论概念设计在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年4月第12期   作者:罗仕伟
[导读] 在新时代背景下的建筑结构设计环节中,在分析了概念设计的概念和概念设计在结构设计中意义的基础上,多角度探讨了概念设计在建筑结构设计中的应用情况以及设计措施,
         罗仕伟
         成都基准方中建筑设计有限公司
         摘要:在新时代背景下的建筑结构设计环节中,在分析了概念设计的概念和概念设计在结构设计中意义的基础上,多角度探讨了概念设计在建筑结构设计中的应用情况以及设计措施,希望对今后提升我国建筑结构设计水平有所帮助,也对于广大建筑设计同仁起到一定抛砖引玉的作用。
         关键词:建筑设计,结构设计,概念设计,设计方案优化
        随着我国城镇化进程的快速发展,我国的房地产行业迎来了空前的发展机遇,这也对全面提升我国建筑结构设计水平具有积极意义。在开展建筑结构设计的实践环节中,借助于概念设计理念的优势,能有效保障建筑方案的合理性及有效性,还能全面增强建筑体系结构的稳定性、安全性。本文结合自身从事建筑结构设计的工程经验,多角度分析了如何将概念设计应用在建筑结构设计中应该注意的问题,希望对广大同仁起到一定抛砖引玉的作用。
1 概念设计的概念与步骤
        所谓的概念设计,主要就是在现代设计中结合诸多要求而统一化提出的整体设计方案,借助于设计人员的知识理论、设计经验、工程特点等相互融合而成,能满足结构整体方面的抗震设计、布局规划等方面的要求。在实际设计工作的初级阶段中,能充分利用好概念化分析设计方案的优势,全面体现出整体设计布局的灵活性好、准确性高等特点,并能全面展示出较高的经济效益,从而全面有效推动及促进建筑工程的发展。
        一般来说,结合流程的实际情况来分析概念设计工作,主要就是通过分析、整合及评价等方面。其中,分析环节主要就是结合设计环节中存在问题的初步了解,考虑到分析对象并没有足够清晰化的完整性特点,这样的分析往往体现出一定的模糊性。在整合阶段中,主要是设计人员利用自身的专业知识能力,以及工程设计经验等,能有效从整体上对于设计规划予以主观判断、客观分析。在最后的评价环节中,借助于综合性的对比分析,明确最佳的设计方案。从这个角度来看,整个步骤及过程呈现出循序渐进的特点,在满足各方面要求的基础上,落实具体的设计方案的有效性。评价设计方案,还不能缺少运算工具、数据分析工作等内容,从而方可以落实技术及经济方面的设计方案的可行性要求。
2 概念设计在建筑结构中的意义
2.1 体现出设计的创新性
         相比于传统模式下的建筑结构设计来说,考虑到传统模式大都是借助文件查找、资料查询以及软件程序设计等方法,难以体现出符合时代发展要求的个性化、创新化的独特风格要求。借助概念设计理念,能结合自身的专业知识和工程经验,全面从用户需求出发来实现设计的创新发展,保障设计方案的创新性要求。
2.2 提升工程师的设计能力
        在建筑结构设计的实践中,充分发挥出概念设计的优势,能全面保障设计人员的综合设计能力全面提升,进而全面激发设计工作人员的想象力,并能有效明确预期的诸多设计方案,重点落实设计方案中存在着不足之处。充分发挥出概念设计中的指导性作用,有利于弄清楚传统模式下存在的问题,落实好设计方案的可靠性、准确性要求。
2.3优化设计结果
         充分发挥出概念设计的优势,在方案对比的基础上,提出最优化的设计方案,这样能有效保障落实设计方案的经济性、科学性的要求。同时,还能有助于对设计环节中反复计算内容予以消除,全面提升设计工作效率。
3 概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1 合理选择建筑场地
         在建筑整体设计的过程中,明确建筑场地的有效性则是最先应重点落实的内容,对于满足预期的项目设计目标具有积极意义。在选址实践环节,应重点从建筑项目需求出发,落实好日照时间、防护距离和建筑退界等方面。另外,在具体的设计实践中还应明确落实相应的抗震性能,全面有效避免相应危险性区域,应从实际出发全面重点落实场地的抗震性。


3.2 选择建筑结构
