结构概念设计论文
结构概念应用于建筑结构设计中作用分析论文
结构概念应用于建筑结构设计中作用分析【摘要】随着社会经济的发展,建筑行业取得了长足的发展。
与此同时,人们对于建筑的安全性、环保性以及舒适性等方面也有了更高的要求。
为满足人们的要求,结构概念应运而生,而结构概念广泛应用于建筑的结构设计之中也必将是未来全世界建筑结构设计的发展大势。
本文主要就结构概念进行了详细的解释,着重讲解了其作用和原则,并对其在建筑结构设计中的应用进行了阐述。
【关键词】结构概念;结构设计;作用在改革开放的时代大背景下,我国的经济发展势头良好,人民的生活水平得到了极大地提高。
建筑行业整体的设计水平也有了很大的进步,环保意识和服务意识也明显提高。
一个优秀的建筑结构设计应该是经济、安全、美观、适用和便于施工这五项原则的最佳结合。
为了推动建筑行业更好的发展,就必须将结构概念在建筑结构设计中推广开来,这也是未来建筑结构设计的正确发展方向。
1 结构设计的概念以及内容所谓的结构设计就是使用结构语言表达建筑和其他专业想要表达的东西。
结构工程师从其他专业的图纸里提炼出的结构元素叫做结构语言。
用这些结构元素可以构成建筑物的结构体系,这些结构体系一般包括水平和竖向的承重和抗力的体系。
结构设计有三个阶段,分别是结构方案阶段、结构计算阶段以及施工图设计阶段。
1.1结构方案阶段主要内容首先要确定建筑物的结构形式。
这需要根据多方面的数据和资料,主要有建筑物的所在地的抗震设防烈度、建筑场地的类别、建筑物的重要程度、建筑物的层数和高度、工程地质勘察报告。
再就是根据所确定的结构形式的要求以及特点来安排结构的受力和支撑构件以及承重体系。
基本方法是根据各结构的适用范围以及各自的特点,并充分考虑经济性以及合理性最终确定最佳结构形式。
1.2结构计算阶段主要内容结构计算主要是计算几组数据。
主要有构件的计算,荷载和内力的计算等。
此阶段是根据规范来进行具体的结构计算,因此使用适合的计算方法是进行合理的结构设计的基础和前提。
1.3施工图设计阶段主要内容根据前面两个阶段的成果来确定构件配筋和构件布置,并根据规范确定构件的构造措施。
建筑结构设计论文
建筑结构设计需要注意的几个问题【摘要】在建筑物的设计工作中,结构设计工作是十分重要的。
结构设计既关系到建筑结构的安全性和耐久性,又关系到建筑的适用性和经济性。
本文就建筑结构设计中的要点做一分析。
【关键词】建筑结构;设计;要点;趋势1 结构设计的工作内容设计结构的主要内容包括设计的依据、抗震等级、人防等级、地基情况及承载力、防潮抗渗做法、活荷载值、材料等级、施工中的注意事项、选用详图、进度节点等信息组成。
2 建筑结构设计的技术原则2.1 抗震验算时不同的楼盖及布置决定理论计算方法。
抗震验算时应特别注意场地的类别。
尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。
结构应设计成双向梁柱刚接体系,应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,《规范》给出的垂直地震作用明显不足。
2.2 雨篷不得从填充墙内出挑。
大跨度雨篷、阳台等处梁应考虑抗扭。
考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯矩乘以跨度的一半。
2.3 框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。
应采用每层的梁承托每层的墙体重量。
梯井四角加构造柱,层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。
因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯井和整体结构都十分不利。
2.4 当地下水位很高时,暖沟应做防水。
一般可做u型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。
有地下室时,混凝土应抗渗,等级s6或s8,混凝土等级应大于等于c25,混凝土内应掺入膨胀剂。
2.5 当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。
3 建筑结构设计的要点分析3.1 加强建筑物地基结构设计。
为防止或减少由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。
