孫德良
遼寧省建筑設(shè)計研究院
關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的分析
孫德良
遼寧省建筑設(shè)計研究院
隨著當前建筑行業(yè)的不斷發(fā)展和進步,建筑工程項目的質(zhì)量要求也得到了較好的提升,基于這種建筑工程項目質(zhì)量的需求來說,重點從建筑結(jié)構(gòu)方面進行控制和關(guān)注是極為必要的,這種建筑結(jié)構(gòu)的有效控制則需要首先從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中進行積極把關(guān),確保建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠完全符合于建筑工程項目的基本需求,保障建筑工程項目的安全性和穩(wěn)定性。因此,本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施存在的問題進行分析,提出了有效的控制方法,以供借鑒。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;概念設(shè)計;結(jié)構(gòu)措施
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,我國建筑行業(yè)也蒸蒸日上,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念越來越受重視。建筑水平的不斷提高與發(fā)展和我國人民生活水平的質(zhì)量息息相關(guān),人們在保證工程質(zhì)量的同時對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了更高的要求。于是,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施起了更加重要的作用,建筑工程師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的專業(yè)水平體現(xiàn)在對概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用程度,因此,概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的重要性不言而喻,只有做好概念性設(shè)計才能保證建筑的經(jīng)濟性、適用性和安全性。
概念設(shè)計是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容,一個成功的設(shè)計概念不僅體現(xiàn)了工程師的能力,還可以提升建筑設(shè)計水平、提高建筑工程的施工質(zhì)量。想要成功的引用概念設(shè)計就必須充分理解概念設(shè)計的含義。在我國建筑設(shè)計中,概念設(shè)計的含義不僅僅指精確的計算,更要從使用者的實際需求出發(fā),使建筑發(fā)揮最大的使用功能的設(shè)計方式。
從宏觀角度出發(fā),概念設(shè)計是以工程師的個人經(jīng)驗為基礎(chǔ),通過對建筑物性能等方面的研究,制定出一個合理耐用的最佳結(jié)構(gòu)框架。從微觀角度出發(fā),看結(jié)構(gòu)措施是根據(jù)概念設(shè)計的力學分析和設(shè)計原理以及對整體的要求,將配筋、穩(wěn)定性、內(nèi)力以及變形等問題的定量設(shè)計轉(zhuǎn)換為定性設(shè)計。在一幢建筑物中,若概念設(shè)計不合理,結(jié)構(gòu)措施無法實施,則可能出現(xiàn)安全問題;若結(jié)構(gòu)措施不恰當,可能會達不到設(shè)計要求。由此可見,概念設(shè)計直接影響著建筑結(jié)構(gòu)施工進度的快慢和建筑結(jié)構(gòu)造價水平的高低,如果概念設(shè)計不合理會導(dǎo)致建筑整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。因此,在建筑設(shè)計中,結(jié)構(gòu)措施和概念設(shè)計是相輔相成的。
3.1 在方案選擇中應(yīng)用概念設(shè)計
在選取建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的過程中,為了確保選擇方案經(jīng)濟性與合理性,需要融入概念設(shè)計思想。換句話說,在基礎(chǔ)方案選擇過程中,需要全方面考慮結(jié)構(gòu)類型、施工現(xiàn)場地質(zhì)條件、荷載的分布情況與施工條件等因素,選取基礎(chǔ)設(shè)計的最優(yōu)方案。在地基基礎(chǔ)設(shè)計時,需要按照前期實地勘察的報告來設(shè)計,若是沒有獲得實地勘察的報告,需要相關(guān)設(shè)計人員搜集相關(guān)資料,充分掌握工程施工現(xiàn)場地質(zhì)的情況,只有獲取完整信息,才可以確保設(shè)計工作準確性與合理性。需要重視的是:同一個工程建筑結(jié)構(gòu)只可以使用一種結(jié)構(gòu),因此,在概念設(shè)計應(yīng)用時,需要將地基潛力充分發(fā)揮出來,并在條件允許情況下,進行結(jié)構(gòu)變形驗算的工作。
3.2 概念設(shè)計在地基選擇中的應(yīng)用
確定建筑地點后,地基的正確選擇決定著建筑主體施工能否順利進行。地基的選擇須兼顧地質(zhì)構(gòu)造和建筑具體要求綜合選擇,對于近年來較為流行的高層建筑而言,箱形地基是應(yīng)用最廣泛也是最合適的地基類型。由于箱形地基整體的強度適宜,可以將地面高層建筑的巨大載荷較平均地傳導(dǎo)到地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中,避免地基沉降出現(xiàn)不均衡的問題,使高層建筑嵌固良好,保證了建筑整體的穩(wěn)定性,使建筑的抗震、抗災(zāi)能力得以提升。
4.1 結(jié)構(gòu)材料選擇
采用符合抗震要求的高強度結(jié)構(gòu)材料對結(jié)構(gòu)抗震十分有利。混凝土強度,對保證構(gòu)件塑性鉸區(qū)發(fā)揮延性能力具有重要作用。采用高強度混凝土亦可減小柱截面尺寸,從而減小自重和材料消耗,增加有效面積,滿足建筑功能。結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的變形性能,直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震力作用下的延性,采用高強鋼筋可有效減少配筋量的同時提高結(jié)構(gòu)的安全度。
4.2 結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計
結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計,是解決復(fù)雜抗震問題的有效方法。根據(jù)工程的具體情況,分析結(jié)構(gòu)方案在房屋高度、規(guī)則性、結(jié)構(gòu)類型、場地條件或抗震設(shè)防標準等方面的特殊要求,確定合理的抗震性能目標,深入地計算分析和工程判斷,找出結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的薄弱部位,采取有針對性的抗震加強措施,從而實現(xiàn)抗震性能目標。
概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中是相互協(xié)調(diào)與合作的,因此在設(shè)計建筑物結(jié)構(gòu)時,要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件與結(jié)構(gòu)體系的綜合利用,協(xié)同工作。
5.1 各組件之間的協(xié)同工作
而各組件之間的協(xié)同工作不僅要求組件之間能夠均勻受力,還要擁有共同的使用壽命。當工程技術(shù)人員在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時需充分了解材料與設(shè)計、施工過程中的協(xié)同工作見識未來建筑行業(yè)發(fā)展必不可少的關(guān)鍵部分,也是實現(xiàn)對建筑材料的充分利用、加快建筑速度、提高設(shè)計與施工過程的協(xié)同配合程度的重要促進因素。
5.2 協(xié)同運用各類材料
對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說,不同建筑材料的應(yīng)用也會發(fā)揮出不同的作用效果,因此,恰當?shù)倪x擇合適的施工材料也就顯得極為必要,在這一設(shè)計過程中,概念設(shè)計同樣值得進行較好的運用。概念設(shè)計在各類施工材料協(xié)同運用中的作用主要就是圍繞著各類材料運用所產(chǎn)生的不同效果進行分析和評價,在提升施工材料應(yīng)用效率的同時,保障建筑結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性和安全性。
綜上所述,概念設(shè)計及結(jié)構(gòu)措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用,能夠滿足人們對建筑結(jié)構(gòu)的高要求、高標準,使得結(jié)構(gòu)設(shè)計更加完善,建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的有效應(yīng)用,能夠合理的提高建筑物的使用價值,為建筑結(jié)構(gòu)的觀賞性和實用性打下了堅固的基礎(chǔ)。
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