浅析高层建筑结构设计中的概念设计和结构措施

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建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施
曰日圆圈
建筑结构
建筑结构设计 中的概 念设计 与结构措施
陆冰 洋
郑 州市 建 筑 设 计 院
摘要 : 由于我国的建筑行业发展速度很快, 人们对于建筑的要求也在不断增加。越来越多的人 由于审美能力的提高 , 要求在保
证建 筑 工程 的质 量 的基 础上 , 必须 提 高设 计理 念和 设计 的概念 , 设计 出更加 符合 大众 审 美 的建筑 作 品。 对于 建筑 结构 的设 计 不仅 仅 体 现到 了一个设 计 师本 身 的水平 , 还是 建 筑行 业发 展 的需 要 。
( 一) 概念设计有利于设计的创新发展。 在以往设计的时候往往需要查手 册、 利用计算机进行 , 这种方式创新性不够 , 无法体现 出建筑师本身的风格和 水平, 也没有设计的创新。 进 行概念设计的时候 , 更多的需要依靠的是建筑设
二、 在 建筑 结构 的设计 中概 念设 计 的实 际应用
( 一) 首先 对 于建 筑 的场地 要进 行 合理 的 选择
河南
郑州
关键词: 结构措施; 概念设计; 建筑结构设计
出 于经 济 的进 步 , 科 技 的 不 断发 展 , 设 计 已经 成 为 了很 多 行 业得 以生 存 和 发展 的 重要 条 件 , 也 是 建筑 行 业 的设 计 工 作得 以不 断前 进 的动 力 , 在现 在 协 同工作 对 于建 筑也 是非 常 重要 的 , 不 但 能够 提升 建 筑结 构 的稳 定 性还


根据 自己 的理解 设计 的 理念 和对 于项 目的 了解进 行设 计 。 所谓 的评 估 就是 对 j : 各 个方 案进 行仔 细 的研 究 和 分析 , 从 而 得 出一 个 可 行 性最 好 、 经 济效 益 最

建筑结构设计中概念设计结构措施

建筑结构设计中概念设计结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施【摘要】近年来,随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,建筑行业的发展可谓突飞猛进,作为当前建筑设计中一项非常重要的部分,建筑结构设计对建筑结构自身的承载能力、安全性以及造价和美观度等,都会产生非常大的影响。

建筑结构设计中,工程师的任务在于如何在规定的建筑空间范围之内进行整体结构方案设计,因此概念设计是建筑结构设计的指导思想。

本文将对建筑结构设计中的概念设计问题进行分析,并在此基础上就建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用问题谈一下自己的观点,以供参考。

【关键词】建筑工程;建筑结构设计;概念设计;结构措施;研究对于建筑工程而言,概念设计与结构措施在整个工程项目结构设计中发挥着非常重要的作用,同时概念设计、结构措施的实际应用情况,也体现出了工程师在建筑结构设计领域的专业水准。

工程师可以将整体概念纳入到结构总体设计之中,对结构之间以及结构与构件之间的关系进行合理的优化,从而使概念设计与结构措施可用以有效解决当前结构不可算等问题。

因此,在当前的形势下,加强对建筑结构设计中的概念设计与结构措施研究,具有非常重大的现实意义。

1、概念设计第一,概念设计问题。

所谓概念设计,主要是指不经过数值运算,尤其是在难以精确分析、未在设计规范之中予以明确的情况下,综合结构体系、分析体系破坏机理以及力学关系,从宏观上对建筑结构进行合理的设计。

一般而言,概念设计是从建筑结构设计方案的总体着手,合理处理结构设计中的常见问题,比如构件延性及其力学分布等问题。

概念设计在结构设计中非常的重要,概念设计的合理应用,既可以丰富工程师的经验,又可以使设计理念、效果得以有效的完善和改进。

建筑结构实际设计过程中,很多设计人员将设计纳入规范、设计手册范围之中,对于新技术领域中的挑战不敢接受,因此可以看出创新精神依然比较匮乏,结构设计理念依然比较陈旧,缺乏突破、创新。

然而,结构设计理论中通常会出现一些计算和现实难以相符的问题,或者结构构件设计无法进行计算,此时便需要将概念设计与结构措施有效的结合,以此来优化建筑结构设计。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析

建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析

浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析摘要:随着科技的进步人们生活水平的提高,建筑工程项目的规模、投资力度、技术复杂程度都在不断提高,特别是建筑结构设计的影响因素和要求也在不断增多。

那么,对于建筑结构设计中的概念设计,就成为我们研究建筑结构设计的关键。

它的研究,也有助于建设工程项目实现合理的设计目标。

关键词:概念设计;结构设计;措施前言近年来,建筑产业突飞猛进的发展,带动了建筑结构方面的进步,也对建筑设计提出了更高的要求,在此种形势下,概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。

概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台,同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。

因此,建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。

一、概念设计的概念和步骤概念设计是设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点,通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施,在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较,实现结构设计的多方面要求的目标。

概念设计的步骤包括分析、综合、评估的不断接近满意的三个阶段构成。

(1)分析:对问题过程进行全民的了解。

它的特点是所分析的数据不完整,具有模糊性质。

(2)综合:产生解决问题的过程。

这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验,并发挥自己的想象力和创新意识,将工程设计规划落实到图纸的过程。

(3)评估:判断和比较选择方案的阶段。

这个阶段是循环实施的过程,它的循环时间为选择到合适的方案为止,设计人员评估时,采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行,已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。

二、概念设计在建筑结构设计中的应用(1)建设场地合理化选择建筑场地的选择是进行设计时首先要考虑和必须经历的阶段,一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。

在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素:建筑退界、防护距离、日照间距等。

高层建筑结构设计中概念设计和结构措施

高层建筑结构设计中概念设计和结构措施

浅析高层建筑结构设计中的概念设计和结构措施摘要:高层建筑结构随着时代的发展,规模和投资力度都大大增加,高层建筑的设计也变得越来越重要,高层建筑的结构设计也成为结构工程设计师设计工作的主要重点和难点。

本文就高层建筑的发展,介绍了概念设计的一些知识,并通过对高层建筑受力特点的分析,探讨了高层建筑结构中概念设计的有关问题。

关键词:高层建筑;概念设计;结构体系引言:高层建筑相比于其他建筑来说有着自己独特的设计特点,高层建筑的高度、自重力以及受到水平拉力时的反应都区别于其他的建筑,因此,在进行高层建筑的设计时,不仅要注意结构的定量计算分析,更应该注意结构的概念设计,即结构的宏观控制和定性判断。

