概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用研究 梁丹

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月第3期   作者:梁丹
[导读] 主要讨论了概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用,
       摘要:主要讨论了概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用,以求为未来建筑设计提供理论支撑。先分析了建筑结构设计与概念设计的基本理论;再对概念设计与结构措施在建筑结构设计中的实际应用情况进行简单分析。从不同地区的实际应用效果来看,进行概念设计与结构措施分析能有效提高建筑结构整体质量,具有良好的操作价值。对相关工作人员而言,需要正确认识到概念设计与结构措施的相关问题,为进一步提高建筑结构设计效果奠定基础。
        关键词:概念设计;结构措施;建筑结构设计
        近几年,我国建筑行业快速发展,建筑企业在市场竞争中所面临的竞争压力越来越大,重视建筑结构的优化处理,成为建筑企业赢得市场竞争的主要方式,从当前建筑设计过程来看,结构设计对设计质量产生重要影响,做好建筑结构设计工作,不仅反映了设计人员综合素质,也对施工效率产生影响。本文将以此为背景,对概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用情况进行简单分析。
        1 概念设计与结构措施的相关理念分析
        1.1 概念设计
        概念设计是显示结构设计多样化要求的一种手段,集合了设计人员设计理念、设计经验与工程项目的相关特点,最终对建筑整体结构进行统一的规划与部署。在该过程中,设计人员通常会详细分析建筑结构的抗震结构与总体布局,并在建筑结构设计初期,分析设计方案的概念性特点,并与实际施工效果进行估算与比对。与传统施工方法相比,概念设计的准确性、概念性、便捷性等更好,能使建筑单位获得更多的效益。一般在开展概念设计过程中,其处理步骤主要可划分为分析、综合、评估三方面,并使该三方面工作不断朝着满意阶段靠近。其中,分析阶段的主要工作是对问题进行全方位了解,通过充分认识到当前建筑结构设计中存在的问题,明确概念设计中存在的问题。在该阶段处理中,可能存在分析数据不完全、不准确的现象,表现出一定的模糊性特点;综合阶段就是设计人员将自己所掌握的知识充分应用到设计过程中;评估过程就是充分评估本方案的可行性,针对其中的问题部分进行优化,指导获得满意的设计方案。
        1.2 建筑结构设计
        在建筑结构设计中,主要是将建筑所要表达的内容以结构语言的形式表述出来。其中,建筑语言就是结构元素,已经表现在当前建筑结构设计的多个方面。
        2 建筑结构设计措施分析
        在建筑结构设计过程中,需要结合建筑结构设计中协同工作、建筑结构设计等之间的关系,保证相关措施具有良好的操作价值。
        2.1 重视协同工作
        在建筑结构设计过程中,建筑设计的协同协作主要指建筑结构外部、内部之间的配合与协同作用,进而保证建筑结构状态与使用寿命。从当前建筑结构设计过程来看,建筑结构设计主要分为上部结构设计与建筑基础设计两方面内容,而协同工作,就是保证两者操作性的关键。例如,在砖混结构建筑设计中,由于此类设计涉及到构造柱与圈梁的上部连接与基础连接,因此在设计过程中,通常会以圈梁与构造柱为中心展开设计。同时,在建筑结构受力设计分析中,为保证不同建筑具有良好的应力水平,就要保证不同建筑结构承载力的均衡,保证受力均匀性。一般在处理该问题时,主要会通过配箍方式,来提升高层建筑结构构件的承载力。在计算配箍率时,主要按照下列公式进行计算:p(sv)= bsvs =nA(sv1)/bs式中:p(sv)代表面积配箍率;b 代表构件宽度,其与剪切力相互垂直;s 达标箍筋间距;n 代表发挥剪切作用的箍筋肢数;A (sv1)代表箍筋单位截面面积,按圆形计算公式确定即可。
        2.2 做好路段选择
        在结构设计过程中,不论是制定施工方案与设计步骤,都要贯穿结构设计的相关理念。例如,在选择建筑场地时,要尽量选择抗震效果良好的地段;对于无法避开不良地段者,要充分考虑该问题,并提出具有针对性的解决方法。在对于地震持续发生或多次发生的地段,应该设置多道抗震防线,保证结构体系与抗争技术指标要求相应一致,最终提高结构抗震能力。
