概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用探讨 刘飞飞

发表时间:2021/4/12   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:刘飞飞
[导读] 摘要:目前,建筑工程的施工工序相对繁杂,结构设计作为其中关键组成部分,不仅决定了建筑工程能否顺利实施,还是后续建筑施工的坚实依据。
        中联西北工程设计研究院有限公司  陕西西安  710075
        摘要:目前,建筑工程的施工工序相对繁杂,结构设计作为其中关键组成部分,不仅决定了建筑工程能否顺利实施,还是后续建筑施工的坚实依据。除此之外,为了在最大限度上确保建筑工程自身功能得以发挥,还要确保建筑工程中的各项目做到相互配合,从而进一步保障工程的质量与安全性。同时,这些要求促使建筑结构设计标准变高,施工单位各部门的工作进度要严格依照工程结构设计进行施工,才能确保多各项目一起稳步推进,为建筑工程质量打下坚实基础。概念设计中的各个结构元素统称为结构语言,结构设计中会涵盖诸多结构元素,结构设计人员以图纸绘画的方式将各个结构元素体现在设计方案中,呈现出具有较强直观性的设计绘图。建筑结构设计和技术施工都必须依照工程建筑标准有序实施,保障建筑结构设计科学安全化,满足住户居住需求。本文对概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用进行了研究。
        关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施
        引言
        尽管我国高层建筑结构设计起步相对较晚,但近年来,我国各大城市高层建筑数量倍增,甚至出现了很多超高层建筑。在高层建筑中,结构设计至关重要,对高层建筑的使用质量与使用寿命有决定性影响。由于业主对建筑的设计与功能的要求不断提高,无形中对高层建筑结构的设计人员也提出了更高的要求。唯有妥善解决高层建筑结构设计中存在的常见问题,才可以提高高层建筑的建设质量,并为高层建筑结构的合理设计与使用安全提供保障。
        1概念设计的重要性
        设计师在进行概念设计的时候要注意到多方面细节问题,如果说结构措施没有达到预期的设计效果,那么整体工程就会面对什么样的质量结果呢?我们在上文中提到过,概念是整个构成最基本的设计。如果说在设计结构方面出现了计算方面的错误,那么就会给工程带来不可挽回的后果而且更可怕的是,架构设计中计算出现的错误在施工过程中是很难发现的,其中影响结构设计最重要的因素就是概念设计,那么概念设计会给整个工程带来什么样的影响呢?概念设计出现错误就会在工程结束之后,建筑物投入使用的几年之后建筑物的承受能力就会大大减少,这个时候就很容易出现整体的房屋结构倾斜的现象,严重的可能导致房屋倒塌,这样一来就会威胁到百姓的财产安全,不注意概念设计就会造成不可挽回的效果。概念设计的设计师在设计的时候需要考虑的因素非常多,每一个因素都要考虑的面面俱到,这样才能避免结构设计出现离谱的预算,也就是在这个过程中,设计师可以通过结构措施对整体构造形成一个全方面的了解,这样工程就会得到保障,所以说概念结构的重要性是不可忽视的。
        2概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用
        2.1建立结构优化模型
        在建筑结构优化中,其优化的重点在于如何从建筑变化的参数中提取更加有效的因子,并对其进行合理、科学化的布局与调整,使得最终的设计更完善、符合各项性能参数要求。在市里的建筑工程领域,将会涉及到众多的参数值,而这些数值通常不是最终方案,只是定稿值,所以在具体进行房屋结构设计优化环境需要针对参数值进行价值考量,所以针对建筑结构模型设计首先是选择变量,它能后在保障建筑整体性能要求前提下进行更细致的优化,将各项参数影响降到最低,同时对于施工的难度、各项工程的计算、数据的优化都更加友好,符合设计师对于房屋结构的优先考虑要求。针对建房的各方要求,在具体针对房屋结构的设计优化中需要首先满足尺寸、结构、强度性能、室内布局等各方条件要求。同时,在具体的优化设计中,将房屋横截面以及钢筋的尺寸提前设定,在其中相关设计人员需要对其中的具体参数进行紧密细致的计算,最终确定最符合优化方案的函数组,将对建筑体的影响降到最低。


        2.2利用结构力学形成完整的结构体系
        在针对建筑实施结构设计时,要充分运用结构力学,进行合理化计算。构件连接的关键在于组建结构体系,细致分析并解读其中每一个构件的具体承重情况,再选择具体的结构方式来确保工程中的各项应力得到良好配合。其根本依据在于物理学计算,运用有效的对策来确保工程稳定系数,使整个工程更为稳定。在确保单体构件建设质量的基础上计算整体结构应力,运用各个构件间的作用力,将结构效能的最大应力构建出来,进而更好地确保建筑整体质量和使用寿命。
        2.3优化抗震设计
        设计建筑抗震结构的时候,要保证数据计算的准确,使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此,在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。
        2.4在建筑结构设计协同工作中的应用
        建筑结构需要各方面协同运作才能体现出最优良得结果,也就是说必须要确保各个部门的协同运作,整体的结构理念才能体现在现实的工程中。工程的有关设计人员在紧密的协同合作的同时,一定要及时的对于手中数据的共享。为什么说要让各个部门进行协同工作呢?因为在概念设计的过程中,许多设计师的设计图纸不一定完全的适用于这个工程的整体方案,还需要与施工方进行沟通。不是说设计师设计好设计结构方案之后就可以完事大吉了,施工方在施工过程中肯定会对施工图纸进行改动,或者说在施工之前就会对施工图纸上面的内容进行改动,如果说内容进行了改动,那么设计数据就需要进行重新测量。如果设计师都是在设计完之后在参考施工团队的意见,在这个过程中就会花费大量的无效时间,因为施工方会对设计好的图纸进行改良,那么就要进行重新运算,设计师之前辛辛苦苦测量运算的数据也就起不到相应的作用。所以说必须要在设计结构的时候进行各个部门的通力协作,这样才能有效节省时间,节省结构设计的成本。现在随着社会的发展,现在的建筑物都是一些高楼大厦占位大多数,那么在设计图纸的时候就需要考虑到各建筑构建的承载范围,而且要分析在同一水平面上这个构建的受力情况是否均匀,受力大小是否一致。那么在这个过程中就不只是依靠设计师的设计方案,设计师还需要跟供货商进行良好的沟通。设计师在设计地基结构的时候就要参照供货商提供的材料的使用性质进行全方位的分析,如果说设计师没有跟供货商进行一个良好的沟通,就会出现设计图纸不合格,还会造成大量的原材料的浪费。这样工程的整体效率就会大大降低。而且工程的成本也会大大增加。所以说设计师一定要和各个部门进行紧密的协作,再结合自己手中掌握的数据进行分析处理,这样得出的结构设计才是可以让施工团队进行施工的。这样设计师的理念才能有效融入设计图纸中,从而更好地发挥出建筑结构方面的协同运作,可以提高工程的整体效率。
        结语
        在我国社会经济高速发展的形势下,国民综合素质明显有所提升,对于日常生活中的需求也更为多样化,该种变化同样体现在建筑行业中,建筑行业随着社会的发展、百姓需求的提高而迅速提升。国民对于建筑物的要求标准更高,不仅体现在使用需求上,同时也将关注点与注意力放在建筑物整体的外观上,这势必会对建筑结构设计提出更为多样化的需求。
        参考文献
        [1]宋宝峰.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].居舍,2019(23):73-74.
        [2]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):45-46.
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