建筑结构设计论文概念设计论文
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建筑结构设计论文概念设计论文
摘要:随着社会经济的高速发展,我国城市化进程逐渐加快,我国建筑事业得到了较大的发展,对建筑结构设计工作的质量要求越来越高,因为结构设计直接关系着整个建筑工程的质量,而概念设计与结构措施在建筑结构设计中发挥着重要的作用,通过对概念设计与结构措施的有效应用,极大的提升了建筑结构设计水平,对推动我国建筑发展以及国民经济发展都有一定的积极影响。
面对现今社会的发展形势,采取概念设计的工作方式能够很好的适应社会发展进步的步伐。所以,进行建筑结构的优化设计工作时,工程师要对概念设计的具体内涵有一个深入的了解,然后结合自己的专业知识和工作经验,不断提高概念设计工作方式的质量,进一步优化建筑的结构,促进我国建筑业的长远发展。
1概念设计概述
工程结构设计师一般会采用概念设计方式来制定建筑工程的整体方案。在这一工作过程中,工程设计师要利用自身的专业知识和工作经验来完成建筑工程内位置、构件和选型及各项工作的计算及探究工作。对于设计方案中的各种问题,要根据建筑学理论、力学知识和自己的工作经验来实行综合的考虑,然后才能获得一个高效、科学、可行性强的建筑工程设计方案。
现今我国的城市化进程很快,工作人员的创新性思维能力也越来越强,现今的建筑结构在具备舒适使用功能的同时还要保证其外观美。因此,建筑施工单位必须紧跟时代进步的步伐,关注概念性设计
思想,工程设计人员使用这样的工作方式,能够不断提高建筑结构的质量。但概念设计要求工程设计师有很高的专业水平,尤其是力学方面的知识,这不仅是为了提高建筑工程设计方案的科学性,也是为了保证施工的安全性,
2概念设计在建筑结构设计中的应用
2.1概念设计要遵守工程结构规律
在建筑施工中使用概念设计的工作方式时,必须要考虑施工结构的性能,要保证其合理性和科学性。首先,建筑结构的外观要比较规则和对称,刚度及质量分布应均匀,避免在某一区域刚性过大、质量过大等,这样会增加房屋倒塌的可能性。其次,保证建筑布局的科学性,并具备一定抗震性,在概念设计工作中一定要考虑到这诸多因素的影响。保证建筑的对称、规则性,虽然能保证建筑的抗震性,但不能保证建筑外观的美观险。所以在今后的工作中我们应尽可能的保证抗震性的同时提高建筑的美观性。
2.2优选合理建筑结构施工设计方案
在实际施工中使用概念设计方式进行工作时,必须满足人们对建筑的实用性、舒适性、安全性等基本需求。因此,在开始施工之前一定要严格开展建筑结构设计工作。总之,我们要对建筑结构的抗震性能和结构稳定性开展深入细致的分析,保证工程内部只存在一个结构体系,还要确保纵向和平面的规则性。工程设计师还要对建筑的实际施工环境、施工工艺和原材料质量等进行深入的探讨,在此基础上制定的设计方案才是最科学的。
2.3概念设计中抗震能力设计
建筑工程的抗震性能关系着人们的生命财产安全,因此在施工期间我们必须给予抗震设计工作足够的重视。可是,实际开展建筑物的整体结构设计工作时,常常会受到多种因素的影响,比如土质、地势、气候条件等,所以建筑施工中的抗震设计工作是非常复杂的。因此,大部分建筑工程的抗震设计工作都需要由专业水平较高的概念设计人员来完成的。比如,考虑是否设立底部加强区时,必须要使用概念设计方式来解决钢筋赔率和边缘构建方面的问题,但还要使用计算机来弥补其中的缺陷,这样才能更好的保证建筑工程的抗震性。结构构件的稳定性也影响着建筑的抗震性,所以我们必须保证建筑结构构件的完好性。因此,工程设计师再开展设计工作,必须利用概念设计的方式来提高建筑构件的强度和刚度,保证建筑物各构件的紧密关系。另外,现今中国的建筑工程中多使用多次超
