结构设计中概念设计的应用分析
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。
概念设计在结构设计中的原则及应用探讨
1 概 念 设 计 在 结 构 设 计 中 的
原 则
1 . 1 建 筑 物 场 地 的 选 择 实践证明 . 建 筑 物 所 在 场 地 的
规 定 的 问题 中 . 由 自身 经 验 和感 性
认 识 上 升 到 理 性 认 识 而 形 成 的 对
地 质 条 件 对 建 筑 物 的 震 害 影 响 显
的建筑 体 型 不 易损 害 . 根 本 原 因是 这 类 结 构 的 实 际地 震 反 应 和 计 算 结果 比较 吻合 . 结构 设 计 人员 容 易 采取 细部 处理 方 案和 构造 措施 , 《 建筑 抗震设 计 规范 》 ( G B 5 0 0 1 1 — 2 0 1 0 ) 对 于平 面不 规 则类 型 给 出 了 详 细规定 . 《 高 层 建 筑 混 凝 土 结 构 技 术规 程 》 ( J G J 3 — 2 0 1 0 )对 地 震 区 高 层 建 筑 的平 面 形 状 也 作 了 明 确 规 定 一般 可 考 虑设 置 防 震缝 . 将 体 型 复 杂 的建 筑 分 隔 成 规 则 的抗
0 引 言
我 国房 地 产 行 业 在 经 济 迅 速 发展 的大 环境 下发 展 迅猛 . 建 筑行 业 的 建 筑 结 构设 计 方 面 正 在 不 断
籍 华 人林 同炎 大 师 曾 于 1 9 6 3年 设 计 的美洲 大 厦 在 1 9 7 2年 遭 遇 强 烈
裂 等 。 《 建 筑 抗 震 设 计 规 范 》 ( G B 5 0 0 1 1 — 2 0 1 0 )对 于建 筑 有利 地 段 和 不 利 地 段 以及 危 险 地 段 给 出 了明 确 的界 定 . 这 对建 筑 场 地 的选
择 具 有 重 大 的 指 导 意 义 1 . 2 建 筑 物 体 型 的 确 定
阐述建筑结构设计中概念设计应用
阐述建筑结构设计中概念设计的应用摘要:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对建筑结构设计也提出了更高的要求。
概念设计的正确运用妥善地处理了在建筑结构设计遇到的各种问题,使建筑结构设计具有更高的安全性、适用性、可靠性和经济性。
关键词:建筑结构;概念设计;结构设计;应用随着科学技术的迅速发展以及计算机结构程序的全面应用,给建筑结构工程师们带来了极大方便,大大提高了设计的效率和质量。
但同时也养成了很多设计人员一味地依赖计算机,认为结构设计很简单,只需要按照规范、图集,通过电脑软件计算就可以完成,设计人员成了不过是东拼西凑的计算机画匠而已,对计算的结果也无法判断正误,规范与软件之间的差异更是不了解;对如何加强结构的整体性、合理性、经济性更是没有概念。
发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。
打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。
这就要求结构工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识,把概念设计应用到实际工作中去1概念设计1.1概念设计就是运用清晰的结构概念,不经数值计算,而依据整个结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、实验现象和工程经验等对结构及计算结果进行正确的分析,并考虑到结构实际受力状况与计算假设之间的差异,对结构及构造进行设计,使建筑物受力更合理、安全、协调。
概念设计主要从以下两个方面对结构设计进行宏观控制。
(1)是在方案设计满足建筑要求的情况下,从宏观的角度考虑结构的整体性及主要分体系的相互关系,来确定建筑结构的总体布置方案。
(2)是在理论设计过程中综合考虑各方面因素对结果的影响,以判断理论设计的准确性,并对一些工程中难以作出精确分析或在规范中未精确规定的问题,根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理。
概念设计的目的是力求使设计方案安全、可靠、经济、合理,是一个优化的过程。
浅析概念设计在建筑结构设计中的应用张泽胜
浅析概念设计在建筑结构设计中的应用张泽胜发布时间:2023-06-29T08:44:01.491Z 来源:《工程建设标准化》2023年8期作者:张泽胜[导读] 在国民经济发展中,建筑业是基础产业,必须高度重视结构设计。
