基于建筑结构设计中结构概念应用分析

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月第9期   作者:黄国德
[导读] 众所周知,任何建筑物均属于一类空间结构,形成了三维立体空间。
        摘要:众所周知,任何建筑物均属于一类空间结构,形成了三维立体空间。而建筑结构的设计工作是非常复杂的,进行设计的过程当中需要考虑到诸多方面的因素。因为建筑结构当中不同的构件均存在相应的独特性特征,所以,设计建筑结构的过程当中,应该加大对结构概念的应用力度,充分发挥出其应有的作用,同时参考建筑物的特殊性情况,以便增强建筑结构设计的最终效果。本文通过说明建筑结构设计中结构概念应用的原则,提出了建筑结构设计中结构概念的有效应用措施,从而有效提升建筑结构设计中结构概念应用的总体水平。
        关键词:建筑结构设计;结构概念;应用措施
        引言:近些年以来,国内建筑行业发展的速度非常快,广大民众对建筑结构设计的要求不断提升,在此过程当中呈现出全新的建筑设计理念,并且发挥出其良好的作用。实际上,建筑结构设计的过程当中更加注重建筑工程项目的安全与经济性、质量是否达到相关要求,应该尽可能避免建筑结构设计不当的情况发生。而所谓建筑结构概念设计,针对的为依据建筑结构和系统间存在相应力学关系、试验现象等相关设计原理,以总体的视角而言,确定建筑结构布设和抗震应对方案,并且依靠设计人员的精心设计和分析,能够掌握建筑物的总体环境情况,确保建筑结构设计的科学性与可行性。借助此项举措,可以规避后续设计中产生更多的计算数据情况,控制了工程成本。鉴于此,系统思考和分析建筑结构设计中结构概念的有效应用措施显得尤为必要,拥有一定的研究意义与实践价值。
一、建筑结构设计中结构概念应用的原则说明
        第一,保证选用建筑结构设计策略的科学性。制定建筑结构设计策略的时候,应该满足有关安全、质量方面的规定。进行建筑结构概念设计的过程当中,得到的设计方案形成了诸多的改变,从中选取最佳的设计策略的难度极大。而分析设计方案的时候,应该考虑到不同的影响因素,加以科学比较,比如,常见的地质环境、材料质量等不同方面的因素,并且确保相关人员协同合作,详细掌握具体的设计策略[1]。
        第二,提高计算结果分析的精准性。在目前的市场当中,包含了众多不同类型的设计软件,由于软件不一样,导致最终的计算结果也显现出很大的差别,提高了设计工作的困难程度。有关设计者应该紧密参考设相关的设计规定,参考相关软件的实际程序与技术等情况,完成科学分析的任务,以便确保计算结果是准确的。
        第三,科学选取建筑物的结构简图。开展建筑物结构概念设计的过程当中,应该依据有关结构设计知识,从估算的方法入手,借助相关计算工程简图加以科学分析,发挥出结构简图的作用,为后续的设计工作有序开展做好铺垫。假如出现简图选用不当的情况,则易于造成概念设计十分片面的现象,形成结构设计错误的问题,影响到建筑物的质量。所以,加大对建筑物结构简图误差的控制力度,有助于增强设计的效果。
二、建筑结构设计中结构概念的有效应用措施
(一)注重钢混结构在建筑结构设计中的科学利用
    作为建筑工程施工过程当中经常运用到的材料,钢管混凝土的作用是非常大的,有利于增强建筑物的刚度、稳定性。所以,进行建筑结构设计的过程当中,需要注重科学利用钢混结构,凸显出二者的各自性能。

通过运用钢管与混凝土融合的方式,可以借助钢管有效约束内部的混凝土,使其强度变大,降低了变形的发生几率,并且,在钢筋混凝土结构能够提高建筑物相应的抗震水平,有效攻克了高层建筑底层柱轴压比超限的难题[2]。与此同时,建筑物内部的混凝土可以对钢管进行有效支撑,使钢管与混凝土相融合,达到互补的目的,使得承载力得以变大。经过彼此融合以后的承载力为二者承载和的大约17倍。所以,注重钢混结构在建筑结构设计中的科学利用十分关键。
(二)加大协同工作概念和结构在建筑结构设计中的应用力度
        从目前发展的情况来看,协同工作概念的利用率很高,形成了很多的工业产品,旨在使得建筑物的结构体系变得更加高效,达到延长建筑物使用年限的目的。一般来说,轻型钢结构具有价格更低、质量更轻、施工进度迅速、抗变形与抗震能力较强等诸多方面的优势。所以,协同工作概念在建筑结构设计中科学进行应用是非常关键的[3]。比如,进行xx钢结构建筑结构设计的过程当中,主要采用了轻型钢结构,其总跨度是34m,相应的长度是120m,柱距为16m,而屋面的坡度是1:14,设计使用年限为50年,抗震设防烈度是8度。通过确定门式轻型钢结构建筑中不同构件的最大负荷,然后科学设置相应的支撑体系,确保该建筑物的使用年限满足相关设计规定。为了满足操作技术的规定,需要建立相应的工作平台,借助科学分析结构的受力情况,使不同层柱处于相同水平位移的情况下,可以满足最大承载力的要求。
(三)发挥出悬索结构在建筑结构设计中的良好作用
        一般来说,悬索结构均为拉杆,在建筑结构设计的过程当中应该加大对该材料的利用率,增强相应的结构应力,使材料的强度也随之提升。并且采用施加预应力的方式,将悬索结构运用到那些跨度十分大的建筑结构设计当中,以便发挥出良好的作用[4]。比如,某某省xx体育场的屋盖设计过程中便运用了悬索结构,获得了良好的应用效果。具体的悬索结构包含了索网、有关边缘构件等部分。基于确保稳定性的目的,进行建筑结构概念设计的过程当中,需要把预应力依次施加到承重主索、稳定副索上面,进而产生较为稳定的双曲鞍形索网。而设计边缘构件的过程当中,则运用了借助概念设计的钢琴混凝土结构环形梁,并使用预应力锚使悬索固定到该环形梁的上面,同时对副索底座上面设计出能够承受的水平拉力,达到减小环梁弯矩的效果,有助于增强悬索结构刚度与可靠性,进而使屋盖的设计符合相关安全规定。
结论:从此次论文的阐述与分析当中,不难看出,系统分析与思考建筑结构设计中结构概念的有效应用措施显得尤为必要,具有一定的研究意义和实施价值。本文通过说明建筑结构设计中结构概念应用的原则,提出了建筑结构设计中结构概念的有效应用措施:注重钢混结构在建筑结构设计中的科学利用、加大协同工作概念和结构在建筑结构设计中的应用力度、发挥出悬索结构在建筑结构设计中的良好作用。希望此次研究与分析的内容和结果,能够得到有关建筑结构设计工作人员的关注与重视,并且从中获取到相应的借鉴和帮助,以便增强建筑结构设计中结构概念应用的实际效果,进而推动我国建筑结构设计事业的可持续发展与进步。
参考文献:
[1]张磊,郝明慧,李晓雨.基于概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].低碳世界,2019,143(129):144-145.
[2]陈伟,孙敏股,刘红艳.建筑结构设计中概念设计和结构措施的应用探析[J].城市建设理论研究:电子版,2019,132(136):9528-9529.
[3]罗涛,马超群,周新宇.基于概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].建材与装饰,2019,176(126):181-182.
[4]班奇志,程宏宇,包威尔.基于概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].建筑知识,2019,106(107):193-196.
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