概念设计在建筑结构设计中的应用浅述朱建璋

发表时间:2018/7/25   来源:《建筑学研究前沿》2018年第7期   作者:朱建璋
[导读] 建筑的设计、施工及居住过程中都可能出现一些不确定的情况,这需要更加灵活和全面的建筑设计。

朱建璋
浙江鸿翔建筑设计有限公司  浙江海宁  314400
               摘要:建筑的设计、施工及居住过程中都可能出现一些不确定的情况,这需要更加灵活和全面的建筑设计。而概念设计的方法和原理等都能够为这些问题提供合理、科学和高效的解决手段。所以,研究概念设计在建筑结构设计中的应用有着重要的价值和深远的意义。
关键词:建筑结构设计;概念设计;应用
              一、在建筑结构设计中应用概念设计的重要性
               研究在建筑结构设计期间,概念设计往往发挥着关键作用,并能够给相关设计人员带来更为丰富的设计灵感,从而为结构设计质量提供保障。通过概念设计的应用,能够将计算机设计中存在的不足提供弥补条件。利用计算机来实施建筑结构设计,往往会在一定程度上限制结构设计方案,甚至导致初步设计工作无法有效完成。在结构设计期间,计算机的应用较为广泛,可设计人员在使用计算机期间,他们认为应用计算机是件比较简单的事情,因此他们往往会对于计算机软件设计产生极大的依赖性,甚至忽视了对结构概念的学习,这便在极大程度上降低了他们自身的设计能力。而应用概念设计,能够加深设计师对建筑结构的学习与理解,并更加全面的掌握相关设计内容,最终确保能够选择更加科学合理的结构设计方案;另外,概念设计还能够使得结构设计更具完善性,相关设计人员必须确保能够全面的掌握结构概念,只有这样,他们才能够确保拥有更为清晰的设计思路,并有效避免概念混款与定性错误问题的产生,这在确保概念结构作用发挥方面有着积极意义。
               二、概念设计的原则
               1、结构的简单性
               结构的简单性是指具有直接的、明确的传力途径结构,以便承受各种外在力量的重压和作用,这就要求在进行结构体系设计时,必须具备明确的计算简图,以便于内力和位移分析,最大程度限制薄弱部位的出现。
               2、结构的整体性
               建筑结构类似于具备水平隔板功效,能够聚集并将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构,但这些子结构需要具备协同承受地震的作用,以发挥抗御地震等自然灾害的破坏作用。坚持整体性设计原则,才能提高结构抗震效果。
               3、结构的规则性和均匀性
               建筑结构的规则性与均匀性能够有效避免薄弱子结构过早破坏、倒塌问题的发生,从而使得建筑物分布质量与结构刚度的分布协调,有利于整体结构抵抗自然灾害破坏作用的充分发挥,进而最大限度的避免承载力和传力途径的突变。
               4、优化选型原则
               在建筑结构中,对于概念设计的运用,主要是对结构体系与结构布置的优化,其中,结构体系的优化主要是依据其基本构件特征与荷载实际情况等形成基本结构单元,然后通过集合形式构成主要的结构体系。结构布置的优化是指基础系统、柱墙竖向支撑系统、楼屋盖水平系统的设置。
               5、合理受力原则
               一般情況下,在建筑结构概念设计过程中,通常需要对均匀受力、超静定受力体系、刚性连接、空间作用等进行充分的考虑,并且还要重视建筑结构宏观受力状态、直接受力状态以及主要受力状态的分析,以便运用力学原理来处理好受力分析问题。



               三、概念设计在建筑结构设计中的应用
               1、在建筑场地选择中的应用
               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。
               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。
               3、在建筑结构抗震设计中的应用
               对建筑结构实施抗震设计工作期间,一般都是在设计人员确定砼的等级、初始尺寸以后,并将结构的实际刚度计算出来,在此之后,还可以依据刚度的计算结构将地震力推算出来,最终得到所需要的配筋数量。由于结构刚度、地震力与配筋数量这三者之间的关系为正比例关系,这便使得结构刚度越大,所推断出的地震力便会越大,同时配筋的数量也会较多,同理,如果配筋的数量越多,其结构刚度便会越强,那么所产生的地震力也会越大。为此,如果盲目的增加配筋数量,实际上在一定程度上增加了地震力的效果,可是在抗震设计工作实施期间,无法达到积极效果的目标。而将概念设计应用在抗震设计工作中,便能够在某种程度上拓宽相关设计人员的设计思路,并利用降低作用效应来不断的创新设计思路,最终确保能够达到理想抗震设计效果目标。例如,应用隔震效能的概念设计方式,将反摆设计在建筑物的顶端,或者在建筑主体以及基础之间设置相应的隔震层,这些方法都能够在极大程度上有效的降低地震力的效果。
               4、概念设计在优化结构类型中的应用
               在建筑结构的设计过程中,采用概念设计理念和方法,可以优化结构类型,选择恰当的建筑结构类型,以确保建筑结构类型能够满足建筑工程项目的施工需求。在实际的建筑结构的选择过程中,面临着很多问题,需要考虑到各个环节中的各个要素,应用概念设计可以优化分析,让建筑工程项目的结构能够和外界环境相适应,从而大大提升建筑结构的实用性价值。从这个方面来看,在应用概念设计时,不仅要考虑不同部件之间的协调性,同时还要从抗震效果和抗风效果等方面进行全面分析,只有这样才能保证建筑结构的合理运用,避免建筑工程在实际使用过程中出现各种问题和安全隐患。概念设计可以选择出最优的设计方案,全面的从整体到局部进行分析。在选择结构类型时,首先要对工程进行全面的调查,对于施工现场的很多因素都要全面分析,体现出概念设计的整体性要求。其次,在概念设计过程中,还需要考虑到用户的实际需求和基本需求,根据用户的实际需求进行具体化的设计,从而提升建筑结构类型的准确性。
               5、概念设计在协调各部件间的应用
               在建筑结构的设计中,还应该关注不同部件之间的协调性,只有保证不同部件之间的协调性才能确保整个建筑结构能够被正常使用,满足建筑结构的整体协调效果,不仅满足负荷的要求,还能够保证建筑可靠性。因此,在结构设计中,部件间的协调性保障非常重要,只有确保部件之间的协调,才能发挥建筑结构的体型、结构体系的应用价值。在设计过程中,采用概念设计的理念,站在整体的角度对不同的部件的作用和价值进行分析,加强不同部件之间的处理和协调,从而确保这个建筑结构的平衡性效果,使其的布局更为匹配,发挥出理想的实用性效果和功能性效果。
               结束语
               近年来,随着人们生活水平的提高和居住理念的改变,人们对建筑结构的要求也有了显著的增加。概念设计在建筑结构设计中起着不可或缺的作用,它的应用使得建筑结构设计更加合理、经济和安全。概念设计的产生是对建筑结构设计的改进和创新,它的存在为人们创造更加优质的建筑提供了基础。因此,概念设计是时代发展的必然产物,是建筑结构设计发展的主流思想。
               参考文献
               [1]吕清海.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2017,(16):87-88.
               [2]张磊.基于概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].低碳世界,2016,(29):144-145.
               [3]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,2015,(52):90-91.

 

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