陳誠(chéng)

摘 要：近幾年來(lái)，我國(guó)的建筑行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的高峰期，常見(jiàn)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求，這就給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。為了迎合市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)人員通過(guò)提升建筑設(shè)計(jì)合理性來(lái)保障建筑的使用，這成為了當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)熱門(mén)話題，通過(guò)選取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，不但可以提升建筑質(zhì)量，還能夠進(jìn)一步降低資源浪費(fèi)，提升建筑的環(huán)保性。本文就針對(duì)目前的建筑市場(chǎng)的情況來(lái)談?wù)劷ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和方案優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；基本原則；優(yōu)化策略

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

1舍小取大原則

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要主抓起整體性，雖然建筑結(jié)構(gòu)是由多種不同的構(gòu)件所組成的，但是不同的構(gòu)件所承擔(dān)的作用確實(shí)不同的。這就使設(shè)計(jì)工作可以根據(jù)其重要性而設(shè)置輕重之分，所以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)要先從全局著手，首先確定好方案的主題和核心，然后再向其他幾個(gè)方面著手。在此期間，首先需要滿足主要需求再考慮次要需求，通俗來(lái)說(shuō)就是先確定骨架然后再填補(bǔ)血肉。建筑物最主要的核心理念就是安全性和穩(wěn)定性，所以在設(shè)計(jì)方案時(shí)要首選滿足其穩(wěn)固性能。之后再根據(jù)需要進(jìn)行其他方面的設(shè)計(jì)，而取大舍小的原則的中心思想就在于當(dāng)小的方面和大的方面發(fā)生沖突時(shí)要十分果斷的舍棄小的方面保留大的部分。

2剛?cè)岵?jì)的原則

隨著科技與社會(huì)的發(fā)展建筑材料也不斷地在更新?lián)Q代，當(dāng)今建筑的主要材料就是鋼材和混凝土。這一原則是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中一個(gè)十分重要的原則只有建筑材料剛?cè)嵯酀?jì)有剛又有柔，才能夠很好的保證建筑的安全性能。但是這些建筑材料剛多而柔不足這就需要人工的來(lái)進(jìn)行改造了。在保證整體設(shè)計(jì)安全的情況下可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良或者是對(duì)建筑的外觀進(jìn)行修復(fù)，對(duì)鋼化的建筑物進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜峄Ｖ挥袆側(cè)岵?jì)才能最大限度的發(fā)揮建筑物的安全穩(wěn)固性。

3綠色環(huán)保原則

現(xiàn)代人都越來(lái)越重視養(yǎng)生與綠色環(huán)保，吃的食物要綠色那么住的房子也一定要綠色天然。但是在建筑過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多有害的物質(zhì)，比如在裝修時(shí)油漆中會(huì)散發(fā)大量的甲醛裝修用膠發(fā)出的難聞氣味都會(huì)危害人類(lèi)的身體健康。在全球生態(tài)環(huán)境惡化下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更好注重這個(gè)問(wèn)題保證建筑方案的綠色環(huán)保。并且目前城鎮(zhèn)化規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大建筑物越來(lái)越多綠化面積卻不斷在縮小，就更需要綠色環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

4打通關(guān)節(jié)的原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循打通關(guān)節(jié)的原則將建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)細(xì)節(jié)融會(huì)貫通，要把建筑主體與細(xì)節(jié)結(jié)合到一起。為了對(duì)建筑進(jìn)行全方位把握可以減少建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)，或者是將各個(gè)關(guān)節(jié)打通加大建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體效果。建筑結(jié)構(gòu)作為建筑設(shè)計(jì)中的必不可少的一部分是建筑設(shè)計(jì)的核心。為了將系統(tǒng)外力的干擾降低就必須經(jīng)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)打通保證關(guān)節(jié)傳力的通暢從而達(dá)到對(duì)建筑穩(wěn)定性的提高。

5降低結(jié)構(gòu)造價(jià)原則

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除了要使設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)能夠滿足受力平衡，結(jié)構(gòu)整體性滿足穩(wěn)固性，還應(yīng)該盡量經(jīng)濟(jì)化。結(jié)構(gòu)造價(jià)是建筑產(chǎn)品當(dāng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)精心考慮之后的優(yōu)化設(shè)計(jì)除了可以保障建筑的安全性和舒適性之外，還可以為建筑產(chǎn)品帶來(lái)比較高的經(jīng)濟(jì)效益，這也是相關(guān)企業(yè)的基本出發(fā)點(diǎn)。

二、方案優(yōu)化策略

1選擇優(yōu)化的設(shè)計(jì)

