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摘要:随着现代社会经济的飞速发展,建筑业也出现欣欣向荣的新气象,人们的物质与精神生活水平的不断改善与提高,因而对建筑业的各个方面也就有了一个更高层次的要求。在一个建筑设计中,最基础的就是结构的设计,这是建筑项目工程的施工及后期正式开展运行的重要前提。现如今,建筑业繁荣发展,其多元化的发展势不可挡,建筑结构的设计的意义也逐渐为人们所了解。而在该过程中,设计人员所希望的是通过建筑的结构设计来彰显建筑项目的主要特征。因此提高结构设计的质量是相当有必要的,本文主要就对提高建筑结构设计质量的途径进行有效的阐述。
关键词:建筑结构;建构设计;质量
中图分类号:TU3文献标识码: A
一、建筑结构设计概要
(1)建筑结构设计分为结构方案、结构技术、施工图设计三个阶段。建筑结构设计的原则是适用、安全、经济、美观、便于施工。现代建筑设计师就是在这五个方面不断追求完美。
(2)建筑结构设计的基本要求: 为了保证结构构件强度能够满足设计要求,结构构件要进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态的验算; 结构作用力众多,要根据各种作用的特性找出最不利的组合方式并进行验算; 抗震设计是结构设计的重头大戏。我国的抗震设防烈度是6度~9 度。结构设计师要按照每个设防烈度、结构类型、房屋要求进行不同的抗震等級设计。
二、提高建筑结构设计质量的途径
(一)做好资料收集工作,认真确定计算参数
对于建筑工程来讲,由于其所处的地理位置,决定了在进行结构设计时所涉及的具体参数会存在一定的特殊性。例如,不同地区具有不同的风压、雪压、地震强度、土壤类别等,因此在进行参数的选取和计算时应充分考虑这些因素。另外对于比较特殊的建筑,还必须根据试验和以往类似工程的一些经验来确定有关参数的取值。在进行建筑结构设计前,要尽量收集与设计相关的信息,如工程资料、具体规范等,资料收集的越多,参数的确定也就越准确,同时还可以避免因为参数不合理而导致返工情况的发生。
(二)合理运用结构设计软件
在这个信息化的时代,许多建筑设计的软件被开发出来,比如CAD等构件建筑模型的软件,及精准还方便。这种方式被称为“虚拟构造法”。利用这种计算机技术,不仅能够帮助建筑设计师快速构建建筑模型,还能实现文件交换,几个建筑设计是可以同时参与设计,进行及时的提议。从这一层面上来讲,第一代被开发出来的CAD 软件仅仅有录入的功能,只能把手稿转化成电子稿,而无法计算阴影。虽然这在一定程度上使建筑行业走向信息化,但是并没有实现辅助建筑设计师的设计工作。因此,现代开发出来的CAD 增添了很多辅助功能,趋于智能化。针对现代的CAD 软件技术来讲,其功能和意义不仅仅是绘图。尤其在设计产品的层面上,其更加的是体现出产品的内在,或者是设计者所宣扬的精神,是产品的到近一步的优化完善。在建筑设计这个行业领域,建筑设计综合了各个行业的优点,将其相互协调而获得的成果,将这种成果在CAD 中以模型的方式表达出来,其优点以及特征立即变得一目了然。这使得设计师的用心良苦在建筑中所表达的精神得到了完整的展现。这种模型的表达,不是单独独立的存在,他与二维图形有着密切的关系,其相辅相成,不可分离。
(三)重视结构计算与地基基础设计
建筑结构计算结果是施工图设计的重要依据,并且计算结果是否正确直接关系到建筑结构设计的可靠性和安全性,所以必须引起设计人员的高度重视。例如在楼板计算中应选用正确的计算方法进行楼板计算,对于连续板不能选用单向板的计算方法,对于双向板计算应考虑材料泊松比对其的影响,以避免由于未调整跨中弯矩而造成计算值不准确; 基于科学技术的不断发展,大多数结构计算均采用计算程序进行计算,这种计算结果虽然精确度很高,但是缺少与必要的设计经验相结合,所以必须对计算结果进行分析、评价,以此判断其正确与否,可否作为建筑结构设计的依据。
