建筑结构设计中概念设计的应用研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

建筑结构设计中概念设计的应用研究

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王华麻珂

[导读] 摘要：随着我国建筑建设形式不断趋于多样化，对于建筑结构设计的质量与水平提出了更高的要求，在此情况下，加快结构设计理念的转型具备重要的现实意义。

        河南埃菲尔建筑设计有限公司河南郑州 450000
        摘要：随着我国建筑建设形式不断趋于多样化，对于建筑结构设计的质量与水平提出了更高的要求，在此情况下，加快结构设计理念的转型具备重要的现实意义。概念设计理念有效融合了理论与实践的成果，不易受到外界因素的限制与影响，有利于对建筑结构功能与布局进行优化与完善，从而在很大程度上促进了建筑结构设计质量的有效提升。本文从概念设计的基本概念入手，重点介绍了其基本内涵与实施步骤，阐述了概念设计在建筑结构设计中的重要性，并对其具体应用情况进行了深入分析。
        关键词：建筑结构设计；概念设计；应用；
        1、概念设计的基本概念
        1.1 概念设计的内涵
        在建筑结构设计前期，概念设计发挥着至关重要的作用，设计人员通过运用自身积累的丰富经验，结合设计理念对设计方案做出科学评估，并完成后续的概念性对比工作。在对所得结果进行深入分析的基础上，对建筑结构设计的布局进行合理调整，将抗震设计等部分落实到细节中，以取得良好的设计效果。总的来说，对于建筑结构设计而言，概念设计提供了必要的数据依据，对于保障设计方案的科学性、合理性与安全性等方面起到了积极促进作用，节省了后续评估与计算等不必要的步骤，大幅缩减了工程建设的时间，有利于提升建筑设计的经济性与可靠性。
        1.2 概念设计的实施步骤
        在概念设计的实际应用过程中，主要包含了四个重要阶段：分析阶段、综合阶段、评价阶段与完成阶段。在确保各个阶段都达到了预期目标以后才能开展下一阶段的工作，在此过程中，如果发现方案设计存在不合理之处，则需要及时进行调整，并重新进行设计、计算与评估等工作，切实保障建筑结构设计的质量与水平。
        （1）分析阶段：对建筑结构设计中存在的问题进行集中搜集，并采取合理有效的措施进行解决，在此过程中，因为所收集的信息与资料并不明确，因此进行相应的分析与信息完善工作必不可少。
        （2）综合阶段：综合阶段在概念设计的整个流程中占据着至关重要的位置，在实际开展相关工作的过程中，工作人员需要充分利用自身掌握的丰富经验与专业知识，对设计方案进行构思与表达，并以图纸的形式展示出来。综合阶段是对建筑结构设计人员的抽象设计理念与思想进行集中表达的过程，因而是概念设计的重要组成部分。
        （3）评估阶段：评估阶段主要完成对设计方案的评估与判断工作，对方案的可行性进行全面分析，因为该项工作具备循环性的特点，因此需要完全达标以后才能顺利进入下一阶段。在对设计方案进行评估的过程中，首先需要建立基础的功能模型，结合特定的计算公式对方案的经济性、安全性与可行性等进行对比分析，以得到最终的最佳设计方案。
        （4）完成阶段：该阶段需要以形成的设计方案为指导，以有序开展实施建设工作，减少了计算工作量。
        2、概念设计在建筑结构设计中的重要性
        对于建筑结构设计而言，概念设计在其中发挥着关键性作用，为结构设计人员营造了良好的创作环境，并为设计工作增添了新的活力，切实保障了结构设计的质量与水平。具体而言：首先，因为传统的计算机设计模式存在内在缺陷与不足，无法完成初步设计工作，运用概念设计可以摆脱计算机设计模式的限制因素。在结构设计过程中，设计人员主要以计算机为工具进行设计工作，因为过度依赖计算机软件，忽视了对结构概念的学习，从而也在一定程度上降低了建筑结构设计水准。在建筑结构设计过程中，计算机软件本身的水平也与设计的效率与品质密切相关，如果没有选取合适的计算机软件，则会直接影响到设计的安全与质量。在此情况下，相关单位与人员需要加强对概念设计的研究，不断掌握新的理论知识，从而制定出科学合理的结构设计方案；概念设计有利于完善结构设计效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