1、高层建筑结构体系设计高层建筑结构从出现发展到现在,随着不同结构形式的出现,建筑形式相继呈现出不同的表现状态。

从结构的角度来看待高层建筑的话,杆状是高层建筑结构形式的基本特点,相比起竖向荷载,水平荷载成为了高层建筑结构的控制因素,高层建筑结构的底部在水平荷载的压力下,其弯矩和剪力都表现为最大,这就要求高层建筑结构要有很强的抗侧移和抗倾覆能力,设计的基本概念也就因此而成为对建筑形体、刚度、延性还有结构体系的合理正确的要求。

高层建筑选择结构体系的决定因素通常是建筑物自身的高度和空间,不同的结构体系因为刚度、强度、结构样式都不尽相同,在进行设计时所适合的高度和空间也会不同。

高层建筑结构的基本构件包括板、梁、柱、框架、衍架、网架、拱、壳体、墙,还有索,板的高度大于厚度,承受的是垂直于板面的荷载,梁是截面小于跨度的结构构件,柱是线性构件,框架既能承受竖向荷载,同时也能承受水平荷载,衍架是具有三角形区格的平面或者是空间的承重结构构件,网架是通过节点按照一定的网格形式连接多根杆件而形成的空间结构,拱式平面结构构件,壳体是曲面形的构件,墙是竖向构件,承受的是平行于墙面方向的荷载,索是以柔性受拉钢索形成的构件。

高层建筑结构体系有钢结构、钢筋混凝土结构和一种混合结构,钢结构包括框架结构体系,也就是钢性连接的柱梁体系,但是这种结构体系的有效性只限于中层建筑结构,框架剪力衍架结构体系,既有框架,又有剪力衍架的一种结构体系,框筒和成束筒,框筒是一种筒体结构,在很大程度上增加了建筑物的抗颠覆能力,成束筒是将单独的筒体捆绑在一起,这种结构体系不仅减小了筒体的剪力滞后效应,还大大加强了结构的侧向荷载能力,对角支撑筒体就是在外框筒结构上增加交叉斜支撑形成的结构体系,这种结构体系有效性很强,可以增加窗洞面积,由三位空间衍架组成的结构体系叫空间衍架结构体系,内部对角支撑衍架实际上也是一种空间衍架结构。

浅谈高层建筑结构概念设计

浅谈高层建筑结构概念设计

的 ,简约 自然 的生 活空间可 以使人 的心境 平和 、安祥 , 解工 作压 缓
力 、消除身心疲 劳。
的审美境界 。反 映在 室 内设计 中就是 不 断在 “ 回归 自然 ”上 下 功 夫 ,在材质肌理 的新 与旧 、疏 与密 、实 与虚 、取 与舍 、开 与合等 方 面 ,创造肌理 效果 ,运 用 具 象或 抽象 的 设计 手 法来 使 人 们联 想 自
朴实 ” 的生活观 。天然 材料 的运 用可 以使 空间达 到 自然 、简 约的 目
在 中国传 统文化 中,儒家所 强调的 “ 天人之 和” 的观点 。就是 注重模 山范水 、象天法地 , 巧夺 天工 ,再造 自 之美 ,尽 量不 露人 然
工斧凿痕迹 ,达到 “ 由人作 ,宛如 自然” 的天人相 亲、天人合 一 虽
由于现代生 活节 奏 的加 快 ,人们 与 大 自然亲 近 的 机会 相 对 减 少 ,利用 有限的假期度 假或野外 踏青成 为人们 的奢 求。随着 居住 条
结构设计 中的 基本 问 题 。一般 指 不 经数 值 计算 ,是 从 结 构概 念 人 手 。依据 整体结构体 系与结构子体 系之 间 的力 学关 系 、相 对刚度 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
概念设计是 以结构力学 的基 础原 理和 以往 的成 功 经验 为依 据 , 符合 工程客观规律 和本质 的方法 ; 据结构 总体 系与各分体 系 的工 依 作原 理和力学性质 , 计和构造处理 原则 ,计算程 序的力学 模型 和 设
念 为基础 ,因地制 宜创造 出高效可行 并适应 工程情况 的设 计方案 。 关键词 :高层建 筑结构 ;概念 设计 ;因地制 宜
近些 年来 .建筑业 有 了 突飞猛 进 的 发展 ,城 市建 设 的发展 中 ,

浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施

浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施
工 程 科 技
浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施
沈 云 鑫
辽 宁省海城 市建 筑设 计研 究院 辽 宁 海城 1 1 4 2 0 0
摘要 : 随着 我国经济水平的不断进步 , 越来越 多的建筑 物逐 渐兴起 , 建 筑行 业在 确保 建筑工程施工质量的同时还要满足人们对建筑结构设计的需求。 概念设计 以及 结构构造 措施在建筑设计师设计建筑物结构 的过程 中 占 据 着非常重要的位置 , 其不但能够满足建设工程 的具体 需求 , 并且能够将设计 师 的建筑设计水 平进 行反应。本文细致的分析 了建筑结构概念设 计的重 要性 以及 结构 构造措施, 旨在提 高建筑结构设计的专业水平。 关键词 : 建 筑结构 设计 结构措施 概念设计
到经济 的效 果 ,还 能减少结构 的重力 ,所 以 平面桁架 的上弦应 该对应于梁 结构的受力 的 边缘 ,下 弦应该对应 于结构受力 的钢筋 。腹 杆在桁架 中的受力要 和梁结构 中压 力、拉力 保持相同的受力方 向。 把结构 受力的截 面单一 的加 大是不高 明 的办法 ,尤 其是结构 上部 的水平杆 ,应该尽 量的加大结构 上部水平 杆的刚度 ,给 结构平 面提供一定 的约束 ,倘 若将结构平面 外支撑 的结构相互连 接变成桁 架 ,这种做法 就能够 将平面桁架 改变成交叉 平面桁架 ,逐 渐变成 空间网架 。由于空 间网架结构较高利 用材料 的概率 ,水平 应力相对 来说也 比较 高,因此 在大空 间以及 大跨度 的建筑结构 中得 到普遍 应用 。但 因为空间 网架 有压杆结构 的存在 , 压杆结构没有 较高 的水 平应力 ,导致了无法 使用高强 的材 料 。所 以,应该在结构 中将压 杆尽量 的消除或者减 少,从而形成悬索结构 , 该结构 中全 部的杆件 结构都属于拉杆 , 因此 悬索 结 构成 为 大跨 度 结构 建 设 中 的重 要选

