建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施分析

劉金釗

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指的是在建筑物前期規(guī)劃方案制定及結(jié)構(gòu)施工圖繪制階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員以國家規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，深入結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)形建筑物所在場地等各類信息綜合評價(jià)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性、實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性，然后在滿足業(yè)主單位要求的過程中對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施意義重大，切實(shí)把握兩者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用要點(diǎn)可以顯著提升建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量，并確保嚴(yán)格按照施工圖紙施工的建筑物整體質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。本文將以多年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)，細(xì)致的討論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，概念設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)措施

在現(xiàn)代化建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作隨著建筑物建設(shè)規(guī)模復(fù)雜性的增大而發(fā)生著一定的變化。提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的發(fā)展速度、切實(shí)保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量能夠滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)的發(fā)展需求，必須將概念設(shè)計(jì)合理的、準(zhǔn)確的應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作之中。建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)正在從先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、科學(xué)的設(shè)計(jì)手段、豐富的理論知識(shí)等層面為建筑物結(jié)構(gòu)提供了更為科學(xué)化的技術(shù)平臺(tái)。并且，將概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行有機(jī)的融合可以幫助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員更好的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷、提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。

一、概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施概述

（一）概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)是建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中必不可少的環(huán)節(jié)，概念設(shè)計(jì)指的是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員依據(jù)自身對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的理解、多年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、對本項(xiàng)目所有因素的分析，從建筑物結(jié)構(gòu)整體布局及抗震角度入手對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行概念性分析評估，然后不斷優(yōu)化以獲得一個(gè)更加科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)布置方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員概念設(shè)計(jì)工作主要分為三個(gè)重要的環(huán)節(jié)：①對結(jié)構(gòu)布置方案進(jìn)行分析評估：在該環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的主要工作就是對該方案在具體實(shí)施的過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題收集，然后對該類問題進(jìn)行全面的了解及匯總分析，而非更加深層次的探究問題根源及應(yīng)對策略，②對結(jié)構(gòu)布置方案進(jìn)行綜合性的分析：在該環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的主要工作就是針對第一環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行審圖的分析與論證，并且在分析與論證的過程中利用專業(yè)知識(shí)將結(jié)構(gòu)布置方案繪制到圖紙上，③結(jié)構(gòu)布置方案優(yōu)選：在該環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要對已有的結(jié)構(gòu)布置方案進(jìn)行優(yōu)化分析，并選擇出一個(gè)更加科學(xué)合理的方案，并且該工作具備持續(xù)性，直至找到最優(yōu)方案為止。

（二）結(jié)構(gòu)措施

結(jié)構(gòu)措施指的是一種具有協(xié)同工作性質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用結(jié)構(gòu)措施進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的目的就是促使建筑物中的每一根結(jié)構(gòu)構(gòu)件均能充分發(fā)揮出性能優(yōu)勢，且每一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間是協(xié)同運(yùn)行、相互配合的。這是保障建筑物結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性與安全性的關(guān)鍵。在使用結(jié)構(gòu)措施技術(shù)開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對每一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用年限、承載能力、破壞形態(tài)及性能損失等問題充分的了解，并且防止某一結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞時(shí)整體結(jié)構(gòu)或局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的失穩(wěn)或破壞。

二、概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

（一） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施的要點(diǎn)

目前，建筑行業(yè)業(yè)主單位對設(shè)計(jì)周期的要求較為苛刻，許多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員盲目相信結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件所出具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或憑借自身工作經(jīng)驗(yàn)而非做系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)計(jì)算，這樣情況下其所確定的結(jié)構(gòu)布置方案及結(jié)構(gòu)施工圖紙勢必會(huì)造成極大的浪費(fèi)或隱含嚴(yán)重的安全隱患。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須明確概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施的要點(diǎn)，并在日常工作中積極應(yīng)用概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施，以從根本上保證結(jié)構(gòu)方案及結(jié)構(gòu)施工圖紙的科學(xué)合理性。為此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)從概念設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)措施設(shè)計(jì)角度出發(fā)對建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及整體布局進(jìn)行協(xié)調(diào)和優(yōu)化，并采取有效的抗震措施和加固措施提升建筑物的穩(wěn)定性與安全性。

（二） 概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

從本質(zhì)上講，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作就是通過設(shè)計(jì)的手段將建筑物的設(shè)計(jì)特色及特征呈現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)建筑專業(yè)、規(guī)劃專業(yè)的設(shè)計(jì)需求，并提升建筑物的整體安全性、穩(wěn)定性和實(shí)用性。所以，不同的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是不同的。概念設(shè)計(jì)就是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定之前對設(shè)計(jì)方案的合理性進(jìn)行分析，然后對施工階段和使用階段建筑物結(jié)構(gòu)體系可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面的分析與評價(jià)，并且通過使用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的方法解決這些潛在的問題。所以，概念設(shè)計(jì)工作是建立在建筑物整體基礎(chǔ)之上的，該工作體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)功底。為此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在概念設(shè)計(jì)之前，應(yīng)對本建筑物設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的分析，然后在結(jié)構(gòu)方案建模分析之前確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致方向，妥善處理建筑物結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的矛盾，確保建筑物結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠在工作之中發(fā)揮出性能優(yōu)勢和性能價(jià)值。此外，為了提升建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的全面性與合理性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常對經(jīng)典設(shè)計(jì)案例進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，掌握當(dāng)前世界上先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)方法，切實(shí)提升自身設(shè)計(jì)理念的先進(jìn)性，并且在日常工作之中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的問題，并且能夠在規(guī)范允許范圍之內(nèi)對結(jié)構(gòu)布置方案進(jìn)行優(yōu)化。

（三） 結(jié)構(gòu)措施在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)措施是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)完善設(shè)計(jì)方案、優(yōu)化建筑物結(jié)構(gòu)受力體系、優(yōu)化構(gòu)件傳力途徑的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)措施既是概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化中的體現(xiàn)，也是保障建筑物不出現(xiàn)變形的根本。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)措施的要點(diǎn)如下：①優(yōu)選結(jié)構(gòu)體系。通過使用合理化的結(jié)構(gòu)措施確保建筑物結(jié)構(gòu)體系中的關(guān)鍵構(gòu)件撓度裂縫的使用要求和抗震要求，②優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，協(xié)調(diào)鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的應(yīng)用矛盾，合理搭配鋼結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)體系之間優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，③提升建筑物結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性和承載力。概念設(shè)計(jì)可以促使建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案滿足建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)要求和業(yè)主單位經(jīng)濟(jì)性要求，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作依舊需要使用結(jié)構(gòu)措施來保證整體的穩(wěn)定性和安全性。

三、結(jié)語

概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施之間存在的必然的聯(lián)系，在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中重視概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施，進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)質(zhì)量及建筑物的穩(wěn)定性。

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