地基的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计。
(1)对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式。
建筑结构中概念设计论文
建筑结构中的概念设计探析【摘要】本文通过对结构概念设计阐述的意义与分析依据,并从设计原理、方案、运用三方面对建筑结构概念设计进行了多角度的分析。
以此,并在概念设计中体现了重要的作用及指导意义。
【关键词】概念设计;重要性;问题;原则1 建筑结构中概念设计的简述随着科术迅速发展,计算机结构程序全面应用,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。
然而建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式协同工作,并非只是脱离总的结构体系的单独构件,结构工程师要自觉在特定的建筑空间中用整体概念来设计结构的总体方案,并能有意识地利用整体结构体系与各基本分体系及构件之间的力学关系,也可以说是定性的理解。
只从定性的角度很好地去把握事物,才能进行更好的定量分析,尤其是在一些难以作精确力学分析与规范中难以规定的问题,必须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,单凭精确地计算和分析一个给定的分体系或构件,是无法优化结构设计的,我国结构计算理论经历了经验估算,容许应力法,破损阶段计算,极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。
现行的《建筑结构设计统一标准》(gbj68-84)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。
概率极限状态设计法更科学、更合理。
但该法在运算过程中还带有一定程度的近似,只能视作近似概率法。
并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。
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。
建筑结构论文15篇(探析房屋建筑结构基础设计)
建筑结构论文15篇探析房屋建筑结构基础设计建筑结构论文摘要:随着人们生活水平的不断提高,对建筑结构的设计要求也提出了更高的要求。
建筑结构设计人员在满足人们居住需要的同时,还需要兼顾到减少作用效应,提升建筑结构的安全性能,减少工程造价,以便于从整体上节省建筑投资。
运用高质量、高性能、高环保的新型建筑材料。
因建筑结构计算在建筑工程中起着极为关键性的影响力和作用,所以运用轻质、高强建筑材料,对于建筑结构设计来讲有着质变的意义。
关键词建筑结构论文建筑结构建筑论文建筑建筑结构论文:探析房屋建筑结构基础设计摘要:随着时代的发展,我国建筑行业取得了跨越式的发展。
面对日益紧张的土地资源,房屋建筑施工企业变得更加注重房屋结构设计中的基础设计,这是由于基础设计是房屋建筑整体结构设计的主要内容。
本文首先就房屋建筑结构设计中的基础设计进行概述,然后提出了加强房屋建筑结构基础设计的主要措施,最后提出了关于房屋建筑结构设计中基础设计的几点建议,旨在与广大同仁交流。
关键词:房屋建筑;建筑结构设计;基础设计随着我国综合实力的增强,人们生活水平的提高,城市化进程的加快,各种各样的建筑一夜之间在中华大地拔地而起。
房屋建筑功能的完善、造型的独特以及方方面面的因素,造成房屋建筑的设计变得日益复杂。
基础设计作为房屋建筑结构设计的主要内容,加强房屋建筑结构设计中基础设计的探讨,不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础,也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。
一、概述虽然近年来国家加大了房价的调控力度,与人们的房价期待值还存在较大的差距,而人们的购房意愿并没有因此而消退。
为确保广大人民群众真正安居乐业,就应加强房屋建筑结构设计力度,尤其是房屋建筑结构的基础设计。
在房屋建筑结构设计过程中,基础结构的设计与上部结构的设计作为主要的设计内容,通常采用概率极限状态法作为房屋建筑结构设计方法。
