概念设计在建筑结构设计中的应用

摘 要：随着我国建筑行业的蓬勃发展,其建筑结构的设计水平也有了巨大的飞跃和提高.但伴随着我国经济的迅猛发展以及人们价值观念的不断更新,对于建筑的结构设计也提出了更高的要求.因此,为了能够使建筑的结构设计满足更多人的需求,适合我国社会发展的实际情况,就要对尝试对各种设计方法和理念予以发展和应用.在对建筑设计的不断开拓和创新中,不断缩减我国与发达国家之间的差距,从整体上提升我国建筑结构的设计水平.而概念设计凭借其自身的优势以及对于建筑工程质量的重要作用,使其成为了我国的重要建筑结构设计方法.本文就将主要以概念设计在建筑结构设计中的应用为切入点,对其进行简要的介绍和分析.

关 键 词：概念设计建筑结构设计应用发展与创新

引言

建筑结构的设计具有多方面的要求,不仅要使建筑能够满足人们的正常工作和学习,具有过硬的质量和安全要素.还要使建筑结构具有相应的美观性,并且在经济上的投入也不能超过一定的标准.所有优秀的建筑结构设计都应当具备安全、经济、适用、美观以及便于施工等特点.但随着人们生后水平的不断提高以及价值观念的不断转变,对建筑工程设计也提出了更高的要求.建筑结构的设计作为工程设计的重要组成部分之一,对于工程设计的成果起着至关重要的作用.因此,处理好结构设计,利用好当前的先进技术成果成为了建筑结构设计的重要手段.概念设计作为当代较为热门的一种设计方法,引起了许多工程设计师的关注,这种设计模式对于建筑结构体系功能、承受力以及刚度和延性方面都具有着重要的积极影响.

一、概念设计的基本原理以及相关作用

通常情况下,概念设计就是指不经过数值的计算,特别是在那些难以做出精确理性分析或者是在规范中难以规定的问题,根据整体结构体系以及分体系之间的力学关系、实验现象以及工程经验来得到的相关设计原则和设计思维.站在整体的角度上,来进行建筑结构的具体细节性规划以及布置相关的抗震措施,保障整体的建筑结构水平.利用概念设计方法的优势就在于可以在建筑设计的方案阶段对建筑的结构体系进行构思、比较和选择,进而增强了建筑结构方案选择的科学性和有效性,减少了后期的不必要麻烦.与此同时,概念设计对于那些无法通过具体的计算方法来推断出的结构构件,可以通过其自身的优势来加以弥补,很好的处理了理论计算与实际应用之间的平衡,在建筑结构设计中占有着重要的地位,具备其他设计方法所不能取代的作用.

二、概念设计在建筑结构设计中的具体应用

(一)概念设计在应用的过程中应遵循相应的结构规律

概念设计虽然能够在一定程度上为建筑结构设计带来许多理想的效果状态,但在具体的应用当中却也应当遵循相应的结构规律和标准.要想在建筑结构的设计中充分的利用概念设计,使其成效能够被最大程度的发挥出来,就要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.在这个过程中,概念设计的相关优势就会得以展现,通过概念设计可以根据简化的计算模型,较为准确的估算出主要的构件截面.

(二)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,才能保证足够的抗震强度.

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.其中水平的构件主要负责承担竖向构件所带来的相应压力,进而形成抗侧力体系传递给基础.但抗侧力体系也不是一层不变的,它会随着竖向构件的不同而产生相应的变化.一般我们所说的建筑物的安全系数以及质量好坏,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的相关手段来对设计方案以及相应构建尺寸的合理性进行一定的估算.

(三)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,保证构件的规格符合抗震等级的要求.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,就算部分构件出现问题或故障也不会影响到建筑的抗震性.与此同时,概念设计方法还要求应当避免非结构构件的不合理布置.因为如果出现了非结构构件的不合理设置时,很有可能使建筑结构的受力能力受到威胁,进而使建筑结构的抗震能力被弱化.因此,在运用概念设计时应当注重对细节性工作的重视,防止在进行设计的过程中出现其他意外情况.

(四)概念设计在应用过程中应当注意的问题

概念设计在具体的应用过程中还应注意相应的问题.首先要考虑到结构设计的经济合理性,凸显出概念设计的优势和特点.其次就是要选择适宜的计算简图,相关的设计人员要做到科学合理的简图选择,同时做好相关的构造措施来加以保障.最后,由于操作方法的不同以及软件种类的不同,使得计算的结果往往存在着很大的差异.针对于这类问题,设计人员就要做到正确的分析计算结果,凭借自身掌握的概念设计的相关知识和经验来对计算的结果来加以把握.

结束语：概念设计作为当今建筑结构设计方法中的重要组成部分之一,其对于建筑设计整体水平的提高具有非常积极地现实意义.因此,当代建筑机构设计的相关工程师应当在建筑设计的过程中充分的应用到概念设计,根据建筑结构的实际情况进行有针对性的应用,以求达到提升建筑设计水平的目的.此外,在建筑结构设计中应用概念设计不仅可以提升建筑的设计水平以及工程质量,对于建筑的抗震效果来说更具有其他方法不可替代的作用效果.但终归来说,不同的建筑类型有着其自身的特点,因此在应用概念设计时一定要做到根据实际情况去分析利用,合理地采取构造措施.而不是生搬硬套,一味的采取相同的概念设计方法,从而影响到概念设计的实际应用效果.最后,针对于社会环境的不断变化以及科学技术的不断发展,还要对概念设计做到不到的完善和发展,使其能够不断适应社会的需要.

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