建筑结构设计中概念设计的应用研究
解先鹏
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解先鹏,. 建筑结构设计中概念设计的应用研究[J]. 设计研究,20221. DOI:10.12721/ccn.2022.157004.
摘要: 在建筑结构设计中,使用概念设计的方法可以有效实现建筑结构设计的准确性和标准性,并提升结构设计效果,实现项目的结构功能要求,确保建筑工程的整体质量满足规范要求。文章在阐明建筑结构设计及概念设计基本概念的同时,重点指出了建筑结构设计中概念设计的应用要点,具有一定的现实指导意义。
关键词: 结构设计;概念设计;概念界定;应用要点
DOI:10.12721/ccn.2022.157004
基金资助:

当前,由于我国建筑业的不断发展,对建筑物的结构设计提出了更加严格的要求。其结构设计的目标是通过提高建筑物结构的设计水平来延长建筑物的寿命,并改善建筑物的性能。经过多年的发展和实践,概念设计和结构措施已逐步引入结构设计工作中,主要是通过优化主建筑结构的特性增强建筑结构的设计并为整个结构提供保护,从而提高建筑物的质量和安全性。基于此,本文首先分别介绍了概念设计和结构措施的相关内容及其对结构设计的影响,然后结合概念设计和结构措施来说明两者在结构设计中的实际应用。以期为相关研究提供一些参考。

1、基本概述

概述作为建筑工程建设中至关重要的一个环节,结构设计从根本上决定了建筑物的整体布局。其是专业建筑工程设计师依据工程的实际情况完成的建筑整体设计。在整个设计过程中,为了充分保证建筑工程的质量,要求设计人员要严格依据国家相关设计标准来进行设计,从而使建筑结构满足标准的要求,由此在文件规定的时间内将建筑施工方法许可书审理下来。建筑结构设计的内容和思路主要是通过施工设计图纸来体现出来的。在对建筑结构进行设计时,为了保障建筑能够与周围的环境融合,并且充分满足建筑的使用用途就要对建筑结构设计方案进行科学有效的设计,在建筑方案确定下来以后就要依据方案图纸来进行结构计算,整个计算过程要充分保证计算结果的精确性,由此来确保工程的实际情况与设计保持一致以及工程施工质量和施工进度、安全性达到规定的要求。

概念设计指基于设计人员的经验积累,根据工程项目的具体情况和业主需求,使方案设计具有较强的针对性。所以,工程设计人员应重视业主的需求,对需求进行详细分析后,根据建筑项目的特点确定建筑项目设计方案。工程设计人员应利用建筑设计理论,借鉴成功案例经验,优化建筑项目的设计内容,完成符合业主需求的结构设计方案。概念设计可分三个步骤完成,即分析、综合、评价。在分析步骤中,设计人员要对需求数据进行分析和验证;在综合步骤中,设计人员应广泛收集数据信息,按设计需求确定初步的设计雏形;在评价步骤中,设计人员应对设计方案进行筛选,从中选择最优方案。可以看出,概念设计要求设计人员具有较高水平的专业综合素质,同时具备发散性思维能力,能够从庞杂的数据中筛选出有用信息,实现建筑结构的深度设计,充分满足业主对工程的需求。

2、建筑结构设计中概念设计的应用

2.1建筑结构刚度设计中的应用

在建筑领域的各种指标中,建筑结构的刚度是非常重要的元素,并且在建筑结构的设计中起着非常重要的作用,因此必须选择科学合理的建筑刚度。同时,科学合理地选择建筑物刚度对于有效增加建筑物的自然振动周期和抗震性能具有特殊的影响和意义。另外,良好的刚性还可以相应地提高空间利用率,节省建筑材料等,从而可以更充分、更有效地利用建筑计划,并可以有效优化建筑结构。

