概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用策略

发表时间:2021/5/18   来源:《建筑实践》2021年40卷4期   作者:周 昱
[导读] 建筑工程结构设计工作面临的不确定因素较多
        周  昱
        身份证号码:44030119861016****

        摘要:建筑工程结构设计工作面临的不确定因素较多,稍有不慎就很容易出现结构隐患问题,严重时甚至会引发安全事故。为防止上述问题的发生,在设计过程中设计人员应将结构概念与结构措施相结合,确保建筑结构主体的经济性与安全性。从多个方面针对主体结构设计方案进行合理安排与准确落实。结合实际工程案例的反馈情况来看,设计人员通过合理运用概念设计以及结构措施方法,不仅有效增强了结构主体的质量性能,同时也有效减少了结构主体损伤问题出现,具有重要的应用价值。
        关键词:概念设计;结构措施;建筑结构设计;应用策略
        1导言
        随着中国建筑业的不断创新和进步,我国所进行建设的建筑项目的数量和范围都得到了迅猛增长,这使得对于建筑的结构设计提出了新的要求。结构工程是土木工程的重要组成部分。如果结构设计不合理,不仅会影响施工效率,还会影响施工项目的安全。概念设计在建筑结构设计中的应用可以准确把握结构设计的方向,提高结构设计的科学性和可行性,确保建设项目的可靠性和稳定性,实现中国建筑业的可持续发展。
        2概念设计与结构措施理念分析
        2.1概念设计理念
        概念设计的内涵指的是在对建筑项目进行设计的时候需要首先对设计方向进行明确,然后相关的工程师进行资料的收集和整理,对相关的设计资料进行有效的分析,之后再对设计过程当中的具体步骤和方案进行进一步的分解,对设计方案进行重新设计寻找和建筑方案最为契合的方案的过程。在进行运用概念设计的过程当中首先需要将建筑工程当中的各个方面进行充分的综合考虑[1],比如说建筑工程所处的具体地理环境、建筑工程的功能以及形状等等,在考虑进这些内容的同时,还需要对这些内容进行更加深入的分析和研究,进行科学的规划和设计,找出融合建筑设计工程的多方要素的概念设计。进行建筑工程的概念设计需要建筑设计工程师具有非常高的能力要求,需要工程师在进行概念设计的过程当中具有充分的综合能力,能分析和整理建筑工程当中的各种要素,最后综合寻找合适的概念设计方案。
        2.2结构构造措施理念
        结构构造措施在很大程度上可以理解为协同工作内容,在工程设计过程中,要求设计人员应该从维护建筑结构稳定性与安全性角度对各个部件之间所呈现出的协调运行特点进行合理把握。并根据各个部件协调运行特点表现,利用科学合理的构造措施手段,提高工程主体承载力。同时,设计人员应该按照工程主体结构使用期限要求,对单个部件受力过大的情况进行适当调整与优化,以避免对结构整体稳定性效果造成不利影响。除此之外,在结构工作措施的确立方面,还应该根据所在地区的地震烈度等要求,做好协同管理与设计工作。
        3概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用策略
        3.1概念设计与结构措施互相协作
        通过促进概念设计与结构措施的协同作用,实现二者之间的共同工作,能够帮助建筑物在结构构件的过程中获得更为科学的荷载能力,而不会受到损坏。结构设计中利用联合的工作理念,可以使设计获得深层次的拓展。但是,我们也要意识到建筑结构的联合工作需要在建筑根基与上层建筑建设的联合匹配上,而不能进行单个的逐一施工。另外,建筑物的结构构件的承载负担能力也需要得到应有的重视,尤其对于高层建筑的结构设计理念中,应尽可能的减少使用短柱。但随着现代建筑物的高度不断升高,导致了更多的使用短柱支撑,以减少底部纵向带来的承载压力。实际上,建筑物高层结构设计的中心是减轻水平面方向的横向压力,以此来防止建筑物发生形状改变等意外事故。通过运用概念设计,在建筑物结构措施中,将建筑内安装大型钢管圆柱设计,可以有效地抵制水平方向横向的压力。