浅析高层建筑结构设计中的概念设计

浅析高层建筑结构设计中的概念设计

筋混凝土框 架柱截面达到 具有 较好延性 功能的大偏心 受压破坏
状态 , 以防 止 小 偏 心 受 压 状 态 的脆 性 破 坏 。 同 时我 们 知 道 , 影 响 钢 筋混凝 土框架 柱截面 延性 功能 的因素除轴 压 比外 , 还 有 框 架 柱 的配箍特 征 、 核 心 区混凝 土 的抗压 强度 等级 、 纵 向 钢 筋 承 担 截面 轴压 的能 力 、 框 架柱 的截面 形状 等 因素 , 轴 压 比 限 值 的 大 小 必 须 根 据 具 体 工 程 设计 综 合 所 有 因 素 进 行 一 定 程 度 的 合 理 调

要: 建筑结构 的概念设计就是对 结构的受 力情况进行分析 , 有 意识地利 用和发挥各 个基本体 系与总体 系之 间的力
学特征 , 使 总体 结构体 系的设计 以及构造 处理符 合结构的 实际受力状 况 , 设计 出水平较 高的结构 方案 , 达到 经济合理 、 技 术先进 、 安全适用。高层建 筑结构 的概念设计 , 是 对高层 建筑结构 的风 力作 用、 地震作用、 温度作用 、 结构的真实效应 、 场地 岩土特征 及一些基 本概念 深刻理 解的基础上 , 运 用正确的思维方法指 导建筑设计 。
工程 师的创造力和创新 能力 ,协助建筑师 以达到令业 主满意的 心与高层建筑物表面力 的作用 中心或者质量重心接近或 者重合, 从此避免或者减小 了在风荷载或者地震发生时产生的扭转效应; 建筑 。 同时 , 在建筑方案设计阶段 , 结 构 工 程 师 所 设 计 的 结 构 总 体系应有 一个 刚柔 结合 、 多道防线的理想 刚度 目标 。即具有一定 ( 4 ) 高层建筑结构竖 向布置 的抗侧力刚度单元也最好设计 的 均匀 , 避 免软弱层或者上下层间 的弯 曲刚度、 剪切刚度和轴 的 承 载 能 力 与 大 的 刚度 去抵 御风 荷 载 与 规 范 设 防 烈 度 水 平 的地 连续 、 震作用 , 以及 在 第 一 道 防 线 有 意 识 的屈 服 后 , 在 结构 变 柔 的 之 后 压 刚度 突 变 的 出现 ; ( 5 ) 应该掌握 上部结构对其 支承结构整体作 用的机理 , 即受 仍有足够大 的延性耗 能能力和弹塑性变形能力 以抵 御可能遇到

浅析高层结构的抗震概念设计及措施

浅析高层结构的抗震概念设计及措施

浅析高层结构的抗震概念设计及措施摘要:本文简述了建筑抗震概念设计的含义,并分析了高层混凝土建筑结构设计更应重视概念设计的原因,且详细阐述了建筑抗震概念设计的基本内容,指出了概念设计应注意的问题,以完善高层建筑结构设计,提高设计人员的设计水平。

关键词: 建筑抗震, 设计,地震作用影响因素非常的复杂,它是一种随机的、尚不能准确预见和准确计算的外部作用,目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法,要进行精确的抗震计算还有一定的困难,因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。

结构的抗震设计应该是综合概念设计、计算和结构措施等完整的一系列设计。

1 抗震概念设计“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程实际经验等所形成的基本设计原则及设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

掌握了抗震概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,使设计人员不至于陷入盲目的计算工作,从而做到比较合理地进行抗震设计。

2 高层结构设计更应该重视概念设计高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中,应当非常重视概念设计。

这是因为高层建筑结构的复杂性、发生地震时震动的不确定性、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抗震分析计算的精确性、材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素,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。

在设计中,虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但仅靠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,因此必须非常重视概念设计。

从某种意义上讲,概念设计甚至比分析计算更为重要,因为合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。

3 建筑抗震概念设计的基本内容3. 1 应重视建筑结构的规则性建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。

合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称。

浅析概念设计与结构措施在建筑结构设计中应用

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 。

浅议建筑结构设计中的概念设计

浅议建筑结构设计中的概念设计

充分考虑到周围建筑 的影 响及本 身建筑的荷载作用 。规 范对于建筑结 设计思想 ,进 而不断的提高概念设计 的水平 。概念设计 必将发展为结 构 常用 体系及其适用范 围都有 一定 的规定 ,设计人员应结合规 范 ,处 构设计思想 中的主流思想 ,如何进 一步发展并完善概念设计 已经成为
整体 概念来 完成结构方案设计 ,并 有意识地处理构件 与结 构 、结构与
概念 设计是 设计 的关键 ,结 构师任 务是 在特定 的建筑 空 间中用 则 ,最后再综 合考虑材料 、 环境 及施工条件 ,从而确定 主体结构 的设 结构 的关 系。概念设计做得好 的结构 师 ,其结构概念将 随他实践的增 校核 ,找 出结 构薄弱部分 ,适 当采用合 理技术措施进行修正 ,以使 结 长而越来越 丰富 ,设计成果也越来越创 新 、完善 。但是 ,随着社 会发 构更安全 、合理 。在概念设计 日 益重要 的今天 ,要求结构工程师应有 展大部分结构 工程师只依赖规范 、设计 手册 、计算机做设计 ,缺 乏创 深厚的基本理论基础 , 能不断吸取先进设计 思想。对 自己的设计 , 并 新 ,甚至拒绝对新 技术采纳。主要 因为结构设 计理论与计算理论存 在 应 经常进行反思 ,要都精 益求精 。在结构设计 中 ,大量的分析计算是
和规范对结构进行计 算分析和设计 ;概念设计 是指不经数值计算 , 尤 制性条 文。 。’
其在一些难 以做 出精 确理 性分析或在规范 中难 以规定的问题 中,依据
概念设计理念 ,是随着时间的增长而逐渐累积并丰富起来的,
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 但是 当前 有部分结构工程师 ,在做设计时完全依 赖规 范 、 计手册 , 设 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 缺乏创新 ,在整个结构设计 中对概念设计全无概念 ,甚 至拒绝一些新

