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【摘 要】 随着我国国民经济的发展及人们生活水平的提高,建筑结构设计的要求逐渐变高,对概念设计进行注重,能够保证建筑结构设计的有效完成。基于此,本文对结构设计中的概念设计问题进行了具体分析。
【关键词】 概念设计;建筑结构;结构设计
一、概念设计概念
以人的构思为主体的设计,就是概念设计。概念设计是由相关的设计人员根据自己的工作經验完成的,不需要计算机对其进行精确数据的计算,对建筑的整个布局进行判断和了解,保证建筑设计方案的构思准确,需要从宏观的角度对建筑结构的问题进行具体的把握。一般来说,不论是关键部分还是整体部分,每一件建筑作品都离不开概念设计的指导,就算随着科学技术的不断发展,在设计作品时,也要以人的思维作为主体,计算机、高科技软件对其起辅助的作用,在建筑设计中,人的思维对整体的设计有把握的作用,保证方向的准确和设计的完整。只有这样才能保证设计的作品符合建设的具体要求,对不符合客观事实的部分进行杜绝,保证建筑结构设计的合理,保证其具备美学效果,保证建筑结构设计的质量。
二、概念设计的原则
1.结构的规则性
进行建筑结构设计的过程中,对抗震的要求要进行满足,对严重不规则的设计方案不予采用,一般来说,不规则的建筑体系,建筑的变形能力、承载能力、建筑刚度等难以达到具体的要求,当部分结构受到破坏时,整个建筑结构承受的重力荷载、风荷载、地震的作用力等都会下降。一般来说,在结构的水平、竖向进行布置,要保证其刚度和承载力的分布合理均匀,这样局部突变才不会出现薄弱部位,建筑结构的质量才能得到保证。一般来说,对可能出现薄弱的部位,要采取相应的措施进行加强,在整个建筑结构体系中,多道抗震防线的设置也是十分必要的。
2.规则结构的主要特征
建筑体型(平面和立面)规则中要保证建筑具有较好的抗扭刚度、结构对称、平面分布均匀。一般来说,要保证结构竖向布置均匀,结构的质量、刚度、承载力都要均匀的分布,不会突然的发生变化。而在其竖向剖面和立面,则要保证侧向刚度等能均匀的进行变化,其竖向抗侧力构件的材料强度、截面尺寸要采取自下而上逐渐减小的方式,这样侧向刚度承载力突变的情况就不会出现,其抗侧力结构的平面布置要保证规则、对称,这样整个建筑的整体性才能得到保证。
3.规则平面布置需满足的要求
进行具体的建筑结构平面的布置时,对其竖向荷载、抵抗水平要进行相应的考虑,对其传力直接、均匀对称、受力明确、减少扭转的条件要进行充分的满足。在风力作用下,建筑平面应力的规则要求可以放宽,但在地震作用下,要保证其规则简单,对称、平面的形状要比较规则简单,这样震害才能有效的减少。而在建筑结构的独立单元中,严重不规则的平面布置不应被采用,对出现偏心的问题要明显的减少,要保证结构平面的规则简单,其刚度和承载力均匀的进行分布。
三、如何在结构设计中运用概念设计
1.建筑场地的合理性选择
建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果,所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件,同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点,就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点,以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察,如果施工场地确实不允许,又必须在此进行建设,那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。
2.建筑基础的科学化应用
建筑场地进行合理选择后,紧接着就是对建筑基础的科学化选择上,在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析,选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况:(1)桩基础。在地质比较松软或者负重比较大的情况下,大多会选择桩基础,这样对承载力能有效的进行保证;(2)箱形基础。箱形基础的安全性比较高,抗灾能力比较强。一般高层建筑中会应用箱形基础。是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配,保持地基的受力均匀;(3)筏形基础。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力,下部承载力就会减弱,对地基进行力的控制,不出现地基的不均匀沉降。
3.结构规则的合理应用
建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转,就能使建筑材料的成本实现降低,因此主体建筑结构的选择,要做到合理、科学和对称性,在多数的施工中,实现抗侧力主体结构的对称,所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的。当然,具体情况具体分析,还要根据实际情况进行选择,同时符合平面工程的科学设计。
