韋搏
【摘要】建筑業是關乎國計民生的支柱行業,而結構設計則是建筑設計的主要內容。
因此,新常態經濟形勢下結構設計的發展方向是建筑行業的重要命題。本文在分析了建筑結構設計的現狀的基礎上分析了新常態經濟形勢下結構設計。
【關鍵詞】新常態經濟形勢;結構設計;發展
引言
建筑結構設計是指建筑結構的整體設計,分為主體與基礎兩部分。結構設計的原則是根據根據建筑物的性質、重要程度、層數、高度,以及當地的風荷載、抗震設防烈度等條件,合理選擇建筑結構體系。此外結構設計還包括建筑結構構件設計。結構設計的重要性來源于建筑的長久性,建筑結構關乎居住人的人身和財產安全。
建筑結構的設計原則是、適用、安全、經濟、美觀、環保、易于施工。在這些原則的基礎上進一步細化結構設計,‘抓大放小,雖然整個建筑是由各種構建協調組成一體的,但每個構建的重要性有所不用,一旦強大的外力產生,各個構件所承受的力量也有所不同,在結構設計中要盡量保護重要的承重部件,將損失降到最低。
合理的建筑結構是剛柔并濟的,在外力襲來時,‘柔的部件可以消減外力,但容易造成變形過大而失去了原本的功用。而‘剛的部件可以起到很好的支撐作用,不過一旦造成損失,將無法復原,因此應該充分利用兩種不同的建筑材料的特性,彌補不足,實現更高的結構設計。
2、結構設計現狀
當今建筑結構設計存在不按照理論設計以及照搬理論的現象。建筑結構不按照基本的設計理論就會存在安全隱患,而安全性是結構設計需要考慮的首要因素。現在一部分結構設計照貓畫虎,生搬硬套,嚴重抄襲,有時不考慮實際情況,引入國外先進的設計理論,導致‘水土不服的情況。
隨著設計軟件的普及,設計工作似乎變得簡單起來,有些公司將結構設計的工作交給不符合設計資質的新人去做。設計人員如果缺乏經驗,資質不足,很容易出現問題,而且現今設計軟件也存在良莠不齊的現狀,需要成熟的設計人員進行甄別,再精良的軟件也需要掌握了一定建筑設計知識的人才能使用。此外設計人員的對于結構設計的態度也決定了結構設計的質量。
3、 結構設計的發展方向
在新常態經濟形勢下,結構設計的發展趨勢將影響結構設計的著重點。現今,科學技術更加成熟,計算機輔助軟件層出不窮,結構設計不僅僅是建筑安全性的保障,人們對結構設計提出了更高的需求。現如今,結構設計已經從追逐使用面積更大,外觀更宏偉轉變為更環保更科學更實用的概念,利用計算機技術尤其是設計軟件將復雜的結構設計變得更加簡約。
相關企業也不應該僅僅將結構設計當做盈利的工具,而是關乎國計民生的社會責任。只有這樣,結構設計才能得到進一步的發展。
(1)總體設計趨勢
總體設計講究的是合理利用設計方案,合理選用建筑基礎材料,基于安全理論,從總體上考慮建筑的安全性。總體設計依賴多層次安全,從整體上避免非安全事件發生的一種安全的設計方法。這里的非安全事件包括自然因素和社會因素。總體設計是結構設計未來發展的一個主要趨勢。
(2)科學的建筑計算理論
建筑工程涉及龐大的科學計算量,建筑的結構設計是多層次的,這是為了將復雜的建筑工程分解。然而,多層次的結構設計中包含了一些傳統的、不合理的、重復的計算內容,大量人力和物力資源被浪費。傳統的計算模型耽誤了工程進度,耗費了大量資源,在科技高速發展的今天,企業管理者要具有一定的前瞻意識,引入更加先進的、科學的、合理的計算理論,在原有的結構設計理論基礎上,加入新的計算理論,既能夠節省成本,也可以縮短工期。
(3)新型建筑材料