        2.3 重视结构刚度设置
        在实际工程建设中,主要通过降低结构延伸性指标等方法来进一步结构抗侧移刚度。

而在结构设计中,可以通过相应的优化措施不断提高关键性构建的延性,使其具备更好的经济性。在刚度设置中,主要通过相关概念确定刚度,并通过计算机,计算刚度实际数值,保证能在较短时间内解决刚度不达标问题。
        2.4 选择结构材料
        在选择钢筋时,要尽量选择延伸性良好、焊接性良好的钢筋,并保证混凝土强度能满足要求,充分发挥抗震材料的强度要求。同时,为保证材料具有良好的整体性要求,可以从两方面进行突破,其主要包括:淤能有效满足抗震结构连接的要求;于能通过计算确定连接节点。在确定连接节点过程中,需要遵循“强节点、弱杆件”的要求,切忌出现“构件连接越好刚度越强”的错误思想。
        3 空间造型设计的建筑结构设计分析
        从概念设计及结构措施的应用情况来看,重视建筑造型手法控制在提高建筑结构设计质量中发挥着重要作用。本文结合空间造型设计的相关指标,对建筑结构设计的相关问题进行简单分析。
        3.1 建筑空间界面构成要素分析
        通过空间界面限定空间,成为现代建筑设计理念中的重要组成部分,相关设计人员一直尝试通过控制空间界面变化,进而限定空间。在实际工作中发现,空间界面的限制效果主要受到承重结构的中线、面、体等若干部分组成。因此,在建筑空间界面要素分析中,需要做到因势利导地利用结构的合理几何形体来限定人们视觉感受的空间范围。在以空间界面限定空间中,主张通过丰富的空间轮廓丰富空间,并结合不同建筑的基本功能,结合通风、采光等方法,确定空间基本轮廓。
        3.2 基于空间造型设计的建筑结构设计分析
        3.2.1 核心筒布置形态
        随着当前建筑结构不同创新,在当前建筑空间结构设计中主要出现了核心筒分散化与分离化的基本特征,主要表现为双侧外核心筒模式、多个外核周边化等空间分离化方法。不同核心筒布置方式是主要是当前高层建筑的主要设计理念,体现了造型上的设计差异与结构需求,不仅使建筑外观更加优美,也进一步丰富建筑功能。例如,新加坡的“华侨银行中心”就是采用了该布局方式,成为使该建筑成为当时的空间设计的代表之一。对于一些小规模的建筑,近几年主要出现了“使用空间分离化”的结构现象,通过垂直交通、独立设备管道等方式,使不同功能区与建筑主体相分离,进而提高建筑的经济价值,这也是一种较为流行的设计方法。
        3.2.2 延伸空间
        延伸空间是近几年建筑设计的主体,体现了概念设计的相关内容。一般在延伸空间的过程中,主要通过连续两端悬挑的力学原理,将地层以上空间逐步悬挑,这也是当前建筑设计的主要方式。同样以新加坡的“华侨银行中心”为例,该建筑通过三组中空凸起的桁架结构,有效扩大建筑整体空间,进一步丰富了建筑功能。
        4 结束语
        主要讨论了概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用。对相关该工作人员而言,为保证相关应用措施的有效性,需要正确认识到建筑结构设计的相关问题,再结合本次工程中的实际要求,不断优化应用效果。同时,为提高设计的可操作性,可以结合空间理论、形体设计、剖面设计等理论,将其应用在建筑结构设计中,最终提高建筑整体性能。
        参考文献
        [1]王睿.高层建筑造型艺术与结构概念设计[D].重庆大学,2007.
        [2]刘冶.浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].科技创新与应用(建筑科学),2013(06):215~216.
        [3]梁明钊.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].中国新技术新产品(工程技术),2014(06):137~138.
        [4]王勇,张建平.基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计[J].华南理工大学学报(自然科学版),2013(03):137~138.
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