设计人员本身需要对结构概念进行深入了解，主动学习先进的设计理念，不断拓宽设计思路，以不断提高自身的专业素养与综合能力水平，对概念混乱、定性错误等不良现象进行有效规避，并快速找准技术性问题，制定出相应的合理有效的解决与完善措施。
        3、建筑结构设计中概念设计的应用
        3.1 概念设计在基础设计中的应用
        在建筑结构设计过程中，应用概念设计有利于对建筑整体结构进行全面、清晰的把控。建筑结构设计需要立足于基础结构，并对其进行相关性分析，在对评估结果进行深入分析的基础上，选择合适的建筑结构基础类型。现阶段，在建筑结构设计过程中，筏板基础、箱式基础以及桩基础是应用最为广泛的基础类型。其中，在建筑楼层较多、承受载荷较大、地基结构土质柔软的情况下，选择桩基础可以达到良好的建设效果，可以将建筑物结构受到的和造粒传导到地基层。在对地基层承载力较低、上部结构承载力较高的建筑进行设计的过程中，因为需要完成基底压力的灵活调整，因此需要应用筏板基础，以免出现不均匀沉降等不良现象。就目前而言，高层建筑以箱型基础类型为主，其特点为可以顺利完成上层结构力的传递，确保其均匀传递到基础层，同时兼具抗震与抗风等性能。
        3.2 概念设计在建筑平面设计中的应用
        随着城市化建设进程的加快推进，建筑形式以高层建筑为主，因此需要面对风力载荷不断增加的问题，而在风力的长期作用下，建筑物可能出现明显的侧移，从而严重威胁着建筑的安全性。在建筑设计过程中，设计人员需要提前考虑好上述问题，从结构设计与参数调整等途径入手，有效抵挡风力载荷对建筑物造成的不良影响。同时，对于建筑平面设计而言，也需要结合概念设计，充分考虑建筑物周围物体与风荷载之间的关系，确保建筑物的抗风能力达到相关要求。此外，抗震性能也是衡量建筑物结构的重要因素，因此，设计建筑平面应该追求设计表达方式的简便性，至于刚度部分，则需要立足于实际情况，对相关数据进行详细计算，以将其刚度控制在合理范围内，切实保障建筑结构的安全性与稳定性。概念设计对应于建筑平面设计部分，不仅需要完善抗侧立结构，还需要保障其抗倾覆能力。
        3.3 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针对建筑的竖向结构与传力，因此需要做好以下工作：
        （1）对锚固深度进行严格控制，确保其达到相关设计标准，在此过程中，通过不断调整建筑结构的中心点，切实保障建筑结构的安全性与稳定性。（2）将建筑高度比控制在合理范围内，在建筑结构设计过程中，建筑高度比是一项重要参数，为了保障其符合概念设计所规定的标准值，相关单位与人员需要重复进行的计算与核对，直至其满足各项需求。在此过程中，建筑结构的安全性以及性价比可以得到有效控制。（3）建筑结构过渡需有序进行，现阶段，高层建筑是建筑群体的重要组成部分，因此竖向结构和传力等更易受到多种因素的影响，为了切实保障建筑竖向结构刚度的稳定变化，需要适当降低基础层到顶层的竖向传力过渡的速率，在保障建筑安全性的基础上，有效提升建筑结构的水平荷载力。
        4、结语
        综上所述，新形势下，我国建筑行业取得了迅猛发展，建筑结构设计得到了相关领域的广泛重视。在此情况下，加强概念设计与建筑结构设计的深入融合，对于提高建筑设计与建设的整体质量有着重要作用，可以充分发挥出概念设计在科学性、创新性与合理性等方面具备的显著优势，切实保障结构设计的安全性与可靠性，提升资源利用率，进而大幅提升建筑结构设计的水平，促进我国建筑行业的健康稳定发展。
        参考文献：
        [1]余义泽.浅谈结构概念设计在建筑结构设计中的作用[J].建材与装饰，2016（38）：90-91.
        [2]薛颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J]工程技术研究，2017（4）：216-217.
        [3]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.