在建筑進(jìn)行施工之前要比較不同的設(shè)計(jì)方案選擇最有效最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案，保證方案設(shè)計(jì)的的安全可靠性。比如在土層覆蓋比較厚的地區(qū)在進(jìn)行施工之前先要對(duì)地基進(jìn)行控制建筑物沉降的處理，規(guī)范和處理地基的技術(shù)指標(biāo)。在比較方案的過(guò)程當(dāng)中要充分考慮方案是否成熟是否具有處理突發(fā)情況的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)方案的比較后選取最適合當(dāng)?shù)厥┕l件的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2結(jié)構(gòu)計(jì)算的優(yōu)化

在設(shè)計(jì)建筑方案之前要先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，首先要考慮建筑結(jié)構(gòu)底部剪刀法是否適用于當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案。不要盲目的采取一切有名的建筑方法一定要看是否適合進(jìn)行實(shí)際的觀察與實(shí)驗(yàn)之后再做決定。其次要進(jìn)行雙保險(xiǎn)設(shè)計(jì)可以很大程度上降低承重量，降低抗震墻的彈性剛度提高附加力。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程中設(shè)計(jì)師可以采用雙向板查表的計(jì)算方式，得出更加精準(zhǔn)的建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果。減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的失誤保證建筑材料適合建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)電算的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)一定要根據(jù)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果是否達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

3從抗震要求出發(fā)

現(xiàn)代民宅建筑必須要具備抗震能力，這也是當(dāng)下人們居中環(huán)境比較重視的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要考慮其抗震功能，通常通過(guò)采用二階段設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防要求。針對(duì)一般的多層砌體結(jié)構(gòu)而言，首選的設(shè)計(jì)是使用橫墻稱重或者縱墻承重的結(jié)構(gòu)模式，此時(shí)需要確?？v橫墻的均勻?qū)ΨQ和上下連接性。設(shè)計(jì)樓梯是需要盡量避免設(shè)置在房屋轉(zhuǎn)角和盡頭的位置，防止地震時(shí)先一步崩塌。針對(duì)多層或高層的建筑結(jié)構(gòu)，盡量采用比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)使抗震墻及主要承重結(jié)構(gòu)雙向布置，保障抗震墻之間的房間長(zhǎng)寬比符合抗震要求，對(duì)于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)還可以通過(guò)采用防震縫的方式來(lái)增加抗震性能。

4從地基情況出發(fā)

建筑結(jié)構(gòu)受到的地基影響非常大，尤其是地基的沉降情況將會(huì)使建筑構(gòu)件發(fā)生破壞產(chǎn)生開(kāi)裂情況，因此針對(duì)高層建筑尤其要特別注意其地基的深埋處理，避免出現(xiàn)沉降。進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)考慮到地基沉降問(wèn)題，并做出防范措施。相對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō)，一般使用樁筏或樁箱的方法來(lái)做地基，布置群樁時(shí)其形狀的中心應(yīng)該同上部建筑的結(jié)構(gòu)重心保持一致，以保障箱體的整體剛度。對(duì)于遇到的多層建筑，通常特別容易遇到軟土層，對(duì)于軟土層厚度比較大的地基需要先進(jìn)行軟土層處理之后再加蓋多層建筑。進(jìn)行處理方式的選取時(shí)，應(yīng)首先考察當(dāng)?shù)氐牡鼗闆r，然后再根據(jù)建筑的特點(diǎn)和周遭環(huán)境，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)情況，來(lái)確定地基的處理標(biāo)準(zhǔn)。盡量多設(shè)計(jì)幾個(gè)方案，然后綜合考慮方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等因素，選擇最佳方案。

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，人民生活水平提高的同時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求也就相應(yīng)地提高了，除了考慮到建筑的安全性、適用性、耐久性等基本建筑性能，還要對(duì)建筑的質(zhì)量、舒適度和環(huán)保特性提出新的要求。這對(duì)于建筑相關(guān)企業(yè)來(lái)說(shuō)，既是一種挑戰(zhàn)，又是一種機(jī)遇。進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時(shí)，除了要符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，保障設(shè)計(jì)的合理性，還應(yīng)該兼顧其他功能，設(shè)計(jì)出具有比較合理性能的方案，如此才能夠確保建筑行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，除了要不斷提升自身專(zhuān)業(yè)性之外，還應(yīng)該增加許多新的思路去思考建筑設(shè)計(jì)，盡量兼顧建筑的各個(gè)環(huán)節(jié)，保障建筑結(jié)構(gòu)可以滿足使用要求。

總之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有許多需要遵循的原則也有很多方案與策略，但這些僅僅是書(shū)面上提出的意見(jiàn)與建議。在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)師首要的一步就是要對(duì)建筑地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地考察，充分的觀察建筑物附近的環(huán)境與設(shè)施然后根據(jù)自己親自考察的情況設(shè)計(jì)出合適的方案。因?yàn)椴煌慕ㄖ锼奈恢门c周?chē)h(huán)境都是不同的不會(huì)有完全相同的兩個(gè)建筑物。所以就需要設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的情況下進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化千萬(wàn)不能照搬照抄要有自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格與想法。

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（作者單位：江蘇銘城建筑設(shè)計(jì)院）