(jì)師要確保其概念設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑物符合相關(guān)的規(guī)定，同時(shí)，也要使平面圖盡量簡(jiǎn)單、規(guī)整，方便施工人員進(jìn)行施工。

3 建筑結(jié)構(gòu)中概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用

3．1 建筑結(jié)構(gòu)體系中協(xié)同工作

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中普遍的應(yīng)用到了概念設(shè)計(jì)中的協(xié)同工作，并且要求結(jié)構(gòu)體系中的構(gòu)件之間要互相合作、共同合作。這種協(xié)同合作的方式需要結(jié)構(gòu)體系中的構(gòu)件在能力承受的范圍內(nèi)一直保持合作的狀態(tài)，同時(shí)要確保其擁有共同的耐性，建筑結(jié)構(gòu)體系中的上部和基礎(chǔ)部分收到的荷載能力與整體保持一致，并且能夠共同的承載。建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作當(dāng)中其上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以視為一個(gè)整體，其剛度要保持一致。因此，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的協(xié)同工作，要從結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力開(kāi)始，尤其是在建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位置，要承載更高的承載力;對(duì)于多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要確保其相同水平的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力相同，并且確保其都能夠達(dá)到其承載能力。在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)柱和短柱混合出現(xiàn)在一個(gè)框架當(dāng)中，這種設(shè)計(jì)方式是錯(cuò)誤的，在水平方向受力短柱與長(zhǎng)柱的不同，梁端正負(fù)彎矩的受力也不同，在豎向上承載能力幾乎起不到效果，這樣就會(huì)大大的增加看支撐柱的承載能力，不利于協(xié)同工作的設(shè)計(jì)需求，同時(shí)還會(huì)加大建筑設(shè)計(jì)的投資成本。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量的防止轉(zhuǎn)動(dòng)，最主要的目的是：建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其節(jié)點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)，建筑結(jié)構(gòu)的中心就會(huì)產(chǎn)生很大的角柱監(jiān)理，使其建筑結(jié)構(gòu)由外向里、先外后里等現(xiàn)象的出現(xiàn)，使其在不同的方向上剛度強(qiáng)度不同，一個(gè)方向上剛性強(qiáng)度能力過(guò)強(qiáng)、一個(gè)剛性強(qiáng)度能力過(guò)弱。整體的提高建筑物梁的剛性強(qiáng)度，可以有效的保證剪力墻和柱能夠能夠承載建筑結(jié)構(gòu)的整體彎矩。建筑物越來(lái)越高，其建筑結(jié)構(gòu)難度也越來(lái)越大，柱的軸壓比直接影響著柱的塑性變形能力，只有加強(qiáng)柱的軸壓比，才能有效的提升柱和剪力墻在抗震中的變形能力。

3．2 協(xié)同工作中的材料利用率

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的協(xié)同工作中還包括了有效的提高建筑材料的利用率。就現(xiàn)在市場(chǎng)來(lái)看，建筑工程使用的建筑材料越多，其結(jié)構(gòu)的整體水平越高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作要求也越來(lái)越高。協(xié)同工作可以有效的提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以有效的提高建筑材料的利用率。當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保事業(yè)，這也就要求建筑行業(yè)需要在設(shè)計(jì)出的建筑物要符合使用最少的投入獲得最大的收益。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要提高建筑材料的利用率。以梁類(lèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的材料利用率為例，矩形截面量的受彎構(gòu)件的利用率很低，主要由于彎矩受到結(jié)構(gòu)梁的影響，中和面的交響位置處在較低的水平位置，其受到的壓力和拉力都存在很低的水平應(yīng)力。這種情況下，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施，有效的分析梁結(jié)構(gòu)的受力情況，應(yīng)用平面結(jié)構(gòu)的原理，將這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將梁結(jié)構(gòu)去除，不僅可以保證梁結(jié)構(gòu)中拉力、壓力處于同一個(gè)受力方向，能夠有效的降低梁結(jié)構(gòu)的重力，同時(shí)也能夠節(jié)約建筑材料和投入成本。

4 總結(jié)

綜上所述，將概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，將引領(lǐng)整個(gè)建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，成為時(shí)代發(fā)展的新型產(chǎn)物。概念設(shè)計(jì)不僅使建筑體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢(shì)，更加突出節(jié)能環(huán)保的思想，將有效的推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］鄭軍輝．概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．城市建筑，2013(2)．

［2］馮雪原，劉珊珊．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用探析［J］．建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014(5)．

［3］謝正偉．概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．科技展望m2014(4)．