基于结构设计中的概念设计分析
建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析
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浅谈建筑结构设计中的概念设计与结构措施分析摘要:随着科技的进步人们生活水平的提高,建筑工程项目的规模、投资力度、技术复杂程度都在不断提高,特别是建筑结构设计的影响因素和要求也在不断增多。
那么,对于建筑结构设计中的概念设计,就成为我们研究建筑结构设计的关键。
它的研究,也有助于建设工程项目实现合理的设计目标。
关键词:概念设计;结构设计;措施前言近年来,建筑产业突飞猛进的发展,带动了建筑结构方面的进步,也对建筑设计提出了更高的要求,在此种形势下,概念设计因为自身的优越性被得到了广泛的应用。
概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构方面提供了科学有效的技术平台,同时也为建筑结构设计中出现的不确定因素提供了解决方法。
因此,建筑结构设计中的概念设计与结构措施的分析具有重要研究价值的。
一、概念设计的概念和步骤概念设计是设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点,通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施,在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较,实现结构设计的多方面要求的目标。
概念设计的步骤包括分析、综合、评估的不断接近满意的三个阶段构成。
(1)分析:对问题过程进行全民的了解。
它的特点是所分析的数据不完整,具有模糊性质。
(2)综合:产生解决问题的过程。
这个过程是工程师将理论知识结合自己的经验,并发挥自己的想象力和创新意识,将工程设计规划落实到图纸的过程。
(3)评估:判断和比较选择方案的阶段。
这个阶段是循环实施的过程,它的循环时间为选择到合适的方案为止,设计人员评估时,采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行,已获得具有经济合理性和技术可行性的方案。
二、概念设计在建筑结构设计中的应用(1)建设场地合理化选择建筑场地的选择是进行设计时首先要考虑和必须经历的阶段,一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。
在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素:建筑退界、防护距离、日照间距等。
结构概念设计在建筑结构设计中的作用分析 李奎
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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。
产品结构设计开发流程
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产品结构设计开发流程1.用户需求分析首先,产品团队需要进行用户需求分析,了解用户的需求和期望,包括产品功能、性能、外观等方面的要求。
可以通过市场调研、用户访谈、竞争分析等方式来获取用户需求的信息。
2.概念设计基于用户需求的分析,产品团队开始进行概念设计。
在这个阶段,产品团队需要根据用户需求,提出多个设计方案,包括产品功能、结构、材料、外观等方面的设计。
通过原型制作、故事板等方式来展现设计方案。
3.评估和选择产品团队将各个概念设计方案进行评估和比较,包括技术可行性、成本效益、市场潜力等方面的考虑。
根据评估结果,选择最优设计方案。
4.详细设计在确定了最优设计方案后,产品团队开始进行详细设计。
详细设计需要考虑产品的各个细节,包括结构、材料、制造工艺等方面的设计。
可以利用CAD软件进行三维建模和分析,优化产品的性能和质量。
5.生产样品制作根据详细设计,产品团队制作生产样品。
生产样品可以用于展示和验证产品设计,包括功能、适配性、使用性等方面的验证。
如果需要,可以进行用户测试和反馈收集,根据反馈对设计进行调整和优化。
6.生产准备在确定了产品设计后,产品团队开始进行生产准备工作。
包括材料采购、工艺制定、设备准备等方面的工作。
同时,需要制定生产计划和进度安排,并与供应商和生产部门进行协调。
7.生产制造产品团队根据生产计划开始进行产品的制造。
在制造过程中,需要进行质量控制和工艺监督,确保产品质量和进度的控制。
8.测试和验证在产品制造完成后,产品团队进行测试和验证。
包括功能测试、可靠性测试、安全性测试等方面的验证。
通过测试和验证,确保产品符合设计要求。
9.生产发布经过测试和验证后,产品准备进行生产发布。
包括市场宣传、销售渠道的准备工作。
同时,需要监督产品的市场反馈和用户满意度,及时处理用户的反馈和问题,进行产品的改进和升级。
10.产品维护和改进产品发布后,产品团队需要进行产品的维护和改进工作。
包括售后服务、产品质量监控、技术升级等方面的工作。
关于建筑结构设计中概念设计的分析研究
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朱江 伊犁州建筑勘察设计研究院
摘 要: 本文着理 。 但该 法在 运算过 程 中还 带有一定 程度 的
三 , 筑结构 设计中概 念设计需 要注意的 建
概 念设 计 在 建 筑 结 构 设 计 中的 重 要 作 用 以 及 j 近似 , 只能视作 近似概率法 。 并且光凭 极限状 态 要点 建筑结构 设计 中概念设 计需要 注意 的要 点 , I 设计也很 难 估计建 筑物 的真正承 载 力的 。 实 事 l 合理选择结构方 案 、 钎 对 目前建 筑 结 构设 计 当中 墨 守 陈 规 的 现 象, 上 , 筑物是 一 个空间结 构, 建 各种 构件 以相 当复 慨 念 设计 的 目的是力求 设计 方案经 济、 合 提 倡 采 用 概 念 设 计 思 想 来促 进 结 构 工程 师 的 杂的方式共 同工作 , 且都并非是 脱离总的结 构体 理 、 用 , 适 概念 设 计必须 选择 一 个经济合 理的 创 造 性, 动 结 构 设 计 的 发展 。 推 系的单独 构件。目 , 在具 体的空 间结构 体 结 构方案 , 前 人们 即要选择 一个切 实可行的结 构形式
一
一 一
FD RTu N E w o R LD 2010
2 9 4l l
系整体研究上还有一定的局限性 , 在设计过程 中 和结 构体系。 结构体 系应该 明确总体布置、 抗震 应力等方面。 同一 结构单元不宜混用 采用了许多假定与简化 。 作为结 构工程 师不应 盲 节点分析、 f目 的照搬照抄规范, 应该把它作为一种指南、 I 同结 构体 系, 参 不 力求平 面和竖向规则 。 总之 , 必 概 念是 一种 反映 事 物 本 质属性 的 思维 形 考, 1 并在实际设计项 目中作出正确的选择。 须对 建筑1 设 计要求 、 构特 点 , J 币 结 材料供 应、 施 式, 它反映客 观事物 一般 的、 本质的特 征, 是人 I 所 谓的 概念 设计 一般 不经数 值计 算 , 其 工条 件等情 况进行综合分析, 尤 并与施工、 主等 业 们在实践基 础上经过感性 认识 上升到理性认识 在一些难 以作出精确理 性分析或 在规范 中难 以 方面 充分协商, 在此 基础上进行结构选型 , 确定 规定的问题 中, 依据整体结构 体系与分 体系之 间 结构 方案 , 必要时还 应进行 多方案比较, 择优选 而形成的。 目前, 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 , 在设计过 程中采用 的力学关系、 构破 坏机理 、 结 震害、 试验 现象 和 用 。 了 多假定与简化。 许 因此, 这就要求结 构工程师 工程经验所获得的基本设计原则和设 计思想 , 从 2 选用恰 当的计算简图 、 对整体 结构体 系与各基本分 体系之间的力学关 整体 的角度来确定 建筑结构 的总体 布置和抗震 。 