鹤岗市建筑设计院
摘要:概念设计理念在建筑结构设计工作中的有效落实,一方面能够根据建筑工程资料为工程体系的构建提供更加全面的技术审核渠道,由此避免建筑结构有疏漏的情况;另一方面更能够借由概念设计,使结构设计脱离书面计算,转型为更实用的设计体系。本文基于建筑概念设计特点展开分析,在明确应注意的问题与应用对策同时,期望能够为后续建筑结构体系的构建提供良好参照。
关键词:建筑结构;概念设计;应用分析
一、建筑概念设计理念概述
概念设计理念指的是无需通过繁琐的数值计算,对地方建筑结构体系的精确数据进行分析并列举,以此判定力学关系是否符合要求的设计概念。从概念设计角度看待建筑结构质量,通常是由宏观角度判断建筑结构整体布局与抗震性能的措施,并由地区类似建筑结果作为资料储备,以此判断建筑结构质量。概念设计思想的有效落实,不但能够让结构设计思路得到拓展,由此将数据分析简化,降低建筑结构设计者的工作压力,同时根据地区岩土质量等环境因素的影响,更能够从泛性角度看待结构体系补强与经济协调性,由此拟定出更适宜的建筑结构方案,为建设单位的经济成本与住户的生命财产安全提供双重保障。
另外,从建筑结构复杂性角度来看,地震环境因振幅等诸多不确定因素,极易对地震结构稳定性造成损害,以传统结构设计方式难以对建筑细部构造的方式进行调整,而概念设计则能够基于震害因素对建筑内部空间进行调整,由此弥补了地震结构施工不可预测的缺陷,使建筑结构体系可控力提升,同时更避免了诸多不确定的因素,也为建筑结构体系的构建提供了质量保障。所以,结构设计者必须着重关注概念设计理念,并充分将概念设计流程构筑完全,才能为住户的生命财产安全提供更全面的保障。
二、概念设计与传统结构设计的差异性
传统结构设计是基于地区岩土质量与抗震烈度系数等规范要求,为建筑空间设计提供稳定结构基础的工作。在结构设计期间,极易受到外界环境因素的影响,并且必须根据定量与变量的关联性拟定力学系统,由此组建模型对建筑稳定性与可靠性进行考核,以便保障建筑结构体系的质量水准。而概念设计则是基于建筑工程经验,结合建筑功能空间需求选择结构设计形式的措施,在概念设计过程中,既需要考虑建筑功能性、结构安全性、抗震性,还要将岩土资料、环境资料与抗震烈度等数据进行统筹,由此套用定性方程,确定建筑结构的沉降缝、变形缝和抗震缝位置,并根据建筑基础埋深与形式判定构件尺寸,以此保障建筑结构设计的整体性,避免设计疏漏等问题的出现。
根据两种设计方式的对比可知,概念设计是现阶段建筑结构体系设计主要套用的措施,但受传统结构设计的影响,当前我国结构设计者思想仍未摆脱传统概算数据的约束,使得工作更偏向于数据的计算而非材料的审查,这便极易造成建筑结构设计能力发展迟缓,难以满足城市工程体系持续构建的需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,部分设计单位在结构设计过程中,设计总工并不参与工程的前期方案设计,处于审核便利性目的便仅仅审查计算书的合理性,这便难以保证在复杂的设计图纸中能够找寻出问题,自然也对建筑结构体系的构建埋下了隐患。
三、建筑结构中落实概念设计难点分析
1. 结构刚度概念的落实
在建筑结构设计期间,必须结合场地环境选择建筑结构形式,而后统筹相关构件的刚度与形变量系数,以便保障建筑结构的稳定性与可靠性。期间,刚度系数需要根据结构形式与环境综合考虑,如果刚度过大,则极易使结构在自振环境中受到损伤,难以为居民的生命财产安全提供应有保障;如果刚度过低,会在地震环境中产生较大的形变量,使建筑楼板等出现较大位移,同样影响建筑功能空间的稳定性。
2. 结构破坏机制的认识
在建筑结构设计过程中,结构设计人员必须结合场地岩土质量数据判断场地沉降速率,便基于抗震烈度等数据,判断可能对建筑结构系统造成损害的因素,并对其薄弱环节提供补偿,才能有效降低结构系统被破坏的概率。在此期间,结构设计者需要根据以往建筑工程的资料判断可能影响建筑结构整体性的因素,而后再提供针对性的处理措施与优化方案,才能有效避免对结构体系造成伤害。
3. 强度与能耗设计原则
在建筑结构体系设计期间,必须根据相关规范判断建筑结构刚度需求,并结合建筑周边环境判断沉降系数与抗震烈度的影响,以此降低外界环境对建筑功能性的损害,并为建筑承载力环境提供保障。所以,在建筑结构设计期间,必须结合概念设计的理念判断建筑结构刚度需求,由此为结构薄弱环节补强,以便在增强建筑结构整体性的同时,避免建筑崩塌等事故的发生。另外,在建筑结构设计期间,也必须考虑到建筑能耗情况,确保能耗系统满足可持续的要求,才能赋予建筑功能空间以更完善能耗管控系统。在选择主要耗能构件时应注意以下几点:(1)耗能构件的屈服应力仍然处于弹性阶段工作的构件的约束,即它们的屈服在整个建筑结构中应该是局部性的,引起整体破坏;(2)耗能构件不应选用主要承受竖向荷载的构件,如柱、剪力墙等;(3)为了更多地消耗地震能量,耗能构件应有相当的数量,且这些耗能构件应有较好的延性。
4. 结构延性设计分析
结构延性一般用延性系数表示,它表示的是结构极限变形与屈服变形的比值,该比值越大,结构的延性越好,如果组成整体结构的各个构件均具有较好的延性,那么整体结构本身会有较好的延性。
5. 强柱弱梁设计概念
强柱弱梁设计原则,其目的就是为了保证在强地震作用下,柜架结构塑性铰首先在梁上发生面不在柱上发生,通柜架结构出现楼层破坏机制。
五、结语
概念设计在建筑结构设计工作中的有效落实,不但能够为建筑结构设计提供更效率的审核思路,由此判定建筑结构方案的可行性与潜在隐患,避免对后续建筑工程质量造成影响,同时概念设计理念的贯彻,更摆脱了传统结构设计工作的约束,转变了传统结构设计的形式,为提升建筑结构设计水准奠定了坚实基础。故而,在论述当前建筑结构设计中概念设计的应用期间,必须明确概念设计的难点与技术优势,才能为后续建筑结构体系的构建提供保障。
参考文献:
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[2]徐宣雯. 浅谈当前建筑结构设计中概念设计的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2017(13).
[3]董锐,谷思东. 浅谈当前建筑结构设计中概念设计及应用[J]. 工程技术:引文版,2016(10):00292-00292.
论文作者:孟宪津
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/3
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 概念论文; 结构论文; 延性论文; 构件论文; 《防护工程》2019年12期论文;