概念设计在建筑结构设计中的应用分析

发表时间:2021/4/20   来源:《建筑实践》2020年12月34期   作者:李孝雨
[导读] 长久以来,建筑工程的质量均是由建筑结构设计所决定的
        李孝雨
        广东胜通和科技服务有限公司江苏分公司 江苏南京 210000
        摘要:长久以来,建筑工程的质量均是由建筑结构设计所决定的。而随着现代建筑理念的持续发展与完善,概念设计在建筑结构设计中的应用价值得到了充分的体现,突出表现为可以增强结构设计的科学可行性,提升工程质量。为此,本文对概念设计在建筑结构设计中的应用进行分析。
        关键词:概念设计;建筑结构设计;应用
        建筑经济的发展不仅加剧了行业内的竞争激烈程度,同时也加大了建筑设计的难度。在这种情形下,概念设计的诞生,凭借其独特性优势,得到了业内人士的高度关注,并且也在一定程度上提高了我国建筑结构设计的总体水平。因此,要想提升我国现阶段建筑结构设计的有效性,就要将概念设计渗透到建筑结构设计的各个方面,持续强化概念设计的应用,认真落实好建筑结构的系列设计工作。
1应用价值
        在实践应用中,设计人员可以结合自己丰富的建筑结构设计经验,借助概念设计,对结构设计方案进行创新[1]。同时,概念设计的应用,也能够增强设计人员的创新意识,激发其创新能力,有利于设计人员在创新设计的基础上,处理各种建筑结构的设计问题。另外,在概念设计这一理念的指导下,设计人员可以及时发现建筑结构设计方案中的问题,并明确掌握问题原因,给出有价值的解决策略。
2原则分析
2.1空间作用
        建筑结构的设计,要求设计人员要明确掌握工程结构内部的空间分布情况,并对其空间作用进行总体的分析与考虑,以便在还原其实际结构面貌的同时,对已有的结构空间练习实施优化,明显减小结构内力。基于此,结合结构的受力效能,设计人员要对其实施进一步的优化设计,充分发挥概念设计的应用效果。
2.2优化选型
        在优化选型这一环节中,设计人员除了要理清主次结构间的联系,同时也要注意如下两个问题:
        第一,结构体系。依据各类构件的特点,综合周边环境的现状以及建筑结构的实际荷载能力,设计人员要合理选择构件,明确构件间所存在的联系,增强结构单元的稳定性[2]。例如,大规模的建筑工程,要使用自支承方法,以便提高结构的牢固性。
        第二,结构布置。结合当代建筑结构的特征,设计人员在保证其功能完善的情况下,要对建筑结构的水平系统进行优化,利用可靠的基础体系,综合考虑地基承载力与周边环境因素,明确平立面位置,确保建筑结构受力均匀,避免倒塌事件的发生。
3具体应用分析
3.1设计步骤
        (1)确定设计目标。设计人员要依据建筑结构的现存条件与特点,对设计目标进行细化与明确,实现对原有建筑结构设计方案的改进与完善。
        (2)建立模型。要想构建一个稳定性更强的建筑结构模型,就要全面了解建筑结构体系,掌握计算简图等基础内容,并科学确定构件尺寸[3]。
        (3)对已经计算出的结果实施准确的评估,并根据评估结果进行调整,强化建筑构件的处理。
        (4)要正视建筑结构设计的作用,在最大程度上发挥建筑结构的功能与作用。同时,设计人员也要对影响建筑结构设计的因素进行多方考虑,并结合建筑规模与结构特点来对建筑结构进行适当的调整,对结构空间进行优化,为建筑结构设计方案的落实奠定有利基础。


3.2制定完善的结构方案
        完善的建筑结构设计方案,需要结合现实情况,对结构形式与建筑体系实施整体的优化,以此来确保建筑结构在具体使用中的受力更加均匀。在设计高层建筑结构时,设计人员要应用概念设计理念,结合建筑结构的特征,对其受力实施客观分析。同时,要想充分发挥出概念设计理念的应用优势,设计人员要结合建筑结构设计的具体要求,综合建筑供电与水暖等多个方面的运行特征,对建筑结构实施优化。这就要求设计人员,在设计建筑结构方案时,不仅要对结构体系的特点进行整体考量,同时也要考虑到地震这一因素,以此来设计出更为科学稳定的结构形式,大大提升方案的规范化水平与可行性。
