谈概念设计在建筑结构设计中的应用
概念设计在建筑结构设计中的应用探究
概念设计在建筑结构设计中的应用探究【摘要】本文将对概念设计的涵义以及重要性进行简单阐述,并针对当前的建筑结构设计中出现的一些问题,提出设计师使用概念设计的观念进行设计,能够激发其创造性,进而促使整个建筑结构的设计发展。
【关键词】概念设计;建筑结构设计;应用前言随着经济的快速发展与社会的不断进步,建筑业也得到快速发展,人们对于建筑物的抗震结构越来越重视,尤为是近年来地震灾害比较频繁,给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。
因此,建筑结构在设计过程中,必须加强建筑物的抗震性能。
近年来,越来越多的建筑设计师在建筑设计过程中引入了概念设计理念。
以下将对概念设计在建筑结构中的应用进行分析。
1、概念设计的涵义通常情况下,概念设计就是指不通过数值的计算,特别是在一些比较难进行准确且理性的分析或者是在规范中比较难以规定的情况,依照结构的损坏机理、震害、整个结构的体系和分体系之间存在的力学关系、建筑工程的实际经验以及实验情况所得到的基础性的设计理念与原则,从整个角度对建筑结构中的抗震细节部位的处理措施以及总的布置情况进行宏观的控制[1]。
使用概念性的比较类似于估算的手段,能够在建筑的设计方案时期就有效且快速的实现对结构体系的比较、设想以及选择。
这种方式所得出的设计方案的概念都比较的清晰,且能够正确定性,从而防止在设计阶段的后期出现一些没有必要的且麻烦的计算,能够有效的提高设计方案的经济可靠性。
此外,这种方式也能对计算机内力所分析的输出数据进行准确的判定,分析该数据是否正确、可靠。
越来越多的建筑设计人员在其设计过程中开始使用概念设计这一思想,并且发现概念设计对建筑结构的设计起到了极大的作用。
虽然概念设计的使用效果比较好,但是在实际的高校教学中,其教学过程中只重视对孤立的分体系以及独立的构件的力学概念的讲授。
特别是专业课的教学过程中,单独计算的内容所占比重比较大,而综合性的练习比较少,且只是在考试题目中有所表现,这种情况导致大多数学生在做题时,只会将公式套入题中,对于比较灵活的题目就无从下手。
概念设计在建筑结构优化设计中应用
试析概念设计在建筑结构优化设计中的应用【摘要】本文结合具体实际,来详细的探索建筑概念设计的具体内涵,进而掌握概念设计在建筑结构设计中的要点和因素,给正在建筑结构设计工作的人员一定的借鉴和帮助。
【关键词】建筑结构设计;概念设计;内涵及重要性;应用要点;分析探讨一、建筑结构设计中概念设计的具体内涵所谓的概念,具体而言是指可以直接的展现出客观事物基本特征的思维方式,其重视客观事物的本质属性,并且在人们长期的实践基础上,逐渐的提高感性认识到理性认识之中。
对于整个思维过程而言,其拥有比较强的逻辑性和准确性。
概念设计在建筑结构优化设计中,更加的符合建筑行业的相关特征,并且可以满足其内在的需求。
在对建筑结构进行优化设计的过程中,相关设计人员可以在建筑工程概念的基础上,来使用能够符合客观变化规律形式的基础上来加强对工程的分析和控制。
通常而言,这种方式要脱离数值的实际计算而独立的存在着。
作为宏观调控措施的概念设计,要针对结构中一些不能够使用力学进行分析的部分,依照工程整体结构中能够存在和形成的联系,来有效的保证其设计理念和方案可以符合科学合理的原则。
在当今社会里,概念设计已经成为展现现代高科技设计理念的重要方法和举措,这就要求相关设计者要在坚持这种理念的基础上,构建良好的建筑空间理念,从而能够合理的优化配置和协调结构设计方案,最终保证建筑机构设计方案中结构和构件之间,以及结构相互之间的协调性。
二、概念设计在建筑结构优化设计中的重要地位首先对整个建筑结构设计方案来说,概念设计可以对其产生比较重大的影响。
所以要通过熟悉和了解合理科学的概念设计理念来挑选最佳设计方案。
一般而言,在对建筑机构进行设计的初级阶段,由于无法通过使用计算机来确定最终方案,因此结构设计者要综合概念设计的理念,进行全方位的参考各种因素,从中来挑选出能够满足建设项目潜在需求,并且可以保证获得社会和经济效益的结构方案。
通过上文可知,概念设计不仅仅在建筑结构设计工作中占据的比较重要的地位,而且也要求相关结构设计者要加强对知识的领悟和掌握,同时不断的更新自身设计知识的构成,为合理科学的熟悉每一种结构类型的具体特点和性能打下坚实的基础。
概念设计在建筑设计应用
概念设计在建筑设计的应用摘要:本文阐述了结构设计在实际工作中进行概念设计的意义,介绍了概念设计在建筑结构设计中的应用。
关键词:建筑;概念设计;结构设计前言随着科技的快速发展,时代不断进步,,国内人们的生活水平越来越高,对生活质量的要求也逐渐提高。
为了满足人们日益增长的物质文化需要,满足消费者的需求,我国的建筑行业在建筑结构方面的设计也在改革发展。
在国外先进设计理念的影响下,我国结构工程师也在总结自身的设计经验,利用概念设计的新理念来进行建筑结构设计。
概念设计是指在没有经过计算的前提下,特别是在没有条件进行精确的力学分析,或者在设计规范中没有定义的情况下,从整体的角度来进行结构设计。
通常包括整体的设计布置,以及抗震方面的细节设计。
通过整体来进行建筑结构设计的宏观调控。
一、概念设计的重要性在传统的建筑结构设计中,结构工程师依据以前的设计施工经验,经过不断的总结和追求完善,设计经验与理念也在实际工作中得到进步和创新。
随着时间的推移,经验不断丰富,设计理念不断完善,设计的作品逐渐成熟。
但是,由于很多工程在创新方面的努力不够,习惯于依据规范和设计手册等传统书籍,只是借鉴以前的设计风格和设计手法。
不仅对于国外、国内的先进技术和理念没有给予足够的重视,在设计中进行改进和运用,也过分依赖设计程序,忠于传统设计,因为害怕创新和手工的设计作品不符合设计的要求造成不的后果。
还有的工程师在设计的过程中,因为依赖设计程序的运用,对于程序给出的运算数据不质疑,大胆用,没有足够的认真和质疑的精神来对待设计结果,造成没有发现程序设计中的错误。
而且,结构设计需要运用的知识涵盖建筑学的很多方面,很多知识是在工作经验中总结的,或者是自己的想法和领悟,并不是在学校学习的系统知识,相对的分散,不容易记忆,因此在设计中也不容易进行运用。
概念设计的重要性不仅在于概念设计在传统设计理念的优点结合,并在传统设计的不足之处进行改进,将计算理论的漏洞从整体的角度来进行解决。
浅析概念设计与结构措施在建筑结构设计中应用
的作用却是 比较大的, 并且在水平力的作用下 , 角柱轴力的变化幅度十分 大,
这就 需要 角柱 拥有 较大 的变 形性 能 。经常 采取 的方 法 即在设 计 中加大 角 柱 的
案设计 实 施 的过 程 当 中往 往 更加 依 赖 于设 计 手 册 、 设 计 规范 以及 模 仿性 的创 新, 但 是对 于 自主性 创 新亦 或 是 突破 性 创 新 总是 不 敢 轻 易去 尝 试 , 乃至 其 可
逐 渐 表现 出一 个发 展 多元 化与 需求 多 样化 的趋 势 , 这在 一定 程 度 上 给建 筑结 构 设计 提 高难 度 , 增 加一 些麻 烦 。 为确 保建 筑 工程事 业 的稳 定 发展 , 我们 必须
性 以及 防御不 均匀 下沉 。
2 ) 协 同作 业 理解 还表 现 于整个 结 构受 力 时 , 结 构 中 的各个 构 建部 分 可 以 同 时得 到一 个 较 高 的应 力水 平 , 特 别 是 在 多 高层 结 构设 计 之 中 , 应 当尽 可 能 地 防止 短柱 以及 层次 间 横梁 结构 不 同现 象 的出现 , 避 免各 受 力结 构 部件 处 在 不 同 的受 力水 平位 置 上。可是伴 随 着建 筑 物高 度 与层 数 的增 加 , 巨大 的水 平
