万思璐 李曦
摘要:近年来,我国建筑行业得到了迅速发展,建筑工程项目的施工规模以及结构复杂性也得到了提高,对建筑结构设计工作提出了更高的要求。如果建筑结构设计不合理,会直接影响到筑工程的施工效果跟施工效益,甚至导致一系列安全事故。因此,相关建筑设计人员还需要加强概念设计在建筑结构设计工作中的应用力度,促进建筑结构设计的科学性和可行性进一步提高,为建筑工程的后续建设奠定良好基础。
关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施;应用
1导言
在建筑设计中,先进的概念设计起到的作用至关重要,可以平衡建筑的经济性、功能性与美观性。为进一步完善建筑体系的结构设计,应基于概念设计大力改进、创新结构措施,及时探索出最理想的结构设计方法,进而有机融合概念与结构设计,充分提升建筑水平。
2概念设计概述
概念设计主要指在结合用户具体标准需求基础上,进行相关的概念性产品的设计工作,借此实现模糊抽象以及形象具体的直观转变,保障建筑结构设计的科学性和可行性。概念设计作为一种新型的设计理念,其需要将设计理念融入建筑结构设计的全过程,促进整体设计结果得以提高。在建筑工程项目的结构设计工作中,概念设计主要处于结构设计的初期阶段,实现设计理念和经验的充分融合,随后通过科学结构布局方式,做好抗震设计等结构设计工作。
此外,在概念设计工作中,还能够对建筑物的内力数据进行综合分析,但我国建筑领域中应用概念设计的时间比较晚,相关设计人员因为认知等方面限制,导致在建筑结构设计中难以进行概念设计的有效融合,直接影响概念设计的应用效果。因此,合理应用建筑概念设计能够提高建筑设计的合理性,可以实现工程师实践能力的提升。通过加强概念设计的应用和落实能够将建筑设计师们的概念设计能力全面、科学地提升优化,有助于培养设计人员改革创新意识。在具体应用概念设计过程中,应当明确建筑结构受力概念,从多角度对建筑结构的受力情况进行分析,从而实现结构方案的优化。设计师秉持开拓创新理念,对不同建筑的需求进行合理分析,丰富和完善建筑结构设计,将建筑物的活力提升,可以实现建筑设计方案经济性和安全性的提升。同时在建筑结构设计中通过概念设计的应用,能够进一步提高建筑结构设计方案的科学性与可行性。在概念设计过程中,设计人员还能够及时发现建筑结构设计中存在的问题,进行纠正设计,通过对前期数据进行处理的方式,实现设计方案的优化与完善。
3建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用
3.1在基础设计中的应用
基礎设计是建筑结构设计中的重要内容,因此设计人员需要做好建筑工程的基础设计工作,保障基础结构作用的充分发挥,为后续施工奠定良好的基础。在进行地基结构设计过程中,通过概念设计的应用,可以促进设计质量进一步提高。例如概念设计在应用于高层建筑地基筏型基础时,可以分为梁板式以及平板式两种类型,能够帮助设计人员就施工区域的地形特点、楼层的实际承压要求以及对施工材料的性能要求等因素进行综合分析,借此保障地基结构的设计合理性,为建筑工程的后续开展提供良好的基础。通过概念设计的应用,不需要设计人员将过多的精力消耗在数据信息上,但需要对混凝土特性有全面系统的认知,保障基础施工强度能够满足建筑工程项目的实际建设需求。
3.2在施工场地规划中的应用
在建筑结构设计中,首先需要就项目的施工场地进行合理规划,为后续的工程建设施工奠定良好基础。施工场地的规划效果直接影响建筑后期的建设效果,通过概念设计的应用,能够对以往场地规划中存在的弊端进行及时解决。概念设计的全局性特征,能够帮助设计人员对地形、地质以及建筑物结构等进行综合分析与协调,基于多种方案的评估进行最适合施工要求场地的选择,减少地形地质条件要素对建筑结构设计效果所造成的影响。例如在进行高层建筑的结构设计过程中,通过概念设计技术的应用,能够帮助设计人员就建筑物的地方光照、楼层高度、人口密度以及停车位布局等参数进行综合考虑,实现建筑设计和施工用地两者之间的协调性,促进施工场地规划的合理性进一步提高。
3.3科学选择建筑主体结构
