建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析论文_邱锐

建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析论文_邱锐

合肥水泥研究设计院有限公司 安徽合肥 230051

摘要:现阶段,我国建筑行业发展迅速,在加大对于建筑工程质量的同时,加大对于建筑结构设计的重视度,才能更好地保障工程建筑施工的质量,可以说,建筑工程师在建筑结构设计出的专业水平,主要就体现在对概念设计和结构措施的应用程度上,那么概念设计和结构措施的重要性就不言而喻。那么,本文就对这样的结构设计中概念设计和结构措施的应用进行深入分析和探究,从而更好的保证建筑的安全性、经济性和适用性。

关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施

引言

建筑结构设计具有专业水平的建筑结构设计师来进行整体的概念设计,并宏观把控建筑施工的水平。作为建筑结构设计师在日常的设计内容上包括:抗震设计、质量把关以及实用设计等,并结合日常生活中业主的实际需求进行概念上的设计。这也进一步要求建筑结构设计师在概念设计时要勇于创新,不断改进自身的不足,提高建筑结构设计中概念设计的水平。

1概念设计的内涵

概念设计,主要是指从用户的实际需求出发,设计出相对应的概念性产品,实现从模糊抽象到清晰具体的转变,保证设计的合理性和有效性。事实上,概念设计是一种比较新颖的设计方案,通过在设计全过程贯穿设计概念的方法,提升设计的整体效果。在建筑工程领域,概念设计主要是指在建筑结构设计初期,结合相应的设计理论和设计经验,从宏观的角度,进行建筑设计方案的概念性分析以及对比评估,通过合理的建筑结构布局和必要的抗震设计来保证建筑结构的可靠性和稳定性。通过概念设计得到的建筑方案,具备清晰的概念和准确的定性,相关计算简单便捷,不仅具备良好的经济可靠性,而且可以作为判断计算机内力分析数据准确性的依据。不过从目前来看,概念设计在我国建筑行业的应用尚处于起步阶段,工程技术人员和设计人员受自身认知水平等的限制,在部分问题的理解和认知上无法达到共识,也因此影响了概念设计的快速发展,需要技术人员做好更加深入的研究和推广工作。

2概念设计的主要设计原则

2.1综合考虑原则

建筑施工的过程是一个非常复杂的过程,会涉及众多自然因素与人为因素,通常施工的周期较长,施工影响因素的可变性较大。因此,设计师在进行概念设计时,要进行全面考虑,例如施工的自然因素以及当地人文条件,同时还要考察当地地表结构、土壤类型,从而来确定建筑的荷载情况以及施工完毕之后是否对相邻的建筑产生影响。建筑结构设计师在进行概念设计时要综合全面的考虑各方的因素,最后提出平衡各因素的科学性方案。

2.2空间结构、变形、受力设计

可以说,建筑工程结构就是空间结构,设计人员在建筑结构设计中,要积极渗透概念设计的理念,对建筑内部不同结构的空间作用进行明晰,并建立三维设计理念,推进建筑工程结构设计的发展。另外在建筑工程结构设计过程中,对于各个不同的结构,都有不同的刚度要求,同时结构变形也有着对称性、连续性的特征。那么在实际的建筑结构设计过程中,就要结合其对于不同区域变形和受力的要求,不但要对建筑构件的实际受力状态进行分析,还要从整个建筑工程的角度出发,对建筑结构受力情况进行科学分析,综合考量各个结构的形变特征,及时优化、调整设计方案。

3建筑工程结构设计中结构措施的应用

3.1建筑场地选择

在建筑结构设计过程中,对于施工场地的选择有着十分重要的意义,只有保证场地选择的合理性,才能够有效提升建筑的抗震性能。因为地震会导致地表错动,地基土产生不均匀沉降等灾害,从而对威胁建筑工程的稳定性,甚至还会对建筑结构造成破坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么在建筑工程结构设计中,就要认真落实对于建筑工程场地的勘测工作,保证选取有利于抗震的建筑场地,这样才能够有效避免因为地震灾害对建筑工程造成不良的影响,从而充分发挥建筑结构设计的优势。所以在建筑工程结构设计过程中,首先就要对建筑场地进行有效的选择,保证建筑工程施工场地具有较高的抗震性能。如果工程施工区域属于危险地带,就要严令禁止在该区域建设甲乙丙类建筑。

