徐文超
摘 要:近年來,我國建筑領(lǐng)域蓬勃發(fā)展,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面取得了很高的成就。面對人們對建筑結(jié)構(gòu)的多元要求,傳統(tǒng)單一、缺少創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計逐漸被淘汰。而概念設(shè)計作為一種新型設(shè)計理念,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。本文初步了解概念設(shè)計內(nèi)涵后,明確其在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮的積極作用,最后提出概念設(shè)計在抗震、方案選擇等方面的應(yīng)用措施。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計;概念設(shè)計;應(yīng)用
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,建筑領(lǐng)域現(xiàn)代化、信息化建設(shè)已經(jīng)成為必然趨勢。計算機技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用,促使設(shè)計、施工等多個環(huán)節(jié)日漸完善,其中最具成效的就是概念設(shè)計。概念設(shè)計作為一項新型設(shè)計方法,其能夠?qū)ㄖこ踢M行整體性設(shè)計,優(yōu)化建筑形體,增強建筑綜合使用性能。加強對概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的研究,能夠幫助我們更為深入地了解和認(rèn)識概念設(shè)計這一內(nèi)涵,從而進一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1 概念設(shè)計內(nèi)涵
概念設(shè)計,主要是指不經(jīng)過數(shù)值計算,分析用戶需求后形成的概念產(chǎn)品,貫穿于需求分析及產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。是一個由淺及深、循序漸進的過程,能夠在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)存在的問題,并采取相關(guān)措施解決問題。簡而言之,概念設(shè)計是一種將設(shè)計概念貫穿于整個設(shè)計過程的設(shè)計方法。就建筑層面而言,利用概念設(shè)計方法,能夠?qū)ㄖ┕び龅降母黝愲y題進行分析,結(jié)合實際情況,從具體情況入手,實現(xiàn)對建筑的總體布置和抗震設(shè)計。
現(xiàn)代建筑領(lǐng)域發(fā)展中,概念設(shè)計對結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義不言而喻。它不但能夠給設(shè)計師帶來更多設(shè)計靈感,還能夠進一步優(yōu)化建筑使用性能。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計一般采用計算機軟件進行設(shè)計,具有一定的局限性,多數(shù)情況下,軟件設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)存在一些瑕疵,無法為施工實踐提供參考[1]。而概念設(shè)計的引入,能夠有效彌補計算機設(shè)計的缺陷,并結(jié)合計算機技術(shù),實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)。另外,作為一名結(jié)構(gòu)設(shè)計師,其必須要掌握結(jié)構(gòu)概念,才能夠避免定性錯誤等問題,并在具體實踐中,發(fā)揮自身創(chuàng)造力,融合以往的經(jīng)驗,設(shè)計出別具一格的建筑結(jié)構(gòu)。
2 具體應(yīng)用
2.1 抗震設(shè)計
隨著人民生活水平不斷提高,人們對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性提出了更高要求。通常情況下,在抗震設(shè)計時,我們會通過預(yù)期設(shè)置的尺寸和砼等級計算出結(jié)構(gòu)的剛度值,然后結(jié)合計算結(jié)果判斷建筑工程所要面臨的地震強度,最后制定配筋數(shù)量方案,以達到結(jié)構(gòu)穩(wěn)固目標(biāo)。在建筑領(lǐng)域中,地震力、配筋數(shù)量及剛度3個要素之間具有密切的聯(lián)系,一般地震力越強,配筋數(shù)量就會越多,那么結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性也會隨之增強。配筋數(shù)量多,剛度增強,建筑能夠面臨更為強大的地震力?;诖?,增加配筋數(shù)量能夠提升建筑結(jié)構(gòu)整體強度,但是在當(dāng)今節(jié)能減排發(fā)展主流趨勢中,此種方法已經(jīng)不被提倡,不僅浪費資源,且建筑結(jié)構(gòu)整體美觀度大打折扣。
概念設(shè)計在抗震設(shè)計中的應(yīng)用,能夠從根本上打破傳統(tǒng)思維,采取降低作用效應(yīng)的方式,在一定程度上提升了結(jié)構(gòu)的整體抗震效果。如目前較為常用的隔震消能方式,將概念設(shè)計作為基礎(chǔ),在基礎(chǔ)和主體間設(shè)置隔震層等,在遇到地震時,很大程度上削弱了地震力對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞力,不但能夠增強建筑穩(wěn)固性,還能夠減少配筋的使用數(shù)量,使得建筑整體結(jié)構(gòu)更加輕便,真正實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)。
2.2 選擇方案
方案多元化已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要特點,在選擇過程中,將概念設(shè)計應(yīng)用到實踐活動中,能夠綜合對比各個方案的優(yōu)劣之處,選擇出最佳方案,從而提高方案選擇的科學(xué)性。一般而言,針對基礎(chǔ)方案來看,我國會綜合地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類型等多項因素,進而選擇最佳方案。而在設(shè)計時,也會在概念設(shè)計的支持下,根據(jù)地質(zhì)勘查報告開展設(shè)計工作,減少對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。利用概念設(shè)計,建立在多方面信息綜合基礎(chǔ)之上,將會顯著提升結(jié)構(gòu)設(shè)計針對性。另外,需要關(guān)注的是在同一個結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中,要選擇一樣的結(jié)構(gòu),繼而深度挖掘地基潛能,為了確保建筑施工質(zhì)量,可以在設(shè)計之初對地基進行形變實驗,以便提高設(shè)計合理性,為工程施工提供科學(xué)的依據(jù)。
2.3 電算分析
互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用真正代表了信息時代的到來。計算機在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)得到了普及。雖然在減輕人們工作量和壓力方面具有積極意義,但是軟件本身仍然存在一些問題,且軟件開發(fā)目標(biāo)不同,其應(yīng)用效果也不盡相同。因此計算機軟件計算會出現(xiàn)錯誤或者誤差。對此,在分析中引入概念設(shè)計理念,獲得軟件計算結(jié)果之后,設(shè)計師憑借自身已掌握的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗,綜合判斷電算結(jié)果,將誤差降至最低,以便提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
隨著我國城市化不斷發(fā)展,高層建筑逐漸成為城市發(fā)展的重要標(biāo)志。由于高層建筑自身原因極易受到氣流的影響,在設(shè)計時,應(yīng)重點分析高層建筑結(jié)構(gòu)特點,選擇剛?cè)岵慕Y(jié)構(gòu),促使結(jié)構(gòu)能夠具備足夠的強度與韌性[2]。同時抗水平力是高層建筑的設(shè)計難度,也是概念設(shè)計的核心問題,所以需要對建筑功能及高度進行充分的研究,合理布局,提高建筑安全性、實用性。概念設(shè)計作為一項系統(tǒng)性、綜合性工作,是當(dāng)代建筑領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢,它能夠給予設(shè)計師更多設(shè)計靈感,且能夠為城市居民帶來更為舒適的生活空間。
3 結(jié)論
根據(jù)上文所述,全球經(jīng)濟一體化不斷推進,我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不斷提高,并在國際市場上得到了一致好評。在設(shè)計過程中,我們深入研究,發(fā)揮創(chuàng)新思維,將概念設(shè)計融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中。針對當(dāng)前建筑發(fā)展趨勢,結(jié)合人們需求,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上引入更多元素,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性、創(chuàng)新性,從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,推進我國建筑領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]趙真,謝禮立.從歐洲抗震設(shè)計規(guī)范的一般規(guī)定淺談結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的重要性[J].地震工程與工程振動,2011,(5):190-195.
[2]劉冶.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,(6):216.
(作者單位:黑龍江省輕工設(shè)計院)