在结构设计中,经常会遇到许多不确定因素,当设计中存在缺陷时,会导致安全事故的发生,严重影响和谐社会的建设。
为避免出现问题,必须结合结构概念、设计过程,综合考虑各种因素,完善主体结构设计方案,确保施工工艺布置的合理性,落实各项措施。
通过大量的施工实例,结合概念设计措施,可以提高主体结构质量,缩短工程施工周期,提高工程效益。
身份证号:34088119870116xxxx 摘要:在国民经济发展中,建筑业是基础产业,必须高度重视结构设计。
在结构设计中,经常会遇到许多不确定因素,当设计中存在缺陷时,会导致安全事故的发生,严重影响和谐社会的建设。
为避免出现问题,必须结合结构概念、设计过程,综合考虑各种因素,完善主体结构设计方案,确保施工工艺布置的合理性,落实各项措施。
通过大量的施工实例,结合概念设计措施,可以提高主体结构质量,缩短工程施工周期,提高工程效益。
关键词:概念设计;建筑结构设计;应用1概念设计的内涵在建筑设计实践中,设计者必须掌握设计方向,收集整理各种资料,确保设计资料分析的客观性。
在设计实践中,有必要对方案的具体过程和内容进行分析,调整方案内容,提高施工方案的适用性。
在概念设计的应用中,要求相关人员对工程的环境、功能、形式等因素进行分析。
因此,概念设计方法在建筑工程中的合理应用,要求设计者具有较高的操作能力,能够准确地分析工程设计的影响因素,从多方面探索概念设计方案,以保证建筑结构的可行性。
2概念设计的重要性分析设计师进行概念设计的前提是利用空间思维和理论经验,在特定空间的基础上完成设计的总体内容,从而得到相应的结构方案。
也就是说,概念设计本身是结构设计的组成部分,是主导思想,是整个设计的核心。
试析建筑结构设计中概念设计的应用
试析建筑结构设计中概念设计的应用【摘要】随着科学技术的发展和时代的进步,我国人民的生活水平越来越高,对建筑结构设计也提出了更高的要求,这也就给建筑结构的设计带来了更大的压力。
为了提高建筑结构的设计水平,概念设计的思想被越来越多的设计师和设计单位所采纳。
文章试述了概念设计在建筑结构设计中的重要性,并重点探讨了建筑结构设计中概念设计的应用。
【关键词】建筑;结构设计;概念设计概念设计是结构设计的核心和灵魂,它贯穿于结构设计的全过程。
概念设计运用得好,能使结构满足建筑要求并以最快的方式将荷载传递到基础、地基中,创造更为安全、舒适的工作和生活环境,并节约材料和资金。
由此可见,在建筑结构设计中,充分的正确掌握设计概念,运用概念把控设计、计算过程,运用设计概念检验计算结果的可靠性,并能够运用概念对不可靠结构进行调整,是现代建筑结构设计的精髓,是做出完美建筑工程的前提。
1 概念设计的概念所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤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,有效地运载结构体系进行构思。
比较与选择,易于手算。
所得方案往往概念清晰,定性正确,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。
2 概念设计的重要性概念设计是展现先进设计思想的关键,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。
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丰富,设计成果也越来越创新、完善。
结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析 李奎
结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析李奎摘要:随着科学技术的不断发展和人类生活水平的提高。
对于建筑结构设计的要求也越来越高。
当前科学技术迅速发展,计算机结构程序的全面应用给结构设计师带来极大方便,大大减轻了他们的劳动强度,提高了设计的效率和质量,从而加强了设计师对建筑结构计算软件的依赖。
本文主要针对结构概念设计在建筑结构设计中的相关应用和作用作阐述。
关键词:结构概念设计;建筑结构设计;作用建筑设计软件在给建筑结构设计师带来方便的同时也常常将设计者带入误区。
概念设计是一种不经过数值计算的定性设计。
其通常在建筑结构设计中依据整体结构体系和分体系之间的力学关系,震害、试验现象等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方法。
1 概念设计的理念概述(1)概念设计的理念是一种设计思维方式的改进,概念的含义就是用笼统而科学的思维方式来确定一些设计上的难点,一般是不需要进行精确计算的设计问题。
