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建筑结构设计中的技术要点与规范研究

时间:2022-05-26 09:40:08 浏览次数:

【摘要】中国,上海东方明珠无人不知;外国,迪拜帆船酒店无人不晓,都是名声大噪的地标性建筑,而且普通居民现今也更加关注住宅美观性。建筑行业,已从简单满足功能需求,跨越到追求美观、独特的时代。然而,地标性建筑建设为何发展缓慢?实质在于不是所有的建筑设计师掌握建筑设计中的技术要点。本文就剖析建筑结构存在的问题,总结建筑结构设计的技术要点与规范。

【关键词】建筑结构设计;存在问题;设计要点

引言:建筑结构即建筑物的骨架。如同人体骨架一般,骨骼错位或者骨骼畸形的人,明显和正常人不一样,此为缺陷。然而,建筑物若存在骨架方面的缺陷,将会影响建筑的施工质量以及整体的安全性。因此,建筑结构的设计在建筑规划过程中至关重要。只有掌握了建筑结构设计的技术要点与技术规范,才能建造出优质、安全的建筑[1]。

一、设计建筑结构时需考量的因素

1.1建筑物所处的环境

众所周知,每个人的骨架是不一样的。同理,每个建筑物的骨架也是不一样的。相同造型的建筑,在不同地方施工建设,其结构也应结合建筑物所处的环境而变。建筑物的选址,周围地质决定建筑结构。正如上述所说,中国上海的东方明珠,建设在陆地上,其结构,必然与建设在海滨岛屿上的帆船酒店结构相差甚远。不同的环境,不仅决定了建筑结构,也影响了建筑材料。因此,在设计建筑结构之前,建筑师必然要亲临施工现场,对施工现场进行全面剖析。

1.2建筑物的造型

建筑物的造型,决定建筑结构的选材、建筑结构的选材,决定建筑物的结构类型。建筑结构是建筑物的骨架,起到承重的作用。根据材料的不同,建筑结构可划分为混泥土结构、砌体结构、钢结构(包括轻型钢结构)、木结构以及组合结构五大种类。

设计作为一门艺术,是没有任何束缚的。不论什么选材,设计完善的建筑结构,都能成就高质建筑。比如中国北京奥运鸟巢,主体结构由一系列辐射式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,其结构实际是简单的,然而建筑设计师将建筑结构设计得科学合理,造型新颖的鸟巢也成为国内外知名建筑;比如中国上海松江的集装箱建筑群,无地基,一个集装箱成本仅为伍佰元人命币,其造型可谓高端大气上档次,使用年限可达二十年,吸引了不少人群。

二、建筑结构设计现存问题

2.1设计师经验不足

设计师在做建筑结构设计时,是需要突破传统的。现今建筑造型大同小异,实为建筑设计师从一而终的设计同类型建筑,其创造力被局限。再者,建筑设计师作为办公室工作者,对施工现场了解甚少,对施工工艺了解甚少。对于已出的设计方案信心满满,却缺乏对突发状况的应变能力。对于建筑材料,什么材质决定什么样的建筑结构,似乎已成为一种固定思想在建筑师脑中根深蒂固。科技的迅猛发展,建筑材料生产也是日新月异。许多建筑设计师并没能跟上时代的步伐,汲取新型建筑材料的特点,创造更统一完整的建筑结构。新型建筑材料没有全面完善的试用案例,也让设计师们踟蹰不前。

2.2虚拟仿真技术欠缺

所谓虚拟仿真技术在建筑行业中的应用,即建筑设计师在设计建筑结构时,能够似亲临现场一般,感受建筑框架结构搭建的每一个瞬间。对设计师而言,虚拟仿真不仅能够设计更为合理的建筑结构,实现创意与现实的统一性,也能更好的为客户演示设计方案,更快的让客户产生共鸣。然而现今中小型建筑单位,在出图技术上还未达到虚拟仿真的效果,国外建筑设计行业却对虚拟仿真技术比较看重。比如BIM软件已逐漸在建筑设计行业流行,设计师不够了解建筑结构以及建筑材料的情况下,只要在设计建筑结构时,在软件中输入结构或者材质的具体参数,便能获取仿真信息。虚拟仿真技术,对于新型结构的设计及新型材料的运用有很大的作用。

