概念设计在建筑结构设计中应用要点分析

发表时间:2021/4/27   来源:《城镇建设》2021年1月3期   作者:沈洁
[导读] 概念设计在建筑结构设计中的应用可以有效的促使当前建筑结构得到优化
        沈洁
        32040219930802****  江苏筑原建筑设计有限公司 江苏 常州 213000

        摘 要:概念设计在建筑结构设计中的应用可以有效的促使当前建筑结构得到优化,提升其设计水平,满足人们的实际需求,并提升施工效率与质量。合理应用概念设计,可以引导相关设计人员客观对待实际问题,提高建筑设计实效性。本文从概念设计的概念入手,深入进行分析,明确其在建筑结构设计中的应用原则与内容,以供参考。
        关键词:概念设计;安全;建筑结构
        前言:
        结构设计和概念设计占据着重要的地位,通过对二者合理应用,能从根本上提升建筑结构的设计水平和质量,为建筑行业快速发展提供动力。概念设计主要是指当前在确定概念设计主方向的基础上,经过工程师的实际分析与资料查询,对设计进行合理的优化,并结合要求对设计步骤进行分解与组合,重新形成一套最符合要求的建筑设计方案,保证其构思的科学性。

        一、概念设计概述   
        概念设计对于建筑的整体性具有积极的意义,概念设计即从客户角度出发,结合客户的现实需求,设计出概念性产品,促进设计从抽象模糊的形式转变成具体清晰的方案。当前的概念设计主要是提升设计者的瞬间思维与复杂的感性,通过呈现出的统一理性进行合理的优化,进而对建筑的整体结构进行分析,以设计要求为基础,综合分析建筑的设计因素,科学合理的进行宏观框架的构建,满足当前的需求。概念设计中结合了先进的计算机软件进行设计,通过研究建筑环保、高性能建材,能够有效保障建筑结构整体质量,激发出设计师创新能力,改变传统设计概念。概念设计主要分为三个步骤:分析、综合与评估。这三个步骤是从设计的外围逐渐向最优设计靠拢。分析阶段,设计人员确定模糊数据,并进行验证;综合阶段,设计人员通过收集的数据,根据设计想象,勾勒设计的雏形;评价阶段,设计人员要在所有的设计中选择最优的设计方案。这样一来,能够确保设计方案的精准性。立足于设计人员角度分析,需要从概念设计中汲取有效信息,在基础条件充足情况下,结合变形验算可以提高设计方案实效性。为满足人们不断变化的个性化需求,建筑设计理念创新发展,概念设计理念被广泛的应用在建筑结构设计中,充分发挥出其设计优势,促使整体结构效果得到提升,适应时代的发展。
        二、概念设计在建筑结构设计中的应用原则
        1合理受力原则
        在进行设计实践过程中,从受力的方向与变形因素入手进行分析,在进行概念设计应用过程中,应合理遵循受力原则,优化空间内作用效果、刚性梁连接效果以及受力结构体系等,合理进行受力分析,加强对变形的重视力度,保证其受力合理,满足设计的整体要求。对于建筑结构中的薄弱部位就需要给予重点关注,加强对薄弱部位的保护力度,才能够保证建筑结构可以承受更大压力。首先,应对建筑结构的承载能力进行计算,对部分薄弱的环节加强建设,将薄弱部位的承重力转移到高强度环节上,从而实现压力的分布。另外在设计过程中需要注意,不能过分重视局部的承载力,避免破坏建筑结构的协调性。

        2优化选择原则
        对结构体系进行优化,以结构的实际特点为基础,进行合理的分析,并以当前的建筑、环境、载荷等因素为依据,对当前的符合标准进行优化选择,明确其自身判定的关系,提升整体设计效果。在做好场地设计和地形调查的基础上,根据场地条件合理设计建筑主体结构,选择基础形式,并做好相关参数计算工作,可以为建筑的结构强度和抗震性能提供保障,从而提升建筑的使用安全性。利用计算机技术,对建筑的刚度、硬度等参数,进行重新计算,最终在确定最优参数的基础上,确定建筑结构设计方案方法。建筑的横向强度、局部强度以及承载力,多由上述参数所决定。