因为这种问题在设计中很难给出确定的答案,尤其是在抗震设计中,按照整体结构体系和分体结构之间的力学关系,来解释地震所造成的对建筑物的损害。
这种损害很难用精确的数据来衡量,因为地震本身所产生的破坏力就是一个不确定的数值,一味地提高建筑物的刚性是不恰当的。
因此从抗震的角度看,利用宏观的概念性估算的设计思维更加符合抗震的需求。
(2)概念设计的理念优势还在于对它可以弥补一些结构设计理论和计算理论中存在的一些缺陷和不可预见性。
如:对混凝土结构的设计,内力计算公式基于弹性理论,而截而积的计算是建立在塑性理论的基础上,这两种方法从根本上看是矛盾的,因此计算的结果跟实际情况是有差距的,用概念设计的思路可以弥补这类计算的漏洞。
2 结构概念设计在建筑结构设计中的应用2.1 结构概念设计在建筑结构构件上的应用建筑结构是一个多次超静定结构,抗震结构应设置多道抗震防线,在地震作用下允许部分构件先屈服或破坏,剩余的结构依然能形成独立的结构,可以承受竖向荷载和地震力,这是结构抗震耗能的一种措施。
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。
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�
概念设计在结构设计中应用
概念设计在结构设计中的应用[摘要] 概念设计是结构工程师有意识地利用总结构体系与各基本分体系之间的力学关系来完成特定的建筑空间。
从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震己有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题,诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。
本论文结合工作实践,针对框—剪结构这一应用极为广泛的结构形式,对概念设计在框—剪结构设计中的应用进行了探讨。
[关健词]概念设计结构设计框—剪结构一、概念设计的原则概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题,诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。
从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施。
从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。
也就是说概念设计是工程师运用思维和判断力,根据从大量震害经验得出的结构抗震原则,从宏观上确定结构设计中的基本问题。
因此,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,用正确的概念来指导概念设计,才会获得成功。
由于概念设计包括的范围极广,因此不仅仅要分析总体方案确定的原则,还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。
但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题,这些设计原则和结构概念中,较为重要的是结构总体设计。
二、结构概念设计要点:1.延性耗能在建筑结构的整体设计上要注意加强薄弱环节,尽量做到等强度或强度沿高度变化均匀。
同时,应使建筑结构在一个恰当的部位能消耗大量的能量,在具体设计中即为各式各样的梁,如框架梁、联肢墙的连肢梁等。
结构延性一般用延性系数表示,它表示的是结构极限变形(位移、转角、曲率)与屈服变形的比值,也可以分别用位移延性系数,转角延性系数等来表示,该比值越大,结构的延性越好。
在设计上为提高钢筋混凝土梁的延性,一般采取以下措施:(1)首先应选取合适的梁截面尺寸,以获得合适的配筋率,避免梁受拉筋过多或出现超筋。
概念设计应用于建筑结构设计的分析
地震灾害表明 , 建筑 的破坏 , 不仅与建筑本 身的抗 震性能有 于带大底盘 的高层建筑 ,应该着重提高主楼与裙房项面相衔接 对于其他 不规 则立面高层建筑 , 应着 重加 关, 还与建筑物所在场地条件有关 。相应地 , 应选择 对建筑抗震 的楼层 中构件 的延性 ;
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 提 高结构的抗侧移刚度, 往往是 以提高工程造价及降低 结构 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 , 延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时具有很强 的 不能达到预 期的设计 日标, 还必须非常重视概念设计 。从某种意 抗倒塌能力 ,最理想的是使结构中的所制 。