计算 简图是 进行结 构计算 的基础 , 如果计 系有透彻的认识 , 把慨 念设计应用到实际工作中 细部 措施的 宏观 控制 。 用概 念性 近似估 算方 . 简图选 用不当会导致 结构安 全事故的 发生, 运 算 可以在建 筑设计的 方案阶段迅 速、 有效地 对 因此选择 恰当的计算简 图是保证结 构安全的重 去, 打破建筑 结构设计 中墨守陈规的现 象, 充分 法 , 发挥 结构 设 计工程 师的 创新 能力。 着社会 经 J 随 结构体系进行构思 比较与选择, 易于手算。 所 要条 件, 计师要从 实际出发选 择合 理的计算 设 济的发展和人们生活水平的 E t 益提高, 对建筑结 得方案往往概 念清晰、 定性 正确 , 免后期设 计 简 图, 避 并且计算简图还应有相应的构造措施来保 构设 计也提 出了更高的 要求 , 概念设 计 的思想 阶段一些不必要的繁琐运算, 有较 好的的经济 证 。 外, 具 此 设计 师还要 注意到在实际结构的节点 可靠性能 。 同时 , 判断计算 机内力分析输 出 不 可能是 纯粹 的刚结 或铰 结点, 是在计算简 也是 但 披越 来越 多的结 构设 计工程师 所接受 , 并将在 } 数据 可靠 与否的主要 依据。 比如 , 的设计人员 有 图的误差应在设计允许范围之 内。 结构设计 中发挥越 来越大的作用。 3 正确分析计算结果 、 概 念设计的概念 I 用多、 高层结构三维空间分析程序来计算底层 所谓的 概念 设计 一般 指不 经数值计 算 , , 框 架 , 人为的 布置一 些抗 震墙 , 以 还 即不能满 足楼 在结 构设计 中普 遍采 用计算机技 术 , 但是 也不能正确地 反映 底层框架 由于软件种类的繁 多, 而且 不同的软件也是存在 工程概念 为依 据 , 用符合工程客观 规律 和 本质 层间的合理刚度比 , 问题在于结构 概念不明确 , J 着很大的 差异性 , 这样 就会 往往导 致 计算结果 的 方法 , 对所 设计的对象作宏观的控制 , 尤其 在 在地 震时受力状态 。 些 难以作出精确 力学 分析或 在规 范中难以规 没考 虑这两 种结 构体 系的差异。 软件 的选择 和 的不相 同。 因此, 计师要对程 序的适用范围、 设 定 的问题 上, 依据 整体 结构 体系与分 体系之 间 使 用不当。 造成危害是 不容忽视的。 美国一些 著 技 术条件 等 全面 了解 。 由于 软件本 身有缺 陷均 的 力学关系 、 构破坏 机理 、 结 震害、 验 现象和 【 试 名学 者和专家 曾警告工业界 : 误用计算 机造 成 I “ 会导 致错 误的计算结果 , 因此 , 设计 师要充分认 工程经验所 获得的基本 设计原则和设 计思 想 , 结 构破坏而 引起灾难 只是一 个时间的 问题 。 然 识到计算参数的重要性 , ” 要凭着自己过硬的专业 概念 设计 的思想 不失是个 好方 知识 、 丰富的 经验 , 在拿到电算结果时应认真分 从整体的 角度来确定建筑 结构 的总体 布置和抗 而避 免这种情况, 析, 正确地输 入合理的计 算参数 , 要 慎重校核, 震细部措施的宏观控制。 法。 二. 念设计 在结构 设计工作上 重要性 分 概 运用概 念 设计 的思想 , 也使 得结 构设 计的 作出合理判 断。 f 路得 到了拓 宽。 思 传统 的结构 计算理 论的研 究 J 随 着 各项建 筑理 论的 日益丰富, 发展先进 析 以至 计算 理论, 强计算机 的应 用, 加 加快新 型高强、 轻 在不断 的结构 设计研究与实践中, 人们积累 和结 构设计似乎只关注 如何提 高结 构抗力, 混 配筋量越 来越大 , 造价 I 环保建材 的研 究与应 用, 质、 使建筑 结构设计更 了大量有益的 经验 , 并体现 在设计规 范、 设计 手 l 凝 土的 等级越 用越高 , 册、 准图集等 等。 标 随着计算机技 术和计算方法 越 来越 高。 结构 工程师 往往只注 意到 不超 过最 加安全、 用、 适 可靠、 经济是 当务之 急。 推广概念 概念 设计也 必然 结 胖柱 、 基础处处可 见。 设计思 想是一 种有效 的办法 , 深 的发展, 计算机及其结构 程序在结构工程中得到 大配 筋率 , 果肥 梁 、 一般 是根据初定 的尺寸、 砼等 会成为今后结 构设计的主流思想 , 这就让我们来 大量地应用 , 个设计单位都在为彻底甩掉 图板 以抗震 设计为 例, 每 再 发展它, 为结 构设计的 发展作出应有 而做努力。 结果 给部 分结 构工程 师造 成一 种错 级算 出结 构的 刚度, 由结 构刚 度算出地震 力, 共 同学 习、 觉, 觉得结构 设计很简单 , 只需遵循 规范 、 手册、 然 后算配筋。 但是大家知道, 结构刚度越大 , 地震 的 贡 献 图集 , 待建筑 师给 出一 个空 间形 成的 方案( f 等 非 作用效应越大, 配筋越多, 刚度越大, 地震力就越 结 构的) 用计算 机 , , 使 然后 设法 去 完成它 , 强 。 自己 这样为抵 御地震而 配的钢筋 , 加了结构的 增 反而使地震作用效应增强 。 其实, 为什么不 只不过是一 个东拼西凑 的计算 机画图匠而 已。 刚度 , 参考文献 } I 1 : 。 隔震 这不 仅不能有 效地运 用他们 的知 识 、 精力和时 考虑 降低作用效应呢?目前在抗 震设计 中, I 番 加. 念设 建 设计 的 l 波霸概 讨 l 耍 中 蔗爻 间, 而且还会在与建筑师的交流 中产生分歧与矛 消能 的研究 就是 一个 很好的 例子 隔震消能 的 及蓝 谰们. 薅 2 哟 i 大众 巯 i c 盾。 般 作法是在 基础与主体之 间设柔性隔震 层; 【 左 孝俊玲寓洪俊 多高层建筑结构的 2 】 概念 加设消能支撑( 类似于阻尼器的装置)有的在建 设每 恳与 晰 册 煤荔 ; 我 国结 构计 算理论 经历 了经验估 算 、 容许 ; 茹 j 扭程. 0 ll 簟 2 2 o 3 ? 反摆”, 地震 时它 的位移方 向 翻} 炎’ | 栋同 s 思多台9由 结构概念和体系口 D 》l剩 } f 应 力法、 损阶段 计算 、 破 极限状 态计 算 , 目 到 前 筑物 顶部装一 个 “ 与建筑物顶部的位移相反 , 从对建筑物的振 动加 中 热勇 国 出版壮撒 一 普遍 采用的 概率极限 状 态理论等阶 段。 行 的 l 现 4 】 } 豫理c 1 . 藿化学王业出 版 降低加速 度, 少建筑物 的位移, 减 来 【夸章现建筑结构设{ 《 建筑 结构设计 统一标 准》 G 6 — 4 ̄ 采用 大 阻尼作用 , ( BJ 8 8 )1 J ; ≯ ¨ ¨ 一 … 。 0 。 合理设 计可降 低地震 作用 社 以概率理论为基础的结构极限状态设计 准则, 以 降 低地震 作用效 应。 圈中 戢 业 鹫建 鳙建筑 构设 结 计规范 呻 0 并 这一研 使建 筑结 构的设 计得 以符合技 术先进 、 经济 合 效 应达6 %, 提高屋 内物 品的安 全性 。 中国建筑工业出 版社 ¥ , 究在 国内外正广泛地深入 展开。 理、 全适用。 安 概率极 限状 态设计法 更科学、 更 { 关键词: 建筑设计 ; 念设计 ;分析 概
建筑结构抗震概念设计
![建筑结构抗震概念设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c1ec11dbc1c708a1284a4493.png)
建筑结构抗震概念设计摘要:作为一种随机振动方式,地震的复杂性与不确定性是难以把握的。
因此,要对建筑物遇到地震的参数与特性进行准确的预测是很困难的。
但就目前的结构计算软件来说,其模型设定因为程序限制会跟实际情况存在很大差异,进而导致建筑结构设计也存在很大难度。
概念设计的内容和应用十分广泛,本文基于结构概念设计基础探讨对结构物进行抗震设计的步骤,从结构布局入手,注重抗震多道防线的设计,在必要的抗震计算过程中,计算本身也必须概念清楚,使得设计方案具有经济性和合理性。
关键词:概念设计;结构设计;抗震性能我国是个地震灾害比较频繁的国家,随着我国经济的发展,建筑规模越来越大,与此同时,对建筑在地震作用下的抗震性能要求也不短提高,这使得抗震要求越来越高。
