安庆市东厦建筑安装工程有限责任公司 安徽安庆 246003
摘要:现如今,随着我国经济的稳步上升,建筑行业的发展也变得越来越快,而建筑结构设计作为建筑行业尤为重要的一项工作,备受社会各界的关注和重视。因为只有良好的结构设计才能够为建筑工程的整体性能提供保障。但是目前建筑结构设计问题频发,以致于项目总体受到了巨大的影响。因此,本文针对建筑结构设计中概念设计的具体应用展开详细的探究,阐述概念设计的内涵并分析将概念设计应用与建筑结构设计中的重要性,从而提出相应的应用策略,以期为我国建筑结构设计提供一定的参考和帮助。
关键词:建筑结构;结构设计;概念设计
前言:科学技术的更新换代,促使计算机技术逐渐应用于各个领域当中。而在建筑行业中应用计算机技术虽然能够提高建筑工程师的工作质量和效率,但是也会致使其过于依赖计算机,并且在应用的过程中会逐渐形成一种固定思维模式,一味的按照结构的设计规范及现有结构展开设计,在这个过程中所谓的建筑工程师只不过是一个可以熟练的使用建筑设计软件的一个画家而已,并没有对结构设计有一个想对完整的概念。如果想要彻底的打破这一发展现状,就必须要消除原本的固定思维,将年轻工程师的丰富想象力和创造力发挥出来,并将概念设计这一理念应用于建筑结构设计过程中。
1 概念设计的内涵及其应用重要性
1.1 概念设计的内涵
实际上概念设计就是在建筑结构设计期间,以工程概念为依据展开相应的结构设计。另外建筑工程师在进行设计过程中不需要进行数据计算,而是凭借着自身的工作经验和结构设计客观规律来有效的控制建筑的结构[1]。当面临一些结构设计难题且无法在第一时间找到问题原因并回应问题,则需要基于工程结构体系与结构体系、分体系和分体系之间存在的力学关系等来获取设计原则与模型,进而再就建筑结构的整体角度上对其的布局情况进行科学合理的控制,以概念设计促进我国建筑结构设计的发展。
1.2 建筑结构设计中概念设计的应用重要性
就概念设计的角度上而言,就是一种定性化的设计内容,所以基本上是不需要通过数据计算的,特别是一些无法做出精确判断的分析时,可以借助整体结构体系与分体结构体系间的力学关系以及结构破坏机理等来获取设计原则与基本思想,这样可以基于整体的角度上对建筑结构的布局情况进行掌控。
在建筑工程结构设计当中概念设计是非常重要的一种设计形式,主要体现在以下几个方面:
第一,目前大部分的设计理念都存在的诸多不合理之处,例如:混凝土设计,其内力方面的计算一般都是以弹性理论为基础的,而截面的设计基本上是依靠于塑性知识所完成的,这样的矛盾现象会致使运作后的结构与真实力之间存在差别。想要规避这样现象的发展就需要将概念设计融入其中,更好的开展设计工作。对于建筑工程师而言,其需要不断地提高自身的概念设计意识,便于更好的去分析建筑结构的特性。
第二,在结构设计的初期阶段,是无法依靠计算机来获取初始设计的,所以相关设计人员需要结合自己的专业知识与经验来选择出最合理的方案。
2 建筑结构设计中概念设计的应用策略
2.1 基础概念的设计
在建筑结构设计中应用概念设计首先需要针对该建筑物所处的地质环境展开全面的勘察,因为建筑物所处的位置和结构形式能够对其基础造成极大的影响。一般建筑物基础主要类型有:箱式基础、筏形基础和桩基础。如果说该建筑物所处位置的土质十分松软、层高相对较高的话则应该选择桩基础类型,因为原本的天然地基本根无法承载建筑物所产生的作用及荷载;而箱式基础具备非常强的刚度,可以巧妙的将建筑物上部分所产生的作用级荷载分散到建筑基础当中,有效的解决了建筑物基础地基沉降的问题,所以在高层建筑中使用最为广泛[2]。
2.2 建筑结构平面的布置
现如今,以概念设计理念为依据展开建筑结构设计时,需要对水平荷载作用的结构侧移问题提起高度重视。因为这一问题是当前高层建筑中尤为突出的问题,所以需要通过建立抗侧力结构来妥善的解决这一问题,但是抗侧力体系构建的好与坏都是结构设计人员的专业知识与技能所决定的。在选择平面形状时,既需要对风压问题展开考虑,同时也要充分的考虑到结构平面抵抗能力和建筑竖向上所形成的荷载作用。因为建筑物的层高不同其平面形式也有所差异,所以在设计的抗侧力结构时需要重视刚度中心与结构平面质量中心的接近与靠拢。如果说建筑结构平面不具备流体外形时,则会导致建筑物长时间处于水平应力的状态下。当建筑的位置位于地震频发地带,该建筑物的结构平面设计应该以简洁为主,同时其存在形式应该对称的,因为这样可以确保建筑物的抗侧力结构更加科学合理[3]。但是,需要注意的是在布置建筑结构平面时,平面的质量分布情况是无法做到完全均匀的情况,从而会引发其结构平面发生一定的扭转情况。所以说,在布置建筑结构平面过程中,相关设计人员为了能够最大限度的提升其结构的抗扭转力,就必须要重视抗侧力结构的布置。
2.3 建筑结构的竖向布置
想要将建筑物的使用功能实现最大化,需要将建筑结构的传力以及安全性大幅度提升,所以建筑工程设计人员需要将设计的重点放在结构竖向布置当中。一般来说,建筑物竖向的传力体系会在一定程度上受到建筑物层高的限制,主要原因是在竖向传力体系当中其在设计标准方面对于层数的要求十分严格。如果建筑物的层数较高,其锚固的深度也需要更深,在这样的情况下才能够建设地下车库,从而满足建筑物的配套需求。建筑结构竖向布置既能够降低建筑物的重心,同时该能提高其抗震性能。一般较为常用的建筑结构竖向布置方式有:截锥形和上窄下宽形两种。
结论:
总而言之,随着建筑行业的飞速发展,建筑物的数量也与日俱增,其功能也变得越来越多样化。对于建筑工程而言,建筑结构设计是至关重要的一个环节,只有良好的结构设计才能够保证建筑工程的整体质量。在日渐激烈的市场环境下,对于建筑设计人员所提出的要求越来越高、越来越严格。而概念设计是当前较为新颖的一种设计理念,为建筑设计领域赋予了新的活力与生命力,也在很大程度上推动了我国建筑行业的发展。
参考文献
[1]毕志红.建筑结构设计中概念设计的应用分析[J].建筑与装饰,2018,000(004):P.25-25.
[2]张涛.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用分析[J].中国房地产业,2018,000(035):56.
[3]王劼毅.抗震概念设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2018,000(014):79-80.
作者简介:汪婷婷,女,安徽安庆人,专科,助理工程师,工民建建筑工程方向。