建筑结构设计中概念设计的应用朱舟

建筑结构设计中概念设计的应用朱舟

身份证号码:45222519881213xxxx

摘要:概念设计强调全局考量,即从全局整体构思建筑结构并提出总体设计方案,目的就是追求建筑结构的美观、功能、安全与经济相关内容。为了有效对该问题进行解决,可以将概念设计有效融入到建筑结构设计之中,提高建筑结构设计的安全性、适应性和经济性。为此,我将要在本文中对建筑结构设计中概念设计的应用进行探析,希望对促进我国建筑事业的发展,可以起到有利的作用。

关键词:建筑结构设计;概念设计;应用

前言

建筑结构工程师通过对各种设计软件的应用,有效提升了设计的效率和质量,但也出现了部分人员过于依赖计算机的显现。他们在建筑结构设计的过程中,经常对成熟的设计方案东拼西凑,各种计算仿真分析会交给计算机来做,没有对计算结果的真实性进行详细的论证,对如何加强结构的整体性、合理性和经济性,更是没有概念。为了有效解决这些问题,需要工程师打破传统的工作模式,认真研究建筑结构各部分之间的概念关系,将概念设计充分应用到工程设计过程中去。

1概念设计的意义

通过概念设计的应用,把握建筑的整体结构设计,合理对计算方式进行选择,对计算结果的准确性进行合理判断。在建筑结构设计过程中,建筑物往往是一个非常完整的空间结构,各种构件的受力往往比较复杂,各个构件往往并不是独立的。在当前建筑结构设计过程中,往往对空间的整体性把握并不是很充分,采用了很多工程设计简化方法。一名优秀的结构设计工程师,在设计过程中不仅应该遵守各种规范和要求,还应该避免设计的简单抄袭,应该将其当前一种参考,在实际项目设计中做出更加正确的选择,这对工程师提出了更高的要求,需要其很好把握整体和部分之间的关系,对结构设计中的力学关系能够更加准确进行把握,并将其灵活应用大搜结构设计过程中去。

2建筑结构设计中的概念设计

2.1在建筑设计方案满足建筑结构要求的情况下,从宏观的角度来考虑

结构整体性和主要分布体系的相互关系,合理对建筑结构进行设计。在建筑理论设计阶段,通过理论知识来判断结构设计的合理性,并对一些难以分析计算的部分,依靠平时的工作经验,来采用一些合理的结构设计来进行处理。概念设计过程是一个对工程设计不断优化的过程。通过概念设计思想的应用,可以有效拓宽结构设计的思路。在传统的结构设计过程中,往往比较关心结构的具体受力,往往设定的钢筋混凝土等级比较高,导致工程造价也不断升高。结构工程师为了保证建筑有足够的强度,在设计过程中往往设计的安全系数过高,造成肥梁、肥柱、深基础经常见到。

2.2在抗震设计过程中,往往需要根据初定的尺寸和硂的等级来计算结构的刚度,然后再由该结构计算出地震力。但是实际情况却是,结构的刚度越大,其地震效应也就越大,导致地震力也就越强。在当前的地震设计过程中,隔震设计一直是难点。为了达到建筑的隔震效果,很多建筑的基础和主体之间会设置柔性的隔震层,或者加设消能支撑,甚至有的建筑会增加反摆装置,保证在出现地震后,它能低效地震的部分能量,增加建筑的阻尼作用,减少建筑的移位效应。通过合理对建筑设定阻尼,能够有效提高建筑抗震能力百分之六十以上。有必要在建筑抗震设计之中,多融入一些概念设计。由于建筑结构的复杂性,在地震发生过程中,地震力往往是非常大的。当前对地震的机理研究还不是非常充分,这对建筑的抗震设计造成了较大的困难,实际建模分析结果和真实情况往往差别比较大,有效作用甚至无法进行定量的计算。因此,在建筑结构抗震设计的过程中过于依赖计算结果是非常不可取的,必须重视整体的抗震概念设计,其比传统的分析计算作用更大。

