科學理念在建筑結構設計中的應用研究

高潔

摘要：相比于其他專業設計來說，建筑結構設計有其自身的獨特性，其科學的設計理念對于整個建筑工程具有非常重要的意義?；诖?，文章對科學理念在建筑結構設計中的應用進行分析，以期能夠提供一個借鑒。

關鍵詞：建筑結構設計；科學理念；應用

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A

1.建筑結構設計應遵循的原則

1.1合理性的原則

合理性原則就是在建筑的設計當中要符合尊重客觀規律，不可以只憑自己主觀的感受來進行盲目的追求自己心目的空中樓閣，需要根據當前的技術條件、材料成本以及經濟合理的多方面的實際因素，只有深入的了解當下自己實際擁有的且實際能辦到和實現的目標，避免盲目的追求形式主義和唯美主義，這樣才是真正符合合理性原則的人性化設計。

1.2功能性的原則

功能性原則主要就是說的建筑設計的一個主要目的就是為了使得建筑的使用者在今后的使用過程中能夠明顯的體會到必要的享受，這也是當前建筑設計的一個最為主要的要求，而要想達到這一點就需要我們設計人員在進行設計之前要事先了解使用者的主要用途和需求，然后針對這種需求進行設計。

1.3以人為本的原則

以人為本是當前我們在各個行業都比較提倡的一個原則，在建筑設計中也應該體現出必要的以人為本的原則，以人為本就是要求我們在設計的過程中優先考慮人的關系，始終把人的利益放在首位，以人的需求為第一要素。

1.4形式美原則

建筑設計作為設計的一種必然對于美也是有一定要求的，尤其是隨著社會的不斷發展，人們對于美的要求也正在不斷的上升著，這就給我們的建筑設計提出了更高的要求，如何使得我們的設計變得更為美觀也成為了當前諸多設計師需要考慮的首要問題，與此同時，人們對于美的要求和審美觀念也正在呈現出一種復雜化和多樣化，但是我們詳細分析的話還是存在著一些形式美的共性的，這些共性就是當前人們都比較喜歡的一種共同點，比如對稱性和韻律感我想是不會有人感到討厭的，這也就可以成為我們設計的主要組成成分。

1.5個性化原則

現代社會的發展使得人們對于個性化的追求也正在愈演愈烈，因此，為了迎合人們的這一需求建筑設計過程中也應該體現出個性化的原則，只有如此才能夠獲得用戶的喜歡，多年來的建筑設計表明在建筑設計的過程中充分采用個性化的設計手段是極有必要的，也是可以實現的，尤其是隨著科學技術的發展和建筑施工水平的提高更是給我們的建筑個性化設計提供了實現的可能性，也加快了建筑設計個性化發展的進程，使得建筑設計變得更加的豐富多彩，更加符合人們的需求。

2.建筑結構設計中所涉及的科學理念

2.1建筑結構設計更加人性化

在對于住宅進行結構設計的時候，應該保證住宅既能夠滿足業主對于住宅提出的各種生理以及心理的需求，又應該保障業主居住的安全性以及舒適性。因此加強對于建筑的設計，就要求設計者不僅充分的考慮到上面的兩點要求，著眼于整個建筑，設計出符合人性化的建筑產品，還應該從建筑的宏觀上進行詳細的考慮。如果想要是建筑更加人性化，不僅僅需要對于建筑的空間以及環境等物質進行考慮，還要求將人與環境進行結合考慮。這里所說的環境不只是自然環境，還包括社會、生態、人文歷史等環境。在進行人性化設計的時候，需要對于居住區中的各項生活場所進行整合，使其能夠更加適合人類的居住及發展。在進行建筑結構設計的時候，為了保證建筑能夠更加滿足人們的需求，就需要將人的居住習慣進行考慮，使人們在進行建筑的使用的時候，能夠感到更加的舒適，保證建筑結構中的每一個環節都能夠體現出人性化這一理念。

2.2技術和人才同步發展的理念

現階段的建筑結構設計中，最常采用的設計技術為CAD技術，這種技術雖然非常的先進，但是在對于建筑的施工的時候，在概念性的問題或者是計算問題上還是非常容易出現錯誤，這些錯誤會造成非常嚴重的后果。因此，這就要求我們應該從建筑模型的簡化、荷載匯總以及結構計算等每一個施工圖繪制的環節進行詳細的考慮，以保證設計圖能夠與工程的實際建設相符合。這就對軟件的使用者提出了極高的要求，結構設計時，就需要建筑結構的設計人員不斷的提高自己的專業素質以及對于軟件熟練的使用程度，不斷的進行創新，同時加強對先進技術的學習，這樣使用者才能夠熟練的對于軟件進行應用，才能夠保證計算的準確性。也只有這樣做才能夠保證建筑結構設計更加符合科學的發展理念，使設計能夠更加滿足人們的需求。