建筑结构设计中的概念设计与其措施

建筑结构设计中的概念设计与其措施

建筑结构设计中的概念设计与其措施【摘要】随着这些年建筑行业的发展,建筑结构设计中的概念设计越来越受到人们的重视。

它既能反应一个结构工程师的设计理念,又能衡量出结构工程师的专业技术水平。

本文章在分析概念设计内涵以及重要性的基础上,就概念设计在建筑结构中的具体应用进行分析。

通过以下研究,为提高建筑结构设计的水平,提供理论参考。

【关键词】建筑结构概念设计设计理念措施中图分类号: tu318 文献标识码: a 文章编号:一、前言随着建筑工业中新材料,新体系,新工艺的飞速发展各种结构体系的创新组合,使得概念设计被越来越多的结构工程师所重视,并将在结构设计中发挥越来越大的作用但是,在目前高校教学的概念设计课程中,通常只重视孤立的分体系和单独构件的力学概念讲解,尤其在专业课教学中,单项计算练习过多,综合练习过少,加之计算机的普及从而不同程度地造成了学生对计算机产生一定的依赖性进而影响到他们的整体综合运用能力,使得结构体系概念模糊等现象比较普遍,这些问题的存在对培养具有创造力的未来工程师是相当不利的,因此必须采用一些切实可行的有效措施提高概念设计在建筑工业中的应用水平。

二、概念设计的概念及重要性分析结构概念设计是在经验与理论相互结合的基础上产生的它是设计人员根据多年的实践经验和所学的理论知识,对结构设计形成的一种新的设计方法。

这种方法既符合理论的科学性,又能结合施工的实际,补充理论的不足。

在进行结构概念设计时,结构工程师将结构设计经验与理论知识相结合,对建筑结构设计进行概念性地分析和比较,确立建筑结构的总体布局,形成合理的设计。

概念设计是体现设计师先进设计思想的关键。

当前在分工细化的市场环境下,大部分结构设计师更多的是依赖于各种设计规范、结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计这在一定程度上缺乏了有效的创新。

在计算机一体化应用的今天,设计师往往不能够及时发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。

随着设计师年龄的不断增长,使得他们已有的设计概念逐渐模糊甚至遗忘,影响了设计成果的创新。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施探讨

建筑结构设计中的概念设计与结构措施探讨
为 防止扭 转作 用 , 由于扭 转 过程 中 , 各个 柱 子的 节点 水平 位 移 不 同 , 角柱

概念设 计 的重要 意义
概 念设 计 主要 是 指在 建 筑结 构 的设 计 中 , 通过 分 析 整个 建 筑 项 目, 用 整
体 的概 念来 完成 设计 , 科学 、 合 理 的处 理好 建筑 中 的结 构 和构 件 、 结 构 和结 构
不 了柱 截 面。 而柱 的轴压 比也反应 了柱子 的塑 性变 形 能力 , 影 响 了结构 的 稳
定 和延 展性 。混 凝 土的极 限变形 受箍 筋 的约束 , 也就 是 箍筋 的形 式 跟配 箍 筋 特征 值 。 在 地震作 用 下 , 柱 子需要 具 有较 强 的变形 能力 , 就需 要控 制柱 子 的轴 压比, 改善 配箍 , 所 以 说利用 钢 筋 混凝 土 和密 排 螺 旋箍 筋 柱 可以提 高 柱轴 压 比的 限值 , 提 高 整体结 构 的稳定 性 和安 全性 。
考虑 , 利用 概念 设计 的思 想 来进 行结 构 的设 此 过程 中竖 向荷 载起 不 到作 用 , 配 筋全 部 由水 平 力 来决 定。 在该 过程 中, 梁 端 的正弯 矩钢 筋也 会 出现超 筋 的现 象 , 也可 能 因为 梁 的剪 力 增 大 的缘 故使 得 支撑柱 的轴力 不 断 加大 , 违 背 了协 同 工作 的 原 则 , 使 得 结
随着 年龄 的不 断增 长 , T程 师们 逐渐 遗忘 了在 大 学 时期 的创 新 精神 和创
剪 力较 大 , 但 中间柱 柱 子剪力 较 小 , 使得 破坏 由外 向里 。为 了避 免 扭转 , 设 置 抗 侧力 结 构 时应 对 称 设 置 , 紧靠 四周 , 设 在结 构 的两 端 , 以增 大 抗 扭 的惯 性 矩 。 目前 会 采用 加大 配筋 或者 采用 密排 箍筋 柱 、 钢 篾 混凝 土柱 来 解决 角 柱设 计问题 。 在高 层建 筑 的结构 设计 中, 工 程师 们关 注 的是 柱轴压 比的限 值 , 因 为 随 着建 筑 高度 的 增加 , 结构 下 部 的柱 截 面也 会 增 大 , 采 用 高强 混凝 土也 降低

建筑结构设计中概念设计与结构措施论文

建筑结构设计中概念设计与结构措施论文

浅谈建筑结构设计中概念设计与结构措施一、引言安全、经济、适用、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。

—个优秀的建筑结构设计应该是这五个方面的最佳结合。

结构设计一般在建筑设计之后,结构设计不能破坏建筑设计,建筑设计不能超出结构设计的能力范围,结构设计决定了建筑设计能否实现。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑工程设计也提出了更高的要求。

而结构设计作为工程设计不可分割的一环,必然对工程设计的成败起重大的影响作用。

因此优化结构设计、发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、经济是当务之急。

2l世纪是自主创新的时代,作为结构设计的推动者和执行者,结构设计师要想提高设计效率,就必须加强概念设计的学习和应用,在方案设计阶段就主动与建筑师合作,用自身拥有的结构体系功能及其受力、变形特征的整体概念去构思结构总体系,并以承载力、刚度和延性来主导总结构体系和分体系之间的关系的概念设计。

二、概念设计的定义概念设计是指不经数值计算,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,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。

运用概念设计方法,可以在建筑设计的方案阶段就迅速有效地对结构体系进行构思、比较与选择。

从而使方案概念清晰和定性正确,避免在后期设计阶段出现一些不必要的繁琐运算。

具有良好的经济性和可靠性。

同时。

也是判断计算机内分析输出数据可靠与否的主要依据。

对于实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,可以运用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的,弥补现行结构设计理论与计算理论之间存在的某些缺陷或不可计算性。