负荷与竖向负荷会使得建筑底部层次间承载 自重力加大 , 进而使得建筑底层 呈 现 出越来 越 多 的短 柱 , 为有 所 成效 的 避免 短柱 出现 , 就 大截 面 柱 而 言 , 能 够
对 其结 构 设计 进行 周 密 的研讨 与分 析 。对 于建 筑 结构 设 计 而言 , 概念 设 计 与 使 用 在柱 截 面开 竖槽 的方 法将 矩 形柱 变 为 田形柱 ,进而 增 加基 柱 的 长细 比 , 长 短 梁 同 结 构 措施 堪 称其 根本 所在 , 并且 能 够在 很大 程 度上 反 映结 构 工程 师 的设 计 水 防止 短柱 的 大量 涌现 而 占据 建筑 T程 内部空 间 的现 象 现 。另外 , 时存 在 于 同一 框架 中 , 也 是 十分 不 利于 工 作 的 , 短跨 梁 在 水平 力的 作 用 之下 平 。具有 十 分重 要 的意义 。
概念设计在建筑结构设计中的应用
浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用【摘要】概念设计是通过无数的事故分析,历年来国内外建筑结构分析,模拟试验的定量定性分析以及长期以来国内外的设计与使用经验分析、归纳、总结出来的。
而这些原则、规定与方法往往是基础性、整体性、全局性和关键性的。
本文主要探讨概念设计在建筑结构设计中的应用。
【关键词】概念设计;建筑结构;安全建筑概念设计一般包括三个层次的内容与要求:(1)概念设计是根据人们在学习和实践中所建立的正确概念,运用人的思维和判断力,正确和全面地把握结构的整体性能,即根据对结构品性(承载能力、变形能力、耗能能力等)的正确把握,合理地确定结构的总体布置与细部构造。
(2)建筑计算是对地震作用进行定量分析,确定工程结构及构件的地震效应,再将地震效应与其他荷载组合验算结构及构件的强度与变形。
(3)建筑构造措施是指采用满足计算以外的措施,以保证结构整体性、加强局部薄弱环节等,保证建筑计算结果的有效性。
要使建筑物具有较好的建筑性能,首先应从大的方面入手,做好概念设计[1]。
一、结构概念设计的意义强调结构概念设计的重要性,旨在要求建筑师和结构工程师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定,设计中不能陷入只凭计算的误区。
若结构严重不规则、整体性差,则仅按目前的结构设计计算水平,难以保证结构的建筑、抗风性能,尤其是建筑性能。
高层建筑设计尤其是在高层建筑概念设计中,应当非常重视概念设计。
这是由于高层建筑结构的复杂性,发生地震时地震动的不确定性,人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性,高层结构计算尤其是建筑分析计算的精确性,材料性能与施工安装时的变异性以及其它不可预测的因素,致使设计计算结果(尤其是经过实用简化后的计算结果)可能和实际相差较大,甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。
因此在设计中,虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但仅此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标。
述概念设计在建筑结构设计中的应用
述概念设计在建筑结构设计中的应用摘要:随着我国经济的增长,人们生活水平的提高,对于建筑的要求也有所提升。
我国的建筑业近年来获得了良好的发展机会,新技术、新工艺得到了广泛的应用,概念设计也也逐渐应用到建筑结构设计中。
传统的建筑设计已经不能满足现代建筑发展的需求,本文主要对概念设计在建筑结构设计中的应用时行探讨,希望概念设计对我国的建筑业的发展起到促进作用。
关键词:概念设计;建筑结构;意义中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:概念设计对当前建筑业的发展起到了很好的推动作用,也是时代发展的必然。
建筑设计师运用自己的知识、想象力以及创新意识来实现对工程的总体规划,这也是概念设计的很好体现。
一、概念设计的概念与步骤概念设计是一种实现结构设计的多样化要求的手段,是建筑设计师基于设计经验、设计理论以及将要建设的项目工程的特点,对建筑结构的抗震结构以及总体布局进行规划,并在建筑工程结构设计的初期对设计方案进行概念性的分析估算与比对。
这种设计方法具有定性准确、概念明确、便捷的优势,从而可以在实际应用中取得良好的经济效益。
一般可以将概念设计的步骤分为分析、综合以及评估三个不断向着满意阶段靠近的连续阶段。
其中分析阶段主要是对问题进行全方位的了解,但是存在着分析数据不完整与不准确的特点,为此表现出一定的模糊性质。
综合阶段是工程师将自己掌握的理论知识以及掌握的实际情况,利用自己的想象力以及创新意识实现工程设计规划。
最后评估阶段是一个比较选择最优方案的过程,可以说是一个循环实施的过程,直到得到满意的方案为止。
设计人员实施评估的过程中要借助于数据统计计算等工具,从而获得技术上以及经济上可行的方案。
二、概念设计在建筑结构设计中的应用1、建筑场地的合理选择。
建筑场地的选择作为设计前首要考虑的因素,同时也是一个对于建筑设计起着决定性与基础性的因素。
在进行建筑场地选择中一般要考虑到以下因素:防护距离、建筑退界、日照间距等。
概念设计应用在建筑结构设计中的作用及影响
概 念设计应 用在建筑结构设计 中的作用及影响
摘要: 随着概 念 设 计在 建 筑结构 设 计 中 的应用 愈加 广 泛 , 它的地 位 也随 之水 涨船 高 越来 越 受到建 筑 设计 师 的重 视。 本文 将通 过 概 念设 计 的定 义 来探 讨其 在建 筑 结 构设 计 中的 应用 , 进 而阐述 概 念设 计在 结构 设 计 中的作 用 以及 影 响。 关键词: 建 筑 结构 设 计 概念 设 计 作用 影响 随着 社会 以及 经 济 的不 断 发 展 , 建 筑 行 业 的建 筑 规 模 也越 来 越 大 , 所 使 防线 , 以期 最大 程度 减 弱地震 对 建筑 物 的损 毁 。 比如可 以通过 适 当 的控 制建
( 二) 在 建 筑 结构设 计 当中应 用概 念设 计 可以增 强设 计 的创 新性
概念 设计 的阶段 是 一个 不断 否 定再 不 断完 善 的循环 过 程 。 大体 步骤 分 为 以下 三个 阶段 : 分 析——综 合— — 评价 —— 完 成 。 如果 可行 就 继续 实施 , 如果 不 可行 就 从头 来 过直 到 方案 可行 为 止 。 1 、 分析: 这 个 阶段 主要 的任 务 就是 要 深入 了解 问题 的过 程 。它最 大 的特
( 三) 建 筑 结构 刚度 的合 理 选择
、
概 念 设计 的意 义
( 一) 概 念 设 计 的 定 义
在 进行 建筑 结 构设计 的时候 必 须要 具备 科学 合 理 的结构 刚度 。 建筑 结 构 刚度同时也是检验建筑结构设计是否合格的重要指标之一。 选择合理的建筑 结 构刚 度 , 不 仅可 以增 加 结构 的 自身 自震 周期 , 从而 减 小地 震 对建 筑 的 危害 , 与 此 同时 合 理 的结 构 刚度 也可 以提 高 主体 的水平 力 从 而起 到减 少 建筑 耗 材 的作用 。从上 述 中我们 可 以看 出 , 合 理 的结构 刚 度不 但 提高 了 建筑 平 面 的利 用 率 同时 也减 少 了建 筑投 入 的成本 , 这对 整个 建 筑结 构 设计 来 说都 是 至关 重
概念设计在建筑结构设计中的作用
概念设计在建筑 结构设计 中的作 用
汤 浩 杰
中铁 隧 道 勘 测设 计 院 有 限 公 司
摘要 : 随着 近年 来建 筑结 构设 计 的不 断发展 , 越来 越 多 的计算 软件代 替 了以前 的手工 计 算。过 去 靠手 工计 算和 工程 实践 经 验获