静定建筑结构,所以在提高工程施工的抗震性能时需要多设置几个抗震防线,避免由于地震而使构件发生破坏或形变,这样会使建筑物的抗震性能大大降低。
2.4剖面设计
(1)竖向传力体系设计
应严格控制建筑的高度比。对于高层建筑的抗侧力结构刚度,应控制其从基础向顶层缓和过渡,避免竖向上的刚度突变而导致的抵抗水平荷载能力下降的问题。当刚度变化因满足建筑物功能要求而设计得特别大时,或出现结构布置变化时,应设置必要的结构转换层。对
于锚固深度,应充分结合布置设备用房及地下停车库的需求,作为一层或多层地下空间,有利于降低高层建筑重心,提高抗震能力和抗倾覆能力。
(2)竖向形体设计
主要有三种形体设计:截锥形、上窄下宽形、新月形\截锥形,由下往上分段逐渐减小楼层面积,呈阶梯状体型,由于房屋顶部的楼面尺寸比底部小,可大幅度增加房屋刚度,提高抗震能力和抗倾覆能力。
上窄下宽形,主要包括上削楔形体及退缩体。高层建筑的高度增加,导致楼身向上不断收进、变细,以便减轻承受的风力,降低楼体重心,加强结构稳定性。上削楔形体在抗风和抗震上具有相当的优势,稳固坚韧,具有多样化的退缩体形式,比如收进式、截切式、台阶式。
新月形建筑外观像一个竖向的悬臂壳体,可有效增加抵抗侧向力的刚度,如同波形的屋面壳体抵抗重力荷载时,重力荷载由柱一壳一框架承受,新月形建筑中侧向荷载由竖向壳体来抵抗,新月形的壳体形式有利于有效抵抗对称作用及其侧向力。
3结构设计的主要措施
3.1首先就是建筑场地的选择,建筑的结构的抗震强度与施工地段的抗震性能有着很大联系,因此选择抗震性能高的地段,是非常必要的。要最大限度的避免不利于是施工的地方。如果不能够避免,就必须要采用相关的措施进行解决。另外,概念设计中不能够忽视就是建筑物的平面布置问题,方案在使用之前,需要进行全面审核,一旦
发现严重的不规则的问题就要禁止使用。进行结构设计时,结合技术性、可行性以及科学性,将提高建筑结构的延性匀质胜为目的,最大限度的降低建筑物重心,从而提高其稳定性。
3.2其次是将结构的刚度以及承载力分布情况进行研究,最大限度的提高其合理性。在实际的施工中,往往是采用提高工程前期投入的方式或者是降低结构延性的方式来达到提高结构抗侧移刚度的目的,如果是在结构设计中能够有针对性的将一些部件的延性提高,这样不断能够达到目的,还节约了很多成本,做到了设计的经济性。
3.3再次是结构设计中的材料选择,钢筋是建筑施工中的重要材料,选择钢筋设计是高延性,韧性。因此在选择材料的时候就需要注意这一点,尽量选择高延性与韧性的钢筋并且还要具有良好的可焊接性,要与混凝土以及施工要求的等级要求相符合。除此之外,只是提高建筑物结构强度是不够的,同时还要确保结构的整体性,首先是满足抗震构造连接,其次是计算节点连接。
3.4要注意施工过程中实际问题的现场处理。建筑施工是一个非常漫长复杂的过程,施工现场也往往会出现很多突发问题,在进行结构设计的时候,设计者必须要将这些不确定因素考虑其中,因为单纯的依靠施工人员现场处理是远远不够,科学合理的设计才是消除这些隐患的根本。
4结语
随着社会经济的高速发展,我国城市化进程逐渐加快,我国建筑事业得到了较大的发展,对建筑结构设计工作的质量要求越来越高,