试谈概念设计在建筑结构设计中重要性
概念设计在建筑结构设计中重要性探讨
概念设计在建筑结构设计中重要性探讨【摘要】近些年来,我国经济迅速发展,但是在经济高速增长的同时,也面临着严重的能源危机和生态危机,不仅仅严重威胁着国民的生命财产安全,影响到国民生活质量的提高,更严重阻碍了我国可持续发展战略的贯彻落实。
当然在经济快速发展的同时,人们对于建筑结构设计的观念也在不断地变化,目前在建筑结构设计比较流行的就是建筑结构的概念设计。
建筑结构的概念设计的发展并不是很早,也是近年来的新鲜事物,对于建筑结构概念设计的重要性和必要性,人们,包括很多的建筑设计师都没有深刻的了解。
因此,本文笔者结合自己多年来的研究和实际的工作经验,对于建筑结构概念设计的重要性进行分析,希望对该领域的研究具有一定的作用。
【关键词】建筑结构设计,概念设计,重要性分析,应用探讨中图分类号:tb482.2 文献标识码:a 文章编号:一、前言概念设计是当今社会建筑结构设计发展的主流趋势,符合社会建筑设计发展的现状,符合可持续发展战略的要求,发展概念设计,不仅仅可以实现建筑设计的美观化,同时其还可以很好的满足建筑设计的节能环保的需要,有助于实现人与自然的和谐相处,这是社会发展大战略的产物。
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。
当然,加强建筑结构的概念设计,不仅仅是改善居民生活方式,提高居民生活质量的客观要求,也是推进我国和谐社会,生态文明建设步伐的重要举措。
笔者将从建筑结构的概念设计做出分析,并探讨建筑概念设计的重要性,最后还会探讨概念设计在建筑结构设计中具体应用。
二、建筑结构概念设计的概念、依据以及重要性分析1、建筑结构概念设计概述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。
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。
浅析概念设计在建筑住宅结构设计中的重要性
1 总体指标控 制
计算判 断结构抗震是否可行 的主要依据是在风荷载 和地震
作 用 下 水 平 位 移 的 限值 ; 震 作 用 下 , 构 的 振 型 曲线 , 地 结 自振 周
性 明 显 。 因此 , 为基 础 选 型 应 作 方 案 比较 , 能 选 定 经 济 合 理 认 才
的方案。而对于筏板厚度 的取值 , 则应考虑 桩冲切 、 角桩冲切、 墙 冲切及板配筋等多方面的因素。 另外 , 筏板长度 的设置也须研究探讨 , 由于考虑地 下室的使 用 合理性 ,常规采用设 置后浇带来解决底板超 长引起 的收缩及 温 度裂缝 ,后浇带 的作 用是 明显 的,但也给施 工带来 了不少麻
具 有十 分重 要 的 作 用 。
竖向荷载作用下构件 的内力 , 使构件截面变小 , 可减 小结构刚 又 度 与地震效应 , 不但能节省材料, 降低造 价, 还能增加使用空间 。
2 基础 设 计
研 究地 基基 础对 建筑 抗震能力的影响, 出恰 当的选择 , 做 已 成为高层建筑结构设计 的重要部分 , 基础 是房 屋的根基 , 是房 屋
剪力 墙墙体 配筋f 2 0厚墙体 为例) 以 0 一般要 求水平钢 筋放 在外侧 , 向钢筋放在 内侧 。 竖 配筋满足计算及规范建议 的最小配 筋率 即可 。 建议加强 区( 1@2 0 非加强 区 ‘ @2 0双层双 向即 ‘O 0, p p 0 8 可, 双排钢筋之 间采用  ̄ @6 × O 拉筋 , 地下部分墙体配 筋 6 O 6 但 则另 当别论 。因为地下部分 墙体配筋 大多由水压力 、 土压力产 生 的侧压力控 制, 由于简化计算经常 由竖 向筋控制 , 而 此种情况 下 为增大计算 墙体有效高度 ,可将地 下部分墙体 的水平钢筋放在 内侧 , 向钢筋放 在外 侧。地下部分墙体钢 筋保 护层按 《 竖 地下 工
论概念设计在建筑结构设计中的重要性
( 州市建 筑设 计 院 , 南 永 州 4 50 ) 永 湖 20 6
【 要 】 阐述 了概念设计的方法 、 摘 文章 作用 , 分析 了概念设计 构方 案设 计的基础 , 与建筑结构 的形式 、 建筑类 别、 抗震 等级 、 基
在结构设计 中的重要作 用。 础 及主体 的安全等级有关 , 对建筑物的安全性和经济性将 产生 重 大的影响 , 这并非某条梁或某块 板减少配筋量所 能比拟的 , 因此 在方 案设计 阶段就运用概念设计的思想是非常必要和及时 的, 而 且要将它贯穿应用于整个设计过程 ,才能为建筑结构 的安 全性 、 可靠性、 适用性和经济性提供有力 的保证 。 安全 、 经济 、 用 、 观 、 于施工是 进行建筑结构设计 的原 适 美 便 由于现行 的结 构设 计理论与计算 理论存在许多缺 陷或不可 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 计算性 , 有时会使计算结果与结构 的实际受力状态差之甚远 , 为了 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 实现对实际存在 的大量无法计算的结构构件的设计 ,就需要优秀 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 的概念设计与结构措施来满足结构设计 的目的。同时计算机计算 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 的高精度特点 , 往往 给结构设 计人员带来对结构工作性能的误解 ,
