浅谈当前建筑结构设计中概念设计的应用

浅谈当前建筑结构设计中概念设计的应用

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摘要:在现代建筑结构设计中,设计师们已经开始逐渐的认识到概念设计的重要性,越来越多的概念设计被应用到建筑结构设计中,在很大程度上提升了建筑结构设计的水平,本文主要对概念设计在建筑结构设计中的实际应用情况进行了简单的分析,希望对我国建筑行业的发展有所帮助。

关键词:建筑结构设计;概念设计;应用

一、概念设计的含义

1.1概念设计

概念设计指的就是对紧急数值进行计算,同时分析用户的实际需求,最终形成概念产品,主要过程为从抽象到具体、从粗到精、从模糊到清楚。随着科学技术的快速发展,对于建筑结构设计的要求标准也变得越来越高,为了满足这一要求,就需要在建筑结构设计中引入概念设计方面的内容,将设计主题思想向设计概念的方向上转变。概念设计是建筑工程中的基础内容,它具有比较先进的、有效的概念设计理念,同时还拥有足够能力的结构工程师。对于结构工程师来说,其主要任务就是在要求的建筑空间中采用整体概念的方式来进行结构总体的设计方案,并且能够处理好构件与构件、结构与构件间的关系。

1.2概念设计和结构措施间的关系

从宏观的角度来分析,工程师的个人经验是概念设计中的基础内容,根据对建筑物的整体性能等方面研究的结果来制定出一个完善合理的结构框架。从微观的角度来看,所采取的结构措施就是按照概念设计的原理和力学分析以及设计要求,将内力、配筋、稳定性和变形等问题的定量设计向定性设计的方向转变。对于一栋建筑物来说,如果概念设计缺乏合理性,不能实施结构措施,那么就很可能会出现安全问题;如果结构措施不合理,那么就会很难达到设计的要求。从中我们可以看出,概念设计能够在很大程度上影响到建筑结构施工成本的高低以及建筑结构施工的效率,一旦概念设计不够合理,那么就会直接导致建筑的整体结构出现质量问题。所以说,在建筑设计方面,概念设计与结构措施是相辅相成的。

二、概念设计的实际应用

2.1确定建筑地点

一个合适的选址能够直接影响到建筑的施工和后期的正常使用,适宜的建筑地点不但能够确保建筑物的安全性,有效避免出现“在沙滩上筑高楼”的状况,同时还决定了建筑物后期使用时的舒适性和实用性,还能够在很大程度上决定建筑工程所能创造出的经济效益和社会效益,对于建筑单位的影响非常重大。在概念设计中最先需要考虑的就是选择出一个最为合适的建筑地点,在选址的过程中,首要因素是安全,确保施工安全是一切工程施工的前提条件,杜绝在地质构造不够稳定的构造带上进行施工,如果因为条件限制,必须要在危险性较高的地质构造上进行建筑施工,那么就必须要充分考虑到每一个有可能发生的安全问题,提前制定好避免和解决危险的方案和措施。除此之外,在设计的过程中还需要考虑到采光、照明、降噪、防火、通视等因素,这些虽然都不是什么大的问题,但是同样能够直接影响到建筑结构的经济价值。确定一个合适的建筑地点能够在很大的程度上提升工程的施工效率,加强成本控制,减少不必须要的开支,保证施工质量,而且一个地理位置良好的建筑结构也更能提升顾客的满意程度。