l
得结 构概 念在 今 天被逐 渐 弱化 。 越 来越 多的结构 设计 工 程 师一味 的 依靠计 算机 分析 结 果 , 忽视 了结构概 念 设计 。 在 结构 设计 中用清 晰 的结构 概念 对 结构所 受的各 种作 用 的特 点 、 结构 计算 、 和构 造措 施 等 问题 进行 合 理 的分析 和判 断 , 利 用先 进 的结构 理论 、 结构 概念 使结 构设 计更 趋 合理 , 减 少或 避 免工 程 灾难 的发 生。
远 大 于杆 件 中 间截 面刚 度时 , 在 受力 模 型 中要作 为 刚域 处理 。对 于现 浇楼 盖
了人对 客 观世 界 的认识 能 力 。在 建 筑结 构设 计领 域 , 结 构 概 念是 结构 工程 师 对 结构 性 状和 行 为的理 解 和提炼 , 正确 并深 入 掌握 结构 概 念是 设 计 出一个 优 秀建 筑物 的前 提 。近 年来 随着 计算 机结 构分 析 软件 的应 用 与发 展 , 结构 设 计 师往 往运 用计 算 软件对 给 定 的计算 模 型进行 计 算分 析方 面 比较熟 练 。 但 是对 于实 际工 程要 建 立合 理正 确 的结构 模 型就 比较 困难 , 并且 往 往对 计 算机 得 出 的结 果 给予过 分 的信 任 。实 际上 由于 各种 原 因 , 计 算 软件 总 存在 着 一定 的 局 限性 、 适用 性 和近似 性 。 如温 度变 化在 结构 中 产生 的应 力 , 结构 受 力模 型与 实 力受 力 状况 的差 别 , 楼 板对 结构 刚度 的影 响 , 地 基 与上 部结 构 的相 互 作用 等 。 为 了更 好 的做 好 结构 设 计 , 结 构工 程 师 只有 深 入 了解 结 构 的工 作 机理 , 工 作
浅析建筑结构设计中概念设计的运用
1 在 建 筑 设 计 中 .概 念 设 计 至 关 重 要
它 反映了结构工程 师的水平 ,下面就 这个 问题谈 谈本人 的看法
算是基 于弹性理论 的计 算方法 ,而截面设 计却是 基 于塑性理 论的极 限状态设计 方法 ,这一 矛盾使计算 结果与 结构 的实际 受力状 态差之 甚远 ,为 了弥补这类计算 理论 的缺 陷 ,或 者实现 对实 际存在 的大量 无法计算 的结构构件 的设 计 ,都需 要优秀 的概念 设计 与结构 措施来
3 4 实施效果 .
赵 山渡 引水工 程 隧洞 进 1 洞脸 及 两侧 边坡 地质 条 2 t
不需注人砂浆 或锚 固剂。隧 洞两 侧在 设计 开 挖线 外 用 c . 7 5浆砌 块 石砌成原 开挖坡 面坡度 , 求与岩 面顶紧 。拱顶 设计 开挖线 外立 模 要 浇筑厚 5 c 0 m、宽 10c 0 m混凝 土圈 ,拱 圈基座 为 两侧浆 砌石 ,要 求
之 所以重要 ,还 在于在方案设 计阶段 ,初步设 计 过程是 不能借 助于 计算 机来实 现 的。这就 需 要结 构 工程 师 综 合运 用 其掌 握 的结 构 概
化 ,大部分结构 工程师 只会 依赖规 范 、设 计手册 、计 算机 程序做 习
惯性传统设计 ,缺乏创新 ,更 不愿 ( 敢) 创新 ,有 的甚 至拒绝 对 不 新技术 、新工艺 的采纳 ( 害怕 承担 创新 的责 任 ) 。大 部分 工程 师 在
师所接 受 ,并将在 结构设计 中发 挥越 来越大 的作用 ,概念 设计 必然会 成 为今后 结构设计 的主 流思 想。现 阐述 了概 念设 计和 概念设 计在 建筑 结构设 计 中的重要性 ,并重 点分析 了概 念设计在 建筑 结构设计 中的应用 。
关 键词 :结 构 设 计 ;概 念 设 计 ;措 施
概念设计在建筑结构设计中的应用分析
概念设计在建筑结构设计中的应用分析【摘要】近些年以来,建筑结构设计中逐渐兴起了概念设计,并且在现代建筑设计中概念设计得到了广泛的应用。
概念设计理念的不断发展以及日益成熟,推动了我国建筑行业的发展及进步,对建筑结构设计的创新和改革有着非常重要的意义。
本文针对我国建筑行业的发展现状,对建筑结构设计中概念设计的应用进行了简要的分析,旨在促进建筑结构设计水平的提高。
【关键词】建筑结构设计;概念设计;重要性;应用中图分类号:tu318文献标识码: a 文章编号:1. 前言随着科学技术的迅速发展以及时代的不断进步,广大人民群众的生活质量和生活水平得以逐步提高,并且也对建筑物的结构设计提出了更高的要求。
为了与人们不断增长的物质文化需求相满足,为了与广大消费者的迫切需求相满足,在建筑结构方面,我国的建筑行业的设计也得以发展与改革。
现阶段,国外先进设计理念对我国的建筑行业产生了较大的影响,我国的建筑结构设计人员以此为基础且结合设计经验,借助于概念设计的理念来设计建筑结构。
所谓概念设计具体指的是在未经过任何计算的基础上,尤其是在没有条件将精确的力学分析加以展开的前提下,或者是在没有明确定义设计规范的情况下,立足于建筑结构设计的整体,从而将设计工作展开。
概念设计给建筑行业注入了新鲜的活力,需要设计人员提起高度的重视。
2. 建筑结构设计中应用概念设计的重要性在以往传统的建筑结构设计工作当中,往往结构工程设计人员按照以往的设计经验,并经过不断的追求完善及归纳总结,从而在实际工作中实现设计理念及设计经验的创新和进步。
随着经验的不断丰富、时间的不断推移以及设计理念的逐步完善,所设计出的产品变得越来越成熟。
然而,因而诸多工程普遍的缺乏创新性,习惯于按照传统的设计手册及设计规范,并且借鉴以往的设计手法和设计风格,来将建筑结构设计工作展开,不仅缺乏对国内外先进设计理念和设计技术的高度重视,而且在设计中进行运用及改进,也常常只是忠于传统设计,对设计程序有着较强的依赖性,担心手工设计和创新会背离设计要求。
概念设计思想在建筑设计中的应用
1概 念设 计思 想的 提 出 所 谓的概念 设计~般指 不经数值 计算, 尤其在 ~些 难以作 出精 确理 性分析 或 在规范 中难 以规 定 的问题 中, 据整 体结构 体系 与分体 系之 间的 力学关 系、 依 结 构破 坏机 理 、震害 、试验 现 象和 工 程经 验所 获 得 的基 本设 计 原 则和 设计 思 想, 整体 的角度来 确定 建筑结 构 的总体布 置和 抗震细 部措施 的宏 观控制 。 从 运用 概念 性近 似估算 方法, 以在 建筑设 计 的方案 阶段 迅速 、有 效地 对结 构 可 体 系进行 构 思 、 比较 与 选 择,易 于手 算 。所 得 方案 往 往概 念 清 晰 、定性 正 确, 免后 期设计 阶段 一些 不必 要的 繁琐运 算 , 避 具有 较好 的 的经济可 靠 性能 。 同时 , 是判 断计 算机 内力 分析 输 出数 据可 靠与 否 的主 要依 据 。 也 概念 设计 的思想使 得结构 设计 的思 路得 到了拓 宽 。传统 的结构计 算理 论 的研究和 结构设 计似乎 只关注 如何 提高 结构抗 力R 以至混凝 土 的等级越 用越 , 高 , 筋量越 来越 大, 价越 来越 高 。结构 工程 师往往 只注 意到 不超过 最大配 配 造 筋 率, 结果肥 梁 、胖柱 、深 基础 处 处可 见 。 以抗 震 设计 为例 , 般 是根据 初 一 定 的尺寸 、砼等 级算 出结 构的 刚度, 由结构 刚度 算 出地 震力 , 后算配 筋 。 再 然 但是 大家知道, 结构 刚度 越大, 地震作用 效应越 大, 配筋 越多, 刚度越 大, 地震 力 就越 强。这样 为抵御地 震而 配的钢 筋, 增加 了结 构 的刚度, 而使地 震作 用效 反 应增 强。其 实, 为什么 不考虑 降低 作用 效应 S ? 