时间:2023-09-22 17:05:47
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑概念设计方案,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

中图分类号:TU3文献标识码: A
引言:随着计算机的普及和广泛应用,在结构设计中给部分工程师造成一种错觉,认为建筑结构设计与先前的理论体系产生脱节,仅仅是一些图形的拼凑,使得传统的结构设计方法普遍存在墨守成规的现象,结构设计失去了应该具有的创新思想等。在建筑结构设计中,概念设计与结构措施至关重要,只有采用先进的设计思想与方法才能够赶上现代化建设发展的步伐,同时也反映了一个结构工程师的设计水平。本文对建筑结构设计中的概念设计与结构措施进行分析并提出自己的看法。
1、结构概念设计的定义
概念设计是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法,是完整而全面的设计过程,它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。将概念设计理念引入到建筑结构设计之中便形成了建筑结构概念设计。建筑结构
概念设计以建筑工程概念为设计依据,采用能够满足建筑工程相关要求和符合建筑工程的客观规律的方法,进而实现对建筑工程的宏观控制。
其设计理念是在建筑结构总体方案设计的最开始,就将建筑领域的相关理论知识正确应用到实际问题的处理之中,通过对实际问题的分析,比如结构体系、房屋体形、刚度分布等等,去实现设计方案。在这过程中需要工程师具备结构方面相关知识,依据相关规范、规程,
从宏观上对建筑设计方案进行评价、鉴别、选择,抓住要点,用正确的概念来指导概念设计。
2、结构概念设计的重要性
随着行业设计理念的不断进步发展,结构概念设计在建筑结构设计中被广泛地应用。使得目前我国建筑结构设计无论从质量和效率方面都得到了很大的提升。同时此种设计方法经过专业同行的不断发展推进,已经积累了大量宝贵的实践经验,相关设计方法理念也得到不
断继承和发扬。概念设计可以实现结构设计方案的完美化。在建筑设计的方案阶段对设计方案进行有效把握,依靠工程师的知识体系以及依据相关规程,通过主、客观结合的方式,在方案设定初期,这能实现优化选择,从而避免了后期设计阶段计算中的困难,同时又能使方案高效、经济地制定。
概念设计可以实现结构设计方案的创新性。随着人们对计算机依赖程度的加剧,很多设计工作者已经习惯性传统设计,结果造成设计方案没有新意。二概念性设计理念体现的是先进的设计思想,能够实现现代化建筑结构新颖、经济地创新设计。另外,建筑结构概念设计还可以可判断电算结果可靠性,利用概念设计来分析原因,找到问题的症结所在,弥补计算机初步设计阶段不能优化设计方案的不足等。
3、结构概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1 场地条件和基础选型
地震作用对建筑物的损害极大,在建筑结构设计体系中,工程师应该在初步设计前进行合理选址。通过对场地的勘察,尽量选择有利于抗震的场地,尽量避免在不利于抗震的危险地段建造建筑。
3.2 选择和布置结构体系
在建筑结构设计中“强柱弱梁”的概念一直为人们所重视,因此在建筑设计过程中,工程师要对梁的刚度进行相对弱化处理,保证在建筑破坏过程中,首先是梁发生破坏。
3.3 选用结构计算分析原则及程序
建筑设计中不同建筑截面和构件需要采用不同的力学假定进行分析计算,如果选用的计算理论与实际状况不符,那么就会产生很大的计算误差,造成计算结果无法使用。因而,工程师应该依据不同构件的实际情况合理选用计算假定,符合或接近结构的实际工作情况。
3.4 布置外形尺寸及结构面
结构平面布置应尽量简单、规则和对称,使结构的刚度中心与质量中心重合,以减小扭转,避免刚度突变和出现薄弱层的情况。如果同一栋建筑上下结构布置发生变化,结构刚度就会发生巨大改变,此时为了保证建筑的合理过度,便要设置结构转换层。
4、结构措施
4.1 协同工作与结构体系
建筑结构的协同工作顾名思义就是要求建筑结构的组成构件在受到外力作用时,能够相互配合,使作用效应能够合理地被结构构件承担。结构构件在协同工作时,形成一个有机整体,共同承担荷载,实现内力合理分配,共同达到极限状态。例如,在砖混结构中,建筑基础与上部砌体结构必须依靠圈梁和构造柱联接,协同工作,使结构构件受力均匀,避免出现局部超出承载极限破坏,联合受力才能够实现建筑的整体稳定性;高层建筑中,由于底部受力巨大,角柱需要极大的抗扭性,要求给角柱设计较大的抗扭能力,此时可以通过采用田字型柱保持相关的受力,增大长细比例等措施。
4.2 材料利用率
协同工作设计,还在于对材料的充分利用。当建筑结构内部构件能够实现协同工作时,这也表明材料的利用率也越高。其核心思想可以简单理解为“花最少的钱,做最好的建筑”。例如,传统的矩形截面梁就存在利用率低的情况。矩形截面梁的受力性能体现了大部分材料的存在实际上是降低了材料的利用率。对这种等截面梁来说,大部分区段,即使是拉压边缘,其应力水平均较低。针对梁的受力特点,可以将桁架设计为与弯矩图相似的形状,从而使桁架的弦杆受力均匀。本着这种设计理念才能够真正实现建筑结构设计的合理性与经济性。
结束语:
虽然在建筑工程建设中,建筑材料和施工技术已经得到很大的发展,但是没有先进的设计理念,科学、经济、新颖的建筑结构设计还是无从实现。必须对建筑进行科学合理的结构设计才能够实现对建筑结构的宏观控制,从而大幅度提高建筑结构设计的质量和效率。通过本文对建筑结构设计中概念设计、应用以及建筑结构措施的简要分析,希望能够对读者在建筑结构设计有所帮助。总之,随着社会经济的不断发展和人们生活水平逐渐提高,社会对建筑结构设计的要求也越来越高。概念设计这种科学合理的设计理念将会在建筑结构设计中扮演更为重要的角色,同时相信它也将为建筑结构设计的发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1] 姚骥华. 建筑结构设计中概念设计的研究[J]. 科技创业家,2012.
【关键词】:土木工程;建筑结构;问题;措施
1、土木工程结构设计概述
1.1内涵
土木工程一方面指勘察、施工等技术活动及所使用的相关技术设备;另一方面是指服务于人们生产、生活等各方面需要的建筑工程设施。而土木工程结构设计是指根据工程设施的具体用途和建筑物需满足的要求做出结构上的详细设计方案,是施工前的必要准备工作之一。
1.2特征
对计算机技术的应用程度较高。在对土木工程进行结构设计的过程中,计算机技术发挥了较大作用,各种设计软件的产生给设计者的工作带来很大的便利。同时,对该技术的运用也使得设计的精确度提高、设计的科学性增强,从而使得结构设计能更好地服务于实际需求。
2、土木工程建筑结构设计所遵循的原则
2.1设计方案要合理
方案设计合理是结构设计方案的基本要求,即方案具有可实施性,能够确保结构稳定性的同时还要尽可能满足建筑的各方面要求。这需要设计师在设计前对建筑的功能进行调查了解,对建筑的特点进行准确把握,同时对工程施工地点等有所了解,因为一个建筑结构的稳定性不仅要在结构上符合各种力W要求,同时也要考虑当地环境因素,这样才能确保最终建筑的稳定性。
2.2设计方案要完善
方案的完善性需要通过对基础方案的多次审核修改后得到的,在新的结构设计方案确定后,设计师需要对基础方案进行研究分析,同时发挥出团队的力量发现原方案中的不可理之处,综合各方面因素对原方案进行修改,通过方案的不断修改来提升最终方案质量。
2.3设计方案要高效
方案的高效性主要表现在设计图标的标注上,设计方案中建筑物设计图标的明确非常关键,通过对建筑物的标注能够确保整个设计图纸有详细的数据源,使图纸变得更加形象化,同时也便于工程图纸在施工过程中的应用,另外在图纸设计过程中将工程施工中可能遇到的问题标注出来,能够有效避免工程施工问题,也是提高设计方案高效性的重要措施。
3、土木工程建筑结构设计过程中存在的问题即解决措施
3.1图纸设计问题
图纸建筑结构设计第一步,随着现代科技的不断发展,各种绘图软件的出现使图纸设计变得更加便利,图纸是建筑施工的第一参考目标,其质量好坏直接关系到整个工程质量。但是在图纸设计过程中存在态度问题,设计人员没有认识到图纸的重要性,认为只是一种参考,在工作过程中态度消极,使得最终的设计的图纸质量达不到要求,图纸与实际建筑结构在细节上有一定出入,很难保证最终建筑结构质量。针对这种情况,首先要改变设计师的态度,转变图纸在其心目中的地位,提高设计师对图纸的重视度,在图纸设计过程中不仅要确保其质量还要确保其可指导性,尤其是在建筑结构细节问题上要在图纸上重点突出,能够有效防止因图纸细节不明确而造成的结构问题。
3.2设计师的专业素质较低
