建筑结构设计基本原则及合理设计方案

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  【摘 要】 建筑结构设计不仅是建筑结构的设计,它存在于整个设计的过程和设计中细微的细节。此外,我们不仅要考虑到建筑结构本身,还要考虑空间的利用,人的舒适和建筑造价等问题。
  【关键词】 建筑结构设计;原则;设计方案
  很多人简单的认为建筑结构设计,就是简单的通过受力计算,算出整个建筑的所需的钢筋用量和一些材料的布置方式,使得建筑整体的结构构件受力最佳,尽量节省建筑材料的消耗。这是一种片面的观点。建筑结构应该是体现在整个建筑设计中的每一个环节中的,在提出一个建筑的结构设计后,工程师就应该对结构选型及构建布置进行再思考,再设计,不断细化,优化整个建筑物的设计。然后在建筑材料选择,还有针对人们的消费需求,在建筑设计中体现人性化原则中,及建筑设计造价等,都是建筑师在设计是必须要考虑的问题,从这些问题出发,不断的改进设计。
  建筑结构设计在现代建筑设计中面临三个方面的挑战:一是随着生活质量的提高,人们更加注重自己的生活质量,对建筑结构设计提出了更高的要求。二是随着科技的进步,各种新材料不断涌现。三是建筑理念日新月异,如生态建筑理念等。因此,研究建筑结构设计,提高建筑物的舒适度,增加建筑物的使用寿命研究,对建筑工程具有重要意义。
  一、在建筑工程设计中要遵守的首要原则。
  毛泽东说要实事求是,是就是规律、原理。在建筑工程设计中要不断收集案例,不断积累经验,减少在设计中出现的细微错误,加强对相关数据的量化处理,提高建筑工程设计的科学性和严谨性。以下是在建筑工程设计实践中总结出来的,必须严格遵守。
  (1) 注意调整建筑结构系统中各构件的协调性。
  在建筑结构设计中,建筑师应该熟练掌握各部件承担的不同角色,按照不同角色的重要性,区别对待。如建筑行业人尽皆知的“强柱弱梁”“、强剪弱弯”就体现了这种观点。因此,在整个结构体系中,重视各构件的重要性,抓住主要矛盾,分清主次,取大舍小。这样才能增强整个建筑的抵抗力,一旦出现突然的自然灾害,建筑的各部件可以协作抵抗,保护主要部件,尽可能的减少损失。
  (2)在设计建筑结构时,要多设防线,增强建筑物的安全性。
  建筑物的安全问题关系到人民的生命,因此在设计建筑结构时,必须多角度多层次考虑建筑物的稳固性、抵抗力,构建层层设防的安全结构体系,不要把生存的希望寄托在单一的构件上,要多采用多肢墙,框架剪力墙,尽可能的保障人的生命安全。
  (3)在设计建筑结构时要考虑到结构的变形能力。
  由于建筑物结构太钢,则变形能力差,不能承受强大的破坏力,容易造成结构局部的严重损伤,造成建筑物的毁坏。然而,当建筑物的结构太柔时,则变形能力太差,容易造成建筑物的整体倾倒。因此,在设计建筑物结构时一定要刚柔并济。
  (4) 在设计建筑物时,要打通关节,让建筑物自身调节力量的流通与转移。
  在建筑设计中,只有打通关节,才能有效避免建筑物受到破坏。理想的完美的建筑物是没有任何关节,是浑然一体的!因此,在设计建筑时,合理解决外力在结构体系中的分配问题,按照各构件的刚度分配力量,减少力量的不合理的集中,使建筑物中的力量达到静态的平衡。
  二、在设计建筑物结构时,保障建筑结构的整体安全度
  很多工程师偏重于建筑物主要部件的承载能力,却忽视了建筑物是一个系统的整体,任何部件在关键情况下,都可能成为决定建筑物甚至是人的生命的关键, 因此,工程师一定要全面考虑整体建筑的每个构件,确保它们都具有可信的承载能力,保证整个结构安全性,确保实现结构设计规范规定的设计标准,达到建筑结构既安全又耐用的目标,实现我国早已颁布实施的《建筑抗震设计规范》中规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
  三 、降低结构造价,提高建筑的经济效益
  建筑品是大型商品,是为获得最大利益的,高昂的造价不仅造成资源的浪费,还降低了建筑品的经济效益。。因此,在设计建筑结构时,在保证各构件受力平衡,技术科学合理,建筑物达到受力均衡、坚固耐久的条件下,尽量减低建筑的工程造价,多尝试新材料,多采用新技术,提高建筑用品的经济效益。
  四、在设计时多考虑人的需求,提高舒适度
  一个优质的的建筑,不仅建筑自身要力求完美,还要体现人的多样的需求,毕竟建筑是为人服务的。因此建筑除了在结构方面做得好做得扎实,还要优化设计防水、排水、暖通、空调、燃气、电气安装等与人们日常生活息息相关的配套设施。同时还要设计好建筑的平面布置,内部空间,满足人们的使用需求和外形要求。为人们工作生活提供良好的环境。
  在目前,建筑物影响人们学习工作的最明显最频繁最严重的问题是防水问题。由于建筑物防水效果不好,对防水设计不重视,给居民生活造成很大不便。防水工程根据建造方法的不同主要两类:结构防水和材料防水。前者主要依靠结构构件材料自身的密实性和一些些构造措施,例如坡度、埋设止水带等,使结构构件起到防水作用。后者则是在结构构件的迎水面或背水面以及接缝处,附加防材料做成防水层,以起到防水作用,如刚性材料防水层防水、卷材防水、涂料防水等。在设计建筑时,一定从以上两个方面入手,提高建筑物的防水能力。
  五、建筑设计中要体现生态设计的概念
  生态建筑,即在生态学的理论指导下的建筑设计。它把建筑看做一个有生命的机体,其自身要形成一个与自然生态相平衡的良性循环体系;它又把建筑视为一个完整的生态系统,通过组织设计内外空间中的各种物态因素,使物质能源在建筑生态系统内部有序地循环利用,获得一种高效、低耗、少废、生态平衡的建筑环境。它是当今可持续思想和生态意识在建筑设计中的具体体现。
  而在我国,随着经济的高速发展、城市人口的急速增加和城市化建设的加快,对建筑的需求量急剧增加。城市建筑高度与跨度不断加大的同时,建筑内部空间向巨型化发展;功能向复杂化、机械设备向密集化发展。 大量的建筑由于不重视对环境的影响,变成“耗能大户”,导致二氧化碳排放量增大,造成了严重的环境的污染、资源的浪费等问题。
  因此,在设计建筑时,从生态建筑设计设计出发,降低建筑物对周围环境的消耗,多使用可再生资源,提高废物利用率,注重建筑的地方性色彩,充分利用新材料,实现建筑与人与自然的和谐。
  结语
  我国社会经济的迅速发张,造就了建筑工程的繁荣发展,但二者都对建筑设计提出了更高的要求。在设计建筑物时,不但要保证建筑物的使用质量,还要保证建筑保障人们的生命安全与生活舒适。因此,建筑师在设计时既要有先进的设计理念,还要与建筑工程施工、新材料的出现、新的施工方法保持紧密的联系,不断学习,不断创新,只有这样,才能设计出完美的建筑,为建筑事业做出自己杰出的贡献。
  总而言之,在建筑设计中,不仅要坚持工程设计的基本原则,还要不断创新,引进吸收先进的理念,与新材料保持密切的联系,这样才能不断优化建筑工程设计,为建筑工程的建设做出重要贡献。
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