建筑结构设计概念设计及常见结构类型探讨

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月8期   作者:金 艳
[导读] 应用概念设计在建筑结构设计中能发挥出较大的优势
        金 艳
        新疆民用建筑设计院有限公司  830054
        摘要:应用概念设计在建筑结构设计中能发挥出较大的优势,有利于促进建筑结构设计水平的提升,为人们提供更优质美观的居住环境,对增加企业的经济效益和社会效益同样有所帮助。本文首先对概念设计做了概述,然后分析了概念设计与结构措施之间的关系,最后详细阐述了概念设计在建筑结构设计中的应用。
关键词:建筑结构;概念设计;结构类型;抗震
一、概念设计与结构措施理念分析
        (一)概念设计理念
        所谓的概念设计主要是指在建筑方案设计阶段结合设计人员自身累积经验以及主体结构基本设计要求,从整体上对当前建筑设计方案涉及到的要点内容进行统筹规划与合理设计。与此同时,设计人员需要将概念设计内容主动融入到建筑结构优化设计分析工作当中,确保建筑结构整体布局设计效果达到预期要求。并在此基础上,设计人员应该结合建筑工程结构主体特点,对结构构造措施进行合理编制与优化设计,确保概念设计目标得以顺利达成。除此之外,为进一步深化概念设计效果,部分设计人员会在前期设计阶段对当前结构设计方案内容进行适当调整与优化,以免对后期施工建设造成不利影响。
        (二)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。
二、建筑结构设计中概念设计的重要性
        (一)创新建筑结构设计方式
        在进行建筑结构设计的过程当中,不能够仅仅通过短短的简单设计完成。进行建筑结构设计,需要相关的建筑设计工程师通过自身进行大量的实践所获得的经验,对建筑结构设计的方案进行逐步设计、完善以及调整。而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的相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,很好地避免以往在建筑结构设计过程当中的弊端,让建筑结构设计方案能够更科学合理地进行。而在以往传统的建筑结构设计过程当中,通常情况下,都是由建筑工程设计师根据所提出的设计要求直接进行建筑设计,虽然在设计的过程当中能够有效地保证建筑结构设计方案的标准性以及规范性,但是在进行设计的过程当中具有很多十分明显的问题。
        (二)提升建筑结构设计整体水平
        在对概念设计进行深入理解和有效把握之后,在进行建筑结构设计的过程当中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[4]。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查验和解决,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的设计水平和安全可靠性。
三、概念设计在建筑结构设计中的应用
(一)概念设计在材料选择的应用
        建筑结构材料的合理选择往往会对结构主体性能产生重要影响。结合以往的结构设计经验来看,建筑物在遭受地震作用影响时,所遭受的地震作用率与建筑结构刚度之间往往呈现正比关系。也就是说,刚度越大的建筑结构构件所遭受的地震危害影响表现越大。针对此,在选择建筑材料的过程中,建议工作人员应该严格按照建筑抗震要求选择合适的材料进行应用。如对于建筑屋面构件而言,可利用轻质材料取代厚重材料,目的在于减少建筑结构构件重量,降低地震危害影响。除此之外,在现场应用建筑材料的过程中,施工管理人员应该加强对抗震材料质检问题的重视程度,确保建筑材料质量安全无误之后,才可以入场使用。
(二)在建筑结构体系设计中的应用
        在进行建筑结构设计的过程当中对于建筑项目的建筑结构体系也需要进行充分的考虑。在进行建筑工程建设的过程当中所采用的不同建筑结构都有着不同的建筑设计和建设要求。虽然现如今的建筑工程结构有着这么多的结构类型,这些不同的建筑结构类型都是有着不同的建筑功能的,建筑工程设计师需要根据建筑项目的实际类型选择合适的建筑结构体系。所以建筑结构设计工程师需要对不同的建筑结构体系进行全面的掌握,掌握每一种建筑结构体系类型所适用的具体的建筑类型和其所具有的建筑功能和特点,以及不同的建筑结构体系在建筑工程建设过程当中所需要注意的注意事项。高层建筑结构体系如下图。
                       
(三)建筑基础设计中的应用
        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。
(四)在建筑结构强度设计中的应有
        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。
结语
        综上,概念设计是建筑结构设计中不可或缺的重要一环,概念设计的重要性逐渐受到重视,也促使建筑结构工程师紧跟时代发展并加强创新。其必将在不断的设计实践中逐渐领会概念设计的基本内涵和核心理念,从而促进建筑结构设计中发挥更高的价值。
参考文献
[1]王攀,郎明伟.概念设计在建筑结构设计中的应用分析[J].工程技术研究,2020(1)
[2]王太荣.建筑结构设计中概念设计与结构优化措施[J].住宅与房地产,2017(12)
[3]宋倩.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,2019(11)
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