19世紀末期我國出現鋼筋混凝土以來,這種材料就是建筑物的最主要材料。現在新型的材料不斷涌現,但并沒有得到廣泛的應用,不過其優勢已經逐步凸顯。新型的建筑材料將引起建筑結構設計的變革。建筑材料是結構設計需要重點考慮的因素之一,新型建筑材料的涌現令結構設計也發生了改變。建筑物的質量在結構設計中占主要比重,使用低密度、高強度的建筑材料是未來的趨勢,例如咋預應力結構中,無粘結預應力筋是近幾年來預應力筋中反響較好的材料之一。由新型建筑材料的特點來看,結構設計將逐漸向簡潔、環保的方向發展。
(4)審美的趨勢
美觀性在建筑結構設計中的地位越來越大,物質條件的豐富和人們生活品質的提高,人們對建筑的需求由基本的穩固逐漸傾向于美觀,而建筑結構設計的發展方向。審美是相對于堅固更高的要求,這就對結構設計提出了更高的要求,而同時這也必然促進結構設計向注重審美的方向發展。
(5)倚重計算機軟件設計
目前,建筑設計的相關軟件較多,基本可以實現建筑結構設計的主要問題,設計人員需要了解不同軟件的功能、運行環境、優缺點等,從而促進建筑結構設計水平的提高。計算機技術發展方興未艾,設計軟件偏重人性化的發展,結構設計必然進一步倚重計算機技術。而今后建筑工業化將使得BIM這類一體化設計軟件更加廣泛應用。
(6)結構概念設計
目前,概率極限狀態理論是建筑結構設計中廣泛采用的理論之一,這種理論的優勢是明顯的,但也有一定的局限,極限狀態理論是一種心思算法。作為一種空間結構,建筑物的各部件以一種極其復雜的方式組合在一起,每一個構件之間沒有脫離總體的建筑結構體系,在建筑物中并不是一個獨立存在的個體。在未來的結構設計中,會加強對整體空間受力、彈性及非彈性形變結構變形內應力等的綜合分析。概念設計能夠化繁為簡,在抗震、節約成本等方面有著突出的表現。
(7)進一步加強建筑的穩定性
近年來,我國自然災害頻發,人們對建筑物的穩固性提出了更高的要求。我國對于建筑的安全責任相對于發達國家仍有一定的差距。建筑的結構設計時需要考慮結構的空間因素和結構的時效性,在提高結構抗力的同時,要將作用效應降到最低。在結構設計時要充分建筑工程的抗震問題,才能進一步加強建筑的穩定性。
(8)環保理念
現今,環境污染眼中,建筑業由于其自身特點成為了污染大戶。環保的理念不僅深入人心也是法律的要求,然而由于環保的理念與現實的成本產生了沖突,一些企業貪圖眼前利益放棄了環保。在未來的結構設計理念中,可持續發展的觀念將占據越來越重要的地位。只有樹立可持續發展觀,結構設計乃至整個建筑行業才能立于不敗之地。
4、結語
伴隨著科技的發展和人們生活水平的提高,結構設計的重要性愈加凸顯。在新常態經濟形勢下,結構設計將從設計概念、計算理念、設計工具、建筑材料、穩定性、審美等幾個方面有所突破。合理而科學的結構設計將滿足人們和社會對建筑的需求,同時符合新常態經濟形勢下環保的理念。
參考文獻
[1] 何青峰,田亞珍.建筑結構設計的發展方向[J].城市建設,2010.
[2] 張敬書.建筑結構設計常用規范條文解讀[J].水利水電出版社,2009.
[3] 曾立輝,方鐵成. 淺談建筑結構設計三問題[J]. 民營科技. 2008(09)
[4] 莫雪輝. 深度探討如何提高建筑結構設計水平[J]. 科技資訊. 2008(28)
[5] 孟兆勇. 建筑結構設計常見問題淺析[J]. 中國新技術新產品. 2009(01)
[6] 白芙蓉. 淺談建筑結構設計中應注意的一些問題[J]. 民營科技. 2009(03)
[7] 呂戲洋,馬玉剛,沈偉良. 淺談如何提高建筑結構設計質量[J]. 知識經濟. 2009(04)
[8] 張富祥. 建筑結構設計之我見[J]. 中國新技術新產品. 2009(12)
[9] 呂心雨,魏寶成. 對建筑結構設計安全度的分析[J]. 黑龍江科技信息. 2009(24)
[10] 黃春明. 試論建筑結構設計安全度[J]. 中國科技信息. 2009(16)