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【摘 要】 改革开放三十年以来,我国建筑市场经历了黄金时期飞速的发展,各个中小城市的房屋数量越来越多,随之而来的就是建筑结构的多样化趋势。建筑市场上建筑企业的竞争内容就是建筑的质量和效率,除了安全可靠,结构设计也是建筑产品质量的体现,合理的结构设计,不仅能让用户得到更高水准的建筑享受,也可以使施工过程中更为方便清晰。因此,结构设计师的使命不仅仅是保证建筑物的基本结构,还要在这个基础上寻求结构的优化完善,本文针对新的时代环境下对结构设计的更高水准的要求,分析了建筑结构中的设计要点进行了分析。
【关键词】 精益求精 水平力 轴向变形
1 前言
建筑结构设计通常有两个主要方面,首先是对建筑质量的优化。优秀合理的建筑结构设计可以提高建筑空间的利用效率,取得更为便利的人居享受,另外,通过合理的空间布局可以获得更好的装饰装修效果。其次,合理的结构设计会减少施工过程中的麻烦。在项目施工过程中,除了施工企业的管理问题,施工图纸上的不合理设计也很容易给施工过程带来麻烦。施工时发现问题,设计方和施工方要进行会审,其中的很多错误还需要施工方对之前完成的工程进度重新返工,大大拖延了施工进度,影响了施工效率。结构设计师在进行结构设计的过程中要一是要充分考虑到结构的实际使用情况,找到更为便捷的设计方式,二是要结合施工现场的情况,考虑到现场施工的难易问题,对施工图纸进行清晰合理的标注,从上至下的确保建筑产品的质量。建筑结构设计是十分复杂、缜密的过程。在很多设计师的设计经验中,常常会出现影响设计质量的各种问题,一个优秀的结构设计师就是要处理这些问题,在问题中找到合理的解决途径,获得最优的建筑质量。所以,建筑师应该在实践中不断扎实基本功,总结设计经验,不断夯实理论知识,在此基础上寻求创新性思维,尝试开拓性的优化设计。
2 结构设计的类别和主要内容
通常意义上的建筑产品,按照用途主要分为民用和工业两大类别。而根据高度的不同又可分为多层、高层、超高层等等。根据建筑材料又有砌体结构、钢结构等区别。在建筑结构形式方面,高层建筑中常使用剪力墙等结构形式,除此之外,还有框架结构、排架结构等等,大路结构和简体结构的应用也较为普遍。建筑工程设计包含许多复杂的环节,首先是建筑的整体形式设计,随后进行的是结构设计,这两步是建筑产品的主体内容设计,在其后需要进行的是暖通设计、排水管道和电力线路设计。这些设计程序相互独立在具体工作中常常有不同的工作组负责,但之间又包含十分紧密的联系,如果配合协调不当,会使得建筑设计出现实际应用上的偏差,造成结构功能的损失。设计的过程中首先要满足建筑功能的需要,在此基础上还要力求美观、节能,并满足项目的各项经济指标。结构设计在整个建筑产品的制造中有着举足轻重的地位,结构设计的质量,很大程度上决定了建筑产品使用功能的人性化和便捷化。在结构设计中通常设计师根据建筑的整体规格和样式首先进行设计方案的部署,确定整体的设计思路和基本设计方法。确定方案后,设计师要详细的分析建筑的具体细节,进行计算,确定设计体量和建筑各个部分的搭配组合,这个过程可以确定建筑各个相关细部的具体设计标准,在此之后就是进一步精细的建筑构件的设计,包括具体的门窗柱梁等等。所有这三个过程结束后,设计师的主要设计工作基本完成,接下来就是把所有的设计产物尽可能的细化到施工图纸供施工方研究使用。建筑结构设计不仅仅是一个设计过程,而是一个对各种情况下的承载力的预演过程。首先要验算在极限状况下结构构件的承载能力,找出建筑在应用过程的临界受力点,还要验算在正常使用中的受力极限状况。