用, 在方案设计 阶段就 主动与建筑师合作 , 自身拥有 的结 构体 用
提倡 概念设计 , 也是强 调人在设 计 中的指挥 、 主导 、 调控作
系功能及其受力 、 变形 特征的整体概念去构思结构 总体系 , 以 用 。一个结构工程设计 , 并 想用计算机一次计算 就完全通过往往是 承载力 、 刚度 和延性来主导总结构体系和分体系之问的关 系的概 不现 实的 , 为结构 设计就是 “ 范 +计 算” 甚 至于 “ 认 规 , 规范 +一 念设计 。
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重要性探讨
概念设计在建筑结构设计中重要性探讨摘要:本文首先探讨了概念设计在建筑结构设计中的依据,然后探讨了概念设计在建筑结构设计中的重要意义,最后探讨了概念设计的应用,具有较强的实用性。
关键词:概念设计;建筑结构;重要性;应用abstract: this paper first discusses the design concept in structural design of the basis, and then discusses the concept design in architectural structure design of the significance, and finally discusses the application of the conceptual design, with strong practicability.keywords: concept design; building structure; importance; application中图分类号:s611文献标识码:a 文章编号:概念设计,这是个在结构设计人员中耳熟能详的字句。
什么是概念设计呢,我想不会有人说不出来吧,确定结构方案,结构布置,基础选型等等。
但是又有多少结构设计人员能很好地在实际工程中运用得当呢?答案是:很少。
由于信息时代的迅猛发展,计算机的广泛使用,结构计算软件的大量使用,使得结构设计人员的工作量降低,效率提高,同时也使得结构设计人员对结构计算软件产生了过度依赖,这种现象在年轻设计人员中尤为突出。
在设计行业也总能听到一些设计工作者说“电算过去了”、“计算满足了”、“没超规范呀”的一类话。
可见现在一部分设计人员缺少对自己工作的特殊性及重要性的认识。
四川汶川5·12特大地震,警示我们作为建筑工程设计人员的责任的巨大。
我们不仅仅要提供给人民群众一个舒适的住房,更应提供一个安全的场所。
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
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。
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。
谈建筑结构设计中概念设计的重要性
谈建筑结构设计中概念设计的重要性摘要:文章阐述了概念设计的方法、作用,分析了概念设计在结构设计中的重要作用,并说明概念设计时应注意的问题,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的刨造性,推动结构设计的发展。
关键词:建筑结构设计方法概念设计0前言在当今计算机程序设计全面应用的今天,有些结构工程师往往只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊,对计算机结果的不合理、甚至错误而不能及时发现,从而导致结构设计事故的发生,必然对工程设计的成败产生重大的影响。
因此优化结构设计、发展先进的计算理论,强化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。
结构工程师必须加强概念设计的学习和应用,用自身拥有的结构体系及其受力、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,综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案。
1 概念设计的方法概念设计是指不经数值计算,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,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,也是判断计算机内分析输出数据可靠与否的主要依据。
通过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。
2 概念设计的重要性概念设计要求在设计过程中始终贯穿和应用结构概念,是整体宏观控制和细部构造措施、设计原理和工程实践经验相结合的设计思想。
对高层建筑结构概念设计重要性
