浅析建筑结构设计中概念设计的应用
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。
谈谈建筑结构设计中结构概念的应用
谈谈建筑结构设计中结构概念的应用摘要:概念设计是设计师展现其天才的设计思想的关键所在,结构工程师要在特定的项目中使用整体概念完成对整个建设方案的设计,并且能够处理好相关部分之间的关系。
本文阐明了概念设计在建筑结构设计中的应用,分析研究了概念设计中的结构措施。
关键词:建筑结构设计结构概念应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
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。
其中,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。
因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。
这则需要工程界和教育界进行共同的努力。
推广概念设计思想是一种有效的办法。
一、概念设计在建筑结构设计中的应用1、合理选择利于建设的建筑场地建筑场地的选择时设计的首要必经阶段,一个合理的利于项目建设的场地对整个结构概念设计后期阶段起到重要的作用。
建筑场地的选择首先应遵循这几个基本要素:建筑退界、防护距离、防火间距、日照间距、防噪间距、建筑高度控制、通视要求、现有地形分析等。
同时在建筑结构设计体系中,建设的场地应尽量选择有利于抗震的地点,尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑,如果实在无法避免,也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响,一般在初步设计前就要进行勘探和选址。
2、合理选择建筑基础完成建筑场地的选择后,再根据不同建筑的地形特征和结构形式选择合理的建筑基础。
一般常包括有桩基础,箱形基础和筏形基础这三种建筑基础形式。
(1)桩地基:普遍应用于地质松软并且负载较大的多层建筑结构。
使用天然地基无法足够承载时,而采用桩地基可将荷载由上部结构传送到下部坚实的持力层。
(2)箱形基础。
箱形基础广泛应用于高层建筑中,其整体刚度适当,可以将荷载通过上部结构均匀地传至下部基础中,从而使结构组成良好地得以嵌固,并且降低了箱基不均匀沉降的问题,增强了建筑物的抗震抗灾承受力。
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。
概念设计在建筑结构设计中的应用探讨
概念设计在建筑结构设计中的应用探讨摘要: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力学分析或在规范中难以规定的问题中,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。
概念设计的思想具有很多优点,拓宽了结构设计的思路。
文章对概念设计在设计的重要性、设计应遵循的基本规律以及设计思想的应用等方面作了相关探讨。
关键词:概念设计;结构设计;应用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。
当今建筑设计发展提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的合理性。
一、概念设计的优点著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。
该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。
为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。
概念设计能够充分地展现结构工程师的先进的设计思想和理念。
结构项目工程师的工作重点就是在特定的建筑空间内用整体概念来制定结构总体方案,不仅能精确地计算和分析一个给定的分体系和构件,而且要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。
国际上公认的优秀结构设计,都是由一种或几种基本分体系有机地组合而成。
因此,要求结构工程师具有不懈追求完美的设计思想,同时要求具备丰富、踏实的整体结构概念和基本分体系的相互比较的能力。
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。
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重要作用
