概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用淺述

李震

摘 要：概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用，而不同領(lǐng)域的概念設(shè)計(jì)方法也各不相同，概念設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)人員提供了一種全新的設(shè)計(jì)思路。概念設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用能有效完善設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)作品，并在不斷實(shí)踐應(yīng)用中提升設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)水平。而對(duì)于當(dāng)前的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)的水平，也是評(píng)判其作品優(yōu)劣與否的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。文章就建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)方面知識(shí)展開(kāi)論述。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；概念設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 概念設(shè)計(jì)的含義

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)是指對(duì)某些無(wú)法展開(kāi)分析的設(shè)計(jì)問(wèn)題面前，對(duì)工程結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)分體系所作的分析，并根據(jù)分析結(jié)果再結(jié)合設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)而進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)作，以此達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。而伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的提升，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求也在不斷提升，因此，將概念設(shè)計(jì)理念完美的融入到現(xiàn)代建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中就成為必然需求，概念設(shè)計(jì)也將成為整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作內(nèi)容之一。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法分析研究

2.1 結(jié)構(gòu)平面圖

在繪制建筑結(jié)構(gòu)的平面布置圖時(shí)，需充分考慮好是否需要利用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)建模。建筑工程在抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度區(qū)內(nèi)時(shí)（建造于Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑除外），依據(jù)我國(guó)建筑工程的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求，是不需要進(jìn)行建筑截面抗震驗(yàn)算的，但應(yīng)設(shè)置相關(guān)的抗震措施。而對(duì)于砌體建筑結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)間不充足的狀況下，可以不進(jìn)行建模，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的直接設(shè)計(jì)便可，但要特別注重結(jié)構(gòu)受壓的狀況，同時(shí)需要通過(guò)人工復(fù)核檢驗(yàn)。在設(shè)計(jì)中，需做好局部受壓的防御措施設(shè)計(jì)，如設(shè)置梁墊或設(shè)置構(gòu)造柱等，并可通過(guò)軟件進(jìn)行建筑荷載的計(jì)算。

2.2 屋頂（面）結(jié)構(gòu)圖

若建筑物為坡屋面結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用梁板式或折板式的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。梁板式結(jié)構(gòu)主要適用于建筑平面不規(guī)則，其板跨度較大，屋面坡度大或屋脊線轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)復(fù)雜的坡屋面。相反，就可應(yīng)用折板式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩種形式的結(jié)構(gòu)板均屬于偏心受拉構(gòu)件類型，在進(jìn)行板配筋時(shí)，應(yīng)考慮好設(shè)計(jì)一定的板負(fù)筋拉通來(lái)抵抗拉力。一般情況下，板構(gòu)造厚度都不小于120厚。此外對(duì)梁板折角處鋼筋的設(shè)計(jì)布置應(yīng)配置大樣示意圖，對(duì)于坡屋面板的平面畫(huà)法，一般采用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法，這也有助于施工人員正確理解圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案。

2.3 大樣詳圖

建筑結(jié)構(gòu)的大樣詳圖繪制通?？稍诮ㄖ攬D的基礎(chǔ)上進(jìn)行直接繪制，但必須確保建筑詳圖的準(zhǔn)確性?；蚴且约韧脑攬D為前提，對(duì)局部作出是當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)。需指出的是，建筑外形必須保留，且結(jié)構(gòu)受力應(yīng)當(dāng)均衡，為施工提供更多的便利。標(biāo)高以及外形尺寸，應(yīng)當(dāng)與建筑專業(yè)相互協(xié)調(diào)、匹配。建筑以及結(jié)構(gòu)標(biāo)高之間的相關(guān)性，必須明確，該刪減的要果斷刪減。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用探究