对高层建筑结构概念设计重要性的探讨摘要:建筑结构设计中,由于计算机结构计算程序的广泛应用与普及,设计人员越来越依赖计算程序,从而导致结构设计人员忽略了在建筑方案阶段的结构概念设计,为保证建筑结构的安全可靠、适用、经济,对结构设计人员强调结构概念设计的重要性是非常必要的。
关键词:概念设计;高层建筑高层建筑结构概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验,在方案阶段及初步设计阶段,从宏观上、总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题,主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的的发挥以及承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配;结构分析理论的基本假定等等。
概念设计是一种思路,是一种定性的设计,它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性的分析,制定设计目标,采取相应的结构措施。
一、概念设计能帮助建筑师开拓空间形式与功能建筑师与结构工程师为业主服务的目标是一致的,因此,结构工程不仅要成为结构功能要求的实现者,而且要成为建筑功能要求实现的积极参与者,与建筑师一道创造性的作出总体建筑设计。
在建筑方案设计阶段,结构工程师的参与是项目设计所必要的知识投入。
结构项目工程师的首要任务,就是在建筑方案设计阶段,凭借整体概念和判断力,去帮助建筑师开拓或实现业主所想要的空间与功能。
二、高层建筑结构概念设计需重视的几个问题:1、以承载力、刚性、延性为主导的目标:在特定的空间形式、功能和地理环境条件下,以结构工程师自身确定的理想承载力、刚度和延性为主导目标,用整体构思来设计各个部分有机相连的结构体系,并有意识地利用和发挥结构总体系和主要分体系、以及分体系与构件之间的最佳受力特征与协调关系。
从宏观上分析高层建筑的水平力,就是把高层建筑结构模拟成一根“竖向悬臂梁”,由结构静力计算公式,轴力与高度成正比,在水平力作用下高层结构底部的倾覆力矩与其高度的二次方成正比;由《高规》(jgj3—2010)第5.4.1的条文说明公式中,结构顶部侧移与其高度的四次方成正比,因而,随着高度越高,高层建筑结构的抗侧力问题尤为突出。
结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析 洪鑫
结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析洪鑫摘要:现阶段我国的科学技术水平正在不断提升,为了追求更高质量的生活,社会对建筑结构设计的要求也越来越高。
概念设计这种科学合理的设计理念将会在建筑结构设计中扮演更为重要的角色,同时它也将为建筑结构设计的发展做出更大的贡献。
关键词:概念设计;建筑结构设计;作用随着计算机技术和计算方法的发展,结构设计人员过分依赖设计软件的现象日益普遍,在设计中常常陷入只凭计算的误区。
概念设计是一种设计的思路,是定性的设计,一般不经数值计算,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、试验现象以及工程经验而得到的基本设计原则以及设计思想,可以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。
1、概念设计的相关介绍1.1、概念设计的内涵概念设计多是不经过数值计算的,它是根据用户的需求进行分析,从而形成概念产品,从需求分析到生成产品的设计过程就是概念设计,这是一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体的过程。
简单来说,概念设计就是将设计概念贯穿整个设计过程的设计方法。
从建筑结构设计的层面讲,概念设计是在一些不能够做出分析的难题中,对结构体系和分体系进行分析,根据相关内容及自身经验从整体上来进行建筑结构设计,从而做好建筑的总体布置和抗震设计。
科技在不断的发展,建筑结构设计也需要不断提高,将概念设计思想应用到建筑结构设计中是正确的选择,在设计过程中,设计的主题思想成为设计概念,而概念设计就是围绕设计概念而展开的设计活动。
1.2、概念设计的发展状况概念设计在各项设计活动中都又所体现,有些时候它的存在是有意识的,有些时候它的存在又是无意识的。
随着科技的不断发展,设计内容变得越来越复杂,这给设计活动带来了一定的难度,在这种情况下,将概念设计应用到设计过程中尤为重要。
但是,在推广概念设计的过程中,因为研究者是来自于不同领域,有关人员如果对相关问题方面没有达成一致,就会在概念设计的理解上有所分歧,因此属于概念设计的领域并未成熟,只是一个创建时期。
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 。
高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性
高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性- 结构理论摘要:抗震概念的设计是指通过总结地震发生全过程,并且从中找出相关的规律,然后通过试验验证之后的得到的一些认知,并且得出可以通过改变建筑的设计结构设计、建筑选址、及相关材料和施工技术的选择就可以很好的增强高层建筑结构的抗震性能,这些抗震知识的累积慢慢的形成了抗震概念。
