概念设计在建筑结构设计中的应用分析 贠湘宜

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:贠湘宜
[导读] 摘要:近年来,我国的建筑工程建设有了很大进展,建筑结构设计工作也越来越受到重视。
        西安建筑科技大学设计总院  陕西省西安市  710055
        摘要:近年来,我国的建筑工程建设有了很大进展,建筑结构设计工作也越来越受到重视。但是设计人员过多地依赖绘图软件,而忽略了概念设计的重要性。鉴于此,本文对建筑结构设计中的概念设计与结构措施的应用方法进行了分析,仅供参考。
        关键词:概念设计;结构措施;结构设计;方法
        引言
        在我国建筑行业的不断发展中,建筑设计也面临着更加严峻的形势。在此背景下,概念设计因为自身的独特性而得到了广泛的关注。概念设计在运用方式、设计思想、使用手段和理论知识上都为建筑设计环节提供了非常重大的帮助,为此在建筑结构设计中进行概念设计和采取结构措施具有重要的意义。为了进一步增加建筑结构设计的质量,要充分增加概念设计的应用力度,让概念设计在建筑设计中的地位不断提升,切实做好建筑结构设计工作。
        1建筑结构设计中概念设计的简要概述
        我们都知道,设计规划是建筑工程项目最开始的环节之一,完成项目决策之后,就需要对整个工程加以结构设计,结合客观准确的施工数据和施工要求,参考各方意见,完成施工设计方案,整个规划过程不仅严谨全面,更要求各数据信息明确、施工环节清楚,以对具体施工质量加以保证。现代建筑施工图设计中不仅要凸显严谨,保证质量,更追求全局观,对于施工图设计外的问题,比如提高建筑美观度、安全性、整体化等,就需要结合概念设计,其主要是指在未经过详细数据测量计算下,结合建筑知识、感官以及经验对建筑结构加以规划,使其框架更加科学稳定,解决后期施工难度和问题。所以要想完成概念设计,设计者不但要具备足够的建筑结构设计知识和经验,更需要对项目目标有全面且综合的分析。概念设计在建筑结构设计中有很大优势:启发设计人员以新思路完成结构设计,打破传统设计理念的限制,将建筑结构整体性能结合考虑,减少某一项结构中过多资源投入,从而加强建筑成本控制;此外还能促进建筑结构设计优化,将以往破碎、零散的施工结构整合起来,对其施工目标和表现性能加以统一,使各建筑构件与组成部分之间的关系更加明确,结合结构承载力以及施工环境变化情况提高设计方案的安全性,减少施工问题和隐患。概念设计一般会遵循这么三个阶段:①分析阶段,是对各施工要求及标准的全面了解与分析,建筑项目的具体用途、施工目标、建筑方要求等,尝试结合问题完成设计构思;②综合阶段,这一过程中主要是结合建筑知识和经验对设计构思加以完善规整,完成整体规划,设计者通过图纸或电脑软件等将抽象想法表现出来,逐步细化,完成整体设计;③评估阶段,在前两个阶段中会设计者会出现很多种思路和想法,需要进一步多元结合施工标准、成本等开展综合评估分析,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的参考。
        2概念设计在建筑结构设计中具体应用
        2.1科学合理地选择建筑场地
        项目工程设计中最重要的是施工场地的选择,这是决定该项工程能否顺利竣工的核心要素,在建筑设计中起到决定性的作用。在开展建筑施工场地的选择中,要充分考虑到防护安全距离、建筑结构是否牢固、日光照射具体时长等要素。除此之外,还要在建筑设计环节中充考虑到抗震因素,尽量避开一些危险地段的选址,主动放弃一些在地震带或者容易出现自然灾害的地方,在不能避免出现问题的时候要充分增加抗震措施,进而保障建筑的安全使用。在开始设计工作之前,工作人员需要观测建筑物抗震点是否可发挥实际作用,并对施工场地的地质情况加以调查。这样能够尽量减少安全隐患问题的出现。相关设计人员要根据实际情况制定科学合理的设计方案,不断强化设计,保障建筑施工顺利进行。


        2.2在建筑基础设计中的应用
