論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)應(yīng)用

高齊

遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 遼寧沈陽 110000

在建筑工程的施工過程中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)發(fā)揮著非常重要的作用，其設(shè)計(jì)水平會(huì)對(duì)建筑的整體施工質(zhì)量產(chǎn)生非常直接的影響。因此，在實(shí)際的施工中，需要重視建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不斷探索更多更合理的方式以促進(jìn)建筑質(zhì)量與水平的提升，其中，概念設(shè)計(jì)發(fā)揮著非常重要的影響，它在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠有效促進(jìn)其設(shè)計(jì)水平的提升。

1 概念設(shè)計(jì)的簡單介紹

建筑的質(zhì)量保證離不開前期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中缺乏理性、客觀、全面的態(tài)度對(duì)建筑施工情況進(jìn)行分析，當(dāng)出現(xiàn)了設(shè)計(jì)以外的問題，依靠自身經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行理論分析的過程就是概念設(shè)計(jì)。要實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)的最終目的，設(shè)計(jì)人員必須要結(jié)合建筑的整體實(shí)際情況，進(jìn)行全面綜合的分析，此外，還需要明確建筑整體與細(xì)節(jié)之間的關(guān)系與影響，在此基礎(chǔ)上，以更全面、綜合的態(tài)度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)[1]。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的價(jià)值

2.1 提高可行性

房屋建筑是人們居住的主要場(chǎng)所，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，會(huì)給人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損害。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案需要進(jìn)行重復(fù)的商討、論證和審批，最終確保設(shè)計(jì)方案的可行性與安全性。在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位和監(jiān)理部門都可以提出參考意見，修改設(shè)計(jì)中的缺陷或者不合理之處。為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性，保障優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量，需要成立專項(xiàng)優(yōu)化技術(shù)小組，分多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域與層面對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析論證，并提出相關(guān)的優(yōu)化建議。需要注意的是，并不是所有的優(yōu)化意見都是最佳的，仍需要對(duì)優(yōu)化建議與方案進(jìn)行對(duì)比研究，分析其可行性，選擇可行性較高的設(shè)計(jì)方案。

2.2 提升房屋建筑的經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化后，可以使很多煩瑣的工序得到簡化，同時(shí)，促進(jìn)了大量新型綠色節(jié)能材料的應(yīng)用，有效降低了工程建設(shè)的成本，并且可以提高居住的舒適度以及美學(xué)和生態(tài)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)房屋建筑綜合效益的提高，因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)非常必要[2]。

3 優(yōu)化措施應(yīng)用分析

3.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前期規(guī)劃質(zhì)量控制

進(jìn)行房屋建筑工程的前期規(guī)劃時(shí)，需要對(duì)規(guī)劃質(zhì)量進(jìn)行控制，因?yàn)橐?guī)劃方向直接決定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而影響最終的實(shí)體建筑。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)規(guī)劃方案設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)的建筑，并對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論概念之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而淘汰不合理或者可行性較低的設(shè)計(jì)方案，采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。另外，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要不斷細(xì)化設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提高設(shè)計(jì)方案的整體可靠性。

3.2 細(xì)節(jié)處理嚴(yán)密

為了更好地提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)過程中要加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的處理，這就要求工作人員不能僅依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須通過更加細(xì)致的數(shù)據(jù)分析和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算確定結(jié)構(gòu)細(xì)部的每一個(gè)尺寸和位置，避免出現(xiàn)失誤或者較大的誤差，并且要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，不斷提升設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性，甚至達(dá)到綠色節(jié)能的效果[3]。

3.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的模型論證

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)也誕生了很多新的技術(shù)，如數(shù)據(jù)的模型論證，即三維建筑信息模型技術(shù)，通過對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，論證建筑設(shè)計(jì)方案的可行性，其中，應(yīng)用較多的是BIM技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)。完成房屋建筑的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息。由于房屋結(jié)構(gòu)的特殊性，外界環(huán)境以及荷載條件的變化會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生連鎖影響，此時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立建筑的虛擬三維立體模型，并將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，通過模擬外在條件的變化，分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。如大風(fēng)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的影響、地震對(duì)結(jié)構(gòu)的沖擊、火災(zāi)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響、地面沉降對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響等。通過模擬分析，可以及時(shí)、高效地發(fā)現(xiàn)方案中的不合理之處，使方案優(yōu)化更具針對(duì)性，同時(shí)，提高了工作效率。在三維仿真模型的支持下，設(shè)計(jì)人員可以基于模型，討論房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗壓性、抗震性、承載力、穩(wěn)定性能否達(dá)到工程規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，便于技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體可靠性[4]。

3.4 設(shè)計(jì)方案協(xié)調(diào)優(yōu)化

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要特別注意對(duì)設(shè)計(jì)方案的協(xié)調(diào)性進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)多層面的三維設(shè)計(jì)工作，若其中一個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，會(huì)影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性與可靠性。如對(duì)柱、主梁、次梁、樓板、承重墻等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須深入分析各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，確保建筑架構(gòu)之間的銜接緊密性。

3.5 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的使用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其中，仿真技術(shù)可以使用特定的軟件構(gòu)建建筑仿真模型，模擬真實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，并通過性能測(cè)試獲取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。例如，可以使用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)將由優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，分析并計(jì)算結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況，從而直觀地得到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。還可以對(duì)各專業(yè)的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，避免結(jié)構(gòu)碰撞，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，避免了后期的設(shè)計(jì)變更，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中起著重要的作用。另外，還可以應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行工程量和成本的計(jì)算，使結(jié)果的精確度更高，數(shù)據(jù)更可靠，提高設(shè)計(jì)方案選的效率，并且可以對(duì)某經(jīng)濟(jì)不合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展時(shí)，為了提高設(shè)計(jì)方案的可行性，需要合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過數(shù)據(jù)模擬論證、工作協(xié)調(diào)、前期規(guī)劃管理、目標(biāo)函數(shù)分析等，優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)方案的不足，提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的安全性與可靠性。