摘要:近年来我国科技水平的提升,人们对建筑行业的要求也在越来越高。当前对建筑的要求不仅要有足够的可靠性和适用性,同时需要根据不同的地理位置和环境特点来展示建筑的美感,这就使得人们需要对建筑结构设计进一步的深化理解,在未通过精确分析计算之前,根据建筑工程设计的准则进行概念设计,对建筑的总体布局以及设计模式进行预先商讨,理清建筑结构的思路,优化结构设计的流程,从而可以避免后期一些无用的设计计算,这就是概念设计的突出优势。本文就概念设计在建筑结构设计中的应用展开探讨。
关键词:剪力墙结构;概念设计;建筑结构设计;应用
引言
在建筑结构设计中,概念设计扮演着至关重要的角色。设计是保证建筑施工质量的重要依据,而科学合理的概念设计是体现建筑结构设计先进思想与理念的基础。在建筑结构的设计环节中,必须要重视建筑的实际特征与周围客观环境的融合,对建筑结构的设计方案进行调整,确保建筑结构设计的合理性。因此,加强概念设计在建筑结构设计中的应用,是保障建筑结构设计水平提升的关键,在实际的建筑结构设计中应该重视概念设计。通过对概念设计的介绍探索概念设计在建筑结构设计中的应用方式,促进建筑结构设计的整体水平提升。
1概念设计的概述
概念设计是指在未经过详细的数据计算,通过感官以及经验来对建筑的构造进行布局,利用工程设计方面的知识和原理来开展理念设计,从而对建筑设计制定科学的结构框架,在宏观层次上,保证建筑的稳定,探究在施工过程中的难度和问题。建筑的结构概念设计工作需要设计师具有较高的专业素养和经验,对建筑知识以及工程力学方面需要有独到的见解,在设计过程中还需要将地理位置的不安全因素(地震、台风等)考虑其中,从而使建筑结构的设计更加合理和科学。概念设计大致可循序渐进分为三个阶段,其中每个阶段之间均可以互相协调进行,第一个阶段为分析阶段,首先需要对建筑的用途和目的进行了解,在展开设计之前,要对提出的要求和标准以及特点进行分析,尝试找出解决问题的设计理念。第二个阶段为综合阶段,期间需要调用建筑经验和工程知识来对设计理念进行整体的规划,可以通过图纸等方式把设计师的抽象想法描绘出来。第三个阶段为评估阶段,通过前边的理念设计,会产生多种设计思路和结果,需要开展综合评估分析,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建筑结构设计与概念设计的区别
建筑结构设计与概念设计二者之间存在着较大差异。首先,所谓建筑的结构设计是根据有关力学的原理再加上复杂的数学计算结果,将得出结果有效转变为设计构造的设计方式,其更加注重于理性的计算结果。而建筑结构设计中的概念设计与结构设计不同,其则更加注重的是设计师个人经验在整个建筑设计过程中的宏观指导作用。其次,建筑设计过程中的结构设计更加注重对于建筑整体结构的不断优化,但在一定程度上会受到计算准确程度的影响。而建筑结构设计中的概念设计内容则更加注重在建筑整体上的优化内容,其设计水平的高低会在一定程度上影响到整体建筑工程的施工成本和工期的长短。
3概念设计在建筑结构设计中的具体应用
3.1建筑场地选择方面的应用
建筑结构的设计过程中,最基础、最重要的内容就是建筑场地的选择,建筑场地的选择将直接关系到整个建筑的科学性和合理性,对其后续的使用效果也有非常直接的影响。合理选址是确保建筑结构设计得以有效落实的重要基础,概念设计能够在建筑场地的选择上发挥重要作用。在场地选择的时候,主要考虑的是建筑场地的地质情况与地形情况。地形条件的优劣会对建筑结构的设计与施工产生非常关键的影响,因此,在场地选择时,需要对施工项目的结构设计需求与施工场地的实际情况进行全面综合的分析,选择最适合施工要求的施工场地。地质条件也会对建筑结构产生一定的影响,尤其是对建筑的基础结构。
所以,在建筑场地的选择上,还需要对场地的地质情况进行全面调查,确保地质情况能够满足建筑需求。
3.2建筑结构布置上的应用
建筑结构设计中的概念设计理论,是建筑结构整体布置过程中的一个重要理论依据。实际施工过程中,在建筑师和结构师的有机配合下能够有效避免建筑整体结构的不合理偏转,有效增强建筑结构的抗震性能。但建筑结构稳定性又受到相关建筑设计技术和施工使用材料等众多因素的影响,所以在施工的前期进行概念设计工作时,应该就多种影响因素进行综合性的考虑,并从宏观角度出发将各类影响因素进行合理的搭配,确保工程整体设计方案的科学合理。
3.3利用结构力学形成完整的结构体系
在对建筑进行结构设计时,要充分利用结构的力学,通过科学的计算,将结构体系的组建作为构件连接首要任务。认真解读每个单体构件的承重情况,哪种结构方式可以更好地使工程的各项应力达到完美的契合。以物理学为计算的主要依据,利用合理的措施使整个工程的稳定系数得到更好的保障,从而使整个工程的结构体系更加稳定。要在保证单体构件建设品质的基础之上进行整体结构的计算,通过构件之间的相互作用,形成结构效能的最大应力,使整个建筑的品质与使用寿命得到更好的保证。
3.4建筑抗震设计方面的应用
抗震能力设计是建筑结构设计中的重要环节,在该环节中,设计人员必须要对混凝土的特性进行全面充分的了解,确保结构刚度的计算准确性,并在混凝土刚度明确的基础上确定建筑结构的刚度,以此分析出建筑的整体抗震能力,对提高其抗震能力所需要的材料类型及数量进行确定。在实际的设计中,要结合建筑结构刚度、材料数量与地震影响力之间关系来选择材料数量,既要保证建筑抗震能力,也要做好企业成本控制,确保抗震设计的合理性。
3.5建筑基础选择上的应用
场地的选择是整个建筑结构设计过程中要考虑的重要前提,但在场地选择结束后还要根据相关建筑的结构形式和施工场地的实际情况选择与二者相符合的建筑基础。建筑基础主要分为:桩基础、箱型基础、筏形基础三种,分别应用于不同的场地类型。在实际的建筑工程施工过程中要根据场地的土质不同选择最优的基础类型。其中,箱型基础在城市的高层建筑中被广泛应用,而桩基础则是多被用于土质相对松软的多层结构之中。正确的建筑基础选择能够有效提升建筑整体的稳定性,从而更好的满足人们的日常生活需要。
结语
概念设计的价值得到了越来越高的肯定,其应用也越来越广泛,在建筑结构设计中,概念设计能够有效降低对建筑资源的消耗,控制企业成本的同时,还能有效保障建筑的质量。此外,概念设计在建筑结构设计中的应用,能够有效提升建筑结构设计人员的主动性,同时还能够以设计人员自身的经验和创造力为基础,设计出安全性更高、合理性更高的设计方案。对设计人员设计思维的拓展,能够确保建筑结构设计方案的全面性和创新性,是促进建筑行业得以稳定发展的重要方式。
参考文献:
[1]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.
[2]王蓓.探究概念设计在当前建筑结构设计中的应用[J].建材世界,2019,40(2):113-115.
[3]李佳林.浅谈概念设计在建筑结构设计中的意义及应用[J].建材与装饰,2019,(16):129-130.
[4]王斌,郑宇川.试论建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].江西建材,2014,(20):15-15.
[5]张磊.建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究[J].低碳世界,2015,(31):116-117.