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:2021/4/25   来源:《建筑实践》2021年1月第3期   作者:刘远红
[导读] 在我国社会经济快速发展中,建筑行业也加快自身的发展步伐,
       刘远红
        苏州六度设计研究院有限公司云南分公司 云南 昆明 650000
        摘要:在我国社会经济快速发展中,建筑行业也加快自身的发展步伐,并且建筑结构设计得到了广泛的关注。随着人们审美水平的提升,对建筑结构设计提出了全新的要求,必须要提高对其重视程度,才能确保建筑施工的质量。概念设计在现代建筑设计过程中比较重要,并且结构措施可以体现建筑设计师的专业水平,将新颖的概念设计与结构措施进行有效结合,可以有效地提高工程的质量。本文将简单阐述概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用。
        关键词:概念设计;结构措施;建筑结构设计;应用
        前言
        在进行建筑结构设计的过程中,概念设计与结构措施是其主要的组成部分。科学合理的设计是工程项目顺利推行的根本,概念设计可以体现工程建设中的先进思想,也是其开展的关键。在进行设计时,相关人员要结合自身积累的设计经验,并且要具有整体概念设计的意识,将其与建筑结构和环境进行结合,增加设计方案的有效性,同时也要增加自己的结构概念,掌握不同结构的性能,并可以灵活地将其进行运用,从而提高概念设计和结构措施在建筑结构设计中的完美应用。
        一、概念设计在建筑结构设计中的重要性
        概念设计是一种先进的设计思想,建筑设计师需要在特定的建筑空间中采取整体概念,制定相应的结构设计方案,并且要重点关注构件与结构、结构与结构之间的关系。通常情况下,能够将概念设计做好的设计师,其结构概念会随着实践工作的增加而变得丰富,并且其设计成果也不断完善。但在实际设计过程中,许多结构工程设计师逐渐依赖设计手册、计算机程序等,使得其设计缺乏新意,比较传统,甚至有部分工程设计师拒绝了解先进的技术和工艺[1]。在计算机结构程序设计全面应用的今天,一些设计师对于计算机出现不合理或者错误信息不能及时发现。
        概念设计比较符合现代社会的发展需求,以往的结构设计理论具有一些不足,例如在混凝土结构设计时,内力计算是基于弹性理论的计算方法,但截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,两者存在一定的差异,使得其结果不一致,从而导致结构的预期受力与实际情况存在差距,为了减少这种现象的出现,提高对实际结构构件的设计,必须要将科学的概念设计与结构措施融入到建筑结构设计中。另外,对计算机的计算结果过度信任,会导致结构设计人员不能正确的对待其数据结果,需要重视培养结构工程设计师的结构概念,确保其工作性能的客观性。
        概念设计在设计方案的初步阶段,也具有关键的作用。在设计方案的前期,不能单纯地依靠计算机进行,还需要结构设计人员全面地看待建筑结构设计,综合地应用其结构概念,设计出成本低,质量优的结构方案,因此工程设计人员要不断丰富自身的结构概念,深入了解相关性能,并将其进行合理地使用,从而增加结构设计合理性和安全性。
        二、概念设计在建筑结构设计中的应用方法
        (一)选择合适的建筑场地
        在进行建筑结构概念设计中,通常会结合具体的建筑场地进行设计,因此场地在结构设计中具有重要的作用。在挑选建筑场地的过程中,要考虑噪音、水电、采光等方面,选择与施工条件比较符合的地点,并且要重点考虑抗震能力[2]。因此,建筑场地要具有良好的抗震能力,安全性高的地方。一般在进行设计之前,需要认真的勘察建筑产地,挑选合适的场地。如果出现场地条件存在不足,但必须在此地段进行建设时,需要采取相应的方法,提高建筑场地的安全性。
        (二)科学的应用建筑基础
        在确定场地后,需要根据其具体情况,挑选适合的建筑基础。做好场地的地形的勘察与分析,当遇到建筑场地土质松软或者地质负重较大时,可以采取桩基础,因为其可以实现下部承载力量最大化,尽可能地承载上部的重力;选择筏形基础,可以提高建筑物上部的承受能力,减少下部承载力,可以有效地避免地基下沉的情况出现。