3.3加强平面设计
        由于平面设计与建筑的抗震性能存在着必然的联系,因此,设计人员要参照建筑结构的布局情况,对建筑结构的扭转度实施精准的控制,避免连接位置薄弱,影响到建筑结构的抗震性能。同时也要合理设置抗震缝,对建筑结构实施抗震单元的合理划分。与普通建筑物相比,高层建筑要承受更多的风压[4]。为此,要想增强建筑外形的流线感,就要在建筑物周边设立抗侧力结构柱。特别是针对部分圆形建筑,若其矩形面积较小,平面结构刚度相对接近,就要进一步增强建筑结构的抗侧刚度。而平面设计,虽然可以在很大程度上增强建筑结构设计方案的可行合理性,但在具体设计环节,设计人员要结合建筑结构特性以及周边的各种环境,应用概念设计理念来提高平面设计的规范性,以此来减少设计漏洞。
3.4加强竖向设计
        于高层建筑而言,抗侧力结构设计非常关键。这主要是因为结构刚度是从上而下,逐级过渡的。因此,要想避免突变现象的发生,就要降低结构对于水平荷载力的抵抗作用力。在设计建筑结构竖向时,要始终坚持刚柔并济这一设计原则,结合具体情况对建筑结构构件实施加强与减弱处理。对于大规模的建筑结构,要优先选用刚度更加较高的束筒,以此来增强建筑结构的减震作用。同时,结合高层建筑自身的结构特征来看,在对其实施结构设计时,要勇于创新,可以选择斜拉索这种结构模式,构建稳定性能更强的大空间。另外,设计人员在开展竖向设计作业时,除了要依据建筑结构的特点对设计实施深度的优化,同时也要应用概念设计理念,对最终的设计方案进行完善[5]。例如,针对高层建筑,在实施竖向设计时,设计人员一定要对该建筑所在区域的地质条件进行全面的考虑,特别是要考虑其四周的环境条件,以此来优化建筑结构设计方案的前提下,进一步增强竖向设计的规范化水平。
3.5强化基础设计
        建筑基础结构的设计,首先需要设计人员对建筑施工区域的地形地貌有一个充分的了解,并且要收集除自然环境条件之外的相关信息与数据,以便提高建筑结构基础设计方案的可行性。正常来讲,任何一个建筑工程,其地基基础的埋深是相对较大的。因此,在具体建设中,就不得不开挖基槽与地下室,以此来增强建筑整体的抗震性能。另外,在基础选型时,设计人员一定要考虑到基础的承载力,以及基础的变形沉降量[6]。特别是针对高层建筑,要优先选用桩基础,以防基础发生严重的变形,发挥其调节作用。总之,复杂的建筑结构需要强化基础设计来增强其基础的稳定性。这就要求设计人员依托于概念设计理念的相关指导,对建筑结构基础设计方案进行合理的调整,进而大大提高建筑基础结构的稳定与可靠性能。
结束语
        建筑结构设计对于建筑行业当前的生存与未来的发展来说,均是尤为关键的。为此,建筑结构设计人员在实际的设计活动当中,充分融入概念设计这一理念,并加以应用,以此来进一步提高概念设计的应用效率,不断增强建筑结构设计方案的有效性以及具体实施的可行性,为建筑行业的发展注入新的生机。
参考文献
[1]王名川.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用探讨[J].建筑与装饰,2021,(2):10.
[2]农宇春.评价概念设计在建筑结构设计中的应用[J].低碳世界,2021,11(1):96-97.
[3]贺婕,程航.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨[J].江西建材,2020,(1):45-46.
[4]高卫红.减震隔震技术下高层建筑消能减震结构概念设计[J].华南地震,2020,40(4):140-145.
[5]邓闲文.建筑结构设计中的概念设计与质量提升措施[J].新材料·新装饰,2020,2(13):55-56.
[6]邹甬威.现代居住区中会所建筑的设计概念研析讨论[J].砖瓦世界,2021,(4):1.
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