而结构设计者的阅历、学历、胆识,包括对工程结构、力学等方面的直观概念与深层机理概念是工程实践中合理的运用概念设计的关键。

浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施

浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施
科技创新与应用 l 2 0 1 3 年 第 6 期
建 筑科 学
浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施
刘 Байду номын сангаас
( 中国 电子 工 程 设 计 院 , 北京 1 0 0 8 4 0 ) 摘 要: 在 社 会 不 断进 步 的 形 势下 , 人 们 对 于建 筑 的 需 求 不再 满 足 于基 本 功 能 , 对 于 建 筑在 结 构 上和 审 美方 面给 予 了更 多的 关 注, 由此对 建 筑设 计 师 的标 准要 求也 就 有 所提 高。在 对建 设进 行 设计 的过 程 中 , 设 计 师应 该 不断 的 学 习国 内外先进 的设计 理 念 . 发挥创新能力。在现阶段建筑设计 中, 概念设计是其 中最为重要的设计理念 , 文章对于概念设计进行 了阐述。 关 键词 : 建 筑 结构 设 计 ; 概念设计; 结构 措施 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 凝土的极限变形能力主要取决于箍筋的约束程度 , 即箍筋 的形式和 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 配箍 特征 值 。 因此 , 为 了增 大柱 在地 震作 用 下 的变形 能力 , 控 制柱 的 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 轴 压 比和改 善配 箍具 有 同样 的意 义 , 因而采 用 密排 螺 旋箍 筋 柱 或钢 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 管混 凝 士均 可 以提 高柱 轴压 比的限值 。 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 , 3注 重概 念设 计 的实 用性 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 随着 计算 机 技术 的 不断 进步 , 在 建 筑结 构设 计 中引入 了计算 机 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 技术。 在计算机中, 将以往大量的设计素材输入到计算机中, 这样就 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, 在计算机 中形成了一个建筑设计库。 在如今的建筑设计中正在向着 也是判断计算机 内力分析输 出数据可靠与否 的主要依据。 如何摆脱这种固有程式的束缚方 向发展 , 但是很多的设计师在有了 1概 念设 计 的 重要 性 这 种便 利 的 条件 之 后 , 不 再 具有 创 新 思维 , 缺乏 以往 设计 师 的设 计 在对 建 筑进 行 结构 设计 的过 程 中 , 概念 设 计 是一 个 设 计 师 的基 理念 和敬业精神 , 而是在计算机系统中 , 将 已存 的素材东拼西凑来 本 设 计 思想 , 也 是在 设 计 中发 挥 重要 作 用 的基 本 理 念 。在 对建 筑 进 完成 结 构设 计 。这样 设计 出来 的作 品根 本 没有 创 意 , 也没 有 自己 的 行 设 计 的过 程 中 , 建 筑 师 要充 分 的利 用 所学 的知 识 , 对 于 建 筑 的设 思维 , 所 以在 和 建筑 师沟 通 的过 程 中也 会 出现 障 碍 。这样 的设计 方 计 理 念 不断 的创 新 , 在 特定 的建 筑结 构 中 , 将 整体 概 念 运用 其 中 , 对 式 缺乏 了对 建筑 实 用 性 的考 虑 ,只是 例 行公 事 般 的 来 完 成一 项 任 于建 筑 中 的构 件与 结构 、 结 构 与 结构 之 间 的关 系合 理处 置 。如果 一 务 , 根本 没有 从 实际 角度 来 考虑 建筑 结构 的 实用 性 。 事 实上 , 建 筑物 个 设 计 师概 念设 计 运用 的好 , 那 么 随着 他 工作 经 验 的增 多 和理 论 知 是 一个 空 间 结构 , 各 种构 件 以 相 当复 杂 的方 式 共 同 工作 , 且都 并 非 识 的积 累 , 概念 设计 的水平 也 必 将会 越 来 越 高 。但 是 在社 会 发展 的 是脱离总的结构体系的单独构件。目前 , 人们在具体 的空间结构体 过程中 , 在分工方面越来越细化 , 大部分设计师缺乏对整体建筑进 系 整体 研究 上还 有 一定 的局 限性 , 在设 计 过程 中采用 了许 多假 定 与 行设 计 的机 会 , 一 般 都 是 负 责其 中 的某 一项 , 所 以说 基本 上 都 是 依 简 化 , 作 为结 构 工 程 师不 应 盲 目的 照搬 照抄 规 范 , 应 该 把 它作 为一 赖 于规 范 和手 册来 进 行设 计 , 墨 守成 规 , 不敢 或 者不 愿 去创 新 。 在 社 种指南参考并在实际设计项 目中作出正确的选择 。 这就要求结构工 会快速发展 的背景下 ,各种新技术新材料不断的应用到建筑 中, 但 程师对整体结构体系与各基本分体系之 间的力学关系有透彻的认 是有 些 设计 师 却不 敢 尝试 , 害怕 应用 的失 败 , 这 是一 个 时代 的悲 剧 。 识, 把概 念设 计 应用 到实 际 工作 中去 。 在计 算 机信 息 化技 术 应 用到 设计 工 作 中的 同时 , 也 让 人们 过 分 的依 4结 束 语 赖 于计 算 机 , 对 于有 些 非 常 明 显 的计 算 错 误却 不 敢 指 出 , 害怕 承 担 在 经济 建设 快 速发 展 的背 景下 ,建筑 业 也得 到 了快 速 的 发展 , 责 任 。强调 概 念设 计 的重 要 , 主 要 还 因为 现行 的结 构设 计 理论 与计 在 人们 的物 质 生 活提 高 的形 势 下 对 于建 筑 的舒 适 度 有 了更 高 的要 算 理 论存 在 许 多 缺 陷 或不 可 计 算 性 , 比如 对 混凝 土 结 构 设 计 , 内力 求 , 建筑不仅要满足基本 的功能 , 同时还要为人们营造舒适的工作 计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 和 生活 环境 。 一项 建 筑 的质量 如何 , 设 计 阶段 发挥 着重 要 的作 用 , 设 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 计对于整体建筑 的影响占到百分之七十左右 , 所以说设计的质量如 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 何 直接 影 响到建 筑 的质 量 。在 对建 筑 进行 设 计 的过 程 中 , 要 合 理 的 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 运 行概 念设 计 ,这 就要 求建 筑 设计 师 要 对概 念设 计 有 透彻 的了解 , 来满足结构设计的 目的。同时计算机结果的高精度特点 , 往往给结 从 实 质上 领 会 概 念设 计 的 内涵 , 在对 建 筑设 计 的过 程 中 , 要 有 创 新 构 设计 人 员 带来 对 结 构 工作 性 能 的误 解 . 结 构 工 程师 只有 加 强结 构 意 识 , 勇于 创新 , 敢 于创 新 。总 之 , 概 念设 计必 然 会 成 为今 后结 构 设 概 念 的培 养 , 才 能 比较客 观 、 真实 地 理解 结 构 的工作 性 能 。 计的主流思想 , 所 以我们更应该努力学 习概念设计的精髓 , 为结构 2 协 同工 作 与结 构体 系 设 计 的发展 作 出应 有 的贡献 。 在建 筑 结 构 设计 中 , 协 同工 作 是 非 常重 要 的一 个 话 题 , 也 是 保 参 考 文献 证 建筑 质 量 的重 要 的措 施 。 协 同工 作 与建 筑 的结 构 体系 有 重要 的联 [ 1 商 立人 , 王跃. 结构设计的新思路一一概念设计『 J ] . 工业建筑, 1 9 9 9 系, 而 所谓 的协 同工 作 , 就是 指 在 建筑 结 构 中 , 各 个 构 件所 能 承 载 的 ( 1 ) . 荷 载 都在 同一水 平 , 在承 受 极 限状 态 时 , 可 以共 同承担 , 并 且 可 以共 [ 2 】 戴 国莹 , 李德虎. 建 筑 结构 抗 震 鉴定 及 加 固的若 干 问题 [ J 】 . 建 筑 结 同达到使用寿命 。这样对于建筑的结构设计就有很高 的要求 , 要求 构 . 1 9 9 9 ( 4 ) . 其在设计的过程 中,要充分 的考虑到建筑 中各个构件所 承担 的荷 [ 3 ] 林 同炎. s . D . 思 多台斯 伯利 . 结 构概 念和 体 系. 中 国建 筑 工业 出版 社 . 载, 如何 协 调 不 同 构 件 间 的共 同承 载力 , 要 使 建 筑 的 整 体 结构 共 同 达 到 使用 寿 命 , 这是 在建 筑 设计 中 比较 高级 的 工作 。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 。不能把两者割裂开来处理 。举例而言 , 对砖混结构. 必 须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体 , 而不能单 纯依 靠 基础 自身 的刚度 来抵 御 不 均匀 沉 降 , 所 有 圈梁 和 构造 柱 的设 置, 都必须围绕这个 中心。 目前 , 部分已建建筑在其四角设置 巨型钢管柱 , 从而极大地增 强 了角 柱 的强度 和抗 变形 能 力 。在高 层 建 筑结 构 设计 中 , 柱 轴 压 比 的 限值 已成 为 困扰 结构 工 程 师 的实 际 问题 ,随着 建 筑高 度 的增 加 , 结 构下 部 柱 截 面 也越 来 越 大 , 而 柱 的纵 向钢 筋 却 为构 造 配 筋 , 即使 采用高强混凝土 , 柱截面也不会 明显降低。实际上 , 柱 的轴压 比大 小, 直接反映了柱 的塑性变形能力 , 而构件的变形能力会极大地影

