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谈结构工程师在方案设计中作用

收藏本文 2024-02-05 点赞:8402 浏览:32596 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:建筑设计的基本要求,决定了建筑方案设计必须是相关专业之间协调统一的产物。除建筑工程师外,结构工程师在工程方案设计中也起着不可替代的作用。这就要求结构工程师摆脱现在“先建筑后结构”的被动局面,充分发挥主动性,自始至终参与方案设计,为施工图设计的顺利进行打下良好基础。
关键词:建筑设计 ;基本要求 ;方案设计 ;主动性
合格的建筑设计,通常要满足六个方面的要求。即满足建筑物的功能要求,为人们的生产和生活创造良好的环境;正确选用建筑材料,根据建筑空间组合的特点,选择合理的结构施工方案,使房屋坚固耐用、建造方便;要因地制宜,就地取材,尽量做到节省劳动力,节约建筑材料和资金;要考虑人们对建筑物在美观方面的要求,考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受,使建筑空间组合与建筑形象具有时代精神;单体建筑应符合总体规划提出的要求,要充分考虑和周围环境的关系;采取周密、有效的建筑技术措施,把房屋建筑的护结构设计的具有很好的保温隔热

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性能,考虑尽可能多的利用天然光等绿色照明措施,尽量减少建筑物使用、维护过程中的能耗。
整个的建筑设计过程,从方案设计开始,都要围绕这六个基本要求来开展,仅靠建筑专业单方面的力量是不够的,其他专业,尤其是结构专业也应积极的参与进来,各专业之间充分沟通、协调,从而使建筑物达到预期的效果。
而在当前的某些方案设计中,结构工程师没有参与进去,靠建筑师独立完成。以致方案完成后,存在不符合结构规范或结构不合理的问题,直到施工图设计阶段才被发现。解决问题,就需与建设单位再次沟通,延误工期;回避问题,有可能增加成本,造成不必要的浪费,甚至存在安全隐患,这些都不利于建筑设计的顺利进行。诚然,在建筑工程的设计中建筑专业是龙头,建筑方案设计要由建筑师主导。但是建筑设计首先是工程设计,而且是一个系统工程设计,必须满足工程需要,要有一个支撑起建筑空间和建筑外形的结构体系,才能实现建筑的使用功能和形象功能。所以,结构工程师参与方案设计是必要的,能为建筑方案的可行性把关,为后期设计任务的顺利开展打好基础。
结构工程师要参与方案设计,要以具有一定的方案能力为前提。首先要熟悉各类结构体系的特点和适用范围,同时加强建筑修养,充分理解建筑师的意图,根据当地的自然条件和经济技术条件,选择合理的结构方案。
通常结构体系所适用的建筑类型分为以下几种:砌体结构一般适用于多层的住宅、宿舍、办公楼等;框架结构一般适用于多层的办公楼、教学楼、商场、餐饮娱乐及各种附属用房;剪力墙结构一般适用于高层住宅、公寓;框架——剪力墙和框架——核心筒结构一般适用于高层写字楼、旅馆客房以及综合楼等;筒中筒结构则一般适用于超高层建筑。此外,还有一些结构体系,如钢筋混凝土结构与钢结构组成的混合结构、内设型钢外包混凝土的劲性结构、外包钢管内灌混凝土的钢管混凝土结构以及各种形式的钢结构等,在设计中都是可供选择的结构形式。在大跨度楼盖结构中除了普通的主次梁和交叉梁之外,还有密肋楼盖、现浇空心板楼盖以及组合梁楼盖等楼盖结构形式。在选择结构体系或结构形式时,要具体问题具体分析,一般情况要综合考虑三方面的因素:所采用的结构体系和构件断面是否满足建筑空间和建筑造型的要求;在各种荷载作用下以及自然条件的影响下,结构体系以及地基基础是否能够保证安全;通过对材料用量、施工难度、节能省地以及维护保养等因素进行分析比较。
选好结构体系或结构形式,也就为方案设计明确了方向。之后结构专业要贯穿方案设计的整个阶段,为建筑方案的可行性提供保障。如地震区的高层建筑,结构体系和竖向构件布置必须形成合理和可靠的抗侧力体系;建筑方案给出的结构构件尺寸太小或限制太严,都会造成结构方案不能成立,进而使建筑方案不可行;建筑物在空间划分和使用功能上应简单规则,不能支离破碎;一些需要大空间的建筑,建筑方案必须考虑大跨结构的合理形式和尺寸,建筑高度和建筑外形都应当适应一定的结构形式,如果没有结构工程师的配合,这类建筑的方案设计将无法进行活着说无法实现。
基础方案也是一项重要内容,特别是当地地质条件比较差或荷载分布悬殊太大的时候。基础方案的选择除了与上部结构体系有关之外,还与当地的地质条件有关。
总之,在建筑方案设计阶段,结构工程师应主动介入或参与,把握总体,选择适当的结构方案,使建筑方案建立在结构可靠的基础上。只有建筑和结构都合理的方案,才可以说是一个好的建筑方案,只有建筑师与结构师密切合作、相互协调所形成的建筑方案,才能够顺利实施,避免不必要的返工和浪费。

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