摘要:近年来,我国建筑业的发展已在大范围内得到了显著的成效,相对人们对于建筑质量的要求也在日渐提升。而要想保证整体建筑质量,就要确保整体结构设计的合理性和规范性,并不断引进先进的设计理念和设计方法。现下,概念设计和结构分析越来越突显其在建筑结构设计中的重要作用,不仅可以节约工程成本,而且还可以大大提高建筑结构的刚性,使建筑安全达到相应的设计标准。本文也会对建筑结构设计中的概念设计及结构分析做进一步的分析和探讨。
关键词:建筑结构设计;概念设计;结构分析
目前,建筑工程企业,都将建筑结构设计作为工程施工中的重中之重,其设计质量和设计效果对于建筑工程的日后运营有着很直接的关系。因此,相关设计人员一定要转变设计理念和设计思路,在不断提升自身专业素质的同时,有效的融入概念设计,科学合理的进行整体建筑布局,使其与周围环境达到和谐和统一,并针对各部分建筑结构进行系统性分析,采取多元化的结构措施,从而有效增强建筑结构的标准性和完整性,使其日后使用更为安全、更为可靠。
1.概念设计在建筑结构设计中的作用
1.1概念设计概述
概念设计是新时期的间筑产物,其在现代化建筑结构设计中的应用十分广泛,主要是结合业主的实际需求,采用先进、新颖的设计方法,对整体建筑结构,进行合理的布局,并科学组织施工队伍,使其尽早实现预期设计目标,达到业主理想的所需建筑产品。概念设计的主要应用优势,不仅有着较强的设计功能、造型技术,而且其总体设计方案也是极为新颖、极为多元,在实际运行过程中,可分为:建筑概念设计和结构概念设计两种设计模式,且这两种模式有着相辅相成、相互促进的合作关系,可充分体现现代建筑设计的思想观念和文化内涵[1]。
1.2概念设计的作用
在建筑结构设计过程中,要想利用概念设计构建出业主所需的建筑产品,就要依托科学完整的建筑设计方案,进而为基础设计指引正确的方向,使其设计思想和基本框架能够满足业主所需,充分体现建
筑规划、施工技术、施工环境等都能达到合理性和先进性。另外,从内在特质上分析,概念设计要先于初步设计和建筑施工,所以,其在整体建设过程中,占有很重要的位置,可有效协调建筑设计与施工工序的关系,帮助建筑企业优化设计方案、检测造价预算,是现下各建筑工程的核心元素。
2概念设计与结构分析
2.1协同工作与结构体系
目前,具有协同工作性质的概念设计,经常被运用在工业产品设计中,其不仅可以促进工业生产效率,提高产品质量,而且还可以延长产品的设计寿命,降低其破损几率。同样,这种概念设计在建筑结构设计中的运用,可以很好的协调每个建筑构件的关系,使其可以相互配合、相互促进。同时还在一定程度上增强了建筑结构的刚度和承载能力,使其在极限状态下,依然可以保持共同受力的状态,进而最大化保证工程质量,延长其使用期限。由此可见,协同工作的概念设计,在建筑结构设计中的运用,主要体现在基础设计和上部框架结构的关系上所以,应将两者进行有机结合,使其形成一个完整的建筑结构,这样才能保证建筑结构的整体安全。
在协同工作概念设计实际运用阶段,应着重强调各建筑结构的受力状态,使其每个构件标准都能达到相应的应力标准。假若所设计的建筑产品为多高层建筑结构,则应尽量避免短柱设计的发生,确保每层的支撑柱在位移方面都能处在同一水平线上,从而发挥出最大化承载能力。但是在柱的设计过程中,随着楼层的不断增多,其竖向荷载及水平荷载也在不断提高,导致建筑底层截面面积明显增大,这就使得短柱出现的几率越来越多。因此,为了改善这种设计难题,应对每层柱结构进行开槽,使其形成田形柱结构,这样就可增强柱的长度和刚度,以免短柱不良情况的发生[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
此外,对于梁结构的设计,要考虑其跨度和剪力墙设计,这在某种程度上与协同工作概念设计背道而驰,很容易增加支承柱的轴力,使其整体结构刚度出现大幅下降的趋势,所以,要结合实际,选择对应的设计方法。
2. 2协同工作与材料利用率
