试论概念设计在建筑结构设计中的应用刘典年

试论概念设计在建筑结构设计中的应用刘典年

武汉山水印象建筑设计有限公司武汉市430000

摘要:概念设计工作对建筑结构的设计十分重要,是建筑结构设计的核心技术,合理有效的运用此项技术不仅可以使建筑结构工作进行的更加顺利,还间接的保障了整个建筑工程的质量。技术人员一定要对此项技术进行深刻的认识,并在实际工作中进行合理的运用,确保概念设计在建筑结构中能发挥更重要的作用。本文探讨了概念设计在建筑结构设计中的应用。

关键词:概念设计;建筑结构设计;应用

结构概念设计在应用的过程中,需要对于复杂结构进行科学地处理,并且在结构设计中,对于整体涉及进行不断地优化和控制,明确不合理方案所带来的影响。同时,对整个涉及过程进行合理性与有效性地评价,从而确保整体结构性目标得到全面地落实,最终达到提高房屋安全性的目标,其设计工作的开展具有丰富内涵和不可忽视的实际意义。

1概念设计的重要性

首先,概念设计集中体现了设计的创新性。概念设计是建筑结构设计的基础,集中体现了先进思想与技术。然而,在经济快速发展的社会背景下,许多结构工程师对计算机设计以及设计手册的依赖越来越强烈,导致建筑结构设计缺乏新颖,并且在设计过程中拒绝使用先进技术,从而跟不上时代潮流。众所周知,计算机使用便捷,在建筑工程中发挥了重要作用,然而,计算机的计算结构与如今的建筑结构设计理论有很多冲突,且有些建筑结构设计根本无法应用计算机。因此,结构工程师应不断加强自身的设计理论知识,运用自身的设计经验,并结合概念设计的新思路与新方法,理论结合实践,设计出具有创新性的建筑结构。

其次,概念设计有效弥补了结构设计理论和计算机理论的不足。由于结构设计理论与计算机理论中存在诸多不完善的地方,从而,结构的实际受力情况会与计算机的计算结果出现较大的偏差,而概念设计能够有效弥补之一不足。

然后,概念设计不仅能够完善方案设计环节,而且还能提高结构工程师的能力。有些计算机无法满足初步设计过程,而概念设计可以实现,完善了方案设计环节,工程师可综合运用自身的概念,设计并选择可行的方案。在概念设计中,工程师还可以在特定条件的基础上,发挥想象力,进行一定的创新,有效解决设计过程中的问题。此外,工程师在概念设计中正确原则以及理念的引导下,能从根源上找出问题,并解决问题,进一步提高计算结果的准确性。

最后,概念设计能够对设计结果进行优化。概念设计三个阶段的主要目的是选择最优设计方案,通过对比分析设计方案,选择出在经济、技术以及可靠度方面均最优的方案,而且通过概念设计选出的最优方案,还能有效防止设计后期出现繁琐的计算。

2建筑结构设计中概念设计应用的原则

2.1简单性

在对建筑结构设计中开展概念设计的过程中,相关设计人员必须遵循简单性的原则,尽可能的让传力途径进行简化,从而使得结构的承载力能够得以提升。因此,在对结构体系进行设计的过程中要注重建筑结构受力图计算的精确性,并根据建筑的具体条件对内力和位移进行详细探究,从而最大程度的降低薄弱部位出现的几率,这对于建筑结构设计中概念设计合理性的保证极为重要。

2.2整体性

整体性也是概念设计应用到建筑结构设计的重要原则之一,建筑结构能够使得惯性力以聚集的状态所存在,而且其也能够把所聚集的惯性力进行传递,从而使得各竖向抗侧力子结构都可以有惯性力的存在,这就要求所设计的各个建筑子结构所具备的承载力能够以相同的状态所存在,这对于抵御地震自然灾害对于建筑的损害极为有用。

2.3规则性和均匀性

建筑结构的规则性和均匀性的保证能够最大程度的避免建筑结构过早出现坍塌的现象,此外在对建筑结构进行概念设计的过程中要注重建筑分布质量和结构刚性能够以协调性的状态所存在,这对于建筑结构合理性的保证有着极大的意义。