目前在 抗震 设计 中, 呢 隔震 消 能 的研 究就 是一个很 好 的例 子 隔震 消能 的一般作 法是 在基础 与主 体之 间设 柔性 隔震层 : 加设 消能支 撑 ( 类似于 阻尼器 的装 置)有 的在 建筑物 顶部 装 ・ : 个 “ 摆 地震 时它 的位 移方 向与 建 筑物 顶部 的位移 相 反, 反 从对 建筑 物 的振动 加 大阻尼 作用 , 降低 加速度 , 少建筑 物 的位 移, 降低 地震 作用 效应 。合理 减 来 设 计可 降低地 震作 用效 应达 6 % 并提 高屋 内物 品 的安全 性 。这 一研 究 在 国 0, 内外 正广 泛 地 深 入 展 开 。 2协 同工作 与结 构 体系 协同工作的概 念广 泛存 在于工业产 品的 设计和制造 中, 对于任 ‘ 个工业 产 品, 我们 均不希 望其 在远 未 达到 其 设计 寿命 ( 负荷 、功 能) 它的 某些 部件 时, ( 或零件 ) 出现破 坏 。对 于建 筑 结构, 即 协同工 作 的概念 即是 要求 结构 内部 的 各个构 件相 互配 合, 共同工 作 。这不仅 要 求结 构构 件在承 载 能力 极 限状态 能 共 同受力, 同工作 , 协 同时达 到 极 限状态 , 要 求他们 能有共 同的耐 久寿 命 。 还 结构的协 同工 作表现在 基础 与上部结构 的关系 上, 必须视 基础与 上部结 构为 一 个 有机 的整体 , 能把两 者割裂 开来 处 理 。举 例而 言, 砖混 结构 , 须依靠 不 对 必 l梁 和构造柱将 上部 结构与基 础连接成 一个整体 , 凋 而不 能单纯依靠 基础 自身 的 刚 度来 抵御 不均 匀沉 降, 有 圈梁和 构造 柱 的设 置, 所 都必 须 围绕这 个 中心 。 对 协同工 作的理解 , 还在于 当结构 受力 时, 结构 中的各 个构件 能同 时达到 较 高的应力 水平 。在 多高层 结构 设计 时, 应尽 可能避 免短 柱, 其主 要 的 目的是 使 同层各柱在 相 同的水平 位移 时, 能同 时达到 最大承 载 能力, 但随着 建筑物 的 高度 与层数 的加大 , 巨大的竖 向和 水平荷 载使 底层柱 截面越 来越 大, 从而造 成 高层建筑 的底部数 层出现大 量短柱, 了避免这 种现象 的出现, 为 对于 大截面柱 , 可以通过对 柱截面开竖 槽, 使矩形柱 成为 田形 柱, 从而增 大长细 比, 避免 短柱 的 出现, 这样就 能使 同层 的抗 侧力 结构 在相近 的水 平位移 下, 达到最 大 的水平承 载力 ; 而对于 梁 的跨 高 比的限制 , 一般 还没有 充分 认识 到 。实 际上与 长短柱 混 杂的效果 一 长 、短梁在 同一 榀框 架 中并存 , 是极 为不利 的, 样, 也 短跨梁 在水
概念设计在结构设计中的应用
科
概念设计在结构设1 大庆 市城 建 开发设 计 院 , 黑龙 江 大庆 130 2 大庆 市规 划建 筑设 计研 究 院 , 江 大庆 13 0 ) 60 0 、 黑龙 60 0
摘 要: 概念设计是在头脑中形成的反映对象本质属性的思维形式, 它是将所感知事物的共同本质特点抽象出来加以概括而形成。针对 I l f 前建筑结构 设计 3中墨守成规的现象, - " 提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性, 推动结构设计的发展。结合工作 实 , 践 针对框一 剪结构这一应用极为广泛的 结构形式, 对概念设计在框一 剪结构设计 中的应用进行了 探讨 。 关键词: 概念设计; 结构设计; 剪结构 框一 地震输入能量; 另一方面利用赘余杆件 的破坏和 周边”均匀、 。 分散是要求剪力墙的片数多, 每片的 1概念设计的涵义 使整个结构从一种稳定体系过渡到另 刚度不要太大, 也就是说布置很多片短的剪力墙; 所谓 的概念设计一般指不经数值计算 , 尤其 退出工作, 在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规 种稳定体系, 实现结构周期的变化 , 以避开地震 并且在楼层平面上均匀布开不要集中在某一局部 一方面 , 剪力墙对称布置可以避免和减少建 定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的 动卓越周期长时间持续作用所引起的共振效应。 区域。 来减轻建 筑物受到的扭矩。 另一方面, 剪力墙沿周边布置可 力学关 系、 结构破坏机理 、 震害、 试验现象和工程 这种通过对结构动力特性的适当控制 , 经验所获得的基本设计原则和设计思想 , 从整体 筑物的破坏程度,是对付高烈度地震的一种经济 以最大幅度地加大抗扭转 的内力臂 , 提高整个结 构的抗扭能力。 经过讨论, 大家一致同意剪力墙沿 的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措 有效的方法。 施的宏观控制。 运用概念性近似估算方法 , 可以在 2 . 3妥善处理非结构部件 周边布置。 3 . 2剪力墙的平面位置 建筑设计的方案 阶 段迅速 、 有效地对结构体系进 非结构部件一般是指在通常结构分析中不考 地震等侧力荷载的部件 , 般情况下 , 剪力墙宜布置在下述的各个部 行构思、 比较与选择, 易于手算 。 所得方案往往概 虑承受重力荷载以及风 、 框架填充墙, 建筑处围墙板 , 楼梯等。 实 位 : 念清晰、 定性正确 , 避免后期设计阶段一些不必要 如内隔墙 , 在地震作用下, 高层建筑中的这些部件或多 3 .竖向荷载较大处。 .1 2 这样可以获得三点好 的繁琐运算 , 具有较好的的经济可靠性能。同时, 际上 。 也是判断计算机 内 力分析输出数据可靠与否的主 或少地参与工作, 从而改变了整个结构或局部构 处:较大重力荷载 引起的较大地震作用 。 a . 可以直 h 要依据。也就是说概念设计是工程师运用思维和 件的用度 , 4 承载力和传力路线。 造成未曾估计到的 接传到剪力墙上. 剪力墙承受很大的弯矩和剪 在钢筋混凝土框架体系的高层建筑中, 力 , 有了较大轴向压力来平衡 , 可以减小墙体的拉 判断力 , 根据从大量震害经验得出的结构抗震原 局部震害。 则, 从宏观上确定结构设计 中的基本问题。因此, 这些影响最为普遍。 应力, 并提高墙体的受剪力承载力|可以避免使 c . 2. . 1砌体填充墙的抗震作用 : 使结构刚度 用较大截面梁、 框架来承担较大的竖向荷载。 3 a . 柱的 工程师必须从 主体上了解结构抗震特点 , 振动中 结构的受力特征, 抓住要点 , 突出主要矛盾 , 增大 , 振周期缩短, 用正 自 水平地震力增大 3 % 5%。 0 一0 3. .2平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变 2 确的概念来指导概念设计 , 才会获得成功。 由于概 b . 了结构的地震剪力分布状况 。. 改变 c 砌体填充墙 处。这样可以消除地震时在该部位楼板 中引起的 念设计包括的范围极广,因此不仅仅要分析总体 具有较大的抗推刚度 , 限制了框架的变形 , 从而减 应力 集 中效应 。 方案确定的原则 , 还要顾及非材料的正确使用和 小了整个结构的地震侧移幅值 。 3. 。 3楼梯问、电梯间 以及楼板较大洞 口的 2 关键部位的细部构造。但是首先和最重要的还是 2. .2柱端震害, 3 在地震中。 角柱上端被嵌 砌 两侧。 根据本工程特点 , 剪力墙 的 平面位置布置在 结构总体概念设计、 材料选型和细部构造等问题 , 于框架间的砖墙顶断。 这是典型的柱端震害。 在框 竖 向荷载较大处。 这些设计原则和结构概念中, 较为重要的是结构 架体系设计中必须考虑, 并采取恰当的预防措施。 33剪力墙最大间距 . 在框一 剪体系中, 剪力墙是主要抗震构件 , 承 总体设计。 2 . 形成短柱破坏。 .3 3 采用钢筋混凝土框架的 2 结构总体设计的注意要点 高层建筑, 就框架柱的受力状况和破坏形态而言, 担着 8 %以 O 上的地震力; 框架是次要抗震构件, 仅 21延 性耗 能 . 般情况下属于长柱。由于窗裙墙对框架柱的刚 承担加%以下的地震力 。 要保持框一剪体系这一 在建筑结构的整体设计上要注意加强薄弱 性约束 , 减短了柱的有效长度 , 使它变成了短柱, 结构特性, 剪力墙为侧 向支撑的各层楼盖 , 以 在地 环节, 尽量做到等强度 。同时 , 应使建筑结构在一 承担的地震力大增 , 发生剪切破坏 。因此 , 采用贴 震力作用下的水平变形就需控制在很小数值范围 个恰当的部位能消耗大量的能量 , 在具体设计中 砌围护方案或墙、柱柔性连接方案都是 防止短柱 以内,使框架的侧 向变形与剪力墙大致相同。否 即为各式各样的梁 ,如框架梁、联肢墙的连肢梁 破坏的有效手段。 否则沿柱的全高 , 柱身箍筋的配 则 , 就需要通过空间分析来考虑楼盖水平变形所 等。 结构延性一般用延性系数表示, 它表示的是结 置均应符合短柱的规定。这一点 , 在施工图中, 应 引起 的框架剪力增值。 在实际工程 中, 剪力墙间距 般在 2 B及 3m以内。有 3 m长的一段无剪 . 5 0 0 构极 限变形( 、 位移 转角、 曲率) 与屈服变形的比值, 当说明清楚。 也可以分别用位移延性系数,转角延性系数等来 3案例 讨论 力墙 的自由布置空间 , 完全可以满足建筑功能的 表示 , 该比值越大 , 结构的延性越好。在设计上为 某项 目 情况 : 地上 3 层共 10 , 4 2 m 地下共 3 要求 。 提高钢筋混凝土梁的延性 , 一般采取以下措施: 层, 其中地下第 3 层为 5 级人防。 该结构为超高层 4结论 2 . 首先应选取合适的梁截面尺寸 ,以获 结构 , .1 1 框架一 剪力墙结构体系。其中在地上第三层 2 世纪是 自 1 主创新的时代 , 作为结构设计的 得合适的配筋率 , 避免梁受拉筋过多或出现超筋 。 有局部框值转换。 在方案设计阶段 , 框架的轴线尺 推动者和执行者, 结构设计师要想提高设计效率 , 因此 ,对地震区梁的配筋率要大大低于一般梁的 寸己经 由建筑确定,粱柱截面尺寸根据竖向荷载 就必须加强概念设计 的学习和应用 , 在方案设计 最高配筋率。 及粗估的水平地震作用效应确定。最后问题是剪 阶段就主动与建筑师合作, 自 用 身拥有的结构体 2. . 2粱上部( 和下部( 1 跨中) 端部) 配置适量的 力墙如何布置、 数量多少。 这是一个关系到结构安 系功能及其受力、 变形特征的整体概念去构思结 受压筋。 全和技术经济合理性 , 并体现出体 系优越性的关 构总体系 , 并以承载力 、 刚度和延性来主导总结构 213提高梁混凝土强度等级,采用中低级 键性环节。 .- 所以结构工程师在方案设计 阶段都积 体系和分体系之间的关系的概念设计。 钢筋对延性有利。 极参与 , 并根据适宜刚度概念算出剪力墙的面积, 2. T .4 形梁比矩形粱延性好。 I 结合建筑要求设计出经济合理的方案。 21 .. 5注意加密箍筋。地震区钢筋混凝土梁 3 . 1剪力墙的布置 的位移延性系数一般要求不得低于 4 。 般情况下,剪力墙应在纵横两个方 向同时 22多道防线设计 . 布置 , 并使两个方 向的自 振周期 比 较接近。 在非抗 现在有一种新的抗震概念: 当建筑结构受到 震设计的条件下,也允许 只设横 向剪力墙而不设 强烈地震动主脉冲卓越周期的作用时 ,一方面利 纵向剪力墙�
浅谈结构概念在建筑设计中的应用
计 工 程 师 逐 渐 引 入 并 接 受 先 进 的结 构 概 念 设 计 思 想 ,这 无 疑 要 坚持 平 面 和 竖 向 的规 则 .不 能 在 同一 结 构 单 元 中混 用 不 同
会 引起 建 筑 设 计 领 域 革 命 性 的 变化 。本 文将 根 据 笔 者 自 己的 工作经验 , 浅谈 结构 概 念在 建 筑 设 计 中的 应 用 , 希 望 能 够 引起 业界的重视 , 为我 国建 筑设 计 的 革 新 和 发 展 贡 献 自己的 力 量 。
象 出来 ,加 以概 括 .就 成 为概 念 。 中华 人 民 共 和 国 国 家标 准 G B / T 1 5 2 3 7 . 1 — 2 0 0 0 : “ 概 念 ”是 对特 征 的 独 特 组 合 而 形 成 的 知
识 单 元 德 国工 业 标 准 2 3 4 2将 概 念 定 义 为一 个“ 通 过 使 用抽
【 关键词 】 概 念设计 i 建筑 设计 i 设计应用 【 中图分类号 】 T U 3 1 8 【 文献标识码 】 B 【 文章编 号】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 3 ) 1 5 — 0 1 5 7 — 0 2
1 引 言
建 筑 结 构 概 念 设 计 的重 要 作 用还 体 现 在 它 能 够 满足 计 算
具 有 重 要 意 义 。建 筑 结 构 概 念 设 计 可 以 克服 计 算 机 软 件 设 计 的 不 足 , 提 高建 筑 结构 抗 拒 不可 控 因素 的能 力 。在 建 筑 结 构 概 念 设 计 时 , 应 从 整体
把握, 选择 合理 的 结 构 方 案 以及 合理 的计 算简 图和 设计 软 件 , 并 且 将 其 运 用 到 建 筑 抗 震和 高 层 建 筑 的 设 计 当 中 去 。
概念设计在建筑结构设计中应用
概念设计在建筑结构设计中的应用摘要:概念设计在越来越多的建筑结构设计中发挥着举足轻重的作用,本文通过阐述概念设计的涵义,以期对概念设计在建筑结构设计中的应用进行探讨,进而获取概念设计在结构设计中的重要意义和研究价值。
关键词:建筑概念设计结构设计前言随着社会经济的飞速发展及人民生活水平的提高,建筑工程项目的规模越来越大、技术越来越复杂、设计涉及的影响因素越来越多,特别是建筑设计、施工、使用中的不确定性,对建筑设计提出了更高的要求。
概念设计的思想、方法、手段、理论为解决上述问题提供了一个可行的、科学的、有效的技术平台,也为处理工程设计中的不确定性影响因素提供了先进的手段。
因此,从概念设计的理念入手,分析概念设计在建筑结构设计中的有效应用具有重要的研究价值。
一、概念设计在建筑结构设计中的涵义1、概念设计的概念概念设计是指在建筑结构方案设计初期,工程设计师依据已知设计理论结合工程经验,从宏观的角度对建筑设计方案进行概念性的分析估算和比较选择,通过对建筑结构的总体布局和布置必要的抗震措施,以实现合理设计的目标。
所得方案往往概念清晰,定性正确,易于手算,避免后期设计阶段中不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的重要依据。
2、概念设计的步骤概念设计阶段是由不断趋于满意的循环过程构成的,其过程可分为以下三个阶段:(1)分析:对问题过程进行深入理解。
其主要特点是信息模糊性,在分析的过程中,数据都是不完整的,以及一些可供设计人使用的都是一些较为准确的陈述。
(2)综合:即产生解决方案的过程。
在这个阶段,运用各种知识结合工程经验将想法方案通过图纸的方式综合表达出来,其特点主要是由工程师的灵感和思维起主导作用,从而将建筑结构和设计意图的图形表达方式产生出来。
(3)评估:即判断和比较选择方案的阶段。
这是一个选择循环的过程,该循环过程会一直持续直到方案达到双方满意为止。
设计人员在进行评估时,会用功能模型方式并运用数据计算等手段将各方案进行比对选择,以期获取合理的经济可行性和技术可行性。
论概念设计在建筑结构设计中应用论文
论概念设计在建筑结构设计中的应用摘要:运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。
