概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用研究 张传花

发表时间:2021/3/17   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:张传花
[导读] 摘要:概念化设计是建筑结构设计的主要方法之一,它要求工程师根据业主的要求来设计建筑结构,使之既能满足建筑设计的要求,又能满足业主的需要。
        烟台市工业设计研究院有限公司
        摘要:概念化设计是建筑结构设计的主要方法之一,它要求工程师根据业主的要求来设计建筑结构,使之既能满足建筑设计的要求,又能满足业主的需要。采用这种设计方法,需要工程师不断地分析问题,发现问题,解决问题,才能使设计结果更好。
        关键词:概念设计;建筑结构设计;应用
        前言
        在建筑物的建造过程中,对于建筑物的结构设计可以说是灵魂所在,它决定着建筑物的大部分建造方式,科学合理的建筑物结构设计可以保证建筑物在使用过程中的实用性和抗压性。设计施工阶段,要综合考虑各方面的因素,根据建筑的功能要求和实际地形地势,从理念上进行分析设计工作,并不断调整优化,力求形成一种较为完善的建筑结构设计。另外,由于人的主观因素的影响,不同的设计者会设计出不同的建筑结构,因此,建筑结构设计应结合实际情况和设计者的技术经验,按照一定的规范要求来设计,以保证建筑施工的合理运行,提高建筑质量。
        1建筑结构设计与概念设计
        1.1建筑结构设计的阶段内容
        1.1.1初步设计阶段
        建筑建设基本要依靠用户的需求和建筑施工的实际环境二者的共同作用,而设计人员通过自身的设计经验以及独特的设计理念,并结合以上两种建筑工程的影响因素,最终可以设计出合理安全符合要求标准的建筑结构设计方案。为了更好地进行结构设计,需要考虑建筑的功能作用和周围环境的具体特征,以求设计方案可以实现建筑结构的合理化,将建筑的强度提高到一定水准,可以有效地抵抗地震等自然灾害。结构设计一定要根据施工场地的类型和现场环境有所调整,避免存在安全隐患,为建筑的实际施工过程做好铺垫,保证工程质量。
        1.1.2构件计算阶段
        在完成初步的建筑结构设计之后,就开始着手结构细节部分的计算工作,通过计算各构件各结构的物理参数和工程施工量的大小,完成对建筑结构的细节设计。并且如果结构计算过程中的数据与初步工程设计的预想产生较大误差,就应该有专业的设计人员重新地考察设计,修改完善建筑结构设计,直至结构设计可以满足需求达到施工的质量安全需求标准。
        1.1.3具体施工内容设计阶段
        在经过方案初步设计和结构计算之后,就开始对施工的具体内容进行设计工作,施工设计与遵循相关的规范标准再次审查结构设计方案的合理性,并重点针对比较重要的结构部分完成细节设计具体规划。施工设计还需要对结构的筋柱进行合理地设计,以此为其他的结构部分设计提供参考,完成建筑结构设计的大体任务。
        1.2概念设计的思想作用
        建筑的概念设计是指在建筑结构设计中,以达成用户的需求为目标,结合实际场地情况和设计人员的经验,并且按照一定的设计标准完成建筑结构的大体概念设计图纸,并且针对可能出现的问题提出解决方法。换句话说,概念设计就是要将设计人员对整个建筑结构的设计理念展现出来。正所谓叫做概念设计,它是存在于正式的建筑结构设计之前的,是建筑结构设计的基础,合理的完整的概念设计将为建筑结构设计和整个工程的设计提供相对更加便捷的前期铺垫,为建筑施工提供一定的引导,以及保证建筑施工的质量。
        概念设计体现了设计者对建筑设计的思想理念,更是全面地对建筑进行合理地设计,同时充分了解建筑环节的各种影响因素,将设计者的自身经验晋升到思维理念。因此概念设计不是一种实在的设计计划而是一种设计者的思维理念,思维的深度要远远超过现实的能力,由概念设计而产出的设计图纸,设计产品往往由目前的手段难以实现,需要经过与实际情况的对比结合进行进一步地修改完善,不断地向实际靠拢,进而实现概念设计的实际应用,辅助建筑结构设计的完成,使建筑结构设计更加科学合理。


        1.3概念设计与建筑结构设计的联系
