分析建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施关键研究贾瑾旭 尹学军 李佳雨

发表时间:2020/4/30   来源:《城镇建设》2020年2月第5期   作者:贾瑾旭 尹学军 李佳雨
[导读] 现阶段,随着社会的发展,我国的建筑工程的发展也越来越迅速

        摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的建筑工程的发展也越来越迅速,人们的生活水平逐渐的提高,对建筑工程的要求也越来越高。建筑施工阶段中结构设计阶段是至关重要的阶段之一,设计阶段可以保障相关设计方案的合理性以及科学性。并且在结构设计时,应当对建筑实际情况和业主要求在概念设计方面进行分析,进一步优化设计方案。在建筑结构设计时,设计师应当以人为本,根据以往设计经验,从实际出发,保证设计合理性、提升建筑质量。
        关键词:建筑结构设计过程;概念设计;结构措施关键研究
         引言
         随着社会的发展和科技的进步,我国国民对于建筑的要求越来越高,对建筑物的需求也不仅仅只是使用的需求,现如今民众更加注重建筑物的外观,这对建筑设计提出了更高的要求。在新时期中,我国建筑行业不再是单一的发展模式,建筑项目越来越多,建筑规模越来越大,相关行业呈现出了多样性的发展趋势。建筑结构设计想要得到新的发展,概念设计是必不可少的重要环节,将概念设计运用在建筑结构设计中能够体现出它独有的优越性,正因为这种优越性,在现今建筑结构设计行业中,概念设计被广泛的运用其中。概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。通过搭建这个平台,建筑设计中出现的很多不确定因素都可以通过这个平台找到一些解决的防止,所以建筑结构设计中的概念设计对整个建筑结构设计都有着很重要的研究价值。
         1结构设计和概念设计在建筑设计中的重要性
         如果在建筑结构设计中充分的利用概念设计,对设计师来说,可以增强可实施性,从结构设计长远发展角度看,对设计理念的完善有着积极的作用。但在实际工程中,绝大部分的设计师只能根据设计手册规定的方法进行结构设计,只有部分设计师使用这种设计方法,这种现象对我国的建筑结构设计理念的更新十分不利。正因如此,我国的建筑结构设计缺少创新和亮点,设计出的建筑结构经常会出现实际和理论不符的情况。特别是在参数计算方面,理论数据与实际要求都存在着极大的差异,甚至会导致建筑结构的构件中各项参数不能够通过正常途径进行计算。但是如果对概念设计进行充分利用,让建筑结构得以优化,将使无法计算的问题得以解决。设计人员在概念设计的基础上,设计出方案,既可以节约成本,又能够保证结构安全。通常情况下,设计师在使用概念设计的时候,需要充分掌握结构理论,还应当有丰富设计经验,对建筑结构性能十分了解,这样才能够设计出完美的建筑结构设计方案,完成目标。
         2在概念设计的相关论述
         建筑结构设计中,相关的概念设计必不可少,所谓的概念设计指的是设计师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目的特点,通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施,在建设工程项目结构设计出去对设计方案进行概念性的分析估算和比较,实现结构设计的多方面要求。一个概念设计的推出主要分为三个步骤,这三个步骤分别是分析、综合、评估这三个步骤。首先是分析步骤,所谓的分析,就是对产生的问题加以进行全面的了解,并对其进行分析,不过在分析的过程中,因为只是对问题进行全面的了解,并没有更深层次的对问题进行剖析,所以得到的数据不够完整也不够清晰,这是概念设计中分析步骤的特点。第二个步骤是综合步骤,概念设计中的这一步骤主要是解决问的步骤,前面我们已经提到了,在分析步骤中,主要是对问题进行全面的了解,但是只是了解得到的数据不够清晰完整,所以在综合这个步骤中,相关的设计工程师会通过自己的专业知识来对这些模糊的数据进行专业的分析,并将分析后得到的结果绘制在,图纸上,最终得出一个能够落实工程的施工的建筑结构设计。第三个步骤是评估。在这一阶段中,主要的目标就是对已经有的建筑设计进行评估,从中挑选出最为合适的设计方案。这一过程不同于其他的步骤是一次性,它是一次又一次重复的结果,重复到找到最优方案位置。总体来说,概念设计都要经过这三个步骤,通过这三个步骤能够找到最合适的概念设计,也能够找到最好的建筑结构设计结果。


