试述建筑结构设计中的概念设计

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  【摘  要】在建筑工程质量方面,概念设计的作用很重要,本文在概念设计的含义与重要性的基础上进行分析,并在建筑结构设计中重点剖析概念设计的运用。在建筑结构设计中,概念设计强调结构的整体性与提高建材的利用率。因此,针对概念设计在建筑结构设计中的这两点基本要素,概念设计就在平面设计,剖面设计,基础设计等方面应用到建筑结构设计中。
  【关键词】建筑结构实际;概念设计;平面设计;剖面设计;基础设计
  引文:
  目前,我国的建筑行业伴随国家综合国力的不断增强,在建筑结构方面的设计也不断进取,并且,为了满足人们对于建筑物的使用要求,我国的建筑结构方面的设计也在锐意求新,并且在不断吸取国外同行的先进设计理念的同时,不断总结我国的传统设计经验,使概念设计融入到我国的建筑结构设计中去,令我国的建筑结构设计迈向更高的水准。
  1概念设计
  1.1概念设计的含义
  要理解“概念设计”的含义,首先要清楚‘概念”的基本含义。在思维逻辑里,经过实际操练和运用之后,人们的感性认识上升为理性认识,并在此基础上形成“概念”。因此“概念”并不是一堆松散的感官认识,而是吸收了这些感性认识的精华,进而获得整体的认识与理解。所以,建筑结构设计中的“概念设计”是一种全新的设计理念,即不需要计算机的精细计算和力学的详细推导,而是在宏观上对建筑结构整体进行控制,调整好整体与部分之间的关联。详细来说,对于在实际工程中难以做出准确力学分析或者明确规定的问题,建筑结构设计师不需要数值上的精确计算而是直接采用清晰的结构概念,依据主体结构与分部结构之间的力学关系,结构破坏机制以及基本设计原则,来确定建筑结构的总体布置方案。
  1.2概念设计在建筑结构设计中的重要性
  部分结构工程师不重视学习国内外先进的设计技术与理念,过分的依赖结构设计软件,出现了墨守成规的现象。而且在设计过程中,全盘相信结构设计软件的计算结果,没有足够的能力去发现计算结果中存在的错误,与此同时,结构设计涉及众多建筑学知识,但是单靠结构设计师的总结,则显得零碎与分散,没有系统化,不便于应用。因此,我们需要在实际设计工作中运用‘概念设计”,在总体设计中应用整体性的概念,正确地分析建筑结构以及设计软件的计算结果,综合考虑建筑的实际受力情况与计算结果之间的差异,进而重新调整建筑结构的设计,灵活处理构件之间的关系,使得结构更加安全与协调,可见,概念设计不仅融合了传统设计理念的优点,而且还大幅改善和改进了传统设计的不足,从整体的角度解决了计算理论上存在的漏洞。
  1.3概念设计能填补计算机程序操作的硬性问题
  处于信息经济化发展的我国,各行各业的工作任务都可借助计算机来完成,建筑结构设计也不例外,因此造成设计人员对于利用计算机程序进行结构设计的过度依赖。过度依赖形成过程中,设计者往往忽视结构概念的学习,自身设计能力也在隐性退化。诸多建筑结构设计者只看到运用计算机程序设计的良性优势,而未发觉运用计算机程序设计的恶性影响,如果未找准设计软件,诸多问题便会显现。采用计算机进行建筑结构设计,结构设计方案的设计工作也会受到相应的限制,甚至可能无法完成预定的方案设计工作。概念设计则能弥补利用计算机程序进行设计出现的漏洞问题。设计者如果能深入掌握概念设计的相关知识,建筑结构设计工作便会游刃有余,计算机程序操作一旦出错,就可用自身相关的概念设计知识来弥补运用计算机程序造成的错误。
  2建筑结构设计中概念设计的主要应用
  概念设计主张从整体到局部、局部到整体的设计理念,建筑结构设计中的每个部分都会有概念设计的参与,但概念设计具体实现起来又存在诸多困难。目前,建筑结构设计中概念设计的应用主要有以下几种。
  2.1概念设计在方案选择中的应用
  一套建筑结构设计方案被提出,涉及多项因素包括建筑场地的地质结构、负载条件、地形特点等等,力求设计方案经济、合理、合适是建筑结构设计者和决策者的主要工作。具体来看,选择基础设计方案时,建筑场地的地质条件、施工条件、荷载分布情况以及建筑场地的类别、用户的个人需求等因素都应考虑在内,从而来拟定最恰当的基础设计方案。例如,设计房屋地基时应根据前期得到的建筑场地来进行设计工作,同时设计人员也应尽可能地搜集相关场地资料,做到万无一失。概念设计讲究从整体到局部、局部到整体,每一个小细节都应考虑在内,如此只有全面掌握信息,设计方案才能既经济又合理。
  2.2概念设计在分析计算中的应用
  信息技术已成为当今时代发展的核心技术,计算机技术遍布我国各行各业的同时也深入到了建筑行业内部。从良性发展看,计算机技术增加行业工作效率的同时也减轻了建筑行业人员的工作负担,然而计算机运行依靠相关的程序操作,程序本身也会存在缺陷或漏洞,在建筑結构设计过程中如未选对、选准计算软件,计算结果便会产生误差,从而造成巨大损失。例如,结构计算的软件计算简图选用不妥当,结构安全事故便会随时引发。因此,在分析计算中也应引入概念设计,将计算机软件作为辅助工具,设计人员从计算机软件上得到相应的计算结果,而后根据自身的概念设计知识及实践经验对计算结果进行精准判断,从而确保计算结果的真实性与合理性。
  2.3概念设计在抗震设计工作中的应用
  一栋建筑要想建立起来,基础便是建筑场地,也即是建筑物的承载基地,因而具有不可忽视的作用。其中抗震性是建筑场地选择必须考虑的问题,在建筑场地选择过程中尽量选择抗震系数高的场所,抗震系数过低则会埋下安全隐患。然而在土地资源稀少环境下寻找抗震系数高的建筑场地难度系数较大,如此便需在建筑结构基础和建筑主体结构上下功夫。通常情况下,设计人员在考虑增加抗震系数的问题时,都会采取如下措施:运用地震力、钢筋用量、结构刚度三者之间的正比例关系来进行抗震设计。然而只盲目依靠钢筋用量来增加抗震能力反而会造成负面效果。如果在抗震设计工作中应用概念设计,从而取得新的设计思路。概念设计理论能够结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置,同时也能够对建筑主体的结构体型和各个部分的基础体系之间的力学关系进行分析,通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心三者之间的距离使三者尽可能地靠近,以利于减小结构体系的扭转力增强整个结构的稳定性提高结构的抗震能力同时也能节约建筑工程造价。
  3结束语
  总之建筑结构设计中的概念设计追求的是一种整体性的设计理念。结构工程师在进行概念设计的时候,必须打破墨守成规的设计理念,从建筑物的整体角度切入,综合地考量建筑物的各个要素,优化结构设计积极,采用创新方法,力求给设计作品带来耳目一新的气息。同时结构工程师还要不断学习最新的建筑科技,以便更好的发挥概念设计的作用。在确保建筑的安全与质量的同时,能够达到人们对建筑物审美的高要求。
  参考文献:
  [1]张勇.高层建筑结构概念设计应注意的问题[J].创新科技导报.2009(11).
  [2]凌凯.高层建筑结构概念设计的探讨[J].中小企业管理与科技,2011(8).
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