作为一名结构设计从业人员,使用自己的知识和能力,实现要达到的目的。还会根据需要,提出项目的优化方案,提高项目要实现的空间价值和功能水准。结构设计与建筑设计的结合,就像车辆的两个轮子一样,相辅相成,缺一不可。
设定目标性能
结构设计,首先需要设定目标性能。需要和建筑师、业主多次沟通和确认,设定结构分析项目应该实现的目标性能。一般情况下,建筑物的某些性能指标是由法规和习惯确定的,也有个别的项目的某些性能是超越常规的设计的,所以在项目开始之前,需要和建筑师和业主达成要实现的结构设计的共识。
荷载和外力的设定
建筑结构的性能是由施加的外力决定。需要在结构承受的荷载和外力的极值范围内设定目标性能。
极值的设定
结构性能实现的具体指标主要是指变形和应力等,对它们的值设定一个限度,才能实现结构物的目标性能。
结构系统的设计
为了确定目标性能和实现这些目标性能,需要先假设建筑结构的模型系统,然后验证此模型系统在荷载和外力作用下是否满足极值要求。如果不能满足极值要求,就需要反复假设和验证结构设计,直到模型结构满足极值要求。模型假设不仅包括模型的几何机构,也需要包含使用的材质和各种结构要素等等。
基础和桩的设计
基础和桩是建筑结构组成部分。基础和桩的设计,不仅影响到实施建设项目的界限问题,也会对建设项目的工程造价和施工周期产生影响,因此需要尽早对地基进行勘察,制定出基础的设计计划。
结构的验证和设计优化
结构的验证主要是指计算模型承受设定的荷载情况下产生的变形和应力,确定它们是否在相应的极值范围内。
很多时候,即便确定了当前的模型结构的变形和应力等结果值是在相应的极值范围内,还需要进一步确认当前的模型结构是一个“好的结构”,即通过对当前模型结构进行布局调整、材质的选择、各种结构元素的选择等,实现建筑结构项的经济性、实用性等目标。
绘制结构设计图和编制结构计算书
结构设计图是结构设计的具体成果。结构设计图是重要的施工参考资料,需要确保绘制的图纸完整和准确。结构计算书,是对结构设计图上显示的形态和系统的说明,需要内容清晰明了,表述准确。
工程监理
工程监理的职责,是对工程施工作业进行监督,确保建设施工是按照设计图纸进行,最好有结构设计人员参与监理。
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参考:
1. 深泽义和,建筑结构设计精髓,中国建筑工业出版社,刘云俊译,2011年,118页~120页。
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