由于现代建筑工程巨大,一般一个建筑的结构设计都需要一个团队来完成,这个团队设计者的专业素质直接决定着最终结构设计质量。对于一些团队而言,虽然有专业的设计者带领,但是其设计团队内部其他人员的专业素质并没有达到要求,在任务分配过程中,由于不同设计者存在专业差距,导致最终的结构设计产品在细节方面没有得到完善处理,或者是需要后期通过多次修改才能勉强达到要求,这样的设计团队会影响建筑结构设计最终质量。专业素质对于设计师而言是非常重要的,一个设计团队之间的设计师首先要统一设计理念,对于专业素质较低的设计师降低其工作量,同时不断对其进行专业素质培养,通过‘一带一’,即经验丰富的设计师带领新人来不断提高其专业素质,通过经典建筑结构的分析学习不断提升自身对建筑结构设计的理解,从而不断提高整个设计团队整体专业素质。
3.3设计方案缺乏优化
方案优化是结构设计方案的关键步骤,通过综合各方面因素对原有设计方案进行分析,从而解决其存在的问题,使方案更符合现代设计理念的要求。在土木工程建筑结构设计过程中,受各方面因素的影响,在设计方案的优化方面存在一定问题。其次结构设计方案整体性和概念性较低也是方案优化中的问题,建筑结构设计是一项复杂的工程,但是建筑的整体性是非常重要的,设计师不能忽视了建筑的整体性而片面思考问题,这样会影响建筑结构的整体性、美观性等。最后建筑设计师为了追求结构设计的新颖性,使整个结构设计过于‘浮夸’,导致建筑结构存在各种缺陷,使设计方案仅仅存在于‘空想’层面上,无法进行方案实施。设计方案的优化需要不断重复,反复筛选。首先设计师要明确建筑的功能,这是进行结构优化的第一步,在满足功能要求的基础上进行成本、美观等方面的优化,确保最终方案在各方面都能满足要求。针对结构设计方案的整体性和概念性问题,在每一次优化过程中都站在建筑整体的角度进行优化分析,这是确保其整体性的关键,对于过于片面的东西可以舍弃或者在其它方面进行完善补充,从而使各个结构组成整体性强,整体性不仅要体现在结构上还要体现在功能上。最后,建筑结构设计的基本理念就是‘可实施性’,所以在结构设计时要紧紧围绕这一理念,坚决避免追求个性、新颖而抛弃其基本理念,所以在每一步的结构设计时都要考虑是否可实施,这样才能保证最终结构设计方案的可实施性。
结束语
结构设计的科学合理对于保证土木工程的安全性具有深刻意义。当前我国土木行业在结构设计中仍存在较多的安全问题,从而使得工程质量堪忧、相关事故多发。面对这种现状,有关部门与人员需积极采取相关措施增强土木工程结构设计的安全性,以维护人民群众的生命财产安全、维持社会稳定。
【参考文献】:
[1]冯涛.土木工程建筑结构设计中的问题与策略探讨[J].住宅与房地产.2016(09)
【关键词】房屋结构设计 建筑结构 设计 优化
一、引言
针对建筑进行评价的指标比较多,同样的,针对建筑性能评价的指标也多种多样。一般的来讲合格的、高质量的建筑,外观应当是美观且大气,同时整个房屋建筑的基本结构完整、质量上乘,所使用的材料也相当考究。针对房屋结构设计的质量好坏、水平高低进行评价,对于整个建筑功能性的发挥以及整个建筑的后期使用均有着巨大的意义。所以,有必要针对房屋建筑的结构设计理念进行分析,对传统的设计理论进行优化和改良,以现代化的审美标准来提高房屋结构设计的水准,促进我国建筑事业和相关设计行业的不断发展。
二、建筑结构设计优化的基本理论
房屋结构设计,是一项技术含量很高的专业性活动。设计人员在进行具体房屋结构的设计时,应当兼顾建筑物的各种性能指标,包括使用价值指标、美学价值指标等。建筑物的功能价值,指的是建筑物作为人们的日常住所必须具有的遮挡风雨、抗温度变化等基本功能;建筑物的审美价值,指的是建筑物的外形要美观、结构搭配要协调,从而给人以美的享受。设计者不仅要考虑到房屋的基本性能,还要考虑到房屋的结构搭配以及美学价值的大小。在这样的设计理念指引下,设计者就要从拟定的多种方案中选择一种最佳方案,以实现房屋结构设计的综合目标。我们可以将这个方案筛选过程用科学化方式加以表达,运用建筑学和相关的数学知识,在许多种设计方案中,选择一种与设计目标最相符的、最能体现居住着需要的设计方案。
建筑结构设计优化,指的是在设计建筑结构时,要改革设计理念,应用科学、先进的设计方案筛选方式,选择出在各方面都能达到最佳效果的设计方法。建筑物内部的结构十分复杂,要将建筑物的各个部分完美组合在一起,使建筑物发挥最佳的功能,并不是一件容易的事情。建筑结构设计优化,具体包括建筑区中各个部分结构设计的优化,以及建筑物整体设计结构的优化。在这两个部分中,建筑区整体结构的优化显得更为重要,因为整体是各个部分的综合,在完善房屋高性能方面发挥着更大的作用。具体来说,建筑物整体结构的优化包括房屋顶部设计的优化、房屋设计的优化,以及房屋细节结构设计的优化。在这三个大部分中,还可以细分出型号选择、布局设置、受力研究、价格衡量等较小的设计项目。在实际的结构设计中,设计者还要紧密结合建筑工程的实际情况,努力实现房屋建造的经济效益、社会效益和环境效益。
在确保房屋结构性能稳定的前提下,设计者要大胆创新,敢于探索新型的结构优化方案。在进行建筑结构设计的过程中,设计者要平衡房屋使用者和建造者的利益,充分考虑房屋建筑工作者的意见;在满足建筑物建造者需求的基础上,寻求新式的房屋结构布局方法。
具体而言,房屋的平面结构应当凭证,体现出建筑物的对称美,并尽量减小平面建造质量与房屋刚性结构要求之间的差异,使得房屋在承受较大的水平方向作用力时,不至于发生结构性的扭曲;在满足居住着使用要求的基础上,设计者应将房屋的承重结构设计成竖直贯通的形式,以便增强房屋对竖直方向压力的承受能力;尽量不更换房屋原有的转换结构。因为一旦更换这些结构,就会消耗大量的建筑原料,不符合房屋建设的经济性的要求,还不比较容易造成外来压力集中于某一个承受点上的现象;竖直方向的刚性程度设计要遵循渐变规律,避免刚性结构角度的突然改变。否则,角度突变的部位在受到强烈的水平压力时,不容易转移压力,这对于房屋整体抗压性能的提升是很不利的。
三、房屋结构设计优化方法概述
在建筑结构设计工作中,造价是极为关键的一个环节,也是整个工程中比例极为重大的问题。结构设计优化技术的选用对于造价控制极为关键,可以产生客观的经济效益。为此,建筑设计部门和有关工作人员在工作中必须要遵守经济、适用、合理、科学的设计原则,精心设计,采取科学的现代化技术手段制定出能够满足建设设计、工作要求的设计方案,从而实现降低工程造价、取得工程最大经济效益的目的。
1.结构设计优化技术分析
在刚从事建筑工程项目结构设计的时候,除了考虑到设计对象的基本使用功能以及安全可靠性之外,还应当在工作中考虑到将它作为设计对象来进行分析,使得其尽可能的达到完美。这就是工程和结构的最优化问题,是一个用科学的语言来描述的问题。对于利用确定的数学方法,在所能的设计方案的集合中搜索出可以让人满足、达到预计标准的方案。
结构设计优化方法从建筑理论上进行分析,主要是体现房屋工程分布结构的优化设计和整体结构优化设计两个不同的方面。其中房屋结构整体优化设计则是一个涵盖了房屋系统的设计、房屋围护结构设计、房屋选型设计、房屋布置、房屋受力分析以及地面工程等多个环节的复杂工作。而局部设计主要是指对房屋某一部位和分项工程进行优化和改进的结果。
2.房屋结构优化设计的意义
就一个建筑工程项目而言,结构设计优化技术的应用不仅可以达到降低工程造价、提高工程效率的效果,而且对于实现房屋的美观性、实用性以及室内空间的个性化布置有着重要的意义。在建筑市场上,每一个单位和企业都希望工程在满足建筑结构长远效益的基础上,最大限度的减少和降低建筑结构的近期投资,同时保证建筑物的节后可靠性、科学性,也只有这样,才能够在工作中实现持续发展、可持续发展以及更多的市场经济效益。
四、结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
结构设计优化方法和技术使用于实践之中的一个广泛课题,是建筑工程项目的整体设计、前期设计、抗震设计等多个部分环节组成,利用结构优化的方法不改变使用性能的前提降低工程造价,已取得巨大的经济效益。
1.结构设计优化前注重事项
结构设计过程中,前提方案时明确设计方案目标的前提,前期方案的确定直接影响建筑的总投资,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段机构设计并不进行参与,设计者进行建筑设计时大多不考虑结构的合理性以及它的可行性,但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响,某些方案可能会增加结构设计的难度,并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期,结构优化设计就能参与进来,那么我们就能针对不同的建筑类别,选择合理的结构形式,合理的设计方案,获得一个良好的开端。
2.直觉优化(概念设计优化)技术与建筑结构设计
