概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨 周均丽

发表时间:2020/6/3   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:周均丽
[导读] 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。
        烟台建筑设计有限公司  山东威海  264000
        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。
        关键词:概念设计;结构措施;建筑结构设计;应用方法
        1概念设计的实施步骤
        概念设计在运用的过程中其实是一个不断失败、不断优化的一个过程,这个过程是循环往复的。从总体上将概念设计分为四个主要的阶段:四个阶段的具体工作如下。
        (1)分析阶段。这一阶段主要是收集建筑结构设计中存在的问题,对这些问题进行分析和解决。分析阶段最大的特点就是收集到的信息和资料都比较模糊,只有经过了分析后才能够尽可能地完善信息。
        (2)综合阶段。概念设计中最重要的一个阶段就是综合阶段,这个阶段需要概念设计的实施人员,利用自己的经验和各方面知识来构思设计方案,再通过图纸的方式将设计方案呈现出来。综合阶段主要是将建筑结构设计师抽象的设计理念用具体的形式表达出来,是概念设计中十分重要的一项步骤。
        (3)评估阶段。评估阶段是对设计方案进行各方面专业的判断,评估该设计方案是否具有可行性,这项工作是一个具有循环性的工作,需要方案完全达到标准才能够进入下一个阶段。对设计方案进行评估的过程中,首先需要建立功能模型,然后利用各种计算公式来对比每个方案,最终选择一个最经济、安全性高且具有可行性的设计方案。
        (4)完成阶段。该阶段是按照确定的建筑结构设计方案来实施,减少了后续烦琐的计算工作。
        2建筑结构设计中概念设计需要考量的因素
        2.1建筑场地
        建筑场地是建筑工程建设的根本性前提,在建筑场地选择过程之中,需要设计师综合考量各种有关要素,比如地质结构、人文地理以及自然气候等,以综合评估结果最佳的位置为建筑场地。也要考虑到建筑用地抗震与泥石流等方面的防护,保证建筑工程施工的安全性。
        2.2建筑结构体系
        目前,建筑工程的结构体系基本分为框架结构、框剪结构、巨型结构以及剪力墙结构等。根据我国出台的结构设计规范,对不同结构都有着不同要求。事实上,这些建筑结构体系并没有优劣之分,仅仅是适用不同的建筑类型或者是不同的建筑功能。因此结构工程师必须全面了解各个建筑结构体系,并且准确把握不同建筑结构体系的具体适用类型与构造特点。
        2.3建筑主体结构
        通常状况下,建筑工程需要贯彻对称合理的基本原则。大多数中国人比较喜欢对称美,而且采用对称结构也可以最大程度地减小扭矩,从而保证建筑安全性、稳定性。此外,也会选择剪力墙结构减小建筑侧力破坏对建筑稳定性的影响。在进行建筑结构设计时必须综合分析建筑平面中心与结构侧心以及建筑物质心保持对称,实现建筑整体结构设计的对称。
        2.4建筑基础设计
        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。

总而言之,不管采用哪一种基础设计类型,都必须以建筑实际情况为依据,这样才可以保证建筑工程建设质量。
        2.5结构材料利用率
        在建筑结构设计中应用概念设计,必须和结构措施同步进行,绝不能独立进行,将结构设计与概念设计相协同,才可以实现建筑材料利用率的最大化。随着结构设计与概念设计协同度的不断提升,建筑材料利用率也会持续提高。但是也存在概念设计与结构设计协同度比较高,且建筑材料利用率也很低的情况,这就需要制定更好的建筑材料利用方案。
        3概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法
        3.1硬性指标进行规范
        首先要对建筑场地的选择进行规范,建筑场地要能够实现建筑物构建的搭建要求,保证建筑物最终形成的平稳安全性,为建筑物的建筑提供最基础的保障。其次在建筑结构设计时要根据所选建筑现场的空间形状和地质特点对建筑物的搭建做出一定技术水平上的改变,避免在搭建过程中出现安全问题。同时在建筑设计的过程中,要考虑到概念设计与结构设计的关系,对两者之间的矛盾点进行调节,寻找两者的最佳切合点,保证建筑的合理搭建。
        3.2提高结构刚度与承载力要求
        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,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,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。
        3.3提高结构材料的选择要求
        建筑物搭建的基础是对建筑物起支撑作用的建筑材料的应用,合理的选择建筑材料可以保证建筑物设计的可行性,同时提高建筑物在空间利用率和便利性方面的性能。在进行结构材料的选择过程中,建筑设计人员应从基本的建筑要求入手,保证结构材料能适应建筑结构的各方面要求,比如在对支撑材料进行选择时,要重点考虑材料的延展性与韧性,保证材料起到最佳的支撑效果,同时在材料的焊接和与其他材料的搭配结合中也要做到相关方面的考虑。在对建筑结构中混凝土的材料选择时要重点考虑其强度和弹性,使其对建筑物起到最佳的支撑效果,保证最终搭建的建筑物能够做到安全可靠。
        3.4概念设计与结构设计相互融合
        在进行建筑物设计搭建之前,建筑师与居住者要进行提前沟通,在实现双方意见的互相交流后找到概念设计与结构设计的结合点,从而在设计理念上保证结构设计满足居住者的要求,避免设计和搭建过程矛盾的产生,从而保证建筑物最后的呈现状态,提高建筑结构设计的能力。同时在建筑物的设计过程中,建筑师要根据自然环境和人为需要灵活的进行方法策略上的改变,选择最合适的建造方法,既满足了居住者的要求,又从科学角度上实现了建筑物的搭建水平,促进建筑业的发展。
        结语
        总而言之,随着我国建筑行业的快速发展,建筑结构设计受到了越来越多人的关注,为了提高建筑结构设计的整体质量,将概念设计应用于其中。这种措施具有科学性、创新性以及合理性等优点,能够提高建筑结构设计的安全性和可靠性,为人们提供更加坚实的保障。不仅如此,概念设计的应用,在很大程度上节约了建筑结构设计资源,促进能源利用率的提升,同时让建筑结构设计的水平发生了质的改变,为我国未来建筑行业的发展奠定了一个良好的基础。
        参考文献
        [1]陈立新.探索概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2019(14):82+87.
        [2]范滨锋.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(06):75-76.
        [3]郑军辉.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑,2012(15):13.
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