概念设计在建筑结构设计中的重要作用一.概念设计的重要性1. 概念设计是建筑结构设计的基础与灵魂概念设计在结构设计中占有重要的地位,结构设计的流程一般分为3个阶段:前期的方案选择、中期的结构计算及后期的施工图绘制。
结构的概念设计是结构分析和设计的第一步,结构设计三个阶段离不到科学的概念作指导。
(1)方案设计阶段。
一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即选择一个切实可靠的结构体系。
在此阶段,除了对建筑物的功能要求,地理环境、资金配备、材料供应、施工条件与水平等进行综合的分析,并与建筑、水电、设备等专业进行充分比较外,还要考虑结构内部的协同工作、结构抗震的构造设计、结构整体性能控制等问题,而后完成结构造型,确定结构方案,必要时还要对多个方案进行比较,择优选用、因此方案设计过程是不能借助于计算机或理论计算来实现的,它需要结构工程师综合应用其掌握的结构概念,在深入了解各类结构性能的基础上,有针对性地选择效果最好、造价最低的结构方案。
(2)结构计算阶段。
结构计算是在计算简图的基础上进行的,即要对作用的结构构件上的荷载和构件的约束进行一定的简化,简化后的结构内力变形必须与原结构尽可能一致。
目前由于建筑物的功能复杂多样,结构计算一般是通过计算机来完成的,因此结构工程师必须把实际工程的结构形式转换成计算机能够识别的计算模型,并且要保证模型受力和变形的精确性,在此基础上结构工程师还应根据实际结构的工作状态,在全面了解程序软件的适用范围与技术条件后,正确选择和使用结构设计软件,同时再用概念设计对电算结果进行科学分析,作正确合理的判断。
(3)施工图绘制阶段。
结构工程师通过计算机完成结构设计计算并对结果确认无误后,接站就是把计算结果用施工图的方式表现出来。
此时,结构工程师还有一项比较艰巨的任务需要完成,即调图工作。
他们要检查施工是否正确反映设计意图,是否满足结构整体稳定和各构件间协同工作的要求、结构抗震设计的要求、结构的材料利用率和经济适用的要求等。
把概念设计运用到建筑结构设计中来
计思想来促进结构工程师的创造性 , 可推 动结构设计的科 学发展。概念设计就是运用清晰的结构概念 , 不经数值 计算, 据整体 结构体 系 依 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 经验所获得的基本设计原则和设计思想 , 对结构及计算结果进行正确的 分析 , 并考虑结构 实际受力状 况与计算假设 间的差异, 对结构和构造进行设计。 旨是探讨如何把概念设计运用在 建筑结构设计 中。 关键词 : 结构设计; 概念设计 ; 概率理论 ; 抗震设计 1 建筑结构设计规范的可靠度与概念设计 的重要性、 必要性 运用结构概念设计从整体 上把握结构 的各项性能 , 这样 才能对计 算 随着社会经济 的发展和生活水平 的提高 , 人们对建筑结 构设计 分析结果进行科学 的判断 、 合理 的采用 , 保证 了工程师在设计 中的 也提 出了更高的要求 。 发展先进计算理论 , 加强计算 机的应用 , 加快 主导地位 。 新 型高强 、 轻质 、 环保 建材 的研 究与开发 , 建筑结构设 计更加安 使 3运用概念设计 的思想 , 拓宽结构设计的思路 31 . 概念设计思想 的运用 ,弥补结构设计理论和计算理论 的缺 全、 适用 、 可靠 、 经济已成 为当务之急 。而且针对建筑结 构设计 的现 状, 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 陷 , 拓宽结构设计思路传统 的结构计算理论的研究和结构设计似乎 设计 的发展 , 是非常有必要 的。 只关注如何提 高结 构抗 力 R 以至混凝土 的等级越用越高 , 量 , 配筋 1 . 1结构设计可靠度与概念设计 越来越大 , 造价越来越 高。结构工程师往往只注意到不 超过最大配 我 国大量的工业与 民用建筑实践证 明 , 现行结构设计规范的可 筋率 , 结果肥梁 、 胖柱 、 深基础处处可见 。我 国现行 的结构设计理论 靠指标 , 在正常设计 、 正常施工 、 正常使用条件下可以保 证安 全且较 与计算理论采用 以概率理论为基础 的结构极 限状态设计准则 , 与过 为经济 。随着国家经济发展和我国综合 国力提 高 , 有必要对结构设 去经历过的经验估算法 、 容许应力法及破损阶段法相 比, 它更科学 、 计可靠度做适 当的调整 。建筑结 构必须满 足正常施工 、 正常使用 和 更合理 , 但也存在一些缺 陷或不可计算 性 , 即它 对具体空间结 构体 正 常维护下的安全性 、 适用性 和耐久性等各项功能要求。这些功 能 系整体研究存在一定的局限性。