結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的作用研究

(黃山市城市建筑勘察設(shè)計院 安徽 黃山 245000)

引言

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)實施的質(zhì)量有重要影響，能夠?qū)ㄖ|(zhì)量體系當中的各個指標起到優(yōu)化幫助，同時可以突破傳統(tǒng)設(shè)計模式的限制，糾正其中一些弊病，所以在理論上，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的實踐價值較高。然而在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當中，許多設(shè)計人員對于結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的掌控能力不足，無法發(fā)揮其全部能效，因此有必要對其實際作用進行分析，幫助相關(guān)人員理解結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的內(nèi)涵。

一、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計內(nèi)涵

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的內(nèi)涵表現(xiàn)較多，大致包括：需要根據(jù)實際條件來進行設(shè)計，因此在正式設(shè)計之前，需要先進行實際條件獲取、獲取條件準確性驗證的工作；在確保實際條件無誤的條件下，需要圍繞建筑結(jié)構(gòu)性能進行優(yōu)化設(shè)計，即重視建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能以及功能性能進行設(shè)計；要重視建筑各結(jié)構(gòu)部件的合理分布，避免出現(xiàn)力學結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)象；重點關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，提高建筑安全性；確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案完善[1]。

通過結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，能夠給建筑據(jù)誒購設(shè)計起到引導作用，圍繞上述內(nèi)涵內(nèi)容，設(shè)計人員可以著手對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行審核，再針對其中不合理點或可優(yōu)化點進行處理，提高設(shè)計方案的質(zhì)量。此外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案得到優(yōu)化的同時，還會對方案實施、方案造假等方面起到間接性的幫助，說明結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的應用價值較高。

二、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中的作用

(一)避免設(shè)計出現(xiàn)誤差

在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，許多設(shè)計人員因為當時設(shè)計觀念的影響，在設(shè)計工作時主要以自身主觀思維作為設(shè)計方向，但主觀思維不能“面面俱到”，經(jīng)常導致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)誤差，說明這種設(shè)計方式存在缺陷，對此在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計當中可以得到優(yōu)化。在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計當中，首先圍繞其內(nèi)涵，在設(shè)計中應當先進行實地勘察工作，通過此項工作獲取準確的實際條件，之后根據(jù)獲取條件判斷實際條件是否滿足建筑方案的要求，其次如果實際條件不滿足建筑方案要求，則需要設(shè)計相應的處理方案，利用該方案來改善實際條件缺陷，如果滿足要求，則可以設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計框架，再圍繞框架來進行設(shè)計。在上述結(jié)構(gòu)概念設(shè)計方法當中可見，設(shè)計的起始點在于實際條件，所以之后所有的設(shè)計內(nèi)容都與實際條件吻合，此時即可避免設(shè)計誤差的現(xiàn)象。此外，介于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計誤差的多樣化表現(xiàn)形式，在設(shè)計時還需要重視人工誤差問題，即人工必然存在誤差性影響，所以設(shè)計時很可能會出現(xiàn)失誤，導致誤差產(chǎn)生，那么為了降低此類誤差出現(xiàn)的概率，在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計當中，建議設(shè)計人員多借助計算機技術(shù)、軟件技術(shù)來輔助設(shè)計，同時有必要在設(shè)計完成之后對設(shè)計結(jié)果進行檢驗，此舉可以將人工誤差影響率降至最低[2]。

(二)提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能

因為現(xiàn)代因地震災害導致的大型安全事故頻發(fā)，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域開始重視建筑的抗震性能，所以抗震性能成為了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量指標之一。在結(jié)構(gòu)概念之下，出于建筑質(zhì)量保障，設(shè)計人員有必要進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計，此項設(shè)計的方法有很多，大致上可以分為四種類型，即抗震、消震、隔震、傳震，這些抗震設(shè)計相互之間雖然各具特點，但是卻能夠良好的融合，例如在一些抗震性的設(shè)計當中，可以融入消震結(jié)構(gòu)來進行優(yōu)化，在隔震設(shè)計當中也可以加入傳震設(shè)計，所以在設(shè)計當中，設(shè)計人員不能局限于單個抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計當中，應當與建筑抗震結(jié)構(gòu)標準為主，通過多元化的設(shè)計方法來提高建筑抗震性能。此外，在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計當中，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計標準必須遵守規(guī)范要求，例如8層以上的建筑，其抗震性能設(shè)計標準必須超出所在區(qū)域抗震烈度等級一級。

