概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨

发表时间:2020/8/20   来源:《城镇建设》2020年13期   作者:黄连娣
[导读] 我国社会发展进程在不断加快,国民经济水平也在不断提高,
        摘要:我国社会发展进程在不断加快,国民经济水平也在不断提高,因此建筑行业也随之得到极大的发展。就高层混凝土建筑来说,其不仅要保证施工的实际质量[现场施工质量],同时注重对建筑结构进行抗震设计,促使建筑抗震能力得到显著提升。在进行抗震设计时,注意将其与建筑实际状况和当地地质环境相结合,进而寻求合理有效的结构设计改进措施,保证人们的居住安全。
        关键字:概念设计;结构措施;结构设计;应用方法
        1建筑结构设计中概念设计与结构措施的实践应用
        概念设计通常指建筑初始设计阶段所提出的建筑结构方案,设计人员可以依据之前的经验或者设计基础,对建筑设计方案的内容分别从宏观、微观角度进行合理的分析[概念设计通常指结构设计人员依据国家相关设计规范及标准、再结合自己的工程经验,在初始方案设计阶段针对结构设计内容分别从宏观结构整体、微观结构构件进行合理的分析]。在具体分析过程中,可以将概念设计的内容合理地渗透进来,优化和协调设计建筑物的整体布局和结构。同时,还可以根据实际情况,采取恰当的预防措施,从而能够将概念设计的科学性更好地体现出来。一般情况下,提出结构设计方案时以概念设计为基础,方案具有准确定位和清晰等特点。为了避免设计后期出现大量烦琐的运算,一般情况下,概念设计在初期设计阶段就会合理简化后期的运算问题,有效避免了设计数据出现失误。目前,大多数建筑结构设计工作对计算机设备有很大的依赖性,但概念设计明确要求不能在方案的初期设计阶段利用计算机设备,一定要由建筑师[结构设计师]进行合理的设计和处理,才能确保造价的合理性,才能设计出拥有最佳效果的建筑结构设计方案。结构措施一般情况是以协同工作原理为基础运用的建筑结构的一种设计方法。结构措施的最终目的是使建筑工程能够充分发挥出每一个部件的最佳作用,同时还要确保所有部件之间能够按照严格的要求进行协同运行,能够满足相互配合的要求,强化建筑主体结构的安全保障。因此,不仅各部件必须符合特定标准规定的承载能力,同时还要求各部件都能达到严格的使用期限要求,防止因为某个零件受力不均匀而影响了整体的高效运行。为此,在结构措施的应用过程中,设计人员首先要完善处理的是基础结构和上部结构二者间的关系,务必保证二者之间能够实现协调统一。
        概念设计和结构措施除了上述说明的用途外,最重要的是可以对原材料的优势进行充分有效的利用。一般情况下,材料的利用率和建筑物结构的协调效果成正比关系,材料利用率越低则说明建筑物结构的协调性越差,建筑结构的协调性高,那么也可以证明材料利用率较高。对建筑行业来说,进行建筑物结构设计最主要的目的是能够用最低的成本设计出最佳效果的建筑物。为此,在概念设计工作过程中,设计人员会对材料的利用工作给予更多的关注,确保能够充分利用各种类型的材料。但是,对于一些特殊的材料,如矩形截面梁,其四周存在的受力不高,因此无法实现充分利用材料的要求。针对这一问题,工程师一般会利用结构措施解决矩形截面梁存在的问题。比如,可以使中心轴的应受力[应力]标准进行提升,就能够有效提高材料的利用率。[这个例子不恰当,能否换个]从目前的情况来看,建筑结构设计工作中应用概念设计和结构措施,能够有效提升各类材料的利用效率。例如,能够将混凝土和钢质材料进行充分结合[将混凝土和钢质材料结合形成混合结构],能够使两种材料更好地体现出自己的性能和优势,提高建筑物结构的稳定性[提高建筑结构的承载能力和稳定性]。建筑结构中利用混凝土,能够确保钢筋结构有稳定的支撑,从而解决了建筑结构中混凝土结构容易变形的问题。由此可见,对于建筑工程结构设计而言,应用概念设计和结构措施有着极为重要且积极的作用。
        2概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用策略
        2.1抗震设计
        在正式进行建筑结构设计之前,首先要做的就是分析建筑场地,对于抗震方面的设计,通常情况下会要求设计师明确施工中使用的混凝土等级、初始尺寸等参数信息,之后根据建筑结构刚度进行计算,得出地震力大小参数,以此来明确后期实际施工中所需要的配筋数量。从整体上来看,结构刚度、地震力以及配筋数量三者之间是呈相关的,换句话说若结构刚度大时,地震力大小也就会增大,同时需要配筋的数量也会随之增多;相反,若建筑施工中需要用到的配筋数量多时,则说明结构刚度比较大,地震力也随之增大,以上也就在一定程度上加剧了地震力度,也就无法切实达成抗震成效。