建筑结构设计中概念设计与结构分析_1

建筑结构设计中概念设计与结构分析_1

建筑结构设计中概念设计与结构分析发布时间:2023-02-22T01:50:31.225Z 来源:《建筑创作》2022年第19期作者:欧文彬[导读] 近年来,人们对建筑物的要求越来越高。

欧文彬筑博设计股份有限公司 518000摘要:近年来,人们对建筑物的要求越来越高。

因此,建筑结构设计也需要与时俱进,以人们的实际需求为导向,设计出具有现代生活理念的建筑物。

概念设计与结构措施是建筑结构设计的有机组成部分,二者相互协同,最终实现了建筑设计的人性化、合理化。

通过优化概念设计和结构措施,有利于提高建筑结构的性能,促进设计的科学性和可行性,从而延长整个建筑结构的使用年限。

因此,建筑设计人员需要在建筑结构设计工作中合理应用概念设计和结构措施,为建筑工程开展后续工作打好坚实基础。

关键词:建筑结构设计;概念设计;结构分析引言现如今,随着我国社会的不断发展,人们对于建筑工程施工的认知发生了较为明显的变化,为了满足基础设施建设的各方面需求,实现人们的日常生活需要,在前期结构方案设计阶段,就应结合概念设计思想,合理确定结构布置形式,遵循因地制宜的施工理念,通过合理的手段完成经济性以及安全性的规划与调整,提高效率的同时,还能够对最终结果产生积极的影响。

与其他技术手段相比,良好的概念设计,不但能够实现对建筑结构设计水平,确保工程质量符合标准,同时还能够在经济效益方面获得足够的保障。

1概念设计的内涵在建筑设计实践中,设计人员需掌握设计方向,对多种资料进行采集和整理,保证设计材料分析的客观性。

在设计实践中,还要分析具体流程、方案内容,并要调整方案内容,提升建筑施工方案的契合度。

在概念设计应用中,要求相关人员对工程相关因素进行分析,如工程环境、功能、形态等。

因此在建筑工程中,合理应用概念设计法,要求设计人员具备较高的业务能力,并且能够准确分析工程设计的影响因素,多方面探索概念设计方案,以保障建筑结构的实用性。

2建筑结构设计中概念设计与结构分析?2.1科学选择基础结构基础结构是建筑结构的基础,是概念设计的重要内容之一。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

在 建筑 结 构设 计 中 , 概念 设计 与 结构措 施 至关 重 要 。一 定 程度 上 它 反映 了一个 结 构工 程师 的设 计 水平 , 下 面 就这 两个 问题 谈 一 下本 人 的一点 看 法 。