        建筑结构设计中的地基基础设计部分同样是关键部分,尤其是地基设计上,保证地基处理效果,才能使后续各项施工顺利开展。地基基础结构设计上有很多概念设计应用方法,比如在高层建筑地基筏型基础上的概念设计上就有梁板式和平板式两种,如图1、图2所示,此外还可将有桩基础、箱型基础等基础形式,结合设计方案,以实际施工地形地质、楼层承压要求、材料选择等进行综合评估,确保地基结构设计能满足项目目标。抗震设计中会有更多需要设计者考虑的内容,即便应用概念设计不需要设计者过多聚焦于数据信息,但混凝土特性需有全面而系统认知,以保证结构设计中刚度符合设计需要,进而对整个建筑结构刚度乃至其抗震能力加以分析,获得综合反馈后再择优方案,对接建筑结构刚度、材料数量与地震影响力之间关系来选择材料数量,从而在确保建筑结构具备良好抗震能力的基础上对建筑材料成本投入加以控制,实现建筑整体抗震设计的科学合理。
        2.3结构专项设计方案的精细化分析优选
        针对结构设计中的部分重要专项设计内容,应结合实际设计条件着重进行分析比较,优选最佳方案。如基础专项设计中,基础形式采用天然地基还是桩基,如采用桩基应采用预制桩还是混凝土灌注桩,选用何种桩径甚至成孔或沉桩方式等,均应结合地勘报告及设计试桩结论进行分析比较,并在施工过程中进行密切配合,结合现场实际情况进行不断优化。再如预制装配式结构专项设计时,预制构件拆分方案中在满足预制装配率的要求下,应充分考虑预制构件对结构安全性,施工工期、建造成本以及施工便利性的影响。只有通过专项方案的精细优化,才能保证结构合计的合理性和落地性。
        2.4概念设计在建筑剖面设计中的应用
        概念设计在建筑剖面设计中主要是设计建筑的竖向结构和传力途径,因此需要从以下几个方面进行考虑:(1)严格控制锚固深度。在进行建筑结构设计时需要严格按照相关标准来控制锚固深度,确保锚固深度在合适的范围中,使建筑结构的中心点降低,提高建筑结构的稳定性。(2)确保建筑高宽比合理。建筑的高宽比是非常重要的一个设计内容,为了确保概念设计中高宽比的合理,设计人员需要进行仔细的计算和核对,不仅可提高了建筑结构的安全性,还能够控制建筑造价。(3)建筑结构过渡需缓慢。由于目前大多数建筑都是高层建筑,竖向结构和传力受到许多因素的影响,因此基础层到顶层的竖向传力需要尽可能缓慢的过渡,以免建筑竖向结构刚度出现较大变化,不利于建筑结构的稳定。缓慢地进行传力的过度能够有效地提高建筑结构的水平荷载力。
        结语
        综上所述,在建筑结构设计中,应用结构概念十分有必要,具有重要意义。建筑结构概念设计对设计人员的要求比较高,其需要设计人员转变传统的设计理念,深刻理解概念设计的重要性,并且考验设计人员的专业知识水平,需要其具备精准的判断力。在确定建筑工程结构方案的时候,应当从整体出发,不断地调整和改进建筑结构设计,以找到最佳的结构设计方案,从而为建筑工程建设提供保障,使其结构更加稳定和安全。简单来说,建筑结构概念设计就是要求设计人员,将建筑工程看作是一个整体,从整体出发,分析影响建筑结构的每一个局部因素,然后再从局部优化过渡到总体设计,以满足用户对建筑工程结构设计的要求。
        参考文献:
        [1]郭丛之.当前建筑结构设计中概念设计的应用分析[J].居业,2019(8):47,49.
        [2]吴伟.探究概念设计在当前建筑结构设计中的应用[J].智能城市,2019,5(14):61-62.
        [3]蒋红光,孙啸.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].居业,2019(6):48-49.
        [4]宋倩.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究,2019,4(11):159,167.
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