而通过应用概念设计,能够为建筑结构设计师在实际设计中带来设计灵感,扩宽设计思路,不会受到因传统设计带来的限制影响。例如在隔震消能方面的概念设计[例如隔震减震设计的概念],将隔震层设置在建筑物主体和各基础之间。在建筑物顶端位置设置反摆等,以上都会在很大程度上减少地震效果,同时也就达成抗震设计成效。
        2.2计算机分析
        当前时代正是信息技术大力发展的时代,互联网技术也不断应用于各大领域中,建筑行业也同样,通过应用互联网技术,能够在很大程度上降低设计工作者在设计工作上的劳动负担,但其中也存在一定的不足之处。设计师在进行建筑结构设计时使用计算机软件有很强的依赖性,而这也在一定程度上忽略了对相关专业知识的深入学习,从侧面使得设计师对于设计方面的专业能力带来降低影响。虽然通过合适的计算机软件有利于提升设计师在建筑结构设计上的工作效率,但如果选择不合理的计算机软件情况下,就会对最终计算结果带来很大影响,例如设计方案中存在隐患问题,不符合工程施工实际等等,但通过运用概念设计,能够弥补上述计算机分析应用中存在的不足之处,相关设计师能够根据建筑结构概念以及内容进行全方位了解,运用计算机软件结果以及自身专业、经验来进行计算结果的判定,切实保证最终计算结果的准确可靠,根据计算结果进行建筑结构方案设计规划。
        2.3方案选择
        在建筑结构地基基础部分设计前,要求其进行建筑场地实地勘察,通过勘察报告实际来设计地基基础,如果没有勘察报告的情况下,则要求相关人员对施工现场中数据资料进行收集工作,以此来最大限度掌握该建设施工场地地质实际情况,只有基于以上作为设计前提,才能够确保整个设计方案的科学性。基于以上,将概念设计应用于地基基础结构设计方案中,能够将建筑施工现场中的地质、何在分布[土层分布]、结构类型等多方面要素综合考虑其中,以此为基础进行方案设计,真正将地基潜力发挥于实际中。从整体上来讲,将概念设计及结构措施应用于建筑结构设计方案选择中,可以确保整个设计方案在实际应用中的经济性、实用性以及合理性,具有积极性应用意义。例如上海倒楼事件,其上部结构中的刚度、强度等都没有问题,就因施工地基不够稳定导致倒楼,充分说明地基的重要性。
        2.4概念设计在协同工作中的应用
        协同工作是一种结构设计的概念,即在一个建筑物中,其所有的内部建筑结构,能够承载极限状态下的合力受力[多余、删掉],而整个建筑不被破坏。这需要加强各个结构和其他结构构件之间的配合,从而发挥每个结构构建[构件]的作用。协同工作还体现在结构的各个构件在受力中,分工尽量平均。技术人员必须结合建筑项目的整体需求,提高对结构的刚度要求的关注,在确保结构的承载力符合建筑要求的基础上,提高建筑面积结构的占用率和平面利用率,并减少项目中建材的损耗,实现结构布局与设计要求相符合。
        结束语:建筑结构设计过程中,[建筑结构设计过程中,尤其针对抗震设计,由于计算无法精确,需侧重概念设计、侧重结构措施。]概念设计与结构措施是其中非常重要的组成部分,两者相辅相成,缺一不可,概念设计与结构措施相互之间具有密切的联系,设计人员在对概念设计进行利用时,需要与建筑工程项目的实际情况进行有效结合,充分考虑各方面的需求,这样才能够更好的保证设计的全面性、科学性和合理性。
        参考文献:
        [1]谭坚贞.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2018,45(10):19-20.
        [2]金花,于拓.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].科技创新导报,2018,15(11):143+145.
        [3]刘良斌.试述概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2018(08):101.
        [4]谷雨.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2018(07):93.
        [5]阳春明.浅析概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2017(12):28-29.
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