只能视作近似概率法 。 要求就是结构的设计准则 , 常用极 限状态来表示 。极限状 态是结 通 32 .概念设计在结构设计 中的重要 地位 构功能是否满足功能要求的“ 分界线” 构件的极限状态可 以用荷 载 。 我 国结构计 算理论经历 了经 验估算 , 容许应力法 , 破损 阶段 计 与抗力 的临界平衡来描述 。以可靠度理论 为基础 , 吸收了延性设计 算 , 极限状态计算 , 目前普遍采用 的概率极限状 态理论等 阶段 。 到 结 的思想 。 但对于一些具体 问题 , 应该把规范作为一种指南 和参考 , 构师采用以概率理论为基础的结构极限状态设计 准则 , 并 以使建筑结 在实际工程应用中做 出正确的选择 。 这就要求我们对整体结构体系 构 的设计得以符合技术先进 、 经济合理 、 安全适用。 概率极 限状态设 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 计法更科学 、 更合理。并且光凭极 限状态设计也很难估计建筑物 的 实 际工 作 中去 。 真正承载力的。 事实上 , 建筑 物是一个空间结构 , 各种构件 以相 当复 杂 的方式共同工作 , 且都并非是脱离 总的结构体系 的单独构件 。 目 1 关 于建筑结构设计 和概念设计的重要性 . 2 概念设计 的重要性还体现在方案设计阶段。 步设计过程是不 前 ,人们在具体 的空间结构体系整体研 究上 还有一定 的局 限性 , 初 在 能借助计算机来实现的,这就需要结构工程师综合运用结构概念 , 设计过程 中采用了许多假定与简化 。 为结构工程师不应盲 目的照 作 选择最为可靠 、 经济的结构方案 。 为此 , 需要工程师不断地丰富 自己 搬照抄规范 , 应该把它参考 , 并在实际设 计项 目中作 出正确 的选 择。 的设计理念 , 深入 了解各类 结构 的性能 , 能有 意识地 、 并 灵活地运用 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 它们 。 运用概念 陛近似估算方法 , 以在设计方案 阶段迅速 、 可 有效地 关系有透彻的认识 , 把概念设计应用到实际工作 中去。 对结构体系进行构思 、 与选择。 比较 所得方案往往概念清晰 、 定性准 随着社会经济的发展和人 们生 活水 平的提高 , 对建 筑结构设计 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 也提 出了更高的要求 。 发展先进计算 理论 , 加强计算机的应用 , 研究 靠性能 。同时 , 这也是判断计算机 内力分析输 出数据可靠与否的主 与应 用新型 高强 、 轻质 、 环保 的建筑材料 , 建筑结 构设计更 加安 使 要依据 。 计算软件的选择 和使用不当 , 也会造成结构设计的不合理 , 全 、 适用 、 经济 、 可靠。其中 , 打破建筑结构设 计中的墨守成规 , 充分 甚至影响到建筑物本身 的安全性 。应用概念设计 的思想 , 以避免 发挥结构工程 师的创新能力 , 可 是相 当必要 的。也需要许许多多 的设 此类情况 的发生。 计人 员在结构设计 中努力推广 、 应用概念设计 。 总之 , 概念设计必然 会成为今后结构设计 的主流思想 , 对结构设计 的发展有不可估量 的 1 . 3关于建筑结构设计与概念设计的机理及必要性 概念设计 受到国内外工程界的普遍重 视 ,并 将发挥更 大的作 作用 。 4结论 用。 所谓的概念设计就是运用清晰的结构概念 , 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 经过多年的探索和研究 , 总结设计经验引入 了概念设计 的设计 整体结构体系与分体系之 间的力学关系 、 结构破坏机理 、 害 、 震 试验 新理念 。 概念设计的水平 , 取决 于深厚 的基础理论 , 对结 构原理 和力 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 学性质 的深刻理解 、 丰富的工程经验 , 以及设 计人员分 析问题 、 解决 它是一种综合设计 能力 的体 现。只有 富于创新并具有 来确定建筑结构的总体 布置和抗震细部措施的宏观控制 。同时 , 问题 的能力 , 也 是判断计算机 内力分析输 出数据可靠 与否 的主要依据 。 丰富实践经验的结构工程师才能协同建筑师去实现理想的构思 , 设 2 运用概 念设计 , 提高建筑结构 设计质量 计质量才能得到最佳 的保证。 这种设计理念从宏观角度对建筑结构 概念设计是工程的灵魂 , 质量 的龙头。 只有具备优秀 的设计 , 设计 , 才 在某些方面弥补了以往设计思路对建筑结构设计思考 的不 足 能创 建优质 的工程。 