直觉设计用于没有具体数量的情况下,由于不确定性和计算难度大等差异,在对于统一建筑方案,可以有许多不同的结构布置设计;确定了结构布置的建筑物,即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是唯一的;建筑物细部的处理更是不尽相同,这些问题是计算机无法完全解决的,都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一半规律指导下,根据工程实践经验进行,这便是前面所说的概念设计。因此,概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
3.概念设计处理的实际建筑设计问题
概念设计所要处理的问题是不确定的,多种多样的,例如一些抗震能力。但可以肯定的是希望通过概念设计,建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏,或是破坏程度降至最低。因此,分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中,地震作用最为难以琢磨,破坏性也最大。故而,建筑设计过程中就应该未雨绸缪,从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的做法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏。
五、结束语
综上所述,只有合理地选择建筑结构设计方案,不但可以满足相应的技术要求,还能节约工程成本,因此在建筑结构优化设计时,合理的设计方案极其重要。但是建筑的结构优化设计非常复杂,且具有很强的综合性,因此必须深入研究对建筑结构设计的优化方法。
参考文献:
[1]周宏伟 刍议房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J] 四川水泥 2014(12)
关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施
中图分类号: S611 文献标识码: A
一、概念设计
(一)、概念设计的概念
概念设计是指在工程建筑结构设计之初,不予提供确切的数据的情况下,根据以往工程建筑中的经验,进行整体方案的设计,对工程施工过程中将遇到的问题进行预测,通过多方面的分析论证最终制定出最合理的设计方案。概念设计是设计者在进行工程建筑结构设计之前的宏观规划与微观调整,体现着设计者的经验和思想,力求减少建筑结构设计上出现的问题。
(二)、概念设计的重要作用
1、概念设计是整体设计的保障。
在初期进行建筑结构的概念设计时,设计师经过多方面问题的考虑,制定出合理的设计方案,对后期整体工程建筑设计起到很好的基础作用。概念设计的设计师结合工程建设的各种特点,运用各种方法进行数据分析,把个结构之间进行对比分析,得到可靠的设计方案,使方案达到最大程度的低成本,高效率,最合理。科学先进的概念设计能够完善相关建筑结构设计,避免在工程后期的出现重复。
2、概念设计是设计师思想理念的体现。
随着科技的发展,建筑设计过程中计算机的使用越来越广泛,但是对于辅工具的使用会约束设计者的创作思维,使设计的方案缺乏新颖性,还容易出现现实结构与程序设计的差异。概念设计是锻炼一个合格的设计师在有限的时空内进行完整的设计的过程,在进行设计的过程中处理好建筑结构的各个部分,设计出完善的设计方案。概念设计体现出一个设计师对建筑的思想和理念,能够在进行创作的过程中,把最新的想法和创意及时的融入到设计方案中,使建筑结构的整体设计趋向完善。
(三)、概念设计的注意事项
1、设计者认真核对数据。由于科技的迅速发展,设计者越来越多的利用计算机进行建筑设计,但是在很多时候会发现同一个设计的计算结果并不相同,这主要是由于运用不同的软件导致的,不同的软件在进行计算时程序方法不相同。因此,设计者不仅需要掌握方案的设计,还需要掌握计算机程序的操作管理。设计者对于数据的准确性进行多次检查核对,还要借鉴前人经验和平时实践判断出数据的对错,对数据的核对引起重视。
2、对方案的选择。设计者在进行设计时,会根据不同的需求和不同的分析得到不同的方案,设计者要充分的考虑设计方案的合理性、科学性、实用性以及安全性,在运用理论知识和实践经验的总结的同时,也要考虑到工程建设的材料、结构、要求以及建筑过程中易出现的问题,最终选择一个最合理有效的方案。
3、合理设计计算简图。工程设计的计算简图对工程整体结构有着重要的影响,因此设计者在进行概念设计时要结合实际情况,并运用自身的实践经验和理论知识,将计算简图中带有的失误降到最低,合理的设计简图的应用,会减少建筑整体的不良影响,杜绝安全事故的发生。
二、结构措施
(一)、建筑结构中的协同工作
1、协同工作是指建筑结构设计中,各个结构部分有效的配合,协同作业,使工程建筑结构达到最佳状态和最长使用期限。在进行工程建筑时,要把建筑结构的下部和上部联合起来,分解建筑承载的压力,并且要保证受力的均匀性,即建筑结构在承载力时,保证每部分的结构都能受力均匀,杜绝受力偏向某一结构,造成部件的损坏。
2、在进行高层建筑的施工过程中,均匀受力是施工建设的基本要求。施工过程中注意受力情况,切不可使受力柱达到承载极限,避免造成安全事故的发生。在进行超高层建筑时,为避免受立柱承受不住压力,可以采取田字型柱来承载受力,这样的方法可以使长细比例增大,避免某一位置受力过大造成损坏。
3、在高层的建筑中,每一部分结构的设计都影响着工程的质量和施工的安全。在建筑的四个角、梁与梁交接的地方的承重柱,称为角柱。建筑结构的角柱的设计也十分重要。角柱的严格要求在于极强的抗变形、抗扭、抗压的能力,尽管目前的建筑结构中柱体的设计已经很大,但是这并不能减少承重柱体变形的可能性。在施工的过程中总结出,混凝土的弯曲变形直接取决于截面的受压高度及相关的边缘部位受压能力,因此,为了提高柱的承压能力与抗破坏能力,应直接采用高强度的箍筋柱和钢筋混凝土,避免弯曲变形情况的出现。
、充分利用材料
协同工作设计的另一个目的,还在于对材料的充分利用。一般来讲,材料利用率越
高,该结构的协同工作程度也越高。下面我们从一类构件进行分析:
梁类构件的演变是可以看出材料利用的问题。矩形截面梁是最普通的受弯构件,它的材料利用率很低,原因有两方面:一方面是靠近中和轴的材料应力水平低,另一方面是梁的弯矩沿梁长一般是变化的,这样对等截面梁来说,大部分区段,即使是拉、压边缘,其应力水平均较低。针对梁的这种受力特点,用结构概念分析,主要是因为梁截面存在应变梯度,只有当构件是轴心受力时,材料利用率才可能增大,于是就出现了平面桁架,平面桁架可以理解成“掏空”的梁――将梁中多余材料去除,既经济,又降低自重;故桁架的上弦相应于梁的受压边,下弦相应于受拉钢筋。规则桁架中腹杆的受力(拉、压)与梁中主拉、压应力方向一致。
根据上述分析,还可以将桁架的外形设计为与弯矩图相似的形状,从而使桁架的弦杆受力均匀。由于桁架中大量存在压杆,压杆的强度往往由其稳定性决定,而不是由杆件截面材料强度决定,因此,在平面桁架的设计过程中,应设法降低压杆的长细比。单纯增大截面是下策,特别是上弦杆,应努力增加其平面外的刚度(有时上弦采用双杆形成的复合压杆),提供平面外约束(增加支撑),如果把这些平面外的支撑再连接成桁架,这样就使平面桁架变为平面交叉桁架,最后发展为空间网架。空间网架的材料利用率高,应力水平高,故在大跨度、大空间结构中广泛使用,但网架结构中仍然存在压杆,这样高强材料就不能使用。因此,我们找到了悬索结构,悬索结构中所有的“杆件”均为拉杆,这样就使悬索结构中杆件的应力水平极高,材料利用率极大,高强材料得以充分利用,还可施加预应力。因而在超大跨度的结构中,悬索结构(或包括悬索结构的组合结构)是首选的结构类型。
在工程建筑过程中,对于材料的利用率问题始终是施工方首要关心的问题。为了赢取最大的利润,需要在施工过程中降低建筑成本,提高建筑材料的使用率,使材料得到充分的利用。为适应市场经济的发展趋势,进行低成本高利润的施工措施,一方面提高建筑结构各部分的协同能力,另一方面使建筑材料得到最大限度的开发使用是建筑施工单位的整体要求。通过结构措施的设计,能够达到对结构材料充分利用的目的。
结束语:
综上所述,本文就建筑结构设计过程的概念设计和结构措施分别进行分析,分别从几个方面进行了论述探讨。正因为人们对居住环境的要求日益增高,所以建筑结构设计的整体要求也在提高,建筑结构设计的概念设计及结构措施也更应该受到重视,使概念设计不断的创新和突破,结构措施逐步增强,为建筑结构的整体设计走向完善。
参考文献:
[1]王一民,赵启龙.建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].中国建筑金属结构,2013(02)
[2]严毓纯,孙建军.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].企业技术开发,2012(06)
[3]李芳.概念设计及结构措施在建筑结构设计中的应用[J].城市建筑,2013(10)
[4]韩婵媛,董毅.浅谈建筑结构设计中的概念设计[J].科技之友,2013(12)
[5]布伟钦,步海斌.关于建筑结构设计中的概念设计与结构措施[J].科技致富向导,2013(07)
[关键词] 建筑表皮; 数字化; 新建构