房屋建筑的上部结构主要是为了满足房屋结构自身重量,以及房屋使用者及其家居设备等荷载的竖向静力作用与地震力、风压力的水平荷载的动力作用下产生的作用力,因而在设计时主要从房屋建筑结构的刚度、强度以及稳定等方面进行,而房屋建筑的静载作用通常从上往下传递,地震作用又是经过基础传递到结构上部,为满足房屋上部结构和下部地基条件,通常把基础结构作为其结构形式。
结构设计论文
结构设计论文
结构设计论文是一种研究和探讨不同结构设计方案的学术论文。
这类论文通常关注的是建筑物、桥梁、航天器等工程项目的结构设计。
结构设计论文的结构一般包括以下几个部分:
1. 引言:介绍研究的背景和目的,解释为何进行该研究,并阐述该研究的重要性和价值。
2. 文献综述:回顾相关的已有文献和研究,探讨已有研究的不足之处,并指出本研究的创新点。
3. 方法:描述所采用的研究方法和实验设计。
包括结构模型的建立、材料性能测试、数值模拟方法等。
4. 结果与讨论:呈现研究结果,并对结果进行解释和分析。
讨论结果的合理性,并与已有文献进行比较。
5. 结论:总结研究的主要发现,强调创新点和价值,并阐述未来可能的研究方向和建议。
6. 参考文献:列出所有引用过的文献,确保论文的可追溯性和学术严谨性。
在编写结构设计论文时,还应注意论文的语言表达清晰、逻辑严密,实验数据和结果的准确性和可信度,以及对论文结构、
设计理念和方法的创新性和可行性进行充分阐述。
同时,论文还应符合学术规范和格式要求,如字数限制、引用格式等。
高层建筑论文结构设计论文
高层建筑论文结构设计论文摘要:随着高层建筑规模和形式的不断发展,追求结构形式新颖、受力合理的目标将是结构设计工作者的目标和方向。
作为结构工程师,高层建筑结构设计中应根据实际情况做好结构分析,多做方案比较,加强优化设计的实施,高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。
高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。
随着大城市的发展,城市用地紧张,市区地价日益高涨,促使近代高层建筑的出现,电梯技术的改进更使高层建筑越建越高。
宏伟的高层建筑是经济实力的象征,具有重要的宣传效应,在日益激烈的商业竞争中,更扮演了重要的角色。
1、高层建筑结构设计的意义及依据1.1概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理。
1.2概念设计的依据高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。
2、高层建筑结构设计的特点2.1水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值随着结构动力性的不同而有较大的变化。
2.2轴向变形不容忽视高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
注重概念设计,有效提升建筑结构设计水平论文
注重概念设计,有效提升建筑结构设计水平(安徽省化工设计院,安徽,230000)【摘要】合理开展概念设计,是提升建筑结构设计水平的重要保证,本文就建筑结构设计中概念设计科学内涵、现实重要性展开探讨,并就实践设计中的要点问题,如何注重概念设计,提升整体工程建设质量制定了科学有效的策略,对优化设计效果,促进建筑设计的科学发展有重要的实践意义。
【关键词】概念设计;建筑结构;水平1 概念设计内涵概念设计主要指遵循工程概念不进行数值设计,而是用符合客观工程规律及本质的设计方式对对象进行宏观控制,在难以精确作出力学分析或难以在规范中规定的问题中,则应依据分体系与整体结构体系间的相关力学关系、震害、破坏结构机理、工程经验与试验对象获得设计思想及设计基本原则。
由整体层面来讲确定总体建筑结构布置及对抗震措施细节实施宏观控制,采用近似概念性估算方式可在设计建筑方案过程中有效迅速的对建筑结构体系进行分析、构思与比选,其获取的结构方案通常定性准确、概念清晰,可在后期设计过程中避免一些繁琐不必要的运算,同时也可对计算机系统中通过分析得到数据的可靠性进行判断。
2 建筑结构设计中概念设计科学重要性概念设计是科学体现先进设计理念与思想的重要环节,建筑结构工程师最为主要的任务便是采用整体概念在建筑特定空间内进行总体结构方案的设计,并有意识良好处理结构之间、结构及构件之间的关系。