但在抗震设计中,仅用计算分析得出的数据进行抗震设计,很难有效的控制结构的抗震性能。
本文从结构概念入手分析抗震设计,指明要用“概念”进行分析和判断,控制结构的耗能和薄弱部位。
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。
1.结构概念设计所谓结构概念设计一般指不经数值计算,依据整体结构体系结合结构破坏机理,从整体的角度来确定建筑结构的布置和抗震措施的的一种方法。
结构概念设计往往需要在建筑设计的方案初期做出有效地对结构体系,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。
我国《建筑抗震设计规范》(gb 50011-2010)中3.4.2条规定:“建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变”。
在设计中宜调整平面形状和尺寸,采取构造和施工措施。
当需要设伸缩缝、防震缝和沉降缝时,应将结构划分为独立的结构单元。
在整个工程设计的方案阶段,建筑师和结构师就应该充分沟通依据场地状况来选择规则的建筑形体,使结构布局尽量简单,同时也满足业主的要求。
建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用吕修波
![建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用吕修波](https://img.taocdn.com/s3/m/595976377ed5360cba1aa8114431b90d6d85896e.png)
建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用吕修波发布时间:2021-10-23T09:33:01.317Z 来源:《基层建设》2021年第20期作者:吕修波[导读] 摘要:目前,我国建筑行业发展迅速,建筑工程的建设数量逐步增多,建筑工程项目的施工规模以及结构复杂性也得到了提高,对建筑结构设计工作提出了更高的要求。
江苏省连云港市第二人民医院连云港市 222023摘要:目前,我国建筑行业发展迅速,建筑工程的建设数量逐步增多,建筑工程项目的施工规模以及结构复杂性也得到了提高,对建筑结构设计工作提出了更高的要求。
如果建筑结构设计不合理,会直接影响到筑工程的施工效果跟施工效益,甚至导致一系列安全事故。
因此,相关建筑设计人员还需要加强概念设计在建筑结构设计工作中的应用力度,促进建筑结构设计的科学性和可行性进一步提高,为建筑工程的后续建设奠定良好基础。
关键词:概念设计;建筑结构;建筑设计引言在良好经济的支撑下,国内建筑领域及相关行业的发展越来越快,城市内建筑数量不断增加,且建筑物的性能、质量与使用年限持续优化,造型样式也日渐新颖。
对于建筑施工而言,结构设计是初始阶段的重要组成,为了确保项目的整体质量,首先应提高结构设计的科学性与合理性,以此进一步提升建筑产品的使用质量。
1概念设计概述概念设计指基于设计人员的经验积累,根据工程项目的具体情况和业主需求,使方案设计具有较强的针对性。
所以,工程设计人员应重视业主的需求,对需求进行详细分析后,根据建筑项目的特点确定建筑项目设计方案。
工程设计人员应利用建筑设计理论,借鉴成功案例经验,优化建筑项目的设计内容,完成符合业主需求的结构设计方案。
概念设计可分三个步骤完成,即分析、综合、评价。
在分析步骤中,设计人员要对需求数据进行分析和验证;在综合步骤中,设计人员应广泛收集数据信息,按设计需求确定初步的设计雏形;在评价步骤中,设计人员应对设计方案进行筛选,从中选择最优方案。
可以看出,概念设计要求设计人员具有较高水平的专业综合素质,同时具备发散性思维能力,能够从庞杂的数据中筛选出有用信息,实现建筑结构的深度设计,充分满足业主对工程的需求。
基于设计特征的概念设计解产生及其评价
![基于设计特征的概念设计解产生及其评价](https://img.taocdn.com/s3/m/ec5278e3856a561252d36f85.png)
机械产品设计 过程一般分为需求分析、 概念 设计 、 初步设计 和详细设计 等阶段¨ 。其 中概念 J
设计 是最 关键 、 复 杂 且 最具 决 定 性 和创 造 性 的 最 设 计 阶段 。就 概 念 设计 过 程 来 说 , 一个 分 散 思 是 维 与创新 设计 的过 程 , 一个 满 足 各 种技 术 和经 是
Vo . 9, . 1 2 No 4 Au . 0 6 g2 0
基 于 设 计 特 征 的概 念 设 计 解 产 生及 其 评 价
王兴东 邹光 明 孔建益 佘 , , , 林 胡于进 ,
(. 1武汉科技大学机械 自动化学院 , 湖北 武汉 ,3 0 12 华 中科技大学机械科学与工程 学院 , 4 0 8 ;. 湖北 武汉 ,30 4 407 ) 摘要: 将设计特征 引入概念设计阶段 , 对概念设计阶段设计特征 的 内涵进行 了界定 。按功 能抽 象方式给 出了
前基于特征的研究工作还主要集中在详细设计阶 段 。本 文将设 计 特 征 引入 到 概 念设 计 阶段 , 以 可 在设计阶段的早期为方案生成提供一种有效的解 决方法 。对于这方 面的研究工作 , 文献 [ ] 2 作过
方案 的过程 。传 统 C D技 术 主 要 擅 长 于处 理 数 A
案生成 , 文献 [ ] [ ] 4 ,5 在总结三个有影响的功能 推 理方法 后建 立 了一个 概 念 设 计 功能 推 理 策略 , 但 是 由于在该 推理 方法 中包 括过 多的构 型和结构 方面的约束 , 故不利于创新解的产生 。
值型工作 , 包括计算 、 分析与绘图。但对于设计活 动中的另一类符 号推理 型工 作, 如方案设计 、 选 择、 评价 以及参数选择等 , A C D系统 的能力 十分 有限。基于特征设计 的系统就是为了能借助于特
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](https://img.taocdn.com/s3/m/8f43da2aaf45b307e8719732.png)
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。
基于概念设计思想的建筑结构抗震设计探讨
![基于概念设计思想的建筑结构抗震设计探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/3ea8bff0c8d376eeaeaa31af.png)
4 .地震 中结构 震害分 析
4 1框 架结 构
框架结构是由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构 。在地
震过 程 中框 架结 构 中常见 的破 坏现 象有 柱端 出铰 、 端剪 切破 坏 、节 点 的破 坏。 而框架 柱 的破坏 是 致使 了建 筑物 的局 部或 整体 倒 塌的关 键 所在 。 从 钢 筋混
建筑 结 构
基于概念设计思想 的建筑 结构抗震设计探讨
摘要 : 本 文通 过建 筑 结构 在地 震 中的震 害分 析 、 阐述 影响 建 筑结 构 抗 震 性能 的 主要 因素 , 从 概 念设 计 的思想 入 手对 提 高建 筑结 构抗 震 性 能进 行 了分析 探 讨 , 以供 同行 参考 。
2 。 概 念设 计
概念设计是设计的灵魂 , 是建筑设计师结合设计经验 、 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 , 实现 结构 设计 的多 样化 要求 的 手段 。其 宗 旨是在 特 定环 境 条 件下 , 尤 其在 难 以做出精确分析或规范中难 以规定 的问题 中, 不经过数值计算, 用整体概念考 虑结 构 总体 布置 和 抗震 细 部措 施 的宏 观控 制 , 充 分 利用 总体 系 与 分体 系 之问 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 , 为完 成初 步设 计 提供 正 确 的概 念 和思 路 。 概 念设 计 在建 筑结 构 中有 如下 意 义 : 1 ) 设计 的 创新 性 。设 计师 传 统 的设计 方 法是 通 过查 找 手 册 、 计算 机 程序