        首先要说明概念设计和建筑结构设计二者相辅相成,缺一不可。概念设计一般是建筑结构设计的前提,而建筑结构设计也是利用了概念设计环节的设计理念和设计原则不断地进行优化改造,从概念设计到建筑结构设计,设计工作由定量转变为定性,建筑结构设计将建筑的主体施工确定下来,而概念设计没有特别实质性的设计方案,更多的是设计理念、设计原则的体现以及对建筑工程的美好畅想。依靠前期的概念设计,汲取概念设计的相关设计思想对建筑结构设计起着引导作用,可以提高结构设计的合理化,使建筑施工更加安全有效。概念设计引导着建筑结构设计,建筑结构设计引导着工程的实际施工,通过各部分各环节的合理运作,将建筑工程提高一个层次。
        2结构措施在建筑结构设计环节的作用
        (1)建筑结构设计就是将建筑结构中的各组织、各部件、各结构等环节相互协调起来,形成一个有机整体,其目的在于保证建筑的结构状态保持相对稳定,不轻易受到外力影响,并且对于建筑的使用寿命使之达到一定的标准要求,一般来说,建筑结构设计主要分为基础设计和上部结构设计两个环节,为了实现建筑工程结构可以达到一定的标准要求,就需要依据建筑结构设计的两个方面进行结构措施的制定。比如砖混结构的设计,就需要采用使用构造柱以及圈梁将基础结构和上部结构相互连接起来的结构措施。
        (2)在结构计算阶段,考虑每一部分的受力情况就需要运用相应的结构措施,以此来保证建筑中的组织部分,构件结构可以承载一定的压力,达到施工的设计标准,通过结构措施可以对不合乎标准的部分进行改造补足,使其在承载力、韧性等方面可以胜任使用过程中的日常要求。此外,通过合理的结构措施的应用可以有效地为施工建设节省成本,成本无论什么时候都是建筑建设效益的核心要素之一,结构措施令建筑材料可以得到充分的使用发挥,提高该部分的建筑结构质量,为后期的施工工作做好铺垫;通过合理的结构措施的应用也可以有效地提高施工效率,它可以加紧建筑结构中各部件之间的联系,使部件与部件之间可以协调合作,进而提高建材的使用效率,同时为建筑施工企业带来经济效益,并可以保障建筑物的舒适安全。
        3概念设计和结构措施相结合的作用
        建筑结构设计的过程非常需要概念设计与结构措施二者的功能发挥,通过前期概念设计的规划以及施工过程结构措施的问题解决,大大提高了建筑结构设计的功效,进而对于整个建筑施工工程在结构的形式上,建材的使用率上、建筑功能的实现等等方面都做出了不可磨灭的贡献。而对于概念设计和结构措施在工程建设中的具体应用方面来说,首先,通过概念设计对各部件进行理想化的受力分析,既要充分发挥出部件的能力,又要同时保证建筑物的稳定安全,使建筑物更好地发挥出自身的功能,为了实现这种设计中的要求,就可以利用结构措施进行协调各部件各结构,使它们能形成联系,协同工作,并且随着时间的推移,科技水平的提升,结构措施的协同理念还会得到进一步的扩大,将为建筑结构设计带来更为有效地支持。再者,结构措施与概念设计还对建材的使用情况有所增益,一般来说,建材的使用效率与部件协同工作的程度成正比,对于建材在数量、质量、施工技术等方面的合理调整,将会为部件之间的协同工作提供更为有利的环境条件,进而保证建筑工程正常发挥其功能。
        结语
        总之,将概念设计应用于建筑结构设计中,可以提高结构设计的优选水平,提高施工方案的可行性,保证建筑的力学性能,增加建筑的使用性能,都是有价值的。每一个工程项目都可以在具体的结构设计过程中进行概念设计,从而进一步提高结构设计水平,全面提高建筑质量,延长其使用寿命。
        参考文献
        [1]丁可.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,2016(06):129.
        [2]卫志强.浅析概念设计与结构措施在建筑结构设计[J].新建筑设计,2017,(04):125-126.
        [3]李林.分析建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施关键研究[J].智能城市,2019,5(13).
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