试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析论文_孙先明

试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析论文_孙先明

摘要:近年来,随着人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。概念设计这种科学合理的设计理念将会在建筑结构设计中扮演更为重要的角色,同时它也将为建筑结构设计的发展做出更大的贡献。基于此,本文就根据作者从事建筑结构设计的经验,与同业人员进行探讨。

关键词:建筑结构设计;概念设计;重要作用

1概念设计在建筑设计应用中的重要作用

建筑设计的科学与否直接关乎工程施工质量的好坏,而概念设计又是辅助建筑设计的重要成员之一。具体来说,概念设计在建筑设计应用中的重要性具体体现在以下几个方面。

1.1 增强创新性

创新是一个民族的灵魂,是一个国家也是一项产业发展的源源不断的动力。建筑行业要想实现持久的发展,需要依靠创新战略。这既是国家大力号召的创新精神的表现,也是各个行业持续发展的经验所得。在概念设计中,工程师可将自身的设计理论以及自身的实际工程设计累积多年的工作经验进行结合,这与传统的停留在依靠设计手册及计算机设定的程序相比,有其独特的新颖性,也是其创造力的突出表现。

1.2 增加方案的合理性

在建筑设计中,传统的设计方法是较为保守的,往往根据前人的设计方案照葫芦画瓢模拟而成,在很大程度上忽视了实际情况。但采用概念设计的方法,它打破传统理念的束缚,在经过分析―整合―评估这一系列的程序下,既借鉴前人的经验,又根据建筑施工的实际需求来制定合理的设计方案,使得最终设计出来的方案有着思路清晰、可操作性强等多方面的优点,无疑使设计的方案相比以前更为合理。

1.3 提高设计水准

由于概念设计依托工程师的现实设计水平,它具有可见性,不是虚拟地存在于人们的思想中,工程师的设计能力是一种可预见的能力,不存在虚假性,这无疑为提高建筑设计的水准增加了砝码。同时由于概念设计有着准确的分析、评估能力,它可以在设计的过程中提前准确地发现问题症结,提前将有些不必要发生的麻烦扼杀在摇篮中,有效地避免设计中出现不必要的麻烦,同时使最终的电算结果具有更可靠的判断性。

1.4 弥补计算机设计的不足

当前概念化设计在建筑设计中运用的范围越来越广泛,究其原因就是在于概念设计具有其自身强大的灵活性。相比计算机设计的程序化来说,计算机设计完全是按照已设定好的一套软件执行每一步设计程序,完全忽视实际情况以及人们的多样化的需求,如抗震、防潮等的建筑效果的需求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而由于概念化设计是工程师综合运用自身所掌握的结构概念,考虑造价和效果最优化等经济原则,并结合建筑施工的实际需要而将设计方案不断完善的过程,恰好弥补了计算机设计中的不足。

2 概念设计在建筑结构设计中的具体应用

2.1 概念设计在应用的过程中应遵循相应的结构规律

概念设计虽然能够在一定程度上为建筑结构设计带来许多理想的效果状态,但在具体的应用当中却也应当遵循相应的结构规律和标准。要想在建筑结构的设计中充分的利用概念设计,使其成效能够被最大程度的发挥出来,就要对建筑的体型设计进行概念化。使建筑结构的体型能够得到合理的修正,并且具备相应的对称性和规则性,保证建筑能够在刚度和质量上做到均匀和平衡。这种方式能够在一定程度上避免局部位置的不合理现象,避免部分位置的刚性过强或不足影响到建筑结构的整体质量。建筑物抗震能力的大小在很大程度上都取决于建筑结构的布局是否合理。与此同时,结构的设计人员在初期的方案阶段应用中要做好概念设计的应用分析工作。在进行建筑方案的设计过程中要注意多方面的因素,应当根据自身所掌握的概念设计去布置相应的结构方案。并且这种方案还要采用以空间结构概念来控制杆件受力模式的形式。在这个过程中,概念设计的相关优势就会得以展现,通过概念设计可以根据简化的计算模型,较为准确的估算出主要的构件截面。

2.2 概念设计在抗震设计以及结构体系设计中的应用

通过相关的学习了解后,我们不难发现概念设计对于建筑物抗震性的强弱具有非常重要的作用。在对建筑进行抗震设计的过程中,许多构造的设计都是来源于概念设计。无论是在强柱弱梁方面,还是在设置底部加强区上都需要根据抗震概念设计的相关方法来进行。只有在这样的条件下和背景下设计出的建筑结构,才能保证足够的抗震强度。

通常情况下,在建筑的结构中分为水平和竖向两种构件来形成空间的架构。其中水平的构件主要负责承担竖向构件所带来的相应压力,进而形成抗侧力体系传递给基础。但抗侧力体系也不是一层不变的,它会随着竖向构件的不同而产生相应的变化。一般我们所说的建筑物的安全系数以及质量好坏,在很大程度上都受抗侧力体系的左右。从这里我们应当了解,在建筑结构设计中运用概念设计时,要根据建筑物的抗震等级的要求,保证抗侧力体系的布置科学合理。在这个过程中,就可以运用概念设计的相关手段来对设计方案以及相应构建尺寸的合理性进行一定的估算。

2.3 概念设计在结构构件设计中的应用以及概念设计的设计方法

万里之行始于足下,概念设计等建筑结构的设计方法固然重要,但是没有实际具体的构件材料做支撑,一切都将沦为空谈。概念设计虽然可以强化建筑物的抗震性,但前提基础就是具有良好的构件作保障。在这个过程中,构件的标准应当随着抗震需求的不同而做出相应的调整,保证构件的规格符合抗震等级的要求。由于许多建筑结构都属于多次超静定结构,所以在进行结构设计时,必须要设置多道防线,这样在某处出现意外情况时,就会增添一分保障,就算部分构件出现问题或故障也不会影响到建筑的抗震性。与此同时,概念设计方法还要求应当避免非结构构件的不合理布置。因为如果出现了非结构构件的不合理设置时,很有可能使建筑结构的受力能力受到威胁,进而使建筑结构的抗震能力被弱化。因此,在运用概念设计时应当注重对细节性工作的重视,防止在进行设计的过程中出现其他意外情况。

2.4 概念设计在应用过程中应当注意的问题

概念设计在具体的应用过程中还应注意相应的问题。首先要考虑到结构设计的经济合理性,凸显出概念设计的优势和特点。其次就是要选择适宜的计算简图,相关的设计人员要做到科学合理的简图选择,同时做好相关的构造措施来加以保障。最后,由于操作方法的不同以及软件种类的不同,使得计算的结果往往存在着很大的差异。针对于这类问题,设计人员就要做到正确的分析计算结果,凭借自身掌握的概念设计的相关知识和经验来对计算的结果来加以把握。

结束语

不同的建筑类型有着其自身的特点,因此在应用概念设计时一定要做到根据实际情况去分析利用,合理地采取构造措施。而不是生搬硬套,一味的采取相同的概念设计方法,从而影响到概念设计的实际应用效果。最后,针对于社会环境的不断变化以及科学技术的不断发展,还要对概念设计做到不到的完善和发展,使其能够不断适应社会的需要。

参考文献

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[4]范涛. 浅论概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 科技信息,2012,13:398.

论文作者:孙先明

论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期

论文发表时间:2017/11/14

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