所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能。
同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
本文阐述了概念设计的涵义及重要性,探讨了概念设计在建筑结构设计中重要性。
关键词:概念设计;建筑结构设计;涵义;重要性;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:随着我国经济的快速发展,中国的建筑领域也有了很大发展,建筑物不仅仅是为了满足使用功能,更多的是建筑能具有更美观的立面效果,造型越来越多元化,这就给结构设计提出了更高要求。
在满足安全的前提下,更经济,更美观,更合理。
尤其是经历5.12汶川大地震之后,更要求结构设计人员从安全与经济之间找到一个平衡点,把有限的资源应用到有效的地方,设计出更科学更合理的结构。
为达到这一目的,人们越来越注重以概念设计来控制结构设计。
一、概念设计的涵义所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。
所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能。
同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。
然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。
尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。
建筑结构设计中概念设计的应用
建筑结构设计中概念设计的应用唐述桥摘㊀要:目前ꎬ建筑工程的施工工序相对繁杂ꎬ结构设计作为其中关键组成部分ꎬ不仅决定了建筑工程能否顺利实施ꎬ还是后续建筑施工的坚实依据ꎮ除此之外ꎬ为了在最大限度上确保建筑工程自身功能得以发挥ꎬ还要确保建筑工程中的各项目做到相互配合ꎬ从而进一步保障工程的质量性与安全性ꎮ同时ꎬ这些要求促使建筑结构设计标准变高ꎬ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ꎬ才能确保多各项目一起稳步推进ꎬ为建筑工程质量打下坚实基础ꎮ关键词:建筑结构设计ꎻ概念设计ꎻ应用一㊁引言随着基础设施建设的全面开展ꎬ建筑行业获得良好发展ꎬ建筑质量与建筑技术获得相应的提升ꎬ同样也对建筑结构设计有着更为严格的标准ꎮ基于此种背景下ꎬ概念设计基于自身优势特性在建筑结构设计中获得有效应用ꎮ概念设计从思想㊁方法与理论等方面ꎬ均为建筑结构提供良好的技术平台ꎮ所以ꎬ概念设计与结构措施在建筑结构中的应用ꎬ有着非常重要的作用和影响ꎮ二㊁建筑结构设计中应用概念设计的必要性(一)概念设计有助于建筑结构设计方案的优化将概念设计用于建筑结构设计中ꎬ通过将建筑的整体架构建立起来ꎬ在研究的过程中采用对比方法ꎬ使得结构设计方案更加合理ꎬ还起到完善建筑结构的作用ꎮ应用概念设计的时候ꎬ设计人员要从整体的角度出发考虑建筑结构ꎬ对于设计的整体框架充分考虑ꎬ使得设计量减少ꎬ设计压力也逐渐减小ꎬ人力资源和物力资源的投入量减少ꎮ另外ꎬ将概念设计引入到建筑结构设计中ꎬ结构设计方案更加科学ꎬ具有较高的合理性ꎬ由此提高建筑工程质量ꎮ(二)概念设计有助于建筑结构设计方式的创新建筑结构设计需要积累大量的资料ꎬ设计人员要有丰富的设计经验ꎬ选择合适的设计方法ꎬ采用创新思维展开设计并对于结构设计不断完善ꎮ概念设计中在提高设计效率ꎬ以获得良好的设计效果ꎬ具体的设计工作中ꎬ借鉴以往的建筑工程实际设计情况ꎬ不断地总结并做好归纳ꎬ将设计思路制订出来ꎬ并从建筑结构设计的实际出发不断完善ꎬ将最优的设计思路用于建筑结构设计中ꎮ采用这种方法可以扬长避短ꎬ避免建筑结构设计中产生类似的问题ꎬ实现建筑结构设计优化ꎮ发挥概念设计的指导作用展开建筑结构设计ꎬ设计人员针对设计理念相互交流ꎬ新的设计灵感被激发出来ꎬ使得设计方案实现创新ꎬ而且符合建设要求ꎮ三㊁概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用(一)选择合理的结构方案合理的结构方案中应该包含科学合理的结构形式和体系ꎬ该结构体系必须受力明确ꎬ具有清晰和简便的传力系统ꎮ在高层建筑平面设计中ꎬ必须注重概念设计ꎬ在设计方案阶段就应该先保证所设计的方案是完全符合受力要求的ꎮ合理的结构方案是开展结构概念设计的前提ꎬ而结构方案想要更加科学合理就需要满足和调节建筑要求ꎬ和水暖㊁供电等其他专业进行协商ꎬ然后确定结构选型和结构方案ꎮ结构体系选择时应考虑地震作用的大小ꎬ选择合适的结构形式ꎮ结构概念设计可以从平面和竖向分别考虑ꎮ(二)在建筑平面设计中的应用随着我国建筑行业的不断发展ꎬ高层建筑和超高层建筑在城市化建设中也更加频繁出现ꎬ而高层建筑平面设计的合理性对保障施工质量具有重要作用ꎬ因此必须在平面设计环节分析和预判各种影响因素ꎬ确保建筑项目的顺利推进ꎮ在建筑平面设计中应用概念设计ꎬ设计人员需要明确建筑的各项性能指标ꎬ结合概念设计的类型和结果等对结构设计做出相应的调整ꎬ尽量将风荷载对建筑结构设计的影响控制在最小的范围内ꎬ提升建筑的抗风性能ꎮ要想达到这一目的ꎬ则需要在进行施工之前对风荷载等级进行检测ꎬ根据检测结果审核建筑平面设计的合理性ꎬ为建筑工程顺利施工奠定基础ꎬ从而达到提升建筑整体质量和综合性能的目的ꎮ(三)竖向设计高层结构抗侧力结构的刚度应从下往上逐渐过渡ꎬ避免因为突变而减弱了对水平荷载力的抵抗能力ꎮ竖向设计时可以通过 刚柔并济 的方法加强某些构件ꎬ减弱某些构件ꎬ如美洲银行大厦ꎬ通过设置较大刚度的束筒和较弱的连梁ꎬ达到很好的消能减震的作用ꎮ另外ꎬ结合建筑的要求ꎬ结构可以进行适当创新设计ꎬ如深圳万科中心设计采用斜拉索的结构形式ꎬ采用了类似于斜拉桥的设计方法ꎬ在首层形成了连续大空间ꎮ(四)基于场地情况选择建筑基础结构位于选定建筑区域ꎬ开展勘测设计ꎬ应根据建筑形式以及区域地形ꎬ对建筑基础做出科学合理的选择ꎮ建筑基础通常涵盖桩基础与箱型基础等ꎬ箱型基础具有良好的整体刚度ꎬ能够对荷载均匀分解传递至下部结构ꎬ确保建筑更加安全稳定ꎬ避免由于受力不均匀的情况ꎬ产生基础沉降ꎬ可以使建筑抗震性能得到有效的增强ꎮ桩基础作为建筑基础结构的不同形式ꎬ该结构通常在地表松软或是荷载相对交的高层建筑较为多见ꎮ该种形式基础结构ꎬ可以对上部产生的荷载传递至下部ꎬ并分散至土壤ꎬ保证建筑更加安全㊁稳定㊁可靠ꎮ(五)对钢结构的优化目前ꎬ在建筑行业中通常会用到钢结构ꎬ其不仅可以增强构件结构的质量ꎬ还可以确保在最大限度上运用空间ꎮ另外ꎬ钢结构具备高强度的特征ꎬ与混凝土结构进行搭配ꎬ能够将结构轻的优势发挥出来ꎬ还可以显著提升建筑结构的强度ꎮ钢和混凝土结构组合可以很好地预防混凝土结构变形ꎮ在实际设计的时候ꎬ结合工程建设实际情况与需求来进行科学化设计ꎬ从而促进整体工程结构设计更为科学化ꎮ四㊁结语随着近些年来建筑项目数量的增加ꎬ人们对建筑结构设计也提出了更高的要求ꎮ概念设计是当下建筑结构设计中新兴的一种设计手段ꎬ并且也获得了相关行业人士的认可ꎬ具有较高的应用价值ꎮ在建筑结构设计中应用概念设计ꎬ有利于强化建筑整体的安全性和稳定性ꎬ进而为人们提供一个更加宜居的居住环境ꎬ提升人们的生活质量ꎮ参考文献:[1]李男.建筑结构设计中的概念设计[J].居舍ꎬ2019(34):95.[2]刘万民.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].住宅与房地产ꎬ2019(25):80.作者简介:唐述桥ꎬ广东博意建筑设计院有限公司济南分公司ꎮ231。
建筑结构设计中概念设计的应用探讨
是 力 求 使 设 计 方 案 安 全 、 靠 、 济 、 理 , 一 个 优 化 的过 可 计的体 现
2 1 概 念 设 计 在 结构 设 计流 程 中 的体 现 .