本文作者结合多年来的工作经验,对高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:抗震概念设计;高层建筑;结构设计1高层建筑结构设计中抗震概念设计的意义概念设计的应用范围广泛,包含了极多的结构设计,从中可以知道概念设计的作用越来越重要概念设计的重要性主要有以下几点:(1)如今的计算理论及结构设计理论有待完善,存在着各种各样的缺陷以及不可计算性所以,概念设计的应用则不仅解决了计算理论的缺点,还解决了在结构设计中实际存在的那些大量无法计算的问题,更加合理的完成了建筑的结构设计。
(2)结构设计过程需要进行大量的数学计算,需要借助计算机来完成而在方案的初级设计阶段不能使用计算机来辅助计算因此,需要熟练掌握结构概念的结构工程师根据自己的合理计算和准确的判断来筛选高效低造价的结构设计方案。
(3)对于结构设计的工程中存在的大量繁琐的计算,往往需要借助计算机完成构设计人员也过分依赖计算机,这样会降低工作人员对设计数的敏感性,对于计算中存在的数据错误和运算方法不合理问题不能辨别和纠正,从而使结构设计存在诸多问题,并给建筑结构留下很多安全隐患由以上分析可知,概念结构设计对建筑结构设计有相当重要的影响,其地位是不可取代的。
2高层建筑结构设计中抗震概念设计的原则2.1结构的整体性在高层建筑结构中,楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性起到十分重要的作用,其相当于水平隔板,不仅要求聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力的子结构,还要求这些子结构具有较强的抗震能力,能够抵抗地震作用,尤其是当竖向抗侧力子结构的分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时,整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
概念设计在建筑结构设计中地位和应用
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建 筑 科 学
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概念设计在建筑 结构设 计 中地位和应 用
戚鹏程’ 许勇文2
(、浙江理工大学科学与艺术学院 .
浙江杭州
1 3 112 ; 1
2 . 浙江横店建筑工程有限公司
浙江东阳
2 3 2100 )
摘 要: 介绍了 概念设计的定义和重要性, 对概念设计在结构中的应用基础进行了阐述; 同时结合实际, 对概念设计在工程实际中所起 的作用进行了论述, 得出了概念设计是做好结构设计的必要条件的结论 , 总体布置 中图分类号:T UZ 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)04(a 卜0097一 02
下:
于此, 可使他在推敲方案及处理构造时, 能扩 大视野, 恰当 选择, 考虑周到, 分析入微细致, 判断准确, 决策坚定有力。 我们常将一个结构设计者所具有的工程 1 概念设计定义和地位 结构, 力学概念和其理论水平合称为 “ 技术 所谓的概念设计 , 一般是指不经数值计 。原因是在任何一项结构设计中它们 算, 尤其在一些难以作出精确理性分析或在规 水平” 清晰的力学概念能对 范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与 皆不可缺: 概括而言, 新结构、新构造作出能否成立的基 分体系之间的力学关系, 结构破坏机理、震 新方案、 本判断,丰富扎实的结构概念能从实施角度 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, 从整体的角度确定建筑结构 对新方案、新结构、新构造的实施可行性提 而全面实施这些步骤是需 的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运 供办法并给出结语, 用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的 要坚实的技术水平一步步克服困难直到设计 完成, 这就是概念设计和运算设计的两个过 方案阶段迅速 、有效地对结构体系进行构 程。实际工作中, 它们常是相互穿插, 互联并 思、比较与选择 , 易于手算 ; 所得方案往 推理判断, 质疑比较中存在运 往概念清晰, 定性正确, 避免后期施工图阶段 进; 概念分析, 而运算设计中对边界条件假设, 因素 一些不必要的繁琐运算, 具有较好的经济可靠 算定性, 简化核对,又常需要进行概念判断; 如 性。同时, 也是判断计算机内力分析输出数 取舍, 此反复进行, 优化结构设计, 尽量避免不该发 据 可靠与否的主要依据。 怎样在工程实践中合理的运用概念设计, 生的错误。运用概念设计可拓宽我们的思 路, 对不少问题在不经数据计算的情况下, 一 据笔者所学知识和考察前人工作得到的体会 是:关键在于结构设计者的阅历、 学历、 胆识, 眼看出它的结果 . 对结构程序和电算结果作 出正确的分析判断。例如: 有的设计人员用 包括对工程结构、力学等方面树立的直观概 念与深层机理概念。有胆有识将使他在工作 多、高层结构三维空间分析程序来计算底层 框架, 还人为的布置一些抗震墙, 既不能满足 中敢于质疑, 勇于创新, 而他在上程结构和力 楼层间的合理刚度比, 也不能正确地反映底层 学方面树立的直观概念与深层机理概念可使 框架在地震时受力状态。问题在于结构概念 他随时在脑海中形成设想方案中的清晰的空 不明确, 没考虑这两种结构体系的差异。软 间构成, 构成架体中力的传递途径, 不同处置 造成的危害不容忽视。 的节点的构造措施以及应力应变状况。正由 件的选择和使用不当,