考虑 , 如加 大 配箍 , 采 用 密排箍 筋 柱 、 钢 管混 凝 土柱 。目前 , 部分 已建建 筑 在其 四角 设 置 巨型钢 管柱 , 从而 极 大地 增强 了角柱 的强 度 和抗 变形 能 力 。 4 、 在高层 建 筑结 构设 计 中 , 柱 轴压 比的限 值 已成 为 困扰 结 构工 程 师 的实 际 问题 , 随着 建筑 高度 的增 加 , 结 构 下部 柱截 面 也越 来 越大 , 而 柱 的纵 向 钢筋
在 特 定 的建筑 空 间 中用整 体 的概 念来 完成 结构 总 体方 案 的设 计 , 并 能有 意识 地 处 理构 件 与结 构 、 结构 与 结构 的 关系 。 一般 认 为 , 概念 设计 做 得好 的结 构 工 程师 , 随着 他 的 不懈 追求 , 其 结 构概 念 将 随 他 的年 龄 与 实践 的 增 长而 越 来 越
在 地 震作 用下 的 变形 能 力控制 柱 的轴 压 比和 改善 配 箍具 有 同样 的意 义 。 因而
采 用 密排 螺旋 箍 筋柱 或 钢管 混凝 土均 可 以提 高柱 轴 压 比的 限值 。
三、 协 同工作 与材料 利 用率
协 同工作 设 计 的另 一个 目的 , 还在 于对 材 料 的充分 利 用 。 一 般 来讲 , 材料 利用 率 越高 , 即应 力水 平越 高 , 该 结 构 的协 同工 作程 度 也越 高 , 从 优化 设 计 的
建筑 结构
建筑结构设计 中的概 念设计与结构 措施

建筑结构设计中概念设计与结构措施

建筑结构设计中概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施摘要:建筑在进行结构设计时,其概念设计以及结构设计时十分重要的,因为它可以在一定程度上来说体现了结构工程师的设计水平。

本文的主要目的是为了打破建筑结构设计中墨守成规的现象,并提倡新的设计思想来促进结构工程师的创造性,以推动结构设计的发展。

关键词:建筑机构设计;概念设计;结构措施中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:概念设计所指的是不经过数值计算,特别是一些难以通过准确通过分析或者难以准确定性的问题中,通过对其整体结构分析与其下属体系之间所有的力学关系、结构破坏机理以及工程经验所获得的最基本的原则及其相关的控制思想,我们需要从整体的方向来对建筑结构的总体布置以及抗震系结构控制措施进行宏观控制。

我们可以利用概念性近似估算方法来在建筑设计规划阶段迅速、有效地对建筑结构体系进行分析、比较和选择。

并在所得出的方案中得到明确的概念以及对此正确的定性,以避免在建筑结构体系设计的后期出现一些繁琐的计算,相比来说有着姣好的经济可靠性。

于此同时,这也是能够判断计算机内其分析数据是否可靠的重要依据。

一、概念设计的重要性。

概念设计是体现结构工程师设计灵魂的重要一点,结构工程师的主要任务就是通过对建筑的分析来利用整体的概念对建筑结构总体方案进行完善,并将构件与结构、结构与结构之间的关系妥善的处理好。

只有在概念设计上出类拔萃的结构工程师,才能够使其设计成果不断的推陈出新,结构工程师的经验也会越来越丰富。

但由于社会分工不断细化,导致了大部分结构工程师都仅仅是依赖最基本的程序来进行传统设计,很少有发光的地方,一些工程师甚至会对创新思维产生抗拒的行为,这些都是对结构工程师这个行业不负责任的表现。

这也使得大部分的工程师在使用计算机结构程序时会出现对于计算机出现不合理甚至错误的结果而无法及时发现的情况。

随着从事这行业的时间越来越长,当初所学的概念以及宏图壮志已经渐渐忘却,所谓的在设计方案上的创新表现更是无从谈起。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施【摘要】:结构概念设计在结构设计中占有重要的地位,是结构分析和设计的第一步。

一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。

概念设计不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据,而是对工程进行概括的分析,制定设计目标,采取相应措施。

【关键词】:建筑结构;概念设计;协同工作1结构概念设计的原则1.1结构的优化选型原则结构概念设计总结到一点就是要确定主体的结构体系及其相互联系。

主要从以下三个方面考虑,用比较方法进行优化选择。

1.1.1结构体系的优化目前在我国常用的建筑结构体系有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙体系、筒体结构体系等。

在高层建筑结构中,设计的主要任务是解决抵抗水平力的问题,因此结构设计的关键问题是抗侧力结构体系的确定和设计。

在掌握各类基本构件的特征后,根据建筑方案以及结构所在的环境和功能、受荷情况优化选择合适的基本构件,确定它们之间的联系,形成基本的结构单元和它的支撑做法(如框剪结构,筒体结构等);最后将所选择的基本结构单元通过平面、叠合、平面等集合形式构成其主要的结构体系。

1.1.2结构布置的优化概念设计中的结构布置主要考虑建筑物的体型(平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等)、柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。

在满足功能要求和建筑方案的前提下优化布置楼屋盖水平系统、柱墙竖向支撑系统和地下基础系统。

比如为了整体抗震性能就应该选择平立面规则、对称的结构布置体系,在设计的时候就有必要设置刚度较强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度等。

1.1.3合理的构造做法预先估计和分析结构的薄弱部位、破坏形态,调整承载力以加强或削弱某些部位有意识设置构造措施。

使结构的构造做法和建筑构造要求相一致,结构的理论构造要求和施工的实际构造做法保持一致。

1.2合理受力原则在进行结构概念设计时,结构构件受力问题需要通过力学原理来进一步分析的。

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浅析高层建筑结构设计中的概念设计和结构措施
摘要:高层建筑结构随着时代的发展,规模和投资力度都大大增加,高层建筑的设计也变得越来越重要,高层建筑的结构设计也成为结构工程设计师设计工作的主要重点和难点。

本文就高层建筑的发展,介绍了概念设计的一些知识,并通过对高层建筑受力特点的分析,探讨了高层建筑结构中概念设计的有关问题。

关键词:高层建筑;概念设计;结构体系
引言:高层建筑相比于其他建筑来说有着自己独特的设计特点,高层建筑的高度、自重力以及受到水平拉力时的反应都区别于其他的建筑,因此,在进行高层建筑的设计时,不仅要注意结构的定量计算分析,更应该注意结构的概念设计,即结构的宏观控制和定性判断。

1、高层建筑结构体系设计
高层建筑结构从出现发展到现在,随着不同结构形式的出现,建筑形式相继呈现出不同的表现状态。

从结构的角度来看待高层建筑的话,杆状是高层建筑结构形式的基本特点,相比起竖向荷载,水平荷载成为了高层建筑结构的控制因素,高层建筑结构的底部在水平荷载的压力下,其弯矩和剪力都表现为最大,这就要求高层建筑结构要有很强的抗侧移和抗倾覆能力,设计的基本概念也就因此而成为对建筑形体、刚度、延性还有结构体系的合理正确的要求。