一个优 秀的结构工程师会在每一项 工程设计的 之处 , 为今后 的工 民建结构设计开辟 了新路。 开始 , 即在建筑设计 的方案阶段 , 根据经验和专业设 计理论 , 在脑海 参考文献 中进行一个“ 优化 ” 过程 , 运用概念设计方法 , 可以迅 速 、 有效地对结 『 刘鹏. 1 ) 建筑结构概念设计浅析『 . J 山西建筑,0 41) ] 20 (1 . 构体系进行构思 、 比较与选择 , 同时帮助建筑师开拓或实 现建筑物 [ 李志奇_ 2 】 建筑结构的概念设计【. J 中外建筑,0 33. ] 20 ( ) 业所想要 的空间形式及其使用 、 构造 与形象功能 , 以此 为 目标 , 『 姜 学诗. 筋混凝土 多层框架房屋 结构设计 中应 当注意的 几个问 并 与 3 1 钢 建筑师一起确定建筑的总体结构体系 , 能明确总体结构体系与分 题 闭f . 筑 结 构,0 21) 并 J建 1 2 0 (1 . 体结构体 系的最优受力方案 。 所得方案往往概念清晰 、 定性正确 , [1 小双. 具 4闵 概念 设计在 建 筑结构 设计 中的 意 义[. J 科技 资 讯 ,0 6 J 20 有较好的经济可靠性能 。概念设计是结构设计的核心和灵魂 , 它统 ( ) 3. 4 领结构设计 的全过程 ,贯穿着设计工程师 的知识水平和设计 水平 。
概念设计在建筑结构设计中的意义分析
3 . 3结 构的 竖 向布置
建 筑结 构 的竖 向布 置应 该 满足 其使 用 功能 , 同 时要 保证 其 结构 安 全 的要 求 。竖 向传 力 体系 的设 计要 在 建筑 不超 过 规定 高 度 的前 提下 进行 , 高 层 建筑
除 了满 足设 备 用 房 和 地 下停 车 的需 求 , 要 起 到 降 计; 可行性评估是对方案进行审核评估的过程 , 该过程要借助数据的统计 和 必 须 有相 对 应 的锚 固 深度 , 这样 能 提高抗 震 和抗 倾 覆性 能 。建 筑 竖 向布 置包 括 竖 向 计算工具 , 以评估方案在技术上和经济上可行性 ; 三个步骤实际上是一个循 低 建 筑重 心 的作用 , 传 力 体系 和 竖 向形 体 两种 设计 , 在 竖 向传 力 体 系设 计 中 , 要 注 意一 下 几个 要 环, 在 不 断 的分 析 、 设计、 评 估 中找 出最 佳方 案 。 求: ( 1 ) 控 制建 筑 物 的高 度 比率 ; ( 2 ) 抗 侧力 结 构 刚度 应 逐 渐从 基 层 向顶层 过 2 . 2概念 设 计 的设计 原 则 避免 竖 向 刚度 出现 突 变 , 以达 到 避 免刚 度 突 变造 成 的水平 荷 载 能 力 的削 ( 1 ) 综合考虑原则 。 建筑结构概念设计过程中, 要综合考虑整体建筑的结 渡 , ( 3 )如使 用功 能 的要 求不 能避 免 刚度 的较 大 变化 ,则须 设 置相 应 的 转换 构特 点 和基 本 要求 , 设 计 合 理化 的方 案 。结 构设 计 时 要充 分 考 虑本 土 的 自然 弱 ; ( 4 ) 高层 建 筑要 保 证一 定 的锚 固深 度 , 一 方 面方便 设 备 用房 和 地下 停 车使 环境、 人文环境、 地质类型等条件 的限制 , 此外还要考虑相邻建筑物 、 荷载以 层 ; 用, 同时 起 到降低 建 筑重 心 的作 用提 高抗 震 和抗 倾覆 的性 能 。而 在竖 向形体 及施 工 条件 等 各种 因素 的影 响 。 ( 2 ) 功能 合理 原则 。结 构设 计要 尽 可能 确保 结 构 、 建筑 、 设备 和施 工手 段 之 间 的功 能 不受 影 响 , 协 调 各个 构 件 的 受 力关 系 , 起 到 分 担 自重 和 外 部荷 载 的作 用 , 保证 其 功能 的合 理 性和 整 体效 益 。建筑 的外 形 和 内部结 构 应 保持 协 调, 同时 不能 对建 筑 使用 功 能造 成影 响 , 一 般 可采 用 对称 结 构 、 连 续 变 形 和协 调 受力 和 变形 三种 手 法来 保 持建 筑 的功 能合 理 。
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
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浅析摘要:进入“十二五”发展阶段以来,我国建筑事业得到了一定的改善和提升。
但与世界先进水平还存在一定的差距,还需要我们共同的努力。
鉴于概念设计在建筑工程质量方面具有的重要性,笔者将本文取名为《建筑结构设计中概念设计的应用浅析》。
首先就对建筑结构设计中的概念设计进行了概述;其次分析了建筑结构设计中整体方案的概念设计;再次浅析了建筑结构设计中概念设计的应用;最后对全文进行简单的总结。
