概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用探讨

发表时间:2021/3/29   来源:《建筑实践》2021年1月1期   作者:黄鸣
[导读] 经济发展助推科学技术的进步,改革开放以来,我国社会主义市场经济得到了进一步的发展。
        黄鸣
        湖北建科国际工程有限公司,湖北 武汉430075
        摘要:经济发展助推科学技术的进步,改革开放以来,我国社会主义市场经济得到了进一步的发展。对于建筑设计行业而言,也迎来了一个崭新的发展机遇和空间,而概念设计和结构措施对于建筑结构设计来说,发挥着越来越重要的作用。在建筑结构设计中运用概念设计,可以保证结构设计的科学性、可行性和合理性,且有效保证了建设项目的质量。
        关键词:概念设计;建筑结构设计
        引言
        由于全民经济的快速发展,推动我国房地产行业的飞速发展,结合建筑工程特点可以得知,概念设计主要是为了在建设项目前期方案及施工图专业介入不深的情况下就能大致确定项目施工所需要的时间成本和所要投入的资金成本。而结构设计主要是对于概念设计的优化和精细化。设计人员在进行结构设计的时候一定要重视概念设计,结合概念设计的内容进行改进。不仅可以提高建筑结构设计方案的合理性,而且能够提升建筑结构的安全性与可行性。
        1建筑结构设计中概念设计的重要性
        1.1创新建筑结构设计方式
        建筑结构设计过程当中,不能仅仅通过简单的计算和绘图完成,而是需要相关的建筑结构设计工程师通过自身大量工程实践所获得的经验,来对建筑设计的方案进行逐步设计、完善以及反复调整,最终才能得到一套完整的建筑项目结构设计成果。概念设计对于建筑结构设计最为重要的是,通过引用概念设计能够将该建筑结构设计相类似的工程项目进行总结,然后根据所总结出的优点,再对建筑结构设计进行全新的设计,这样就能很好地避免以往在建筑结构设计过程当中出现的问题,让建筑结构设计能够更科学合理顺利地进行。而在以往传统的建筑结构设计过程中,通常都是由建筑结构工程设计师根据其他专业所提出的设计要求直接进行结构设计,虽然这样在设计过程当中能够有效地保证建筑方案的标准性以及规范性,但是这样在设计的过程当中依然会有很多十分明显的问题出现。
        1.2提升建筑结构设计整体水平
        对概念设计有了深入理解和有效把控之后,在建筑结构设计的过程当中就能够极大程度上提高建筑结构设计方案的科学性和合理性。除此之外,在引入概念设计的理念过后,建筑结构设计工程师能够对方案当中所出现的问题进行及时的发现和解决,在对相关建筑结构的相关数据进行验算的时候,可以结合类似工程项目的分析数据对建筑结构设计的数据和质量,进行更加准确的分析和判断,让建筑结构设计师根据所检验的结果对建筑结构设计方案进一步的改进和完善,有效提高建筑结构设计师本人的设计水平及其所设计项目的安全可靠性。
        2概念设计原则
        2.1空间作用
        在建筑结构设计环节,设计人员需要根据建筑工程内部各个结构的空间分布情况,综合考虑其空间作用,并还原既有的结构面貌,不断优化结构空间联系,有效减小结构内力。同时,设计人员还要根据结构的受力情况,进行优化设计,从而保证概念设计理念在工程实践中得到更好的运用。
        2.2优化选型
        在建筑结构优化选型的过程当中,设计人员要明确各个主体结构和周围结构之间的联系,特别注意以下两个问题:(1)结构体系问题。设计人员要根据不同类型构件的基本特征,并结合周围环境特点,包括结构体系所承受的荷载情况,科学选择各类基本构件,明确不同构件之间的联系,构建稳定的结构单元。(2)结构布置问题。根据建筑结构特点,在满足各项功能要求的前提下,不断完善建筑结构水平及竖向布置,并合理选择基础体系,全面结合周围环境因素,以及地基承载能力,确定平立面具体方案,保证结构受力更加均匀合理,提高建筑结构方案的合理性和安全性。


        3概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用
        3.1设计步骤