        3.2深化加强工程主体构造设计效果
        主体结构设计基本上可以视为建筑结构设计的基本内容,其设计效果往往会对工程主体结构质量产生至关重要的影响。针对此,结构设计人员必须加强对主体构造设计工作的重视程度。结合以往的设计经验来看,为确保工程主体结构设计质量得以达到预期要求,建议设计人员可主动利用概念设计与结构措施设计优势,对建筑工程结构布置以及工程抗震性能进行统筹规划与合理部署。一般来说,以L型平面布置为主的建筑,结构在受损程度方面表现较大。同时,这种类型的平面布置很容易受到外力作用的影响而出现严重变形问题。为及时解决这一问题,在工程主体构造设计工作当中,设计人员可运用概念设计理念,优先选择立面简单以及均匀对称的结构布置方式。同时,在建筑工程结构措施的应用方面,应该根据场地限制要求对当前布置方式进行适当调整与优化,以确保可以满足不同结构的受力要求。除此之外,设计人员应该根据所在地区的地震烈度高低以及建筑功能形式等,选择合适的结构构造措施,确保工程主体构造设计工作可以满足协同工作要求。以常见的砖混结构为例,在具体设计过程中,设计人员应该重点针对构造柱与圈梁之间的结构稳定性问题予以重点设计,可以增强砖混结构的稳定性效果,减少不均匀沉降问题出现。不难看出,在开展设计的过程中,设计人员应该严格确保各个结构部件受力的合理性与均匀性,才能使建筑结构的安全性能得以加强。
        3.3建筑基础设计
        概念设计在建筑结构设计当中的作用,不仅仅是能够在进行建筑结构设计的过程当中提高建筑结构设计的科学性和合理性,还能够有效地对建筑项目地资源进行合理地整理和分配。在对概念设计进行应用的过程当中,通过概念设计能够对建筑结构设计当中的不利因素进行及时的改正,保证建筑结构设计的方案的各项数据都能够达到国家所规定的各项标准。其次有效地结合概念设计来完成建筑设计,在进行设计的过程当中,保证建筑工程各个方面的设计都能够具备充分的可行性,同时保证在进行实际的建筑施工操作当中也能够具有实际性,保证在进行建筑施工的过程当中不会出现偏差,有效地满足现代建筑学对于建筑结构设计的各项基本要求。现如今在概念设计当中所采用的基础设计类型主要是箱型基础和筏型基础两种类型,其中筏型的基础设计不仅能够将地基的受力进行有效的分散,还能够有效解决在建筑施工过程当中所存在的地基沉降的问题。而箱型基础设计所起到的作用则是和筏型基础设计所起到的作用相反的,箱型基础设计可以将建筑的底层形成一个有机的整体,这样的建筑基础设计能够让建筑的地基具有更强的承载力,让建筑工程的安全性和稳定性能够得到稳定的保证。
        3.4建筑结构强度设计内容
        在多重因素的干扰作用下,建筑结构很容易产生伸缩缝以及沉降缝等质量通病问题。当质量通病问题表现过于明显时,往往就会对建筑结构主体质量造成危害影响,严重时甚至会引发安全事故。究其原因,主要是因为建筑结构强度设计效果并未达到预期要求。针对此,建议在建筑结构设计工作当中,设计人员应该主动引入概念设计与结构措施理念要求,结合建筑物规格设计变形缝问题。举例而言,在设计伸缩缝时,可以在结构变化较大位置的垂直方向预留一定空间的缝隙。在此基础上,将基础以上的建筑构件进行断开处理,确保其可以各自独立在水平方向的自由伸缩位置当中。这样一来,基础结构部分所受到的温度变化影响较小,基本上不会出现断裂问题。
        结束语
        总之,越来越多的建筑工程设计师们,已经意识到建筑结构设计中的概念设计及结构措施的重要性,在现代的建筑工程设计理念中,工程师们日益侧重概念设计运用,也逐渐意识到要有坚实的理论基础和丰富的实践经验,才能使建筑设计更好地迎合社会发展需要,获得最佳的经济效益。
        参考文献:
        [1]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(04):49-50.
        [2]张惠赟.概念设计在建筑结构设计中的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(08):209-210.
        [3]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.
        [4]李超杰.概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].江西建材,2020(07):59+61.
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