合理性和对称性是设计建筑结构时要遵循的基本原则。该原理可有效减少建筑材料的使用,节省建筑材料,确保建筑结构中非结构部件的良好安全性和稳定性,并降低建筑结构的扭转力。建筑结构对称的特征是整个或部分建筑结构内的相互对应和统一,在特定的设计阶段,为确保建筑物结构的对称性,可以对建筑物质心或平面重心的实际距离进行合理调整,并有效调整重心,从而确保建筑结构的对称性。
3.4在平面设计中的应用
通过概念设计进行建筑结构的平面设计工作,需要对建筑物的侧移问题进行认真考虑,在进行方案设计过程中,应尽量降低建筑物承受的风荷载。进行概念设计时,需要就建筑物周围物体受到的风荷载影响进行认真观察,借此保障建筑物能够具备良好的风荷载抵抗效果。此外,在概念设计过程中,要求设计人员在平面设计过程中对建筑物结构的抗震性能进行综合考虑。在刚度选择过程中,要求设计人员能够通过详细计算进行刚度的确定,避免刚度不足对建筑结构稳定性所产生的影响。应用概念设计进行建筑结构的平面设计过程中,需要对抗侧力结构进行完善,最大限度地保障建筑结构自身的抗倾覆能力。通过概念设计能够促进建筑结构的平面设计效果进一步提高,将建筑结构的风荷载能力、水平荷载抵抗力以及抗侧力结构控制在合理范畴内,对建筑结构自身稳定性以及后期使用安全性的提高具有积极意义。
3.5结构体系中保持协同工作
与概念设计相关的协作很好地适用于建筑物的结构设计。协作需要结构的内部组件保持协作和协作的正常状态,这种协同作用要求结构元件处于标准的承载能力极限条件下,它们不仅可以执行一般工作,而且还具有整体耐久性。另外,建筑物结构的基础和上部在承受载荷时,保持一个整体并分担载荷。在砖混结构的建筑物中,为了保持协作,应利用结构柱和环梁的作用使结构保持一体,并共同承受力以防止建筑物的支撑结构发生变形。随着多层建筑结构的数量持续增长,短柱现象越来越普遍,但是为了确保每个组件都可以具有良好的应力水平,应在夹心结构中最小化短柱,以有效提高同一平面的基本承载能力。
3.6在抗震设计中的应用
抗震设计在建筑结构设计中具有重要意义,要求设计人员做好建筑场地的分析工作,明确建筑施工中所应用到混凝土强度等级、初始尺寸等参数信息。在结合建筑结构刚度的基础上,进行地震力大小参数的合理计算,借此明确后续建筑施工中所需的配筋数量。结构刚度、地震力以及配筋数量三者是一种正相关的关系,因此在进行抗震设计过程中,还需要进行三种结构参数的合理设计,促进建筑物的抗震性能进一步提高。通过概念设计的应用,能够帮助建筑结构设计师在实际设计工作中获得设计灵感,有效规避传统设计理念对建筑设计人员所造成的限制。例如在隔震消能设计过程中,可以在建筑物主体与基础结构之间进行隔震层的合理设计,或在建筑物顶端位置进行反摆的设计等,最大限度提升建筑结构的抗震性能,借此获得良好的抗震设计效果。
3.7科学选择建筑结构刚度
在建筑领域的各种指标中,建筑结构的刚度是非常重要的元素,并且在建筑结构的设计中起着非常重要的作用,因此必须选择科学合理的建筑刚度。同时,科学合理地选择建筑物刚度对于有效增加建筑物的自然振动周期和抗震性能具有特殊的影响和意义。另外,良好的刚性还可以相应地提高空间利用率,节省建筑材料等,从而可以更充分、更有效地利用建筑计划,并可以有效优化建筑结构。
结束语
总之,在建筑结构设计中要确保结构设计计算结果的有效性和可靠性。另外,建筑物的实际建筑过程也应更加高效,以确保概念设计与结构设计充分互补并发挥应有的作用,从而使概念设计和结构措施协同工作,以构建更加科学、完整的建筑结构体系,达到节省建筑原材料的目标。
参考文献:
[1]彭放.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].工程建设与设计,2019(03):28-30.
[2]宋倩.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究,2019,4(11):159+167.
[3]王丽.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].陶瓷,2020(12):110-111.
[4]李志刚.关于建筑结构设计中概念设计与结构措施的分析[J].低碳世界,2016(03):123-124.