概念设计在建筑结构设计中重要性探讨
是结构设计人 员探讨 。
2 概念 设 计 的依 据
概 念设计 必须有理论 基础知 识作 为行 动准 则 , 离开 理论 基础 知识 的指 导 ,结 构设计就 不会客 观 ,
而 变成主观设 计 。同时也要依 靠先进 的设 计 工具 , 多 方面 的分 析设计 方案的合理性 , 与理 论基 础知 并
人员缺 少对 自己工作 的特殊性及重要 性的认识 。 在 这篇文 章编写之 际 ,又 赶上 四川汶川 5 l ・2特大 地
震 . 我们怀着 悲痛 的心 情 吊唁 我们逝去 同胞 的同 在
时. 更应该 意识 到我们作 为建筑 工程设计 人员 的责
任的巨大 。 我们 不仅仅要提供 给人 民群众 一个 舒适 的住 房 , 更应 提供一个 安全 的场所 。我们 不应该 为 了个别人 的利益 , 弃一个结 构工程 师应有 的职业 放
【 键 词] 概 念设 计 ; 构 设 计 关 结 【 中图 分 类号 ] U 1+1 T 38 . 【 献 标 志 码] 文 C 【 章 编 号] 6 3 19 (0 80 — 0 4 0 文 17 — 0 32 0 )3 0 3 — 2
1 前 言
பைடு நூலகம்
及 附 属 构 件 设 计 三 大 类 。一 提 到 基 础 设 计 , 想 所 我
道德 . 片面 走规 范 的底线 , 制含 钢量 等 等 的边缘 控
设计 。借 此将我 通过工作 实践及参考 相关 资料后 ,
对概念设 计 的理解 表述如 下 , 供广大 设计人 员特别
个 好 的建 筑方 案 往往会 考 虑到 结 构方案 的合 理 及经 济造价 等多方面 因素 , 又不 会受 到结构方 案 但
一
的制 约而将建筑 物做成火柴 盒式 的建筑 。如何既满 足建 筑功 能的要求 , 又要满 足结构 的安 全性及经 济 性 , 么这就是 给结 构工程 设计 人员 出了一个 复杂 那
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试谈概念设计在建筑结构设计中的重要性摘要:概念设计的水平是一种综合设计能力的体现,只有富于创新并具有丰富实践经验的结构工程师才能和建筑师在设计中创造性的相互配合,设计出令人满意的建筑。
关键词:概念设计;结构设计;运用
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。
结构设计和概念设计的区别
概念设计和结构设计究竟有什么区别呢?比如一个大学生刚毕业从事设计的时候,往往对一个简单的工程设计无从下手,而计算某个构件或设计一个单根构件却是轻而易举的事情,这是为什么呢?因为没有经验、没有结构的整体概念就不会概念设计。
一些结构设计师不重视结构的基本理论和基本概念的正确使用,不能有效地运用他们的知识、精力和时间去考虑结构的整体设计、协同工作等一系列概念设计问题而是一味地依赖计算机,久而久之许多设计人员缺乏结构设计的概念,对软件技术条件认识不清、对计算机的计算结果无法判断,对规范与软件之间的差异不甚了解,对如何加强结构的整体性、合理性、经济性没有概念,甚至一些设计人员因为过多地相信计算机分析结果而导致结构计算模型与实际建筑物存在较大差别,引起结构施工图中出现了大量的概念性错误和计算错误,且有些错误可能会导致严重的后果。
为保证
建筑结构的安全、适用、经济、可靠,对设计人员强调结构概念设计的重要性是非常必要的。
概念设计的内容十分丰富,应用面也非常广泛,几乎蕴含了所有的结构设计过程。
我们通常谈到的安全度的概念、力学的概念、材料的概念、荷载的概念、地震的概念、使用的概念等都属于结构的概念。
概念设计就是融合这些概念,贯穿到结构造型、方案设计、结构布置、计算简图抽象、计算结果处理、施工图绘制等设计的整个过程,对理论无法明确的部位,还要有定性的认识后才能反映到设计成果中。
一个结构工程师的首要任务就是在每一项工程设计的建筑方案开始,就能凭借自身拥有的结构体系功能及其受力、变形特性的整体概念和判断力,用概念设计帮助建筑师开拓或实现该建筑业主所想要的。
二、概念设计需要经验的积累
概念设计的取得要根据个人经验的积累,在实际中结合建筑功能要求、结构安全等级、抗震设防登记、地质资料、当地资料、当地自然环境等来进行定性设计的过程,它的内容包括:确定三缝设置、结构体系、基础形式的埋主要构件的几何尺寸等。
比如,有的设计人员用多层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,既不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。
