当前建筑结构设计中概念设计的应用耿延青

当前建筑结构设计中概念设计的应用耿延青

耿延青丁瑞娟

山东三融环保工程有限公司山东济南250000

摘要:本文对概念设计的定义以及重要性和概念设计应注意的问题以及概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用进行简要分析。

关键词:建筑;结构设计;概念设计;应用

1导言

随着科学技术的发展给我们的生活和工作带来了翻天覆地的变化,但是科学技术的使用并不是只带给我们便利,还在很大程度上惰化了我们的思想,禁锢了我们的创新意识,这一点在建筑设计中就得到了充分的体现,当前我国很多的建筑设计师大多直接采用计算机进行相关的设计工作,设计的主要方式就是在网络上搜索相关的素材然后进行简单的拼凑就完成了,这种设计方式很多时候是存在较大问题的,在科学性和标准型上都存在着一些缺陷,这些问题的存在在很大程度上都是以为没有很好地融入概念设计理念造成的,可见,概念设计对于建筑设计极为关键。

2概念设计的定义以及重要性

2.1概念设计的定义

概念设计在建筑业中指的是通过数学计算对于用户的要求进行具现化,对于用户的概念进行设计的过程就是概念设计。概念设计的过程正是通过对模糊、粗放、抽象的概念进行具体的、清晰的归纳和演化,在设计的整体过程中都是从用户的概念出发,以概念贯穿设计始终。通过这样的概念设计对于建筑结构的选择、布置、分析、设计进行局部处理,然后贯穿到整体结构中,设计人员对于概念设计中发现的问题,都要结合以往的经验和当前环境的具体情况进行设计,要考虑到各个方面对设计造成的影响,从而制定良好的设计方案,满足用户的多种需求。

2.2建筑结构设计中概念设的重要性

概念设计在建筑结构设计中发挥着至关重要的作用,通过合理的应用概念设计,能完善设计理念以及设计成果,还能够丰富结构工程设计师的实践经验。但是在建筑结构设计实际应用过程中,许多建筑结构设计师把设计锁定在设计手册以及规范等范围内,不敢承接新技术的挑战以及机遇,这种缺乏创新动力与精神的设计,导致建筑结构设计难以创新与突破。同时,建筑结构设计理论以及计算理论中经常会出现实际与计算不相符的问题,这就需要采用概念设计措施对结构构件设计进行优化,作为结构设计工程师,应该综合的利用概念设计以及自身的经验,选择安全、可靠、经济、适用的设计方案,以此保证建筑结构设计方案的合理性,成功的完成建设设计任务。

3概念设计应注意的问题

3.1选择合理的方案

概念设计就是通过设计使方案更加科学化、美观化,在进行概念设计时首先要挑选一个相对合理的方案,也就是所选择的方案具有可行性。要保证结构体系的有效性,首先要保证整体规划的科学性,科学分析出抗震节点的部位以及应力等因素。一般情况下,在相同的结构单元不能够使用不同类别的结构体系,以确保平面和竖向的规则程度。总之,必须对建筑师设计要求、结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析,并与施工、业主等方面充分协商,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时还应进行多方案比较,择优选用。

3.2选用适合的简图

计算简图对于结构计算具有极其关键的作用,如果选择不适合的计算简图会引发结构安全事故,所以选择合适的计算简图是结构安全的保障,设计者应该从现实情况入手去挑选适合的计算简图,同时计算简图还需要有相符合的构造措施来进行保障。此外,设计师还要注意到在实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点,但是在计算简图的误差应在设计允许范围之内。

3.3正确分析计算结果

在结构设计中普遍采用计算机技术,但是由于软件种类的繁多,而且不同的软件也是存在着很大的差异性,这样往往会导致计算结果的不同。所以,设计者要全方位的了解程序的使用范围、技术标准。由于软件自身存在的缺陷都有可能导致计算结果出错,所以,设计师者需要对计算参数的重要性有充分的认识,应该依靠着自身较强的专业知识以及充足的经验,在得到电算结果时需要进行仔细的分析,要准确地输入科学的计算参数,设计者需要谨慎校核,并做出正确的判断。