等方 式 进行 , 缺 少创 新性 。 概 念设 计 是工 程 师根 据经 验 以及 理论 知 识 , 利 用一
基于建筑结构设计中的概念设计问题探索与研究
![基于建筑结构设计中的概念设计问题探索与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2358bd1a0b4e767f5acfce27.png)
基于建筑结构设计中的概念设计问题探索与研究摘要:本文主要从概念设计的重要性及推广概念设计的意义方面说明概念设计在建筑结构设计中的作用和意义。
建筑结构设计中的概念设计是新兴的设计理念,逐渐被建筑结构工程师运用于现代建筑设计之中。
本文就此谈了谈自己的观点和建议。
关键词:建筑结构;概念设计;结构设计;中图分类号: tu3文献标识码:a 文章编号:前言在建筑结构设计的不断改革和创新中,前人积累了非常多的技术和经验。
其中,概念设计作为打破设计理念墨守成规,将结构设计进行优化和创新的方式方法,在我国建筑结构设计行业越来越重要。
工程师良好地运用概念进行结构设计,对于建筑方案的设计和优化都有非常重要的作用。
一、建筑结构设计中的概念设计概述我国在概念设计方面还不十分完善,在整体设计的技术上还存在一定的局限性。
也就是说,在我国传统的结构设计中,在设计内容上很多都进行了假设和简化。
这就让工程师在设计的过程中,进行自主的选择和判断,照搬设计的方法是行不通的。
而是应该将规范当作一种工具,为自己的设计提供思路。
所以,工程师应该将概念设计运用到实际的设计中去,将自身对结构设计的理解和创新将结构设计进行得更加完美。
概念设计在整体结构体系方面的理念的运用相较于传统设计更加深入。
分体系力学方面也是。
尤其是在结构破坏机理的理解和运用方面有很强的宏观性。
在规范不能规定以及不能精确分析的情况中,概念设计可以从整体的视角来处理问题。
运用类似估算的方式,将设计方案进行改革。
使其能够在结构体系方面的设计更加直白,方便理解和计算。
这种设计通常在概念方面的定性准确,没有歧义。
在设计的时候能够避免某些不必要的计算,安全可靠性高。
同时,也是能够对计算机得出的数据结论进行判断。
例如,在底层框架的计算中,传统的结构设计途径很多。
可以通过多、高层结构三维空间分析程序来进行。
某些工程师习惯设置抗震墙。
这样不仅在底层框架的承受能力上没有得到真实反映。
在刚度比上也不能满足。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/af8d97dd6bd97f192379e94e.png)
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。
分析建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施关键研究贾瑾旭 尹学军 李佳雨
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分析建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施关键研究贾瑾旭尹学军李佳雨摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的建筑工程的发展也越来越迅速,人们的生活水平逐渐的提高,对建筑工程的要求也越来越高。
建筑施工阶段中结构设计阶段是至关重要的阶段之一,设计阶段可以保障相关设计方案的合理性以及科学性。
并且在结构设计时,应当对建筑实际情况和业主要求在概念设计方面进行分析,进一步优化设计方案。
在建筑结构设计时,设计师应当以人为本,根据以往设计经验,从实际出发,保证设计合理性、提升建筑质量。
关键词:建筑结构设计过程;概念设计;结构措施关键研究引言随着社会的发展和科技的进步,我国国民对于建筑的要求越来越高,对建筑物的需求也不仅仅只是使用的需求,现如今民众更加注重建筑物的外观,这对建筑设计提出了更高的要求。
在新时期中,我国建筑行业不再是单一的发展模式,建筑项目越来越多,建筑规模越来越大,相关行业呈现出了多样性的发展趋势。
建筑结构设计想要得到新的发展,概念设计是必不可少的重要环节,将概念设计运用在建筑结构设计中能够体现出它独有的优越性,正因为这种优越性,在现今建筑结构设计行业中,概念设计被广泛的运用其中。
概念设计无论从思想、方式方法、采用的手段、理论知识等方面都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。
通过搭建这个平台,建筑设计中出现的很多不确定因素都可以通过这个平台找到一些解决的防止,所以建筑结构设计中的概念设计对整个建筑结构设计都有着很重要的研究价值。
1结构设计和概念设计在建筑设计中的重要性如果在建筑结构设计中充分的利用概念设计,对设计师来说,可以增强可实施性,从结构设计长远发展角度看,对设计理念的完善有着积极的作用。
但在实际工程中,绝大部分的设计师只能根据设计手册规定的方法进行结构设计,只有部分设计师使用这种设计方法,这种现象对我国的建筑结构设计理念的更新十分不利。
正因如此,我国的建筑结构设计缺少创新和亮点,设计出的建筑结构经常会出现实际和理论不符的情况。
概念设计在建筑结构设计中的意义分析
![概念设计在建筑结构设计中的意义分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d36896acb0717fd5360cdca1.png)
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 。
基于建筑结构设计中概念设计思考与研究
![基于建筑结构设计中概念设计思考与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a1d098d928ea81c758f57865.png)
基于建筑结构设计中概念设计的思考与研究摘要:本文首先分析了概念设计的内涵,然后对结构概念设计中的协同工作、结构抗震概念设计和结构整体性能控制等方面进行了详细的论述,最后指出结构概念设计是先进设计思想的关键,正确的结构概念设计可使结构更安全有效、经济合理。
本文是个人的一些见解,希望同行参考借鉴。
关键词:概念设计;协同工作;结构设计;刚度;中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:一、概念设计的内涵分析概念设计是运用人的判断和思维力, 从宏观上决定结构设计中的基本问题。
概念设计是一种设计的思路, 可以认为是定性的设计; 概念设计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的分析, 制定设计目标, 采取相应措施。
概念设计概念包括安全度的概念、力学的概念、材料的概念、荷载的概念、地震的概念、施工的概念、使用的概念等等。
概念设计要求融合这些概念, 并贯彻到结构方案设计、结构构件布置、计算简图抽象、计算结果处理中, 对理论无法明确的部位, 要有定性的认识。
强调概念设计的重要性, 是因为现行的结构设计理论与计算理论中存在许多缺陷或不可计算性, 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满足结构设计的目的。
同时计算机结果的高精度特点, 往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强对结构概念的培养, 才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
概念设计之所以重要, 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念, 选择效果最好、造价最低的结构方案, 为此, 需要工程师不断地丰富自己的结构概念, 深入、深刻地了解各类结构的性能, 并能有意识地、灵活地运用它们。
二、结构概念设计中的问题分析1、协同工作。
协同工作的原则也就是整体工作的原则。
