鄧建平
(銅鼓縣建筑勘察設(shè)計院,江西 銅鼓 362200)
在新時期中,我國建筑行業(yè)不在是單一的發(fā)展模式,建筑項目越來越多,建筑規(guī)模越來越大,相關(guān)行業(yè)呈現(xiàn)出了多樣性的發(fā)展趨勢。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計想要得到新的發(fā)展,概念設(shè)計是必不可少的重要環(huán)節(jié),將概念設(shè)計運用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠體現(xiàn)出它獨有的優(yōu)越性。
概念設(shè)計的主要原則包括:簡化結(jié)構(gòu)傳力途徑、結(jié)構(gòu)整體性原則、結(jié)構(gòu)的規(guī)律性和結(jié)構(gòu)設(shè)計選型的優(yōu)化原則。其中,簡化結(jié)構(gòu)傳力途徑是通過結(jié)構(gòu)簡單性的作用,提升整體建筑結(jié)構(gòu)的承載力,并通過規(guī)范化的承載力計算,將結(jié)構(gòu)整體受力體系進(jìn)行受力分析,劃定受力分析范圍,并針對建筑結(jié)構(gòu)體系受力圖,對受力數(shù)值進(jìn)行精確化的計算,通過對結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力及產(chǎn)生位移量進(jìn)行詳細(xì)分析,確定最不利位置,從而有效避免結(jié)構(gòu)受力最薄弱位置的出現(xiàn)。
在選取建筑場地的過程中,要盡可能選取抗震性能更好的區(qū)域,同樣的建筑在不同的建筑場地呈現(xiàn)出的抗震性能也有著巨大差異,對于結(jié)構(gòu)的整體也有著巨大影響。在地震場地條件下,要切實有效的考慮到相關(guān)的基礎(chǔ)極有可能破壞結(jié)構(gòu)的可能性,有針對性的結(jié)合相應(yīng)的建筑方案和經(jīng)濟(jì)合理性,來進(jìn)一步有效明確相關(guān)的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)方案,通過這樣的方法從根本上確保整體結(jié)構(gòu)的抗震性能和延展性有更大程度的提升。
第一,在針對鋼筋、混凝土進(jìn)行選擇的過程中,要有針對性的結(jié)合具體的規(guī)定,選擇強度等級更高的型號,通常情況下混凝土強度等級一定不低于C25,針對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱筋,要盡可能選用強度更高的鋼筋。
第二,結(jié)合具體情況,盡可能選用更科學(xué)合理的新型建筑材料。在現(xiàn)代化的建筑施工過程中,通常會選用鋼混材料,這是一種把鋼材料和混凝土有效融合,并取長補短呈現(xiàn)出更顯著效果的新型建筑施工材料,這種材料使建筑的穩(wěn)定性和剛度有效提升。首先,內(nèi)部的混凝土可以更有效的支撐外部的鋼管,使兩者優(yōu)勢互補,完美融合,并發(fā)揮各自的優(yōu)勢,取長補短,使其承載能力得到顯著增強,兩者充分融合之后的承載力,可以達(dá)到同截面混凝土的10 倍以上;其次,外部的鋼管可以針對內(nèi)部的混凝土進(jìn)行有效的控制,使混凝土的強度進(jìn)一步增加,這樣就可以極大減少變形的幾率。
在施工現(xiàn)場中,由于某方面的原因,對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算結(jié)果會造成一定程度的負(fù)面影響,如果只是依靠簡單的計算方式,不能真正意義上有效解決實際問題。因此針對這樣的情況,在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,相關(guān)的設(shè)計人員就要充分結(jié)合概念設(shè)計有效實施結(jié)構(gòu)設(shè)計,同時也要借助自身的實踐經(jīng)驗和設(shè)計技術(shù),與相關(guān)的施工單位和監(jiān)理單位進(jìn)行深入的交流和合作。
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,有針對性的應(yīng)用概念設(shè)計開展協(xié)同工作有著至關(guān)重要的作用。通常情況下,結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中有效利用結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作,把基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)看作一個更完整的有機體,而不是單獨分開進(jìn)行處理。通過相關(guān)的實踐經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn),這種做法是特別切合結(jié)構(gòu)實際受力情況的,以此為基準(zhǔn)提出的設(shè)計方案也更科學(xué)合理。協(xié)同工作的過程中在另一方面來講,當(dāng)建筑構(gòu)件受到某種力量作用時,組成建筑構(gòu)件的每一個部分都能夠有效進(jìn)行平均受力,這樣的話,可以確保每一個部分承受同樣的受力水平,這樣就可以有效保障建筑物每一個構(gòu)件都有著同樣的耐久性,從而用少的建筑成本實現(xiàn)好的設(shè)計效果,這樣也能夠有效推進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)實現(xiàn)更良性的發(fā)展。
抗震設(shè)計過程中要著重衡量結(jié)構(gòu)的抗震性能,有針對性的結(jié)合所選結(jié)構(gòu)材料的差異,在實際的應(yīng)用中比較常見的結(jié)構(gòu)體系包括很多方面,例如:鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等。其中為常見的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其主要包括:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)。在某種程度上受到建筑功能、建筑高度、抗震設(shè)防烈度、場地條件以及經(jīng)濟(jì)條件、施工條件、建筑材料等相關(guān)因素的直接影響,有效明確更科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系,是一個復(fù)雜性的問題,必須要進(jìn)行更深入細(xì)致的思考才能有效明確。
在建筑設(shè)計中,確保概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施有效協(xié)同,開展協(xié)同工作所采取的結(jié)構(gòu)措施其中有一個重要目的就是充分的利用原材料,使其利用率得到更科學(xué)合理的提升。大多數(shù)情況下,如果原材料的利用效率越高,這樣的話,建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作程度也就越高,尤其是對于我們發(fā)展中國家來說,建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個重要的訴求就是盡可能投入少的錢而做出好的建筑物,這樣的話,就需要設(shè)計師在實施概念設(shè)計的過程中,針對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的材料展開更充分更有效的利用,這種思想在梁類構(gòu)造等建筑物中,可以充分的體現(xiàn)出。
綜上所述,在概念設(shè)計的過程中,要充分結(jié)合建筑項目本身的特點,對于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化分析,明確整體建筑結(jié)構(gòu)中不合理因素帶來的影響,對整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計措施進(jìn)行有效評價,確保整體設(shè)計目標(biāo)能夠完整執(zhí)行,提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。