因此,设计人员必须在确定强度指标后,方可判断某一方案是否满足施工标准。与此同时,还应积极进行结构优化,明确建筑的使用需求,提升建筑的安全性能。
        三、概念设计在建筑结构设计中的有效应用
        1在方案选择环节的应用
        在建筑设计过程中,不同的设计方案涉及的因素较多,如建筑的地质环境、地形特点、水文条件、负载因素等。概念设计是一种科学的建筑结构设计方法,根据设计师以往设计经验,结合实际项目考察结果,通过反复的分析比较和方案调整,可以得到最优化的结构设计方案。在场地设计阶段,设计者要全方位考虑建筑场地选择的影响因素,包括抗震设计因素、建筑日照间距、防护距离和建筑退界问题等。其中,场地抗震条件是场地选择时的重点考虑因素,应通过搜集近期场地地质勘测资料,并实地开展地质勘测工作,对地基稳定性作出准确评估。 此外,地形调查还用了解地下水水位、土质等因素,确保调查工作科学有效。因此,对于建筑设计者来说,在设计过程中,应根据实际情况保证方案的合理性与经济性,通过对方案进行分析比较,避开地质条件危险区域,为工程施工提供良好的环境基础,主要需要应用到先进的地质勘测技术,并通过采用信息化系统进行地质条件分析,得到可靠的评价结果。灵活应用概念设计,其具有较大的设计优势,从整体到局部、从局部到整体,提升设计方案的经济性与完整性。
        2在抗震设计中的应用
        抗震设计理念作为保证房屋建筑安全稳定的核心因素,在设计建筑结构的过程中必须要得到重视。目前国家根据不同地震强度有着不同的抗震设计要求,包括地震影响最大系数、反应水平、地震加速度等,不仅如此,在对弹性进行计算的过程中,还会发现,同一场地的同一建筑结构大、中、小震的作用效应不同。将概念设计应有到结构设计当中,可以提高建筑抗震抗压性能设计的重视,通过设置多层抗震防线,来减轻建筑外在损害,将建筑损失减到最小。在相关人员进行抗震设计工作前,通常会预先确定结构初始尺寸和混泥土等级要求,随后在针对结构真实刚度进行准确计算,确定结构刚度后,确定配筋数量。实际上,从多方面进行分析,配筋数、结构刚度以及地震力三者之间存在明显就的关系,并且呈现出正比,由此可知,地震力越强,当前的建筑结构刚度越高,其配筋数量也越多。因此,设计者在进行建筑设计过程中需要从多方面因素进行分析,结合实际的经验,还有有关建筑的抗震防震理论,从而在整体建筑中提出有针对性的抗震防震理论,保证建筑的整体质量符合标准。同时设计建筑结构时,可以将隔震效能概念设计方法应用进去,把建筑结构顶部区域进行反摆设置或在建筑基础和建筑结构主体之间设置有效隔震层,提升建筑的抗震效果。
        3在基础结构设计中的应用
        对于整体建筑结构来说,在进行设计过程中,基础结构是设计的重点,也是其重要组成部分,因此在进行基础结构式设计中应进行合理的概念设计应用,充分发挥出设计优势,进行合理的整合,达到理想的效果。以实际为例,选择基础结构设计类型是当前基础结构设计的重点,根据不同的需求,以基础结构、地质特点等因素进行合理化创新,设计出最合理、最科学以及最合适的方案,以满足建筑的整体设计要求,如现阶段我国常见的基础结构主要有箱型基础、桩地基以及筏形基础等。桩基础主要是指在建设过程中灵活利用桩进行地基结构优化,和理进行地基建设,利用该类型的优势进行合理的优化,提升建筑自身的整体承载力与性能。箱型基础主要被应用在工程项目中,并灵活利用该基础的均匀性与整体性特点,将其结构的载荷进行传递,尽量实现从上传递至下,提升其整体性能。针对那些建筑上部区域负担较大的状况,可以使用筏形地基进行建设,帮助承受能力低的建筑转移上部地基承重力,提高建筑结构稳定性。
        四、结语
        在当前的时代背景下,概念设计是一种科学的建筑设计方法,在建筑结构设计中的应用可以优化设计方案,提高设计效率,并有效降低建筑设计和建设成本。灵活应用当前的概念设计可以从根本上促使建筑的结构性、安全性以及合理性得到提升。

参考文献:
[1]苏丽亲.关于空腹楼板在建筑结构设计中的应用探讨[J].山西建筑,2018(34)
[2]王剑博.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].居舍,2019(03)

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