协同工作设计可以对材料充分利用。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/3fe46e92f021dd36a32d7375a417866fb84ac0bf.png)
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。
结构概念设计在建筑结构设计中的作用 赵琼娟
![结构概念设计在建筑结构设计中的作用 赵琼娟](https://img.taocdn.com/s3/m/a63d32e631126edb6e1a100c.png)
结构概念设计在建筑结构设计中的作用赵琼娟发表时间:2018-07-18T13:33:13.583Z 来源:《基层建设》2018年第17期作者:赵琼娟[导读] 摘要:现阶段我国城市化进程的不断加深进一步推动了我国建筑行业的发展,而社会经济的飞速发展也为我国建筑行业的长远发展注入活力。
天津中天建都市建筑设计有限公司天津市 300074摘要:现阶段我国城市化进程的不断加深进一步推动了我国建筑行业的发展,而社会经济的飞速发展也为我国建筑行业的长远发展注入活力。
概念设计在我国建筑结构设计中占据重要地位,建筑结构设计直接受概念设计的影响,设计初期做出合理的概念性估算和分析,能够为后续项目实施中节省大量的人财物,达到经济效益与效率的统一。
关键词:结构概念设计;建筑结构设计;作用;控制要点1导言随着当前我国建筑行业的不断发展以及人们要求的不断提升,建筑工程项目结构设计的难度正在不断加大,为了更好提升建筑结构设计水平,促使建筑结构能够体现出较强的实用性和可行性,从概念设计入手进行优化完善是比较重要的一个手段,应该切实围绕着建筑结构设计需求以及相关原则进行有效落实,促使概念设计能够体现出更强实效性。
2概念设计的含义概念设计的应用比较广泛,通常是指完成结构设计中提出的多样化要求的一种渠道,实现过程中建筑设计师与结构设计师根据实际要求,建筑特点,设计理论,实践经验等,规划建筑全面布局。
在设计初期做出相应的概念性估算和分析,从而实现准确化、便捷化、概念化的设计。
这种设计能够为后续项目实施中节省大量的人财物,达到经济效益与效率的统一。
3结构概念设计在建筑结构设计中的作用概念设计在建筑结构的设计过程中发挥着极其重要的作用,它保证了建筑结构设计的质量,为设计工作赋予了新的活力。
合理的运用概念设计这一理念能够很大程度的提升建筑结构设计的水平,促使设计人员能够发挥出更好的作用和价值,使建筑结构设计的最终效果得到提高。
同时计算机设计中存在一些不足和缺陷,应用概念设计能够有效地对这些不足进行弥补。
基于概念设计的高层建筑结构设计
![基于概念设计的高层建筑结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d24ac046cf84b9d528ea7a5a.png)
计 实践及其心得 , 提 出概念设计在结构设计 中的重要性 , 同时提 出如何从概念设计理念 出发 来进行结构设计 , 从而提 高结构的安全性及其 经济
【 关键 词】 结构设计 ; 概念设计 ; 高层 建筑; 结构选型
O . 引言 随着建 筑建设 的快 速发展 . 建 筑结构 向着更 高更复杂 的方 向发 展. 这要求 结构设 计者 不能单 纯地盲 目去 进行结 构设 计 . 仅 仅套 规 范进行结构 设计其设计效果并不是最 佳的。通过对建筑结构首先 进 行概念设 计 , 其 成为 当前结 构设 计 的重 要思想 。从 设计实 践效果 表 明. 通 过在建筑 结构设计 中利用概念设 计可 以设计 出更为 合理 的建 筑结构体 系 , 并达到节省原料 的 目的。随着 概念设计的应用推 广 . 越 来越 多结构设计人 员更 向往 于这一设 计理 念 . 并逐 渐成为 结构设 计
1 . 概 念 设 计 理 念 的 可行 性
结构周边 . 从而充分地发挥剪力墙构件的受扭 能力 。 除此之外 . 剪力墙 布置时还要兼顾到剪力墙 间距 . 这需要充分结 合楼板 刚度要求 ( 3 ) 由于结构 通常是假定楼板 刚度 为无限大 , 因此对 于框架剪力 墙结构来说 . 剪力 墙以及 框架在相同楼层的水平位移将是相 同的 为 此, 从概念设计 出发 , 对 于框架剪力 墙结构来说 . 需要增 加 了楼 板厚 从而有效地提高楼板水平剐度 是缺少创新性 而概念设计则是要求结构设计师应 充分结 合设计实践 度 . ( 4 ) 对于高层建筑来说 , 其 主要承受较大的水平荷载作用 , 因此控 经验 以及理论知识 . 采取一系列 的合 理想 象及创新进行 规划 . 得 出具 制水 平位移是 高层结构概念设计 的重 要设计要点 基 于概念设计 出 有合理性以及一定创新 性的结构设计 对于框架剪力墙结构来说 . 可 通过增加合理 的剪力 墙数 目以及增 ( 2 ) 优化设计结果 。 基 于概念设计 的结构设计其包含分析 、 综合 以 发. 及评估三步 。分析阶段主要是对 问题进行全方位 的了解 . 因为存在分 大框架柱截面来提高高层结 构的抗侧刚度 ( 5 ) 对地基 以及基础采取概念设计 。从概念设计 出发进行基础设 析数据不完整 与不 准确的特点 , 此 阶段具有一定 的模糊 性质 . 综合 阶 首先应提高基础整体性 基 于概念设计进行高层结 构基础设计 , 地 段则是要求工程师将理论知识和实 际情况 . 通过结合设计师 的想象力 计. 使 基础和结构能整体 传力 . 保证高 以及创新意识从而实现工程设计规划 。 最后评估阶段是最优方案 的选 基基础要求 采用整体性好 的方案 . 同一结构 择过程 这种优选方案不仅 可以有效地防止 了结构后期出现的繁琐 计 层建筑 的抗震性能 抗震 规范中规定进行地基基础设计时 . 单元 的基础不宜设计在性质完全不 同的地基土上 : 同一结构单元宜采 算. 更重要的是体现了方案的可靠性与经济性 当地基土为软弱土 、 液化土时 . 应初步估计地震时 ( 3 ) 提升工程 师设计能力 。概念设 计其是 在正确 理念 和原 则 的 用相同的基础形式 ; 指 引下 . 允许工程 师 在设计 中进 行一定 程度 的发 挥 . 因此避 免 了结 地基土的不均匀沉降或液化影响 f 6 ) 对结构采取构造措施是 概念设计重要 内容 从众多 高层结 构 构设 计人员 一味采用传 统方法设计 , 这方便 于结构 师从根 源查 找 问 仅仅从结构计 算结果来进行结构设计 . 这难 以防止高 题, 从而使计 算结果更 为准确 。因此 , 概念 设计无论 在理论 知识 、 方 破坏结果表明 , 因此采取必要构造措施对概念设计来说 式 还是思 想 以及 手段 等方 面都 为建筑 结构 提供 了科 学有效 的技 术 层结构在荷载作用下 的破坏 . 显得尤为重要 就高层结构的地震破坏来说 . 提高结构 的整体性 以及 平 台。 延性措施尤 为有效 , 如在延性设计 中应尽量做 到“ 强柱弱梁” 、 “ 强剪 弱 2 . 概念设计在结构设计中的体 现 弯” 、 “ 强节点 、 强锚 固” 的设 计要求 : 同时也 可以通过提高结构 中的各 从众多工程实践表明 . 通过采取 概念设计理念来 进行 高层结 构设 其 他一 些工程质 量 计到最小。 如何 通过 个构件延性来有效地提高整体结构的延 性 另外 . 如温度应 力引起 的混凝 土 采取概念设计来抵抗结构可能受到的各 种不确定情况 . 将 是概念设 计 问题也可以通过构造措施来给予减轻破坏 . 开裂 . 则可通过 配置适量钢筋来减轻 的最终 目的 而对于高层建筑结构来说 . 其不确定 因素相对 多层 结构 3 . 结 语 来说 . 其复杂性更强 . 因此对于高层结构 来说 . 采取概念设 计是更 有必 概念设计是建筑设计师通过结合设计经验、 设 计理论以及工程特 要. 对 于高层 建筑结构来说 . 结构的抗风及其抗震 的概念设计将 是概 念设计 的重要体现 通过概念设计进行采取结构计算及其构造可有效 点 .对建筑结构设计 进行合理有效地使 建筑结构达到最佳 的结构 布 置. 从而达到最佳经济效益 。 文章通过结合笔者的工程实践经验 , 从分 地提 高结构 的抗震性能 从概念设计 的思想人手对提高建筑 结合 工程实践经验 . 基于概念设计理念 . 笔者总结 出相 关的结构 析建筑结构在地震 中的震害分析 .