结 构 设 计 的 流 程 一 般 分 为 三 个 部 分 :前 期 的 方 案 选 择 、 中期 的结 构 计 算 阶段 及 后期 的施 工 图绘 制 阶段 。这 三 个 阶段 都 发 挥 着 重 要 的作 用 。 ( ) 理 选 择 结 构 方 案 。 一 个 成 功 的设 计 必 须 选 择 一 个 1合
构 的 总体 布置 方案 。二 是 在 理 论 设 计 过 程 中综 合 考 虑 各 方 面
因 素 对 结 果 的 影 响 , 判 断 理 论 设 计 的 准 确 性 , 对 一 些 工 以 并
程 中难 以 作 出 精 确 分析 或在 规 范 中 未 精 确 规 定 的 问 题 , 据 根 实 际经 验 采 用 一些 结 构 构 造 措施 进 行 处 理 。概 念 设 计 的 目的
( ) 择 合 适 的 场 地 。地 震 造 成 建 筑 物 的破 坏 情 况 是 各 1选 不 相 同 的 。一 是 由 于 地震 时 地 面 强 烈 运 动 , 建 筑 物 在 震 动 使 过程 中. 丧失整体性或强度不 足 、 形过大而破坏 : 是 由 因 变 二 于 水 坝 倒 塌 、 啸 、 灾 、 炸 等 次 生 灾 害 而 造 成 ; 是 由 于 海 火 爆 三 断 层 错 动 、 崖 崩 塌 、 岸 滑 坡 、 层 陷落 等地 面 严 重 变 形 直 山 河 地 接 造 成 。前 两 种 可 以 通 过 工 程 措 施 加 以 防 治 , 后 一 种 情 况 , 而 单 靠 工 程 措 施很 难 达 到 预 防 的 目的 。 因此 , 择 工 程 场 址 时 , 选 应 进 行 详 细 勘 察 。 搞 清 地 形 、 质 情 况 。 选 对 建 筑 抗 震 有 地 挑 利 、 可 能 避 开 对 建 筑 抗 震 不 利 的地 段 。 任 何 情 况 下 均 不 得 尽 在 抗 震 危 险 地 段 建 造 可 能 弓 起 人 员 伤 亡 或 较 大 经 济 损 失 的 l
概念设计在建筑结构设计中地位和应用
? 0 07
NO 10
建 筑 科 学
SCIE陇 E & T〔 刊OLO3Y I而节商筛石花而 C卜
概念设计在建筑 结构设 计 中地位和应 用
戚鹏程’ 许勇文2
(、浙江理工大学科学与艺术学院 .
浙江杭州
1 3 112 ; 1
2 . 浙江横店建筑工程有限公司
浙江东阳
2 3 2100 )
摘 要: 介绍了 概念设计的定义和重要性, 对概念设计在结构中的应用基础进行了阐述; 同时结合实际, 对概念设计在工程实际中所起 的作用进行了论述, 得出了概念设计是做好结构设计的必要条件的结论 , 总体布置 中图分类号:T UZ 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)04(a 卜0097一 02
下:
于此, 可使他在推敲方案及处理构造时, 能扩 大视野, 恰当 选择, 考虑周到, 分析入微细致, 判断准确, 决策坚定有力。 我们常将一个结构设计者所具有的工程 1 概念设计定义和地位 结构, 力学概念和其理论水平合称为 “ 技术 所谓的概念设计 , 一般是指不经数值计 。原因是在任何一项结构设计中它们 算, 尤其在一些难以作出精确理性分析或在规 水平” 清晰的力学概念能对 范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与 皆不可缺: 概括而言, 新结构、新构造作出能否成立的基 分体系之间的力学关系, 结构破坏机理、震 新方案、 本判断,丰富扎实的结构概念能从实施角度 害、试验现象和工程经验所获得的基本设计 原则和设计思想, 从整体的角度确定建筑结构 对新方案、新结构、新构造的实施可行性提 而全面实施这些步骤是需 的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运 供办法并给出结语, 用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的 要坚实的技术水平一步步克服困难直到设计 完成, 这就是概念设计和运算设计的两个过 方案阶段迅速 、有效地对结构体系进行构 程。实际工作中, 它们常是相互穿插, 互联并 思、比较与选择 , 易于手算 ; 所得方案往 推理判断, 质疑比较中存在运 往概念清晰, 定性正确, 避免后期施工图阶段 进; 概念分析, 而运算设计中对边界条件假设, 因素 一些不必要的繁琐运算, 具有较好的经济可靠 算定性, 简化核对,又常需要进行概念判断; 如 性。同时, 也是判断计算机内力分析输出数 取舍, 此反复进行, 优化结构设计, 尽量避免不该发 据 可靠与否的主要依据。 怎样在工程实践中合理的运用概念设计, 生的错误。运用概念设计可拓宽我们的思 路, 对不少问题在不经数据计算的情况下, 一 据笔者所学知识和考察前人工作得到的体会 是:关键在于结构设计者的阅历、 学历、 胆识, 眼看出它的结果 . 对结构程序和电算结果作 出正确的分析判断。例如: 有的设计人员用 包括对工程结构、力学等方面树立的直观概 念与深层机理概念。有胆有识将使他在工作 多、高层结构三维空间分析程序来计算底层 框架, 还人为的布置一些抗震墙, 既不能满足 中敢于质疑, 勇于创新, 而他在上程结构和力 楼层间的合理刚度比, 也不能正确地反映底层 学方面树立的直观概念与深层机理概念可使 框架在地震时受力状态。问题在于结构概念 他随时在脑海中形成设想方案中的清晰的空 不明确, 没考虑这两种结构体系的差异。软 间构成, 构成架体中力的传递途径, 不同处置 造成的危害不容忽视。 的节点的构造措施以及应力应变状况。正由 件的选择和使用不当,
概念设计在建筑结构设计中的应用
概念设计在建筑结构设计中的应用【摘要】建筑结构的概念设计充分反映工程师的设计理念及其专业技术水平。
本文中,笔者首先分析概念设计的几点设计原则,然后介绍建筑结构的简化计算,最后探讨概念设计在建筑结构设计中的具体应用。
【关键词】建筑结构;概念设计;应用一、前言建筑结构设计中,概念设计充分结合了经验与理论,是设计人员在实践经验和理论知识的基础上所形成的结构设计的新的设计方法,既符合理论的科学性,又结合施工实际,充分反映了工程师的设计理念及其专业技术水平。
结构工程师在应用概念设计时,应概念性地分析、比较建筑结构设计,结合建筑功能,优化建筑结构的总体布局。
二、概念设计的原则概念设计可充分体现结构工程师的设计思想,在进行结构概念设计时,工程师应遵循以下几个原则。
1.优化选型原则结构概念设计的关键在于确定主体结构体系及其联系,主要需考虑两点,通过比较优化选择结构体系和结构布置。
对于结构体系,应掌握各类基本构件的特征,结合实际环境条件、使用、建筑和荷载情况,选择适用的基本构件,确定构间间的联系,形成基本结构单元,确定各自支承做法,然后采取线型、平面、叠合、交叉等集合形式,集合基本结构单元,形成主要结构体系。
对于结构布置,应在满足功能要求和建筑意向的基础上,选择最优的楼屋盖水平系统、柱墙竖向支承系统以及基础系统。