2.3自然環境與設計的融合

理念自然環境與設計的融合理念主要包括以下兩個方面：一方面是節能環保，另一方面是因地制宜。通過對建筑的合理設計，合理選材，達到建筑結構設計環保節能的目的?？梢酝ㄟ^設計手段，把室內自然溫度控制在人體舒適的溫度范圍之內。例如合理使用太陽能、地熱、風能等以及各種建材與節水節電設備等。在降低建筑物的運行能耗，提高用能效率的同時為居住者提供舒適、環保的居住空間。應當加大開發和使用可再生能源以及新能源的力度，因為節能環保與先進的技術密不可分。所以學習先進技術和創新是一項重要任務。而建筑結構設計時的因地制宜就是指充分利用當地的地理條件，少動土方，將原有的地理形勢與設計結合起來，最大程度地利用原有的地形地貌。另一方面是合理利用當地自然資源，例如將園林植物、湖水等自然景觀與建筑風格相融合。達到既降低了成本，又體現出自然舒適、親近大自然的目的。因地制宜的另一體現，就是將當地歷史文化、地域特色、傳統習俗等人文軟資源融合到建筑結構設計中去。建筑之美并不是千篇一律的，應當是有特色的。真正好的建筑是可以代表一個地域，讓人眼前一亮，看到就可以聯想到特定的地域。這些特色是從當地建筑文化內涵中來的。只有吸取合理的建筑思想，才可以創造出具有時代精神、民族傳統和地方特色的建筑結構設計風格，才可以將自然環境與設計完美融合，達到人與自然的和諧相處的境界。

3.建筑結構設計方案的主要方法

3.1結構平面圖上的設計方法

如果建筑的地域的防震烈度為六度區的時候，按照我國的防震設計要求，可以不必采用截面抗震驗算，但結構的設計也一定要達到抗震的標準。所以對于砌體結構的建筑，軟件建?？梢允÷?，在進行設計的時候只要注意受壓和局部受壓的問題，就可以直接設計。

3.2屋面結構圖的設計方法

如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式兩種的結構處理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齊，板的跨度比較大，而且，一般屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面也都采用這種結構。而折板式則和梁板式的適用條件相反。

3.3大樣詳圖的設計方法

建筑詳圖如果沒有發生錯誤，在這基礎上可以進行繪制大樣詳圖，還可以在曾經做過的詳圖基礎上進行部分的改進。只要讓建筑的整體外形不改變，考慮到結構的受力能力和施工起來比較方便即可。但在外形尺度和標高上必須和建筑專業統一協調。

3.4樓梯的設計方法

在設計樓梯時，對樓梯的梯板要控制好它的撓度，梯梁的梁下凈高度要符合建筑標準，梯梁的位置要使上下樓層的位置一致。如果遇到有些不合適的地方可以運用折板樓梯，折板樓梯的鋼筋在里面的折角處要把它斷開分別進行錨固，這樣可以預防局部應力集中在一處。對于梁下的凈空要求和梯板寬度的問題都要注意。第一段梯板的基礎要注意它的基礎沉降問題，如有必要應該設置梯梁。

3.5房屋抗震要求

由于地區地質條件的影響，板塊的運動，導致地震的發生，為了保證人們的生命財產安全不受到威脅，進行建筑物結構設計時要充分考慮抗震要求，尤其對于抗震烈度要求高的區域，一定要合理設計，防止地震使建筑物造成坍塌。對于普通的多層建筑物，設計過程中，要使得橫墻承重，或采用縱橫墻一起承重，特別注意的是，要使得縱橫墻承重受力均衡，上下要連接好，平面內要對整齊，避免受力不均造成破壞。對于樓梯的設計也有特別的要求，樓梯盡量不要設計到房屋的拐角處和近端，不利于防震。對于建筑物的整體框架也要注意對其抗震墻的長寬高度比進行控制，對其抗震墻的剛度進行控制，保證連接可靠，結構堅固，對于建筑結構空間復雜的建筑物，還可以采用防震縫的設計方法。

結束語

科學理念在建筑設計中的應用具有非常重要的意義，因此，要遵循必要的建筑設計原則，并且建筑結構的設計人員應該從業主的立場進行建筑設計，將先進的科學理念融入到建筑結構設計中去，從而提升建筑結構設計的水平。

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