分析结构概念在建筑结构设计中的应用
![分析结构概念在建筑结构设计中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9a1d62d2ad51f01dc281f182.png)
分析结构概念在建筑结构设计中的应用摘要:近年来,我国在经济建设方面取得了较大的进步,人们的生活水平得到了明显的特高,对建筑的结构设计要求越来越高。
随着建筑业的不断发展,出现了结构概念这一全新理念,并且已经成为国际建筑业结构设计发展的重要趋势。
本文将简单分析结构概念的内容,然后指出其重要意义,最后提出其在建筑结构设计中的应用,希望能对有关人士有所帮助。
关键词:结构概念;建筑;结构设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:随着我国经济及科技的不断发展,计算机的相应算法也逐步趋于成熟,结构设计更是被广泛的应用到了结构工程当中,在长时间不懈努力下,建筑结构设计取得了较大的进步,要想设计出一个优秀的结构工程,相应的工程师必须具备丰富的经验及先进的设计理念。
一般而言,结构概念设计所针对的是实践当中的力学分析或制度规定无法准确或精确的问题,不用计算,按照相应的设计原则、力学关系、设计理念,从整体或全局角度解决相应建筑工程当中的布置和细微的应急措施。
简析结构概念所谓的结构概念就是没有通过准确值进行计算,尤其是对那些难以作出准确分析的问题,根据整体结构同子结构体系之间力学关系、经验教训、试验等获取的新想设计思想,然后对建筑结构进行合理布置。
在建筑结构设计中应用结构概念,大大拓宽了设计师的设计思路。
可是,传统计算理论通常只强调如何提升整体建筑结构抗力,造成使用的混凝土等级也不断提高,加大了配筋量,从而逐渐提高了工程造价。
如果在建筑设计过程中设计师仅仅强调配筋率,就会出现胖柱、肥梁的问题。
因为建筑结构很复杂,所以如果受到地震影响,加上材料的质量、抗震的精确度、安装质量的优劣等很多不确定因素,很容易造成设计结果同实际结果具有很大差距,所以至今为止还不能准确计算出作用效应。
因为影响建筑结构设计的不确定因素有很多,所以建筑企业一定要充分重视结构概念在建筑结构设计中的应用。
在建筑结构设计中应用结构概念的意义提高建筑结构设计的精确性及立体化建筑结构的计算理论是从破损计算、经验估算、概率极限状态计算等等阶段发展而来的。
建筑结构设计中的概念设计与结构措施
![建筑结构设计中的概念设计与结构措施](https://img.taocdn.com/s3/m/b693e72a6ad97f192279168884868762caaebb9d.png)
建筑结构设计中的概念设计与结构措施建筑结构设计是建筑领域中非常重要的一个环节,其任务是使建筑物达到稳定、可靠的结构要求,保障建筑物使用寿命、安全性能和经济效益。
概念设计是建筑结构设计的第一步,而结构措施是建筑结构设计的具体实施措施,下面将分别从概念设计和结构措施两个角度来介绍建筑结构设计。
概念设计概念设计是建筑结构设计的最初阶段,其任务是在考虑建筑功能、建筑形态和建筑美学的前提下,根据建筑物所在区域的气候条件、地震烈度、土层条件和深度、以及建筑物的使用要求等因素确定建筑结构体系的类型和风格以及主要材料,为建筑结构的具体设计打下基础。
1.建筑结构体系的类型建筑结构体系的类型是指建筑物采用的结构体系类型,它关系到整个建筑物的支撑体系和稳定性能。
常见的建筑结构体系类型有钢结构、混凝土结构、钢混凝土结构、木结构等。
在选择建筑结构体系类型时需要综合考虑多种因素,包括建筑物的使用要求、施工的难易程度、建设资金的限制等。
2.建筑结构风格建筑结构风格是指建筑结构设计所强调的特定风格,它可以通过结构材料的颜色、形状、大小、质地、表面处理等方面来体现。
建筑结构风格可以有很多种选择,例如传统、现代、抽象等,具体选择应该根据建筑物所在地域、使用要求等因素来确定,合理的建筑结构风格可以增加建筑物的美感和艺术价值。
3.主要材料主要材料是指建筑结构设计中采用的主要结构材料,包括钢材、混凝土、砖、石材、木材等。
在选择主要材料时需要综合考虑材料的强度、刚性、耐久性、抗风能力、抗地震能力等多种因素,选择合适的主要材料可以在保证建筑物强度的同时,保证建筑物的美观和经济性。
结构措施结构措施是建筑结构设计的具体实施措施,包括结构形式、结构布局、结构尺寸、结构節點等,下面将分别从这四个方面来介绍建筑结构设计中的结构措施。
1.结构形式结构形式是指建筑物所采用的结构形式,可以是杆系结构、面系结构、网壳结构、框架结构、拱形结构等。
各种结构形式有着各自的特点和适用范围,具体选择应该根据施工难度、建筑物使用要求、工程经济等多种因素来决定。
基于建筑工程中抗震与概念的设计
![基于建筑工程中抗震与概念的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/2a7023047cd184254b353574.png)
! ! I ! 1 d
建筑技术
基于建筑工程 中抗震 与概 念 的设 计
夏 窈 贞
( 华 市九 州建 筑规 划设 计 有 限 公 司 , 江 金 华 3 1 1 ) 金 浙 2 0 7
摘 要: 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 。 本文基 于结构性 能抗震 设计 的含 义及 理 论 内容 。 出了抗震 设计 的常见 问题 , 提 并探 讨 了必须 重视 抗震 的概念设 计之 重要 。 关键词 : 震设计 ; 抗 问题 ; 概念 设计 a 虽然可 以获得较好的外形 , 个好的建筑结构设计 ,建筑 和结构必然 求美化 。主要表现在:建筑平 面因地 势需 要设 和 高低不 同的错层 , . 有 是有机结合的统—体结构设计 , 不足 F简单 的 计转折 结构平 面凹凸不规则 , 的凸 出或 凹 但使结构 的地震效 应变得非常复杂 ,结构处理 “ O c . 上部砌体 总层 变得极为 困难 。 各种受力构件的堆砌 、 而成 的, 组合 而是要体 现 进的尺寸大于相应尺寸的 3 %| 有的层差 达到两层甚 至以上.楼板 d . 3 3抗震墙的概念设计 在解决工程设计 中的实际问题 中, 依靠知识 、 能 数不一致 , 出现楼板错层 , 板 或楼 底层 框架 的刚度 往往 比上 部结 构小得多 , 力和消化了的活 的知识 转变成智慧并合理的利 局部不连续或 刚度 突变 , 从这一点来 说, 加强底 歼洞率太大 , 有效楼板面积不足结构典 型平 面 在地震 中就成 了薄弱层 , 用, 才能有效的解决工程的各种实际问题 。 的 5 %. 了满 足下部大空 间的利用 , 0 e . 为 下部 框 层刚度应该是非常必要 的。目前设计 中为了达 l基于结构性能抗震设计理论 架投影面积大大超过上部砖房面积 ,质量 出现 到增加底层刚度 和延性 的目的 ,通常采用钢筋 1 基于性能的抗震谢 f 义 . 1 含 抗震墙的数量。 它主要受层间侧 使结构 出现较大 的不规则扭转 王 楼层 混凝土抗震墙a 基于性能的抗震设计是基 于性能 的地震工 较大偏心 , 与此同时 , 同一结构最好采用同 程 的一部分内容 ,主要是指对结构进行抗震设 之间大 刚度 和承 载力变 化明显 ,变化率 超 过 移刚 比的影响 , 0 - %以上 。 3 种抗震墙。 . 震墙的形式 。 b亢 { 抗震墙作为抗侧 计的整个过程。 它包括地震风险水平的确定、 性 2 %- 0 2 层数与总高度 2 力的主要构件 , 其高宽 比一般较小 , 在地震水平 能 目标和性能水平的选择 、概念设计 、初步设 由于底层框架砖 房的结构特 殊性 ,抗 规》 力 的作用 下属 于脆 性破坏 ,一般 高宽 比宜在 《 计、 最终设计以及设计过程的可行性检查及评 对其高度 与层数都提 出了明确的要求 。有些业 1  ̄5之间。 航 震墙 的布置。 52 c 应使纵向和横向 估等。 1 基于结构性能抗震设计理论 的研究内 主为了提高经济效益 ,要求设计单位 背离 《 2 抗 侧移刚度 中心尽可能与整幢房屋的质量中心重 规》 的意愿 , 突破总层数和总高度 的限制 。 