1引言
經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展加快了城市化的建設(shè)腳步,使得人們的生活水平與質(zhì)量得到了大大的提高,在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。在這樣的大背景下,傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)法跟上時(shí)代的步伐、適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展形勢(shì);而概念設(shè)計(jì)因其方式、理論、手段等能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科學(xué)的技術(shù)平臺(tái)、解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題、貼合用戶需求這樣的特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)措施與概念設(shè)計(jì)能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要作用是不言而喻的,有效運(yùn)用它們能夠顯著提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)水平,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)措施、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)簡(jiǎn)介
概念設(shè)計(jì)的出現(xiàn)是為了彌補(bǔ)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些缺陷與不可計(jì)算性,所以概念設(shè)計(jì)是很重要的。概念設(shè)計(jì)作為一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣化的要求的方式,是設(shè)計(jì)師根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)的理論以及建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)、用戶的需求進(jìn)行的一種定性設(shè)計(jì),是能夠體現(xiàn)設(shè)計(jì)師本身的一種先進(jìn)設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)在建筑項(xiàng)目的施工起始階段要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行計(jì)算、分析與比較。概念設(shè)計(jì)具有定性準(zhǔn)確、概念明確的特點(diǎn),可以使建筑發(fā)揮最大的使用功能并獲得良好的經(jīng)濟(jì)利益。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指根據(jù)概念設(shè)計(jì)的要求、力學(xué)等定量設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)逆向的過(guò)程。主要包括3部分:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì)施工圖紙。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師要根據(jù)建筑的整體概念進(jìn)行設(shè)計(jì),并協(xié)同處理構(gòu)建與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心。若概念設(shè)計(jì)不合理,結(jié)構(gòu)措施無(wú)法實(shí)施,會(huì)出現(xiàn)安全方面的問(wèn)題,二者是相輔相成的;而且無(wú)論是概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)施哪一方面不恰當(dāng)都會(huì)顯著地影響建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)措施具體應(yīng)用的體現(xiàn)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三個(gè)環(huán)節(jié)都需要根據(jù)概念設(shè)計(jì)的理念來(lái)進(jìn)行。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施有很廣泛的應(yīng)用,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方忙:
3.1在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)用
設(shè)計(jì)前首先要考慮建筑的場(chǎng)地,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),一般設(shè)計(jì)師會(huì)先確定混凝土的等級(jí)、初始尺寸,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度的計(jì)算,然后依據(jù)剛度的計(jì)算結(jié)構(gòu)得出地震力的大小,從而掌握需要配筋的數(shù)目。結(jié)構(gòu)剛度的大小、地震力的大小、需要配筋的數(shù)目三者是正相關(guān)的。所以如果我們計(jì)算的剛度大,對(duì)地震力大小的推斷就大,配筋數(shù)目也多。反之,建筑使用的實(shí)際配筋越多,結(jié)構(gòu)剛度就大,地震力也大,所以這就會(huì)加劇地震的力度,抗震也就達(dá)不到理想的效果。概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用能夠給設(shè)計(jì)師帶來(lái)靈感,開(kāi)拓設(shè)計(jì)的思路,從而不再局限于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì),產(chǎn)生了應(yīng)用降低作用效果的新思路,如采用隔震消能的概念設(shè)計(jì)方法,在建筑物的主體和各基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層、在建筑物的頂端放置反擺,都可以大幅度降低地震的效果,也就達(dá)到了理想的抗震設(shè)計(jì)效果。
3.2在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)分析時(shí)的應(yīng)用
