【摘 要】 建筑結構設計不僅是建筑結構的設計,它存在于整個設計的過程和設計中細微的細節(jié)。此外,我們不僅要考慮到建筑結構本身,還要考慮空間的利用,人的舒適和建筑造價等問題。
【關鍵詞】 建筑結構設計;原則;設計方案
很多人簡單的認為建筑結構設計,就是簡單的通過受力計算,算出整個建筑的所需的鋼筋用量和一些材料的布置方式,使得建筑整體的結構構件受力最佳,盡量節(jié)省建筑材料的消耗。這是一種片面的觀點。建筑結構應該是體現(xiàn)在整個建筑設計中的每一個環(huán)節(jié)中的,在提出一個建筑的結構設計后,工程師就應該對結構選型及構建布置進行再思考,再設計,不斷細化,優(yōu)化整個建筑物的設計。然后在建筑材料選擇,還有針對人們的消費需求,在建筑設計中體現(xiàn)人性化原則中,及建筑設計造價等,都是建筑師在設計是必須要考慮的問題,從這些問題出發(fā),不斷的改進設計。
建筑結構設計在現(xiàn)代建筑設計中面臨三個方面的挑戰(zhàn):一是隨著生活質量的提高,人們更加注重自己的生活質量,對建筑結構設計提出了更高的要求。二是隨著科技的進步,各種新材料不斷涌現(xiàn)。三是建筑理念日新月異,如生態(tài)建筑理念等。因此,研究建筑結構設計,提高建筑物的舒適度,增加建筑物的使用壽命研究,對建筑工程具有重要意義。
一、在建筑工程設計中要遵守的首要原則。
毛澤東說要實事求是,是就是規(guī)律、原理。在建筑工程設計中要不斷收集案例,不斷積累經(jīng)驗,減少在設計中出現(xiàn)的細微錯誤,加強對相關數(shù)據(jù)的量化處理,提高建筑工程設計的科學性和嚴謹性。以下是在建筑工程設計實踐中總結出來的,必須嚴格遵守。
(1) 注意調整建筑結構系統(tǒng)中各構件的協(xié)調性。
在建筑結構設計中,建筑師應該熟練掌握各部件承擔的不同角色,按照不同角色的重要性,區(qū)別對待。如建筑行業(yè)人盡皆知的“強柱弱梁”“、強剪弱彎”就體現(xiàn)了這種觀點。因此,在整個結構體系中,重視各構件的重要性,抓住主要矛盾,分清主次,取大舍小。這樣才能增強整個建筑的抵抗力,一旦出現(xiàn)突然的自然災害,建筑的各部件可以協(xié)作抵抗,保護主要部件,盡可能的減少損失。
(2)在設計建筑結構時,要多設防線,增強建筑物的安全性。
建筑物的安全問題關系到人民的生命,因此在設計建筑結構時,必須多角度多層次考慮建筑物的穩(wěn)固性、抵抗力,構建層層設防的安全結構體系,不要把生存的希望寄托在單一的構件上,要多采用多肢墻,框架剪力墻,盡可能的保障人的生命安全。
(3)在設計建筑結構時要考慮到結構的變形能力。
由于建筑物結構太鋼,則變形能力差,不能承受強大的破壞力,容易造成結構局部的嚴重損傷,造成建筑物的毀壞。然而,當建筑物的結構太柔時,則變形能力太差,容易造成建筑物的整體傾倒。因此,在設計建筑物結構時一定要剛柔并濟。
(4) 在設計建筑物時,要打通關節(jié),讓建筑物自身調節(jié)力量的流通與轉移。
在建筑設計中,只有打通關節(jié),才能有效避免建筑物受到破壞。理想的完美的建筑物是沒有任何關節(jié),是渾然一體的!因此,在設計建筑時,合理解決外力在結構體系中的分配問題,按照各構件的剛度分配力量,減少力量的不合理的集中,使建筑物中的力量達到靜態(tài)的平衡。
二、在設計建筑物結構時,保障建筑結構的整體安全度
很多工程師偏重于建筑物主要部件的承載能力,卻忽視了建筑物是一個系統(tǒng)的整體,任何部件在關鍵情況下,都可能成為決定建筑物甚至是人的生命的關鍵, 因此,工程師一定要全面考慮整體建筑的每個構件,確保它們都具有可信的承載能力,保證整個結構安全性,確保實現(xiàn)結構設計規(guī)范規(guī)定的設計標準,達到建筑結構既安全又耐用的目標,實現(xiàn)我國早已頒布實施的《建筑抗震設計規(guī)范》中規(guī)定的“小震不壞,中震可修,大震不倒”。
