探讨建筑结构设计中概念设计的应用

发表时间:2016/3/7   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:余晗
[导读] 中南建筑设计院股份有限公司 将概念分析合理应用于建筑结构设计中,可以对设计中出现的各种问题有效的处理,提高了建筑结构设计的经济性、可靠性、实用性。

(中南建筑设计院股份有限公司)

【摘  要】人民的生活水平伴随着经济发展不断提高,对于居住的房屋建筑结构设计要求也越来越复杂、精细。将概念分析合理应用于建筑结构设计中,可以对设计中出现的各种问题有效的处理,提高了建筑结构设计的经济性、可靠性、实用性。通过对概念设计含义和应用原则进行分析,对建筑结构设计中引入概念设计需要注意的事项进行总结。
【关键词】概念设计;建筑结构;应用原则

        伴随现代化科技水平的提升,计算机程序广泛应用于各个领域,为建筑结构设计创造了很多有利条件,提高了设计的效率和质量,同时也带来了相应的弊端,如:设计人员越来越懒散,对计算机的依赖性越来越大。大多数设计人员认为结构设计是按照图集和规范的标准执行简单操作就行,缺乏对设计结构经济性、合理性、科学性、整体性的概念认知。因此,必须重视概念设计的实际应用,提高建筑结构设计的质量和水平,促进建筑行业更好更快的发展。
1 简述概念设计的含义
        概念设计是通过设计概念将设计人员的瞬间思维和感性思维提升到统一的理性思维从而促使设计完整而全面的完成的设计过程。也可以理解为概念设计就是没有精确的数据做支持、不经过具体的数值计算做依据的条件下,从人体感官上对建筑结构的设计有一个全面的了解[1]。结合分体结构间的力学与建筑整体的结构体系之间的关系,根据建筑工程设计原则入手,展开设计理念。概念设计以分析建筑物设计因素为基础,根据建筑设计相应的要求,设计出合理、科学的结构框架,从整体操作建筑架构布局,增强了抗震措施,保障了建筑结构设计的科学性和合理性。将应用概念设计引用到建筑结构设计中,其中对建筑设计人员的综合素质要求较高。需要设计人员具备丰富的社会工作经验和完善的专业知识,可以保障各项工作正常顺利的完成。
2 概念设计的主要应用原则
2.1 选型原则的优化
        在架构体系设计中,对建筑基本构件特征得到全面掌握,根据荷载、环境、建筑实际情况选择其合适自身的优化方案。并且通过判断各种情形之间的关系构建结构单元;最终借助平台、交叉、线型等聚拢形式对结构单元予以转换,促使其成为主要结构体系[2]。此外,在保障建筑使用意向和需求的情况下,对建筑楼层盖的抗压水平、柱墙竖向支撑系统、基础的系统予以优化。在此期间,为了明确其是否具有科学性、合理性,需要对建筑承载力、竖向、侧向变形、地质条件等结构性展开比较分析得出最终对比结果。
2.2 空间作用原则
        建筑物体隶属于空间结构,在建筑结构概念设计中,要保障建筑物内部各个环节空间作用的合理性,恢复建筑原有的结构,保障建筑结构设计的安全性和科学性[3]。
2.3 结构设计延性原则
        一般情况下,结构延性系数是结构延性的主要表现形式,主要是屈服变形和结构的极限变形的比值,此项得出的比值越大,结构的延性越好,设想如果构成整体结构的部件都同时具备了较好的延性,那么,建筑整体结构本身就会具有良好的延性。



2.4 弱梁强柱设计原则
        弱梁强柱的设计主要是确保建筑在强烈的地震环境作用下,达到框架结构塑性不会先出现在柱体上,而是在梁上出现的最终目的。
2.5 耗能与等强度的设计原理
        在建筑结构抗震设计时,应该首先考虑耗能设计和等强度设计。避免在结构设计中因为设计思考不全面、或是施工方式不当,造成水平承重的结构体系出现破坏,进而导致整个建筑物体的稳定性和安全性受到严重影响。在建筑结构设计期间,要充分全面的考虑薄弱环节的设计,应最大可能把耗能设计和等强度设计放在同样重要的位置进行分析。
        在选用耗能构件的同时,有以下几点注意事项需要引起重视:(1)耗能构件屈服应力依据处于弹性阶段的时候,也就是耗能构件屈服在整个结构中是具有局部性的,不会引起建筑整体的破坏;(2)为了更好更快的消耗地震后的能量余波,耗能构件一定要保证其构件具有良好的延性的同时数量要达到设计的要求;(3)耗能构件不应该选择主要承受恒竖向荷载的构件,例如:剪力墙、剪力柱等[4]。
3 建筑结构设计中的概念应用注意事项
3.1 结合实际需求,选用科学合理的建筑结构设计方案
        在当下社会实际建筑工程建设时,对建筑结构设计的要求复杂、多样。要想有成效的应用概念设计,取得最佳的建筑设计效果,就必须保证建筑设计人员和建筑施工工程师具有丰富科学合理的想象力,充分结合建筑设计的周边实际情况和需求,综合对建筑现场的地理环境位置、建筑施工材料的供应情况、建筑工程的施工条件等问题。此外,对于建筑框架结构的抗地震节点、应力、整体的布局进行全面有效的控制,保障了建筑结构设计方案的科学性和合理性,进而才能保证建筑设计的顺利完成。例如,充分对不可预计因素以及可预计因素进行分析探讨,重视建筑设计整体设计理念,采取一些列的隔震对策,尽最大的可能降低不可抗力或是地震对建筑物使用寿命及安全性的影响。避免建筑物结构遭到破坏,实现建筑结构设计的预期目标及效果。
3.2 选用合理科学的计算简图
        计算简图是建筑设计人员进行结构计算设计的基础和前提条件,是保障建筑结构安全的主要因素之一,因此,建筑设计人员必须要充分考虑实际情况的条件下,选择科学合理的计算简图,在保障数据准确的条件下,进行建筑结构概念设计,保障建筑结构设计的全面、完美,避免出现因为建筑结构设计不合理的因素影响建筑楼层的安全性和稳定性的问题,既能促进建筑结构设计的不断发展,又能起到引领建筑行业发展的新风向标的作用。
3.3 不可过分依赖计算机,客观正确的分析计算结果
        在对建筑结构设计计算期间,建筑设计人员主要是依靠计算机辅助才能完成计算最终结果的得出。因为计算机软件种类繁多、复杂,且一部分存在着较大的漏洞和缺陷,导致结算结果存在一定的差异性。针对这样的情况,需要建筑设计人员根据自身所学的专业水平和业务能力,认真分析计算结果,对计算结果进行反复的审核与对比,最终输入正确参数,选择科学、合理的计算结果。保障建筑结构设计的科学化、合理化、安全化、可靠化。
4 结论
        综上所述,在建筑结构设计中适当的应用概念设计,可以充分有效的提升建筑结构设计的主观能动性,融合建筑设计人员智慧想象力的结晶和个人的实际经验,实现建筑结构设计的科学性、合理性、经济实用性。在应用概念设计时,对扩展建筑结构设计思想可以起到较好的成效,受到建筑行业大量的设计人员的喜爱,在实际建筑设计中具有宽阔的应用平台和良好的发展前景。
参考文献:
[1]孙桂宏.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].四川水泥,2015,01:179.
[2]王禄梅,孙占江.浅析建筑结构设计中概念设计的应用[J].四川水泥,2015,03:150.
[3]赖运强.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].中国高新技术企业,2010,13:149- 150.
[4]汤兰.试论概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技创新与应用,2014,29: 229.

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