        在完成建筑场地选取基础上,一定要从实际出发,充分考虑到建筑功能要求,结合本地的地形地貌要求,全面落实建筑结构最优化。常用来说,基础结构主要涉及到桩基础以及箱型基础等形式。在地基土质较为松软影响下,大都选择桩基础形式。在没有经过相应处理的地基情况下,通过这种方式的基础结构,能有效保障载荷从上到下进行传递,从而落实具体的地基稳定性要求。考虑到箱型结构的整体性要求,在满足承受载荷的要求下,能有效满足于载荷传递,落实整体结构的安全性,避免造成不均匀沉降问题,全面保障建筑结构设计水平的提升。
3.3 主体结构选择
         在设计建筑结构过程中,应恪守合理性、对称性的原则,旨在全面有效控制扭转力的影响,保持预期的稳定性要求。借助于借助结构的对称性原则,能有效通过抗侧力结构来实现。比如,常用的剪力墙结构等。从结合对称性的角度出发,借助于调整重心,或者借助于平面形心距离优化等措施,实现相应的对称性要求。
3.4结构刚度选择
        在考虑全面实现建筑稳定性要求的基础上,落实好结构刚度的要求,方可以满足设计环节中相关规范化内容,合理化提出相应的结构刚度要求。通过有效的结构刚度设计,能实现结构的自振周期的有效延长,避免由于振动而造成的损坏问题。同时,合理化提出钢筋等刚度材料的设计方案,能展示出刚度机构性能要求,有效控制消耗,也符合绿色低碳经济发展的要求。
4 建筑结构设计措施
4.1 协同工作中的材料利用率
         在建筑结构设计的过程中,结合概念设计理念,充分发挥好系统协同作用,不仅能有效保障建筑结构稳定性全面提升,还能合理化应用相应材料。结合实验验证的情况,如果能保持较高的材料利用率,则意味着全面保障建筑结构的稳定性、协同能力全面提升,这样也能积极符合绿色低碳经济社会的发展要求。在响应节能减排的要求下,我们应充分保障通过较少的资源来实现预期的设计目标,以便落实最佳效果。比如,在进行受压构件的应用中,考虑到如果此构件具有比较低的利用率,应重点考虑如下。当中梁长度存在着变化的情况下,意味着弯矩的变化情况,或者梁中和轴周边的材料具有比较低的利用率。因此,考虑到满足于截面积相同的横梁情况下,整体的受压构件利用率偏低。借助于概念设计的理念,可以从整体上来全面及时有效地调整横梁截面的变化情况,从而落实好构件能体现出较高的轴心受力的情况,保持实现材料的较高利用率。通过相关的研究工作,特别是在建筑结构创新发展的背景下,诸如在应用平面析架结构的过程中,能有效降低价值不高的材料,在满足最初设计需求的基础上,能有效降低材料重量,符合绿色低碳经济的要求。
4.2 结构体系中保持协同工作
         结合概念设计中所展示出的协同工作理念来说,这能有效推动建设结构设计的创新发展,因而在具体的实践应用环节中应用较为广泛。结合协同工作体系的要求,建筑内部结构构件应符合协同或者共同进行的环节。借助于协同效应的环节中,应保障符合构件满足于承载力的要求,并能落实有效的共同运行要求,并能落实构建的具体耐久性要求。另外,建筑结构上方及基础在实际载荷的要求下,应保障落实相对统一化的整体要求,能满足具体的载荷要求。特别是在高层建筑层出不穷的背景下,我们应充分重视短柱问题。在全面激发每个构件的效果的过程中,特别是开展多层结构的整体设计环节,应避免存在着短柱问题,尽量保障满足于实现同等平面位置的承载能力提升,所以,应保障满足相同抗侧力的建筑结构有效配置在同等的位移水平之下,从而尽可能发挥出协同工作的特点。
5 结束语
        综上所述,结合建筑结构设计的实际情况,充分将概念设计理念融入其中,能有效保障构建科学化的结构体系,还能有效节省大量的施工材料,符合当前绿色低碳经济发展的要求。在全面践行概念设计理念的基础上,应积极倡导符合新时代背景下的个性化、创新性建筑结构设计,概念设计必将能迎合主流时代发展的要求,具有更大规模的发展和应用,这对于全面推动建筑结构设计水平的提升具有积极意义。
参考文献:
[1] 杭胜. 高层(超高层)民用建筑结构设计中概念设计与结构措施的研究[J]. 科学大众, 2021年第1期:41-41,43.
[2] 张因. 建筑结构设计中概念设计的应用[J]. 中华建设, 2020年第18期:112-113.
[3] 赵慧颖. 建筑结构设计中的概念设计及结构措施研究[J]. 建材与装饰, 2020年第5期:106-107.
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