的建筑结构 , 应从结构计 算、 内力调整 、 采取必要 的加强措施 等
强调概念设计的重要 , 主要原因有 : ①现行 的结构设计理论 多方面 加以仔细考虑 ,并对薄弱部位采取有 效的抗震 构造 措施 与计算 理论存在许 多缺 陷或不可计算性 ,比如对 混凝土结构设 以保证建筑的整体抗震性能 。
. 2 建筑 平 立面的布 置 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 2 建筑 的平 立 面 布 置应 符 合 概 念 设计 的要 求 , 不 应 采 用严 重 不 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
严格按照 《 抗 规》 G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0第 3 . 4 . 3 条, 第3 . 4 . 4 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 规 则 的方 案 。 条及 《 高规》 第 3 . 4 . 3条对不规则结构进行控制 。对 于一些不规则 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
建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用徐芳
建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用徐芳发布时间:2021-10-25T06:22:20.512Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年14期作者:徐芳刘培波[导读] 合理应用建筑概念设计能够提高建筑设计的合理性,可以实现工程师实践能力的提升。
通过加强概念设计的应用和落实能够将建筑设计师们的概念设计能力全面、科学地提升优化,有助于培养设计人员改革创新意识。
本文对建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用进行探讨。
沂水县城市建设综合开发公司山东临沂 276400摘要:合理应用建筑概念设计能够提高建筑设计的合理性,可以实现工程师实践能力的提升。
通过加强概念设计的应用和落实能够将建筑设计师们的概念设计能力全面、科学地提升优化,有助于培养设计人员改革创新意识。
本文对建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用进行探讨。
关键词:概念设计;结构措施;建筑结构设计;应用引言:结构概念设计对于建筑工程结构设计工作有着十分重要的作用,合理地结合结构概念设计和结构措施能够将建筑结构的经济性和安全性全面提升。
本文分析建筑结构设计的优化措施,将结构主体损伤问题减少。
1将概念设计用于建筑结构设计中需要考虑的因素 1.1对建筑场地进行充分考虑在建筑工程进行设计之前,首先要做的就是要选择合适的建筑用地,而且在建筑用地进行选择时要综合考虑到建筑区域内的地质结构条件,再有就是人文环境以及地理环境特点等诸多因素,通过对各种影响因素进行综合的评估,来确定该区域作为建筑用地是否可行。
在对各种因素进行综合评估的过程中,如果不能对各个因素进行统一兼顾,那么就要做到有所侧重,而且还要做好防震工作,从而对建筑工程施工提供可靠的安全保障。
1.2对建筑结构体系进行充分考虑对建筑结构体系进行科学的考虑对于建筑结构设计也是至关重要的,在结构体系中,其不仅包括建筑的框架,而且还有框剪、剪力墙结构等,这些结构在国家结构设计规范中已经有详细的规定,因此在对建筑结构进行设计时,一定要对结构体系予以充分的考虑,由此使建筑结构更加具有实用性。
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。
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。
建筑结构设计中概念设计的运用
3. 1 地形地质条件 该工程设计了一层地下室,这就可以使整个建筑结构的
抗震性得到不断提升。通过对工程岩土勘察设计报告的分 析,最终决定使用混凝土预应力管桩,以提高工程质量和提 升工程速度。设计的建筑桩基等级为乙级,该工程的桩长设 计为2. 5 m 左右。 3. 2 选择结构体系
