概念设计在建筑结构设计中的具体应用研究论文_杨春玉,牛振学

概念设计在建筑结构设计中的具体应用研究论文_杨春玉,牛振学

河南林勇建筑工程有限公司 河南安阳 456550

摘要:概念设计的内涵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

关键词:建筑结构设计;概念设计;应用;局部处理

引言:概念设计对于建筑结构的设计至关重要,通过应用概念设计,可以从建筑结构中体现出规范精神与先进思想。换句话说,在设计建筑结构的过程中,设计师不仅需要充分发挥自身设计经验,而且还要有效应用概念设计,确保建筑结构设计的可靠性与实用性。此外,国内设计师还可以吸取国内成功的经验,避免在概念设计应用时出现不必要的麻烦。

1概念设计内涵与发展

1.1概念设计内涵

概念设计需要进行紧急数值的计算,其是按照用户需求分析,形成概念的产品,其是从抽象→具体、从粗→精以及从模糊→清楚的过程。换句话说,概念设计的应用主要是指,在建筑结构设计全过程中融入概念设计理念。就建筑结构的设计层面来看,部分无法进行分析研究的难题,需要应用概念设计来分析结构体系,同时还要按照自身经营与分析结构来设计建筑结构,进而做好工程建筑抗震设计与总体布置。随着科学技术发展,工程建筑的结构设计要求越来越高,因此,需要在建筑结构的设计中应用概念设计,将设计主题思想变成设计的概念。

1.2概念设计发展的状况

各种活动中都会体现出概念设计,并且概念设计的存在没有意识性。在科学技术发展的背景下,建筑结构设计内容越发复杂,加大了建筑结构实际设计难度,这就需要在建筑结构设计中充分应用概念设计。但由于在概念设计应用过程中,很多研究者都是来自各个领域,对于设计问题难以达成一致的观点,对于概念设计理解也就会存在分歧,可见,概念设计还不够成熟,目前,还处在创建的阶段。近几年来,随着计算机技术的发展,在某种程度上推动概念设计发展。

1.3概念设计的步骤

概念设计阶段是由不断趋于满意的循环过程构成的,其过程可分为以下三个阶段:

(1)分析:对问题过程进行深入理解。其主要特点是信息模糊性,在分析的过程中,数据都是不完整的,以及一些可供设计人使用的都是一些较为准确的陈述。

(2)综合:即产生解决方案的过程。在这个阶段,运用各种知识结合工程经验将想法方案通过图纸的方式综合表达出来,其特点主要是由工程师的灵感和思维起主导作用,从而将建筑结构和设计意图的图形表达方式产生出来。

(3)评估:即判断和比较选择方案的阶段。这是一个选择循环的过程,该循环过程会一直持续直到方案达到双方满意为止。设计人员在进行评估时,会用功能模型方式并运用数据计算等手段将各方案进行比对选择,以期获取合理的经济可行性和技术可行性。

2概念设计在建筑结构设计中的应用

建筑结构设计方案的经济合理是概念设计的最终目标。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此一个适用的、经济的、合理的结构方案是概念设计的首要选择,这其中所必须考虑的因素包括:

2.1工程结构设计中关于概念设计的应用

2.1.1在电算分析中应用概念设计

近几年来,计算机的信息技术发展迅速,各行各业普遍应用计算机信息技术,当然,在工程建筑的行业中,也逐渐应用计算机信息技术。就实际应用效果而言,计算机信息技术在很大程度上降低了工程设计人员工作量。但是由于受到多种因素影响,计算机的软件自身存在诸多缺陷,并且不同软件的缺陷也存在差异。若是没有科学、合理应用计算机信息技术与软件,就会严重影响到工程计算结果的准确性。因此,在电算分析的工作中需要充分应用概念设计,也就是借助计算机信息技术获得结果以后,相关设计人员还要按照自身专业知识与实际经验,准确分析与判断电算的结果,确保计算结果真实性与准确性。

