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摘要:建筑工程的概念设计需要建筑设计工程师具有非常高的能力要求,需要工程师在进行概念设计的过程当中具有充分的综合能力。本文将从建筑结构设计中的概念设计,重要性的层面展开,重点概括概念设计的相关概念和意义,讨论如何运用概念,将结构措施运用到建筑工程建设上。
关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施
1引言
一般来说,概念设计是指工程设计师在依据工程经验和建筑结构的前提之下,并由此来获得建筑结构设计的指导思想。从另一个方面来看,首先确定建筑结构的总体布局和抗震措施,采取更加快捷的运算方式,之后在设计出大体的建筑结构,这样可以保证建筑结构设计工作的正确性和经济性。
2.建筑结构设计中概念设计的重要性
2.1提升建筑结构设计整体水平
在对概念设计进行深入理解和有效把握之后,在进行建筑结构设计的过程当中能够极大程度上提高建筑结构设计方案的科学性和合理性。除此之外,在引入概念设计的理念过后,建筑结构设计工程师能够对方案当中所出现的问题进行及时的查验和解决,在对相关建筑结构的相关数据进行验算的时候,可以结合类似工程项目的分析数据对建筑结构设计的数据和质量,进行更加准确的分析和判断,让建筑结构设计师根据所检验的结果对建筑结构设计方案进一步的改进和完善,有效提高建筑结构设计的设计水平和安全可靠性。
2.2创新建筑结构设计方式
在进行建筑结构设计的过程当中,不能够仅仅通过短短的简单设计完成。进行建筑结构设计,需要相关的建筑设计工程师通过自身进行大量的实践所获得的经验,对建筑结构设计的方案进行逐步设计、完善以及调整。而概念设计对于建筑结构设计最为重要的是,通过引用概念设计能够将该建筑结构设计的相似的工程项目进行总结,然后根据所总结出的优点,再对建筑结构设计进行全新的设计,很好地避免以往在建筑结构设计过程当中的弊端,让建筑结构设计方案能够更科学合理地进行。
2.3 稳定提升建筑材料利用效率
以最少的投入建成最佳的建筑物始终是设计人员予以重点践行的目标内容。一般来说,建筑结构设计中的材料利用效率往往会对工程建设协同效果产生至关重要的影响。结合以往大量实践经验来看,建筑材料利用效率与工程建设协同效果之间呈现出正比关系。针对此,对于建筑结构设计工作而言,如何有效控制建筑材料投入以及利用效率基本上可以视为促进工程建设协同效果优化的重要手段。举例而言,对于梁类构造设计而言,设计人员可以事先针对截面梁矩形的特点进行重点把握,明确这类构建利用效率偏低的实际原因,并根据具体原因采取针对性措施加以优化处理。结合以往的设计经验来看,因梁类构造建筑中截面梁应力问题明显,促使中轴位置在受力方面表现较弱,容易降低该材料在构建中的应用效率。同时,截面梁弯曲变化问题较为明显,需要设计人员根据梁体长度进行优化调整。这样一来,会降低截面梁材料的利用效率。针对此,设计人员可以针对梁类构造进行整体优化设计。针对截面梁组件构建进行弥补处理,确保其可以在中心轴位置发挥预期作用,提高材料利用效率、促进建筑结构协调应用。
3.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用对策
3.1科学选用建筑结构材料,深化结构设计优化效果
建筑结构材料的合理选择往往会对结构主体性能产生重要影响。结合以往的结构设计经验来看,建筑物在遭受地震作用影响时,所遭受的地震作用率与建筑结构刚度之间往往呈现正比关系。也就是说,刚度越大的建筑结构构件所遭受的地震危害影响表现越大。
针对此,在选择建筑材料的过程中,建议工作人员应该严格按照建筑抗震要求选择合适的材料进行应用。
如对于建筑屋面构件而言,可利用轻质材料取代厚重材料,目的在于减少建筑结构构件重量,降低地震危害影响。
3.2稳定提高结构设计人员的资质能力,落实结构优化设计内容
从客观角度上来看,设计人员的结构设计水平以及资质能力表现往往会对建筑结构工程设计效果产生至关重要的影响。也就是说,若想全面提高建筑工程的设计质量,设计人员方面就必须加强个人的资质能力,提高个人对结构设计工作的重视程度。在正式设计过程中,设计人员应该准确立足于建筑结构工程设计整体实况,对当前建筑结构工程抗震性能需求、主体构造强度情况进行明确掌握。并在此基础上,按照统筹规划与合理部署原则,稳定提高结构主体的结构优化设计水平。除此之外,主体参建单位方面应该对设计人员的资质能力问题予以高度重视。可采取定期培训方式等手段加强结构设计人员的资质能力。
3.3概念设计与结构措施互相协作
通过促进概念设计与结构措施的协同作用,实现二者之间的共同工作,能够帮助建筑物在结构构件的过程中获得更为科学的荷载能力,而不会受到损坏。结构设计中利用联合的工作理念,可以使设计获得深层次的拓展。但是,我们也要意识到建筑结构的联合工作需要在建筑根基与上层建筑建设的联合匹配上,而不能进行单个的逐一施工。另外,建筑物的结构构件的承载负担能力也需要得到应有的重视,尤其对于高层建筑的结构设计理念中,应尽可能的减少使用短柱。但随着现代建筑物的高度不断升高,导致了更多的使用短柱支撑,以减少底部纵向带来的承载压力。实际上,建筑物高层结构设计的中心是减轻水平面方向的横向压力,以此来防止建筑物发生形状改变等意外事故。通过运用概念设计,在建筑物结构措施中,将建筑内安装大型钢管圆柱设计,可以有效地抵制水平方向横向的压力。
4.案例应用分析
以某工程建筑项目为例。该工程项目是一个拥有1层地下室和22层地上的建筑工程。计划的风荷载为每50年一遇,基本风压为0.6 kN / m,地震等级为Ⅱ级,地形和地质条件为建筑项目涵盖地下层数,能够将建筑工程的抗震性等能力进行大幅度的提高。建筑的规划者在对建筑场所的影响因素进行综合分析过后,决定采用混凝土管桩进行建筑地基的建设,不仅保证了施工项目的质量,而且提高了施工效率。同时,在建设项目中将桩基设计为B级,比长为25 m。结构系统的结构柱的轴向压缩比决定了其塑性变形能力。实际上,元件的可变形性对机构的延展性具有良好的抑制作用。该项目广泛分析并考虑了平面布置和侧向抗力,然后选择了剪力墙结构。此外,在对施工现场的地质环境进行详细分析和检查后,剪力墙的地震级别应符合Ⅱ级。剪力墙的布置为了建筑物的均匀布置,剪力墙的布置必须基于建筑物轴线的方向,并且在两个方向上相应的侧向阻力必须一致。在执行任何特定建筑时,重要的是要确保建筑项目的总力平衡且对称,以使建筑物的刚度中心和重心高度兼容,并且建筑物的总力处于平衡状态。
5.结束语
概念设计在建筑结构设计当中的作用将会得到进一步的有效应用,概念设计对于我国建筑行业在未来的发展有着至关重要的作用。所以相关的行业应当充分地重视概念设计在建筑结构设计中的应用,建筑工程设计师应当积极地、科学地对概念设计进行有效地应用,这样能够更加有效保证建筑结构设计方案的科学性和合理性,促进我国建筑行业在未来的可持续发展。
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作者简介:王伟(1986-),男,邻水,工程师,工程师,本科,主要从事建筑结构设计。