合, 并将纵横 向抗震墙尽量布置在房屋两端 , 纵 容 2 - 3框架结构 横墙 宜成组布置 , T 、 形等 , 组成 形 L 使两个方向 基 于结构性能的抗震设计理论是 以结构抗 框架 的设计 问题 出现的形式 多样 a 框架柱 抗 侧移刚度尽量 接近 , 最大间距应不超过 《 抗 震性能分析为基础 , 根据设防水准的不同 , 结 将 的 构的抗震性能划分为不 同的等级 , 设计 者可根 网不规则 , 问不均匀如底部框架梁跨度 太大 . 规》 限值 。 开 . m的跨度 , 必然导致 “ 强梁弱柱 ” . _ c 框架 3 构件的概念 没计 4 据 业主 的要求 , 采用合理的抗震 性能 刚 示 和合 曾出现 9 理 的结构措施进行抗震设计。除了抗震设计 方 梁柱 截面偏小 , 现为“ 表 剪压 比 和 “ 压 比” 轴 超 抗震 结构的各 类构件应具有必要的强度和 d 柱 . 并具有可靠的连接。 避免非结构构件的不 法, 基于性能的抗震设计理论还包括 目标性能 标 .梁 、 的纵 向配筋牢和体 积配筋率小 于抗 刚度 , 导致 地震 的确定 , 它是整个设计的基础和关键 , 主要包 括 震要求I e . 起转换作用 的楼面的次梁设置不合理 , 合理设置 , 主体结构受力不合理 , 时出 以下三个方面: 有的偏少 , 的不便于施工 。 有 现过早破坏 。 因此 , 可以采取以下措施 好 细部 1 . 地震设防水准 21 2 . 4抗震墙 构 造; 防止非结 构构件 直接 参与抗震作用 ; 防止 底框结构没有按要求设置抗震墙 。 追求经 非结构构件在地震作用下出现平面倒塌避 免非 a 在设计基准期内 , 定义一组参照的地震 风 险和相应的设计水平 , 是基 于性 能设计理论 的 济效益 , 减少抗震墙数量;强调空间功能分布 , 结构构件出现连续破坏。 h 个重要 目标。基于性能的设计理论应追求能 抗震墙 分布不对称、 不均匀. 的工程抗震墙布 c 有 3 5上部砖砌体的概念 设计 使薄弱层上移 , 由于多层砌体房屋 结构 保证上部结构的强度和刚度,提高上部砖 控 制结构可能 发生 的所有地 震波 谱的破 坏水 置过多 , 准, 为此, 需要根据不同重现期选择所有可能 发 变形 、 耗能能力差 , 震时破坏往往 更加严 重. 结构 的延性也十分重要 。尤其是作 为转换 的墙 地 d . 生 的对应 于不 同等级 的地震动参数 的波谱 , 这 剪力墙没有注明抗震等级。 体和楼面 , 应提高砖砌块和砂浆的强度 , 使底层 些具体的地震动参数称为地震设 防水准 , 分为 2 _ 5转换楼层 的现浇板 及 E 部砌体 框 架和抗 震墙 能够更 有效 地承担 地震水 平作 常遇 、 偶遇 、 罕遇和稀遇地震 , 并给 出了其重现 转换楼面现浇板较薄 , 无双层双向配筋 , 不 用 。 因此 , 兼作转换层的现浇楼面的厚度不应小 能形成有效的转换层来传递水平地震力 。构造 于 10 m, 期和超越概率。 5m 混凝土强度 等级不应低于 C 0构造 2, 1. .2结构的性能水平及其量化指标 2 柱普遍 数量不足,没有按规范要求在必要 的部 柱在楼梯间 四角 , 各横墙 与内外 纵墙交接处 、 内 结构 的抗震性能水平表示结构在特定的某 位 没置构造柱 , 者构 造柱 、 或 圈梁 配筋偏小 , 没 墙局部较小的墙垛处有较大洞 口的两侧均应设 地震水 准下一种有限程度 的破坏 ,包括结构 有注明先砌墙后浇梁柱 。 置, 且配筋要加大一级。 必须注明先砌墙后浇底 3抗震概念 设 ‘ 和非结 构构件破 坏以及 因它们 破坏 引起 的后 框的梁柱。 对于底框中的低矮钢筋混凝土墙 , 应 果, 主要用结构易损性 、 功能性 和人 员安全 结构 3 概念 } . 1 殳汁的萤要性 设置 为开竖缝 。 在竖缝处水平钢筋断开 , 在竖缝 性来表达。 按照不同的地震动水平 , 结构的性能 大量的震 害表明 ,结构抗震性能 的决定 因 两侧设置 暗柱 , 暗柱范 围为 1 倍 的墙厚 , . 5 筋可 水 准可分为四级 , 即功能完好 、 功能连续 、 制 素是 良好 的“ 控 概念设计 ” 。概念设计的 目的就在 采 用 4 1,箍筋 可采 用 q8间距 不 宜 大于 q6 b b 破坏与损失 、 保证安全。其中 , 的三级 性能 于合理地选择结构形式 , 简化 并通过构造措施来满 2 0 m 在 竖缝处放置 两块 厚度为 3r , 0m , 5 m 宽度 a 大震不倒 ” 的要求 。设计师在提高抗震设计 与混凝 土墙 同厚的预制钢筋混凝土板 。 水准, 即可继续 使用 、 复后可再使 用 、 修 保证安 足“ 全。 意识和水平的 同时 , 建筑方案的选择不受业主 4结束语 1 3抗震设计的 目 性能 2 标 的干扰 , 避免建筑的形状 、 尺寸 、 布局等 表现出 总之 , 一个好的结 构方 案 , 不但受力 明确 , 结构的抗震设计的 目标性能是针对 某一地 明显的抗 震缺陷结 构方案更不能受业主的经济 结 构新颖 , 可靠 , 合理 , 安全 经济 同时还能满足 震设防水准而期望达到的抗震性 能等级 , 抗震 观念和使用功能的影 响 , 降低下部结构的延性 , 建筑 要求 , 工方便 , 投产 , 施 及早 在合理确定结 设计 目 标性 能的建立需要综合考虑 场地特 征 、 使抗震墙 的数量 、 、 置严 重不合理 , 括 构 型式 和体 系后 , 形式 布 包 结构 的布置就成为建筑抗震 结构功能与重要性 、 投资与效益 、 震后损失 与恢 构件的构造措施不力等。 的重要 问题 , 抗震不 利的结构布置会导致 严重 震 害。 复重建 、 的历史或文化价值 、 潜在 社会效益 及业 3 2建筑体型 的概念设计 主的承受 能力等诸多因素。我 国抗震规范 的 日 建筑体型 应力求简单 、 、 , 和 规则 对称 质量 参 考 文献 标性能实际是 : 小震不坏 , 中震可修 , 大震不倒 。 刚度分布均匀。建筑和结构的布局是 否对抗 震 【高淑 英, 1 】 张晓妍 。 洪芬. 强结构抗震设计 中 王 加 2抗震设 计的常见问题 有利 , 是抗震设计首先遇到的问题 。 简单对称的 的概念设计. 河北工程技术高等专科学校学报. 0 -9 5 2 . 1房屋体形 建筑设计 , 有利于质量和刚度 的均 匀分布 , 建筑 2 01 0 -1 由于建筑地形的限制 , 或为 了形成街景 , 业 物在地 震时的实 际反应和设计时的分析容 易一 且有利于细部构件的处理 。 凹凸不平的立 面 主常要求设计单位在建筑体形上赋予变化, 以 致 ,
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基于结构设计中的概念设计分析
基于结构设计中的概念设计分析
摘要:随着时代的发展与人民生活水平的提高,建筑工程项目的规模、投资力度、技术复杂程度都在不断提高,特别是建筑结构设计的影响因素和要求也在不断增多。
本文通过阐述建筑概念设计的内涵,探讨将概念设计应用于建筑结构设计中应该把握的若干要点,希
望能够给予建筑结构设计者一些工作上的借鉴及帮助
关键词:现代建筑结构设计;概念设计;工程实例
Abstract: With the development of the times and the improvement of people's living standard, the construction project scale, investment, technical complexity continues to increase, especially the influence of structural design of the factors and requirements are also increasing. This paper describes the connotation of architectural concept design, to explore the key points of application of conceptual design in structural design should grasp, hoping to give designers building structure of some work experience and help Key words: modern architecture design; conceptual design; engineering example