建筑往往受力较为复杂,结构设计师在验算时首先要充分考虑到可能产生的受力,然后分别考虑各种应力单独作用时对建筑物产生的影响,考虑实际应用中最不利的组合情况,以此为基础进行防护加固措施。自唐山大地震之后,我国的建筑在设计时需要按照国家要求进行抗震设计,设计师要综合考虑建筑所在地区的地震等级、烈度等综合条件因素,在满足抗震设防要求的基础下,考虑必要的工程经济指标,完成工程结构的整体设计。一个优秀的建筑设计作品,既要满足建筑物安全可靠的最低标准,又可以使居户有较高的空间享受,同时也要方便施工,设计师只有从这几个方面进行不断的探究摸索,才能设计出真正优秀的建筑作品。
3 保证结构安全性的设计措施
3.1 增强设计人员的安全意识
建筑设计是一项纷繁复杂的工作,许多建筑问题都是由于设计的不够细心造成的。设计师在设计过程中要增强安全意识,更加细心和耐心。首先,设计人员在设计自己的作品同时要密切关注其他建筑产品的结构设计,这样可以夯实设计师的理论基础,开阔设计师的视野,在其他作品的结构设计不当之处吸取教训,对好的设计理念也要充分学习,应用到自己的作品当中。设计人员要在工作中不断对现行规范和行业法规进行学习,提高安全意识,不断审阅设计过的图纸,做到精益求精。结构设计是一个需要细心的工作,任何一点点的马虎大意,轻则会增添设计师自己的工作难度,严重的则会导致质量事故,造成人民生命财产的损失。
3.2 进行设计工具的升级和研发
在过去的建筑设计中,设计师往往采用手绘图纸,即施工中经常说的建筑蓝图。这种传统的方式会造成许多人为的失误。随着计算机在各行各业越来越广泛的普及,结构设计师开始采用计算机软件绘图。建筑市场的发展使得建筑产品的设计越来越多样复杂,这个结构设计师带来了更大的计算量和设计内容。设计人员要注重对设计软件的升级,使其能够适应建筑市场的发展。一些软件的力学模型过于单一,不能满足精品建筑复杂的空间格局,利用其计算的出的承载力验算结果也往往与实际受力情况有较大偏差,为了能够进行更为复杂的设计,设计人员要提高设计软件的精度,能够更为理想的帮助设计师完成产品的结构计算,获得更高的安全效果。
3.3 注重水平荷载及轴向变形对结构设计的影响因素
由建筑物的自重和各水平层使用荷载造成的竖向轴力以及弯矩,通常与建筑高度成一次方的比例。而由水平荷载产生的力矩,对建筑物有较强的倾覆效果,数值上与建筑高度呈二次方的比例,更容易引起建筑结构的破环。在通常的建筑结构中,竖向荷载经过验算往往在一个固定范围内波动,是一个定值,水平荷载受土壤和其他自然环境的影响较大,不容易控制,应该引起设计人员的充分注意。除此之外,在越来越多的高层建筑中,竖向荷载虽然不容易引起大规模的结构破环,但长久的受力会导致竖向结构构件的变形,造成梁支座处的结构破坏,这种破环往往由于梁端部的负弯矩减小产生的。过大的竖向力还会使构件的剪力发生变化,使得受力结构改变,构件发生侧移,导致结构的失稳破坏。设计师在进行设计时要对这种后续应力的变化特别注意,保证结构在使用期限内的安全。
4 小结
建筑设计是各种建筑知识的集合,设计人员应该具备扎实的理论功底,对结构的受力状态有充分的认识,还要细心谨慎。设计的工作涉及大量的数据,这些数据往往不是独立的,是相互关联在一起的,牵一发而动全身,设计人员在一个环节的错误都可能使整个设计失去原有的意义,如果能及时发现,补救起来依然会耗费大量的精力,倘若在进入施工阶段时还得不到发现,就会导致施工质量的降低,工期延长,耗费大量的财力物力,甚至有可能引起重大的质量安全事故。设计人员要精益求精,开拓创新,设计出更多质量可靠,新颖脱俗的建筑产品。
参考文献
[1] 任玉兰,寇贤庆.民用建筑结构设计要点分析[J].华章,2012(22)