3建筑结构设计过程中概念设计的体现

3.1合理对结构方案进行选择

结构设计方案在建筑工程设计中占有着非常重要的地位,其直接决定了建筑的设计质量,必须保证方案设计的经济性和合理性,选择一个可靠的结构形式和结构形式[1]。此外,在结构设计的过程中,还因该对设计要求、地理环境、材料供应、施工条件进行全面分析,在此基础上做好结构的选型工作,确定最优的结构设计方案。在概念设计的初始阶段,就应该合理把握建筑场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等几个方面,充分意识到建筑结构中存在的薄弱环节。

3.2合理确定计算简图

计算简图在结构设计中扮演着非常重要的角色,是结构计算的基础,需要对载荷和构件的约束进行一定的简化,让其更加接近真实的情况。当前建筑结构越来越复杂,手工计算已经无法满足工程设计要求,很多结构设计工作只能交给计算机来做。因此,需要将工程结构转变成计算机计算模型,并保证计算结构有足够的精度。为了达到这个目的,要求结构设计人员充分利用概念设计进行判断和控制。有效对分析结果进行计算[2]。随着计算机软件技术的快速发展,有很多结构设计软件可以供结构设计人员进行选择,这些软件的计算结果往往有较大的差别。因此,在开展结构设计前,应该全面对软件的适用范围进行了解,合理对软件进行应用,对概念设计进行科学的分析,从而进行更加准确的判断。

3.3结构设计中概念设计主要用于协同工作

协同工作的概念广泛应用于工业生产领域,需要充分做好各种结构件之间的匹配工作,让每个构件都发挥自身的作用。只有进行了良好的协同工作,才能保证每个结构件在承受重力作用下,依然可以保持稳定,例如在进行框架结构的设计过程中,电梯井不得使用砖墙来进行称重,其往往无法很好承受连续变动的载荷,应该采用粘土土砖砌筑。在进行相关抗震验算时,应该充分应用概念设计和结构措施,如果对建筑的抗震性能有较高的要求,则应该使用剪力墙,在设计结构框架时,应该采用双向梁柱刚接体系[3]。另外,概念设计的协同性还有其它表现,在结构设计的过程中,需要通过概念设计的应用,来让各个结构件得到更加均匀的受力,让建筑的重力得到均匀的分配,降低对结构强度的要求。随着城市化的不断发展,建筑的高度在不断增加,层柱的面积会不断增加,大大压缩了建筑的实际使用面积。为了有效改变这种状况,可以在柱子的截面积中设置竖槽,从而减少对柱子的使用数量,进一步增加建筑的稳固程度,进一步提高建筑的使用安全。

3.4对结构构件的置换概念设计

置换结构构件是大型空间建筑中最为常用的概念设计手法,由于博物馆建筑结构构件种类繁多且组合形式多变,所以借此机会设计者也为整个建筑结构设计融入了更多创新理念与想象力[4]。就以柱子为例,普通柱子多为圆柱体、方形体,但在概念设计理念中还可衍生出树形柱、V形柱等等。通过如此的构件置换,可促成博物馆建筑结构发生质变,为参观者带来完全不同的视觉感受。在空间形态、视觉效果方面考虑较多,同时在结构力流优化方面也能确保构件置换到位。

结语

时代的发展给建筑结构设计提出了更高的要求,传统的设计模式已经无法满足结构设计的要求。为了提高建筑结构设计的质量和效率,有必要将概念设计融入到结构设计过程中,认真掌握各部分结构设计之间关系,合理对结构设计工作进行优化,对计算结果进行认真的分析。

参考文献:

[1]孙旭.对当前建筑结构设计中概念设计的应用讨论[J].建材与装饰,2017(36):98-99.

[2]丁可.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究,2016(06):129.

[3]汤兰.试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用,2014(29):229.

[4]吴敏,徐喜娟.浅析在建筑结构设计中概念设计的原则及应用[J].科技风,2013(04):81.

标签:;  ;  ;  

建筑结构设计中概念设计的应用朱舟
下载Doc文档

猜你喜欢