中图分类号:TU3文献标识码A 文章编号:
引言: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。
概念设计运用得合理,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,概念设计是一名设计工作者进行创新设计的基础。
1、概念设计简述
概念设计就是运用清晰的结构概念,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、地震灾害、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,使建筑物受力更加合理、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。
一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。
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,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。
2、结构设计中概念设计的体现
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:前期的方案选择阶段、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。
(1)合理选择结构方案。
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形式和结构体系。
必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析,在此基础上进行结构选型,确定最优结构方案。
概念设计在工程设计一开始就应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等几个方面,从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节。
(2)选用恰当的计算简图。
结构计算是在计算简图的基础上进行的,即对作用的荷载与构件的约束状态进行一定的简化,使其更加接近实际状态。
现在的建筑物功能复杂多样,手
算已经无法满足要求,结构计算需通过计算机来完成。
所以,要将实际工程的结构形式转变成可以用于计算机计算的模型,并保证有足够的准确性就成为结构设计的关键问题。
而达到这一目的就需要设计人员在结构计算的过程中利用概念设计进行分析与控制。
(3)正确分析计算结果。
现在有许多软件可以供结构设计人员
选择,但不同软件往往会得出不同的计算结果。
所以,设计人员在进行结构计算前,首先要全面了解该软件的适用范围和计算原理,其次使用时要避免人为失误,并利用概念设计对电算结果进行科学分析,以做出正确、合理的判断。
2.2 抗震设计中应注意的概念设计问题
抗震设计是结构设计的重要组成部分。
地震是一种随机振动,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性及参数,目前尚难做到。
现在所采用的地震参数只是概率意义上的估计值,而结构在地震作用下所表现出的性能也具有许多不确定性,因此,抗震设计不能过分依赖理论计算,此时概念设计在抗震设计中就显得尤为重要。
(1)选择合适的场地。
地震造成建筑物的破坏情况是各不相同的。
一是由于地震时地面强烈运动,使建筑物在震动过程中,因丧失整体性或结构强度不足、构件变形过大而遭受破坏;二是由水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害造成;三是由断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。
前两种可以通过工程措施加以防治,而后一种情况,单靠工程措施很难达到预防的目的。
因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,选择对建筑物抗震有利、尽可能避开对建筑物抗震不利的地段。
任何情况下均不得在抗震危险地段建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的
建筑物。
(2)选择合适的基础方案。
基础设计应根据工程地质条件、上部结构类型、荷载分布、相邻建筑物影响及施工条件等多种因素确定,从而选择经济合理的基础方案。
基础设计应参
照详尽的地质勘察报告,一般情况下同一结构单元不宜采用两种不同的基础类型。
(3)采取相应的构造措施。
遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”的设计原则,注意构件的延性性能,加强薄弱部位,注意钢筋的锚固长度,尤其是直线段钢筋的锚固长度,
考虑温度对应力的影响。
除此之外还应根据均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置。
设置多道抗震防线从而尽量避免出现薄弱层。
3、结构设计中概念设计的应用
某工程为商住楼,主体平面形状为凹字形,不规则的平面结构体系。
工程设有一层地下室,一至三层为商场,上部为三个联体单元的住宅,建筑功能较复杂。
由于该地区为六度抗震设防区且风压值较高,为确保结构的经济与安全,概念设计主要通过以下几个方面来体现:(1)根据建筑物现有状况及自然条件进行结构选型,采用框剪结构,以满足《高层建筑混凝土结构技术规程》对六度抗震设防区建筑物高度及高厚比的要求。
(2)在结构抗侧力构件布置时,应与建筑专业密切配合,在建筑每部楼梯间及外周边转折处布置水平抗侧力构件(剪力墙),以加强结构抗侧移和扭转刚度,并尽可能考虑刚心与质心的重合,以减少水平力作用下由于结构偏心而引起的空间扭转效应。
(3)合理考虑楼层的平面布置,增大外周边枢架梁、连梁截面,增大竖向刚度变化较大的楼层平面刚度(增加板厚),以加强周边抗侧力构件的联系,增强结构整体性及空间协同工作的能力。
(4)在结构计算过程中,首先根据经验预设较合理的自振周期,并根据初算结果,调整平面中剪力墙相对刚度,以减少结构偏心,注意控制框架柱及小墙肢的轴压比,以增强结构延性。
同时根据规范限值调整剪力墙沿竖向的厚度变化,控制层间位移量及顶点侧移值,以求经济与安全的统一。
(5)在构造设计时,有针对性地对转折部位、连接部位以及由于水平力作用引起结构受力复杂部位或相对薄弱部位的结构构件进
行构造及配筋的加强,使主要受力构件具有良好的变形能力及耗能能力,以提高结构的抗侧力变形性能。
(6)尽量采用轻质墙体,以减轻楼层自重,同时要求提高地下室外回填土的压实系数,通过人防地下室高强度的侧壁与周边回填土的共同作用,增强对结构的约束,以提高结构抗侧力的整体稳定性,减少地震能量的放大。
(7)为减少温度变化引起的混凝土开裂,在主楼中部设置伸缩缝;为降低沉降差在主楼与群楼之间设置沉降缝。
通过以上概念设计,使该工程结构构件在刚度、延性、承载力等方面相匹配,形成一个在
抗风、抗震中高效协同工作的结构整体,从而使建筑物在经济、安全、适用、美观的矛盾中找到了统一。
4、结语
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。
设计内容纷繁复杂,应用灵活广泛,需要结构设计人员充分发挥主观能动性,在应用规范及工程力学知识和原理的基础上,根据个人对结构及其受力状态的理解,通过对自己积累的设计经验的完美运用,做出经济、合理、安全的结构设计。
参考文献:
[1] 武晓璠. 谈建筑结构设计中的概念设计[J]福建建材, 2007, (05) .
[2] 侯建娟. 建筑结构设计中的抗震设计[J]工程建设与设计, 2009, (06)
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