高层建筑选择结构体系的决定因素通常是建筑物自身的高度和空间,不同的结构体系因为刚度、强度、结构样式都不尽相同,在进行设计时所适合的高度和空间也会不同。

高层建筑结构的基本构件包括板、梁、柱、框架、衍架、网架、拱、壳体、墙,还有索,板的高度大于厚度,承受的是垂直于板面的荷载,梁是截面小于跨度的结构构件,柱是线性构件,框架既能承受竖向荷载,同时也能承受水平荷载,衍架是具有三角形区格的平面或者是空间的承重结构构件,网架是通过节点按照一定的网格形式连接多根杆件而形成的空间结构,拱式平面结构构件,壳体是曲面形的构件,墙是竖向构件,承受的是平行于墙面方向的荷载,索是以柔性受拉钢索形成的构件。

高层建筑结构体系有钢结构、钢筋混凝土结构和一种混合结构,钢结构包括框架结构体系,也就是钢性连接的柱梁体系,但是这种结构体系的有效性只限于中层建筑结构,框架剪力衍架结构体系,既有框架,又有剪力衍架的一种结构体系,框筒和成束筒,框筒是一种筒体结构,在很大程度上增加了建筑物的抗颠覆能力,成束筒是将单独的筒体捆绑在一起,这种结构体系不仅减小了筒体的剪力滞后效应,还大大加强了结构的侧向荷载能力,对角支撑筒体就是在外框筒结构上增加交叉斜支撑形成的结构体系,这种结构体系有效性很强,可以增加窗洞面积,由三位空间衍架组成的结构体系叫空间衍架结构体系,内部对角支撑衍架实际上也是一种空间衍架结构。

钢筋混凝土结构包括框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框筒、筒中筒、成束筒结构体系、内填支撑筒、巨型柱—核心墙这几种结构体系,而混合结构,也称组合结构,是钢材和钢筋混凝土组合而形成的混合结构体系,到现在为止,已经有三种结构体系得到了很好的发展,第一种是在一个钢结构高层建筑中涉及核心筒,第二种是将型和混凝土的组合构件运用到外筒体的密柱深梁中,第三种是混合竖向体系,就是建筑物的上部采用钢结构,中下部采用钢筋混凝土结构。

2、概念设计
2、1 概念设计的含义及其重要性
概念设计是对结构设计工程师和建筑师的一种能力的印证,它需要结构设计工程师和建筑师们在进行建筑设计时,有效的把握建筑的结构体系,不经过计算,就能从整体的角度对建筑结构的总体布置和抗震措施进行指导,仅从平面和立面的形式就可以对设计空间综合的进行协调,从而使最后的空间定形,无论是在功能要求,还是形式的需要方面都能与所设计的平、立面形式相吻合。

当然,如果建筑师或者结构工程师想要进行结构的概念设计,他们首先就需要深刻的理解高层建筑结构的风作用、地震作用、场地土特征、结构的真实效应还有地震作用等以及其他的一些相关的基本概念。

2、2 结构概念设计的原则
在进行结构概念设计时,应该遵循的第一个原则就是全面考虑的原则,要巨无细遗的考虑到建筑设计中的方方面面,包括建筑结构和施工方面的考虑,从整体到局部都要进行很好的把握,更不能忽视他们之间的关系,还有建筑完成后带给使用者在视觉感受、功能使用方面、成本预算方面等的考虑。

从实际出发,结合当地的地域性特点,根据建筑即将坐落地区的自然条件、人文条件、历史文化、资源和材料限制等方面从现实的角度考虑建筑的结构概念。

高层建筑拥有自己的自重特点,要从减轻自重的原则出发,建筑结构所承受的荷载大部分都是来自建筑物本身的自重,减轻自重也就减轻了结构的负荷。

要让建筑结构合理受力,荷载均匀分布,多跨连续、空间作用、刚性连接、超静定的受理系统都可以使结构的受力状况均匀分布,分析结构的受力状况时,还要从各部分结构构件的直接受力状况和整体结构的宏观受力状况分析。

材料尽可能的选用以轴向应力为主的受力状态,合理的组织构件的截面。

优先选型,就是要优化结构体系,根据实际条件优化选择合适的基本构件,并确定他们的联系,确定构件的基本支撑做法。

2、3 高层建筑结构的抗震设计
所谓的高层建筑,我们完全看以把它想成是一个从地面抛向空中的悬臂挂
件,它的高度就决定了这种建筑承受的水平的和竖向的荷载都要强于一般建筑物,对他的抗弯矩和抗剪力的能力在概念设计阶段就要考虑细致,高层建筑特殊的受力特点不同于低层建筑,高度越高,水平荷载越强,例如地震和风力产生的作用就会越强,因此在地震强区若想建造高层建筑,就必须要保证所有的结构,包括结构细部都具有足够的刚度和强度,还必须具有很强的抗震能力。

在框架结构体系中,梁柱的节点是这种结构体系的组合点,因此在增强抗震能力的环节中,节点也就成了关键部件,如果梁柱节点遭到破坏,那么框架结构的剪切脆性就会破坏,在节点处相交的梁和柱就会失效,“强柱弱梁”、“强节点弱构件”、“强剪弱弯”的设计原则,可以保证框架结构体系在地震的压力下还能保证足够强的延性和承载力,构造配筋、柱的轴压比,还有截面尺寸的选择,都可以影响到框架结构的抗震能力,尤其是对于节点的构造措施。

建筑的平面形状也在很大程度上影响着建筑结构的抗震能力,平面形状越规正,抗震能力就会越强,所以在进行高层建筑时,尽可能的避免过大的外延或者是内收。

剪重比是为了考虑结构的抗震分析中高阶振形对结构的影响,《建筑抗震技术规范》以强制性的条文对结构各楼层水平地震作用下的最小剪力提出了要求。

人们从开始建筑设计开始,就不断的在进行实践活动,虽然会遇到各种各样的问题,但也正是在解决这些问题的过程中,人类才会不断进步,关于高层建筑结构,无论是在设计,还是在计算方面都是一项复杂的工作,这就要求设计师既要有扎实的理论功底,还要有具体的实践基础,再加上一定的概念设计,只有这样才可以设计出美观、使用、高效,又具有创造性的高层建筑。

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