4建筑结构设计中概念设计的主要应用

概念设计主张从整体到局部、局部到整体的设计理念,建筑结构设计中的每个部分都会有概念设计的参与,但概念设计具体实现起来又存在诸多困难。目前,建筑结构设计中概念设计的应用主要有以下几种。

4.1概念设计在方案选择中的应用

一套建筑结构设计方案被提出,涉及多项因素包括建筑场地的地质结构、负载条件、地形特点等等,力求设计方案经济、合理、合适是建筑结构设计者和决策者的主要工作。具体来看,选择基础设计方案时,建筑场地的地质条件、施工条件、荷载分布情况以及建筑场地的结构类型、用户的个人需求等因素都应考虑在内,从而来拟定最恰当的基础设计方案。例如,设计房屋地基时应根据前期得到的建筑场地来进行设计工作,同时设计人员也应尽可能地搜集相关场地资料,做到万无一失。概念设计讲究从整体到局部、局部到整体,每一个小细节都应考虑在内,如此只有全面掌握信息,设计方案才能既经济又合理。

4.2概念设计在分析计算中的应用

信息技术已成为当今时代发展的核心技术,计算机技术遍布我国各行各业的同时也深入到了建筑行业内部。从良性发展看,计算机技术增加行业工作效率的同时也减轻了建筑行业人员的工作负担,然而计算机运行依靠相关的程序操作,程序本身也会存在缺陷或漏洞,在建筑结构设计过程中如未选对、选准计算软件,计算结果便会产生误差,从而造成巨大损失。例如,结构计算的软件计算简图选用不妥当,结构安全事故便会随时引发。因此,在分析计算中也应引入概念设计,将计算机软件作为辅助工具,设计人员从计算机软件上得到相应的计算结果,而后根据自身的概念设计知识及实践经验对计算结果进行精准判断,从而确保计算结果的真实性与合理性。

4.3概念设计在抗震设计工作中的应用

一栋建筑要想建立起来,基础便是建筑场地,也即是建筑物的承载基地,因而具有不可忽视的作用。其中抗震性是建筑场地选择必须考虑的问题,在建筑场地选择过程中尽量选择抗震系数高的场所,抗震系数过低则会埋下安全隐患。然而在土地资源稀少环境下寻找抗震系数高的建筑场地难度系数较大,如此便需在建筑结构基础和建筑主体结构上下功夫。通常情况下,设计人员在考虑增加抗震系数的问题时,都会采取如下措施:运用地震力、钢筋根数、结构刚度三者之间的正比例关系来进行抗震设计。然而只盲目依靠钢筋数量来增加抗震能力反而会造成负面效果。如果在抗震设计工作中应用概念设计,从而取得新的设计思路。概念设计理论能够结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置,同时也能够对建筑主体的结构体型和各个部分的基础体系之间的力学关系进行分析,通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心三者之间的距离使三者尽可能地靠近,以利于减小结构体系的扭转力增强整个结构的稳定性提高结构的抗震能力同时也能节约建筑工程造价。

5结论

综上所述,社会的发展和人们生活水平需求的不断提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。虽然施工技术和建筑材料方面在现代建筑领域中有了一定的发展,但建筑设计水平还远远不能够满足人们和社会的需求,希望通过概念设计的不断发展应用,能够让中国的建筑结构设计水平得到进一步的发展,让中国的概念设计更加完善。

参考文献:

[1]张元.建筑结构设计中的概念设计初探[J].中国新技术新产品,2014,1(6):7-8.

[2]孙鹏.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].黑龙江科技信息,20014,4(5):14-15.

[3]曾品珣.有关建筑结构设计中的概念设计论述[J].城市建设理论研究,2014,15(2):25-26.

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