四、建筑结构设计中主要结构措施
1.建筑结构体系和协同工作
协同工作概念在工业产品的制造和设计中广泛地应用,主要的含义是针对任意一个工业产品,在没有充分达到使用寿命规定的时间,在生产过程中每一个结构构件倘若出现损害,都会造成机器的非正常运行。但是在工程建筑结构设计中,协同工作通常是指在工程建筑过程中每一个构件都可以发挥其自身作用,还会和工程建筑中其他结构构件相互配合。这不仅要求工程结构构件具有一定长的使用寿命,同时还需要构件所承受的荷载力保持一致,不能出现长期受力不均的现象。建筑工程结构协同工作中,应该正确处理上部结构和桩筏基础之间的关系,并有机结合在一起。例如建筑工程砖混施工中,这就需要依靠构造柱和圈梁之间形成一个统一的整体来预防自身刚度所带来的不均匀沉降的现象。这样可以保证建筑结构在受力情况下,其工程中的每一个部件的应力水平都处于比较高的状态,其运行状态也会变得理想。在建筑工程中,进行多层结构设计时,短柱现象要尽量的避免,这样在相同建筑平面中,其承载的能力会逐渐的增多,随着高层建筑不断的增高,其出现短柱的可能性也会增加。
2.建筑材料的利用率
进行建筑结构设计的过程中,采用协同工作对建筑结构的稳定性能明显的提高,同时对建筑材料的利用率能有效的提高。一般来说,为了保证建筑结构的稳定性和协同工作能力的提高,对材料的利用率要进行认真的把握。在我国,进行建筑结构设计时,要坚持采用最少的投入,保证最大利益的获得。要保证建筑结构设计的合理,对建筑材料的使用要特别的注意。
3.结构
钢管混凝土在当下建筑施工中是时常应用的,是一种将钢材和混凝土进行混合,达成充分发挥二者性能的新型模式,能够让刚度和建筑稳定性有一定程度的提升。应用钢管和混凝土相结合主要应用的原理有两个方面可以体现。
1)为了对内部混凝土进行有效的约束,可以采用外部钢管的形式,这样混凝土的轻度就能有效的加大,出现变形情况的几率也会大大的减小。这样可以保证建筑物抗震能力的不断增加,在钢筋混凝土中,高层底层柱轴压比超限的问题就能有效的解决。
2)内部混凝土能够对外部钢管有力支撑,钢管和内部混凝土能够有效结合,从而构成具备一定优势的互补型效果,自身的优势就可以显现出,所存在的缺陷也能够互相弥补,让承载力有所加大,相互结合之后的承载力是两者承载之和的18倍左右。
综上所述,在建筑结构设计过程中如果能够较好的应用概念设计,对其进行科学分析并且大胆创新,不但能够充分地保证建筑的安全性和可靠性,还能够大大节约资源和能源。概念设计能够充分的提升建筑结构的设计水平,未来必将得到更加广泛地应用。
参考文献:
[1]王志会.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].中国新技术新产品,2014,14:124.
[2]葛建英.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].价值工程,2014,06:123-124.
[3]冯雪源,刘姗姗.建筑结构设计中概念设计和结构措施的应用探析[J].门窗,2014,05:245.
【关键词】 概念设计;建筑结构;结构设计
一、概念设计概念
以人的构思为主体的设计,就是概念设计。概念设计是由相关的设计人员根据自己的工作經验完成的,不需要计算机对其进行精确数据的计算,对建筑的整个布局进行判断和了解,保证建筑设计方案的构思准确,需要从宏观的角度对建筑结构的问题进行具体的把握。一般来说,不论是关键部分还是整体部分,每一件建筑作品都离不开概念设计的指导,就算随着科学技术的不断发展,在设计作品时,也要以人的思维作为主体,计算机、高科技软件对其起辅助的作用,在建筑设计中,人的思维对整体的设计有把握的作用,保证方向的准确和设计的完整。只有这样才能保证设计的作品符合建设的具体要求,对不符合客观事实的部分进行杜绝,保证建筑结构设计的合理,保证其具备美学效果,保证建筑结构设计的质量。
二、概念设计的原则
1.结构的规则性
进行建筑结构设计的过程中,对抗震的要求要进行满足,对严重不规则的设计方案不予采用,一般来说,不规则的建筑体系,建筑的变形能力、承载能力、建筑刚度等难以达到具体的要求,当部分结构受到破坏时,整个建筑结构承受的重力荷载、风荷载、地震的作用力等都会下降。一般来说,在结构的水平、竖向进行布置,要保证其刚度和承载力的分布合理均匀,这样局部突变才不会出现薄弱部位,建筑结构的质量才能得到保证。一般来说,对可能出现薄弱的部位,要采取相应的措施进行加强,在整个建筑结构体系中,多道抗震防线的设置也是十分必要的。
2.规则结构的主要特征
建筑体型(平面和立面)规则中要保证建筑具有较好的抗扭刚度、结构对称、平面分布均匀。一般来说,要保证结构竖向布置均匀,结构的质量、刚度、承载力都要均匀的分布,不会突然的发生变化。而在其竖向剖面和立面,则要保证侧向刚度等能均匀的进行变化,其竖向抗侧力构件的材料强度、截面尺寸要采取自下而上逐渐减小的方式,这样侧向刚度承载力突变的情况就不会出现,其抗侧力结构的平面布置要保证规则、对称,这样整个建筑的整体性才能得到保证。