问题还是在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。
软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。
美国著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机
造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。
”要避免这种情况,不妨运用概念设计的思想。
建筑的概念设计,在整个设计过程了起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。
所以结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计。
住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。
为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则,将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。
为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。
因此,结构的概念设计主要是重视规范及规程中有关结构概念设计的各条规定,不至于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,难以保证结构的安全,而且十分不经济。
三、概念设计思想的运用我国现行的结构设计理论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、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系整体研究存在一定的局限性,只能视作近似概率法。
如,对混凝土楼板结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基
于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果结构的实际受力状态差之甚远。
为了弥补这一缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,必须用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。
要充分发挥结构程工师的创新能力,因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。
四、概念设计对结构设计进行宏观控制
(一)在方案设计满足建筑要求的前提下,从宏观的角度考虑结构整体性及主要分体的相互协调关系,确定总体设计方案;二是在理论设计过程中综合考虑工程条件、计算理论、材料性能等各种因素对计算结果的影响,判断理论设计的准确性,并对一些工程中难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题,根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理
(二)概念设计是运用人的判断和思维能力,从宏观解决结构设计的基本问题、概念设计是一种思路,是一种定性的设计,它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性的分析,制定设计目标,采取相应结构措施。
具体到设计过程,就是根据特定的建筑空间和地理条件,结合建筑的功能要求,考虑结构安全、适用、经济、美观、施工方便等各种因素后,确定结构的总体方案,按照结构的破坏机理和破坏过程,灵活且能有意识地利用整体结构体系与基本杆件间的力学特性与关系、设计准则、工程现场实时的资源条件,全面合理地解决结构设计的基本问题。
既要注意到总体布置的大原则,又要顾及到关键部位的细节,
从根本上提高结构的可靠度。
五、重视概念设计,提高设计质量只有具备优秀的设计,才能创建优质的工程。
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业所想要的空间形式及其使用、构造与形象功能,并以此为目标,与建筑师一起确定建筑的总体结构体系,并能明确总体结构体系分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,避免了后期设计阶段一些不必要的烦琐运算,具有较好的经济可靠性能。
同时,这也是判断汁算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
概念设计是结构设计的核心和灵魂,它统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。
相信概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,而关于概念设计的加深研究和应用实践也必定为我们的设计水平、实际工作带来长足的发展。