协同工作概念设计,不仅可以维护建筑结构体系,而且还可以降低工程成本,促进各种施工材料的合理利用。通常,材料利用效果越明显,建筑结构的应力水平越高,随之,所产生的协同工作程度也会大幅上升。从当前形势来看,我国仍属于发展中国家,建筑水平也较发达国家略逊一筹,之所以对整体工程结构进行科学设计,主要是为了实现低成本、大效益的可持续发展目标,所以,在对建筑结构进行设计时,一定要将材料的合理利用作为工作重点。
如矩形截面梁是建筑构件中,最易弯曲的组成元素,相对其利用效率也是极为稀少,究其原因,主要因为以下两点原因,其一,由于建筑中和轴缺少一定的应力。其二,因为梁的弯矩会随着其长度变化而变化,导致梁的拉、压边缘应力水平也会跟着降低。因此,对于上述这种受力特点,就可通过协同工作概念设计来进行分析,既要调整该结构部位的构件轴心受力指数,又要提高材料利用率,设置相应的析架,这样才能保证整体建筑结构的安全性,使其刚度和应力都能达到施工设计标准。
此外,在建筑结构概念设计阶段,仅仅增大建筑截面是不够的,必须对其整体平面刚度进行有效的提升,并增加其外力约束,使其形成一个完整的支撑析架,这样才能提高材料的利用效率,加强各结构部件的应力水平,所以,协同工作概念设计,对于跨度大、空间大的建筑结构设计,有着很大的应用优势。
3.概念设计应用要点分析
3.1合理选择结构设计方案
在建筑结构设计过程中,为了充分融合概念设计模式,相关设计人员一定要确保设计方案的完整性和实用性,使其各项设计内容都能符合相关工程设计标准,满足业主实际需求。同时,还要提高设计人员的专业知识和专业能力,使其积极学习先进工程设计经验,有效的做好建筑结构概念设计工作,并在方案确立之前,对现场结构部件进行全面的分析和检测,尤其是那些应力水平较低、刚度较弱的结构部位,进而针对容易出现的问题,采取对应的结构措施,不仅要选用适宜的施工材料,还要依照结构特点,制定多种设计方案,从而择优入取,为提高整体建筑结构设计水平奠定良好的基础[3]。
3.2合理选择计算简图
计算简图,对于建筑结构设计质量来说,有着很重要的影响,一旦存在不合理的地方,势必会降低设计效果,引发各种安全事故。所以,在进行概念设计时,一定要注重计算简图的精确性和合理性,并根据工程应用特点,采用必要的结构措施来加以维护。同时,工程设计师还要构建严格的设计标准,使每一结构节点的刚度都能符合基准数値,进而最小化减小计算简图的设计误差,确保整体结构设计的效果。
3.3正确分析计算结果
现代化建筑结构十分繁杂,各种规格参数都需要精准的计算才能获取,因此,计算机的运用,成为设计师必不可少的计算工具,但由于其系统软件的多元化,所产生的计算误差也是时有发生,这就给整体结构设计带来很多不利的因素。因此,为了提升建筑设计水平,应保证各项数据计算的精准性和实效性,大力采用计算机系统,并针对所需的数据信息进行认真的核对,从而根据积累的设计经验,判断出数据结果的误差。
结束语:
综上所述,概念设计是现下建筑结构设计中不可缺少的组成部分,其对于整体设计质量和设计效果有着很大的促进作用,既可以提高建筑结构的刚度和安全性,又可以提高各构件的承载能力,增强其整体的稳定性能,进而实现工程与周围环境的有机结合,使其利用价值和经济价值获得最大化提升。
参考文献:
[1]唐云启.研究概念设计在建筑结构设计中的意义及应用[J]建材与装饰.2016(12)24-25
[2]梁明钊.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J]中国新技术新产品. 2016(06)18-19
[3]张英迪.建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J]科技与企业. 2016(04)14-15
论文作者:许斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
标签:概念论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 结构论文; 使其论文; 刚度论文; 《基层建设》2017年第15期论文;