(三)高層建筑設(shè)計中的作用

高層建筑是指超過8層或高度超過25m的建筑，在此類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，不能依照常規(guī)建筑設(shè)計要求來進行。在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計當中，首先需要結(jié)合建筑方案與平面布置來控制個結(jié)構(gòu)的高寬比例、長寬比例等，其次根據(jù)建筑平面布置要求與建筑功能性要求，合理設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)與核心筒，同時針對核心筒的位置以及類型需要明確，此舉可以保障構(gòu)剛度中心和質(zhì)量重心高度重合，有利于建筑的力學性能表現(xiàn)。在其他角度上，需要重視平面布置上是否存在薄弱點，尤其針對不規(guī)則平面布置，必須對薄弱點進行分析，再采用相應的加固措施對薄弱點進行加固等。此外，高層建筑設(shè)計當中還要重視風壓載荷問題，因為此類建筑高度遠超常規(guī)建筑，其上部結(jié)構(gòu)所受到的風壓載荷大于下部結(jié)構(gòu)數(shù)倍，所以如果出現(xiàn)臺風影響，其上部結(jié)構(gòu)很可能出現(xiàn)損傷，因此在設(shè)計當中應當將風壓載荷列入建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮范疇，提高建筑性能。

三、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中的優(yōu)化措施

目前，許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對于結(jié)構(gòu)概念設(shè)計理解不深，那么為了對此進行改善，不能單純依靠員工個人，還需要從企業(yè)單位上通過相關(guān)措施來提高對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的理解，具體措施如下文所述。

(一)強化設(shè)計人員綜合素質(zhì)

綜合素質(zhì)在一定程度上會決定設(shè)計人工的工作表現(xiàn)，那么在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計當中，如果設(shè)計綜合素質(zhì)偏低，那么就會導致其能效展現(xiàn)不當，所以在企業(yè)單位角度上，需要對設(shè)計人員的綜合素質(zhì)進行培養(yǎng)。具體措施方面，首先需要開展相應的培訓工作，即圍繞結(jié)構(gòu)概念設(shè)計內(nèi)涵，結(jié)合相關(guān)案例與理論來制定培訓內(nèi)容，之后再將培訓內(nèi)容講解給受訓人員，此舉可提高設(shè)計人員的專業(yè)素養(yǎng)，其次要加強工作管理制度，需要圍繞結(jié)構(gòu)概念設(shè)計制定相應的管理內(nèi)容、制度內(nèi)容等，其中必須包括處罰機制，處罰機制是工作管理制度的權(quán)威表現(xiàn)，沒有處罰機制則說明工作管理制度缺乏約束性，難以產(chǎn)生實效，但處罰機制的內(nèi)容上，需要合理設(shè)計觸發(fā)機制以及處罰措施，要避免統(tǒng)一設(shè)置問題，否則將會導致處罰機制受到限制或引起設(shè)計人員不滿。

(二)設(shè)計中抗震結(jié)構(gòu)的選擇

介于上述可見，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計十分重要，其大致可以分為四類，但細化來說，現(xiàn)代應用于建筑結(jié)構(gòu)抗震性能提升中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計形式有很多，這些抗震結(jié)構(gòu)在功能、造假、難度、適用條件上均存在差異，所以在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計中，設(shè)計人員不能盲目進行選擇，否則會導致不必要的問題，例如在某實例設(shè)計工作當中，設(shè)計人員因為“鐘擺”抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計性能良好，所以在設(shè)計當中主要以此為方向，借鑒式的進行了相關(guān)設(shè)計，之后當進入建筑設(shè)計實施之后發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計非但沒有提高建筑抗震性能，還導致建筑上部結(jié)構(gòu)荷載大幅度增加，整個設(shè)計需要重新調(diào)整。

四、結(jié)語

本文主要分析了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的作用，通過本文分析得到結(jié)論：當前設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計理解不深，無法完全發(fā)揮其能效；在本文分析中介紹了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的主要作用以及相關(guān)注意事項。