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 23. 030
[中图分类号] TU201.4 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2013)23- 0058- 02
0 前 言
在这个建筑的新时代当中,连接不是基本的问题,所有建筑表皮都没有厚度,且可以精确地连接在一起,不需要连接件、钉子、螺丝,不必受限于材料的改变,这完全是一个空间和表皮的游戏领域。
过去我们所依据的建筑理论在虚拟世界中起不到实质性的作用,由于虚拟空间处于失重状态,因此重量与载重并不是决定组件尺寸、形体和比例的基本因素,在这个过程中不存在结构表现及结构可靠的概念。在虚拟网络世界里,物体只是一种能任意缩放其比例的虚拟体现。
虚拟空间所创造出来的建筑结构会改变某个特定地点的样貌,如悉尼歌剧院,它大大改善了本纳隆角与悉尼海港的风貌,给人留下难忘的印象。虚拟空间能够重新建立特定的实体环境,并能随时随地对其内容加以举例说明。
1 虚拟技术对建筑设计进行实现的优势
1.1 对建筑前期方案的推敲
在当今被实体化概念所困扰的人可能想否认这样的建筑状态,并且会有一种相互矛盾的论述。但当我们发现现今的科技完全可以让虚拟空间与实体空间互换时,这种矛盾将迎刃而解。
目前有很多建筑设计人员初步拟订建筑设计方案的时候,可以通过计算机对该方案预先进行虚拟表现;运用3D计算机辅助设计系统准确、快速地对该建筑设计方案进行虚拟参观,通过对虚拟空间的研究,将数据输入系统的数据库里进行比对,可以精确地模拟实体对象与空间3D数字模型,在比对完成后通过系统内部的测评功能对该设计方案进行仔细的评价与审核,反馈该方案中的各个指标系数是否符合标准、模型建立是否正确、是否保证节能最大化等信息。
在对该方案提出修改意见与建议后,设计人员根据系统反馈的信息对设计方案进行修改,再次使用CAAD系统进行测评,反复评价审核后确定最终的设计方案。
因此,虚拟空间为建筑师和业主对设计方案进行事前评估提供服务,最终的目的是为了尽可能真实地模拟出建筑的结构、材料,获得真实的体验。
1.2 实体建筑中建构的数字实现
以前没有采用计算机辅助建筑设计(CAAD)技术的时候,设计师画出建筑草图之后,将建筑方案按照比例画在平面图上,不能直观而真实地表达设计意图。
使用CAAD技术后,设计人员首先用AutoCAD绘制建筑设计图,再利用SketchUp对整个设计草图进行修改并呈现出来,取代了人工手绘的步骤,减轻了工作负担;然后利用3DMax软件,根据设计草图,按照建筑的体量与比例初步建立一个模拟模型,数字化的作品便于我们从各个视角进行检视,而且可以随时存储对方案的修改过程。
计算机辅助建筑设计方式,打破了之前由于空间局限而不能对所设计的建筑进行全方位观察的局面,设计人员审视的视角不再受到限制,而且节约了设计成本,还有利于设计方案的立体修改,有利于提高建筑设计人员的创新思维能力,推动了建筑设计行业的发展。
2 建筑设计数字化建构与反建构
建构一词来源于希腊语,原意指木匠或营造者,后来涵义延伸,具有制作过程的意义,并且泛指艺术创作,涵盖了技艺、方法、材料甚至观念。19世纪德国学者Botticher开始在建筑领域中谈及建构的角色,认为建筑具有“中心及包裹”两部分,而外部包裹必须反映出内部的中心本质,同时提出“局部与整体”的观念。另一德国学者Semper认为,建筑由构造方式分成4种类型——基础、壁炉、屋架与屋顶、围合表皮;另外,他还强调“连接”是建筑物形成时最重要的建构因子,同时也是区分不同材料的构成方式。
20世纪,研究者在上述基础上,继续进行创新性研究,提出结构、构造与建构三者之间关系,讨论结构与构造技术的关系,提出细部是材料与构造的准则,建筑的意义在于细节之处的设计,反对技术对建筑表皮的细部控制,主张细部设计是一种创新,一种判断力的运用,强调结构中的连接是最基本的元素。
当代建筑设计与数字化构造方面的研究,认为传统的构造与数字化构造基本元素及过程是相对立的,并提出了“反建构”的概念来扩充传统设计与构造在数字时代的定义。在当今科技发展的时代,计算机提供了新的生产方法与解决方案。随着科技的发展,我们可以应用各式各样的新材料与新的制作过程,传统的建筑构造已受到数字科技的冲击,当前我们需要一个更加系统的、整合数字化与古典元素的新建构,以便更好地探讨建筑表皮的数字理论。
3 对数字化时代建筑设计的思考
处在21世纪数字时代初期,建筑作为一种信息媒介,它包括的不仅仅是结构、构造、节点细部等技术因素,它还承载一个时代社会的生活、审美方式等诸多信息,起着文化载体的作用。建筑形式应当表达形式构成的自然规则与自然属性,表达的是人类对构成自然的要素和自然规律的认识。建筑形式自身的构成是一个科学与技术的问题,比如材料科学、结构科学都是研究建筑形式的科学构成问题。但“建筑构成形式的表达”却不单是一个科学技术的问题,“材料的特性”与人类某种情感的契合,以及建筑构成体系的理性所揭示的自然规律是建筑建构性的本质,而建构性的表达正是建筑艺术的本质。
由于各个时代工艺与技术的限制,建筑设计无法像艺术创作那样无拘无束。如何使建筑作品在重重困难中有更好的艺术性,成为新时代建筑设计师的重要任务。
4 结 语
数字科技不只是设计工具,也是一种设计媒介,数字科技能够使设计者基于当时所处的社会文化,在个人设计思考过程中,产生新的创意,建筑表皮数字化新建构必将激发出新的创作灵感。
主要参考文献
[1] 刘育东. 新建构[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2] 毛鸿霖. 浅析计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计结合[J]. 科技传播,2010(12).
[3] 胡小强. 虚拟现实技术[M]. 北京:北京邮电大学出版社,2005.
[4] 阎俊爱. 智能建筑技术与设计[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
1可行性分析、项目投标
计算机处理信息数据的优势与众不同,科学合理地分析并预测工程项目的可行性,能减少决策失误率。1980年,美国明尼苏达州某超市集团总部想规划该州北部区域的新建超市项目,经过传统方法得出要新增七个规划布点的结论。在正式做决定前,该超市集团老总尝试将这一规划任务交给计算机服务中心处理。计算机服务中心根据反馈过来的关于该州的相关信息(如人口构成、工资待遇、交通情况、商业网点等等)后进行综合处理,得出的分析报告与传统方法得出的不同,减少了两个规划布点。仅仅CAAD系统这一方案便为该超市集团节省投资费用1亿美元左右,并使工程项目投标能在极短时间内完成。
2概念设计、造型构思
过去,建筑师在概念设计阶段(即建筑设计的关键时期)构思设计方案或建筑造型时,或是凭借自身空间想象力,或是简单设计结构草图,这种局限性较大的设计方法较为原始。而CAAD系统的出现为建筑师高效设计大打方便之门,三维立体图形能够帮助设计师更好地理解建筑空间、建筑造型与色彩质感等概念,并综合考虑周围环境做好设计优化。法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔便是世界著名建筑师贝聿铭在借助CAAD系统构思完成的,对后世影响巨大。
3方案优化、专项分析
CAAD系统在建筑设计平面布置方案的深化过程中分析、评估、量化采集到的设计指标、重要属性或功能活动,反馈修改工作通过人机交互完成,以此实现人机交互的良性循环与最终优化。如何对设计方案进行具体修改主要还是看设计师,计算机也只是在旁边进行一些辅助工作,例如整理数据、综合分析等等。另外,在建筑设计的设计方案初始阶段,CAAD系统能完成定性定量的关于物理、环境和功能等专项内容的技术指标核定,从而使建筑设计更趋向科学合理。上述这些多为技术性及可计算性的设计内容,也能通过CAAD系统完成信息输入与人机交互,反馈修改工作通过人机交互完成,以此实现人机交互的良性循环与最终优化。这两种人机交互的组合便构成了CAAD系统设计方案的优化交互。现阶段,如此这般的设计方案专项内容技术指标的综合分析与反馈修改已被越来越多的建筑师广为使用,且在国内外的应用效果还不错。
4设计制图、技术文档
计算机在数字化技术的支撑下,其制图技术发展程度已经到了一定高度,CAAD系统软件中也有制图工具。建筑师使用CAAD系统,可完成建筑设计图纸的创建、优化及修改等诸多任务繁重的工作。在CAAD系统中,图形可以随意移动、旋转、缩放、美化,还能实现图标与尺寸的自动标注。根据工种与内容不同,建筑师在进行设计制图的过程中,要注意到一点,图层不同,所放置的图形也是不同的;此外,还可以根据设计要求,随意选取不同图层中的图形进行组合,从而使建筑设计图纸能顺利完成。一般来说,设计系统里有数据存储系统,以方便快速存贮与准确记录设计方案中的所有信息,这么一来,既可以使不同的工种在具体施工过程中能够相互协调,也可以使错误一眼辨识,方便统一纠正。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。建筑设计图纸只要出炉,CAAD系统便自动生成关于建筑设计的技术经济指标和分析报告,这样设计部门便可将所有相关图纸信息递交给上级部门,予以审核。建筑设计图纸阶段,CAAD系统的应用效益特高,这有利于减轻建筑师的制图压力。因此综上所述,国内外的建筑设计部门完全可以大力引进CAAD系统,并大面积推广该项系统软件的应用领域,使之更好地服务于建筑设计工作,以提高建筑设计水平。