[2] 周芝.论建筑结构设计要点[J].科技创新与应用,2012(15)
[3] 甘望超.民用建筑结构设计要点浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(14)
[4] 侯楠.建筑结构设计要点及计算模型调整[J].城市建设理论研究(电子版),2011(33)
【关键词】 精益求精 水平力 轴向变形
1 前言
建筑结构设计通常有两个主要方面,首先是对建筑质量的优化。优秀合理的建筑结构设计可以提高建筑空间的利用效率,取得更为便利的人居享受,另外,通过合理的空间布局可以获得更好的装饰装修效果。其次,合理的结构设计会减少施工过程中的麻烦。在项目施工过程中,除了施工企业的管理问题,施工图纸上的不合理设计也很容易给施工过程带来麻烦。施工时发现问题,设计方和施工方要进行会审,其中的很多错误还需要施工方对之前完成的工程进度重新返工,大大拖延了施工进度,影响了施工效率。结构设计师在进行结构设计的过程中要一是要充分考虑到结构的实际使用情况,找到更为便捷的设计方式,二是要结合施工现场的情况,考虑到现场施工的难易问题,对施工图纸进行清晰合理的标注,从上至下的确保建筑产品的质量。建筑结构设计是十分复杂、缜密的过程。在很多设计师的设计经验中,常常会出现影响设计质量的各种问题,一个优秀的结构设计师就是要处理这些问题,在问题中找到合理的解决途径,获得最优的建筑质量。所以,建筑师应该在实践中不断扎实基本功,总结设计经验,不断夯实理论知识,在此基础上寻求创新性思维,尝试开拓性的优化设计。
2 结构设计的类别和主要内容
通常意义上的建筑产品,按照用途主要分为民用和工业两大类别。而根据高度的不同又可分为多层、高层、超高层等等。根据建筑材料又有砌体结构、钢结构等区别。在建筑结构形式方面,高层建筑中常使用剪力墙等结构形式,除此之外,还有框架结构、排架结构等等,大路结构和简体结构的应用也较为普遍。建筑工程设计包含许多复杂的环节,首先是建筑的整体形式设计,随后进行的是结构设计,这两步是建筑产品的主体内容设计,在其后需要进行的是暖通设计、排水管道和电力线路设计。这些设计程序相互独立在具体工作中常常有不同的工作组负责,但之间又包含十分紧密的联系,如果配合协调不当,会使得建筑设计出现实际应用上的偏差,造成结构功能的损失。设计的过程中首先要满足建筑功能的需要,在此基础上还要力求美观、节能,并满足项目的各项经济指标。结构设计在整个建筑产品的制造中有着举足轻重的地位,结构设计的质量,很大程度上决定了建筑产品使用功能的人性化和便捷化。在结构设计中通常设计师根据建筑的整体规格和样式首先进行设计方案的部署,确定整体的设计思路和基本设计方法。确定方案后,设计师要详细的分析建筑的具体细节,进行计算,确定设计体量和建筑各个部分的搭配组合,这个过程可以确定建筑各个相关细部的具体设计标准,在此之后就是进一步精细的建筑构件的设计,包括具体的门窗柱梁等等。所有这三个过程结束后,设计师的主要设计工作基本完成,接下来就是把所有的设计产物尽可能的细化到施工图纸供施工方研究使用。建筑结构设计不仅仅是一个设计过程,而是一个对各种情况下的承载力的预演过程。首先要验算在极限状况下结构构件的承载能力,找出建筑在应用过程的临界受力点,还要验算在正常使用中的受力极限状况。建筑往往受力较为复杂,结构设计师在验算时首先要充分考虑到可能产生的受力,然后分别考虑各种应力单独作用时对建筑物产生的影响,考虑实际应用中最不利的组合情况,以此为基础进行防护加固措施。自唐山大地震之后,我国的建筑在设计时需要按照国家要求进行抗震设计,设计师要综合考虑建筑所在地区的地震等级、烈度等综合条件因素,在满足抗震设防要求的基础下,考虑必要的工程经济指标,完成工程结构的整体设计。一个优秀的建筑设计作品,既要满足建筑物安全可靠的最低标准,又可以使居户有较高的空间享受,同时也要方便施工,设计师只有从这几个方面进行不断的探究摸索,才能设计出真正优秀的建筑作品。
