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建筑结构设计中概念设计的剖析

时间:2022-03-15 点击: 783次

      由于社会的发展,推动了社会经济水平的提升,人们对建筑的要求逐渐提高。这样一来,建筑项目工程的投资强度、范围、技术难易程度都有了一定的提升,同时切实增加了建筑结构设计环节的概念设计出现速度,并且逐渐演变成为我国研究分析建筑设计的关键方式。建筑产业的核心工作就是建筑设计环节,其不仅对整个建筑质量产生影响,还能充分保证工程进度。为了满足我国人民群众对建筑的需求,相关设计人员要切实增加日常设计中对概念设计核心思想的使用,进而增加建筑设计的水平,不断提升建筑设计质量。文章对在建筑设计中增加概念设计的主要应用方式做出分析,并且提出几点具体建议。

      概念设计是指将建筑工程概念作为基础,结合建筑工程的客观规律来达到建筑工程要求的设计方法,在设计的过程中可以科学、合理地调整设计对象,尽可能实现建筑工程的宏观设计。随着人们生活品质的提升,对于建筑结构的要求也越来越严格,为了紧跟社会时代发展的步伐,在建筑结构设计中充分应用概念设计这一方法,这种方法能够有效地提高建筑结构设计质量。为了不断地完善概念设计这一体系,设计人员需要将自身累积的经验、精确地计算方法按照相关规范条例来优化概念设计,确保概念设计的优势能够在建筑结构设计中充分发挥出来。

     1、建筑结构设计中概念设计的简要概述

          我们都知道,设计规划是建筑工程项目最开始的环节之一,完成项目决策之后,就需要对整个工程结构加以设计,结合客观准确的施工数据和施工要求,参考各方意见,完成施工设计方案,整个规划过程不仅严谨全面,更要求各数据信息明确、施工环节清楚,以对具体施工质量加以保证。现代建筑施工设计中不仅要凸显严谨,保证质量,更追求全局观,对于施工设计外的问题,比如提高建筑美观度、安全性、整体化等,就需要结合概念设计,其主要是指在未经过详细数据测量计算下,结合建筑知识、感官以及经验对建筑结构加以规划,使其框架更加科学稳定,解决施工难度和问题。所以要想完成概念设计,设计者不但要具备足够的建筑结构设计知识和经验,更需要对项目目标有全面且综合的分析。概念设计在建筑结构设计中有效应用有很大优势:启发设计人员以新思路完成结构设计,打破传统设计理念的限制,将建筑结构整体性能结合考虑,减少某一项结构中过多资源投入,从而加强建筑成本控制;此外还能促进建筑结构设计优化,将以往破碎、零散的施工结构整合起来,对其施工目标和表现性能加以统一,使各建筑构件与组成部分之间的关系更加明确,结合结构承载力以及施工环境变化情况提高设计方案的安全性,减少施工问题和隐患。概念设计一般会遵循这么三个阶段:①分析阶段,是对各施工要求及标准的全面了解与分析,建筑项目的具体用途、施工目标、建筑方要求等,尝试结合问题完成设计构思;②综合阶段,这一过程中主要是结合建筑知识和经验对设计构思加以完善规整,完成整体规划,设计者通过图纸或电脑软件等将抽象想法表现出现,逐步细化,完成整体设计;③评估阶段,在前两个阶段中会设计者会出现很多种思路和想法,需要进一步多元结合施工标准、成本等开展综合评估分析,对各种设计的特征以及可实施性进行评判,选取最佳的设计理念作为建筑的参考。

      2、概念设计的实践应用

      2.1布置剪力墙

           对于建筑物的统一布置而言,其中剪力墙布置必须以建筑物轴线方向为基准,同时两个方向相应的抗侧力度也要保持一致。进行具体施工时需要保证建筑工程总体受力情况平衡对称,使建筑物刚度中心与质量中心达成高度契合,这样建筑物的总体受力情况就会处于平衡状态。此外,建筑物竖向布置过程中也要确保刚度均匀,避免刚度发生变化。由于建筑抗震能力和建筑刚度是息息相关的,所以建筑刚度设计必须满足标准规定要求,由此才可以切实提高建筑工程抗震性能,从而保证建筑物的稳定性与可靠性。