作者:胡锦单位:锦州宝地建设集团有限公司
关键词:建筑结构;概念设计;原则
中图分类号: TU319 文献标识码: A 文章编号:
随着社会经济的发展与人们的生活质量、欣赏水平的不断提高,建筑的结构设计被提出更高的要求。需要设计人员加强计算机技术的应用,发展更为先进的计算机理论,研发并应用新型、轻质、高强与环保的建筑材质,从而使建筑结构设计可以更加的安全实用。其中为了防止建筑结构设计人员陷入只注重使用精密计算机进行设计,忽略了实用性尝试的误区,提出了重视概念设计的观点。
一、概念设计的含义
在建筑结构设计中,概念设计与理论设计相对应,是指不通过精确的数值计算,在一些非常规的问题与难以作出理性精确分析的问题中,结构设计者依据建筑物的整体体系与分体体系之间的震害现象、试验现象、力学关系、结构破坏原理与相关工程经验获得的基本结构设计思想与设计原则。从宏观的角度确定建筑结构的整体布局。
概念设计往往利用估算近似值的方法,可以在方案设计阶段迅速有效的对整体结构进行构想、选择与比较。得出的设计方案往往具有定性准确,概念清晰的特点,避免了后期实施阶段一些不必要的运算麻烦。同时,概念设计也是判断理论设计是否有效可靠的重要依据。
例如,对于建筑的底层框架设计,设计人员往往只注重使用三维空间结构的分析程序进行计算,并人为刻意的进行抗震墙的布置。这种做法一方面无法满足楼层间存在合理的刚度比,又不能完整的反映出底层框架在遭受地震时的受力情况,其主要问题在于过度使用了理论设计方法。计算程序的使用与选择不当,往往会造成难以估量的损失。因此,想要避免这种情况,在建筑结构设计的过程中配合概念设计是一种不错的方法。
概念设计并不是一种非逻辑性的空想,而是当建筑结构设计遇到问题时,依靠常规的设计方法无法解决而不得不采取的思路与手段。因此,概念设计与理论设计应该是一种互补的关系,理应成为建筑结构设计过程中的重要组成部分。
二、概念设计的发展现状
概念设计的充分利用,可以拓宽结构设计的思路。传统的建筑结构设计与计算理论的研究往往只关注如何提高建筑的结构抗力,这种思维方式导致建筑配筋量逐步增高,混凝土的等级也越来越高,建造价格自然就水涨船高。由于设计人员过分注重配筋率的限定,从而导致出现大量的胖柱、肥梁与深基础的建筑。例如在建筑的抗震设计过程中,设计人员一般会根据混凝土的等级与初定的尺寸计算出结构的刚度,再由结构刚度对地震力进行计算,最后计算配筋的比率。但在实际生活中,配筋率越高,刚度增大,地震力会随之增前;而结构刚度越大,地震的作用效应也会越大。这种传统的结构设计反而产生相反效果。
如果利用概念设计的方法,转换设计思路,可以考虑降低地震的作用效应。在目前现有的抗震设计中,隔震效能的研究就是非常好的例子,通过隔震层的设计与效能装置的加设,可以有效的降低地震的作用效应。这种研究已经在国内外广泛的开展起来,其中在日本,研究成果已应用于实际建筑设计中,并取得理想的使用效果。而我国由于认识的限制与技术的不足,在建筑设计行业仍未得到广泛的应用。
三、概念设计的重要意义
1.带动建筑结构设计的发展
由于近几年经济发展迅速,科技水平不断提高,企业部门在工作中分工不断细化,越来越多的精确数据计算与整体系统运作被计算机操作所代替,随之而来的是设计人员逐步忽略非常规性的思维方式与操作方式。在机器化的生产时代,计算机的精密计算阻碍了人们通过工作经验来解决设计过程中的遇到难题。于是,概念设计引起行业学者越来越多的关注,并推动建筑设计结构行业的发展。
2.具有合理性与实际性
建筑物作为空间实物的存在,很多问题不能通过理论数据加以解决,应该做到具体问题具体分析。而计算机的数据运算,往往只能得出理论化、精确化的结果,在实际解决问题的过程中这些数据很难有较强的实用性与合理性。概念设计的出现可以很好的解决这些问题,设计人员通过对建筑结构的整体布局,呈现出较为真实、合理的建筑实体,从而使建筑结构设计得到优化。
3.概念设计可以排除隐患
计算机过度精密的运算结果并不是对建筑整体结构的正常反映,由于理论设计的机械化、程序化导致整个结构设计存在错误隐患的例子并不少见。而与之相反,概念设计通过人性化的思维方式可以对建筑实际进行全面的探讨,成为解决问题的有效途径,由这点可以看出,建筑结构设计必须重视概念设计的运用。
4.优化设计方案
结构设计的初始阶段即为建筑方案的选择,此阶段由于某些问题无法通过计算机加以解决,因此必须通过设计人员依靠自己的设计经验,对设计方案进行有效的分析,运用概念设计的方法对设计方案进行策划、整合,最终达到优化的效果。
四、概念设计的遵循原则
1.精确分析数据结果
建筑结构结算的目的在于获得精确的数据结果,因此,必须严格对待这一过程,不能盲目的进行。数据结果能否顺利实现,是保证建筑结构的安全性与决定结构设计能否顺利进行的重要条件与重要途径。设计人员必须从输入数据、计算数据与产生数据三个方面进行严格的审查。此外,由于受到外部因素的影响,同样会导致数据结果的不准确,例如,使用不同的计算工具与不同的计算数据软件,人为因素造成的过失等,都可能造成数据计算结果不精确。因此,对于数据结果的分析,设计人员应避免机械化的思维方式,给予足够的人性化关注。
2.选择适当的计算简图
在选择计算简图的过程中,设计人员应选择具有一定构造措施加以保证的结构简图。计算简图作为结构计算的重要组成部分,其选用是否准确在一定程度上可以决定能否产生准确的结构计算结果,是保证建筑结构安全的关键性前提。因此,在计算简图的选择方面,应给予足够的重视。
3.选择合理方案
结构方案是整个建筑结构设计的初始部分,也是建筑结构设计过程中的关键所在。因此,结构方案是否合理有效决定了后续工作能否顺利开展,并对最终的建筑质量产生重要影响,必须认真对待。
4.保持建筑结构体系
建筑结构的体系设计是概念设计的重要体现,设计人员应在结构体系中将整个建筑的完整构成呈现出来。在建筑结构体系中,我们应该意识到每个结构的组成部分都是不可分割、统一的整体,并不是具体部件的单一展现,所有部件只有组合在一起时才能够表现出建筑结构的价值,如果将其拆分开来,结构便不复存在,体系也无法发挥其应有的功用。因此,利用概念设计来规划建筑时,应从整体出发,不可将整个结构体系进行拆分,否则将失去原有的价值与内涵。
总结:
本文主要分析了概念设计的含义与目前概念设计的发展现状,提出概念设计具有带动建筑结构设计的发展、具有合理性与实际性、概念设计可以排除隐患与优化设计方案的意义。在具体实施的过程中,应遵循精确分析数据结果、选择适当的计算简图、选择合理方案与保持建筑结构体系的原则。
参考文献:
[1] 李小华. 浅谈提高建筑结构抗震能力的方法[J]. 科技创新导报. 2011(17)
[2] 周西明. 浅谈高层建筑结构设计应用[J]. 科技促进发展(应用版). 2010(10)
[3] 刘旺. 建筑结构中结构动力学的防震减震应用分析[J]. 现代商贸工业. 2011(22)
1.概念
总图竖向与管网综合设计是充分利用、合理改造自然地形,满足建筑物、构筑物、交通设施、室外活动场地、绿化景观设施、工程管网等要素的使用要求,在基地现状和相关法规、规范的基础上,进行总平面图中竖向设计与工程管网设计的一种综合设计。总图竖向与管网综合设计是规划设计全过程中一个重要组成部分,它与规划设计、机电设计、景观设计密切联系而且不可分割。
2.目的:
(1)匹配规划设计要求,满足建筑物、交通组织、停车布置等的功能要求。
(2)合理衔接总图中各栋建筑物内部管线、总图综合管线与市政管线。
(3)合理组织总图竖向给排水设计。
(4)匹配景观排水设计、绿化种植及保证景观设计效果。
(5)配合市政相关报批报建。
(6)满足基础埋深,减少土方、防护工程量,有效控制成本、加快施工进度。
二、基本流程:
1.工作阶段
总图竖向与管网综合设计的总体工作原则是尽量先行,按照时序,该项工作分为三个阶段,分别为:(1)宗地资料分析阶段(对应项目进展阶段是投资分析阶段);(2)总图竖向与管网综合设计方案阶段(对应项目进展阶段是规划设计阶段);总图竖向与管网综合设计施工图阶段(对应项目进展阶段是施工图阶段)。
2.主要工作内容:
(1)场地竖向设计:道路竖向设计标高、坡向;建筑物、构
筑物地坪标高;场地地表水排除方式;土方平衡工程;满足景观要求的相关设计。
(2)市政管网综合设计:市政配套站点、用房的设置;给排水、电气、暖通、燃气、有线电视、网络市政外线接入方式;区内市政管线合理布局、走向;满足景观设计、物业管理与维护要求的相关设计。