一般来讲优质开展概念设计的工程师,伴随其不断努力与追求,其结构概念将会越来越丰富,产生的设计成果也会越发完善创新。
然而伴随社会分工的逐步细化发展,较多结构工程师却过于依赖设计规范、手册及计算机程序开展传统习惯性设计,欠缺科学的主动创新,不愿采纳新工艺或新技术。
一些工程师面对一体化计算机建筑结构程序的大肆应用,对其产生的错误或不合理结果无法及时准确的发现,因而令设计成果的创新发展遥遥无期。
概念设计的重要之处在于现行设计结构理念及计算理论包含不可计算性及较多缺陷,例如设计混凝土结构中计算内力主要依据弹性理论方式,而设计截面却依据塑性理论极限设计方式,两者矛盾性令实际结构受力状况与计算结果存在较大差距。
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。
概念设计与结构措施在建筑结构设计中应用论文
概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用[摘要] 随着经济与时代的发展,人们对于建筑的要求逐渐提升。
与此同时建筑工程项目的投资力度、规模、技术复杂度也都相应的提高,为此促进了建筑结构设计中的概念设计的产生,并逐渐发展成为研究建筑结构设计的关键方法。
文章从概念设计的概念与步骤入手,对概念设计在建筑结构中的应用、建筑结构设计中的结构措施以及概念设计在建筑结构设计中的意义进行了详尽的论述。
[关键词] 概念设计结构建筑应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:随着建筑产业的飞速发展,建筑结构设计也面临着更高的要求。
在这一背景下,概念设计以其自身的特性而得到了广泛的应用。
概念设计在手段、思想、方式以及理论知识等方法都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。
为此进行概念设计与结构措施在建筑结构中的应用研究具有极强的现实意义。
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,是结构设计师和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。
建筑结构设计中概念设计论文
建筑结构设计中的概念设计初探【摘要】关注业主的经济利益、满足建筑结构的功能要求、达成业主的其他重要需求,是一个优秀的设计人员最起码的目标,而其中的重中之重,就是建筑结构概念设计的优化。
【关键词】建筑设计;结构设计;概念设计1 概念设计相关知识概述所谓的概念设计就是运用清晰的结构概念,不经数值计算,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、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科学正确的分析,并充分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,使建筑物受力更合理、安全、协调。
概念设计对结构设计起着宏观控制的作用,2 概念设计的重要性随着建筑行业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。
为了使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济必需快新型高强、轻质、环保建材的应用,比结合计算机的应用,充分发挥结构工程师的创新能力,深化概念设计思想,体现概念设计的重要作用。
主要表现为:2.1 概念设计能够充分从挖掘工程师的内在潜力充分地展现结构工程师的先进的设计思想和理念。
在特定的建筑空间内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,将基本分体系有机地组合,确保结构体系受力明确,传力简捷。
这就要求工程师必需有富于创新并具有丰富实践经验,设计成果才能更具创新性、完美性。
设计质量才能得到最佳的保证。
2.2 概念设计可以借助概念性简化计算来完成虽然存在误差,但它的概念清楚,定性准确,能很快选择和确定最佳方案。
同时也是施工图设计阶段判断计算机计算结果是否准确的主要依据。
2.3 概念设计可以预防或减少不均匀沉降的危害可以从建筑措施、结构措施、地基和基础方面加以控制。