三 、降低結構造價,提高建筑的經(jīng)濟效益
建筑品是大型商品,是為獲得最大利益的,高昂的造價不僅造成資源的浪費,還降低了建筑品的經(jīng)濟效益。。因此,在設計建筑結構時,在保證各構件受力平衡,技術科學合理,建筑物達到受力均衡、堅固耐久的條件下,盡量減低建筑的工程造價,多嘗試新材料,多采用新技術,提高建筑用品的經(jīng)濟效益。
四、在設計時多考慮人的需求,提高舒適度
一個優(yōu)質的的建筑,不僅建筑自身要力求完美,還要體現(xiàn)人的多樣的需求,畢竟建筑是為人服務的。因此建筑除了在結構方面做得好做得扎實,還要優(yōu)化設計防水、排水、暖通、空調、燃氣、電氣安裝等與人們日常生活息息相關的配套設施。同時還要設計好建筑的平面布置,內部空間,滿足人們的使用需求和外形要求。為人們工作生活提供良好的環(huán)境。
在目前,建筑物影響人們學習工作的最明顯最頻繁最嚴重的問題是防水問題。由于建筑物防水效果不好,對防水設計不重視,給居民生活造成很大不便。防水工程根據(jù)建造方法的不同主要兩類:結構防水和材料防水。前者主要依靠結構構件材料自身的密實性和一些些構造措施,例如坡度、埋設止水帶等,使結構構件起到防水作用。后者則是在結構構件的迎水面或背水面以及接縫處,附加防材料做成防水層,以起到防水作用,如剛性材料防水層防水、卷材防水、涂料防水等。在設計建筑時,一定從以上兩個方面入手,提高建筑物的防水能力。
五、建筑設計中要體現(xiàn)生態(tài)設計的概念
生態(tài)建筑,即在生態(tài)學的理論指導下的建筑設計。它把建筑看做一個有生命的機體,其自身要形成一個與自然生態(tài)相平衡的良性循環(huán)體系;它又把建筑視為一個完整的生態(tài)系統(tǒng),通過組織設計內外空間中的各種物態(tài)因素,使物質能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內部有序地循環(huán)利用,獲得一種高效、低耗、少廢、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。它是當今可持續(xù)思想和生態(tài)意識在建筑設計中的具體體現(xiàn)。
而在我國,隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展、城市人口的急速增加和城市化建設的加快,對建筑的需求量急劇增加。城市建筑高度與跨度不斷加大的同時,建筑內部空間向巨型化發(fā)展;功能向復雜化、機械設備向密集化發(fā)展。 大量的建筑由于不重視對環(huán)境的影響,變成“耗能大戶”,導致二氧化碳排放量增大,造成了嚴重的環(huán)境的污染、資源的浪費等問題。
因此,在設計建筑時,從生態(tài)建筑設計設計出發(fā),降低建筑物對周圍環(huán)境的消耗,多使用可再生資源,提高廢物利用率,注重建筑的地方性色彩,充分利用新材料,實現(xiàn)建筑與人與自然的和諧。
結語
我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)張,造就了建筑工程的繁榮發(fā)展,但二者都對建筑設計提出了更高的要求。在設計建筑物時,不但要保證建筑物的使用質量,還要保證建筑保障人們的生命安全與生活舒適。因此,建筑師在設計時既要有先進的設計理念,還要與建筑工程施工、新材料的出現(xiàn)、新的施工方法保持緊密的聯(lián)系,不斷學習,不斷創(chuàng)新,只有這樣,才能設計出完美的建筑,為建筑事業(yè)做出自己杰出的貢獻。
總而言之,在建筑設計中,不僅要堅持工程設計的基本原則,還要不斷創(chuàng)新,引進吸收先進的理念,與新材料保持密切的聯(lián)系,這樣才能不斷優(yōu)化建筑工程設計,為建筑工程的建設做出重要貢獻。
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