建筑地基的设计主要是:地基是建筑的基础,一个设计合理、安全适用的建筑地基能够保证建筑质量。但是在很多多层建筑都没有详细的地质勘测报告。施工单位常常参照相似建筑地质勘测报告进行设计。为了保证建筑物的安全性,设计人员要借助勘察部门提供的地质勘查报告,统一考察多方面的因素,全面细致了解地基的承载能力。根据相关标准或者规范提出基础设计方案,保证地基的可靠性;软地基处理是地基处理中的重要环节,它是建筑上部结构的重要保障。很多设计人员对软弱地基的危害认识不够,常常根据经验采取加强垫层的做法来提高地基土的承载力。软弱地基的承载力没有科学依据进行详细计算很容易致使垫层宽度或者厚度达不到设计要求,地基容易出现下陷、下沉等现象。正确处理软地基的方式是经过科学计算保证垫层的宽度和厚度达到设计所需,提出经济、安全的设计方案;基础地基荷载取值根据《建筑抗震设计规范》规定: 当地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8 层且高度在25m 以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础抗震承载力验算。虽然规定大多数钢筋水泥房屋可以不进行抗震承载力验算,但是在整个地基设计中要考虑风荷载作用。
(四)重视抗震设计
结构整体计算过程中要充分考虑当地地震影响因素。地震不同方向作用,形成的影响也是不一样的。当技术给出最不利的地震作用方向与计算方向的夹角较大时,设计人员应将最不利地震作用方向作为附加地震作用方向,验算该方向的地震作用对整体结构的影响。在计算框架结构、框架—剪力墙结构、带转换层结构时,要选用“剪弯刚度”计算各层侧向刚度比;如何判断计算机的计算结果的合理性也是一项重要程序。在抗震设防烈度和场地类别上取得详细精准的参数有利于合理选取电算程序总信息中的各项参数,保证计算结果的正确性。
(五)强化概念设计
概念设计主要在房屋建筑抗震方面起到房屋的抗震能力。房屋的抗震性能对于建筑是至关重要的,建筑只有有了好的抗震性能,才能在地震到来时对人员和财产的损失降到最小化,由于不同地区和不同的地理环境等对建筑的抗震要求是不同的,所以对房屋建筑的抗震优化设计要求就更高了,在计算数据和统计上也是较为复杂的。在房屋建筑中“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素,选择抗震性和经济性最强的方案”就是概念设计要完成的任务。其中概念设计的主要设计原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
(六)加强对设计人员专业技术的学习和培训
建筑结构的设计是由设计师来完成的,也就是靠人的思维和思想来完成。因此,在提高建筑结构水平方面,就要提高设计人员的思想高度和文化素养。因此,在培养设计师的同时,要注重动手能力。在初步接触到设计的工作时,要钻研有关于建筑结构设计的书籍,掌握设计的基本理论并且熟记国家规范。在做设计时要养成细心的好习惯。尽量避免在初涉建筑领域就急于使用计算机。
建筑结构设计人员要有大胆创新的精神,并在建筑模型中应用这些创新的想法,然后应用于实践当中。然而,要具备一定的建筑设计素养就要有一定的艺术品位。提升艺术品位的渠道就是钻研艺术作品以及建筑成品,耳濡目染的熏陶使艺术品位逐渐提升到一种高度。即使在有了刻苦钻研的精神之后,设计人员还应具有一定的经验。获取经验的途径除了要进行实践以外,还要积极思考,这是,既要避免使用计算机。计算机的数据或者建筑形式都是事先编辑完善的,在设计师的思路并不是完善的时候使用计算机会适得其反,反而被计算机牵着鼻子走。因此,为了是设计师在一大堆公式中被解放出来,就要要求设计师在设计建筑结构时,综合国家建筑规范以及实践经验,采取合理环保并且经济适用的设计方法。设计师不应该依赖计算机,这会使建筑设计师的思维受到限制。在进行设计的同时,设计时要综合各个方案,采取最适合的方案,因为设计师在建筑结构设计中处于领导地位,控制着整个建筑设计工作的进展。
结语
总之,建筑结构设计是非常复杂的一项工程,涉及的因素很多,需要设计人员在设计过程中利用不同的角度进行综合分析以及考虑,找到最为有效的结构设计质量控制途径,只有这样才能全面提高建筑结构设计的质量。
参考文献
[1]王卓.浅谈提高建筑结构设计质量的方法和途径[J].科技创新与应用,2013,09:169.