2.1.2在方案选择中应用概念设计

在选取建筑结构设计方案的过程中,为了确保选择方案经济性与合理性,需要融入概念设计思想。换句话说,在基础方案选择过程中,需要全方面考虑结构类型、施工现场地质条件、荷载的分布情况与施工条件等因素,选取基础设计的最优方案。在地基基础设计时,需要按照前期实地勘察的报告来设计,若是没有获得实地勘察的报告,需要相关设计人员搜集相关资料,充分掌握工程施工现场地质的情况,只有获取完整信息,才可以确保设计工作准确性与合理性。需要重视的是:同一个工程建筑结构只可以使用一种结构,因此,在概念设计应用时,需要将地基潜力充分发挥出来,并在条件允许情况下,进行结构变形验算的工作。

2.1.3在抗震设计中应用概念设计

在设计建筑结构的抗震效果时,设计人员基本都了解初始尺寸与砼等级,并计算结构实际的刚度,然后按照刚度对结构进行计算,从而准确判断地震力,并获取所需配筋数量。配筋数量、结构刚度与地震力三者是呈正相关的管理,结构刚度愈大,地震力就会愈大,所需配筋数量也就会愈多。如果配筋数量愈多,结构刚度就会愈强,地震力就会愈大。因此,不能盲目增加配筋数量,需要根据地震力情况来调整配筋数量,确保工程建筑的抗震效果。而将概念设计应用在工程抗震建设过程中,可以对设计思路进行拓展,充分结合配筋数量、地震力与结构刚度三者之间的关系进行设计,确保工程建筑抗震设计的效果。也就是,应用隔震的效能概念设计措施,将隔震层设置于建筑整体与基础间,或是设置于建筑的顶端,这样能够将地震力效果大幅度降低。

2.2合理选择利于建设的建筑场地

建筑场地的选择时设计的首要必经阶段,一个合理的利于项目建设的场地对整个结构概念设计后期阶段起到重要的作用。建筑场地的选择首先应遵循这几个基本要素:建筑退界、防护距离、防火间距、日照间距、防噪间距、建筑高度控制、通视要求、现有地形分析等。同时在建筑结构设计体系中,建设的场地应尽量选择有利于抗震的地点,尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑,如果实在无法避免,也应采取有效措施尽量减少和消除不利影响,一般在初步设计前就要进行勘探和选址。

2.3合理选择建筑基础

完成建筑场地的选择后,再根据不同建筑的地形特征和结构形式选择合理的建筑基础。一般常包括有桩基础,箱形基础和筏形基础这三种建筑基础形式。

(1)桩地基:普遍应用于地质松软并且负载较大的多层建筑结构。使用天然地基无法足够承载时,而采用桩地基可将荷载由上部结构传送到下部坚实的持力层。(2)箱形基础。箱形基础广泛应用于高层建筑中,其整体刚度适当,可以将荷载通过上部结构均匀地传至下部基础中,从而使结构组成良好地得以嵌固,并且降低了箱基不均匀沉降的问题,增强了建筑物的抗震抗灾承受力。

(3)筏形基础。该基础适用于低承载力地基、大荷载上部结构的建筑工程。其特点是刚度大结构整体良好,可以将上部结构的超荷载有效地进行分散从而将基地的压力有效的调整并解决不均匀沉降的问题。

结语

总而言之,将概念设计应用在建筑的结构设计中,既可以构成合理、科学的结构体系,又能够节省施工的原材料。近几年来,随着概念设计应用,大部分设计工作人员越发重视该理念,同时在工程建筑结构的设计中应用概念设计,并将概念设计作为重要理念。并且在不断改进和发展过程中,设计人员势必会在各种建筑结构设计中大规模的应用概念设计,从而给建筑结构设计创作便利。

参考文献

[1]高立人,土跃.结构设计的新思路一概念设计团.工业建筑,2019,29(1): 20-21.

[2]吴爱菊.结构设计中的概念设计与应用团.温州:温州职业技术学院学报,2017,7(2):4041.

论文作者:杨春玉,牛振学

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期

论文发表时间:2019/10/17

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