浅谈建筑设计中的结构理念

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  摘要:随着社会经济的飞速发展及人民生活水平的提高,建筑工程项目的规模越来越大、技术越来越复杂、设计涉及的影响因素越来越多,特别是建筑设计、施工、使用中的不确定性,对建筑设计提出了更高的要求。建筑结构设计是个系统的,全面的工作,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。本文主要针对建筑设计中的结构理念展开讨论。
  关键词:建筑;建筑结构;设计;问题;结构设计;
  中图分类号:G267
  随着人们生活水平的提高,建筑功能的多样化的发展,人们对建 筑结构的设计都有着越来越高的要求,如何做好建筑设计是结构工 程师在结构设计中需要考虑的重要问题。结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西,用基础,墙,柱,梁,板楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系,把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
  一、建筑结构的重要性
  建筑的空间形态是建筑的空间轮廓和空间形状它能给人们以视觉上的美感。建筑空间艺术不仅是建筑内部功能的外在表现而且是建筑结构技术的外在表现。结构为建筑空间提供有效的骨架和支撑是建筑空间的物质材料空间形态反映结构的规律是结构内在理性和技术美学的外在表现。然而这只是结构作用的一部分结构还通过对建筑空间的限定和组织塑造丰富的空间形态赋予建筑空间以丰富的精神和文化内涵建筑精神也借助于空间或隐或显的几何形态及其组合的关系来实现完整地表达了建筑空间的内在含义。结构不仅着支撑建筑空间而且将其美的形式和内容融入建筑。因此在建筑设计中结构设计非常重要。结构设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。建筑结构的作用,首先是表现为形成人类活动所需要的、功能良好和舒适美观的空间。它既有物质方面的要求,又有精神文化方面的要求,这是建筑结构的根本目的和出发点。其次表现为能够抵御自然的和人为的作用力,能使建筑物耐久使用,并在突发事件时能够保持稳定,这是建筑结构存在地根本原因。然后,建筑结构的作用表现在充分发挥材料的效能。
  二、建筑结构设计原则及设计内容
  建筑结构设计的基本原则,历来是结构学者关心和研究的重要课题,有些已取得了一定的成果。它所探讨的内容不是一般建筑结构设计的细微末节,不是结构计算方法和构造措施,而是一些重要的原则向题,诸如采用什么样的结构体系、结构类型、结构布置方案、结构材料等。
  1、设计原则
  建筑物首先是为了使用,因此对于不同类型建筑物必须满足使用功能的要求。住宅、办公楼、商场、宾馆、剧院、车站、机场、医院、学校等各种类型的建筑,他们的使用功能有着很大的区别。如果建筑物不能或不能很好满足他们的使用功能,则建造起来的建筑将是废品或者次品。
  其次,结构设计必须确保使用者在正常使用的安全,而且在遇到可能预料的各种灾难时,使生命财产的损失减少到最小程度。为此结构设计方案应当尽量做到受力明确、利于计算、便利计算、减小作用效应、增加结构构件抗力,利于非结构构件可靠连接,不易破坏、脱落与坍塌。安全的结构体系是应设置多道防线的,即整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。同时抗震结构体系应具有最大可能数量的内部、外部赘余度,建立起一系列分布的塑性屈服区,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修复。这些都体现出了层层防线的设计思路。
  第三、建筑同时要体现出社会的文化艺术。建筑设计中往往采用许多建筑艺术手法,体现出社会与时代的艺术气息。结构设计应当配合与保证建筑设计的很好实现,能够准确反映出建筑设计师所要表现的建筑艺术要求。
  2、建筑结构设计的内容
  (1)宏观设计
  建筑结构的宏观设计主要包括结构体系的选择,柱网的布置以及剪力墙的分布、基础的选型等内容,宏观设计主要分为主体跟基础两部分进行,设计人员根据建筑的材料、高度以及重要程度、建筑所處地的抗震设防烈度、风力等条件选择合适的结构体系。
  (2)具体设计
  进行宏观设计后,就需要进行实际具体设计了。主要指柱、梁、板、墙四部分内容,进行结构分析时,梁和柱一般作为杆单元计算,板和墙作为面单元计算。
  三、建筑设计中的结构理念
  建筑结构设计有关到建筑的方方面面,在实施详细的建筑机构设计任务时设计工作人员要依照房屋建设的详细要求和安全标准进行科学合理的设计。设计工作人员作为建筑结构设计的执行者要具备扎实的基本理论知识(知识是人类生产和生活经验的总结),并且并且要具有灵活开放性的思维模式,可以对于影响工程结构设计的各式各样原因进行准时的调整与完善,另外设计工作工作人员并且要具有认真负责的工作态度,为有具备了这三方面的基本要求,才可以保障设计工作工作人员设计出的建筑机构满足人们的根本要求,实现建筑结构设计的合理化(设法调整改进,使更合理)发展,提升我国建筑结构设计的整体水平。建筑设计应与城市设计相融合。众所周知,建筑的存在是外部空间环境与场所不仅赋予建筑创作构思的某种 特质的集合,它不是孤立的。它包容着建筑形式、空间因素所不能揭示的丰富的 美学形式要素。 即建筑形态设计与环境形态之间存在内在的统一及和谐的逻辑规 律。尊重环境的整体性、多样性,从而创造出完美的艺术形象。这不仅表现在现 代建筑新美学观念的重要因素; 更能反映出建筑设计艺术的本身特征,以及对城 市文脉、环境文理的尊重和认同。事实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。
  结束语
  建筑质量的优劣直接关系到人们的生命财产安全,而高质量的建筑又源自于有一个科学合理的建筑结构设计。建筑结构设计的科学与否对建筑的应用安全性产生非常大的影响,这些年以来伴随着我国建筑工程事业的不停发展,怎么样经过合理的建筑设计提升建筑物的安全性与应用性能也引起了社会各界的共同关心。
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