例如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面形体变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。
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。
关于建筑结构概念设计论文
关于建筑结构概念设计的探讨摘要:本文中笔者将从分析高层建筑概念设计的基本原则入手,介绍一些高层建筑的常见的结构体系。
关键词:建筑结构;概念设计;探讨中图分类号:tu984 文献标识码:a 文章编号:由于高层建筑具有着一系列的功能和结构上的特殊性,使得设计人员要灵活的运行概念设计,不断提高结构方案的设计水平。
只有这样,才能在保证高层建筑的基本功用的情况下,优化设计结构,提升建筑性能。
随着城市建设中各种土建工程的大量开展,高层建筑作为城市建筑的新宠被越来越广泛的应用于城市规划的过程中。
但是,在高层建筑的建设过程中,我们要充分的考虑其高度优势背后的各种规划和设计问题,因为高层建筑的高度在显现了其较普通建筑更为强大的使用功能外,也对其结构提出了更高的要求。
所以,在下文中笔者将从高层建筑的结构特性的角度,谈谈设计中要坚持的一些原则,以及由此产生的常见的结构体系。
1 高层建筑结构设计的特点1.1 高层建筑的结构设计相对于普通建筑来说,具有更强的技术性和专业性。
因为高层建筑的结构体系的选择,不仅关系到高层建筑的各种使用功能的实现情况,还关系着高层建筑作为一项土建工程所产生的造价和工期问题。
1.2 在高层建筑的结构选择和设计的过程中,水平力是最主要的因素,因为普通建筑中,受其建筑高度限制,水平力对于建筑的结构影响较小,但是随着建筑高度的增加,水平力在建筑结构中起到的作用也随之增大。
1.3 在高层建筑的结构选择和设计过程中,要在保证高层建筑的足够承载力的基础上,注重刚度的加强,以抵抗侧向力。
因为随着建筑层级的增多,每一层建筑都会在水平力作用下产生的一定的侧向力,从而发生侧向位移。
1.4 在高层建筑的结构选择和设计过程中,要注重通过各种措施减轻建筑自重。
因为减轻自重不仅可以更好的做到建筑防震,还能够减轻对地基和桩基的压力,通常情况下采用高强度材料可以有效的实现高层建筑的自重的减轻。
1.5 高层建筑的抗风结构的选择和设计过程中,要认真的计算出风荷载作用下的位移值,以有针对性的采用调整结构和装饰构件来实现高层建筑的抗风。
结构概念设计 论文
结构概念设计论文摘要:越来越多的人开始谈起建筑。
尤其是对建筑没有太多经验和兴趣的大众,也开始大量介入关于建筑的话题。
究竟能谈出什么样的水准和质地,并不是我们所关心的,我们所关心的是谈论本身的来源。
建筑工程的概念设计在我国应成为一个先于建筑工程的初步设计,以功能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标的设计阶段。
建筑工程的概念设计一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计两大部分,它们之间相互影响、相互结合。
在建筑工程的概念那设计里,要求在环境的布局和治理、建筑的空间和形式、结构的体系和材料、构筑的方法和效益之间协调一致,做到“功能、结构、美观、建造”的统一。
关键词:建筑工程、概念设计、“功能、结构、美观、建造”的统一。
一、结构概念设计中如何体现建筑功能目标?建筑的功能要求即指建筑是干嘛用的或者说是建筑的使用要求,如居住、饮食、娱乐、会议等各种活动对建筑的基本要求,是决定建筑形式的基本因素,建筑个房间的大小、相互间联系方式等等,都应该满足建筑的功能要求。
建筑可以分为工业建筑和民用建筑,民用建筑又分为居住建筑和公共建筑两部分。
不同种类的建筑有着不同的使用要求,建筑功能主要包括这几个方面:空间构成、功能分区、人流组织与疏散及空间的量度、形状和物理环境(量、形、质)。
各种建筑的使用性质和类型尽管不同,但都可以分为主要使用部分、次要使用部分(或辅助使用部分)和交通联系部分三大部分。
设计中应该首要抓住这三大部分的关系进行分割和组合,逐一解决各种矛盾问题以求得功能关系的合理与完善。
在这三大部分的构成关系中,交通联系空间的配置往往起关键作用。
此外,还要满足国家规定的安全要求。
那么在结构概念设计中如何体现这些功能呢?举个例子,比如对于多高层建筑的结构体系来说,它主要有框架结构、剪力墙结构和筒体结构。
如果想要设计一栋建筑,首先必须明确它是干嘛用的,这样才能根据用途选择不同的结构体系。