旨在与同行交流,不断提升建筑结构设计水平,提高建筑结构设计质量,从而确保整个建筑工程质量达标。
关键词:建筑结构设计;概念设计;抗震设计;应用abstract: in the “5 years plan of 12th” stage of development since, our country building business got certain improvement and ascension. but with the advanced world level there were differences of need to our efforts. in view of conceptual design in the construction engineering quality of the importance, the author in this paper named for the building of conceptual design in the structural design of the application according to the “. first is the structure design of the concept design summarized; secondly analyses the architecture in the structural design of the overall program concept design; again the building according to theconceptual design in the structural design of the application; the last of the full text summarizes briefly. with partners to exchange, and constantly improve building structural design level, and improve the quality of structure design, so as to ensure that the whole construction engineering quality standards.keywords: building structure design; the conceptual design; seismic design; application中图分类号:s611文献标识码:a 文章编号:在现代建筑工程中,关系建筑工程质量的主要因素就是设计和施工方面的因素。
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,
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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。
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浅析建筑结构设计中概念设计的应用
当前我们国家的建筑行业发展的如火如荼,作为行业的一个关键工作,结构设计工作在最近几年广受关注。
之所以如此是因为它的意义非常显著,只有做好了结构设计工作才能够保证建筑的总体性能良好,才能够保证它可以长久的运行。
最近的结构设计频发各种问题,导致总体项目受到极大的影响。
在这个背景之下,概念设计开始被人们关注。
作者具体的分析了此类设计在建筑中的应用情况。
标签:概念设计;建筑结构设计;应用
1 概念设计的重要性
经济高速发展,带动了科技的进步,当前行业之中普遍的使用电脑和信息技术。
它们的存在为行业的发展贡献了显著的力量。
不过也引发了一些问题。
比如设计工作者过分的依靠软件,在工作的时候经常会出现误区,他们没有意识到高品质的项目离不开我们的大脑思考,离不开长久的工作实践。
对于概念设计来讲,它是一种定性化的内容,通常不需数字运算,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。
此类设计之所以在当前的行业中占据非常重要的地位,主要是因为如下的几点。
第一,当前的设计理论中有很多的不当之处,像是混凝土相关的设计,它的内力计算是以弹性理论为前提的,但是截面设计依靠的是塑性知识,这种矛盾导致运作的最终结构和结构的真实力之间有着很大的差别。
因此为了避免这种问题发生,我们就要借助概念设计来开展工作。
对于工作者来讲,必须强化结构概念意识,只有这样才能够更好的分析结构的特性。