2.4优化选型原则

在建筑结构设计中对于概念设计进行应用的过程中,其最主要的目的就是对结构体系进行优化,并让结构的布置形式以合理的状态所存在。所谓的优化结构体系指的就是在对建筑结构基本特征以及荷载状况进行了解的前提下,让结构体系通过集合形式所构成。

3概念设计在建筑结构设计中的应用

3.1在建筑场地选择中的应用

在对建筑工程的结构进行设计的时候,对建筑场地进行选择是非常重要的,建筑场地关系到整个建筑工程的科学有效性。建筑场地选择的合理性,才能够让建筑工程结构设计能够被有效的实施。所以,在进行建筑场地选择的时候,可以利用概念设计的理念来进行。在场地选择的时候,主要思考的就是场地的地形以及地质的情况。地形条件的好坏,对于建筑工程来说影响比较大,甚至会影响到整个建筑工程的结构情况。所以,在选择建筑工程场地的时候,要综合整个建筑工程的结构设计和实际的情况进行考察,选择出最适合建筑工程施工的建筑场地。而建筑场地的地质情况,也在一定程度上对建筑结构的设计产生着影响,最主要的影响就是建筑工程的基础结构情况。所以,在选择建筑工程的场地之前,就应该要对场地的地质情况进行调查研究,保证场地所在的地质情况能够满足建筑工程的结构设计要求。

3.2在计算机分析中的应用

利用计算机对建筑工程进行分析,是进行建筑结构设计的过程中最重要的部分。但就目前的建筑结构设计来看,利用计算机进行分析的情况很少,取得的成果也不是很理想,与原本所设计的目标并不符合。当前利用计算机进行分析的技术还是有一定缺点的,在建筑结构的设计中出现不科学的情况。在利用计算机进行分析的时候,应用一定的概念设计,能够更好的进行分析,但是并不能够将计算机所分析的结果当成是唯一的依据。除此之外,还需要工作人员能够熟练的掌握结构设计的知识,将计算机的分析结果和自己本身的经验和知识进行综合性的对比和分析,选择最适当的方案,才能够避免计算机分析的结果中不正确的部分。

3.3在基础设计中的应用

建筑工程的结构设计中,基础设计是非常重要的部分。将概念设计应用在建筑结构设计中的基础设计当中,能够更好的提高基础设计的科学性。在进行基础设计的时候,首先就要对建筑工程的场地的地质情况进行调查,保证基础设计的可行性。利用概念设计的理念,确定建筑结构基础设计的基本形式。

3.4在建筑结构抗震设计中的应用

抗震设计的好坏,将直接的关系到建筑工程的质量和人们的生命安全。在抗震设计中融入概念设计的时候,一定要对建筑工程的结构体系进行综合性的考虑和分析,进行科学性的综合。同时,也应该对整个建筑工程的总体结构以及其他部分之间的力学关系进行分析和考虑,保证整体的结构设计能够具有一定的承载力。通过对建筑结构设计中的物质心、平面型心以及结构刚心之间的距离进行调整,提高整个建筑工程结构设计的稳定性,提高抗震设计的能力。

3.5在高层结构设计中的应用

在高层建筑的结构设计中,最困难的一个部分就是高层建筑受到了水平负荷的话,就很容易让高层建筑出现侧移的情况。所以,建筑结构设计的工作人员在进行设计的时候,一定要将这一难点考虑到设计工作中,将概念设计融入到结构设计中去,对相关的设计要求和其他方面的标准进行考虑,并且还应该要选择比较科学性的抗侧力系统。除此之外,还应该要对所进行建筑工程施工的建筑周围的建筑物进行了解,对其位置以及结构等都进行综合性的分析,充分的考虑到周围的建筑物的风压以及布局的情况。

总而言之,概念设计是建筑结构设计中不可或缺的一部分。因此我们一定要注重概念设计作用去做建筑的结构设计,同时也提高了稳定性及结构承载力,在建筑安全、经济指标等领域也会有所优化,尽量能做到可以将周围环境与建筑结构全面融合在一起,使建筑的使用寿命增加,相应的同时在提高建筑自身的品质。

参考文献:

[1]张磊.建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究[J].低碳世界.2015(31)

[2]景毅.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].科技风.2014(18)

[3]李密.建筑结构设计中概念设计与结构主要措施[J].化学工程与装备.2017(04)

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