         3应用措施分析
         3.1结构体系中的各个部门要相互配合
         概念设计想要更好的在建筑行业中进行运用,就必然要求相关的各个部门能够相互协作进行工作。不仅是企业间的各个部门进行相互配合,在建筑结构中各个部件之间也要达到相互协作,共同工作,想要做到这一点并不容易,这要求结构构件不仅在承载力达到极限的状况下共同工作,还要求各个构件间的耐久度相差不大,只有在构件差别不大的情况下,构件才能够协同工作。
         3.2应用概念设计理念设计结构体系以及结构布局
         根据概念设计理念,在该建筑的框剪结构设计中设置了剪力墙以及延性框架子系统,以满足概念设计中要求设置多道抗震防线原则,同时也保证了建筑功能的实现。同时由于该建筑在其使用功能和外观造型的需要,其第5层和第8层采取了由南到北的竖向偏心收进的结构形式,而且受建筑功能要求的限制,从第8层向上的南侧不能采用剪力墙结构的设置,因此设计人员在概念设计理论的指导下采用将竖向交替设置在建筑周边区域的方式,从而为剪力墙的设置创造了有利条件。此外,由于该建筑在高位收进,因此应对收进位置的上层层高进行有效的控制,避免影响其相邻层面的结构强度,减小结构承载能力以及刚度产生突变的概率和幅度。另外为了减少整体建筑结构所产生的扭转效应,设计人员应适当增加收进位置邻层以及下部的竖向构件,并将边梁截面以及竖向构件截面的面积适当扩大,从而提高剪力墙以及框架柱的抗震等级。此外,还应提高配筋比,并增减收进位置屋面板的厚度。在完成了建筑结构的基本设计方案后,应运用相关的计算分析软件对建筑结构的变心以及位移角等指标参数进行计算分析,以保证建筑结构设计的质量。
         3.3建设结构设计优化模型
         切实有效的应用设计优化模型函数能够合理的估算出建筑造价,所以将优化模型确定下来是十分重要的,通常而言应用能够对整体设计或者最终结构产生较大影响的建筑设计因素,将其当做模型的自变量,找出能够对建筑设计工作产生较大影响的因素,然后开展自变量计算之后可以使得后续工作得以有效展开。在将自变量确定下后,进而可以将目标函数给确定下来,一般来说选取目标函数主要是根据建筑设计的优化情况以及建筑造价确定的。除此之外,这一函数的构建要满足相应的限制。在相应的条件之下开展函数运算工作。
         3.4应用概念设计理念设计楼盖体系
         根据该建筑的使用功能要求,其顶部两层应设置为大跨度的空间。因此设计人员应按照概念设计原则,合理设置构件刚度以及力的传播路径。在本次设计中通过对不同设计方案的对比分析,最终决定采用将单向口盖设置在短向跨度法规性,并将短向量间距控制在2.7m左右,并加强短向支撑边梁结构,使其抗扭刚度得到提高。这种单向楼盖结构设计的传力路径更加清晰简单。同时该建筑地下车路楼盖的规格设置为8.1m×8.1m,并根据工程建设周期的要求等因素,将该部分楼盖设计为十字交叉梁结构。
         结语
         概念设计既是现代建筑结构设计中的重要设计理论,同时也是建筑结构设计的有效方式,因此设计人员应在建筑结构的设计中充分运用概念设计模式,对建筑结构设计方案进行优化,提高其合理性和可行性,确保建筑结构的质量和安全能够符合结构设计规范。同时设计人员还应在概念设计理论的指引下,优化资源配置,降低工程造价,提高工程项目的经济性。此外,设计人员要加强技术创新和设计理论的创新,全面提升我国建筑结构设计行业的水平。
参考文献:
[1]李心阳,马青.游戏影视概念设计浅析[J].包装世界,2018(01):17-18.
[2]胡玄俊.桥梁概念设计中的创新理念[J].四川水泥,2018(05):33-34.
        
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