3.内容及成果:
(1)宗地资料分析阶段
宗地基础资料分析对项目立项的决策有重大影响的内容,其成果以及具体解决措施应在《可行性研究报告》中体现。宗地基础资料分析阶段需完成以下工作:
收集宗地基础资料,基础资料包括:①宗地图、规划条件及附图、周边市政道路图(投资部提供)。②宗地周边市政四源(水、电、气、热)的接入条件、路径、容量;雨污水接出位置、容量(投资部提供)。③完成地质分析报告(合约部确定勘察单位,勘察单位完成初勘报告,项目部配合实施)。根据基础资料完成宗地基础资料分析报告,相关内容进入《可行性研究报告-宗地基础条件》。根据宗地基础资料,完成意向性场地平整方案。意向性场地平整方案包含初步的土方平衡计算以及建议场地处理方式――平坡式或台地式(建筑、结构、设备参与)。意向性场地平整方案分析报告应进入《可行性研究报告-项目发展成本》。 根据宗地基础资料、意向性场地平整方案,提出对
概念规划布局的建议。例如:地形、地貌、市政道路、市政管线接入条件、地质条件对单体布置方式的影响、建筑朝向、间距、日照、通风、规划要点的影响(建筑、结构、设备参与),此项建议形成规划设计影响因素,进入《可行性研究报告-规划设计可行性》。
综合宗地基础资料分析报告、意向性场地平整方案、规划设计影响因素,完成密度分析及项目盈利预测报告,相关内容进入《可行性研究报告》。
(2)方案阶段
正式取得土地后,按照宗地资料分析阶段取得的各项成果,完成地块密度分析之后,进入总图竖向与管网综合设计方案阶段。方案阶段需根据密度分析确定的规划布局、路网结构、初步产品配比、经济技术指标、空间形态等内容,对规划布局、单体方案的深入等内容形成指导性意见。总图竖向与管网综合设计方案阶段需完成以下工作:
1)总图道路高程与竖向设计方案图:结合规划结构确定雨水排除方式、场地平整工程的竖向控制坡度、坡向,完成总图道路高程与竖向设计方案图(此图由方案设计单位完成)。出图后由建筑专业牵头,建筑、结构、设备专业联合审核。
2)主要市政站点布局方案图:根据规划确定的户数、人口规模,确定各专业市政站房所需面积、建造方式以及合理的布局,最后完成主要市政站点布局方案图(此图由方案单位完成)。出图后由设备专业牵头,建筑、结构、设备、景观专业联合审核,审核完成后填写第二份会签表。
3) 市政管网综合设计方案图:结合规划路网结构、景观示范区位置、道路分级、场地内各主要市政管线走向、路由等元素,完成市政管网综合设计方案图(此图由施工图单位完成),对各主要道路的管线敷设做道路断面设计。完成市政管网综合设计方案图后,由设备专业牵头,建筑、结构、设备专业联合审核。
4) 室外竖向工程和管线工程指标分析报告:根据总图道路高程与竖向设计方案图和市政管网综合设计方案图,牵头合约部、项目部完成室外竖向工程(包含土方平衡、挡土墙、护坡等工程)和管线工程指标分析报告。
(3) 施工图阶段
规划设计定稿方案完成后,进入总图竖向与管网综合设计施工图阶段。随着总图竖向与管网综合设计的逐步深入,确保规划、单体以及景观园林设计在技术实施方面具合理性、可操作性。总图竖向与管网综合设计施工图阶段需完成以下工作:
1)规划定稿方案设计确定小区出入口、各单置、出入口、路网设计、地库范围及地库出入口、户型。
2)景观方案总图:景观方案总图(此图由景观设计单位完成)出图后,结合景观道路、微地形、水景等对总图消防路网、场地竖向、地库覆土结构承载和风井初步位置进行审核,此项由景观专业牵头,建筑、结构、设备专业联合审核。注意:景观方案设计与总图竖向设计、总图消防设计是一个互相穿插审核、互相不断修改、优化的过程,并不分先后。
3)总图竖向设计施工图:规划定稿方案评审通过后,根据总图竖向设计方案图及规划定稿方案评审优化意见,由建筑施工图设计单位完成总图竖向设计图(以景观总图为基础图),出图后由建筑专业牵头,建筑、结构、设备、景观专业联合审核,审核完成后填写竖向设计评审表。
4)总图消防设计施工图:规划定稿方案评审通过后,根据总图消防设计方案图及规划定稿方案评审优化意见,由建筑施工图设计单位完成总图消防设计图(以景观总图为基础图),出图后由建筑专业牵头,建筑、结构、设备、景观专业联合审核。
关键词:建筑工程;设计方案;优化
中图分类号:TU198 文献标识码:A
引言
经济的迅猛发展带来了科学技术飞速发展的春风,同时也使得建筑行业进入了高速发展期,这就更加促进了建筑工程领域进行改革的必要性。随着日益激烈的国际竞争的影响,势必会加强建筑工程领域的设计管理力度,使其变得更加具有合理性与科学性,加强在建筑工程设计主体上的抗震化和多元化,更加合理的利用财力、物理与人力资源,从而大大提高房屋的抗震性、稳定性和安全性。对于一个建筑工程来说,它是将经济、技术、管理融合为一个整体的综合性的工程,这就规范了建筑工程的设计人员本身拥有着相对独到的见解和扎实的专业技术知识。
建筑工程设计方案优化的重要性
提升建筑工程设计方案的整体质量正逐渐成为现代建筑企业投资与建设工作的实施重点。建筑设计方案的根本意义在于关注企业的长远发展,通过提升建筑施工的质量和整体效率来达到功能与效用共存的目的。此外,建筑设计一定程度上也为消费者带去了本质的利益提升。因此,处于当前的建筑市场发展需求下,无论是建筑设计的目标体制、销售体制、材料选购还是设备要素都必须与工程施工的实际要求相适应,提高建筑产品的使用周期,进而形成最好的系统优化设计结构,有效避免资源浪费的同时也最大程度地缩减了企业的成本投入。
2、我国建筑工程设计领域的发展的影响因素
(1)勘察过程中落后的设计管理观念。目前在我国,工程勘察项目过程中存在着很多问题,比如观念陈旧,思想落后,在建筑工程设计领域认识不足,不能准确的理解设计的整体概念。一些占有较大市场份额的老牌高知名度甲级院在政府体系勘察项目中反而会比较大的违反工程设计。使得他们在工程设计中存在大量的问题,比如没有完善的政策措施框架,无法实现全方位监督,不能规范实施,在工程设计控制和管理的过程中,无法进行充分的动态管理等。
(2)较低的工程设计人员素质。现在我国的某些从事建筑工程设计事业的人员,并不具有扎实的专业技术知识,各专业之间无法相互配合。作为一项具有专业技术知识方面的学科,建筑工程设计同时也有着相对广泛性和复杂性的特质,具有着广泛的工程设计范围,但是某些工程设计师却专业技术知识不到位并且绘图意识匮乏。
3、当前建筑工程设计方案优化的重点
3.1、 体现建筑设计的综合性优化
建筑设计应从建筑工程的基本功能出发,体现出施工设计的规范性、工程造价的合理性以及财务管理的有效性,从科学实施的角度不断优化建筑工程的设计方案。充分利用现代施工技术的优越性,在保障施工质量的前提下缩短施工周期、控制施工成本、实现投资效益。此外,设计方案还应对建筑材料的进场与堆放进行合理安排。
3.2、重点分析设计方案中的质量管理内容
工程的整体施工质量应是建筑工程设计方案当中重点突出的内容。因此,建筑工程设计方案的优化一定程度上就是对于施工质量管理的优化。以建构质量管理的组织为基础,在工程技术人员和管理人员的综合作用下形成完善的工程质量管理体系,在严格的规章制度协作下不断提升个人的岗位职责,从而保证设计方案的可操作性。
3.3、突出工程设计方案中的人为操作因素
设计方案的实施效果必须是在人为操作的过程中得以体现,突出人在整体设计方案中的主观能动作用。无论是施工人员安排的优化、施工项目管理的优化还是组织系统的统筹优化,都必须与实际的操作程序相契合。在突出人员专业素质的同时也应注重个人强项的发挥,这是提升工程设计方案的关键。通过在职学习、实践交流等方式来提高人员的综合素质,保证工程施工的质量。
建筑工程设计方案的优化策略
建筑工程设计方案的优化目的绝非仅仅是为了选出最佳的工程设计方案,选取最优方案只是优化目的的一部分,更重要的是在不断优化管理实践的过程中细化到工程的质量管理,缩减企业的成本投入,提升经济效益。在量化的过程中优化细节处理,破除以往传统设计观念的束缚,在动态管理的模式下建立全新的建筑设计规范,突出人在建筑设计与实施中的重要作用。工程设计方案的质量应与施工质量密切相关。具体的方案优化策略可从以下几方面得以体现:
4.1、将对建筑设计工作人员进行管理放在工作首位
当前,国内各项政策的贯彻实施往往是凭借相关管理部门的职能监督和各个咨询单位自身的自律,从而才能用专业知识学习来培养工程设计人员。因此,在目前情况下,对于具体施工的全过程监督很难到位,采用手把手教出的建筑设计工作人员能独挡一面,需要设计工作人员不断地学习各种知识,充分利用新科技、新技术和新工艺、新材料。
4.2、在价值工程的指引下完善建筑工程的设计方案
价值工程的出现将建筑与经济紧密联系,其中的“价值”着重表现出运营成本在整个工程施工中的制约作用。在工程设计方案的优化过程中,大可利用价值工程的定义来突出建筑设计的经济价值,在经济原理的指引下辅助自身的设计决断,促进经济效益与社会效益的共同进步。
4.3、利用建筑设计招标的方式来竞选优秀方案
