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摘要:随着我国城市化程度的提高,我国的建筑业也得到了发展,同时人们对建筑的建设质量提出了更高的标准。为满足当今社会的发展需求,在进行建筑结构设计时需综合考虑建筑的概念设计与结构措施,采取最佳的建设方式。此文针对概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用进行了研究分析,发现了存在的问题,提出了一些改进措施,以期望我国建筑技术得到更好的发展。
关键词:概念设计;结构措施;应用;
引言
建筑的概念设计与结构措施是建筑结构设计中的重要组成部分。优秀概念设计和最佳结构措施地采用,有助于提高建筑物的整体质量。加强对两项技术的研究,能对施工技术加以提高,有助于我国的建筑行业得到更好的发展。两者在建设运用上存在一定的联系,又各有不同。在建筑建设时需要建筑施工者对概念设计和结构措施综合考虑,并合理运用,采取最佳的建设方式。
1概念设计
概念设计指建筑工程师在对建筑的建设方式进行理论分析的基础上,依照“弱柱弱梁,弱剪弱弯,弱节点弱构件”设计原则,运用专业知识,根据建设项目的地域特点,对建筑的结构布局进行整体规划。同时考虑到建筑施工中所用到的机械设备,人员调用以及材料特性,拟定最佳的建设方式,设计建设方案,并针对建筑的整体设计做出全面评估。与传统建筑设计相比,概念设计具有设计观念明了、适用性强的特点。在进行建筑结构设计时,某些结构架设方式无法用常规方法进行准确分析,概念设计的采用能有效处理建筑建设计中出现的问题。
2结构措施
结构措施的采用是为了将概念设计的设计理念更好地体现出来。在进行该项工作时通常有以下几个工作步骤:
(1)设计结构方案。结构方案的选择需对建设场地、结构材料、施工设备等多种因素进行考虑。在选择施工场地时需要避开城市给排水网、燃气输送管网。结构材料要选择抗震、抗腐蚀、高耐久的材料。施工设备要考虑到施工的方便性。
(2)结构件受力计算。结构件受力计算主要针对于建筑结构部件,如抗剪力墙、受力柱、支承钢筋的荷载、内作用力参数、受力分析等进行计算,确保结构部件的承载性能达到要求。
(3)结构设计施工。在以上工作的基础上,采取最佳的结构设计方案进行施工作业,科学分配施工人员,确保建筑工程在规定期限内完工。
3概念设计和结构措施的重要性
概念设计和结构措施的采用能保证建筑工程顺利完成。概念设计是建筑工程师根据实际建设情况和自己的专业知识,针对建筑建设做出的设计。概念设计具有适用性、经济性,能适应当今社会的发展需求。结构措施的采用能有效防止墙体出现裂缝,保证了建筑物的整体质量,同时完善了概念设计的设计理念。概念设计与结构措施的应用对于中国建筑业的发展具有重要意义。
4概念设计的应用
4.1协同工作设计
概念设计中的协同工作设计是指建筑构件在受到承载应力时,各结构部件之间相互协同,对所承载的应力进行分配,防止某一部件所承受的应力超出其承载能力而被破坏,提高了建筑部件的整体抗压性能。在协同工作设计时,需要对结构件的受力位置和受力方式进行考虑,对承重构件进行研究分析,保障结构部件协同分担承载应力。不合理的设计将增加材料的使用,浪费建设资金。在对高层建筑进行概念设计时,要减少对短柱承重柱的使用,让各支承柱的水平应力相互接近,达到各承重柱的最大承载能力,对建筑体协同承载。
4.2材料利用率设计
概念设计中的材料利用率设计的应用能有效提高建筑材料的利用率。就目前的建筑建设情况而言,建筑材料的使用越多,其建筑的整体质量越高。材料利用率设计通过对建筑材料的使用情况进行整体规划设计,提高了建筑材料的利用情况。如梁结构在受到力的作用时,由于其合力作用点处在较低的水平位置,受弯构件的利用率低于其他结构件,在进行材料利用率设计时,采取增设承重柱的方式将梁结构的水平应力控制在同一高度,提高了受弯构件的利用率,同时增加了梁结构的承重能力。
5结构措施的应用研究
5.1结构设计中的场地选择