2.2确定合适的地基

在建筑地点确定之后,紧接着需要进行的是选择一个合适的地基,地基选择的正确与否同样能够在很大程度上决定建筑施工能够顺利进行,如果选择的地基不够合理,那么不但会对整个施工过程造成很大影响,而且还可能会带来很大的安全隐患。在选择地基时必须要能够同时满足地质构造以及建筑物的具体要求,在最近几年比较流行的高层建筑里,应用最为广泛、同时也是最为合适的是箱性地基,箱性地基具有整体强度适宜的特点,能够将高层建筑的全部载荷较为平均的传导到地点基础构造中,有效防止出现地基沉降不均衡的情况,有助于高层建筑嵌固良好,确保建筑物的稳定性,大幅度提升建筑的抗震和抗灾能力。但是如果建筑地点的地质条件较差、地面建筑层数较少、整体结构也不太复杂时,可以优先考虑选择桩形地基,这种地基会更加适合土质比较松软的建筑地点,采用桩形地基对原有的土层进行加固,能够有效的提升地面建筑的安全性和稳定性。对于土质本身较差,同时地面建筑层数又比较高时可以选用筏形地基,这类地基的强度更高,并且呈整体分布构造,更有利于将底面建筑的庞大载荷平均的传导到地基上,而且还能够有效的解决沉降不均衡的问题。

2.3确定合适的主体结构

目前绝大多数建筑的主体结构在开展概念设计工作时都会按照简单和对称的原则来进行,剩下的少数特殊建筑即便因为某种原因而不能实现完全对称,但是也都会确保结构的合理性。选择合理的主体结构的主要目的还是为了提升建筑的安全性和稳定性,一个合理的主体结构能够在很大的程度上减少扭力和侧力。合适的主体结构能够确保建筑中的非结构性部件在稳定的状态中发挥作用,这样就能够延长非结构部件的使用寿命,使建筑耗材能够控制在合理的范围之内,大幅度减少控制成本和施工费用。简体框架和剪力墙这两种结构类型是最容易实现主体结构简单和对称原则的结构。开展主体结构的对称性设计工作离不开对建筑的实际状况进行分析所得出的数据资料,采用因地制宜的方式所设计出的主体结构会具合理性,例如通过调整,让刚心、质心、形心到最接近值能够在最大程度上实现主体的对称结构。

2.4制定合适的抗震减灾对策

随着时代的发展,现代建筑对于建筑的抗震减灾性能也提出了更高的要求,在目前阶段的建筑概念设计中,需要制定出多重适合建筑本体的抗震减灾措施,在最大程度上避免或降低灾害对建筑造成的损伤。例如在建筑的主体结构中设计一些冗余构件,在发生地震或其他一些地质灾害而导致建筑物出现强烈的震动时,预先设计的冗余构件会先发生形变,在一定程度上消耗震动的能量,除此之外,在出现震动时,冗余构件会自行停滞,避免地质灾害与建筑物之间出现共振效应而造成更大的损害。

2.5概念设计在建筑结构设计分析计算中的应用

在建筑结构设计工作中,分析计算是其中非常重要的一个内容,特别是在计算机技术高速发展的今天,分析计算的重要性也在建筑结构设计工作中得到了充分的体现,而且分析计算的准确性还在很大的程度上决定了建筑结构设计水平的高低,所以说,做好建筑结构设计中的分析计算工作也是非常关键的一环,通常情况下,虽然在建筑结构设计中应用计算机技术确实可以在很大程度上提升分析计算结果的准确性,但是如果从整体的角度来看,一旦按照计算软件来选择措施,那么就一定会对分析计算的整体结构产生影响,所以说对于这种分析计算方法来说,从整体的角度来确定出合适的分析计算软件也就变成了一个重要环节,这也是概念设计的基本要求,除此之外,通过合理利用概念设计还能够进一步提高分析计算结果的准确性,增强其实际应用能力,确保其分析计算结构能够得到更为科学的应用。

结束语:

总而言之,随着时代的发展和建筑水平的不断提升,计算机技术已经广泛的应用到建筑设计中,虽然在很大程度上让建筑结构设计工作变得更为便利,大大提升了结构设计的质量和效率,但是同时也使得设计人员过于依赖计算机,简单的认为只要图集和规范标准就能够完成结构设计工作,导致设计出的建筑结构缺乏经济性和整体性。鉴于这种情况,必须要加强对概念设计的重视,全面提高建筑结构的设计水平,推动建筑行业快速的发展。

参考文献:

[1]李丽萍.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].中华民居,2015(12):78-79.

[2]杜志强,孙桂红.浅谈当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].价值工程,2016(06):41-42.

[3]葛建英.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].江西建材,2015(31):65-66.

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