在网络、报刊等相关传播媒体的作用下,建筑企业可通过设计招标的方式来吸引社会人员参与自身的建筑方案设计,从中筛选最优设计方案。再针对具体方案的可行性来组织专家会审,本着经济、美观和适用的基本原则对于方案的结构功能、节能环保以及空间构造等方面进行综合考虑,进而筛选出最佳建筑设计方案。
4.4、提升标准化设计在具体设计方案中的所占比例
建筑设计当中的标准化设计是指一种通用的工程建设模式,无论是施工过程中的零部件使用、公共设施安排或是建材选择等都有一套标准的模式设计方案。标准化设计一般工程质量相对较高,能够尽可能缩减工程周期,节省建筑施工材料的使用,在控制工程造价的同时保障施工质量。
4.5、注重限额设计在建筑工程设计方案中的体现
在固有的投资限额下进行工程施工方案的设计,不仅是对工程施工质量的有效控制,更能处理好设计方案的肆意变更问题,是减少工程造价的重要途径。在限额设计的控制下,建筑设计预算指标能够在标准化设计方案中得以体现,协调了技术和经济之间的辩证关系,保证了设计方案的质量。
4.6、建设工程设计程序必须严格遵守执行
对于在建筑工程设计领域中,勘察设计技术人员客观存在的专业知识不扎实的问题,必须要组织各个设计单位的勘察设计执业人员进行认真的学习与提高,只有这样才能够令建设工程的经济效益总体提高,只有全体从业人员加强学习与实践,并且将设计水平不断提高,这样才能同时的提高设计人员对绘图能力的执行规范与严格性。只有加强学习强制性条规,才可以得到具有经济效益和社会效益的管理工程建设的方法,只有这样才能发挥完善工程设计管理的主导作用。合理的确定工程设计,对工程设计的管理进行宏观和微观主体营造一个良好的环境,要从建设和谐社会的高度,加强对强制性条文的执行,进行客观、公正、科学从充分体现工程设计的合理性。做好法规建设体系来规范和调节工程造价管理主体的行为,加强勘察设计的执业人员认真学习目标,对工程设施实施动态操控,以确保工程设计建设程序正常运行。
结语
从当前建筑工程设计方案优化改革的发展趋势来看,它不仅对建筑工程的整体质量提出了更加严苛的要求,甚至对施工个人的基本素养也更为关注。除了熟悉必要的施工技术与设备之外,一些基本的管理素养也应同时具备。在这样的前提之下,才能更好地实践建筑工程的设计方案,体现建筑设计的基本理念,在不断审核和优化的过程中提升方案设计的整体质量。此外,施工单位与设计单位的沟通交往也是极为重要的,有效的交谈必然是保证投资效益、提升工程质量的关键。
参考文献:
关键字:房屋建筑;结构概念设计;探讨
一、房屋选地
房屋建设最重要的影响因素是抗震设计,随着社会生产力提高,人们欢呼经济高速发展时,伴随的自然灾害让人们不得不思考,经济发展和自然灾害之间的关系。房屋设计体现出抗震特点,正是高速经济发展下的体现。根据《抗规》要求,房屋建设需要注重选址问题。工程选址要从地貌上进行考虑,尽量的避免山丘、陡坡、边坡、河岸等地段。如果在这些地段上建筑房屋,容易导致房屋坍塌事件出现。而且该房屋在面对地震灾害时,防御能力极其弱,容易出现断痕。因此,房屋选址应该避免在危险地段建造房屋。
在场地的选择上,要避免在软土层、饱和砂层、液化土以及软弱土层上建立场地。这些土层在雨天最容易出现滑坡,如果周围植被覆盖率低,这样的危险突发频率会随着增大。如果工程必须要在这些土层上建立场地,应该采取相关的措施进行处理。尽量选择平坦开阔的地区建立起场地,或者选择土质硬度强的地方建立起场地,在一定程度上有利于抗震需求。工程选择要根据当地的具体情况而定,符合工程布局方案。根据当地的总体规划和防灾专项规划需求,尽量避免建筑场地不挤占应急疏散通道,不占用避难场所用地,该建筑方式将提高房屋建抗震能力。曾经见过这样的房屋布局,在悬崖边缘建筑房屋,这和房屋的总体布局不相符。出现该设计方式,最合适的解释是建筑师不了解当地的地质情况,导致总体布局不合理,才设计出这样的房屋方案。需要提出的是,房屋选择在悬崖边缘建设,工程造价相对平原地区高很多。从房屋构建和房屋造价上,悬崖边缘建筑房屋不具备合理性。
二、结构高宽比的问题
根据《高规》要求,房屋钢筋混凝土建筑配比时,需要把握一定的高度比。一般规定为:在房屋高宽在6到7级的抗震设防烈度时,相应的A级框架高度不能超过4米,框架的边缘控制在5米之内,剪力墙控制在6米内。这是《高规》的整体要求,要求符合后,将提高工程质量。不论是在房屋的寿命上还是房屋抗震能力上,《高规》的要求提高了房屋质量。因此,要按照规定进行设计房屋。只有在合理的范围内构件房屋,结合平面设计要求,这样的房屋建设才具有科学性,而且社会经济效益也将极大的提高。然而,在实际建设中,常常出现设计师为了提高利润率,设计方案不体现房屋建设的合理性和科学性,有的设计人员在100米的住宅设计中,平面的面积才占到11到12米,这个深度和宽度都不符合《高规》要求。而且,工程中的偷工减料现象,会使得有些设计师获得利益。看着那些结构比例高出正常规定9米多,导致结构在施工中无法移动,使得工程整体质量大打折扣。严重的违规设计方案,不符合设计总体需求,耗费了施工人员的精力和时间。
三、结构平面布置的问题
(一)建筑符合抗震要求
依照《抗规》要求,房屋在建筑时需要符合抗震设计需要,在评比方案时,要选择质优的方案,这方案的设计宗旨要体现出百姓生命安全为重,体现出科学性和规范性。对不符合要求的方案,应该摒弃。房屋设计关系民生问题,这是我国社会主义建设最看重的问题,房屋建筑要体现“为人民服务”理念。在建筑设计中,建筑物的平面设计占据重要位置,平面设计体现出了建筑物的总体功能和质量。因此,在进行平面设计时,楼电梯位置、柱子距离、通道位置、墙体布置都需要满足整体建设需求,严格执行设计要求进行设计。另外,因为每个建筑物的功能都不尽相同,楼层的布置有差异。建筑平面的墙体布局不相同,特别是内隔墙、填充墙、墙体强度、墙体刚度等等,都要符合设计需求。尽量提高柱子和墙体的对称度和协调度。提高整体审美同时,也体现出建筑抗震能力。
(二)细腰建筑
当下,房屋设计常常出现“细腰建筑”不规则的建筑设计,这些建筑设计在多层和低层楼房中,危害性还不明显。如果是高层楼,这样的“细腰建筑”将降低楼层承载力,对楼层的抗震非常不利。而且该“细腰建筑”在高楼层发生火灾时,严重的影响了高效疏散的作用。当楼层出现火灾时,同“细腰”连接在一起的廊道,因为拥挤遭受破坏,造成的后果尤为严重。从实践中看出,高层建筑要遵守《高规》以及《抗规》相关要求,进行设计房屋。尤其是在核心筒周围的墙体,应该要加入宽度足够的楼板,提高筒周边墙体的对外临空疏散力。在高层建筑中,要避免“细腰建筑”平面设计出现,杜绝使用不符合要求的设计方案,对一些楼层需要限制不规则架构出现,这样才更好的提高房屋抗震能力。
(三)建筑外形
从震害中看出,外形复杂的平面,特别是那些凹进或者外凸的平面,抗震能力非常弱,容易遭受破坏。还有那些侧翼延伸过长,不对称的侧翼,在地震中也将遭受破坏。从中国台湾和汶川地震中看出,这些设计在震中受到的破坏力更大。一些平面设计比较简单的结构,在地震中遭受破坏力比较小,有的结构还比较完整。从中看出,在进行外形设计时,尽量的保持设计结构简单、规则。多设计出扇形、矩形、方形、圆形等形状。这些外形较好的保护了建筑,降低损失。高层建筑要尽量的避免内凹和外凸外形出现,尽量不做伸翼过长或者侧翼不对称的建筑物。从设计上避免了设计不合理,提高房屋抗震能力,从源头上树立正确的房屋建设理念。在外形上尽量使用刚性较强的物质,选择建筑结构均匀的设计方案,有效的避免了不对称导致的质量问题出现,减少扭转破坏力。
结束语
总而言之,建筑结构必须体现出抗震功能,这是房屋设计关键点。房屋不仅是人们温暖的避风港,而且它还能保障人们生命安全。因此,房屋的建造和抗震设计要密切相关,要将基础工程落到实处。一份优质的抗震设计,它的外形美观,它的使用功能,都需要紧密的结合在一起。为此,要充分的在建筑上体现出抗震必要性,将抗震的功能发挥出来。房屋设计要体现以人为本的设计理念,房屋是提供给人们居住的,因此在设计上要体现出主体重要性。
参考文献
[1]林凤钦.浅探房屋建筑的结构概念设计[J].山西建筑,2010年14期
建筑设计人员必须对优化技术的内容进行充分的、完整的了解之后,才能在房屋建筑结构设计中准确的将其应用,发挥的淋漓尽致。房屋建筑结构首先要保证其安全性,在满足这个基本前提下,还要对设计过程中出现的这样那样的问题加以探讨,运用最合理、最经济的方法完成结构设计的内容,就是优化技术设计过程。优化技术的主要内容包括:首先,对房屋建筑结构的整体设计过程进行认真细致的研究和思索,对设计中存在缺陷的地方,提出相关的改进方案;其次,对房屋建筑结构的子结构进行认真细致的研究和思索,对设计中存在缺陷的地方,提出相关的改进方案;在改进时,可将子结构进行更加细致的划分,它主要包括主体结构、细部构造、围护结构、屋盖结构以及下部的基础结构。
2技术优化的意义
房屋建筑结构优化技术具有十分重要的意义,一方面可以节约大量的材料,提高建筑结构的经济性,减少内外表面装修,增强受力性能,抗震性强;另一方面降低了建筑工程的总造价成本,大量的资料和数据可证明,房屋建筑结构优化技术能有效的使工程成本造价降低百分之二十五左右,同时,对于施工材料的性能进行更加合理化的利用,使内部结构的各个单元相互协调,建筑工程结构设计的经济性得到提升。