应充分考虑各种布置的承载能力、竖向和侧向变形、支承做法、地质条件等,比较各自结构问题的合理性和优越性,确保平立面的规则和对称,实现良好的整体性,竖向剖面应在规整的基础上,保证侧向刚度的均匀变化,适宜自下而上递减,应避免突变。
2.空间作用原则应结合各建筑部分结构的空间作用,还原本来的结构面貌。
建议有意识地利用构件间的空间关系,实现建筑结构的更大刚度,同时减小内力,实现良好的受力效能好。
3.合理受力原则结构概念设计中应充分利用力学原理处理结构构件的一般受力分析问题。
对于受力和变形,均匀受力比集中受力好,空间作用比平面作用好,多跨连续比单跨简支好,刚性连接比铰接好,传力简捷比传力曲折好,超静定的受力体系比静定的受力体系好,应尽量避免不明确的受力状态,应充分利用结构的对称性、刚度的相对性、变形的连续性和协调性,综合分析各部分构件的直接受力状态和整体结构的宏观受力状态,关注主要的受力状况及其变形,忽略次要的受力状况及其变形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
5 6 ・2 0 1 5 年 8月
建筑设计
中文 科技期刊数据库 ( 文摘版 ) 工程技术
谈概念设计在建筑结构设计中的应用
刘 利
赤峰 高这 工程设计有限责任 公司 内蒙古赤峰
0 2 4 0 7 6
摘要:随着社会 经济 的发展,建筑建设项 目增多,而概念设计 的应用也越 来越 多,主要 是因为概念设计讲 究以用户为 出发 点,
对设计造成的影响,从而制定 良好的设计方案 ,满足用户的多 种需求 。 1 . 2概念设计在建筑结构设计 中的重要性 概念 设计作为 当前主流的建筑 设计方法 ,展现 了当前最先 进 、最科学的设计思想 ,结构工程师在进行概念设计时需要从 整体角度 出发 ,以整体概念对结构设计进行规划 ,对于各个结 构之 间的关系进行研究分析 。首先 ,当前我们所 使用 的传统 的 结构设计方法和计算方法中存在着很多的漏洞,在一些方面甚 至出现 矛盾或者说是悖 论,所 以在具体的操作过程 中往往让人 难以抉择 。比如说在混凝土 的结构设计 中,有些人是使用弹性 理论的方法进行 ,另外一些人使用 的是塑性理论的方法进行 , 所 以在具体的计算过程 中往往出现不一样 的结论,所以为了消 除这些方面的影响,对于实际的计算要从实际情况 出发,结合 实际情况选择 良好 的计算方法。 2 概念设计在建筑结构设计 中的应用 2 . 1概念设计在方案选择 中的应用 套建筑结构设计方案被提 出,涉及 多项因素包括建筑场 地 的地质结构 、 负载条件、地形特点等等,力求设计方 案经济 、 合理 、 合适是建筑 结构设计者和决策者 的主要工作。具体来看 , 选择基础 设计方案时,建筑场地 的地质条件、施工条件 、荷载 分布情况以及建筑场地的结构类型 、用户的个人需求等 因素都 应考虑在内,从而来拟定最恰 当的基础设计方 案。 2 _ 2 概 念 设计 在 抗 震 设 计 以 及结 构 体 系设 计 中 的 应 用 通过相关的学习了解后 ,我们不难发现概念设计对 于建筑 物抗震性的强弱具有非常重要的作用 。在对建筑进行抗震设计 的过程 中,许多构造的设计都是来源 于概念设计 。无论是在强 柱 弱梁方面 ,还是在设置底部加强区上都 需要根据抗震概念 设 计 的相关方法来进行。只有在这样的条件 下和背景下设计出的 建筑结构 ,才能保证抗震强度 。 通常情况下,在建筑 的结构 中分为水平和竖 向两种构件来 形成空间的架构 。其中竖向的构件主要负责承担水平构件所传
2 . 4 平 面 设计
目前 ,社会不断进步,科技 随之发展 ,计算机的应用越发 广泛 ,而在这种 环境下,建筑结构的概念 设计得 以产生,并应 用得越来越多 ,极大的提 高了设计质量与效率,然而也导致很 多设计人员越来越懒惰,越来越依赖计算机 ,认 为结构设计非 常简单 ,只要按照图集、规范标准执行即可 以至于对结构缺 乏合理性 、整体性认识,所 以,我们一定要 重视概念设计的应 用 ,尽力提高建筑结构设计水平 ,从而保证建筑 的施工水平 , - 并促进建筑行业发展。 1概念设计的概述 1 . 1概念设计 内涵 概念设计在建筑业 中指 的是通过数学计算对 于用户 的要求 进行具现化 ,对于用户的概念进行 设计 的过程就是概念设计 。 概念设计的过程正是通过对模糊 、粗放 、抽象的概念进行 具体 的、清晰的归纳和演化 ,在设计的整体过程 中都是从用户 的概 念出发,以概念贯穿设计始终。通过这样 的概念设计对 于建筑 结构的选 择、布置 、分析、设计进 行局部处理 ,然后贯穿到整 体结构中 ,设计人 员对于概念设计中发现 的问题 ,都要结合以
既能最大限度地 满足用户需求 , 又能使建筑结构设计人 员的设 计概念 清晰明确 , 从 而提 高建筑结构设计的安全性 、 经济性、 可靠性 、 适用性 本文则叙述 了概念设 计的 内涵以及重要 性,并阐述 了概念设计在建筑结构设计 中的应用 ,以供 参考 ! 关键词 : 概念设计 ;建筑结构设计
在对于建筑 的水平荷载进行考虑时,平面形状最好选择那 些风压 比较小的那种 ,对于建筑周 围的高层建筑 所造成 的风压 影响也要考虑到,从整体角度出发看待 问题 ,从建筑物抵抗压 力 的水平和竖向的荷载压力角度处理建筑平面的相关 问题 。
2 . 5 剖 面 设 计 往的经验和当前环境 的具体情况进 行设计 ,要考虑到各个 方面
中图分类号:T U 9
引言
文献标识码: A
文章编号: 1 6 7 1 . 5 5 8 6( 2 0 1 5 ) 4 3 . 0 0 5 6 . O 1
来 的相应压力 ,进而 形成抗侧力体 系传递给基础 。 2 . 3概念设计在分析计算 中的应用 信 息技术 已成为 当今时代 发展 的核心技术,计算机技术遍 布我国各行各业的同时也深入到 了建筑 行业 内部 。从 良性发展 看,计算机技术增加行业 工作效率的同时也减轻 了建筑行业人 员的工作 负担 ,然而计算机运行依靠相关的程序操作 ,程序本 身也会存在缺 陷或漏洞,在建筑结构设计过程 中如未选对、选 准计算软件 ,计算结果便会产生误差 ,从而造成 巨大损失 例 如,结构计算 的软件计算简图选用不妥 当,结构安全事故便会 随时引发。
一
建筑剖面设计主要解 决层 高 ( 净高 )、室 内外高羞、垂直 交通 ( 楼梯的竖向布置)这三个问题 。是建筑师对建筑物 内部 的处理 ,结构工程师能够在剖面图中得 到更 为准确的层高信息 及局 部地方的高低变化,剖面信息直接 决定 了剖切处梁相对于 楼面标 高的下沉或抬起 ,又或是错层梁 ,或有夹层梁,短柱等 , 对剖面的 设计能直观的反应设计要点。 2 . 6 建筑基础设计 建筑基础设计不仅与地基相互作用 ,也牵涉到上部结构 的 稳定性。要考虑到地区的原始材料 ,如气候 问题 ,交通、公共 排水沟,易燃 易爆妨碍人体健康 的设施布置等。也要考虑到建 筑地域的竖向资料和土方平衡 ,用来解决水、点管线 的布置和 土方 的填挖 ,取土、弃土位置,还要考虑 到楼层材料和承重力 , 控制高低层的沉 降差很重要,地基沉降量不 能过大 ,过深。