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浅谈建筑设计理念与结构体系的关系

2014-11-24张磊

建材发展导向 2014年6期
关键词:结构设计建筑设计建筑物

张磊

摘 要:现代建筑对设计要求严格,在设计中需要协调建筑设计和结构体系,设计理念需要结构体系来体现。建筑结构设计是一个全面系统的工作,需要有扎实的理论知识,需要有创新的设计思维以及严肃认真的工作态度。加深建筑结构体系的认识,结合设计与结构体系常见的问题,可以有效地提高结构设计水平。

关键词:建筑设计;结构体系

随着不断发展的科学技术,建筑设计和施工的技术越来越专业化,建筑设计以及结构设计的协调也越来越重要。优秀的设计需要一个良好的结构体系来实现。结构设计的好坏,会影响建筑的经济投入和外表的美观度。因此,一个外观美丽,结构安全,经济合理的建筑,需要做到设计理念与结构体系相协调。

1 现代建筑结构设计的问题

1.1 扭转问题

在结构体系中,几何性心,结构重心和刚度重心,这三个建筑结构核心需要尽可能的集中在一个点上。结构体系需要一个合理的机构和布局,来体现建筑设计理念,所以在结构设计时需要避免扭转问题的发生,避免三个结构核心没有在一点上,造成在水平荷载作用下出现扭转震动问题造成建筑损害,进而影响建筑设计理念的实现。

1.2 共振问题

共振问题是在建筑施工过程中,如果建筑物的自振周期以及场地的特征周期接近的时候,一旦发生地震就好让建筑物产生共振。因此为了减少建筑结构体系的安全隐患,需要在建筑设计时,通过评估结构层的特征周期调整,选择符合要求的结构类别以及结构体系,增加建筑物的自振周期,还有建筑场地的特征周期,尽量避免出现共振地方。

1.3 水平侧向位移

水平侧向位移无论是否符合结构的规定要求,也无法说明结构设计是否合理,它需要考虑力的大小以及周期和地震等综合因素。建筑结构设计需要充分考虑地震强度大小以及结构刚度,尽可能的减少地震影响。如果结构刚度小而且结构不合理的话,当地震力太小的话会造成结构的位移范围也小的话,这种结构是容许范围之内,就是合理的结构体系。

2 设计理念和结构体系相结合

2.1 建筑规划全面

在建筑规划中,建筑设计需要从宏观整体角度处出发,充分考虑到建筑周围的环境,社会的环境需要,以及周围建筑物之间的相互协调关系。对于实际的建筑项目,需要充分展现生态建设的理念设计,让建筑设计的整体效果,包括建筑外观和建筑形状等,得到尽可能的实现,进而满足民众对建筑的基本要求。另外点缀一下装饰物,让建筑物更有艺术效果。因此,在建筑设计整体规划后,需要从结构体系角度出发,充分进行科学合理的综合评价,对不合符实际建筑要求的进行进一步的修改与完善,一直到符合建筑标准为止。

在整个建筑设计的过程中,需要系统全面的加工处理一些项目工程和程序,通过对建筑是否合理与科学进行衡量,进行建筑物整体结构信息的考虑。综合建筑的外观以及建筑实际安全问题的角度,需要对建设工程规划进行有效评估,做出修订,确保建筑实际的可行性。

2.2 质量控制同步进行

在建筑设计和结构设计相机完成之后,需要做的就是质量控制和项目跟踪,两者需要同步进行。建筑设计与结构设计是影响建筑安全的关键因素,也是建筑创新的一部分。因此,在建筑物的建筑以及结构设计的初期进行有效的预测,对可能发生的问题进行确定,进而实施同步的项目跟踪和质量控制,两者之间的实际情况需要进一步衡量,避免建筑物存在安全隐患,也为建筑设计提供实用性。

在进行建筑规划时,必须先开展建筑设计,然后再开始结构设计,这就体现了结构体系受到建筑设计的制约,结构设计需要听从建筑设计的要求。同时,建筑设计无法控制的部分,由结构设计所弥补。如何对建筑设计和结构设计进行衡量取舍,需要开展质量的控制。质量控制可以规范建筑物的安全标准,然后还可以通过结构设计的技术手段有效规避建筑设计的质量问题,让建筑设计理念和结构体系之间得到充分的结合。

2.3 设计时考虑实践

设计时需要考虑建筑的结构体系,结构体系是否合理和准确,这直接影响施工的难度以及可行性,也影响了施工质量和结构安全。

3 建筑结构体系与建筑设计

结构体系作为建筑实体物质,在不同的技术条件下呈现的是不同的外在形态。在建筑设计理念下,建筑物的形式应该真实的反应结构体系,而结构体系让建筑形式更有表现力,进而体现设计者建筑设计理念。换言之,建筑设计理念与结构体系是一种相互作用的契合关系。

结构体系中结构材料和技术的运用,可以让设计理念充分的表现,尤其是钢筋混凝土结构的不断发展,让设计者不必受到砖石以及木材材料的设计局限,可以设计任何一种结构形式的建筑物。在建筑设计时,如果不考虑结构体系的合理性,会让承担荷载的内力值偏高。这样会导致结构构件尺寸变得很大,结构形式笨重死板。不过如果忽略结构上的要求,建筑物的表现形式也只能局限于短跨建筑物。因此,对结构体系科学合理的运用,才能充分达到建筑设计理念的要求。

在现代建筑中,有很多设计新颖独特,但是却在结构体系上不合理,导致建筑无法实现或者实现成本很高。比如:悉尼歌剧院,它的建筑外形新颖独特,但是在最初设计时却没有考虑到结构体系,其顶部壳体在风力作用下会造成壳体的塌陷,影响建筑安全。后来通过该改变内涵的结构形式,采用大小不同的三铰拱并列的形式作为结构支撑,这样才在保证建筑安全的前提下,充分体现建筑的设计理念。因此,无论建筑设计理念多么新颖独特和出类拔萃,如果不考虑结构体系,就无法让建筑设计成为现实。

4 结语

建筑的好坏,主要取决于建筑设计和结构体系是否可以结合,两者之间的契合度越大,建筑物越完美。建筑物评级体系中,一方面考虑建筑的美学外观,一方面还需要考虑合理和安全的建筑结构,这是建筑物的基础性评价。建筑实施中,需要充分考虑二者的兼容性,来发挥建筑物的最大效用。

参考文献

[1] 宫黎明.对现代建筑设计与结构设计主要问题的浅析[J].黑龙江科技信息,2008(22).

[2] 霍小萱.综论建筑设计与结构设计的关系问题[J].四川建材, 2007(01).

[3] 郑峰.建筑设计必须与结构设计相结合[J].科技信息(科学教研), 2008(02).

[4] 王玲.谈建筑与结构的协调[J].林业科技情报,2004(03).

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