如果要修建的建筑是商场、餐厅、小型室内运动球场等,那就可以选用框架结构体系。
建筑结构设计的概念设计及优化论文
建筑结构设计的概念设计及优化论文建筑结构设计的概念设计及优化论文摘要:对目前建筑来讲,建筑不仅要具有使用价值,还要具备一定的美观性。
因此,概念设计及其优化对建筑有着十分重要的意义,通过概念设计能够使得建筑的结构更加完美,其造价也会更低,建筑的安全性能也会更加完善。
本文主要介绍了建筑结构概念设计的主要涵关键词:建筑;结构设计;房屋结构;优化方法引言在建筑设计过程中,概念设计及其优化十分重要。
良好的设计是建筑工程的前提,而概念设计则是工程建设中体现先进思想及文化的重要关键。
作为一名优秀的设计师,在进行建筑设计时不仅要依靠自身的经验,还要能够熟练运用整体概念的设计方法将建筑的本身和外部环境相互结合,最终使得所有的研究方案能够融合在一起,并且能够熟练的将地理环境及结构联系在一起,不断丰富自己的设计知识和概念,能够独立的、有意识地、灵活的运用,只有这样才能将概念设计在建筑机构的设计中进行完美应用。
1建筑结构概念设计的涵义及地位1.1建筑结构概念设计的涵义建筑结构的概念设计是指设计师根据建筑要求进行相应设计,并运用一系列的设计方法将建筑有序的、有组织的、有目标的进行设计,使客户对建筑感到满意。
建筑概念设计主要以功能卓越、造型美观、技术先进为总体目标,通常情况下建筑方面的概念设计分为概念设计和结构设计,这两者相互影响、相互结合。
1.2建筑结构概念设计的地位建筑结构概念设计形成的产品是早于建筑初步设计的整体规划方案,并且为建筑的总体设计提供了规划方案,为设计总体方案提供了总体格局和基本框架,并且为规划、施工、环境等提供了一系列设计方案。
在实际工程中,概念设计要早于初步设计,早于建筑施工,所以概念设计在实际施工中通常占有领导地位,并且是整个工程的灵魂。
在建筑施工中起到重要协调作用、检验计算、优化设计方案等。
因此,建筑结构概念设计在整个建筑中具有重要地位。
2建筑结构设计中的概念设计与优化方法在进行建筑设计时,需要对建筑结构中的柱、梁、索等进行概念设计,并且还要针对其设计进行优化,以便进一步提高建筑结构的质量及其稳定性,提高抗震能力,从而减少其受力变形。
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浅析结构概念设计
【摘要】结构概念设计就是依靠结构工程师正确的判断力,在特定的建筑空间中,主动的参与建筑师的空间布置方案设计,并利用总结构体系与各基本分体系的空间力学关系,从整体的角度来构思建筑结构方案。
本文对结构概念设计进行了调查研究,总结了结构概念设计的基本分析方法、设计阶段及设计思想。
【关键词】结构工程;结构概念设计;力流;基印
结构工程师所接受的高等教育普遍是偏重于学习基本构件的性能以及其设计施工知识。
这样培养出的结构工程师能够配合建筑师的设计意图来布置结构构件,但独立创新意识颇低,无法充分发挥主观能动性。
如果在早期的设计阶段,结构工程师没有给建筑师提出合理的意见或在力学概念和体系应用方面有一些小失误,那么对早期建立的方案进行大改动的可能性会很大,在后期设计阶段会造成很大的损失,这方面的教训很多[1,2]。
随着建筑的发展,对结构的功能、经济指标和安全性提出了更高的要求,更突显了结构概念设计的重要性[3]。
1 基本分析方法
建筑结构的本质就是其承载作用,并将水平、竖直荷载传递到基础。
基于结构的立面布置与水平布置,结构概念设计分别可以采用力流与基印的分析方法。
海诺恩格尔有创见的对结构体系进行详细的分类,并介绍了基于力流的结构体系概念设计理论[4]。
结构在竖直方向的整体上有三个操作顺序在运作:荷载的接受、传递与
释放。
有学者形象的这样比喻力流:“一根梁,是在一个力的场中发生突然的收缩;一根柱子,是一个漩涡点,他将一池的荷载拽向自己[5]。
”这个过程就是力量的流动,简称力流。
按照结构的最小作用量原理,力流总是按照最短并且最流畅的几何路径将荷载传递到地基。
结构工程师在概念设计中的任务就是设计或策划力流导向,找到一条尽量短的流畅力流轨迹线,根据力流密度设置构件尺寸,并且尽量的避免力流突变。
基印是力流汇集的最终结果,反应在设计中就是建筑结构基础平面布置图。
基印的布置反应了结构整体受力性能,决定了结构整体刚度和承载力,因此基印的优化设计要求确定柱的大体分布与截面尺寸,这些对建筑总造价有很大的影响。