[2]姚骥华.建筑结构设计中概念设计的研究[J].科技创业家,2012,24:83.
[3]丁杰,毛子龙,周清.提高建筑结构设计质量的内部措施[J].中国勘察设计,2014,02:73-75.
关键词:建筑结构;建构设计;质量
中图分类号:TU3文献标识码: A
一、建筑结构设计概要
(1)建筑结构设计分为结构方案、结构技术、施工图设计三个阶段。建筑结构设计的原则是适用、安全、经济、美观、便于施工。现代建筑设计师就是在这五个方面不断追求完美。
(2)建筑结构设计的基本要求: 为了保证结构构件强度能够满足设计要求,结构构件要进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态的验算; 结构作用力众多,要根据各种作用的特性找出最不利的组合方式并进行验算; 抗震设计是结构设计的重头大戏。我国的抗震设防烈度是6度~9 度。结构设计师要按照每个设防烈度、结构类型、房屋要求进行不同的抗震等級设计。
二、提高建筑结构设计质量的途径
(一)做好资料收集工作,认真确定计算参数
对于建筑工程来讲,由于其所处的地理位置,决定了在进行结构设计时所涉及的具体参数会存在一定的特殊性。例如,不同地区具有不同的风压、雪压、地震强度、土壤类别等,因此在进行参数的选取和计算时应充分考虑这些因素。另外对于比较特殊的建筑,还必须根据试验和以往类似工程的一些经验来确定有关参数的取值。在进行建筑结构设计前,要尽量收集与设计相关的信息,如工程资料、具体规范等,资料收集的越多,参数的确定也就越准确,同时还可以避免因为参数不合理而导致返工情况的发生。
(二)合理运用结构设计软件
在这个信息化的时代,许多建筑设计的软件被开发出来,比如CAD等构件建筑模型的软件,及精准还方便。这种方式被称为“虚拟构造法”。利用这种计算机技术,不仅能够帮助建筑设计师快速构建建筑模型,还能实现文件交换,几个建筑设计是可以同时参与设计,进行及时的提议。从这一层面上来讲,第一代被开发出来的CAD 软件仅仅有录入的功能,只能把手稿转化成电子稿,而无法计算阴影。虽然这在一定程度上使建筑行业走向信息化,但是并没有实现辅助建筑设计师的设计工作。因此,现代开发出来的CAD 增添了很多辅助功能,趋于智能化。针对现代的CAD 软件技术来讲,其功能和意义不仅仅是绘图。尤其在设计产品的层面上,其更加的是体现出产品的内在,或者是设计者所宣扬的精神,是产品的到近一步的优化完善。在建筑设计这个行业领域,建筑设计综合了各个行业的优点,将其相互协调而获得的成果,将这种成果在CAD 中以模型的方式表达出来,其优点以及特征立即变得一目了然。这使得设计师的用心良苦在建筑中所表达的精神得到了完整的展现。这种模型的表达,不是单独独立的存在,他与二维图形有着密切的关系,其相辅相成,不可分离。
(三)重视结构计算与地基基础设计
建筑结构计算结果是施工图设计的重要依据,并且计算结果是否正确直接关系到建筑结构设计的可靠性和安全性,所以必须引起设计人员的高度重视。例如在楼板计算中应选用正确的计算方法进行楼板计算,对于连续板不能选用单向板的计算方法,对于双向板计算应考虑材料泊松比对其的影响,以避免由于未调整跨中弯矩而造成计算值不准确; 基于科学技术的不断发展,大多数结构计算均采用计算程序进行计算,这种计算结果虽然精确度很高,但是缺少与必要的设计经验相结合,所以必须对计算结果进行分析、评价,以此判断其正确与否,可否作为建筑结构设计的依据。