3.规则平面布置需满足的要求
进行具体的建筑结构平面的布置时,对其竖向荷载、抵抗水平要进行相应的考虑,对其传力直接、均匀对称、受力明确、减少扭转的条件要进行充分的满足。在风力作用下,建筑平面应力的规则要求可以放宽,但在地震作用下,要保证其规则简单,对称、平面的形状要比较规则简单,这样震害才能有效的减少。而在建筑结构的独立单元中,严重不规则的平面布置不应被采用,对出现偏心的问题要明显的减少,要保证结构平面的规则简单,其刚度和承载力均匀的进行分布。
三、如何在结构设计中运用概念设计
1.建筑场地的合理性选择
建筑场地的选择影响着结构概念设计的结果,所以说对结构设计来说非常重要。建筑场地的选择要符合施工的条件,同时满足采光、水电、噪音等多方面的考虑。最重要的一点,就是应该考虑建筑场地的抗震能力。选择的地点必须是抗震效果比较好的地点,以免发生危险的情况。一般在工程的初步设计之前就要进行建筑场地的科学选址和勘察,如果施工场地确实不允许,又必须在此进行建设,那么就应该做好科学有效的手段来降低危险系数。
2.建筑基础的科学化应用
建筑场地进行合理选择后,紧接着就是对建筑基础的科学化选择上,在选择的时候要根据建筑场地的地形和地质结构等进行分析,选取合理的建筑基础。一般在建筑基础的选择上有以下三种情况:(1)桩基础。在地质比较松软或者负重比较大的情况下,大多会选择桩基础,这样对承载力能有效的进行保证;(2)箱形基础。箱形基础的安全性比较高,抗灾能力比较强。一般高层建筑中会应用箱形基础。是因为箱形基础使下部的承载力实现均匀分配,保持地基的受力均匀;(3)筏形基础。筏形基础能够实现分散建筑上部结构承载力,下部承载力就会减弱,对地基进行力的控制,不出现地基的不均匀沉降。
3.结构规则的合理应用
建筑结构中只要保证非结构件的正常稳定运转,就能使建筑材料的成本实现降低,因此主体建筑结构的选择,要做到合理、科学和对称性,在多数的施工中,实现抗侧力主体结构的对称,所选择的平面结构也应该是容易形成对称结构的。当然,具体情况具体分析,还要根据实际情况进行选择,同时符合平面工程的科学设计。
四、建筑结构设计中主要结构措施
1.建筑结构体系和协同工作
协同工作概念在工业产品的制造和设计中广泛地应用,主要的含义是针对任意一个工业产品,在没有充分达到使用寿命规定的时间,在生产过程中每一个结构构件倘若出现损害,都会造成机器的非正常运行。但是在工程建筑结构设计中,协同工作通常是指在工程建筑过程中每一个构件都可以发挥其自身作用,还会和工程建筑中其他结构构件相互配合。这不仅要求工程结构构件具有一定长的使用寿命,同时还需要构件所承受的荷载力保持一致,不能出现长期受力不均的现象。建筑工程结构协同工作中,应该正确处理上部结构和桩筏基础之间的关系,并有机结合在一起。例如建筑工程砖混施工中,这就需要依靠构造柱和圈梁之间形成一个统一的整体来预防自身刚度所带来的不均匀沉降的现象。这样可以保证建筑结构在受力情况下,其工程中的每一个部件的应力水平都处于比较高的状态,其运行状态也会变得理想。在建筑工程中,进行多层结构设计时,短柱现象要尽量的避免,这样在相同建筑平面中,其承载的能力会逐渐的增多,随着高层建筑不断的增高,其出现短柱的可能性也会增加。
2.建筑材料的利用率
进行建筑结构设计的过程中,采用协同工作对建筑结构的稳定性能明显的提高,同时对建筑材料的利用率能有效的提高。一般来说,为了保证建筑结构的稳定性和协同工作能力的提高,对材料的利用率要进行认真的把握。在我国,进行建筑结构设计时,要坚持采用最少的投入,保证最大利益的获得。要保证建筑结构设计的合理,对建筑材料的使用要特别的注意。
3.结构
钢管混凝土在当下建筑施工中是时常应用的,是一种将钢材和混凝土进行混合,达成充分发挥二者性能的新型模式,能够让刚度和建筑稳定性有一定程度的提升。应用钢管和混凝土相结合主要应用的原理有两个方面可以体现。
1)为了对内部混凝土进行有效的约束,可以采用外部钢管的形式,这样混凝土的轻度就能有效的加大,出现变形情况的几率也会大大的减小。这样可以保证建筑物抗震能力的不断增加,在钢筋混凝土中,高层底层柱轴压比超限的问题就能有效的解决。
2)内部混凝土能够对外部钢管有力支撑,钢管和内部混凝土能够有效结合,从而构成具备一定优势的互补型效果,自身的优势就可以显现出,所存在的缺陷也能够互相弥补,让承载力有所加大,相互结合之后的承载力是两者承载之和的18倍左右。
综上所述,在建筑结构设计过程中如果能够较好的应用概念设计,对其进行科学分析并且大胆创新,不但能够充分地保证建筑的安全性和可靠性,还能够大大节约资源和能源。概念设计能够充分的提升建筑结构的设计水平,未来必将得到更加广泛地应用。
参考文献:
[1]王志会.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].中国新技术新产品,2014,14:124.
[2]葛建英.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].价值工程,2014,06:123-124.
[3]冯雪源,刘姗姗.建筑结构设计中概念设计和结构措施的应用探析[J].门窗,2014,05:245.