2.2建筑主体结构设计中的应用

合理性和对称性是设计建筑结构时要遵循的基本原则。该原理可有效减少建筑材料的使用,节省建筑材料,确保建筑结构中非结构部件的良好安全性和稳定性,并降低建筑结构的扭转力。建筑结构对称的特征是整个或部分建筑结构内的相互对应和统一,在特定的设计阶段,为确保建筑物结构的对称性,可以对建筑物质心或平面重心的实际距离进行合理调整,并有效调整重心,从而确保建筑结构的对称性。

2.3场地设计中的应用

建筑基础结构在选定的开发区域中进行调查和设计时,应根据建筑物的形状和该区域的地形对建筑物的基础进行科学合理的选择。建筑基础通常包括桩基础和箱基础,箱形基础具有良好的整体刚度,可以均匀分解并将载荷转移到基础上,从而提供更安全、更稳定的建筑物,并防止由于不均匀力而导致基础发生沉降,这样可以有效提高建筑物的抗震性能。桩基础是建筑物基础结构的另一种形式,通常在地面较软或荷载相对较差的多层建筑物中,这种基础结构可以将顶部产生的负载传递到底部,并将其分配到土壤上,从而确保建筑物的安全性、稳定性和可靠性。另外,选址是建筑项目的关键,选择标准包括太阳光线与建筑物出口之间的距离、安全距离保护等方面。此外,还应注意危险区域的选址,使地质和地理灾害不会严重影响建筑物的安全,特别是地震的威胁。对于位于危险区域的建筑项目,应相应提高建筑物的地震等级,并采取适当的防护措施。所以,应科学合理地选择施工现场,并做好有效的勘探和研究工作。

2.4抗震、钢混结构设计中的应用

结构抗震设计是目前建筑工程设计的重要工作内容。项目设计人员应预先收集建筑工程的结构设计数据,录入BIM管理模型中,准确计算建筑结构的强度。根据建筑工程所在地的抗震规范要求,确定建筑工程的抗震设计要求,然后进行配筋量的计算。使用概念设计理念进行建筑的抗震设计,可实现建筑结构所需配筋量、刚度要求等工程技术指标的综合分析,使设计方案满足抗震要求,同时降低工程资源的消耗,节约工程建设成本。

2.5计算机分析中的应用

应用计算机网络技术可提高建筑工程管理的工作效率。计算机网络技术能够减缓设计人员的工作压力,提高数据计算的准确性,提升工程设计水平,但过度依赖计算机工具,容易降低工程技术人员的学习积极性,对专业技术的学习造成阻碍。虽然计算机能够提高设计人员的结构设计工作效率,若选择的应用软件不合适,或技术人员的计算机操作能力不足,会影响最终的设计结果。概念设计可较好弥补计算机应用的不足之处。概念设计要求设计人员应对建筑结构的理论知识进行深入了解,同时提升自身的设计水平。对需求的全面分析,使项目设计人员能够更加明确工程的设计目标,从而制定有效的设计实施方案。使用概念设计的理念还可实现建筑结构设计的优化,使工程设计人员明确设计思想,有利于实现业主的需求。

3、结语

综上所述,国内建筑行业迎来新的发展机遇,对高层建筑的大量需求,使结构设计工作面临诸多方面的挑战。项目设计人员应用概念设计的理念,提高结构设计水平,结构设计前对业主的需求进行深入分析,确定结构设计的实施方案。必要时可会同业主、结构技术员等,对设计方案进行综合评估,根据评估意见实现设计方案的改进和优化,使建筑结构设计具有安全性、抗震性、美观性、经济性的特点,实现建筑工程的社会价值和经济效益。

参考文献

[1]郭艳云,何俊笙.山地仿生建筑参数化概念设计研究[J].山西建筑,2021,47(17):13-15.

[2]秦成林.建筑结构设计中抗震性能化设计要点探讨[J].工程建设与设计,2021(14):15-17.

[3]孙国红.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用[J].绿色环保建材,2021(07):65-66.

[4]李敬超.概念设计与结构措施在建筑结构设计中应用[J].建筑技术开发,2021,48(13):5-7.

[5]金承伟.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].砖瓦,2021(07):78-79.