摘要:在现今工程界,概念设计与结构措施是结构设计工作中非常关键的两项内容,设计是建筑工程的基础,而概念设计则是在工程建设中体现先进思想和规范精神的关键。对建筑工程而言,结构工程师在设计初始阶段就应介入,采用概念设计理念将结构的安全性、经济性以及合理性在工程中得到体现。本文就建筑结构设计中的概念设计与结构措施进行一定的研究探讨。
关键词:建筑工程;概念设计;结构措施
引言:从本质上讲,概念设计是整个建筑物设计的大前提,而概念设计的关键核心则是建筑本体结构。从实际操作上来看,概念设计包含了较复杂的流程和内容,因而与之有关的设计流程和设计模式也具备相应的复杂度。针对概念设计有必要从全方位的角度入手加以完善,在此过程中密切结合建筑基本结构、建筑材料以及工艺措施。作为概念设计的负责人员,应当明确意识到概念设计在整个建筑物结构中的价值所在,在此基础上依照功能要求定型地势等方面来完成概念设计。
一、建筑结构设计中的概念设计
1、概念设计概述
在现今建筑结构设计中,结构计算理论仍然未臻完美,其应用是基于一系列假定和简化的前提条件,而同实际相比,这些条件常常存在差异,因而出现结构设计中不可计算性的存在或者计算结果与实际存在偏差。此时我们需要引入概念设计原理。在建筑结构概念设计中,主要综合考虑建筑工程的整体结构特征、各个分支之间的关联、建筑结构破坏机理以及以往的建筑工程结构设计经验,熟练运用建筑工程结构设计原则,确定具体的设计思路。这也是施工图设计阶段判断计算机计算结果可靠与否的主要依据。
2、概念设计在建筑结构设计的分析
概念设计是当代建筑结构设计中不可或缺的一部分,意味着建筑结构总体的方案设计过程,在此过程中要确定建筑理念,根据设计师的经验,来进行建筑设计出现问题解决的过程。所以,我们在进行概念设计时要了解设计的整体建筑,并针对设计过程的问题进行深入的探讨,凭借对问题的解决来实现建筑结构设计的总体方案的确定。建筑工程结构概念设计原则主要包括:构件选型优化设计、布局优化设计、空间结构设计、变形受力设计等方面内容。
3、建筑结构设计与概念设计的关系
在建筑工程设计中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,由于结构设计存在着无法忽视的不可计算性,概念设计的引入刚好可以弥补这种不足。概念设计主要依据建筑工程设计人员的设计经验,在实际设计过程中,设计人员需要对建筑工程的使用性能进行详细分析,结合施工现场实际情况,拟定建筑工程整体框架结构。
综合而言,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。
二、建筑结构设计中的结构措施
一般而言,概念设计是构成了整个结构设计的支撑。完善现阶段的概念设计,关键就在于密切结合各项设计要素,进而从整体角度入手来优化建筑物的配套设计。按照建筑工程结构概念设计原则,通过运用特定的结构措施来辅助概念设计,确保消除建筑构架的受力变形,对于构架的稳定性也进行了全面提升,这就是建筑结构设计中概念设计和结构措施相互协调统一的方法。具体来讲,如果要完善现阶段的建筑概念设计,那么有必要运用如下的结构措施:
1、选择适当的建筑结构体系
对于各种类型的建筑来讲,结构体系都应当构成建筑设计中的核心要素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆依照协同设计的基本原理来完善结构体系,针对结构体系应当依照协同工作的基本理念来完善设计,确保建筑构架的各个部分都能协同配合。从现状来看,要求建筑结构工程师与建筑师密切配合。在对建筑工程结构进行布置设计过程中,首先需要明确结构概念设计理念,确保各个结构传力的有效性。概念设计与结构设计都应当依照协同工作的基本原理,进而在最大限度内延长建筑物的年限,加快建设进度并且消除外在环境对其构成的不良影响。例如抗震结构体系的构成,其本身是由多个分体所组成的,并且确保各部分构件的整体效果,通过合理的搭配与协同,实现整体的结构抗震目标。在抗震结构构件的选择上,要确保其构件的抗震能力等多方面性能水平,结合施工的抗震设计标准和技术规范,确保整体抗震结构具备较强的抗震防护效果,可以满足结构抗震的实际需求。
2、选择适当的建筑场地
建筑工程结构设计过程中,场地选择的科学性和合理性会对建筑结构设计具有较大影响。如地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此,选择有利于抗震的建筑场地,是减轻场地引起的地震灾害的另一道工序。合理选择建筑场地,可有效避免地震时因场地条件的原因造成建筑的破坏。选择有利地段,避开不利地段并不在危险地段上建设。对特殊场地条件要进行充分的论证分析,如果施工区域属于危险地段,则应该禁止建设甲、乙、丙类建筑,以确保安全。
3、选择适当的结构材料
在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。
较多的中型或者大型建筑都选择了钢混结构,相比于传统混凝土结构,前者具备独特的结构优势,有利于增强整个建筑物的荷载性能。针对新型的钢混结构具体在开展概念设计时,应当密切结合各项结构要素。具体来讲,混凝土与建筑外部钢管应当紧密衔接,确保消除建筑构架的变形隐患,同时也提升了抗震性。此外,建筑外部布置的钢管结构也不能缺少内部混凝土作为支撑。由此可见,设计人员有必要选择适当的混凝土与钢筋比例,确保两类建筑材料之间可以构成互补优势,以此来增强整个建筑构架具备的承载力。
需要注意的是,所有结构材料的选择,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般钢筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求,不能够单纯地依据计算结果来判断。
4、提升建筑的稳定性与安全性
概念设计可以根据功能需求美化整个建筑外观,然而最核心的设计宗旨仍然在于保障建筑物安全性。建筑结构一旦丧失了稳定性,那么将会遭受外界影响进而引发塌陷等事故。在情况严重时,建筑结构出现的事故还可能威胁到居民安全。为此在概念设计中,设计人员有必要借助先进的措施来保障结构安全性,对于结构整体的承载力以及坚固程度进行全面提高。
结语:在房屋建筑施工过程中,存在无可避免的不确定因素,此时不可单纯通过结构设计来进行推导计算,需要有工程设计人员引入概念设计,并且加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。同时,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。
参考文献:
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[3]张磊.建筑设计结构中的概念设计及结构措施研究[J].低碳设计,2015(11)
论文作者:陈海波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/28
标签:结构论文; 概念论文; 结构设计论文; 建筑论文; 建筑工程论文; 措施论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2018年第10期论文;