3 保证结构安全性的设计措施
3.1 增强设计人员的安全意识
建筑设计是一项纷繁复杂的工作,许多建筑问题都是由于设计的不够细心造成的。设计师在设计过程中要增强安全意识,更加细心和耐心。首先,设计人员在设计自己的作品同时要密切关注其他建筑产品的结构设计,这样可以夯实设计师的理论基础,开阔设计师的视野,在其他作品的结构设计不当之处吸取教训,对好的设计理念也要充分学习,应用到自己的作品当中。设计人员要在工作中不断对现行规范和行业法规进行学习,提高安全意识,不断审阅设计过的图纸,做到精益求精。结构设计是一个需要细心的工作,任何一点点的马虎大意,轻则会增添设计师自己的工作难度,严重的则会导致质量事故,造成人民生命财产的损失。
3.2 进行设计工具的升级和研发
在过去的建筑设计中,设计师往往采用手绘图纸,即施工中经常说的建筑蓝图。这种传统的方式会造成许多人为的失误。随着计算机在各行各业越来越广泛的普及,结构设计师开始采用计算机软件绘图。建筑市场的发展使得建筑产品的设计越来越多样复杂,这个结构设计师带来了更大的计算量和设计内容。设计人员要注重对设计软件的升级,使其能够适应建筑市场的发展。一些软件的力学模型过于单一,不能满足精品建筑复杂的空间格局,利用其计算的出的承载力验算结果也往往与实际受力情况有较大偏差,为了能够进行更为复杂的设计,设计人员要提高设计软件的精度,能够更为理想的帮助设计师完成产品的结构计算,获得更高的安全效果。
3.3 注重水平荷载及轴向变形对结构设计的影响因素
由建筑物的自重和各水平层使用荷载造成的竖向轴力以及弯矩,通常与建筑高度成一次方的比例。而由水平荷载产生的力矩,对建筑物有较强的倾覆效果,数值上与建筑高度呈二次方的比例,更容易引起建筑结构的破环。在通常的建筑结构中,竖向荷载经过验算往往在一个固定范围内波动,是一个定值,水平荷载受土壤和其他自然环境的影响较大,不容易控制,应该引起设计人员的充分注意。除此之外,在越来越多的高层建筑中,竖向荷载虽然不容易引起大规模的结构破环,但长久的受力会导致竖向结构构件的变形,造成梁支座处的结构破坏,这种破环往往由于梁端部的负弯矩减小产生的。过大的竖向力还会使构件的剪力发生变化,使得受力结构改变,构件发生侧移,导致结构的失稳破坏。设计师在进行设计时要对这种后续应力的变化特别注意,保证结构在使用期限内的安全。
4 小结
建筑设计是各种建筑知识的集合,设计人员应该具备扎实的理论功底,对结构的受力状态有充分的认识,还要细心谨慎。设计的工作涉及大量的数据,这些数据往往不是独立的,是相互关联在一起的,牵一发而动全身,设计人员在一个环节的错误都可能使整个设计失去原有的意义,如果能及时发现,补救起来依然会耗费大量的精力,倘若在进入施工阶段时还得不到发现,就会导致施工质量的降低,工期延长,耗费大量的财力物力,甚至有可能引起重大的质量安全事故。设计人员要精益求精,开拓创新,设计出更多质量可靠,新颖脱俗的建筑产品。
参考文献
[1] 任玉兰,寇贤庆.民用建筑结构设计要点分析[J].华章,2012(22)
[2] 周芝.论建筑结构设计要点[J].科技创新与应用,2012(15)
[3] 甘望超.民用建筑结构设计要点浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(14)
[4] 侯楠.建筑结构设计要点及计算模型调整[J].城市建设理论研究(电子版),2011(33)