在建筑结构中,协同工作的概念贯穿始终,在工业产品 设计和制作的过程中得到广泛运用,所有工业产品的零部件
收稿日期:2018 - 03 - 02 作造者设简计介工:作刘。启农(1989 - ),男,四川盐源人,本科,主要从事加固改
下,建筑结构的刚度会从上到下逐渐降低。合理布置剪力 墙,可以使地震灾害造成的财产和生命损失得到有效控制,
(下转第247 页)
·244·
表4
后转侧各索力统计表
转槽之间是否有缝隙,直到转铰与转槽脱离,可割除拱脚转
都能够尽量完好,能够使其设计的负荷和功能得到全面实 现。在对建筑进行结构设计时,为了使建筑结构的所有部件 能够发挥其效率,一定要将协同工作运用好。要想使这一目 标得到完美实现,不但要使各个零部件之间所承受的负荷基 本相同,没有受力失衡的情况存在,还要确保所有零部件的 使用寿命大致相同。结构协调工作主要是通过上部结构与 基础之间的关系体现出来的,基础和上部结构是一个完整的 有机整体,其是相互关联的,不可以将其分开[1]。比如,对于
0 前 言
建筑结构设计作为建筑工程项目施工中的一个重要环 节,对工程安全性、结构稳定性、经济性等均有比较大的影 响,所以提高对建筑结构设计的关注非常重要。随着人们对 建筑工程要求不断提升,需要对设计方式、设计理念等进行 改变,其中概念设计是一项非常有效的设计理念,可以更好 地满足客户需求,具有较高的应用价值。
- 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)。
结构设计中概念设计的应用分析
摘要:概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震
已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题,诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。
从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以
必要的计算和构造措施。
从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计
的目的。
关键词:结构设计;概念设计;应用
1 概念设计原则
1.1协同性原则
协同性原则是指,结构各个构成部件之间要相互协调,共同承担自重和外部
的荷载量,有效的将重量均匀的平衡的分担。
在进行结构选型中,要充分重视协
同性原则的概念,要重点考虑结构抗震的整体性。
目前对于地震破坏的机理研究
还不是很清楚,对地震破坏影响还比较薄弱,对建筑物进行抗震设计的原理只是
一种近似估算的方法,所以在结构抗震设计时,概念设计的协同性原则是最重要的。
1.2经济合理原则
在运用概念设计进行结构设计的过程中,要注意整个建筑结构的经济成本。
运用设计概念要在保证结构的整体可靠性的前提下,将建筑成本降到最低,节约
资金、材料、建筑的目的就是要在经济可行的条件下,将建筑的功能发挥到最大,将经济成本降到最低,充分发挥建筑的预期作用,在保证经济合理的前提下,压
缩建筑成本,提高建筑利润,在整个概念设计的过程中,要将经济合理原则落实
到每一个环节。
1.3实际性原则
概念设计的实际性原则指的是,概念设计的概念必须是实际的、可行的、科
学的,我们利用概念设计进行结构设计,必须要有判断概念真伪的能力,才能够
将概念用到适合的实际中去。
概念设计要与结构设计相适合、相协调,要将概念
设计中的部分方案运用到合适的结构设计方案中,保证结构设计的可行性,并保
证概念设计能够在于结构设计想结合进行的过程中既能发挥自身的优势,又能将
结构设计的方案完美的呈现出来,保证建筑结构设计效果与实际向吻合。
2概念设计在建筑设计应用中的重要作用
建筑设计的科学与否直接关乎工程施工质量的好坏,而概念设计又是辅助建
筑设计的重要成员之一。
具体来说,概念设计在建筑设计应用中的重要性具体体
现在以下几个方面。
2.1增强创新性
创新是一个民族的灵魂,是一个国家也是一项产业发展的源源不断的动力。
建筑行业要想实现持久的发展,需要依靠创新战略。
这既是国家大力号召的创新
精神的表现,也是各个行业持续发展的经验所得。
在概念设计中,工程师可将自
身的设计理论以及自身的实际工程设计累积多年的工作经验进行结合,这与传统
的停留在依靠设计手册及计算机设定的程序相比,有其独特的新颖性,也是其创
造力的突出表现。
2.2增加方案的合理性
在建筑设计中,传统的设计方法是较为保守的,往往根据前人的设计方案照
葫芦画瓢模拟而成,在很大程度上忽视了实际情况。
但采用概念设计的方法,它