2.3设计师顾此失彼

设计师在设计建筑结构前,需要纳入考虑的因素很多。建筑物所处的地理位置,建筑结构的稳定性、抗压性、抗震性等等。设计建筑结构,建筑物周围的环境是纳入考虑的首要因素,在建筑结构的设计上,结合施工环境,设计合理的抗压性、抗震性结构,将所有影响建筑结构的设计因素融合考量。在此方面,许多结构设计师经常性顾此失彼,在施工现场实地考察,深入研究设计出符合地质的建筑结构,考虑到抗压性却未考虑到抗震性,亦或在抗震设计中,习惯性的看重横向框架设计而忽略纵向框架设计。在结构设计时,房梁跨度、钢筋搭配与横向框架结构搭配,却与纵向框架结构背道而驰。

三、建筑结构设计中的技术要点与规范

3.1灵活运用结构方案

建筑设计师在设计建筑结构时,要灵活选择建筑结构方案。建筑结构的五大种类,并不是仅限单向运用,组合运用更能满足建筑的安全性与稳定性。特别是划分的空间部位,各个空间部位之间的衔接,更需要运用适合的建筑结构。在建筑结构方案的选择上,要将建筑结构的五大种类反复搭配,组成新的结构方案。对组合的新方案进行数据分析,通过计算出的数据,对实验的各种结构方案进行可行性比较,最终选择最合适的方案。

3.2掌握结构设计基本原则

建筑设计师必须熟练掌握建筑结构设计的理论知识。设计师设计建筑结构时,严格按照原则[2]要求的先后顺序,按部就班的进行设计。比如,在设计预制板时,要合理的选用板材,板材之间的缝隙,要严格遵守板材缝隙区间值。又如,在板材与配筋的搭配上,要遵守水平、垂直的方式,而避免对角线方式,避免交叉。而在天地墙的选材上,要注意顶面的过梁材质与墙面的材质是不一样的。顶面的过梁作为承重部分,所使用的材质应比墙面的材质优质。而墙面的柱子与墙面的隔墙,墙面隔墙材质也可比墙面柱子材质略差。所谓基本原则,就是经过长期实验总结的安全范围。

3.3站稳脚跟

建筑物最重要的部分就是其脚跟——地基。地基承担着整个建筑的所有重量,在做建筑结构设计时,设计师应深入研究地基结构设计[3]。而在设计地基结构之前,设计师应到施工现场实地考察,不同的水质、土壤,对建筑物的承重能力不同,地基的结构也相应不同。除了实地考察,设计师应与项目负责人共同学习当地水土文化。借用当地已建成建筑施工资料,整合同类型项目建设信息,在历史项目中取长补短。将好的结构设计方案引用或优化,不足的结构方案进行改良。

3.4平面支撑很重要

建筑结构设计中另一个重要的部分就是平面支撑——楼板结构的设计。楼板对各楼层进行承重,并将作用力延至建筑外墙与承重墙(或者承重柱)上。而承重作用力的转移,并不是均匀散发,而是根据主次梁,承重墙承重柱的位置以及结构进行作用力转移。建筑的应用群体不同,楼板所具备的功能也不尽相同。比如,住宅楼的楼板结构应设计隔音效果,而地面结构应设计蓄热效果。所以楼板的结构设计,在建筑结构设计中占有重要的地位。

四、结语

建筑结构即为建筑的骨架,结构若不够稳固,建筑物则会出现安全隐患。本文重在阐述建筑结构设计中的技术要点与规范,希望建筑行业能够重视起建设结构的设计。将建筑结构设计的技术要点予以传承,促进建筑行业的不断前进。

参考文献:

[1]李博,石国栋.试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技信息,20012(24).

[2]杨俊.探析建筑结构设计中的技术要点和原则[J].建筑遗产,2013,2(13).

[3]陈志刚.建筑结构设计中的技术要点与规范研究[J].城市建筑,2012,2(17).

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