3.2优化计算方法

房屋建筑结构设计优化涉及多项复杂的变量,计算方法也很多,在演算过程中需要根据需求尽量选择简便的运算方法,才能提高设计师的工作效率,避免不必要的精力耗费。此外,功能与用途齐全且运转高效的设计程序结构设计优化上能够发挥重要作用,因此设计师应当加强对程序选择的重视度。在各种数据计算之后,设计师需要认真分析统计结论,找到设计方案间的共通点与差异,综合衡量后确定最佳方案。房屋建筑投资成本较高,涉及的利益成员也较多,因此设计师在进行优化设计时还需要结合工程效益以及技术含量等条件多角度思考,避免出现顾此失彼的情况。

3.3在方案选择中的应用

概念设计的应用,可以为方案选择提供参考和支撑。例如,对建筑基础设计方案进行选择时,需要综合考虑现场地质条件,施工条件,荷载分布,结构类型等因素,确定最佳方案;在对地基基础进行设计时,则需要结合地质勘察报告或者收集到的相关资料,深入分析现场地质情况,以完整准确的数据信息作为支撑,才能保证设计工作的顺利开展。从设计人员的角度,概念设计思想的应用应该尽量发挥基础潜力,如果条件允许,配合变形验算能够进一步提升设计方案的有效性。

3.4抗震设计中概念设计的应用

在建筑抗震设计的过程中,设计人员首先需要全面了解混凝土等级及初始尺寸等,准确计算结构的刚度,并以此为基础,对建筑结构刚度进行计算,从而准确判断地震力,对所需配筋数量进行充分掌握。与此同时,结构刚度、配筋数量与地震力三者间的管理呈正比,地震力越强,其结构刚度随着提高,那么配筋数量也会越来越多。所以,在实际设计过程中,不能盲目增加配筋数量,而是根据地震力实际状况,合理调整配筋数量,以此确保工程建筑抗震效果。应用概念设计,除了能够丰富抗震设计思路,同时也可以合理调整地震力、配筋数量与结构刚度间的关系,全工程建筑抗震设计的合理性。

3.5合理选择建筑材料

在实际的建筑结构优化过程中,对于施工材料的选择也需要结合概念设计的理念。那么,在建筑工程施工材料选择过程中,就要明确概念设计理念,将其有效应用在材料的选择和利用规划设计中,以此不断建筑工程施工材料的利用率,控制施工材料的应用成本。在建筑工程施工中,施工材料的利用率和结构施工的协调度之间也有着联系,如果各个结构施工的配合度相对较高,施工材料的利用水平也会有所提升。那么在这样的背景下,就要尽量控制建筑结构设计的成本,不断提升结构设计方案的合理性,只有这样才能够有效提升建筑结构设计的水平。

结语

综上所述,概念设计不仅仅是简单意义上的概念应用,建筑设计师将概念设计应用到建筑结构中的设计,可以解决建筑结构设计上的一些难题,帮助设计师做出正确的设计预判,对于建筑的抗震设计、设计方案以及电算分析都有非常巨大的作用。设计师在进行结构设计时,要充分的考虑自然因素、技术因素等多项复杂因素,将概念设计应用到结构设计中,从而提高设计的科学性与准确性。

参考文献:

[1]王太荣.建筑结构设计中概念设计与结构优化措施[J].住宅与房地产,2017(12):105.

[2]靳华兴,陈玉莲.房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].工程技术(文摘版),2016(8):303.

[3]周惠娟.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用初探[J].绿色环保建材,2018(9):99.

[4]徐悦伟.浅谈当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].四川水泥,2017(2):101.

论文作者:邱锐

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/6/3

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