建筑设计与结构设计相结合的艺术应用

建筑设计与结构设计相结合的艺术应用

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摘要:在建筑结构设计中,对设计进行合理的优化能够使建筑工程具有更好的性能,并且有利于施工成本控制,获得更高的经济效益。在目前的建筑行业中,市场竞争愈加激烈,为了能够在市场竞争中获得良好的发展,建筑企业需要在建筑工程设计中应结构设计优化,在保证建筑工程性能满足使用要求的前提下,尽量降低施工成本,获得更高的经济效益。本文主要针对建筑设计与结构设计相结合的艺术应用进行简要分析。

关键词:建筑设计;结构设计;相结合;艺术应用

1建筑结构设计的重要性

随着当前我国的建筑建设规模逐渐增大,广大群众和相关的质检部门增加了对建筑质量的把控和建筑结构设计合理性的重视,为了实现建筑结构功能的多样化应用、满足群众日益增长的建筑需求、提高建筑的安全性能,建筑结构的合理设计成为了建设建筑的重要前提。在建筑设计的过程中,需要结合实际建设中的多种结构问题进行建筑设计,使建筑的安全性和可靠性得到有效的保证,同时随着建筑功能的不断增加,增加了设计师的建筑结构设计难度,例如建筑结构的选材、结构的整体、吊装细节等等,都是设计师必须要重视的。合理的建筑结构设计在一定程度上能增强建筑质量。

2建筑结构设计所遵循的基本原则

2.1有主有次,重点突出

设计师在建筑结构设计的过程中首先需要考虑的就是建筑结构的整体性,然后再对结构细节一一进行设计处理;墙柱弱梁和墙角弱弯是建筑结构设计过程中的设计重点;合理的建筑设计能够增强建筑的稳固性,避免因外力因素而造成的建筑结构损坏。

2.2刚性适度,柔性适中

设计师要注重建筑物的刚性和柔性,保持建筑结构质量的前提就是建筑物的刚柔结合,使建筑物的稳固性得到进一步的增强,在建筑结构设计的过程中红“刚柔并进”可以说是设计的重点原则。

3建筑施工结构设计优化内容

3.1结构的概念优化设计

结构的概念优化设计主要包括结构体系的选择、建筑场地的选择、建筑外形、建筑布局的合理化。选择合理的体系,采用尽可能规则的平面形式,避免大开洞和大悬挑,以及立面刚度突变,这些不仅可以提高结构的安全性能,也是结构设计、结构优化设计的重中之重,对节省建造成本尤为重要。

3.2主要构件的优化设计

主要构件的优化设计主要包括结构的布置、建筑材料的选择、构件尺寸的选择、钢筋配置的合理化。一个合理的结构设计其大部分构件配筋都应该是在合理的构造配筋范围内。如果设计者不理解规范的意图,通过盲目加大材料用量来解决安全问题,不但不能使结构更安全,实际上的作用则相反。

3.3细部节点的优化设计

细部节点的优化设计主要包括立面线脚、挑檐、圈梁、压顶的设计优化,往往会被设计人员忽视。但其却也是建造成本的重要做成部分,必须对其进行严格控制,避免出现额外浪费。

4建筑设计与结构设计相结合的基本问题

4.1建筑结构设计图纸过于简易

在建筑结构设计工作中设计图纸非常重要,设计图纸不仅能够作为建筑施工现场的指导标准,而且还能够使建筑结构质量得到更好的保证,在实际的建筑结构设计过程中,设计人员并没有具备良好的专业技术和职业道德,设计出来的图纸过于简易,并没有考虑到建筑施工和建筑投入使用中的各个细节问题,长此以往建筑施工质量和建筑的应用价值难免会受到一定程度的影响。

4.2设计人员不够重视基础选型

建筑的地基是建筑结构稳定安全最为重要的保障,地基承载了整个建筑的重力,地基结构施工质量在一定程度上能够直接建筑结构整体质量,所以地基选型可谓是设计人员在建筑结构设计过程中的一大重要任务。设计人员在地基选型的过程中不够科学合理,并没有考虑结构和实际施工场地的地形地貌,使得建筑地基在应用一段时间后出现倾斜、下沉等现象,直接影响到了建筑整体的安全性能。