3房屋建筑结构技术优化的应用
3.1植入概念性设计理念,重视其分析
房屋建筑施工过程中,会有这样的现象存在:施工时不能使用具体的数据,这种情况下,可以通过植入概念性设计理念进行解决。在此理念下,对同一个房屋的建筑方案,会产生很多不一样的结构设计分析方法,选择出最佳的设计方案之后,在荷载一致的情况下也有可能会出现不一样的受力形态。受力形态分析过程中,使用的参数和材料不是固定不变的,具有多样性,所以,细部结构设计也会多元化。这些情况即使使用计算机也是没有办法解决的,因此,需要相关设计人员采用概念性判断的方式。对设计人员也有一定的要求,不仅要有丰富的经验还要有灵活的思维,这样在处理这些问题时,方案越灵活,过程越充分,最后的结果才会越优化。因此,实现优化设计需要设计人员引起足够的重视,不得随意。
3.2需要工程师积极参与前期工程规划
在实际施工过程中,针对结构体系的受力分析,房屋结构工程师很难正确的把握,因此,需要他们积极主动的参与前期工程方案设计,与建筑师一同构思,提出合适的、新颖的设计方案,优化整个建筑。
3.3选择最优质房屋建筑结构方案
一般情况下,建筑设计师为了更好的服务于施工方和承包商,在具体工程项目的设计时,通常都会设计两套或者两套以上的房屋结构方案,要从经济性和实用性的角度考虑,选择出最合适、最实用的建筑方案。如果在建筑结构设计中建筑物的荷载程度相同,建筑师和设计人员对优化设计分析的指标内容就要合理的选择,然后进行结构方案的分析。这个分析活动就是设计师必修的概念优化设计,所以,建筑企业选择设计师的时候必须考虑他们的经验和技术,经验越丰富,优化设计分析能力越强。
3.4优化需考虑地基基础的结构设计
进行建筑结构设计时,地基基础的选择也是一个重要的组成部分,地基基础是一个隐蔽的工程,虽然被埋在地下,但不会削减其重要性,对建筑物的高度和安全性都有着不可估量的影响。因此,地基基础的结构设计必须选择恰当的方案,比如桩基础的选择,需根据场地的地质情况,选择出合适的桩基类型,节约造价成本。
4房屋建筑结构应用优化的注意事项
最初期的结构设计:前期结构设计方案的选择会直接影响建筑项目的成本,因此,在前期的设计过程中,如果没有使用优化技术就可能出现一系列问题,建筑物的合理性与可行性得不到保障,也会影响设计的成本。因此,在初期的结构设计方案中就应该使用优化技术,如此,才能使成本具有合理性,把合理化的结构设计完美的呈现出来。结构细部的优化工作:房屋建筑不仅要注重主体的设计,对一些基本构件也要进行精细的设计。例如,在设计矩形现浇板块的时候,先要对现浇板进行合理化的分析,把矩形板块的现浇板设计划分出来,可以避免拐角出现裂缝,使现浇板设计受力合理。现在是计算机的时代,越来越普遍的被人们使用,优化设计已经不再是工程实践的问题了,而是逐渐转变成了数学问题,所以,工程设计人员对计算机技术的优化设计方法有待于加强和提高。
5结束语
关键词:概念设计、建筑、结构、应用
中图分类号:S611文献标识码: A
一、前言
随着计算机技术和计算方法的发展,结构设计人员过分依赖设计软件的现象日益普遍,在设计中常常陷入只凭计算的误区。概念设计是一种设计的思路,是定性的设计,一般不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
结构概念设计是在经验与理论相互结合的基础上产生的,它是设计人员根据多年的实践经验和所学的理论知识,对结构设计形成的一种新的设计方法。这种方法既符合理论的科学性,又能结合施工的实际,补充理论的不足。在进行结构概念设计时,结构工程师将结构设计经验与理论知识相结合,对建筑结构设计进行概念性地分析和比较,确立建筑结构的总体布局,形成合理的设计。
二、概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。
强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念、深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。
三、概念设计的一般性原则
建筑结构设计主要可分为基础设计、主体设计及附属构件设计三大类。一提到基础设计,我想所有的结构设计工作者都会重视,基础的设计工作量及工程造价约占总工程量的20%~40%。基础的设计即便是出了一点点的小问题,那么也会对整个建筑物的安全造成重大影响。基础设计主要设计依据是工程地质勘查资料,而我们的基础设计也是根据地质勘查资料所提供的土的类别、性质等等相关参数进行设计的。基础设计应根据上部主体结构形式荷载分布情况,相邻建筑物,构筑物的影响以及施工条件等多方面因素进行综合分析,选择经济合理的基础形式,并应将基础设计在能最大限度地发挥地基潜力的土层上。但对于不熟悉的地域的基础设计,我们还应多参考当地或相近地域其他建筑的地质工程报告,以便综合分析合理确定基础方案。主体的概念设计可以说是整个设计工程的核心,其方案的合理性决定着整个工程的安全性、经济性。基础设计方案的采用也是根据上部结构的方案及地质情况共同决定的,但地质条件一般是无法改变的,所以说上部结构的方案又在基础设计中起了重要的作用。
主体结构方案是建立于建筑设计方案的基础上,一个好的建筑方案往往会考虑到结构方案的合理及经济造价等多方面因素,但又不会受到结构方案的制约而将建筑物做成火柴盒式的建筑。如何既满足建筑功能的要求,又要满足结构的安全性及经济性,那么这就是给结构工程设计人员出了一个复杂的课题。不论建筑造型如何复杂,作为一个优秀结构设计人员首先是把结构体系的受力明确、传力简捷作为结构设计的首要前提,其次根据具体实际情况要求建筑方案平面及竖向规则,最后应根据建筑物地理环境情况,材料供应情况,施工条件等综合因素确定最终主体结构设计方案。而作为现代结构设计人员的主要计算工具—结构计算软件的广泛使用,大大降低了设计人员的工作强度,也提高了计算的准确程度。但是我也要提醒广大设计人员的是,它毕竟是我们的工具,当我们正确使用它的时候,它会给我们提供出一个正确合理的作品,当我们错误的使用它的时候,它同样给我们提供一个错误的答案。因此在一个好的方案指导下,运用合理的结构计算软件, 就会得到好的设计作品。
当我们得到了计算结果后,我们还要对计算结构进行分析,慎重校核,合理判断,通过认真分析确定薄弱部位,在施工图纸上采用合理的技术措施,使结构设计更加安全、合理。始终牢记“强柱弱梁, 强剪弱弯, 强压弱拉”设计理念,注意构件的延性性能,考虑温度等多方面外界因素影响。还应注意综合考虑抗震的多道防线,尽量避免薄弱层的出现及使用时极限状态的验算等概念设计的指导。
四、结构概念设计在建筑结构设计中的应用
1、结构概念设计在高层结构设计中的应用
在高层建筑设计中,水平荷载作用下的建筑结构侧移成为了高层建筑设计的难题。建筑结构设计人员在进行结构设计时,要运用结构概念设计原则,既要考虑到满足相关的要求,又要选择更好的抗侧力体系。在建筑物选择平面结构时,应该选用风压较小的结构设计。在进行结构设计时,不仅要综合分析所建建筑物周围的建筑物,了解分析周围建筑物对所建建筑物风压布局的影响,还要考虑建筑物的结构设计要增强建筑物的抵抗能力和竖向的荷载。并且,建筑结构设计人员还要运用概念设计,考虑到建筑结构的抗震能力,在平面设计时,要力求使建筑的平面结构简单规则。
2、结构概念设计在基础设计中的应用
根据建筑物的不同地理位置和结构形式,结构设计人员可以根据结构概念设计原则选择采用桩基基础、箱型基础和筏形基础等。在运用箱型基础时,建筑物的荷载力能够均匀地传给地基,抵抗地基的不均匀沉降,和周围的土体共同协作,增强建筑物的抗震和抗风能力;当采用筏形基础时,建筑物的上部结构荷载较大,地基的承载力较低,采用这种结构可以有效分散建筑物上部的荷载,增加地基的承载力,防止地基产生不均匀沉降。
建筑结构概念设计是一种很重要的设计思想,正在被越来越多的结构设计工程师接受和采用,并且在建筑结构设计中发挥越来越重大的作用,必定会成为以后建筑结构设计的主流思想。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济成为当务之急,所以打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。在建筑结构设计中,结构的概念设计具体体现在建筑结构的上部设计和基础设计中,能够有效提高建筑物抗震和抗风能力,增加建筑物的稳定性,提高建筑结构设计效率,使结构设计更加完善。
五、结束语
随着概念设计的广泛应用,概念设计将成为今后结构设计的主流思想,因此,研究建筑结构的概念设计对今后建筑设计的发展是具有深远意义的,这就需要建筑设计师不断探索和学习,为建筑设计做出更大的贡献。
参考文献:
[1] 程建伟:《建筑结构设计中概念设计的应用与研究》,《低温建筑技术》,2009年08期
[2] 贾昭 王云:《概念设计在建筑抗震设计中的体现及应用》,《中国新技术新产品》,2009年20期