經(jīng)濟(jì)全球化、信息全球化使得互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到了各行各業(yè)中。建筑行業(yè)也不例外,正在廣泛的應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);ヂ(lián)網(wǎng)技術(shù)在一定程度上的確減輕了設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)。但其實(shí)應(yīng)用計(jì)算機(jī)是有很多的不足的。設(shè)計(jì)師在采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生了依賴性,忽視了結(jié)構(gòu)概念的學(xué)習(xí),在無(wú)形中降低了設(shè)計(jì)的專業(yè)水平。當(dāng)然選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算分析可以提高結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率,但一旦選擇了不合適的軟件,會(huì)對(duì)計(jì)算的結(jié)果產(chǎn)生非常大的影響、設(shè)計(jì)就會(huì)存在隱患或直接問(wèn)題。而概念設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)分析中的應(yīng)用可以有效彌補(bǔ)這種不足。應(yīng)用概念設(shè)計(jì)后,設(shè)計(jì)師能夠全面的理解結(jié)構(gòu)概念及相關(guān)內(nèi)容,然后借助計(jì)算機(jī)軟件的結(jié)果,根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識(shí)判斷計(jì)算結(jié)果,保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)出最科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)方案。
3.3在建筑結(jié)構(gòu)方案選擇上的應(yīng)用
在進(jìn)行地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)開(kāi)始前的實(shí)地勘探報(bào)告進(jìn)行,沒(méi)有勘探報(bào)告則需要及時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)、資料,全面了解建筑場(chǎng)地的地質(zhì),這樣設(shè)計(jì)工作才夠科學(xué)、準(zhǔn)確。而且在同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元力結(jié)構(gòu)體系只能采用一個(gè)。在選擇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案時(shí),應(yīng)用概念設(shè)計(jì),綜合的考慮建筑場(chǎng)地的地質(zhì)、施工、荷載的分布以及結(jié)構(gòu)的類型等等,這樣可以確定最科學(xué)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,充分的發(fā)揮地基的潛力?傊拍钤O(shè)計(jì)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇中,能夠保證方案的科學(xué)合理性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。
3.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中協(xié)同工作的應(yīng)用
我國(guó)在建筑行業(yè)發(fā)展較快,而要保持持續(xù)發(fā)展就要開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)用最少的投入獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)成效的目標(biāo)。而協(xié)同工作的應(yīng)用可以有效提高材料的利用率。協(xié)同工作是指將建筑工程中的每個(gè)部件的作用發(fā)揮出來(lái),并且與其他零件相互配合,這是概念設(shè)計(jì)中的一個(gè)內(nèi)容。協(xié)同工作可以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定,也提升了對(duì)建筑材料的利用。21世紀(jì)提倡節(jié)能、環(huán)保的理念,建筑行業(yè)也不例外,這就要求建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要提高資源利用率,降低資源的浪費(fèi)。如建筑中的矩形截面受壓構(gòu)件,它在梁的長(zhǎng)度變化引起梁彎矩變化以及梁的中和軸附近材料利用率低兩方面的影響造成它的利用率非常低。通過(guò)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的分析,科學(xué)調(diào)整梁截面的應(yīng)變梯度,保持了構(gòu)件的軸心受力,提高了利用率。而且隨著科技的進(jìn)步,如今出現(xiàn)了平面桁架結(jié)構(gòu)這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)施,能夠在保持建筑結(jié)構(gòu)功能的同時(shí)減少很多不必要的材料,提高利用率。另外是結(jié)構(gòu)體系的協(xié)同工作。協(xié)同工作要求建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)施構(gòu)件在承載力極限的條件下具有耐久性,能夠相互協(xié)作、共同工作。如使用磚混結(jié)構(gòu)的建筑要通過(guò)構(gòu)造柱、圈梁將建筑結(jié)構(gòu)的上部和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成整體來(lái)承擔(dān)荷載,這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以避免建筑結(jié)構(gòu)僅僅依靠建筑的剛度來(lái)承受荷載這樣的單一受力情況,從而保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。當(dāng)今社會(huì)的建筑越建越高、規(guī)模也越建越大,短柱現(xiàn)象也就變得越來(lái)越常見(jiàn)。而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中短柱的出現(xiàn)會(huì)使構(gòu)件承擔(dān)更大的符合,可以采取將同層的短柱抗側(cè)力結(jié)構(gòu)位于相同或相似的水平位移下。
4總結(jié)
綜上所述,概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施的設(shè)計(jì)理念是時(shí)代的產(chǎn)物,它們能夠提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、推動(dòng)建筑項(xiàng)目的順利實(shí)施。設(shè)計(jì)師要不斷地學(xué)習(xí)進(jìn)步,使得概念設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)措施在將來(lái)會(huì)更廣泛的應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,從而大大優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平,提高建筑質(zhì)量,保障用戶的利益,推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]范濱鋒.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].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2016(06):75~76.
[2]李娜,楊志杰,彭寶瑩.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].門(mén)窗,2015(04):142.
[3]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,2012(15):13.