打破传统理念的束缚,在经过分析―整合―评估这一系列的程序下,既借鉴前人
的经验,又根据建筑施工的实际需求来制定合理的设计方案,使得最终设计出来
的方案有着思路清晰、可操作性强等多方面的优点,无疑使设计的方案相比以前
更为合理。
2.3提高设计水准
由于概念设计依托工程师的现实设计水平,它具有可见性,不是虚拟地存在
于人们的思想中,工程师的设计能力是一种可预见的能力,不存在虚假性,这无
疑为提高建筑设计的水准增加了砝码。
同时由于概念设计有着准确的分析、评估
能力,它可以在设计的过程中提前准确地发现问题症结,提前将有些不必要发生
的麻烦扼杀在摇篮中,有效地避免设计中出现不必要的麻烦,同时使最终的电算
结果具有更可靠的判断性。
2.4弥补计算机设计的不足
当前概念化设计在建筑设计中运用的范围越来越广泛,究其原因就是在于概
念设计具有其自身强大的灵活性。
相比计算机设计的程序化来说,计算机设计完
全是按照已设定好的一套软件执行每一步设计程序,完全忽视实际情况以及人们
的多样化的需求,如抗震、防潮等的建筑效果的需求。
而由于概念化设计是工程
师综合运用自身所掌握的结构概念,考虑造价和效果最优化等经济原则,并结合
建筑施工的实际需要而将设计方案不断完善的过程,恰好弥补了计算机设计中的
不足。
3 概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1建筑工程概况
该建筑工程地处市区,地下一层,地上十二层,其中设计顶上最上面的两层
为坡屋顶和复式屋顶,总体建筑面积超过九千平方米。
采取带短支墙与异形柱的
剪力墙—框架结构,二类场地土,七度的场区抗震设防烈度,0.10g的基本地震加速度。
3.2基础选型及场地条件
应当尽可能选择有助于抗震的场地,防止在对抗震危险不利的地段对甲——
丙类建筑进行建造,如果确实无法加以避开,则需要采用有效的措施将其不利影
响消除或者减少,通常在初步设计之前将选址工作和勘探工作完成。
本工程场地
有着相对较好的条件,将一层设计成地下室,有利于结构整体的抗震性,所以通
过与地址条件相结合,选用质量经济可靠、施工速度快及稳定性好的混凝土预应
力管桩。
3.3结构体系的选择
剪力墙—框架结构、剪力墙结构、框架结构以及筒体结构是高层混凝土结构
经常采用的结构体系,设计规范中详细的规定了它们各自的适用高宽比及宽度。
设计人员应当对其优缺点与设计范围进行充分的了解,同时与建筑的功能相结合,从而选择出最佳的结构体系。
本工程综合考虑了抗侧力性能与平面灵活布置,选
取剪力墙—框架且带异型柱的结构。
3.4结构分析程序及结构计算分析原则的选用
在计算结构位移以及分析结构内力时,在简化处理、计算假定和分析模型等
方面,应当与结构的实况尽可能的接近。
按照弹性方法计算位移和内力,采用塑
性理论设计截面。
如果平面楼板有着无穷大的刚度,则不需要对平面外刚度作过
多考虑。
如果楼板有着较大开洞的设计,则需要对楼板的弹性变形进行充分考虑,在结构分析程序的选用上提起高度重视,避免计算结果出现误差。
本工程的计算
分析采取的是广厦CAD的SSW程序(本工程的计算分析采取的是中国建筑科学
研究院PKPMCAD系列软件结构软件,结构计算采用SATWE结果)。
3.5结构立面、平面及外形尺寸
在建筑结构平面的布置上,应当尽可能确保对称、规则和简单,使结构的质
量中心与刚度中心重合,以便于将扭转减小,结构的竖向布置必须切实做到刚度
连续及均匀,防止出现薄弱层及刚度突变。
如果有着抗震设计方面的要求,则应
当自上而下的减小结构的刚度及承载力,当布置上下层结构出现变化时,应当对
结构转换层加强设置。
对于设计规范明确规定出的规则结构,需要对抗震进行进
一步验算,同时实施有效的加强措施于抗震薄弱部位,避免采用不规则的设计方案。
本工程的平面呈现单轴对称,但是缺乏规则性,为了防止采取严重不规则的
结构设计方案,增设拉梁连接两栋突出的角柱,从而更好的切合规则性要求,避
免了立面刚度的突变。
4 结语
随着科学技术和设计理论的不断发展,当前有很多新技术、新理论的应用,
使得建筑结构设计趋于现代化、自动化、智能化,效率也随之提升。
我们应认识
到概念设计对于建筑结构设计的作用,并实现其在建筑结构设计中的应用,从而
有效保障建筑结构设计的效果。
参考文献
[1]张贺.框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2016
[2]郑军辉.概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑,2012
[3]熊兵,朱燕芳.试论概念设计在建筑结构设计中的运用[J].四川水泥,2015。