场地的选择常应用于建筑结构设计中,选择最佳的建设场地有利于建筑设计工作的顺利开展。在选择场地时,其地质条件必须达到建设标准,同时避开抗震性差的地段。地势平坦的场地有利于建筑工作的顺利开展,提高建筑结构的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在实际建设工作中如果无法避开不良路段,就需要建筑设计师依照建设场地实际情况优化结构设计方案,增强结构件的抗震性能,提高建筑物的整体稳定性。
5.2刚度设计
建筑结构设计的应用主要是通过降低结构件延展性指标的方法来提高其承载结构部分的刚度,还可通过相应的结构优化措施来提高关键结构部件的承载性能,降低结构材料的投入成本。结构设计中常采用增设钢筋剪力墙、增加承重柱的横截面积、增加纵向或横向的梁结构等方式来提高建筑物的整体刚度。
6存在的问题
6.1构造柱作为承重柱使用
在建筑的结构设计中,存在把构造柱设计为承重柱使用的现象。建筑构件中的某些构造柱的承重能力较差,当受到压力超过其承重范围时,构造柱就会受到破坏。当构造柱受到破坏时,会在很大程度上降低墙体的抗剪能力,无法对建筑物墙体形成约束,造成墙体出现裂缝,使建筑物无法应对震害威胁。
6.2抗震设计不合理。
这种现象多发生在抗震建筑设计区域。建筑设计师在进行建筑设计时,应依照抗震规范中的“三要求抗震目标”。1.弱震发生时,建筑产生弹性形变不超过规定数值。2.中震对建筑造成的破坏可进行修理。3.强震过程中,建筑物不发生倒塌。而在实际设计工作中,建筑设计者只是针对的建筑物的抗震性能进行了设计,而忽略了地震发生时建筑构件应力变化对承重柱造成的影响。
6.3实际施工不规范。
概念设计和结构措施的采用对建筑的高度、宽度和建设方式作出了整体要求,但在实际施工中考虑到施工情况与材料使用等问题,往往不会按照要求进行施工,造成建筑高度或宽度超标。
7改进措施
7.1结构设计方案中的材料选择
结构方案的设计需要考虑到材料的使用和施工方法。如在选择钢筋时,需选择抗腐蚀,具有良好延展性能的钢筋,并对连接点进行焊接处理。在使用混凝土时,要保证混凝土的强度能达到抗震标准。同时对结构材料的整体承载性能、稳定性、抗剪力性等进行综合考虑。针对在建筑物受破坏的情况,需理清破坏的发生顺序和发生方式,如局部性结构破坏、整体性结构破坏、延迟性结构破坏、突发性结构破坏,根据其破坏特点灵活设计结构方案,将建筑物的损害情况降到最低。
7.2采取科学性的设计方式
在进行概念设计时需要对承重柱的承载能力、材料刚度、结构部件延展性进行明确,再根据建筑的总体结构对其承重部位进行力学分析,结合结构破坏机理,运用科学性的设计方式,设计最佳的结构措施,对建筑结构进行设计。
7.3概念设计中的材料结合使用
在进行建筑的结构设计时需要注重材料的选择。不同结构材料的承载能力、抗震能力存在差异,组成的承载部件整体性能也不相同。在材料搭配使用,注意依照“总量控制,包络设计”设计规范,不局限于计算数值进行材料配比,根据位置的不同选择材料的使用量和搭配方式。例如混凝土抗压性能好但易产生缝隙孔洞,硬度较低,钢筋抗拉能力强但稳定性差,将两者结合使用能将二者的有点充分发挥,同时钢筋混凝土具有粘结性可用于墙体、承重柱的加固,再根据结构部位的不同选择采取最佳的材料配比。
结束语
概念设计和结构措施在建筑结构设计的应用提高了建筑物的整体性能。本文对介绍了概念设计和结构的措施的含义,并对两者在建筑结构设计中的应用进行了研究分析,提出一些改进措施。为保障工程质量达到预期标准,可通过注重结构措施的选择、采取科学性的设计方式、注重材料选择与结合使用来优化施工方式。希望相关技术人员对建筑结构设计中的概念设计和结构措施不断研究并加以提高,让我国的建筑工程技术得到更好的发展。
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论文作者:徐孝刚
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/19
标签:结构论文; 建筑论文; 概念论文; 措施论文; 结构设计论文; 材料论文; 方式论文; 《工程管理前沿》2019年第15期论文;