        (三)在电算分析中应用概念设计
        信息技术的快速发展,使其在各行各业受到了广泛的应用,建筑行业也不例外。在实际应用过程中,计算机技术的引入,减轻了建筑设计人员的工作压力。但计算机软件的应用也存在一定的不足。所以在电算分析中,要结合概念设计,设计人员获得计算机结果后,还要根据自身专业的知识和经验,对其结果进行合理的判断,提高其真实性和可行性。
        三、结构措施在建筑结构设计中的应用方法
        (一)挑选合适的结构材料
        结构材料的选择对建筑的影响巨大,在挑选混凝土或钢筋等材料时,要根据建筑结构的类型来确定,一般钢筋混凝土需要应该保持C20以上强度等级[3]。只有达标的建筑材料,才能发挥相应的作用,保证建筑物的质量。同时,还可以确保结构的完整性,需要根据建筑场地的抗震等级,连接抗震构造。在此过程中要遵循节点强、杆件弱的基本设计原则,保证其整体性。
        (二)保证结构设计的科学性和抗震性
        在选择建筑场地的过程中,要优先考虑抗震效果比较好的地段,避免选择危险系数高的场地。全面的考虑存在的破坏结构的因素,建立一个合理、经济的体系,这样可以有效地增加建筑结构的整体性。并且还需要设计多条抗震防线,因为当发生地震时,其持续性比较长,这种结构体系的设计可以有效的达到抗震的要求,提高其抗震的整体能力。另外,构件的受力和结构需要符合其相关规定。在设计结构的过程中,要将其概念设计进行融合,从而达到提高计算的正确性。计算通常依靠计算机完成,并且不会对其结果进行分析,使其结果与实际情况存在一定的差距。所以要结合设计理论与实践,将其计算结果进行科学的分析,使其更加符合实际施工情况,从而提高结构设计的科学性。
        (三)建筑结构设计中的协同工作
        协同工作在建筑结构设计中具有重要的作用,其主要目的是保证构件内部处于平衡的工作状态,各部件之间相互配合,共同工作。协同工作方式可以确保各构件在极限承载能力下保证建筑物的整体稳定性,并使其寿命最大化。结构在协同工作中的表现基础与上部结构有密切的关系[4],在设计的过程中要将其看作一个整体。同时建筑材料的合理使用是协同工作的关键,目前主要以砖混结构为主,其主要是将独立的构件进行连接,使其成为一个主体,加大其的受力性,从而可以有效的提高建筑物的实用性。
        (四)钢混结构
        现阶段,在实际项目施工中钢管混凝土结构是比较常用的方法,主要是把钢材和混凝土进行组合,从而能充分发挥两者的性能。这是一种新型的结构设计模式,可以提高结构的稳定性。其原理主要体现在,外部钢管可以对混凝土进行塑形,增加混凝土成形的强度,降低其发生变形的概率,同时,这种模式还可以使建筑物的抗震能力得到一定程度的提升。钢管和混凝土的有效结合,使其两组进行优势互补,增加了其承载能力。
        结束语
        综上所述,现阶段人们对建筑结构质量的要求不断提升,建筑设计师需要不断完善自身的建筑结构设计理念,加强对概念设计和结构措施的重视。在设计建筑结构时,选择合适的建筑场地与材料,遵循协同工作方法,从而提高结构设计的有效性。同时从概念设计方面入手,使其与结构措施的得到合理的应用,确保可以提升建筑设计的经济效益。
        参考文献
        [1]农宇春.评价概念设计在建筑结构设计中的应用[J].低碳世界,2021,11(01):96-97.
        [2]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.
        [3]陈立新.探索概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].居舍,2019(14):82+87.
        [4]李雪平.分析概念设计在建筑结构设计中的重要性及具体应用[J].门窗,2019(08):91.
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