     2.2科学合理地选择建筑场地

          项目工程设计中最重要的是施工场地的选择,这是决定该项工程能否顺利竣工的核心要素,在建筑设计中起到决定性的作用。在开展建筑施工场地的选择中,要充分考虑到防护安全距离、建筑结构是否牢固、日光照射具体时长等要素。除此之外,还要在建筑设计环节中充考虑到抗震因素,尽量避开一些危险地段的选址,主动放弃一些在地震带或者容易出现自然灾害的地方,在不能避免出现问题的时候要充分增加抗震措施,进而保障建筑的安全使用。在开始设计工作之前,工作人员需要观测建筑物抗震点是否可发挥实际作用,并对施工场地的地质情况加以调查。这样能够尽量减少安全隐患问题的出现。相关设计人员要根据实际情况制定科学合理的设计方案,不断强化设计量,保障建筑施工顺利进行。

     2.3结构概念在抗震设计中的应用

          结构概念在抗震设计中的应用,要求设计人员基于结构设计的要求,来全面了解混凝土的等级,掌握初始尺度等数据,并根据这些数据来分析建筑工程结构的刚度,看其是否达到抗震要求。进行抗震设计的时候,可以通过过去该地区工程建设得出的经验,以及搜集到的地区地震相关信息,来对可能发生的地震力进行评估,分析建筑工程结构的抗震力是否达标。另外,还应当将地震力进行量化,给出具体的参考标准数值,以便于调整建筑工程结构的配筋数量。可充分利用BIM技术,构建地震设计结构模型,输入相应的设计参数,进行仿真模拟,以观察最终的结果评判抗震设计是否有效,若是发现不合理之处要及时修正。

    2.4概念设计在建筑平面设计中的应用

         随着我国城市化的发展,建筑物的高度也越来越高,建筑物受到的风荷载也会随着高度的增加不断增大,如果长时间受到较大的水平力作用,就很容易导致建筑物出现侧移的现象。所以,建筑平面设计应用概念设计时需要优先考虑建筑物的侧移问题。一般情况下,进行方案设计时,需要尽可能减少建筑物受到的风荷载。不仅如此,在进行建筑平面设计时,利用概念设计还需要观察建筑物周围物体对风荷载的影响,确保建筑物对风荷载有足够的抵抗能力。除此之外,概念设计在建筑平面设计中除了风荷载还需要考虑建筑物结构的抗震作用,因此,设计建筑平面尽量采用简单的方式来表示,在刚度的选择上,要通过详细的计算来选择,以免刚度过小不利于建筑结构的稳定性。概念设计在建筑平面设计中不仅要完善抗侧力结构,还需要最大程度上保障建筑结构的抗倾覆能力。

    2.5在结构构件组合中的应用

         建筑结构构件之间的有序协调组合一直都是各建筑设计环节中的核心内容,而建筑结构本身就是不同构件之间通过传力实现的架构,凸显建筑的实际功能和外观美感。概念设计对此比较强调的是构件类型要与自然生态、社会经济、人文艺术等方面融合,赋予构件组合的不仅是结构完整与稳定,更要增加空间布局、外象表现等方面的革新,从而使不同的构件能实现彼此间的优势互补。

         随着我国建筑行业的不断发展,概念设计在建筑结构设计中发挥的作用越来越重要,所以结构工程师应该在设计中科学地应用概念设计,根据概念设计理念合理指导建筑结构设计各个环节与过程。由此不仅能够保证建筑设计方案的科学性、合理性以及可行性,而且还能够实现建筑材料利用率的最大化,切实提高建筑工程的建设质量,促进建筑行业的进一步发展。


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