海诺将结构体系与建筑造型相结合,说明了力流与基印是结构概念设计的基本表象,并且力流的轨迹是否顺畅是衡量建筑结构经济型与安全性的重要指标之一。
2 设计阶段
结构概念设计应划分为三个层次,分别对应结构设计的三个阶段。
首先是三维的方案阶段:建筑师提出最初的建筑概念性方案时,一般考虑其总体空间及各个分空间的组合形式,而不会确定其具体结构。
这时需要结构工程师其看作一个整体,也就是整体性假定[1]。
这样就可以根据建筑师的方案考虑一些简单的基本结构概念与体系的问题、大体的荷载与承载力和稳定性之间的关系,通过分析力流与基因可以得到总恒载分配到水平与竖直构件的粗略情况。
在三维的方案阶段,结构工程师应从整体进行考虑,协调处理空间
与结构形式。
比如高层建筑需要竖向交通与运输,在方案构思之前就可以确定利用这些竖向构件作为抗水平荷载的结构分体系。
然后是二维的初步设计阶段:在整体概念设计确定后,就应开始水平与竖向分体系这些二维的设计,并且从连接形式、刚度比值、传力方式等方面确定其性能与相互关系。
最后是一维的设计阶段:设计方案的总体构思最终要反映到细部设计中,因此应该确定所有构件的尺寸、材料和连接详图,并满足施工的要求。
三维概念设计的过程反映了结构设计的自然层次,具体的一维构件组成了二维的结构,二维结构又满足了建筑师的空间分割、封闭和房屋分体系的要求,二维水平与竖向分体系又组成了实现整个方案的三维构成。
3 创新的设计思想
在建筑中,艺术和技术过去曾是一个统一体。
著名的结构工程师皮特莱斯(peter rice)曾经这样区分建筑师与结构工程师:“建筑师着眼于建筑的创造,而结构工程师则着眼于具有创新性的、探求事物本质的方法。
”如果说建筑师的创作是源于艺术家的个人动机,那么可以认为结构工程师在面对问题的时候,考虑的是如何将材料、结构和受力体系等这些更本质的非人为因素的东西转化为可视的形态—结构设计出的具体方案,这就是结构设计的三维真实性[4]。
建筑设计要靠结构工程师正确的判断力和概括性的分析来做检验,富有创新性的结构工程师能带来充满想象力的空间形式。
巴尔蒙德就是这样一位具有创造性思维结构工程师,近些年来可以看到他一些非常规设计理念的结构方案,他独特的结构概念设计不只
是单纯的设计,还是在传达一种极具启发性的思想、一种关于结构的哲学、一种非线性的思考方法。
他认为结构概念的形成不是基于严格的理性原则,而是基于几何与数学强烈的知觉探索[5]。
他将传统的按照轴网布置柱的方法比作了阅兵式中按照严格的节奏前
进的士兵,在鹿特丹当代美术馆的项目中,巴尔蒙德滑动两排相邻的柱,使柱相互交错,获得了更灵活的空间。
在凯姆尼兹体育场项目中,建筑师又要求模拟森林一样随机散布的柱子,巴尔蒙德将轴网复制,并以某个点旋转,两个轴网相交,使得一系列的点跃然而出,通过这种方式,产生出基于同一个线性逻辑的但又有着不同倾斜角度、随机排列的柱。
在cctv新总部大楼的项目中巴尔蒙德更是将这种非线性的结构概念设计思维运用得炉火纯青:抛弃传统楼板、梁、柱依次传力、单独支撑的设计方案,通过外部的桁架结构,使力由表皮承担,同时两个塔楼的联合使结构性能更佳,应力环绕着整个建筑表皮。
当今计算机技术大力发展虽然解放了结构工程师的一部分工作,但是只有人脑才能创新并甄别计算机的计算结果。
4 小结
现代建筑的高速发展给结构设计带来了诸多机遇与挑战:新颖的结构、新的高性能材料的研究和应用,这些都在结构设计规范中无法找到对应条款,并且无以往工程经验作为参照,因此结构工程师要协助建筑师完成其构想,必定需要积极的探索和研究概念设计的思想和理念并且在设计全过程中贯彻执行。
参考文献:
[1] [美]林同炎,s.d.斯多台斯伯利.结构概念与体系[m].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]黄真,林少培.现代结构设计的概念和方法[m].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3]刘西拉.结构工程学科的进展与前景[m].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[4]海诺恩格尔.结构体系与建筑造型[m].天津:天津大学出版社,2002.
[5]cecil balmond. informal[m].usa:prestel,2007.
作者简介:
钱雪程 1986.11- 工学硕士结构工程专业江苏南通人。