第二,在建筑的设计时期,初始设计活动无法依靠电脑来获取,此时就规定工作者要利用自身的结构知识,选取优秀的方案。
因此,工作者就要切实的增加本身的结构知识,深入的分析各种结构的特点,而且合理的使用它们。
2 概念设计在建筑结构设计中应用的意义
第一,通过使用概念设计方法,我们能够避免电脑设计的不当之处。
在最开始设计的时候,工作者使用该设计方法能够避免很多电脑设计的不当之处,借助自身的经验分析之前的方案,合理的选取,最终保证获取的方案是最为优秀的。
第二,此设计十分新颖。
在当前的工作中,设计人员在工作的时候,还是固守成规,过分的参照之前的资料文件,使用固有的软件开展设计工作,很显然此时获取的方案大同小异,一点也没有创新性。
但是使用概念方法的话,就能够避
免这种问题发生,此时工作者可以结合本身的知识来开展详细的设计,得到与众不同的方案。
第三,能够明显的提升设计的能力。
通过使用此类方法,能够明显的体现出设计人员的风格,能够从一定层面上反馈出设计者的素养,而且通过使用该方法,我们能够得知问题的所在,能够保证最终的结果精准。
第四,能够保证方案更有效。
在开展设计选择工作的时候,通过使用该方法,能够很好的构思,在比对的过程中做出合理的决断。
它能够使得设计更加的有效,能够节省资金,降低了多余的运算量。
3 概念设计在建筑结构设计中的具体应用
3.1 概念设计在应用的过程中应遵循相应的结构规律
虽说使用概念法我们能够获取很多好处,不过在真正使用的时候必须参照特定的标准来执行。
要想合理的发挥出设计的意义,使得它的成就被最明显的体现出来,就应该对建筑的体型设计进行概念化。
使建筑结构的体型能够得到合理的修正,并且具备相应的对称性和规则性,保证建筑能够在刚度和质量上做到均匀和平衡。
这种方式能够在一定程度上避免局部位置的不合理现象,避免部分位置的刚性过强或不足影响到建筑结构的整体质量。
建筑物抗震能力的大小在很大程度上都取决于建筑结构的布局是否合理。
与此同时,结构的设计人员在初期的方案阶段应用中要做好概念设计的应用分析工作。
在进行建筑方案的设计过程中要注意多方面的因素,应当根据自身所掌握的概念设计去布置相应的结构方案。
并且这种方案还要采用以空间结构概念来控制杆件受力模式的形式。
此时,设计的优点就能够体现出来。
我们能够获取精简的模型,能够合理的预估截面。
3.2 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来的相应压力,进而形成抗侧力体系传递给基础。
抗侧力体系会随着竖向构件的不同而产生相应的变化。
建筑物的质量好坏,在很大程度上都受抗侧力体系的左右。
从这里我们应当了解,在建筑结构设计中运用概念设计时,要根据建筑物的抗震等级的要求,保证抗侧力体系的布置科学合理。
在这个过程中,就可以运用概念设计来对设计方案以及相应构件尺寸的合理性进行估算。
3.3 概念设计在结构构件设计中的应用以及概念设计的设计方法
万里之行始于足下,概念设计等建筑结构的设计方法固然重要,但是没有实际具体的构件材料做支撑,一切都将沦为空谈。
概念设计虽然可以强化建筑物的抗震性,但前提基础就是具有良好的构件作保障。
在这个过程中,构件的标准应当随着抗震需求的不同而做出相应的调整。
由于许多建筑结构都属于多次超静定结构,所以在进行结构设计时,必须要设置多道防线,这样在某处出现意外情况时,就会增添一分保障。
而且,在使用该方法的时候要注意非结构的构件布局工作。
假如不能够很好的设置此类构件的话,就会导致总体的受力受到影响,导致结构的受力水平被弱化。
所以,在设计的时候要注意细节,要避免不当问题发生。
3.4 概念设计在应用过程中应当注意的问题
在设计的時候我们还要注意其他的一些问题。
第一要分析设计是否具有经济性。
第二,要选择正确的运算方法,设计人员必须要合理选取图纸。
第三,因为操控措施以及软件等有差别,导致结果有差别。
对于这种问题,工作者必须合理的分析运算数据,依靠自己的工作实践来合理的把控。
4 结束语
我们国家的建筑行业在最近几年的发展速度非常快。
此时的建筑不但数量在不断增加,而且它的功能也增加了很多,样式也在日渐新颖化。
对于建筑工作来讲,结构设计是一个非常关键的工作内容。
只有开展好结构设计工作,才能够保证项目的总体意义良好,才能够增加建筑的使用时间。
不过目前的设计中存在很多的问题。
因此我们就要适时地使用概念设计方法。
只有这样才能够避免不利现象发生,才能够更好的发挥项目的效益。
我们坚信在广大工作者的共同努力之下,我们国家的建筑行业一定会获取更多的成就,更好的服务于经济建设活动。
参考文献
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