        (1)明确建筑结构设计目标。设计人员需要结合建筑结构特点,进一步明确具体的设计目标,不断完善既有的结构设计方案。(2)构建稳定的建筑结构模型。主要包含建筑结构体系和计算简图等内容,科学选择构件尺寸。(3)针对已有的计算结果,进行准确评估,经过一系列调整之后,对相关结构构件进行加强处理,例如,可以采取强柱弱梁方式,进行科学调整。(4)明确建筑结构的重要作用,确保建筑结构的各项功能与作用得到有效发挥。对于建筑结构设计人员而言,需要全面考虑多方面因素,并根据建筑工程项目的结构规模,包括其结构特点,适当调整建筑结构布置,优化结构空间,确保建筑结构设计方案得到有效落实,以及最大限度地还原建筑方案的设计初衷。
        3.2制定完善的结构方案
        在建筑结构设计方案当中,通过制定出完善的结构方案,对结构形式与体系进行有效优化,确保该结构体系受力更加合理,保证结构受力更加均匀。在高层建筑工程结构设计环节,设计人员通过运用概念设计理念,在结构设计环节,根据建筑工程结构特点,加强受力分析。此外,制定出完善的建筑结构方案,能够确保概念设计理念在建筑结构设计当中得到更好运用,结合结构设计方案要求,以及建筑水暖和供电专业运行特点,进行科学协商,进而更好地优化建筑结构。结构设计人员在具体工作之中,还要全面考虑结构体系特点,结合考虑地震作用和相关国家规范,通过科学选择结构形式,能够显著提高建筑结构方案的合理性与规范性。
        3.3加强平面设计
        为了进一步提升建筑结构的抗震能力,在建筑结构平面设计的过程当中,需要根据建筑结构布局情况,严格控制建筑结构扭转刚度,防止出现薄弱环节,同时,结构设计人员也可以通过设置抗震缝,将现有复杂的建筑结构平面划分成多个平面体型简单的抗震单元。结合高层建筑结构平面设计特点可以得知,高层建筑受风荷载的影响较大,因此,要保持建筑外形呈现为流线型,如果圆形建筑所承受的平面风荷载较矩形面积小,平面结构刚度较为接近,需要将抗侧力结构墙、柱布置置在建筑物四周,以提高建筑结构的抗侧力刚度。通过对建筑结构进行平面布置设计,可以显著提升建筑结构设计方案的合理性,对于建筑结构设计人员而言,在具体的设计工作当中,要根据建筑结构特点,包括其周围生态环境,运用概念设计理念加强建筑结构平面设计,避免出现较多设计漏洞,提高建筑结构平面设计方案的规范性和合理性。
        3.4加强竖向设计
        在高层建筑结构抗侧力结构设计环节,由于结构刚度是自上而下,逐级过渡的,为了防止出现突变现象,增加结构对水平荷载的抵抗力,在建筑结构竖向设计环节,设计人员需要遵守“刚柔并济”的设计原则,对部分建筑结构构件进行加强处理,部分结构构件进行减弱处理。在一些建设规模较大的高层建筑项目中,设计人员可以设置一些刚度比较大的钢筋混凝土核心筒,从而获得良好的消能减震效果。在建筑结构设计过程当中,还要加强创新设计,通过采取大跨度钢结构和网架结构形式,而形成稳定的大空间。除此之外,在建筑结构竖向设计环节,设计人员还要根据建筑结构特点,多进行优化设计,综合运用概念设计理念,不断完善建筑结构设计方案。
        结束语
        在未来的建筑结构设计工作当中,概念设计在建筑结构设计当中的作用将会得到进一步的有效应用,概念设计对于我国建筑设计行业在未来的发展有着至关重要的作用。所以相关设计人员应当充分重视概念设计在建筑结构设计中的应用,建筑工程结构设计师应当积极地、科学地对概念设计进行有效地实践应用,这样既能够更加有效保证建筑结构设计方案的科学性和合理性,又能促进我国建筑设计行业在未来的可持续发展。
        参考文献
        [1]李宝玉.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].建材与装饰,2020(20):88-89.
        [2]王少峤.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨[J].建材与装饰,2020(18):68,70.
        [3]尚凯.概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用策略[J].中国住宅设施,2020(4):49-50.
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