4.3在建筑结构设计中忽视了低含钢率

建筑行业的飞速发展带动了其他建筑企业的发展,例如建筑材料企业的发展机遇,但是众多的材料企业免不了有些商家为了眼前的利益,降低建筑结构的材料成本,目前较为常见的就是在建筑结构设计中忽视建筑材料的低含钢率这一特点,如果建筑行业和建筑材料企业不能够将其控制,长久下去对于建筑施工的安全性和两方企业的经济效益都有着严重的威胁。

4.4高度超标

在建筑结构设计的过程中高度超标属于常见的问题,很多建筑行业都为了提高自身的经济收益而将建筑一味增加高度,并没有结合建筑实际的高度和相应的建设规定。

5建筑设计与结构设计相结合的艺术措施

5.1建立建筑结构设计优化模型

建立建筑结构设计优化模型,是建筑结构设计优化的主要方法之一。在模型建立后,可以应用科学的计算方法确定建筑结构设计优化方案。在建立建筑结构设计优化模型的过程中,必须做好以下几方面工作:首先,选择合适的设计变量参数。一般情况下,设计变量参数的选择是影响建筑结构设计的关键因素,因此,选择的设计变量参数应尽量降低建筑结构优化设计中的工作量。其次,确定合适的目标参数。只有确定有效的目标参数,才能获得最佳的建筑结构设计优化方案,并保证建筑结构优化设计符合相关规定。

5.2选择结构优化设计方案

选择结构优化设计方案,能够确定建筑结构设计优化的具体措施。在选择结构优化设计方案的过程中,必须充分考虑建筑结构特点,通过结构结构设计软件进行计算对比,并且选择最佳的优化结构计算模型,确定建筑结构优化设计的最终方案。

5.3上部结构设计优化

在建筑结构设计优化中,上部结构设计优化发挥着十分重要的作用,在对上部结构设计进行优化的过程中,要做到剪力墙质量均匀,确保对称楼层平面与楼层结构中心重心重合,有效的减少自然灾害对建筑结构的影响。在条件允许的情况下,应尽量采用大开间剪力墙构造,适当增加剪力墙的墙肢长度,减少墙肢数量,节省混凝土的使用量。但是,在地质条件较差的情况下,如果对建筑抗震性有较高的要求,应避免采用大开间剪力墙构造。

5.4建筑结构的协调优化

建筑结构设计优化,需要保证建筑结构与整体平面间配合的紧密性,实现整体建筑结构的协调优化,是建筑不仅造型美观,而且结构合理。在具体的结构设计优化中,建筑中柱与墙的布设中需要与建筑平面功能需求保持一致,实现各房间进深与开间的统一。与此同时,建筑系统也应做到尽量简洁,避免柱和墙之间出现错位现象,保证每层高度与截面面积的一致性。此外,在对楼梯、电梯等结构设计进行优化时,要重点关注应力集中的转角区域,为这部分结构选择高强度的承重构件,有效的降低其自重。

6结束语

综上所述,随着建筑行业的快速发展,对建筑设计提出了更高的要求,在目前的建筑设计中,不但要保证建筑的实用性与安全性,而且需要提高建筑的经济性与美观性。为了满足这些要求,需要对建筑工程进行结构设计优化,在保证建筑工程使用功能的同时降低资金投入,提高建筑工程经济效益,促进建筑行业的发展。

参考文献

[1]建筑结构设计优化与把握探析[J].陈长春.建材与装饰.2017(12)

[2]建筑结构设计优化的新方法探析[J].王浩.科技创新与应用.2018(15)

[3]建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].朱阳.低碳世界.2018(17)

[4]建筑结构设计优化方法分析[J].杨祖璋.建材与装饰.2019(32)

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