建筑地基的设计主要是:地基是建筑的基础,一个设计合理、安全适用的建筑地基能够保证建筑质量。但是在很多多层建筑都没有详细的地质勘测报告。施工单位常常参照相似建筑地质勘测报告进行设计。为了保证建筑物的安全性,设计人员要借助勘察部门提供的地质勘查报告,统一考察多方面的因素,全面细致了解地基的承载能力。根据相关标准或者规范提出基础设计方案,保证地基的可靠性;软地基处理是地基处理中的重要环节,它是建筑上部结构的重要保障。很多设计人员对软弱地基的危害认识不够,常常根据经验采取加强垫层的做法来提高地基土的承载力。软弱地基的承载力没有科学依据进行详细计算很容易致使垫层宽度或者厚度达不到设计要求,地基容易出现下陷、下沉等现象。正确处理软地基的方式是经过科学计算保证垫层的宽度和厚度达到设计所需,提出经济、安全的设计方案;基础地基荷载取值根据《建筑抗震设计规范》规定: 当地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8 层且高度在25m 以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础抗震承载力验算。虽然规定大多数钢筋水泥房屋可以不进行抗震承载力验算,但是在整个地基设计中要考虑风荷载作用。
(四)重视抗震设计
结构整体计算过程中要充分考虑当地地震影响因素。地震不同方向作用,形成的影响也是不一样的。当技术给出最不利的地震作用方向与计算方向的夹角较大时,设计人员应将最不利地震作用方向作为附加地震作用方向,验算该方向的地震作用对整体结构的影响。在计算框架结构、框架—剪力墙结构、带转换层结构时,要选用“剪弯刚度”计算各层侧向刚度比;如何判断计算机的计算结果的合理性也是一项重要程序。在抗震设防烈度和场地类别上取得详细精准的参数有利于合理选取电算程序总信息中的各项参数,保证计算结果的正确性。
(五)强化概念设计
概念设计主要在房屋建筑抗震方面起到房屋的抗震能力。房屋的抗震性能对于建筑是至关重要的,建筑只有有了好的抗震性能,才能在地震到来时对人员和财产的损失降到最小化,由于不同地区和不同的地理环境等对建筑的抗震要求是不同的,所以对房屋建筑的抗震优化设计要求就更高了,在计算数据和统计上也是较为复杂的。在房屋建筑中“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素,选择抗震性和经济性最强的方案”就是概念设计要完成的任务。其中概念设计的主要设计原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
(六)加强对设计人员专业技术的学习和培训
建筑结构的设计是由设计师来完成的,也就是靠人的思维和思想来完成。因此,在提高建筑结构水平方面,就要提高设计人员的思想高度和文化素养。因此,在培养设计师的同时,要注重动手能力。在初步接触到设计的工作时,要钻研有关于建筑结构设计的书籍,掌握设计的基本理论并且熟记国家规范。在做设计时要养成细心的好习惯。尽量避免在初涉建筑领域就急于使用计算机。
建筑结构设计人员要有大胆创新的精神,并在建筑模型中应用这些创新的想法,然后应用于实践当中。然而,要具备一定的建筑设计素养就要有一定的艺术品位。提升艺术品位的渠道就是钻研艺术作品以及建筑成品,耳濡目染的熏陶使艺术品位逐渐提升到一种高度。即使在有了刻苦钻研的精神之后,设计人员还应具有一定的经验。获取经验的途径除了要进行实践以外,还要积极思考,这是,既要避免使用计算机。计算机的数据或者建筑形式都是事先编辑完善的,在设计师的思路并不是完善的时候使用计算机会适得其反,反而被计算机牵着鼻子走。因此,为了是设计师在一大堆公式中被解放出来,就要要求设计师在设计建筑结构时,综合国家建筑规范以及实践经验,采取合理环保并且经济适用的设计方法。设计师不应该依赖计算机,这会使建筑设计师的思维受到限制。在进行设计的同时,设计时要综合各个方案,采取最适合的方案,因为设计师在建筑结构设计中处于领导地位,控制着整个建筑设计工作的进展。
结语
总之,建筑结构设计是非常复杂的一项工程,涉及的因素很多,需要设计人员在设计过程中利用不同的角度进行综合分析以及考虑,找到最为有效的结构设计质量控制途径,只有这样才能全面提高建筑结构设计的质量。
参考文献
[1]王卓.浅谈提高建筑结构设计质量的方法和途径[J].科技创新与应用,2013,09:169.
[2]姚骥华.建筑结构设计中概念设计的研究[J].科技创业家,2012,24:83.
[3]丁杰,毛子龙,周清.提高建筑结构设计质量的内部措施[J].中国勘察设计,2014,02:73-75.