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摘要:近些年来,随着我国建筑行业的不断发展,建筑工程数量、规模都在不断扩张,这也对建筑结构设计提出了新要求与新目标。建筑结构设计是建筑工程的一项关键内容,若是结构设计不合理,不仅会影响建筑施工效率,也会影响到建筑工程的安全性。而在建筑结构设计中应用概念设计,能够准确把握结构设计方向,提高结构设计科学性、可行性,保证建筑工程可靠性与稳定性,实现我国建筑行业的可持续发展。基于此,对建筑结构设计中概念设计的运用进行研究,供以参考。
关键词:概念设计;建筑结构设计;应用研究
引言
在建筑工程的施工过程中,建筑结构的设计发挥着非常重要的作用,其设计水平会对建筑的整体施工质量产生非常直接的影响。因此,在实际的施工中,需要重视建筑结构的设计,不断探索更多更合理的方式以促进建筑质量与水平的提升,其中,概念设计发挥着非常重要的影响,它在建筑结构设计中的应用能够有效促进其设计水平的提升。
1概念设计的概述
概念设计是指在未经过详细的数据计算,通过感官以及经验来对建筑的构造进行布局,利用工程设计方面的知识和原理来开展理念设计,从而对建筑设计制定科学的结构框架,在宏观层次上,保证建筑的稳定,探究在施工过程中的难度和问题。建筑的结构概念设计工作需要设计师具有较高的专业素养和经验,对建筑知识以及工程力学方面需要有独到的见解,在设计过程中还需要将地理位置的不安全因素(地震、台风等)考虑其中,从而使建筑结构的设计更加合理和科学。概念设计大致可循序渐进分为三个阶段,其中每个阶段之间均可以互相协调进行,第一个阶段为分析阶段,首先需要对建筑的用途和目的进行了解,在展开设计之前,要对提出的要求和标准以及特点进行分析,尝试找出解决问题的设计理念。第二个阶段为综合阶段,期间需要调用建筑经验和工程知识来对设计理念进行整体的规划,可以通过图纸等方式把设计师的抽象想法描绘出来。第三个阶段为评估阶段,通过前边的理念设计,会产生多种设计思路和结果,需要开展综合评估分析,对各种设计的特征以及可实施性进行评判,选取最佳的设计理念作为建筑结构的方案设计。
2建筑结构设计中概念设计的重要性
2.1优化建筑结构设计方案
在建筑结构设计中引入概念设计,通过架构与对比,能够实现结构设计方案的优化与完善。关于概念设计的实践应用,设计师必须考虑建筑总体性,有效把握设计整体框架,利于选取合理的结构体系,不但能够缓解设计工作压力,也能够节省人力、物力资源。此外,在建筑结构设计中引入概念设计,也能够提高结构设计方案的科学性与合理性,保证建筑工程的建设质量。
2.2提高建筑场地的合理性
通过运用概念设计能够促使建筑场地选址时更加全面和合理,除了对建筑本身内部构造进行设计外,概念设计还需要考虑建筑场地工程地质情况,尽量避让抗震危险地段。对于基础持力层以下一定范围内存在液化土层或震陷土层时,应采取一些措施处理液化土或震陷土和加强上部结构的整体性。在设计时需要考虑自然地理环境对建筑造成的影响,保证建筑场地的安全合理。
2.3提升建筑结构设计整体水平
通过深入理解与有效把握概念设计,能够在很大程度上提升建筑结构设计方案的可行性、合理性。与此同时,设计师能够及时发现与解决建筑结构设计阶段的问题,最大程度地提升建筑结构设计工作效率与成果。从建筑结构设计方面分析,需要对有关数据进行计算,而概念设计能够准确、有效借鉴其他工程计算结果,通过对初期数据的处理,从而实现设计方案的优化与完善,这样就能够有效提升建筑结构设计效率与水平。
3概念设计的应用
3.1建筑场地选择方面的应用
建筑结构的设计过程中,最基础、最重要的内容就是建筑场地的选择,建筑场地的选择将直接关系到整个建筑的科学性和合理性,对其后续的使用效果也有非常直接的影响。合理选址是确保建筑结构设计得以有效落实的重要基础,概念设计能够在建筑场地的选择上发挥重要作用。在场地选择的时候,主要考虑的是建筑场地的地质情况与地形情况。地形条件的优劣会对建筑结构的设计与施工产生非常关键的影响,因此,在场地选择时,需要对施工项目的结构设计需求与施工场地的实际情况进行全面综合的分析,选择最适合施工要求的施工场地。地质条件也会对建筑结构产生一定的影响,尤其是对建筑的基础结构。所以,在建筑场地的选择上,还需要对场地的地质情况进行全面调查,确保地质情况能够满足建筑需求。
3.2建筑基础设计
建筑结构设计中概念设计的有效应用发挥着重要作用,不仅可以提升建筑结构设计科学性,还可以实现各项资源的优化配置。概念设计的实践应用,首先需要改造建筑不利影响要素,以使其达成建筑设计基本要求。其次结合概念设计完成建筑设计,保证各个方面的设计都具备可行性、科学性,同时也使建筑施工更具操作性与实际性,充分满足现代建筑学基本要求。如今概念设计中采用的基础设计类型主要分为箱型基础与筏形基础,其中筏形基础设计不但能够把地基承受力均匀分散至建筑整体,还能够防止地基发生沉降问题。而箱型基础设计和筏形基础设计正好相反,其可以和建筑底层连接成为一个整体,可以在很大程度上提高地基承载力,保证建筑的稳定性与安全性。
3.3结合现实情况,选择合理地基基础形式
地基基础是上部结构的平台,确保上部结构分析结构有效。针对地基基础的概念设计十分重要,设计人员要根据场地类别,上部结构形式,根据现有规范及工程经验,对地基基础从方案选择到施工进行全方位概念设计。使上部结构、基础、地基相协调。建筑地基础不同方案的选择,对工程造价关系极大。一般多高层建筑应优先采用天然地基,这样造价低,施工快,节省成本。当天然地基的承载力和变形不能满足建筑结构的要求或建筑场地土具有特殊性质如湿陷性或液化时,应进行地基处理。根据不同情况,选用不同的地基处理办法。
3.4提高结构刚度与承载力要求
任何一个建筑物都以安全可靠的居住环境作为建筑的目的,因此要在建造过程中就做到在建筑承载力上的性能提升,保证建筑物搭建的安全。在建筑结构设计中,要从结构刚度和承载力方面进行入手,运用合理的建筑材料进行建筑物的搭建,同时从空间搭建和支撑力分布的方面进行合理的设计,将建筑的承载力提高到最佳的水平,从而保证了建筑物的安全建成和以后的居住年限,同时要提高了居住者在使用上的体验感与便利性。为了实现建筑结构设计的最佳呈现水平,在概念设计的过程中可以对结构刚度进行调整,比如将建筑物中部分材料和结构的延展性进行提高,增加建筑设计的弹性与塑性,同时提高建筑的空间利用程度,做到资源的合理分配,从多种方式入手做到经济高效的实现建筑物的搭建,促进建筑结构设计的水平发展。
结束语
随着社会的发展,建筑行业的发展要求也在不断的更新,要满足建筑业能适应社会发展的要求,相关人员要从建筑理念入手,用硬性指标规范一系列的建筑要求,合理选择结构体系和建筑材料,实现概念设计与建筑结构设计的最佳融合等,实现各方面的综合考虑,从事实现建筑结构设计的发展。
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