首先，概念設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)施抗震設(shè)計(jì)工作期間，一般都是在設(shè)計(jì)人員確定砼的等級(jí)、初始尺寸以后，并將結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度計(jì)算出來(lái)，在此之后，還可以依據(jù)剛度的計(jì)算結(jié)構(gòu)將地震力推算出來(lái)，最終得到所需要的配筋數(shù)量。由于結(jié)構(gòu)剛度、地震力與配筋數(shù)量這三者之間的關(guān)系為正比例關(guān)系，這便使得結(jié)構(gòu)剛度越大，所推斷出的地震力便會(huì)越大，同時(shí)配筋的數(shù)量也會(huì)較多，同理，如果配筋的數(shù)量越多，其結(jié)構(gòu)剛度便會(huì)越強(qiáng)，那么所產(chǎn)生的地震力也會(huì)越大。為此，如果盲目的增加配筋數(shù)量，實(shí)際上在一定程度上增加了地震力的效果，可是在抗震設(shè)計(jì)工作實(shí)施期間，無(wú)法達(dá)到積極效果的目標(biāo)。而將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用在抗震設(shè)計(jì)工作中，便能夠在某種程度上拓寬相關(guān)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路，并利用降低作用效應(yīng)來(lái)不斷的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，最終確保能夠達(dá)到理想抗震設(shè)計(jì)效果目標(biāo)。例如，應(yīng)用隔震效能的概念設(shè)計(jì)方式，將反擺設(shè)計(jì)在建筑物的頂端，或者在建筑主體以及基礎(chǔ)之間設(shè)置相應(yīng)的隔震層，這些方法都能夠在極大程度上有效的降低地震力的效果。其次，概念設(shè)計(jì)在電算分析中的應(yīng)用。伴隨全球進(jìn)入到信息時(shí)代的背景之下，計(jì)算機(jī)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)以及領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。如今，在建筑行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。從應(yīng)用的實(shí)際效果上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)在其中的應(yīng)用在極大成俗上減輕了相關(guān)設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān)，受到較多方面因素的影響，計(jì)算機(jī)軟件自身存在著較多的缺陷問(wèn)題，針對(duì)不同的軟件，往往所存在的缺陷問(wèn)題存在著一定的差異性。為此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件缺少合理性，必將會(huì)在極大程度上影響計(jì)算結(jié)果。為此，在電算分析工作實(shí)施中，相關(guān)工作人員在借助計(jì)算機(jī)技術(shù)得到計(jì)算結(jié)果以后，必須依據(jù)設(shè)計(jì)人員的自身專業(yè)知識(shí)與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)等，及時(shí)的判斷電算結(jié)果，最終為計(jì)算結(jié)果的可靠性與真實(shí)性提供保障。最后，概念設(shè)計(jì)在方案選擇中的應(yīng)用。相關(guān)工作人員在選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案期間，為了確保所選擇的方案更具合理性以及經(jīng)濟(jì)性的特征，便需要充分的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)相關(guān)思想。具體而言，在選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案期間，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件以及施工條件、荷載分布情況等各個(gè)方面的因素進(jìn)行充分的考慮，從而確保選選擇的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案具有最優(yōu)特征。在地基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，必須結(jié)合前期所得的實(shí)地勘察報(bào)告來(lái)實(shí)施相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，如沒(méi)有得到相關(guān)勘察報(bào)告，那么相關(guān)設(shè)計(jì)人員便需要收集相關(guān)資料，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的掌握，從而確保信息的完整性。只有這樣，才能夠確保相關(guān)設(shè)計(jì)工作具備合理性與準(zhǔn)確性的特征。在此期間設(shè)計(jì)人員需要注意的是：在同一結(jié)構(gòu)單元中，僅僅能夠應(yīng)用一個(gè)結(jié)構(gòu)體系。在應(yīng)用概念設(shè)計(jì)思想期間，需盡最大努力將地基的潛力充分的發(fā)揮出來(lái)，在條件允許的基礎(chǔ)之上，還需要實(shí)施相應(yīng)的變形驗(yàn)算工作，以確保所選擇的方案具備合理性與優(yōu)化性。

4 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的重要性

研究在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，概念設(shè)計(jì)往往發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并能夠給相關(guān)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)更為豐富的設(shè)計(jì)靈感，從而為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量提供保障。通過(guò)概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中存在的不足提供彌補(bǔ)條件。哎利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，往往會(huì)在一定程度上限制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，甚至導(dǎo)致初步設(shè)計(jì)工作無(wú)法有效完成。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，可設(shè)計(jì)人員在使用計(jì)算機(jī)期間，他們認(rèn)為應(yīng)用計(jì)算機(jī)是件比較簡(jiǎn)單的事情，因此他們往往會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)生極大的依賴性，甚至忽視了對(duì)結(jié)構(gòu)概念的學(xué)習(xí)，這便在極大程度上降低了他們自身的設(shè)計(jì)能力。而應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，能夠加深設(shè)計(jì)師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)與理解，并更加全面的掌握相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，最終確保能夠選擇更加科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；另外，概念設(shè)計(jì)還能夠使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更具完善性，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須確保能夠全面的掌握結(jié)構(gòu)概念，只有這樣，他們才能夠確保擁有更為清晰的設(shè)計(jì)思路，并有效避免概念混款與定性錯(cuò)誤問(wèn)題的產(chǎn)生，這在確保概念結(jié)構(gòu)作用發(fā)揮方面有著積極意義。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果可以更加科學(xué)合理的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，并且能夠?qū)ζ湔归_(kāi)科學(xué)的分析，不僅可以在極大程度上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與可靠性，同時(shí)還能夠達(dá)到節(jié)約資源的目標(biāo)，這與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相符合。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，可以有效的提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。因此，概念設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用前景與發(fā)展較好。

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